用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬的制作方法

相关申请

本申请要求于2018年8月31日提交的名称为“submergedarcweldingsystemsandsubmergedarcweldingtorchestoresistivelypreheatelectrodewire[用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬]”的美国临时专利申请序列号62/726,190的优先权。美国临时专利申请序列号62/726,190的全部内容通过援引并入本文。

背景技术：

本公开内容总体上涉及焊接，并且更具体地涉及用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬。

焊接是在所有行业中越来越普遍的过程。焊接的核心只是使两块金属结合的方式。各种各样的焊接系统和焊接控制方案已经被实施用于各种用途。在连续焊接操作中，金属惰性气体(mig)焊接和埋弧焊(saw)技术允许通过从焊炬送给被惰性气体和/或助焊剂保护的焊丝来形成连续焊道。这种送丝系统可供用于其他焊接系统，比如钨极惰性气体保护(tig)焊。向焊丝施加电力并且电路穿过工件而完成以维持使电极丝和工件熔化从而形成所需焊缝的焊接电弧。

技术实现要素：

公开了用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬，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，如在权利要求中更完整地阐述的。

附图说明

图1展示了示例机械化焊接系统，其中，操纵器用于通过使用埋弧焊工艺来焊接工件。

图2是根据本公开内容的各方面的示例焊接系统的框图。

图3是根据本公开内容的各方面的包括埋弧焊焊炬和从弧(trailarc)的另一示例焊接系统的框图。

图4是根据本公开内容的各方面的被配置成预加热电极丝的示例埋弧焊焊炬的正视图。

图5是图4的示例埋弧焊焊炬的分解图。

图6是图4的示例埋弧焊焊炬的横截面视图。

图7是图2和图3的电力供应器的示例实施方式的框图。

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指代相似或相同的部件。

具体实施方式

出于促进对本公开内容的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的示例，并且将使用特定语言来描述这些示例。然而应理解，本公开内容并不意在限制权利要求的范围。所示示例的修改和对本文中所示的本公开内容的原理的这种进一步应用被视为如本公开内容所涉及的技术领域中的技术人员通常会想到的。

所公开的埋弧焊焊炬向电极丝提供预加热电流和焊接电流两者。一些示例埋弧焊焊炬提供对电极丝的电阻式预加热，同时能够被改造成用于先前使用常规埋弧焊焊炬的系统中。所公开的示例埋弧焊焊炬包括绝缘体，以使得焊炬能够在电极丝通过埋弧焊焊炬被送给时提供通过电极丝的电流路径。在一些示例中，埋弧焊焊炬提供了电阻式预加热，同时将对常规焊炬的形状因数的改变限制为仅向焊炬的外部增加额外的电源连接器，从而能够附接额外的焊接引线以获得焊接电流和预加热电流。

所公开的示例埋弧焊焊炬在焊炬的主体中包含相当大的铜量，以使得焊炬能够承受与具有明显更多铜量的常规埋弧焊焊炬相同的焊接参数和焊接持续时间。

如本文中所使用的，词语“示例性”是指“用作示例、实例或图示”。本文中所描述的实施例不是限制性的，而仅是示例性的。应当理解，所描述的实施例不一定被解释为较其他实施例是优选的或有利的。而且，术语“本发明的实施例”、“实施例”或“发明”不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。

如本文中所使用的，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子部件(即，硬件)以及任何软件和/或固件(代码)，该软件和/或固件可以配置硬件、由硬件执行和/或以其他方式与硬件相关联。如本文中所使用的，例如，当执行第一组一行或多行代码时，特定处理器和存储器可以包括第一“电路”，并且当执行第二组一行或多行第二代码时，可以包括第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指列表中由“和/或”连接的多个项中的任何一项或多项。例如，“x和/或y”是指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换言之，“x和/或y”是指“x和y中的一个或两个”。作为另一个示例，“x、y和/或z”是指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换言之，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”是指用作非限制性示例、实例、或图示。如本文中所使用的，术语“例如(e.g.)”和“例如(forexample)”引发一个或多个示例、实例、或图示的清单。如本文中所使用的，每当电路系统包括执行功能所必要的硬件和代码(如果有必要的)时，该电路系统就“可操作”以执行该功能，而无论该功能的执行是否被禁用或未被启用(例如，通过操作员可配置的设置、出厂调节等)。

