CN106879254A - 用于焊接的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种焊接用系统包括焊接台，所述焊接台具有焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统。所述焊接系统包括焊接材料的供应、焊接设备和将所述焊接材料移入到焊接机设备的焊接供应电动机组装件。所述系统还包括称重设备和传感器，所述称重设备与所述焊接台计算机操作地连接以测量所述焊接材料的供应的重量并将所述焊接材料供应的所述重量传送到所述焊接台计算机，以及所述传感器与所述焊接供应电动机组装件和所述焊接台计算机操作地连接以便将所述焊接供应电动机组装件的所述速度传送到所述焊接台计算机。所述焊接台计算机操作地连接到所述焊接供应电动机组装件以便基于所述重量数据控制所述电动机组装件的所述速度。

Description

用于焊接的方法和系统

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2014年8月29日提交的美国临时专利申请号62/043,757的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本专利申请涉及焊接的系统和方法。

背景技术

目前的管连接技术仍停留在依靠焊接工人来规避出错的技术。目前的焊接技术缺乏足够的数据管理、工作控制和活动监控。由于此类缺点，焊接目前存在不可预测的质量、非期望的方法和技术变更、材料浪费、每处焊接经济性差和安全性差的难题。目前不能满足需求的焊接技术的后果包括但不限于，因不合格或低质量的焊接而过量返工、焊接特征缺乏可预见性、不可重复的焊接工序、高检验成本、显著地浪费时间和工期延迟。

发明内容

本公开的实施方案的一个方面是提供一种包括多个焊接台的焊接用系统，每个焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，每个焊接台包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成测量包括引线速度数据的焊接数据；与所述焊接台计算机的所述一个或多个通信以用于接收包括测得的引线速度数据的焊接数据的多个无线设备；以及与所述无线设备通信的云服务器，所述云服务器配置成处理包括所述引线速度数据的所述焊接数据，且配置成确定给定时间段上所述多个焊接台所使用的可消耗焊接材料的量，其中所述云服务器配置成将所使用的可消耗焊接材料的量传送到所述无线设备中的一个或多个。

本公开的实施方案的另一个方面是提供一种包括焊接台的焊接用系统，所述焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，所述焊接系统包括焊接材料供应、焊接设备和将焊接材料移到所述焊接机设备的焊接供应电动机组装件；与所述焊接台计算机操作地连接且配置成测量所述焊接材料供应的重量并以重量数据的形式将所述焊接材料供应的重量传送到所述焊接台计算机的称重设备；以及与所述焊接供应电动机组装件和所述焊接台计算机操作地连接以便以速度数据的形式将所述焊接供应电动机组装件的速度传送到所述焊接台计算机的传感器。所述焊接台计算机操作地连接到所述焊接供应电动机组装件且配置成基于所述重量数据控制所述电动机组装件的速度。

在参考附图考虑下文描述和所附权利要求时，本公开的这些和其他目的、特征和特点以及相关结构元件的操作方法和功能以及制造零件和经济性组合将变得更为明显，附图、下文描述和所附权利要求全部构成本说明书的一部分，其中相似引用数字指代各个附图中的对应零件。在本发明的一个实施方案中，本文图示的结构组件是按比例绘制的。但是，要清楚理解的是，附图仅出于图示和描述的目的，而无意作为本发明限制的界定。正如说明书和权利要求中所使用的，除非上下文明确地另外陈述，否则单数形式的“一(a/an)”和“该”包括复数引述。

附图说明

本发明在其若干方面和实施方案解决了上文论述的问题和显著地提升焊接技术、管处理、涂覆、管线施工、构造、管理和检验技术。根据详细描述和附图，本发明可以更充分地得以理解，其中：

图1示出管线的示例；

图2示出根据本公开的实施方案的焊接台；

图3示出根据本公开的实施方案的多个管线焊接台；

图4是根据本公开的实施方案的具有多个焊接台与多个控制和日志收集台通信的系统的示意图；

图5是根据本公开的另一个实施方案的具有多个焊接台与多个控制和日志收集台通信的系统的示意图；

图6是根据本公开的实施方案的经WiFi连接焊接台与网络通信的示意图；

图7是根据本公开的实施方案的经全球性网络(因特网)多个作业点与云服务器通信的示意图；

图8是根据本公开的实施方案的多个焊接台与中间计算设备(指引技工、检验员、工程师等)(其进而经因特网与云服务器通信)通信的示意图；

图9是根据本公开的实施方案的经无线(例如WiFi)通信信道多个焊接台与中间计算机系统(工程师、质量和技术终端)通信的示意图；

图10是根据本公开的实施方案的经无线(例如WiFi)通信信道多个焊接台与计算机系统通信的示意图；

图11是根据本公开的实施方案的多个焊接台与多个中间计算机系统(工程师、质量和技术终端)(其进而与云服务器通信)通信的示意图；

图12示出根据本公开的实施方案的在焊接台处、在中间计算机系统处或在云服务器处由计算机系统实现的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“主屏幕”的示例图形用户界面(“GUI”)；

图13示出根据本公开的实施方案的显示一个焊接台处的电压对时间的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“现场日志”屏幕的示例GUI；

图14示出根据本公开的实施方案的显示包括焊接事件类型、时间、区域、焊接行进速度、引线行进速度的焊接数据参数的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“获取日志”屏幕的示例GUI；

图15示出根据本公开的实施方案的显示包括焊接时间、焊接台标识号、焊弧电压等的各种焊接参数的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的摘要报告屏幕的示例GUI；

图16示出根据本公开的实施方案的显示各种的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“将数据保存在日志上”屏幕的示例GUI；

图17示出根据本公开的实施方案的显示用于选择所执行的分析(例如，趋势、移动平均值)的类型的两个图标的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“分析法”屏幕的示例GUI；

图18示出根据本公开的实施方案的显示用于选择要执行的功能(例如，获取焊接参数(WP)、设置焊接参数(WP)、查看焊接参数WP...)的类型的两个变化的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“焊接参数”屏幕的示例GUI；

图19A以示意图形式示出根据本公开的实施方案的配置成承载焊线的卷线轴的示例；

图19B以示意图形式示出根据本公开的实施方案的配置成测量卷线轴的重量的轮毂换能器的侧视图；

图19C示出根据本公开的实施方案的显示在卷线轴安装到轮毂上时测量重量应变的换能器元件或应变传感器/应变仪的定位的轮毂换能器的另一个侧视图；

图20以示意图形式示出根据本公开的实施方案的其中电动机组装件牵拉安装到轮毂的卷线轴中的焊线用于将焊线82馈送到焊接设备(未示出)的布置；

图21是示出根据本公开的实施方案的将测得的重量与基于焊线馈送速度确定的理论重量比较的过程的流程图；

图22A和图22B示出根据本公开的实施方案的电动机组装件的放大侧向剖面图；以及

图23是根据本公开的实施方案的示出系统的各种组件的互连的焊接用系统配置的示意图。

具体实施方式

通用云记录系统(本文也称为“uLog”或“uLog系统”或“uCloud”)是一种无缝地收集焊接数据以提供质量控制和管理、焊接数据记录、任务和项目管理、安全性和检验控制和管理、实时焊接活动监控和数据报告以及可视化的软件、硬件、设备和电信网络的系统。uLog系统能够使用有线系统和设备和/或无线系统和设备和/或蓝牙系统和设备和/或基于云的系统和设备。uLog系统可以将软件技术、App技术、移动设备和桌面型计算机技术、电信技术和其他技术用于产品、装置、系统、过程和方法中实现高质量焊接、检验、控制、管理和安全性结果。uLog系统可以在近岸上、近海上、基于船舶的、基于平台的、基于结构的或其他施工条件中使用。在实施方案中，uLog可以处理蓝牙通信和数据可以通过蓝牙或任何其他无线方式传送到uLog以便进行处理。

在实施方案中，uLog具有无缝地收集焊接数据和/或焊接数据日志的工具。uLog系统可以在其多个和变化的实施方案中使用焊接数据和其他管线施工和相关的数据以产生如下项的一个或多个：分析结果、现场报告、控制数据、质量控制数据、自动生成的监管报告、每日摘要、数据归档、焊接记录、材料使用数据、质量控制记录和项目管理记录。

