DE102012223214B4 - Schweißbrenner mit integrierter Identifikationsschaltung - Google Patents

Schweißbrenner mit integrierter Identifikationsschaltung Download PDF

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Abstract

Schweißbrenner (2) einer Schweißvorrichtung (1) zum Schweißen von Werkstücken, welcher einen Brennerkörper (4) und einen Rohrbogen (3) umfasst, wobei der Schweißbrenner (2) an ein Schlauchpaket (6) der Schweißvorrichtung (1) anschließbar ist, wobei der Rohrbogen (3) eine elektronische Identifikationsschaltung (13) aufweist, welche zur Identifizierung mindestens eines Parameters des Rohrbogens (3) ausgebildet ist und auf einer bogenförmigen Schaltplatine (5) angeordnet ist, die in eine Nut (9) des Rohrbogens (3) eingebettet ist und über elektrische Kontakte (10) an einen seriellen Bus (18) anschließbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner zum Schweißen eines Werkstückes, der mittels einer elektronischen Identifikationsschaltung identifizierbar ist. Der erfindungsgemäße Schweißbrenner eignet sich beispielsweise für Lichtbogenschweißen, insbesondere Lichtbogenhandschweißen, Wolfram-Schutzgasschweißen oder Plasmaschweißen, aber auch für andere Schweißverfahren, bei denen Schweißbrenner eingesetzt werden.
  • Die WO 00/44523 A1 beschreibt einen Schweißroboter, welcher einen Schweißbrenner bzw. Schlauchpaketerkennung im Bereich des Schweißbrenners aufweist. Als Kennung fungierendes Bauelement ist dabei dem Schweißbrenner zugeordnet und kann Daten betreffend den Aufbau oder sonstige technische Daten eines Schweißbrenners und des daran angeschlossenen Schlauchpaketes enthalten. Das Bauelement kann durch ein aktives oder passives Bauelement gebildet sein.
  • Die DE 20 2010 007 364 U1 beschreibt ein mechanisches Kodiersystem, welche Bohrungen und Stifte aufweisen kann. Die Identifizierung des Schweißbrennners erfolgt hierbei rein mechanisch und mit Hilfe des mechanischen Kodiersystems.
  • Die EP 0 230 642 A2 beschreibt ein Identifikationssystem für ein Werkzeug. Hierbei wird ein Identikationssignal von einem Werkzeughalter mit Hilfe eines Transponders drahtlos übertragen.
  • Die US 6,130,407 A beschreibt ein Lichtbogenschweißgerät mit verschiedenen Sensoren zur Erfassung verschiedener Schweißparameter. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Schweißbrenner bekannt. Derartige Schweißbrenner können sich auch in ihren geometrischen Abmessungen oder auch dem zugeführten Schweißstrom unterscheiden. Beispielsweise weisen unterschiedliche Schweißbrenner unterschiedliche Schweißrohrbögen mit abweichenden Neigungswinkeln wie auch Längen auf. Die Rohrbögen können dabei austauschbar sein und manuell oder automatisch ausgewechselt werden, z. B. zum Schweißen unterschiedlicher Stellen an einem zu bearbeitenden Werkstück. Grundsätzlich ist der Schweißbrenner mit dem Schlauchpaket verbunden, beispielsweise über ein Kopplungselement.
