CN107450384B - 迫近热关断警报系统和热关断方法 - Google Patents

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Abstract

一种焊接型系统，其具有编程控制器和用于警告用户所述焊接型系统的迫近热关断的警报装置。

Description

迫近热关断警报系统和热关断方法
技术领域
本发明涉及迫近热关断警报系统和热关断方法。
背景技术
焊接、包覆和等离子切割系统、以及用于其的发动机(发电机)系统通常包括用于防止过热的保护系统。当电路、部件、或装置达到或超过第一阈值温度时，这样的系统通常将系统关断，并且将系统保持在关断模式下直至温度下降到第二阈值温度或低于第二阈值温度。例如，电力变压器将包括合适的温度传感器(例如，热敏电阻)，所述温度传感器在变压器超过阈值温度时切断电力。接着，在变压器已冷却之后，恢复电力连接。
经常地，若非如此，通常地，焊接、包覆和等离子切割系统以其最大能力得以利用，并且这意味着它们被驱使进入过热或过高温度状况，导致多次关断。在焊接、包覆或切割完成之前可能发生中间关断，从而除了其他事项以外，还导致逐件作业焊接和时间损失。
发明内容
本公开提供了一项或多项发明，其中对焊接型系统的迫近热关断作出警告。这样的系统的实例包括焊接系统、包覆系统、等离子切割系统、感应加热系统、和用于其的发电机。本公开还提供了与一种用于这样的系统的热关断的过程相关的发明。
如在此使用的，术语“焊接型系统”一般指焊接系统、包覆系统、等离子切割系统、感应加热系统和/或用于任何前述内容的发动机。
迫近热关断警报使操作员能够意识到可能导致关断的迫近过高温度情况并且还提供采取适当行动的时间。例如，在焊接系统中，行动可以是在更好的停止点结束焊接操作。另外，操作员可以不用那么担心跟踪焊接时间来估计迫近关断。另外，系统本身可以预期关断而采取其他行动，如运行数据和参数的存储。在具有送丝器的系统中，可以提早停止送丝来避免继续送丝和导致的焊丝粘结到焊点上。
在实施例中，一种焊接型系统包括即时温度确定单元、数据处理器、存储过高温度值和迫近热关断温度值或迫近热关断温度偏移值的存储器(呈非临时性计算机可读存储介质的形式)、和迫近热关断警报信号发生器。当确定电路、部件或装置已经达到迫近关断温度时，即当数据处理器确定由即时温度确定单元确定的即时温度等于或大于迫近过高温度设定点或过高温度设定点偏移量时，数据处理器使得迫近关断警报信号发生器生成警报信号。
在实施例中，所述焊接型系统是焊接系统、包覆系统、等离子切割系统、或发电机。
在实施例中，所述警报信号是调制信号。
在实施例中，所述警报信号是模拟信号。
在实施例中，所述警报信号是数字信号。
在实施例中，所述焊接型系统包括由所述警报信号驱动的一个或多个警报，所述警报包括电机、灯、声音警报、和振动单元中的一者或多者。
在实施例中，所述焊接型系统包括两个或更多个警报信号发生器。
在实施例中，所述焊接型系统包括分别由所述两个或更多个警报信号发生器驱动的两个或更多个警报，所述警报包括电机、灯、声音警报、和振动单元中的一者或多者。
在实施例中，所述存储器包括关断例程，当电路、部件或装置达到所述迫近过高温度时通过所述数据处理器调用所述关断例程。
在实施例中，所述焊接型系统是焊接系统。
在实施例中，所述焊接型系统是包覆系统。
在实施例中，所述焊接型系统是发电机。
在实施例中，所述温度确定单元包括热敏电阻、恒温器、或计算运行时间的单元。
警报可以是任何合适的形式，包括声音、视觉或触觉提示。
一种合适的提示为电机速度、风扇速度或风扇节距的交替形式以生成声音提示。
另一个合适的提示为声音警报形式，例如，声音的一次或多次发出。
另一个合适的提示为视觉警报形式，如闪光。
另一个合适的提示为焊炬振动的形式。
在此公开的实施例中，用于焊接型系统设备的控制器板包括处理器，所述处理器被编程为监测过高温度状况和触发设备的运行，并且当所述过高温度状况发生时调用热关断例程。
在实施例中，所述处理器被编程为将所述设备保持在待机模式直至被用户触发以运行。
在实施例中，所述处理器被编程为阻止所述设备运行直至所述过高温度状况解除。
以下参照附图更详细讨论了本公开的这些和其他方面。。
附图说明
图1示意性地显示出了体现本公开的原理的焊接型系统。
图2显示出了籍此可以确定迫近热关断状况的第一例程。
图3显示出了籍此可以确定迫近热关断状况的第二例程。