如本文中所使用的，送丝焊接式系统是指能够执行焊接(例如，气体保护金属极电弧焊(gmaw)、气体保护钨极电弧焊(gtaw)、埋弧焊(saw)等)、钎焊、包覆、耐磨堆焊和/或其他过程的系统，其中，通过送入工作位置(例如电弧或焊接熔池)的焊丝提供填充金属。

如本文中所使用的，焊接型电源是指在被施加电力时能够提供焊接、包覆、等离子切割、感应加热、激光(包括激光焊接和激光熔覆)、碳弧切割或熔刮、和/或电阻式预加热的任何装置，包括但不限于变压器-整流器、逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器、开关模式电力供应器等、以及控制电路系统和与其相关联的其他辅助电路系统。

如本文中所使用的，预加热是指在电极丝的行进路径上的焊接电弧和/或熔覆之前加热电极丝。

一些公开的示例描述了“从”和/或“到”电路和/或电力供应器中的位置传导电流。类似地，一些公开的示例描述了经由一个或多个路径“提供”电流，该一个或多个路径可以包括一个或多个导电元件或部分导电的元件。用于描述电流传导的术语“从”、“到”和“提供”并不需要电流的方向或极性。而是，即使提供或图示了示例电流极性或方向，对于给定电路，这些电流也可以沿任一方向传导或具有任一极性。

所公开的示例saw焊炬包括：第一接触端头，该第一接触端头被配置成将焊接电流和预加热电流传递到该电极丝；第二接触端头，该第二接触端头被配置成将该预加热电流传导至该电极丝；风冷式第一导体部分，该风冷式第一导体部分被配置成接收该焊接电流并将该焊接电流和该预加热电流传导至该第一接触端头；风冷式第二导体部分，该风冷式第二导体部分被配置成接收该预加热电流并将该预加热电流传导至该第二接触端头；以及绝缘体，该绝缘体联接在该第一导体部分与该第二导体部分之间。

在一些示例中，该第一导体部分包括第一电源连接器，并且该第二导体部分包括第二电源连接器。在一些示例中，该第一电源连接器和该第二电源连接器被配置成在该第一导体部分和该第二导体部分的轴向方向上对齐。在一些示例中，该绝缘体包括：第一螺纹，该第一螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第一导体部分上的第二螺纹；以及第三螺纹，该第三螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第二导体部分上的第四螺纹，该第一螺纹、该第二螺纹、该第三螺纹和该第四螺纹被配置成使该第一电源连接器和该第二电源连接器在该第一导体部分和该第二导体部分的轴向方向上对齐。

在一些示例saw焊炬中，该绝缘体包括：第一螺纹，该第一螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第一导体部分上的第二螺纹；以及第三螺纹，该第三螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第二导体部分上的第四螺纹，该第一螺纹、该第二螺纹、该第三螺纹和该第四螺纹被配置成将该第一电源连接器定位在该埋弧焊焊炬的与该第二电源连接器相反的一侧。在一些其他示例中，该焊炬为液冷式。

在一些示例saw焊炬中，该第一导体部分和该第二导体部分包含铜。在一些示例中，该绝缘体包含陶瓷。在一些示例中，该预加热电流可以是电压控制电路，或者该预加热电流可以是电流控制电路。在一些示例中，其中，该第一导体部分和该第二导体部分被配置用于通过自然对流进行冷却，而无需液体和强制气体通过该第一导体部分或该第二导体部分的内部进行冷却。

所公开的示例saw焊炬包括：第一接触端头和第二接触端头，该第一接触端头和该第二接触端头被配置成将预加热电流传导通过电极丝的一部分，该电极丝通过该焊炬被送给；第一导体部分，该第一导体部分被配置成将该预加热电流传导至该第二接触端头；第二导体部分，该第二导体部分被配置成接收该预加热电流并将该预加热电流传导至该第一接触端头；绝缘体，该绝缘体联接在该第一导体部分与该第二导体部分之间；以及绝缘丝衬套，该绝缘丝衬套被定位在该第一导体部分或该第二导体部分中的至少一者内，并且被配置成防止该电极丝与该第一导体部分的内孔之间的电接触。

