CN104837590A - 用于指示焊炬上功率的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于在炬上指示功率的装置和方法。在一个示例中，焊炬或等离子割炬包括联接至炬的指示器。炬还包括联接至指示器并且配置为向指示器提供第一信号和第二信号的控制电路。指示器配置为当来自电源的焊接功率和起弧功率中的至少一个可用于焊炬处时接收第一信号，并且配置为当来自电源的有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个不可用于焊炬处时接收第二信号。

Description

用于指示焊炬上功率的装置和方法

背景技术

本发明总体上涉及焊接和等离子割炬，并且更具体地，涉及用于指示焊炬上功率的装置和方法。

焊接是一种在各行业及应用中日益普及的工艺。尽管大量的应用仍以手动焊接操作的形式存在，但这种工艺在某些情况下可以是自动的。在这两种情况下，这种焊接操作依赖于各种类型的设备，以确保焊接耗材(例如，焊丝、保护气等)的供应在希望的时间以合适的量提供至焊接。例如，金属惰性气体(MIG)焊接典型地依赖于送丝机从而使焊丝到达焊炬。在焊接期间持续地供应焊丝以提供填料金属。电源确保了可用电弧加热以熔化填料金属和下面的基底金属。

在焊接应用中，焊接电源典型地提供了用于焊接的焊接功率和/或起弧功率。该焊接功率和/或起弧功率提供至焊炬，从而当其有效时，焊接电弧可通过紧靠近工件放置焊炬而形成。为了确定焊接功率和/或起弧功率当前是否可用于焊炬处，焊接操作者可查看显示在焊接电源或其它焊接装置上的信息。遗憾的是，焊接操作者不可能离焊接装置足够近以观察焊接装置和/或焊接操作者不可能观察焊接装置。此外，在等离子切割应用中，等离子切割操作者或许希望知道功率是否可用于等离子割炬，并且与焊接操作者类似，不可能离等离子切割电源足够近和/或等离子切割操作者不可能观察等离子切割电源。因此，在本领域需要方法和/或设备，该方法和/或设备为操作者提供了来自焊接或等离子切割电源的功率可用性信息。

发明内容

在一个实施例中，焊接或等离子割炬包括联接至焊炬的指示器。焊炬还包括联接至指示器并且配置为将第一信号和第二信号提供至指示器的控制电路。指示器配置为当来自电源的焊接功率和起弧功率中的至少一个可用于焊炬处时接收第一信号，并且配置为当来自电源的焊接功率和起弧功率中的至少一个不可用于焊炬处时接收第二信号。

在另一实施例中，一种用于指示焊炬正接收来自焊接电源的有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个的方法，该方法包括当焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个时，接收在焊炬处的第一信号。该方法还包括当焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个时，接收在焊炬处的第二信号。第一信号配置为提供焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个的第一指示，并且第二信号配置为提供焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个的第二指示。

在另一实施例中，焊接或等离子割炬包括指示器，该指示器配置为指示焊接功率和起弧功率中的至少一个何时可用于焊炬处。

附图说明

本发明的这些和其它特征、方面和优点将在参照附图阅读以下详细说明时得到更好的理解，在整套附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是焊接电源的实施例的立体图，该焊接电源采用了具有功率指示器的焊炬；

图2是图1中焊炬的实施例的侧视图；

图3是焊接系统的实施例的示意图，该焊接系统具有安装有功率指示器的焊炬；

图4是焊接系统另一实施例的示意图，该焊接系统具有安装有功率指示器的焊炬；以及

图5是用于指示焊炬正接收来自焊接电源的有效焊接功率的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

现转向附图，图1是焊接电源10的实施例的立体图，该焊接电源10采用了具有功率指示器的焊炬。焊接电源10包括壳体12，壳体12具有上面板14、侧面板16和前面板18。上面板14可包括手柄，该手柄有助于操作者将焊接电源10从一处移至另一处。前面板18包括控制面板20，其适于允许操作者例如通过旋钮22(或按钮、触摸屏等)设置焊接工艺的一个或多个参数。控制面板20还可包括向操作者提供信息(例如，电压、电流、功率等可用性)的指示器。

在某些实施例中，焊接电源10包括焊丝馈送器(即内部焊丝馈送器)的功能。这样的实施例可包括配置为接收控制信号以驱动焊丝卷筒的送丝装置。送丝装置为焊接操作提供焊丝。在其它实施例中，独立的焊丝馈送器可与焊接电源10(即外部焊丝馈送器)结合使用。这样的独立焊丝馈送器还可包括送丝装置和焊丝卷筒。

