焊接作业定序器制造技术

一种半自动焊接工作单元，包括焊接作业定序器，所述焊接作业定序器自动选择焊接排程以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。该自动选择可以通过以下方式：耗用的时间、对焊接操作的检测、对为焊接操作供应的焊丝量的检测、或者对为焊接操作供应的能量的量的检测。

Welding operation sequencer

A semi-automatic welding work unit includes a welding job sequencer that automatically selects a welding schedule for use by an operator in the semi-automatic welding work unit. The automatic selection can be carried out by means of the time consumed, the detection of welding operations, the detection of the amount of wire supplied for welding operations, or the amount of energy supplied for welding operations.

【技术实现步骤摘要】
焊接作业定序器本申请是2007年6月27日递交的PCT国际申请PCT/US2007/015014于2009年6月18日进入中国国家阶段的中国专利申请号为200780046777.X、专利技术名称为“焊接作业定序器”的专利技术专利申请的分案申请。
与本专利技术相一致的设备、系统和方法涉及半自动焊接工作单元(workcell)。
技术介绍
在相关技术中，工作单元被用来生成焊接(weld)或焊接部件。存在至少两种广义的工作单元类别，包括机器人工作单元和半自动工作单元。在机器人工作单元中，焊接操作的排程(schedule)和执行大多为自动的，鲜有操作员介入。因此，这些单元一般具有相对低的劳动成本和相对高的生产率。然而，它们的重复操作不能容易地适于变化的焊接条件和/或序列(sequence)。相反，半自动工作单元(即涉及至少一些操作员的焊接操作的工作单元)一般提供相对于机器人工作单元来说较低的自动化，并且相应地具有相对较高的劳动成本和相对较低的生产率。不过，存在很多使用半自动焊接工作单元实际上较之于机器人工作单元有利的情况。例如，半自动焊接工作单元可以更容易地适于变化的焊接条件和/或序列。不幸的是，在相关技术的半自动工作单元中，当焊接较多复杂的组件时，通常针对不同组件部件上不同类型的焊接而需要多个不同的焊接排程。在很多系统中，当必须使用不同的焊接排程时，需要操作员停止焊接操作并根据新的排程手动调整半自动装备的输出。在一些其他的系统中，通过在工作单元中储存特定排程来消除该手动调整。尽管如此，甚至在这样的系统中，操作员仍旧需要暂停焊接操作并在其可以继续焊接之前按下按钮来选择新的焊接排程。用于设定(set)不同焊接排程的这些实践无一是特别高效的。因此，在实践中，通常为了消除对持续调整半自动装备输出的需要而减少在半自动工作单元中使用的焊接排程数量。尽管焊接排程的减少使得焊工的总体操作更容易，但是对该途径的强迫简化可能导致降低的生产率和较低的总体质量。此外，当遵守严格的质量控制规范时，有时必须按特定序列执行焊接，核实每次焊接是以给定一组条件执行的，并且在焊接操作期间监控该装备的输出。在机器人工作单元中，这些要求容易满足。然而，在半自动工作单元中，这些要求易受人为错误的影响，因为操作员必须在自己执行焊接操作之外留意所有这些方面。在图示性呈现于图1的相关技术的半自动焊接方法中示出了上述问题的说明性示例。在该方法中，各种排程、定序(sequencing)、检验(inspection)和焊接操作的每一项均是由操作员(即焊工)自己组织和执行的。具体来说，操作员在操作10开始焊接作业。随后，在操作20，操作员根据排程A设置(setup)焊接装备。接下来，操作员在操作23、24和26使用焊接排程A执行焊接#1、焊接#2和焊接#3。随后，操作员停止焊接操作并且在操作30根据排程B设置所述焊接装备。接下来，在操作32，操作员使用焊接排程B执行焊接#4。随后，操作员在操作40检查(check)组件的尺寸，并且在操作50根据排程C设置焊接装备。接下来，操作员在操作52和54使用焊接排程C执行焊接#5和焊接#6。在焊接操作完成后，操作员在操作60视觉检验焊接的组件，并且在操作70完成该焊接作业。明显，图1中所示方法依赖于操作员正确地遵循预定用于执行焊接的定序和检验，以准确地在焊接排程之间进行改变(例如在操作30)，并且自己执行焊接。任何这些职责中的错误可能导致返工(如果错误在操作60的检验期间被发现)或者导致缺陷部件被供应给终端用户。另外，该示例性的半自动焊接方法束缚生产率，因为操作员必须花时间来配置和重新配置焊接排程。上述问题亟待相关技术系统中的改进。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种半自动焊接工作单元，包括焊接作业定序器，所述焊接作业定序器自动选择焊接排程以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器根据耗用的时间选择所述焊接排程。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器在所述操作员进行焊接操作时进行检测，并且基于所述检测选择所述焊接排程。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器在所述操作员进行焊接操作时进行检测，并且所述焊接作业定序器根据为所述焊接操作供应的焊丝量选择所述焊接排程。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器在所述操作员进行焊接操作时进行检测，并且所述焊接作业定序器根据为所述焊接操作供应的能量的量选择所述焊接排程。在一些实施方案中，所述焊接排程包括关于以下中至少之一的信息：焊接工艺、焊丝类型、焊丝尺寸、WFS、伏特值、修整、待使用的焊丝馈送装置，或待使用的馈送头。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器还选择焊接序列以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器向所述半自动焊接工作单元中的所述操作员指示所选择的焊接序列。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器还选择焊丝馈送装置以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器监控所述操作员制作的焊接的质量量度，其中所述质量量度至少包括关于用于形成所述操作员所制作的所述焊接的电弧的信息。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器向所述半自动焊接工作单元中的所述操作员指示信息。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器接受至少包括部件ID号、操作员ID号或者焊接指令的作业信息。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器产生作业报告，所述作业报告包括执行的焊接数、总的电弧时间、各个电弧时间、序列中断、错误、故障、焊丝使用、电弧数据中的至少之一。在一些实施方案中，所述焊接作业定序器还执行系统检查，所述系统检查至少包括对焊丝供应、气体供应和时间的检测。根据本专利技术的另一方面，提供了一种半自动工作单元中的焊接方法，包括自动选择焊接排程以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述自动选择是在一耗用的时间后进行的。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括在所述操作员进行焊接操作时进行检测，其中所述自动选择是基于所述检测进行的。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括在所述操作员进行焊接操作时进行检测，其中所述自动选择是根据为所述焊接操作供应的焊丝量进行的。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括在所述操作员进行焊接操作时进行检测，其中所述自动选择是根据为所述焊接操作供应的能量的量进行的。在一些实施方案中，所述焊接排程包括关于以下中至少之一的信息：焊接工艺、焊丝类型、焊丝尺寸、WFS、伏特值、修整、待使用的焊丝馈送装置，或待使用的馈送头。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括选择焊接序列以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括向所述半自动焊接工作单元中的所述操作员指示所选择的焊接序列。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括选择焊丝馈送装置以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括监控所述操作员制作的焊接的质量量度，其中所述质量量度至少包括关于用于形成所述操作员所制作的所述焊接的电弧的信息。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括向所述半自动焊接工作单元中的所述操作员指示信息。在一些实施方案中，所述焊接方法还包括接受至少包括部件ID号、操作员ID号或者焊接指令的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接组件的半自动焊接工作单元，所述组件由多个焊接限定，所述多个焊接由至少两个焊接排程限定，所述半自动焊接工作单元包括：焊接装备，所述焊接装备用于由焊接操作员使用来执行所述多个焊接并且完成所述组件，所述焊接装备具有多个功能；以及焊接作业定序器，所述焊接作业定序器选择并且实施所述多个功能中的至少一个，以从所述至少两个焊接排程限定至少第一焊接排程和第二焊接排程，以便组织用于制作所焊接的组件的工作流程并且向所述焊接操作员指示用于完成所述组件的焊接操作序列，所述第一焊接排程包括至少一个第一焊接设置参数和针对所述焊接操作员的至少一个第一焊接指令，并且所述第二焊接排程包括至少一个第二焊接设置参数和针对所述焊接操作员的至少一个第二焊接指令，所述第一焊接设置参数和所述第一焊接指令中的至少一个与所述第二焊接设置参数和所述第二焊接指令不同，所述焊接作业定序器根据所述工作流程和焊接操作序列自动修改所述焊接装备而无需所述焊接操作员干涉。