在实施方案中，uLog可以用于维护和/或生成工序评定记录(“PQR”)和与之相关的数据。uLog功能还可以用于记录、开发、维护和管理焊接工序规范(“WPS”)。

uLog可以支持用户查看、记录、跟踪、测量和分析有关一个或多个焊接和/或焊接活动和/或管线施工和/或涂覆活动和/或检验活动和/或管理活动的日志数据。使用uLog及其分析功能，用户可以实现改善的焊接质量以及评定焊接工序结果。在其多个和变化的实施方案中，uLog可以具有实时地或基于历史数据来处理数据的功能。这样使得用户能够实时地和/或基于历史数据作出决定。在实施方案中，uLog可以向用户提供有关进行中的焊接、涂覆、检验、管处理、项目管理、管线施工和/或施工活动的任何方面的实时数据，以及实现实时质量控制焊接和/或焊接活动和/或有关管线施工的其他活动。在另一个实施方案中，uLog还可以提供有关施工管理、项目管理、记账、库存和材料管理，以及财务和材料的财务控制和审计的功能。uLog还可以提供有关人力资源管理和时间记录以及薪金核算和支持的功能。

无限制地，本公开的各种实施方案可以例如实施为计算机系统、方法、App、基于云的服务或计算机程序产品。相应地，各种实施方案可以采取完全硬件实施方案、完全软件实施方案(例如，要在移动设备上实现的一个或多个计算机应用，如“App”(或“App”)和/或要在桌上型计算机上植入的应用)或组合软件和硬件方面的实施方案的形式。再者，实施方案可以采取存储在计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其中计算机可读指令(例如，软件)包含在该存储介质中。各种实施方案可以采取web实现的计算机软件的形式。任何适合的计算机可读存储介质均可以被采用，包括例如，硬盘、压缩磁盘、DVD、光存储设备、固态存储设备和/或磁存储设备。

下文中参考方法、装置(例如系统)和计算机程序产品的示意图、框图、图像和流程图图示来描述各种实施方案。应该理解，框图和流程图图示的每个框以及框图和流程图图示中框的组合分别可以由执行计算机程序指令的计算机来实现。可以将这些计算机程序指令加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上以制造机器，以使计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的部件。

还可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中，这些计算机程序指令能够指引计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式实现功能以使计算机可读存储器中存储的指令制造能够配置成用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的制造品。还可以将计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使一系列操作步骤在该计算机或其他可编程装置上执行以产生计算机实现的过程，以使在该计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的步骤。

相应地，框图和流程图图示的框支持用于执行指定的功能的机构组合、用于执行指定的功能的步骤组合和用于执行指定的功能的程序指令。还应该理解，框图和流程图图示的每个框以及框图和流程图图示中框的组合可以由执行指定的功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或专用硬件与执行适合计算机指令的其他硬件的组合来实现。还可以由专用软件和运行专用软件和或应用的设备来实现。整个系统可以是可从各种计算机平台(包括移动设备)来访问的。

除非另外陈述，否则本文的数值和范围也理应使它们与一个容限关联以及考虑到设计和制造的方差。由此，数字理应包括“约为”该数字的值。例如，值X也理应理解为“约X”。同样地，Y-Z的范围也理应理解为在“约Y-约Z”的范围内。除非另外陈述，否则对数字公开的显著大数值无意使该数字为精确极限值。方差和容限固有地处于机械设计中，且此处公开的数字理应视为允许此类因数(非限制地处于例如，给定值的±10％)。同样地，权利要求应广义地视为处于其数字和范围的引述中。

图1包含基于陆地的管线的图像。uLog可以用于任何施工环境中的任何管线的制造。施工环境可以是陆地上、近海上、陆地和近海上、水下、海底、在工厂、在船舶上、在驳船上、在平台上、在结构上、在空间中或任何其他施工环境中。例如，uLog可以用于管线焊接的控制。

图2示出根据本公开的实施方案的焊接台10。uLog可以与焊接台10结合来使用。uLog可以处理来自焊接台10的数据。该焊接台可以包括焊接机器或焊接用系统12、焊接工人14或自动化或机器人焊接用系统。在实施方案中，焊接机器或焊接用系统12是轨道式焊接机器。1976年8月10日授予Nelson等人的美国专利号3,974,356中描述了焊接机器或焊接用系统12的示例，其全部内容通过引用并入本文。焊接台10可以由计算机系统16控制以便控制焊接过程以及还获取有关焊接过程的数据。计算机系统16上实现的uLog可以控制包括焊接机器12的焊接台10，以及还可以处理来自如管的工件18的和/或有关施加在工件(例如管)18上的工作或焊接的数据。

图3示出根据本公开的实施方案的多个管线焊接台10(管线焊接扩展20)。uLog可以在管线焊接扩展20上使用。uLog可以处理来自管线焊接扩展20中一个或多个焊接台10的数据。在实施方案中，uLog可以处理来自若干或多个焊接台10的数据。对焊接台10的位置没有任何限制。管线18可以非常长以及一个或多个焊接台可以位于任何位置而无限制。再者，uLog支持同时处理来自多个项目和/或活动和/或任务和/或人员的数据。uLog用户专家可以跨项目使用以及也可以在项目内使用。uLog允许用户同时或顺序地、实时地或基于历史工作于来自一个或多个项目的数据。

图4是根据本公开的实施方案的具有多个焊接台10与多个控制和日志收集台(计算机系统)16通信的系统的示意图。在实施方案中，可以在与焊接台10关联的日志收集台16处收集焊接数据。控制和日志收集台16可以处理一个或多个焊接和/或焊接台10的数据。数据收集和/或处理可以开始于管线施工、焊接台设备、操作人员、焊接工人或其他数据输入部件。在非限制性示例中，设备处理器、嵌入式处理器、计算机、传感器、过程控制设备、有线或无线模拟和数字设备以及手持数据处理器可以用于收集、传送和/或处理焊接台和/或焊接系统数据。在实施方案中，一个或多个技工可以控制焊接台10和控制和日志收集台16。对可以与uLog使用的日志收集台16的数量没有限制。日志收集台16连同焊接台10用于焊接用系统22。

图5是根据本公开的另一个实施方案的具有多个焊接台10与多个控制和日志收集台16通信的系统的示意图。在实施方案中，可以从每个焊接台10或焊接用系统22来收集焊接数据。在另一个实施方案中，可以从多个焊接台或焊接用系统10来收集焊接数据。对焊接台10和/或焊接用系统22的数量没有任何限制。

图6是根据本公开的实施方案的经无线连接(例如，WiFi连接)26焊接台10与无线网络24通信的示意图。例如，焊接台10可以设有无线通信能力，如蓝牙、WiFi、蜂窝通信、卫星电话或其他无线部件。作为非限制性示例，焊接台10可以具有能够收集和处理焊接用系统数据的焊接处理计算机、服务器或处理单元16中的一个或多个。如图6所示，焊接台10包括两个焊接机器或焊接用系统12。在实施方案中，焊接系统12包括轨道式焊接系统。焊接机器12之一是顺时针(CW)焊接机器或系统以及其他焊接机器12是逆时针(CCW)焊接机器或系统。

图7是根据本公开的实施方案的经全球性网络(因特网)多个作业点30与云服务器32通信的示意图。uLog可以基于本地、地区、项目或全球性范围来配置。uLog的实现没有地理限制。一个或多个作业点30可以与uLog联网。在实施方案中，用户、工作人员、管理人员、工程师、部门、公司、专家、工人、客户和多个其他各方可以联网到uLog。每个作业点30包括焊接工人14(如图2所示)、指引技工34和焊接工程师36等操作的焊接台10。每个作业点30配置成经专用通信线或通信信道40或经因特网42与云服务器32通信。云服务器32可以被系统管理人员38和工程师39访问。可以提供与云服务器通信的存储设备33来存储焊接数据。

图8是根据本公开的实施方案的通过通信信道或通信线路58多个焊接台10与技术管理人员(指引技工52、检验员54、工程师56等)操作的中间计算设备50通信的示意图。例如，每个焊接台10可以与中间计算设备50中一个或多个通信。相似地，每个中间计算设备50配置成与焊接台10中的一个或多个通信。中间计算设备50进而配置成经因特网42与云服务器32通信。uLog程序的部分配置成在云服务器32上运行，uLog的其他部分配置成在中间计算设备50上运行以及又一些部分配置成在焊接台计算机/服务器16上实现。uLog的每个部分或组件与其他部分或组件协同操作以提供整体系统的无缝管理。在实施方案中，uLog可以可选地具有差异化全球性网络能力和传播网络能力。在另一个实施方案中，所有能力完全被集成；以及在又一个实施方案中，所有能力可以是无差异性的。

