用于焊接工艺的远程极性检测和控制制造技术

一种系统(10)包括焊炬(12)、焊接电源单元(16)、远程装置(24)和控制电路(36)。焊接电源单元配置为将电力提供至焊炬。远程装置连接在焊炬和焊接电源单元之间。此外，远程装置配置为检测焊接操作的极性。控制电路配置为根据一个或多个焊接参数来确定检测到的极性是否合适。此外，控制电路配置为调节焊接操作的极性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于焊接工艺的远程极性检测和控制 相关申请的交叉引用本申请是2012年6月4日申请的标题为“用于焊接工艺的远程极性检测和控制(Remote Polarity Detect 1n and Control for Welding Process) ” 的美国临时申请N0.61/655，239的非临时申请，其通过引用全部并入此文中。
技术介绍
本专利技术大体涉及焊接系统，并且更具体而言涉及改进焊接系统可操作性的系统和方法。 焊接系统和焊接控制方式已广泛应用于各种用途。例如，钨极惰性气体保护焊(TIG)技术允许通过从焊炬提供由惰性气体保护的焊丝而形成连续的焊缝。电源施加到焊丝并且通过工件使电路完整，以维持熔化焊丝和工件的电弧从而形成所希望的焊接。 焊接系统的正确操作可依赖于操作者的学识以便在焊接系统中形成适当的电极连接。遗憾的是，不正确的电极连接可导致焊接质量相对较差而需要返工，因此降低了焊接系统的效率和可操作性。
技术实现思路
在第一实施例中，一种系统包括焊炬、焊接电源单元、远程装置和控制电路。焊接电源单元配置为将电力提供至焊炬。远程装置联接在焊炬和焊接电源单元之间。此外，远程装置配置为检测焊接操作的极性。控制电路配置为根据一个或多个焊接参数来确定检测到的极性是否合适。而且，控制电路配置为调节焊接操作的极性。 在第二实施例中，一种方法包括检测焊接操作的极性、将极性传达至控制电路，以及根据一个或多个焊接参数来确定极性是否合适。检测极性可通过设于远离焊接操作电源的远程装置执行。如果极性合适，该方法则包括启用焊接操作。然而，如果极性不合适，该方法则包括调节一个或多个输出参数。 在第三实施例中，一种系统包括检测电路和控制电路。检测电路布置在焊接操作的远程位置并且配置为检测焊接操作的极性。控制电路配置为与检测电路通讯。此外，控制电路配置为根据一个或多个焊接参数来确定极性是否合适。 【附图说明】 本专利技术的各种特征、状况和优点将在参照附图阅读以下详细说明后得到更好的理解，其中同样的附图标记在附图中始终表示相同的部件，在附图中: 图1是焊接系统实施例的示意图，该焊接系统包括配置为检测焊接操作极性的远程装置； 图2是图1的焊接系统实施例的示意图，其示出在远程装置和焊接资源之间的通讯； 图3是焊接系统实施例的示意图，其示出处于采用正极性的焊条焊接工艺中的图I的远程装置； 图4是焊接系统实施例的示意图，其示出处于采用负极性的焊条焊接工艺中的图1的远程装置； 图5是焊接系统实施例的示意图，其示出处于采用负极性的TIG焊接工艺中的图1的远程装置； 图6是焊接系统实施例的示意图，其示出处于采用正极性的TIG焊接工艺或采用非预期的负极性的焊条焊接工艺中的图1的远程装置； 图7是对应于图3的处于采用正极性的焊条焊接工艺中的远程装置的主视图； 图8是对应于图4的处于采用负极性的焊条焊接工艺中的远程装置的主视图； 图9是对应于图5的处于采用负极性的TIG焊接工艺中的远程装置的主视图； 图10是对应于图6的处于采用正极性的TIG焊接工艺或处于采用非预期的负极性的焊条焊接工艺中的远程装置的主视图；以及 图11是检测、传达以及控制焊接极性的方法的一个实施例的流程图。 【具体实施方式】 本专利技术涉及远程检测焊接操作的极性的系统和方法。一般而言，焊接操作的效率可受到焊接电极至电源的连接的影响。如果焊接电极连接不正确(例如，如果焊接电极之一未连接，或者焊接电极的极性弄反)，那么焊接操作会受到不利的影响。因此，所希望的是校正焊接电极的极性以提高焊接操作的效率。然而，电源可能远离焊接操作，而操作者人工地更换焊接电极是耗费时间的。因此，可提供远程装置在接近于焊接操作的位置处提供检测及校正极性。该远程装置可将限定焊接操作的操作参数的信号传递至电源且从该电源传输该信号，通常称之为远程控制。 现参照附图，图1示出了示例性焊接系统10，其包括焊炬12和工件14。电源16包括多个接线柱18，其可容纳一个或多个焊接电极以形成电路从而便于焊接操作。如图所示，电源16通过焊炬电缆20将电源提供至焊炬12。焊炬电缆20连接至接线柱18之一(例如，正接线柱)。另外，工作电缆22通过夹具26连接至接线柱18之一(例如，负接线柱，或者与连接至焊炬电缆20的接线柱相反的接线柱)和工件14。焊炬电缆20和工作电缆22在电源16、焊炬12和工件14之间形成闭合电路。该电路可产生相对大量的热，致使工件14转变至熔融状态，从而便于焊接操作。然而，如果电缆20，22不当地连接至电源16的接线柱18 (例如，电缆20，22连接至相反的接线柱18)，那么焊接操作则相对低效。 焊炬电缆20和工作电缆22至接线柱18的连接通常可限定焊接操作的极性(例如，正极性或负极性)。交换焊炬电缆20和工作电缆22可颠倒极性(例如，将正极性变为负极性，反之亦然)。