切換焊接電力輸出的方法和設備與流程

本發(fā)明總體地涉及焊接系統(tǒng)，并且更具體地涉及切換焊接電力輸出的方法和設備。

背景技術：

傳統(tǒng)的單工藝焊接系統(tǒng)支持可以以不同的模式(如恒定電流或恒定電壓)操作的各種工藝，如金屬惰性氣體(mig)焊接、鎢惰性氣體(tig)焊接、粘結焊等。這樣的焊接系統(tǒng)典型地包括單個輸出連接，并且因此被配置以每次支持單一工藝。與這些單工藝焊接系統(tǒng)相反，多工藝焊接系統(tǒng)可以同時連接到并且支持多個工藝。

在一些應用中，焊接工藝規(guī)范和/或其他考慮因素可能需要在工件上執(zhí)行焊接之前將工件預先加熱到特定的溫度范圍?？梢允褂门c用來執(zhí)行焊接相同的電力供應裝置來為工件加熱裝置(如感應加熱裝置)供電。

技術實現(xiàn)要素：

經(jīng)由焊接線纜通信的方法和設備，基本上如由附圖中的至少一幅圖示說明并且關于所述附圖中的至少一幅描述的那樣，更完整地陳述在權利要求書中。

附圖說明

圖1a和1b示出根據(jù)本公開的方面構建的示例性弧焊接系統(tǒng)。

圖2a-2b示出圖示說明示例性方法的流程圖，所述示例性方法可以由諸如圖1a的示例性加熱器的焊接附件來實施。

具體實施方式

在一些焊接應用中，需要對工件進行預先加熱和/或受控制的冷卻，以避免工件上的過度應力和/或滿足焊接工藝規(guī)范?？梢允褂酶袘訜崞?、電阻加熱器和/或其他類型的加熱器來加熱工件。感應和/或電阻加熱供應裝置可以從能夠為焊炬提供焊接電流的電力供應裝置接收電力。然而，為了針對某一焊接應用使用遠端送絲器以及感應和/或電阻加熱系統(tǒng)，常規(guī)的焊接系統(tǒng)需要線纜在感應加熱系統(tǒng)、遠端送絲器和電力供應裝置之間的附接和拆下。

焊接線纜通信(wcc)是一種技術，其允許經(jīng)由用來攜帶焊接電流的同一線纜(例如，同一導體)在電力供應裝置和焊接附件之間進行通信。常規(guī)的系統(tǒng)將wcc限制在僅兩個裝置之間。

所公開的方法和設備提供一種智能加熱器系統(tǒng)，其能夠使用同一電力供應裝置從加熱快速(例如，立即)過渡到焊接。在一些公開的示例中，焊接附件(如感應和/或電阻加熱器)可以被連接在電力供應裝置和第二焊接附件(如送絲器)之間。另外，所公開的示例使得焊接線纜通信能夠發(fā)生在多于兩個裝置之間。

所公開的示例使得在另一個附件接收主(例如，焊接)電流的同時，焊接附件能夠接收最少量的電力，以執(zhí)行控制和/或監(jiān)視功能。例如，在送絲器從電力供應裝置接收主電力以完成焊接操作的同時，感應和/或電阻加熱器可以仍然被部分供電，以執(zhí)行記錄。

另外，所公開的示例提供自動監(jiān)視主電力以及主電力到特定焊接附件的轉移。例如，如果有可能在一個附件閑置的同時使用另一個附件，則實現(xiàn)自動切換回到前一個附件，以增加焊接操作者的效率和/或減少焊接失誤。在一些示例中，如果送絲器和焊炬閑置超過指定的持續(xù)時間，則感應和/或電阻加熱器可能被重新供能以提供加熱輸出。為了將通信從加熱器轉換回到送絲器，送絲器可以被告知對送絲器控制面板上的按鈕的選擇和/或焊炬上扳機的扳動，以導致加熱器將電力返回到送絲器。

在本文中使用時，術語“端口(port)”指用于橫越一個或更多個輸入和/或輸出的一個或更多個端子、連接器、插頭和/或任何其他物理接口。示例性端口包括焊接線纜連接，在所述焊接線纜連接處，焊接線纜以物理方式被附接到一裝置，即氣體軟管連接器，它可以作出物理和/或電氣連接以輸入和/或輸出電信號和/或電力、物理力和/或功、流體和/或氣體。

在本文中使用時，術語“焊接電力消耗裝置”指可以從作為輸入電力源的焊接電力供應裝置接收電力的任何裝置。例如，焊接電力消耗裝置可以接收高達焊接電力供應裝置的最大輸出，所述焊接電力供應裝置的最大輸出由焊接電力消耗裝置使用來執(zhí)行焊接電力消耗裝置的一個或更多個功能，如加熱、焊接、數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)通信，和/或可以將焊接電力用作電力源的任何其他操作。示例性焊接電力消耗裝置包括電阻和/或感應加熱器、便攜式送絲器，和/或焊炬。

所公開的示例焊接附件包括第一端口、電力轉換器、第二端口，以及一個或更多個輸出開關。所述第一端口經(jīng)由第一焊接線纜接收輸入電力。所述電力轉換器將所述輸入電力轉換為輸出電力。所述第二端口經(jīng)由第二焊接線纜輸出所述輸入電力。所述一個或更多個輸出開關使所述輸入電力從所述電力轉換器選擇性地轉向到所述第二端口。

一些示例性焊接附件進一步包括與所述第二焊接線纜通信的通信檢測器。響應于識別出在所述第二焊接線纜上發(fā)生的通信，所述通信檢測器響應于所述通信致使所述一個或更多個輸出開關使所述輸入電力轉向到所述第二端口。一些示例焊接附件進一步包括電流監(jiān)視器，響應于識別出所述第二焊接線纜在持續(xù)至少閾值時間段內(nèi)尚未傳導焊接電流，所述電流監(jiān)視器致使所述一個或更多個輸出開關將所述輸入電力引導到所述電力轉換器。