图4显示出了根据本公开原理的控制器板与焊接/等离子切割帽罩之间的交互。
图5显示出了焊接系统中可以采用的关断例程。
图6显示出了等离子切割系统中可以采用的关断例程。
具体实施方式
将参照以下讨论的细节描述其各个实施例和方面，并且附图将显示出各个实施例。以下描述和附图是说明性的而不应被解释为限制性的。描述了许多特定细节以提供对各个实施例的彻底理解。然而，在某些实例中，没有描述公知或常规细节以便提供对实施例的简洁讨论。
现在将参考附图中显示出的示例性实施例，并且在此将使用特定语言来描述这些示例性实施例。然而，将理解，由此不旨在限制本发明的范围。在此所说明的创新性特征的改动和进一步的修改以及如在此所说明的本发明的原理的附加应用(其将为相关领域的且拥有本公开的技术人员所想到)被视为在本公开的范围内。
在图1中，以示意框图形式示出了焊接型系统10，所述焊接型系统采用在此公开的原理。如所显示出的，系统10包括当被过长时间地或过于繁重地驱动或运行时可能超出预定温度地过热的电路、部件或装置12。作为实例，鉴于对焊炬持续产生高安培功率，焊接电源可能由于长时间使用而被驱动成过热状况。
这样的电路、部件、或装置12可以由控制电路控制并且通常通过使用热熔丝或开关的合适切断或关断机构而受到保护免于由于过热引起损坏。当存在温度太高状况时，熔丝或开关分别熔断或跳闸，并且断开或中断电路。
热熔丝是牺牲装置，因为它们为一次性使用并且一旦熔断就必须更换。热开关通常是可重复使用装置，并且因此适于保护常见且用户可校正的临时情况。热开关用于电源中以防过载，并且在一些加热和冷却系统中还作为恒温器。
手动或自动地重置热开关。手动重置的热开关通常用于其中自动或非有意重新启动可能造成危险状况(如大功率电机在没有警告的情况下突然发动)的情况。
虽然热开关通常是当跳闸时断开的常闭开关，但正温度系数(PTC)热敏电阻是具有“开关”温度的装置，在所述温度下，其电阻突然快速升高，由此限制通过电路的电流。当结合电阻继电器使用时，PTC热敏电阻可以在期望温度下切断电气系统。热敏电阻的典型用途是电机过热保护。
负温度系数(NTC)热敏电阻是由半导体材料(如烧结的金属氧化物)的压制盘、棒、板、珠子或浇铸芯片制成的。它们有效，因为升高半导体温度增加了活性电荷载体的数量-促进它们进入传导带。可用的电荷载体越多，材料可以传导的电流就越大。
热电偶使用两个不同导体在不同温度下形成电连接的原理。热电偶由于热电效应而产生与温度相关的电压，并且此电压可以被解释以测量温度。
如图1中所示，电路、部件、或装置12包括温度测量电路14，所述温度测量电路可包括恒温器、热电偶、或热敏电阻，用于测量电路、部件或装置12的即时温度。电路14生成接着被发送至控制器板18上的处理器16的即时温度值。
可以被改型成控制器板18的控制器板在由米勒电器制造公司(Miller ElectricMfg.,Co.)生产的许多新的焊接、包覆和等离子切割产品中被提供。一个这样的控制器板设置在
Figure BDA0001251301500000051
211金属惰性气体(MIG)焊接机中。一个这样的控制器板的米勒电器零件编号是PCBA 242625。
处理器16被编程为将即时温度值与合适的存储器24中存储的预定温度值进行比较。存储器是非临时性计算机可读存储介质。为了确定即时温度是否已经达到热关断温度，这样的控制器板包括工厂预设的热关断温度值。然而，许多时候，这样的控制器板18还允许最终用户经由合适的用户界面供应替代性较低关断温度值。最终用户可能更青睐于较低的关断温度值以确保电路、部件、或装置不那么热，由此延长其使用寿命。用户输入部分装置26，例如，小键盘，被提供用于此目的。
根据在此公开的原理，除了工厂预设的和(如果有的话)用户设定的热关断温度值，存储器24还包括一个或多个预定的迫近热关断温度值。优选地，一个预定的迫近热关断温度值是工厂预设的。优选地，另一个预定的迫近热关断温度值是由最终用户设定的。迫近热关断温度可以是例如绝对温度值或偏移值，即，要从工厂预设热关断温度值或(如果存在的话)工厂预设的迫近热关断值减去的Δ值。
如可以认识到的，在现有技术中，当电路、部件或装置的即时温度达到工厂预设的热关断温度或用户输入的热关断温度时，则处理器16将发起电路、部件、或装置的运行的立即关断以防止对电路、部件、或装置发生过高温度损坏。焊接操作发生立即关断并且焊缝留在不期望的未完成状态。
