用于檢測焊接及切割參數(shù)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了一種用于檢測焊接及切割參數(shù)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例包括輸入終端(72)，所述輸入終端被配置成接收與來自第一焊接或切割設(shè)備(12)的焊接或切割參數(shù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。這些信號(hào)都不輸送焊接電力。所述系統(tǒng)還包括輸出終端(4)，所述輸出終端被配置成將所述信號(hào)提供給第二焊接或切割設(shè)備(14)。所述系統(tǒng)還包括導(dǎo)線(92)，所述導(dǎo)線連接在所述輸入終端(72)與所述輸出終端(74)之間并且被配置成在所述輸入終端與所述輸出終端之間輸送所述信號(hào)。所述系統(tǒng)還包括控制電路(96)，所述控制電路被配置成從所述信號(hào)檢測所述焊接或切割參數(shù)。
【專利說明】用于檢測焊接及切割參數(shù)的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張于2012年4月20日提交的題為“用于檢測焊接參數(shù)的系統(tǒng)及方法”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/636，014以及于2012年4月20日提交的題為“用于檢測焊接參數(shù)的系統(tǒng)及方法”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/636，292的權(quán)益，這兩份專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用的方式結(jié)合于此。

【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明大體上涉及焊接及切割系統(tǒng)，更具體地講，涉及用于檢測焊接及切割系統(tǒng)中的焊接參數(shù)的系統(tǒng)和方法。
[0004]在各種行業(yè)和應(yīng)用中，越來越多地采用焊接及切割工藝。焊接及切割工藝可以包括但不限于以下工藝，例如，氣體保護(hù)金屬極弧焊(GMAW)、自動(dòng)保護(hù)金屬極電弧焊(SMAW)、藥芯焊絲電弧焊(FCAW/FCAW-S)、埋弧焊(SAW)、氣體保護(hù)鎢極弧焊(TIG)、碳弧氣刨(CAW)、等離子電弧焊(PAW)和等離子切割。盡管大量應(yīng)用仍然以手動(dòng)焊接操作的方式存在，在某些情況下，這些工藝可以自動(dòng)化。在兩種情況下，這種操作依賴于各種類型的設(shè)備來確保在期望的時(shí)間供應(yīng)合適量的耗材(例如，焊絲供給、保護(hù)氣體等)給所述操作。
[0005]在各行業(yè)中，可能希望監(jiān)測焊接或切割應(yīng)用中選定的焊接或切割參數(shù)。這種焊接或切割參數(shù)可以給操作者、監(jiān)督者和/或管理者提供可用于改進(jìn)焊接或切割應(yīng)用、提高未來焊接或切割應(yīng)用的效率和/或訓(xùn)練焊接或切割操作者以提高焊接或切割質(zhì)量的信息。然而，在某些焊接或切割系統(tǒng)中，焊接或切割參數(shù)可在焊接或切割系統(tǒng)中使用和/或轉(zhuǎn)移，但是可能無法由焊接或切割系統(tǒng)之外的設(shè)備得到以用于進(jìn)行監(jiān)測和分析。例如，某些低成本焊接系統(tǒng)可能不包括被配置成檢測在焊接應(yīng)用期間產(chǎn)生的焊接參數(shù)的硬件和/或軟件。因此，該領(lǐng)域內(nèi)存在對(duì)低成本設(shè)備的需要，其使得焊接或切割系統(tǒng)中產(chǎn)生的焊接或切割參數(shù)能夠被檢測到并能夠適用于焊接或切割系統(tǒng)之外的設(shè)備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，用于檢測焊接或切割參數(shù)的系統(tǒng)包括輸入終端，所述輸入終端被配置成接收與來自第一焊接或切割設(shè)備的焊接或切割參數(shù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。這些信號(hào)都不輸送焊接電力。所述系統(tǒng)還包括輸出終端，所述輸出終端被配置成將所述信號(hào)提供給第二焊接或切割設(shè)備。所述系統(tǒng)還包括導(dǎo)線，所述導(dǎo)線連接在所述輸入終端與所述輸出終端之間并且被配置成在所述輸入終端與所述輸出終端之間輸送所述信號(hào)。所述系統(tǒng)還包括控制電路，所述控制電路被配置成從所述信號(hào)檢測所述焊接或切割參數(shù)。
