2024年5月7日发(作者：)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.5
(22)申请日 2011.12.30
(71)申请人 伊利诺斯工具制品有限公司
地址 美国伊利诺伊州
(72)发明人 安东尼·科瓦莱斯基 布鲁斯·卡斯纳 克纳特·弗罗兰 托马斯·L·海斯 理查德·舒赫
格兰特·多尔森 罗伯特·戴维森
(74)专利代理机构 上海脱颖律师事务所
代理人 脱颖
(51)
B23K9/095
B23K9/10
G05B19/4093
G06F17/30
G06Q99/00
G06Q10/00
(10)申请公布号 CN 103459078 A
(43)申请公布日 2013.12.18
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
焊接型系统以及用成本计算器计算
焊接操作成本的方法
(57)摘要
公开了一种用于提供焊接型功率并
且包括成本计算器(210)的方法和装置。
法律状态
法律状态公告日
2022-12-09
法律状态信息
未缴年费专利权终止IPC(主分
类):B23K 9/095专利
号:ZL2申请
日:20111230授权公告
日:20170308
法律状态
专利权的终止
权 利 要 求 说 明 书
1.一种焊接型系统，包括：
焊接型电源；
控制器，包括连接至焊接型电源的控制输出；以及
成本计算器，具有连接至控制器数据输出端的数据输入端，其中成本计
2.如权利要求1所述的焊接型系统，进一步包括连接用于将数据输出端
3.如权利要求2所述的焊接型系统，其中测量数据输入模块被设置用于
算器在数据输入端接收来自控制器的数据，其中在由成本计算器执行的成本
计算中使用所述数据。
的测量数据提供给数据输入端的测量数据输入模块，其中所述数据包括测量
数据。
接收基于时间的数据、焊接输出数据和气体相关数据中的至少一种，其中测
量数据包括基于时间的数据、焊接输出数据和气体相关数据中
的至少一种。
4.如权利要求1所述的焊接型系统，进一步包括连接用于将数据输出端
的焊接程序数据提供给数据输入端的焊接程序数据输入模块，其中所述数据
包括焊接程序数据。
5.如权利要求4所述的焊接型系统，其中焊接程序数据输入模块被设置
用于接收气体用量数据、气体类型数据、线缆类型数据和线缆直径数据中的
至少一种，其中焊接程序数据包括气体用量、气体类型、线缆
径中的至少一种。 类型和线缆直
6.如权利要求1所述的焊接型系统，进一步包括连接用于将数据输出端
7.如权利要求6所述的焊接型系统，其中用户输入数据模块是用户成本
8.如权利要求3所述的焊接型系统，其中成本计算器进一步包括连接至
9.如权利要求7所述的焊接型系统，其中成本计算器包括连接用于从用
成本确定模块的时间计算器。
的用户输入数据提供给数据输入端的用户输入数据模块，其中所述数据包括
用户提供的数据。
输入模块并且其中用户提供的数据包括电力成本、功率因数成本、线缆成
本、气体成本和操作人员工资中的至少一种。
户成本模块接收数据的耗材成本模块以及连接至耗材成本模块的成本确定模
块。
10.如权利要求9所述的焊接型系统，其中用户成本模块包括驻留在个
11.一种提供焊接型功率的方法，包括：
接收输入功率并将其转化为焊接型功率；
利用控制器来控制转化；并且
响应于从控制器接收的数据来计算执行焊接的至少一方面的成本。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括检测数据并将测量数据提供
13.如权利要求12所述的方法，其中测量数据包括基于时间的数据、焊
给控制器，其中从控制器接收的数据包括测量数据。
人计算机内的软件。
接输出数据和气体相关数据中的至少一种，其中从控制器接收的数据包括基
于时间的数据、焊接输出数据和气体相关数据中的至少一种。
14.如权利要求11所述的方法，进一步包括接收焊接程序数据，其中从
