CN112453644A - 焊接电力供应器和用于焊接电力供应器的用户界面 - Google Patents

焊接电力供应器和用于焊接电力供应器的用户界面 Download PDF

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达雷尔·李·西克尔斯
克雷格·斯蒂芬·克诺那
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Abstract

提供了所公开的示例电力供应器、用户界面和方法用于对焊接电源和/或送丝器的可配置设置和/或默认设置进行简单且直观的设置。焊接参数可以对应于默认设置和/或出厂设置,该默认设置和/或出厂设置表示针对特定焊接过程的经验性引证值(例如,基于材料类型、电极直径、焊接工艺和/或工具等)。焊接参数可以附加地或可替代地配置用于特定目的。一旦选择了可配置设置,可配置设置就控制系统输出。此外,一旦已建立了一组可配置的焊接参数,操作者可以通过重置焊接参数来返回到默认设置。

Description

焊接电力供应器和用于焊接电力供应器的用户界面
相关申请的交叉引用
本申请是非临时专利申请,要求于2019年9月9日提交的名称为“Welding PowerSupplies And User Interfaces For Welding Power Supplies(焊接电力供应器和用于焊接电力供应器的用户界面)”的美国临时专利申请号62/897,778的优先权,该申请的内容通过引用以其整体并入本文。
背景技术
普通的金属焊接技术利用电弧作用产生的热量将工件转变为熔融状态,以促进焊接工艺。采用这种电弧作用原理的一种技术是送丝焊接。如果适当调整焊接装置,则送丝前进和电弧作用循环将平稳地进行,从而提供良好的焊缝。
传统上,在焊接操作期间,操作者选择电平和提供给焊接位置的资源的类型,当然,这取决于焊接的具体情况和所焊接的材料。然而,不同种类的焊丝电极在焊接装置的不同操作设置下表现良好。
常规地,焊接装置依赖于操作者的知识和才智来为所使用的焊丝电极和焊接状况选择最合适的电压和送丝设置。不幸的是,在许多情况下,焊接操作者是业界新手,特别是在便携式焊接装置的情况下。如果操作者未适当调整电压和送丝速度设置,则电弧作用可能不足以产生良好的焊缝,或根本无法产生任何焊缝。此外,在传统装置中,送丝速度控制和电压控制要么彼此独立要么直接相关,从而使操作者难以调整焊接参数以取得期望的一组参数。
发明内容
公开了焊接电力供应器和用于焊接电力供应器的用户界面,基本上如通过附图中的至少一个附图所展示的和结合附图中的至少一个附图所描述的,如权利要求更完整地阐述的。
附图说明
当参照附图阅读以下详细说明时,本公开内容的这些和其他特征、方面和优点将得到更好的理解,在所有附图中,类似的附图标记表示类似的零件,在附图中:
图1A是根据本公开内容的各方面的示例焊接系统的示意图,该示例焊接系统包括电力供应器,该电力供应器具有用于配置焊接工艺的用户界面。
图1B是根据本公开内容的各方面的另一示例焊接系统的示意图,该另一示例焊接系统包括送丝器,该送丝器具有用于配置焊接工艺的用户界面。
图1C是根据本公开内容的各方面的另一示例焊接系统的示意图,该另一示例焊接系统包括连接至焊接电力供应器和/或送丝器以配置焊接工艺的用户界面。
图2是根据本公开内容的各方面的包括自动设置(Auto-Set)焊接参数在内的焊接工艺的示例界面的前视图。
图3至图7提供了根据本公开内容的各方面的实施可配置焊接工艺的一系列代表性示例界面。
图8至图10提供了根据本公开内容的各方面的实施默认焊接工艺的一系列代表性示例界面。
图11是根据本公开内容的各方面的包括自动设置焊接参数在内的焊接工艺的示例界面的另一前视图。
图12A和图12B提供了根据本公开内容的各方面的代表示例机器可读指令的流程图,该示例机器可读指令可以由图1A至图1C的示例系统执行以实施包括自动设置焊接参数在内的焊接工艺。
附图不一定按比例绘制。在适当情况下,相似或相同的附图标记用于表示相似或相同的部件。
具体实施方式
所公开的示例电力供应器、用户界面和方法允许对焊接电源和/或送丝器的可配置设置和/或默认设置进行简单直观的设置。
在一些示例中,焊接系统包括电源,用于基于一个或多个焊接参数(例如,电压、电流、电力、送丝速度、气体流速、脉冲速率、工件厚度、工件材料类型、电极类型、焊接工艺、行进速度、电弧长度或接头类型等)将电力输送至焊炬。如本文所公开的,焊接参数可以对应于默认设置和/或出厂设置,该默认设置和/或出厂设置表示针对特定焊接工艺的经验性引证值(例如,基于材料类型、电极直径、焊接工艺和/或工具等)。焊接参数可以被配置用于特定目的。换句话说,可以提供界面(如自动设置按钮)以允许操作者能够调整一个或多个焊接参数。第二输入装置(如选择器开关、旋钮、触摸屏输入)从操作者接收与一个或多个焊接参数的值的期望变化有关的输入。一旦选择了可配置设置,该可配置设置就在没有附加输入的情况下控制系统输出。在建立了一组控制的焊接参数后,控制器基于控制的优选焊接参数设置来控制电源输送电力或控制焊丝送丝器使电极丝前进。
此外,一旦建立了一组可配置的焊接参数,操作者可以通过重置焊接参数来返回到默认设置。例如,操作者可以诸如使用自动设置按钮来提供与返回到默认焊接参数设置的选择相对应的输入。控制器然后可以从与一个或多个默认焊接参数相关联的值(例如,对应于最佳实践、凭经验获得的值等)的列表访问默认焊接参数设置。成功重置后,基于默认焊接参数设置,电源输送电力或焊丝送丝器以使电极丝前进。
焊接参数的状态(例如,无论该设置对应于默认设置还是配置的设置)和参数的值可以显示在呈现给操作者的显示装置上。例如,显示器可以包括信息栏,以向操作者显示与指令或响应相对应的图形或文本,以帮助调整焊接参数设置。
在所公开的示例中,一种焊接系统包括:电源,该电源被配置为基于一个或多个焊接参数将电力输送至焊炬;焊丝送丝器,该焊丝送丝器被配置为基于该一个或多个焊接参数使焊丝电极前进到该焊炬;以及界面。该界面包括:第一输入装置,该第一输入装置被配置为接收与对该一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置的选择相对应的输入;显示装置,该显示装置被配置为响应于选择了默认设置而显示默认指示器,或响应于选择了可配置设置而显示可配置指示器;以及第二输入装置,该第二输入装置被配置为接收与该一个或多个焊接参数的值的改变有关的输入。控制电路系统被包括并且被配置为:从该第一输入装置接收与对可配置设置的选择相对应的输入;从该第二输入装置接收与该一个或多个焊接参数中的某个焊接参数的值的改变相对应的输入;基于接收到的改变而从该一个或多个焊接参数的默认焊接参数值调整焊接参数的值;将调整后的值指派为优选焊接参数设置,并将调整后的值存储在与一个或多个优选焊接参数相关联的值的列表中;基于该优选焊接参数设置来控制该电源输送电力或控制该焊丝送丝器使电极丝前进;从该第一输入装置接收与对默认焊接参数设置的选择相对应的输入;从与一个或多个默认焊接参数相关联的值的列表访问该默认焊接参数设置;以及基于该默认焊接参数设置来控制该电源输送电力或控制该焊丝送丝器使该电极丝前进。