图9是根据本公开的实施方案的经由无线(例如WiFi)通信信道26至无线通信网络24多个焊接台12与(工程师、质量和技术终端操作的)中间计算机系统50通信的示意图。该中间计算机系统可以是用于实现数据输入、处理、传送、输入、输出和其他功能的任何类型的计算设备，包括平板电脑、电话、智能电话、PDA和/或其他无线设备。该中间计算机运行uLog程序并且可以被工程师、质量控制、用户、监管技工和其他来操作。在实施方案中，中间计算机50处运行的uLog配合位于每个焊接台10处的焊接台计算机16提供数据、处理数据和传送数据或信息。

图10是根据本公开的实施方案的经由进入无线通信网络24的无线(例如WiFi)通信信道26多个焊接台10与中间计算机系统50通信的示意图。图10示出扩展网络配置。中间计算机系统50具有无线能力，如WiFi或蜂窝(3G、4G等)，从而允许它与任何焊接台10进行无线通信。中间计算机50可以是能够连接无线网络24中任何位置的任何类型的移动无线设备，如智能电话、平板电脑或PDA。在实施方案中，uLog程序或系统可以使用网格网络，从而通过网格无线(例如，WiFi)网络24来处理数据。例如，焊接台10的焊接台服务器16可以经由网格无线网络24与uLog设备50通信，并且能够连接网格网络24内的任何地方。在实施方案中，可以在扩展网络配置中使用网格联网。

图11是根据本公开的实施方案的多个焊接台10与(工程师56、检验员54、指引技工52等操作的)多个中间计算机系统50(其进而与云服务器32通信)通信的示意图。图11示出整个网络配置的数据流示意图。在实施方案中，整体网络配置可以是全球性网络配置。整体网络配置可以被管理人员、工程师、检验员、技工、指引技工、焊接工程师、焊接工人和焊接台以及其他使用。在实施方案中，uLog整体网络配置可以可选地具有全球性网络能力和扩展网络能力差异化的数据流。在另一个实施方案中，所有能力完全被集成而无差异性。与图8所示的配置类似，例如，每个焊接台10可以与中间计算设备50中一个或多个通信。每个中间计算设备50配置成与焊接台10中的一个或多个通信。中间计算设备50进而配置成经因特网42与云服务器32通信。uLog程序的部分配置成在云服务器32上运行，uLog的其他部分配置成在中间计算设备50上运行以及又一些部分配置成在焊接台计算机/服务器16上实现。uLog程序或系统的每个部分或组件与其他部分或组件协同操作以提供整体系统的无缝管理。在实施方案中，uLog可以可选地具有差异化全球性网络能力和扩展网络能力。在另一个实施方案中，所有能力完全被集成；以及在又一个实施方案中，所有能力可以是无差异性的。

图12示出根据本公开的实施方案的在焊接台10处、在中间计算机系统50处或在云服务器32处由计算机系统实现的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“主屏幕”60的示例图形用户界面(“GUI”)。在实施方案中，uLog提供用于实现数据检索、数据分析、数据分析法、数据挖掘、数据记录和报告的多种特征。GUI 60包括多个图标61至68。(例如通过鼠标单击或手指触摸)激活时的每个图标打开应用。例如，图标61与应用管理关联，应用管理配置成被管理人员操作以便设置uLog的管理性特征。图标62与配置用于输入焊接参数的焊接参数关联。图标63与功能“日志”关联。图标64与“报告”关联。图标65与“作业设置”关联。图标66与“分析法”关联。图标68与将数据上传和保存在云上(即，将数据保存在云服务器32或存储设备33上)关联。因此，正如可以认识到的，uLog通用记录功能可以包括但不限于处理有关如下内容的数据和信息：管理、焊接参数、日志、记录、报告、作业设置、检验、质量控制、涂覆、管处理、用户和/或管理诊断、分析法和用于实现本地处理和/或基于云的部件进行处理的数据。

本公开的范围涵盖实现公开的管线焊接和施工支持的方法和部件，以及涵盖用于产生和使用任何软件、应用、计算机可执行代码、编程、逻辑序列或其他形式的电子或自动化部件以实现和/或使用本文方法的任何制造品、产品、部件和方法。此类产品、制造品和部件包括例如但不限于，在如磁盘的固定介质上提供或在物理存储器中提供或在存储棒中提供或作为软件应用产品提供或作为数字下载提供的应用提供或由其他部件提供的软件应用产品。本申请显性地涵盖能够被使用、实现、安装或以其他方式激活以便使用、实现和/或实施本文公开的方法的任何软件产品或等效产品的已安装、未安装、已编译和未编译版本。除了其常规和惯例意义外，引述“计算机可读程序代码部件”理应广义地视为涵盖可被采用来制作、使用、销售、实施、实现、参与、制造、实现或操作本文公开的方法的任何种类和类型的计算机可读程序代码、可执行代码、软件即服务、web服务、云服务或基于云的过程、嵌入式应用、在如磁盘的固定介质上或在物理存储器中或在闪存存储器中或在存储棒中或作为软件应用产品或作为数字下载提供的应用、或可编程硬件上编程的、或其他部件提供的软件应用产品。本申请理应在此方面广义地理解而不限于提供或使用、实现和/或实施本文公开的计算机可读程序代码产品、部件和/或方法的任何送达部件或任何产品形式。在实施方案中，本文的所有方法可以作为能够用于实现本文公开的任一、一些或全部结果、计算和/或数值方法的软件产品、软件应用、计算机可读程序代码部件或任何其他制造品或设备来制造并提供给用户。

在实施方案中，用户可以在本地或在云中设置作业。在基于云的示例中，用户可以使用和/或继承来自云的作业相关信息以便被用户的设备和或机器检索或被推送到用户的设备和或机器(例如，与焊接机器12关联的计算机16)。在云上或通过云设置作业能够激活设备16以从云继承作业相关信息以便推送到设备和/或机器16。在另一个实施方案中，uLog提供单点数据一致性维护。机器至云(M2C)和云至机器(C2M)数据存储和检索也是uCloud提供的功能。

在实施方案中，可以使用集中式位置，在集中式位置中，可以由uLog自动地输入、处理和维护或检索作业客户端的详情。uLog还可以将分布式方法用于数据管理和处理。uLog可以创建和连接要部署在与分配的用户特权级别的正确授权管理的作业上的作业具体参数文件。此作业相关信息可以被分配的用户继承并推送到与焊接机器12关联的计算机16(云到机器；“C2M”)。对作业相关信息所做的更改是从与焊接机器12关联的计算机16收集，并且同步(同步化)回(机器至云；“M2C”)云(即，云服务器32)。云服务器32提供其中uLog处理一些或全部数据的单点。

uLog可以处理、记录、分析和使用来自如下类型设备的其中一种、多种或全部的数据：焊接机器、弯管设备、管处理设备、端面制备设备、夹钳、铺垫和/或破碎设备、双联接设备和/或系统、称重设备和/或系统、载送设备和/或系统、铺管(laybarge)设备和施工/管理系统。uLog还可以是企业资源规划(ERP)系统或与ERP系统使用。

uLog可以使用和/或处理来自如下类型焊接设备中任何一种或多种的数据。此类焊接设备可以是例如但不限于：人工焊接设备、自动焊接设备、外部焊接机器、内部焊接机器、单焊炬焊接机、双焊炬焊接机、多焊炬焊接机、高产能焊接用系统、检验系统、内部检验系统、外部检验系统。

uLog可以使用和/或处理如下类型的弯管设备中任何一种或多种的数据：弯管机器、楔形芯轴、液压楔形芯轴、插塞芯轴、液压插塞芯轴、气动芯轴、气动楔形芯轴。uLog可以使用和/或处理来自如下类型的管处理设备中任何一种或多种的数据：设备(德州休斯敦的CRC-Evans公司)、车辆、施工车辆和适于产生供使用或处理的数据的设备。uLog可以使用和/或处理来自如下类型的设备中任何一种或多种的数据：折弯工具和冲模、角度测量设备和装置、压缩机、托架、吊架和/支架、消磁设备、轮胎、轮子和履带轮。