[0007]在另一個(gè)實(shí)施例中，用于檢測焊接或切割參數(shù)的方法包括在焊接或切割監(jiān)測設(shè)備處接收來自第一焊接或切割設(shè)備的信號(hào)。所述信號(hào)與焊接或切割參數(shù)對(duì)應(yīng)并且所述信號(hào)都不輸送焊接電力。所述方法還包括在焊接或切割監(jiān)測設(shè)備處從所接收的信號(hào)檢測焊接或切割參數(shù)。所述方法包括將所接收的信號(hào)提供給第二焊接或切割設(shè)備。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，用于檢測焊接或切割參數(shù)的設(shè)備包括第一連接器和第二連接器。所述設(shè)備還包括連接在第一連接器與第二連接器之間的導(dǎo)線。每個(gè)導(dǎo)線被配置成在第一連接器與第二連接器之間輸送信號(hào)。所述導(dǎo)線都不輸送焊接電力。所述設(shè)備包括控制電路，所述控制電路被配置成從所述導(dǎo)線檢測焊接或切割參數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，附圖中相似的附圖標(biāo)記在所有附圖中代表相似的零件，其中:
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的焊接系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖，所述焊接系統(tǒng)采用用于檢測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明的方面的用于檢測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖，所述低成本監(jiān)測系統(tǒng)采用焊接監(jiān)測設(shè)備；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面的用于檢測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖，所述低成本監(jiān)測系統(tǒng)采用連接至焊接監(jiān)測設(shè)備的單個(gè)電纜組件；
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的分接器的實(shí)施例的方框圖，所述分接器可以使用圖3的電纜組件來實(shí)施；以及
[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明的方面的用于檢測焊接參數(shù)的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1是焊接系統(tǒng)10的實(shí)施例的方框圖，所述焊接系統(tǒng)具有用于監(jiān)測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)。盡管本技術(shù)可用于其他焊接系統(tǒng)，例如，藥芯焊絲電弧焊(FCAW)、自動(dòng)保護(hù)金屬極電弧焊(SMAW)、鎢極氣體保護(hù)電弧焊(GTAW)、鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)等，在圖示的實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)10是氣體保護(hù)金屬極弧焊(GMAW)系統(tǒng)，有時(shí)候被稱為其子類金屬極惰性氣體保護(hù)(MIG)焊接或金屬極活性氣體(MAG)焊接。焊接系統(tǒng)10給焊接應(yīng)用提供能量、對(duì)其進(jìn)行控制并且供應(yīng)耗材。焊接系統(tǒng)10包括:焊接電源12和送絲機(jī)14。某些焊接系統(tǒng)10 (例如，TIG)可以不包括送絲機(jī)14，但是可以包括用于控制焊接應(yīng)用的腳踏和/或手動(dòng)控制器。
[0016]焊接電源12接收初始電力16 (例如，來自交流(AC)電網(wǎng)、引擎/發(fā)電機(jī)組、電池或其他能量產(chǎn)生或存儲(chǔ)裝置或它們的組合)，調(diào)節(jié)初始電力16，并且根據(jù)焊接系統(tǒng)10的需求提供輸出功率到一個(gè)或多個(gè)焊接設(shè)備。初始電力16可以是從裝置外的位置供應(yīng)的(即，初始電力可以源于電力網(wǎng))。因此，焊接電源12包括電力轉(zhuǎn)換電路18，所述電力轉(zhuǎn)換電路可以包括能夠按照系統(tǒng)10的需求的指示(例如，特定的焊接工藝和規(guī)則)將交流輸入電力轉(zhuǎn)換成交流或直流輸出電力的電路元件，例如，變壓器、整流器、開關(guān)等。
[0017]在一些實(shí)施例中，電力轉(zhuǎn)換電路18可以被配置成將初始電力16轉(zhuǎn)換成焊接電力輸出和輔助電力輸出。然而，在其他實(shí)施例中，電力轉(zhuǎn)換電路18可以適于僅將初始電力16轉(zhuǎn)換成焊接電力輸出，并且可以提供單獨(dú)的輔助轉(zhuǎn)換器以將初始電力16轉(zhuǎn)換成輔助電力。更進(jìn)一步，在一些實(shí)施例中，焊接電源12可以適于直接從壁裝電源插座接收經(jīng)轉(zhuǎn)換的輔助功率輸出。實(shí)際上，焊接電源12可以采用任何合適的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)來產(chǎn)生并供應(yīng)焊接電力和輔助電力。
