CN104472021A - 用于向热处理***发射信息的***、方法和设备 - Google Patents

Abstract

在某些方面，一种用于执行切割或焊接操作的可替换可消耗部件可以包括主体；以及可读数据存储设备，其被耦合到该主体或集成在主体内，其中，所述数据存储设备包含用于切割或焊接设备的操作指令。

Description

用于向热处理***发射信息的***、方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请是2012年7月27日提交且题为“Optimization and Control of Material Processing Using a Thermal Processing Torch”的美国序号13/560,059的部分继续申请，其为2012年4月4日提交且题为“Optimization and Control of Material Processing Using a Thermal Processing Torch”的美国序号13/439,259的部分继续申请，这两个申请的内容都被整体地通过引用而结合到本文中。

技术领域

本公开一般地涉及热处理***且更具体地涉及用于向热处理***发射信息的***、方法以及设备。

背景技术

诸如等离子体电弧炬之类的热处理焰炬被广泛地用于材料的加热、切割、挖凿和标记。等离子体电弧炬一般地包括电极、具有安装在焰炬主体内的中心出口的喷嘴、电连接、用于冷却的通道以及用于电弧控制流体（例如，等离子体气体）的通道。可选地，采用漩涡环来控制在电极与喷嘴之间形成的等离子体室中的流体流型。在某些焰炬中，可以使用保持盖来将喷嘴和/或漩涡环保持在等离子体电弧炬中。在操作中，焰炬产生等离子体电弧，其是具有高温和充分动量以帮助去除熔融金属的电离气体的受限喷射。

通常，等离子体电弧炬包括多个可消耗品。鉴于特定处理约束，诸如被切割的材料的类型和/或所期望的切割形状，可以选择每个可消耗品以实现最佳性能（例如，最佳电流水平、最大寿命等）。将不正确的可消耗品安装到焰炬中可能导致不良的切割质量和减小的切割速度。另外，不正确的可消耗品可以减少可消耗品寿命并导致过早的可消耗品故障。即使当正确的可消耗品被安装在焰炬中时，也可能难以使操作员手动地配置和优化对应于所选可消耗品集合的焰炬操作参数。此外，如果在焰炬***中使用次级市场可消耗品，则可能难以使焰炬部件制造商确保性能。

发明内容

因此，需要用以检测安装在等离子体电弧炬中的可消耗品（例如，检测安装在等离子体电弧炬中的不相容可消耗品）的***和方法。另外，需要用以自动地调整焰炬操作参数以增强切割能力并延长可消耗品寿命的***和方法。具体地，需要用以在焰炬***的各种部件之间高效地传送信息以促进操作控制和优化的***和方法。

除布置在可消耗品上以识别安装在等离子体电弧炬中的信号设备（例如，数据存储设备）之外，还可以使用如下面所讨论的布置在可消耗品中或上面的信号设备通过与设置在焰炬中的接收机（例如，数据读取设备（例如，RFID读取设备））通信而向焰炬***传输信息（例如，关于焰炬***操作的信息（例如，操作数据/参数））。

在某些方面，一种用于执行切割或焊接操作的可替换可消耗部件可以包括主体；以及可读数据存储设备，其被耦合到该主体或集成在主体内，其中，所述数据存储设备包含用于切割或焊接设备的操作指令。

在某些方面，一种被耦合到热处理***的控制器的用于切割或焊接过程的焰炬可以包括可替换可消耗部件；可读数据存储设备，位于可替换可消耗部件中或上面；数据读取设备，在焰炬中或上面以用于读取数据存储设备；以及数据传输机构，使得能够实现数据读取设备与控制器之间的通信，其中，该数据存储设备包含用于热处理***操作的数据。

在某些方面，一种被耦合到控制器的用于切割或焊接过程的焰炬可以包括焰炬内的插座，该焰炬被构造成接收替换替换可消耗部件；数据读取设备，在焰炬中或上面；以及数据传输机构，提供焰炬与控制器之间的通信能力。

在某些方面，一种用于至少部分地控制切割或焊接***的过程的方法可以包括提供具有包含操作参数的数据标签的可消耗品（例如，其可以包括切割程序）；将可消耗品组装到切割或焊接***的工具中；将操作参数传送至工具的控制设备；以及根据操作参数来控制切割或焊接过程。

实施例可以包括以下特征中的一个或多个。

在某些实施例中，该操作指令包括切割程序。例如，切割程序可以包括电流或气体斜坡剖面、焰炬***设定值、工件切割应用程序。

在某些实施例中，操作指令包括固件更新。

在某些实施例中，可替换可消耗部件包括热处理焰炬的部件。例如，可消耗部件可以包括喷嘴、屏蔽件或电极。

在某些实施例中，可读数据存储设备包括RFID标签。在某些实施例中，可读数据存储设备也是可重写的。在某些情况下，数据传输机构包括无线连接。在某些情况下，可读数据存储设备是可重写的。

在某些实施例中，可读数据存储设备在处于服务中的同时和/或在被设置在焰炬内的同时是可写的。

在某些实施例中，该数据包括切割程序。在某些实施例中，该数据被配置成产生热处理***的已改变性能特性。例如，已改变性能特性可以包括相对于原始切割能力而言更好的切割质量能力，使用不传输数据的基本上类似的可替换可消耗部件，该原始切割能力将是可能的。该数据还可以包括用于热处理***的固件更新。

在某些实施例中，该数据读取设备可以包括RFID读取设备。在某些情况下，该数据读取设备被配置成与设置在焰炬中的可消耗部件中或上面的数据存储设备通信。在某些情况下，数据读取设备还是被配置成向数据存储设备写入数据的数据写入设备 。

在某些方面，一种用于使用包括可读数据存储设备的可替换可消耗部件向切割或焊接***提供操作数据的方法可以包括促进可切割或焊接***的数据读取设备之间与读数据存储设备的通信；以及从可读数据存储设备向数据读取设备传输至少部分地定义操作参数的操作数据，该操作数据被配置成影响切割或焊接***的操作。

在某些实施例中，该可读数据存储设备包括第一可替换可消耗部件的第一可读数据存储设备且该数据读取设备包括切割或焊接***的至少一个数据读取设备；并且该操作数据包括来自第一可读数据存储设备的第一组操作数据，还包括：促进第二可替换可消耗部件的第二可读数据存储设备与切割或焊接***的所述至少一个数据读取设备中的一个之间的通信；以及从第二可读数据存储设备向所述至少一个数据读取设备中的一个传输第二组操作数据，该第二组操作数据被配置成调整切割或焊接***的操作。在某些情况下，第一可替换可消耗部件包括电极部件且第二可替换可消耗部件包括喷嘴部件。在某些情况下，要求第一组操作数据和第二组操作数据的组合以完全操作切割或焊接***。

在某些实施例中，可替换可消耗部件是第一可消耗部件且切割或焊接***还被配置成基于第二可消耗部件的物理特征来识别第二可消耗部件。例如，基于第二可消耗部件的物理特征来识别第二可消耗部件可以包括测量通过第二可消耗部件的气流。在某些情况下，测量气流可以包括：引导气流通过与设置在切割或焊接***内的第二可消耗部件相关联的限流元件；在相对于限流元件在上游位置处确定气流的第一压力；在限流元件下游位置处确定气流的第二压力；确定通过限流元件的气流的流速；以及使用第一压力、第二压力以及流速来识别第二可消耗部件。例如，在某些情况下，确定第一压力可以包括将气流设置成已知压力；并且确定流速可以包括测量流速。

在某些实施例中，操作数据包括用于切割或焊接***的固件更新。在某些情况下，该方法还包括确定切割或焊接***所使用的固件版本；以及将所使用的固件版本与固件更新的固件版本相比较。在某些情况下，固件更新可以包括用来确定固件更新是否应被传输到切割或焊接***的日期代码。在某些情况下，影响包括完全地替换控制软件。

在某些方面，一种用于在可替换可消耗部件处于操作配置的同时存储关于在热处理机器中使用的可替换可消耗部件的信息的方法可以包括将可替换可消耗部件的可重写数据存储设备配置成用于与热处理机器的数据写入设备通信；以及由数据写入设备将信息写入可重写数据存储设备。

在某些实施例中，该信息可以与可替换可消耗部件的先前使用（例如，切割或焊接操作）相关联。例如，该信息可以包括关于可替换可消耗部件的先前使用的持续时间的信息。该信息可以包括关于焰炬、可替换可消耗部件或热处理机器的故障或错误的信息。该信息可以在可消耗品***作地安装在热处理设备内的同时被重写。该信息可以在处于操作中的同时被反复地重写。该信息可以包括关于热处理机器的使用频率的信息。该信息可以包括关于对于其而言已使用可替换可消耗部件的切割循环数的信息。该信息可以包括关于可替换可消耗部件的先前使用期间的热处理机器的操作参数的信息。

在某些实施例中，该操作配置可以包括热处理机器在使用中。

操作指令/程序可以包括：（例如，切割程序、电流或气体斜坡剖面、固件更新、***的设定值、切割循环或寿命数据、气体流速、气体类型、刺穿延迟时间、定时参数、设定点、误差条件、阈值、多个参数的协调）。

在某些实施例中，由于从可读存储设备向数据读取设备传输信息（例如，操作数据、指令或程序），所以不要求热处理机器的操作员手动地输入如果不传输操作数据则将要求的许多操作参数。

可替换可消耗品可以包括热处理焰炬的部件（例如，喷嘴、屏蔽件或电极）。该数据读取设备可以是RFID读取设备。该操作数据可以包括工件切割应用程序（例如，killer app.）。

可以将操作数据被配置成产生热处理机器的已改变性能特性。已改变性能特性可以包括相对于原始切割能力而言更快的切割质量能力，使用不传输操作数据的基本上类似的可替换可消耗部件，该原始切割能力将是可能的。

信号设备（例如，标签）可以是可重写的（在处于服务中的同时且在处于焰炬中的同时是可写的）。

在一方面，提供了一种用于配置第一热处理***和第二热处理***的方法。该方法包括提供第一可消耗品以供在第一热处理焰炬中使用并提供第二可消耗品以供在第二热处理焰炬中使用。第一可消耗品和第二可消耗品具有基本上相同的物理特性。第一可消耗品与用第一数据编码的第一信号设备相关联，且第二可消耗品与用第二数据编码的第二信号设备相关联。该方法包括将具有第一可消耗品的第一焰炬安装在第一热处理***中并将具有第二可消耗品的第二焰炬安装在第二热处理***中。该方法还包括由第一热处理***来感测存储在第一信号设备中的第一数据，并由第二热处理***来感测存储在第二信号设备中的第二数据。该方法还包括由第一热处理***通过向参数分配第一值来配置第一热处理***的参数以便基于所感测第一数据来操作第一焰炬。另外，该方法包括由第二热处理***通过向参数分配第二值来配置第二热处理***的参数以便基于所感测第二数据来操作第二焰炬。该第二值可以不同于第一值。

