[发明专利]感应焊接温度的远程检测

说明书

本发明涉及感应焊接温度的远程检测。提供了用于控制焊接的系统和方法。一个实施方式是一种用于控制复合部件的焊接的方法。该方法包括沿着包括由纤维增强的热塑性塑料的基体的复合部件定位线性光纤传感器，经由线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度，沿着焊接线在复合部件处执行感应焊接，确定沿着焊接线的焊接温度的连续区，以及基于焊接温度的连续区控制感应焊接。

技术领域

本公开涉及复合材料的领域，并且具体地涉及复合部件的制造。

背景技术

复合部件各自包括由纤维增强的材料的基体。例如，一些复合部件由单向碳纤维层制成，该单向碳纤维层在热塑性基体内以不同的定向堆叠。为了将热塑性复合部件粘合在一起，可以感应焊接这些部件以形成整体复合部件。在感应焊接期间，复合部件中的纤维对施加的磁场起反应，导致复合部件处的加热。这将复合部件的界面处的热塑性基体的温度升高到熔融温度。在这种状态下，来自复合部件的热塑性材料融合在一起，并且一经冷却，两个复合部件的热塑性基体凝固成一体。

虽然感应焊接提供了优于现有技术的显著益处，但是控制以该温度执行感应焊接的温度仍然是困难的过程。这是不利的，因为如果不在特定温度范围内执行感应焊接，则焊接可能不符合期望的参数。

因此，期望具有一种考虑到上述问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。

发明内容

本文描述的实施方式提供了利用遥感技术来推断在用于将热塑性复合部件感应焊接在一起的焊接线处的温度的系统和方法。这些技术是非侵入性的，并且不需要将传感器直接放置在焊接界面内，这增加了焊接强度并降低了费用。此外，因为传感器不是直接被放置在焊接界面处，所以传感器本质上不需要高度耐热或牺牲。因此，在焊接过程期间用外部传感器监测焊接温度是实现感应焊接的期望物理性质的显著改进。

一个实施方式是一种用于控制复合部件的焊接的方法。该方法包括沿着包括由纤维增强的热塑性塑料的基体的复合部件定位线性光纤传感器，经由线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度，沿着焊接线在复合部件处执行感应焊接，确定沿着焊接线的焊接温度的连续区，以及基于焊接温度的连续区控制感应焊接。

另一实施方式是一种体现编程指令的非暂时性计算机可读介质，该编程指令在由处理器执行时可操作用于执行一种方法。该方法包括沿着包括由纤维增强的热塑性塑料的基体的复合部件定位线性光纤传感器，经由线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度，沿着焊接线在复合部件处执行感应焊接，确定沿着焊接线的焊接温度的连续区，以及基于焊接温度的连续区控制感应焊接。

另一实施方式是一种用于促进复合部件的焊接的设备。该设备包括：末端执行器，该末端执行器产生电磁场，该电磁场使复合部件的焊接线产生导致感应焊接的热量；线性光纤传感器，该线性光纤传感器沿着焊接线设置在复合部件处；以及控制器，该控制器经由线性光纤传感器测量沿着焊接线的温度，确定沿着焊接线的焊接温度的连续区，并且基于焊接温度的连续区控制感应焊接。

以下可描述其它说明性实施方式(例如，与前述实施方式相关的方法和计算机可读介质)。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立地实现，或者可以在其它实施方式中组合，其进一步的细节可以参考下面的描述和附图看出。

附图说明

现在仅通过实施例的方式并参考附图来描述本公开的一些实施方式。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。

图1示出了在说明性实施方式中的感应焊接系统。

图2是示出在说明性实施方式中的用于操作感应焊接系统的方法的流程图。

图3是示出在说明性实施方式中的用于操作感应焊接系统的另一方法的流程图。

图4是在说明性实施方式中的操作感应线圈以产生感应焊接的感应焊接系统的立体图。