CN1665634A - 操作焊接设备的方法及焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于操作焊接设备(1)的方法，焊接设备(1)包括能源(2)，尤其是电源，它借助于控制装置(4)受到控制或调节；至少一个焊枪(10)或电极；用于检测操作状态诸如焊接温度的至少一个检测装置；连接于所述至少一个检测装置并用于处理所述操作状态的至少一个计算单元(29)。至少一个装置(35)用于存储根据其对所述操作状态进行处理的工艺规格、以及经过处理的操作状态将与其比较的状态。焊接设备还包括连接于计算单元(29)的至少一个传输装置(36)，用于向外部接收器(37)传输信息，使得相关信息根据所述比较结果自动地传输到外部接收器(37)。
Description
技术领域
本发明涉及一种操作焊接设备的方法，其中焊枪或电极被输送受控或调节的电力，且至少在焊接过程中，操作状态被检测且传输至计算单元，并在所述计算单元中进行处理。
本发明还涉及一种焊接设备，包括能源，尤其是电源，优选是借助于控制装置控制或调节的电源，和至少一个焊枪或电极，尤其是焊丝，还包括至少一个检测操作状态的装置，和至少一个连接于所述至少一个检测装置并用于处理所述操作状态的计算单元。
背景技术
在下文中，焊接设备是指比如手持式装置的焊接装置和焊接工厂设备。本发明适用于各种技术的焊接设备和工厂设备，比如，MIG(金属—惰性气体)焊接，MAG(金属—活性气体)焊接，TIG(钨极—惰性气体)焊接或类似的保护气体焊接方法，或其他类型的焊接方法。
焊接设备，尤其是全自动或半自动生产线上的焊接工厂装置在日益增加的程度上装备有操作装置、控制装置和显示装置，或具有连接计算装置或连接数据网络的接口。现代焊接设备装备有接口，例如，OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)接口，例如可以从因特网上的计算机进行远程控制，或通过传输焊接过程必需的数据进行远程诊断。为了处理这些数据，焊接设备包括内部计算单元或通过所述接口连接于计算单元。
为了至少在焊接过程中监测焊接设备的操作状态，焊接过程必要的参数被。术语操作状态包括操作参数，比如，焊接电流、温度或涉及保护气体的数据，以及例如显示焊接过程或焊接结果的可视检测数据，或甚至控制信息。因此，可以通过摄像机记录焊接现场，以通过适当的图像处理推断焊接过程比如消耗电极中出现的问题。同样可以在焊接完成后从所记录的接头照片中推断出接头的质量。
目前，特定的操作状态，比如，焊接过程中的错误可以通过焊接设备的操作和显示单元光学或声学地表现，而使责任人员将能够在观察焊接设备的同时识别此类错误，因此能消除上述错误。已知的方法是将错误信息上传到中央单元，从而使中央单元采取必要的步骤，以便消除错误或改变操作状态。在关于特定操作状态的相应信息，例如焊接过程中的错误，已经到达相应的责任人员之前，经常错过很有价值的时间，且由于可能产品损失而可能发生较高的成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种操作初始定义种类的焊接设备的方法，以及上述类型的焊接设备，从而能够快速检测某种操作状态，以便避免较长的停机时间，且自动采取适当的步骤，而使相应操作状态的信息将快速到达接收器。
在方法方面，本发明的目的通过根据存储的工艺规范对检测到的操作状态进行处理，并且与存储的状态对比，且随比较结果而变自动分配的信息传输至外部接收器而实现。通过本发明的焊接方法，特定的操作状态被快速识别，且随所识别出的操作状态而变分配的信息传输至外部接收器。这样，例如，通过检测焊丝供应卷可以检测焊丝的操作状态，且在焊丝用尽之前的很短时间内将焊丝供应接近不足的分配信息传输至外部接收器。所述外部接收器可以是，例如，库房管理人员的计算机，这样将提醒库房管理人员必须获得新的焊丝卷，带给焊接设备。这样，所传输的信息唯一地分配给检测的操作状态，例如错误，且优选以文本格式。因此，通常必须通过操作人员进行的错误代码翻译变得多余，因此可以节约有价值的时间，且将减少由于错误代码的误译造成的错误。例如，可以检测焊丝送进马达的过量电流，一旦超过某一限定极限值，就将芯被污染的分配信息传输给责任人员，例如焊接设备的维护人员。