【技术特征摘要】
2006.12.20 US 11/613,6521.一种用于焊接组件的半自动焊接工作单元，所述组件由多个焊接限定，所述多个焊接由至少两个焊接排程限定，所述半自动焊接工作单元包括：焊接装备，所述焊接装备用于由焊接操作员使用来执行所述多个焊接并且完成所述组件，所述焊接装备具有多个功能；以及焊接作业定序器，所述焊接作业定序器选择并且实施所述多个功能中的至少一个，以从所述至少两个焊接排程限定至少第一焊接排程和第二焊接排程，以便组织用于制作所焊接的组件的工作流程并且向所述焊接操作员指示用于完成所述组件的焊接操作序列，所述第一焊接排程包括至少一个第一焊接设置参数和针对所述焊接操作员的至少一个第一焊接指令，并且所述第二焊接排程包括至少一个第二焊接设置参数和针对所述焊接操作员的至少一个第二焊接指令，所述第一焊接设置参数和所述第一焊接指令中的至少一个与所述第二焊接设置参数和所述第二焊接指令不同，所述焊接作业定序器根据所述工作流程和焊接操作序列自动修改所述焊接装备而无需所述焊接操作员干涉。2.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述第二焊接排程根据所述第一焊接排程的耗用的时间被限定。3.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能检测所述操作员完成所述第一焊接排程，并且从所述第一焊接排程自动改变到所述第二焊接排程。4.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能检测何时所述操作员正在进行所述第一焊接排程，并且所述第二焊接排程根据为所述第一焊接排程供应的焊丝量被限定。5.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能检测何时所述操作员正在进行所述第一焊接排程，并且所述第二焊接排程根据为所述第一焊接排程供应的能量的量被限定。6.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个第一焊接设置参数和所述至少一个第二焊接设置参数包括焊接工艺、焊丝类型、焊丝尺寸、WFS、伏特值、修整、待使用的焊丝馈送装置或待使用的馈送头中的至少一个。7.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少第一焊接排程和第二焊接排程包括所述至少一个第一焊接指令的序列和所述至少一个第二焊接指令的序列。8.如权利要求7所述的半自动焊接工作单元，其中所述焊接作业定序器包括给所述操作员所述指示的指示器。9.如权利要求6所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个第一焊接设置参数和所述至少一个第二焊接设置参数包括焊丝馈送装置以供所述半自动焊接工作单元中的操作员使用。10.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能监控所述焊接组件的质量量度，其中所述质量量度至少包括关于用于形成所述操作员所制作的所述焊接的电弧的信息。11.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能向所述半自动焊接工作单元中的所述操作员指示信息。12.如权利要求1所述的半自动焊接工作单元，其中所述至少一个功能接受至少包括部件ID号、操作员ID号或者焊接指令的作业信...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·丹尼尔，D·布兰特，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US