[0018]焊接電源12包括控制電路20。控制電路20包括至少一個(gè)控制器，所述至少一個(gè)控制器控制焊接電源12的操作，并且可以被配置成接收并處理有關(guān)系統(tǒng)10的性能和需求的多個(gè)輸入。此外，控制電路20可以包括易失性或非易失性存儲(chǔ)器，例如ROM、RAM、磁存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器或它們的組合。此外，用于各種焊接工藝的各種控制規(guī)則連同相關(guān)的設(shè)置和參數(shù)可以與被配置成在操作期間提供具體輸出(例如，啟動(dòng)送絲、啟用氣流等)的代碼一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
[0019]焊接電源12可以包括用戶界面22?？刂齐娐?0可以接收來自用戶界面22的輸入，使用者通過用戶界面可以選擇工藝并且輸入所需的參數(shù)(例如，電壓、電流、特定的脈沖或非脈沖焊接規(guī)則等)。此外，控制電路20可以控制使用者輸入的參數(shù)以及任何其他參數(shù)。具體地講，用戶界面22可以包括用于向操作者呈現(xiàn)或指示信息的顯示器。控制電路20使用接口電路24，用于向系統(tǒng)10中的其他設(shè)備(例如，送絲機(jī)14)傳遞數(shù)據(jù)。傳遞的數(shù)據(jù)可以包括各種焊接參數(shù)。
[0020]氣源26根據(jù)特定焊接應(yīng)用提供保護(hù)氣體，例如，氬氣、氦氣、二氧化碳等。保護(hù)氣體在流到閥28之前可以由過濾器組件進(jìn)行過濾。閥28控制氣體流量，并且如有需要，可以選擇所述閥以允許調(diào)制或調(diào)節(jié)供應(yīng)到焊接操作的氣體量。閥28可以通過控制電路20打開、關(guān)閉或以其他方式操作以啟用、禁止或控制通過閥28的氣流。例如，當(dāng)閥28關(guān)閉時(shí)，可以禁止保護(hù)氣體流過閥28。相反，當(dāng)打開閥28時(shí)，允許保護(hù)氣體流過閥28。保護(hù)氣體從閥28出來并且流過纜線或軟管30 (在一些實(shí)施方式中可以與焊接功率輸出包裝在一起)到提供保護(hù)氣體給焊接應(yīng)用的送絲機(jī)14。在一些實(shí)施例中，閥28可以在送絲機(jī)14中，或者在任何合適的設(shè)備中，例如，比焊接電源12更靠近焊接電弧的設(shè)備。
[0021]焊接電力流過電纜32到達(dá)送絲機(jī)14。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“焊接電力”指的是產(chǎn)生焊接應(yīng)用期間形成的電弧的電力。應(yīng)該指出的是，直接監(jiān)測“焊接電力”可能必然需要昂貴的組件(例如，電流感測傳感器、原始電弧電壓感測組件等)來處理與“焊接電力”對(duì)應(yīng)的電流和/或電壓。因此，本文所述的低成本實(shí)施例并不是被設(shè)計(jì)成用于監(jiān)測“焊接電力”以便保持監(jiān)測設(shè)備的成本較低。
[0022]在某些實(shí)施例中，送絲機(jī)14可以使用焊接電力(或輔助電力)來給送絲機(jī)14中的各種組件供電，例如，給功率控制電路34供電?？刂齐娐?4控制送絲機(jī)14的操作。送絲機(jī)14還包括用于與焊接電源12通訊的接口電路36。如以下詳細(xì)所述，低成本監(jiān)測系統(tǒng)38可以用于檢測在焊接電源12與送絲機(jī)14之間傳遞的焊接參數(shù)。盡管本文主要描述為用于檢測在焊接電源12與送絲機(jī)14之間傳遞的焊接參數(shù)，應(yīng)當(dāng)理解，監(jiān)測系統(tǒng)38可以用于檢測在焊接系統(tǒng)中任意兩個(gè)設(shè)備之間傳遞的焊接參數(shù)。例如，在TIG系統(tǒng)中，監(jiān)測系統(tǒng)38可以用于檢測在焊接電源與遠(yuǎn)程腳踏和/或手動(dòng)控制器之間傳遞的焊接參數(shù)。
[0023]送絲機(jī)14包括用戶界面40?？刂齐娐?4可以例如經(jīng)由描述的涉及用戶界面22的方法和設(shè)備接收來自用戶界面40的輸入。此外，控制電路34可以給操作者顯示信息，例如，電壓、電流、焊絲速度、焊絲類型等。接觸器42 (例如，高安培繼電器)受到控制電路34的控制并且被配置成允許或禁止焊接電力流到焊接電力電纜44用于焊接操作。在某些實(shí)施例中，接觸器42可以是機(jī)電裝置，而在其他實(shí)施例中，接觸器42可以是任何其他合適的裝置，例如固態(tài)器件。在一些實(shí)施例中，接觸器42可以位于電源12中。送絲機(jī)14包括焊絲驅(qū)動(dòng)器46，所述焊絲驅(qū)動(dòng)器接收來自控制電路34的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?8，所述輥?zhàn)?8旋轉(zhuǎn)以從焊絲卷筒50拉出焊絲。焊絲通過纜線52被提供給焊接操作。類似地，送絲機(jī)14可以通過纜線54提供保護(hù)氣體。應(yīng)當(dāng)理解，纜線44、52和54可以與連結(jié)裝置56 (例如，同軸纜線)捆在一起。