15.如权利要求14所述的方法，其中从控制器接收的数据包括气体用量
16.如权利要求11所述的方法，进一步包括接收用户输入数据，其中从
17.如权利要求16所述的方法，其中用户输入数据包括电力成本、功率
18.一种用于提供焊接型功率的系统，包括：
用于接收输入功率并将其转化为焊接型功率的装置；
用于控制所述转化的装置，连接至用于接收输入功率并将其转化的装
置；以及
因数成本、线缆成本、气体成本和操作人员工资中的至少一种。
控制器接收的数据包括至少一部分用户输入数据。
控制器接收的数据包括至少一部分焊接程序数据。
数据、气体类型数据、线缆类型数据和线缆直径数据中的至少一种。
用于响应从用于控制的装置接收的数据来计算执行焊接的至少一方面成
19.如权利要求18所述的系统，进一步包括用于检测数据并将测量数据
本的装置。
提供给控制装置的装置，其中从用于控制的装置
接收的数据包括测量数据。
20.如权利要求19所述的系统，进一步包括用于接收焊接程序数据的装
21.如权利要求20所述的系统，进一步包括用于接收用户输入数据的装
22.一种用于确定用焊接型系统完成的焊接成本的成本计算器，包括基
置，其中从用于控制的装置接收的数据包括至少一部分焊接程序数据。
置，其中从用于控制的装置接收的数据包括至少一部分用户输入数据。
于微处理器的计算器，具有设置用于从焊接型系统控制器接收数据的数据输
入端，其中在由计算器执行的成本计算中使用所述数据。
23.如权利要求22所述的成本计算器，进一步包括连接用于接收由焊接
24.如权利要求23所述的成本计算器，其中测量数据成本模块被设置用
25.如权利要求22所述的成本计算器，进一步包括连接用于从焊接型系
26.如权利要求25所述的成本计算器，其中焊接程序数据成本模块被设
27.如权利要求22所述的成本计算器，进一步包括连接用于从焊接型系
28.如权利要求27所述的成本计算器，其中用户输入成本模块被设置用
统接收用户输入数据的用户输入成本模块。
统接收焊接程序数据的焊接程序数据成本模块。
型系统检测的数据的测量数据成本模块。
于接收基于时间的数据、焊接输出数据和气体相关数据中的至少一种。
置用于接收气体用量数据、气体类型数据、线缆类型数据和线缆直径数据中
的至少一种。
于接收电力成本、功率因数成本、线缆成本、气体成本和操作人员工资中的
至少一种。
29.如权利要求24所述的成本计算器，进一步包括连接至成本确定模块
30.如权利要求28所述的成本计算器，进一步包括连接用于从用户成本
31.如权利要求30所述的成本计算器，其中基于微处理器的计算器包括
32.一种计算成本或执行焊接的方法，包括响应于从焊接型系统控制器
33.如权利要求32所述的方法，进一步包括接收由焊接型系统检测的数
据并且作为计算的一部分使用所述测量数据。
驻留在个人计算机内的软件。
并且被设置用于从焊接型系统接收时间相关数据的时间计算器。
模块接收数据的耗材成本模块以及连接至耗材成本模块的成本确定模块。
接收的数据来计算执行焊接的至少一方面的成本。
34.如权利要求33所述的方法，其中接收包括接收基于时间的数据、焊
35.如权利要求32所述的方法，进一步包括从焊接型系统控制器接收焊
36.如权利要求35所述的方法，其中接收包括接收气体用量数据、气体
37.如权利要求32所述的方法，进一步包括从焊接型系统控制器接收用
38.如权利要求37所述的方法，其中接收包括接收电力成本、功率因数
39.一种用于计算用焊接型系统完成的焊接成本的成本计算器，包括：
成本、线缆成本、气体成本和操作人员工资中的至少一种。
户输入数据。
类型数据、线缆类型数据和线缆直径数据中的至少一种。
接程序数据。
接输出数据和气体相关数据中的至少一种。
用于从焊接型系统控制器接收数据的装置；以及
连接至用于接收的装置并用于响应接收的数据来计算执行焊接的至少一
40.如权利要求39所述的成本计算器，其中用于接收的装置包括用于接