  • Problematisch beim Austausch bzw. beim Wechsel eines Rohrbogens ist die Tatsache, dass es zu fehlerhaften Umrüstungen, z. B. bedingt durch Verwechslungen kommen kann. Ausgelöst durch diese Verwechslungen, können im Rahmen der nachfolgenden Schweißvorgänge Schäden an dem zu bearbeitenden Werkstück hervorgerufen werden. So ist es möglich, dass die Rohrbogenlänge des vorher montierten Schweißbrenners im Vergleich zu der Rohrbogenlänge des neu montierten Schweißbrenners eine höhere ist. Das hat zur Folge, dass der neu montierte Schweißbrenner mit dem zu bearbeitenden Werkstück kollidiert und dort mechanische Schäden hervorruft. Weiterhin ist es möglich, dass der ausgetauschte Schweißbrenner einen niedrigeren Schweißstrom als der bisherige Schweißbrenner ausgelegt ist, wodurch der Schweißbrenner während des nachfolgenden Schweißvorganges derart erhitzt wird, dass dort Schäden entstehen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Schweißbrenner zum Schweißen von Werkstücken, welcher aus einem Brennerkörper und einen Rohrbogen besteht zu schaffen, der eine eindeutige Identifizierung des austauschbaren Rohrbogens erlaubt und somit Schäden verhindert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen auswechselbaren Schweißbrenners mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Durch einen solchen Schweißbrenner werden die Nachteile der bisherigen in Anwendung stehenden Schweißbrenner vermieden und gleichzeitig vorteilhafte Lösungen umgesetzt. Die zugehörigen Unteransprüche geben günstige Erweiterungen an.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich die Ausführungsform im Sinne des Hauptanspruchs. Demnach handelt es sich um einen Schweißbrenner zum Schweißen von Werkstücken, welcher einen Brennerkörper und einen Rohrbogen umfasst, wobei der Schweißbrenner an ein Schlauchpaket anschließbar ist und der Rohrbogen eine elektronische Identifikationsschaltung aufweist, welche zur Identifizierung mindestens eines Parameters des Rohrbogens ausgebildet ist. Die Anordnung der Schaltplatine mit integrierter Identifikationsschaltung ist insofern besonders günstig, als dass die direkte Anordnung im Rohrbogen dazu führt, dass eine externe Anordnung der Bauelemente vermieden wird.
  • Die bogenförmige Schaltplatine, welche die elektronische Identifikationsschaltung beinhaltet, ist über elektrische Kontakte an einen Bus anschließbar. Dabei ist relevant, dass der Bus ein serieller Bus ist, welcher einerseits zur Stromversorgung der elektronischen Identifikationsschaltung dient, aber auch zur Datenübertragung zwischen dem Rohrbogen und der Steuervorrichtung der Schweißvorrichtung vorgesehen ist.
  • Als vorteilhaft erweist sich auch die Ausführungsform, dass die elektronische Identifikationsschaltung des Schweißbrenners einen über den Bus auslesbaren Datenspeicher zum Speichern des mindestens einen Parameters des Schweißbrenners aufweist. Insbesondere enthalten die Daten des auslesbaren Datenspeichers der Identifikationsschaltung einen Identifizierer zur eindeutigen Identifikation des Rohrbogens, den zulässigen Schweißstrom, die zulässige Betriebsdauer wie auch geometrische Abmessungen des Schweißbrenners, wobei es sich dabei beispielsweise um einen Krümmungswinkel oder eine Länge des Schweißbrenners handeln kann. Die Identifizierung des Rohrbogens dient unter anderem der Vermeidung von Schäden. Diese können entstehen, wenn Schweißbrenner unterschiedlicher Größe oder auch Länge zur Anwendung gelangen.
  • Ebenfalls ist von großem Vorteil, dass die Identifikationsschaltung des Rohrbogens zumindest einen Sensor aufweist, welcher beispielsweise ein Temperatursensor zur Erfassung während des Schweißvorgangs auftretenden Temperatur sein kann. Es kann sich aber auch um einen Stromsensor handeln, welcher der Erfassung des zulässigen Schweißstromwerts dient. Die Identifikationsschaltung überträgt die von den Sensoren während des Schweißvorganges gelieferten Sensordaten zur Protokollierung des Schweißvorganges über den Bus. Die Erfassung des Temperaturwerts wie auch des zulässigen Stromwerts des Rohrbogens ist insofern bedeutend, als dass damit eine Beschädigung des Schweißbrenners bzw. Rohrbogens vorzeitig unterbunden werden kann. Ebenso verhält es sich mit der Erfassung des während des Schweißvorganges fließenden Schweißstroms.