根据本发明的另一特征，规定随检测的操作状态与存储状态的比较结果而变将信息传输给分配的外部接收器。这意味着根据出现的相应操作状态，比如工作不正常，可将适当的信息供应给选择的人员或装置。外部接收器可以由通知选定人员、或自动采取必要步骤例如在相应的供应商订购新的焊丝卷的多种技术设备构成。
本发明的方法的另一改进将这样实现，即随所述操作状态和存储状态的比较结果而变，所述信息以相应的分配方式传输给外部接收器。这样，传输的方式适于接收器的类型。因此，例如，如果需要将信息传输给工厂经理的移动电话，可以以短信(SMS)形式实现这种传输，但也可以通过传真方式通知供应人员。一方面，信息的相应分配，另一方面外部接收器的相应分配和向这些接收器的传输类型可以存储为表格形式或数据库形式。为了保证相应的数据总能更新，且信息因此总能到达正确的接收器，这些数据优选通过适当的数据网络输入和修改。
信息向外部接收器的传输可以以多种方式实现，例如，通过数据网络尤其是互联网以Email的方式、通过移动网络以短信的方式或通过通信网络以传真的方式。术语短信包括常规的文本格式的短信(SMS—短信服务)和现代的多媒体短信(MMS—多媒体信息服务)，例如，甚至可以传输示出焊接现场的图像。
优选为文本方式的信息也可以转化成声音信号，并通过通信或无线电网络传输给接收器。这样，分配的信息将在接收器处以适当的语音输出方式发出。
根据本发明的另一特征，规定将检测到的操作状态经由标准接口尤其是OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)接口传输给计算单元。为此，检测到的操作状态在焊接设备中转化成标准格式，尤其是OPC标准格式，并传输到计算单元。使用这样的标准接口可以很方便地实现焊接设备与其他焊接设备、或计算单元或数据网络的连接。
检测到的操作状态向所述计算单元的传输优选以二进制代码进行。
为了使计算单元能够翻译检测到的操作状态，在传输到计算单元之前，将检测到的操作状态进行预处理是适当的。这种预处理可以在检测操作状态的装置中进行，比如，在传感器本身或独立的微处理器、微控制器等中。
根据其对检测的操作状态进行处理的上述存储的工艺规格、和/或检测到的操作状态与其比较的存储状态也可以存储在计算单元中。
类似地，可以将这些规格和/或状态分别存储在与计算单元相连的数据库中。
为了在生产厂包括几个焊接设备的情况下，能够将相应的信息分配给相应的焊接设备，还规定将焊接设备的独特标识与信息一起传输到外部接收器。这样，寻址的接收器将能够迅速识别出所涉及的焊接设备。这种独特的标识也是几个焊接设备之间的互相通信所必须的。例如，可以想象到，另一焊接设备用作外部接收器，且当传输错误信息等时，例如，从发射信息的焊接设备接管焊接工序。
本发明的目的还通过所定义类型的焊接设备而实现，其中提供了至少一个用于存储根据其对操作状态进行处理的工艺规格、以及处理的操作状态与其比较的状态的装置，而且，还提供了至少一个用于向连接于计算单元的外部接收器传输信息的装置，使得随所述比较结果而变分配的信息自动传输到所述外部接收器。当特定的操作状态发生时，比如，在焊接过程中不正常工作时，这种焊接设备将能指示这种操作状态，并将相应的信息传输到相应的接收器。
用于传输信息的装置可以例如包括计算单元，所述计算单元包括与数据网络尤其是互联网的连接，因此可以使信息以Email的形式传输。
所述传输装置还可以包括移动电话，优选为(GSM)(移动通信全球系统)移动电话。
而且，传输装置还可以包括传真发送机，通过发送机将相应的信息经传真传输给所需的接收器。
而且，传输装置也可以包括声音传输单元，该单元将信息转化成声信号，通过适当的通信网络或无线电网络传输到负责的接收器。
焊接设备可以装备有一个或多个不同的装置，用于将信息传输到外部接收器。所述传输装置连接于焊接设备的计算单元且可以独立于焊接设备设置或集成在焊接设备内。在传输装置外部设置的情况下，这些装置还可以连接于几个焊接设备，因此承担传输不同焊接设备信息的功能。
