DE102017009043A1 - Benutzerschnittstelle mit Piktogramm-Darstellung von Parametereinstellungen in Echtzeit - Google Patents

Benutzerschnittstelle mit Piktogramm-Darstellung von Parametereinstellungen in Echtzeit Download PDF

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Lance F. Guymon
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Abstract

Ein Lichtbogenerzeugungssystem umfassend einen Roboter (102), einen Lichtbogenbrenner (104), der an dem Roboter (102) angebracht ist, eine Stromversorgung, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Stromausgang an den Brenner (106) bereitzustellen, und eine Benutzerschnittstelle (114) zum Einstellen mehrerer Stromversorgungsparameter. Die Benutzerschnittstelle (114) umfasst ein Display. Das System enthält einen Prozessor (115), der dafür konfiguriert ist, jeweilige Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter zu empfangen, und dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Stromzufuhrparameter zu analysieren und das Display zur Anzeige einer Piktogrammwarnung (336), die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage eines Ergebnisses des Analysierens der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter zu steuern. Die Piktrogrammwarnung (336) gibt grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung an. Der Prozessor (115) ist dafür konfiguriert, eine oder mehrere der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter auf Grundlage eines vorbestimmten Betriebswinkels des Brenners (106) automatisch einzustellen.

Description

  • Der Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/403,315 vom 3. Oktober 2016 wird hiermit beansprucht.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Lichtbogenerzeugungssystem nach Anspruch 1 und ein Bogenschweißsystem gemäß der Ansprüche 8 und 11. Die vorliegende Offenbarung betrifft Steuereinrichtungen und Benutzerschnittstellen für Stromversorgungen für die Lichtbogenerzeugung, wie etwa Schweißstromversorgungen, Plasmaschneiderstromversorgungen und dergleichen. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere Steuereinrichtungen und zugehörige grafische Benutzerschnittstellen, die Informationen dynamisch in Echtzeit und auf eine visuelle bzw. grafische Weise darstellen, sowie Verfahren zum Einstellen von Stromversorgungsparametern unter Verwendung solcher Steuereinrichtungen und Benutzerschnittstellen.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Es ist im Bereich des Schweißens wohl bekannt, dass die Parameter einer Schweißsequenz angepasst werden, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Dies kann das Einstellen der Schweißstromversorgung auf eine bestimmte Spannung oder einen bestimmten Strom oder eine bestimmte Frequenz beinhalten. Für manche Schweißkonstruktionen kann es wünschenswert sein, eine tiefe Durchdringung der Schweißverbindung zu erzielen, während in einer anderen Anwendung Stromversorgungseinstellungen für eine tiefe Durchdringung die miteinander verbundenen Materialien beschädigen oder zerstören können. Dementsprechend kann der Bediener ein oder mehrere Schweißparameter einstellen, um das Material und die Verbindungskonfiguration für eine bestimmte Anwendung einander anzugleichen.
  • Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (engl. Gas Tungsten Arc Welding; GTAW) ist eine weithin bekannte Art von Schweißprozess, der auch als Wolfram-Inertgasschweißen (engl. Tungsten Inert Gas (TIG)) bekannt ist. Gas-Metall-Bogenschweißen (engl. Gas Metal Arc Welding; GMAW) und Lichtbogenschweißen (engl. Flux-Cored Arc Welding; FCAW) sind andere wohlbekannte Schweißprozesse. Stabschweißen (engl. Stick Welding; SMAW) und untergetauchtes Lichtbogenschweißen (engl. Submerged Arc Welding; SAW) sind noch andere Arten von Schweißprozessen. Jeder Schweißprozess verwendet eine Elektrode durch die Strom von einer Schweißstromversorgung geführt wird, um den Schweißbogen herzustellen. Beispiele für Schweißstromversorgungen sind phasenkontrollierte, pulsbreitenmodulierte und Wechselrichter-Stromversorgungen. Bei bestimmten Schweißprozessen wird die Elektrode konsumiert, wie etwa im Fall von GMAW-, FCAW- und Stabschweißen. Demgegenüber ist die Elektrode für den TIG-Schweißprozess nicht konsumierbar. Bei jeder Art des Schweißens werden die Schweißstromversorgungparameter zum Steuern des Schweißzyklus festgelegt.
