CN108262581A - 用于可视地显示热工作循环的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于可视地显示热工作循环的系统和方法。剩余焊接时间可以在焊接式设备中基于与以下至少一个对应的一个或多个参数来确定：与环境条件对应的实时测量值、与功耗对应的实时测量值以及焊接设备的热分布图。可以将与剩余焊接时间的指示有关的信息呈现给该焊接式系统的操作者。当满足关闭阈值时可以关闭焊接式电力供应。

Description

用于可视地显示热工作循环的方法和系统

技术领域

本申请公开一种用于可视地显示热工作循环的方法和系统。

背景技术

焊接已经越来越普遍。焊接可以以自动化方式或以手动方式执行(例如，由人执行)。在焊接操作期间，所使用的设备可能变热。因此，为了防止可由过热引起的可能损坏，可以使用热保护。

用于在焊接式系统中实施和利用热保护的常规方法可能是麻烦的、低效的和/或昂贵的。用于在焊接式系统中实施和利用热保护的常规方法的其它局限和缺点，通过将这些方法与参考附图在本公开的其余部分中阐述的本发明的方法和系统的一些方面进行比较，对于本领域技术管理人员而言将变得显而易见。

发明内容

本公开的方面涉及焊接式操作。更具体地，根据本公开的各种实施方案涉及可视地显示热工作循环，基本上如结合至少一个附图所说明或描述并且根据权利要求中更完整地阐述。

从以下描述和附图中将更充分地理解本公开的这些和其它优点、方面和新颖特征以及其所说明的实施方案的细节。

附图说明

图1示出了根据本公开的方面可用于焊接式操作的示例性系统。

图2示出了根据本公开的方面的示例性焊接设备。

图3描绘了根据本公开的方面支持热工作循环的可视显示的示例性电力供应。

图4描绘了根据本公开的方面用于热工作循环的可视显示的示例性方法的流程图。

具体实施方式

根据本公开的各种实施方案涉及可视地显示热工作循环。在这方面，许多焊接式电源具有热保护，其用于防止由过热导致的潜在损害。热保护可以包括当认为必要时施加一个或多个保护措施，诸如开启内部风扇(或开启类似的冷却装置)、禁用焊接输出、切断系统(或其部件)等。在这方面，当满足特定标准时(例如，基于确定温度已经达到预定的最大温度)，可以施加热保护措施，且可以指示错误(例如，过温)。在一些情况下，也可以向操作者(例如，以图形)指示焊接式电源的温度。

在一些情况下，可以基于焊接式电源的工作循环来控制和/或配置热保护。在这方面，焊接式电源的额定工作循环可以被定义为在给定的平均输出(例如，输出电流)下、在特定温度下在特定持续时间(例如，在40℃环境温度下10分钟循环)期间的百分比。因此，在采取热保护措施(例如，禁用焊接输出)之前，额定40％@100A的焊接式电源可以在40℃环境下以100A运行4分钟。然而，这样的焊接式电源(具有这种额定工作循环)可以在较冷的周围环境和/或较低的平均输出电流下运行4分钟以上。

因此，可能需要基于当前环境和/或使用条件确定焊接式电源实际上可以运行多久，并且向操作者指示，例如，在焊接的同时，在给定的平均电流和环境温度下；或者更好的是在进行焊接之前，操作者可继续焊接的实际剩余时间。

焊接式设备可以包括：焊接式电力供应，其用于提供焊接式电力；用于提供与焊接式电力供应有关的信息的输出装置，该信息可以包括直至关闭焊接式电力供应时的剩余焊接时间的指示；以及控制电路，该控制电路可以被配置为基于一个或多个参数来确定剩余焊接时间，该一个或多个参数对应于以下至少一个：对应于环境条件的实时测量值、对应于功耗的实时测量值或焊接式设备的热分布图；提供与剩余焊接时间的指示有关的信息；以及当满足对应条件(例如，满足关闭阈值)时施加保护措施(例如，关闭焊接式电力供应)。