检测操作状态的装置比如传感器等，以及用于控制和调节操作焊接设备的能源的控制装置可以通过标准接口尤其是OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)接口连接于计算单元。通过标准接口，焊接设备与其他焊接设备或数据网络等的连接将得以简化。
用于处理操作状态的计算单元可以集成在焊接设备中。因此形成紧凑的单元。
如果需要，可以提供在检测的操作状态传输到计算单元之前对检测的操作状态进行预处理的单元。这种预处理单元能够识别出故障的操作状态或平均测量值或在处理前的测量状态。
可以提供连接于计算单元的数据库，用于存储根据其对操作状态进行处理的工艺规格、和/或经过处理的操作状态与其比较的状态。该数据库可以集成在焊接设备中，或经适当的接口和适当的数据网络与焊接设备连通。
如果在焊接设备中提供了连接于计算单元或所述至少一个用于将信息传输到外部接收器的装置的识别装置，所传输的信息可以具有独特的标识，且可以清晰地估计所述信息向特定焊接设备的分配。
如果外部接收器包括其他焊接设备，那么信息的传输将还可以在不同焊接设备之间进行。
检测装置可以例如包括温度传感器，该传感器在焊接现场检测温度。
类似地，检测装置可以包括摄像机尤其是数码摄像机，在焊接现场光学地检测操作状态、或焊接设备的部件状态。
除了上述示例以外，还可以使用数不清的其他检测装置，比如，电流表、用于检测保护气体的气体传感器、光学传感器或很多其他装置。
附图说明
在下文中，将通过附图中示出的示例性实施例详细描述本发明。
其中：
图1以简化示意图的形式示出了具有集成的计算单元的焊接设备；
图2是本发明的焊接设备的示意图，包括用于传输信息的装置；以及
图3是包括两个本发明的焊接设备的生产线的简图。
具体实施方式
图1示出了用于多种焊接方法，比如MIG(金属—惰性气体)焊接方法、MAG(金属—活性气体)焊接方法、TIG(钨极—惯性气体)焊接方法、或电极焊接方法等的焊接设备1。焊接设备1包括能源2，优选是包括电力元件3的电源，控制和/或评估装置4以及分配给电力元件3或控制和/或评估装置4的开关部件5。开关部件5、和控制和/或评估装置4分别连接位于输送管路7内的控制阀6，输送管路7用于在气体容器9和焊枪10之间输送气体8和尤其是保护气体，比如，二氧化碳、氦气，氩气等。
此外，在MIG/MAG焊接过程中通常采用的送丝机11可以由控制和/或评估装置4致动，焊丝13从送丝鼓14经由输送管路12送入焊枪10的区域内。当然，可以如现有技术所公知的将送丝机11集成在焊接设备1中，而不是设计成如图1所示的附属装置。
在焊丝13和工件16之间产生电弧15所需的电力通过焊接线路17从能源2的电力元件3分别向焊枪10或焊丝13供应，其中，待焊接的工件16类似地连接于焊接设备1，并且尤其是经过另一条焊接线路18连接于能源2，尤其是电源，这样在电弧15上形成电源电路。
为了向焊枪10提供冷却，焊枪10可以经插入流体控制装置20的冷却回路19连接于流体容器21，借此，当焊枪10开始工作时，冷却回路19，尤其是用于流体容器21内所装的流体的流体泵开始工作，从而分别实现焊枪10或焊丝13的冷却。
焊接设备1还包括输入和/或输出装置22，经过所述输入和/或输出装置可以调节和/或显示焊接设备1的不同操作状态。这样，经过输入和/或输出装置22调节的操作状态传输到控制和/或评估装置4，随后又激活焊接设备1的各个部件。
所示的焊枪10经过装有从焊接设备1到焊枪10的独立线路的软管包装23连接于焊接设备1。软管包装23经连接装置24连接于焊枪10，且软管包装23内的独立线路分别经适当的连接插座或插头连接于焊接设备1的相应接头。为了确保软管包装23适当的应力释放，软管包装经应力释放装置25连接于壳体26，尤其是焊接设备1的壳体。
焊接设备1可以包括内部数据传输系统27，尤其是内部总线系统28，该系统能使数据在焊接设备1的独立部件或组件之间传输，比如，能源2和/或电力元件3和/或控制和/或评估装置4和/或焊枪10和/或送丝机11和/或输入和/或输出装置22等。
