CN106573326A - 用于控制焊接参数的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种焊接系统，该焊接系统包括焊炬(14)、电源、一个或多个传感器(12)和控制器。焊炬使电极在第一方向上朝向工件前进。电源向电极提供电流，用于在电极和工件之间产生焊接电弧(40)。当电极在第一方向上移动时，产生焊接电弧在焊接电弧后产生焊接熔池(42)。传感器基于从焊接熔池接收的光量产生电压输出信号。控制器与传感器通信地耦接以接收电压输出信号，并且传感器基于电压输出信号控制焊接系统的焊接参数。

Description

用于控制焊接参数的系统和方法
背景技术
本发明总体涉及焊接系统，更具体地，涉及用于控制焊接系统的焊接参数的系统和方法。
为了实现各种目的，已经实施了各式各样的焊接系统和焊接控制机制。在连续焊接操作中，气体保护金属极弧焊(GMAW)技术通过从焊炬供给由惰性气体或活性气体保护的填充材料而允许用于形成连续焊珠。电能被供应给焊丝，并且回路通过工件来形成，以维持熔化焊丝和工件以形成所需焊缝的电弧。某些相关工艺不使用保护气体，并且可以依靠焊丝中的成分来形成并保护进行中的焊接。
通常，焊接操作可以是手动的(例如，焊炬可以由人类操作者保持和控制)，和/或自动的(例如，焊炬由机器人装置操纵)。在任一应用中，控制各种焊接参数(例如，电压和电流水平、送丝速度、行进速度等)以确保高效且成本有效的焊接工艺。例如，在GMAW和相关的焊接工艺中，控制各种焊接参数以保持恒定的弧长。恒定的电弧长度可以提供相对一致的焊珠轮廓和焊缝熔深，从而增强焊缝的某些结构质量和美学特征。作为另一实例，焊接操作者可以通过手动操作调节行进速度(例如，焊炬前进的速率以形成焊缝)，或者可以为自动应用提前预设置。
然而，焊接环境中不可预测的变量使得难以精确地确定并控制焊接参数。因此，提供基于简单的传感器反馈系统来控制各种焊接参数的系统和方法可能是有益的。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种包括焊炬、电源、一个或多个传感器和控制器的焊接系统。所述焊炬使电极在第一方向上朝向工件前进。电源向电极提供电流，用于在电极和工件之间产生焊接电弧。当电极在第一方向上移动时，产生焊接电弧以在焊接电弧后产生焊接熔池。传感器基于从焊接熔池接收的光量产生电压输出信号。控制器与传感器通信地耦接以接收电压输出信号，并且传感器基于电压输出信号控制焊接系统的焊接参数。
在另一个实施例中，提供了一种方法。该方法包括经由光传感器检测从焊接熔池发射/反射的光的强度。焊接熔池形成在焊接电弧之后，焊接电弧在焊接系统的焊炬和工件之间产生。该方法还包括经由设置在光传感器内的光电元件确定电压输出信号。电压输出信号与焊接熔池的光强度相关(例如，反相关)。该方法还包括经由光传感器将电压输出信号传送到焊接系统的控制器。焊接系统的控制器被配置为基于电压输出信号控制焊接系统的焊接参数。
在另一个实施例中，提供了一种具有控制电路的焊接系统。控制电路接收指示焊缝熔池的光强度的信号。焊接熔池形成在焊接电弧之后，焊接电弧在焊接系统的焊炬和工件之间产生。控制电路处理指示光强度的信号以监测焊接系统的操作参数，并且基于操作参数确定控制信号。控制信号被配置为调整或更新所述焊接系统的焊接参数。
附图说明
当结合附图阅读以下详细说明时，会明白本发明的这些和其他特征、方面和优点，附图中相似的附图标记代表在整个附图中相似的零件，其中：
图1是根据实施例的可采用用于监测焊接参数的传感器系统的焊接系统的实施例的框图；
图2是根据实施例的用于在焊接过程中检测光强度的图1中的传感器系统的实施例的透视图；
图3是根据实施例的通信地耦接到图1中焊接系统的控制系统的图1的传感器系统的实施例的框图；
