CN109108430A - 用于自动焊接的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种自动焊接系统包括：安装平台、焊接工具、成像装置以及控制器。成像装置被配置成获取与物体相关联的数据。所述控制器被配置成接收所述获取的数据，确定所述获取的数据中的待焊接区域，检索与所述物体相关联的存储的主模型数据，且比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据以识别所述获取的数据中的主模型区域。所述控制器还被配置成：掩蔽所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；且产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。

Description

用于自动焊接的系统和方法
技术领域
本文中所公开的主题大体上涉及自动焊接系统
背景技术
至少一些已知焊接系统被配置成使用例如电弧焊接工具等焊接工具来焊接物体。在这些系统中的一些中，物体是翼型件，其在翼型件已在飞机发动机内操作一段时间之后被选择用于维修。在操作期间，翼型件可承受可能不利地影响其性能的磨损。举例来说，裂痕或叶片尖端擦伤可出现在翼型件中，这可能影响叶片的冷却回路和/或空气动力性能。焊接工具可用于维修这些裂痕和重建叶片尖端。
许多已知焊接系统，确切地说翼型件焊接系统，并非全自动的。此类系统可产生过量的过程废料且时常效率低下，这是由于焊工必须经过焊接设备的培训和重新培训。
发明内容
在一个方面中，提供自动焊接系统。所述自动焊接系统包括：安装平台；焊接工具；成像装置，其被配置成获取与物体相关联的数据；以及控制器。所述控制器被配置成接收所述获取的数据，确定所述获取的数据中的待焊接区域，检索与所述物体相关联的存储的主模型数据，且比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据以识别所述获取的数据中的主模型区域。所述控制器还被配置成掩蔽所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除，且产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
所述控制器还可以被配置成产生用于控制所述安装平台和所述焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。此外，所述控制器可被配置成分析获取的数据中的至少一个图像像素以确定待焊接区域。另外，在一些实施例中，控制器可被配置成将物体的主模型数据叠加在物体的获取在数据上，使得主模型区域从待焊接区域中排除。又另外，在一些实施例中，自动焊接系统可包括被配置成接纳和固定物体的结构，其中结构包括加热设备、绝缘材料、屏蔽介质、观察窗、温度传感器和照明系统中的至少一个。此外，控制器可被配置成产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用来控制结构的内部温度。在一些实施例中，用于控制结构的内部温度的控制指令可包括将结构的内部温度保持在预定温度范围的指令。
在另一方面中，提供一种制品。制品包括非暂时性有形计算机可读存储媒体，所述非暂时性有形计算机可读存储媒体具有存储在其上的指令，所述指令响应于通过控制器的执行致使控制器执行操作，所述操作包括接收获取的数据，确定获取的数据中的待焊接区域，检索与物体相关联的存储的主模型数据，以及比较获取的数据与存储的主模型数据，以识别获取的数据中的主模型区域。控制器还被配置成执行操作，包括掩蔽获取的数据中的主模型区域，使得主模型区域从待焊接区域中排除，且产生用于控制安装平台和用以焊接待焊接区域的焊接工具中的至少一个的控制指令。
在一些实施例中，制品还可包括被配置成接纳物体的结构，且控制器可执行操作，包括产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制结构的内部温度。在一些实施例中，用于控制结构的加热设备的控制指令可以是将结构的内部温度保持在预定温度范围的指令。此外，在一些实施例中，控制器可执行操作，包括产生用于控制安装平台和焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。控制器还可执行操作，包括将存储的主模型数据叠加在获取的数据上，使得主模型区域从待焊接区域中排除。在一些实施例中，制品可包括用于安装物体的安装平台，其中安装平台包括至少一个接合部，所述接合部促进安装平台的运动。