一些示例焊接附件進一步包括第三端口，以接收溫度信號。一些示例性焊接附件進一步包括溫度監(jiān)視器，以將所述溫度信號轉換為溫度信息。一些示例性焊接附件進一步包括收發(fā)器，以傳輸包括溫度信息的通信。一些示例性焊接附件進一步包括：端口，以接收溫度信號；以及溫度監(jiān)視器，以將所述溫度信號轉換為工件的溫度。所述溫度監(jiān)控器：響應于溫度條件，致使所述一個或更多個輸出開關將所述輸入電力引導到所述電力轉換器；或者響應于所述溫度條件，致使所述一個或更多個輸出開關將所述輸入電力轉向到所述第二端口。一些示例性焊接附件進一步包括第一焊接線纜收發(fā)器，以經(jīng)由所述第一焊接線纜從電力供應裝置接收溫度條件定義，其中所述溫度監(jiān)視器基于所接收到的溫度條件定義識別所述溫度條件。

一些示例性焊接附件進一步包括用戶界面，響應于經(jīng)由所述用戶界面接收輸入，所述用戶界面致使所述一個或更多個輸出開關將所述輸入電力引導到所述電力轉換器。一些示例性焊接附件進一步包括次級電力轉換器，以將所述輸入電力轉換為次級電力，并且將所述次級電力輸出到所述第二端口。在一些這樣的示例中，當所述一個或更多個輸出開關使所述輸入電力轉向到所述第二端口時，所述一個或更多個輸出開關將所述次級電力轉換器旁路。

一些示例性焊接附件進一步包括焊接線纜收發(fā)器，以經(jīng)由所述第一焊接線纜或所述第二焊接線纜中的至少一者發(fā)送或接收通信。在一些示例中，所述通信包括識別所述通信的對應的目的地的目的地信息。在一些示例中，當所述一個或更多個輸出開關將所述輸入電力引導到所述電力轉換器時，所述電力轉換器將所述輸入電力轉換為加熱電力并且將所述加熱電力輸出到加熱裝置。

所公開的示例性方法包括：在第一焊接電力消耗裝置的第一端口處經(jīng)由第一焊接線纜接收輸入電力；用電力轉換器將所述輸入電力轉換為輸出電力，所述輸出電力具有至少一個與所述輸入電力不同的特點；經(jīng)由所述第一焊接電力消耗裝置的第二端口將所述輸出電力供應到輸出裝置；以及響應于所述輸入電力要被第二焊接電力消耗裝置消耗的指示，使用一個或更多個切換裝置使所述輸入電力從所述電力轉換器轉向到所述第一焊接電力消耗裝置的第三端口。

一些示例性方法進一步包括基于在經(jīng)由所述第一端口接收所述輸入電力的同時經(jīng)由所述第三端口和所述第一焊接線纜接收通信來識別所述輸入電力要被所述第二焊接電力消耗裝置消耗的指示。在一些這樣的示例中，所述通信對應于在所述第二焊接電力消耗裝置的焊炬或用戶界面中的至少一者處的輸入。

一些示例性方法進一步包括：檢測在與所述第一端口通信的導體上接收到的通信；解碼所述通信，以識別所述通信的目的地；以及當所述目的地不對應于所述第一焊接電力消耗裝置時，丟棄所述通信，或者當所述目的地對應于所述第一焊接電力消耗裝置時，基于所述通信的有效荷載執(zhí)行指令。

一些示例性方法進一步包括：經(jīng)由電流傳感器識別從所述第一端口到所述第三端口的電流在滿足閾值時間的一段持續(xù)時間內(nèi)均小于閾值電流；以及響應于所述識別，使用所述一個或更多個切換裝置使所述輸入電力從所述第三端口轉向到所述電力轉換器。一些示例性方法進一步包括：經(jīng)由所述第一焊接電力消耗裝置的用戶界面識別輸入命令；以及響應于所述輸入命令，使用所述一個或更多個切換裝置使所述輸入電力從所述第三端口轉向到所述電力轉換器。

一些示例性方法進一步包括：在經(jīng)由所述第一端口接收所述輸入電力的同時經(jīng)由所述第一端口和所述第一焊接線纜接收通信；以及響應于所述通信，使用所述一個或更多個切換裝置使所述輸入電力從所述第三端口轉向到所述電力轉換器。一些示例方法進一步包括在經(jīng)由所述第一端口接收所述輸入電力的同時經(jīng)由所述第一端口和所述第一焊接線纜傳輸通信。

所公開的示例性焊接系統(tǒng)包括電力供應裝置、感應加熱器和第二焊接電力消耗裝置。所述電力供應裝置包括第一電力轉換器，以將在所述電力供應裝置處接收到的主電力轉換為次級電力。所述感應加熱器包括：第一輸入端口，以從所述電力供應裝置接收所述次級電力；第一焊接線纜收發(fā)器，以經(jīng)由所述第一輸入端口與所述電力供應裝置通信；第二電力轉換器，以將所述次級電力轉換為感應電力；和一個或更多個輸出開關。所述一個或更多個輸出開關基于在所述第一焊接線纜收發(fā)器處接收到的通信或者檢測切換條件中的至少一者來選擇加熱端口或傳遞(passthrough)端口。當選擇所述加熱端口時，所述一個或更多個輸出開關將所述次級電力引導到所述第二電力轉換器。當選擇所述傳遞端口時，所述一個或更多個輸出開關使所述次級電力從所述第一輸入端口轉向到所述傳遞端口。所述第二焊接電力消耗裝置包括：第二輸入端口，以從所述感應加熱器接收所述次級電力；和第二焊接線纜收發(fā)器，以經(jīng)由所述第二輸入端口與所述電力供應裝置通信。