图4是根据实施例由图1的焊接系统利用以控制各种焊接参数的反馈回路的实施例的框图；并且
图5是示出图1中传感器系统的电压输出和焊接过程的焊接参数之间的关系的实施例的曲线图。
具体实施方式
本公开的实施例涉及用于基于由焊接系统产生的焊接电弧之后的焊池(例如，焊接熔池)的光强度来控制焊接系统参数的系统和方法。特别地，简单的传感器系统定位在焊池附近，并且以当焊缝的穿透深度增加时允许光较为容易地撞击在其上的方式设置。响应于接收到的光，传感器系统产生与焊接过程中实现的焊接参数(例如，焊缝的穿透深度，焊缝的高度等)相关的电输出。例如，电输出可以成比例地相关，反相关，直接相关等。具体地，传感器系统包括光电元件(例如，光电阻器、光伏或光电二极管)，其具有与从感测区域(例如，焊接电弧后面的区域)接收的光的大小相关地变化的电特性。在某些实施例中，传感器系统包括一个或多个孔，其将传感器系统的感测区域聚焦到焊接电弧后面的熔池(例如，焊接熔池)的区域。以这种方式，传感器系统经由可以在廉价的微处理器上实现的简单的模拟电路和/或数字算法提供焊接过程的传感器反馈信息。
在某些实施例中，设置在焊接系统的焊接控制系统内的监测系统从传感器系统接收电输出(例如，反馈信号)，并处理接收的信号。基于传感器反馈，焊接控制系统可以对焊接部件和/或操作参数进行调整，以校正焊接过程中的偏差和/或误差。例如，如果在焊接过程中焊缝的穿透深度太大，则焊接控制系统可以利用传感器反馈来补偿偏差并增加焊炬的行进速度。相反，如果焊缝的穿透深度太浅，则焊接控制系统可以利用传感器反馈来补偿偏差，并降低焊炬的行进速度。
图1是根据实施例的利用传感器系统12监测焊接参数的焊接系统10的实施例的框图。所示实施例描绘了具有由机器人装置16操纵的自动焊炬14的自动焊接系统10。然而，应当注意，本文描述的实施例的方面可以适用于手动焊接系统，例如焊炬14由人类操作者保持并控制的任何手动焊接系统。
焊接系统10包括向由机器人装置16执行的焊接操作20提供诸如焊丝、电力等供给的各种部件(例如，焊机18)。在所示的实施例中，焊机18包括焊接电源22、气体供应24和送丝器26，它们分别通过电缆28、电缆30和电缆32向焊炬14供应电力、气体和焊丝，以便在焊接操作20中使用。应当注意，在一些实施例中，电缆28、30和32可以组合成将焊机18耦接到焊炬14的单个电缆34。此外，焊机12还包括焊接控制系统35，其被配置为控制自动焊接系统10的各个方面。例如，提供给焊炬14的功率、气体和焊丝的量可以由控制系统35基于焊接过程和/或基于从传感器系统12接收的各种传感器反馈来调节。
焊接系统10利用多个部件18以在工件38上产生焊接电弧36。焊接电弧36可以是任何类型焊接的电弧，并且可以按照任何所需的方式定向，包括MIG、金属极活性气体保护弧焊(MAG)、各种波形、串联设置等。特别地，电源22向用作电极的焊丝40(由送丝机26提供)提供电流。焊丝40通过焊炬14馈送以形成焊接电弧36，由焊接电弧36熔化并且沉积在工件38上。此外，当在焊丝40和工件38之间建立焊接电弧36时，工件38通过连接到工作电缆(未示出)的夹具耦接到电源22，以完成电路。焊炬14放置在接近工件38的位置，允许由电源22提供并路由到焊炬14的电流从焊丝40形成到工件38的电弧。如上所述，该电弧完成包括电源22、焊炬14、工件38和工件电缆的电路。特别地，在操作中，电流从电源22流到焊炬14，并到达通常连接回到电源22的工件38。电弧产生相对大量的热量，这导致工件38的一部分和焊丝40的填充金属转变为熔融状态。特别地，当焊炬14沿着向前方向44移动时，在焊炬14后面形成处于熔融状态的焊接熔池42。