uLog可以使用和/或处理来自如下类型的设备中任何一种或多种的数据：用于增大管斜面上的平台的端面制备台、用于管道对齐和外部焊接的对齐台、用于应用外部焊帽的焊帽填充台、用于应用内部焊接的内部焊接台、具有柴油发电机和电焊整流器的供电拖车或集装箱、用于台间传送管道的管滑道和支架、内部气动对齐夹具和管道对口机器、亚弧焊机器和处理设备。

uLog还可以使用和/或处理来自如下类型的设备中任何一种或多种的数据：铺管设备、管处理、双联接、联合涂覆设备、涂覆设备、近岸设备、近海设备、深水设备、浅水设备、滚轮单元、输送机、管道输送设备、支承框架、支承单元、滚轮模块、纵向输送机滚轮模块、管道吊升机、管道支架、滚轮型管道支架(PSA和PSF)、管道输送架、PTC-V管道输送架、艉管支架、可调高度管道支架、SPSA滚轮型艉管支架、TPSA轨式管道支架、横向输送机、步进梁型输送机和TV-C-W横向输送机。

uLog可以使用和/或处理来自如下类型的过程和方法中任何一种或多种的数据：焊接、管道焊接、管线焊接、涂覆、联合涂覆、现场联合涂覆、检验、质量保证、无创性测试、热处理、管理、近海管理、近岸管理、管理的服务、焊接支持、铺管基底(spoolbase)管理和微合金化。

在实施方案中，uLog可以用于从云和从移动设备部署每日作业统计。可以从移动平台和/或在云上或通过其他方式进行PQR和/或WPS和/或每日报告的创建。在云和移动设备上分析收集的数据向控制系统提供反馈以改善质量和缺陷预测。在实施方案中，uLog提供集成的管道联接标记，与数据日志同步。uLog还可以使用数据日志的单点捕获、提供机器设置信息和处理软件修正。

uLog还可以执行机器状态的自动报错、在作业记录上对作业位置自动地标记时间戳以及执行对于给定项目同步地捕获来自所有用户的作业相关参数更改注释。此外，uLog还可以生成从单点向客户的项目相关的统一报告。

图13示出根据本公开的实施方案的显示一个焊接台处的电压对时间的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“现场日志”屏幕的示例GUI。在实施方案中，uLog执行从所有管道焊接处理、涂覆相关机器进行数据的集中式数据捕获，以及执行与此类机器和活动相关的每种类型数据的集中式数据捕获。可以生成焊接、涂覆和检验的当前现场活动摘要。在表中报告各种参数，其包括：事件编号、时间戳、区域标识、焊接设备或焊接系统的倾斜度、焊接设备的行进速度、施加于焊线的引线伏特或电压、施加于焊线的引线安培(A)或电流、引线速度或焊线的速度等。例如，可以采用表和/或曲线图形式报告包括引导焊线速度(即，焊线的速度)和焊接设备的速度(行进速度)的各种参数以及其他参数。此外，还可以将施加于焊线的电压显示在表中和/或显示为曲线图对照时间。

可选地，uLog可以支持对PQR/WPS文档的电子签名。可选地，uLog可以处理系统参数版本控制和回滚。在实施方案中，uLog还可以具有用于从云和/或移动设备部署每日作业统计的功能。对于非限制性示例，uLog可以执行数据管理，并且可以向用户提供有关给定时间段(例如，每小时、一天内、一周内等)完成的焊接的数量的报告，并且可以报告给定时间段(例如，每小时、一天内...)所使用的耗材(例如，焊料)的量或其他测量。uLog还可以产生作业和错误报告。

在实施方案中，uLog可以将电子邮件和/或SMS(文本消息)或其他通知发送到适合的监管机构。uLog还可以用于实现财务功能、记账审计、时间记录以及其他管理任务。例如，uLog可以采用及时方式向客户提供发票。在实施方案中，可以基于焊接的数量或基于耗材的使用和/或浪费来生成发票。uLog提供评定系统且支持管线焊接项目的高效发票开据和记账。

uLog还可以用于自动再补给有关一项目的材料和/或设备和/或其他资源或库存。本文公开的uLog的多种且变化的功能可以减少施工期间的作业中断、停工时间、损耗和其他负面情况出现。

图14示出根据本公开的实施方案的显示包括焊接事件类型、时间、区域、焊接行进速度(焊接用系统的行进速度)、引线行进速度(焊线速度)的焊接数据参数的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“获取日志”屏幕的示例GUI。图14示出在表上报告的各种参数，其包括：焊接标识或类型编号、事件编号、时间戳、区域标识、焊接设备或焊接系统的倾斜度、焊接设备的行进速度、施加于焊线的引线伏特或电压、施加于焊线的引线安培(A)或电流以及引线速度(焊线的速度)。在实施方案中，uLog可以在作业记录中对作业位置自动地标记时间戳。在其他示例中，可以对数据日志标记时间戳并且可以反映时区，如图14所示的表中所示。可以从GPS同步和/或基于呈示和/或推送到uLog的数据同步时间戳，以使这些日志反映它们被捕获的时区。

图15示出根据本公开的实施方案的显示包括焊接时间、焊接台标识号、焊弧电压等的各种焊接参数的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的摘要报告屏幕的示例GUI。在实施方案中，uLog可以创建和/或生成从移动平台和在云上全部完成的PQR和/或WPS和/或摘要报告和/或每日报告。PQR、WPS、摘要和每日报告可以人工方式产生或自动地生成。uLog可以按计划、临时地或同时地生成这些类型的报告中的一种、多种或全部。uLog提供处理通用和一致性数据的好处。可以使用相同收集的数据在相同或不同的位置和/或输出设备处生成报告。

可以在uLog上建立报告的规则，以及报告的规则可以是可配置的。在实施方案中，可以在云上同步给定项目的关键数据。uLog支持项目评定活页夹的创建，项目评定活页夹将在经批准附有电子签名的评定过程结束时发送给用户和/或用户的客户端和/或其他接收方。uLog减少了创建这些报告和批准的文档的时间和费用。

图16示出根据本公开的实施方案的显示各种的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“将数据保存在日志上”屏幕的示例GUI。uLog提供无限本质的数据存储服务。管线施工业是全球性的且其项目可以是在地理上分散的。此外，管线施工可能是在恶劣环境和气候下进行。uLog允许存储和保护来自用户和/或设备可能所在的任何地方的数据。还可以将数据同步或以其他方式进行处理。例如，可以将数据从作业、日志、焊接台、焊接参数、报告和作业位置保存到云。在实施方案中，除了技术和/或管理数据，还可以保存位置数据。

图17示出根据本公开的实施方案的显示用于选择所执行的分析(例如，趋势、移动平均值)的类型的两个图标的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“分析法”屏幕的示例GUI。在实施方案中，uLog分析法可以处理和提供数据趋势、移动平均值和/或用户需要的任何类型的数据处理。在实施方案中，uLog可以具有管线数据云记录、报告和分析系统。例如，可以对收集的数据执行分析法以向控制系统提供反馈以改善焊接和/或施工设备、活动和操作的质量和缺陷预测。在实施方案中，可以通过云和/或一个或多个移动设备来收集数据。在实施方案中，uLog支持对于给定项目同步地捕获来自所有用户的作业相关参数改变注释。在另一个实施方案中，uLog可以监视、分析和报告当前现场活动并提供焊接、涂覆和检验活动的现场摘要数据和摘要报告。uLog系统可以执行系统参数版本控制和回滚。uLog系统还实现数据日志、机器设置信息和软件修正的单点捕获。在又一个实施方案中，集成的管道联接标记可以实现以及与数据日志同步。

图18示出根据本公开的实施方案的显示用于选择要执行的功能(例如，获取焊接参数(WP)、设置焊接参数(WP)、查看焊接参数WP...)的类型的两个变化机构的基于云的通用数据记录(uLog)的应用的“焊接参数”屏幕的示例GUI。在实施方案中，uLog基于云的记录可以执行如下活动和/或过程中的任何一个：获取焊接参数、设置焊接参数、查看和处理焊接参数注释、查看和处理焊接参数传递以及回滚焊接参数。在实施方案中，uLog可以包含如下项的任何一个、多个或全部：管线英里报酬功能、管道英里功能、uLog功能、M2C功能和C2M功能。