主要电连接器24通过前面板18联接至焊接电源10。电缆26从主要连接器24延伸至焊炬28，焊炬28配置为在焊接操作期间建立焊接电弧。焊炬28包括触发器30，当按压触发器30时，触发器启动焊接操作并且通过暴露焊丝(exposing welding wire)使焊丝提供至焊接操作。此外，按压触发器30可激发触发器30中的开关。在其它实施例中，可使用连接到焊接电源的焊丝卷筒枪将焊丝提供至焊接操作。在这样的构造中，焊丝卷筒枪可包括触发器以提供焊丝。

焊炬28包括指示器32，指示器32联接至焊炬28的主体并且配置为指示何时焊接功率和/或起弧功率可用于在焊炬28处(例如，在按压触发器30时是否可形成焊接电弧)。例如，指示器32可指示焊接功率可用，指示起弧功率是可用的(例如，高频信号、高压信号、高流信号等)等。指示器32可包括任意适合类型的指示器，诸如声音指示器、视觉指示器、触感指示器等。此外，指示器32可包括任意适合的指示装置，诸如显示器、屏幕、发光二极管(LED)、灯、扬声器和/或电机。例如，在某些实施例中，指示器32可包括配置为向操作者提供触感(例如，振动)反馈的电机。在一些实施例中，指示器32可包括配置为向操作者提供音频反馈(例如，声音)的扬声器。此外，在其它实施例中，指示器32可包括配置为向操作者提供视觉(例如，灯、图片、照明物、闪光等)反馈的显示器。

在某些实施例中，指示器32可配置为提供何时焊接功率和/或起弧功率可用在焊炬28处的指示。例如，在指示器32是LED的实施例中，当焊接功率和/或起弧功率可用在焊炬28处时，LED可被开启(例如，发光)。因此，如果LED关闭(例如，没有发光)，那么焊接功率和/或起弧功率不可用于焊炬28处。在其它实施例中，指示器32可配置为提供何时焊接功率和/或起弧功率不可用于焊炬28处的指示。例如，在指示器32是LED的实施例中，当焊接功率和/或起弧功率可用于焊炬28处时，LED被关闭。因此，如果LED开启，那么焊接功率和/或起弧功率不可用于焊炬28处。可替代的，在某些实施例中，焊炬28可包括一个或多个LED，以便明确地指示何时焊接功率和/或起弧功率可用以及何时焊接功率和/或起弧功率不可用这两种情况。例如，当焊接功率和/或起弧功率可用时LED可点亮第一颜色(例如，绿色)，以及当焊接功率和/或起弧功率不可用时点亮第二颜色(例如，红色)。

应理解的是，指示器32可配置为以任意适合的方式提供指示。因此，使用焊炬28的焊接操作者可接收在焊炬28处的指示，该指示向焊接操作者提供关于焊接功率和/或起弧功率在焊炬28处可用性的信息。应理解的是，虽然示出了焊炬28，但在其它实施例中，用于等离子切割的焊炬，或用于其它类型的焊接类型应用的焊炬可包括用于指示功率可用于焊炬处的指示器32。

第二电缆34通过在前面板18中的孔连接至焊接电源10，并且终止在夹具36中，夹具36适于在焊接操作期间夹紧工件，从而在焊接电源10、焊炬28和工件之间形成闭合电路。在这样的操作期间，焊接电源10配置为从主要电源接收主要功率，诸如电源(例如，电网，发动机驱动型发电机等)，以调节这样的输入功率，以及输出适合的用于在焊接操作中的焊接功率输出。另外，在某些实施例中，焊接电源10可配置为接收诸如来自气体供应缸体的保护气。

图2是图1中的焊炬28实施例的侧视图。焊炬28包括使焊接操作者在执行焊接时可以握住的手柄38。在第一端部40处，手柄38联接至使焊接耗材提供至焊接的电缆26。焊接耗材通常经过手柄38并且在与第一端部40相对的第二端部42处排出。焊炬28包括从端部42延伸出的颈部44。这样，颈部44联接在手柄38和喷嘴46之间。应注意的是，当按压或启动触发器30时，焊丝途经电缆26、手柄38、颈部44和喷嘴46，从而使焊丝从喷嘴46的端部48(即焊炬喷嘴)延伸出。

如图所述，手柄38通过紧固件50和52固定到颈部44，并且通过紧固件54和56固定到电缆26。如图所示，移除了喷嘴46的一部分以示出延伸出引导件或接触端头60(或其它导向装置)的焊丝58。引导件60用于将焊丝58引导出焊炬28的端部48。尽管示出的是一种类型的焊炬28，但任意适合的类型的焊炬可包括指示器32。例如，具有指示器32的焊炬可配置用于焊条电弧焊(SMAW)、气体保护钨极电弧焊(GTAW)以及气体保护金属极电弧焊(GMAW)等。