为了在焊接期间保护焊接区不被氧化或污染，为了增强电弧性能，并且为了改善所得的焊缝，焊接系统10还可以从气源24向焊炬14供应惰性保护气体。然而，值得注意的是，除惰性保护气体之外或者替代惰性保护气体，可以使用用于保护焊接位置的各种保护材料，包括活性气体和固体颗粒。
如上所述，控制系统35控制焊接系统10的一个或多个焊接参数。例如，控制系统35被配置为分别通过电缆28、30或32调节提供给焊炬14的功率、气体或焊丝的量。实际上，位于控制系统35和焊机18的其它部件(例如，焊接电源22、气体供应24、送丝机26等)之间的一个或多个控制信号46用于调节并控制这些电源的定时和量。例如，控制系统35可以控制施加到焊丝40以用于执行期望的焊接操作的焊接功率输出。
在某些实施例中，控制系统35响应于从传感器系统12接收的传感器反馈来控制一个或多个焊接参数。传感器系统12可以提供与焊接系统的操作参数相关的信号，诸如焊接电弧12的电流、电压或光强度。例如，传感器系统12包括位于整个焊接系统10上的一个或多个传感器，诸如设置在焊炬附近的传感器，使得传感器对焊接熔池42的光的大小进行反应。基于焊接过程内的这些检测到的参数，控制系统35可以向焊接系统12的各个部件输出控制信号，以调整一个或多个焊接参数。例如，基于传感器反馈，设置在控制系统35内的焊炬控制器48可调节耦接到焊炬14的机器人装置16，以增加或减小焊炬14的行进速度。其他焊接参数可以包括提供给焊丝24的电流、提供给焊丝24的电流的电压、送丝速度等。
控制系统35还包括一个或多个处理器50(例如，处理电路50)和存储器52(例如，存储器电路52)，并且可以通信地耦接到焊炬控制器48和监测系统54。监测系统54从传感器系统12接收一个或多个反馈信号。传感器系统12可以是用于检测从焊接电弧36发射的光的单个传感器或传感器阵列，例如，由焊接熔池42发出/反射/发射的光。基于接收到的反馈信号，处理电路50可以执行存储在存储器电路52中的指令，以产生一个或多个控制信号，以提供给焊炬控制器48、焊接电源22、气体供应24、送丝机26等等。具体地，基于控制信号，控制系统35可以连续地调整焊接系统10的参数，诸如提供给焊丝40的功率或焊炬48的速度，以便保持某些焊接参数。作为实例，可能需要保持焊缝的某一穿透深度或某一高度的焊接熔池42，并且这些参数可以基于来自传感器系统12的传感器反馈保持近似恒定或一致。各种传感器可以以预定间隔产生指示不同的检测到的属性的信号，并且处理电路可以接收并处理传感器信号以几乎瞬间的速度输出控制信号。这可以允许焊接过程的相对瞬时的控制。
此外，控制系统35包括用户界面56，其可以允许选择诸如焊接工艺的类型，要使用的焊丝的类型，焊接参数设置等的设置。具体地，用户界面56可以供焊接操作者使用以输入供焊接系统10调节的一个或多个焊接参数使用的多个阈值、起始值、理想值。例如，用户可以输入焊接熔池42的某个阈值高度，并且处理电路50可以基于该阈值利用传感器反馈来调节焊接熔池42的高度。
图2是根据实施例的图1中传感器系统12的实施例的透视图，其中传感器系统12用于在焊接过程中检测焊接熔池42的光强度。具体地，在一些实施例中，传感器系统12以允许由焊接熔池42发射/反射的光被传感器系统12捕获的方式定位在焊炬14附近。例如，传感器12可以被定位成使得其能够监测在焊接过程中形成的焊接电弧36后面的熔融焊接熔池42。实际上，传感器12可以设置在焊接系统10内的任何地方(例如，在电弧36、焊炬14、机器人臂16或焊接操作者等的后面、旁边、周围或附近)，只要其接收来自焊接过程的焊接熔池42的一定量的光即可。