  • Parameter, die zur Steuerung des Schweißprozesses verwendet werden, umfassen Elektrodenzuführrate, Strom und/oder Spannung. Manche GMAW-Schweißmaschinen verfügen außerdem über eine Induktivitätsteuerung, die sich auf die Reaktion der Stromquelle oder -versorgung auswirkt. Andere Schweißparameter können ein Wechselstromgleichgewicht umfassen, wobei die Schaltfolge der positiven Spannung um einen bestimmten Prozentwert größer ist als die der negativen Spannung, was in einer flacheren Bogendurchdringung resultiert. Das Gegenteil kann auch für eine tiefere Durchdringung gelten. Andere Aspekte des Schweißprozesses, einschließlich der Bogenbreite, oder der Art von Bogen, die von der Schweißstromversorgung produziert wird, werden auch von der Einstellung der Schweißsequenz oder des Schweißprofils beeinflusst. Weitere Parameter, die zur Steuerung des Schweißprozesses verwendet werden, umfassen Elektroden-Stickout (d. h. die Länge, mit der die Elektrode aus einer Kontaktspitze hervorsteht), Nahtlänge beim Nahtschweißen, Nahtform oder -muster und Nahtfrequenz.
  • Für eine ordnungsgemäße Steuerung sollten die Betriebsparameter auf die optimalen Einstellungen für eine bestimmte Anwendung (z. B. verwendeter Gasmix, Plattendicke und Art der Verbindung) eingestellt sein. Schweißmaschinen nach dem Stand der Technik haben es erforderlich gemacht, dass der Bediener die Einrichtungsparameter aus Tabellen oder Gleichungen berechnet. Alternativ können die Einstellungen auf der Erfahrung des Schweißers oder auf Versuch und Irrtum beruhen.
  • Falls der Schweißbediener fehlerhafte Daten bereitstellt oder die Einrichtungsparameter unzutreffend berechnet, könnte das Resultat eine schlechte Schweißqualität oder eine ineffiziente Verwendung der Schweißmaschine und der Verbrauchsmaterialien sein. Die Schweißqualität hängt daher von der richtigen Einrichtung der Schweißparameter ab. Erfahrenere Bediener verstehen genau, welche Auswirkungen eine bestimmte Einstellung im Schweißprofil auf die Schweißverbindung haben wird. Weniger erfahrene Schweißer können jedoch durch Angleichen des Schweißprofils auf verschiedene Weisen experimentieren bis das gewünschte Schweißergebnis erzielt wurde. Das kann in verringerter Qualität, verlorener Produktivität und höheren Materialkosten resultieren.
  • Das am 24. August 2010 erteilte U.S. Patent Nr. 7,781,700 , das durch Bezugnahme hierin mit aufgenommen wird, offenbart eine Schweißbenutzerschnittstelle, die einem Bediener hilft zu verstehen, wie Veränderungen des Schweißprofils sich auf den Schweißprozess auswirken. Ein grafisches Display auf der Schweißstromversorgung erlaubt es dem Bediener die Schweißparameter anzupassen, wie etwa Aspekte der Schweißwellenform, und visuell zu beobachten, wie solche Änderungen sich auf die Wellenform auswirken. Das grafische Display stellt auch Piktogramme oder Symbole dar, die zeigen, wie die Veränderungen der Schweißparameter sich auf den Schweißprozess auswirken.
  • Es wäre wünschenswert, intuitive, grafische Angaben von unangebrachten Parametereinstellungen darzustellen, die einen Bediener vor den ungeeigneten Einstellungen und deren potenzielle Auswirkungen auf die resultierende Schweißarbeit warnen. Es wäre auch wünschenswert, dem Bediener Parameterselektionen und/oder -einstellungen auf eine intuitive, grafische Weise bereitzustellen. Schweiß- und Plasmaschneidevorgänge werden oft automatisch von Robotern durchgeführt und es wäre ferner wünschenswert, grafische Benutzerkontrollen für sowohl den Roboter als auch die Brennerstromversorgung in einer einzelnen Benutzerschnittstelle zu vereinigen.