41.如权利要求40所述的成本计算器，其中用于接收的装置包括用于从
42.如权利要求42所述的成本计算器，其中用于接收的装置包括用于焊
方面成本的装置。
收由焊接型系统测量的数据的装置。
焊接型系统接收焊接程序数据的装置。
接型系统用户输入数据的装置。
说 明 书
相关申请
本申请是2010年12月31日提交的申请号为12983049且发明名称为
成本计算器的焊接型系统(Welding-Type System With Cost Calculator)”
专利申请的部分继续申请并要求其申请日的权益，上述美国专利申请
时
要求2010年2月11日提交的申请号为61303378的临时申请的权益，该临
申请构成2006年1月13日提交的申请号为11/331466、发明名称为
本计算器的焊接型系统(Welding-
利申请的部分继续申请。
“具有
的美国
“具有成
Type System With Cost Calculator)”的美国专
技术领域
本发明主要涉及焊接型电源和焊接操作领域。更具体地，本发明涉及一
背景技术
现有多种已知的用于为多种已知应用提供焊接型输出或焊接型功率的焊
感
接型系统。如本文所用的焊接型系统包括能够提供焊接、等离子切割和/或
应加热功率的任何设备，其中包括逆变器、转换器、电焊机、谐振电
谐振电源等，还有控制电路以及与其相关的其他辅助电路。如
接型输出包括适合用于焊接、等离子切割或加热的输出。
型功率是指焊接、等离子切割或加热的功率。
种构建有成本计算器的焊接型电源或者一种计算焊接成本的方法。
源、准
本文所用的焊
如本文所用的焊接
现有技术中焊接型系统的示例如以下的专利文献中所述：Albrecht在
年9月19日提交的申请号为09/956,401且发明名称为“设计和制造焊接
2001
型电源的方法(Method of Designing and Manufacturing Welding-Type Power
Supplies)”的美国专利申请，2004年3月30日授权为美国专利US6713721；
Hayes在2001年9月19日提交的申请号为09/956,502且发明名称
为“用于焊接型系统的操作台控制
System)”的美国专利申请，2003年
Holverson等人在2001年9月19
“具有基于状态的控制器的
State-Based Controller)”的美
US6747247；Davidson等人
且发明名称为“部件间具有
(Pendant Control for a Welding-Type
10月28日授权为美国专利US6639182；
日提交的申请号为09/956,548且发明名称为
焊接型电源(Welding-Type Power Supply With A
国专利申请，2004年6月8日授权为美国专利
在2001年9月19日提交的申请号为09/957,707
网络和多级通信的焊接型系统(Welding-Type
System With Network And Multiple Level Messaging Between Components)”的
美国专利申请，2003年12月30日授权为美国专利US6670579；
Hayes在2001年9月19日提交的申请号为09/956,405且发明名称为“装有引
导加载器的焊接型电源(Welding-Type Power Supply With Boot Loader)”的美
国专利申请，2003年1月7日授权为美国专利US6504131；以及Rappl等人
在2001年9月19日提交的申请号为09/956,501且发明名称为“具有机械手
校正的焊接型系统(Welding-Type System With Robot Calibration)”的美国专利
申请，2003年11月4日授权为美国专利US6642482。因此所有上述专利文
献都通过引用并入。
经常希望获知焊接某个部件(或多个不同部件)的成本。确定焊接部件的