在一些示例中,该控制电路系统应用一个或多个调整边界,使得对默认焊接参数值的调整受到该一个或多个调整边界的限制。在示例中,该一个或多个调整边界是该默认焊接参数值的百分之五。在一些示例中,该一个或多个调整边界对应于预定值。
在示例中,该界面包括图形范围指示器,以表示默认焊接参数范围或焊接参数阈值范围,使得在该默认焊接参数范围的第一侧表示上限值,并且在该默认焊接参数范围的与该第一侧相反的第二侧表示下限值。
在一些示例中,该界面包括指示选择了默认焊接参数的图形十字线。在示例中,该界面包括指示选择了可配置焊接参数的图形带。在一些示例中,该图形带在该图形范围指示器上的位置对应于该焊接参数相对于该默认焊接参数的值。在示例中,输入类型是点击、双击或按住该输入装置持续预定时间量之一,该输入类型对应于相应装置的不同功能。
在一些示例中,该控制电路系统进一步被配置为根据一个或多个焊接工艺来控制该电源输送电力,该一个或多个焊接工艺中的每个焊接工艺对应于一个或多个可配置设置。在示例中,该一个或多个焊接参数包括电压、电流、电力、送丝速度、气体流速、脉冲速率、工件厚度、工件材料类型、电极类型、焊接工艺、行进速度、电弧长度或接头类型中的一者或多者。
在所公开的示例中,一种焊接系统,包括:电源,该电源被配置为基于一个或多个焊接参数将电力输送至焊炬;焊丝送丝器,该焊丝送丝器被配置为基于该一个或多个焊接参数使焊丝电极前进到该焊炬,其中,该一个或多个焊接参数包括电压或送丝速度;界面。该界面包括:第一输入装置,该第一输入装置被配置为接收与对该一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置的选择相对应的输入;显示装置,该显示装置被配置为响应于选择了默认设置而显示默认指示器,或响应于选择了可配置设置而显示可配置指示器。电压选择旋钮接收与被提供给该焊炬的电压有关的输入,并且送丝速度选择旋钮从该焊丝送丝器接收与该送丝速度有关的输入。控制电路系统从该第一输入装置接收与对可配置设置的选择相对应的输入;接收与该电压或该送丝速度中的一个或多个的值的改变相对应的输入;基于接收到的改变调整该电压或该送丝速度的值;将该电压或该送丝速度的调整后的值指派为优选焊接参数设置,并将调整后的值存储在与一个或多个优选焊接参数相关联的值的列表中;以及基于该优选焊接参数设置来控制该电源输送电力或控制该焊丝送丝器使电极丝前进。
在一些示例中,该控制电路系统从该第一输入装置接收与对默认焊接参数设置的选择相对应的输入;从与一个或多个默认焊接参数相关联的值的列表访问该默认焊接参数设置;以及基于该默认焊接参数设置来控制该电源输送电力或控制该焊丝送丝器使该电极丝前进。
在一些示例中,信息栏用于向操作者显示图形或文本,该图形或文本提供与用户输入相对应的指令或响应。在示例中,该界面包括焊接工艺类型输入装置,该焊接工艺类型输入装置被配置为接收与焊接工艺类型有关的输入,其中,至少部分地基于该焊接工艺类型来计算电力输出的值和默认焊接参数值的范围。
在一些示例中,该焊接工艺类型输入装置包括作为焊接工艺类型的金属惰性气体(MIG)或钨极惰性气体(TIG)焊接工艺中的一种或多种焊接工艺的可选选项。在示例中,该界面包括工件输入装置,该工件输入装置被配置为接收与工件的材料厚度有关的输入,其中,该控制电路系统进一步被配置为基于该材料厚度确定该默认焊接参数值。
在一些示例中,该界面包括带有该电压的当前值的指示的第一图形范围指示器和带有该送丝速度的当前值的指示的第二图形范围指示器。在示例中,该控制电路系统进一步被配置为响应于经由该电压输入装置接收到的输入来更新该电压的参数的当前值的指示,并且响应于经由该送丝速度输入装置接收到的输入来更新该送丝速度的当前值的指示。
在一些示例中,该控制电路系统进一步被配置为应用一个或多个调整边界,使得对默认焊接参数值的调整受到该一个或多个调整边界的限制。
如本文所使用的,“电力转换电路系统”和/或“电力转换电路”是指将电力从一种或多种第一形式(例如,由发电机输出的电力)转换为具有电压、电流、频率和/或响应特性的任意组合的一种或多种第二形式的电路系统和/或电气部件。电力转换电路系统可以包括安全电路系统、输出选择电路系统、测量和/或控制电路系统和/或用于提供适当特征的任何其他电路。
如本文所使用的,术语“第一”和“第二”可以用于列举相同类型的不同部件或元件,并且不一定暗示任何特定顺序。
如本文所使用的术语“焊接型系统”包括能够供应适用于焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊/预加热(包括激光焊和激光熔覆)的电力的任何装置,该装置包括逆变器、转换器、斩波器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器等、以及与其相关联的控制电路系统和其他辅助电路系统。
如本文所使用的,术语“焊接型电力”是指适合于焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)的电力。如本文所使用的,术语“焊接型电力供应器”和/或“电力供应器”是指在向其施加电力时能够为焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)提供电力的任何装置,包括但不限于逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器等、以及与其相关联的控制电路系统和其他辅助电路系统。
如本文所使用的,“电路”或“电路系统”包括任何模拟和/或数字部件、功率和/或控制元件(比如微处理器、数字信号处理器(DSP)、软件等)、分立部件和/或集成部件,或其多个部分和/或组合。
本文所使用的术语“控制电路”、“控制电路系统”和/或“控制器”可以包括数字和/或模拟电路系统、分立和/或集成电路系统、微处理器、数字信号处理器(DSP)和/或其他逻辑电路系统、和/或相关联的软件、硬件和/或固件。控制电路或控制电路系统可以位于一个或多个电路板上,这些电路板形成控制器的一部分或全部,并且用于控制焊接工艺、诸如电源或送丝器等装置、和/或任何其他类型的焊接相关系统。
如本文所使用的,术语“存储器”包括易失性和非易失性存储器装置和/或其他存储装置。
如本文所使用的,术语“炬”、“焊炬”、焊接工具或“焊接型工具”是指被配置为被操纵以执行焊接相关任务的装置,并且可以包括手持焊炬、机器人焊炬、焊枪或用于产生焊接电弧的其他装置。
如本文所使用的,术语“焊接模式”、“焊接工艺”、“焊接型工艺”或“焊接操作”是指所使用的过程或输出的类型,诸如电流控制(CC)、电压控制(CV)、脉冲、气体保护熔化极电弧焊(GMAW)、助焊剂芯电弧焊(FCAW)、钨极气体保护焊(GTAW)、有保护的金属电弧焊(SMAW)、喷涂、短路和/或任何其他类型的焊接工艺。
如本文所使用的,术语“焊接程序”包括用于控制焊接的至少一组焊接参数。焊接程序可以进一步包括用于控制一个或多个焊接型装置来执行焊接的其他软件、算法、过程或其他逻辑。
现在转向附图,图1A是具有焊接型电力供应器102、送丝器104和焊炬106的示例焊接系统100的框图。焊接系统100为焊接应用供电、控制焊接应用并向焊接应用供应消耗品,以对电力供应器102和/或送丝器104的可配置设置和/或默认设置进行简单和直观的设置。换句话说,可以提供界面(如自动设置按钮)以允许操作者调整一个或多个焊接参数。第二输入装置(如选择器开关、旋钮、触摸屏输入)从操作者接收与一个或多个焊接参数的值的期望变化有关的输入,以建立可配置设置用于在没有附加输入的情况下控制系统输出。此外,一旦已建立了一组可配置的焊接参数,操作者就可以通过重置焊接参数来返回到默认设置。