在又一方面中，提供用于操作焊接系统的方法。方法包括接收所述获取的数据，确定所述获取的数据中的待焊接区域，检索与所述物体相关联的存储的主模型数据，以及比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据以识别所述获取的数据中的主模型区域。控制器还被配置成执行操作，包括掩蔽获取的数据中的主模型区域，使得主模型区域从待焊接区域中排除，且产生用于控制安装平台和用以焊接待焊接区域的焊接工具中的至少一个的控制指令。
所述方法还可包括产生用于控制安装平台和焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。在一些实施例中，所述方法可包括在结构内接纳物体，以及通过控制器产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制结构的内部温度。此外，所述方法可包括通过控制器将存储的主模型数据叠加在获取的数据上，使得主模型区域从待焊接区域中排除。
本申请技术方案1涉及一种自动焊接系统，其包括：
安装平台；
焊接工具；
成像装置，其被配置成获取与物体相关联的数据；以及
控制器，其被配置成：
接收所述获取的数据；
确定所述获取的数据中的待焊接区域；
检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别所述获取的数据中的主模型区域；
掩蔽所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；且
产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的自动焊接系统，其中，所述控制器被进一步配置成产生用于控制所述安装平台和所述焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的自动焊接系统，其中，所述控制器被进一步配置成分析所述获取的数据中的至少一个图像像素以确定所述待焊接区域。
本申请技术方案4涉及根据技术方案1所述的自动焊接系统，其中，所述控制器被进一步配置成将所述物体的所述主模型数据叠加在所述物体的所述获取的数据上，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除。
本申请技术方案5涉及根据技术方案1所述的自动焊接系统，其进一步包括被配置成接纳和固定所述物体的结构，所述结构包括加热设备、绝缘材料、屏蔽介质、观察窗、温度传感器和照明系统中的至少一个。
本申请技术方案6涉及根据技术方案5所述的自动焊接系统，其中，所述控制器被进一步配置成产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制所述结构的内部温度。
本申请技术方案7涉及根据技术方案6所述的自动焊接系统，其中，所述用于控制所述结构的所述内部温度的控制指令包括将所述结构的所述内部温度保持在预定温度范围的指令。
本申请技术方案8涉及根据技术方案1所述的自动焊接系统，其中，所述安装平台包括至少一个接合部，所述接合部促进所述安装平台的运动。
本申请技术方案9涉及一种包括非暂时性有形计算机可读存储媒体的制品，所述非暂时性有形计算机可读存储媒体具有存储在其上的指令，所述指令响应于被配置用于将控制指令提供到安装平台和焊接工具中的至少一个的控制器的执行而致使所述控制器执行包括以下各项的操作：
通过所述控制器接收物体的获取的数据；
通过所述控制器确定在所述获取的数据中的待焊接区域；
通过所述控制器检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
通过所述控制器比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别在所述获取的数据中的主模型区域；
通过所述控制器掩蔽在所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；以及
通过所述控制器产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案10涉及根据技术方案9所述的制品，其进一步包括被配置成接纳所述物体且准许在预定温度范围下对所述物体进行焊接操作的结构。
本申请技术方案11涉及根据技术方案10所述的制品，其中，所述指令进一步致使所述控制器执行以下操作：包括通过所述控制器产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制所述结构的内部温度。
本申请技术方案12涉及根据技术方案11所述的制品，其中，所述用于控制所述结构的所述加热设备的控制指令是将所述结构的所述内部温度保持在预定温度范围内的指令。