为了避免这种情况，当前，许多焊工保持对流逝的运行时间的跟踪以估计何时将发生关断从而避免这样的情况。
根据在此公开的原理，处理器16编程有(无论是通过软件、固件还是硬件)逻辑指令，用于识别何时电路、部件或装置的即时温度达到工厂预设或用户设定的迫近热关断温度值或者在预定范围内或偏离预设的热关断温度或预设的热关断温度值。
另外，当处理器16确定已经达到预设或用户设定的迫近关断温度，则其发送迫近关断信号给警报信号发生器26，所述警报信号发生器进而生成由警报单元28使用的迫近关断警报信号。
在一个实施例中，警报信号发生器26是脉宽调制(PWM)电机控制器，其控制用作警报单元28的交流(AC)电机(例如，发电机或风扇电机)。电机甚至可以是装置12。
应注意，尽管本实例中使用脉宽调制，但也可以使用其他模拟或数字调制方案。实例包括频率调制、振幅调制、单边带调制、双边带调制、残留边带调制、正交调制、角度调制、相位调制、置换调制、相移键控调制、频移键控调制和幅移键控调制等等。
当电机控制器26从处理器16接收到迫近关断信号时，其保持电机的恒定电压但选择供应给电机28的交流电力的频率。所选择的频率使得声音差异可以由电路、部件、或装置12的操作员或用户听到。例如，已经确定供应给电弧焊机发电机的100kHz功率信号将在焊接电弧处产生充分的声音信号以提供已经达到迫近关断温度的警告。这样的电机控制器当前设置在上述米勒电器控制器板上，尽管它们不用于改变PWM信号的频率来产生可听噪声，如在此公开的原理所设想到的。
如果警报是焊条本身，则相同的原理可以适用。关于那方面，供应给焊条的电功率的频率可以变化以在电弧中产生声音信号。同样，PWM控制器可以用于改变电流的频率，同时保持功率信号的电压。
作为替代或附加，控制器板18可以包括生成视觉警报32的警报信号的另一个警报信号发生器30，例如发光二极管或灯。如可以认识到的，警报32的警报信号可以属于任何合适的类型以便产生恒定或不同的发光(如闪烁光)。
作为替代或附加，控制器板18可以包括生成振动警报36的警报信号的另一个警报信号发生器34，例如压电振动器。这样的振动器可以位于手持式焊接或切割焊炬上或纳入其中并且通过引起焊炬的可感知振动来对用户警告迫近关断。
所有这样的警报与警报信号发生器单元一样是容易获得的。
应注意，在一些实例中，可能期望直接由处理器为警报供电。例如，一些低功率警报，如发光二极管38，可以直接连接至处理器的输出数据线。因此，迫近热关断警报信号可以由处理器16生成。
在图2和图3中，显示出第一例程300和第二例程400，经由这些例程，处理器16可以确定是否已经达到迫近热关断温度。应注意，尽管这些例程被指示为独立式例程，然而任一例程可以简单地额外编码到由处理器16调用的某个其他程序中。
如图2中所显示出的，当作为子例程或作为其他执行代码(例如，用于确定是否已经达到热关断温度的代码)的一部分被调用时，第一例程300在步骤302开始。之后，在步骤304、306和308，处理器分别重试工厂预设的迫近热关断温度值FPV、用户设定的迫近热关断温度值USV、和即时温度值ITV，尽管不一定按照那个顺序。
在步骤310，将用户设定的迫近热关断温度值USV与工厂设定的迫近热关断温度值FPV相比较以确定哪个是较低值。如果FPV等于或大于USV，则例程继续进行到步骤312。否则，所述例程继续进行到步骤314。
在步骤312，确定即时温度值ITV是否大于或等于FPV。如果是，则已经达到迫近热关断温度并且例程继续进行到步骤316，在所述步骤316，处理器16生成迫近热关断信号。否则，例程继续进行到步骤318并且返回到运行程序、或结束，这取决于例程如何实施。
可替代地，在步骤314，确定即时温度值ITV是否大于或等于USV。如果是，则已经达到迫近热关断温度并且例程继续进行到步骤316，在所述步骤316，处理器16生成迫近热关断信号。否则，例程继续进行到步骤320并且返回到运行程序、或结束，这取决于例程如何实施。
如图3中所显示出的，当作为子例程或作为其他执行代码(例如，用于确定是否已经达到热关断温度的代码)的一部分被调用时，第二例程400在步骤402开始。之后，在步骤404、406、408和410，处理器分别重试工厂预设的热关断温度值FPSV、工厂预设的迫近热关断温度值偏移FPO、用户设定的迫近热关断温度值偏移USO、和即时温度值ITV，尽管不一定按照那个顺序。