在一些示例中,电力供应器102直接向焊炬106供应输入电力。基于期望的焊接应用,焊炬106可以是被配置用于有保护的金属电弧焊(SMAW,或焊条焊接)、钨极惰性气体(TIG)焊、气体保护熔化极电弧焊(GMAW)、助焊剂芯电弧焊(FCAW)的焊炬。在所示的示例中,电力供应器102被配置为向送丝器104供应电力,并且送丝器104可以被配置为将输入电力传输到焊炬106。除了供应输入电力之外,送丝器104还可以向焊炬106供应填料金属,以用于各种焊接应用(例如,GMAW焊接、助焊剂芯电弧焊(FCAW))。尽管图1A的示例系统100包括送丝器104(例如,用于GMAW或FCAW焊接),但是送丝器104可以由任何其他类型的远程附件装置代替,如提供焊条焊接和/或TIG焊接的焊条焊接和/或TIG焊接远程控制界面。
电力供应器102接收主电力108(例如,从AC电网、发动机/发电机组、电池、或其他能量产生或储存装置、或其组合),调节主电力,并根据系统100的需求向一个或多个焊接装置提供输出电力。主电力108可以从异地位置供应(例如,主电力可以源自电网)。电力供应器102包括电力转换电路系统110,该电力转换电路系统可以包括变压器、整流器、开关等,它们能够将AC输入电力转换成如系统100的需求(例如,特定的焊接工艺和方案)所规定的AC和/或DC输出电力。电力转换电路系统110基于焊接电压设定点将输入电力(例如,主电力108)转换成焊接型电力,并经由焊接电路输出焊接型电力。
在一些示例中,电力转换电路系统110被配置成将主电力108转换成焊接型电力输出和辅助电力输出两者。然而,在其他示例中,电力转换电路系统110被适配成将主电力仅转换成焊接电力输出,并且提供单独的辅助转换器111来将主电力转换成辅助电力。在一些其他示例中,电力供应器102直接从壁装插座接收经转换的辅助电力输出。电力供应器102可以采用任何合适的电力转换系统或机构来产生和供应焊接电力和辅助电力。
电力供应器102包括控制电路系统112,该控制电路系统用于控制电力供应器102的操作。电力供应器102还包括用户界面114。控制电路系统112从用户界面114接收输入,通过该用户界面,用户可以选择工艺和/或输入期望的参数(例如,电压、电流、特定的脉冲或非脉冲焊接方案等)。用户界面114可以使用一个或多个输入装置115来接收输入,如经由小键盘、键盘、实体按钮、触摸屏(例如,软件按钮)、语音激活系统、无线装置等。此外,控制电路系统112基于用户的输入以及基于其他当前操作参数来控制操作参数。具体地,用户界面114可以包括显示器116,该显示器用于向操作者呈现、示出或指示信息。控制电路系统112还可以包括接口电路系统,该接口电路系统用于将数据传送到系统100中的其他装置,如送丝器104。例如,在一些情况下,电力供应器102与焊接系统100内的其他焊接装置无线通信。此外,在一些情况下,电力供应器102使用有线连接与其他焊接装置通信,如通过使用网络界面控制器(NIC)经由网络(例如,以太网、10baseT、10base100等)来传送数据。在图1A的示例中,控制电路系统112经由通信收发器118经由焊接电路与送丝器104通信,如下所述。
控制电路系统112包括控制电力供应器102的操作的至少一个控制器或处理器120。控制电路系统112接收和处理与系统100的性能和需求相关联的多个输入。处理器120可以包括一个或多个微处理器,如一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或ASICS,和/或任何其他类型的处理装置。例如,处理器120可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)。
示例控制电路系统112包括一个或多个存贮器装置123和一个或多个存储器装置124。(多个)存贮器装置123(例如,非易失性存贮装置)可以包括ROM、闪速存储器、硬盘驱动器和/或任何其他合适的光存储介质、磁存储介质和/或固态存储介质和/或其组合。存贮器装置123存储数据(例如,对应于焊接应用的数据)、指令(例如,用于执行焊接工艺的软件或固件)和/或任何其他合适的数据。用于焊接应用的存储数据的示例包括焊炬的姿态(例如,取向)、接触端头与工件之间的距离、电压、电流、焊接装置设置等等。
存储器装置124可以包括易失性存储器(如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(如只读存储器(ROM))。存储器装置124和/或(多个)存贮器装置123可以存储各种信息,并且可以用于各种目的。例如,存储器装置124和/或(多个)存贮器装置123可以存储供处理器120执行的处理器可执行指令125(例如,固件或软件)。另外,用于各种焊接工艺的一种或多种控制方案,连同相关联的设置和参数,可以与被配置成在操作期间提供特定输出(例如,开始送丝、允许气体流动、捕获焊接电流数据、检测短路参数、确定飞溅量)的代码一起存储在存贮器装置123和/或存储器装置124中。可以提供一个或多个列表或查找表,和/或提供与可用于通知作出决策的各种数据库的网络连接从而访问优选焊接参数、存储更新的焊接参数设置等。
在一些示例中,焊接电力通过焊接缆线126从电力转换电路系统110流向送丝器104和焊炬106。示例焊接缆线126可附接至电力供应器102和送丝器104中的每一个处的焊接螺柱和从焊接螺柱拆下(例如,以在磨损或损坏的情况下能够便于更换焊接缆线126)。此外,在一些示例中,焊接数据通过焊接缆线126提供,使得焊接电力和焊接数据通过焊接缆线126一起被提供和传输。通信收发器118通信地耦接至焊接缆线126,以通过焊接缆线126传送(例如,发送/接收)数据。通信收发器118可以使用串行通信(例如,全双工RS-232或RS-422,或半双工RS-485)、网络通信(例如,以太网、PROFIBUS、IEEE 802.1X无线通信等)、并行通信和/或任何其他类型的通信技术来实施。在一些示例中,通信收发器118可以通过焊接缆线126实施通信。
示例通信收发器118包括接收器电路121和发射器电路122。通常,接收器电路121经由焊接缆线126接收由送丝器104发送的数据,并且发射器电路122经由焊接缆线126将数据发送到送丝器104。通信收发器118能够从送丝器104的位置远程配置电力供应器102,和/或命令和/或控制由送丝器104输出的送丝速度和/或由电力供应器102输出的焊接电力(例如,电压、电流)。
示例送丝器104还包括通信收发器119,该通信收发器在结构和/或功能上可以与通信收发器118类似或相同。虽然在图1A中展示了通过单独的通信缆线进行的通信,但是也可以使用其他通信介质,如无线介质、电力线通信和/或任何其他通信介质。
在一些示例中,气体供应器128根据焊接应用提供保护气体,如氩气、氦气、二氧化碳等。保护气体流向阀130,该阀控制气体的流动,并且如果需要,可以选择该阀以允许调整或调节被供应至焊接应用的气体的量。阀130可以由控制电路系统112打开、关闭或以其他方式操作,以允许、禁止或控制气体(例如,保护气体)流过阀130。保护气体离开阀130,并通过缆线132(在一些实施方式中,其可以与焊接电力输出组合在一起)流向送丝器104,从而为焊接应用提供保护气体。在一些示例中,焊接系统100不包括气体供应器128、阀130和/或缆线132。