如果大部分焊线消耗之前，焊接工人太快更换卷线轴，则焊接工人或焊接技工会浪费焊线。此外，如果焊接过程期间卷线轴耗尽焊线，则焊接过程可能中断，从而导致停工和缺损修复。本实施方案中解决这些问题的一个方法是，依赖于焊线馈送电动机速度以确定引线速度和由此确定某段时间期间消耗的焊线的长度。但是，此方法可能由于焊线在焊线馈送电动机轮上的打滑或不正确的起始重量而带入误差。由此，基于电动机速度确定焊线的长度可能不是精确的。此外，不正确的起始重量可能导致用户相信卷线轴中有足够焊线用于执行焊接(例如如果初始或起始重量高估)，而实际上卷线轴中剩余的焊线量不足以完成焊接。为了处理此缺损，在电动机牵拉焊线的同时，使用设备实时地测量引线卷线轴的重量。通过测量卷线轴的重量，用户或焊接工人能够在开始焊接之前确定卷线轴中是否余下足够焊线来完成焊接。由此，焊线的重量能够在所有时间得以确定，这样实质性地消除由于卷线轴滑移或未知起始重量导致的不确定性。再者，可以将重量与引线馈送速度比较以确定焊线是否是以预设的速度馈送。

图19A以示意图形式示出根据本公开的实施方案的配置成承载焊线的卷线轴80的示例。图19B以示意图形式示出根据本公开的实施方案的配置成测量卷线轴80的重量的轮毂换能器82的侧视图。图19C示出根据本公开的实施方案的显示在卷线轴80安装到轮毂82上时测量重量应变的换能器元件或应变传感器/应变仪84的定位的轮毂换能器的另一个侧视图。如图19B所示，在将卷线轴安装到轮毂82上时，卷线轴的重量将对轮毂82的轴82A施加力，进而对侧向轮毂82B施加应变。在侧向轮毂82B上提供应变传感器84以感测卷线轴的重量施加的应变。可用于测量应变的应变传感器的示例是压电元件。应变传感器84将应变力转换成测得电压。因此，通过测量该电压，能够确定卷线轴82的重量。在实施方案中，可以在轮毂中提供和设置温度传感器(未示出)以捕获轮毂的温度以便对于宽温度范围，对应变传感器测量实施校正。

图20以示意图形式示出根据本公开的实施方案的其中电动机组装件90牵拉安装到轮毂82的卷线轴80中的焊线86用于将焊线82馈送到焊接设备(未示出)的布置。焊线86被电动机组装件90牵拉。在实施方案中，可以由传感器92测量电动机组装件(用于确定引线速度)的转速。在实施方案中，该电动机组装件使用具有足够转速的电动机(传感器92测得的每分钟转数或PRM)来实现焊线向焊接设备的期望馈送速度。在另一个实施方案中，电动机组装件的旋转可以根据传感器92测得的期望焊线馈送(引线速度)速度来改变。电动机组装件90配置成将焊线86供应或馈送到焊接设备100以焊接工件101(例如，管道等)。焊接设备100的速度由速度传感器102来测量。速度传感器102还配置成测量焊接或焊接数据的各种参数。

图22A和图22B是根据本公开的实施方案的电动机组装件90的放大侧向剖面图。如图所示，电动机组装件包括电动机91和馈送轮93。电动机91啮合馈送轮93以带动馈送轮93旋转。电动机组装件90还包括压送辊95，压送辊95与馈送轮93相接触。提供张力弹簧97以将压送辊95向馈送轮93偏置。将焊线86插入馈送轮93和压送辊95之间。因此，压送辊95推送焊线86以使焊线86接触馈送轮93。由此，图22B中的箭头图示的馈送轮93和压送辊95的旋转在理论上将转换成焊线86的直线移动，如图箭头所示。在实施方案中，在馈送轮93上提供齿，以便通过摩擦力挂住焊线86并迫使焊线86移动。但是，可能出现焊线86未完全被馈送轮93挂住的情况。在此情况中，焊线86可能滑移，因为虽然馈送轮93旋转，但是馈送轮93的此旋转未转换成焊线86的精确直线移动。例如，当馈送轮93上的齿磨耗(由此未提供挂住焊线86的足够摩擦力)时或当压送辊95磨耗(由此未对焊线86施加足够的压力或力以便将焊线86贴紧馈送轮93推送)时，或当张力弹簧97丧失其预负荷(由此导致压送辊95不对焊线86施加足够的压力或力)或当固定馈送轮93的螺母99松脱(由此导致馈送轮未挂住焊线86)时或其任何组合时，可能发生此情况。如图22A所示，电动机组装件90包括转速传感器92，转速传感器92配置且布置成测量电动机91的转速。提供输出98以用于将数据输入到电动机组装件90以及从电动机组装件90输出数据，该数据包括电动机91的速度。来自输出98的数据被发送到与焊接台10关联的计算机16。

图23是根据本公开的实施方案的示出系统的各种组件的互连的焊接用系统配置的示意图。如图23所示，电动机组装件90的转速由转速传感器(PRM传感器)92来测量。此外，焊线卷线轴80的重量由轮毂换能器82中的重量传感器84来测量。焊接设备100的速度由速度传感器102来测量。转速传感器92、重量传感器83和速度传感器102测得的所有参数或数据被输入到位于焊接台10处的计算机16中。在实施方案中，计算机16可由中间计算机50管理。中间计算机50可以是无线设备，如平板电脑、移动设备、智能电话、膝上型计算机等。因此，中间计算机50可以访问计算机16处的数据，包括来自RPM传感器92、重量传感器84和速度传感器102的数据。中间计算机50还与云服务器32通信(例如，以无线方式)，云服务器32中可以存储和/或进一步处理来自计算机16的数据。在本公开的实施方案中，不使用中间计算机。在此情况中，计算机16直接(例如无线地)连接到云服务器32。

正如上文段落中陈述的，在一些实施方案中，由于潜在的滑移，电动机组装件的速度(例如，馈送轮93的速度)的测量无法单独足够地提供焊接机器或系统所使用或消耗的焊线的精确量。实际上，即使馈送轮93的旋转得以精确地测量，馈送轮的旋转理论上会转换成移动，并因此转换成某个长度。但是，由于滑移，焊线未移动，并且因此基于馈送轮的旋转或转速确定的长度不对应于实际焊线长度。因此，还可以测量焊线卷线轴的重量。在实施方案中，新的且未使用的焊线卷线轴的重量约为15kg(15000克)。在实施方案中，焊线卷线轴的重量以15000克上约100克的精度，即约0.7％的精度来测量。因此，该重量提供确定卷线轴中剩余的焊线的量的相对较好的测量方法。在实施方案中，周期性地捕获或测量卷线轴的重量，并且在每次卷线轴旋转停止时，将其附带时间戳来记录并传送到uLog。如嗡鸣器或灯光闪烁等的指示器可以向焊接工人指示是时间重填装另一个卷线轴。此外，在一个实施方案中，焊接机器可以在此情况中不启动焊接操作。指示器可以指示无法完成的完整焊接的重量阈值。

在实施方案中，还提供RF模块以读取卷线轴序列号、卷线轴的制造重量、卷线轴类型、项目名称和卷线轴上安装的RF标签上馈送的任何详情。此数据可以通过uLog与任何附加的必要详情在云上传送。如果再利用旧卷线轴，则系统将对照已经使用的卷线轴的数据库比较序列号且从云中提取上次可用的重量，并其与新重量读数比较，然后才开始工作。系统上可用嗡鸣器或指示灯以向操作人员指示RF标签上的详情已读取并经CAN被传送。使用RF系统将免除跟踪已使用的卷线轴的数量、其序列号以及进一步标识使用这些卷线轴所在的工作台等所需的任何人工记账。如果交付了错误成分/直径的焊线，则系统能够从RF标签属性识别出此情况，从而向操作人员提示此偏差。如果系统完全是人工的，则这可能非常地不显眼。

在实施方案中，可以计算时间T1处测得的重量W1与稍后时间T2处测得的重量W2之间的差DW。重量差DW(其中DW＝W1-W2)对应于焊接过程期间消耗的焊线的重量。可以将此重量差DW与理论重量TW比较。可以使用电动机的转速R或焊线的直线速度S(直线速度S取决于转速R)来获得理论重量TW。可以使用如下公式(1)计算理论重量TW。

TW＝(T2-T1)×S×(焊线直径)²×(焊线材料的密度)×π/4 (1)