来自焊接电弧36(例如，焊接熔池42)的光可以被传感器系统12拦截，传感器系统将检测到的光强度转换为电子信号，该电子信号被发送到控制系统35用于处理。在所示的实施例中，传感器系统12经由导线58(如图1所示)将反馈信号传送到控制系统35。然而，在其他实施例中，传感器系统35可以无线地传送信号。传感器系统12可以包括能够响应于入射光输出电信号的任何装置。例如，传感器系统12可以包括一个或多个光学传感器以及一个或多个光电元件，例如光伏电池、光电二极管、光阻元件或其组合。在一些实施例中，传感器系统12可以被配置为输出与检测到的光成线性比例的电信号。在其他实施例中，光传感器48内的非线性可以经由控制系统35映射到相应的线性化函数。
在一些实施例中，传感器系统12可以以允许其检测来自焊接熔池42的光的大小的特定位置和/或取向设置在焊炬14周围。例如，传感器系统12可以相对于大致垂直于工件38的轴线62(例如，焊炬14的中心轴线62)设置成角度为60度。特别地，角度60可以在大约15°和30°之间，在大约10°和40°之间，或在大约5°和50°之间。此外，传感器系统12的角度60可以在与焊炬14的行进方向44(例如，前进方向44)相反的方向上远离轴线62。传感器系统12的角度60可以被调节，以确保从焊接熔池42发射/反射的最大量的光由传感器系统12收集。
在某些实施例中，传感器系统12的角度60可以被调节，使得从焊接熔池42发射/反射的光未被焊接过程中发射的其他光遮蔽和/或超过，例如直接来自焊接电弧36的光。传感器系统12包括将传感器系统12的感测区域聚焦到焊接电弧36后面的焊接熔池42(例如，焊池)的区域的一个或多个孔64(例如，销孔64，可操作窗口等)。特别地，入射到孔64中的光与焊缝65的穿透深度(或相反地，焊接熔池42的高度66)有关。焊缝65的穿透深度和焊接熔池42的高度66可以相对于工件38的表面。孔64的几何形状被配置成使得随着焊缝65的穿透深度增加，由传感器系统12接收的光的量增加。实际上，随着焊缝65的穿透深度增加，焊接熔池42倾向于较少凸出，并且这允许来自焊接熔池42的更多的光被反射到传感器12。在一些情况下，焊缝的增加的穿透深度65使得电弧柱36向下移动，允许来自电弧36的一些光进入传感器系统12的直接观察。
图3是根据实施例的通信地耦接到控制系统35的图1中的传感器系统12的实施例的框图。如上所述，传感器系统12包括一个或多个光孔64、光敏元件68(例如，光学传感器68)以及一个或多个光电组件70(例如，光电阻器、光伏或光电二极管)。光电元件70的电阻响应于入射在光敏元件68上的光的大小而改变。通常，部件70的电阻值与撞击到其上的光的量成比例地减小，并且可以包括被配置为将由其检测到的入射光转换成电信号的电路。
因此，传感器系统12基于从焊接熔池42拾取的光的量向控制系统35的监测系统54提供电压输出。传感器系统12可以配置有与控制系统35的有线通信(例如，导线58)和/或无线通信。此外，如上文关于图1所述的，控制系统35响应于从传感器系统12接收的传感器反馈来控制一个或多个焊接参数。在一些实施例中，控制系统35可以评估传感器反馈，并且可以确定应该改变(如果有的话)哪些控制信号和哪些焊接参数，以维持一致且高效的焊接过程。例如，为了保持期望的电弧长度，可以调节送丝机26的送丝速度。
图4是由图1中的焊接系统利用以控制各种焊接参数的反馈回路72的实施例的框图。特别地，一旦焊接系统10已经被激活并且焊接操作已经开始，反馈回路72可以由焊接控制系统35利用以从传感器系统12获得传感器反馈，基于经由一个或多个控制信号的传感器反馈来调整一个或多个焊接参数，并且基于更新的焊接操作从传感器系统12获得更新的传感器反馈。反馈回路72可以包括各种传感器反馈信息(例如，与从焊接熔池42发射/反射的光的大小相关的信号)和各种操作参数(例如，电压水平、焊接电流水平、行进速度、送丝速度、电源、气体供应等)或其任何组合。具体地，反馈回路72可以用于检测传感器反馈是否指示与一致的焊接过程和/或焊接缺陷的偏差。在某些实施例中，这通常涉及将反馈数据或从反馈数据导出的数据与已知的“良好焊接”特性、已知缺陷特征、预设阈值、限制或值或其组合进行比较。