个
成本要求终端用户进行时间测定和/或收集数据例如每小时加工的部件、每
线缆卷筒的部件、操作人员焊接所消耗的时间、加载部件的时间、线
护气的消耗量、以及使用的电力等。收集这些数据可能是耗时、
不准确的。6583386中介绍了执行这种数据收集的一种现有技
此通过引用将其并入。
缆和保
代价高昂和
术的系统，因
而且，这可能需要针对每一个焊接工作间以及每一次切换和每一名操作
人员进行。这还可能需要经常重复，原因在于生产变量会随着时间而改变。
例如，操作人员可以快速地焊接第一部件，但是在焊接第二部件时就
么高效，并且因此操作人员的效率、焊接参数以及飞溅的生成
同。制造规程的改变也会影响到测定。效率会随着操作人员和
部件的经验增加而提高。新的部件和夹具很少会针对生
对夹具的产品寿命进行改进的过程中，操作人员
技师改进了焊
没有那
都会有所不
焊接技师焊接
产要求进行优化。在
得以更加轻松地焊接，焊接
接参数，部件也加工地更加精确等。
某些系统包括复杂的程序和/或数据监测。但是，这些数据通常被用于控
制焊接过程。对于包括优选利用来自焊接型系统的数据来计算焊接操作成本
和焊接型系统效率的有效方式的焊接型系统仍然存在需求。因此，需
种包括成本计算器的焊接型系统或者用于焊接的成本计算器。要有一
发明内容
根据本发明的一种应用，一种焊接型系统包括成本计算器，其利用来自
根据本发明的第二种应用，一种焊接成本计算器利用来自焊接型系统控
制器的数据包括来自焊接的数据确定焊接的成本。成本计算器可以驻留在并
未构成焊接型系统的一部分的软件内，但是优选地跟焊接型系统一起
也可以使用其他的信息例如每个单位的人工成本、能量成本、
焊接型系统控制器的数据包括来自焊接的数据确定焊接的成本。也可以使用
其他的信息例如每个单位的人工成本、能量成本、材料成本等。
工作。
材料成本等。
对于本领域技术人员来说，本发明其他的主要特征和优点将在研读以下
附图简要说明
图1是根据本发明优选实施例得到的焊接型系统；
图2是根据本发明优选实施例得到的方块图；以及
图3是根据本发明优选实施例得到的焊接成本计算器的方块图。
在详细介绍本发明的实施例之前，应该理解本发明并不将其应用局限于
在以下说明内容中阐述或者在附图中示出的结构细节和部件的设置方式。本
发明可以有另外的实施例，或者能够以不同的方式实践或完成。而且，
理解本文中所用的短语或术语是为了进行说明而不应被认为是限制性
同的附图标记被用于表示相同的部件。
的附图、详细说明和所附权利要求之后变得显而易见。
应该
的。相
本发明实施例的具体实施方式
尽管参照一种特定的焊接型系统介绍了本发明，但是首先应该理解成本
计算器可以跟其他的焊接型系统一起实施，或者实施为优选连接至焊接型系
统的独立单元。如本文所用的成本计算器包括建立在一个或多个位置
计算一处或多处焊接过程的成本或者一处或多处焊接过程的状
硬件。成本计算器可以是系统控制器的一部分、系统的
接至焊接型系统(例如网络上的物理连接和/或数
算器另外还可以使用现有的数据或者接收
数据。数据可以检测、测量或者取
的用于
况的软件和/或
单独模块或者优选连
据连接)的独立单元。成本计
专门获取或准备用于成本计算器的
自用户的输入。如本文所用的模块包括配 合执行一项或多项任务的硬
路、供电电路、联网硬件等。件和/或软件，并且可以包括数字指令、控制电
优选实施例设置为用或型焊接电源来实
包括焊接数据记录和/或
施本发明。或在优选实施例中可以
监测和/或实时时钟以及成本计算器。
优选实施例设置为利用一种或多种成本数据以及跟测量数据、程序参
据
测量的参数包括基于时间的数据和焊接输出数据。基于时间的数据包括
部件循环时间、电弧作用时间、焊接时间、空闲时间、焊接消耗的时间、加
载部件的时间和关机时间(此时焊接型系统未通电)。焊接输出数据包
用量、气体用量、功率、电流、电压、飞溅等。功率、电流和
入值、输出值或中间值。在优选实施例中，测量的数据