[0024]焊炬58使用焊絲、焊接電力和保護(hù)氣體用于焊接操作。另外，焊炬58用于在焊炬58與工件60之間建立焊接電弧。可以通過由夾鉗64(或另一個(gè)電力連結(jié)裝置)終止的工作電纜62將焊接電源12連結(jié)到工件60以閉合焊接電力電路。如圖所示，電壓感測電纜66可以使用感測夾鉗68 (或另一個(gè)電力連接機(jī)構(gòu))從送絲機(jī)14連結(jié)到工件60。送絲機(jī)14連接至焊接電源12使得送絲機(jī)可以甚至在焊炬58沒有形成焊接電弧時(shí)工作。具體地講，送絲機(jī)14通過電纜32從焊接電源12接收焊接電力。焊接電力連接至送絲機(jī)14中的各種組件(例如控制電路34、焊絲驅(qū)動(dòng)器46、用戶界面40、接口電路36)。用于送絲機(jī)14電力的返回路徑使用感測電纜66與連接至工件60的感測夾鉗68形成。另外，帶工作夾鉗64的工作電纜62將返回路徑的最后一部分提供到焊接電源12。因此，返回路徑包括電纜66、工件60和電纜62。在某些實(shí)施例中，用于送絲機(jī)14的組件(例如，控制電路34、用戶界面40、焊絲驅(qū)動(dòng)器36、焊絲卷筒50等)的非焊接電力可以經(jīng)由控制電纜從輔助電源(例如來自焊接電源12的24V直流電)供應(yīng)。
[0025]圖2是用于檢測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)38的實(shí)施例的方框圖，所述低成本監(jiān)測系統(tǒng)采用焊接監(jiān)測設(shè)備70。監(jiān)測系統(tǒng)38還包括第一電纜組件72和第二電纜組件74。在本實(shí)施例中，第一電纜組件72連接在焊接電源12與焊接監(jiān)測設(shè)備70之間。如圖所示，第一電纜組件72包括連接至焊接電源12的第一連接器76和連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70的第二連接器78。第一電纜組件72還包括具有導(dǎo)線的電纜80，所述導(dǎo)線在第一連接器76與第二連接器78之間輸送信號(hào)。第一連接器76與焊接電源12的連接器81連接。第二連接器78與焊接監(jiān)測設(shè)備70的第一連接器82連接。應(yīng)當(dāng)理解，在某些實(shí)施例中，電纜80可以直接延伸到焊接監(jiān)測設(shè)備70中并且消除了對(duì)連接器78和82的需求。在這種配置中，第一電纜組件72可以與焊接監(jiān)測設(shè)備70集成(例如，部分集成到焊接監(jiān)測設(shè)備70中)。
[0026]第二電纜組件74包括連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70的第一連接器84和連接至送絲機(jī)14的第二連接器86。第二電纜組件74還包括具有導(dǎo)線的電纜88，所述導(dǎo)線在第一連接器84與第二連接器86之間輸送信號(hào)。第一連接器84與焊接監(jiān)測設(shè)備70的第二連接器90連接。第二連接器86與送絲機(jī)16的連接器91連接。應(yīng)當(dāng)理解，在某些實(shí)施例中，電纜88可以直接延伸到焊接監(jiān)測設(shè)備70中并且消除了對(duì)連接器84和90的需求。在這種配置中，第二電纜組件74可以與焊接監(jiān)測設(shè)備70集成(例如，部分集成到焊接檢測設(shè)備70中)。應(yīng)當(dāng)指出的是，在某些應(yīng)用中，連接器76、78、81、82、84、86、90和/或91可以是被配置成包括高達(dá)14個(gè)引腳或插口的14-引腳連接器，例如在用于將焊接電源12連接至送絲機(jī)14的“14-引腳”電纜上使用的連接器。此外，連接器76、78、81、82、84、86、90和91和/或這種連接器內(nèi)的引腳或插口可以被認(rèn)為是輸入和/或輸出終端，其可以提供(例如，傳送、通過等)和/或接收信號(hào)或非焊接電力中的至少一種。
[0027]焊接監(jiān)測設(shè)備70包括連接在第一連接器82與第二連接器90之間的導(dǎo)線92。導(dǎo)線92在第一連接器82與第二連接器90之間輸送信號(hào)。因此，監(jiān)測系統(tǒng)38包括在焊接電源12與送絲機(jī)14之間延伸以在焊接電源12與送絲機(jī)14之間輸送信號(hào)的導(dǎo)線。如圖所示，導(dǎo)線94連接至導(dǎo)線92以允許控制電路96檢測導(dǎo)線92所輸送的焊接參數(shù)。使用導(dǎo)線94，焊接監(jiān)測設(shè)備70可以充當(dāng)在焊接電源12與送絲機(jī)14之間輸送的信號(hào)的“嗅探器”。這樣，應(yīng)當(dāng)指出的是，在焊接電源12與送絲機(jī)14之間的導(dǎo)線92上輸送的信號(hào)能被監(jiān)測到并大體上保持不變。此外，導(dǎo)線92上輸送的信號(hào)不是焊接電力。在某些實(shí)施例中，焊接監(jiān)測設(shè)備70被配置成修改(例如，發(fā)出命令、中斷、調(diào)節(jié))導(dǎo)線92上輸送的信號(hào)(例如，基于檢測到的焊接參數(shù)或傳感器數(shù)據(jù))。應(yīng)該指出的是，電纜80和88是監(jiān)測系統(tǒng)38的部分并且與電纜30和32完全分開。