現(xiàn)在轉向附圖，圖1a是示例性焊接系統(tǒng)10的方框示意圖，所述示例性焊接系統(tǒng)10具有焊接電力供應裝置12、送絲器14和焊炬16。焊接系統(tǒng)10為焊接應用供電，控制所述焊接應用，并且為焊接應用供應消耗品。焊炬16可以是基于期望的焊接應用被配置用于粘結焊、鎢惰性氣體(tig)焊接或氣體金屬弧焊接(gmaw)的焊炬。

焊接電力供應裝置12接收主電力18(例如，從交流電網(wǎng)、發(fā)動機/發(fā)電機組、蓄電池，或其他能量生成或存貯裝置，或其組合)，調節(jié)主電力，并且根據(jù)系統(tǒng)10的要求向一個或更多個焊接裝置提供輸出電力。主電力18可以從異地位置供應(例如，主電力可以來源于電網(wǎng))。焊接電力供應裝置12包括電力轉換電路20，所述電力轉換電路20可以包括變壓器、整流器、切換器等，它們能夠將交流輸入電力轉換為如由系統(tǒng)10的要求(例如，特定的焊接工藝和制度(regimes))規(guī)定的交流和/或直流輸出電力。

在一些示例中，電力轉換電路20被配置以將主電力18轉換為焊接和輔助電力輸出兩者。然而，在其他示例中，電力轉換電路20適合于將主電力僅轉換為焊接電力輸出，并且提供獨立的輔助轉換器以將主電力轉換為輔助電力。在一些其他示例中，焊接電力供應裝置12直接從壁裝電源插座接收經(jīng)轉換的輔助電力輸出。任何適合的電力轉換系統(tǒng)或機制均可以被焊接電力供應裝置12采用，以生成和供應焊接電力和輔助電力兩者。

焊接電力供應裝置12包括電力供應裝置控制器22，以控制焊接電力供應裝置12的操作。焊接電力供應裝置12還包括用戶界面24。電力供應裝置控制器22從用戶界面24接收輸入，用戶可以通過所述用戶界面24選擇工藝和/或輸入期望的參數(shù)(例如，電壓、電流、特定脈沖式或非脈沖式焊接制度等)。用戶界面24可以使用任何輸入裝置接收輸入，如經(jīng)由小型鍵盤、鍵盤、按鈕、觸摸屏、語音激活系統(tǒng)、無線裝置等。此外，電力供應裝置控制器22基于用戶的輸入并且基于其他當前操作參數(shù)來控制操作參數(shù)。具體地，用戶界面24可以包括顯示器26，所述顯示器26用于向操作者呈現(xiàn)、示出或指示信息。電力供應裝置控制器22還可以包括接口電路，所述接口電路用于向系統(tǒng)10中的其他裝置(例如送絲器14)傳送數(shù)據(jù)。例如，在一些情況中，焊接電力供應裝置12與系統(tǒng)10內(nèi)的其他焊接裝置無線通信。進一步，在其他情況中，焊接電力供應裝置12使用線路連接與其他焊接裝置通信，例如通過使用網(wǎng)絡接口卡(nic)以經(jīng)由網(wǎng)絡(例如，以太網(wǎng)、10baset、10base100等)傳送數(shù)據(jù)，和/或使用控制線纜以經(jīng)由直接線路連接通信。在圖1a的示例中，電力供應裝置控制器22可以與焊接線纜收發(fā)器28通信，如下文描述的那樣。

電力供應裝置控制器22包括控制焊接電力供應裝置12的操作的至少一個控制器或處理器30。電力供應裝置控制器22接收和處理與系統(tǒng)10的性能和要求相關聯(lián)的多個輸入。處理器30可以包括一個或更多個微處理器，例如一個或更多個“通用”微處理器，一個或更多個專用微處理器和/或asics，和/或任何其他類型的處理裝置。例如，處理器30可以包括一個或更多個數(shù)字信號處理器(dsp)。

示例性電力供應裝置控制器22包括存貯裝置32和存儲裝置34。存貯裝置32(例如，非易失性儲存器)可以包括rom、閃存存儲器、硬盤驅動器，和/或任何其他合適的光學、磁性和/或固態(tài)儲存介質，和/或其組合。存貯裝置32儲存數(shù)據(jù)(例如，對應于焊接應用的數(shù)據(jù))、指令(例如，執(zhí)行焊接工藝的軟件或固件)，和/或任何其他適合的數(shù)據(jù)。針對焊接應用所儲存的數(shù)據(jù)的示例包括焊炬的姿態(tài)(例如，取向)、接觸尖端和工件之間的距離、電壓、電流、焊接裝置設置等。

存儲裝置34可以包括易失性存儲器(例如隨機存取存儲器(ram))和/或非易失性存儲器(例如只讀存儲器(rom))。存儲裝置34可以儲存各種信息并且可以使用于各種用途。例如，存儲裝置34可以存儲處理器可執(zhí)行的指令(例如，固件或軟件)以供處理器30執(zhí)行。另外，用于各種焊接工藝的一個或更多個控制制度，連同相關聯(lián)的設置和參數(shù)一起，可以被存儲在存貯裝置32和/或存儲裝置34中，連同被配置以在操作期間提供指定的輸出的代碼(例如，發(fā)起送絲、允許氣體流動、捕獲焊接電流數(shù)據(jù)、檢測短路參數(shù)、確定灑濺的量)。

示例性焊接系統(tǒng)10還包括感應加熱器36。在圖示說明的示例中，焊接電力源12被配置以向感應加熱器36供應電力，所述感應加熱器36可以消耗所供應的電力(例如，以執(zhí)行加熱)和/或可以將供應電力引導到送絲器14。送絲器14將輸入電力路由到焊炬16。除向焊炬16供應電力之外，針對各種焊接應用(例如，gmaw焊接、藥芯弧焊接(fcaw))，送絲器14可以經(jīng)由焊接線纜35向焊炬16供應填料金屬。