在步骤412，将用户设定的迫近热关断温度值偏移USO与工厂设定的迫近热关断温度值偏移FPO相比较以确定哪个是较低值。如果FPO大于USO，则例程继续进行到步骤414。否则，所述例程继续进行到步骤416。
在步骤414，确定即时温度值ITV是否大于或等于(FPSV-FPO)。如果是，则已经达到迫近热关断温度并且例程继续进行到步骤418，在所述步骤418，处理器16生成迫近热关断信号。否则，例程继续进行到步骤420并且返回到运行程序、或结束，这取决于例程如何实施。
可替代地，在步骤416，确定即时温度值ITV是否大于或等于(FPSV-USO)。如果是，则已经达到迫近热关断温度并且例程继续进行到步骤420，在所述步骤420，处理器16生成迫近热关断信号。否则，例程继续进行到步骤422并且返回到运行程序、或结束，这取决于例程如何实施。
无疑地，存在实现相同效果的许多不同例程，即，即时温度与迫近热关断温度的比较、和用于使警告状况存在的步骤的调用。另外，除了或结合步骤316或418，处理器可以调用在其中系统准备关断的例程或步骤。例如，可以保存运行数据和/或参数，一些系统装置可以不同方式运行以避免生硬关断等。
许多焊接帽罩，如米勒电器公司的Titanium SeriesTM、Digital InfinityTM系列、Digital EliteTM系列和Digital PerformanceTM系列帽罩，现在包括数字控制件，所述数字控制件包括数字显示器，如LCD显示器，和警报器。这些警报器还可以被激活或者屏幕可以被激活以警告配戴者迫近关断。在一个实施例中，警报信号发生器可以与无线或无线电通信装置(作为实例，
Figure BDA0001251301500000081
发射器或收发器)通信。帽罩可以包括兼容的无线或无线电通信装置，例如与帽罩处理器通信的
Figure BDA0001251301500000082
接收器或收发器。帽罩处理器可以经由合适的逻辑(如软件、硬件或固件)被编程，以对警报信号的接收做出反应并且经由警报器或屏幕或振动装置以声音、光或振动形式给配戴者呈现警报。
关于那个方面，在图4中，显示出了控制器板50的一部分，其包括警报信号发生器52和无线电通信装置52。通信装置52可以包括无线电信号发射器或收发器，这取决于期望或需要与帽罩多少交互性。控制器板50类似于板18，但为容易参考而仅部分显示出来。
还如所显示出的，如上所述，帽罩60可以包括与无线电通信装置64通信的控制器62。通信装置64可以包括无线电信号接收器或收发器，这取决于期望或需要与控制器板50多少交互性。如可以认识到的，优选的是通信装置54和64以任何已知的方式配对，以使得从任一通信装置广播出来的信号不被另一个通信装置错误地解释为适用于另一通信装置。没有附近系统之间串话这样的问题，通信装置52可以仅广播迫近热关断警报信号，并且所述信号可以由装置64接收而不需将它们配对或它们之间的其他相互通信。
在图4中，罩帽控制器62被图示为连接到三个警报器，但警报器的数量仅是说明性的。警报器的数量可以少到一个，或根据期望或需要的那么多。仅为了说明性目的，控制器62连接至视觉警报器66(例如，LED)、声音警报器68(例如，蜂鸣器)和振动警报器70(例如，压电振动器)。
如可以认识到的，当迫近过高温度或关断状况存在时，将使得警报信号发生器52生成警报信号，所述警报信号随后被转发给通信装置54，所述通信装置54接着以无线电信号的形式将信号传输至通信装置64，所述通信装置64接着将警报信号转发给控制器62。控制器62接着将适当的相应警报信号发送至每个警报装置。
尽管在此没有显示出，但一些罩帽设有液晶窗或显示器，焊工或切割者通过或经由液晶窗或显示器观察焊接或切割操作。根据在此的原理，当接收到迫近过高温度状况时，控制器62可以控制这样的LCD窗或显示器以提供视觉效果，如使所述窗更不透光或使显示器更暗，由此警告配戴者所述情况。
总之，可以被激活以提供迫近热关断通知的各种警报器和指示器包括声音警报器，如蜂鸣器或警笛，电机驱动的振动、风扇的速度或其他驱动的变化，焊接或等离子弧的可声音感知的变化，视觉指示器，如光或其他信息显示，和焊枪、焊炬或罩帽的振动，所有这些可以使用现成装置来实施。处理器需要做的仅仅是当达到迫近过高温度状况时调用例程。
并且同样，所有警报器是容易获得的现成装置。