在示例性实施方案中，焊接式设备还可以包括用于测量一个或多个环境条件的环境测量传感器。例如，环境条件可以包括环境温度，且环境测量装置可以包括热敏电阻。

在示例性实施方案中，焊接式设备还可以包括用于测量在焊接式操作期间消耗的功率的功率测量电路。功率测量装置可以基于平均输出焊接电流或RMS输出焊接电流来测量功耗。基于由操作者提供的信息，功率测量装置可以近似地估计平均输出焊接电流或RMS输出焊接电流。对于电流控制工艺，由操作者提供的信息可以包括以下一个或多个：材料类型、材料直径、电极类型、电极直径或设定点平均输出电流。对于电压控制工艺，由操作者提供的信息可以包括以下一个或多个：材料类型、材料厚度、焊丝类型、焊丝直径、电压设定点或焊丝速度设定点，该控制电路被配置为基于先前焊接来近似地估计平均输出焊接电流。

在示例性实施方案中，焊接式设备还可以包括操作者输入装置，且控制电路可以被配置为基于来自操作者输入装置的输入来确定剩余焊接时间。

在示例性实施方案中，焊接式设备还可以包括用于存储热分布图的存储装置，其中可以基于焊接式设备的设计数据来设定或调整热分布图。

根据本公开的实施方案提供了以下优点：呈现(例如，可视地)操作者可以在给定环境温度和焊接式电源配置下焊接的时间。当环境温度或焊接式电源配置发生变化时，时间指示器会相应地进行调整。

因此，操作者可以近似地估计他需要多少时间来完成焊接并且将该时间与焊机指示的时间进行比较。这允许操作者有效地使用有限的工作循环焊接式电源，或使操作者确信他/她“占用焊机足以完成工作”。

如本文使用的，术语“电路(circuits)”和“电路系统(circuitry)”是指物理电子部件(即，硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)，该软件和/或固件可以配置硬件、由硬件执行，和/或以其它方式与硬件相关联。如本文使用的，例如，当执行一行或多行代码的第一集合时，特定处理器和存储器可以包括第一“电路”，并且在执行一行或多行代码的第二集合时可以包括第二“电路”。如本文使用的，“和/或”意指由“和/或”连接的列表中的任何一个或多个列举项。作为示例，“x和/或y”意指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换句话说，“x和/或y”意指“x和y中的一个或两个”。作为另一个示例，“x、y和/或z”意指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换句话说，“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一个或多个”。如本文使用的，术语“示例”意指用作非限制性示例、范例或实例。如本文使用的，术语“例如和诸如”列举了一个或多个非限制性示例、范例或实例的列表。如本文使用的，每当电路系统包括执行功能所需的硬件和代码(如果必要)时，电路系统“可操作”以执行该功能，而不管该功能的执行是否被禁用或未被启用(例如，通过用户可配置的设定、工厂调整等)。

如本文所用的，焊接式电力是指适合于焊接、等离子体切割、感应加热，CAC-A(碳弧切割/空气)和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)的电力。如本文使用的，焊接式电力供应是指可以提供焊接式电力的电力供应。焊接式电力供应可以包括用于将一次动力(例如，发动机驱动的发电，主动力等)转换为焊接式电力的发电部件(例如，发动机、发电机等)和/或功率转换电路系统。

图1示出了根据本公开的方面可用于焊接式操作的示例性系统。

在这方面，“焊接式”操作可以包括根据任何已知焊接技术的操作，包括诸如氧-燃料焊接等火焰焊接技术、电焊技术诸如保护式金属极电弧焊(即，焊条焊接)、金属惰性气体焊接(MIG)、钨极惰性气体焊接(TIG)、电阻焊，以及气刨(例如，碳弧气刨)、切割(例如，等离子体切割)、硬钎焊(brazing)、感应加热、软钎焊(soldering)等。

参考图1，示出了示例性焊接式布置10，其中操作者18佩戴着焊接头戴件20，并且使用焊炬30和焊接监控设备28焊接工件24，由设备12经由导管14将电力输送给该焊炬，该焊接监控设备可以用于监测焊接操作。设备12可以包括电源，可选地包括惰性保护气体源，以及送丝机，该送丝机将自动地提供焊丝/填料材料。另外，在一些情况下，发动机32可以用于驱动在焊接操作期间使用的设备或部件。例如，发动机32可以驱动在焊接操作期间使用的发电机、电源等。