并提供给成本计算器以减少对重复测量的需求的
可以根据线缆馈送速度、电流、时间等确
或计算并跟研磨时间相关联。耗材用量
焊接电流估算。
数、使用的材料数量和使用的材料类型相关的数据来执行成本计算(部分数
可以落在多于一种类别以内)。
括线缆
电压可以是输
是由系统控制器测量
数据。使用的线缆和利用率
定。飞溅可以(如下所述)进行估算
(焊嘴、衬板、焊炬的寿命)可以根据
程序参数包括由系统控制器用于控制功率输出的数据，并且可以是源于
图标、表格、程序等的用户输入。程序参数包括斜坡时间、斜坡坡度、峰值
电流、基值电流、线缆类型(包括尺寸和组成)、气体类型、气体流速、
用量、使用的材料数量等。在优选实施例中，程序参数数据是由系统
提供给成本计算器以减少对用户第
输入报废部件的数量、工作
气体
控制器
二次输入数据的需求的数据。用户还可以
的小时数和使用的材料数量。
成本数据可以由用户输入至系统控制器或成本计算器，或者可以得自其
商
他来源(例如电力成本可以通过网络从电力公司获得，线缆成本可以从供应
或采购部门获得)。成本数据包括电力成本、功率因数成本、线缆成
成本、操作人员的小时工资费率等。 本、气体
优选实施例将成本计算器设置为嵌入外部焊接工作间PC例如Insight
CenterpointTMPC应用程序中的功能。成本计算器允许用户确定
本并跟踪上述成本随着时间而产生的任何改变或趋势。
地利用由PC使用并且至少部分地由焊接系统控
接信息再乘以由用户提供的时间成本数据
制器提供成本数据。这种加工成本的历史
较用途。
焊接部件的成
加工部件的成本优选
制器针对特定部件提供的焊
来计算。用户可以向PC或系统控
(或记录)由系统采集并存储用于比
优选地，主要成本表包括在加工各种部件时使用的焊接输入中所有必需
的成本要素。该表格可以由系统的用户填入成本，或者可以从别处例如通过
网络无线地获取数据等。这些要素优选地包括人工成本、填充金属成
护气成本和电力成本。气体混合类型和线缆类型优选地利用预
表选择，该下拉列表优选地源于焊接系统控制器。以下
例：
本、保
定义的下拉列
示出了一个表格的示
以上的示范性表格考虑了用户拥有多于一种类型的保护气以及多种类型
和尺寸的线缆的可能性。计算总的气体和线缆成本时使用的成本由焊接系统
控制器基于焊接系统操作人员选择气体和线缆信息来提供。换句话说，
焊机被设定为0.045”的实心钢丝和90/10
程序)，那么在计算加工部件的总
如果
的气体(也就是运行针对这些材料的
成本时就使用针对这些要素的成本。
计算成本优选地相当简明：乘法和加法。人工成本优选地包括可能出现
的任何循环内停工时间。优选的人工成本计算是每小时的人工成本乘以总循
环时间(循环开始和循环结束之间的时间)。如果停工时间出现在加工
间，那么时间量以及停工时间的类型都应予以注明。线缆成本
成本乘以在循环开始和循环结束之间使用的磅数。气体
护气成本乘以在循环开始和循环结束之间使用的
使用气体流量传感器或其他输入。电力成
力(可以在输入端测量或者由输出
成本被关联至特定的部件类
循环期
是每磅的线缆
成本是每一CFH的保
CFH数。跟踪气体流量需要
本是每千瓦时的成本乘以使用的电
端得出)。总成本就是上述成本之和。这些
型。
PC/应用程序优选地包括HMI(人机接口)上的按钮/链接/菜单选项。优选
地，还可以有标记为“成本”的“实时部件视图”。跟HMI上的很多按钮一
样，优选地设有根据登录系统人员的登记权限来显示或隐藏按钮的选项。该
按钮应该给出针对成品部件汇总成本且分解为各种要素(人工、线缆
窗。这些信息应该就像焊接特征的连接和报告视图的连接一样
内，并且应该在跟子菜单相同的菜单上弹出。部件的总
类型的历史视图应该被构建为允许用户看到特定
势。类似的报告应该可以在PC上运行的程序例
等)的视
被存储在系统
成本和用于特定部件
部件随时间变化的成本趋
如Insight ReporterTM中获得。
