CN111526960B

CN111526960B - 焊接电源的操作装置

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Publication number: CN111526960B
Application number: CN201880066540.6A
Authority: CN
Inventors: T·克莱恩
Original assignee: Sakai Welding Equipment Co
Current assignee: Sakai Welding Equipment Co
Priority date: 2017-09-23
Filing date: 2018-09-23
Publication date: 2024-08-23
Anticipated expiration: 2038-09-23
Also published as: US20230191523A1; JP7254368B2; JP2020534629A; CN111526960A; EP3684539A1; WO2019057334A1; US12023764B2; DE102018007707A1

Abstract

本发明涉及一种焊接系统的操作装置，其具有用于视觉显示所述焊接系统的设定参数值的显示器件并且包括输入器件，借助于所述输入器件能够改变所述焊接系统的参数。根据本发明，尽管需要考虑许多不同的参数，操作者仍应该能够执行可靠且快速的操作。为此目的，提出这样的操作装置，其中提供被设置在所述显示器件外部的操作装置的多个输入器件，所述输入器件被设计成软键，其中，在所述操作装置的分配模式中，经由所述操作装置的操作能够给每个所述软键相继地分配所述电焊方法或功能的不同参数，这是由于被设计为触敏触摸屏(14)的所述显示器件是可致动的，且通过从所述显示器件上显示的参数或功能的预定义选择中进行选择，相应软键能够被分配特定的参数或特定的功能，且在做出选择之后在所述操作装置的工作模式中通过致动相应软键能够改变相应的参数或能够应用该功能。

Description

焊接电源的操作装置

技术领域

本发明涉及焊接电流源的操作装置，其具有用于视觉呈现焊接方法的设定参数值的显示器件并且具有输入器件，借助于输入器件能够改变电弧焊接系统的参数。

背景技术

电弧焊接系统包含焊接电流源，能够借助于该焊接电流源向弧焊接焊炬提供执行电弧焊接方法所需的电流。除了电和电压之外，也能够针对焊接方法设定方法的其他参数和规格，包括焊丝馈送速度、气体供给、程序序列参数和/或特征曲线参数。具体地对于自动焊接方法，关于参数值和材料值以及其他值进行的预设定必须通过针对随后的过程序列的手动输入而被供给到控制器。之后，通常由操作者在示教过程中手动执行优化，并且设定参数被存储在电弧焊接系统的控制器中以用于随后的自动化加工方法。操作者也可以借助于操作装置独立于示教过程来手动控制焊接方法。

适于这些过程的操作装置通常具有显示装置，操作者能够在该显示装置上读取针对不同参数设定和/或规定的值并通过使用输入器件来改变这些值。已知各种输入装置，例如旋钮、按钮或硬件按钮。类似地，与操作装置结合使用的，也已知触敏显示装置，其被提供且被设计成用于显示和输入二者。

通常必须在工业生产的严苛环境中做出在操作装置上的这些设定。因此操作者应该也能够使用工作手套来操作操作装置，虽然操作者的触觉和敏感地操纵操作装置的可能性至少受到严格限制。对操作装置的另一个要求是，操作装置应使得操作者能够尽可能容易地操作与其相关的任务。

发明内容

因此，本发明的目标在于，提供在开始提到的类型的操作装置，借此操作者能够可靠且快速的执行操作，即使需要考虑大量不同参数。

根据本发明，通过提供操作装置的多个输入器件来实现该目的，所述输入器件被布置在所述显示器件外部并且被设计为软键，其中，在所述操作装置的分配模式中，经由所述操作装置的操作能够给每个所述软键相继地分配所述电焊方法或功能的不同参数，这是由于被设计为触敏触摸屏的所述显示器件能够被致动，且通过从所述显示器件上显示的参数或功能的预定义选择中进行选择，相应软键能够被分配特定的参数或特定的功能，且在选择之后在所述操作装置的工作模式中能够通过致动相应软键来改变相应的参数或应用该功能。在本发明的优选进展中，能够提供，每个软键能够以此方式被相继地被分配不同或相同的参数或功能。该目标也通过根据权利要求7所述的方法来实现。