  • BESCHREIBUNG
  • Im Hinblick auf eine Verbesserung der Bedienung und um die vorgenannten Nachteile und Problemstellungen zu überwinden, schlägt die Erfindung ein Lichtbogenerzeugungssystem nach Anspruch 1 vor sowie ein Bogenschweißsystem gemäß der Ansprüche 8 und 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die folgende Zusammenfassung stellt eine vereinfachte Zusammenfassung dar, um ein grundlegendes Verständnis für einige Aspekte der Vorrichtungen, Systeme und Verfahren, die hierin diskutiert werden, zu ermöglichen. Diese Zusammenfassung bietet keinen erschöpfenden Überblick über die Vorrichtungen, Systeme und Verfahren, die hierin diskutiert werden. Sie ist nicht dafür vorgesehen, kritische Elemente zu identifizieren oder den Umfang solcher Vorrichtungen, Systeme und Verfahren darzustellen. Ihr einziger Zweck ist die Darstellung einiger Konzepte in vereinfachter Form als eine Einleitung zu der ausführlicheren Beschreibung, die später dargestellt wird.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtbogenerzeugungssystem bereitgestellt. Das Lichtbogenerzeugungssystem umfasst einen Roboter, einen Lichtbogenbrenner, der an dem Roboter angebracht ist, eine Stromversorgung, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Stromausgang an den Lichtbogenbrenner bereitzustellen, und eine Benutzerschnittstelle zum Einstellen mehrerer Stromversorgungsparameter. Die Benutzerschnittstelle umfasst ein Display. Das System enthält ferner einen Prozessor, der dafür konfiguriert ist, die jeweiligen Einstellungen der mehreren Stromversorgungseinstellungsparameter zu empfangen. Der Prozessor ist ferner dafür konfiguriert, die Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter zu analysieren und das Display zu steuern, so dass es eine Piktogrammwarnung, die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage des Analysierens der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter anzeigt. Die Piktogrammwarnung gibt grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung an. Der Prozessor ist dafür konfiguriert, eine oder mehrere der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter auf Grundlage eines vorbestimmten Betriebswinkels des Lichtbogenbrenners automatisch einzustellen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bogenschweißsystem bereitgestellt, das einen Roboterarm, eine Robotersteuereinrichtung, die dafür konfiguriert ist, die Bewegung des Roboterarms zu steuern, einen Schweißbrenner, der an dem Roboterarm befestigt ist, eine Schweißstromversorgung, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Stromausgang an den Schweißbrenner bereitzustellen, und ein Roboter-Bedientableau, das operativ mit der Robotersteuereinrichtung verbunden ist, umfasst. Das Roboter-Bedientableau umfasst eine Benutzerschnittstelle zum Einstellen mehrerer Schweißparameter der Schweißstromversorgung, wobei die Benutzerschnittstelle ein Display umfasst. Die Robotersteuereinrichtung und/oder das Roboter-Bedientableau enthalten einen Prozessor, der dafür konfiguriert ist, jeweilige Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu empfangen und eine oder mehrere der Einstellungen auf Grundlage eines vorbestimmten Schweißwinkels des Schweißbrenners automatisch einzustellen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bogenschweißsystem bereitgestellt, das eine Stromversorgung umfasst, die dafür konfiguriert ist, eine Schweißleistung an eine Schweißelektrode bereitzustellen, eine Benutzerschnittstelle zum Einstellen mehrerer Schweißparameter, wobei die Benutzerschnittstelle ein Display umfasst, und einen Prozessor, der operativ mit der Benutzerschnittstelle verbunden ist, um jeweilige Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu empfangen. Der Prozessor ist dafür konfiguriert, die Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu analysieren und das Display zu steuern, so dass es eine Piktogrammwarnung, die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage eines Ergebnisses des Analysierens der Einstellungen der mehreren Schweißparameter anzeigt. Die Piktogrammwarnung gibt grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung an. Der Prozessor ist ferner dafür konfiguriert, mehrere beispielhafte Schweißraupenpiktogramme zusammen mit grafischen Angaben der Einstellungsrichtung darzustellen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • In der Zeichnung zeigt
  • 1 ein beispielhaftes Lichtbogenerzeugungssystem;
  • 2 ein Blockdiagramm;
  • 3 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 4 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 5 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 6 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 7 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 8 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 9 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 10 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 11 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 12 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 13 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 14 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 15 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 16 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle;
  • 17 ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle; und
  • 18 ein Flussdiagramm.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Steuereinrichtungen und Benutzerschnittstellen für Stromversorgungen für die Lichtbogenerzeugung, wie etwa Schweißstromversorgungen, Plasmaschneider, Plattier- und Auftragsschweißgeräte und dergleichen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Robotersysteme, die solche Stromversorgungen enthalten, und auch Steuereinrichtungen und zugehörige grafische Benutzerschnittstellen, die Informationen dynamisch in Echtzeit und auf eine visuelle bzw. grafische Weise darstellen, sowie Verfahren zum Einstellen von Stromversorgungsparametern unter Verwendung solcher Steuereinrichtungen und Benutzerschnittstellen. Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um sich auf dieselben Elemente zu beziehen. Es versteht sich, dass die verschiedenen Zeichnungen nicht notwendigerweise von einer Figur zur anderen oder innerhalb einer bestimmten Figur maßstabsgetreu sind, und insbesondere, dass die Größe der Komponenten willkürlich gezeichnet ist, um das Verständnis der Zeichnungen zu erleichtern. In der folgenden Beschreibung sind zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein genaues Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten in der Praxis umgesetzt werden kann. Weiterhin sind auch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich und es ist möglich, die Erfindung auf andere Weisen als die beschriebenen in der Praxis umzusetzen und auszuführen. Die zur Beschreibung der Erfindung verwendete Terminologie und Ausdrucksweise wird zum Zweck der Förderung eines Verständnisses der Erfindung verwendet und darf nicht als einschränkend aufgefasst werden.