反馈回路72包括首先从传感器系统12的各个部件获得传感器反馈信息。例如，所示实施例将光电阻器74描述为传感器系统12的光电元件70。此外，所示实施例包括固定电阻器76，其上的电压基于入射在光敏元件68上的光(例如，辐射)的大小而改变。如上所述，光电元件70的电阻值与经由孔64撞击在光敏元件上的光的量成比例地减小。因此，在该实例中，光电阻器74和固定电阻器76建立分压器电路，使得光电阻器74两端的电压与入射到其上的光成正比地减小。该配置可有益于表示传感器电压输出78与焊接熔池42的高度66之间的关系。例如，随着穿透深度65和/或焊接熔池66的高度的增加，更大量的光入射到传感器系统12上，传感器电压存在更大的下降。应当注意，光电阻器74的其他配置可以有益于清楚地示出其他焊接参数关系，并且这样的配置可以较为容易地在本文所描述的实施例内实现。
如上所述，传感器电压输出78可以被传输到控制系统35。处理器50可以利用接收到的传感器反馈信息来确定对焊接系统10的一个或多个焊接参数的调整。在所示的实施例中，反馈回路72被配置为用于调整焊炬14的行进速度。例如，处理器50可以经由逆变器82获取实际光80的负值(例如，V光80)以获得-V光84。此外，通过Σ函数86，用表示期望穿透电平88(例如，V照明装置88)的光传感器电压来对实际光(-V光84)的负值求和。期望的穿透水平88或其他焊接参数的任何期望的阈值、限制或水平可以由焊接操作者经由用户接口56预设并存储在存储器52内。实际光的负值(-V光84)与表示期望穿透水平的光传感器电压(例如，V照明装置88)的和产生误差项(误差光90)。然后将该误差项乘以增益因子92，并且通过Σ函数86将结果(例如，α(V照明装置-V光)94)与表示额定电动机速度设定点的电压(例如，V标称电动机速度96)进行求和。
在一些实施例中，如果传感器反馈80低于设定点88(指示穿透65的深度太高)，误差项90将是正的，并且焊炬14确定的电动机速度98(例如，V电动机速度98)将从额定电动机速度98增加，以补偿增加的穿透深度65。同样，如果传感器反馈80大于设定点88(指示焊缝的穿透深度65太低)，则误差项90将为负，并且确定的电动机速度98(例如，V电动机速度98)将从标称设定值98减小。以这种方式，焊炬14的行进速度可以由控制系统35经由一个或多个控制信号来调节，以在整个焊接过程中保持相对恒定的穿透深度。此外，应当注意，可以采用除了行进速度(例如，送丝速度、电弧功率等)之外的参数，以基于传感器反馈保持焊缝的恒定的穿透深度。
特别地，应当注意，本文描述的实施例可以用能够在廉价的微处理器上实现的简单的模拟电路或数字算法来处理。实际上，在一些实施例中，本实施例的某些益处包括用于确定焊接过程的参数(例如，穿透深度、焊接熔池高度等)的加工技术的简单性。在一些情况下，使用更复杂的光学感测系统(例如，照相机)可能需要专门的视觉分析软件来处理所接收的光学反馈。
图5是示出传感器系统12的电压输出78、入射到传感器系统12上的光101和/或辐射101的量值、焊缝的穿透深度65和/或焊接熔池42的高度66之间的关系的实施例的曲线图100。曲线100的时间尺度102被划分为不同的时间段(例如，焊接熔池起始104，逐渐穿透增大106，突然穿透增大108和烧穿110)以示出电压输出78、焊接的穿透深度65和/或焊接熔池42的高度66与入射到传感器系统12上的光的大小之间的这种关系。如上所述，例如关于图4的反馈回路72，传感器系统12的传感器电压输出78可以与焊缝的穿透深度65和/或焊接熔池42的高度66相关。例如，随着穿透深度65和/或焊接熔池66的高度增加，入射到传感器系统12上的光101的量增加，并且相应的传感器电压输出78减小。