所公开的示例saw系统包括saw焊炬和一个或多个电力供应器。该示例saw焊炬包括：第一接触端头，该第一接触端头被配置成将焊接电流和预加热电流传递到该电极丝；第二接触端头，该第二接触端头被配置成将该预加热电流传导至该电极丝；第一导体部分，该第一导体部分被配置成接收该焊接电流并将该焊接电流和该预加热电流传导至该第一接触端头；第二导体部分，该第二导体部分被配置成接收该预加热电流并将该预加热电流传导至该第二接触端头；绝缘体，该绝缘体联接在该第一导体部分与该第二导体部分之间；以及绝缘丝衬套，该绝缘丝衬套被定位在该第一导体部分或该第二导体部分中的至少一者内，并且被配置成防止该电极丝与该第一导体部分的内孔之间的电接触。该一个或多个电力供应器被配置成将该焊接电流和该预加热电流输出到该埋弧焊焊炬。

在一些示例saw系统中，该一个或多个电力供应器被配置成执行受控电压控制环路或受控电流控制环路中的至少一者以控制该预加热电流。在一些示例中，该第一导体部分包括第一电源连接器并且该第二导体部分包括第二电源连接器，并且该一个或多个电力供应器联接到该第一电源连接器以传递该焊接电流并联接到该第二电源连接器以传递该预加热电流。在一些示例中，该绝缘体包括：第一螺纹，该第一螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第一导体部分上的第二螺纹；以及第三螺纹，该第三螺纹被配置成将该绝缘体联接到该第二导体部分上的第四螺纹。在一些示例中，该绝缘体包含陶瓷，并且该第一导体部分和该第二导体部分包含铜。

图1展示了示例机械化焊接系统100，其中，操纵器102用于通过使用埋弧焊(saw)工艺来焊接工件。在示例焊接系统100中，操纵器102用于使用saw焊炬108来焊接工件106，电力由焊接设备110经由导管118被递送到该焊炬并通过接地导管120返回。焊接设备110可以包括一个或多个电源(每个电源在本文中总体上被称为“电力供应器”)、粒状助焊剂源、送丝器和其他装置。其他装置可以包括例如水冷却器、排烟装置、一个或多个控制器、传感器、用户界面、通信装置(有线的和/或无线的)等。

图1的焊接系统100使用saw工艺在焊件中的两个部件之间(例如，在焊接接头112处)形成焊缝，该saw工艺涉及自动或半自动外部金属填充器(例如，经由送丝器)。在图1的示例中，焊接系统100在将焊丝递送到焊丝与焊池之间的电弧和/或使用一个或多个从弧焊炬之前对焊丝进行预加热，该一个或多个从弧焊炬将预加热后的焊丝递送到经由电弧形成的焊池。焊接设备110可以是具有一个或多个电力供应器和相关联电路系统的电弧焊接设备，该相关联电路系统向焊炬(例如，saw焊炬108)的电极丝114提供直流(dc)电、交流(ac)电或其组合。电极丝114可以是管状型电极、实心型焊丝、药芯焊丝、无缝金属芯焊丝、saw焊丝、自保护焊丝和/或任何其他类型的电极丝。

在焊接系统100中，经由导管118和接地导管120可操作地联接到焊接设备110的操纵器102通过以下方式控制焊炬108的位置和电极丝114的操作(例如，经由送丝器)：操纵焊炬108并通过向焊接设备110发送例如触发信号来触发到电极丝114的电流(无论是预加热电流和/或焊接电流)的开始和停止。当焊接电流正在流动时，在电极丝114与工件106之间产生焊接电弧，最终产生焊件。导管118和电极丝114因此递送足以在电极丝114与工件106之间产生焊接电弧的焊接电流和电压。在电极丝114与工件106之间的焊接点处，焊接电弧使供应到焊接接头112的工件106和电极丝114局部熔化，从而当金属凝固时形成焊接接头112。在saw工艺中使用的粒状助焊剂的至少一部分被熔化并在焊接接头112上方形成熔渣层。