在一些示例中,送丝器104使用焊接电力为送丝器104中的各种部件供电,比如为送丝器控制器134供电。如上所述,焊接缆线126可以被配置成提供或供应焊接电力。电力供应器102还可以使用焊接缆线126和安置在电力供应器102内的缆线通信收发器118与送丝器104的通信收发器119通信。在一些示例中,通信收发器119基本上类似于电力供应器102的通信收发器118。送丝器控制器134控制送丝器104的操作。在一些示例中,送丝器104使用送丝器控制器134来检测送丝器104是否与电力供应器102通信,并且如果送丝器104与电力供应器102通信,则检测电力供应器102的当前焊接工艺。
接触器135(例如,高安培数继电器)由送丝器控制器134控制,并且被配置为允许或禁止焊接电力继续流到焊接缆线126以用于焊接应用。在一些示例中,接触器135是机电装置。然而,接触器135可以是任何其他合适的装置,如固态装置。送丝器104包括焊丝驱动器136,该焊丝驱动器接收来自送丝器控制器134的控制信号以驱动辊138,该辊旋转以将焊丝拉离焊丝线轴140。焊丝通过焊炬缆线142被提供至焊接应用。同样,送丝器104可以通过缆线142从气体供应器128提供保护气体。电极丝、保护气体和来自焊接缆线126的电力在单个焊炬缆线144中组合在一起和/或被单独地提供至焊接焊炬106。在一些示例中,省去了接触器135,并且由电力供应器102开始和停止电力。在一些示例中,送丝器102中包括或连接有一个或多个传感器127,以监测一个或多个焊接参数(例如,电力、电压、电流、送丝速度等),从而在焊接工艺期间通知控制器134。在一些示例中,焊接电力供应器102中包括一个或多个传感器。
焊炬106为焊接应用递送焊丝、焊接电力和/或保护气体。焊炬106用于在焊炬106与工件146之间建立焊接电弧。工作缆线148将工件146耦接到电力供应器102(例如,耦接到电力转换电路系统110),以为焊接电流提供返回路径(例如,作为焊接电路的一部分)。示例工作缆线148可附接至电力供应器102和/或从电力供应器102拆下,以便于更换工作缆线148。工作缆线148可以用夹具150(或另一种电力连接装置)端接,该夹具将电力供应器102耦接至工件146。在一些示例中,焊炬106中包括或连接有一个或多个传感器147,以监测一个或多个焊接参数(例如,电力、电压、电流、送丝速度等),从而在焊接工艺期间通知控制器134和/或112。
图1B是另一个示例焊接系统152的示意图,其中除了焊接电力供应器102上的用户界面之外或者作为其替代,送丝器104也包括用户界面114。在图1B的示例中,送丝器104的控制电路系统134实施参考图1A的控制电路系统112描述的焊接程序和焊接参数的确定。
图1C是包括单独的用户界面156的另一个示例焊接系统154的示意图。用户界面156是单独的装置,并且可以连接到焊接电力供应器102和/或送丝器104以提供命令和/或控制信息。示例用户界面156包括输入装置115和显示器116,并且包括控制电路系统158。示例控制电路系统158包括(多个)处理器120和存储指令125的存储器124。示例用户界面156进一步包括通信收发器119,该通信收发器用于启用用户界面156与焊接电力供应器102和/或送丝器之间的通信。
尽管图1A至图1C被展示为具有与特定系统结合的用户界面(114,156),但是该展示是示例性的,因此本文公开的一个或多个界面以及附加用户界面可以结合在本文公开的一个或多个示例焊接系统中。此外,尽管将电力供应器102和送丝器104展示为独立的单元,但是在一些示例中,电力供应器和送丝器可以被容纳在单个外壳中或以其他方式整合在一起。附加地或可替代地,在一些示例中,单个控制器、控制电路系统和/或界面可以控制电力供应器和送丝器二者的操作。
图2示出了用于实施本文公开的可调自动设置过程的示例用户界面114。在一些示例中,(多个)焊接系统100、152、154可以实施协同模式(一旦已经建立默认或定制设置的话),其中,控制电路系统112、控制器134和/或控制器158响应于经由选择器52选择的送丝速度以及送丝速度与电压之间的预定关系来确定电压值。在一些示例中,基于焊接程序或包括工件类型、工件厚度等的一个或多个焊接参数来选择预定关系。控制电路系统/控制器可以基于所选择的焊接程序(例如,基于选择了协同焊接工艺或非协同焊接工艺)来启用或禁用协同模式。
当控制电路系统/控制器实施协同模式时,控制电路系统/控制器可以确定针对当前选择的送丝速度和/或焊接程序推荐的工件或材料厚度。例如,对于特定的焊接程序和送丝速度,可以适宜地将送丝速度范围作为与一个或多个焊接参数(例如,电压、电流、工件特性)相关联的值的列表存储在(多个)存贮器装置123和/或存储器124中。
图2的示例用户界面114被配置为基于所选择的送丝速度来协同地调整电压和送丝速度操作,使得控制电路系统/控制器基于至少送丝速度与电压之间的关系确定与焊接程序、和/或焊接工艺参数、工件属性、焊丝类型参数、焊丝尺寸参数、或气体类型参数中的一个或多个参数相关联的对应电压,所有这些关系例如可以作为值列表或查找表被存储(例如,在(多个)存贮器装置123中、存储器124中等)。控制电路系统/电路对基于该关系确定的电压值进行设置。
如图2至图11所示,用户界面114包括焊接工艺选择器40、电极直径调整器42、材料厚度调整器44、自动设置选择器46、彩色显示屏48(例如,与显示器116合并、作为显示器116的补充、或替代显示器116)和焊接参数(例如,电压、送丝速度和/或安培数)调整转盘50和52。关于用户界面114和/或156的部件参考了图2至图11,但图2至图11可以包括相同和/或不同的组成部分、特征、特性、属性等等。
如图2所示,焊接工艺选择器40可以允许操作者或其他用户从多个焊接工艺中选择。例如,焊接工艺选择器40允许操作者从诸如焊条焊接工艺、助焊剂芯焊过程、一种或多种金属惰性气体(MIG)焊接工艺、一种或多种钨极惰性气体(TIG)焊接工艺等焊接工艺中选择。除了一般的焊接工艺之外,在某些示例中,焊接工艺选择器40允许操作者选择焊接电极的材料。例如,为了实施MIG焊接工艺,操作者可以选择例如不锈钢、另一种类型的钢、或铝电极来实施MIG过程。在一些示例中,焊接工艺选择器40允许操作者选择期望的焊接工艺(例如,焊条焊接工艺、MIG焊接工艺、TIG焊接工艺等)、电极材料类型(例如,钢、铝等)和气体类型(例如,C25、C100、氩气等),并且然后选择启用(多个)焊接系统100、152、154的自动设置功能,以自动同步适当的电压和送丝速度和/或安培数焊接参数。
如在图2的示例中示出的,用户界面114包括电极直径调整器42(例如,电极丝、电极棒或钨电极,这取决于所选择的焊接工艺类型的类型)。电极直径是用于执行焊接的一个可选的焊接参数,因为焊接电弧的合适安培数取决于电极丝的直径。在某些示例中,电极直径调整器42具有一些特征,例如用于增大电极直径设置的“+”按钮和用于减小电极直径设置的“-”按钮。类似地,用户界面114还可以包括材料厚度调整器44,例如,材料厚度调整器包括用于增大材料厚度设置(例如,与要在其上进行焊接的工件146有关)的“+”按钮和用于减小材料厚度设置的“-”按钮。电极直径设置和材料厚度设置共同影响用于执行给定的焊接工艺的电压和安培数(例如,电流)。
