焊接工作間系統(tǒng)、電纜以及用于識(shí)別焊接電纜的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[00011 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年12月29日，國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2011/067795，國(guó)家申請(qǐng) 號(hào)為201180063802.1，發(fā)明名稱(chēng)為焊接工作間系統(tǒng)、電纜以及用于識(shí)別焊接電纜的方法的 發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)
[0003] 本申請(qǐng)是2010年12月29日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/427891的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的部分繼續(xù) 申請(qǐng)并要求其申請(qǐng)日的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明主要涉及焊接型電源和焊接操作領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及構(gòu)成焊接工 作間系統(tǒng)的一部分的焊接型電源，所述焊接工作間系統(tǒng)具有通知外界焊接位置的能力。
【背景技術(shù)】
[0005] 現(xiàn)有多種已知的用于為很多已知應(yīng)用提供焊接型輸出或焊接型功率的焊接型系 統(tǒng)。如本文所用的焊接型系統(tǒng)包括能夠提供焊接、等離子切割和/或感應(yīng)加熱功率的任何設(shè) 備，其中包括逆變器、轉(zhuǎn)換器、電焊機(jī)、諧振電源、準(zhǔn)諧振電源等，還有控制電路和與其相關(guān) 的其他輔助電路。如本文所用的焊接系統(tǒng)或用于焊接的系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)電源、控制器、 送絲器和氣源，還可以包括外部設(shè)備例如機(jī)器人等。如本文所用的焊接型輸出包括適合用 于焊接、等離子切割或加熱的輸出。如本文所用的焊接型功率是指焊接、等離子切割或加熱 的功率。
[0006] 焊接電源經(jīng)常是焊接工作間的一部分。如本文所用的焊接工作間是包括焊接型電 源和焊接位置的焊接系統(tǒng)在其中駐留的區(qū)域。焊接工作間可以包括例如在使用長(zhǎng)焊接電纜 時(shí)物理分離的多個(gè)位置。焊接位置在本文中被定義為焊接在其中進(jìn)行的區(qū)域。焊接型系統(tǒng) 中有多個(gè)部分可以位于焊接位置。在例如船廠和壓力容器等某些應(yīng)用中，送絲器位于焊接 位置，而電源則遠(yuǎn)離焊接位置。
[0007] 某些已知應(yīng)用例如船廠內(nèi)的焊接會(huì)涉及多處加工和多名焊工。焊接工作間系統(tǒng)的 一部分例如電源可能位于所造船的外部，并且系統(tǒng)的其他部分例如送絲器和/或焊炬/焊槍 則可能位于船內(nèi)部的焊接位置?？赡苡袛?shù)以百計(jì)的電纜從船外伸入船內(nèi)，每一根電纜都長(zhǎng) 達(dá)幾百英尺。經(jīng)常難以確定電纜的匹配端，因此用戶(hù)可能要在開(kāi)始新的焊接時(shí)將另一根電 纜從內(nèi)部拉向外部，導(dǎo)致問(wèn)題加重。可選地，用戶(hù)可能要在船內(nèi)（或船外)花費(fèi)大量的時(shí)間尋 找電纜的末端或者要努力將笨重的電源運(yùn)送到船內(nèi)靠近焊接位置的地方。
[0008] 該問(wèn)題在不同的加工使用不同的電源時(shí)會(huì)變得更加嚴(yán)重。在焊工完成一項(xiàng)任務(wù) 后，電纜可能無(wú)法用于下一處加工，因此就要再拉一根電纜。而且，焊工通常需要在船外調(diào) 節(jié)焊接電源的設(shè)置，因此獲知哪一個(gè)電源連接至哪一根電纜是很重要的。部分系統(tǒng)設(shè)有單 獨(dú)的控制電纜，這就導(dǎo)致還需要在每一端再識(shí)別一種電纜。
[0009] 因?yàn)榇w經(jīng)常會(huì)阻擋RF信號(hào)，所以從船內(nèi)到船外的無(wú)線通信可能很困難。焊接壓 力容器例如燃煤鍋爐會(huì)導(dǎo)致很多在船廠內(nèi)焊接時(shí)存在的相同問(wèn)題。
[0010]電纜數(shù)量和難以通信能夠不利地影響焊工生產(chǎn)率、維修、變形、消耗時(shí)間、質(zhì)量、質(zhì) 保、準(zhǔn)確焊接所需的技能水平、電纜的成本和復(fù)雜度、查找相關(guān)電源和電纜工作端的時(shí)間和 費(fèi)用、改變工藝或變量的時(shí)間和費(fèi)用以及用于跟選擇錯(cuò)誤工藝或參數(shù)相關(guān)的再加工和維修 的時(shí)間。
[0011]因此，需要有針對(duì)特別是船或壓力容器內(nèi)的焊接工作間簡(jiǎn)化電纜管理的焊接型系 統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)優(yōu)選地提供了從焊接位置到遠(yuǎn)離焊接位置處的通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一種應(yīng)用，一種焊接型系統(tǒng)能夠識(shí)別焊接電纜并且包括具有控制器 的焊接電源以及從控制器接收至少一種信號(hào)并為至少一處焊接電纜接頭供電的電源電路。 焊接電纜探測(cè)器模塊具有連接至控制器、電源電路和焊接電纜接頭中至少一者的電纜探測(cè) 器輸出。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第二種應(yīng)用，一種查找將近端連接至焊接型電源的焊接電纜的遠(yuǎn)端 的方法包括向近端提供識(shí)別信號(hào)，將識(shí)別信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)端并且在遠(yuǎn)端檢測(cè)識(shí)別信號(hào)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第三種應(yīng)用，一種查找將近端連接至焊接型電源的輸出電纜的遠(yuǎn)端 的方法包括在焊接型電源內(nèi)存儲(chǔ)指示連接至焊接型電源的電纜的電纜標(biāo)識(shí)信息，接收遠(yuǎn)端 電纜標(biāo)識(shí)信號(hào)，比較電纜標(biāo)識(shí)信息和遠(yuǎn)端電纜標(biāo)識(shí)信號(hào)并提供指示比較結(jié)果的信號(hào)。