在另一方面，提供了一种用于将第一热处理焰炬和第二热处理焰炬组装的方法。该方法包括提供具有位于第一可消耗品的主体上或内部的第一信号设备的第一可消耗品且提供具有位于第二可消耗品的主体上或内部的第二信号设备的第二可消耗品。该方法包括用与第一可消耗品相关联的第一数据对第一信号设备进行编码。第一数据与用于操作第一焰炬的第一热处理***的参数的第一值相关。该方法还包括用与第二可消耗品相关联的第二数据对第二信号设备进行编码。第二数据与用于操作第二焰炬的第二热处理***的参数的第二值相关。该第二值可以不同于第一值。

在其他示例性中，任何上述方面可以包括以下各项中的一个或多个。在某些实施例中，第一或第二数据中的至少一个独立于相应第一或第二可消耗品的可检测物理特性。第一或第二数据中的至少一个可以识别相应第一或第二可消耗品的类型。相应可消耗品的类型可以包括喷嘴、屏蔽件、电极、内保持盖、外保持盖、漩涡环或焊接尖端。另外，第一或第二数据中的至少一个可以识别为相应第一或第二可消耗品所独有的序号。可以将第一或第二数据中的至少一个作为气动信号、无线电信号、光信号、磁信号或液压信号而发射到相应的第一或第二热处理***。

在某些实施例中，第一信号设备或第二信号设备中的至少一个包括射频识别（RFID）标签。第一信号设备或第二信号设备中的至少一个可以位于相应第一或第二可消耗品的主体上面或内部。在某些实施例中，第一或第二信号设备位于相应第一或第二可消耗品的主体的表面处以在焰炬操作期间使热暴露最小化。该表面可以邻近于冷却机构、远离等离子体电弧或在相应第一或第二可消耗品的o形环槽中或其组合。

在某些实施例中，该参数包括在工件之上的焰炬高度、等离子体气体的流速、屏蔽气体的流速、等离子体气体或电流的定时或用于切割工件的过程。在某些实施例中，该参数被包括在可由第一或第二热处理***中的至少一个配置以操作第一焰炬或第二焰炬中的至少一个的一组参数中。在这种情况下，第一和第二热处理***可以向该组参数中的每一个分配值以用于操作各第一和第二焰炬。

在某些实施例中，该方法还包括提供第一工件和第二工件以用于分别地由第一焰炬和第二焰炬处理。第一和第二工件是至少基本上相同的。

在某些实施例中，感测存储在第一信号设备中的第一数据还包括使用第一热处理***的信号检测器来感测第一数据。信号检测器可以是RFID读取器。信号检测器可以位于第一焰炬外部。

在某些实施例中，第一和第二热处理***是相同的热处理***。

在另一方面，提供了一种用于配置热处理***的方法。该该方法包括提供可消耗品以供在热处理焰炬中使用。该可消耗品具有促进到焰炬中的安装的一个或多个物理特性。该方法包括将可消耗品安装在焰炬中、将焰炬连接到热处理***并由热处理***来感测与可消耗品相关联的数据。该方法还包括由热处理***来配置热处理***的一个或多个参数以便基于所感测数据是否满足准则而操作焰炬。

在某些实施例中，配置热处理***的一个或多个参数包括如果数据不满足该准则，则防止热处理***操作焰炬。该数据可以识别与许可制造商不匹配的可消耗品的制造商。

在某些实施例中，该数据在被耦合到可消耗品的信号设备中编码。可以由热处理***的RFID读取器来执行感测。

在某些实施例中，该方法还包括在不存在由热处理***感测的任何数据的情况下防止热处理***的一个或多个参数的配置。

在某些方面，某些实施例可具有以下优点中的一个或多个。使用包括具有设置在可消耗部件中或上面的数据存储设备（例如，可读或可重写数据存储设备）的热处理***可消耗部件（例如，等离子体焰炬喷嘴、屏蔽件、保持盖或其他可消耗品）的本文所述***和方法可以导致更容易设定、使用和/或故障排除的热处理***（例如，切割或焊接***）。例如，如本文所讨论的，布置在可消耗部件中或上面的数据存储设备可以用来向在其上面使用可消耗部件的热处理***提供信息（例如，操作参数）。在某些情况下，可以在将可消耗部件组装到***的设备（例如，焰炬）中时至少半自动地（例如，自动地）将信息发射到热处理***。由于信息被发射到***，所以不需要由使用热处理***的操作员向***中输入（例如，编程）为了操作机器所需的某些或全部操作参数或指令。要求来自操作员的较少输入可以导致操作起来更容易且比较廉价的处理***。

在某些实施例中，使用本文所述***和方法可以使得热处理***能够通过在可消耗品被安装在处理***的设备（例如，焰炬）中时从数据存储设备向处理***发射软件而半自动地（或自动地）检查和更新***软件（例如，固件）。由于半自动化的软件更新能力，本文所述的***和方法通常要求较少的维护（例如，操作员发起维护）和停机，其否则可能是测试热处理***和更新软件所需要的。

另外，使用本文所述的***和方法来发射热处理***设定信息或操作参数可以使得自定义切割或焊接性质能够被用于特定可消耗部件。例如，如下面所讨论的，两个不同的在结构上类似的可消耗部件可以每个具有数据存储设备，其中，数据存储设备中的一个包括更适合于快速、粗切割过程的操作参数，并且另一数据存储设备包括更适合于产生较高质量切口的慢切削过程的操作参数。也就是说，可以为可消耗部件“预先加载”使得可消耗品对于各种类型的切割性能特性中的任何一个而言优选的信息（例如，操作参数）。由于针对各可消耗品的特定使用而修整数据存储设备，所以消费者（例如，机器操作员）可以仅仅根据要执行的切割或焊接的期望类型来选择可消耗品并将该可消耗品安装到处理***中（例如，到焰炬中）。因此，不需要由操作员完全地设定处理***并进行编程，相反地，可以在将可消耗品安装到焰炬中时（例如，当从数据存储设备向焰炬发射信息时）自动地设定处理***。

还应理解的是可以以各种方式将本发明的各种方面和实施例组合。基于本说明书的教导，本领域的技术人员可以容易地确定如何将这些各种实施例组合。例如，在某些实施例中，上述任何方面可以包括上述特征中的一个或多个。本发明的一个实施例可以提供上述所有特征和优点。

附图说明

图1是示例性等离子体电弧炬的截面图。

图2是示例性通信网络的示意图。

图3是图示出等离子体电弧炬的各种可消耗部件的已改变几何结构的示例性等离子体电弧炬的截面图。

图4是使用图2的通信网络来控制热处理焰炬的操作的示例性热处理***的示意图。

图5是使用图2的通信网络来控制热处理焰炬的操作的另一示例性热处理***的示意图。

图6A和6B是图示出图2的通信网络的示例性操作的流程图。

图7是包括用于识别安装在示例性焰炬***的焰炬内的可消耗部件的流检测设备的示例性焰炬气体输送***的示意图。

图8是图示出可以被用于识别安装在焰炬内的可消耗部件的等离子体电弧炬内的几何特征的示例性等离子体电弧炬的截面图。

图9是图示出用于使用设置在热处理***所使用的可消耗部件中或上面的数据存储设备来至少部分地控制热处理***的过程的示例性方法的流程图。

图10是图示出用于使用设置在热处理***所使用的可消耗部件中或上面的数据存储设备来向热处理***提供信息的另一示例性方法的流程图。

图11是图示出用于将来自热处理***的信息存储到设置在热处理***所使用的可消耗部件中或上面的数据存储设备的示例性方法的流程图。

图12是图示出被附加于各种焰炬部件的各种信号设备的示例性热处理焰炬的截面图。

具体实施方式

在某些方面，可以使用具有与设置在布置于焰炬内的可消耗部件中或上面的信号设备（例如，数据存储设备或数据标签）进行通信的接收机（例如，数据读取和/或数据写入设备）的热处理***来在***的控制器（例如，处理器）与安装在焰炬内的可消耗品之间发射信息（例如，关于焰炬使用的操作指令或信息）。

图1是热处理***（例如，切割或焊接***）的示例性等离子体电弧炬100的截面图。焰炬100通常包括焰炬主体102和焰炬尖端104。焰炬尖端104包括设置在被配置成接收替换可消耗品的插座（例如，可消耗品插座）内的一个或多个可消耗品（例如，可替换可消耗部件（例如，电极105、喷嘴110、保持盖115、漩涡环120以及屏蔽件125））。各种可消耗品中的每一个包括主体，其定义各种特征，如本文所讨论的，该特征可以在焰炬100的操作期间引导流体（例如，气体或流体）。具有大体上圆筒形状的焰炬主体102支持电极105和喷嘴110。喷嘴110与电极105间隔开且具有安装在焰炬主体102内的中心出口。漩涡环120被安装到焰炬主体102且具有一组径向偏移或斜面气体分配孔127，其对等离子体气流赋予切向速度分量，促使等离子体气流成漩涡。还包括出口的屏蔽件125被连接（例如，螺纹连接）至保持盖115。如所示的保持盖115是被牢固地连接（例如，螺纹连接）到喷嘴110的内保持盖。在某些实施例中，相对于屏蔽件125将外保持盖（未示出）固定。焰炬100可以另外包括电连接、用于冷却的通道、用于电弧控制流体（例如，等离子体气体）的通道以及电源。在某些实施例中，可消耗品包括焊机尖端，其为用于传递已点火焊接气体的喷嘴。

在操作中，等离子体气体流过气体进口管（未示出）和漩涡环120中的气体分配孔127。从那里开始，等离子体气体通过喷嘴110和屏蔽件125的出口而流入等离子体室128并从焰炬100出来。首先在电极105与喷嘴110之间产生导引电弧。导引电弧使通过喷嘴出口和屏蔽件出口的气体电离。电弧然后才从喷嘴110传递至工件（未示出）以用于对工件进行热处理（例如，切割或焊接）。应注意的是包括该部件布置、气体和冷却流体流的方向以及电连接的焰炬100的所示细节可以采取多种形式。

不同的操作过程常常要求不同的屏蔽件和/或等离子体气体流速，其要求不同的各组可消耗品。这导致在该领域中使用多种可消耗品。使用正确的可消耗品并适当地使其匹配是实现最佳切割性能所需的。可消耗品失配（例如，将被制作成用于65安下的操作可消耗品用于在105安下操作的焰炬）可以导致等离子体电弧炬的不良可消耗品寿命和/或不良性能。