经由内部总线系统28的焊接设备1的部件通信是借助于优选以标准数据格式实现的，比如，根据OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)标准。为了处理控制指令等，可以将计算单元29集成在焊接装置1中，或经适当的接口30连接于焊接装置1。计算单元29可用于在特定的检测操作状态控制焊接装置的特定功能或工艺和道次。
图2示出根据本发明构成的焊接设备1。为此，提供了检测操作状态的装置，例如，温度传感器31、用于监测焊丝13的送进鼓14的传感器32、用于可视地检测焊接位置的摄像机33，它们经适当的线路34连接于计算单元29。存储单元35与计算单元29连接或集成，用于存储工艺规格、以及经过处理的操作状态将与其进行比较的状态，其中根据所述工艺规格对所检测的操作状态进行处理。根据本发明，检测到的操作状态比如，温度、焊丝输送等经过处理例如平均，并与存储单元35中的给定值进行比较，然后将在发生特定状态时分配的信息传输到外部接收器37。在存储单元35中存储的数据变化的输入可以例如经终端38实现。所述信息优选为文本格式，从而可以由相应的接收器37迅速读出。文本信息转换成声音信号并且声音信号经通信或无线电网络传输也是可以想到的。在优选的方式中，焊接设备1的标识与发送的信息一起传输，以使接收器可以迅速将信息分配给正确的焊接设备1。可以连接于计算单元29的标识装置39用于实现标识的目的。在焊接设备1中，包括例如微处理器等的单元40可以用于对检测到的操作状态进行预处理。
图3示出了包括两个焊接设备1的生产工厂，它们经适当的接口41，比如OPC接口(用于过程控制的对象链接嵌入)将两个焊接设备连接于用于将规定的信息传输给选定接收器的单元36。通过适当的机械臂43，将焊接设备1的焊枪10移动到工件上，例如车辆的主体上。机械臂43受到网络控制计算机42的控制和调节。根据本发明的传输单元36例如在出现不正常工作时将向选定的接收器比如库房，以选定的方式比如移动电话上的SMS传输分配的信息，例如“焊丝卷空”。这样，携带和阅读外部接收器37的人员将能够对所述错误或检测到的操作状态进行快速反应，例如订购将带给焊接设备1的新焊丝卷。因此，节约了有价值的时间，并保证了连续的生产循环。通过适当的预置，可以将信息经多种媒体传输给多个接收器。
在下文中，通过示例给出了焊接过程中一些检测到的操作状态、分配的信息、分配的接收器和传输的分配方式。
检测到的操作状态：“焊丝用尽”
通过传真向库房管理人员发送的信息“预订焊丝卷”，
通过SMS向堆积机操作人员发送的信息“供应焊丝卷”
通过电话向操作人员发送的信息“更换焊丝卷”。
检测到的操作状态“马达过量电流”
通过电话向操作人员发送的信息“芯部污染”。
当然，可以同时向几个不同的接收器以不同的方式传输信息，或者在出现特殊操作状态时，也可以将多种信息传输给多个接收器。
Claims (26)
1.一种用于操作焊接设备的方法，其中，焊枪或电极被输送受到控制和调节的电力，至少在焊接过程中，操作状态被检测并传输到计算单元，且在所述计算单元中被处理，其特征在于，所检测到的操作状态根据存储的工艺规格被处理并与存储的状态进行比较，且将随对比结果而变自动地分配的信息传输给外部接收器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息随对比结果而变地传输到分配的外部接收器。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信息以分配的方式随对比结果而变地传输到外部接收器。
4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述信息经数据网络尤其是互联网以Email的方式传输到接收器。
5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述信息经移动网络以短信的方式传输到接收器。