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Robotersystem 100. Das System enthält eine sich bewegende mechanische Anordnung, die ein Werkzeug stützt. Die sich bewegende mechanische Anordnung kann ein Roboter 102 sein, wie etwa ein Sechsachs-Gelenk-Industrieroboter, wie gezeigt, oder andere Arten sich bewegender mechanischer Anordnungen, wie etwa ein Orbitalrohrschweißgerät. An dem Roboter 102 ist ein End-of-Arm-Werkzeug oder Endeffektor angebracht. Beispielhafte End-of-Arm-Werkzeuge sind u. a. Lichtbogenbrenner 104, wie etwa Bogenschweißbrenner und Plasmaschneidbrenner.
  • Zur leichteren Erklärung werden Aspekte des Systems im Kontext eines Lichtbogenschweißsystems, bei dem ein Bogenschweißbrenner verwendet wird, besprochen. Es versteht sich jedoch, dass solche Aspekte auch auf andere Arten von Systemen und Werkzeugen zutreffen, wie etwa Plasmaschneider und dergleichen.
  • Der Brenner 104 kann eine Elektrode 106 enthalten, wie etwa eine abschmelzbare Drahtelektrode, über die ein Bogen 108 zwischen dem Brenner und einem Werkstück 110 zum Durchführen eines Schweißvorgangs auf dem Werkstück erzeugt wird. Der Roboter 102 steuert die Bewegungen des Brenners 104 während des Schweißens auf Grundlage der Steueranweisungen von einer computerbasierten Robotersteuereinrichtung 112. Unter Bezugnahme auf 2 kann die Robotersteuereinrichtung 112 einen Prozessor 111, Speicher 113, eine Benutzerschnittstelle 114 und ferner zusätzliche Komponenten enthalten, die zum Steuern der Bewegungen des Roboters 102 benötigt werden. Der Speicher 113 (z. B. nicht-transitorisches computerlesbares Medium) kann programmierte Anweisungen speichern, die, wenn sie von dem Prozessor 111 ausgeführt werden, die Robotersteuereinrichtung 112 veranlassen, die ihnen hierin zugeschriebene Funktionalität durchzuführen.
  • Die Robotersteuereinrichtung 112 umfasst ein handgeführtes Roboter-Bedientableau oder Unterweisungs-Tableau 116, das operativ mit der Robotersteuereinrichtung verbunden ist. Das Bedientableau 116 umfasst eine Benutzerschnittstelle 118 mit einem Display und verschiedenen Benutzereingaben. Das Bedientableau 116 kann seinen eigenen Prozessor 115, Speicher 117 usw. zum Speichern programmierter Anweisungen, die, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, das Bedientableau 116 veranlassen, die ihm hierin zugeschriebene Funktionalität auszuführen, enthalten. Unter Verwendung des Bedientableau 116 kann ein Bediener verschiedene Vorgänge, die von dem Roboter 102 auszuführen sind, programmieren oder einstellen. Der Bediener kann auf einem Display der Benutzerschnittstelle 118 auch Informationen über den Roboter 102 einsehen und Informationen über den Vorgang, den der Roboter an dem Werkstück 110 unter Verwendung des Brenners 106 ausführt.