[0015] 電纜探測(cè)器輸出在一個(gè)實(shí)施例中被連接至焊接電纜接頭并向其提供標(biāo)識(shí)信號(hào)。
[0016] 焊接電纜探測(cè)器模塊在另一個(gè)實(shí)施例中包括其中存有存儲(chǔ)電纜標(biāo)識(shí)信息的存儲(chǔ) 器，接收電纜標(biāo)識(shí)信號(hào)的接收器，以及比較存儲(chǔ)的電纜標(biāo)識(shí)信息和接收的電纜標(biāo)識(shí)信號(hào)的 比較器。電纜探測(cè)器輸出響應(yīng)于比較器。
[0017] 在另一個(gè)實(shí)施例中提供了裝有電纜傳感器的懸架式操作臺(tái)和響應(yīng)于電纜傳感器 的發(fā)送器。電纜傳感器在不同的實(shí)施例中包括RFID讀取器和/或條形碼讀取器。
[0018] 所述系統(tǒng)在另一個(gè)實(shí)施例中包括能夠被電纜傳感器檢測(cè)的焊接電纜。
[0019] 發(fā)送器和/或接收器在各種實(shí)施例中都是無(wú)線的。
[0020] 在其他的實(shí)施例中，送絲器被連接至焊接電纜遠(yuǎn)端，而且焊接電源和送絲器內(nèi)的 連接模塊將兩者連接在一起并響應(yīng)于焊接電纜探測(cè)器模塊。
[0021] 在另一個(gè)實(shí)施例中，視覺(jué)標(biāo)記被設(shè)置在遠(yuǎn)端以響應(yīng)于識(shí)別信號(hào)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第四種應(yīng)用，一種位于焊接工作間內(nèi)的能夠向焊接位置提供焊接電 力并且能夠向焊接工作間以外的位置傳輸信息的焊接型系統(tǒng)包括連接至電源電路并控制 電源電路的控制器。輸出接頭被連接至電源電路和焊接電纜的近端。焊接電纜通信模塊被 連接至輸出接頭和數(shù)據(jù)發(fā)送器。另一個(gè)焊接電纜通信模塊被連接至焊接電纜的遠(yuǎn)端并且位 于焊接位置。數(shù)據(jù)接收器接收由數(shù)據(jù)發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收器位于焊接工作間以外 的位置。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的第五種應(yīng)用，一種將焊接相關(guān)數(shù)據(jù)從焊接位置輸送到焊接工作間外 的方法包括在焊接位置檢測(cè)焊接相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)焊接電纜將數(shù)據(jù)從焊接工作間發(fā)送至焊接 位置以外的接收器，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送至焊接工作間以外的位置并在焊接工作間外接收數(shù) 據(jù)。
[0024] 在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)發(fā)送器包括第一智能電網(wǎng)通信模塊并且數(shù)據(jù)接收器包括 第二智能電網(wǎng)通信模塊。
[0025] 數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器在另一些實(shí)施例中是無(wú)線的。
[0026] 焊接位置焊接電纜通信模塊在不同的實(shí)施例中位于送絲器、懸架式操作臺(tái)、智能 手機(jī)、焊炬或其他設(shè)備內(nèi)。
[0027] 發(fā)送器在不同的實(shí)施例中發(fā)送指示工作參數(shù)、質(zhì)量信息和安全信息中至少一者的 數(shù)據(jù)。
[0028] 焊接電纜通信模塊在另一些實(shí)施例中是雙向的。
[0029] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明其他的主要特征和優(yōu)點(diǎn)將在研讀以下的附圖、 詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求之后變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例所得焊接工作間的示意圖；
[0031] 圖2是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例示出了用于焊接電纜識(shí)別的部件的示意圖；以及 [0032]圖3是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例所得電纜的端視圖。
[0033] 在詳細(xì)介紹本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)該理解本發(fā)明并不將其應(yīng)用局限于在以下說(shuō) 明內(nèi)容中闡述或者在附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件的設(shè)置方式。本發(fā)明可以有另外的實(shí)施 例，或者能夠以不同的方式實(shí)踐或完成。而且，應(yīng)該理解本文中所用的短語(yǔ)或術(shù)語(yǔ)是為了進(jìn) 行說(shuō)明而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。相同的附圖標(biāo)記被用于表示相同的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 盡管參照用于特定加工過(guò)的特定焊接型系統(tǒng)和焊接