再次参照图1，还可以提供由数据处理器16驱动的指示器40。根据在此公开的其他原理，指示器可以被配置为提供由传感器14测量的即时温度的视觉指示、以及迫近热关断温度的指示。具有不同颜色柱的柱状计量器是一种这样的指示器，所述不同颜色柱随着温度增加而依次发亮。例如，这样的柱状计量器可以具有针对较低温度的绿色柱、针对中间温度的黄色柱和针对接近热关断温度的红色柱。关于所显示的温度增加而改变颜色的即时温度数字读数是另一个这样的指示器。例如，当所显示的温度增加时，较亮的数字或背景可以从绿色变为黄色并变为红色。更进一步地，具有指示的热关断温度的水银温度计的简单表示是另一个关闭指示器。这样的指示器容易实施并且零件可从零件供应商获得。
根据在此公开的另外的原理，系统可以运行，以使得结束子例程可以在过高温度状况出现时被调用。例如，当在气体金属电弧焊接(GMAW)操作中作出焊接时，操作员对焊接电源发出信号以终止焊接。这通常通过松开焊枪扳机来完成，但有许多其他手段，例如，扳机可以具有按住/轻击来松开的特征并且操作员可以轻击松开，可能存在来自点焊特征的计时器，或者可能有来自使用控制器的自动化系统的外部信号。在GMAW焊接结束时，焊接电源需要停止焊接电流，停止丝进给并且停止保护气体流动。
根据典型的结束例程，首先使丝进给停止。电机不立即停止，而是花费少量时间来减慢，直至完全停止。为了防止焊丝在焊接熔池中冻结，焊接电源的输出在电机停止之后少量时间地保持导通以使丝向后朝向焊枪的接触枪尖燃烧(但不一直燃烧到接触枪尖)。这是回燃时间。在回燃期间，传统上，输出保持在与焊接相同的电压/电流，或者其可以如美国专利8,642,924中所描述地斜降。
当回燃结束时，保护气体可停止，或者保护气体可保持更长时间来确保保护气体有足够的时间在熔池凝固时保护焊缝。这种增加的时间被称为后流(postflow)。
在图5中，显示出了处理器16执行以调节焊接系统的热关断的例程100，所述焊接系统例如为，气体金属电弧焊接(GMAW)系统、钨极气体保护电弧焊(GTAW)系统、或药芯电弧焊接(FCAW)系统。
如所显示出的，当系统(包括控制器板)通电时，在步骤102，处理器16调用通电子例程。通电子例程的细节对本申请并不重要，但可以包括各种子例程以对系统中的部件和装置上电。一些装置或部件可能需要预热时段。
之后，在步骤104，处理器16调用待机模式，在待机模式下，允许受控制的装置(如焊接系统电源)运行但等待扣扳机来满额运行。之后，在决策点106，处理器16检查触发信号的出现。用户或操作员按下焊枪上的扳机来生成触发信号。扳机指示用户想要开始还是继续进行焊接。
如果扳机信号没有出现，则在步骤104，处理器返回到待机模式。如果触发信号已经出现，则例程继续进行到步骤108并且在运行模式下执行各种子例程。在运行模式下，开始送丝的进给和保护气体的流动，尽管没有给焊枪提供焊接电流。
在步骤108之后，在决策点110，处理器16确定焊接电流是否正在由电源提供。如果是，则例程继续进行到步骤112，在所述步骤112，进行焊接直到过高温度情况发生或者用户或操作员通过中止生成触发信号来终止焊接操作。在那方面，例程在决策点114询问是否已经确定过高温度情况。
如果未指示过高温度情况，在步骤116，处理器16再次检查触发信号的发生，即，用户或操作员是否仍然命令系统提供焊接电流。如果回答为是(yes)，则处理器返回到步骤110。如果回答是否(no)，在步骤118，处理器16继续进行到步骤118并且执行关断焊接系统的结束例程。一旦已经执行结束例程，则在步骤104处理器返回到待机模式。
如果在决策点114确定过高温度情况，则例程100继续进行到步骤120，在所述步骤120，调用结束例程。然而，代替在步骤104返回到待机模式，在步骤122，处理器16阻止焊接系统的进一步操作并且进入错误模式，直至过高温度状况已经解除，即，处理器调用错误例程。此例程可以包括使得一个或多个警报来指示错误状况的存在并提供与所述状况相关的信息。
在决策点124，处理器确定过高温度状况是否已经解除。如果过高温度状况还没有解除，则在步骤122例程循环回到错误状态。否则，如果过高温度状况已经解除，或者手动地或者通过某种其他方式，处理器再次调用待机模式并且返回到步骤104。
在图6中，显示出了适合于等离子电弧切割系统的类似例程200。
类似于例程100，例程200在步骤202以通电模式开始。之后，在步骤204，处理器调用待机模式，在所述待机模式下，切割系统运行，但等待使用者操作员的命令来进入满额运行模式。