  • Das System 100 umfasst ferner eine Stromversorgung 120. Die Stromversorgung 120 stellt eine elektrische Ausgangsleistung an den Brenner 104 zum Erzeugen des Bogens 108 bereit. Die Stromversorgung 120 wandelt elektrische Eingangsleistung (z. B. Versorgerstrom) in eine geeignete Bogenwellenform (z. B. eine Schweiß-Wellenform) zum Durchführen eines Vorgangs an dem Werkstück 110. Die Stromversorgung 120 kann elektronische Schaltungen (z. B. PWM-Wechselrichter, Gleichstromsteller usw.) zum Erzeugen einer gewünschten Bogenwellenform umfassen. Die Stromversorgung 120 kann ferner einen Prozessor 119, Speicher 121 und eine Benutzerschnittstelle 122 zum Einstellen verschiedener Parameter des Vorgangs, der an dem Werkstück 110 durchgeführt wird, umfassen (z. B. Spannung, Strom, Drahtzuführgeschwindigkeit, Wechselstromgleichgewicht usw.). Wie die Robotersteuereinrichtung 112 und das Bedientableau 116 kann der Speicher 121 der Stromversorgung 120 programmierte Anweisungen speichern, die, wenn sie von dem Prozessor 119 ausgeführt werden, die Stromversorgung veranlassen, die ihr hierin zugeschriebene Funktionalität durchzuführen.
  • Wie in 2 gezeigt sind die Robotersteuereinrichtung 112 und das Bedientableau 116 für bidirektionale Kommunikationen operativ verbunden. Die Kommunikationen können verdrahtet oder drahtlos sein. Verschiedene Parameter der Robotersteuereinrichtung 112 können an das Bedientableau 116 übertragen werden und an dem Bedientableau eingestellt werden, beispielsweise über die Benutzerschnittstelle 118 auf dem Bedientableau. Die Robotersteuereinrichtung 112 kann auch operativ mit der Stromversorgung 120 für bidirektionale Kommunikationen damit verbunden werden. Die Robotersteuereinrichtung 112 und die Stromversorgung 120 können Betriebsinformationen und Parametereinstellungen kommunizieren, um die Bewegungen des Roboters 102 mit dem Zustand des Bogens während des Schweißens des Werkstücks 110 zu koordinieren. In bestimmten Ausführungsformen kann die Robotersteuereinrichtung 112 Parameter in der Stromversorgung 120 festlegen oder einstellen und die Stromversorgung kann Parameter in der Robotersteuereinrichtung festlegen oder einstellen. Das Bedientableau 116 kann auch Stromversorgungsparameter empfangen und darstellen, entweder direkt von der Stromversorgung oder über die Robotersteuereinrichtung 112. Das Bedientableau 112 kann somit operativ mit der Stromversorgung 120 verbunden sein und es einem Bediener ermöglichen, die Stromversorgungsparameter direkt von dem Bedientableau aus zu sehen und einzustellen.
  • Die vorstehend diskutierten Benutzerschnittstellen 114, 118, 122 können Displays zum grafischen Darstellen von Parametern, wie etwa Roboterparameter, Schweißparameter, Plasmaschneideparameter usw., in Form von Piktogrammen an den Bediener enthalten und dem Bediener visuell anzeigen, wie Veränderungen der Parameter sich auf einen Roboterprozess, einen Schweißprozess, einen Plasmaprozess und dergleichen auswirken. Die Darstellung der Prozessveränderungen bei Einstellen der Parameter kann in Echtzeit erfolgen. Das heißt, wenn ein Parameter geändert wird, ändert sich auch die piktografische Darstellung des Parameters, Verfahrens oder anderen Resultats des Prozesses. Ferner können Parameter durch Auswählen aus mehreren piktografischen Darstellungen der Parameter, die jeweils unterschiedlichen Werten oder Einstellungen der Parameter entsprechen, verändert werden.
  • Die Displays der verschiedenen Benutzerschnittstellen 114, 118, 122 können von einer elektronischen Schaltung, die einen Displayspeicher und eine Displayverarbeitungsschaltung umfasst, gesteuert werden. Die Displayverarbeitungsschaltung kann einen Prozessor enthalten, der separat von dem ist, der für die Steuerung der Vorrichtung, in der das Display angeordnet ist, verwendet wird. Die Displays können Touchscreen-Displays sein und die Displays können verschiedenen Eingabevorrichtungen, wie etwa Softkeys und Drehgeber, die Teil der Benutzerschnittstellen 114, 118, 122 bilden, zugeordnet sein.