本申请技术方案13涉及根据技术方案9所述的制品，其中，所述指令进一步致使所述控制器执行以下操作：包括产生用于控制所述安装平台和所述焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案14涉及根据技术方案9所述的制品，其中，所述指令进一步致使所述控制器执行以下操作：包括通过所述控制器将所述存储的主模型数据叠加在所述获取的数据上，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除。
本申请技术方案15涉及根据技术方案9所述的制品，其进一步包括用于安装所述物体的安装平台，其中所述安装平台包括至少一个接合部，所述接合部促进所述安装平台的运动。
本申请技术方案16涉及一种用于操作焊接系统的方法，所述方法包括：
通过被配置成控制所述焊接系统的操作的控制器接收物体的获取的数据；
通过所述控制器确定在所述获取的数据中的待焊接区域；
通过所述控制器检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
通过所述控制器比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别在所述获取的数据中的主模型区域；
通过所述控制器掩蔽在所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；以及
通过所述控制器产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案17涉及根据技术方案16所述的方法，其进一步包括通过所述控制器产生用于控制所述安装平台和所述焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。
本申请技术方案18涉及根据技术方案16所述的方法，其进一步包括在结构内接纳所述物体。
本申请技术方案19涉及根据技术方案18所述的方法，其进一步包括通过所述控制器产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制所述结构的内部温度。
本申请技术方案20涉及根据技术方案17所述的方法，其中，所述掩蔽包括通过所述控制器将所述存储的主模型数据叠加在所述获取的数据上，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优势将变得更好理解，在所有图式中相同的标号表示相同的零件，在图式中：
图1是示范性自动焊接系统的示意图；
图2是说明用于使用图1中所示出的自动焊接系统维修物体的示范性过程的流程图；且
图3是物体的示范性主模型图像、物体的示范性获取的图像以及用于在图1中所示出的自动焊接系统内焊接物体的物体的示范性叠加图像的示意图。
除非另外指明，否则本文中所提供的图式用来说明本发明的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本发明的一个或多个实施例的广泛多种系统。由此，图式并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所需的所有常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，将引用若干术语，所述术语应定义为具有以下含义。
除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。
“任选”或“视需要”意指随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。
如本文中在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，通过例如“大约”和“基本上”等术语修饰的值将不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。此处以及在整个说明书以及权利要求书中，范围限制可以是组合的和/或互换的；除非内容或语言另外指示，否则此类范围得以识别且包括其中所含有的所有子范围。
如本文所用，术语“处理器”和“计算机”及相关术语，例如“处理装置”和“计算装置”，不是限于在所属领域中被称为计算机的那些集成电路，而是广义地表示微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路，且这些术语在本文中可互换使用。在本文中所描述的实施例中，存储器包括但不限于例如随机存取存储器(RAM)的计算机可读媒体和例如闪存存储器的计算机可读非易失性媒体。或者，也可使用软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)和/或数字多功能光盘(DVD)。此外，在本文中所描述的实施例中，额外输入通道可以是但不限于与例如鼠标和键盘等用户接口相关联的计算机外围设备。或者，也可使用其它计算机外围设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在示范性实施例中，额外输出通道可包括但不限于用户接口监视器。