  • Die elektronische Identifikationsschaltung ist eine Slave-Schaltung, welche mit einer Master-Schaltung des Schweißbrenners und/oder der Schweißvorrichtung verbunden ist. Es können aber auch weitere Slave-Schaltungen im Schweißbrenner und/oder der Schweißvorrichtung vorgesehen sein. Insbesondere kann der Vorschub für eine Drahtelektrode zu dem Schweißbrenner eine solche Slave-Schaltung bilden oder auch eine Schweißdrahtklemmung (wire-break) kann eine solche Slave-Schaltung sein. Die Möglichkeit der Überwachung der zugeführten Art und Menge des Schutzgases kann ebenfalls eine solche Slave Schaltung sein. Die Möglichkeit der Anwendung von mehreren Slave-Schaltungen ist als besonders vorteilhaft anzusehen, weil sich so eine sinnvolle Erweiterung an Slave-Schaltungen ergibt und man insofern nicht auf eine einzige Anwendung reduziert ist. Dabei werden in Erweiterung der obigen Ausführung über den Bus Befehle übertragen werden, insbesondere Steuerbefehle zum Suchen nach verfügbaren Slave-Schaltungen, Steuerbefehle zum Einschreiben von Daten in eine Slave-Schaltung, Steuerbefehle zum Auslesen von Daten aus einer Slave-Schaltung sowie Steuerbefehle zum Schreiben von Daten in einen nichtflüchtigen Speicher.
  • Zusätzlich weist die elektronische Identifikationsschaltung einen Kondensator auf, der während einer über den Bus stattfindenden Kommunikation die elektronische Identifikationsschaltung mit Strom versorgt und welcher sich bei nicht stattfindender Kommunikation über den Bus auflädt.
  • Des Weiteren werden die bei der bidirektionalen Kommunikation zwischen der Master-Schaltung und der Slave-Schaltung übertragenen Daten und/oder Befehle derart kodiert, dass sie robust gegenüber elektromagnetischen Störungen sind, die bei einem Schweißvorgang der Schweißvorrichtung auftreten. Diese Kodierung ist als besonders vorteilhaft anzusehen, weil auf diesem Wege eine erhöhte Resistenz im Rahmen der bidirektionalen Datenübertagung übertragenen Daten erreicht wird.
  • Insbesondere vorteilhaft ist die Tatsache, dass die elektronische Identifikationsschaltung bei einer weiteren Ausführungsform einen zulässigen Schweißstromwert erfasst und mit einem vorab gespeicherten Schwellenwert vergleicht. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, dann wird eine Alarmmeldung an die Master-Schaltung ausgegeben und/oder der fließende Schweißstrom wird reduziert oder abgeschaltet. Der große Vorteil liegt darin, dass auf diese Art Schäden an Schweißbrenner bzw. Rohrbogen wie auch Werkstück vermieden werden können, welche durch eine Überhitzung entstehen können.
  • Zusätzlich bietet die elektronische Identifikationsschaltung die Möglichkeit, dass die Betriebsdauer des austauschbaren Rohrbogens aufgezeichnet wird und bei Überschreiten der maximal zulässigen Betriebsdauer eine Wartungsmeldung an die Master-Schaltung abgegeben wird und/oder der fließende Schweißstrom abgeschaltet wird. Daraus ergibt sich, dass es keine Überschreitungen der zulässigen Wartungsintervalle gibt und so eventuelle Folgeschäden vermieden werden können, was sich insbesondere in Bezug auf die Lebensdauer des Schweißbrenners und dessen Einzelkomponenten wie auch des Werkstücks günstig auswirkt.
  • Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 den schematischen Aufbau der Schweißvorrichtung;
  • 2 eine Schnittdarstellung der Einbausituation für die Schaltplatine mit integrierter Identifikationsschaltung im Rohrbogen;
  • 3 eine schematische Draufsicht auf den Anschlussbereich des Rohrbogens mit der Anordnung der bogenförmigen Schaltplatine in welche die elektronische Identifikationsschaltung integriert ist;
  • 4 ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bei der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung verwendeten Identifikationsschaltung.
  • Wie man aus dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erkennen kann, weist die Schweißvorrichtung einen Schweißbrenner 2 auf, der mittels eines mechanischen Kopplungselementes 7 an ein Schlauchpaket 6 anschließbar ist. Das Schlauchpaket 6 verbindet den über das mechanische Kopplungselement 7 angeschlossenen Schweißbrenner 2 mit einer zentralen Versorgungseinheit 8 der Schweißvorrichtung 1, die den Schweißbrenner 2 beispielsweise mit Strom und Schutzgas versorgt. Die Versorgungseinheit 8 kann beispielsweise den Schweißbrenner 2 mit einem elektrischen Schweißstrom versorgen. Die Versorgungsleitungen werden über das Schlauchpaket 6 geführt. Der erfindungsgemäße Schweißbrenner 2 besteht aus einem Brennerkörper 4 bzw. Brennergriff und einem Rohrbogen 3, wobei der Rohrbogen 3 eine bogenförmige Schaltplatine 5 enthält in welche eine elektronische Identifikationsschaltung 13 zur Identifikation mindestens eines Parameters des Schweißbrenners 2 integriert ist. 2 zeigt einen Schweißbrenner 2 mit der integrierten bogenförmigen Schaltplatine 5, wobei der Schweißbrenner 2, bestehend aus Brennerkörper und Rohrbogen 3, dargestellt ist. Ebenfalls ersichtlich ist die eingearbeitete Nut 9, in welcher die bogenförmige Schaltplatine 5 eingebettet ist. Wobei die Tiefe der eingearbeiteten Nut 9 beispielsweise einige Millimeter betragen kann bzw. an die Abmessungen der Schaltplatine 5 angepasst ist.
  • 3 zeigt eine Draufsicht des Anschlussbereichs des Rohrbogens 3 mit der Anordnung der bogenförmigen Schaltplatine 5. Daraus wird die Anordnung der bogenförmigen Schaltplatine 5 ersichtlich. Dabei verfügt die bogenförmige Schaltplatine 5 über elektrische Kontakte 10 über welche diese an den Bus 18 anschließbar ist. Zusätzlich erkennbar sind die Anschlüsse 12 für diverse Medien, wie beispielsweise für das benötigte Schutzgas oder ein Kühlmedium, welches zur Kühlung des Schweißbrenners 2 eingesetzt werden kann. Die elektronische Identifikationsschaltung 13, die sich auf der Schaltplatine 5 befindet, welche in der Nut 9 eingelassen ist, kann bei einer möglichen Ausführungsform über elektrische Kontakte an den Bus 18 der Schweißvorrichtung 1 angeschlossen werden. 4 zeigt ein Blockschaltdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bei dem erfindungsgemäßen Schweißbrenner 2 verwendeten elektronischen Identifikationsschaltung 13. Die Identifikationsschaltung 13 befindet sich auf einer Schaltplatine 5, die beispielsweise in eine Nut 9 des Brennerkörpers 4 eingebettet ist. Die elektronische Identifikationsschaltung 13 bzw. die bogenförmige Schaltplatine 5 ist über den Bus 18 an die zentrale Versorgungseinheit 8 der Schweißvorrichtung 1 angeschlossen. Bei einer möglichen Ausführungsform verläuft der Bus 18 über das in 1 dargestellte Schlauchpaket 6. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform handelt es sich bei dem Bus 18 um einen seriellen Bus. Der serielle Bus ist sowohl zur Stromversorgung der elektronischen Identifikationsschaltung 13 des Schweißbrenners 2 als auch zur Datenübertragung zwischen dem Schweißbrenner 2 und den restlichen Einheiten der Schweißvorrichtung 1 vorgesehen.
  • Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform, weist die elektronische Identifikationsschaltung 13 des Schweißbrenners 2 einen über den Bus 18 auslesbaren Datenspeicher 17 auf. Dieser Datenspeicher 17 dient zum Speichern von mindestens einem Parameter des Schweißbrenners 2. Ferner weist die Identifikationsschaltung 13 des Schweißbrenners 2 einen Mikroprozessor 14 auf, der an dem Bus 18 zur bidirektionalen Datenübertragung angeschlossen ist. Darüber hinaus ist der Mikroprozessor 14 an dem Datenspeicher 17 zum Einschreiben und/oder Auslesen von Daten angeschlossen.
  • In einer weiteren Variante ist der Datenspeicher 17 auf der Schaltplatine 5 der Identifikationsschaltung 13 fest vorgesehen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Datenspeicher 17 der Identifikationsschaltung 13 jeweils austauschbar.
  • In einer anderen Ausführungsvariante weist die Identifikationsschaltung 13 ferner Sensoren auf. Beispielsweise einen Temperatursensor 15 zur Erfassung einer bei dem Schweißbrenner 2 während des Schweißvorganges auftretenden Temperatur T. Weiterhin weist die Identifikationsschaltung 13 bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einen Stromsensor 16 zur Erfassung eines bei dem Schweißvorgang an den Schweißbrenner 2 gelieferten Schweißstromes I auf. Die in dem auslesbaren Datenspeicher 17 gespeicherten Parameter des Schweißbrenners 2 umfassen bei einer möglichen Ausführungsform einen Identifizierer bzw. Identifizierungswert ID zur eindeutigen Identifikation des austauschbaren Rohrbogens 3. Dabei kann sich der Identifizierer auf den Typ des jeweiligen austauschbaren Rohrbogens 3 beziehen, sodass überprüft werden kann, ob der Rohrbogen 3 für den Schweißbrenner 2 zulässig ist. Bei einer möglichen Ausführungsform sind in dem auslesbaren Datenspeicher 17 der Identifikationsschaltung 13 geometrische Abmessungen des Rohrbogens 3 gespeichert. Die geometrischen Abmessungen umfassen beispielsweise einen Krümmungswinkel α des Rohrbogens 3, so wie in 1 dargestellt, oder eine Länge des jeweiligen Rohrbogens 3. In dem auslesbaren Datenspeicher 17 können weitere Parameter des Schweißbrenners 2 abgelegt werden. Beispielsweise können in dem auslesbaren Datenspeicher 17 Daten bzw. ein Wert über einen zulässigen maximalen Schweißstrom Imax für den jeweiligen Schweißbrenner 2 gespeichert werden. Somit kann der Rohrbogen 3 der Schweißvorrichtung 1 übermitteln, für welchen maximalen Schweißstrom der Rohrbogen 3 ausgelegt ist. Dementsprechend kann die Schweißvorrichtung 1 eine Strombegrenzung vornehmen. Weiterhin ist es möglich, in dem Datenspeicher 17 eine maximal zulässige Betriebsdauer des Schweißbrenners 2 zu speichern. Weiter besteht die Möglichkeit, dass der vorab erwähnte Mikroprozessor 14 die von den Sensoren 15, 16 während des Schweißvorganges gelieferten Sensordaten zur Protokollierung des Schweißvorganges in den auslesbaren Datenspeicher 17 einschreibt. Alternativ kann der Mikroprozessor 14 die Sensordaten auch über den Bus 18 an die zentrale Versorgungseinheit 8 der Schweißvorrichtung 1 übertragen. Diese aufgezeichneten Sensordaten können bei einer möglichen Ausführungsform zusammen mit dem Identifizierer des Schweißbrenners 2 abgelegt werden. Diese