[發明專利]在惡劣環境中用于控制工業裝置的無線通信網絡

有效

• 申請號: 201380040106.8
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN104507620B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 丹尼爾·迪納;凱西·李·唐尼
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;H04W4/02;B23K9/095
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所31259
• 代理人: 脫穎

相關申請的交叉引用

本申請是2012年8月17日提交的、名稱為“在惡劣環境中用于控制工業裝置的無線通信網絡”的美國臨時專利申請No.61/684497的非臨時申請，在此以參見方式引入該臨時申請的全部內容。

背景技術

本發明總體涉及在工業裝置間的通信，更具體來說是指在惡劣環境中用于控制工業裝置的無線通信網絡。

焊接相關設備，例如是焊接送絲器、焊槍、焊接頭盔、焊接懸持控制器、焊接腳踏板等，通常在遠離電源例如焊接電源單元的焊接位置被操作。舉例來說，這樣的遠程焊接位置可以是距離電源高達甚至大于300英尺。因此，通常用長的線纜延伸至這些遠程焊接位置，而這是非常不方便的。另外，在特定的焊接應用中，如在船只建造應用中，會在任何給定時間在相對狹小區域中使用多個遠程焊接位置，由此會加劇延伸線纜至這些遠程焊接位置帶來的問題。此外，在這樣環境中使用無線通信技術有迄今為止被證明存在問題，至少由于噪音考慮(通常會阻礙無線通信)，安全方面的考慮等。

簡要說明

當參照附圖閱讀下面的詳細描述時，本發明的這些及其它特征、方面以及優點將更好地被理解，在所有附圖中相似的標記表示相似的部件，其中：

在一個實施例中，系統包含主節點設備。該主節點設備包含通信電路，通信電路配置為適合通過一個長距離通信鏈路與焊接電源單元進行通信，以及適合通過短距離無線通信網絡與一個或多個焊接相關設備進行無線通信。

在另一個實施例中，一種方法包括通過短距離無線通信網絡與一個或更多個焊接相關設備相關聯。該方法還包括在一個或更多個焊接相關設備與主節點設備之間通過短距離無線通信網絡進行的無線通信。該方法進一步包括通過長距離無線通信鏈路在主節點設備和焊接電源單元之間進行通信。

在另一個實施例中，無線通信網絡包括一個或多個焊接相關設備。所述的一個或多個焊接相關設備包含焊接送絲器、焊槍、焊接頭盔、焊接懸持控制器或焊接腳踏板。該無線通信網絡還包含焊接電源，配置為將來自于電網的功率轉換為使用所述一個或多個焊接相關設備執行焊接操作所用的功率。該無線通信網絡進一步包括主節點設備，配置為：適于通過短距離無線通信網絡在一個或多個焊接相關設備與該主節點設備之間進行無線通信，適于通過長距離通信鏈路在該主節點設備和該焊接電源之間進行通信，而且適于通過焊接線纜在該主節點設備和該焊接電源之間進行通信。

附圖說明

當參照附圖閱讀下面的詳細描述時，本發明的這些及其它特征、方面以及優點將更好地被理解，在所有附圖中相似的標記表示相似的部件，其中：

圖1是根據本發明實施例的可以使用無線通信網絡技術的焊接系統的一個實施例示意圖；

圖2是根據本發明實施例的圖1的焊接系統的一個實施例的圖表性示意圖，其中焊接系統的許多焊接裝置和附件組成了本地無線網絡，其能夠與相關聯的焊接電源單元通信，該焊接電源單元可以位于遠離焊接系統的焊接裝置和附件的位置；

圖3是根據本發明實施例的包含多個同時操作的焊接系統的焊接應用的一個實施例的圖表性示意圖，每個焊接系統具有自己的本地無線網絡和相關的焊接支持單元；

圖4是根據本發明實施例的焊接系統的示例性通信系統的圖表性示意圖，該通信系統在該焊接電源單元的后端執行外部通信設備連接；

圖5是根據本發明實施例的焊接系統的示例性通信系統的圖表性示意圖，該通信系統在該焊接電源單元的前端執行外部通信設備連接；

圖6是根據本發明實施例的連接于距離延伸型無線路由器的示例性本地無線網絡的圖表性示意圖；

圖7是根據本發明實施例的通過主節點設備和焊接電源單元(或其它任何附屬節點)上相應的關聯按鈕的同時按壓，實現主節點設備和焊接電源單元之間相互關聯的圖表性示意圖；

圖8是根據本發明實施例的示例性焊接電源單元、主節點設備和焊接裝置/附屬節點設備的圖表性示意圖，示出了適于執行本地無線網路操作的每個設備的內部電路；以及

圖9是根據本發明實施例的多個主節點設備和相關聯的本地無線網絡(如焊接單元)的嵌合型網絡拓撲圖表性示意圖，其能夠彼此通信并分享關于彼此能力的信息，由此實現從多個傳感器傳輸傳感器數據。

具體實施方式