[0028]如本文所述，焊接監(jiān)測設(shè)備70通過具有有限的功能而被設(shè)計(jì)成低成本(例如，焊接監(jiān)測設(shè)備70可以僅僅檢測、處理并提供(例如，傳送)焊接參數(shù)，或者焊接監(jiān)測設(shè)備70可以僅僅檢測、處理、存儲(chǔ)并提供(例如，傳送)焊接參數(shù))。具體地講，控制電路96用于檢測導(dǎo)線92所輸送的焊接參數(shù)。例如，控制電路96可以用于檢測導(dǎo)線92所輸送的模擬信號(hào)，例如，涉及導(dǎo)線42、電壓反饋、電流反饋、遠(yuǎn)程命令信號(hào)、傳感器等的信號(hào)。在某些實(shí)施例中，模擬信號(hào)可以被濾波并縮放成O至1V的直流信號(hào)。作為另一個(gè)實(shí)例，控制電路96可以被用于檢測導(dǎo)線92所輸送的數(shù)字信號(hào)，例如，使用各種通訊協(xié)議(例如RS-485、RS-232、以太網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)、ArcLink?等)發(fā)送的數(shù)字信號(hào)。在某些實(shí)施例中，控制電路96可以被配置成使用導(dǎo)線92所輸送的數(shù)字信號(hào)請(qǐng)求來自焊接設(shè)備(例如，焊接電源10、送絲機(jī)12、機(jī)器人設(shè)備、控制設(shè)備、遠(yuǎn)程用戶界面、可編程邏輯控制器(PLC)等)的信息。這樣，控制電路96能夠訪問否則控制電路96將無法得到的數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解，控制電路96或另一個(gè)設(shè)備可以通過分析焊接參數(shù)而從焊接參數(shù)得到信息。這種分析可以提供以下數(shù)據(jù):平均電壓、平均電流、焊接系統(tǒng)10已經(jīng)工作的時(shí)間量、執(zhí)行焊接應(yīng)用的時(shí)間量、涉及焊接應(yīng)用的質(zhì)量問題、已使用的總功率、飛濺事件、飛濺量、送絲速度、正在使用的焊接工藝(例如，MIG、Accupulse?、受控敷熔金屬沉積(RMD?)等)、焊絲類型、焊絲直徑、保護(hù)氣體類型、機(jī)器錯(cuò)誤代碼等。
[0029]控制電路96可以包括控制控制電路96的操作的至少一個(gè)控制器或處理器98。因此，處理器98可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器，例如，一個(gè)或多個(gè)“通用”微處理器，一個(gè)或多個(gè)專用微處理器和/或ASICS或它們的一些組合。例如，處理器98可以包括一個(gè)或多個(gè)精簡指令集(RISC)處理器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。在某些實(shí)施例中，控制電路96可以由導(dǎo)線94、電力輸出(例如，使用壁式電源適配器)或另一個(gè)電源供電(例如，由低壓電源例如12至24V直流電源供電)。還要注意的是，當(dāng)控制電路96由導(dǎo)線94供電時(shí)，工作電力(不是焊接電力)被提供給控制電路96。在其他實(shí)施例中，例如，在圖示的實(shí)施例中，控制電路96可以由設(shè)置在焊接監(jiān)測設(shè)備70內(nèi)的電池100來供電。
[0030]在某些實(shí)施例中，控制電路96可以檢測焊接參數(shù)并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備102中。存儲(chǔ)設(shè)備102(例如，非易失性存儲(chǔ)器)可以包括ROM、閃存、硬盤驅(qū)動(dòng)器或任何其他合適的光學(xué)、磁性或固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)或它們的組合。控制電路96還可以被連接至通用串行總線(USB)端口 104，通過所述端口可以被傳送、接收和/或存儲(chǔ)?？刂齐娐?6還可以被配置成無線通訊(例如，使用收發(fā)器106)或者經(jīng)由有線連接進(jìn)行通訊(例如，使用通訊端口，例如網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC) 108)。無線通訊可以使用任何合適的通訊技術(shù)或協(xié)議(例如，W1-F1、藍(lán)牙、ZigBee、蜂窩等)。在某些實(shí)施例中，控制電路96可以被配置成使用有線或無線通訊發(fā)送焊接參數(shù)給遠(yuǎn)程設(shè)備110(例如，服務(wù)器、工作站、計(jì)算機(jī)、便攜式電子設(shè)備等)。此外，控制電路96可以通過接收來自遠(yuǎn)程設(shè)備110的通訊被編程和/或設(shè)置。應(yīng)當(dāng)理解，在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程設(shè)備110可以與焊接監(jiān)測設(shè)備70處于共同的網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、“云端”等)上，并且可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜112直接連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70。此外，在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程設(shè)備I1可以被配置成與焊接監(jiān)測設(shè)備70通過無線收發(fā)器114無線地進(jìn)行通訊。