因此，在图示的实施例中，随着光101的量值增加(例如，入射在传感器系统12上的光101的量)，电压输出78减小。例如，在焊接熔池起始期间，入射到传感器系统12上的光101的量逐渐增加，导致电压输出78逐渐减小。在一些情况下，操作者和/或机器人装置16可启动穿透深度的逐渐增加，如时间点106a所示的。此外，在焊炬14逐渐增加穿透深度(例如，时间段106)的时间段内，光量101和电压输出78反映了稍微稳定的平衡。具体地，在时间段106内，传感器系统12可以接收由焊接熔池42反射和/或发射的光。特别地，在该时间段内，焊接熔池42的高度66通常约为期望的高度阈值112。然而，随着穿透深度开始突然增加，如时间点108a所示，传感器系统12可以开始接收来自焊接熔池42和/或焊接电弧36的光。因此，在存在突然穿透增加(例如，时间段108)的时间段内，入射到传感器系统12上的光101突然增加，并且传感器系统12的电压输出78突然减小。
在某些实施例中，控制系统35可以接收与电压输出78相关的反馈信号。此外，控制系统35可以处理这些信号，并且采取适当的措施来校正焊接过程中的偏差，例如如果存在突然的穿透深度增加，如时间段108所示。例如，控制系统35可以传输一个或多个信号以增加焊炬14的行进速度，以便校正焊接穿透108的突然增加。在不采取这种调节的情况下，焊接过程可能导致错误，例如烧穿事件(例如，时间段110)。如果过多的热量导致过量的焊接金属穿透焊缝的位置，则可能发生这些事故。也就是说，由于诸如送丝速度过大、行进速度过慢等因素，可能发生过度穿透。在一些烧穿事故中，光分散焊接位置，导致突然的电压输出78增加。
因此，如时间点110b所示，在烧穿事件完成之前，如时间点110a所示，检测烧穿事件的开始是有益的。烧穿事件的开始110a大约在光101的量开始分散的时间102附近，使得传感器系统12接收来自焊接电弧32和/或焊接熔池42的更少的发射和/或反射光。此外，在一些情况下，当传感器接收的光101的量小于在熔池起始104期间由传感器系统12接收的光的量时，烧穿事件110正在完成(例如，时间点110b)。
光系统12的当前实施例可以用于在全自动、半自动和手动焊接系统10中控制焊接参数。更具体地，光系统12可以定位成靠近焊炬14，焊炬由操作者机械地或手动操纵。在一些手动焊接情况下，当处理电路50基于接收的传感器反馈确定需要一个或多个焊接参数调整时，操作者可以响应由控制系统35提供的各种可听见的或视觉警报或警告。此外，操作者可以响应于警报和警告采取矫正措施，例如增加或减少焊炬14的行进速度或任何其他参数。
尽管本文中已经图示并描述了本发明的仅仅某些特征，但是本领域的技术人员将做出许多修改和变化。因此，应当理解的是，附加的权利要求旨在涵盖落入本发明的真正精神范围内的所有这种修改和变化。

Claims (19)

1.一种焊接系统，包括：
焊炬，其被构造成使电极朝向工件前进；
电源，被配置为向所述电极提供电流以在所述电极与所述工件之间产生焊接电弧，其中由于所述电极、所述焊接电弧和/或所述焊接熔池产生辐射，所以产生所述焊接电弧在所述焊接电弧后产生焊接熔池；
传感器，设置成与所述焊炬相邻，并且被配置为检测由所述焊接熔池反射的来自所述焊接电弧的辐射，并且基于所检测的辐射量产生输出信号；以及
控制器，通信地配置为基于所述输出信号接收所述输出信号或信号，并且基于接收的信号控制所述焊接系统的焊接参数。
2.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述控制器被配置为控制所述焊接参数，以维持所述焊缝相对于所述工件的表面的穿透深度。
3.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述控制器被配置为控制所述焊接参数，以维持所述焊接熔池相对于所述工件的表面的高度。