图2示出了本发明的示例性通信网络200。通信网络200包括一个或多个信号设备（例如，可读数据存储设备（202），每个被分配给热处理焰炬的可消耗品，诸如图1的等离子体电弧炬100。在某些实施例中，可读数据存储设备202位于主体上面（例如，被耦合到主体）或位于主体内（例如，被集成在主体内）。示例性可消耗品包括电极105、喷嘴110、保持盖115、漩涡环120以及屏蔽件125。在某些实施例中，信号设备202是被配置成以一个或多个信号的形式发射关于可消耗品的信息的电可写设备。例如，信号设备202可以是射频识别（RFID）标签或卡、条形码标记或标签、集成电路（IC）板等。在某些实施例中，可读数据存储设备202是可重写的。也就是说，可重写数据存储设备202通常能够在数据的初始写入之后添加新数据（例如，删除或覆写存在于数据存储设备上面的其他数据或不这样）。特别地，可重写数据存储设备202通常能够在被设置于焰炬100内的同时使新数据被写入。在某些实施例中，可读存储设备202在处于焰炬外面（例如，在焰炬或可消耗品的维修期间）或设置在焰炬内（例如，在焰炬的使用期间）时是可重写的。在某些实施例中，信号设备202是用于检测可消耗品的物理特性并以一个或多个信号的形式发射所检测信息的检测器（例如，传感器）。

通信网络200还包括至少一个接收机（例如，布置在焰炬中或上面的数据读取设备）204以用于（i）接收由信号设备202（例如，数据存储设备202）发射的信号，（ii）提取由信号传送的数据，以及（iii）将所提取数据提供给处理器206以用于分析和其他动作。在某些实施例中，数据读取设备204还是被配置成向位于焰炬内的可重写存储设备写入数据的数据写入设备。处理器（例如，控制器）206可以是数字信号处理器（DSP）、微处理器、微控制器、计算机、计算机数值控制器（CNC）机器工具、可编程序逻辑控制器（PLC）、专用集成电路（ASIC）等。在某些实施例中，焰炬100还包括使得能够实现数据读取设备204与控制器206之间的数据传输机构。例如，该数据传输机构可以包括被配置成将从信号设备202接收到的数据或信号发射到控制器206的有线连接或无线连接。替换地或另外，可以将数据传输机构配置成经由数据读取设备204从控制器206向设置在可消耗品上面的可重写数据存储设备202发射数据。

在某些实施例中，用关于信号设备202被分配到的可消耗品的信息对每个信号设备202进行编码。已编码信息可以是一般或固定信息，诸如可消耗品的名称、商标、制造商、序列号和/或类型。已编码信息例如可以包括型号以一般地指示可消耗品是喷嘴。在某些实施例中，已编码信息是可消耗品所独有的，诸如可消耗品的金属组成、可消耗品的重量、制造可消耗品的日期、时间和/或位置、负责可消耗品的人员等。作为示例，已编码信息可以提供序列号，其是所制造的每个焰炬部件所独有的，以区别例如喷嘴类型A、来自喷嘴类型A的序号#1、序号#2。

在某些实施例中，在制造相应可消耗品时将信息编码到信号设备202。还可以在可消耗品的寿命期间将信息编码到信号设备202，诸如在每次可消耗品使用之后。此类信息可以包括可消耗品使用的日期、时间和位置、在使用期间所检测的任何异常和/或使用之后的可消耗品条件，使得可以创建日志以预测与可消耗品相关联的故障事件或寿命终止事件。

在某些实施例中，被编码到信号设备202的信息还可以指定操作参数（例如，操作指令或操作数据）。例如，针对与屏蔽件125相关联的信号设备202，被编码到信号设备202的数据可以指示屏蔽气体的类型和/或用于屏蔽件125的适当气体流速。在某些实施例中，信号设备202的已编码数据提供关于其他相关焰炬部件的信息。例如，已编码数据可以识别与所分配可消耗品相容的其他焰炬部件，帮助将整个可消耗品组安装在焰炬中以实现某些性能度量。在某些实施例中，该操作参数包括能够在使用期间被热处理***100利用的各种类型的信息或数据中的一个或多个。操作参数的示例包括切割程序、电流（例如，点火或切割电流）或气体（例如，等离子体或屏蔽气体）斜坡剖面、用于热处理***的设定值、可消耗品的焰炬的切割循环或寿命数据、气体流速（例如，点火或切割气体流速）、气体类型（例如，气体选择指令）、刺穿延迟时间、定时参数、设定点、误差条件、阈值或多个参数的协调。在某些情况下，该操作数据包括工件切割应用程序，诸如“Killer App”。例如，可以将“Killer App”配置成提供期望的操作性能特性、特征或切割应用程序。

在某些实施例中，从可消耗部件发送的信息可以包括用于热处理***的软件信息。例如，在某些实施例中，可消耗品可以包含用于热处理***的固件更新。在某些情况下，控制器可以确定被热处理***使用的固件版本并将其与包含在可读数据存储设备上的固件更新的版本相比较以便确定存在于可读数据存储设备上的固件更新是否比正在使用的更新。通过比较两个固件版本，控制器可以确定是否应从可读数据存储设备向数据读取设备发射固件更新并随后安装到热处理***上。例如，存在于可读数据存储设备上的固件更新可以包括数据读取设备能够读取和考虑的识别代码（例如，日期代码、修订标识（例如，修订号）或各种其他适当识别代码中的任何一个）。在某些情况下，该信息包括可以发送到数据读取设备并由控制器安装的完全控制软件。

在某些实施例中，发送到焰炬的操作参数被配置成产生热处理***的已改变性能特性。例如，在某些实施例中，已改变性能特性可以包括相对于原始切割能力而言更快的切割质量能力，使用不传输操作参数的基本上类似的可替换可消耗部件，该原始切割能力将是可能的。也就是说，例如，两个不同的基本上类似（例如，在结构上类似）的喷嘴可以每个包括具有不同切割参数的数据存储设备，使得喷嘴中的一个提供很适合于快速切割（即，沿着工件的等离子体电弧的快速移动）的切割参数且另一喷嘴提供更适合于慢切削和/或较高质量切割边缘的切割参数。也就是说，可以为可消耗部件“预先加载”使得可消耗品对于各种类型的切割性能特性中的任何一个而言优选的信息（例如，操作参数）。由于针对各可消耗品的特定使用而修整数据存储设备，所以消费者（例如，机器操作员）仅仅根据要执行的切割或焊接的期望类型来选择可消耗品并将该可消耗品安装到处理***中（例如，到焰炬中）。优选切割特性的示例包括快速切割、慢切割、高质量切割边缘、减小的切口、减少的工件飞溅、直线切割、曲线切割、圆形切割、顺时针方向或逆时针方向切割或各种其他切割性能。

因此，在某些方面，不需要由操作员完全地设定处理***并进行编程，相反地，可以在将可消耗品安装到焰炬中时（例如，当从数据存储设备向焰炬发射信息时）自动地设定处理***。例如，在某些实施例中，操作员能够将可消耗部件（例如，喷嘴）安装到焰炬，并且喷嘴中或上面的信号设备（例如，可读存储设备（例如，RFID标签））可以与焰炬的接收机（例如，数据读取设备）进行通信，使得能够由处理器（例如，控制器）206将机器设定信息（例如，操作参数）自动编程到热处理***中以供使用。在某些情况下，由于从可读存储设备向数据读取设备传输信息（例如，操作数据、指令或程序），所以不要求热处理机器的操作员手动地输入如果不传输操作数据则将要求的许多操作参数。

如上文所讨论的，在某些实施例中，热处理***（例如，数据读取/写入设备）被配置成向可重写数据存储设备发射信息（例如，数据）。在某些情况下，热处理***被配置成在可消耗品被设置（例如，在操作上安装）在焰炬内（例如，在焰炬的使用期间）的同时周期性地（例如，反复地或连续地）向可重写存储设备写入数据。发射到可重写存储设备的信息可以与热处理***、其中安装了可消耗品的焰炬或其中或上面安装了可重写存储设备的可替换可消耗部件的先前使用（例如，切割或焊接操作）相关联。例如，该信息可以包括关于使用频率（例如，在给定时间内有多少切割或焊接操作已被使用可替换可消耗部件）、关于对于其而言已使用可替换可消耗部件的切割的次数（例如，总数）或关于可替换可消耗部件的先前使用的持续时间（例如，焰炬在先前使用期间进行操作多长时间）的信息。

在某些实施例中，该信息可以涉及可替换可消耗部件的先前使用期间的热处理机器的操作参数。在某些情况下，该信息涉及焰炬、可消耗品或热处理***在先前使用期间的故障或错误。

在某些实施例中，将信号设备202和/或接收机204加密以限制（例如，防止）第三方干扰（例如，欺诈性地干扰）或改变存储在信号设备202上的数据。例如，加密可以帮助限制第三方欺诈性地将不正确的使用数据或设定信息（例如，操作参数）存储到可消耗品上，其可以促使热处理***将所使用（例如，用于寿命终止）的可消耗品弄错或错误解释为可用可消耗品。替换地或另外，可以使用加密以便对可消耗品进行编码以便用于仅一个类型（例如，制造商或OEM牌）的热处理***。

在某些实施例中，信号设备202包括独立于可消耗品的可检测物理特性的关于相应可消耗品的信息。可消耗品的可检测物理特性的示例包括磁性、表面反射率、密度、声学性质和由安装在焰炬中的检测器测量的可消耗品的其他触觉特征。因此，独立于可消耗品的可检测物理特性的可消耗品数据的示例可以包括可消耗品名称、类型、制造商、制造日期、制造位置、序列号或可消耗品的其他非触觉特征。在某些实施例中，信号设备202在可消耗品被安装到焰炬之前存储可消耗品的预先收集信息，包括物理特性，但是信号设备202未被配置成主动地测量或检测物理特性。然而，信号设备202可以存储关于由另一设备、诸如由传感器测量或检测的可消耗品的物理特性。

在某些实施例中，信号设备202位于焰炬100内或上面。例如，可以将信号设备202附着于最后被安装在焰炬尖端104内部的可消耗品的表面。还可以将信号设备202附着于除已分配可消耗品之外的焰炬100内部的部件。例如，虽然信号设备202被分配为存储关于电极105的数据，但可以将信号设备202附加于保持盖115的表面。在某些实施例中，将信号设备202耦合到在物理上并未与焰炬100相关联的外部源。例如，可以将信号设备202附着于用来存储可消耗品的封装，并且一旦其被安装在焰炬100中，则其远离可消耗品。如果信号设备202位于焰炬100内部，则可以选择信号设备202被附着到的表面以减少焰炬100的操作期间的受热或以其他方式使其最小化。例如，信号设备202可以位于冷却机构附近、远离等离子体电弧和/或在焰炬100的o形环槽中以减少受热或使其最小化。另外，信号设备202可以被涂敷热保护材料以降低设备将在焰炬操作期间过热的可能性。一般地，可以将信号设备202定位成（例如被另一焰炬部件屏蔽）使对热能、辐射、有害气体（例如，臭氧）和/或高频能量的暴露最小化。

在某些实施例中，信号设备202设计成是耐用的，即在一个或多个焰炬点火期间或之后可运行。在某些实施例中，信号设备202在每次焰炬使用之后或在多次使用之后可任意处理。在某些实施例中，信号设备202是一次可写的，例如以在首先制造可消耗品时对关于可消耗品的信息进行编码。在某些实施例中，信号设备202是多次可写的，诸如纵贯相应可消耗品的寿命。

