具有存儲(chǔ)器、通信設(shè)備以及耦接在其上的控制器的焊接電源；配置焊接電源的方法
【專利說明】具有存儲(chǔ)器、通信設(shè)備以及耦接在其上的控制器的焊接電源；配置焊接電源的方法
[0001]相關(guān)專利申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張于2013年3月11日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第61/776，126號(hào)的權(quán)益，該臨時(shí)申請(qǐng)通過引用的方式全部并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及焊接設(shè)備，更具體地講，涉及用于自動(dòng)修改在各種焊接應(yīng)用和系統(tǒng)中使用的焊接系統(tǒng)的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]為了增加效率和利潤，生產(chǎn)設(shè)備追求限制意外的停機(jī)時(shí)間，確保維持始終如一的質(zhì)量參數(shù)，并且使設(shè)定時(shí)間和成本最小化。每個(gè)這些目標(biāo)都要求設(shè)備是柔性的，并且可以快速更新或更換。
[0005]當(dāng)生產(chǎn)線例如因?yàn)樵O(shè)備故障而停止時(shí)，重要的是快速更換設(shè)備以滿足生產(chǎn)目標(biāo)。類似地，當(dāng)決定改變生產(chǎn)線上使用的焊接工藝時(shí)，希望能重復(fù)使用現(xiàn)有的設(shè)備，并且重新安排用于不同要求的設(shè)備。當(dāng)操作員、換班或工序變化時(shí)，同樣重要的是確?？梢蕴峁┫嗤降馁|(zhì)量，而不論操作員的訓(xùn)練水平，并且不需要在現(xiàn)有設(shè)備上耗時(shí)的設(shè)定過程。
[0006]在制造環(huán)境中，因此，希望焊接設(shè)備可靈活用于不同的焊接工藝，由不同的焊接操作員使用，并且用于焊接不同的零件。對(duì)于管理人員同樣重要的是有能力監(jiān)測并控制焊接工藝和參數(shù)以確保一致且正確地連接材料，確保完成的焊縫在預(yù)定質(zhì)量參數(shù)內(nèi)，并且確保避免材料浪費(fèi)和操作停機(jī)時(shí)間。本發(fā)明解決這些和其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方面，本公開提供了一種焊接電源，所述焊接電源包括:用于產(chǎn)生焊接功率的電源供應(yīng)器，存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)用于控制所述電源供應(yīng)器的焊接系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)和焊接工藝應(yīng)用代碼；通信設(shè)備，被配置成用于與外部計(jì)算機(jī)化設(shè)備通信。用戶接口與通信設(shè)備和外部計(jì)算機(jī)化設(shè)備通信，并且選擇性地顯示用于選擇下載到所述存儲(chǔ)器上并且選擇性訪問有關(guān)焊接工藝應(yīng)用的信息的至少一個(gè)焊接工藝應(yīng)用。控制器可操作地耦接到所述電源供應(yīng)器、所述通信設(shè)備和所述存儲(chǔ)器上，所述控制器被編程以當(dāng)用戶從所述用戶接口選擇所述焊接應(yīng)用功能用于控制所述電源供應(yīng)器時(shí)從至少一個(gè)所述存儲(chǔ)器或與所述外部計(jì)算機(jī)化設(shè)備關(guān)聯(lián)的外部存儲(chǔ)器選擇性地檢索用于控制所述電源供應(yīng)器的所述焊接工藝應(yīng)用代碼。
[0008]在另一方面，本公開提供了一種用于設(shè)定焊接電源以執(zhí)行焊接的方法。所述方法包括提供與存儲(chǔ)焊接工序的數(shù)據(jù)庫通信的用戶接口，將所述用戶接口與包括控制器和用于存儲(chǔ)焊接工序的存儲(chǔ)器的焊接電源供應(yīng)器通信地耦接上。提示用戶識(shí)別焊接參數(shù)，所述焊接參數(shù)可以是，例如，焊接接頭、焊接材料以及在待執(zhí)行的焊接中使用的耗材。給用戶顯示與選擇的焊接參數(shù)對(duì)應(yīng)的來自所述數(shù)據(jù)庫的至少一個(gè)焊接工序，并且提示用戶選擇所述焊接工序。