图2展示了可以用于实施图1的焊接系统100的示例焊接系统200的框图。焊接系统200包括saw焊炬108，该焊炬具有第一接触端头202和第二接触端头204。系统200进一步包括从焊丝卷轴206送给的电极丝114、预加热电力供应器208和焊接电力供应器210。系统200在操作中被展示为在电极丝114与工件106之间产生焊接电弧212。

在操作中，电极丝114从焊丝卷轴206穿过第二接触端头204和第一接触端头202，在第二接触端头与第一接触端头之间，预加热电力供应器208产生预加热电流以加热电极丝114。具体地，在图2所示的配置中，预加热电流经由第二接触端头204进入电极丝114，并且经由第一接触端头202离开。示例预加热电力供应器208可以实施受控电压控制环路或受控电流控制环路以控制输出到预加热电路的电压和/或电流。

在第一接触端头202处，焊接电流也可以进入电极丝114。焊接电流由焊接电力供应器210产生或以其他方式提供。焊接电流经由工件106离开电极丝114，进而产生焊接电弧212。当电极丝114与目标金属工件106接触时，电路完成，并且焊接电流流过电极丝114、穿过(多个)金属工件106并返回到焊接电力供应器210。焊接电流使电极丝114和与电极丝114相接触的(多个)工件106的母体金属熔化，由此在熔化物凝固时接合工件。通过预加热电极丝114，产生的焊接电弧212可以具有大大降低的电弧能量。一般而言，预加热电流同接触端头202、204与电极丝114之间的距离大小成比例。

焊接电流由焊接电力供应器210产生或以其他方式提供，而预加热电流由预加热电力供应器208产生或以其他方式提供。预加热电力供应器208和焊接电力供应器210最终可以共用公共电源(例如，公共的发电机或线路电流连接)，但来自公共电源的电流被转换、逆变和/或调节以产生两个单独的电流——预加热电流和焊接电流。例如，可以利用单个电源和相关联的逆变器电路系统来促进预加热操作，在这种情况下，三条引线可以从单个电源延伸出来。

在操作期间，系统200建立焊接电路，以将焊接电流从焊接电力供应器210传导至第一接触端头202，并且经由焊接电弧212、工件106和工作引线218返回到电力供应器210。为了实现焊接电力供应器210与第一接触端头202和工件106之间的连接，焊接电力供应器210包括端子220、222(例如，正端子和负端子)。

在操作期间，预加热电力供应器建立预加热电路，以将预加热电流传导通过电极丝114的区段226。为了实现预加热电力供应器208与接触端头202、204之间的连接，预加热电力供应器208包括端子228、230。预加热电流从预加热电力供应器208流到第二接触端头204、电极丝114的区段226、第一接触端头202并且经由将焊接电力供应器210的端子220连接到预加热电力供应器208的端子230的电缆232返回到预加热电力供应器208。

因为预加热电流路径与焊接电流路径叠加在第一接触端头202与电力供应器208、210之间的连接上，所以电缆232可以在第一接触端头202与电力供应器208、210之间实现更有成本效益的单连接(例如，单根电缆)，而不是为焊接电流到第一接触端头202和预加热电流到第一接触端头202提供单独的连接。在其他示例中，预加热电力供应器208的端子230经由单独的路径而不是第一接触端头202与焊接电力供应器210之间的路径连接到第一接触端头202。

如图2所展示的，示例系统100包括送丝器234，该送丝器使用焊丝驱动器236将电极丝114送给到焊炬108。电极丝114离开送丝器234并行进通过丝衬套238。

图3是包括saw焊炬108和从弧焊炬302的另一示例焊接系统300的框图。从弧焊炬302在saw焊炬108的行进方向上定位在saw焊炬108的前方或saw焊炬108的后方。示例从弧焊炬302预加热焊丝并将焊丝提供到焊件而没有起弧。在一些示例中，从弧焊炬302设置有钳位电路，以将从弧焊炬302与工件106之间的电压保持为小于起弧电压(例如，小于14v)。