在决策点206，处理器确定系统是否已经被使用者操作员触发以处于运行状态。同样，这由通过按下等离子切割焊炬上的扳机产生的触发信号来指示。如果没有发生这样的触发，即，处理器没有接收到触发或其他指示，则例程在步骤204停留在待机模式。然而，如果系统已被触发而处于运行状态，则在决策点210，处理器确定足够的切割电流是否正在由电源供应。如果是，则在步骤212例程调用切割或运行模式。如果否，则在步骤204例程返回到待机模式。应注意，这不等同于运行模式，因为在等离子切割操作中不需要送丝或保护气体。
在步骤212，准许等离子切割并且系统在等离子切割模式下运行直至过高温度状况出现或者用户或操作员终止切割操作。在那方面，在进入步骤212之后，在决策点214，确定是否存在过高温度状况。如果是，则在决策点216，处理器确定用户或操作员是否仍然正在触发系统以运行。如果否，则处理器将系统保持在切割或运行模式并返回到步骤212。然而，如果没有触发，则在步骤218，处理器调用后等离子切割后流子例程，所述子例程是籍此系统从其运行模式关断并且气体流被提供给焊炬用于冷却目的的例程。之后，在步骤204处理器返回到待机模式。
如果在决策点214，确定过高温度状况存在，则例程继续进行到步骤220并且调用后流子例程。之后，在步骤222，处理器调用错误模式，在错误模式下，调用错误例程。此例程可以包括使得一个或多个警报来指示错误状况的存在并提供与所述状况相关的信息。
在决策点224，处理器判断过高温度状况是否已经解除，即，“错误”是否已经解除。如果否，则处理器继续使错误模式222生效。如果错误已经解除，则处理器使待机模式生效并使系统返回到步骤204。
在例程100和200的前述描述中，应理解尽管采用了词语“模式”，但词语“状态”同样适用。
另外，应理解，在各种模式或状态下，处理器可以调用与那些模式或状态相关联的一个或多个例程，其细节不与在此的公开内容相关，因为它们是已知的。然而，它们在所述过程或例程中没有被调用。在那方面，本公开的重要方面是在过高温度错误状况确定之后调用结束例程或后流例程并且在系统将再次使待机模式或状态生效之前需要解除过高温度状况。
另外应理解的是，在错误模式或状态122或222下，处理器可以调用各种例程来使得一个或多个警报器或信息告知装置发出存在过高温度状况的信号、和期望的任何相关信息，例如，像产生过高温度状况的装置的温度的指示。
另外应理解，处理器可以实现向其他装置(如焊工或等离子切割者的罩帽、或焊工或等离子切割者的焊枪或焊炬)发送信号，如前所述。
更进一步，前述例程100和200可以独立于处理器可以调用或执行的任何迫近关断或过高温度状况例程。独立的迫近关断或过高温度状况可以以中断例程的形式来提供，即一种当处理器在其中断终端之一上接收中断信号时被调用的例程。当接收到这样的中断信号时，处理器给予中断例程优先权。由于警报例程，如在此提及的那些警报例程，实施起来相当简单，所以使警报生效的处理时间最少并且不会对控制板的正常运行造成不利影响。
除了前述内容，如上所述，还可以使用流逝的运行时间估计热关断状况的发生。这对于迫近热关断状况的发生同样如此。因此，代替依赖于测量的即时温度，在替代方案中，处理器可以被编程为当预定时间流逝之后提供迫近热关断警报信号，所述预定时间可以是工厂设定或用户设定的。处理器所需要的只是记录运行时间，这可以通过在所涉及的电路、部件或装置开始运行之后检查其自己的时钟来容易地完成。
提供披露的实施例的前述描述以使任何本领域技术人员能够作出或使用本发明。本领域技术人员将容易理解这些实施例的各种改型，并且在此所定义的一般原理可以在不背离本发明的精神或范围的情况下应用到其他实施例。因此，本发明不旨在限于在此所描述的实施例，而是符合下面的权利要求书以及在此所公开的原理和新颖性特征一致的最广泛范围。

Claims (14)

1.一种焊接型系统，包括：
容易受到过高温度状况影响的焊接装置；
带有传感器的温度测量电路，所述温度测量电路用于测量所述装置的温度并生成即时温度值；
存储装置，在所述存储装置中存储工厂预设关断温度值和较低的工厂预设预关断温度值、或预定温度偏移值；
用户输入选择装置，所述用户输入选择装置被配置为接收第二预关断温度值或第二温度偏移值中的至少一个；
控制电路，所述控制电路被连接以从所述温度测量电路接收所述即时温度值，所述控制电路被编程为：
确定所述工厂预设预关断温度值或所述第二预关断温度值中哪一个较低、或者所述预定温度偏移值或所述第二温度偏移值中的哪一个较高中的至少一者；