发明因此考虑到，提供多个物理上可用的按钮(软键)作为操作装置上的输入器件，其能够借助于紧邻所述物理上可用的按钮(软键)的触摸屏被分配不同功能或参数，以用于影响电弧焊接方法。在这种情况下，操作装置应该能够被置于分配模式，其中至少一个物理上存在的输入器件能够被分配特定功能，即可能影响电弧焊接方法的之前确定的参数、影响控制面板的菜单导航或者影响焊接方法或焊接系统的另一配置，以用于操作装置的随后的工作模式。在操作装置的工作模式中，参数的每组值能够通过致动物理上当前存在的软键(物理上实现的输入器件)(也能够被称为硬件按钮)来改变。优选地执行从工作模式变化到分配模式。使用根据本发明的这种技术方案，因此可以使用较少且因此明确数量的多个被设计成硬件按钮的软键，通过借助于硬件按钮的手动介入且通过比实际提供的硬件按钮远远更多数量的参数、功能、输入，来控制复杂的电弧焊接方法。也可以以此方式来实现机器配置。操作者能够根据其要求来配置操作装置并且优选地借助于他能够确定的选择将所需参数分配给多个硬件按钮中的一个。因此硬件按钮中的至少一个(优选地几个且特别优选地全部硬件按钮)能够被相继分配给不同功能以用于控制焊接过程和/或用于配置焊接系统和/或操作装置，并且这些功能也能够从相应硬件按钮移除。就与本发明和可分配给至少一个硬件按钮的硬件按钮有关的所述“功能”而言，“功能”可指能够被做出且被用户使用来进行干预从而影响焊接方法和焊接系统的所有设定，包括焊接系统和操作装置本身的配置。因此，“功能”可以在非详尽的列表中包括焊接参数、焊接系统的功能，例如“气体开启”和“气体关闭”、加/减、增大和减小值、输入或通过控制装置的菜单来导航。

根据本发明，相应功能将借助于触敏触摸屏被分配。触摸屏和其上显示的GUI(图形用户界面)与其程序逻辑一起具有显示可用于在触摸屏上进行选择的参数和/或功能并提供它们以供选择的功能。触摸屏和其上显示的GUI(图形用户界面)与其程序逻辑一起还具有使得操作者可以通过在触摸屏上手动致动，从而针对参数至被提供在操作装置上的多个硬件按钮中的特定硬件按钮的可改变分配来选择参数。在这种情况下，优选地应该可以将给定参数分配给几个硬件按钮中的任意按钮，因此，该操作装置能够不仅以方法专有的方式被配置，而且还能够针对每个电弧焊接过程以用户专有的方式被配置。这种分配优选地在操作装置的分配模式中被执行。

在本发明的优选实施例中，分配模式也能够针对各个硬件按钮被独立地切换，且同时其他硬件按钮处于工作模式，并且例如焊接过程能够同时被这些其他硬件按钮来影响。触摸屏和在每种情况下显示的GUI以及程序逻辑一起优选地也被指定能够在分配模式和工作模式之间来回切换的功能。不过，在本发明的另一些实施例中，也为此提供单独的硬件按钮。

在本发明的又一优选实施例中，具体地对于其值应该在一定范围内上下可调(也就是说增加或减小)的参数，多个成对的硬件按钮能够被设置成操作装置上的软键，优选地紧邻显示装置。使用硬件按钮对中的每对，能够该对中的一个硬件按钮被提供用于增加被分配参数值，并且该对中的另一硬件按钮被提供用于减小被分配参数值。作为硬件按钮对的替代方案，也能够提供摇杆按钮，在一个方向上致动该摇杆按钮会增加参数值并且在另一方向上致动该摇杆按钮会减小参数值。恰如硬件按钮对，摇杆按钮通常具有两个按钮，其能够被用于使得能够选择相关联的功能，例如使用摇杆按钮的一个按钮来增加某个参数值并且使用另一按钮来减小同一参数值。非详尽列表的进一步示例包括对功能“保护气体打开”或“保护气体关闭”或“送丝器打开”或“送丝器关闭”的是/否决定，这些功能同样可以均被输入到操作装置中，并且从而也可以通过摇杆按钮上的两个按钮之一被输入到控制器中。