[0031]在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程設(shè)備110可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器116和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備117。這樣，遠(yuǎn)程設(shè)備110可以被配置成接收焊接參數(shù)、存儲(chǔ)焊接參數(shù)，分析焊接參數(shù)(例如，從其提取數(shù)據(jù)，基于此計(jì)算數(shù)據(jù)等)，允許訪問焊接參數(shù)和被分析的數(shù)據(jù)等。因此，支持人員可以訪問存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程設(shè)備110上的數(shù)據(jù)以解決焊接應(yīng)用所涉及的問題。
[0032]在某些實(shí)施例中，控制電路96可以連接至用于確定焊接監(jiān)測設(shè)備70的位置的空間查找設(shè)備，例如，GPS設(shè)備118。此外，控制電路96可以包括內(nèi)部時(shí)鐘來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)記使得焊接參數(shù)可以與當(dāng)前時(shí)間關(guān)聯(lián)上。同時(shí)，結(jié)合的焊接參數(shù)和當(dāng)前時(shí)間可以用于使焊接應(yīng)用與焊接操作員、工作定單、工程編號(hào)、零件編號(hào)、輪班、固件、傳感器119、其他工具等關(guān)聯(lián)上。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部時(shí)鐘可以與遠(yuǎn)程設(shè)備同步以允許在焊接監(jiān)測設(shè)備70處檢測的數(shù)據(jù)(例如，事件數(shù)據(jù))與遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)之間聯(lián)配。在某些系統(tǒng)中，第二焊接監(jiān)測設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘也可以與遠(yuǎn)程設(shè)備同步使得多個(gè)焊接監(jiān)測設(shè)備具有與遠(yuǎn)程設(shè)備同步的時(shí)鐘。如圖所示，焊接系統(tǒng)10可以包括一個(gè)傳感器119或一個(gè)以上傳感器119。傳感器119可以是收集數(shù)據(jù)的任何類型的傳感器。例如，傳感器119可以是條形碼讀取器、焊工證、生物傳感器、RFID標(biāo)簽、壓力傳感器、流量傳感器、電氣接觸傳感器、存在傳感器(例如，重量激活墊、光幕、接近開關(guān)、接近傳感器)等。傳感器119可以無線地或者經(jīng)由有線連接與焊接監(jiān)測設(shè)備70通訊。焊接監(jiān)測設(shè)備70可以被配置成接收來自傳感器119的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)來自傳感器119的數(shù)據(jù)，和/或提供(例如，傳送)來自傳感器119的數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程設(shè)備110。
[0033]圖3是用于檢測焊接參數(shù)的低成本監(jiān)測系統(tǒng)38的實(shí)施例的方框圖，所述低成本監(jiān)測系統(tǒng)采用連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70的單個(gè)電纜組件120 (例如，代替多個(gè)電纜組件)。具體地講，電纜組件120包括連接至焊接電源12的連接器81的第一連接器122、連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70的連接器125的第二連接器124以及連接至送絲機(jī)14的連接器91的第三連接器126。連接器122、124和126通過具有兩個(gè)電纜分支128和130的單個(gè)電纜連接在一起。如圖所示，在電纜組件120的部分132內(nèi)，單個(gè)電纜連接至第二連接器124。單個(gè)電纜分支使得第一電纜分支128連接至第一連接器122并且第二電纜分支130連接至第三連接器126。因此，在焊接電源12與送絲機(jī)14之間發(fā)送的信號(hào)被分接到部分132內(nèi)使得導(dǎo)線94將信號(hào)輸送到控制電路96。此外，來自電纜分支128和130的信號(hào)在部分132內(nèi)結(jié)合在一起。例如，在某些實(shí)施例中，在第一電纜分支128內(nèi)的信號(hào)輸送導(dǎo)體可以經(jīng)由連接器124內(nèi)的引腳或插口連接至第二電纜分支130內(nèi)的信號(hào)輸送導(dǎo)體。應(yīng)當(dāng)指出的是，導(dǎo)線94上輸送的信號(hào)不是焊接電力。
