行那个计划。在某些实施例中，具有全部74个加热头42的控制系 统86为了监测工艺和机器健康性可W每秒处理超过十兆字节的传感器数据。在某些实施例 中，控制系统86可W利用由EnergynTech公司人员和卡特彼勒公司使用来自国家标准和技 术研究所先进技术计划的基金(NIST-ATP)研发的S.H.I.E丄.D.的修改版。S.H.I.E丄.D.被 设计用来基本实时地处理来自嵌入到大型移动结构的超过100个传感器(例如本文描述的 传感器92)的数据，监测疲劳损坏并且计算剩余的结构寿命。由6]16'旨7]1了6(311团队为 S.H.I.E丄.D.研发的软件被修改W能够同样基本实时地监测来自系统40的大量传感器数 据
[0060] 除了当制造使用机械弯曲较难形成的Ξ维图形时，与机械成形方法相比，一个首 要的缺点是热成形相对缓慢。在某些实施例中，为了增加系统40的速度，可W使用加热线， 而不是沿直线移动加热点，W使金属变形。换句话说，可W配置热成形组件88W使得延伸过 板14的整个长度(或至少大部分长度)的线可W同时被加热。运种加热线方法可W在激光束 光学地转换成线的实施例中引起热成形速度的显著增加。机械弯曲对于较厚的金属部件通 常可能比热成形的线加热方法更快速。因此，需要在厚金属部件上使用具有足够功率的加 热线弯曲方法。
[0061] 在此描述的实施例通过提供使用较高功率感应加热W生成等同的加热线来能够 在较厚的金属部件上快速地产生成形和弯曲的热成形方法来克服运些缺陷。该技术可W使 用一个或多个感应加热电源，例如热成形系统40的热源20(例如加热头42)，W产生比一般 的火焰或激光更多的能量并且因此可W能够通过产生将更加快速地使相对较厚的金属弯 曲或成形的加热线的等同物来执行热成形工艺。在此描述的实施例还考虑为了足够快速地 去除热量而控制金属部件的冷却，W使大量的热梯度将存在于热成形工艺所需的金属部件 上。
[0062] 与加热点54如由箭头58所示沿直线路径56移动并且随后使用多个相邻的直线路 径56在金属部件14上产生弯曲的线加热方法(例如图7A)相比，运种方法(例如图7B)产生单 个加热线60并且可W (例如垂直于)加热线60的方向如由箭头62所示移动加热线W在金属 部件14上产生弯曲。在某些实施例中，加热线60可W由单个加热元件(例如具有相对较大功 率源的感应线圈）产生，或由布置在直线上的或沿共同构成加热线60的等同物的直线移动 的一系列的较小的感应线圈产生。随着加热线60跨过板表面移动，可W使用单个冷却系统 或多个较小的冷却系统来冷却金属部件14。
[0063] 线加热方法(例如图7A)的一个缺点是加热点54在单个位置处工作W弯曲板14,但 是沿路径56的金属的剩余部分没有有效地成形或弯曲并且因此变成对于成形或弯曲的阻 碍。通过使用整个加热线60(例如图7B)，加热线60的所有部分同时成形并且产生共同的弯 曲或成形。与常规方法相比，运使成形速度显著增加，其在金属部件14的成形速度方面能够 有超出100倍的增加。
[0064] 由控制系统86执行的线加热计划包括加热点54将沿其越过的直线路径56 (在图7A 的线加热方法的情况中）或加热线60的直线路径(在图7B的加热线方法的情况中）、由每个 加热头42施加的热量的量、加热点54沿线的路径的每部分作出的通过的次数(在图7A的线 状加热方法的情况中）等等。通常，对运个工艺的规划系统利用来自计算机辅助设计和计算 机辅助制造(CAD/CAM)系统的数据，该数据可W为控制系统86提供用于实行的计划并且还 可W描述待成形的部件(例如金属板14)的形状。
[0065] 在某些实施例中，单个加热头42(例如在某些实施例中与单个感应线圈关联)可W 用于产生加热线60。换句话说，在某些实施例中，各个热成形组件88的加热头42可W如此形 成:使得材料14的整条线可W被同时加热。将被领会的是，在运种实施例中，所施加的能量 的功率电平需要随着感应线圈的长度增加而增加。在其他实施例中，多个感应线圈还可W 各自用于低功率电平，但总和的高功率电平与线60和正被形成的金属合金的长度相当。在 运种使用多个感应线圈的实施例中，与多个感应线圈关联的热成形组件88可W被控制系统 86定位W使它们关于直线60正确地对齐。