另外，如本文中所使用，术语“软件”和“固件”是可互换的，且包括存储在存储器中用于由个人计算机、工作站、客户端和服务器执行的任何计算机程序。
如本文中所使用，术语“主模型”和“主部分”是可互换的，且包括用以表示物体112的所要配置的任何数据。
如本文中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”旨在表示在任何方法或技术中实施的任何有形的基于计算机的装置，以用于例如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块、或在任何装置中的其它数据的信息的短期和长期存储。因此，本文中所描述的方法可被编码为在包括但不限于存储装置和/或存储器装置的有形、非暂时性、计算机可读媒体中体现的可执行指令。此类指令在由处理器执行时致使处理器执行本文中所描述的方法的至少一部分。此外，如本文中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”包括所有有形的计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机存储装置，包括但不限于易失性和非易失性媒体以及可移除和不可移除媒体，例如固件、物理和虚拟存储装置、CD-ROM、DVD和例如网络或因特网等任何其它数字源，以及尚待开发的数字化手段，唯一的例外是暂时性的传播信号。
本文中所公开的主题大体上涉及自动焊接系统，且更确切地说，涉及获取例如物体的一个或多个图像等物体的数据以产生用于焊接物体的控制指令的自动焊接系统。本发明的实施例涉及自动焊接系统。系统大体上包括结构，例如焊接盒、焊接工具、成像装置、控制器和安装平台。在操作中，例如翼型件的物体紧固在安装平台上且放置在结构内。物体在安装平台上旋转和/或平移通过一个或多个检测位置。在每个检测位置处，成像装置获取针对物体的数据，例如图像数据，且将获取的数据传输到控制器。
控制器接收获取的数据且比较获取的数据与物体的主模型数据。在各个实施例中，主模型数据包括一个或多个图像和表示物体的电子数据。控制器基于比较识别一个或多个待焊接区域且产生控制指令。一个或多个标准物体特征(例如，冷却孔)被控制器掩蔽，使得这些特征未被识别为待焊接区域。最后，在结构内加热物体，且通过控制器且基于控制指令操作焊接工具以维修物体。在加热之后还可获取和比较图像。另外，在一些实施例中，不执行比较。实际上，控制器仅基于对获取的数据的参阅来识别一个或多个待焊接区域。
如本文中所使用，例如翼型件的物体可与例如物体的主模型数据和/或一个或多个主模型图像等“主模型”数据相关联。主模型数据和图像可个别地和/或作为数据文件的部分存储。主模型图像是在物体安装在操作系统中之前所获取的物体的图像。举例来说，在物体是翼型件的情况下，翼型件的主模型图像是在翼型件安装在飞机发动机中之前所获取的翼型件的标称维度定义。主模型是零缺陷标称部分的工程定义。主模型数据还可包括历史数据，所述历史数据可包括一个或多个主模型物体图像、与物体相关联的一个或多个电子模型、与物体相关联的坐标点、维度数据等等。可在物体的先前维护期间，例如在物体的检修期间和/或在物体被配置成在其内操作的系统的检修期间收集主模型数据。在各个实施例中，主模型数据还可包括物体的一个或多个电子表示、物体的一个或多个文本描述限定物体的形状的一个或多个坐标系点等等。
此外，尽管本文中参考例如翼型件的物体描述系统、方法和制品，但例如船用螺旋桨叶片、地面车辆的部件等其它物体和/或可作为维修或制造过程的部分焊接的任何其它物体预期在本发明的范围内。
图1是示范性自动焊接系统100的示意图。自动焊接系统100包括结构102、安装平台104、焊接工具106、成像装置108和控制器110。
结构102是例如焊接盒的容器，在所述容器内放置例如翼型件的物体112，且在所述容器内焊接物体112。如所示出，物体112可包括待焊接区域126，例如裂痕，且物体112可放置在结构102内，使得可通过自动焊接系统100焊接待焊接区域126。
在示范性实施例中，结构102包括限定焊接隔室116的内表面114。结构102可借助于一个或多个隔热材料101和/或一个或多个屏蔽介质109进行绝缘且此外可包括一个或多个加热设备103，例如但不限于，一个或多个电加热设备、一个或多个气体燃烧炉等等。如下文所描述，加热设备103可被配置成将结构102的内部温度(焊接隔室116内)升高到所要温度，例如使物体112变得易延展的(ductile)、有韧性的(malleable)、半熔融的或以其它方式使其可加工的温度。此外，加热设备103可被配置成将结构102的内部温度保持在所要或预限定温度范围内，例如使物体112变得易延展的、有韧性的、半熔融的或以其它方式可加工的温度范围。结构102还可包括观察窗105和/或一个或多个温度传感器107。结构102还可填充有例如氩气或氦气的惰性气体。气体可经选择以与物体112的材料兼容。