圖1a的示例性感應加熱器36包括電力轉換器38和切換裝置40a、40b。感應加熱器36被耦接到電力供應裝置12，以經(jīng)由輸入端口42a、42b接收輸入電力。輸入端口42a、42b對應于正和負的電壓基準。例如，輸入端口42a可以被連接到電力供應裝置12的焊接線纜連接(例如，正電壓端子)，并且輸入端口42b可以被連接到電力供應裝置12的工作線纜連接(例如，負或基準電壓端子)。

電力轉換器38將經(jīng)由輸入端口42a、42b從電力供應裝置12接收到的輸入電力轉換為輸出電力。例如，電力轉換器38可以將輸出電力輸出以驅動用來在執(zhí)行焊接之前加熱工件的感應加熱線纜44。

切換裝置40a、40b將從電力供應裝置12接收到的輸入電力選擇性地引導到電力轉換器38和/或到傳遞端口46a、46b，所述傳遞端口46a、46b將感應加熱器36連接到送絲器14。如下文更詳細地描述的，切換裝置40a、40b可以被控制以響應于任何數(shù)目的條件或刺激，例如來自電力供應裝置12和/或來自送絲器14的焊接線纜通信、在加熱器36處的傳感器輸入、在用戶界面處接收命令，和/或超時條件，而將輸入電力引導到電力轉換器38和/或使所述電力轉向到傳遞端口46a、46b。盡管圖1a的示例示出兩個單刀單擲開關40a、40b，但是在其他示例中(例如，圖1b)可以使用單刀雙擲開關40?？梢允褂萌魏纹渌愋偷拈_關來實施切換裝置40。

在一些示例中，取決于焊接應用，氣體供應裝置45提供保護氣體，如氬氣、氦氣、二氧化碳等。保護氣體流動到閥46，所述閥46控制氣體的流動，并且如果期望的話，所述閥46可以被選擇以允許調整或調節(jié)供應到焊接應用的氣體的量。閥46可以被打開、關閉，或者由電力供應裝置控制器22以其他方式操作，以使得氣流(例如，保護氣體)能夠穿過閥46、抑制或控制所述氣流(例如，保護氣體)穿過閥46。保護氣體離開閥46并且流動穿過氣體管線48(在一些實行方式中所述氣體管線48可以與焊接電力輸出封裝在一起)到送絲器14，所述送絲器14為焊接應用提供保護氣體。在一些示例中，焊接系統(tǒng)10不包括氣體供應裝置45、閥46和/或氣體管線48。

在一些示例中，設置在焊接電力供應裝置12中的焊接線纜收發(fā)器28a與設置在加熱器36中的焊接線纜收發(fā)器28b通信，和/或與設置在送絲器14中的焊接線纜收發(fā)器28c通信。例如，焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c可以交換指令(例如，所請求的焊接參數(shù))和/或焊接數(shù)據(jù)(例如，描述在焊炬16處和/或附近測量到的焊接的信息)。例如，與在焊接電力供應裝置12處測量電流相反，處理器30可以從焊接線纜收發(fā)器28c接收信號，以推導出在操作期間遞送的實際電流(例如，穿過焊接線纜35的和/或在焊炬16處的實際電流)。焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c可使用任何和全部技術來傳遞和/或接收數(shù)據(jù)。例如，焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c可以使用ieee標準p1901.2來在同樣提供焊接電力的焊接線纜70a、72a上提供數(shù)據(jù)通信(例如，以將數(shù)據(jù)信號和焊接電力兩者疊加)。經(jīng)由同一線纜(例如，同一導體)提供焊接電力和數(shù)據(jù)通信的示例性方法和系統(tǒng)被描述在2014年1月10遞交的題目為“用于在焊接系統(tǒng)中通信的裝置和方法(devicesandmethodsforcommunicatinginaweldingsystem)”的美國專利申請公開no.2015/0196970中。所述美國專利申請公開no.2015/0196970的整體通過引用被并入本文。也可以使用其他通信技術。

在一些示例中，電力供應裝置12中的焊接線纜收發(fā)器28a與加熱器36中的焊接線纜收發(fā)器28b通信和/或與焊接線纜收發(fā)器28c通信的能力依賴于切換裝置40a、40b的配置。

在一些示例中，送絲器14使用焊接電力，以為送絲器14中的各種部件供電，例如為送絲器控制器50(例如，控制電路)供電。如上文提到的，焊接線纜70a、72a可以被配置以提供或供應焊接電力。焊接電力供應裝置12還可以使用焊接線纜70a、72a和設置在焊接電力供應裝置12中的焊接線纜收發(fā)器28a與送絲器14通信。在一些示例中，送絲器14包括焊接線纜收發(fā)器28c，所述焊接線纜收發(fā)器28c基本上類似于焊接電力供應裝置12的焊接線纜收發(fā)器28a。事實上，送絲器14的焊接線纜收發(fā)器28c可以與送絲器14的送絲器控制器50協(xié)同作用，其方式類似于焊接電力供應裝置12與電力供應裝置控制器22協(xié)同作用的方式。送絲器控制器50控制送絲器14的操作。在一些示例中，送絲器14使用送絲器控制器50來檢測送絲器14是否與焊接電力供應裝置12通信，并且如果送絲器14與焊接電力供應裝置12通信，則檢測焊接電力供應裝置12的當前焊接工藝。

接觸器52(例如，高安培繼電器)由送絲器控制器50控制，并且被配置以針對焊接應用使得焊接電力能夠繼續(xù)流動到焊接線纜35或抑制其繼續(xù)流動到焊接線纜35。在一些示例中，接觸器52是電氣機械裝置。然而，接觸器52可以是任何其他合適的裝置，如固態(tài)裝置。盡管圖1a中圖示說明一個接觸器52，但是可以使用多個接觸器。送絲器14包括絲驅動器54，所述絲驅動器54從送絲器控制器50接收控制信號以驅動輥56，所述輥56旋轉以將絲從絲的卷軸58上拉下。通過絲線纜60為焊接應用提供絲。同樣地，送絲器14可以通過氣體管線48提供保護氣體。線纜35、48和60可以被捆在一起和/或被單獨地提供給焊炬16。