  • Wie bereits erwähnt können die Displays Piktogramme zeigen, die einen Abschnitt oder Parameter eines Roboterprozesses, eines Schweißprozesses oder die Kombination aus Roboterbewegungen und dem Schweißprozess darstellen. Das Display kann beispielsweise ein Piktogrammsymbol zeigen, das die Spitze eines Schweißbrenners, eine Schweißelektrode und ein Werkstück darstellt. Parametereinstellungen können visuell durch Verändern der Erscheinung des Piktogramms in Echtzeit gezeigt werden. Wenn beispielsweise Elektroden-Stickouts eingestellt werden würden, kann die Einstellung durch Ändern (Erweitern/Zurückziehen) der Länge, mit der die Elektrode aus dem Schweißbrenner hervorsteht, dargestellt werden. Auch das Resultat einer Einstellung des Stickouts an der Schweißstelle selbst kann piktografisch oder in einem animierten Schweißprozess gezeigt werden. Die Form einer dargestellten Schweißraupe (konvex, konkav usw.) kann sich beispielsweise gemäß der Einstellung des Stickouts ändern. Ein anderes Beispiel sind Veränderungen eines Nahtmusters, das von dem Roboter 102 ausgeführt wird. Während der Bediener einen Parameter, wie etwa die Nahtfrequenz, ändert, kann eine visuelle Darstellung entweder einer „engeren” oder „lockereren” Naht dargestellt oder simuliert werden und die resultierende Schweißung und die Auswirkungen auf die Schweißung (z. B. Wellung) können gezeigt werden. Ferner können dem Bediener piktografische Warnungen bereitgestellt werden, wenn bestimmte Parametereinstellungen als inkorrekt festgestellt werden sollten. Die piktografischen Warnungen können ferner grafisch darauf hindeuten, wie ein Parameter verändert werden sollte (z. B. hoch, runter, ein, aus usw.). Solch eine Piktogramm-basierte Darstellungsmethode kann es dem Bediener ermöglichen, die Auswirkungen von Parameterveränderungen leichter zu verstehen, ohne dass er tatsächlich mit den geänderten Einstellungen schweißen muss, um ihre Auswirkungen festzustellen. Wenn der Bediener die Werte oder Einstellungen für unterschiedliche Variablen oder Parameter ändert, anstatt zu versuchen sich eine Änderung der Parameter und die Auswirkungen der Änderungen vorzustellen, können die Displays in Echtzeit eine visuelle Darstellung der Änderung vor dem Schweißen bereitstellen. Das grafische Display eines Parameters als ein Piktogramm und die visuelle Darstellung der Auswirkung(en) auf die resultierende Schweißung aufgrund einer Änderung der Parameter können einem Bediener eine äußerst intuitive Steuerschnittfläche bereitstellen.
  • Mehrere Schnittstellenbildschirme zum Steuern des Betriebs des Roboters 112 und der Stromversorgung 120 werden nun diskutiert. Die Schnittstellenbildschirme können auf jeder der vorstehend beschriebenen Benutzerschnittstellen 114, 118, 122 unter Kontrolle jedes der vorstehend beschriebenen Prozessoren 111, 115, 119 dargestellt werden. Da das Bedientableau 116 jedoch in der Hand gehalten wird und tragbar ist, kann es wünschenswert sein, die Schnittstellenbildschirme auf dem Bedientableau zu implementieren und das Bedientableau als eine gemeinsame Benutzerschnittstelle für die Robotersteuereinrichtung 112 und die Stromversorgung 120 zu verwenden.
  • 3 zeigt ein Bildschirmfoto einer beispielhaften Benutzerschnittstelle zum Steuern eines Schweißprozesses, einschließlich der Bewegungen des Roboterarms 102 (1) und des Betriebs der Stromversorgung 120 und der Erzeugung des Bogens 108. Der Bildschirm in 3 ist ein Hauptbildschirm 300 auf dem mehrere andere Kontrollbildschirme ausgewählt werden können. Insbesondere kann über Symbole auf dem Hauptbildschirm 300 auf einen oder mehrere Bildschirm/e für die Schweißungsbearbeitung und -abstimmung (Abstimmung 302), den Stromversorgungsstatus und verschiedene manuelle Funktionen (Schweißer 304), die Nahtverfolgungsstatus und -abstimmung (WolfTrack 306), die Schweißmodusauswahl (Einrichtung 308) und andere Einstellungen (Einstellungen 310) zugegriffen werden.
