CN106363277B - 焊接类系统中的无线和电力线通信 - Google Patents

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Abstract

一种焊接类系统，包括无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于将送丝机构或电源与无线网络连接。无线网络接口还被配置用于接收第一格式的无线命令。无线命令被配置用于控制电源。另外，无线网络接口被配置用于将无线命令从第一格式转换成第二格式。所述焊接类系统还包括有线收发器，所述有线收发器被配置用于将经转换的无线命令通过电力传输电缆传送给电源。另外，焊接类系统还包括电力终端，所述电力终端被配置用于以至少部分地基于所传送的无线命令的电平从电源接收电力。

Description

焊接类系统中的无线和电力线通信
技术领域
本公开总体涉及焊接类系统，且更具体地，涉及远程地控制电源。
背景技术
焊接是一种已成为在各个行业的多种类型的应用中普遍使用的工艺。例如，焊接通常用于诸如造船、飞机修理、建筑等应用中。焊接类系统通常包括电源，电源可在焊接过程中产生用于消耗的电力。但是，这些电源通常远离工作区，因此，如果使用者更改电源的设置，由于为了更改设置需要前往电源并从电源处返回，会造成延迟。
一种类型的远程控制装置可包括利用悬架更改电源设置，悬架通过与焊接电缆分离的多芯电缆与受控电源相连接。但是，一般来说，用于与远程控制电源相连接的电缆与设计用于承载大电流的焊接电缆相比，可能较为脆弱。所述用于与远程控制电源相连接的电缆损坏可能会造成内部电导体短路。另外，即使所述用于与远程控制电源相连接的电缆不比焊接电缆脆弱，额外的电缆增加了焊接类工具操作期间的移动重量，提供了额外的故障点。
另一种类型的远程控制装置可包括利用内部接触器进行电压跟踪或感应。但是，这种系统一般无法方便地调整焊接电源的输出来补偿工件厚度和/或装配中的变化。通常，这种系统还采用大电流直流接触器来将焊接电路断电，而这种大电流直流接触器相对较大、较重且成本高昂。另外，即使当前没有进行焊接，这种系统也仍会保持通电。
发明内容
在第一实施例中，焊接类系统包括送丝机构。送丝机构包括无线网络接口，无线网络接口被配置用于将送丝机构与无线网络相连接。无线网络接口还被配置用于接收第一格式的无线命令。无线命令被配置用于控制电源。另外，无线网络接口被配置用于将无线命令从第一格式转换成第二格式。送丝机构还包括有线收发器，有线收发器被配置用于将经转换的无线命令通过电力传输电缆传送给电源。另外，送丝机构包括电力终端，电力终端被配置用于以至少部分地基于所传送的无线命令的电平从电源接收电力。
在另一个实施例中，焊接类系统包括电源。电源包括有线收发器，有线收发器被配置用于通过电力电缆从送丝机构接收命令，电源通过所述电力电缆向送丝机构提供电力。另外，所接收的命令被无线传送给送丝机构。电源还包括电力控制器，电力控制器被配置用于至少部分地基于所接收的命令改变提供给送丝机构的电力电平。
在一个进一步的实施例中，焊接类系统包括送丝机构。送丝机构包括送丝电机和无线网络接口。无线网络接口被配置用于将送丝机构与无线网络相连接，并通过无线网络接收第一格式的命令。送丝机构还包括控制电路，控制电路具有有线收发器，有线收发器被配置用于通过电力电缆与电源交换通信内容，电源通过所述电力电缆向送丝机构提供电力。控制电路被配置用于确定命令与电力电平还是送丝速度有关。如果命令与电力电平有关，控制电路被配置用于将命令从第一格式转换成第二格式，并通过有线收发器将命令以第二格式传送给电源。如果命令与送丝速度有关，控制电路被配置用于调整送丝电机的送丝速度。
附图说明
通过参考附图来阅读下列详细说明，可以更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，相似符号代表相似部分，其中：
图1是利用无线通信的焊接类系统的一个实施例的框图；
图2是图1的焊接类系统的送丝机构控制电路的一个实施例的框图；
图3是图1的焊接类系统的电源控制电路的一个实施例的框图；
图4是图1的焊接类系统的送丝机构与电源之间的互连的一个实施例的框图；
图5是图2的显示器可显示的工作视图的图像的一个实施例；以及
图6是图2的显示器可显示的参数调整视图的图像的一个实施例。
具体实施方式
本文提供了用于远程查看和控制电源的系统和方法，具体如下文所述。通过远程查看和控制电源，操作者可以期望参数来焊接工件，而无需离开工件。在其他实施例中，焊接操作者可控制焊接参数，而无需将珍贵的焊接时间花在前往电源以查看和控制电源上。因此，操作者可用期望参数来更快、更高效地进行焊接。另外，操作者可在焊接之前确认焊接参数，而无需返回电源以更改焊接参数，从而产生很大的延迟。另外，通过扩展电源与无线网络的连接性，操作者可控制电源，而无需接近焊接类系统或电源。另外，焊接类电力电缆通信和无线通信的混合网络在两个端点设备互相保持视线时可提供更快的无线连接，而在视线部署较为困难或不实际时，可提供设备之间的可靠连接。