焊炬16為焊接應用遞送絲、焊接電力和保護氣體。焊炬16被使用來在焊炬16和工件62之間建立焊接電弧。工作線纜端口63將工作線纜64耦接到電力供應裝置12(例如，耦接到電力轉換電路20)。示例性工作線纜端口63使得工作線纜64能夠附接到和/或脫離送絲器14，以便工作線纜64的簡單更換。工作線纜64可以與夾具65(或另一個電力連接裝置)端接，將焊接電力供應裝置12和/或送絲器14結合到工件62，以使焊接電力電路完整。

如上文提到的，送絲器14經(jīng)由加熱器36的切換裝置40a、40b被選擇性地連接到電力供應裝置12。圖1a的示例性送絲器14包括被相應的線纜70a、70b連接到加熱器36的傳遞端口46a、46b的輸入端口68a、68b。輸入端口42a、42b被相應的線纜72a、72b連接到電力供應裝置12。在本文中使用時，示例性線纜70a、70b可以稱為焊接線纜，因為線纜70a、72a攜帶被提供給連接到焊炬16的焊接線纜35的焊接電流。類似地，示例性線纜70b、72b可以稱為工作線纜，因為線纜70b、72b攜帶從連接到工件62的工作線纜64返回的電流。

在一些示例中，焊接電力從電力轉換電路20流動穿過焊接線纜35、70a、72a到送絲器14和焊炬16。示例性端口42a、42b、46a、46b、68a、68b使得線纜35、70a、70b、72a、72b能夠和電力供應裝置12、加熱器36和/或送絲器14附接和/或脫離(例如，以使得在磨損或損傷的情況中能夠容易對線纜35、70a、70b、72a、72b進行更換)。此外，在一些示例中，用線纜35、70a、70b、72a、72b提供焊接數(shù)據(jù)，從而在線纜35、70a、70b、72a、72b上一起提供和傳輸焊接電力和焊接數(shù)據(jù)。焊接線纜收發(fā)器28a-28c以通信方式被耦接到線纜35、70a、70b、72a、72b，以在線纜35、70a、70b、72a、72b上傳送(例如，發(fā)送/接收)數(shù)據(jù)。焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c可以基于各種類型的電力線通信方法和技術來實行。例如，焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c可以利用ieee標準p1901.2來在線纜70a、70b、72a、72b上提供數(shù)據(jù)通信。以該方式，可以利用線纜70a、70b、72a、72b從焊接電力供應裝置12向送絲器14和焊炬16提供焊接電力。另外或可替換地，可使用焊接線纜70a、70b、72a、72b來向送絲器14和焊炬16傳輸數(shù)據(jù)通信，和/或從所述送絲器14和焊炬16接收數(shù)據(jù)通信。焊接線纜收發(fā)器28a、28b、28c例如經(jīng)由線纜數(shù)據(jù)耦合器37以通信方式被耦接到焊接線纜70a、70b、72a、72b，以表征焊接線纜70a、70b、72a、72b，如下文更詳細地描述的。

加熱器36是可以使用來經(jīng)由焊接線纜通信實行多裝置通信的焊接附件的一個示例。然而，本文所公開的方法和設備也適用于除加熱裝置之外的其他焊接附件。與使用點對點通信的常規(guī)焊接線纜通信相反，示例性加熱器36使得能夠在沒有獨立的焊接線纜端口、一對多線纜適配器或外部通信交換機的情況下在電力供應裝置和/或焊接附件之間進行多裝置通信。相反，示例性加熱器36確定來自電力供應裝置12的電力和/或焊接線纜通信是否要由加熱器36施加，或者被轉向到送絲器14。例如，加熱器36可以使用上下文相關信息來確定焊接操作所發(fā)生的階段。

示例性加熱器包括控制器74，以控制切換裝置40a、40b?？刂破?4經(jīng)由焊接線纜收發(fā)器28b與電力供應裝置12通信。

在一些示例中，加熱器36包括與焊接線纜收發(fā)器28b分開的第二焊接線纜收發(fā)器28d。通過包括分開的焊接線纜收發(fā)器28b、28d，示例性加熱器36可以同時傳導與電力供應裝置12的焊接線纜通信(例如，以發(fā)送溫度數(shù)據(jù)和/或接收命令)以及與送絲器14的焊接線纜通信(例如，以接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)指示切換裝置40a、40b要在將電力引導到電力轉換器38和/或使電力轉向到傳遞端口46a、46b之間進行切換)。

通過配置切換裝置40a、40b以將輸入電力從電力供應裝置12引導到電力轉換器38，示例加熱器36(例如，經(jīng)由控制器74)啟動。電力轉換器38將輸入電力轉換為感應加熱電力(或者適合于附件的一些其他電力)，所述感應加熱電力經(jīng)由加熱線纜44被輸出到工件62，以將工件62以感應方式加熱到期望的溫度。電力轉換器38和/或控制器74從一個或更多個熱電偶76接收溫度測量。在一些示例中，當從熱電偶76接收到的信號指示工件62已經(jīng)被加熱到指定的溫度范圍時，控制器74控制切換裝置40a、40b以使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b。

可替換地，如果(在輸入電力仍然被引導到電力轉換器38時)焊接操作者(例如，焊炬16的用戶)將輸入信息輸入到送絲器14，例如改變送絲器14處的設置和/或扳動焊炬16的扳機，則送絲器14的示例焊接線纜收發(fā)器28c經(jīng)由線纜70a、70b傳輸信息，所述消息在焊接線纜收發(fā)器28d處被接收。作為響應，焊接線纜收發(fā)器28d向為送絲器14供電的控制器74提供指示。基于來自焊接線纜收發(fā)器28d的指示，控制器74控制切換裝置40a、40b，以使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b。

