CN104520046A - 便携式焊接设备以及用于操作便携式焊接设备的方法,所述设备包括根据焊接装置的操作模式控制的蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便携式焊接设备(1)，该便携式焊接设备(1)包括焊接装置(2)，该焊接装置(2)具有蓄电池(3)、电源(4)、焊接控制装置(5)和用于焊炬(8)的连接件(7)，其中所述焊接装置(2)的操作模式能够在待机模式和焊接模式之间改变，所述便携式焊接设备包括充电装置(17)，该充电装置(17)能够连接至供电网络(21)和所述焊接装置(2)，并具有用于对所述蓄电池(3)进行充电的电荷控制器(20)。本发明还涉及用于操作这种便携式焊接装置的对应方法。为了对所述蓄电池(3)进行最佳充电，所述充电装置(17)的所述电荷控制器(20)被设计成根据所述焊接装置(2)的操作模式来控制所述焊接装置(2)的所述蓄电池(3)的电荷。

Description

便携式焊接设备以及用于操作便携式焊接设备的方法,所述设备包括根据焊接装置的操作模式控制的蓄电池
技术领域
本发明涉及一种便携式焊接设备，该便携式焊接设备包括焊接装置，该焊接装置具有蓄电池、电源、焊接控制装置和用于焊炬的连接件，其中所述焊接装置的操作模式可以在待机模式和焊接模式之间改变，所述便携式焊接设备包括充电装置，该充电装置可以连接至供电网络和所述焊接装置，并具有用于对所述蓄电池进行充电的电荷控制器。
本发明还涉及一种用于操作便携式焊接设备的方法，该便携式焊接设备包括焊接装置，该焊接装置具有蓄电池、电源、焊接控制装置和用于焊炬的连接件，其中所述焊接装置的操作模式可以在待机模式和焊接模式之间改变，其中为了对所述焊接装置的所述蓄电池进行充电，将所述蓄电池连接至与供电网络连接的充电装置。
背景技术
对于将要进行焊接并且特别难以接近的地方，例如，在脚手架上，或者另外对于不容许直接供应电能的焊接，例如，在箱体、锅炉等中，使用便携式的、电池供电的焊接装置是特别有利的或者说是必要的。现有技术状态的大多数电池操作的焊接装置都可以专门在电池电源上运行时使用，在进行焊接过程之后，可以通过对应的充电装置对蓄电池进行充电。其中便携式焊接装置还能够连接至供电网络或电网(在容许并且可能的情况下)并且在焊接过程进行期间能够对便携式焊接装置进行充电的所谓混合模式尚未公知。
WO 2007/094896A1涉及一种电池供电的焊接装置，该焊接装置具有优选可移除的电池以及包括专用控制装置的充电装置。
EP 1 535 691 A2描述了一种便携式焊接装置，该便携式焊接装置具有可互换的蓄电池和调节或控制装置，该调节或控制装置用于根据期望的焊接过程控制期望的输出电压。在所述文献中没有给出关于用于对蓄电池进行充电的充电装置的信息。
发明内容
本发明的目的是提出一种包括焊接装置和充电装置的如上所述类型的便携式焊接设备，并且提出一种用于操作这种便携式焊接设备的方法，通过所述便携式焊接设备和方法，可进行焊接装置的电网连接操作以及离网操作，并且能够对蓄电池进行最佳或有效的充电。
本发明的目的通过以上提及的类型的便携式焊接设备解决，其中所述充电装置的所述电荷控制器被设计成根据所述焊接装置的操作模式来控制所述焊接装置的所述蓄电池的电荷或充电。因而，根据本发明，所述充电装置的电荷控制器规定了可以根据所述焊接装置的操作模式以不同方式执行所述焊接装置的蓄电池的充电。关于这一点，必须阐明，基本上，在待机模式和焊接模式之间区分，其中在所述待机模式中，不执行焊接过程，这意味着没有电弧燃烧，而在所述焊接模式下，执行焊接过程，这意味着在焊炬和工件之间有电弧燃烧。所述操作模式的区分也可以根据焊接电流来进行，其中有电弧燃烧但是仅有非常低的焊接电流流动的焊炬的操作可以被认为实际上属于所述待机模式。在所述待机模式中，所述焊接装置的所述蓄电池将以与在实际的焊接模式中的方式不同的方式进行充电，在实际的焊接模式过程中，相对较高的焊接电流流动。在任何情况下，重要的是，如果对于所述便携式焊接设备来说可以对所述蓄电池进行充电，则所述充电根据所述焊接装置的操作模式以不同的方式进行。
为了根据所述焊接装置的所述操作模式对所述焊接装置的所述蓄电池进行充电，如果所述焊接控制装置通过通信链路连接至所述充电装置的电荷控制器，则是有利的。借助于所述焊接控制装置和所述电荷控制器之间的所述通信链路，所述充电装置的所述充电控制器接收所需要的信息，例如关于所述焊接装置的所述操作模式的信息。术语“通信链路”包括无线链路以及还有有线或跳线链路或者对借助于电力线对关于所述焊接装置的操作模式的所需信息进行调制的调制方法。