安装平台104是支撑和安装结构。在示范性实施例中，物体112紧固或安装在安装平台104上以用于焊接操作。安装平台104可包括一个或多个夹具或紧固件，以用于安装和固持物体112。安装平台104还可包括一个或多个电动机械致动器118和/或一个或多个接合部120，其可促进安装平台104的运动。举例来说，安装平台104可被配置成围绕x、y和/或z轴旋转。安装平台104还可以被配置成沿着x、y和/或z轴平移。
焊接工具106是能够制造焊缝的任何工具，例如激光焊接工具、电弧焊接工具、气体焊接工具、气体金属电弧焊接工具等等。焊接工具106还可包括一个或多个电动机械致动器122和/或一个或多个接合部124，其可促进焊接工具106的运动。举例来说，焊接工具106的每个接合部124可围绕x、y和/或z轴旋转。焊接工具106还可以被配置成沿着x、y和/或z轴平移。
成像装置108被配置成获取与物体112相关联的数据，例如一个或多个图像和/或物体112的其它数据。举例来说，成像装置108是相机，例如数码或CCD相机。成像装置108安装在结构102内且相对于物体112安置在适合于获取物体112的一个或多个图像的位置和角度处。在其它实施例中，成像装置108定位在结构102外部可通过成像装置108查看物体112的位置中。举例来说，在一些实施例中，成像装置108可定位在结构102的外部，使得成像装置108通过观察窗105观察。
控制器110协调例如一个或多个图像等物体112的数据的获取。在示范性实施例中，控制器110包括通信地连接到一个或多个有形、非暂时性存储器的一个或多个处理器。在一些实施例中，控制器110进一步协调安装平台104的运动和/或焊接工具106的运动。控制器110还可协调焊接工具106的操作。
控制器110获取关于物体112的数据且产生用于物体112的路径。在控制器110已识别至少一个获取的图像304(图3中示出)中的至少一个待焊接区域126之后，控制器110产生用于控制安装平台104和/或焊接工具106中的一个或两个的一个或多个控制指令。举例来说，一个或多个控制指令可控制安装平台104和/或焊接工具106的位置和/或定向。控制指令可被传输到安装平台104和/或焊接工具106，以供实施。
图2是说明用于使用自动焊接系统100(图1中示出)维修物体112的示范性过程200的流程图。参考图1和2，在示范性实施例中，物体112放置在结构102内，以供维修。举例来说，物体112被手动或机械地安装在结构102内的安装平台104上。首先，存储主模型或与物体112相关联的历史数据，以供控制器110检索(步骤202)。
在结构102内，成像装置108获取物体112的数据，例如物体112的一个或多个图像(步骤204)。如本文中所使用，“获取的数据”可指通过物体112的成像装置108获取的物体112的一个或多个图像和/或通过成像装置108获取的与物体112相关联的任何其它数据，例如物体112的一个或多个红外图像。此外，“获取的数据”可包括一个或多个“获取的图像”。举例来说，成像装置108扫描或拍摄物体112以获取物体112的至少一个图像。在示范性实施例中，成像装置108获取物体112的多个图像。举例来说，物体112在安装平台上旋转和/或平移通过一个或多个检测位置。当物体112移动时，成像装置108获取在每个检测位置处的物体112的多个图像。图像可具有物体112的不同部分且可经比对或汇集成图像数据文件。
成像装置108将获取的数据传输到控制器110。控制器110接收获取的数据且比较获取的数据与物体112的存储的主模型或历史数据(步骤206)。如本文中所使用，且如上文所描述，“主模型数据”可包括物体112的一个或多个主模型图像。控制器110可选择对应于获取的图像的主模型图像。举例来说，如果特定获取的图像取自相对于成像装置108的特定检测位置，那么取自相同检测位置的主模型图像可以用于比较。在其它实施例中，由两个或多于两个图像或数据表示形成的合成图像或表示被用于比较。为比较获取的图像与主模型图像，控制器110可比较获取的图像中的每个像素与主模型图像中的对应像素，或控制器110可比较获取的图像中的像素群组与主模型图像中的像素群组。
基于比较，控制器110识别或确定在获取的数据或获取的图像中的至少一个主模型区域(步骤208)。举例来说，如果主模型图像包括主模型区域，例如冷却孔，那么控制器110可识别或标记与获取的图像中的冷却孔相关联的像素。控制器110可进一步掩蔽与获取的图像中的冷却孔相关联的像素，使得与冷却孔相关联的像素从待焊接区域126中排除(如下文所描述)。通过与主部分上的特征比较还可标记主模型区域。然而，在一些实施例中，不执行比较。实际上，控制器110仅基于对获取的数据的参阅或分析而识别至少一个待焊接区域126。