图3是焊接系统62的实施例的示意图，该焊接系统62具有安装有功率指示器32的焊炬28。焊接系统62包括焊接装置64(例如，焊接电源、焊丝馈送器、悬挂件等)，焊接装置64配置为通过焊接电源导线66将焊接功率提供至焊炬28。具体而言，焊接装置64(例如，图1中的焊接电源10)包括控制电路68，控制电路68配置为将焊接功率提供至焊炬28和/或配置为调节提供至焊炬28的焊接功率。控制电路68联接至导线70，导线70提供了在控制电路68和工件72之间的传导路径从而有助于电流流动便于焊接操作。

焊炬28的触发器30包括开关74，开关74根据触发器30是否启动而在打开位置和闭合位置之间切换。导线76和78联接在触发器30的开关74和焊接装置64的控制电路68之间。开关74控制导线76和78之间的导电性。例如，当开关74打开时(例如，没有启动或按压触发器30时)，导线76和78之间没有导电性。相反，当开关74闭合时(例如，启动或按压触发器30时)，导线76和78之间具有导电性。应理解的是，焊接装置64的控制电路68可配置为检测开关74是否是打开或闭合。因此，控制电路68可用于确定触发器30是否被启动或被按压。

焊炬28包括联接至指示器32并且配置为向指示器32提供一个或多个信号的控制电路80。在所示的实施例中，导线82和84联接在焊接装置64的控制电路68和焊炬28的控制电路80之间。在某些实施例中，控制电路80可根据导线82和84之间的电压差向指示器32提供一个或多个信号。例如，控制电路80可根据导线82和84之间的第一电压差接收第一信号(例如，电压)。此外，控制电路80可根据导线82和84之间的第二电压差接收第二信号(例如，电压)。在一些实施例中，第一信号可指示来自焊接装置64的焊接功率和/或起弧功率可用于焊炬28处。此外，第二信号可指示来自焊接装置64的焊接功率和/或起弧功率不可用于焊炬28处。控制电路80可向指示器32提供第一和第二信号，从而有助于指示器32向焊炬28的操作者提供关于功率可用性的信息。

焊接装置64的控制电路68可采用各种逻辑方法来确定何时焊接功率可用于焊炬28处。例如，控制电路68可只在启动触发器30时指示焊接功率和/或起弧功率可用于焊炬28处。因此，如果开关74打开，那么控制电路68可通过导线82和84指示焊接功率和/或起弧功率不可用于焊炬28处。此外，如果开关74关闭并且焊接功率和/或起弧功率通过导线66和70是可用的，那么控制电路68可通过导线82和84指示焊接功率和/或起弧功率可用于焊炬28处。

在某些实施例中，焊接装置64的控制电路68和/或焊炬28的控制电路80可具有一个或多个用于检测焊接功率和/或起弧功率可用性的监视器。例如，控制电路68和/或控制电路80可具有电压监视器和电流监视器等。在一些实施例中，(例如，当没有发生焊接时)控制电路68和/或控制电路80可通过导线66和70检测电压。在其它实施例中，(例如，当发生焊接时)控制电路68和/或控制电路80在导线66和70之间检测电流。存在于导线66和70的电压或电流可用于指示焊接功率和/或起弧功率可用于焊炬28处。

焊炬28的控制电路80可配置为向指示器32供电和/或提供适合的信号以驱动指示器32，从而向焊接操作者提供功率指示。因此，焊接操作者可通过观察在焊炬28上的指示器32而简单地确定功率是否可用于焊炬28处。应理解的是，导线66、70、76、78、82和84可结合成单一电缆和/或成为多个电缆的一部分。例如，在某些实施例中，导线76、78、82和84可以是控制电缆(例如，具有14个引脚的电缆)的一部分。

图4是焊接系统86另一个实施例的示意图，该焊接系统86具有安装有功率指示器32的焊炬28。在所示的实施例中，焊接装置64包括配置为发送和/或接收无线信号90的收发器88。焊接装置64的收发器88可配置为通过发送至收发器92和/或从收发器92接收到的无线信号94与焊炬28的收发器92通信。因此，焊炬28的收发器92可接收来自焊接装置64的收发器88的信号。所接收到的信号可指示焊接功率和/或起弧功率是否可用于焊炬28处。此外，焊炬28的收发器92可向焊接装置64的收发器88提供指示触发器30的开关74是否打开或关闭的信号。此外，电池96联接至控制电路80从而向控制电路80、收发器92和/或指示器32提供电源。在这样的配置中，可不包括导线76、78、82和84，从而减少了延伸在焊接装置64和焊炬28之间的导线的数量。