图1的焊接式布置10可以被配置为通过任何已知的焊接式技术形成焊接接头。

可选地，在任何实施方案中，焊接设备12可以为向焊炬30的消耗性或非消耗性电极16提供直流电(DC)或交流电(AC)的电弧焊设备。电极16将电流输送至工件24上的焊接点。在焊接式布置10中，操作者18通过操纵焊炬30并触发电流的启动和停止来控制电极16的位置和操作。当电流流动时，在电极与工件24之间形成电弧26。导管14和电极16因此输送足以在电极16与工件之间形成电弧26的电流和电压。电弧26局部地熔化工件24和在电极16与工件24之间的焊接点处被供应给焊接接头的焊丝或焊棒(在消耗性电极的情况下为电极16，或在非消耗性电极的情况下为单独的焊丝或焊棒)，由此在金属冷却时形成焊接接头。

可选地，在任何实施方案中，焊接监控设备28可以用于监控焊接操作。焊接监控设备28可以用于监控焊接操作的各个方面，特别是实时地监控(即，正在发生焊接时)。例如，焊接监控设备28可以可操作地监控电弧特性诸如长度、电流、电压、频率、变化和不稳定性。可以(例如由操作者18和/或通过自动质量控制系统)使用从焊接监控获得的数据来确保正确的焊接。

如所示，设备12和头戴件20可以经由链路25进行通信，头戴件20可以经由该链路控制设备12的设定，和/或设备12可以将关于其设定的信息提供给头戴件20。虽然示出了无线链路，但是该链路可以为无线的、有线的或光学的。

可选地，在任何实施方案中，可以使用发动机驱动在焊接操作期间使用的设备或部件。例如，发动机32可以驱动在焊接操作期间使用的发电机、电源等。在一些情况下，可能期望获得与使用的发动机相关的信息。例如，可以收集与在焊接操作期间使用的发动机(和其操作)相关的数据并且用于(例如，基于其分析)监测和优化这些发动机的操作。收集和使用这样的数据可以以远程信息处理方式执行-即，数据可以在本地收集，在本地进行至少一些处理(例如，格式化等)，然后可以使用无线技术(例如，蜂窝、卫星等)被传送至远程管理实体(例如集中式管理位置、发动机提供者等)。

在各种示例性实施方案中，可以使用专用控制器(例如，如图1中的元件34所示)来控制、集中和/或优化数据处理操作。控制器34可以包括适当的电路系统、硬件、软件或其任何组合，以用于执行发动机相关的数据处理操作的各个方面。例如，控制器34可以可操作地与发动机32接口连接来获得与其相关的数据。可以经由模拟传感器和/或经由电子发动机控制单元(ECU)(如果存在的话)完成接口连接(或获得数据)。另外，控制器34可以可操作地跟踪或获取焊接相关的数据(例如，来自焊接监控设备28、来自设备12等)。然后，控制器34可以通过无线通信传输数据(例如，发动机相关的数据和焊接相关的数据两者)，以诸如促进远程监控和/或管理。具体地，这可以通过使用例如蜂窝和或卫星远程信息处理硬件来完成。

图2示出了根据本公开的方面的示例性焊接设备。图2的设备12包括天线202、通信端口204、通信接口电路系统206、用户接口模块208、控制电路系统210、电力供应电路系统212、送丝机模块214和气体供应模块216。

天线202可以为适合于由通信链路25使用的频率、功率电平等的任何类型的天线。

通信端口204可以包括例如双绞线以太网端口、USB端口、HDMI端口、无源光学网络(PON)端口，和/或用于与有线电缆或光缆接口连接的任何其它合适的端口。

通信接口电路系统206可操作以将控制电路系统210接口连接至天线202和/或端口204以进行传输和接收操作。对于传输，通信接口206可以从控制电路系统210接收数据并且将数据打包并根据在通信链路25上使用的协议将数据转换为物理层信号。对于接收，通信接口可以经由天线202或端口204接收物理层信号、从接收的物理层信号中恢复数据(解调、解码等)，并且将数据提供给控制电路系统210。

用户接口模块208可以包括机电接口部件(例如，屏幕、扬声器、麦克风、按钮、触摸屏等)和相关联的驱动电路系统。用户接口208可以响应于用户输入(例如，屏幕触摸、按钮按压、语音命令等)而生成电信号。用户接口模块208的驱动器电路系统可以调节(例如，放大、数字化等)信号并且将它们传输至控制电路系统210。用户接口208可以响应于来自控制电路系统210的信号而(例如，经由扬声器、显示器和/或电动机/致动器/伺服机等)生成可听的、可视的和/或触觉输出。