由送丝器306向从弧焊炬302供应电极丝304。在图3的示例中，从弧焊炬302可以与saw焊炬108相同，因为两个焊炬108、302都包括两个接触端头202、204，使得saw焊炬108的接触端头204未被使用。另外，示例送丝器306与送丝器234相同。在其他示例中，焊炬108被常规的saw焊炬代替，并且仅包括单个接触端头以将焊接电流传导至电极丝114。

如上所述，saw焊炬302包括接触端头202、204，这些接触端头联接到预加热电力供应器208，以预加热电极丝304的区段308。saw焊炬302预加热电极丝304，然后将该电极丝熔敷在电弧212产生的焊接熔池附近。焊接熔池中的残余热量结合saw焊炬302添加到电极丝304的热量足以使电极丝304熔化并因此增加系统300的熔敷。

尽管示例焊炬108、302以从配置示出，但是示例saw焊炬108、302可以被配置为串联系统、双焊丝系统和/或使用任何其他多焊炬saw配置。

图4是被配置成预加热电极丝(例如，图1至图3的电极丝114)的示例saw焊炬400的正视图。图5是图4的示例saw焊炬400的分解图。图6是图4的示例saw焊炬400的横截面视图。图4至图6的示例saw焊炬400可以用于实施图2的saw焊炬108和/或图3的saw焊炬302。

示例saw焊炬400包括第一接触端头402(图5)、第二接触端头404(图5)、第一导体部分406和第二导体部分408。第一接触端头402将焊接电流和/或预加热电流传递到电极丝114，并且第二接触端头404将预加热电流传导至电极丝114。例如，预加热电流经由电极丝114在第一接触端头402与第二接触端头404之间流动。

第二导体部分408接收预加热电流并将预加热电流传导至第二接触端头404。第一导体部分406接收焊接电流并向(和/或从)第一接触端头402传导焊接电流和预加热电流。如上所讨论的，第一接触端头402、电极丝114和第二接触端头404形成预加热电路的一部分，以将预加热电流传导通过电极丝114。第二导体部分408包括电源连接器410，并且第一导体部分406包括电源连接器412。电源连接器410、412可以用于联接焊接电缆，以递送焊接电流和/或预加热电流。电源连接器410、412可以被布置成允许电缆远离焊炬进行布线，而不会干扰系统200的其他部分。

焊炬400进一步包括绝缘体414，该绝缘体联接在第二导体部分408与第一导体部分406之间。在所展示的示例中，绝缘体414包括陶瓷主体416，该陶瓷主体具有沿着主体416纵向延伸的孔418。绝缘体414包括用于将绝缘体414联接到第二导体部分408上的螺纹422的第一螺纹420、以及用于将绝缘体414联接到第一导体部分406上的螺纹426的第二螺纹424。

螺纹420、422、424和426可以被配置成使电源连接器410、412在焊炬400的轴向方向(例如，主体部分406、408的轴向方向)上对齐。在一些其他示例中，螺纹420、422、424和426被配置成使电源连接器410、412围绕焊炬400周向地偏移(例如，部分地偏移、定位在saw焊炬400的彼此相反的两侧)。取决于焊接系统100中的电缆布置，使电源连接器410、412对齐或偏移可以允许焊接电流电缆和/或预加热电流电缆的布线减少或避免对移动部件的干扰。

第二导体部分408包括连接器427、电源连接器410和安装螺柱428。连接器427包括螺纹422，并且联接到绝缘体414。连接器427、电源连接器410和安装螺柱428可以钎焊在一起、螺纹连接或以其他方式机械且电气地附接。安装螺柱428经由连接器427接纳接触端头404，并将第二接触端头404固定至焊炬400。连接器427、电源连接器410和/或安装螺柱428使用铜或其他导热材料来构造，以消散来自第二接触端头404的热量。

第一导体部分406在接触端头402与电源连接器412之间传导电流，并消散来自第一接触端头402、水口430和/或粒状助焊剂分散器432的热量。第一导体部分406使用铜或其他导热材料来构造，以消散来自第一接触端头402和/或行进通过焊炬400的预加热焊丝的热量。