能够实现对操作装置的特别直观的操作，因为能够通过触摸触摸屏的特殊区域，具体地紧挨着相应软键的区域，来实现从工作模式向分配模式的切换。在这样的情况下，也能够优选地提供，在触摸屏上自动显示对焊接过程的参数的选择，能够选择其中一个参数以用于软键，具体地用于触摸屏的其相邻区域之前被致动的软键，以便通过在到达工作模式之后精确地使用这个软键来随后改变这个参数的值。一旦进一步改变成分配模式，具体地针对同一软键改变成分配模式，则来自参数列表的参数，具体地与之前设定的参数不同的参数，能够进而被指定给所述软键。

也能够优选是，分配模式能够针对各个软键被分别设定。为此特别简单且直观的操作选项是，各个软键通过相应GUI被分配给触摸屏上的某些区域或区，并且当在触摸屏上触摸或致动软键的特定区时，激活分配模式。从人机工程学的角度考虑在这种情况下能够特别有利的是，，如果一些或优选地全部的物理上存在的软键沿着触摸屏的边缘和外部被设置且彼此相距一定距离。触摸屏的邻近相应软键的相应区域，优选地邻近触摸屏的边缘的区域，能够被分配给相应软键以用于当其被触摸或致动时仅为这个软键激活分配模式。优选地，对于每个或至少对于多个现有软键，可以单独地激活仅用于这一个软键的分配模式。换言之，在本发明的优选实施例中，对于各个软键，其中它们相应的分配模式中的每一个都可以一个接一个地被激活，并且只能在没有其他分配模式处于活动状态时被激活，或者当新的分配模式被激活时，另一个软键的仍处于活动状态的分配模式被中止或结束。类似地，能够优选地提供，活动的分配模式必须首先通过在操作装置上采取行动、例如致动触摸屏被主动地关闭，之后能够激活新的分配模式。

在本发明的优选实施例中，能够提供至少一个双按钮或摇杆按钮，如果其两个按钮被分配两个相关但不同功能，例如加/减功能，则当触摸屏的被分配给它们的区域被致动时，针对给定双按钮或摇杆按钮的两个按钮中的每个，分别进入分配模式。

在可以特别快速的配置的操作装置的又一优选实施例中，对于双按钮或摇杆按钮，其中针对双按钮或摇杆按钮的两个按钮中的每一个，分别激活分配模式，则当一个功能被分配给双按钮或摇杆按钮的两个按钮中的一个时，通过这个单个分配，双按钮或摇杆按钮的两个按钮都可以自动切换到执行模式

如果如在本发明的优选实施例中那样只要分配模式已经结束自动激活工作模式，则能够特别有助于特别简单、可靠且同时快速的操作。在本发明的这种实施例的有利进展中，只要参数被分配给处于分配模式的对应软键就能够自动结束分配模式并且能够激活执行模式。这样的分配能够方便地发生，因为显示在触摸屏上的参数经由触摸操作触摸屏而被选择并且因此针对相应软键被激活。在本发明的又一优选实施例中，触摸屏能够具有中间和/或中央区域，其中激活分配模式的给定分配模式中，显示，优选地以列表形式显示可用于响应软键选择的参数。

对于仅允许两个值(例如“开”或“关”)的焊接过程的参数，能够提供至少一个单个的硬件按钮来作为软键。如果分配模式被请求，则触摸屏优选地仅提供仅允许两个数字值(例如“0”和“1”或者“开”和“关”等)的参数以用于这个按钮的选择。这种参数的示例例如是“保护气体供给”开或者“保护气体供给”关。在这种实施例的优选进展中，也能够在操作装置上提供多个单个硬件按钮，其中每个均能够被分配给仅允许数字值的参数。结合本发明，软键(硬件按钮)在不同示例性实施例中针对工作模式的功能能够不同。例如，可以给一个或更多个软键提供一个程序逻辑，使其形成双稳态或单稳态开关。两种变型都可以在按钮信号的边缘被边缘触发。这能够对上升或下降边缘做出反应。换言之，软键能够在其被致动时或其被释放时触发动作。