控制电路系统210包括电路系统(例如，微控制器和存储器)，该电路系统可操作以处理来自通信接口206、用户接口208、电力供应212、送丝机214和/或气体供应装置216的数据；并且将数据和/或控制信号输出至通信接口206、用户接口208、电力供应212、送丝机214和/或气体供应装置216。

电力供应电路系统212包括用于生成电力的电路系统以经由导管14输送至焊接电极。电力供应电路系统212可以包括例如一个或多个电压调节器、电流调节器、逆变器等。由电力供应电路系统212输出的电压和/或电流可以由来自控制电路系统210的控制信号控制。电力供应电路系统212还可以包括用于向控制电路系统210报告当前电流和/或电压的电路系统。在示例性实施方案中，电力供应电路系统212可以包括用于测量导管14(在导管14的任一端或两端处)的电压和/或电流的电路系统，使得报告的电压和/或电流是实际的而不是仅基于校准的预期值。

送丝机模块214被配置为将消耗性焊丝电极16输送至焊接接头。送丝机214可以包括例如用于保持焊丝的卷轴、用于将焊丝从卷轴中抽出以输送至焊接接头的致动器，以及用于控制致动器输送焊丝的速率的电路系统。致动器可以基于来自控制电路系统210的控制信号来控制。送丝机模块214还可以包括用于向控制电路系统210报告当前焊丝速度和/或剩余焊丝量的电路系统。在示例性实施方案中，送丝机模块214可以包括用于测量焊丝速度的电路系统和/或机械部件，使得报告的速度是实际值而不是仅基于校准的预期值。

气体供应模块216被配置为经由导管14提供保护气体以在焊接过程期间使用。气体供应模块216可以包括用于控制气体流量的电控阀。该阀可以由来自控制电路系统210的控制信号(其可以通过送丝机214路由或如虚线所示直接来自控制电路系统210)控制。气体供应模块216还可以包括用于向控制电路系统210报告当前气体流量的电路系统。在示例性实施方案中，气体供应模块216可以包括用于测量气体流量的电路系统和/或机械部件，使得报告的流量是实际值而不是仅基于校准的预期值。

图3描绘了根据本公开的方面支持热工作循环的可视显示的示例性电力供应。图3中示出了示例性焊接式电力供应300。焊接式电力供应300可以为发动机驱动的。在这方面，示例性焊接式电力供应300可以包括例如发动机302、发电机304和功率调节电路306。

发动机302机械地联接或连接至发电机304的转子。发动机302可以为可控制的以在多个速度诸如空转(例如，无或最小负载速度)和最大速度(例如，发动机302的最大额定功率)下操作。发动机速度可以诸如基于负载而增加和/或降低。发电机304基于来自发动机302的机械输入来生成输出功率。

功率调节电路系统306可以包括用于基于命令的焊接式输出将来自发电机304的输出电力转换成焊接式电力的合适电路系统。例如，功率调节电路系统306以期望电压向电极310和工件312提供电流，以执行焊接式操作。功率调节电路系统306可以包括例如开关模式电力供应或逆变器。功率调节电路系统可以包括从电源电路至输出(诸如至焊接螺柱)的直接连接和/或通过功率处理电路系统诸如滤波器、转换器、变压器、整流器等的间接连接。

在一些情况下，诸如在控制和/或支持焊接式电力供应300的操作和/或与其相关联的功能(例如，热工作循环相关信息的可视显示)中可以使用附加元件。在各种示例性实施方案中，这些附加元件中的每一个可以被实施为(并入至)焊接式电力供应300的部件，或被实施为单独的外部装置。如图3中所示，附加元件可以包括控制器308、用户接口314、一个或多个输入装置322、一个或多个输出装置324、功率测量电路系统326以及一个或多个环境传感器328。

控制器308包括用于控制焊接式电力供应300的操作和/或与其相关联的功能的合适电路系统。例如，控制器308可以(经由发动机输入303)从发动机302接收发动机转速信息，并且可以接收命令的发动机转速和/或命令的焊接式输出-例如，经由用户接口314获得的命令。当控制器308确定焊接式输出上的负载正在导致发动机转速下降或未能加速以匹配负载时，控制器308从命令的焊接式输出减小焊接式输出，以使得发动机转速能够增加。