将所述即时温度值与所述预设预关断温度值和所述第二预关断温度值中的较低值或与所述预设关断温度值减去所述预定温度偏移值或所述预设关断温度值减去所述第二温度偏移值中的较低值相比较；
取决于比较结果来生成警报信号；以及
准备所述装置的关断；以及
迫近关断警报控制器，所述迫近关断警报控制器连接到所述控制电路，所述迫近关断警报控制器被配置为响应于所述警报信号输出可感知的警报。
2.一种焊接型系统，包括：
即时温度确定单元；
与所述即时温度确定单元通信的数据处理器；
存储器，所述存储器与所述数据处理器通信并且存储热关断温度值和工厂预设迫近热关断温度值；
用户输入选择装置，所述用户输入选择装置被配置为接收第二迫近热关断温度值；以及
迫近关断警报信号发生器，所述迫近关断警报信号发生器与所述数据处理器通信；
数据处理器，所述数据处理器与所述即时温度确定单元通信并且被编程为：
确定所述工厂预设热迫近关断温度值或所述第二迫近热关断温度值中哪一个较低；
使得所述迫近关断警报信号发生器在由所述即时温度确定单元确定的即时温度至少大于所述迫近热关断温度值和所述第二迫近热关断温度值中的较低值时生成迫近关断警报信号。
3.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述数据处理器被编程为使得所述迫近关断警报信号发生器在由所述即时温度确定单元确定的即时温度至少等于或大于所述迫近热关断温度值和所述第二迫近热关断温度值中的较低值时生成迫近关断警报信号。
4.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述警报信号是调制信号。
5.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述警报信号是模拟信号。
6.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述警报信号是数字信号。
7.如权利要求2所述的焊接型系统，所述焊接型系统包括由所述警报信号驱动的一个或多个警报，所述警报包括电机、灯、声音警报、和振动单元中的一者或多者。
8.如权利要求2所述的焊接型系统，所述焊接型系统包括两个或更多个警报信号发生器。
9.如权利要求8所述的焊接型系统，所述焊接型系统包括分别由所述两个或更多个警报信号发生器驱动的两个或更多个警报，所述警报包括电机、灯、声音警报、和振动单元中的一者或多者。
10.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述存储器包括关断例程，当电路、部件或装置达到所述迫近热关断温度值时通过所述数据处理器调用所述关断例程。
11.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述焊接型系统是焊接系统。
12.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述焊接型系统是包覆系统。
13.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述焊接型系统是发电机。
14.如权利要求2所述的焊接型系统，其中，所述温度确定单元包括热敏电阻或恒温器。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018128924A1 (en) 2016-12-30 2018-07-12 The Esab Group Inc. Dynamic duty cycle for a welding and cutting apparatus
JP6577542B2 (ja) * 2017-09-05 2019-09-18 ファナック株式会社 制御装置
US11685004B2 (en) * 2020-03-13 2023-06-27 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to detect faults in wire feed motor drive circuits
CN111805066B (zh) * 2020-07-21 2022-04-05 常州九圣焊割设备股份有限公司 一种等离子弧压调高系统及其使用方法