在通信网络200中，信号设备202可以以一个或多个信号无线地将其存储信息发射到接收机204。接收机204适合于处理这些信号以提取关于可消耗品的相关数据并将该数据转送到处理器206以用于分析。在某些实施例中，接收机204位于等离子体电弧炬100中或上面。例如，接收机204可以位于焰炬主体102中。在某些实施例中，接收机204在焰炬100外部的位置处，诸如被附着于电源模块、气体控制台、处理器206等。

在某些实施例中，信号设备202中的至少一个是RFID标签且接收机204是用来询问RFID标签的读取器。在此类实施例中，RFID标签包括用于存储信息的微芯片和用于接收和发射RF信号的天线。读取器可以包括（1）用于向RFID标签发射RF信号以询问标签的天线及（2）用于在将由RFID标签发射的响应转送到处理器206之前对该响应进行编码的部件。RFID标签可以是有源或无源的。有源RFID标签包括用以向读取器产生更强电磁回波的电池，从而增加RFID标签与读取器之间的可能传输距离。RFID标签与读取器之间的距离可以从小于一英寸至100英尺或以上，取决于功率输出、所使用的射频和RF信号需要穿过的材料的类型。在一个示例中，RFID标签与相应读取器的天线之间的距离可以为约2-4cm。读取器天线和其余读取器部件不需要在同一封装中。例如，读取器天线可以位于焰炬主体102上面或内部，而其余读取器部件在焰炬100外部。使用RFID标签是有利的，因为其不要求与读取器的直接接触（例如，经由导线）或直接视线（例如，经由光信号）且很适合于在恶劣环境中使用。

在某些实施例中，信号设备202是用于检测可消耗品的至少一个物理标记以便按其类型或单独地唯一地识别可消耗品的检测器（例如，传感器）。物理标记可以例如是可消耗品的物理变化。如图3中所示，通过改变可消耗品的几何结构、使得当其被安装在焰炬100中时、其影响邻近冷却剂通道402的壁（这又改变流过的冷却剂的速率）来实现可消耗品的识别。具体地，冷却剂通道402的已改变区段可以限制冷却剂流的速率。信号设备202可以用来测量作为冷却剂流速的函数的压力变化。因此，测量的冷却剂压力变化充当可消耗品的标识。在如图3中所示的另一实施例中，被连接到阀和流量计的辅助通风管404被附着于喷嘴110以识别喷嘴110。在等离子体电弧点火之前打开该阀并用信号设备202根据净化循环期间的等离子体压力来测量辅助通风管流速。因此，测量流速充当喷嘴110的标识。在另一示例中，可以向外保持盖中钻一个或多个唯一尺寸计量孔（未示出）以在盖一旦被安装在焰炬100中时对其进行识别。每个计量孔的尺寸被配置成唯一地影响屏蔽气体的闭阀压力和/或流速。因此，由信号设备202在导引电弧点火之前的预流例程中获取的这些测量结果用于识别外保持盖。

在另一示例中，可以通过相对于参考焰炬基准面来测量可消耗品的长度而识别屏蔽件125。在示例性测量过程中，使用焰炬高度控制器来确定在该处已知焰炬点火并开始切割工件的高度。此高度可以充当参考焰炬基准面。然后，在将未识别可消耗品安装到焰炬之后，确定相对于参考基准面的高度。因此，可以使用涉及到两个高度的简单计算来确定未识别可消耗品的相对长度。随后，可以使用相对可消耗品长度例如通过参考使相对可消耗品长度与可消耗品零件相关的查找表来识别可消耗品。

在某些实施例中，信号设备202是提供关于相应可消耗品的数据的光学机器表示的条形码。条形码可以被条形码读取器形式的接收机204读取。一般地，信号设备202可以在任何机器可读信号的形式传送关于可消耗品的数据，包括无线电信号、光学或其他基于光的信号（例如，红外信号或紫外线信号）、磁信号、启动信号或液压信号。

在某些实施例中，向焰炬的每个可消耗品分配单个信号设备202以发射关于相应可消耗品的相关信息。在某些实施例中，向同一可消耗品分配两个或更多信号设备202以发射关于该可消耗品的不同信息。例如，一个信号设备202可以发射为该可消耗品类型所独有的信息，诸如用于可消耗品类型的型号和操作参数，而另一信号设备202可以发射为该可消耗品本身所独有的信息，诸如可消耗品的重量和使用历史。在某些实施例中，通信网络200中的信号设备202采用数据传输的不同模式。例如，在一个信号设备202将数据作为RF信号发射的同时，另一信号设备202将数据作为光信号发射。在某些实施例中，网络200包括多个接收机204。每个接收机204被配置（例如，调谐）成从信号设备202中的一个或多个读取信号并将所提取信号发射到处理器206。在某些实施例中，使用单个接收机204来从通信网络200中的所有信号设备202读取信号。处理器206因此可以同时地处理与多个可消耗品相关联的数据。

图4是使用图2的通信网络来控制热处理焰炬的操作的示例性热处理***300，诸如图1的等离子体电弧炬100。等离子体电弧炬100可以包括一个或多个可消耗品，其包括喷嘴110、电极105、屏蔽件125、内保持盖115和外保持盖302。至少一个信号设备202被分配给用于经由接收机204向处理器206发射关于相应可消耗品的信息的可消耗品中的至少一个。***300还包括用于提供在焰炬100中产生等离子体电弧所需的电流的电源304。从信号设备202收集的关于各可消耗品的数据可以被处理器206用来控制和优化等离子体电源304、电动机和驱动器306、气体控制台308、高度控制器310和嵌套软件312中的至少一个的操作。

处理器206可以位于等离子体电弧炬100内部或外部。在某些实施例中，处理器206被容纳在电源304中。在某些实施例中，等离子体电源304、电动机和驱动器306、气体控制台308、高度控制器310和嵌套软件312中的每一个容纳至少一个处理器以便处理来自信号设备202的数据以控制各模块304、306、308或310的功能。

基于从信号设备202收集的信息，处理器206可以同时地或接近同时地且实时地或接近实时地调节许多等离子体***功能。这些***功能包括但不限于启动序列、CNC接口功能、气体和操作参数以及关断序列。在某些实施例中，处理器206使用可消耗品信息来自动地设定***300的各种参数。在某些实施例中，处理器206使用可消耗品信息来验证***300的某些预设参数是否与焰炬100内部的可消耗品相容。作为示例，基于关于焰炬100的多个可消耗品收集的数据，处理器206可以控制并验证以下***部件中的一个或多个：（i）将用于调节到焰炬100的功率的电源304的设置，（ii）用于处理工件的嵌套软件312的设置，（ii）用于控制供应给焰炬100的屏蔽和/或等离子体气体的气体控制台308的设置，（iv）用于调整焰炬100与工件之间的高度的高度控制器310的设置，以及（v）各种电动机和驱动器306的设置 。

在某些实施例中，基于从一个或多个信号设备202收集的数据，处理器206与嵌套软件312相交互以自动地选择切割程序，其设置用于处理工具的参数，诸如切割速度、方向、路径、嵌套序列等。切割程序还可以鉴于所收集可消耗品数据而定义用于焰炬的气体类型、气体压力和/或流设置和高度控制设置。传统上，当将一组可消耗品组装到焰炬中时，操作员需要手动地将嵌套软件312配置成通过向软件供应信息而创建用于焰炬的切割程序，其包括正在处理的工件材料的类型和厚度、正在使用的气体的类型以及可消耗品组的电流额定值 。特别地，操作员需要手动地向处理器206中输入可消耗品组的电流额定值。在本发明中，由于用于每个可消耗品的电流额定值信息被存储在至少一个信号设备202中，所以处理器206可以以电子方式从一个或多个信号设备202收集此类信息并在没有用户输入的情况下自动地确定适当的电流设置。

在某些实施例中，基于所收集的可消耗品数据，处理器206通过考虑来自信号设备202的可消耗品数据和用户输入操作参数而从嵌套软件312中选择适当的切割程序，包括被切割的工件的特性和期望切割形状。例如，操作员可以首先向嵌套软件312发送通用程序文件。该通用程序文件针对每个工件厚度指定随不同的可消耗品零件而改变的可变切割速度、气流、切口补偿、焰炬高度等。因此，在使用信号设备202来识别可消耗品之后，处理器206与通用程序文件相交互以配置用于焰炬的切割程序。在某些实施例中，在创建切割程序之后，处理器206使用从信号设备202收集的可消耗品数据来验证是否将正确的可消耗品安装到适合于该程序的焰炬中。另外，处理器206可以命令嵌套软件312自动地设定或修正程序的参数以增强与被加载到焰炬中的可消耗品的相容性。例如，要求400A电流的可消耗品与要求130A电流的可消耗品相比具有较大切口和引入线。相应地，嵌套软件312可以选择较少的零件以配合在程序的嵌套上，如果400A可消耗品被加载到焰炬中的话。

在某些实施例中，基于从一个或多个信号设备202收集的数据，处理器206可以操纵气体控制台308以通过验证并调整气体控制台设置来控制到焰炬100的等离子体和屏蔽气体的流量。气体控制台308容纳被用于等离子体和屏蔽气体流量控制的电磁阀、流量计、压力机以及开关。例如，流量计用来设定用于等离子体和屏蔽气体的预流速率和切割流速。气体控制台308还可以具有其中连接了等离子体和屏蔽气体的多进口气体供应区域。可以使用触发开关来选择期望的气体。由气体压力传感器来监视等离子体和屏蔽气体。在一个示例中，与等离子体电弧炬100的屏蔽件125相关联的信号设备202可以存储关于适合于与屏蔽件125一起使用的一个或多个屏蔽气体的类型和组成的信息，以及屏蔽气体的最佳流速设置。基于此数据，处理器206可以与气体控制台308相交互以便以最佳流速为等离子体电弧炬100提供适当的屏蔽气体。

在某些实施例中，基于从一个或多个信号设备202收集的数据，处理器206操纵焰炬高度控制器310，其设定焰炬100相对于工件的高度。焰炬高度控制器310可以包括控制模块以通过调整撑离间隙（standoff）（即，焰炬100与工件之间的距离）以保持预定电弧电压值而在切割期间控制电弧电压。焰炬高度控制器310还可以包括外部控制模块以控制该撑离间隙。焰炬高度控制器310还可以包括提升器，其由控制模块通过电动机或驱动器306来控制，以使焰炬100相对于工件在垂直方向上滑动以在切割期间保持期望电压。在一个示例中，基于从焰炬的可消耗品收集的数据，焰炬高度控制器310可以自动地确定高度以相对于工件的顶部对焰炬进行定位。因此，焰炬高度控制器310不需要执行高度感测以便在开始电弧电压控制之前设定适当的刺穿高度和切割高度。在某些实施例中，基于从一个或多个信号设备202收集的数据，处理器206操纵电动机和驱动器306以使焰炬100相对于工件的表面横向地移动。处理器206还可以操纵高度控制器310以使焰炬100相对于工件的表面垂直地移动。