[0009]在另一方面，本公開提供了用于配置在焊接系統(tǒng)中使用的焊接電源以包括與焊接電源通信的至少一個(gè)外圍設(shè)備的一種方法。所述方法包括以下步驟:提供與存儲(chǔ)的設(shè)定工序的數(shù)據(jù)庫通信的用戶接口，將所述用戶接口與包括控制器和用于存儲(chǔ)焊接電源供應(yīng)器配置數(shù)據(jù)、焊接應(yīng)用和焊接工序的存儲(chǔ)器的焊接電源供應(yīng)器通信地耦接上。提示用戶通過所述用戶接口檢索至少一個(gè)設(shè)定工序，以識(shí)別用于連接到焊接電源供應(yīng)器上的外圍設(shè)備，和提供用于將所述外圍設(shè)備與所述焊接電源供應(yīng)器連接上的通信數(shù)據(jù)。所述通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述焊接電源供應(yīng)器的存儲(chǔ)器中，其中所述通信數(shù)據(jù)可由用戶檢索以控制所述外圍設(shè)備。
[0010]這些和其他方面從以下描述將會(huì)變得明顯。在以下描述中，參照了構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖，并且附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例未必代表本發(fā)明的全部范圍，并且因此參照本文中的權(quán)利要求書來理解本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0011]圖1是在本發(fā)明中能使用的焊接系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖2是可用于配置圖1的焊接系統(tǒng)的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的框圖。
[0013]圖3是示出了用于配置圖1的焊接系統(tǒng)的示例性過程的流程圖。
[0014]圖4是用戶訪問圖2的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)以配置圖1的焊接系統(tǒng)的登錄屏幕的屏幕截圖。
[0015]圖5是用戶可用于選擇用于配置焊接系統(tǒng)的操作的初始菜單的屏幕截圖。
[0016]圖6是給焊接系統(tǒng)下載應(yīng)用的屏幕的屏幕截圖。
[0017]圖7是示出了咨詢功能的屏幕的屏幕截圖。
[0018]圖8是示出了下載完成并且提供選項(xiàng)以訪問咨詢功能和應(yīng)用設(shè)定功能的屏幕的屏幕截圖。
[0019]圖9是允許用戶建立單獨(dú)的機(jī)器設(shè)定參數(shù)的第一機(jī)器設(shè)定屏幕的屏幕截圖。
[0020]圖10是允許用戶通過選擇焊接工藝來建立機(jī)器設(shè)定參數(shù)的替代的或額外的機(jī)器設(shè)定屏幕的屏幕截圖。
[0021]圖11是示出了圖10的機(jī)器設(shè)定的咨詢功能的屏幕的屏幕截圖。
[0022]圖12是允許用戶通過基于材料、耗材和焊接類型來選擇焊接以建立機(jī)器設(shè)定參數(shù)的替代的或額外的機(jī)器設(shè)定屏幕的屏幕截圖。
[0023]圖13是允許用戶建立用于操作員的焊接參數(shù)界限的焊接參數(shù)設(shè)定及界限的屏幕的屏幕截圖。
[0024]圖14是用于圖13的屏幕的咨詢屏幕的屏幕截圖。
[0025]圖15是允許用戶建立用于操作員的焊接順序參數(shù)界限的焊接順序參數(shù)設(shè)定及界限的屏幕的屏幕截圖。
[0026]圖16是允許用戶命名配置并且給保存的配置指定訪問權(quán)限的“保存”屏幕的屏幕截圖。
[0027]圖17是用于給用作自動(dòng)系統(tǒng)的焊接系統(tǒng)增加外圍設(shè)備的應(yīng)用設(shè)定屏幕的示例性屏幕截圖。
[0028]圖18是用于通過識(shí)別商標(biāo)和類型給用作自動(dòng)系統(tǒng)的焊接系統(tǒng)增加外圍設(shè)備的應(yīng)用設(shè)定屏幕的示例性屏幕截圖。
[0029]圖19是用于通過識(shí)別通信協(xié)議、連接端口和其他通信因素給用作自動(dòng)系統(tǒng)的焊接系統(tǒng)增加外圍設(shè)備的應(yīng)用設(shè)定屏幕的示例性屏幕截圖。
[0030]圖20是允許用戶將配置從一個(gè)屏幕復(fù)制到另一個(gè)屏幕的機(jī)器克隆屏幕的屏幕截圖。
[0031]圖21是示出了替代的機(jī)器設(shè)定工序的流程圖。
[0032]圖22是示出了用于圖21的實(shí)施例的初始菜單的屏幕截圖。
[0033]圖23是示出了從圖22的菜單選擇的外圍設(shè)備設(shè)定的過程的流程圖。
[0034]圖24是示出了從圖22的菜單選擇的焊接工藝設(shè)定的過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)在參見附圖，更具體地講，參見圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明可以使用的用于手動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)焊接的焊接系統(tǒng)10的示例性框圖。焊接系統(tǒng)10包括焊接電源供應(yīng)器12、控制器16以及用于與外部組件通信的通信系統(tǒng)30。焊接系統(tǒng)10的控制器16可以進(jìn)一步任選地連接到外部焊接組件上，外部焊接組件包括送絲機(jī)系統(tǒng)20、氣體閥23和冷卻劑系統(tǒng)25。如此圖所示，電源供應(yīng)器12、控制器16和通信系統(tǒng)30被圖示為在外殼11中。在本文中這些組件也被稱為焊接電源。