在某些实施例中，电源\电力源可包括无线网络接口，所述无线网络接口可直接控制电源\电力源，或利用软件狗(dongle)控制电源\电力源，所述软件狗从发送数字通信信号的悬架或踏板接收信号。然而，在这些实施例中，电源\电力源通常比送丝机构离工作区更远。因此，这些实施例虽然简单，但可能不适用于存在视线问题和/或有实体物体阻碍信号向电源回传的工业工作区。但是，在这些实施例中，送丝机构可接收数字通信信号，并将数字通信信号转译成通过电力电缆向电源\电力源发送的信号。因此，在远程设备与电源\电力源之间的直接无线连接受阻或受其他干扰的实施例中，送丝机构与远程设备之间的无线连接(送丝机构与电源\电力源之间存在桥接)为电源\电力源无线控制提供了更大的无线通信范围。
现在转到附图，图1是根据本技术的焊接类系统10的一个实施例的框图。焊接类系统10被设计成在工件14(例如，管子)上产生焊弧12。焊弧12可由任何类型的焊接类系统或工艺产生，且可以任何期望的方式定向。例如，这种焊接类系统可包括气体保护金属极电弧焊(GMAW)系统，且可采用各种程控波形和设置。焊接类系统10包括电源16，电源16一般与电力源18(例如，电网)连接。毫无疑问，也可采用其他电力源，包括发电机、发动机驱动电源组等。在所示实施例中，送丝机构20与气源22和电力源18耦接，并向焊炬26提供焊丝24。焊炬26被配置成在焊炬26与工件14之间产生焊弧12。焊丝24通过焊炬26馈送给焊弧12，由焊弧12熔化，并沉积在工件14上。
送丝机构20一般可包括控制电路28，控制电路28调节焊丝24从焊丝盘的馈送，并通过经由供电电缆30等与电源16进行的通信来命令电源16的输出。供电电缆30用于将电力从电源16传送给送丝机构20。同样，电源16可包括控制电路32，控制电路32用于控制特定焊接参数和起弧参数，和/或从送丝机构的控制电路28接收这些参数的变更。焊丝盘将包含一定长度的、将在焊接操作中消耗的焊丝24。焊丝24由焊丝驱动组件34推进，这一般是在控制电路28的控制下利用电动机实现的。另外，工件14通过与工作电缆38连接的卡箍36与电源16耦接，以在焊炬26与工件14之间产生焊弧12时形成电路。
将焊炬26放置在接近工件14的位置可使由电源16提供的、通向焊炬26的电流从焊炬26到工件14形成电弧。如上所述，形成这种电弧可构成包括电源16、焊炬26、工件14和工作电缆38的电路。具体地，在操作中，电流从电源16流至焊炬26再流至工件14，工件14一般通过工作电缆38与电源16回接。电弧产生相对较大量的热，而使工件14和焊丝24的填充金属的一部分转变成能将材料熔化的熔融状态，从而形成焊缝。
在特定实施例中，为了防止焊接区域在焊接期间被氧化或污染、增强电弧性能，以及改善产生的焊缝，焊接类系统10还可从气源22向焊炬26馈送惰性保护气体。但是，值得注意的是，除惰性保护气体之外或作为替代，还可使用用于保护焊缝位置的各种保护材料，包括活性气体和固体颗粒，或用其代替惰性保护气体。另外，在其他焊接工艺中，可不使用这种气体，但本文公开的技术同样适用。
尽管图1图示了GMAW系统，但本文公开的技术可同样应用于其他类型的焊接类系统，包括钨极气体保护电弧焊(GTAW)系统和保护金属极电弧焊(SMAW)系统等。焊接类系统还可包括其他在金属加工工艺，例如，等离子切割、刨削、感应加热等中使用的系统。由此，基于传感器的电源控制的实施例，根据特定实现的考虑，可采用包括送丝机构20和气源22的焊接类系统，或采用不包括送丝机构20和/或气源22的系统(例如焊炬26与电源16直接耦接的实施例)。
当前公开的实施例是针对通过一个或多个无线网络进行的远程电源监控、查看和控制。在某些实施例中，与电源16相关的数据可通过一个或多个无线网络经由焊接电缆通信信道被发送/接收。在某些实施例中，数据可以可视或可听的形式发送给操作者和/或接收自操作者。另外，可视数据可包括由一个或多个摄像头拍摄的电源16的图像(或视频)，该图像(或视频)显示电源16的设置。在特定实施例中，操作者可基于所显示的参数来远程修改参数。例如，在特定实施例中，操作者可发布命令以将电压/电流增加相对量和方向(例如，+5)，或将电压/电流改为期望的绝对量。在某些实施例中，命令可通过在进行焊接的工作区内的摄像头、头盔、麦克风、运动传感器及其他传感设备被检测。另外，某些命令可通过电子设备39，例如，计算机、智能手机、平板电脑或能通过无线设备从操作者处接收输入的其他电子设备被接收，然后通过电力线被传送给电源16。