用户接口314包括用于处理用户输入和/或用户输出的合适的电路系统，其中用户输入经由一个或多个输入装置(例如，开关、按钮、小键盘、触摸屏等)接收且用户输出经由一个或多个输出装置(例如，屏幕、音频装置等)提供。例如，用户接口314使得能够选择命令的功率电平或焊接式输出，诸如用于焊接式操作的电流或电压水平。用户接口314附加地或替代地使得能够选择发动机302的一个或多个速度(例如，以RPM为单位)，诸如空转发动机转速和/或负载下的发动机转速。

响应于检测到负载或负载的增加超过发动机302的容量，控制器308将功率调节电路系统306的焊接式输出从命令的焊接式输出减小和发动机302的转速与命令的发动机转速之间的差值成比例的量，同时监测发动机转速与命令的发动机转速之间的差值。例如，如果发动机302在增加负载时处于空转速度，那么控制器308将焊接式输出降低一定量，该一定量大于发动机由于发动机上的负载增加而从命令的速度降低的量。控制器308可以通过将发动机302的速度(例如，经由发动机输入303的RPM反馈)与命令的发动机转速之间的差值的连续样本比较来监控发动机转速与命令的发动机转速之间的差值以确定该差值是否在增加、降低或保持不变。

当控制器308检测到引起焊接式输出降低的条件时，控制器308继续降低焊接式输出，直至发动机302的速度与命令的发动机转速之间的差值开始降低(例如，当发动机302开始加速时)。随着发动机302的转速与命令的发动机转速之间的差值，控制器308增加焊接式输出直至焊接式输出等于命令的焊接式输出。

控制器308通过控制功率调节电路系统306或通过控制发电机304的磁场电流来控制焊接式输出。例如，控制器308可以通过降低功率调节电路系统306的电流输出或功率调节电路系统306的电压输出中的至少一个来降低焊接式输出。控制器308可以控制功率调节电路系统306的开关模式电力供应以减少输出功率和/或限制由连接至功率调节电路系统的负载所消耗的功率。附加地或替代地，控制器308可以通过降低发电机304中的磁场电流的大小来减小焊接式输出和/或通过增加发电机304中的磁场电流的大小来增加焊接式输出。

控制器308可以包括数字和/或模拟电路系统、离散或集成电路系统、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或任何其它类型的逻辑电路。示例性控制器308可以使用软件、硬件和/或固件的任意组合来实施。控制器308执行可存储在一个或多个机器可读存储装置316诸如易失性和/或非易失性存储器、硬盘驱动器、固态存储装置等上的机器可读指令318。

在根据本公开的各种示例性实施方案中，焊接式电力供应300和相关系统或装置可以被配置为支持有效工作循环信息的可视显示。在这方面，焊接式电源，诸如图3中所示的焊接式电力供应300，可以使用热保护以防止和/或减轻因过热可能造成的潜在危害。在这方面，热保护可以包括施加特定的保护措施或动作，诸如接合冷却装置、关闭电源、切断电源等。可以诸如基于温度控制热保护(以及作为其部分执行的动作)。例如，在许多现有系统中，使用双金属恒温器。在这方面，恒温器通常已取代与热保护一起使用的热敏电阻。恒温器具有两种状态，断开或闭合，并且根据温度改变状态。热敏电阻基于温度改变电阻，并且因此可以用于测量温度。

例如，两个恒温器可以与热保护结合使用，其中第一恒温器用于例如控制内部风扇的开启/关闭，且第二恒温器用于控制禁用/启用焊接输出。在这样的系统中，第二恒温器可以用于保护功率转换装置诸如开关、二极管、电容器、电感器、变压器等以及这些系统的绝缘。

在现有系统中，当确定需要激活热保护时(例如，当温度达到预定的最大温度时)，焊接输出被禁用(并且可选地，可以指示过热错误)。进行热保护可以基于例如所谓的“工作循环”来完成。在这方面，工作循环定义和控制何时施加热保护措施。焊接式电源的工作循环可以基于输出、时间和温度的组合来定义-例如，在给定的输出电流下、在特定循环(例如，10分钟持续时间)期间以及在特定的环境温度(例如，40℃环境温度)下的百分比。因此，在输出被禁用且指示错误(例如，过热)之前，在100A下额定为40％的焊接式电源将在40℃环境下以100A运行4分钟。然而，由于操作和环境条件的实时变化，实际运行时间可能与基于系统的预定义的额定工作循环确定的“设定”时间有所不同。例如，在较冷的环境和/或较低的平均输出电流下，焊接式电源可以运行超过4分钟。