在某些实施例中，处理器206被配置成防止热处理***300在工件上开始操作，如果其确定安装在焰炬100中的可消耗品相互失配，并不与热处理***300相容或者与由操作员输入的其他预选操作参数不一致。如果进行此类确定，则处理器206可以触发音频或视觉警报，向操作员指示已连接可消耗品中的一个或多个是不被支持的，并且应替换该可消耗品或者应修订操作员输入。另外，如果触发了警报，则处理器206可以防止操作的发起。例如，如果被分配给屏蔽件125的信号设备202传送至处理器206的屏蔽件125的当前设置不同于由对应于喷嘴110的不同或相同信号设备202传送至处理器206的喷嘴110的当前设置，则处理器206可以停止焰炬操作。

在某些实施例中，处理器206被配置成如果其确定安装在焰炬100中的可消耗品中的至少一个并非由可接受制造商制造或以其他方式由其支持，则防止热处理***300进行操作 。例如，如果处理器206未识别到由可消耗品的信号设备传送的制造商标识、序列号和/或零件号，则其可以停止焰炬操作。因此，可以使用热处理***300来检测和防止劣质或假冒可消耗品的使用。

在某些实施例中，处理器206向操作员推荐一个或多个补救措施以解决警报情况。例如，处理器206可以建议要安装在焰炬100中的一个或多个可消耗品以避免与热处理***300的其他部件的潜在失配。处理器206可以基于已安装可消耗品组的评价而建议用于处理的适当类型的工件。处理器206可以推荐使已安装可消耗品的设置与由操作员提供的设置一致的切割序列。

一般地，信号设备202可以存储关于除可消耗品之外的焰炬部件的信息。例如，信号设备204可以存储关于焰炬主体102或关于一个或多个引线的信息。因此，如本领域的技术人员将完全认识到的，图2的示例性通信网络200和图3的配置可以容易适合于存储关于任何焰炬部件的信息。

图5是使用图2的通信网络200来影响、控制或以其他方式作用于热处理焰炬、诸如图1的等离子体电弧炬100的操作的另一示例性热处理***500。热处理***500包括计算机化数值控制器（CNC）502、电源504、自动化过程控制器508、焰炬高度控制器512和驱动器***516，其分别地类似于操作***400的处理器206、电源304、气体控制台308、高度控制器310及电动机和驱动器306。另外，热处理***500包括切割台520。

为了操作热处理***500，操作员将工件放置在切割台520上并将焰炬100安装到焰炬高度控制器512中，其被附着于构台522。驱动***516和高度控制器512提供焰炬100的尖端与工件之间的相对运动，而焰炬100沿着工件上的处理路径引导等离子体电弧。在某些实施例中，至少一个接收机204被附着于热处理***500的部件以接收由与焰炬100的一个或多个可消耗品相关联的至少一个信号设备202发射的信号。例如，可以将接收机204耦合到构台522以在焰炬100被安装到***500中之后从焰炬100读取信号。还可以将接收机204附着于其他***部件，包括例如CNC 502、高度控制器512、驱动器***516或切割台520。在某些实施例中，将接收机204安装在焰炬100内部或其表面上。在某些实施例中，多个接收机204遍布在焰炬100外部的***500而分配，每个接收机204被调谐成读取关于焰炬100的一个或多个特定可消耗品的数据。例如，在使用一个接收机204来从分配给喷嘴的信号设备202接收数据的同时，使用另一接收机204来从分配给屏蔽件的信号设备202读取数据。在从信号设备202获得信息之后，接收机204可以向CNC 502发射信息，其使用该信息来配置热处理***500以用于处理。

在某些实施例中，用不同的可消耗品信息对与两组在物理上相同（或至少基本上相同）的可消耗品相关联的信号设备202进行编码并安装到两个不同焰炬中。例如，可以用序列号A对用于一个焰炬的喷嘴的信号设备进行编码，同时用序列号B对用于第二焰炬的喷嘴的另一信号设备进行编码，即使两个喷嘴被制造成相同的设计规格。该喷嘴被安装到各焰炬中。该两个焰炬被安装到其各自的热处理***中，并且每个热处理***的接收机204可以从每个焰炬的信号设备202接收可消耗品数据。在某些实施例中，基于不同的可消耗品数据，热处理***适合于适当地调整***的一个或多个操作参数，从而不同地操作焰炬，即使当两个焰炬的可消耗品在物理上彼此相同且所有外部因数是相同的（例如，由两个焰炬处理的工件的材料类型和厚度是相同的）时。例如，基于不同的可消耗品数据，可消耗品数据可以促使热处理***与各嵌套软件312相交互以使得能够实现用于两个焰炬的不同切割程序和/或与各高度控制器512相交互以设定用于两个焰炬的不同高度。一般地，基于不同的可消耗品数据，可以将对应于一个焰炬的一个热处理***配置成包括特征A、B或C，同时可以将对应于另一焰炬的第二热处理***配置成包括特征X、Y或Z。在某些实施例中，可以根据在两个焰炬中编码的可消耗品数据以不同的方式来配置同一热处理***。可由热处理***自定义的示例性特征包括：等离子体气体流和定时、屏蔽气流和定时、切割电流和定时、导引电弧发起和定时、在工件表面以上的焰炬高度和/或平行于工件表面的焰炬横向运动。

在某些实施例中，热处理***适合于激活用于只有在确定关于焰炬中的一个或多个可消耗品的信息满足某些准则之后才操作焰炬的专有过程，诸如由特定制造商制造。此信息被存储在被耦合到可消耗品的一个或多个信号设备202上，并且可被热处理***访问。因此，如果可消耗品由不同的制造商制造且不具有在其信号设备202中编码的正确（或任何）信息，则热处理器***不发起该专有过程，即使“不正确”可消耗品与由期望制造商生产的可消耗品在物理上是相同的。在某些实施例中，热处理***在***未感测到来自焰炬可消耗品的任何数据时不发起专有过程。这可以在例如可消耗品并未与信号设备202相关联或者信号设备有缺陷的情况下发生。因此，由热处理***执行的配置过程可以简单地涉及***检测可消耗品是否与正确数据相关联和/或如果从可消耗品检测到不正确信息或未检测到信息则警告操作员。示例性警报包括警告、视觉指示器或其组合。另外，该***可以响应于从可消耗品检测到不正确信息或未检测到信息而防止焰炬的操作。

可以以能够提供适当结构和热流保护以及使得能够实现信号设备与接收机之间的所需通信的各种配置中的任何一个在等离子体焰炬部件（例如，可消耗部件或焰炬主体）内布置和封装本文所述的各种类型的信号设备和接收机。例如，参考图12，在某些实施例中，热处理焰炬1200可以包括沿着焰炬主体1201布置在不同位置处的多个接收机（例如，RFID读取设备，例如上文所讨论的）。接收机中的每一个被配置成与一个或多个信号设备（例如，可读或可重写RFID设备，例如上文所讨论的）进行通信（例如，读取数据）。

如所示，在某些实施例中，第一接收机（例如，焰炬主体RFID读取器）1204a被布置在焰炬主体1201内并被配置成与被附加于不同焰炬部件（例如，可消耗部件）的各种信号设备通信。特别地，接收机1204a可以与设置在焰炬主体1201上的焰炬主体信号设备1202a、设置在电极1205上的电极信号设备1202b、设置在等离子体气体漩涡1220上的漩涡环信号设备1202c和/或设置在喷嘴1210上的喷嘴信号设备1202d中的一个或多个进行通信（例如，以进行识别或向其写入）。

另外，沿着焰炬的保持盖1215的结构元件布置第二接收机（例如，保持盖RFID读取器）以便与设置在外保持盖（例如，屏蔽件保持盖）1215上的外保持盖信号设备1202e、设置在内保持盖（例如，喷嘴保持盖）1217上的内保持盖信号设备1202f和/或沿着屏蔽件1225设置的屏蔽件信号设备1202g中的一个或多个进行通信（例如，进行识别）。

如图12中所示，信号设备一般地被布置在各部件内以便帮助信号设备与接收机之间的通信。例如，每个信号设备通常相对接近于其意图与之通信的接收机而定位。虽然接收机与信号设备之间的许可间距可以基于所使用的设备的类型和围绕设备或以其他方式在设备附近的材料的类型和量而改变，但本文所述的信号设备通常以约0毫米至约10 mm（例如，约3 mm至约6 mm）的间距与接收机分离。另外，如相对于焰炬主体RFID读取器1204a所示，接收机与接收机与之进行通信的各种信号设备之间的间距通常未被其他部件障碍（即，几乎没有材料（例如，无金属材料）被设置在该间距中）以使得能够实现或改善焰炬主体RFID读取器1204a和其与之进行通信的信号设备之间的通信能力。也就是说，在接收机与信号设备之间的障碍物（例如，金属块）能够抑制（例如，防止）设备之间的有效通信，因此通常避免此类障碍物。为了帮助使得能够实现信号设备与接收机之间的有效通信，设置在信号设备与接收机之间的部件（例如，屏蔽件保持盖1215的挡板）可以是非金属材料的形式，诸如多种塑料材料中的一个或多个。

信号设备1202a-g可以采取适合于与接收机1204a、1204b通信的各种形式和配置。例如，在某些实施例中，信号设备由包含或包围一个或多个RFID标签的圆形环状部件形成，所述一个或多个RFID标签存储关于它们被安装在其上面的各种焰炬部件的信息。可以用各种连接技术中的任何一个将环状信号设备附加于各焰炬部件，包括螺纹连接、粘合剂或焊接连接或压配合或摩擦配合。替换地或另外，在某些实施例中，可以将环状信号设备整体地形成为焰炬可消耗品的特征。然而，可以有其他布置和配置。

如本文所讨论的，各种信号设备可以将与它们被安装在其上面的可消耗品相关联的信息提供给能够用于焰炬***设定和使用的焰炬（例如，焰炬上的接收机）。例如，在某些实施例中，使用该信号设备，焰炬***可以识别被附着于焰炬的可消耗品的特定组合以便自动地对焰炬操作参数进行编程以供使用。还可以使用信号设备来向焰炬***提供多种其他类型的信息。

可以使用上述信号设备来执行一个或多个过程以向和从热处理***传输信息。

例如，在某些方面，可以使用具有与设置在布置于焰炬内的可消耗部件中或上面的信号设备（例如，数据存储设备或数据标签）202（或信号设备1202a-g）进行通信的接收机（例如，数据读取和/或数据写入设备）204（或接收机1204a、1204b）的热处理***（例如，热处理***焰炬100）来在***的控制器（例如，处理器）206与安装在焰炬内的可消耗品之间发射信息（例如，关于焰炬使用的操作指令或信息）。