本发明的进一步优选实施例从权利要求、说明书和附图中得出。

附图说明

参考附图中仅被示意性示出的示例性实施例更具体地解释本发明，附图中：

图1示出用于焊接电流源的透视图，其具有操作装置以及被连接到它的两个极接触装置的焊接电流线缆；

图2示出能够借助于线缆被连接到焊接电流源的操作装置；

图3示出图2的操作装置，其具有处于工作模式的触摸屏；

图4示出图3的操作装置，其触摸屏处于分配模式；

图5示出图3的操作装置，其触摸屏在另一操作水平上处于工作模式；

图6示出图5的操作装置，其触摸屏在另一操作水平上处于分配模式。

具体实施方式

图1示出了焊接电流源1，其中电流和电压被提供以用于借助于电弧焊接焊炬(未具体示出)来执行电弧焊接方法。此外，焊接电流源1包含具有作为操作装置的操作面板2的控制装置，使用该操作面板2，在每种情况下要被执行的电弧焊接过程的参数能够被设定并且能够控制焊接过程。在当前情况下，能够使用焊接电流源1，例如以便执行MIG/MAG或也能够执行TIG、等离子体、电极以及所有其他的电弧焊接过程或者大电流应用。在本发明的另一些可能实施例中，还能够使用焊接电流源执行其他电弧焊接和切割方法过程。两个极接触装置5、6分别被提供用于连接一个焊接电流线缆3并且从焊接电流源1的外壳4突出。如图1能够看到的，外壳4的上部区段4a在外壳的两侧上相对于下部外壳区段4b的T形的较窄前部130突出。关于下部外壳区段4b的T形的后部较宽部131，上部外壳区段4a具有的宽度至少近似地对应于下部外壳区段4b的T形的后部较宽部131的宽度。这种配置导致在外壳的每个侧面上产生上部外壳区段4a的一个区域，其中上部外壳区段的突出部的底侧7被外壳盖(在此被外壳板)覆盖并且因此可自由出入。上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域在示例性实施例中是矩形的并且能够从前侧且从外壳4的一侧自由出入。上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域通过下部外壳区段的T形的较窄部彼此分开。在上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域中的每个上设置有这两个极接触装置5、6中的一个，以致两个区域中的每个上仅存在一个极接触装置5、6。这两个极接触装置5、6因此在上部外壳区段4a的底侧7从根据本发明的优选焊接电流源1的外壳4突出。焊接电流源的外壳4被设置在两件式设立元件9上，使用该设立元件9，外壳能够被设立在表面上。

在图1的图释中，控制面板2在外壳的前侧上被永久地集成到外壳中。另一方面，图2中的图释示出焊接电流源的替代性实施例，其基本是相同的，其中示出具有电气线缆8且没有被固定地附接到外壳的操作面板2。借助于通入外壳4且在此被连接到控制电子部件的线缆8，能够在控制面板2和控制电子部件(未具体示出)之间交换数据。来自这两个实施例的这两个控制面板2在其他方面是相同的，能够以相同方式操作并且提供同样的功能范围。

图2中示出的控制面板2具有外壳10，近似矩形的触敏触摸屏14被插入到外壳10中并具有显示装置的功能。外壳具有两个抓握条15、16，其根据人体工程学考虑被设计，以致操作者能够以简化方式握持控制面板2。在紧挨着其两个侧边缘17、18的区域中，六个硬件按钮20、21、22；23、24、25被设置在触摸屏14外侧但邻接触摸屏14。两个上方硬件按钮20、21和23、24均被设计成能够彼此独立地操作的一对按钮。当相应按钮对中的一个按钮被致动时，增加参数值；然而当相应按钮对中的另一个按钮被致动，减小参数值。这增加和/或减少能够在每次致动时以特定间隔步骤发生。然而使用触摸屏每侧上的最下方按钮22、25，能够接通或断开焊接功率系统的功能或性质。当相应按钮22、25被致动时，它们被接通，并且当它们被再次致动时它们被断开。

