具有存储器、通信设备以及耦接在其上的控制器的焊接电源；配置焊接电源的方法
【专利说明】具有存储器、通信设备以及耦接在其上的控制器的焊接电源；配置焊接电源的方法
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2013年3月11日提交的美国临时申请第61/776，126号的权益，该临时申请通过引用的方式全部并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及焊接设备，更具体地讲，涉及用于自动修改在各种焊接应用和系统中使用的焊接系统的方法及设备。
【背景技术】
[0004]为了增加效率和利润，生产设备追求限制意外的停机时间，确保维持始终如一的质量参数，并且使设定时间和成本最小化。每个这些目标都要求设备是柔性的，并且可以快速更新或更换。
[0005]当生产线例如因为设备故障而停止时，重要的是快速更换设备以满足生产目标。类似地，当决定改变生产线上使用的焊接工艺时，希望能重复使用现有的设备，并且重新安排用于不同要求的设备。当操作员、换班或工序变化时，同样重要的是确保可以提供相同水平的质量，而不论操作员的训练水平，并且不需要在现有设备上耗时的设定过程。
[0006]在制造环境中，因此，希望焊接设备可灵活用于不同的焊接工艺，由不同的焊接操作员使用，并且用于焊接不同的零件。对于管理人员同样重要的是有能力监测并控制焊接工艺和参数以确保一致且正确地连接材料，确保完成的焊缝在预定质量参数内，并且确保避免材料浪费和操作停机时间。本发明解决这些和其他问题。
【发明内容】
[0007]在一个方面，本公开提供了一种焊接电源，所述焊接电源包括:用于产生焊接功率的电源供应器，存储器，存储用于控制所述电源供应器的焊接系统配置数据和焊接工艺应用代码；通信设备，被配置成用于与外部计算机化设备通信。用户接口与通信设备和外部计算机化设备通信，并且选择性地显示用于选择下载到所述存储器上并且选择性访问有关焊接工艺应用的信息的至少一个焊接工艺应用。控制器可操作地耦接到所述电源供应器、所述通信设备和所述存储器上，所述控制器被编程以当用户从所述用户接口选择所述焊接应用功能用于控制所述电源供应器时从至少一个所述存储器或与所述外部计算机化设备关联的外部存储器选择性地检索用于控制所述电源供应器的所述焊接工艺应用代码。
[0008]在另一方面，本公开提供了一种用于设定焊接电源以执行焊接的方法。所述方法包括提供与存储焊接工序的数据库通信的用户接口，将所述用户接口与包括控制器和用于存储焊接工序的存储器的焊接电源供应器通信地耦接上。提示用户识别焊接参数，所述焊接参数可以是，例如，焊接接头、焊接材料以及在待执行的焊接中使用的耗材。给用户显示与选择的焊接参数对应的来自所述数据库的至少一个焊接工序，并且提示用户选择所述焊接工序。
[0009]在另一方面，本公开提供了用于配置在焊接系统中使用的焊接电源以包括与焊接电源通信的至少一个外围设备的一种方法。所述方法包括以下步骤:提供与存储的设定工序的数据库通信的用户接口，将所述用户接口与包括控制器和用于存储焊接电源供应器配置数据、焊接应用和焊接工序的存储器的焊接电源供应器通信地耦接上。提示用户通过所述用户接口检索至少一个设定工序，以识别用于连接到焊接电源供应器上的外围设备，和提供用于将所述外围设备与所述焊接电源供应器连接上的通信数据。所述通信数据存储在所述焊接电源供应器的存储器中，其中所述通信数据可由用户检索以控制所述外围设备。
[0010]这些和其他方面从以下描述将会变得明显。在以下描述中，参照了构成本发明的一部分的附图，并且附图中示出了本发明的优选实施例。这些实施例未必代表本发明的全部范围，并且因此参照本文中的权利要求书来理解本发明的范围。
【附图说明】
[0011]图1是在本发明中能使用的焊接系统的框图。
[0012]图2是可用于配置图1的焊接系统的远程计算机的框图。
[0013]图3是示出了用于配置图1的焊接系统的示例性过程的流程图。
[0014]图4是用户访问图2的远程计算机以配置图1的焊接系统的登录屏幕的屏幕截图。
[0015]图5是用户可用于选择用于配置焊接系统的操作的初始菜单的屏幕截图。
[0016]图6是给焊接系统下载应用的屏幕的屏幕截图。
[0017]图7是示出了咨询功能的屏幕的屏幕截图。
[0018]图8是示出了下载完成并且提供选项以访问咨询功能和应用设定功能的屏幕的屏幕截图。
[0019]图9是允许用户建立单独的机器设定参数的第一机器设定屏幕的屏幕截图。
[0020]图10是允许用户通过选择焊接工艺来建立机器设定参数的替代的或额外的机器设定屏幕的屏幕截图。
[0021]图11是示出了图10的机器设定的咨询功能的屏幕的屏幕截图。