當切換裝置40a、40b被配置以使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b時，示例性控制器74經(jīng)由電流傳感器78監(jiān)測從輸入端口42a流動到傳遞端口46a的電流。如果電流傳感器78感測到的電流在持續(xù)至少閾值時間的一段時間內(nèi)(例如，如由監(jiān)視器計時器監(jiān)測到的)均小于閾值電流(例如，指示未發(fā)生焊接)，則控制器74控制切換裝置40a、40b，以使輸入電力轉向或重新引導到電力轉換器38。示例性控制器74控制電力轉換器38，以將輸入電力轉換為加熱電力，從而例如維持工件所需要的溫度，以在操作者回到工件時減少重新加熱的時間，和/或進入冷卻階段來以受控方式使工件62冷卻下來。

另外或可替換地，控制器74針對輸入監(jiān)視加熱器36的用戶界面80。示例性用戶界面80可以包括溫度控制和/或選擇按鈕，以啟用和/或禁用電力轉換器38(例如，使得能夠手動觸發(fā)控制器74，以配置切換裝置40a、40b)。如果切換裝置40a、40b被配置以使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b，并且用戶界面80接收輸入，則控制器74配置切換裝置40a、40b，以將輸入電力引導到電力轉換器38。

在切換裝置40a、40b被配置以使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b的同時，控制器74還監(jiān)視來自熱電偶76的溫度信號。如果控制器74識別出工件62處的溫度低于閾值溫度(例如，超出焊接工藝規(guī)范)，則控制器74配置切換裝置40a、40b，以將輸入電力引導到電力轉換器38，以重新加熱工件62。

圖1a的加熱器36進一步包括系統(tǒng)供應裝置82，以在切換裝置40a、40b沒有被配置來使輸入電力轉向到傳遞端口46a時，經(jīng)由傳遞端口46a為送絲器14提供較低水平的電力。例如，系統(tǒng)供應裝置82可以從輸入電力提供足夠的電力，以使得送絲器控制器50能夠操作。另外或可替換地，由系統(tǒng)供應裝置82提供的電力不足以執(zhí)行焊接操作或加熱操作。

另外或可替換地，系統(tǒng)供應裝置82可以在輸出切換裝置40a、40b被配置來使輸入電力轉向到傳遞端口46a、46b時為控制器74提供較低水平的電力。例如，系統(tǒng)供應裝置82可以為控制器74提供足夠的電力，以使得控制器74能夠監(jiān)視和/或記錄溫度測量，和/或能夠控制切換裝置40a、40b來將電力引導到電力轉換器38，如上文提到的那樣。

在一些實施例中，系統(tǒng)供應裝置82在加熱器36和送絲器14之間提供電力共享，以使得加熱和焊接能夠同時發(fā)生。例如，控制器74可以基于來自送絲器14的通信和/或基于監(jiān)視被送絲器14汲取的電力和/或電流確定由電力供應裝置12提供的、送絲器14所需要的(例如，以完成可接受的焊接的)電力的量。示例性控制器74控制系統(tǒng)供應裝置82，以為電力轉換器38提供任何可獲得的電力(或指定量的電力)來加熱工件62。盡管在該示例中送絲器14和/或焊接操作比加熱優(yōu)先，但是在其他示例中控制器74控制系統(tǒng)供應裝置82來將優(yōu)先級給予電力轉換器38以完成加熱操作，并且控制系統(tǒng)供應裝置82以允許執(zhí)行焊接操作直至指定的電力輸出。在一些示例中，如果電力轉換器38優(yōu)先并且送絲器14請求比可用電力的更多的電力，則控制器74向送絲器14傳送錯誤消息或其他消息，這些消息可以被顯示給用戶以指示所請求的焊接操作不被允許，因為加熱電力優(yōu)先。

在一些示例中，例如通過經(jīng)由傳遞端口46a、46b測量輸出阻抗的變化和/或電壓變化，系統(tǒng)供應裝置82檢測到送絲器14嘗試汲取電力(例如，響應于焊炬扳機的扳動)。示例性系統(tǒng)供應裝置82向控制器74提供關于嘗試電流汲取的指示，所述控制器74可以通過確定電力轉換器38和/或傳遞端口46a、46b中的哪一者要接收輸入電力來回應所述指示。

在一些示例中，圖1a的焊接線纜收發(fā)器28a-28c在至少一些時間期間(例如，當切換裝置40a、40b使電力從輸入端口42a-42b轉向到傳遞端口46a、46b時)被連接在同一總線上，其中由焊接線纜收發(fā)器28a-28c中的一個傳輸?shù)南⒃谒衅渌附泳€纜收發(fā)器28a-28c處被接收。在一些這樣的示例中，焊接線纜收發(fā)器28a-28c在所傳輸?shù)耐ㄐ胖邪ǖ刂坊蚰康牡匦畔?，其中電力供應裝置12、加熱器36和送絲器14中的每個被分配有不同的地址和/或不同的標識符以對通信進行尋址。

另外或可替換地，焊接線纜收發(fā)器28a-28c可以被提供有單獨的命令碼或指令，用于與電力供應裝置12、加熱器36和送絲器14中的不同的一者或多者進行通信。例如，電力供應裝置12可以使用與用來與送絲器14通信的代碼和/或消息格式不同的代碼和/或消息格式與加熱器36通信。

圖1b示出另一個示例性焊接系統(tǒng)84。與圖1a的示例性焊接系統(tǒng)10相反，圖1b的焊接系統(tǒng)84使用有線或無線通信收發(fā)器來經(jīng)由與焊接線纜70a-70b、72a-72b不同的介質通信。示例性電力供應裝置12、示例性加熱器36和示例性送絲器14均包括有線/無線收發(fā)器86a、86b、86c。示例性有線/無線收發(fā)器86a、86b、86c在示例性電力供應裝置12、示例性加熱器36和/或示例性送絲器14之間提供通信，以提供上文參考焊接線纜收發(fā)器28a-28d描述的信息。