6.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述信息经通信网络以传真的方式传输到接收器。
7.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述信息转化成声音信号，经通信网络或无线电网络传输到接收器。
8.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所检测到的操作状态经标准接口尤其是OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)接口传输到所述计算单元。
9.如权利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，所检测到的操作状态以二进制代码传输到所述计算单元。
10.如权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，所检测到的操作状态在传输到所述计算单元之前被预处理。
11.如权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述工艺规格和/或状态被存储在所述计算单元中。
12.如权利要求1至11任一所述的方法，其特征在于，所述工艺规格和/或状态被存储在连接于所述计算单元的数据库中。
13.如权利要求1至12任一所述的方法，其特征在于，焊接设备的唯一标识与所述信息一起被传输到外部接收器。
14.一种焊接设备，包括能源(2)，尤其是电源，优选为借助于控制装置(4)受到控制或调节的电源，和至少一个焊枪(10)或电极，尤其是焊丝，还包括用于检测操作状态的至少一个检测装置，和连接于所述至少一个检测装置并用于处理所述操作状态的至少一个计算单元(29)，其特征在于，设置有至少一个装置(35)，用于存储根据其对所述操作状态进行处理的工艺规格、以及经过处理的操作状态将与其比较的状态，还设置有连接于计算单元(29)的至少一个传输装置(36)，该至少一个装置(36)用于向外部接收器(37)传输信息，使得随着比较结果而变分配的信息自动地传输到外部接收器(37)。
15.如权利要求14所述的焊接设备，其特征在于，传输装置(36)包括计算单元(29)，该计算单元包括连接于数据网络尤其是互联网的接头。
16.如权利要求14或15所述的焊接设备，其特征在于，传输装置(36)包括移动电话，优选为GSM(移动通信全球系统)移动电话。
17.如权利要求14至16任一所述的焊接设备，其特征在于，传输装置(36)包括传真发送机。
18.如权利要求14至17任一所述的焊接设备，其特征在于，传输装置(36)包括声音传输单元。
19.如权利要求14至18任一所述的焊接设备，其特征在于，所述检测装置和可选的控制装置(4)通过标准接口尤其是OPC(用于过程控制的对象链接嵌入)接口连接于计算单元(29)。
20.如权利要求14至19任一所述的焊接设备，其特征在于，所述计算单元(29)集成在所述焊接设备中。
21.如权利要求14至20任一所述的焊接设备，其特征在于，设置有在将检测到的操作状态传输到计算单元(29)之前对它们进行预处理的单元(40)。
22.如权利要求14至21任一所述的焊接设备，其特征在于，设置有连接于计算单元(29)的至少一个数据库，用于存储根据其对所述操作状态进行处理的工艺规格、和/或经过处理的操作状态与其比较的状态。
23.如权利要求14至22任一所述的焊接设备，其特征在于，设置有标识装置(39)。
24.如权利要求14至23任一所述的焊接设备，其特征在于，外部接收器(37)包括焊接设备。
25.如权利要求14至24任一所述的焊接设备，其特征在于，至少一个检测装置包括温度传感器(31)。
26.如权利要求14至25任一所述的焊接设备，其特征在于，至少一个检测装置包括摄像机(33)，尤其是数码摄像机。
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