焊接序列编辑器的制造方法

焊接序列编辑器的制造方法
【专利说明】焊接序列编辑器
[0001 ]本美国专利申请要求2013年9月11日提交的美国临时专利申请序列号61/876,245的权益和优先权，该申请以其全部内容通过引用结合在此。
技术领域
[0002]本发明的实施例涉及电弧焊接等。更具体地，本发明的某些实施例涉及用于生成并编辑有待由焊接作业定序器使用的焊接序列的多种系统和方法。
背景
[0003]在相关技术中，工作单元用于产生焊接点或焊接零部件。至少存在两个广泛类别的工作单元，包括机器人工作单元和半自动工作单元。
[0004]在机器人工作单元中，对焊接操作的排程和执行主要是自动化的，几乎不涉及操作员。因此，这些单元通常具有相对低的人工成本和相对高的生产率。然而，其重复性操作无法容易地适应变化的焊接条件和/或序列。
[0005]相比而言，半自动工作单元(S卩，至少涉及一些操作员焊接的工作单元)相比机器人工作单元通常提供较少的自动化，并且因此具有相对较高的人工成本和相对较低的生产率。然而，存在许多实例，其中，使用半自动焊接工作单元可以实际上比机器人工作单元有利。例如，半自动焊接工作单元可以更容易地适应于变化的焊接条件和/或序列。
[0006]不幸的是，在相关技术半自动工作单元中，当焊接更复杂的组件时，经常针对组件的不同零部件上的不同类型的焊接点需要多个不同的焊接排程。在很多系统中，当必须利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地调整半自动装备的输出。在一些其他系统中，通过在工作单元中存储特定的排程来消除此手动调整。然而，即使在这种系统中，操作员仍旧需要暂停焊接操作并在他可以继续焊接之前按下按钮来选择新的焊接排程。
[0007]用于设定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，为了消除对持续调整半自动装备输出的需要经常减少在半自动工作单元中使用的焊接排程数量。尽管焊接排程的此减少使得焊工的总体操作更容易，但是对此方法的强制简化可以导致降低的生产率和较低的总体质量。
[0008]此外，当严格遵守质量控制规范时，有时有必要按特定序列执行焊接，验证每次焊接是以给定的一组条件执行的，并且在焊接操作过程中检测装备的输出。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记录所有这些方面。
[0009]在图1中示意性地表示的相关技术半自动焊接方法中示出了以上问题的说明性示例。在此方法中，各种排程、定序、检验和焊接操作中的每一项均是由操作员(即，焊工)自己组织并执行的。具体来说，操作员在操作10开始焊接作业。然后，操作员在操作20根据排程A设置焊接装备。接下来，操作员在操作22、24和26使用焊接排程A执行焊接#1、焊接#2和焊接#3。然后，操作员停止焊接操作并且在操作30根据排程B设置焊接装备。接下来，操作员在操作32使用焊接排程B执行焊接#4。然后，操作员在操作40检查组件的尺寸，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。在焊接操作完成之后，操作员在操作60视觉地检验焊接的组件，并且在操作70完成焊接作业。
[0010]显然，图1中示出的方法依赖于操作员正确地遵循预定的用于执行焊接和检验的定序，以准确地在焊接排程之间进行改变(如操作30)，并且以自己执行焊接。在这些职责的任何一个中的错误可以导致返工(如果错误在操作60的检验过程中被发现)或者导致缺陷零部件被供应给终端用户。进一步地，此示例性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。
[0011]以上问题要求在相关技术系统中的改进。
概述
[0012]本方面提出了一种根据权利要求1所述的焊接序列编辑器、一种根据权利要求5所述的焊接系统以及一种根据权利要求10所述的方法。优选的实施例可以从从属权利要求中获得。具体地，根据本发明，计算机可以被配置成平板计算机、桌上计算机、手持移动设备或工作站中的一者或多者，和/或显示设备可以是被配置成用于促进使用图形用户界面的触屏显示设备。根据本发明的一个方面，提供一种用于由焊接作业定序器使用以生成焊接序列的焊接序列编辑器(WSE)。焊接序列编辑器具有图形用户界面，该图形用户界面具有工具条部分、功能选择部分和可编程流程图部分。可编程流程图部分被配置成用于提供空间来限定多个步骤组并针对焊接序列的那些组编程详细的功能步骤，并且来通过那些组编程功能流以限定焊接序列。
[0013]根据本发明的进一步方面，提供用于帮助用户生成焊接序列的多种系统和方法。焊接序列编辑器允许用户创建用于完成一组工作指令的这些功能的流程表并且允许该用户将这些功能组织成多个步骤的逻辑组。这些步骤的逻辑组可以被编号、被命名，并且每个组的第一功能可以被标识。当焊接序列被执行时，每个逻辑组是限定的对操作员可见的步骤。当多个背景功能执行且不使操作员对工作流的看法复杂化时，这些逻辑组被用于组织信息并且通过一组工作指令而取得进展。焊接序列编辑器提供一种方法用于将这些相同的工作指令组织成针对编辑器的用户的详细观点以及针对工作单元的操作员的概述观点。