不同的焊接工艺用特定的极性更高效。例如，焊条焊接通常可通过正极性实施(例如，直流电极接正，或DCEP)。另一方面，TIG焊接通常可通过负极性实施(例如，直流电极接负，或DCEN)。当焊接操作的极性不正确时，操作者人工地交换电缆20，22将耗时。在某些焊接系统中，电缆20，22可能数百英尺长，并且电源16可能远离焊接操作。 因此，所希望的是采用布置在接近焊炬12的远距离处的远程装置24来检测、传达和/或控制极性，以下将详细说明。如图1所示，远程装置24是独立的、便携式装置，其在电源16和焊炬12之间连接至焊炬电缆20。远程装置24与焊炬电缆20连成一直线并且通过焊炬电缆20供电。工作感应线路25连接至远程装置24和工件14，其即使在焊炬12不工作的情况下，也能使远程装置24接收电力并且检测极性。更具体而言，工作感应线路25闭合从电源16到远程装置24、工件14并返回到电源16的电路，从而能够检测极性。 如下更详细地描述，远程装置24包括显示屏和控制特征，其基本上类似于电源16上的显示屏和控制特征。更具体而言，远程装置24包括用于显示焊接操作电流强度的显示屏，并且包括控制特征，其用于增加或减少焊接操作的电流强度、在焊条焊接和TIG焊接操作(或其他类型的焊接工艺)之间切换，以及设置焊接电极的类型等。换言之，远程装置24包括与电源16相似的功能，用于显示和调节焊接操作的焊接参数。 如图所示，电源16包括控制电路36，该控制电路36依次包括存储部件40，用以储存程序指令、软件程序以及历史数据等。例如，在其他信息中，存储部件40可储存各种类型的焊接工艺以及其优选的焊接极性(例如，DCEP或DCEN)。除了其他类型的处理装置以外，控制电路36还包括用以控制焊接系统10的处理装置，例如处理器42。特别是，处理器42可执行储存在存储器40中的软件指令，以控制焊接操作的极性。 控制电路36配置为根据焊接操作的极性来控制电源16。例如，如果焊接操作的极性不合适，控制电路36可自动发送信号以颠倒极性。为此，在某些实施例中，电源16可包括极性颠倒开关，并且控制电路36可发送信号以打开或关闭这些开关。在某些实施例中，颠倒焊接操作的极性可通过操作者使用电源16的界面44或远程装置24的界面而启动。 界面44可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：焊炬；焊接电源单元，配置为将电力提供至所述焊炬；远程装置，联接在所述焊炬和所述焊接电源单元之间，并且配置为检测焊接操作的极性；以及控制电路，配置为根据一个或多个焊接参数来确定所述极性是否合适并且调节所述焊接操作的极性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 US 61/655,239;2013.04.29 US 13/872,8251.一种系统，包括: 焊炬； 焊接电源单元，配置为将电力提供至所述焊炬； 远程装置，联接在所述焊炬和所述焊接电源单元之间，并且配置为检测焊接操作的极性；以及 控制电路，配置为根据一个或多个焊接参数来确定所述极性是否合适并且调节所述焊接操作的极性。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程装置包括检测电路，所述检测电路配置为检测所述焊接操作的极性。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述远程装置配置为采用焊接电缆通讯(WCC)、无线通讯、有线通讯或其组合的方式将所述极性传达至所述控制电路。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述远程装置包括用户界面，所述用户界面配置为显示信息并使用户能够调节所述焊接操作的焊接参数。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述用户界面配置为当所述极性不合适时，显示错误信息或显示警示灯。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路配置为当所述极性不合适时，在时间延迟之后禁用所述焊接操作。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制电路配置为响应于操作者的输入在之前禁用焊接操作之后再次启用焊接操作。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路配置为根据所述一个或多个焊接参数自动地调节所述极性。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个焊接参数包括焊接工艺的类型。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述焊接电源单元包括所述控制电路。11.根据权利要求1所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·杰勒德·贝斯特尔，马库斯·迈克尔·丹帝尼，斯科特·斯蒂芬·莱伯特，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US