因此，在根据本公开的各种实施方案中，可以基于操作和环境条件适应地和/或动态地确定剩余有效时间，且可以向操作者指示剩余时间以优化性能。在这方面，根据本公开配置的系统可以向操作者指示，例如，在焊接的同时(或者更好的是在进行焊接之前)，在给定的平均电流和当前环境温度下，操作者可在当前条件下继续焊接的剩余时间。例如，该指示可以被配置为充当和/或表现为例如电子装置(例如，便携式计算机或智能电话)中的电池剩余时间估计。该指示可以视觉地呈现-例如，显示在专用屏幕(例如，LCD)上或经由焊接设备中的任何可用显示装置显示。

可以基于各种因素和/或与其对应的参数来确定剩余焊接时间(通过适应地调整从额定工作循环确定的设定时间来计算的用于继续提供焊接电力的实际时间)。例如，剩余焊接时间可以基于环境条件(例如，温度)、操作条件(例如，被转换的功率)和系统的特性(例如，系统的温度分布图-即，热保护的装置和绝缘)中的一个或多个来确定。

可以诸如经由环境传感器328来测量环境温度。例如，环境传感器328可以包括在进入空气的气流中的热敏电阻，该热敏电阻可以基于从周围环境输入的进入空气中的温度测量值来确定环境温度。

可以(例如，经由功率测量电路系统326)测量被转换的功率。在这方面，功率测量可以在转换器的初级部分、转换器的次级部分或两者的组合中进行。可以基于平均输出焊接电流来测量或估计被转换的功率(例如，功率测量电路系统326可以被配置为获得并利用平均输出焊接电流的测量值)。在这方面，对于各种焊接式电源，可以基于由操作者提供的信息来测量或估计平均输出焊接电流。例如，对于电流控制工艺诸如焊条焊接(SMAW)或TIG(GTAW)焊接，由操作者提供的信息可以包括材料类型、材料直径、电极类型、电极直径、设定点平均输出电流等。对于电压控制工艺，信息可以为工艺、材料类型、材料厚度、焊丝类型、焊丝直径、电压设定点、焊丝速度设定点等。平均输出焊接电流也可以基于先前的焊接来估计。

系统的热分布图可以包括与系统的热特性有关的信息(例如，与加热/冷却速率特别是条件等有关的参数)。可以在系统设计期间评估(观察)热分布图，且可以基于该分布图修改该系统的设计。一旦完成系统的设计和实施，最终的热分布图可以被编译和存储(例如，存储至存储装置中，诸如存储至存储装置316或外部专用存储装置(未示出)中的一个中)。在热保护操作期间，可以读出热分布图(或基于其导出的信息)并将其用于预测热事件。

在热保护操作期间，可以获得或生成各种热相关信息(例如，实时环境温度读数、实时功率测量值、基于系统的热分布图的信息)，且焊接式电源(例如，控制器308)可以估计剩余焊接时间-即，操作者可继续焊接的实际时间。

然后可以向操作者指示剩余焊接时间。可以向操作者可视地指示剩余焊接时间。在图3的焊接式电力供应300中，一旦剩余焊接时间被确定，就可以将其提供给用户接口314，该用户接口然后可以经由输出装置324(例如，LCD屏幕等)将该剩余焊接时间输出给用户(例如，呈现为可视指示，诸如数值、百分比条等等)。

在示例性使用场景中，假定图3的焊接式电力供应300在100A下具有40％的额定工作循环，如果焊接是在30℃(如经由环境传感器328测量的)环境下进行且操作者将机器(经由输入装置322)设定为焊条焊工艺和选定100A时，控制器308可以估计出5分钟的剩余焊接时间，然后可以将其经由输出装置324可视地呈现给操作者。当操作者(经由输入装置322)上调电流设定点时，可以减小剩余焊接时间(以及因此经由输出装置324呈现的时间指示)。一旦操作者开始焊接，时间指示就将会降低。一旦操作者停止焊接，时间指示就将会增加。