例如，参考图9，在某些方面，用于至少部分地控制切割或焊接***的过程的示例性方法（900）包括提供具有包含信息（例如，操作参数）的可读数据标签的可消耗部件（例如，电极105、喷嘴110、漩涡环120、屏蔽件125或其他可消耗部件）（902）。例如，该数据标签可以包括信号设备202（或信号设备1202a-g），并且如上文所讨论的，可以采取具有视觉特性的RFID标签或光学标签的形式以传送关于可消耗部件的信息。在某些情况下，数该数据标签是可重写的，例如在数据标签被布置在焰炬中的同时。

然后将可消耗部件组装到处理***中（904）。例如，可以将可消耗部件安装到切割或焊接***的工具（例如，焰炬）中。在某些情况下，将可消耗部件***焰炬内的指定凹坑中并经由各种保持机构中的任何一个而被保持就位，诸如螺纹连接（例如，螺纹保持盖）。

在可消耗部件就位于焰炬内的情况下，可以将操作参数传送（例如，发送）到处理***的控制设备（906）。例如，在某些实施例中，将信号设备（例如，可读数据标签）置于与设置在焰炬内的接收机（例如，数据读取设备）的通信（例如，有线或无线通信）中。在某些示例中，数据标签是RFID标签且被置于无线通信（例如，近场通信）中，通过该无线通信，数据读取设备可以从数据标签读取操作参数并将该信息（例如，操作参数）发射到热处理***。

一旦数据读取设备已读取操作参数并将其发射到热处理***，则热处理***可以根据从数据标签传送的操作参数来控制过程（例如，切割或焊接过程）（908）。如本文所讨论的，包含在可消耗部件的数据标签上的操作参数可以包括各种参数中的任何一个，包括切割程序、切割应用程序、电流（例如，点火或切割电流）或气体（例如，等离子体或屏蔽气体）斜坡剖面、用于热处理***的设定值、可消耗品的焰炬的切割循环或寿命数据、气体流速（例如，点火或切割气体流速）、气体类型（例如，气体选择指令）、刺穿延迟时间、定时参数、设定点、误差条件、阈值或多个参数的协调。

在某些情况下，由于从可读存储设备向数据读取设备传输信息（例如，操作数据、指令或程序），所以不要求热处理机器的操作员手动地输入如果不传输操作数据则将要求的许多操作参数。也就是说，在某些方面，使用使用具有可读数据标签的可消耗部件的方法900可以允许热处理机器的自动化或半自动化设定和操作。

在某些实施例中，可以与用于基于可消耗品的物理特征来识别可消耗品的方法相组合地执行从可消耗品的信号设备向处理***传输信息的方法。例如，在某些情况下，安装到焰炬到的一个可消耗品可以包括被配置成向焰炬***传输信息的信号设备，并且可以使用可消耗品的物理特征来识别被安装到焰炬中的另一可消耗品。例如，如参考图7-8所讨论的，可以监视并使用各种可消耗品中或周围的流体流的变化以便识别安装在焰炬中的可消耗品。

在某些方面，参考图10，一种用于使用具有可读数据存储设备（例如，信号设备202或信号设备1202a-g）的可替换可消耗部件来向热处理***（例如，切割或焊接***）提供信息（例如，操作参数）的示例性方法（1000）包括首先促进可读数据存储设备与切割或焊接***的数据读取设备（例如，接收机204或接收机1204a-b）之间的通信（例如有线或无线通信）（1002）。 例如，如本文所讨论的，可读数据存储设备可以采取RFID标签的形式，并且可以被置于与可读数据存储设备的无线通信（例如，近场通信）。

一旦在可读数据存储设备与数据读取设备之间建立通信，则从可读数据存储设备向数据读取设备传输信息（例如，至少部分地定义操作参数的操作数据）（1004）。例如，操作数据通常被配置成影响切割或焊接***的操作。如本文所讨论的，包含在可消耗部件的数据标签上的操作数据可以被配置成影响各种操作特性中的任何一个，包括切割程序、切割应用程序、电流（例如，点火或切割电流）或气体（例如，屏蔽或等离子体气体）斜坡剖面、用于热处理***的设定值、可消耗品的焰炬的切割循环或寿命数据、气体流速（例如，点火或切割气体流速）、气体类型（例如，气体选择指令）、刺穿延迟时间、定时参数、设定点、误差条件、阈值或多个参数的协调。在某些情况下，如上文所讨论的，从存储设备发送的信息可以包括用于热处理***的软件信息。例如，在某些示例中，可消耗品可以包含用于热处理***的固件更新。在某些情况下，控制器可以确定被热处理***使用的固件版本并将其与包含在可读数据存储设备上的固件更新的版本相比较以便确定存在于可读数据存储设备上的固件更新是否比正在使用的更新。

在某些情况下，可以将操作参数划分并分发到布置于可以安装到焰炬中的两个或更多可替换可消耗部件（例如，喷嘴和电极、喷嘴和屏蔽件或可消耗品的任何其他组合）上面的两个或更多数据存储设备上。例如，在某些实施例中，该方法（1000）还包括促进第二可读数据存储设备与切割或焊接***的数据读取设备（例如，接收机204或接收机1204a-b）之间的通信（例如，有线或无线通信）（1006）。例如，如本文所讨论的，可读数据存储设备可以采取RFID标签的形式，并且可以被置于与可读数据存储设备的无线通信（例如，近场通信）。可以将第二可读数据存储设备置于与第一可读数据存储设备与之进行通信的同一数据读取设备或布置在焰炬内的不同数据读取设备（作为第一读取设备与公共控制器通信）的通信。一旦在可读数据存储设备与数据读取设备之间建立通信，则从可读数据存储设备向数据读取设备传输至少部分地定义操作参数的操作数据（1004）。

通过将数据划分或分布到不同可消耗部件上，通常要求将较少的数据存储在单个信号设备上，其可以导致对信号设备进行配置、编程以及管理更为容易。另外，可预期将数据划分到不同可消耗部件上将由于不同可消耗部件能够被混合且在适当地向焰炬***提供适当操作参数的同时在各种不同配置方面都匹配而创建更加多功能且可自定义的热处理***。

在某些方面，可以在可替换可消耗部件处于操作配置的同时从热处理***发射信息并存储到设置于可消耗部件中或上面的数据存储设备。例如，参考图11，用于存储关于在热处理机器中使用的可替换可消耗部件的信息的示例性方法（1100）包括将数据存储设备（例如，信号设备202或信号设备1202a-g）配置成用于与数据写入设备（例如，接收机204或接收机1204a-b）的通信（1102）。例如，在某些实施例中，数据存储设备是可重写数据存储设备（例如，可重写RFID标签）。也就是说，可重写数据存储设备通常能够在数据的初始写入之后添加新数据（例如，删除或覆写存在于数据存储设备上面的其他数据或不这样）。特别地，可重写数据存储设备通常能够在被设置于焰炬内的同时使新数据被写入。在某些实施例中，该操作配置包括可消耗部件被安装在热处理***的焰炬内以备用。在某些情况下，该操作配置包括热处理***被开启以用于操作（例如，被使用）。例如，该操作配置可以包括焰炬在使用中（例如，在现场经历处理（例如，切割）操作）。

一经配置，可以向数据存储设备写入信息（1104）。例如，在某些实施例中，该数据写入设备向数据存储设备发射（写入）信息。发射到可重写存储设备的信息可以与热处理***、其中安装了可消耗品的焰炬或其中或上面安装了可重写存储设备的可替换可消耗部件的先前使用（例如，切割或焊接操作）相关联。例如，如上文所讨论的，该信息可以包括关于使用频率（例如，在给定时间内有多少切割或焊接操作已被使用可替换可消耗部件）、关于对于其而言已使用可替换可消耗部件的切割循环数（例如，总数）或关于可替换可消耗部件的先前使用的持续时间（例如，焰炬在先前使用期间进行操作多长时间）的信息。

在某些实施例中，该信息可以涉及可替换可消耗部件的先前使用期间的热处理机器的操作参数。在某些情况下，该信息涉及焰炬、可消耗品或热处理***在先前使用期间的故障或错误。在某些情况下，热处理***被配置成在可消耗品被设置（例如，在操作上安装）在焰炬内（例如，在焰炬的使用期间）的同时周期性地（例如，反复地或连续地）向可重写存储设备写入数据。被写入数据存储设备的此类信息可以潜在地用于各种目的。例如，该信息可以用来跟踪使用以便对机器进行故障排除，以便检查和处理保修问题（例如，通过能够在询问保修之前观察操作员先前如何使用可消耗品和热处理***）或者以便预测可消耗品的寿命终止。

在某些实施例中，由于使用数据随着可消耗品被使用而被写入数据存储设备，所以可以基于可消耗品的先前使用而改变或更新在到焰炬中的后续安装期间从数据存储设备传输到焰炬控制器的操作参数。也就是说，由于特定可消耗品被使用达较长时间段，所以优选操作参数可以改变，使得可以相应地改变被传输到焰炬以设定特定可消耗品的使用的操作参数。例如，随着电极越来越接近于其寿命终止且电极的发射体磨损，可能需要补偿优选焰炬高度设置（例如，在使用期间远离工件的高度）以补偿在与未使用电极所发生的情况相比距离电极的面更深的点从电极发射的电弧。

图6A和6B是图示出图2的通信网络200的示例性操作的流程图。图6A图示出用于将热处理焰炬组装成包括一个或多个可消耗品和信号设备202的示例性过程。具体地，在步骤602处，提供了两个可消耗品，两个可消耗品都是基于相同或基本上相同的物理规格而制造的。结果，两个可消耗品具有相同或基本上相同的物理特性。诸如RFID标签之类的信号设备202可以耦合到两个可消耗品中的每一个。每个信号设备202可以位于相应可消耗品的主体上面或内部。在步骤604A和604B处，用能够用来确定***配置设置以用于操作相应焰炬的数据对用于每个可消耗品的信号设备202进行编码。例如，可以用数据A对一个可消耗品进行编码，同时可以用于数据B来对另一可消耗品进行编码，其中，数据A和数据B可以用来设置各热处理***的一个或多个操作参数以用于操作各焰炬。在某些实施例中，数据A和数据B包括分配给各可消耗品的不同序列号，其与用于设置热处理***的操作参数的不同的值相关。与热处理***相关联的示例性操作参数包括焰炬在工件以上的高度、通过焰炬的等离子体气体的流速和用于使用焰炬来处理工件的切割程序。在步骤608A和608B处，将在步骤602处制造的每个可消耗品连同其各信号设备202一起组装到焰炬中。