为了操作焊接电流源和提供在焊接电路中的可能的其他部件，控制面板能够被设定成两种不同模式，即工作模式和分配模式。在其基本设定中，控制面板处于工作模式，其中当按钮20-25中的一个被致动时，调整被分配给相应硬件按钮20-25的参数的值。图3中示出了触摸屏和硬件按钮的特定配置以及被提供在触摸屏14上的显示(GUI)的示例。因此，触摸屏14的GUI具有中央区域28，在该中央区域28中在工作模式中显示参数的当前实际值。在示例性实施例中，例如显示参数焊丝馈送速度、电压、电流和马达电流的实际值。在工作模式中，被分配给各个硬件按钮的参数的设定点也经由硬件按钮20-25被显示在触摸屏14的两个边缘区域29、30中。对于每个硬件按钮，参数值被显示触摸屏的相应边缘区域29、30上的紧邻对应按钮的位置处。对于硬件按钮22、25，经由相应按钮20、25能够被接通或断开的功能(在此是手动焊丝馈送和手动焊丝收回)被显示在边缘区域29、30中。

通过触摸触摸屏的边缘区域29、30，可以从工作模式转换到分配模式。在这里示出的优选示例性实施例中，仅针对挨着触摸屏14上的触摸点的硬件按钮来激活分配模式。在这样的情况下，摇杆按钮(20、21、23、24)和双按钮(例如用于+/-设定)均被看作仅是一个按钮。因此每个硬件按钮20-25在触摸屏14上具有与其相邻的一个区域，致动该区域会导致仅将这个硬件按钮从工作模式切换成分配模式。

图4中示出了硬件按钮对20、21；23、24中的一个的这种的分配模式。如这里所示，由于激活分配模式，所以在触摸屏14的中央区域28中的显示已经改变。现在在中央区域中显示了一个列表，其具有可被分配给相应硬件按钮的可能参数。因为列表长于显示区域，所以可以通过使用触敏箭头按钮作为触摸屏的一部分来导航列表。触摸所显示参数中的一个则能够选择一个参数并且将其分配给当前被激活的分配模式所针对的相应硬件按钮。通过选择和分配，分配模式自动结束并且重新激活工作模式。因此控制面板能够被用于再次控制焊接过程。在任意时刻，不管对于与上文相同的硬件按钮，还是对于硬件按钮20、21、22、23、24、25中的任意其他按钮，均可以从工作模式切换成分配模式并且给相应硬件按钮分配与当前可用参数分配不同的参数，和/或给相应硬件按钮分配另一功能。硬件按钮20-25因此被设计成软键，其目的和/或功能是不固定的且能够改变。图5的图释中示出了控制面板2的GUI的另一水平。在这个水平，在触摸屏14的中央区域28上示出了与焊接电流源及其控制器所连接到的网络有关的信息。硬件按钮20-25被分配有导航功能，例如“上/下”、“左/右”、“取消/重做”、“跳格(Tab)”和“回车”、“加/减”。通过使用导航功能，能够激活特定的输入掩码或选择菜单，例如通过使用当前被分配给按钮22的跳格功能。这同样可以借助于"向上箭头"或者"向下箭头"按钮来实现。用这"+"/"-"按钮，之前激活的参数的值能够增加或减小，并且使用"回车"按钮25被保存。硬件按钮也以这个水平被设计成软件。能够通过在紧邻相应按钮的边缘区域29、30的区域中触摸触摸屏14来再次做出按钮20-25中的一个的功能的变化。因此，代替之前的工作模式，分配模式被激活并且在触摸屏14的GUI的中央区域28中激活导航功能符号的选择菜单。通过选择显示的导航功能中的一个，其被分配给相应硬件按钮，分配模式结束，并且工作模式被激活。

在未示出的另一变型中，能够通过导航按钮对图4的参数的分配进行选择，如图6所示。为此目的，导航按钮能够在分配模式中被分配给硬件按钮以用于选择并分配各个硬件按钮的参数，并且能够在分配模式的时间段上被分配给硬件按钮。