在剩余时间结束时(和/或可选地，当满足对应的执行条件时)可以采取一个或多个热保护措施(例如，关闭焊接式电力供应300或至少其某些部件)。例如，焊接式电力供应300可以在关闭阈值(确定的时间届满、环境温度超过特定阈值等)时/的情况下被关闭。

图4描绘了根据本公开的方面用于热工作循环的可视显示的示例性方法的流程图。图4示出根据本公开包括多个示例性步骤(表示为框402至412)的流程图400，这些步骤用于诸如在合适系统(例如，图3的焊接式电力供应300)中(例如，可视地)呈现热工作循环。

在开始步骤402(其中设定焊接设备并开始焊接操作)之后，在步骤404中，(例如，经由图3的电力供应300中的环境传感器328)获得实时环境测量值(例如，温度)。

在步骤406中，(例如，经由图3的电力供应300中的功率测量电路系统328)(例如，基于平均输出电流)获得功率测量值。

在步骤408中，获得热分布图相关的信息(例如，从存储装置316读取的热分布图；如果有必要，热分布图可以基于当前条件经由控制器308进行处理)。

在步骤410中，基于获得的信息和系统的热工作循环，(例如，经由控制器308)确定实际的剩余焊接时间。

在步骤412中，(例如，经由图3的电力供应300中的输出装置324)将所确定的剩余焊接时间(例如，可视地)呈现给操作者。

在步骤414中，诸如当满足对应的热条件(例如，关闭阈值)时执行或采取热保护动作(例如，关闭电力供应)。在这方面，该系统中实施的热保护方案可以定义多个动作，每个动作具有对应的执行标准或条件以确定何时/是否采取行动。

根据本公开的其它实施方案可以提供一种非暂时性计算机可读介质和/或存储介质，和/或非暂时性机器可读介质和/或存储介质，其上存储有具有可由机器和/或计算机执行的至少一个代码段的机器代码和/或计算机程序，由此使机器和/或计算机执行如本文所述的方法。

因此，根据本公开的各种实施方案可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实施。本公开可以以集中方式在至少一个计算系统中或以分布式方式实现，在该分布式方式中，不同的元件分布在几个互连的计算系统上。适应于实行本文描述的方法的任何种类的计算系统或其它设备均是合适的。硬件和软件的典型组合可以为通用计算系统，其具有当被加载和执行时控制该计算系统使得其实行本文所述的方法的程序或其它代码。另一个典型实施方案可以包括专用集成电路或芯片。

根据本公开的各种实施方案也可以被嵌入至计算机程序产品中，该计算机程序产品包括能够实施本文描述的方法的所有特征，并且当其被加载至计算机系统中时能够执行这些方法。当前背景中的计算机程序意指旨在使具有信息处理能力的系统直接或在以下任一或两者之后执行特定功能的指令集合的任何语言、代码或符号的任何表达：a)转换为另一种语言、代码或符号；b)以不同的材料形式复制。

虽然已经就某些实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种改变并且可以替代等同物。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情况或材料适应于本公开的教导。因此，本公开旨在不限于所公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方案。

Claims (22)

1.一种焊接式设备，包括：

焊接式电力供应，所述焊接式电力供应用于提供焊接式电力；

输出装置，所述输出装置用于呈现与所述焊接式电力供应相关的信息，所述信息包括直到所述焊接式电力供应的输出被禁用时的剩余焊接时间的指示，其中所述指示包括以下至少一个：与剩余焊接对应的数值和与作为最大焊接时间的一部分的剩余焊接时间对应的可视指示；以及

控制电路，所述控制电路用于：

基于一个或多个参数确定所述剩余焊接时间，所述一个或多个参数对应于以下至少一个：

对应于环境条件的测量值、

功耗，或者

所述焊接式设备的热分布图；

生成被配置成经由所述输出装置呈现的剩余焊接时间的指示；以及

当满足阈值时禁用所述焊接式电力供应的输出。

2.根据权利要求1所述的焊接式设备，进一步包括用于测量一个或多个环境条件的环境测量传感器。

3.根据权利要求2所述的焊接式设备，其中所述环境条件包括环境温度，且所述环境测量装置包括热敏电阻。

4.根据权利要求1所述的焊接式设备，进一步包括用于测量在焊接式操作期间消耗的功率的功率测量电路。

5.根据权利要求4所述的焊接式设备，其中所述功率测量装置基于平均输出焊接电流或均方根(RMS)输出焊接电流、平均输入焊接电流、RMS输入焊接电流、平均输出焊接电压或RMS输出焊接电压、平均输入焊接电压、RMS输入焊接电压来测量功耗。