在一些示例中,操作者或其他用户可以经由自动设置选择器46选择自动设置功能。当启用自动设置特征(例如,由操作者激活)时,操作者可以输入电力供应器102的相应电极直径设置和材料厚度设置,以将期望的焊接参数(如电压、送丝速度和/或安培数参数)自动调整(例如,增大或减小)为适当的设置。
在图2的示例中,自动设置选择器46是可以被激活或去激活的通/断电开关或通/断按钮,从而允许操作者启用或禁用焊接系统10的自动设置功能。在示例中,用户界面114包括一个或多个灯指示器54(例如,在某些示例中为LED),以指示自动设置功能是启用还是禁用。例如,在执行MIG焊接工艺过程中,操作者可以经由自动设置选择器46选择自动设置功能,并且一个或多个灯指示器54可以向操作者显示例如蓝光或启用自动设置功能的其他指示。在一些示例中,焊接工艺选择器40可以与多个灯指示器55相关联,每个灯指示器55在空间上与对应于相应焊接工艺的标签(例如,“助焊剂芯”、“MIG不锈钢”等等)对准,使得对焊接工艺选择器40的操纵改变所选焊接工艺,并且对应于所选焊接工艺的灯指示器55可以向操作者显示例如蓝光或已选择的特定焊接工艺的其他指示,而与其他焊接工艺相对应的其他灯指示器55不发光。
关于电极直径调整器42、材料厚度调整器44和自动设置选择器46,用户界面114包括彩色显示屏48。彩色显示屏48可以是能够显示与焊接参数的设置、(多个)焊接系统100、152、154的实时操作状态等有关的视觉图形对象和/或字母数字文本的任何显示装置。信息栏64可以提供与所选焊接参数、焊接工艺和/或这种参数或过程的改变相关联的指令或警报。在图2的示例中,彩色显示屏48可以能够显示所选电极直径(例如.030”)、材料厚度(例如1/8”)、电源焊接电压(例如18.0伏)和送丝速度(例如每分钟310英寸)。
在一些示例中,焊接工艺选择器40、电极直径调整器42、材料厚度调整器44、自动设置选择器46、焊接参数调整转盘50和52、或其任意组合可以被显示为在彩色显示屏48上的图形输入装置。例如,彩色显示屏48可以是触摸屏,其被配置为经由显示在彩色显示屏48上的这些图形输入装置从用户接收输入。例如,在某些示例中,代替布置在用户界面114上的实际物理输入装置(或作为补充),可以使用经由彩色显示屏48显示的诸如图形按钮、滑条、旋钮等其他类型的用户输入元件来接收来自用户的输入。
在所公开的示例中,当启用自动设置选择器46时,彩色显示屏48可以基于所采用的电极直径和/或材料厚度参数的输入(例如,这些输入可以基于电极直径调整器42和/或材料厚度调整器44的操纵来设置)来自动显示焊接电压和送丝速度和/或安培数的可接受值范围。如本文所使用的,可接受焊接参数值范围可以是这样的值范围:在该值范围内,电力供应器102响应于所输入或估计的电极直径和材料厚度参数的值而保持电压和送丝速度和/或安培数,使得可以有效地进行焊接。例如,如图2所示,焊接操作者可以经由用户界面114输入.030”的电极直径和1/8”的材料厚度。响应于输入,电力供应器102可以自动将18.0伏和每分钟310英寸设置为适当的焊接参数设置,以针对这些特定的电极直径和材料厚度特性执行焊接。然后可以经由彩色显示屏48显示焊接参数。用户界面114还包括焊接参数调整转盘50和52,这些转盘可以用于根据使用焊接工艺选择器40选择的特定类型的焊接工艺在期望的值范围内手动调整(例如,增大或减小)电压和送丝速度参数和/或安培数参数。
在一些示例中,当启用自动设置选择器46时,如果存在电压和送丝速度参数和/或安培数参数的当前值,则可以自动调整这些值以使它们处于它们各自的可接受值范围内。例如,如果当前送丝速度值高于在自动设置选择器46的选择(例如,激活)时由控制电路系统112确定的送丝速度的可接受值范围,则送丝速度可以由控制电路系统112自动调整,以将送丝速度降低到恰好在送丝速度的可接受值范围内的值,降低到恰好在送丝速度的可接受值范围的优选子范围(例如,可接受值范围内的第二可接受值范围)内的值,或降低到可接受值范围内的送丝速度的期望值。也可以对电流和/或电压进行类似的调整,以使较低的值向上达到某些范围或值。
在一些示例中,在(多个)焊接系统100、152、154加电时,可以经由信息栏64自动显示消息,以提示操作者经由自动设置选择器46启用自动设置功能。在操作者通过激活自动设置选择器46选择自动设置功能的情况下,一个或多个消息可以随后提示操作者分别经由电极直径调整器42和材料厚度调整器44选择电极直径设置和材料厚度设置中的一者或两者。类似地,在例如操作者经由焊接工艺选择器40改变或切换焊接工艺的情况下,可以经由信息栏64自动显示消息。这些消息可以被显示以向操作者呈现进一步的指令以执行所选择的焊接工艺。
在某些示例中,这种消息的文字可以比通常的字体更大的字体、以与通常的文字颜色(例如,黑色背景上的白色文字、或白色背景上的黑色文字)不同的文字颜色(例如,红色等)、和/或与彩色图形(例如,红色感叹号等)相关联地显示在信息栏64上,使得可以更好地吸引用户的注意力。这些特征可以向(多个)焊接系统100、152、154的操作者或用户提供与适当的焊接设置有关(例如,与要使用的保护气体、要使用的极性等有关)的补充指导,并因此确保焊接正确地进行。
在示例中,经由用户界面114的自动设置选择器46来启用或禁用焊接系统10的自动设置功能。当启用自动设置时,电力供应器102可以针对多种焊接工艺、电极材料类型和保护气体类型自动设置焊接电压、焊接安培数和送丝速度。当禁用自动设置时,电力供应器102可以确定焊接电压、焊接安培数和送丝速度的可接受值范围,从而允许操作者在可接受值范围内手动调整参数。为了说明的目的,相对于MIG和/或助焊剂芯焊工艺、焊条焊接工艺和TIG焊工艺描述了自动设置功能,如图2至图11所描绘的。
在示例中,用户界面114的自动设置选择器46可以被启用以自动设置用于MIG或助焊剂芯焊接工艺的焊接电压和送丝速度参数。在MIG焊接工艺中,向操作者呈现焊接电压和送丝速度参数的适当设置,因为焊接电压通常决定焊道的高度和宽度,而焊接电弧的安培数通常取决于送丝速度。在启用自动设置选择器46的情况下,操作者然后可以分别经由电极直径调整器42和材料厚度调整器44来选择电极直径和材料厚度。焊接电力供应器102然后可以自动确定可接受的电压和送丝速度参数。例如,如图2的显示MIG待机状态的彩色显示屏48内描绘的,.030”代表电极直径的输入值,1/8”代表材料厚度的输入值,18.0伏和每分钟310英寸分别代表针对焊接电压和送丝速度参数自动确定的可接受值范围。
在一些示例中,如图2中所示,彩色显示屏48可以显示多个离散电极直径设置指示器56(例如,沿着一定范围的潜在可选的电极直径设置的分段线作为一组离散点被显示),其中,与当前选择的电极直径设置(例如,如图2所示的.030”)相对应的离散电极直径设置指示器56例如通过以相对明亮的颜色(例如,在某些示例中为明亮的蓝色)显示而被突出显示,而所有其他离散电极直径设置指示器56以相对中性的颜色(例如,在某些示例中为灰色)显示。因此,当用户经由电极直径调整器42选择电极直径时,选择适当的离散电极直径设置指示器56。多个离散电极直径设置指示器56旨在帮助用户了解当前选择的电极直径设置在潜在可选的电极直径设置的范围内的何处。如本文所述,由彩色显示屏48显示的离散电极直径设置指示器56的数量是基于用户输入的其他设置来确定的。例如,在某些示例中,基于经由用户界面114输入的所有其他设置,彩色显示屏48将仅显示与基于这些其他输入的设置合乎情理的电极直径设置相对应的离散电极直径设置指示器56。