在某些实施例中，焊炬26包括接口40，焊炬26可通过接口40接收更改电源16的电力设置和/或参数的需求的指示。例如，接口40可包括触发器、具有图形用户界面的电子显示器、一个或多个按钮和/或可接收将发送给送丝机构20的控制电路28的用户输入的任何其他接口。在焊炬26处接收到的命令利用本文讨论的电力线通信通过电力电缆30传送给控制电路32。在某些实施例中，命令通过送丝机构20的控制电路28从焊炬26发送给电源16的控制电路32。在特定实施例中，可通过送丝机构20与焊炬26之间的电力电缆30或通过焊炬26的收发器42与送丝机构20的收发器44之间的无线通信将命令从焊炬26发送给送丝机构20的控制电路28。在某些实施例中，焊炬26可不具有无线收发器42。相反，在这些实施例中，焊炬26可通过有线连接来发送其所有命令(例如，触发凹陷所需的焊接级电力)，送丝机构20的收发器44从智能设备46(例如，电子控制面板、智能手机、平板电脑、个人数字助理、笔记本电脑或台式电脑)接收无线通信内容。在某些实施例中，控制电路28和/或32可包括一个或多个收发器和/或通信控制器，用于通过电力电缆30实现通信。例如，控制电路28和/或32可包括使用
Figure GDA0002197824680000051
通信语言的电力线发射器和
Figure GDA0002197824680000061
通信控制器或可提供信号确认、信号验证和优先级传输的其他通信控制器。在其他实施例中，控制电路28和32可使用其他通信控制器，只要控制器具有至少一个共用通信模式。
另外，在某些实施例中，电源16还包括低压或二级电源，用于在电源16处于非焊接待机状态时通过电力电缆30提供非焊接低压。低压电源和主电源均由控制电路32控制。
图2图示了送丝机构20的控制电路28及其相关输入/输出的配置的一个实施例的框图。如图所示，控制电路28包括电力线收发器50，电力线收发器50被设计成通过电力电缆30传送和接收工作数据。收发器50从接口52(例如，一个或多个控制旋钮、按钮、触屏)、焊炬26的接口40和/或其他合适的输入端接收工作设定点数据。在某些实施例中，接口52传送的内容可在发送给送丝机构收发器50之前先从数字格式转译成模拟格式。在某些实施例中，通过接口52接收的送丝速度命令通过收发器50、无线收发器44转发给送丝速度控制器54，或直接从接口52转发给送丝速度控制器54。送丝速度控制器54随后控制用于将焊丝馈送给焊炬26的电机的速度。
收发器50将工作参数数据以命令信号的形式传送给电源16，电源16对在接口52和/或无线收发器44处接收的命令进行体现。命令信号可封装在定义好的协议中，例如，
Figure GDA0002197824680000062
协议，并用窄带二进制相移键控(BPSK)调制方案进行编码，但可以预见还可采用其他调制协议，例如，正交相移键控(QPSK)。在进一步的实施例中，窄带二进制PSK用于对通过电力电缆30传送给电源16的命令信号进行调制。
控制电路28还可包括与收发器50相连接的一对放大器58,60。放大器58在恰当地启用时，方便将数据从收发器50传出，放大器60在恰当地启用时，方便接收随后将输入到收发器50中的数据。两个放大器58,60由耦合变压器66通过对应的焊接端子62,64与电力电缆30连接。耦合变压器66向焊接电压电位提供电流隔离，并提供了用于将控制命令信号的电平转换成与焊接电缆兼容的电平的电压电平转换。耦合变压器66还可提供阻抗匹配。在一个进一步的实施例中，可通过在焊接电缆16的终端额外地耦接谐振电路，并对跨电力源18的焊接端子的高频噪音进行衰减，从而获得改进的信噪比(SNR)。
现在参考图3，框图图示了电源控制电路32及其相关输入/输出的一个实施例。与送丝机构控制电路28相似，电源控制电路32包括便于电源16与送丝机构20之间的通信的电源收发器68。收发器68被连接用于通过模数转换器70从电源控制器69接收电压和电流反馈。鉴于此，控制一个或多个电源16的运行的电源控制器69以电源16正在提供的电压和电流电平的形式提供反馈，反馈随后可被传送给送丝机构20。由此，送丝机构20可包括电压和/或电流传感器，所述电压和/或电流传感器可将命令的和/或提供的电压/电流电平与感应到的电压/电流电平相比较，以确定系统运行是否正常。如果感应到的电平与命令的和/或提供的电压/电流电平不匹配，接口52可向使用者提供警告。
如上所述，除工作参数数据之外，送丝机构20还可向电源16提供触发状态信号72。触发状态信号72可使电源控制器69选择性地通断电源16与送丝机构20之间在焊接级别下的电力连接。例如，触发状态信号72可使电源控制器69开闭接触器，接触器在断开时，阻碍焊接电源向送丝机构20的传送，接触器在闭合时，使得可进行焊接电源向送丝机构20的传送。除了向控制器69提供触发状态72消息之外，在特定实施例中，收发器68还通过数模转换器76向控制器69传达命令信号74。