盡管圖1a的示例示出三個焊接裝置被配置以經(jīng)由焊接線纜通信來通信，但是電力供應裝置12和/或送絲器14可以與加熱器36類似的方式被配置有切換裝置，以使得任何數(shù)目的焊接裝置均能夠被配置用于通信。

圖2a和2b圖示說明示例性機器可讀的指令200，所述示例性機器可讀的指令200可以被圖1a的控制器74執(zhí)行以在三個或更多個焊接裝置之間提供焊接線纜通信。下文參考圖1a的焊接系統(tǒng)10描述指令200。在圖示說明的示例中，在控制器74啟動時，切換裝置40a、40b被設置以將電力引導到電力轉換器38。

參考圖2a，在方框202處，示例性加熱器36經(jīng)由被連接到輸入端口42a的第一焊接線纜72a從電力供應裝置12接收輸入電力。

在方框204處，加熱器36的控制器74確定切換裝置40a、40b是否被設置為傳遞模式。例如，控制器74可以確定切換裝置40a、40b是否被控制以將輸入電力從輸入端口42a傳遞(例如，轉向)到傳遞端口46a。如果切換裝置40a、40b沒有被設置為傳遞模式，則切換裝置40a、40b被設置以將輸入電力引導到圖1a的示例中的電力轉換器38。

當切換裝置40a、40b沒有被設置為傳遞(方框204)時，在方框206處，電力轉換器38將來自輸入端口42a的輸入電力轉換為輸出電力。示例性輸出電力包括被施加到圖1a的感應加熱線纜44的感應加熱能。在方框208處，電力轉換器38將輸出電力供應到輸出裝置(例如，加熱線纜44)。

在方框210處，控制器74確定是否已經(jīng)從傳遞端口46a接收到通信。例如，控制器74可以響應于來自送絲器14的焊接線纜收發(fā)器28c的焊接線纜通信從焊接線纜收發(fā)器28d接收信號。在一些示例中，信號指示焊接參數(shù)已經(jīng)經(jīng)由送絲器14調節(jié)和/或焊接操作者已經(jīng)扳動焊炬16的扳機。在一些示例中，通信是送絲器14(或其他附接的裝置)嘗試汲取電力，例如焊接電力。

如果尚未從傳遞端口46a接收到通信(方框210)，則控制器74確定傳感器輸入是否對應于將輸入電力傳遞到傳遞端口(方框212)。例如，控制器74可以確定從圖1a的熱電偶76接收到的溫度信號對應于工件62的期望的溫度范圍。在一些示例中，當傳感器輸入指示傳遞可能導致缺陷或其他問題時，控制器74可以防止切換裝置40a、40b將輸入電力引導到傳遞端口46a的配置(例如，阻止經(jīng)由用戶界面進行手動切換)。例如，如果(經(jīng)由熱電偶76確定的)工件62的溫度小于最小溫度，則控制器74不允許經(jīng)由傳遞端口46a將輸入電力提供給送絲器14或焊炬16，以潛在地防止有缺陷的焊接。如果控制器74沒有識別出對應于將輸入電力傳遞到傳遞端口46a的傳感器輸入(方框212)，則控制返回到方框202以繼續(xù)經(jīng)由輸入端口42a接收輸入電力。

如果尚未從傳遞端口46a接收到通信(方框210)，和/或如果控制器74識別出對應于將輸入電力傳遞到傳遞端口46a的傳感器輸入(方框212)，則在方框214處，控制器74配置切換裝置40a、40b以使輸入電力轉向到傳遞端口46a。例如，控制器74可以向切換裝置40a、40b提供切換信號，以斷開輸入端口42a和電力轉換器38之間的電連接并且在輸入端口42a和傳遞端口46a之間建立電連接。

參考圖2b，如果在方框204處，控制器74確定切換裝置40a、40b被設置為傳遞模式，則切換裝置40a、40b使在輸入端口42a處接收到的電力轉向到傳遞端口46a(方框216)。在方框218處，電流傳感器78監(jiān)視通過傳遞端口46a的電流。在一些示例中，在所測量到的電流為至少閾值電流(例如，最小焊接電流)時，電流傳感器78使得控制器74重置或停止電流監(jiān)視器計時器。

在方框220處，示例性控制器74確定是否已經(jīng)經(jīng)由用戶界面80接收到輸入(方框220)。例如，在用戶界面80處可以由焊接操作者、助手或其他人來選擇輸入按鈕或其他裝置。

如果已經(jīng)經(jīng)由用戶界面80接收到輸入，則控制器74確定監(jiān)視器計時器是否已到期(方框222)。例如，如果所監(jiān)視的電流在持續(xù)至少閾值時間的一段時期內(nèi)均小于電流閾值，則監(jiān)視器計時器可能到期?？梢曰诳赡苄赃x擇閾值持續(xù)時間，使得：如果持續(xù)至少閾值持續(xù)時間地沒有發(fā)生焊接，則當操作者希望重新開始焊接時，工件62應該被重新加熱以減少(例如，消除)重新加熱的時間。另外或可替換地，監(jiān)視器計時器的到期可以使得控制器74調用冷卻程序以允許工件62在焊接工藝規(guī)范內(nèi)冷卻。

如果監(jiān)視器計時器沒有到期(方框222)，則控制器74確定傳感器輸入是否滿足測量閾值(方框224)。例如，控制器74可以將從熱電偶76接收到的溫度信號與溫度閾值(例如，下限閾值)比較。例如，如果控制器74確定工件62的溫度下降到低于指定的閾值溫度(例如，小于可以執(zhí)行焊接的最小可接受溫度)，則控制器74可以通過電力轉換器38和加熱線纜44啟動工件62的重新加熱。