有利的是，所述充电装置的电荷控制器还被设计成根据所述蓄电池的类型来控制所述焊接装置的所述蓄电池的电荷或充电。因而，可以针对所使用的蓄电池的类型最佳地修改电荷或充电。由所述充电装置的所述电荷控制器对所使用的蓄电池的类型的识别可以利用电子编码(例如通过不同的电压电平)或利用机械编码或通过从包含在所述蓄电池中的存储器读取对应的信息而以各种方式进行。便携式焊接设备的焊接装置可以针对充电容量例如配备有不同的蓄电池，并且充电方法可以针对蓄电池的类型而对应地修改。
根据本发明的另一个方面，设置成这样，即：所述充电装置的电荷控制器连接至用于存储至少一个充电特性的存储器，并且被设计成在所述焊接装置的待机模式中根据至少一个指定充电特性来控制所述蓄电池的充电，而在所述焊接装置的焊接模式中根据最大充电电流来控制所述蓄电池的电荷或充电。由此，确保了在所述待机模式下—或者当焊接电流特别低时将在所述焊接模式下—根据预定充电特性对所述焊接装置的所述蓄电池进行充电，而在所述焊接模式下时，当从所述蓄电池吸取相对较高的焊接电流时，以最大充电电流进行充电。由此，可以根据所述焊接装置的相应的操作模式对所述蓄电池进行最佳的充电，并且能够实现保护蓄电池并且使得充电时间尽可能短。此外，还将确保在所述焊接模式下的性能或输出的最大支持。
如果在所述焊接装置内设置有用于监视所述蓄电池的电荷状态的蓄电池控制器，则也是有利的，所述蓄电池控制器通过通信链路连接至所述焊接控制装置。因而，关于所述蓄电池的电荷状态的信息可以被传送到所述焊接控制装置，其中在所述焊接装置的控制中可以考虑所述信息。如以上已经提及的，所述通信链路可以以无线方式或以有线或跳线方式或通过在用于其他目的的导线或线路上进行调制来实现。
如果所述焊接装置包括用于显示所述蓄电池的电荷状态的显示器，则是有利的。借助于所述电荷状态的显示器，焊工接收关于他是否仍然能够利用所述蓄电池的当前电荷量进行预期焊接过程的重要信息。
当在所述焊接装置内形成用于在待机模式中超过预定时间段之后将所述焊接装置断开的停用装置时，由于所述焊接装置被相应地断开的事实而能够节省所述蓄电池的能量。借助于对应的唤醒循环，在操作元件的操作之后，所述焊炬的启动，或所述充电装置的插入或连接，能够再次将所述焊接装置启动。
如果设置用于测量所述蓄电池的温度的温度传感器(所述温度传感器连接至所述蓄电池控制器)，则可以对所述蓄电池进行依赖于温度的控制，或者借助于上述的通信链路，根据所述温度对所述蓄电池的电荷或充电进行对应的控制。
所述蓄电池的充电例如可以根据周围温度以各种方式配置。另一方面，还可以通过所述温度传感器及时地检测所述蓄电池的过热，并且可以输出对应的信号或采取对应的措施。
所述便携式焊接设备的充电装置还可以集成在所述焊接装置中。这增加了所述便携式焊接装置的重量，但是仍然方便对便携式焊接装置进行操作，这是因为不再需要手动建立所述充电装置和所述焊接装置之间的连接。当所述充电装置集成在所述焊接装置中时，如果所述电荷控制器和所述焊接控制装置以及至多还有所述蓄电池控制器都组合在一个公共控制单元中，则是有利的，该公共控制单元可以通过相应的微处理器或微控制器形成。
为了增加所述便携式焊接设备的所述焊接装置的蓄电池的使用寿命，如果将所述蓄电池连接至冷却装置则是有利的。由此，来自所述蓄电池的热损失可以通过对应的通风设备、散热器和/或液体冷却系统来消散。
根据本发明的目的还通过以上提及的用于操作便携式焊接设备的方法来实现，其中由所述充电装置的所述电荷控制器根据所述焊接装置的操作模式来控制所述蓄电池的电荷或充电。对于由此可获得的优点以及可能的可选特征，参考以上所述便携式焊接设备的描述。
附图说明
现在，将通过所附的附图更详细地描述本发明，附图示出了本发明的实施方式，其中：
图1示出了根据本专利申请的便携式焊接设备的框图；
图2示出了流程图，该流程图用于图示用于操作根据本专利申请的便携式焊接设备的方法的实施方式；
图3示出了便携式焊接设备的另选实施方式，该实施方式包括集成的充电装置；以及