粒状助焊剂分散器432包括粒状助焊剂输入端口434，该粒状助焊剂输入端口可以连接到粒状助焊剂源。粒状助焊剂分散器432允许经由水口430将粒状助焊剂熔敷到与焊接路径相邻的空间。由于靠近电弧，第一接触端头402、水口430和/或粒状助焊剂分散器432可能会经受大量的热量，该热量被传递到第一导体部分406以进行消散。粒状助焊剂分散器432经由套环433连接到第一导体部分406，该套环可以被拧紧或松开以便分别对粒状助焊剂分散器432进行固定或从焊炬400上移除该粒状助焊剂分散器。

接触端头延伸器436联接到第一导体部分406，并且将第一接触端头402保持在接触端头延伸器436中。接触端头螺母438螺纹连接到接触端头延伸器436上，并且包括肩状部439以固定第一接触端头402与接触端头延伸器436电接触。

示例saw焊炬400包括定位在第一导体部分406的内孔444中的绝缘丝衬套442。电极丝114被引导穿过第二接触端头404的内孔446、绝缘丝衬套442的内孔448以及第一接触端头402的内孔450，尽管绝缘丝衬套442防止了电极丝114与第一导体部分406的内孔444之间的电接触。因此，在电极丝114与第一接触端头402之间、以及电极丝114与第二接触端头404之间发生电接触，而没有中间接触。第一接触端头402、第二接触端头404和电极丝114形成电极预加热电路的一部分。

如图4至图6所展示的，电极丝114经由焊丝出口引导部452被送给到焊炬400中。

示例saw焊炬400为气冷式或风冷式，因为导体部分406、408将热量消散到周围的环境中。如本文所使用的，“风冷式”是指通过自然对流进行冷却，而无需液体和强制气体通过焊炬本体的内部进行冷却。风冷可以包括在外部朝向焊炬的外部强制施加空气和/或气体，诸如通过朝向焊炬引导空气流(例如，风扇或鼓风机)。

在其他示例中，saw焊炬400为液体冷却式，诸如通过在saw焊炬400的内部、外部和/或其部件的内部布置冷却液体。例如，第一导体部分406和/或第二导体部分408可以包括流体冷却通道。在其他示例中，流体冷却管线可以以热连通的方式缠绕在第一导体部分406和/或第二导体部分408上，但是与预加热电路和/或焊接电路电隔离。

图7是图2和/或图3的电力供应器208、210的示例实施方式的框图。示例电力供应器208、210为焊接应用供电、对其进行控制并向其供应耗材。在一些示例中，电力供应器208、210直接向焊炬108供应输入电力。在所展示的示例中，电力供应器208、210被配置成向焊接操作和/或预加热操作供应电力。示例电力供应器208、210还向送丝器提供电力，以将电极丝114供应到焊炬108，以用于各种焊接应用(例如，gmaw焊接、药芯焊丝电弧焊(fcaw)、saw)。

电力供应器208、210接收主电力708(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，并根据系统的需求向一个或多个焊接装置和/或预加热装置提供输出电力。主电力708可以从场外位置供应(例如，主电力可以源自电网)。电力供应器208、210包括电力转换器710，该电力转换器可以包括能够将ac输入电力转换成如系统的需求(例如，特定的焊接工艺和方案)所指示的ac和/或dc输出电力的变压器、整流器、开关等。电力转换器710基于焊接电压设定值将输入电力(例如，主电力708)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，电力转换器710被配置成将主电力708转换成焊接型电力输出和辅助电力输出。然而，在其他示例中，电力转换器710适应于仅将主电力转换成焊接电力输出，并且提供单独的辅助转换器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208、210直接从壁装插座接收经转换辅助电力输出。电力供应器208、210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208、210包括控制器712，该控制器用于控制电力供应器208、210的操作。电力供应器208、210还包括用户界面714。控制器712从用户界面714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714可以使用任何输入装置来接收输入，诸如经由小键盘、键盘、按钮、触摸屏、语音激活系统、无线装置等。此外，控制器712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714可以包括显示器716，该显示器用于向操作者呈现、示出或指示信息。控制器712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中的其他装置，诸如送丝器。例如，在一些情况下，电力供应器208、210与焊接系统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208、210使用有线连接与其他焊接装置通信，诸如通过使用网络接口控制器(nic)经由网络(例如，以太网、10baset、10base100等)来传送数据。在图7的示例中，控制器712经由通信收发器718经由焊接电路与送丝器通信。