4.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述输出信号与所述焊缝的穿透深度或所述焊接熔池相对于所述工件的表面的高度成反比。
5.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述控制器被配置为基于所述输出信号或基于所述输出信号的信号来检测烧穿事件的开始。
6.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接参数包括电流、提供给所述电极的电流的电压、送丝速度、所述电极的行进速度或其组合。
7.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述控制器被配置为控制送丝机、电源、气体供应、机器人装置、焊炬或其组合的焊接参数。
8.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述传感器包括光伏电池、光电二极管、光阻元件或其组合。
9.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述传感器包括被配置为接收来自所述焊接熔池的辐射的一个或多个孔。
10.一种方法，包括：
经由光传感器系统检测从焊接熔池发射或反射的光的特性，其中所述焊接熔池形成在焊接电弧的后面，所述焊接电弧在焊接系统的焊炬和工件之间产生；
经由所述光传感器系统的光电元件确定输出信号，其中所述输出信号表示由所述焊接熔池发射和/或从所述焊接熔池反射的光的特性；并且
经由所述光传感器系统将所述输出信号传输到焊接系统的控制器，其中所述焊接系统的控制器被配置为基于所述输出信号控制所述焊接系统的焊接参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述输出信号与所述焊缝的穿透深度或所述焊接熔池的高度成反比。
12.根据权利要求10所述的方法，其中检测光的特性包括检测通过所述光传感器系统的孔的光的强度，其中所述孔被配置为限制所述光传感器系统的检测区域。
13.根据权利要求10所述的方法，其中检测光的特性包括相对于所述焊炬的中心轴线以一个角度检测光的强度。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述焊接参数包括电流、提供给所述电极的电流的电压、送丝速度、焊炬的行进速度或其组合。
15.一种焊接系统，包括：
控制电路，其被配置为：
接收指示由焊接熔池发射和/或反射的光的信号，其中所述焊接熔池形成在焊接电弧的后面，所述焊接电弧在焊接系统的焊炬和工件之间产生；
处理指示所述光的信号以监测所述焊接系统的操作参数；并且
基于所述操作参数确定控制信号，其中所述控制信号被配置为调整或更新所述焊接系统的焊接参数。
16.根据权利要求16所述的焊接系统，其中所述操作参数是所述焊缝相对于所述工件的表面的穿透深度或所述焊接熔池相对于所述工件的表面的高度。
17.根据权利要求16所述的焊接系统，其中所述焊接参数包括电流、提供给所述电极的电流的电压、送丝速度、所述焊炬的行进速度或其组合。
18.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述控制电路被配置为控制所述焊接参数以维持所述焊缝相对于所述工件的表面的穿透深度。
19.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述控制器被配置为控制送丝机、电源、气体供应、机器人装置、焊炬或其组合的焊接参数。
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