[0034]圖4是分接器134的實(shí)施例的方框圖，所述分接器可以被圖3的電纜組件120采用。分接器134包括連接至焊接監(jiān)測設(shè)備70的第二連接器124。分接器134還包括與連接器138連接的第一分支連接器136。在本實(shí)施例中，連接器138附接至第一電纜分支128。分接器134還包括與連接器142連接的第二分支連接器140。在本實(shí)施例中，連接器142附接至第二電纜分支130。因此，分接器134可以是電纜組件120的一部分，并且提供另一種方式使電纜組件120連接至焊接電源12、焊接監(jiān)測設(shè)備70和送絲機(jī)14。
[0035]圖5是用于檢測焊接參數(shù)的方法144的流程圖。在方框146處，焊接監(jiān)測設(shè)備70可以接收來自第一焊接設(shè)備(例如，焊接電源12、送絲機(jī)14、遠(yuǎn)程控制設(shè)備等)的多個(gè)信號(hào)。如此前所述，所述多個(gè)信號(hào)與焊接參數(shù)對(duì)應(yīng)，并且多個(gè)信號(hào)的任一個(gè)都不輸送焊接電力。焊接監(jiān)測設(shè)備70檢測來自多個(gè)信號(hào)的焊接參數(shù)(方框148)。焊接參數(shù)可以包括電壓、電流、傳感器數(shù)據(jù)等。在某些實(shí)施例中，檢測的焊接參數(shù)可以存儲(chǔ)在焊接監(jiān)測設(shè)備70上或者由所述焊接監(jiān)測設(shè)備存儲(chǔ)(方框150)。
[0036]在方框152，焊接監(jiān)測設(shè)備70提供(例如，傳送)檢測的焊接參數(shù)到遠(yuǎn)程設(shè)備110。遠(yuǎn)程設(shè)備110可以是任意類型的計(jì)算設(shè)備或另一種合適的設(shè)備。遠(yuǎn)程設(shè)備110可以通過有線連接亦或無線連接從焊接監(jiān)測設(shè)備70接收檢測的焊接參數(shù)。在某些實(shí)施例中，檢測的焊接參數(shù)可以存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程設(shè)備110上(方框154)。此外，在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程設(shè)備110可以被配置成提供數(shù)據(jù)給焊接監(jiān)測設(shè)備70。在方框156，焊接監(jiān)測設(shè)備70提供(例如，傳送)多個(gè)信號(hào)給第二焊接設(shè)備(例如，焊接電源12、送絲機(jī)14等)。因此，從第一焊接設(shè)備提供信號(hào)給第二設(shè)備，并且信號(hào)被分接使得可以從所述信號(hào)檢測到焊接參數(shù)。
[0037]使用本文所述的技術(shù)，低成本焊接監(jiān)測系統(tǒng)38可以被整合到焊接系統(tǒng)10中。監(jiān)測系統(tǒng)38可以被容易地安裝，并且可以有益于焊接系統(tǒng)10的操作員。例如，監(jiān)測系統(tǒng)38可以幫助提高焊接質(zhì)量、焊接效率、焊接技術(shù)等。此外，盡管某些實(shí)施例包括作為焊接系統(tǒng)的一部分的低成本焊接監(jiān)測系統(tǒng)38，但是類似的低成本監(jiān)測系統(tǒng)可以并入切割系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)或任何合適的系統(tǒng)中。
[0038]盡管本文中示出并描述了本發(fā)明的僅僅某些特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行許多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解所附權(quán)利要求書旨在涵蓋落入本發(fā)明的真正精神的范圍內(nèi)的所有這些修改和變化。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測焊接或切割參數(shù)的系統(tǒng)，包括: 輸入終端，被配置成接收與來自第一焊接或切割設(shè)備的焊接或切割參數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)，其中所述多個(gè)信號(hào)都不輸送焊接電力； 輸出終端，被配置成將所述多個(gè)信號(hào)提供給第二焊接或切割設(shè)備； 多個(gè)導(dǎo)線，連接在所述輸入終端與所述輸出終端之間并且被配置成在所述輸入終端與所述輸出終端之間輸送所述多個(gè)信號(hào)；以及 