优选实施例设置为成本计算器自动跟踪制作部件所需的时间、空闲时
间、使用的线缆、使用的气体和用电量。成本计算器还包括用于确定飞溅的
产生以生成线缆百分比利用率的算法(实际有多少线缆用户焊接，以
线缆最终成为部件或夹具上的飞溅)。一种这样的算法利用了
流和飞溅之间的关系。一般而言，飞溅应响应于短路消
及有多少
短路消除时的电
除时的电流的平方。 对于某些过程和材料而言这是成比例的，并且比
的K1和K2)可以经验性地确定。可选方
溅＝K1+K2*I或K3+K2*I+K1*I*I
时间的函数等。
例常数(飞溅＝K1+K2*I*I中
案设置为使用其他的电流函数例如飞
或者其他的I函数或者短路时间相对于电弧
可选方案包括使用户输入例如利用PC应用程序、网页或USB密钥来允
许用户输入并调整其用于人工、线缆、气体、功率等的成本，或者通过网络
例如从服务器自动获取成本数据。系统利用这些信息来计算焊接成本。
允许用户重点关注提高或最大化生产率和效益的部件/焊接。算出的
也可以用作可度量的数值以验证和/或分析在焊接工作间中实
这就
成本信息
施的改进。
各种可选方案包括提供网页屏幕截图以示出成本计算器的输出(也就是用
下
于焊接操作的各种因素所用的成本)。成本计算器优选地跟踪一种或多种以
的参数：部件之间的时间、部件的生产周期时间、焊接消耗的时间、
量、线缆用量、飞溅(估算)和用电量。 气体用
成本计算器随后利用跟踪的信息确定焊接消耗的时间、加载部件消耗的
的
时间(系统打开但尚未焊接)、气体成本、线缆成本(飞溅的估算有助于确定线
缆成本)。另外的参数例如每单位的线缆成本、每单位的能量成本、每单位
材料成本等可以由用户提供、通过网络例如从服务器获得或者在以后
输入。参数可以固定或指定范围，以使得例如随着材料成本或
变，成本计算器能够确定各种部件的相对成本并且能够
大化。
的时间
能量成本的改
调节生产以使效益最
可选方案包括耗材用量(焊嘴、衬板、焊炬的寿命-根据焊接电流估算)，
利用实时时钟计量休息时间(此时用户的空闲长于指定时间)。报废部件的数
量可以通过网页输入、取自服务器获取或其他的数据输入方法。
时间跟踪优选地通过操作人员接口获得。操作人员指明焊接工作间中新
部件的开始和部件的完成。时间可以被测量作为一个部件开始到下一个部件
开始的时间、一个部件结束到下一个部件结束的时间或者任何特定焊
直到下一个部件的特定焊接开始的时间。操作人员可以按下按
始，或者也可以自动计时。例如，计时可以基于夹钳何时被安
来自PLC或机械手的输入、电流输出等而开始。
接开始
钮以指示开
置在夹具上、
获得的时间优选地包括总部件时间(新部件到下一个新部件的时间或者部
时
件的生产周期时间)、焊接时间(第一次部件焊接直到最后一次部件焊接)、电
弧作用时间(焊接电弧作用所消耗的总时间)、加载时间(加载部件所消耗的时
间估算值，可以通过加载时间＝总部件时间-焊接时间来估算)、关机时间(此
焊接型系统未通电)。焊接型系统优选地
闭时也能保持计时，或者焊接型系
息、换班、午餐等可以通过
间长度、通过关联至
包括实时时钟和备用电池以使其在关
统可以访问外部时间源。停止时间例如休
一个部件结束和下一个部件开始之间不寻常的时
工厂员工的计时钟或者通过感测员工的身份卡来确定。
耗材相关变量包括以下的一种或多种：线缆用量(基于电机反馈测量使用
的线缆，但是可能会由于线缆的驱动辊打滑而存在误差，并且可选方案设置
为使用外部线缆馈送速度传感器)，估算焊接时产生的飞溅量的算法，
磨时间与线缆利用率相关联(最终有多少线缆用于焊接以及最
到地面上)，气体用量(流速可以通过网页输入、从服务
来源输入，并且系统跟踪气体作用的时间以估算
出实时反馈并提高精确度的气体流量传感
率乘以效率因数来估算，并且系统待机时
还有辅助输出功率(115AC)，另外
其将研
终有多少线缆落
器或其他的数据输入
气体用量，可选方案包括给
器)，还有功率(通过焊机的输出功