图3是如本文中所描述的可用于识别主模型区域和/或至少一个待焊接区域126的物体数据的示意图。因此，参考图1到3，且在一些实施例中，控制器110可将物体的主模型图像叠加在对应获取的图像上。举例来说，且如上文所描述，控制器110可获得物体112的主模型图像302，以及获取的数据，例如物体112的获取的图像304。控制器110可将主模型图像302叠加在获取的图像304上(或反之亦然)以产生叠加的图像306。控制器110可识别或确定一个或多个主模型区域308，例如获取的图像304中的多个冷却孔。举例来说，如果主模型图像302包括多个冷却孔，那么与冷却孔相关联的像素将与获取的图像304中的相同像素重叠。获取的图像304中的这些像素可被识别为主模型区域308且被掩蔽，或识别为一个或多个掩蔽的区域，例如掩蔽的区域312，使得其从叠加的图像306中和/或获取的图像304中的待焊接区域中排除。
在示范性过程200中，控制器110还比较获取的图像304与主模型图像302，以识别或确定一个或多个待焊接区域，例如待焊接区域126(步骤210)。待焊接区域126可在主模型区域308的外部(如上文所描述)，使得控制器110不会错误地将主模型区域308识别为获取图像304中的待焊接区域126。
在示范性实施例中，待焊接区域126可以是其中获取的图像304在一定程度上不同于主模型图像302的区域。获取的图像304与主模型图像302之间的差异可能例如由于在操作期间物体112上的磨损而出现。举例来说，待焊接区域126可对应于物体112的损坏或断裂区域。在物体112是翼型件的情况下，待焊接区域126还可对应于在使用期间已研磨或以其它方式磨损的叶片尖端。
在一些实施例中，控制器110将控制指令或控制信号提供到结构102以将结构102的内部温度升高到指定或预定温度或者指定或预定温度范围。举例来说，控制器110可将控制信号提供到一个或多个加热设备103，从而致使加热设备103将结构102的内部温度升高到使物体112变得可延展的、有韧性的、半熔融的或以其它方式可加工的温度。因此，预定温度可取决于物体112的材料组成物且可随着将不同物品提供到自动焊接系统100以用于检测和维修而变化。
在示范性过程200中，在控制器110已识别至少一个获取的图像304中和/或至少一个叠加的图像306中的至少一个待焊接区域126之后，控制器110产生用于控制焊接操作的一个或多个控制指令，例如用于控制安装平台104和/或焊接工具106中的一个或两个的一个或多个控制指令(步骤212)。控制指令可被传输到安装平台104和/或焊接工具106，以供实施。举例来说，控制指令可被提供到一个或多个致动器118和/或接合部120。控制指令可以是任何合适类型的控制指令，例如计算机数控(CNC)指令等等。在一些实施例中，控制指令是被提供以控制平台104和/或焊接工具106的控制信号。
控制指令可指定焊接路径，所述焊接路径可参考一个或多个x、y和/或z坐标限定。安装平台104和/或焊接工具106可基于指定的焊接路径旋转和/或平移，使得物体112相对于焊接工具106以一定方式定位，使得促进通过焊接工具106对物体112上的待焊接区域126进行焊接。因此，控制器110沿着焊接路径引导安装平台104和/或焊接工具106，使得通过焊接工具106沿着焊接路径自动焊接待焊接区域126。
如上文所描述，自动焊接系统的实施例促进自动焊接过程，其中检测物体以识别待焊接区域，将物体加热到可加工温度(workable temperat)，且借助于自动焊接过程对物体进行维修。因此，控制器接收获取的数据，例如安装在结构内的安装平台上的物体的一个或多个获取的图像，且比较获取的数据与主模型数据，例如物体的至少一个主模型图像。控制器基于比较识别一个或多个待焊接区域且产生控制指令。一个或多个主模型区域(例如，冷却孔)被控制器掩蔽，使得这些主模型区域未被识别为待焊接区域。最后，在结构内加热物体，且通过控制器且基于控制指令操作焊接工具以维修物体。
本文中所描述的自动焊接系统的示范性技术效应包括，例如：(a)在多个检测位置处检测物体；(b)识别主模型区域以从焊接操作中排除；(c)识别待焊接区域(例如，裂痕)以用于焊接；以及(d)将物体加热到物体可加工的温度或温度范围。
自动焊接系统和相关部件的示范性实施例在上文中详细描述。系统不限于本文中所描述的特定实施例，但实际上系统的部件和/或方法的步骤可独立地且与本文中所描述的其它部件和/或步骤分开使用。例如，本文中所描述的部件的配置也可以结合其它过程使用，且不限于用本文中所描述的系统和相关方法来实践。实际上，可以结合需要自动焊接的许多应用实施和使用示范性实施例。
尽管可能在一些图式中示出本发明的各种实施例的具体特征，而在其它图式中未示出，但这仅是为方便起见。根据本发明的原理，可结合任何其它图式的任何特征参考和/或要求图式的任何特征。