6.根据权利要求5所述的焊接式设备，其中基于由用户提供的信息，所述功率测量装置近似地估计平均输出焊接电流或RMS输出焊接电流。

7.根据权利要求6所述的焊接式设备，其中由所述用户提供的所述信息包括：

对于电流控制工艺，以下一个或多个：材料类型、材料直径、电极类型、电极直径或设定点平均输出电流；且

对于电压控制工艺，以下一个或多个：材料类型、材料厚度、焊丝类型、焊丝直径、电压设定点或焊丝速度设定点，所述控制电路被配置为基于先前焊接来近似地估计所述平均输出焊接电流。

8.根据权利要求1所述的焊接式设备，其中对应于环境条件的所述测量值和对应于所述功耗的测量值中的至少一个是实时测量值。

9.根据权利要求1所述的焊接式设备，进一步包括用户输入装置，所述控制电路被配置为基于来自所述用户输入装置的输入来确定所述剩余焊接时间。

10.根据权利要求1所述的焊接式设备，进一步包括存储装置以存储所述热分布图，所述热分布图基于所述焊接式设备的设计数据。

11.一种包括机器可读指令的非暂时性机器可读介质，所述机器可读指令在由处理器执行时使得所述处理器：

基于一个或多个参数确定直到焊接式电力供应的输出被禁用时的剩余焊接时间，所述一个或多个参数对应于以下至少一个：

对应于环境条件的测量值、

功耗，以及

所述焊接式设备的热分布图；

生成剩余焊接时间的指示，其中所述指示被配置成经由对应的输出装置而输出，且所述指示包括与剩余焊接对应的数值和与作为最大焊接时间的一部分的剩余焊接时间对应的可视指示中的至少一个；且

当满足阈值时禁用所述焊接式电力供应的输出。

12.根据权利要求11所述的机器可读介质，其中所述指令进一步使得所述处理器获得一个或多个环境条件的测量值。

13.根据权利要求12所述的机器可读介质，其中所述环境条件包括环境温度。

14.根据权利要求11所述的机器可读介质，其中所述指令进一步使得所述处理器获得在焊接式操作期间功耗的测量值。

15.根据权利要求14所述的机器可读介质，其中所述功率测量装置基于平均输出焊接电流或均方根(RMS)输出焊接电流、平均输入焊接电流、RMS输入焊接电流、平均输出焊接电压或RMS输出焊接电压、平均输入焊接电压、RMS输入焊接电压来测量功耗。

16.根据权利要求15所述的机器可读介质，其中所述指令进一步使得所述处理器基于由用户提供的信息来近似地估计平均输出焊接电流。

17.根据权利要求16所述的机器可读介质，其中由所述用户提供的所述信息包括：

对于电流控制工艺，以下一个或多个：材料类型、材料直径、电极类型、电极直径或设定点平均输出电流；且

对于电压控制工艺，以下一个或多个：材料类型、材料厚度、焊丝类型、焊丝直径、电压设定点或焊丝速度设定点，所述控制电路被配置为基于先前焊接来近似地估计所述平均输出焊接电流。

18.根据权利要求16所述的机器可读介质，其中对应于环境条件的所述测量值和对应于所述功耗的测量值中的至少一个是实时测量值。

19.根据权利要求11所述的机器可读介质，其中所述指令进一步使得所述处理器接收和利用用户输入以配置或控制剩余焊接时间的所述确定。

20.根据权利要求11所述的机器可读介质，其中所述指令进一步使得所述处理器从存储装置检索所述热分布图，在所述焊接式设备的设计和/或实施期间确定并存储所述热分布图。

21.一种焊接式设备，包括权利要求1-10所述的任一项技术特征或技术特征的任意组合。

22.一种机器可读介质，包括权利要求11-20所述的任一项技术特征或技术特征的任意组合。