使用的馈电功率也可以包括在内，
一种可选方案是测量主电压和电流并根据功
率因数进行计算)。
用户或系统输入可以利用网页接口从服务器或其他网络来源无线地或者
以任何其他便捷的方式获取。这些输入包括以下的一种或多种：电力成本、
功率因数成本、线缆成本、气体成本、气体流速(如果未设置传感器)、
跟操作人员登录屏幕或USB密钥相关联的操作人员小时工资费率(含
含税)、员工身份卡、生物验证(例如指纹扫描)等，从而随着操
而应用合适的小时工资费率和/或焊接部件的成本。
优选
税或不
作人员的登录
成本计算器利用记录文件来跟踪每个部件、每次换班、每日、每周、每
月和/或每一名操作人员的成本。成本计算器可以确定最新和准确的生产成
本、基准生产的改进并准确度量得到的节约成果，重点关注能够显著节约成
本的机会，允许进行流量分析(确定部件在沿生产线行进时于何处消
间)，识别较长的夹具加载时间和焊接时间以指示夹具或工作间的布
并将操作人员的计时工资分配至生产的部件。
耗时
局问题，
可选方案设置为成本计算器软件获取并分析驻留在工作间的计算机或控
在
制器内、馈送装置内、电源内、PLC内或机械手内的数据。数据获取可以
焊接工作间内完成并随后将数据送往远程
于成本分析。分析可以实时完成或者在操位置(联网计算机、USB密钥等)用
作结束后完成。
各种实施例设置为使用每一种上述参数、附加参数或者使用部分上述参
数(包括或不包括其他的参数)。例如，一个实施例设置为成本计算器利用部
件循环时间、电弧作用时间、线缆用量、功率、电力成本、线缆成本以及操
作人员的小时工资费率来确定部件成本。另一个实施例设置为成本计
用部件循环时间、焊接时间、电弧作用时间、线缆用量、气体算器利
用量、功率、 电力成本、线缆成本、气体成本、气体流速以及操作人
确定部件成本。 员的小时工资费率来
参照图1，焊接型系统100包括电源1和线缆馈送装置6，它们彼此配合
现参照图2，图中示出的焊接型系统200包括输入电路202、电源电路
204
204和输出206，还包括控制器208和用户成本输入模块212。电路202，
和206以及控制器208在优选实施例中都是焊接电源1(图1)的一部
在另一些实施例中分布在若干位置上(例如线缆馈送装置6、
等)。电路202，204和206以及控制器208都是功能模
异的电路。
以通过一对焊接电缆2和4给工件7供电。馈电电缆3和电压测量电缆5被
用于控制/反馈。图示的系统是型焊接系统，但是本发明可以轻易地
用其他的焊接型系统实施。焊接型系统100基本上实现为现有技术中的焊接
系统，但是在一个实施例中包括作为控制器的一部分或者作为个人计算机8
或者作为焊接工作间的一部分的成本计算器。在优选实施例中，数据从焊接
系统控制器送往PC8。
分。它们
外部控制电路
块而不一定是有实体差
电路202，204和206在一个实施例中跟2001年12月11日授权且发明名
称为“用于接收焊接、等离子或加热电源中的通用输入电压的方法和装置
(Method And Apparatus For Receiving A Universal Input Voltage In A Welding，
Plasma Or Heating Power Source)”的美国专利US6329636，因此通过
其并入。相应地，电路202，204和206可以包括用于整流、
校正、逆变以及将不同的输入功率转化为焊接型功率的
引用将
增压、功率因数
电路。
控制器208包括现有技术中的各种控制电路，包括用于接通和切断电路
202，204和206的控制电路。这种开关控制电路可以跟其他的控制电路一
起实
而
施，包括数字、模拟控制电路，也包括微处理器、DSP、模拟电路等。
且，控制器208还包括成本计算器210，或者成本计算器210如图1
在PC8内。成本计算器210在优选实施例中主要驻留在构成
的数据获取硬件以及微处理器上实施的软件内。可选方
设置为不属于控制器208的一部分，例如是外部设备，
