阅读说明：本技术 用于焊接机的无线遥控通信的方法和装置 (Method and apparatus for wireless remote control communication for welders ) 是由 约翰·勒克 斯蒂芬·P.·弗克尔 于 2007-09-20 设计创作，主要内容包括：一种从远距离位置将控制信号与焊接电源(12)通信的方法和装置,包括由设置在远离该焊接电源的无线遥控器传输的控制信号操作的焊接系统。响应于传输到接收器(36)的无线指令信号,该焊接系统中的多个焊接参数被设置和调节,该接收器通过连接口(37)连接到该焊接电源,并进一步地连接到所述焊接电源中的控制器。在这方面,操作者能从远距离位置很快地且有效地控制焊接系统,除执行预定任务必需的电缆外,其它不需要。(A method and apparatus for communicating control signals to a welding power supply (12) from a remote location includes a welding system operated by control signals transmitted by a wireless remote control located remotely from the welding power supply. A plurality of welding parameters in the welding system are set and adjusted in response to wireless command signals transmitted to a receiver (36) connected to the welding power source through a connection port (37) and further connected to a controller in the welding power source. In this regard, the operator can quickly and efficiently control the welding system from a remote location, without the need for cables other than those necessary to perform the intended task.)

用于焊接机的无线遥控通信的方法和装置

本申请是申请日为2007年9月20日、国家申请号为201510552481.1、发明名称为“用于焊接机的无线遥控通信的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。且申请号为201510552481.1、发明名称为“用于焊接机的无线遥控通信的方法和装置”的发明专利申请是申请日为2007年9月20日、国际申请号为PCT/US2007/078983、国家申请号为200780034120.1、发明名称为“用于焊接机的无线遥控通信的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及焊接机，尤其涉及一种从远距离位置将控制信号通信到焊接电源的方法和装置。具体地，本发明涉及通过无线遥控器传输的控制信号控制操作的焊接系统。响应于由该焊接电源收到的无线指令信号，该焊接系统中的多个焊接参数被设置和调节。在这方面，操作者能从远距离位置迅速且有效地控制该焊接系统，除焊接所必需的电缆外，其它不需要。

背景技术

在当今经济下，焊接和切割在制造和建筑的许多不同领域中是基本的操作。焊接和切割系统的多样性和效率是至关重要的，并且考虑到许多复杂和动态的焊接操作有效率的完成。在许多由操作者进行的焊接和切割操作中，焊接类型系统在加工期间是可以调节的以适应不同的焊接类型操作。当需要作出该调节时，该焊接类型系统的焊接参数需要适当地设置用于每一个不同的焊接类型加工。在每个加工中，参数在焊接期类型加工之前和加工过程中需要进行设置和调节。在许多情况下，焊接类型加工发生在离实际焊接机械/电源一定距离的地方。因此，操作者需要来走回机械以作出任何需要的调节。为了克服该问题，一些焊接类型系统已经开始引入一些形式的遥控。在许多现有系统中，在操作者的位置和焊接类型电源位置之间的功率和信号通过电缆来传输。这些电缆提供了用于不同焊接参数的通信和控制的简单且可靠的方法。

尽管这种结构有优点，但这种方式也有与焊接类型系统的通信和控制相关的缺点。这种基于电缆控制的一个缺点是相对于在高电压下传送强电流的焊接电缆来说通信电缆通常较脆弱。焊接类型系统经常使用在系统定时重新放置或由其它在相同区域操作的移动的重型设备所围绕的不常见场合中。因此，遥控通信电缆可能由于接触所围绕的机器和/或线路的挤压或绊住而损害。如果内部功率导线变成短于连接到灵敏的信号电平电路的信号引线，将导致损害焊接类型电源并明显地降低生产力。

用于焊接设备的遥控的通信电缆同样也产生附加问题。给焊接类型系统带来的高频电噪声就是其中之一，其由于存在于由通信电缆围绕的环境下而产生。该通信电缆为噪音提供导管进入该焊接类型系统的电源和控制器。该噪音和干涉必须滤出以免负面地影响系统的性能。

由于有关遥控焊接类型系统的通信电缆存在很多问题，在新系统中试图改变通信方式的尝试已经做出过很多。各种类型的遥控装置已经引入并通过一种方式而非仅仅一种标准的通信电缆促进了操作者对焊接类型加工的操控。然而，重新设计的系统可以设计为包括这样的无线遥控装置，但当前焊接系统中不能实现通过无线遥控的问题依然存在。所以，需要将现有系统进行改进，以使现有焊接机具有以对于操作者来说是实用的并且高效的方式能控制焊接操作的远程设备。

将遥控装置合并到现有焊接系统中并可以实现多个焊接操作的无线控制是将极大提高现有焊接系统生产力的一大特点。免除通信电缆而使用无线遥控器将克服如上所述的许多相关的高频电噪声。无线遥控同样为操作者带来了许多优点和方便，例如可以减少额外的电缆带来的不便。除去通信电缆也将免除由于火花，高熔金属和重的物件落到该电缆上带来的损害，并可以提高焊接系统的可携带性。额外电缆的免除也为在封闭区使用该焊接系统提供了方便。