如上所述，电源16可包括来自一个或多个来源的主电源和二级电源。在这些实施例中，二级电源可具有二级接触器。二级接触器在闭合时使电源16与送丝机构20之间跨电力电缆30的二级电源电路闭合。该二级电源电路可用于在电源16与送丝机构20之间提供非焊接电源。由于二级接触器提供较低电压，二级接触器可比主接触器小得多。通过在除主接触器之外还使用二级接触器，电源16可向送丝机构20提供充足电力，用于送丝机构20的电子装置，而无需在电源16与送丝机构20之间产生较大开路电压，或在送丝机构20中使用电池对送丝机构20提供电力。在一个替代实施例中，送丝机构20可包括电池，电池存储了在焊接过程中重获的能量(例如，运动充电、热量回收和/或用电荷进行寄生充电)。
与送丝机构20的收发器50类似，收发器68也通过耦合变压器82和放大器84,86与焊接端子78,80连接。耦合变压器82提供了与送丝机构20中的耦合变压器66相似的功能。放大器84在启动时支持通过电力电缆30将数据从电力源18传送到送丝机构20。放大器86在启动时便于通过电力电缆30从送丝机构20接收数据。
在某些实施例中，控制命令消息74封装在
Figure GDA0002197824680000081
协议中，用BPSK调制方案编码，并利用一个或多个载波通过焊接电路进行传送，以在电源16与送丝机构20之间提供健壮的通信链路。即，电源16与送丝机构20之间的通信是通过CENELEC A和CENELEC C工作频段中的窄带二进制PSK数字调制进行的。
图4是合并了传输组件100的送丝机构20和电源16的一个实施例的示意图。电源16通过焊接电缆112和114(均包括在电力电缆30中)可操作地与送丝机构20连接，以向送丝机构20传送焊接电力。根据本文所述的实施例，电源16还可向送丝机构20提供二级或备用电力。即，或者将电源电路116配置用于提供两路输出，或者可包括二级电源以用于从电力源18提供电源16的二级输出。不论哪种情况，来自电源16的电力都是从与电缆112，114相连接的端子118，120提供的。如图所示，电源16设有控制器69，用于控制电源16的焊接参数和输出。可选地，可包括接口52，使操作者可从电源16处控制电源输出和模式、焊丝馈送，以及其他焊接参数。用户接口52可为旋钮、开关、按钮或更高级的控制装置(例如，LCD或触摸屏显示器)的形式。
另外，电源16包括收发器68，用于通过电缆112，114与送丝机构20通信。如图所示，收发器68包括用于接收数据的一对输入端130和用于传送数据的一对输出端132。所传送的数据可包括来自接口52或控制器69的控制命令。但是，在特定实施例中，收发器68可为仅具有输入端130的接收器。收发器68通过耦合变压器82与焊接电缆112，114连接。
如上所述，收发器68用于通过对控制信号和命令进行解码而接收数据，所述控制信号和命令由送丝机构20在给定频率下编码到载波上，载波经过焊接电缆112，114中的一个或两个。收发器68还可将信息编码到对应频率的载波上，并使被编码的载波经过焊接电缆112，114中的一个或两个，从而传送信息。因此，操作者可通过接口52为送丝机构20设置送丝速度和其他控制参数。控制器69从接口52接收设置，并将其转换成用于通过收发器68的协议传送的可编码命令。
为了提高焊接电缆112，114上的信号传输质量，优选地，可将电路与焊接电缆112，114电连接，以提高SNR和/或增加所需频率(优选地，与收发器68的载波频率对应)下的阻抗。大功率系统的电缆向负载传导电力时，会表现出高频噪音。这种噪音会使经过电缆传送的数据信号极度失真，大大降低SNR。降低这种噪音，从而提高SNR的一种方法是跨大功率系统的端子118，120设置低通滤波器134。本质上，电容器134可充当低通滤波器，通过衰减高于所需频率的频率，在合适频段内去除噪音。滤波器开始进行衰减或阻挡噪音的频率可为高于所需频率的任何期望频率，并且根据电力源18产生的噪音的频段，可落在在从所需频率开始的各种范围内。本领域的技术人员还应理解的是，可使用多种类型的低通滤波器来降低或消除噪音，包括无源和有源滤波器，例如，运算放大器滤波器、基于晶体管的滤波器等。
另外，本领域的技术人员应认识到的是，电源16的输出端子118，120使焊接电缆112，114的终端具有低阻抗，这会产生巨大的注入损失，并导致信号质量差。在电源16的输出端118，120处加入某种类型的低通滤波器实际上加重了这种现象。在焊接电缆112，114的终端增加在传输频率下的阻抗的一种方法是，在焊接电缆112，114上靠近电源16的端子118，120处设置谐振电路136，如图所示。在特定实施例中，电源16的谐振电路136可为LC振荡电路。电感分量142和电容分量140确定谐振电路136的谐振频率，电阻分量138增加了峰值阻抗。因此，通过适当地选择这些分量，可在收发器68的传送频率下设置谐振电路136的峰值阻抗，由此降低了注入损失。