图5是方法98的实施例的流程图，方法98用于指示焊炬28正接收来自焊接电源10的有效的焊接功率和/或起弧功率。在方法98中，在焊炬28在接收焊接功率和/或起弧功率的同时，焊炬28的控制电路80接收第一信号(框100)。例如，控制电路80可接收导线82和84之间的电压差代表的信号。作为另一示例，控制电路80可通过收发器92无线地接收数字信号，该信号指示焊炬28在接收焊接功率和/或起弧功率。控制电路80根据第一信号向指示器32提供焊炬28在接收焊接功率和/或起弧功率的第一指示(框102)。例如，控制电路80可根据第一信号向LED供电、向显示器提供图像数据、切断LED上的电源、从显示器移除图像数据、将音频数据提供至扬声器、向电机供电以及切断电机上的电源等。

当焊炬28不在接收焊接功率和/或起弧功率时，焊炬28的控制电路80接收第二信号(框104)。例如，控制电路80可接收导线82和84之间的电压差代表的信号。作为另一示例，控制电路80可通过收发器92无线地接收数字信号，该信号指示焊炬28不在接收焊接功率和/或起弧功率。控制电路80根据第二信号向指示器32提供焊炬28不在接收焊接功率和/或起弧功率的第二指示(框106)。例如，控制电路80可根据第二信号向LED供电、向显示器提供图像数据、切断LED上的电源、从显示器移除图像数据、将音频数据提供至扬声器、向电机供电以及切断电机上的电源等。

此处所述的装置和方法可用于向焊接或等离子切割操作者提供功率可用于焊炬处的指示。该指示由焊炬提供，从而使操作者无论其在何处(例如，甚至操作者不接近正在提供电源的焊接装置时)都可接收该指示。此外，操作者可在焊接或等离子切割操作之前和/或焊接或等离子切割操作期间接收该指示。

尽管本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本发明实质精神范围内的上述改进和变化。

Claims (20)

1.一种焊炬或等离子割炬，包括：

指示器，所述指示器联接至所述焊炬的主体；以及

控制电路，所述控制电路联接至所述指示器并且配置为向所述指示器提供第一信号和第二信号；

其中所述指示器配置为当来自电源的焊接功率和起弧功率中的至少一个可用于焊炬处时接收第一信号，并且配置为当来自电源的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个不可用于焊炬处时接收第二信号。

2.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述指示器包括视觉指示器。

3.根据权利要求2所述的焊炬或等离子割炬，其中所述视觉指示器包括发光二极管。

4.根据权利要求2所述的焊炬或等离子割炬，其中所述视觉指示器包括显示器。

5.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述指示器包括声音指示器。

6.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述控制电路包括用于向所述控制电路供电的电池。

7.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述控制电路包括用于与电源无线通信的无线接收器。

8.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述第一信号包括第一电压，并且所述第二信号包括第二电压。

9.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，其中所述第一信号和所述第二信号由焊接系统中的装置提供。

10.根据权利要求1所述的焊炬或等离子割炬，包括配置为在焊接或等离子切割操作期间待启动的炬触发器。

11.根据权利要求10所述的焊炬或等离子割炬，其中所述指示器配置为当炬触发器被致动时接收第一信号。

12.一种用于指示焊炬正接收来自焊接电源的有效的焊接功率和起弧功率中的至少一个的方法，包括：

当焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个时，在焊炬处接收第一信号；

至少部分根据第一信号，提供焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第一指示；

当焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个时，在焊炬处接收第二信号；以及

至少部分根据第二信号，提供焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第二指示。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在焊炬处接收第一信号包括在焊炬处接收第一电压，并且在焊炬处接收第二信号包括在焊炬处接收第二电压。

14.根据权利要求12所述的方法，其中在焊炬处接收第一信号以及在焊炬处接收第二信号均包括接收来自于焊接系统中的装置的无线数据。

15.根据权利要求12所述的方法，其中提供焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第一指示包括向视觉指示器供电，并且提供焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第二指示包括切断视觉指示器的电源。

16.根据权利要求12所述的方法，其中提供焊炬正接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第一指示包括在焊炬显示器上提供第一图像，并且提供焊炬不在接收有效的焊接功率和起弧功率中的所述至少一个的第二指示包括在焊炬的显示器上提供第二图像。

17.一种焊炬或等离子割炬，包括指示器，所述指示器配置为指示焊接功率和起弧功率中的至少一个何时可用于焊炬处。

18.根据权利要求17所述的焊炬或等离子割炬，包括无线接收器，所述无线接收器配置为接收焊接功率和起弧功率中的所述至少一个可用于焊炬处的指示。

19.根据权利要求17所述的焊炬或等离子割炬，其中所述指示器包括发光二级管(LED)，所述发光二级管配置为当焊接功率和起弧功率中的所述至少一个可用于焊炬处时发光。

20.根据权利要求17所述的焊炬或等离子割炬，包括配置为向指示器供电的电池。