[发明专利]可佩带的自给式材料加工系统

说明书

技术领域

本发明总的涉及用于加工材料的便携式工具。具体来说，本发明涉及用于加工材料的便携式手持等离子体电弧焊炬系统。

背景技术

等离子体电弧焊炬系统可用于各种材料的加工应用中，例如，切割用于供热、通风和空调系统的金属薄板或切割厚钢板。传统上，等离子体电弧焊炬系统不是便携的，因为它们需要大而笨重的气体源(或连续的固定气体源)以及通过电线附件从电网获得大量的电力。

尽管无电线的电动工具正遍布市场，但等离子体电弧焊炬系统却还得有效地适应容易、便携的使用。设计困难之一是由等离子体电弧焊炬相当大的气体消耗所带来的。另一设计困难是等离子体电弧焊炬系统的高功率要求，例如，诸如美国新罕布什尔州汉诺瓦(Hanover)市的海别得公司(Hypertherm Inc.)制造的Powermax^TM190C那样的低功率系统的输出约为1.32kW；诸如海别得公司制造的Powermax 1000那样的中功率焊矩系统的输出为8.4kW；直至如海别得公司制造的Powermax 1650那样的高功率焊矩系统的输出达16,000kW。焊矩特性、气体源和电源的寿命与等离子体电弧焊炬系统的实体大小之间存在着很困难的平衡问题。

因此，需要提供一种便携式的等离子体电弧焊炬系统，为有效地操作焊矩该系统考虑低的气体消耗和低的功率水平，同时提供便携性和上述应用的特性。

此外，对于等离子体电弧焊炬系统的气体源和电源，还要求能在商用有效使用期间持续操作，为了反复使用还要做到充气或更换方便。

发明内容

本发明代表着等离子体加工行业内的一种进步，这种进步之处在于，本发明实施例是便携式的系统，其可加工材料而无需大而笨重的气体源(或连续的固定气体源)，也不需连续地连接到电网上。这样，本发明实施例可用于建筑工地、农业耕地中，它们可由救险安全人员(例如，消防员、警察等)、不可能与电网连接的远处地方的工人、或在自家场院内的消费者使用。

在一个方面，本发明特征在于，一种用于加工材料的等离子体电弧焊炬装置。等离子体电弧焊炬装置包括可佩带的便携式组件，该组件包括可更换的或可充电的电源或者可更换的或可充气的气体源中的至少一个。该装置还包括等离子体供应装置，该等离子体供应装置从电源接受电流并从气体源接受气体来产生等离子体电弧。在某些实施例中，可佩带的便携式组件是背包。在某些实施例中，该便携式组件包括耐热、不导电和/或抗冲击的层。

在某些实施例中，等离子体电弧焊炬装置包括遥控装置，该遥控装置适于与电源或气体源中的至少一个连通。该装置可包括位于等离子体供应装置上的控制装置，该控制装置适于与电源或气体源中的至少一个连通。在某些实施例中，等离子体电弧焊炬装置包括指示电源中剩电的指示器或指示气体源中剩气的指示器中的至少一个。

在某些实施例中，气体源包括压缩机，压缩机压缩待供应到等离子体供应装置的气体。电源可对压缩机供电以便给气体源充气。在某些实施例中，等离子体供应装置可附连到可佩带的便携式的组件。便携式组件可可附连到充电/充气装置，该充电/充气装置构造成对电源或气体源中的至少一个充电或充气。在某些实施例中，便携式组件包括细丝卷绕的复合容器。等离子体电弧焊炬组件可包括电流调节器，用来调节等离子体供应装置从电源中接受的电流。在某些实施例中，电源是聚合物锂离子电池。

在另一方面，本发明特征在于，一种包括可佩带的便携式组件的系统。在某些实施例中，可佩带的便携式组件是背包。该可佩带的便携式组件包括等离子体电弧焊炬系统，等离子体电弧焊炬系统具有可更换的或可充电的电源或者可更换的或可充气的气体源中的至少一个。该系统包括可附连到组件的对接站。该对接站包括用来对电源充电的电源或用来对气体源充气的气体源中的至少一个。

在另一方面，本发明特征在于一种加工材料的方法。该方法包括提供与可佩带的便携式组件连通的等离子体供应装置。该组件具有可更换的或可充电的电源或者可更换的或可充气的气体源中的至少一个。该方法包括在组件由使用者佩带时通过从电源向等离子体供应装置提供电流并从气体源向等离子体供应装置提供气体来发生从等离子体供应装置发出的等离子体电弧。