本书面描述用实例来公开包括最佳模式的本发明的实施例，且还使所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本文中所描述的实施例的可获专利的范围由权利要求书限定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果其包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么预期此类其它实例在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种自动焊接系统，其包括：
安装平台；
焊接工具；
成像装置，其被配置成获取与物体相关联的数据；以及
控制器，其被配置成：
接收所述获取的数据；
确定所述获取的数据中的待焊接区域；
检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别所述获取的数据中的主模型区域；
掩蔽所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；且
产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
2.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于：所述控制器被进一步配置成产生用于控制所述安装平台和所述焊接工具中的至少一个的位置和定向中的至少一个的控制指令。
3.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于：所述控制器被进一步配置成分析所述获取的数据中的至少一个图像像素以确定所述待焊接区域。
4.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于：所述控制器被进一步配置成将所述物体的所述主模型数据叠加在所述物体的所述获取的数据上，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除。
5.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于：进一步包括被配置成接纳和固定所述物体的结构，所述结构包括加热设备、绝缘材料、屏蔽介质、观察窗、温度传感器和照明系统中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的自动焊接系统，其特征在于：所述控制器被进一步配置成产生用于控制加热设备的控制指令，所述加热设备可用于控制所述结构的内部温度。
7.根据权利要求6所述的自动焊接系统，其特征在于：所述用于控制所述结构的所述内部温度的控制指令包括将所述结构的所述内部温度保持在预定温度范围的指令。
8.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于：所述安装平台包括至少一个接合部，所述接合部促进所述安装平台的运动。
9.一种包括非暂时性有形计算机可读存储媒体的制品，所述非暂时性有形计算机可读存储媒体具有存储在其上的指令，所述指令响应于被配置用于将控制指令提供到安装平台和焊接工具中的至少一个的控制器的执行而致使所述控制器执行包括以下各项的操作：
通过所述控制器接收物体的获取的数据；
通过所述控制器确定在所述获取的数据中的待焊接区域；
通过所述控制器检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
通过所述控制器比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别在所述获取的数据中的主模型区域；
通过所述控制器掩蔽在所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；以及
通过所述控制器产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
10.一种用于操作焊接系统的方法，所述方法包括：
通过被配置成控制所述焊接系统的操作的控制器接收物体的获取的数据；
通过所述控制器确定在所述获取的数据中的待焊接区域；
通过所述控制器检索与所述物体相关联的存储的主模型数据；
通过所述控制器比较所述获取的数据与所述存储的主模型数据，以识别在所述获取的数据中的主模型区域；
通过所述控制器掩蔽在所述获取的数据中的所述主模型区域，使得所述主模型区域从所述待焊接区域中排除；以及
通过所述控制器产生用于控制所述安装平台和用以焊接所述待焊接区域的所述焊接工具中的至少一个的控制指令。
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