[发明专利]智能非自发金属加工系统以及带有自动化的焊丝对光束对准的控制逻辑

权利要求书

1.一种用于操作非自发工件加工系统的方法，所述工件加工系统包括系统控制器，可枢转的加工头，所述加工头承载可操作以排出填充焊丝的焊丝进给器，以及可操作以熔化所述填充焊丝的光束发射器，以及可操作以选择性地枢转所述加工头的致动器，所述方法包括：

经由所述系统控制器从位置传感器接收传感器信号，所述传感器信号指示由所述焊丝进给器排出到接头区域中的所述填充焊丝的焊丝位置；

基于所述接收到的传感器信号，经由所述系统控制器确定所述焊丝位置与由所述光束发射器发射到所述接头区域上的光束的光束位置之间的焊丝位移；

经由所述系统控制器确定所述焊丝位移是否大于阈值焊丝位移值；

响应于所述焊丝位移大于所述阈值焊丝位移值，经由所述系统控制器确定计算出的校正力，以将所述焊丝位移减小到所述阈值焊丝位移值以下；以及

经由所述系统控制器向所述致动器发送命令信号以枢转所述加工头，从而在所述填充焊丝从所述焊丝进给器排出时向所述填充焊丝施加所述校正力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校正力经由所述系统控制器根据所述焊丝位移和所述填充焊丝的弹簧常数因子来计算。

3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述校正力被计算为：

ƩF=F_JOINT-F_OPTIC=k_wire∙d_meas

其中，F_JOINT为由两个工件之间的所述接头区域施加到所述填充焊丝的反作用力，由所述焊丝进给器将所述填充焊丝排放到其中；F_OPTIC为通过所述加工头的所述枢转施加到所述填充焊丝的所述校正力；k_wire为所述填充焊丝的弹簧常数因子；以及d_meas为所述焊丝位移。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述反作用力经由所述接头区域在第一横向方向上施加到所述填充焊丝的远端，以及所述校正力经由所述焊丝进给器的进给器喷嘴在第二横向方向上施加到所述填充焊丝的侧面。

5. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于所述接收到的传感器信号，经由所述系统控制器确定所述焊丝的横向边缘，所述横向边缘被设置为所述焊丝位置；以及

基于所述接收到的传感器信号，经由所述系统控制器确定所述光束的光束中心，所述光束中心被设置为所述光束位置，

其中，确定所述焊丝位移包括测量所述焊丝的所述横向边缘与所述光束的所述光束中心之间的距离。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述焊丝位移是否大于所述阈值焊丝位移值包括：

确定所述焊丝位移是否大于第一阈值位移值；以及

确定所述焊丝位移是否小于所述第一阈值位移值并且大于比所述第一阈值位移值小的第二阈值位移值。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述计算出的校正力以将所述焊丝位移减小到所述阈值焊丝位移值以下包括：

响应于所述焊丝位移大于所述第一阈值位移值，确定第一校正力；以及

响应于所述焊丝位移大于所述第二阈值位移值且小于所述第一阈值位移值，确定不同于所述第一校正力的第二校正力。