图4示出了便携式焊接设备的焊接装置的输入/输出面板。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的便携式焊接设备1的实施方式的框图。所述便携式焊接设备1包括焊接装置2，该焊接装置2具有至少一个蓄电池3、电源4或DC/DC转换器和焊接控制装置5，这些装置通过对应的线路6相连，以彼此进行模拟或数字通信。毋庸置疑，如从现有技术状态中通常已知的，电源4的驱动或控制还可以通过变压器、门驱动器和/或类似电路来执行。焊炬8可以通过连接件7连接至焊接装置2。根据所使用的焊接方法，焊丝和冷却介质也可以从焊接装置2引导到焊炬8。通过位于焊炬8的操作元件9，焊接装置2的操作模式可以在待机模式和焊接模式之间改变。操作元件9不是必不可少的。待机模式和焊接模式之间的改变也可以通过接触点燃来执行，在接触点燃时，将焊炬8放置在相关的工件14上，并且电弧15被自动地点燃。电弧15将由于焊炬8从工件14移除而熄灭。所述改变当然也可以在焊接装置2处进行。
此外，焊接装置2具有充电连接件10，通过该充电连接件10，焊接装置2可以连接至充电装置17，从而能够对蓄电池3进行充电。连接至焊接装置2的焊接控制装置5的显示器11给焊工提供重要信息，特别是关于蓄电池3的充电状态的信息。
优选的是，在焊接装置2中还包括蓄电池控制器12和/或在蓄电池3中集成蓄电池控制器12，所述蓄电池控制器12实现蓄电池3的最佳控制。例如，根据蓄电池3的类型，可以进行蓄电池3的可变控制。为此，可以设置蓄电池标识13，该蓄电池标识13例如可以由附装在蓄电池3处的存储器形成或包括，或者可以由RFID(射频识别)标签形成或包括。
将被焊接在一起的工件14通过对应的线路连接至焊接装置2的连接至地的连接件16。
充电装置17由对应的转换器18和驱动器19构成，所述转换器18和驱动器19形成了电源元件并且将来自供电网络或电网21的能量转换成对蓄电池3进行充电所需的电压和所需的电流。充电装置17的充电方法通过电荷控制器20指定。
根据本发明，充电装置17的电荷控制器20通过通信链路22连接至焊接装置2的焊接控制装置5。由此，可行的是，可以根据焊接装置2的操作模式进行焊接装置2的蓄电池3的充电。上面已经提及的蓄电池控制器12也可以通过通信链路22连接至焊接控制装置5和电荷控制器20。如上面已经提及的，通信链路22可以通过无线链路或有线链路或者跳线链路实现，或者可以通过对应地调制当前能量或电力线来实现。在有线或跳线通信链路22的情况下，连接优选通过充电连接件10实现。
所述通信链路也可以实现成这样，即：充电装置17向蓄电池控制器12提供电压电平，使得蓄电池控制器12识别充电装置17的存在。这样，蓄电池控制器12也可以在焊接装置2断开时启动。
并且，蓄电池控制器12还可以独立地即无需任何通信链路地识别充电装置17的存在。例如，其进行成这样，即：充电装置17的充电电流由蓄电池控制器12测量。因而，当焊接装置2断开时，蓄电池控制器12也可以以这种方式启动。
在充电装置17中的存储器23中，可以存储充电特性或充电参数，通过所述充电特性或充电参数，电荷控制器20根据焊接装置2的操作模式选择相应合适的充电方法来对焊接装置2的蓄电池3进行充电。例如，在存储器23中，可以存储至少一个相应的充电特性，根据该充电特性，蓄电池3将在焊接装置2的待机模式中根据该充电特性进行充电。在焊接模式中，充电特性针对所设定的焊接电流进行对应的修改。因而，一方面从蓄电池3抽取焊接电流，同时蓄电池3被充电。另一方面，当充电装置17连接至焊接装置2时，通过充电装置17直接使得最大焊接电流可用。
另外，在焊接装置2中，可以包括停用装置24，该停用装置24连接至焊接控制装置5并且在待机模式中超过预定时间段△t时将焊接装置2断开。这样，在焊接装置2不操作时可以节省蓄电池3的能量。
温度传感器25可以测量蓄电池3的温度，并且能够将所述温度传送给蓄电池控制器12或者也传送给焊接控制装置5。蓄电池3的热损失可以通过冷却装置26来消散，冷却装置26可以为各种设计。
图2示出了框图，该框图用于图示用于操作根据本申请的便携式焊接设备1的方法。所述方法例如可以通过焊接控制装置5中的软件技术来实现，其中这在蓄电池控制器12或电荷控制器20中也是行得通的。根据方框100，当焊接装置2将通电时，该方法将开始和初始化。在问题101中，检查充电装置是否连接至焊接装置。如果充电装置17没有连接至焊接装置2，则焊接装置2处于离网模式(方框102)。当识别到充电装置17连接至焊接装置2时，则焊接装置2处于所谓的混合模式(方框103)。在离网模式下，通过问题104检查焊接装置2是否断开，例如，这可以在待机模式中超过预定时间段时自动地实现。如果确定焊接装置2断开，则继续至方框105。如果焊接装置没有断开，则根据问题106，检查焊接装置2的操作模式，并且在待机模式的情况下，分支到方框108，并且在焊接模式的情况下，分支到方框107。对应地，根据方框107，可以执行焊接方法。