在某些实施例中，收发器68被配置为在第一频率下传送控制信息，并且如果没有从送丝机构20收到响应，则收发器68自动地或选择性地以第二频率重新传送信息。因此，只需要在收发器68的传输频率的平均频率下设置谐振电路136的峰值阻抗。组合这种谐振电路的一个替代方法是设置两个谐振电路，每个谐振电路在收发器68的传输频率下具有峰值阻抗。但是，谐振电路136还可适于在多个频率下设置峰值阻抗，以与收发器68(或送丝机构20的变压器66)的传输频率匹配。例如，谐振电路136可由与传输频率对应的两个或以上谐振电路组成，传输频率由收发器68或变压器66的控制器切换或选择性地施加在焊接电缆112，114上。可替代地，谐振电路136的电容分量140、电感分量142和/或电阻分量138可为可变分量，使一个谐振电路136可在多个频率下达到峰值阻抗。
与电源16相似，送丝机构20也包括电力线收发器50，电力线收发器50具有通过耦合变压器66与焊接电缆112，114耦接的输入线158和输出线160。但是，应当认识到的是，变压器66可仅为用于与电源16进行单向通信的发射器。如上所述，电源16与送丝机构20之间的通信是通过在焊接电缆112，114上传送PSK编码信号实现的。优选地，信号是通过特别适用于电力线传输的协议，例如，
Figure GDA0002197824680000101
协议进行传送的。从变压器66传送到电源16的信号可包括控制命令，例如，电压和电流设置、输出模式、触发信号、开关命令和送丝设置。
为了提高所传送和所接收的控制命令的信号质量，在焊接电缆112上连接谐振电路144，以增加其终端的阻抗。提供峰值阻抗的频率取决于对谐振电路144的电容分量148和电感分量150的选择。另外，为了适应可变传输或变压器66的载波频率，谐振电路144可在平均频率、两个或更多个频率，或可变频率下提供峰值阻抗，如上所述。
在所示实施例中，电压设置控制162和送丝控制164提供了控制信号和设置，所述控制信号和设置要么传送给变压器66，从而传送给电源16，要么传送给送丝机构电子装置152，例如，送丝电机。接口52可与变压器66双向连接，以便来自电源16的接口52的控制命令可传输到变压器66。因此，当操作者通过控制162，164为电源16选择电力输出或模式时，该选择被转换成控制命令、在载波频率上被编码、被电源16的收发器68接收、由控制器69处理，且电源16将由此提供所选定的输出(即，焊接功率、备用功率、无功率、电压/电流控制、恒定电流、恒定电压等)。同样，无论是从电源16接收、直接从接口52接收，还是从无线收发器44接收，送丝机构电子装置152都在输入参数下运行。
如图所示，送丝机构20包括无线收发器44，无线收发器44扩展了电源16与可与无线收发器44无线连接的设备的连接性。附加地或可替代地，在特定实施例中，一个或多个无线收发器可位于电源16、电力源18、焊炬26中和/或焊接类系统内的某些其他位置。在某些实施例中，无线收发器44可包括一个或多个无线网络接口，例如，
Figure GDA0002197824680000111
802.11、802.15.4(例如，
Figure GDA0002197824680000112
)，或其他无线网络接口。换句话说，无线收发器44提供了支持网络的设备(例如，电子设备39，可包括手机、平板电脑和计算机)与电源16的连接性，用于在除送丝机构20、电源16和/或电力源18之外的其他位置控制电源16和/或电力源18。例如，在操作者已无意间离开焊接区域且焊接类系统10仍运行时，可使用移动设备来关闭电力源18和/或电源16。另外，在某些实施例中，无线收发器44可与提供互联网连接的路由器连接。因此，在这些实施例中，操作者可在可使操作者连接至互联网的任何位置控制焊接类系统10的状态。例如，操作者可通过互联网，使用网络浏览器或应用程序控制电源16和/或电力源18。
如图所示，焊接电缆112通过电力线166向焊炬26直接提供电力，且焊接电缆114通过线路170与工件14电耦接。焊接电缆112，114还通过谐振电路144向送丝机构电子装置152提供电力。在某些实施例中，焊炬26包括与变压器66连接的触发传感器(未显示)，用于通过焊接电缆112，114提供触发信号反馈。因此，仅通过焊炬26的参与和/或由无线收发器44远程控制，便可将电源16从待机或关闭状态切换成打开或焊接电力状态。
图5图示了焊接类系统10的电源16的远程控制过程180的一个实施例。送丝机构20在送丝机构20的无线网络接口以第一格式接收用于控制焊接类系统10的电源的无线命令(框182)。例如，送丝机构20可通过无线网络接口(例如，802.11、802.1、802.15.4等)接收低压(例如，-10V)命令。送丝机构20将无线命令从第一格式转换成第二格式(框184)。例如，送丝机构20可将无线命令从802.11传送格式的可理解命令转换成
Figure GDA0002197824680000113
格式的可理解命令。送丝机构20随后通过电力传输电缆30以第二格式将无线命令传送给电源16，电力传输电缆30将电力从电源16传送给送丝机构20(框186)。送丝机构20随后以基于所传送的无线命令的电平从电源16接收电力(框188)。例如，新的电平可比之前提供的电力电平低10V。