发明内容

本发明通过提供一种能从远距离位置无线控制多个焊接参数为焊接类型系统克服了上述缺陷并增加了以上优点。该焊接类型系统包括具有控制器的焊接电源、焊枪、能控制焊接系统中的多个参数的无线遥控器和接收器。

所以，根据本发明的一方面公开了焊接类型系统，该焊接类型系统包括，

具有调节焊接操作的控制器的电源；连接到所述电源的焊枪；构造成远距离地传输信号的无线遥控器，所述信号用于控制在所述焊接系统中的多个焊接参数中的至少一个；连接到远离所述无线遥控器的所述控制器的无线接收器，该接收器构造成接收所述信号和允许所述控制器响应所述信号以调节多个焊接参数中的至少一个；其中，所述无线接收器进一步地构造成与位于所述电源外部上的已有连接口相接合，所述连接口构造成能与连接有线控制设备的控制电缆和代替该控制电缆的所述接收器二者相接合。

根据本发明的另一方面，提供了用于改进焊接类型装置的无线遥控器工具箱。该无线遥控器工具箱包括构造成传送信号以控制适合于产生焊接类型功率的焊接类型装置的多个焊接参数的无线控制装置。该无线遥控器工具箱进一步包括远离该无线控制装置并构造成接收和传送到该焊接类型装置的信号的接收器。该接收器可操作地连接到放置在该焊接类型装置的电源中的控制器。

根据本发明的进一步方面，公开了一种使现有焊接类型系统适于与无线遥控器使用的方法。该方法包括以下步骤，通过已有的控制电缆连接口将接收器连接到焊接类型电源，从指示焊接类型系统的期望的操作参数的无线遥控器无线传输信号，通过该接收器远距离地接收该信号，并根据接收的无线传输信号中所含的数据控制该焊接类型系统。

本发明的许多其它的特征和优点将在下文详细地描述和附图中得到体现。

附图说明

附图所示为一现在用来实现该发明的优选方案。

在附图中：

图1为根据本发明的焊接类型系统和用于控制焊接类型装置的遥控通信系统的透视图；

图2是图1中的焊接类型系统的透视图和其上的连接口的详图。

具体实施方式

图1显示了能执行各种类型操作的焊接类型系统。该焊接类型系统10仅仅是多种具有不同尺寸、特征和额定值的焊接类型机器的代表。此处考虑的焊接类型系统可以被构造成不仅执行标准焊接类型操作，例如钨极电弧惰性气体保护焊(TIG)、金属焊丝惰性气体保护焊(MIG)、和/或手弧焊接(stick welding)，还可以能够执行多种切割操作，切割操作与多种焊接工艺密切相关，例如等离子切割。在图1的典型实施方式中，所示的焊接类型系统优选钨极电弧惰性气体保护焊(TIG)的焊接系统，但是，本领域技术人员将容易地想到可以是包括上面所列的任何相关的焊接或切割系统。TIG焊接系统10包括决定(condition)原始功率并产生适于焊接应用的电源信号的电源12。电源12包括一个接收操作反馈和监视TIG焊接系统10的操作的处理器/控制器13。焊枪16通过电缆18连接到电源12上。电缆18为焊枪16提供所需的功率和压缩的空气或气体。焊枪16包括一个把手部分29或焊枪主体，其上具有触发器31以启动焊枪和从其延伸的工作顶端32。

工件夹持器20也连接到电源12，工件夹持器被设计为与将要被焊接的工件(未示出)相连并提供返回通路。将工件夹持器20连接到电源12的是电缆22，电缆22被设计为为焊接电流从焊枪16穿过该工件和工件夹持器20提供返回通路。从电源12的后部23延伸的是电源电缆24，其具有用于将电源12连接到便携式电源(power supply)(未显示)或者传输线电源插孔(未显示)的插头26。连接到该电源的还有被构造成供给焊枪16气流的气体源33。

考虑到从远离电源12的位置对焊接类型系统10的无线操作，无线遥控器50和接收器36被包括在焊接类型系统10中，并且构造成设置和调节其工作参数。在焊接类型操作过程中，无线遥控器50位于远离焊接类型电源12处并与接收器36进行通信。接收器36可操作地连接到控制器13和焊接类型电源12，并构造成接收和传送从控制装置50到控制器13的无线信号以对接收到的无线数据进行处理。在该方式下，无线遥控器50控制焊接类型系统10的操作并设置或调节上述多种焊接类型参数。