假设地，如果没有滑移，则理论重量TW应该等于测得的重量DW。在另一方面中，如果在时间T1与时间T2之间的过程期间发生滑移，则理论重量TW将大于测得的重量DW。在此情况中，理论重量TW与测得的重量DW之间的比R大于1(R＝TW/DW＞1)和/或理论重量TW与测得的DW之间的差大于0(Δ＝TW-DW＞0)。因此，如果在某个时间段或某个测量次数之后，注意到测得的重量与理论/计算的重量之间的差仍存在，则可以调整或补偿电动机组装件90的速度以便使计算/理论重量大致等于测得的重量。由此，将测得的重量与(根据焊线馈送速度确定的)理论重量比较来确定焊线是否是以预设的馈送速度馈送的。在一个实施方案中，此确定可以在焊接工人侧本地实现或使用位于云服务器32处的uLog系统来实现。

图21是示出根据本公开的实施方案的将测得的重量与基于焊线馈送速度确定的理论重量比较的过程的流程图。正如可以从上文段落认识到的，该过程开始于S10处在第一时间(T1)处测量焊线卷线轴的第一重量W1。该过程还包括在S12处，从时间T1起逝去某个时间之后(T2＞T1)，在第二时间T2处测量卷线轴的第二重量W2。该过程还包括在S14处，计算第一测得的重量W1和时间T2第二测得的重量之间的差。该过程包括在S16处，基于焊线馈送速度来计算理论重量。在S18处，将基于焊线馈送速度的理论重量与计算的重量差比较，以及在S18处，如果理论重量大于或小于计算的重量差，则在S20处，调整牵拉焊线的电动机组装件的速度。调整电动机组装件的速度之后，在另一个时间增量之后，重复该过程。如果理论重量与计算的重量差相同，则也在另一个时间增量之后，再重复该过程而不调整电动机组装件的速度。在多个时间增量处重复此过程，以便监视和/或校正电动机组装件90的任何潜在滑移。

此过程可以由与焊接台10关联的计算机16处的uLog系统本地实现，或由位于云服务器32处的uLog系统实现，或由上文段落中描述的中间计算机50处的uLog系统来实现。

在实施方案中，可能期望监视不同焊接台10的使用以评估焊接用系统的整体效率。例如，这将能够基于先前知识预测性地指示大项目上所需的卷线轴的量。例如，可以将卷线轴的使用上传到uLog系统以被云服务器32存储和处理。例如，每个焊接台10可以使用先前描述的网络配置将卷线轴的使用数据上传到uLog系统至云服务器，并且基于焊线卷线轴量的历史使用和使用机器学习算法(MLA)，uLog系统可以预测焊线卷线轴的平均将来使用(或焊线的量)。例如，基于某些焊接参数上的使用模式，uLog系统能够确定无法完成的完整焊接所处的阈值。由此，uLog系统可以使用指示器(例如，嗡鸣器、闪烁灯等)警示焊接工人卷线轴中的焊线已耗尽以及指示基于使用机器学习算法确定的理论阈值无法完成完整焊接。例如，运行uLog的云服务器32可以配置成向多个焊接台计算机16中一个或多个提供反馈以向焊接工人警示基于使用机器学习算法确定的理论阈值无法完成完整焊接。

在又一个实施方案中，当基于(由传感器92测量的)焊线馈送速度确定的理论重量与测得的重量之间存在差(W2-W1)，其中W2和W1由重量传感器84测量时，并不调整电动机组装件90的速度，而是可以调整焊接设备100的速度(或行进速度)以匹配从测得的重量W2-W1获得的速度V。

正如从上面段落可认识到的，提供有一种包括多个焊接台10的焊接用系统。每个焊接台10包括焊接台计算机16和与焊接台计算机16通信的焊接系统12。每个焊接台10包括一个或多个传感器92、102，一个或多个传感器92、102配置成测量包括(由速度传感器92测得的)引线速度数据的焊接数据，例如如图20所示。该系统还包括与一个或多个焊接台计算机通信的多个无线设备50，用于接收包括测得的引线速度数据的焊接数据。该系统还包括与无线设备50通信的云服务器32，云服务器32配置成处理包括引线速度数据的焊接数据，以及配置成确定给定时间段上多个焊接台10已使用的可消耗焊接材料的量。云服务器32配置成将已使用的可消耗焊线的量传送到一个或多个无线设备。

在实施方案中，该焊接数据还包括焊接系统的行进速度数据。在实施方案中，无线设备50配置成还接收焊接系统的行进速度数据。在实施方案中，云服务器32还配置成处理行进速度数据。

正如从上面段落可认识到的，还提供有一种具有焊接台的焊接用系统，该焊接台包括焊接台计算机和与该焊接台计算机通信的焊接系统。该焊接系统包括焊接材料80的供应、焊接设备100和将焊接材料供给80中的焊接材料86移入到焊接机设备的焊接供应电动机组装件90。该焊接用系统还包括称重设备82和传感器92，称重设备82与焊接台计算机16操作地连接且配置成测量焊接材料80供应的重量并将焊接材料80供应的重量以重量数据的形式传送到焊接台计算机16，以及传感器92与焊线供应电动机组装件90和焊接台计算机16操作地连接以便将焊接供应电动机组装件90的速度以速度数据的形式传送到焊接台计算机16。焊接台计算机16操作地连接到焊接供应电动机组装件90且配置成基于所述重量数据控制电动机组装件90的速度。

正如从上面段落可认识到的，提供有一种包括多个焊接台10的焊接用系统，每个焊接台10包括焊接台计算机16和与该焊接台计算机16通信的焊接系统100，每个焊接台10包括一个或多个传感器92，一个或多个传感器92配置成测量包括引线速度数据的焊接数据。该焊接用系统还包括与一个或多个焊接台计算机16通信的多个无线设备50，用于接收包括测得的引线速度数据的焊接数据。每个焊接台计算机16配置成处理焊接数据用于与之通信的焊接系统100，包括引线速度数据。焊接台计算机16还配置成确定给定时间段上焊接系统100已使用的可消耗焊接材料的量以及基于此生成消耗数据。

在实施方案中，每个焊接台10还包括用于以引线速度移动引线的电动机90，其中该引线速度数据是基于电动机90的速度确定的，每个焊接台10还包括感测可消耗材料的重量消耗的重量传感器84。重量传感器84向焊接台计算机16提供输出信号。焊接台计算机16利用输出信号来确定消耗数据。在实施方案中，焊接台计算机16利用消耗数据来控制电动机90的速度。在实施方案中，该系统还包括云服务器32，用于接收消耗数据连同引线速度数据以将消耗数据与引线速度数据关联。

本公开应广义地来理解。本公开旨在公开用于实现本文公开的设备、活动和机械动作的等效物、部件、系统和方法。对于所公开的每个软件和/或机械元件或机构，本公开还旨在将用于实施本文公开的多个方面、机构和设备的等效物、部件、系统和方法涵盖在本公开和教导中。此外，本公开考虑基于云的管线焊接用系统及其多个方面、特征和元件。这种系统及其相关设备可以在使用中是动态的操作，本公开理应涵盖与本文公开的操作和功能的描述和精神相符地使用该工具的及其多个方面的等效物、部件、系统和方法。本申请的权利要求同样地应广义地理解。

与本文实施方案相关的所有公开应广义地来理解以及能够作为电子部件、计算机部件实现和执行的软件和硬件产品，作为计算机可读程序代码部件(本文与“程序可执行代码”、“计算机代码”、“软件代码”或“代码”同义使用)、软件、通过电子处理和电子计算来实施、使用。本文公开的方法涉及焊接所有方面，以及管线施工和其他施工活动，并且可以被实现以便如通过使用适于处理本文公开的计算和方法的处理单元、中央处理单元、计算机、分布式处理和/或计算系统、无线设备、膝上型计算机、手持设备、基于云的处理和任何电子构架，在电子计算环境和/或云或基于云的环境中使用和执行。

本文的所有实施方案可以通过计算机可读程序代码部件来实施、使用、实现和执行。对于能够用于实现本文公开的方法和计算的计算机可读程序代码部件的类型和特性没有限制。软件产品不受限制，并且可以广义地是能够处理本文公开的数值方法和计算的任何软件和或应用产品。软件产品可以是应用、子例行程序、移动应用、智能电话应用、无线应用、基于云的应用、基于云的服务或适于实现本文公开的方法的任何计算机可读程序代码部件。对于产品的特性没有限制，无论应用是源代码、编译的代码、非编译的代码、下载的代码、压缩的代码还是可执行代码。本公开显性地涵盖向用户提供本文的方法以及能够提供、实现、执行、支持或使得用户能够实施、制作或使用任何实施方案中本文公开的任何方法或其一部分的任何产品。