US11889944B2 (en) * 2021-11-16 2024-02-06 Daito Giken, Inc. Coffee machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1121196A (zh) * 1994-09-08 1996-04-24 侯忠生 应用于工业控制中的无模型控制技术及无模型控制器
CN1910601A (zh) * 2004-01-21 2007-02-07 株式会社麦塔罗技克 限制条件解决方法、限制条件解决装置、以及限制条件解决系统
US7714252B2 (en) * 2004-12-07 2010-05-11 Illinois Tool Works Inc. System and method for a temperature dependent duty cycle within a welding-type apparatus
CN201897853U (zh) * 2010-10-25 2011-07-13 山东神戎电子股份有限公司 具有超温报警功能的监控装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885573A (en) * 1987-08-12 1989-12-05 Gas Research Institute Diagnostic system for combustion controller
US5760563A (en) * 1996-06-28 1998-06-02 Western Digital Corporation Method and apparatus for providing thermal feedback between an analog power chip and a digital controller chip in a disk controller system
US6093905A (en) 1999-10-12 2000-07-25 Innerlogic, Inc. Process for operating a plasma arc torch
US6242711B1 (en) * 1999-12-27 2001-06-05 Accudata, Inc. Arc welding monitoring system
US7705269B2 (en) * 2005-03-15 2010-04-27 Lincoln Global, Inc. Method and apparatus for advance warning and controlled shutdown in an arc processing system
US8642924B2 (en) 2010-04-09 2014-02-04 Illinois Tool Works Inc. Welding arc termination method and system
CN103874168A (zh) * 2013-12-27 2014-06-18 北京奇虎科技有限公司 一种通过蓝牙匹配进行网络鉴权的方法和路由装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1121196A (zh) * 1994-09-08 1996-04-24 侯忠生 应用于工业控制中的无模型控制技术及无模型控制器
CN1910601A (zh) * 2004-01-21 2007-02-07 株式会社麦塔罗技克 限制条件解决方法、限制条件解决装置、以及限制条件解决系统
US7714252B2 (en) * 2004-12-07 2010-05-11 Illinois Tool Works Inc. System and method for a temperature dependent duty cycle within a welding-type apparatus
CN201897853U (zh) * 2010-10-25 2011-07-13 山东神戎电子股份有限公司 具有超温报警功能的监控装置

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US10307855B2 (en) 2019-06-04
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