间内或远程的PC或PDA(并且通过网络或专用
所示驻留
焊接系统一部分
案将成本计算器210
例如是位于焊接工作
连接跟焊接型系统100通信)。
用户成本输入模块212允许用户输入成本数据例如材料成本、人工成
且只要量化信息例如工作的小时数、使用的材料数量、执行的焊接量
PC
本，并
等不是通过检测或测量获得，那么就可以包括这些信息。用户输入模块212
包括数据输入设备例如在一个实施例中是键盘，并且在另一个实施例中是
或其他的计算设备。数据输入设备在不同的实施例中(有线或无线地)
络或者通过专用连接而连至成本计算器模块210。 通过网
现参照图3，成本计算器210的一个实施例的示意图包括时间计算器
耗材成本模块302、材料成本模块303和成本确定模块304。各种模块
时间计算器301接收指示开始焊接部件的信号306、指示电弧作用的信
括
301、
均表示利用软件实现的功能模块。本领域技术人员能够以其他的方式轻易地
得出另外的功能模块或组合功能。
号307以及指示电源打开的信号308。如上所述，这些时间可以由放到部件
上的夹钳以及由电源204和/或控制器208得出。时间计算器301优选地包
实时时钟。时间计算器301根据各种信号306-308和RTC信号即可
接收到各种信号时的RTC时间来确定焊接型系统100的总部
(焊接)时间、加载时间和关机时间。可选方案设置为向
间。
通过注明
件时间、电弧
时间计算器301提供时
耗材成本模块302接收指示线缆用量的输入信号310、指示用电量的输
入信号311和指示气体用量的输入信号312。如上所述，线缆用量310根据
线缆电机的反馈或者根据外部传感器来确定。用电量311根据焊机的功率输
出乘以效率因数、馈电功率和辅助输出功率(115AC)来确定，或者通过测量
主电压和电流并根据功率因数进行计算。气体用
和气体作用的时间来确定，或者利用气体流量传量312根据用户输入的流速
感器确定。
材料成本模块303接收每单位的线缆成本314、电力成本315和气体成
本316作为输入。材料成本模块303将这些信息提供给耗材成本模块302以
利用这些信息和指示耗材数量的信息来计算耗材成本。输入优选地来自于网
页，但是也可以通过网络、操作台、便携存储设备例如USB驱动器
者人工或自动地从服务器或其他网络位置获取。 输入，或
成本确定模块304从耗材成本模块302接收数据并接收人工成本输入
人工成本输入优选地利用员工身份和数据库获得，但是也可以从网络上
位
成本确定模块304将成本输出至记录或输出320。输出320优选地是可
可选方案包括成本计算器210被实施为具有其他的功能模块、其他的参
各种可选方案设置为焊接型系统100包括通过输电线和智能电网的网络
数以及位于除了控制器208内以外的其他地方。
318。
的网页、操作台上的员工身份卡、USB驱动器等、服务器或者其他的网络
置获得。
以在网络上访问、发送给接收人或者在焊接工作间内显示的网页。输出320
也可以本地存储在硬盘驱动器、外部设备、USB驱动器等内以供随后检索。
通信例如WAN、LAN，并且例如通过usb驱动器发送和/或存储的数据包括
电弧参数和主要信息例如谐波数据、利用率数据等。这些信息可以在网络上
共享，或者由终端用户、电力公司、使用焊接设备的制造商、提供焊
的制造商等利用驱动器共享。另外，在附录中示出了各种可选
式。
接设备
方案和设置方
可以针对本发明进行各种修改，这些修改仍落在本发明的目标范围内。
因此，应该显而易见的是根据本发明已经提供了一种用于具有成本计算器的
焊接型系统的能够完全满足上述目标和优点的方法和装置。尽管已经
定实施例介绍了本发明，但是显然有很多的可选方案、修改和
技术人员来说都是显而易见的。因此，应该认定本发明
附权利要求实质和广义范围内的可选方案、修改
结合特
变形对本领域
包含所有这些落入所
和变形。
本发明的实施例所要求的独有性能或基本权利定义如下：
发布评论