[0036]現(xiàn)在還參見圖1，如上所述，在一些應(yīng)用中，焊接系統(tǒng)10可以包括送絲機(jī)系統(tǒng)20，該送絲機(jī)系統(tǒng)通常包括電動(dòng)機(jī)19，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)焊絲穿過驅(qū)動(dòng)輥和襯墊到達(dá)焊炬或焊槍13。氣體閥23可以是由控制器16控制的開關(guān)閥亦或限量閥，或者可以包括單獨(dú)的或一體式流量計(jì)。類似地，當(dāng)設(shè)置冷卻劑系統(tǒng)時(shí)，該系統(tǒng)可以包括開關(guān)閥或限量閥以及流量計(jì)量裝置。電源供應(yīng)器12可以是恒流電源供應(yīng)器、恒壓電源供應(yīng)器或恒壓/恒流電源供應(yīng)器，并且還可以包括脈沖能力，以下更全面地進(jìn)行討論。電源供應(yīng)器可以包括:開關(guān)或逆變電源供應(yīng)器，將線路功率15整流，然后將直流電源供應(yīng)器切換成降壓變壓器以產(chǎn)生所需的焊接電壓或電流；和/或變壓器，將來自公用電源的高電壓低電流電力轉(zhuǎn)換成高電流低電壓電力；或者包括其他類型的電源供應(yīng)器。
[0037]再次參見圖1，控制器16可以包括一個(gè)或多個(gè)微控制器、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器或其他可編程控制器，以及能存儲(chǔ)焊接配置數(shù)據(jù)和用于控制電源供應(yīng)器12的控制代碼的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部或外部存儲(chǔ)組件18，以下將更全面地描述。
[0038]通過用戶接口 32、通信系統(tǒng)30和輸入/輸出通信連接器17中的一個(gè)或多個(gè)可以提供控制器16、操作員和外部組件之間的通信。用戶接口 32可以包括用戶顯示器和輸入設(shè)備，例如，按鍵、開關(guān)、操縱桿、模擬或數(shù)字電位計(jì)、或者給焊接系統(tǒng)10的操作員或用戶提供信息并且接收來自操作員或用戶的信息的其他設(shè)備，或者可以是圖形觸控屏或其他圖形顯示器。用戶接口，例如，可以安裝在具有電源供應(yīng)器12和控制器16的外殼11內(nèi)，或者設(shè)置在與電源供應(yīng)器12分離的單獨(dú)外殼中。盡管圖示為與圖1的控制器16連接上，但是用戶接口 32也可以通過通信系統(tǒng)30作為遠(yuǎn)程控制37連接上。焊接系統(tǒng)10中可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)用戶接口 32。如上所述，外殼11中的系統(tǒng)的組件也可以統(tǒng)稱為焊接電源。
[0039]通信系統(tǒng)30可以包括，例如，嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，串行通信設(shè)備，例如設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)、現(xiàn)場總線(Profibus)、RS-232，有線或無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，例如以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、藍(lán)牙或其他網(wǎng)絡(luò)，射頻通信端口，存儲(chǔ)器存取裝置，例如安全數(shù)碼卡(SD)讀卡器，通用串行總線端口或其他設(shè)備或系統(tǒng)。通信系統(tǒng)30可以與焊接單元的組件連接上，這些組件包括柔性或硬自動(dòng)組件，例如，焊接機(jī)器人21、可編程邏輯控制器(PLC) 27和夾具29?？商娲兀蛘吡硗?，外部組件可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)化設(shè)備或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)31或者一系列網(wǎng)絡(luò)化焊接系統(tǒng)10。通信系統(tǒng)也可以與外部存儲(chǔ)器連接上，外部存儲(chǔ)器包括便攜式存儲(chǔ)設(shè)備35，例如SD卡或USB閃存裝置，這些外部存儲(chǔ)器允許用戶上傳數(shù)據(jù)給存儲(chǔ)器18并且從存儲(chǔ)器下載數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)化設(shè)備可以包括，例