图6图示了在焊接类系统10的电源16的远程控制通信内容接收过程200的一个实施例。电源16通过电力电缆30从焊接类系统的送丝机构20接收电力命令，其中所述电力命令之前已由送丝机构20无线接收(框202)。电源16随后响应于所述电力命令更改电力设置，以与电力命令中指示的工作参数相匹配(框204)。电源16随后使用更改的电力设置向送丝机构20提供用于焊接类工艺的电力(框206)。例如，当命令中包括将电压降低10伏的命令时，新电平可比之前的电平低10V。在某些实施例中，通过将电力源18与送丝机构20断开，提供的电力电平可为0V(例如，关闭)，或者，电平可为低于焊接电平的怠速电平。
尽管上述讨论总体涉及焊炬，但在某些实施例中，无线收发器控制可用于任何焊接类工具或与焊接类工艺相关的附件。在本文中，焊接类指与焊接相关的任何工艺，例如，焊接、切割或刨削。另外，焊接类工具或附件可为在这种工艺中使用的任何工具或附件。例如，焊接类工具可包括焊炬、焊钳、机械加工工具，或可用于焊接类工艺中的其他类似工具。
另外，在某些实施例中，焊接类系统10中的装置可具有进行通信的通信路径的优先级。例如，装置可尝试首先通过无线连接进行通信。但是，如果装置之间没有可用的无线连接、信号强度低于阈值强度或传输速度低于阈值速度(例如，有线通信的速度)，则焊接类系统10内的装置可通过电力电缆30使用有线连接来代替。
附加地或可替代地，焊接类系统10的接收无线命令的部分(例如，送丝机构20)可确定命令是否属于接收装置。例如，所接收的数据可具有指示命令目的地的一个或多个比特(例如，对送丝机构20为0，对电源16为1)。因此，接收装置可通过检验信息的包装来确定装置是否应通过有线连接转发通信内容(例如，起网络桥或路由器的作用)。
本文仅对本公开的特定特征进行了图示和说明，但本领域的技术人员可对其进行多种修改和变化。因此，应理解的是，所附的权利要求意欲涵盖本公开的真实主旨范围内的所有这种修改和变化。

Claims (41)

1.一种焊接类系统，包括：
送丝机构，所述送丝机构包括：
无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于：
将所述送丝机构与无线网络相连接；
经由所述无线网络接收第一格式的无线电源命令，其中，所述无线电源命令被配置用于控制电源；以及
将所述无线电源命令从所述第一格式转换成第二格式；
有线收发器，所述有线收发器被配置用于：将经转换的无线电源命令通过电力传输电缆传送给所述电源，并且基于所述电源对接收到的所述无线电源命令的反馈从所述电源接收通过所述电力传输电缆传送的电源反馈信息和送丝机构命令；以及
电力终端，所述电力终端被配置用于以至少部分地基于传送的无线电源命令的电平从所述电源接收电力，以及
其中所述电源反馈信息包括与所述电源提供到所述电力传输电缆的输出电压电平或输出电流电平中的至少一个相对应的数据信号。
2.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述无线网络包括802.11无线网络、802.15.4无线网络或802.1无线网络。
3.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述有线收发器被配置用于利用二进制相移键控(BPSK)调制、正交相移键控(QPSK)调制或M-Ary相移键控调制传送所述经转换的无线电源命令。
4.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述送丝机构包括送丝电机，所述无线网络接口被配置用于接收送丝速度命令并将所述送丝速度命令传送给所述送丝电机，并且所述送丝电机被配置用于基于所述送丝速度命令改变送丝速度。
5.如权利要求1所述的焊接类系统，所述焊接类系统包括具有电源无线接口的所述电源。
6.如权利要求5所述的焊接类系统，其中，所述电源无线接口具有与所述送丝机构的所述无线网络接口相同的网络类型，并且所述送丝机构的所述无线网络接口和所述电源无线接口被配置用于在所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的信号强度超过信号强度阈值时交换命令。
7.如权利要求6所述的焊接类系统，其中，当所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的所述信号强度没有超过所述信号强度阈值时，所述电源和所述送丝机构被配置用于通过所述送丝机构的所述有线收发器进行通信。
8.如权利要求5所述的焊接类系统，其中，所述电源无线接口具有与所述送丝机构的所述无线网络接口相同的网络类型，并且所述送丝机构的所述无线网络接口和所述电源无线接口被配置用于在所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的传输速度超过传输速度阈值时交换命令。