图6B图示出用于配置两个热处理***（诸如图4的热处理***400或图5的热处理***500）以准备操作图6A的两个焰炬的示例性过程。在步骤612A和612B处，将焰炬安装到其各自的热处理***中。参考热处理***500，可以将每个焰炬安装在切割台520上面的构台522上。在步骤614A和614B处，使用各热处理***的接收机204来读取在相应可消耗品的信号设备202中编码的可消耗品数据。例如，在步骤614A处，接收机204可以从与第一焰炬的可消耗品相关联的信号设备202读取数据A。在步骤614B处，另一接收机204可以从第二焰炬的可消耗品的信号设备202读取数据B。在步骤618A和618B处，热处理***的接收机204将数据转送至热处理***的各CNC，其基于接收数据来设定和/或调整相应热处理***的某些参数以操作相应焰炬。在某些实施例中，用于两个可消耗品的已编码数据中的差异转换成用于设定热处理***的操作参数的不同值，即使可消耗品在物理上彼此相同。在某些实施例中，该热处理***向操作参数分配相同的值，尽管有已编码数据方面的不同。

在某些实施例中，参考图6B所述的方法由单个热处理***实现，其适合于设定***的操作参数以用于同时地或连续地操作两个焰炬（即，每次一个焰炬）。

另外，如在本领域中的技术人员将完全认识到的，本文所述的发明不仅仅适用于等离子体切割设备，而且适用于焊接类型***及其他热处理***。在某些实施例中，本文所述本发明被配置成用多种切割技术进行操作，包括但不限于等离子体电弧、激光器、氧化燃料和/或喷水技术。例如，可以将信号设备202耦合到被配置成用切割技术中的一个或多个进行操作的一个或多个可消耗品。使用由信号设备202发射的信息的处理器206可以确定安装在焰炬中的可消耗品是否与特定切割技术相容。在某些实施例中，基于所选切割技术和可消耗品信息，处理器206可以相应地设定或调整操作参数，诸如切割头在工件以上的高度，其可以根据切割技术和可消耗品而改变。

作为示例，将产生高压、高速水喷射的喷水***用于切割各种材料是已知的。这些***通常通过将水或另一适当流体加压至高压（例如，达到90,000磅/平方英寸或以上）并迫使流体以高速通过小喷口而将大量的能量会聚到小面积而运行。研磨剂喷射是一种水喷射，其可以包括以用于切割较硬材料的流体喷射内的研磨剂材料。在某些实施例中，信号设备202被附着于喷水***的可消耗品，从而附着于喷水嘴、研磨剂喷嘴、用来将研磨剂颗粒与流体混合的混合管和/或一个或多个阀和过滤器。与研磨剂喷嘴相关联的信号设备202可以识别例如适合于与喷嘴一起使用的研磨剂的类型、可以馈送到喷嘴的加压流体中的压力的量，并且还可以指示适合于与特定喷嘴一起使用的其他可消耗品。还可以执行用于给定喷水***的特定可消耗品组的组合的识别，以验证与给定***的相容性或限制操作条件和参数，诸如最大压力或流设置或者研磨剂类型或量。

除使用信号设备之外，在某些方面，热切割***（例如，等离子体电弧切割焰炬）还可以包括能够通过引导气流通过焰炬（例如，通过可消耗部件的特征）并随着其流过焰炬和可消耗部件而检测用来改变气流的方式而实现安装在焰炬内的可消耗部件的检测（例如，识别）。例如，在某些实施例中，引导气流通过布置在可消耗品（例如，喷嘴）上面的特征（例如，包括通风孔或气体出口的限流元件）。基于在限流元件上游和下游的一个或多个流体流特性（例如，气体压力或流速）的观察变化，可以估计（例如，识别）限流元件和因此可消耗品本身的尺寸。

为了监视通过焰炬***的气流，等离子体电弧炬***可以包括各种气流检测设备，诸如阀、压力检测器、压力调节器、气体流量计及其他设备，其可以通过气体管道（例如，半刚性管道或柔性软管）而全部相互流体连接。参考图7，在某些实施例中，用于向焰炬（例如，焰炬头）701输送气体的气体输送***700可以包括气源（例如，压缩空气管或空气压缩机）702、源关闭阀704、源压力传感器706、源气流检测器708、源气压调节器710、关闭阀压力传感器712、焰炬等离子体增压间压力传感器714、通风孔关闭阀716、焰炬通风孔气流检测器718以及焰炬通风孔气体出口720。某些或所有这些部件可以与用于监视和控制气体输送***的控制单元（例如，焰炬***控制单元内的处理器）进行通信（例如，无线或有线通信）。基于这些不同部件的配置，气流可以从一个或多个不同区域离开焰炬。例如，当气流进入焰炬头701时，气流G1通常被从焰炬头排出（例如，经由喷口）。气流G1一般地包括通常将用来产生等离子体流并处理材料的气体。另外，针对具有通风***的焰炬***，可以基于通风***的某些部件（例如，通风孔关闭阀716）是被打开还是关闭而经由通风***从焰炬发射第二气流G2。特别地，在某些实施例中，当通风孔关闭阀716打开时，从焰炬头发射气流G2。气流G2可以由在焰炬头内的各种流道和孔口内流动的气体而引起（例如，从可消耗品中的通风孔（例如，喷嘴）出来）。也就是说，如示意性地所示，气流可以经由关闭阀软管进入焰炬，并在气体流过布置在焰炬内的可消耗部件的同时在焰炬头内划分成气流G1和气流G2。为了简单起见，示意性地图示出焰炬内的气体到气流G1和气流G2的划分而未示出可消耗部件。

可以将各种气体输送部件以相对彼此的任何数目的各种不同配置而布置为焰炬***的一部分。例如，在某些实施例中，将气源702流体连接（例如，经由刚性气体管线）到焰炬***控制单元。源关闭阀704、源压力传感器706以及源气流检测器708可以全部容纳在焰炬***控制单元内。源气压调节器710和关闭阀压力传感器712可以与控制单元分开地设置，例如设置在被连接到控制单元以便向焰炬提供气体和电的焰炬气源引导线上面或内部。在某些实施例中，可更加接近于焰炬设置关闭阀压力传感器712。在某些实施例中，源气压调节器710和关闭阀压力传感器712被布置在焰炬附近（例如，在其10英尺内（例如，在6英尺内）），该焰炬在控制单元的相对末端处被连接到引导线。通过更加接近于焰炬布置这些部件，由源气压调节器710和关闭阀压力传感器712在引导线内控制和监视的气体压力可以更紧密地表示输送到焰炬的实际压力。

如所示，可以用各种结构上和化学上适当的管或软管中的任何一个将这些不同的部件相互连接。适当软管的示例包括柔性软管（例如，柔性塑料或橡胶软管）、刚性管道（例如，刚性金属、塑料或复合管道）、由柔性和刚性层的组合制成的管道，诸如具有编织外部件（例如，编织鞘）的柔性软管。为了测量和控制焰炬头的各种气体通道内的气压，可以将气体通道流体连接到气流测量设备（例如，气体压力或流量传感器）。替换地，在某些情况下，可以将气流测量设备布置在焰炬头内。

参考图8，在某些实施例中，焰炬800包括等离子体室802，其位于具有一个或多个限流元件（例如，喷嘴出口805或喷嘴通风孔807）的可消耗品的末端（例如，喷嘴）803。可以将等离子体室802流体连接到压力传感器（例如，焰炬等离子体增压间压力传感器714），使得可以监视并测量等离子体室802和/或等离子体增压间806内的气体压力。在某些情况下，等离子体室802经由被流体连接到通风管线809的等离子体增压间806而被流体连接到压力传感器。在使用期间，可以从气体输送***700向气源区域804输送气体（例如，等离子体切割气体），并且然后引导至等离子体增压间806（朝着通风孔807和通风***）和/或引导通过被从焰炬排出的孔口805。在某些情况下，可以通过引导并监视通过这些限流元件（例如，通风孔807和/或孔口805）的气流而识别安装在焰炬内的可消耗品。

在某些实施例中，可以通过首先闭合焰炬通风阀（例如，通风关闭阀716）以限制气体从焰炬通风***流出（例如，通过等离子体增压间806、喷嘴通风孔807以及通风管线809）来检测（例如，识别）可消耗品。在通风被闭合的情况下，可以调整供应给焰炬的压力（例如，经由气体调节器710）以在等离子体增压间内实现预定压力（例如，4 psig）。在某些情况下，一旦实现了预定压力，则可以识别可消耗品。例如，在某些情况下，可以测量提供给焰炬的气流（例如，由源气流检测器708来测量）并与用于不同焰炬可消耗品的期望值相比较以指示安装在焰炬中的可消耗品的类型。例如，可以将测量值与用于各种特定可消耗品的先前测量值的查找表相比较。替换地或另外，在某些情况下，可以测量在等离子体增压间中实现预定压力（例如，由关闭阀压力传感器712测量）所需的焰炬上游的气流压力并用来识别安装在焰炬中的可消耗品。例如，可以将测量气体压力与用于不同可消耗品的期望压力值相比较。

替换地或另外，在某些实施例中，一旦实现了预定气体压力，则可以打开通风（例如，通过打开通风关闭阀716），并且可以观察流特性以识别可消耗品。当通风关闭阀被打开时，某些气体将从等离子体增压间通过喷嘴通风孔且从通风孔出来（即，气流G2）。在然后将通风孔开放至大气压力的同时，可预期的是等离子体增压间压力将不会显著地下降（例如，将不会显著地下降至预定压力以下），使得将存在通风孔上游的一定压力（例如，在等离子体增压间中，诸如预定压力）、在通风孔下游的不同（例如，大气）压力以及从其中通过的气流。在某些情况下，可以用通风孔气流检测器718或用源气流检测器708来测量通过通风孔的气流。以这种方式，可以测量在限流元件（例如，喷嘴通风孔）上游和下游及从其中通过的气流并用来识别可消耗品。例如，可以将测量值与示例性期望值（例如，经验数据的查找表）相比较，其与不同可消耗品相关联以识别可消耗品。

虽然已描述了使用流特性来识别可消耗品的某些实施例，但可以有其他实施例。

还应理解的是，可以以各种方式将本发明的各种方面和实施例组合。基于本说明书的教导，本领域的技术人员可以容易地确定如何将这些各种实施例组合。另外，本领域的技术人员在阅读本说明书时可以想到修改。本申请包括此类修改且仅仅由权利要求的范围来限制。

Claims (68)

