[发明专利]感应焊接温度的远程检测

说明书

本公开涉及感应焊接温度的远程检测。提供了用于控制焊接的系统和方法。一个实施方式是一种用于控制复合零件的焊接的方法。该方法包括以下步骤：将线性光纤传感器沿着复合零件定位，该复合零件包括通过纤维增强的热塑性塑料的基质；经由所述线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度；沿着所述焊接线在所述复合零件处执行感应焊接；确定沿着所述焊接线的一连串焊接温度；以及基于所述一连串焊接温度来控制所述感应焊接。

技术领域

本公开涉及复合材料领域，并且具体地，涉及制造复合零件。

背景技术

复合零件各自包括通过纤维增强的材料的基质。例如，一些复合零件由单向碳纤维层制成，这些碳纤维以不同的方向堆叠在热塑性基质中。为了将热塑性复合零件粘附在一起，零件可被感应焊接，以形成一体的复合零件。在感应焊接期间，复合零件中的纤维与施加的磁场反应，从而导致复合零件处发热。这使复合零件的界面处的热塑性基质的温度升高至熔融温度。在这种状态下，复合零件中的热塑性材料融合在一起，并且在冷却后，这两个复合零件的热塑性基质会固化成一体。

尽管感应焊接提供了优于现有技术的大量益处，但是控制感应焊接的执行温度仍然是困难的过程。这是不适当的，因为如果未在特定温度范围内执行感应焊接，则焊接可能与所期望的参数不相符。

因此，期望有至少考虑以上所讨论问题中的至少一些以及其他可能问题的方法和设备。

发明内容

本文中描述的实施方式提供了利用远程感测技术来推断用于将热塑性复合零件感应焊接在一起的焊接线处的温度的系统和方法。这些技术是非侵入式的并且不需要将传感器直接放置在焊接界面内，这使焊接强度增加并且使费用减少。此外，因为传感器没有被直接放置在焊接界面处，所以传感器不需要耐高温或实质性牺牲。因此，在焊接过程期间用外部传感器监测焊接温度是对实现感应焊接所期望的物理性能的重大改进。

一个实施方式是一种用于控制复合零件的焊接的方法。该方法包括以下步骤：将线性光纤传感器沿着复合零件定位，该复合零件包括通过纤维增强的热塑性塑料的基质；经由所述线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度；沿着所述焊接线在所述复合零件处执行感应焊接；确定沿着所述焊接线的一连串焊接温度；以及基于所述一连串焊接温度来控制所述感应焊接。

其他实施方式是一种实施编程指令的非暂态计算机可读介质，所述编程指令在由处理器执行时能进行操作，以执行一种方法。该方法包括以下步骤：将线性光纤传感器沿着复合零件定位，该复合零件包括通过纤维增强的热塑性塑料的基质；经由所述线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度；沿着所述焊接线在所述复合零件处执行感应焊接；确定沿着所述焊接线的一连串焊接温度；以及基于所述一连串焊接温度来控制所述感应焊接。

其他实施方式是一种用于促成复合零件的焊接的设备。该设备包括：末端执行器，其产生电磁场，所述电磁场致使所述复合零件的焊接线产生热，从而导致感应焊接；线性光纤传感器，其沿着所述焊接线被设置在所述复合零件处；以及控制器，其经由所述线性光纤传感器测量沿着所述焊接线的温度，确定沿着所述焊接线的一连串焊接温度以及基于所述一连串焊接温度来控制所述感应焊接。

下面，可描述其他例示性实施方式(例如，与前述实施方式相关的方法和计算机可读介质)。已讨论的特征、功能和优点可在各种实施方式中独立地实现或者可在其他实施方式组合，可参照以下描述和附图发现这些方面的其他细节。

附图说明

现在，只以举例方式参照附图来描述本公开的一些实施方式。在所有附图上，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。

图1例示了例示性实施方式中的感应焊接系统。

图2是例示了例示性实施方式中的用于操作感应焊接系统的方法的流程图。

图3是例示了例示性实施方式中的用于操作感应焊接系统的其他方法的流程图。