控制電路，被配置成從所述多個(gè)信號(hào)檢測所述焊接或切割參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制電路被配置成存儲(chǔ)所述檢測的焊接或切割參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制電路被配置成將所述檢測的焊接或切割參數(shù)提供給遠(yuǎn)程設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制電路被配置成分析所述檢測的焊接或切割參數(shù)以產(chǎn)生與焊接或切割應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制電路被配置成基于所述檢測的焊接或切割參數(shù)或者基于所述控制電路接收的數(shù)據(jù)通過發(fā)送命令、中斷信號(hào)、調(diào)節(jié)信號(hào)或者它們的一些組合來修改所述多個(gè)信號(hào)中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)信號(hào)包括模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)或它們的一些組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)信號(hào)被配置成給所述控制電路供電。
8.一種用于檢測焊接或切割參數(shù)的方法，包括: 在焊接或切割監(jiān)測設(shè)備處接收來自第一焊接或切割設(shè)備的多個(gè)信號(hào)，其中所述多個(gè)信號(hào)與焊接或切割參數(shù)對(duì)應(yīng)，并且所述多個(gè)信號(hào)都不輸送焊接參數(shù)； 在所述焊接或切割監(jiān)測設(shè)備處從所述接收的多個(gè)信號(hào)檢測焊接或切割參數(shù)；以及 將所述接收的多個(gè)信號(hào)提供給第二焊接或切割設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括將所述焊接或切割參數(shù)從所述焊接或切割監(jiān)測設(shè)備提供給遠(yuǎn)程設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述接收來自所述第一焊接或切割設(shè)備的多個(gè)信號(hào)包括接收來自焊接或切割電源的多個(gè)信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括在所述焊接或切割監(jiān)測設(shè)備上存儲(chǔ)所述焊接或切割參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括在遠(yuǎn)程設(shè)備上存儲(chǔ)所述焊接或切割參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述將接收的多個(gè)信號(hào)提供給所述第二焊接設(shè)備包括將所述接收的多個(gè)信號(hào)提供給送絲機(jī)。
14.一種用于檢測焊接或切割參數(shù)的設(shè)備，包括: 第一連接器； 第二連接器； 多個(gè)導(dǎo)線，連接在所述第一連接器與所述第二連接器之間，其中每個(gè)導(dǎo)線被配置成在所述第一連接器與所述第二連接器之間輸送信號(hào)，并且所述多個(gè)導(dǎo)線都不輸送焊接電力；以及 控制電路，被配置成從所述多個(gè)導(dǎo)線監(jiān)測焊接或切割參數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，包括電池，所述電池連接至所述控制電路并且被配置成給所述控制電路供電。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，包括無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器連接至所述控制電路并且被配置成將所述檢測的焊接或切割參數(shù)提供給遠(yuǎn)程設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，包括通訊端口，所述通訊端口連接至所述控制電路并且被配置成允許與網(wǎng)絡(luò)通訊。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一連接器和所述第二連接器均包括14-引腳連接器。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，包括通用串行總線接口，所述通用串行總線接口連接至所述控制電路并且被配置成允許與外部存儲(chǔ)設(shè)備通訊，用于存儲(chǔ)所述檢測的焊接或切割參數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述控制電路被配置成接收來自焊接或切割系統(tǒng)中的傳感器的數(shù)據(jù)并且將所述檢測的焊接或切割參數(shù)和所述傳感器數(shù)據(jù)提供給遠(yuǎn)程設(shè)備。
【文檔編號(hào)】B23K9/095GK104395031SQ201380033312
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】托德·厄爾·霍爾沃森, 內(nèi)森·杰拉爾德·雷特利茲, 杰弗瑞·P··施羅德 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司