mitprotokollierten Sensordaten erlauben es beispielsweise bei einem später erkannten Schaden, festzustellen, mit welchem Schweißbrenner 2 der Schweißvorgang durchgeführt wurde, wobei zur Auswertung zusätzlich die mitaufgezeichneten Sensordaten zur Verfügung stehen. Bei einer anderen möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißbrenners 2 bildet die Identifikationsschaltung 13, wie sie in 4 dargestellt ist, eine Slave-Schaltung, die mit einer Master-Schaltung des Schweißbrenners 2 gekoppelt ist, wobei die Master-Schaltung über den Bus 18 mit der Steuervorrichtung der Schweißvorrichtung 1 verbunden ist. Die Master-Schaltung kann sich beispielsweise im Schweißbrenner 2 befinden. Selbstverständlich kann die Master-Schaltung auch in der Schweißvorrichtung 1 angeordnet sein. Zusätzlich, neben der erfindungsgemäßen Slave-Schaltung, sind aber auch noch weitere Typen von Slave-Schaltungen möglich. So kann z. B. eine Slave-Schaltung für einen Vorschub einer Drahtelektrode zu dem Schweißbrenner 2 und/oder auch für eine Wire-break Vorrichtung, welche eine Klemmung der Drahtelektrode bewirkt, vorgesehen sein. Unterschiedliche Slave-Schaltungen können unterschiedliche Funktionen innerhalb der Schweißvorrichtung 1 wahrnehmen. Bei inaktiver Kommunikation zwischen der Slave-Schaltung und der Master-Schaltung (Idle State) ist bei einer möglichen Ausführungsform die Datenleitung zwischen der Master- und Slave-Schaltung auf logisch hoch (high) und lädt einen Speicherkondensator auf, der in jeder One-Wire-Slave-Schaltung des Bussystems integriert ist. Bei einer stattfindenden Kommunikation wird die Datenleitung des seriellen Buses 18 auf logisch niedrig (low) gezogen und die Slave-Schaltung wird aus ihrem Speicherkondensator mit Ladung Q gespeist. Die Slave-Schaltung kann selbstverständlich auch über den seriellen Bus 18 versorgt werden.
  • Über den Bus 18 werden bei einer anderen möglichen Ausführungsform zwischen der Identifikationsschaltung 13, die beispielsweise als Slave-Schaltung ausgebildet ist, und einer Master-Schaltung, die beispielsweise im Schweißbrenner 2 angeordnet ist, Befehle übertragen. Die Befehle umfassen beispielsweise Steuerbefehle zum Suchen nach verfügbaren Slave-Schaltungen, Steuerbefehle zum Einschreiben von Daten in eine Slave-Schaltung, Steuerbefehle zum Auslesen von Daten aus einer Slave-Schaltung sowie Steuerbefehle zum Schreiben von Daten in einen nichtflüchtigen Speicher. Die bei der bidirektionalen Kommunikation zwischen der Master-Schaltung und der Slave-Schaltung übertragenen Daten oder Befehle werden dabei vorzugsweise derart kodiert, dass sie robust gegenüber elektromagnetischen Störungen sind, die bei einem Schweißvorgang des erfindungsgemäßen Schweißbrenners 2 auftreten können.
  • Weiter besteht die Möglichkeit, dass die Identifikationsschaltung 13 des Rohrbogens 3 einen elektrischen Kondensator aufweist, der zur Stromversorgung der Identifikationsschaltung 13 dient. Dieser Kondensator versorgt die Identifikationsschaltung 13 bei einer über den Bus 18 stattfindenden Kommunikation lokal mit Strom. Findet über den Bus 18 keine Kommunikation statt, lädt sich der Kondensator über den Bus 18, beispielsweise einen seriellen Bus, auf.