9.如权利要求8所述的焊接类系统，其中，当所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的所述传输速度没有超过所述传输速度阈值时，所述电源和所述送丝机构被配置用于通过所述送丝机构的所述有线收发器进行通信。
10.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述送丝机构还包括传感器以测量接收的电力的特性，并且其中所述送丝机构还被配置为：将所述接收的电力的测量的特性与接收的电源反馈信息进行比较，并且如果所述接收的电力的所述测量的特性与所述电源反馈信息不匹配，则发出警报信号。
11.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述送丝机构还包括传感器以测量接收的电力的特性，并且其中所述送丝机构还被配置为：将所述接收的电力的测量的特性与经命令的电源特性进行比较，并且如果所述接收的电力的所述测量的特性与所述经命令的电源特性不匹配，则发出警报信号。
12.如权利要求1所述的焊接类系统，其中，所述有线收发器还被配置为将在所述送丝机构测量的电压数据传送到所述电源以允许在焊接操作期间用于控制接收的电力。
13.一种焊接类系统，包括：
电源，所述电源包括：
有线收发器，所述有线收发器被配置用于：通过电力电缆从送丝机构接收电源命令以及传送电源反馈信息和送丝机构命令，基于接收的所述电源命令所述电源通过所述电力电缆向所述送丝机构提供电力，其中，接收的电源命令是被无线传送给所述送丝机构，并且其中所述电源反馈信息包括与所述电源提供到所述电力电缆的输出电压电平或输出电流电平中的至少一个相对应的数据信号；以及
电力控制器，所述电力控制器被配置用于至少部分地基于所述接收的电源命令改变提供给所述送丝机构的电力电平。
14.如权利要求13所述的焊接类系统，其中，所述电源包括被配置用于将所述电源与一个或多个远程设备耦接的无线网络接口。
15.如权利要求14所述的焊接类系统，其中，所述无线网络接口被配置用于接收送丝速度命令，并且所述有线收发器被配置用于通过所述电力电缆将所述送丝速度命令传送给所述送丝机构。
16.如权利要求14所述的焊接类系统，其中，所述无线网络接口被配置用于接收来自手机、平板电脑或计算设备的命令。
17.一种焊接类系统，包括：
送丝机构，所述送丝机构包括：
送丝电机；
无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于：
将所述送丝机构与无线网络相连接；以及
通过所述无线网络接收第一格式的命令；以及
控制电路，所述控制电路具有有线收发器，所述有线收发器被配置用于通过电力电缆向电源传送命令并接收来自电源的反馈信息，所述电源通过所述电力电缆向所述送丝机构提供电力，其中，所述控制电路被配置用于：
确定所述命令与电力电平还是送丝速度有关；
如果所述命令与所述电力电平有关，将所述命令从所述第一格式转换成第二格式，并通过所述有线收发器将所述命令以所述第二格式传送给所述电源；以及
如果所述命令与所述送丝速度有关，调整所述送丝电机的送丝速度；以及
其中来自所述电源的所述反馈信息包括与所述电源提供的输出电压电平或输出电流电平中的至少一个相对应的数据信号。
18.如权利要求17所述的焊接类系统，其中，所述命令包括相对电力变化。
19.如权利要求17所述的焊接类系统，其中，所述命令包括绝对电力变化。
20.如权利要求17所述的焊接类系统，其中，所述控制电路被配置用于从移动计算设备接收所述命令。
21.一种焊接类系统，包括：
送丝机构，所述送丝机构包括：
无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于：
将所述送丝机构与无线网络相连接；
经由所述无线网络接收第一格式的无线命令，其中，所述无线命令被配置用于控制电源；以及
将所述无线命令从所述第一格式转换成第二格式；
有线收发器，所述有线收发器被配置用于将经转换的无线命令通过电力传输电缆传送给所述电源；以及
电力终端，所述电力终端被配置用于以至少部分地基于传送的无线命令的电平从所述电源接收电力，
其特征在于，所述送丝机构包括电压和/或电流传感器，所述电压和/或所述电流传感器配置为将命令和/或所提供的电压/电流水平与感测的电压/电流水平进行比较，以确定所述系统是否正常运行，其中，如果所感测的电平与命令和/或所提供的电压/电流水平不匹配，接口配置成向用户提供警报。
22.如权利要求21所述的焊接类系统，其中，所述无线网络包括802.11无线网络、802.15.4无线网络或802.1无线网络。
23.如权利要求21所述的焊接类系统，其中，所述有线收发器被配置用于利用二进制相移键控(BPSK)调制或正交相移键控(QPSK)调制传送所述经转换的无线命令。
24.如权利要求21所述的焊接类系统，其中，所述送丝机构包括送丝电机，所述无线网络接口被配置用于接收送丝速度命令并将所述送丝速度命令传送给所述送丝电机，并且所述送丝电机被配置用于基于所述送丝速度命令改变送丝速度。