本文所有实施方案本质上是变革性的。所公开的数值方法要由计算机来执行以便由电子和/或计算机部件转换有关具有至少一种特性值以及至少一种不确定性值的至少一个项的数据来实现本文公开的方法的用户能够感知和利用的输出。

本范围公开应广义地来理解。本公开旨在公开用于实现本文公开的计算、软件、功能、设备、活动、电子产品、计算机、系统和机械动作的等效物、部件、系统和方法。对于所公开的每种功能、软件、方法、计算或可执行程序代码，本公开还旨在其公开和教导中涵盖用于实施本文公开的方法、部件、装置和制造品的多个方面的等效物、部件、系统和方法。此外，本公开考虑了焊接和管线施工设备和支持、与之相关的软件和产品以及其多个方面、特征和元件。这种技术可以在其使用中是动态的操作，本公开理应涵盖与本文公开的操作和功能的描述和精神相符地使用所公开的技术及其多个方面的等效物、部件、系统和方法。本申请的权利要求同样地应广义地理解。

虽然本发明为了说明的目的而基于当前视为最可行和优选的实施方案来描述的，但是应理解此细节仅出于该目的，以及本发明不限于所公开的实施方案，而是相反理应覆盖落在所附权利要求的精神和范围内的修改和等效布置。例如，要理解本发明可设想，某种程度上，可以将任何实施方案的一个或多个特征与任何其他实施方案的一个或多个特征组合。

再者，因为本领域技术人员将容易地设想到多种修改和变化，所以将本发明限制于本文描述的具体施工和操作是非期望的。因此，所有适合的修改和等效物均应视为落在本发明的精神和范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种焊接用系统，其包括：

多个焊接台，每个焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，每个焊接台包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成测量包括引线速度数据的焊接数据；

多个无线设备，其与所述焊接台计算机中的所述一个或多个通信，用于接收包括所述测得的引线速度数据的所述焊接数据；以及

云服务器，其与所述无线设备通信，所述云服务器配置成处理包括所述引线速度数据的所述焊接数据，以及配置成确定给定时间段上所述多个焊接台使用的可消耗焊接材料的量，其中所述云服务器配置成将所述使用的可消耗焊接材料的量传送到所述无线设备中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的焊接用系统，其中所述焊接系统包括轨道式焊接机。

3.根据权利要求2所述的焊接用系统，其中所述轨道式焊接机包括顺时针(CW)和逆时针(CCW)焊接用系统。

4.根据权利要求1所述的焊接用系统，其中所述焊接数据还包括所述焊接系统的行进速度数据。

5.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中所述多个无线设备配置成还接收所述焊接系统的所述行进速度数据。

6.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中所述云服务器还配置成处理所述行进速度数据。

7.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中如果所述焊接系统中的电流高，则所述焊接台计算机指令所述焊接系统减慢所述焊接系统的速度或控制所述焊接系统中的焊炬的位置。

8.一种焊接用系统，其包括：

焊接台，所述焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，

所述焊接系统包括焊接材料的供应、焊接设备和将所述焊接材料移入到所述焊接机设备的焊接供应电动机组装件；

称重设备，其与所述焊接台计算机操作地连接且配置成测量所述焊接材料供应的重量以及将所述焊接材料供应的所述重量以重量数据的形式传送到所述焊接台计算机；以及

传感器，其与所述焊接供应电动机组装件和所述焊接台计算机操作地连接以便将所述焊接供应电动机组装件的所述速度以速度数据的形式传送到所述焊接台计算机；

其中所述焊接台计算机操作地连接到所述焊接供应电动机组装件且配置成基于所述重量数据控制所述电动机组装件的所述速度。

9.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接设备包括轨道式焊接机器。

10.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接材料供应包括配置成承载焊线的卷线轴。

11.根据权利要求10所述的焊接用系统，其中所述称重设备包括轮毂换能器，所述轮毂换能器配置成承载所述卷线轴。

12.根据权利要求11所述的焊接用系统，其中所述称重设备包括安装在所述轮毂换能器的轮毂上的应变传感器。

13.根据权利要求12所述的焊接用系统，其中所述应变传感器配置且布置成感测所述卷线轴的所述重量施加的应变。

14.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述电动机组装件包括电动机和操作地连接到所述电动机的馈送轮。

15.根据权利要求14所述的焊接用系统，其中所述电动机组装件包括压送辊，所述压送辊配置成推送焊线以将所述焊线与所述馈送轮接触以便所述馈送轮的旋转导致所述焊线的移动。

16.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述馈送轮配置成旋转地啮合所述焊线以便移动所述焊线。

17.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成测量第一时间处测得的所述焊接材料供应的重量与所述第一时间之后的第二时间处测得的所述焊接材料供应的重量之间的重量差，所述重量差对应于所述第一时间与所述第二时间之间消耗的焊接材料的测得的重量。

18.根据权利要求17所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成基于所述焊接供应电动机组装件的旋转速度计算消耗的焊接材料的理论重量。

19.根据权利要求18所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成计算所述测得的焊接材料重量与消耗的焊接材料的理论重量之间的差值或比率或二者兼有。

20.根据权利要求18所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成将所述测得的焊接材料的重量与消耗的焊接材料的所述理论重量比较，以及如果存在差值，则所述焊接台计算机指示发生了滑移并且控制所述电动机组装件的所述速度以调整所述电动机组装件的旋转速度。

21.根据权利要求20所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成在多个时间增量处重复所述测得的焊接材料重量与消耗的焊接材料的所述理论重量之间的比较。

22.根据权利要求8所述的焊接用系统，其还包括与所述焊接台计算机通信的云服务器，所述云服务器配置成处理所述焊接供应电动机组装件的所述速度和从所述焊接台计算机接收的所述焊接材料供应的所述重量以存储有关焊接材料使用的历史数据。

23.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述云服务器还配置成处理所述焊接供应电动机组装件的所述速度和从与多个焊接台关联的多个焊接台计算机接收的所述焊接材料供应的重量以存储有关所述多个焊接台中每一个处的焊接材料使用的历史数据。

24.根据权利要求23所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成基于所述历史数据和使用机器学习算法来预测焊接材料的平均将来使用。

25.根据权利要求24所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成基于使用模式和所述历史数据来确定完成完整焊接所需的焊接材料的阈值。

26.根据权利要求25所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成向所述多个焊接台计算机中的一个或多个提供反馈以向焊接工人警示基于使用所述机器学习算法确定的理论阈值无法完成完整焊接。

27.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成控制所述焊接设备的速度以调整所述焊接设备的所述速度以匹配从所述焊接材料供应的所述测得重量获得的速度。

28.一种控制焊接的方法，其包括：

在第一时间处，使用重量测量设备测量焊接材料供应的第一重量；

在所述第一时间之后的第二时间处，使用所述重量测量设备测量所述焊接材料供应的第二重量；

使用计算机，计算所述第一重量与所述第二重量之间的测得重量差，所述测得重量差对应于测得的使用的焊接材料；

使用所述计算机，基于电动机组装件将所述焊接材料馈送到焊接设备的速度，计算使用的焊接材料的理论重量；

通过所述计算机，将使用的焊接材料的所述理论重量与使用的焊接材料的所述测得重量比较；以及

通过所述计算机，调整所述电动机组装件的所述速度以便校正所述电动机组装件的滑移。

29.根据权利要求28所述的方法，其在多个时间增量处，重复所述第一重量的所述测量和所述第二重量的所述测量、与所述测得的使用的焊接材料对应的所述重量差的所述计算、使用的焊接材料的所述理论重量的所述计算、使用的焊接材料的所述理论重量与使用的焊接材料的所述测得重量的所述比较，以及在发生所述电动机组装件滑移时调整所述电动机组装件的所述速度。

30.一种焊接用系统，其包括：

多个焊接台，每个焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，每个焊接台包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成测量包括引线速度数据的焊接数据；

多个无线设备，其与所述焊接台计算机中的所述一个或多个通信，用于接收包括所述测得的引线速度数据的所述焊接数据；以及

每个焊接台计算机配置成处理所述焊接数据用于与之通信的所述焊接系统，所述焊接数据包括所述引线速度数据，所述焊接台计算机配置成确定给定时间段上所述焊接系统使用的可消耗焊接材料的量以及基于此生成消耗数据。