[0066] 在某些实施例中，感应线圈的高度可W由控制系统86使用来自传感器92的传感器 反馈控制W引导定位。因为通常使用水冷却，如下所述，在某些情况下，由于被水面误导的 激光的反射，水可能与使用激光高度传感器92的直接测量至少部分地形成干设。在运些实 施例中，可W使用机械设备测量感应线圈相对于材料14的表面22的高度。如下所述，在某些 实施例中，将使用环形气刀。在运种实施例中，可W使用激光高度传感器92测量感应线圈相 对于正被热成形的材料14的表面22的高度。由环形气刀产生的干燥区域使错误测量的风险 最小化并且为控制系统86提供稳定的数据反馈。在某些实施例中，还可W使用红外线溫度 传感器92控制正被传递至感应线圈的功率，从而在整个热成形工艺中相对统一地保持正确 的最高溫度。在运种实施例中，环形气刀在感应线圈干燥和干净的条件下保持焦点，W使红 外线传感器92不因为正在热成形的材料的表面22上的水或碎屑而生成错误的数据输出。
[0067] 在某些实施例中，可W使用多个感应线圈（例如与多个热成形组件88关联的），并 且每个相应的感应线圈相对于正在热成形的材料14的表面22的高度可W由控制系统86单 独控制。使用多个感应线圈形成加热线60提供了加热线成形系统使每个感应线圈相对于正 在热成形的材料14的表面22处于任意指定位置及相对高度）的能力，运使材料14(即便 其具有最初的弯曲拓扑形状）的准确成形成为可能。沿加热线60的多个感应线圈为自动热 成形系统40提供随材料14在热成形工艺期间的形状变化改变加热线60的表面拓扑形状的 能力。
[0068] 尽管本文描述的内容主要牵设到沿线型路径56移动加热点54或使用整个的加热 线60,然而在其他实施例中，加热点54移动的图案或加热"线"形成的图案可能根本不是直 线，而可能是在上面提到的任意或全部轴线上的任意曲线图案。例如，在某些实施例中，加 热点54可W在平行于加热材料14的平面30的方向上和/或垂直于运个平面30的方向上(在 沿厚度的方向28上朝向或远离加热材料14和/或沿加热材料14的长度任意的曲线图案 被移动。类似地，多个加热头42的布局可W是运样的：不是通过系统40移动加热线60,而是 通过系统40移动加热头42的加热曲线图案。当需要波浪形或其他复杂的Ξ维图案时，运种 非线型的加热图案在例如管成形、工字梁成形、板成形等等上可W证明是有利的。值得注意 的是，运种非线型加热成形技术提供超过常规的机械弯曲技术的明显优势，所述常规的机 械弯曲技术甚至可能无法提供运类复杂的Ξ维弯曲。
[0069] 如上所述，加热金属周围的较冷金属的约束有助于热成形工艺的正常作用。为了 维持使周围金属不受热所需的相对较大的热梯度，工艺进行的更高效和更快速，周围的金 属就会更冷。在某些实施例中，可W由来自金属表面的热对流或通过在周围金属上施加喷 水来实现冷却。运种方法的一个缺点是水可能侵入加热点54或加热线60，从而使可用的热 量降低，运降低了加热速度。此外，如果水没有喷射到金属表面上，则暖液膜形成在金属表 面上，运降低了冷却效率并且因此降低了成形效率W及由此降低了成形速度。但是，W足够 的力将水喷射到表面上W连续地移除表面附近的暖水膜可能导致水瓣射到加热点54或加 热线60上。
[0070] -种冷却的方法是结合下列两者:将加压水喷射到表面上，W及在冷却的金属表 面和加热的金属表面之间形成屏障并且防止水瓣射到加热区域上的气刀。在加热点54的情 况中，环形气刀可W围绕加热点54形成。如果将环形气刀制成截头圆锥形状W便截头圆锥 形状的较窄端最接近金属表面，则金属表面上的空气汇聚产生高气压区域。所述高气压区 域使空气远离加热点54移动，由此防止空气端流将一些水引入金属表面的加热区域。对于 环形气刀的截头圆锥形状，可使用仅窄范围的圆锥角。如果圆锥角太大，则来自气刀的空气 流将克服微小的压