如图1所示，接收器36特别构造为与焊接类型系统10的已有连接口37相互连接。除了与接收器36相互连接之外，连接口37(如图2所示)还构造成与焊接系统中常用的标准控制电缆相接合。当接收器36被构造成与连接口37相接合时，以前的不能通过无线遥控设备控制的焊接类型系统可以被容易地修改(即，改进)以合并接收器36和本发明的无线遥控装置50。在本发明的一个具体实施方式中，接收器36可以被构造为通过已有的位于电源12的前面板42上的14针连接口37与焊接类型电源12相连接。优选地，接收器36与交流或直流电源是可操作的，并且跨过不同的控制电压，至少从5伏到24伏的范围。典型的具有宽的电压窗口的控制电路被优选以完成这项功能。

多种通信工具可用来将信号从无线遥控器50传送到接收器36。在一个优选实施例中，使用无线电控制信号。然而，其它的通信工具可以包括，但不限于，无线电频率(射频)、蜂窝数字信息包数据、高速电路交换数据、分组数据蜂窝(packet data cellular)、通用分组无线业务、无线传输技术、蓝牙、红外数据传输(IrDA)、多信道多点分配服务、本地多点分配业务、WiMAX、802.11Wi-Fi、红外线、超高频(UHF)、特高频(VHF)和雷达情报图(RIM)。可以看出，所选择的通信模式取决于该焊接类型加工的需要和该加工所处的环境。

如图1所示，无线遥控器50采用脚蹬控制，手握控制或指尖控制的方式是可以想象到的。但是，这些具体实施方式不意味着限制用在本发明的无线遥控器50的形式。脚蹬控制、指尖控制或手握控制方式的无线遥控器50可以包括允许操作者容易地调节和控制一个或多个焊接类型系统10中的焊接参数的开关(未显示)或在其上的其它类似装置。这些可控制的焊接参数可以包括，但不限于，电流、电压、电感和脉冲指令。

由无线遥控器50控制的具体的焊接参数由操作者通过电源12上的前面板控制器42来决定。控制面板器42是现有技术中已经为人所熟知的设计，其包括位于其上的多个调节器和选择器。建立在前面板控制器42上的精密机构可以变化，但将允许操作者选择具体的由无线遥控器50控制的焊接参数。

如上所述，不但焊接类型系统10上可以设计有无线遥控器50和接收器36，而且可以想象已有焊接类型系统可以被修改有装配工具箱(assembly kit)，以允许该系统的无线遥控。通过经由已有连接口37可操作地将接收器36与该焊接类型电源12的控制器13相连接，无线遥控装配工具箱(assembly kit)(未示出)可以与已有的焊接类型系统为一体。然后，无线遥控器50被构造成与接收器36通信。接收器36被构造成接收和传送从控制装置50到该控制器13的无线信号以处理所接收到的无线数据从而控制焊接类型系统10的操作和设置或调节这些不同的焊接类型参数。

本领域技术人员容易想到，前面提到的焊接类型系统不仅包括焊接设备，还包括需要这样的附件和/或大功率输出的任何系统，例如加热和切割系统。本领域技术人员熟悉这样的焊接类型装置，和在这里使用的，给焊接和切割装置领域的技术人员给出了普通含义的术语。

所以，包括焊接类型系统的本发明，同样地适用于任何需要大功率输出的装置，包括焊接设备，等离子切割机，电感加热器等。参考焊接功率，焊接类型功率，或焊接设备，一般包括焊接，切割，或加热功率。焊接设备的描述仅说明了一个具体实施例，在该具体实施例中，本发明可以实现。本发明同样地适用于许多大功率系统，例如，切割，或任何类似的系统。

所以，根据本发明的一个具体实施方式，公开了一个焊接类型系统。该焊接类型系统包括具有调节焊接操作的控制器的电源和由触发器启动并连接到该电源上的焊枪。该系统还包括构造成远距离地传送信号用于控制在该焊接系统中的多个焊接参数的无线电遥控装置，和一个远离该无线电控制装置并构造成接收信号和允许该控制器响应所述信号以调节多个焊接参数中的至少一个的接收器。该接收器进一步地构造成与位于该电源上的连接口相接合，该连接口构造成与接收器和控制电缆相接合。

按照本发明的另一个具体实施方式,提供了一个用于改进焊接类型装置的无线遥控工具箱。该无线遥控工具箱包括一个构造成传送信号以控制适合于产生焊接类型功率的焊接类型设备中的多个焊接参数的无线控制装置。该无线遥控工具箱进一步包括一个远离该无线控制装置、并构造成接收和传送该信号到焊接类型设备的接收器。该接收器可操作地连接到一个放置在该焊接类型装置的电源中的控制器上。

根据本发明的进一步实施方式，公开了一种用于使现有焊接类型系统适合与无线遥控器使用的方法。该方法包括以下步骤：通过已有的控制电缆连接口将接收器连接到焊接类型电源上，从指示该焊接类型系统的期望的操作参数的无线遥控器无线传送信号，通过该接收器远距离地接收该信号，并根据接收的无线传输信号中包含的数据控制该焊接类型系统。

本发明已经通过这些优选实施方式作了描述，可以理解，除了那些特别描述的，相同的，替代的，和改进的方式均可能落入所附的权利要求的范围内。