31.根据权利要求30所述的焊接用系统，其中每个焊接台还包括用于以所述引线速度移动所述引线的电动机，其中所述引线速度数据是基于所述电动机的速度确定的，每个焊接台还包括感测所述可消耗材料的重量消耗的重量传感器，其中所述重量传感器向所述焊接台计算机提供输出信号，其中所述焊接台计算机利用所述输出信号以确定所述消耗数据。

32.根据权利要求30所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机利用所述消耗数据来控制所述电动机的所述速度。

33.根据权利要求32所述的焊接用系统，其还包括云服务器，所述云服务器用于接收所述消耗数据连同所述引线速度数据以将所述消耗数据与所述引线速度数据关联。

Claims (33)

1.一种焊接用系统，其包括：

多个焊接台，每个焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，每个焊接台包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成测量包括引线速度数据的焊接数据；

多个无线设备，其与所述焊接台计算机中的所述一个或多个通信，用于接收包括所述测得的引线速度数据的所述焊接数据；以及

云服务器，其与所述无线设备通信，所述云服务器配置成处理包括所述引线速度数据的所述焊接数据，以及配置成确定给定时间段上所述多个焊接台使用的可消耗焊接材料的量，其中所述云服务器配置成将所述使用的可消耗焊接材料的量传送到所述无线设备中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的焊接用系统，其中所述焊接系统包括轨道式焊接机。

3.根据权利要求2所述的焊接用系统，其中所述轨道式焊接机包括顺时针(CW)和逆时针(CCW)焊接用系统

4.根据权利要求1所述的焊接用系统，其中所述焊接数据还包括所述焊接系统的行进速度数据。

5.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中所述多个无线设备配置成还接收所述焊接系统的所述行进速度数据。

6.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中所述云服务器还配置成处理所述行进速度数据。

7.根据权利要求4所述的焊接用系统，其中如果所述焊接系统中的电流高，则所述焊接台计算机指令所述焊接系统减慢所述焊接系统的速度或控制所述焊接系统中的焊炬的位置。

8.一种焊接用系统，其包括：

焊接台，所述焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，

所述焊接系统包括焊接材料的供应、焊接设备和将所述焊接材料移入到所述焊接机设备的焊接供应电动机组装件；

称重设备，其与所述焊接台计算机操作地连接且配置成测量所述焊接材料供应的重量以及将所述焊接材料供应的所述重量以重量数据的形式传送到所述焊接台计算机；以及

传感器，其与所述焊接供应电动机组装件和所述焊接台计算机操作地连接以便将所述焊接供应电动机组装件的所述速度以速度数据的形式传送到所述焊接台计算机；

其中所述焊接台计算机操作地连接到所述焊接供应电动机组装件且配置成基于所述重量数据控制所述电动机组装件的所述速度。

9.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接设备包括轨道式焊接机器。

10.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接材料供应包括配置成承载焊线的卷线轴。

11.根据权利要求10所述的焊接用系统，其中所述称重设备包括轮毂换能器，所述轮毂换能器配置成承载所述卷线轴。

12.根据权利要求11所述的焊接用系统，其中所述称重设备包括安装在所述轮毂换能器的轮毂上的应变传感器。

13.根据权利要求12所述的焊接用系统，其中所述应变传感器配置且布置成感测所述卷线轴的所述重量施加的应变。

14.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述电动机组装件包括电动机和操作地连接到所述电动机的馈送轮。

15.根据权利要求14所述的焊接用系统，其中所述电动机组装件包括压送辊，所述压送辊配置成推送焊线以将所述焊线与所述馈送轮接触以便所述馈送轮的旋转导致所述焊线的移动。

16.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述馈送轮配置成旋转地啮合所述焊线以便移动所述焊线。

17.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成测量第一时间处测得的所述焊接材料供应的重量与所述第一时间之后的第二时间处测得的所述焊接材料供应的重量之间的重量差，所述重量差对应于所述第一时间与所述第二时间之间消耗的焊接材料的测得的重量。

18.根据权利要求17所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成基于所述焊接供应电动机组装件的旋转速度计算消耗的焊接材料的理论重量。

19.根据权利要求18所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成计算所述测得的焊接材料重量与消耗的焊接材料的理论重量之间的差值或比率或二者兼有。

20.根据权利要求18所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成将所述测得的焊接材料的重量与消耗的焊接材料的所述理论重量比较，以及如果存在差值，则所述焊接台计算机指示发生了滑移并且控制所述电动机组装件的所述速度以调整所述电动机组装件的旋转速度。

21.根据权利要求20所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成在多个时间增量处重复所述测得的焊接材料重量与消耗的焊接材料的所述理论重量之间的比较。

22.根据权利要求8所述的焊接用系统，其还包括与所述焊接台计算机通信的云服务器，所述云服务器配置成处理所述焊接供应电动机组装件的所述速度和从所述焊接台计算机接收的所述焊接材料供应的所述重量以存储有关焊接材料使用的历史数据。

23.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述云服务器还配置成处理所述焊接供应电动机组装件的所述速度和从与多个焊接台关联的多个焊接台计算机接收的所述焊接材料供应的重量以存储有关所述多个焊接台中每一个处的焊接材料使用的历史数据。

24.根据权利要求23所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成基于所述历史数据和使用机器学习算法来预测焊接材料的平均将来使用。

25.根据权利要求24所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成基于使用模式和所述历史数据来确定完成完整焊接所需的焊接材料的阈值。

26.根据权利要求25所述的焊接用系统，其中所述云服务器配置成向所述多个焊接台计算机中的一个或多个提供反馈以向焊接工人警示基于使用所述机器学习算法确定的理论阈值无法完成完整焊接。

27.根据权利要求8所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机配置成控制所述焊接设备的速度以调整所述焊接设备的所述速度以匹配从所述焊接材料供应的所述测得重量获得的速度。

28.一种控制焊接的方法，其包括：

在第一时间处，使用重量测量设备测量焊接材料供应的第一重量；

在所述第一时间之后的第二时间处，使用所述重量测量设备测量所述焊接材料供应的第二重量；

使用计算机，计算所述第一重量与所述第二重量之间的测得重量差，所述测得重量差对应于测得的使用的焊接材料；

使用所述计算机，基于电动机组装件将所述焊接材料馈送到焊接设备的速度，计算使用的焊接材料的理论重量；

通过所述计算机，将使用的焊接材料的所述理论重量与使用的焊接材料的所述测得重量比较；以及

通过所述计算机，调整所述电动机组装件的所述速度以便校正所述电动机组装件的滑移。

29.根据权利要求28所述的方法，其在多个时间增量处，重复所述第一重量的所述测量和所述第二重量的所述测量、与所述测得的使用的焊接材料对应的所述重量差的所述计算、使用的焊接材料的所述理论重量的所述计算、使用的焊接材料的所述理论重量与使用的焊接材料的所述测得重量的所述比较，以及在发生所述电动机组装件滑移时调整所述电动机组装件的所述速度。

30.一种焊接用系统，其包括：

多个焊接台，每个焊接台包括焊接台计算机和与所述焊接台计算机通信的焊接系统，每个焊接台包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成测量包括引线速度数据的焊接数据；

多个无线设备，其与所述焊接台计算机中的所述一个或多个通信，用于接收包括所述测得的引线速度数据的所述焊接数据；以及

每个焊接台计算机配置成处理所述焊接数据用于与之通信的所述焊接系统，所述焊接数据包括所述引线速度数据，所述焊接台计算机配置成确定给定时间段上所述焊接系统使用的可消耗焊接材料的量以及基于此生成消耗数据。

31.根据权利要求30所述的焊接用系统，其中每个焊接台还包括用于以所述引线速度移动所述引线的电动机，其中所述引线速度数据是基于所述电动机的速度确定的，每个焊接台还包括感测所述可消耗材料的重量消耗的重量传感器，其中所述重量传感器向所述焊接台计算机提供输出信号，其中所述焊接台计算机利用所述输出信号以确定所述消耗数据。

32.根据权利要求30所述的焊接用系统，其中所述焊接台计算机利用所述消耗数据来控制所述电动机的所述速度。

33.根据权利要求32所述的焊接用系统，其还包括云服务器，所述云服务器用于接收所述消耗数据连同所述引线速度数据以将所述消耗数据与所述引线速度数据关联。