类似地,如图2中所示,彩色显示屏48可以显示多个离散材料厚度设置指示器58(例如,沿着一定范围的潜在可选的材料厚度设置的分段线作为一组离散点被显示),其中,与当前选择的材料厚度设置(例如,如图2所示的1/8”)相对应的离散材料厚度设置指示器58例如通过以相对明亮的颜色(例如,在某些示例中为明亮的蓝色)显示而被突出显示,而所有其他离散材料厚度设置指示器58以相对中性的颜色(例如,在某些示例中为灰色)显示。因此,当用户经由材料厚度调整器44选择材料厚度时,选择适当的离散材料厚度设置指示器58。多个离散材料厚度设置指示器58旨在帮助用户了解当前选择的材料厚度设置在潜在可选的材料厚度设置的范围内的何处。如本文所述,由彩色显示屏48显示的离散材料厚度设置指示器58的数量是基于用户输入的其他设置来确定的。例如,在某些示例中,基于经由用户界面114输入的所有其他设置,彩色显示屏48将仅显示与基于这些其他输入的设置合乎情理的材料厚度设置相对应的离散材料厚度设置指示器58。
在图2的示例中,彩色显示屏48显示图形范围指示器60和62以在操作者调整焊接参数调整转盘50和52中的一者或二者时描绘(例如,显示变化的颜色和/或范围条的移动)焊接电压和/或送丝速度参数是否在可接受值范围内。这样,当操作者经由焊接参数调整转盘50和52中的一者(或二者)进行调整时,彩色显示屏48上的图形范围指示器60和62(分别与通过焊接参数调整转盘50和52调整的参数有关)描绘它们各自的焊接参数(例如,在图2所示的示例中为电压和送丝速度)的可接受值范围。
在一些示例中,每个图形范围指示器60、62示出默认焊接参数范围或与梯形指示器的高原部分相对应的焊接参数阈值范围。换句话说,在每个焊接参数范围的第一侧(例如,右侧)表示上限值。在每个焊接参数范围的与第一侧相反的第二侧(例如,左侧)表示下限值。
通常,当操纵焊接参数调整转盘50和52之一时(例如,在图2中调整与送丝速度有关的焊接参数调整转盘52),在彩色显示屏48上示出相关焊接参数(例如,图2中的送丝速度)的可接受值范围。在一些示例中,可以提供图形带或滑条,以指示当前焊接参数值位于可接受范围内的何处(例如,图11所示的图形范围指示器62的滑条78)。另外,在示例中,焊接参数调整转盘50和52可以被配置为接受落入焊接参数的可接受值范围内的值。例如,当经由焊接参数调整转盘50和52尝试进行的手动调整将使它们各自的参数达到其各自可接受值范围(表示为一个或多个边界,值可能无法到达该边界之外)之外的值时,这种手动调整可能被控制电路系统112阻止。因此,将值调整为超出边限的尝试将不会反映在显示屏48上的参数上。此外,在某些示例中,在经由焊接参数调整转盘50和52接收到输入之后,图形范围指示器60和62可以在彩色显示屏48上仅显示预定(例如,根据(多个)焊接系统100、152、154的设置而预先设置的)时间量(例如,15秒、10秒、5秒、3秒或某个其他预定时间量)。
相反,在禁用自动设置选择器46的情况下,操作者则可以在边限内的可接受值范围内手动调整(例如,增大或减小)焊接电压和送丝速度参数(例如,通过操纵焊接参数调整转盘50和52,这些参数对应于在彩色显示屏48上在相应的焊接参数调整转盘50和52正上方显示的参数)。这样,取决于所操纵的焊接参数调整转盘50和52,图形范围指示器60和62中的任一个可以在其各自可接受范围图形内包括十字线72或74和/或滑条(例如,图11的滑条78)。
如本文所述,在一些示例中,十字线72、74和/或滑条78可以以变化的颜色显示,以帮助用户确定如何调整焊接参数调整转盘50和52。例如,在某些示例中,十字线72、74可以以特定颜色(例如,在某些示例中为蓝色)显示,并且滑条78可以以与十字线72、74不同的颜色显示,使得用户可以容易地区分这两种情况。另外,应注意,在某些示例中,可接受范围图形可以包括三个不同的段。例如,可接受范围图形的中间段可以对应于可接受值范围的“优选”子集(例如,子范围)(例如,在梯形指示器的高原处),如控制电路系统112、154所确定的,而可接受范围图形的这两个倾斜的侧段(例如,在高原的左右两侧)可以对应于仍在可接受值范围内的值,但不是优选的值。
如图所示,图2至图7提供了实施可配置焊接工艺的一系列代表性示例界面。例如,图2表示在焊接工艺开始时的显示。从图2提供的显示中,操作者将按下并按住自动设置选择器46。如图3所示,从显示器48移除了十字线702和74,表明焊接工艺不再在默认焊接参数下操作。信息栏64提供释放自动设置选择器46的指令。一旦被释放,如图4所示,信息栏64指示操作者执行下述操作之一:点击自动设置选择器46(以保存调整后的一个或多个焊接参数)或按住自动设置选择器46持续预定时间量(例如,一秒或更多秒;以将焊接参数返回默认或出厂设置)。
如图5所示,操作者比如已经通过调整界面52将送丝速度从每分钟310英寸调整为每分钟385英寸。在达到期望的焊接参数设置(385IPM)之后,操作者点击自动设置选择器46,以在图6中在提示信息栏64指示新设置已经保存。如图6所示,一旦保存了新设置,则十字线72、74重新出现在图形范围指示器60、62上,以指示所显示的当前焊接参数设置(例如,18.0伏、385IPM送丝速度)是设定值,这些设定值可以是共同联系的。
因此,图7示出了焊接操作期间的界面114,其中,除调整后的送丝速度表示可配置设置之外,所显示的指示器类似于图2。可能存在时间滞后(例如,一秒或更多秒)、用于确认调整的指令、和/或用于确保和/或指示接受了调整后的焊接参数设置的其他机制。在一些示例中,一旦被接受,则可配置焊接参数设置进行控制,使得操作者应采取附加动作来反转过程(返回默认焊接参数设置)和/或进一步调整焊接参数。例如,操作者可以重复关于图2至图7提供的动作,以进一步调整一个或多个焊接参数以例如进一步调整送丝速度。在一些示例中,一旦保存了期望的设置,操作者就可以进一步诸如经由焊接参数调整转盘50和52来调整焊接参数。
在一些示例中,操作者可以选择的值的范围比如受控制电路系统限制。例如,一旦从默认焊接参数设置或定制值中选择了一个值,控制电路系统会指派边界,选择装置将不允许将焊接参数值增大或减小超过该边界。在一些示例中,这些调整边界可以对应于所选焊接参数值的某个百分比(例如,参数值的1%-10%)。在一些示例中,一个或多个调整边界对应于预定值(例如,+/-5伏;+/-30IPM;等等)。
在操作者希望将焊接参数设置返回到默认值的情况下,过程可以如参考图8至图10所提供的那样进行反转。从图7中,操作者按下并按住自动设置选择器46。如图8所示,信息栏64提供(诸如在预定时间量之后)释放按钮的指令,并且图形范围指示器60、62上的十字线72、74从显示器48移除。一旦释放自动设置选择器46,信息栏64指示操作者点击按钮以保存设置,或按住按钮以强制重置为默认焊接参数设置,如图9所示。在图10的示例中,操作者按住自动设置选择器46持续预定时间量(比如一秒或更多秒),这将送丝速度返回到310IPM。如图10所示,十字线72、74重新出现,表明设置已经返回到默认焊接参数设置。