  • Ebenfalls ist es möglich, dass die Identifikationsschaltung 13 den zulässigen Schwellenwert des Schweißstroms mittels eines Stromsensors 16 erfasst. Daraus folgt, dass bei Überschreiten eines Schwellenwertes eine Alarmmeldung an die Master-Schaltung abgegeben wird und der an den Schweißbrenner 2 geleitete Schweißstrom reduziert oder ganz abgeschaltet wird. Dabei ist es möglich, dass das Reduzieren oder das Abschalten des Schweißstromes durch den Mikroprozessor 14 der Identifikationsschaltung 13 lokal veranlasst wird. Alternativ kann dies aber auch durch die Master-Schaltung veranlasst werden.
  • Ebenso ist es möglich, dass die Identifikationsschaltung 13 die bei dem Schweißvorgang auftretende Schweißtemperatur an dem Schweißbrenner 2 erfasst. Bei Überschreiten eines Schwellenwertes der überwachten Schweißtemperatur kann die Identifikationsschaltung 13 ebenfalls eine Alarmmeldung an die Master-Schaltung der Schweißvorrichtung 1 senden und/oder den fließenden Schweißstrom reduzieren beziehungsweise abschalten.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante zeichnet die Identifikationsschaltung 13 ferner die Betriebszeit des Schweißbrenners 2 bzw. Rohrbogens 3 auf und sendet bei Überschreiten einer maximal zulässigen Betriebsdauer eine Wartungsmeldung an die Master-Schaltung der Schweißvorrichtung 1. Das ermöglicht wiederum, dass bei Überschreiten der maximal zulässigen Betriebsdauer der an den Schweißbrenner 2 fließende Schweißstrom abgeschaltet oder unterbunden wird.
  • Der in dem Datenspeicher 17 befindliche Identifizierer kann zusätzlich auch als Plagiatsschutz eingesetzt werden. Stellt beispielsweise die zentrale Master-Schaltung fest, dass der angekoppelte Schweißbrenner 2 keinen zulässigen Identifizierer des Herstellers der Schweißvorrichtung 1 enthält, kann die zentrale Versorgungseinheit 8 die Versorgung des Schweißbrenners 2 unterbinden.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die bidirektionale Datenübertragung bzw. bidirektionale Übertragung von Befehlen mithilfe eines seriellen Busses 18 stattfindet, wobei dieser Bus 18 auch ein One-Wire-Bus sein kann. Dabei handelt es sich um einen seriellen Bus, der eine Datenleitung aufweist, die sowohl zur Stromversorgung als auch zur Sende- und Empfangsleitung genutzt wird. Dazu weist der serielle Bus 18 zwei physikalische Verbindungen auf, nämlich Masse bzw. Ground GND sowie eine Datenleitung.

Claims (11)

  1. Schweißbrenner (2) einer Schweißvorrichtung (1) zum Schweißen von Werkstücken, welcher einen Brennerkörper (4) und einen Rohrbogen (3) umfasst, wobei der Schweißbrenner (2) an ein Schlauchpaket (6) der Schweißvorrichtung (1) anschließbar ist, wobei der Rohrbogen (3) eine elektronische Identifikationsschaltung (13) aufweist, welche zur Identifizierung mindestens eines Parameters des Rohrbogens (3) ausgebildet ist und auf einer bogenförmigen Schaltplatine (5) angeordnet ist, die in eine Nut (9) des Rohrbogens (3) eingebettet ist und über elektrische Kontakte (10) an einen seriellen Bus (18) anschließbar ist.
  2. Schweißbrenner (2) nach Anspruch 1, wobei die elektronische Identifikationsschaltung (13) eine Slave-Schaltung ist, welche mit einer Master-Schaltung des Schweißbrenners (2) oder der Schweißvorrichtung (1) verbunden ist, wobei über den seriellen Bus (18) zwischen der Slave-Schaltung und der Master-Schaltung Befehle übertragen werden, wobei die bei der bidirektionalen Kommunikation zwischen der Master-Schaltung und der Slave-Schaltung übertragenen Daten und/oder Befehle derart kodiert sind, dass sie robust gegenüber elektromagnetischen Störungen sind, die bei einem Schweißvorgang des Schweißbrenners (2) auftreten.