25.如权利要求21所述的焊接类系统，所述焊接类系统包括具有电源无线接口的所述电源。
26.如权利要求25所述的焊接类系统，其中，所述电源无线接口具有与所述送丝机构的所述无线网络接口相同的网络类型，并且所述送丝机构的所述无线网络接口和所述电源无线接口被配置用于在所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的信号强度超过信号强度阈值时交换命令。
27.如权利要求26所述的焊接类系统，其中，当所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的信号强度没有超过所述信号强度阈值时，所述电源和所述送丝机构被配置用于通过所述送丝机构的所述有线收发器进行通信。
28.如权利要求25所述的焊接类系统，其中，所述电源无线接口具有与所述送丝机构的所述无线网络接口相同的网络类型，并且所述送丝机构的所述无线网络接口和所述电源无线接口被配置用于在所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的传输速度超过传输速度阈值时交换命令。
29.如权利要求28所述的焊接类系统，其中，当所述送丝机构的所述无线网络接口与所述电源无线接口之间的传输速度没有超过所述传输速度阈值时，所述电源和所述送丝机构被配置用于通过所述送丝机构的所述有线收发器进行通信。
30.根据权利要求21所述的焊接类系统，其中所述送丝机构和所述电源包括控制电路，所述控制电路包括一个或多个收发器和/或通信控制器，所述通信控制器提供信号确认、信号验证和优先级传输。
31.一种焊接类系统，包括：
送丝机构，所述送丝机构包括：
无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于：
将所述送丝机构与无线网络相连接；
经由所述无线网络接收第一格式的无线电源命令，其中，所述无线电源命令被配置用于控制电源；以及
将所述无线电源命令从所述第一格式转换成第二格式；
第一有线收发器，所述第一有线收发器被配置用于：将经转换的无线电源命令通过电力传输电缆传送给所述电源，并且基于所述电源对接收到的所述无线电源命令的反馈从所述电源接收通过所述电力传输电缆传送的电源反馈信息和送丝机构命令；以及
电力终端，所述电力终端被配置用于以至少部分地基于传送的无线电源命令的电平从所述电源接收电力，以及
其中所述电源反馈信息包括与所述电源提供到所述电力传输电缆的输出电压电平或输出电流电平中的至少一个相对应的数据信号；
所述电源包括：
第二有线收发器，所述第二有线收发器被配置用于通过电力电缆从所述送丝机构接收命令，所述电源通过所述电力电缆向所述送丝机构提供电力，其中，接收的命令是被无线传送给所述送丝机构；以及
电力控制器，所述电力控制器被配置用于至少部分地基于所述接收的命令改变提供给所述送丝机构的电力电平。
32.如权利要求31所述的焊接类系统，其中，所述电源包括被配置用于将所述电源与一个或多个远程设备耦接的无线网络接口。
33.如权利要求32所述的焊接类系统，其中，所述电源的所述无线网络接口被配置用于接收送丝速度命令，并且所述第二有线收发器被配置用于通过所述电力电缆将所述送丝速度命令传送给所述送丝机构。
34.如权利要求32所述的焊接类系统，其中，所述电源的所述无线网络接口通过一个或多个网络将所述电源耦接至互联网。
35.如权利要求34所述的焊接类系统，其中，所述电源的所述无线网络接口被配置用于从支持互联网的设备接收命令。
36.如权利要求35所述的焊接类系统，其中，所述支持互联网的设备包括手机、平板电脑或计算设备。
37.一种焊接类系统，包括：
送丝机构，所述送丝机构包括：
送丝电机；
无线网络接口，所述无线网络接口被配置用于：
将所述送丝机构与无线网络相连接；以及
通过所述无线网络接收第一格式的命令；以及
控制电路，所述控制电路具有有线收发器，所述有线收发器被配置用于通过电力电缆与电源交换通信内容，所述电源通过所述电力电缆向所述送丝机构提供电力，其中，所述控制电路被配置用于：
确定所述命令与电力电平还是送丝速度有关；
如果所述命令与所述电力电平有关，则将所述命令从所述第一格式转换成第二格式，并通过所述有线收发器将所述命令以所述第二格式传送给所述电源；以及
如果所述命令与所述送丝速度有关，则调整所述送丝电机的送丝速度。
38.如权利要求37所述的焊接类系统，其中，所述命令包括相对电力变化。
39.如权利要求37所述的焊接类系统，其中，所述命令包括绝对电力变化。
40.如权利要求37所述的焊接类系统，其中，所述命令包括送丝速度的增加或降低。
41.如权利要求37所述的焊接类系统，其中，所述控制电路被配置用于从移动计算设备接收所述命令。
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