在图10中,显示器48返回到类似于图2中提供的那些显示设置的默认显示设置,包括表示焊接操作期间系统100、152、154的温度的热指示器66。附加地或可替代地,可以以变化的特性显示热指示器66,如改变颜色以指示温度的相对变化(例如,蓝色指示冷或下降的温度,而红色指示高温或升高温度)。在一些示例中,热指示器可以提供各种部件和/或环境温度的指示。在示例中,所显示的指示器可以由操作者选择。
尽管已经利用本文公开的一些示例公开了一种或多种示例输入类型,但是可以采用这些和其他类型的输入来实施所提供的动作。例如,输入可以是下列一个或多个动作:点击、双击或按住输入装置持续预定时间量。在一些示例中,输入类型对应于相应装置或焊接参数的不同功能。
在图11所示的示例中,当滑条78处于可接受值范围的中间段内时,滑条78可以以第一颜色(例如,在某些示例中为绿色)显示,而当滑条78在可接受值范围的侧段内时,滑条78可以以第二颜色(例如,在某些示例中为黄色)显示,以表示当前选择的值不再处于可接受值范围的优选子集内,但仍处于可接受值范围内。尽管图11的示例在图形范围指示器62上示出了与送丝速度相关联的滑条78,但是在一些示例中,一个或多个滑条可以显示在每个图形范围指示器60、62上,以示出相关焊接参数的可变或可调值。
此外,在某些示例中,当滑条78到达可接受值范围的外边界(例如,梯形图形范围指示器60、62的向下斜坡)时,滑条78可以以第三颜色(例如,在某些示例中为红色)显示,以表示当前选择的值不再处于可接受值范围内。在其他示例中,滑条78的颜色可以基于相应参数的当前值的大小而变化。例如,如果当前安培数值在其可接受值范围的下端,则相应的滑条78的颜色可以是蓝色,而如果当前安培数值在其可接受值范围的上端,则相应的滑条78的颜色可以是红色,并且当安培数值从下端改变到上端时,相应的滑条78的颜色可以在蓝色与红色之间逐渐过渡。这样的示例旨在将相对热输入量输送到焊接应用中。
附加地或可替代地,可以在界面114、152、154上提供一个或多个程序指示器和/或选择器。在此示例中,一旦保存了焊接参数设置或焊接参数设置的补充,操作者可以将其指派给存储器(例如,与第一个保存的焊接设置、第二个保存的焊接设置等对应的保存配置)。以此方式,如果已经实现了期望的焊接设置(例如,针对特定的焊接工艺、工具、类型等),操作者可以保存该特定设置并在需要时返回到该特定设置。
图12A和图12B提供了表示示例机器可读指令200的流程图,该示例机器可读指令可以由图1A的示例焊接系统100、图1B的示例焊接系统152和/或图1C的示例焊接系统154执行,用于在焊接工艺期间配置一个或多个图形用户界面。示例指令200可以存储在(多个)存贮器装置123和/或存储器124中,并由控制电路系统112的(多个)处理器120执行。下面参考图1至图11的示例图形用户界面描述示例指令200。如流程图中所提供的,图12A中提供的框202至框218表示建立可配置设置,而图12B中提供的框220至框230表示建立默认设置。
在框202中,通过第一输入装置接收输入,该输入与对一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置的选择相对应。在框204中,控制电路系统确定该选择对应于一个或多个焊接参数的默认设置还是可配置设置。在框206中,在控制电路系统(例如,控制电路系统112、152、154)处从第一输入装置(例如,自动设置选择器46)接收与对可配置设置的选择相对应的输入。在框208中,显示装置响应于选择了可配置设置而显示可配置指示器。
在框210中,在控制电路系统处,从第二输入装置(例如,选择器50、52)接收输入,该输入与一个或多个焊接参数中的某个焊接参数的值的改变相对应。在框212中,经由控制电路系统基于接收到的改变从一个或多个焊接参数的默认焊接参数值开始调整焊接参数的值。在框214中,由控制电路系统将调整后的值指派为优选焊接参数设置。在框216中,将调整后的值存储在与一个或多个优选焊接参数相关联的值的列表中(例如,存储在(多个)存贮器装置123和/或存储器124中)。在框218中,经由控制电路系统基于优选焊接参数设置来控制电源输送电力或控制焊丝送丝器使电极丝前进。
在框220中,在第一输入装置处接收输入,该输入与对一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置的选择相对应。在框222中,在控制电路系统处确定该选择对应于一个或多个焊接参数的默认设置还是可配置设置。在框224中,在控制电路系统处从第一输入装置接收与对默认焊接参数设置的选择相对应的输入。在框226中,显示装置(例如,显示器48)响应于选择了默认设置而显示默认指示器(例如,(多个)十字线72、74)。在框228中,由控制电路系统从与一个或多个默认焊接参数相关联的值的列表(例如,在(多个)存贮器装置123和/或存储器124中)访问默认焊接参数。在框230中,由控制电路系统基于默认焊接参数设置来控制电源输送电力或控制焊丝送丝器使电极丝前进。
可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现本装置和/或方法。本方法和/或系统可以以集中方式在至少一个计算系统、处理器和/或其他逻辑电路中被实现,或者以不同的要素遍布在若干互连计算系统、处理器和/或其他逻辑电路上的分布式方式被实现。适用于执行本文所描述的方法的任何种类的计算系统或其他设备都是适合的。硬件和软件的典型组合可以是具有程序或其他代码的、被整合在焊接电力供应器中的处理系统,该程序或其他代码当被加载和执行时控制该焊接电力供应器,使得其实施本文中所描述的方法。另一个典型的实施方式可以包括专用集成电路或芯片,比如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)和/或片上系统(SoC)。一些实施方式可以包括非暂时性机器可读(例如,计算机可读)介质(例如,闪速存储器、光盘、磁性存储盘等),该非暂态机器可读介质上存储有可由机器执行的一个或多个代码行,由此使机器进行本文中所描述的过程。如在本文中所使用的,术语“非暂时性机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且不包括传播信号。
控制电路系统可以识别给定焊缝的焊接状况,并针对焊接状况自动寻找电流上升速率的最佳值。示例控制电路实施方式可以是Atmel Mega16微控制器、STM32F407微控制器、现场可编程逻辑电路、和/或任何其他能够执行运行焊接控制软件的指令的控制或逻辑电路。控制电路也可以以模拟电路和/或数字电路系统和模拟电路系统的组合来实施。本文参考发动机驱动的焊条焊机描述了这些示例,但是这些示例可以用于或被改型以用于任何类型的高频开关电源中。