在这方面，根据方框101的提问例如可以这样进行，即：使得充电装置17通过通信链路22将存在传输到至少蓄电池控制器12。
在所谓的混合模式下，即当充电装置被连接上时，通过问题109检查焊接装置2是否断开。如果断开，则利用方框110继续，这意味着蓄电池3将被充电，并且充电状态将被显示。如果焊接装置2没有断开，则根据问题111检查焊接装置2的操作模式，并且在待机模式的情况下，分支到方框112，而在焊接模式的情况下，分支到方框113。焊接装置的操作模式的检查例如可以通过焊接电流的测量来进行。如果焊接装置处于焊接模式且充电装置连接至焊接装置(方框112)，则指示充电装置以最大可能的充电电流对蓄电池3进行充电。充电装置17当然可以还通过在焊接过程开始时评估蓄电池3的电压和电流曲线(即，例如通过检测电压降)而独立地(即，无需通信链路22)确定操作模式。这里，电压和电流曲线通过连接至充电连接件10的充电线路来检测。因而，其通过充电装置17从正常充电特性切换到用于混合模式的特性。
如果焊接装置处于待机模式且充电装置连接至该焊接装置(方框112)，则根据指定的充电特性对蓄电池进行充电。另外，在焊接模式下，仍然可以测量焊接电流的幅度，例如，在低焊接电流的情况下，还可以利用指定的充电特性对蓄电池进行充电，而在超过预定焊接电流时，以最大可能的充电电流进行充电。在方框107、108、112和113之后，其通常将再次返回问题101。
还可以根据不同的焊接状态针对更多的焊接特性对所描述的方法进行修改，并且所述方法可以通过软件技术实现。
现在，图3示出了便携式焊接设备1的一种形式，该形式与图1相比进行了修改，其中在所述便携式焊接设备1中，充电装置17集成在焊接装置2中。除了以上描述的部件之外，焊接装置现在具有电网或网络连接件27，用于将充电装置17的转换器18(或电源元件)连接至供电网络或电网21。在所述实施方式的该代表性变型中，焊接控制装置5、电荷控制器20和蓄电池控制器12组合在一个公共的控制单元28中。
现在，图4示出了根据本申请的便携式焊接设备1的焊接装置2的输入/输出面板29的实施方式的变型，除了用于显示蓄电池3的充电状态的显示器11之外，该变型还包括各种参数显示器30和用于改变例如焊接电流之类的焊接参数的操作元件31。重要的是，通过显示器11给焊工提供关于蓄电池3的充电状态的信息，从而焊工能够针对蓄电池3的充电状态修改焊接过程。

Claims (19)

1.一种便携式焊接设备(1)，该便携式焊接设备(1)包括焊接装置(2)，该焊接装置(2)具有蓄电池(3)、电源(4)、焊接控制装置(5)和用于焊炬(8)的连接件(7)，其中所述焊接装置(2)的操作模式能够在待机模式和焊接模式之间改变，所述便携式焊接设备包括充电装置(17)，该充电装置(17)能够连接至供电网络(21)和所述焊接装置(2)，并具有用于对所述蓄电池(3)进行充电的电荷控制器(20)，其特征在于，所述充电装置(17)的所述电荷控制器(20)被设计成根据所述焊接装置(2)的操作模式来控制所述焊接装置(2)的所述蓄电池(3)的电荷或充电。
2.根据权利要求1所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述焊接控制装置(5)通过通信链路(22)连接至所述充电装置(17)的电荷控制器(20)。
3.根据权利要求1或2所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述充电装置(17)的电荷控制器(20)被设计成根据所述蓄电池(3)的类型来控制所述焊接装置(2)的所述蓄电池(3)的电荷或充电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述充电装置(17)的电荷控制器(20)连接至用于存储至少一个充电特性的存储器(23)，并且被设计成在所述焊接装置(2)的待机模式中根据至少一个指定充电特性来控制所述蓄电池(3)的电荷或充电，而在所述焊接装置(2)的焊接模式中根据最大充电电流(IL,max)来控制所述蓄电池(3)的电荷或充电。