1.一种用于执行切割或焊接操作的可替换可消耗部件，该可消耗部件包括：

主体；以及

可读数据存储设备，被耦合到主体或集成在主体内，其中，该数据存储设备包含用于切割或焊接设备的操作指令。

2.权利要求1的可消耗部件，其中，所述操作指令包括切割程序。

3.权利要求2的可消耗部件，其中，所述切割程序包括焰炬***设定值。

4.权利要求1的可消耗部件，其中，所述操作指令包括工件切割应用程序。

5.权利要求1的可消耗部件，其中，所述操作指令包括固件更新。

6.权利要求1的可消耗部件，其中，所述可替换可消耗部件包括热处理焰炬的部件。

7.权利要求1的可消耗部件，其中，所述可读数据存储设备包括RFID标签。

8.权利要求1的可消耗部件，其中，所述可读数据存储设备也是可重写的。

9.一种被耦合到热处理***的控制器的用于切割或焊接过程的焰炬，该焰炬包括：

可替换可消耗部件；

可读数据存储设备，位于可替换可消耗部件中或上面；

数据读取设备，在焰炬中或上面以用于读取数据存储设备；以及

使得能够实现数据读取设备与控制器之间的通信的数据传输机构，其中，该数据存储设备包括用于热处理***的操作的数据。

10.权利要求9的焰炬，其中，所述数据传输机构包括无线连接。

11.权利要求9的焰炬，其中，所述可读数据存储设备是可重写的。

12.权利要求11的焰炬，其中，可读数据存储设备在处于服务中的同时和/或在被设置在焰炬内的同时是可写的。

13.权利要求9的焰炬，其中，所述数据包括切割程序。

14.权利要求9的焰炬，其中，该数据被配置成产生热处理***的已改变性能特性。

15.权利要求14的焰炬，其中，已改变性能特性包括相对于原始切割能力而言更好的切割质量能力，使用不传输数据的基本上类似的可替换可消耗部件，该原始切割能力将是可能的。

16.权利要求9的焰炬，其中，所述数据包括用于该热处理***的固件更新。

17.权利要求9的焰炬，其中，所述数据读取设备包括RFID读取设备。

18.一种被耦合到控制器的用于切割或焊接过程的焰炬，该焰炬包括：

焰炬内的插座，该焰炬被配置成接收替换可消耗部件；

在焰炬中或上面的数据读取设备；以及

数据传输机构，提供焰炬与控制器之间的通信能力。

19.权利要求18的焰炬，其中，该数据读取设备被配置成与设置在焰炬中的可消耗部件中或上面的数据存储设备进行通信。

20.权利要求19的焰炬，其中，所述数据读取设备还是被配置成向数据存储设备写入数据的数据写入设备。

21.一种用于至少部分地控制切割或焊接***的过程的方法，该方法包括：

提供具有包含操作参数的数据标签的可消耗品；

将可消耗品组装成切割或焊接***的工具；

将操作参数传送至工具的控制设备；以及

根据操作参数来控制切割或焊接过程。

22.权利要求21的方法，其中，所述操作参数包括切割程序。

23.一种用于使用包括可读数据存储设备的可替换可消耗部件向切割或焊接***提供操作数据的方法，所述方法包括：

促进切割或焊接***的数据读取设备与可读数据存储设备之间的通信；以及

将至少部分地定义操作参数的操作数据从可读数据存储设备传输到数据读取设备，该操作数据被配置成影响切割或焊接***的操作。

24.权利要求23的方法，其中，所述可读数据存储设备包括第一可替换可消耗部件的第一可读数据存储设备且数据读取设备包括切割或焊接***的至少一个数据读取设备；以及

操作数据包括来自第一可读数据存储设备的第一组操作数据，还包括：

促进第二可替换可消耗部件的第二可读数据存储设备与切割或焊接***的所述至少一个数据读取设备中的一个之间的通信；以及

将第二组操作数据从第二可读数据存储设备传输到所述至少一个数据读取设备中的一个，该第二组操作数据被配置成调整切割或焊接***的操作。

25.权利要求24的方法，其中，要求第一组操作数据和第二组操作数据的组合以完全操作切割或焊接***。

26.权利要求23的方法，其中，所述可替换可消耗部件是第一可消耗部件且所述切割或焊接***还被配置成基于第二可消耗部件的物理特征来识别第二可消耗部件。

27.权利要求26的方法，其中，基于第二可消耗部件的物理特征来识别第二可消耗部件包括测量通过第二可消耗部件的气流。

28.权利要求27的方法，其中，测量气流包括：

引导气流通过与设置在切割或焊接***内的第二可消耗部件相关联的限流元件；

确定相对于限流元件在上游位置处的气流的第一压力；

确定在限流元件下游的位置处的气流的第二压力；

确定通过限流元件的气流的流速；以及

使用第一压力、第二压力和流速来识别第二可消耗部件。

29.权利要求23的方法，其中，所述操作数据包括用于切割或焊接***的固件更新。

30.权利要求29的方法，还包括确定切割或焊接***所使用的固件版本；以及将所使用的固件版本与固件更新的固件版本相比较。

31.权利要求23的方法，其中，影响包括完全替换控制软件。

32.一种用于在可替换可消耗部件处于操作配置的同时存储关于在热处理机器中使用的可替换可消耗部件的信息的方法，该方法包括

配置可替换可消耗部件的可重写数据存储设备以用于与热处理机器的数据写入设备的通信；以及

由数据写入设备将信息写入可重写数据存储设备。

33.权利要求32的方法，其中，该信息与可替换可消耗部件的先前使用相关联。

34.权利要求33的方法，其中，所述信息包括关于可替换可消耗部件的先前使用的持续时间的信息。

35.权利要求33的方法，其中，所述信息包括关于焰炬、可替换可消耗部件或热处理机器的故障或错误的信息。

36.权利要求33的方法，其中，所述信息在处于操作中的同时被反复地重写。

37.权利要求33的方法，其中，所述信息包括关于热处理机器的使用频率的信息。

38.权利要求33的方法，其中，所述信息包括关于可替换可消耗部件已被使用的切割循环数的信息。

39.权利要求33的方法，其中，所述信息包括关于可替换可消耗部件的先前使用期间的热处理机器的操作参数的信息。

40.权利要求32的方法，其中，所述操作配置包括热处理机器在使用中。

41.一种用于配置第一热处理***和第二热处理***的方法，所述方法包括：

提供用于在第一热处理焰炬中使用的第一可消耗品和用于在第二热处理焰炬中使用的第二可消耗品，其中，（1）第一可消耗品和第二可消耗品具有基本上相同的物理特性，（2）第一可消耗品与用第一数据编码的第一信号设备相关联，以及（3）第二可消耗品与第二数据编码的第二信号设备相关联；

将具有第一可消耗品的第一焰炬安装在第一热处理***中并将具有第二可消耗品的第二焰炬安装在第二热处理***中；

由所述第一热处理***来感测存储在第一信号设备中的第一数据；

由第二热处理***来感测存储在第二信号设备中的第二数据；

由第一热处理***通过向参数分配第一值来配置第一热处理***的参数以便基于所感测第一数据来操作第一焰炬；以及

由第二热处理***通过向参数分配第二值来配置第二热处理***的参数以便基于所感测第二数据来操作第二焰炬，其中，所述第二值不同于所述第一值。

42.权利要求41的方法，其中，第一或第二数据中的至少一个独立于相应第一或第二可消耗品的可检测物理特性。

43.权利要求41的方法，其中，第一信号设备或第二信号设备中的至少一个包括射频识别（RFID）标签。

44.权利要求41的方法，其中，第一信号设备或第二信号设备中的至少一个位于相应第一或第二可消耗品的主体上面或内部。

45.权利要求41的方法，其中，第一或第二数据中的至少一个识别相应第一或第二可消耗品的类型。

46.权利要求45的方法，其中，相应可消耗品的类型包括喷嘴、屏蔽件、电极、内保持盖、外保持盖、漩涡环或焊接尖端。

47.权利要求41的方法，其中，第一或第二数据中的至少一个识别为相应第一或第二可消耗品所独有的序列号。

48.权利要求41的方法，其中，所述参数包括在工件以上的焰炬高度、等离子体气体的流速、屏蔽气体的流速、等离子体气体或电流的定时或用于切割工件的过程程序。

49.权利要求41的方法，还包括提供第一工件和第二工件以用于分别地由第一焰炬和第二焰炬处理，其中，所述第一和第二工件是至少基本上相同的。

50.权利要求41的方法，其中，感测存储在第一信号设备中的第一数据还包括使用第一热处理***的信号检测器来感测第一数据。

51.权利要求50的方法，其中，所述信号检测器是RFID读取器。

52.权利要求50的方法，其中，所述信号检测器位于第一焰炬外部。

53.权利要求41的方法，其中，第一或第二数据中的至少一个被作为气动信号、无线电信号、光信号、磁信号或液压信号而发射到相应第一或第二热处理***。

54.权利要求41的方法，其中，所述第一和第二热处理***是相同热处理***。

55.权利要求41的方法，其中，所述参数被包括在可由第一或第二热处理***中的至少一个配置以操作第一焰炬或第二焰炬中的至少一个的一组参数中。

56.权利要求55的方法，还包括由第一和第二热处理***向该组参数中的每一个分配值以用于操作各第一和第二焰炬。

57.一种用于组装第一热处理焰炬和第二热处理焰炬的方法，所述方法包括：

提供具有位于第一可消耗品的主体上面或内部的第一信号设备的第一可消耗品；

提供具有位于第二可消耗品的主体上面或内部的第二信号设备的第二可消耗品；

用与第一可消耗品相关联的第一数据对第一信号设备进行编码，其中，第一数据与第一热处理***的参数的第一值相关以用于操作第一焰炬；以及

用与第二可消耗品相关联的第二数据对第二信号设备进行编码，其中，第二数据与第二热处理***的参数的第二值相关以用于操作第二焰炬，其中，所述第二值不同于所述第一值。

58.权利要求57的方法，其中，所述第一热处理***和所述第二热处理***是相同热处理***。

59.权利要求57的方法，其中，所述参数包括在工件以上的焰炬高度、等离子体气体的流速、屏蔽气体的流速、等离子体气体或电流的定时或用于切割工件的过程。

60.权利要求57的方法，其中，所述第一或第二信号设备位于相应第一或第二可消耗品的主体表面处以使焰炬操作期间的受热最小化。

61.权利要求60的方法，其中，所述表面邻近于冷却机构、远离等离子体电弧或者在相应第一或第二可消耗品的o形环槽中或其组合。

62.权利要求57的方法，其中，所述第一或第二数据被作为无线电信号、气动信号、磁信号、光信号或液压信号而发射。

63.一种用于配置热处理***的方法，所述方法包括：

提供可消耗品以供在热处理焰炬中使用，其中，所述可消耗品具有促进到焰炬中的安装的一个或多个物理特性；

将该可消耗品安装在焰炬中；

将焰炬连接到热处理***；

由热处理***来感测与可消耗品相关联的数据；以及

由热处理***来配置热处理***的一个或多个参数以用于基于所感测数据是否满足准则而操作焰炬。

64.权利要求63的方法，其中，配置所述热处理***的一个或多个参数包括如果数据不满足该准则，则防止热处理***操作焰炬。

65.权利要求64的方法，其中，所述数据识别与许可制造商不匹配的可消耗品的制造商。

66.权利要求63的方法，其中，在被耦合到可消耗品的信号设备中对数据进行编码。

67.权利要求63的方法，其中，由所述热处理***的RFID读取器来执行感测。

68.权利要求63的方法，还包括在不存在由热处理***感测的任何数据的情况下防止热处理***的一个或多个参数的配置。