控制器712包括控制焊接电力供应器208、210的操作的至少一个控制器或处理器720。控制器712接收并处理与系统的性能和需求相关联的多个输入。处理器720可以包括一个或多个微处理器(诸如一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器、和/或asic)和/或任何其他类型的处理装置。例如，处理器720可以包括一个或多个数字信号处理器(dsp)。

示例控制器712包括一个或多个存储装置723和一个或多个存储器装置724。(多个)存储装置723(例如，非易失性存储装置)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。存储装置723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/或任何其他适当的数据。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724可以包括易失性存储器(诸如随机存取存储器(ram))和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(rom))。存储器装置724和/或(多个)存储装置723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724和/或(多个)存储装置723可以存储供处理器720执行的处理器可执行指令725(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，启动送丝、启用气体流量、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储装置723和/或存储器装置724中。

在一些示例中，焊接电力从电力转换器710流过焊接电缆726。示例焊接电缆726可在电力供应器208、210中的每一个处与焊接螺柱附接和分离(例如，以在磨损或损坏的情况下能够便于更换焊接电缆726)。此外，在一些示例中，焊接数据通过焊接电缆726提供，使得焊接电力和焊接数据通过焊接电缆726一起提供和传输。通信收发器718通信地联接至焊接电缆726，以通过焊接电缆726传送(例如，发送/接收)数据。可以基于各种类型的电力线通信方法和技术来实施通信收发器718。例如，通信收发器718可以利用ieee标准p1901.2来通过焊接电缆726提供数据通信。以此方式，可以利用焊接电缆726来从电力供应器208、210向送丝器和焊炬108提供焊接电力。附加地或可替代地，可以使用焊接电缆726向/从送丝器和焊炬108传输和/或接收数据通信。通信收发器718例如经由电缆数据联接器727通信地联接到焊接电缆726，以表征焊接电缆726，如下文更详细描述的。电缆数据联接器727可以是例如电压传感器或电流传感器。

在一些示例中，电力供应器208、210包括送丝器或在其中实施。

示例通信收发器718包括接收器电路721和发射器电路722。通常，接收器电路721经由焊接电缆726接收由送丝器传输的数据，并且发射器电路722经由焊接电缆726将数据传输到送丝器。如下文更详细描述的，通信收发器718使得能够将电力供应器208、210配置为远离送丝器的位置和/或使得能够由电力供应器208、210使用由送丝器234、306传输的焊接电压反馈信息来对焊接电压进行补偿。在一些示例中，当焊接电流正在流过焊接电路时(例如，在焊接型操作期间)和/或在焊接电流已经停止流过焊接电路之后(例如，在焊接型操作之后)，接收器电路721经由焊接电路接收(多次)通信。这种通信的示例包括当焊接电流正在流过焊接电路时在远离电力供应器208、210的装置(例如，送丝器)处测得的焊接电压反馈信息。

在美国专利号9,012,807中描述了通信收发器718的示例实施方式。美国专利号9,012,807的全部内容通过援引并入本文。然而，可以使用通信收发器718的其他实施方式。

示例送丝器234还包括通信收发器719，该通信收发器在结构和/或功能上可以与通信收发器718类似或相同。

在一些示例中，气体供应器728根据焊接应用提供保护气体，诸如氩气、氦气、二氧化碳等。保护气体流向阀730，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制或调节供应至焊接应用的气体的量。阀730可以由控制器712打开、关闭或以其他方式操作，以启用、禁止或控制通过阀730的气体流量(例如，保护气体)。保护气体离开阀730，并流过电缆732(在一些实施方式中，该电缆可以与焊接电力输出一起封装)到达送丝器，该送丝器为焊接应用提供保护气体。在一些示例中，电力供应器208、210不包括气体供应器728、阀730和/或电缆732。

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，或者以不同的元件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、被集成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，诸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态机器可读(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工艺。如本文所使用的，术语“非暂态机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且排除传播信号。

示例控制电路实现方式可以是微控制器、现场可编程逻辑电路和/或任何其他能够执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。

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替换等效物。另外，在不脱离本公开内容范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应于本公开内容的教导。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。