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，在所述焊接装置(2)内，设置有用于监视所述蓄电池(3)的电荷状态的蓄电池控制器(12)，所述蓄电池控制器(12)通过通信链路(22)连接至所述焊接控制装置(5)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述焊接装置(2)包括用于显示所述蓄电池(3)的电荷状态的显示器(11)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，在所述焊接装置(2)内，形成有停用装置(24)，该停用装置(24)用于在待机模式中超过预定时间段(△t)之后将所述焊接装置(2)断开。
8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，设置用于测量所述蓄电池(3)的温度的温度传感器(23)，所述温度传感器(25)连接至所述蓄电池控制器(12)。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述充电装置(17)集成在所述焊接装置(2)中。
10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的便携式焊接设备(1)，其特征在于，所述蓄电池(3)连接至冷却装置(26)。
11.一种用于操作便携式焊接设备(1)的方法，该便携式焊接设备(1)包括焊接装置(2)，该焊接装置(2)具有蓄电池(3)、电源(4)、焊接控制装置(5)和用于焊炬(8)的连接件(7)，其中所述焊接装置(2)的操作模式在待机模式和焊接模式之间改变，其中为了给所述焊接装置(2)的所述蓄电池(3)进行充电，将所述蓄电池(3)连接至与供电网络(21)连接的充电装置(17)，其特征在于，由所述充电装置(17)的所述电荷控制器(20)根据所述焊接装置(2)的操作模式来控制所述蓄电池(3)的电荷或充电。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述焊接装置(2)的操作模式通过通信链路(22)从所述焊接控制装置(5)传输到所述充电装置(17)的电荷控制器(20)。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，由所述充电装置(17)通过电压和电流曲线的测量来检测所述焊接装置(2)的操作模式。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，由所述充电装置(17)的所述电荷控制器(20)根据所述蓄电池(3)的类型来控制所述蓄电池(3)的电荷或充电。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述充电装置(17)的存在借助于所述通信链路(22)来识别，并且传送到所述焊接控制装置(5)。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，在所述焊接装置(2)的待机模式下由所述充电装置(17)的所述电荷控制器(20)根据至少一个指定的充电特性来对所述蓄电池(3)进行充电，并且在所述焊接装置(2)的焊接模式中以最大可能充电电流(IL,max)对所述蓄电池(3)进行充电。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述蓄电池(3)的电荷状态由所述焊接装置(2)中的蓄电池控制器(12)来监视，并且优选在所述焊接装置(2)的显示器(11)上显示。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，在待机模式中超过预定时间段(△t)之后将所述焊接装置(2)断开。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述蓄电池(3)的温度通过温度传感器(25)来测量，并且被传送到所述蓄电池控制器(12)和/或所述焊接控制装置(5)。
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