如果已經(jīng)經(jīng)由用戶界面80接收到輸入(方框220)，監(jiān)視器計時器已經(jīng)到期(方框222)，和/或傳感器輸入滿足閾值(方框224)，則控制器74配置切換裝置40a、40b以將輸入電力引導至電力轉換器38(方框226)。例如，控制器74可以向切換裝置40發(fā)信號，以斷開與傳遞端口46a的電連接并且建立與電力轉換器38的電連接。在方框228處，系統(tǒng)供應裝置82將來自輸入電力的操作電力引導到傳遞端口46a。操作電力是足以為被連接到傳遞端口46a的控制系統(tǒng)(例如，送絲器控制器50)供電的電力。在一些示例中，在傳遞端口46a處電壓的變化自動使系統(tǒng)供應裝置82開始提供操作電力。

在系統(tǒng)供應裝置82開始提供操作電力(方框228)之后，或者如果沒有經(jīng)由用戶界面80接收到輸入(方框220)，監(jiān)視器計時器沒有到期(方框222)，并且傳感器輸入不滿足閾值(方框224)，則控制返回到圖2a的方框202，以繼續(xù)從電力供應裝置12接收(并且適當?shù)匾龑?輸入電力。

本方法和系統(tǒng)可以以硬件、軟件，和/或硬件與軟件的組合來實現(xiàn)。本方法和/或系統(tǒng)可以以集中方式在至少一個計算系統(tǒng)中實現(xiàn)，或者以分散方式實現(xiàn)，其中不同的元件分散在若干互連的計算系統(tǒng)上。任何種類的計算系統(tǒng)或適合于實施本文描述的方法的其他設備都是合適的。硬件和軟件的典型組合可以包括具有程序或其他代碼的通用計算系統(tǒng)，當被加載和執(zhí)行時，所述程序或其他代碼控制計算系統(tǒng)以使其實施本文描述的方法。另一個典型的實行方式可以包括專用集成電路或芯片。一些實行方式可以包括其上儲存有一行或更多行機器可執(zhí)行的代碼的非瞬態(tài)機器可讀的(例如，計算機可讀的)介質(例如，閃存驅動器、光盤、磁性儲存盤等)，由此使得機器執(zhí)行如本文描述的工藝。在本文中使用時，術語“非瞬態(tài)機器可讀的介質”被定義為包括所有類型的機器可讀的儲存介質并且排除傳播信號。

盡管已經(jīng)參考某些實行方式來描述本方法和/或系統(tǒng)，但是本領域技術人員將會理解，可以進行各種變化并且可以用等同物代替，而不背離本方法和/或系統(tǒng)的范圍。另外，可以進行許多修正以使特定的情況或材料適合于本公開的教導，而不背離其范圍。例如，所公開的示例的塊和/或部件可以被組合、分開、重新布置，和/或以其他方式進行修正。因此，其意圖是本方法和/或系統(tǒng)不被限制于所公開的具體實行方式，而是本方法和/或系統(tǒng)將包括落在所附的權利要求書的范圍之內(nèi)的所有實行方式。

在本文中使用時，術語“電路(circuits)”和“線路(circuitry)”指物理電子部件(即硬件)；以及可以配置硬件、被硬件執(zhí)行，和/或以其他方式與硬件相關聯(lián)的任何軟件和/或固件(“代碼”)。在本文中使用時，例如，特定的處理器和存儲器在執(zhí)行第一行或更多行代碼時可以包括第一“電路”，并且在執(zhí)行第二行或更多行代碼時可以包括第二“電路”。在本文中使用時，“和/或”意為在通過“和/或”結合在一起的列表中的項目中的任意一個或更多個。例如，“x和/或y”意為三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任一個元素。換言之，“x和/或y”意為“x和y中的一個或兩個”。再例如，“x、y和/或z”意為七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任一個元素。換言之，“x、y和/或z”意為“x、y和z中的一個或更多個”。在本文中使用時，術語“示例性”意為用作非限制性示例、實例或例證。在本文中使用時，術語“比如(e.g.,)”和“例如(forexample)”引出具有一個或更多個非限制性示例、實例或例證的列表。在本文中使用時，電路是“可操作的”，從而無論何時電路包括執(zhí)行功能必要的硬件和代碼(如果必要的話)都可執(zhí)行所述功能，而不管所述功能的執(zhí)行是否是禁用的或不能啟用的(例如，通過用戶可配置的設置、工廠調整等)。

本方法和/或系統(tǒng)可以以硬件、軟件，和/或硬件與軟件的組合來實現(xiàn)。本方法和/或系統(tǒng)可以以集中方式在至少一個計算系統(tǒng)中實現(xiàn)，或者以分散方式實現(xiàn)，其中不同的元件分散在若干互連的計算系統(tǒng)上。任何種類的計算系統(tǒng)或適合于實施本文描述的方法的其他設備都是合適的。硬件和軟件的典型組合可以包括具有程序或其他代碼的通用計算系統(tǒng)，當被加載和執(zhí)行時，所述程序或其他代碼控制計算系統(tǒng)以使其實施本文描述的方法。另一個典型的實行方式可以包括專用集成電路或芯片。一些實行方式可以包括其上儲存有一行或更多行機器可執(zhí)行的代碼的非瞬態(tài)機器可讀的(例如，計算機可讀的)介質(例如，閃存驅動器、光盤、磁性儲存盤等)，由此使得機器執(zhí)行如本文描述的工藝。

盡管已經(jīng)參考某些實行方式來描述本方法和/或系統(tǒng)，但是本領域技術人員將會理解，可以進行各種變化并且可以用等同物代替，而不背離本方法和/或系統(tǒng)的范圍。另外，可以進行許多修正以使特定的情況或材料適合于本公開的教導，而不背離其范圍。因此，本方法和/或系統(tǒng)不被限制于所公開的具體實行方式。相反，本方法和/或系統(tǒng)將包括落在所附的權利要求書的范圍(兼?zhèn)渥置嬉饬x和等同原則下兩者)內(nèi)的所有實行方式。