  3. Schweißbrenner (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der serielle Bus (18) sowohl zur Stromversorgung der elektronischen Identifikationsschaltung (13) als auch zur Datenübertragung zwischen der elektronischen Identifikationsschaltung (13) und einer Steuervorrichtung der Schweißvorrichtung (1) vorgesehen ist.
  4. Schweißbrenner (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) einen auslesbaren Datenspeicher (17) zum Speichern des mindestens einen Parameters des Schweißbrenners (2) aufweist.
  5. Schweißbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem auslesbaren Datenspeicher (17) der Identifikationsschaltung (13) gespeicherten Daten des Schweißbrenners (2) zumindest folgenden Inhalt aufweisen: einen Identifizierer zur eindeutigen Identifikation, geometrische Abmessungen wie insbesondere einen Krümmungswinkel (α) und eine Länge, einen zulässigen Schweißstrom (Is) und eine zulässige Betriebsdauer des Schweißbrenners (2).
  6. Schweißbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) zumindest einen Sensor aufweist, insbesondere einen Temperatursensor (15) zur Erfassung einer bei dem Schweißbrenner (2) während eines Schweißvorganges auftretenden Temperatur.
  7. Schweißbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) einen Kondensator aufweist, welcher während einer über den seriellen Bus (18) stattfindenden Kommunikation die Identifikationsschaltung (13) mit Strom versorgt und welcher sich bei nicht stattfindender Kommunikation über den seriellen Bus (18) auflädt.
  8. Schweißbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass über den seriellen Bus (18) Steuerbefehle zum Suchen nach verfügbaren Slave-Schaltungen, Steuerbefehle zum Einschreiben von Daten in eine Slave-Schaltung, Steuerbefehle zum Auslesen von Daten aus einer Slave-Schaltung sowie Steuerbefehle zum Schreiben von Daten in einen nichtflüchtigen Speicher übertragen werden.
  9. Schweißbrenner (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) einen Schweißstromwert des fließenden elektrischen Stroms (Is) mittels eines Stromsensors (16) erfasst und mit einem in dem auslesbaren Datenspeicher (17) der elektronischen Identifikationsschaltung (13) gespeicherten zulässigen Schweißstromwert vergleicht.
  10. Schweißbrenner (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) bei Überschreiten des zulässigen Schwellenwertes des überwachten Schweißstromes und/oder eines Schwellenwertes der überwachten Schweißtemperatur des Schweißbrenners (2) eine Alarmmeldung an die Master-Schaltung der Schweißvorrichtung (1) sendet und/oder den fließenden Schweißstrom reduziert oder abschaltet.
  11. Schweißbrenner (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Identifikationsschaltung (13) die Betriebsdauer des Schweißbrenners (2) aufzeichnet und bei Überschreiten einer maximal zulässigen Betriebsdauer eine Wartungsmeldung an die Master-Schaltung der Schweißvorrichtung (1) sendet und/oder den fließenden Schweißstrom abschaltet.
DE102012223214.1A 2012-12-14 2012-12-14 Schweißbrenner mit integrierter Identifikationsschaltung Active DE102012223214B4 (de)

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DE102012223214.1A DE102012223214B4 (de) 2012-12-14 2012-12-14 Schweißbrenner mit integrierter Identifikationsschaltung
PCT/EP2013/071828 WO2014090454A1 (de) 2012-12-14 2013-10-18 SCHWEIßBRENNER MIT INTEGRIERTER IDENTIFIKATIONSSCHALTUNG

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DE102012223214.1A DE102012223214B4 (de) 2012-12-14 2012-12-14 Schweißbrenner mit integrierter Identifikationsschaltung

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