附图标记列表

1 焊接电流源

2 控制面板

3 焊接电流线缆

4 外壳

4a 上部外壳区段

4b 下部外壳区段

5 极接触装置

6 极接触装置

7 底侧

8 线缆

9 站立元件

10 外壳

14 触摸屏

15 抓握条

16 抓握条

17 侧边缘

18 侧边缘

20 硬件按钮

21 硬件按钮

22 硬件按钮

23 硬件按钮

24 硬件按钮

25 硬件按钮

28 中央区域

29 边缘区域

30 边缘区域

Claims

1.一种焊接系统的操作装置，其具有用于视觉呈现所述焊接系统的设定参数值的显示器件并且具有输入器件，借助于所述输入器件能够改变所述焊接系统的参数，

特征在于

提供被设置在所述显示器件外部的所述操作装置的多个输入器件，并且所述输入器件被设计成软键，其中，在所述操作装置的分配模式中，经由所述操作装置的操作能够给每个所述软键相继地分配所述焊接系统或功能的不同参数，这是由于被设计为触敏触摸屏的所述显示器件能够被致动，且通过从所述显示器件上显示的参数或功能的预定义选择中进行选择，相应软键能够被分配特定的参数或特定功能，且在选择之后，在所述操作装置的工作模式中通过致动相应软键能够改变相应的参数或能够应用该功能；以及

至少一对硬件按钮，借助于所述至少一对硬件按钮，当所述一对硬件按钮中的一个硬件按钮被激活时，参数值在一个方向上变化，并且当所述硬件按钮对中的另一个硬件按钮被致动时，同一参数值在另一个方向上变化，其中不同参数能够被相继地分配给同一对硬件按钮。

2.根据权利要求1所述的操作装置，特征在于，操作模式能够通过致动所述触摸屏被切换到所述分配模式。

3.根据权利要求2所述的操作装置，特征在于，所述触摸屏的一个区域在被致动时使得针对特定硬件按钮激活所述分配模式。

4.根据权利要求2或3所述的操作装置，特征在于，所述触摸屏的多个区域，其中当这些区域中的一个被激活时，针对所述硬件按钮中的特定硬件按钮激活所述分配模式。

5.根据权利要求4所述的操作装置，特征在于，所述硬件按钮中的特定硬件按钮是仅一个摇杆按钮或仅一个双按钮。

6.根据权利要求4所述的操作装置，特征在于，所述特定硬件按钮是仅一个硬件按钮。

7.根据权利要求4所述的操作装置，特征在于，至少一个双按钮或摇杆按钮，当其两个按钮被分配属于一组但不同的两个功能时，一旦激活所述触摸屏的被分配给它们的所述区域，则针对相应双按钮或摇杆按钮的所述两个按钮中的每个，分别进入分配模式。

8.根据权利要求7所述的操作装置，特征在于，所述两个功能是加功能和减功能。

9.根据权利要求7所述的操作装置，特征在于，在双按钮或摇杆按钮的情况下，其中针对所述双按钮或摇杆按钮中的所述两个按钮中的每个分别激活分配模式，则当一个功能被分配给所述双按钮或摇杆按钮中的所述两个按钮中的一个时，所述双按钮或摇杆按钮中的两个按钮都切换到执行模式。

10.根据权利要求9所述的操作装置，特征在于，所述触摸屏的配置，借助于该配置，当参数或功能被分配给所述硬件按钮中的一个时，发生从所述分配模式到所述工作模式的自动改变。

11.根据权利要求10所述的操作装置，特征在于，借助于一种配置，能够针对所述硬件按钮中的至少几个硬件按钮、独立于其他硬件按钮，能够激活且也禁用所述分配模式。

12.借助于操作装置控制焊接系统的方法，该操作装置被或者能够被连接到所述焊接系统以用于供给控制信号，所述操作装置为此具有显示器件以用于视觉呈现焊接系统的设定参数值并且具有输入器件，所述输入器件被致动以改变焊接系统的参数，特征在于，所述操作装置的被设计成软键的多个输入器件被设置在所述显示器件外部，其中，在所述操作装置的分配模式中，所述焊接系统的不同参数能够通过如下步骤被相继地分配给所述软键中的每个，即被设计成触敏触摸屏的所述显示器件被致动，并且通过从所述显示器件上显示的参数或的预定义选择中进行选择，相应软键能够被分配特定的参数，且在选择之后或与所述选择同时地在所述操作装置的工作模式中能够通过致动相应软键来改变相应参数，以及至少一对硬件按钮，借助于所述至少一对硬件按钮，当所述一对硬件按钮中的一个硬件按钮被激活时，参数值在一个方向上变化，并且当所述硬件按钮对中的另一个硬件按钮被致动时，同一参数值在另一个方向上变化，其中不同参数能够被相继地分配给同一对硬件按钮。