尽管已经参考某些实施方式描述了本方法和/或系统,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下,可以进行各种改变并且可以代替等同方案。另外,在不脱离本公开范围的情况下,可以做出许多修改以使特定情况或材料适应于本公开的教导。例如,所公开的示例的框和/或部件可以被组合、划分、重新布置和/或以其他方式被修改。因此,本方法和/或系统不限于所公开的特定实施方式。替代地,本方法和/或系统将包括无论是从字面上还是依据等同原则都落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (20)

1.一种焊接系统,包括:
电源,所述电源被配置为基于一个或多个焊接参数将电力输送至焊炬;
焊丝送丝器,所述焊丝送丝器被配置为基于所述一个或多个焊接参数使焊丝电极前进到所述焊炬;
界面,所述界面包括:
第一输入装置,所述第一输入装置被配置为接收输入,所述输入对应于选择了所述一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置;
显示装置,所述显示装置被配置为响应于选择了默认设置而显示默认指示器,或响应于选择了可配置设置而显示可配置指示器;以及
第二输入装置,所述第二输入装置被配置为接收输入,所述输入与所述一个或多个焊接参数的值的改变有关;以及
控制电路系统,所述控制电路系统被配置为:
从所述第一输入装置接收输入,所述输入对应于选择了可配置设置;
从所述第二输入装置接收输入,所述输入对应于所述一个或多个焊接参数中的某个焊接参数的值的改变;
基于接收到的改变从所述一个或多个焊接参数的默认焊接参数值开始调整焊接参数的值;
将调整后的值指派为优选焊接参数设置,并将所述调整后的值存储在与一个或多个优选焊接参数相关联的值的列表中;
基于所述优选焊接参数设置来控制所述电源输送电力或控制所述焊丝送丝器使电极丝前进;
从所述第一输入装置接收输入,所述输入对应于选择了默认焊接参数设置;
从与一个或多个默认焊接参数相关联的值的列表访问所述默认焊接参数设置;以及
基于所述默认焊接参数设置来控制所述电源输送电力或控制所述焊丝送丝器使所述电极丝前进。
2.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述控制电路系统进一步被配置为应用一个或多个调整边界,使得对所述默认焊接参数值的调整受到所述一个或多个调整边界的限制。
3.如权利要求2所述的焊接系统,其中,所述一个或多个调整边界是所述默认焊接参数值的百分之五。
4.如权利要求2所述的焊接系统,其中,所述一个或多个调整边界对应于预定值。
5.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述界面进一步包括图形范围指示器,以表示默认焊接参数范围或焊接参数阈值范围,使得在所述默认焊接参数范围的第一侧上表示上限值,并且在所述默认焊接参数范围的与所述第一侧相反的第二侧上表示下限值。
6.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述界面进一步包括指示选择了默认焊接参数的图形十字线。
7.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述界面进一步包括指示选择了可配置焊接参数的图形带。
8.如权利要求7所述的焊接系统,其中,所述图形范围指示器上的所述图形带的位置对应于所述焊接参数相对于所述默认焊接参数的值。
9.如权利要求1所述的焊接系统,其中,输入类型是下列动作之一:点击、双击或按住所述输入装置预定时间量,所述输入类型对应于相应装置的不同功能。
10.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述控制电路系统进一步被配置为根据一个或多个焊接工艺来控制所述电源输送电力,所述一个或多个焊接工艺中的每个焊接工艺对应于一个或多个可配置设置。
11.如权利要求1所述的焊接系统,其中,所述一个或多个焊接参数包括电压、电流、电力、送丝速度、气体流速、脉冲速率、工件厚度、工件材料类型、电极类型、焊接工艺、行进速度、电弧长度或接头类型中的一项或多项。
12.一种焊接系统,包括:
电源,所述电源被配置为基于一个或多个焊接参数将电力输送至焊炬;
焊丝送丝器,所述焊丝送丝器被配置为基于所述一个或多个焊接参数使焊丝电极前进到所述焊炬,其中,所述一个或多个焊接参数包括电压或送丝速度;
界面,所述界面包括:
第一输入装置,所述第一输入装置被配置为接收输入,所述输入对应于选择了所述一个或多个焊接参数的默认设置或可配置设置;
显示装置,所述显示装置被配置为响应于选择了默认设置而显示默认指示器,或响应于选择了可配置设置而显示可配置指示器;
电压选择旋钮,所述电压选择旋钮被配置为接收输入,所述输入与提供给所述焊炬的电压有关;
送丝速度选择旋钮,所述送丝速度选择旋钮被配置为从所述焊丝送丝器接收输入,所述输入与所述送丝速度有关;以及
控制电路系统,所述控制电路系统被配置为:
从所述第一输入装置接收输入,所述输入对应于选择了可配置设置;
接收输入,所述输入对应于所述电压或所述送丝速度中的一个或多个的值的改变;
基于接收到的改变调整所述电压或所述送丝速度的值;
将所述电压或所述送丝速度的调整后的值指派为优选焊接参数设置,并将所述调整后的值存储在与一个或多个优选焊接参数相关联的值的列表中;以及
基于所述优选焊接参数设置来控制所述电源输送电力或控制所述焊丝送丝器使电极丝前进。
13.如权利要求12所述的焊接系统,其中,所述控制电路系统进一步被配置为:
从所述第一输入装置接收输入,所述输入对应于选择了默认焊接参数设置;
从与一个或多个默认焊接参数相关联的值的列表访问所述默认焊接参数设置;以及
基于所述默认焊接参数设置来控制所述电源输送电力或控制所述焊丝送丝器使所述电极丝前进。
14.如权利要求12所述的焊接系统,其中,进一步包括信息栏,用于向操作者显示图形或文字,所述图形或文字提供与用户输入相对应的指令或响应。
15.如权利要求12所述的焊接系统,其中,所述界面进一步包括焊接工艺类型输入装置,所述焊接工艺类型输入装置被配置为接收与焊接工艺类型有关的输入,其中,至少部分地基于所述焊接工艺类型来计算电力输出的值和默认焊接参数值的范围。
16.如权利要求15所述的焊接系统,其中,所述焊接工艺类型输入装置包括可选选项,所述可选选项包括作为焊接工艺类型的金属惰性气体(MIG)或钨极惰性气体(TIG)焊接工艺中的一种或多种焊接工艺。
17.如权利要求12所述的焊接系统,其中,所述界面包括工件输入装置,所述工件输入装置被配置为接收与工件的材料厚度有关的输入,其中,所述控制电路系统进一步被配置为基于所述材料厚度确定所述默认焊接参数值。
18.如权利要求12所述的焊接系统,其中,所述界面进一步包括带有所述电压的当前值的指示的第一图形范围指示器和带有所述送丝速度的当前值的指示的第二图形范围指示器。
19.如权利要求18所述的焊接系统,其中,所述控制电路系统进一步被配置为响应于经由所述电压输入装置接收到的输入来更新所述电压的参数的当前值的指示,并且响应于经由所述送丝速度输入装置接收到的输入来更新所述送丝速度的当前值的指示。
20.如权利要求12所述的焊接系统,其中,所述控制电路系统进一步被配置为应用一个或多个调整边界,使得对默认焊接参数值的调整受到所述一个或多个调整边界的限制。
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