[0022]图12是允许用户通过基于材料、耗材和焊接类型来选择焊接以建立机器设定参数的替代的或额外的机器设定屏幕的屏幕截图。
[0023]图13是允许用户建立用于操作员的焊接参数界限的焊接参数设定及界限的屏幕的屏幕截图。
[0024]图14是用于图13的屏幕的咨询屏幕的屏幕截图。
[0025]图15是允许用户建立用于操作员的焊接顺序参数界限的焊接顺序参数设定及界限的屏幕的屏幕截图。
[0026]图16是允许用户命名配置并且给保存的配置指定访问权限的“保存”屏幕的屏幕截图。
[0027]图17是用于给用作自动系统的焊接系统增加外围设备的应用设定屏幕的示例性屏幕截图。
[0028]图18是用于通过识别商标和类型给用作自动系统的焊接系统增加外围设备的应用设定屏幕的示例性屏幕截图。
[0029]图19是用于通过识别通信协议、连接端口和其他通信因素给用作自动系统的焊接系统增加外围设备的应用设定屏幕的示例性屏幕截图。
[0030]图20是允许用户将配置从一个屏幕复制到另一个屏幕的机器克隆屏幕的屏幕截图。
[0031]图21是示出了替代的机器设定工序的流程图。
[0032]图22是示出了用于图21的实施例的初始菜单的屏幕截图。
[0033]图23是示出了从图22的菜单选择的外围设备设定的过程的流程图。
[0034]图24是示出了从图22的菜单选择的焊接工艺设定的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0035]现在参见附图，更具体地讲，参见图1，示出了根据本发明可以使用的用于手动、半自动和自动焊接的焊接系统10的示例性框图。焊接系统10包括焊接电源供应器12、控制器16以及用于与外部组件通信的通信系统30。焊接系统10的控制器16可以进一步任选地连接到外部焊接组件上，外部焊接组件包括送丝机系统20、气体阀23和冷却剂系统25。如此图所示，电源供应器12、控制器16和通信系统30被图示为在外壳11中。在本文中这些组件也被称为焊接电源。
[0036]现在还参见图1，如上所述，在一些应用中，焊接系统10可以包括送丝机系统20，该送丝机系统通常包括电动机19，该电动机驱动焊丝穿过驱动辊和衬垫到达焊炬或焊枪13。气体阀23可以是由控制器16控制的开关阀亦或限量阀，或者可以包括单独的或一体式流量计。类似地，当设置冷却剂系统时，该系统可以包括开关阀或限量阀以及流量计量装置。电源供应器12可以是恒流电源供应器、恒压电源供应器或恒压/恒流电源供应器，并且还可以包括脉冲能力，以下更全面地进行讨论。电源供应器可以包括:开关或逆变电源供应器，将线路功率15整流，然后将直流电源供应器切换成降压变压器以产生所需的焊接电压或电流；和/或变压器，将来自公用电源的高电压低电流电力转换成高电流低电压电力；或者包括其他类型的电源供应器。
[0037]再次参见图1，控制器16可以包括一个或多个微控制器、微处理器、数字信号处理器或其他可编程控制器，以及能存储焊接配置数据和用于控制电源供应器12的控制代码的一个或多个内部或外部存储组件18，以下将更全面地描述。
[0038]通过用户接口 32、通信系统30和输入/输出通信连接器17中的一个或多个可以提供控制器16、操作员和外部组件之间的通信。用户接口 32可以包括用户显示器和输入设备，例如，按键、开关、操纵杆、模拟或数字电位计、或者给焊接系统10的操作员或用户提供信息并且接收来自操作员或用户的信息的其他设备，或者可以是图形触控屏或其他图形显示器。用户接口，例如，可以安装在具有电源供应器12和控制器16的外壳11内，或者设置在与电源供应器12分离的单独外壳中。尽管图示为与图1的控制器16连接上，但是用户接口 32也可以通过通信系统30作为远程控制37连接上。焊接系统10中可以设置一个或多个用户接口 32。如上所述，外壳11中的系统的组件也可以统称为焊接电源。
[0039]通信系统30可以包括，例如，嵌入式网络服务器，串行通信设备，例如设备网(DeviceNet)、现场总线(Profibus)、RS-232，有线或无线网络通信设备，例如以太网、局域网、广域网、蓝牙或其他网络，射频通信端口，存储器存取装置，例如安全数码卡(SD)读卡器，通用串行总线端口或其他设备或系统。通信系统30可以与焊接单元的组件连接上，这些组件包括柔性或硬自动组件，例如，焊接机器人21、可编程逻辑控制器(PLC) 27和夹具29。可替代地，或者另外，外部组件可以包括一个或多个计算机、计算机化设备或计算机网络31或者一系列网络化焊接系统10。通信系统也可以与外部存储器连接上，外部存储器包括便携式存储设备35，例如SD卡或USB闪存装置，这些外部存储器允许用户上传数据给存储器18并且从存储器下载数据。计算机化设备可以包括，例