[0014]在一个实施例中，提供一种焊接序列编辑器。该焊接序列编辑器包括计算机，该计算机具有至少一个处理器、计算机存储器和显示设备。该焊接序列编辑器进一步包括焊接序列编辑器软件应用，该焊接序列编辑器软件应用存储在计算机存储器上，该计算机存储器包括被配置成用于由该至少一个处理器执行的多条计算机可执行指令。该焊接序列编辑器软件应用被配置成用于提供图形用户界面，该图形用户界面具有工具条部分、功能选择部分和可编程流程图部分。可编程流程图部分被配置成用于提供空间以便用户通过以下操作生成焊接序列用来组装零部件:限定多个功能焊接序列组、针对这些功能焊接序列组中的每个组编程一个或多个功能焊接序列步骤，并且通过这些功能焊接序列组编程功能流。焊接序列编辑器软件应用可以被配置成用于生成具有由用户生成的该焊接序列的电子焊接序列文件。计算机可以包括被配置成用于输出焊接序列文件以便由焊接作业定序器使用的通信设备。通信设备可以被配置成无线通信设备。计算机可以被配置成平板计算机、桌上计算机、手持移动设备或工作站中的一者或多者。显示设备可以是被配置成用于促进使用图形用户界面的触屏显示设备。焊接序列编辑器可以包括提供计算机键盘和计算机鼠标中的一者或多者以促进使用图形用户界面的用户输入设备。
[0015]在一个实施例中，提供了一种焊接系统。该焊接系统包括如本文以上所描述的焊接序列编辑器。该焊接系统还包括被配置成用于实现焊接序列的焊接作业定序器以及具有被配置成用于由操作员使用以根据该焊接序列产生一个或多个焊接零部件的焊接电源的焊接工作单元。该焊接系统可以包括操作性地连接于焊接作业定序器的显示设备。该显示设备可以是提供用户输入能力的触屏(触敏)显示设备。焊接工作单元可以包括送丝器、焊接线缆、焊接工具、耗材焊丝、非耗材焊接电极、工件连接器和有待被焊接的一个或多个工件零部件中的一者或多者。焊接作业定序器可以被配置成用于当实现焊接序列时与焊接电源、送丝器或焊接工具中的一者或多者进行交互。焊接序列编辑器可以包括平板计算机、桌上计算机、手持移动设备或工作站中的一者或多者。焊接系统可以包括提供计算机键盘和计算机鼠标中的一者或多者以促进由操作员使用焊接作业定序器的用户输入设备。
[0016]在一个实施例中，提供一种生成焊接序列的方法。该方法包括在由在计算机上运行的焊接序列编辑器软件应用提供的图形用户界面的可编程流程图部分中限定多个功能焊接序列组。该方法还包括从图形用户界面的功能选择部分选择代表多个功能焊接序列步骤的多个功能图标并且在可编程流程图部分中用所选择的功能图标填充这些功能焊接序列组。该方法进一步包括在可编程流程图部分中将这些功能图标与这些功能焊接序列组链接以通过多个功能焊接序列步骤的这些功能焊接序列组编程功能流，从而产生焊接序列。该方法可以进一步包括使用图形用户界面的工具条部分将焊接序列导出至电子文件中，其中，该电子文件被存储在计算机的存储器中。该方法还可以进一步包括将电子文件从计算机无线地传输至焊接作业定序器部件。该方法可以进一步包括使用图形用户界面通过从功能焊接序列组中删除功能焊接序列步骤或将功能焊接序列步骤添加至功能焊接序列组中的一者或多者来修改焊接序列。该方法还可以包括使用图形用户界面通过修改与功能焊接序列步骤相关联的一个或多个属性或参数来修改焊接序列。
[0017]将从以下说明和附图中更全面地理解本发明的所说明的实施例的细节。
附图简要说明
[0018]图1展示了利用半自动焊接工作单元的相关技术的焊接操作；
[0019]图2展示了根据本发明利用半自动焊接工作单元的焊接操作；
[0020]图3是展示了焊接系统的框图，该焊接系统利用焊接作业定序器部件来针对两个或更多个焊接操作配置焊接装备以装配工件；
[0021 ]图4是展示了利用焊接作业定序器部件的焊接系统的框图；
[0022]图5是展示了具有多个焊接工作单元的分布式焊接环境的框图，该多个焊接工作单元经由本地、远程或者云端数据库与焊接作业定序器部件进行接口连接；
[0023]图6是展示了包括多个焊接工作单元的焊接系统的框图，其中，焊接工作单元由基于云端的焊接作业定序器部件管理；
[0024]图7是展示了具有安装于其上的焊接序列编辑器(WSE)软件应用的个人计算机(例如，平板设备)的实施例的框图；
[0025]图8展示了用于使用由图7的个人计算机的用户使用WSE软件应用生成的焊接序列在零部件上执行装配操作的系统的实施例；
[0026]图9展示了由图7的焊接序列编辑器提供的流程表显示屏幕的示例实施例；
[0027]图10展示了由图7的焊接序列编辑器提供的序列号窗口的示例实施例；
[0028]图11展示了由图8的焊接作业定序器部件提供的序列号显示屏幕的示例实施例；
[0029]图12展示了由图7的焊接序列编辑器提供的焊丝重量窗口的示例实施例；
[0030]图13展示了由图8的焊接作业定序器部件提供的耗材重量显示屏幕的示例实施例；
[0031 ]图14展示了由图7的焊接序列编辑器提供的点焊属性窗口的示例实施例；
[0032]图15展示了由图8的焊接作业定序器部件提供的点焊显示屏幕的示例实施例；
[0033]图16展示了由图7的焊接序列编辑器提供的基焊属性窗口的示例实施例；
[0034]图17展示了由图7的焊接序列编辑器提供的基焊验证窗口的示例实施例；
[0035]图18展示了由图7的焊接序列编辑器提供的基焊头窗口的示例实施例；
[0036]图19展示了由图7的焊接序列编辑器提供的基焊参数窗口的示例实施例;并且
[0037]图20展示了由图7的焊接序列编辑器提供的警报窗口的示例实施例。
详