  • 46 zeigen Bildschirmfotos 312, 314, 316, die der Schweißmodusauswahl (Einrichtung 308) entsprechen. Schweißmodi können von den in 46 gezeigten Bildschirmen aus gesucht, ausgewählt und bearbeitet werden. Eine Vielzahl verschiedener verfügbarer Schweißmodi kann dargestellt werden und einer für die Verwendung und/oder das Bearbeiten ausgewählt werden. Jeder Schweißmodus kann eine eindeutige Kennung (Zahl, Name usw.) aufweisen. Die Auswahl eines bestimmten Schweißmodus kann die Darstellung der dem gewählten Modus entsprechenden Eigenschaften auslösen, wie etwa den durchzuführenden Schweißprozess (GMAW), Gasart, Elektrodeneigenschaften, Drahtzuführgeschwindigkeit, Spannung, Strom und dergleichen. Der Wert der gespeicherten Parameter für den ausgewählten Schweißmodus kann dargestellt und, falls gewünscht, verändert werden. In 4 ist ein „Modus 21” markiert. Das Auswählen des „Info”-Symbols 318 kann den Bildschirm 314 (5) starten, der ausführliche Informationen über den ausgewählten Schweißmodus bereitstellt. Der ausgewählte Schweißmodus oder die Parameter des gewählten Schweißmodus können an die Stromversorgung zur Verwendung während eines Schweißvorgangs durch den Roboter kommuniziert werden. Das Auswählen des „Suche”-Symbols 320 kann einen Suchbildschirm 316 (6) zum Durchsuchen der verschiedenen verfügbaren Schweißmodi gemäß spezifischer Parameter (z. B. Schweißprozess, Drahttyp, Gasart usw.) starten.
  • 7 zeigt ein Bildschirmfoto eines Bildschirms 318 für Nahtverfolgungsstatus und -abstimmung (WolfTrack 306). Verschiedene, der Schweißnahtverfolgung zugeordnete, Parameter können angezeigt und/oder verändert werden, wie etwa: Verfolgungsmodus, Gain Y, Gain Z, Referenzspannung, Referenzstrom, tatsächliche Spannung, tatsächlicher Strom, Y- und Z-Korrekturen usw. Der aktuelle Status 320 des Nahtverfolgers kann dem Bediener angezeigt werden, wie etwa ob der Nahtverfolger aktiv ist oder nicht oder ob er sich in einem Fehlerzustand befindet, ob der oder die Verfolgungssensor/en OK ist/sind, ob ein Bogen festgestellt wird usw. Die Resultate des Änderns der Verfolgungsparameter können als ein Bild oder animierte Schweißsimulation 322 dargestellt werden, um schnell die Auswirkungen der Veränderungen an den Bediener zu übermitteln.
  • 8 zeigt ein Bildschirmfoto eines Bildschirms zum Stromversorgungsstatus und manuellen Funktionen (Schweißer 304). Auf diesem Bildschirm können Stromversorgungsparameter, wie etwa die Schweißspannung, der Strom und die Drahtzuführgeschwindigkeit eingesehen und eingestellt werden. Auch der aktuelle Status 326 des Schweißvorgangs kann dargestellt werden, wie etwa ob Gas und Wasser aktiviert sind und jedwede damit zusammenhängende Probleme, ob der Schweißdraht verklemmt ist usw. Der Bildschirm 324 enthält Piktogramme 328, 330, über die die Drahtzuführgeschwindigkeit nach oben und unten angepasst werden kann.
  • 914 zeigen Bildschirmfotos, die Bildschirmen zur Schweißungsbearbeitung und -abstimmung (Abstimmung 302) entsprechen. In 910 können Schweiß- und Roboterparameter, wie etwa Schweißgeschwindigkeit, Nahtlänge, Nahtbreite, Halt links, Halt rechts, Schweißermodus, Volt und Drahtzuführgeschwindigkeit ausgewählt und, falls gewünscht, geändert werden. Das Markieren eines der Schweiß- oder Roboterparameter in einem ersten Fenster 332 kann Auswahl- oder Änderungsmöglichkeiten für den Parameter in einem zweiten Fenster 334 bereitstellen. Die Auswirkungen des Änderns eines Parameters können grafisch in einem Piktogramm oder einer Animation und/oder in einem Textformat dargestellt werden.
  • Wie vorstehend erwähnt können die hierin diskutierten Schnittstellenbildschirme auf der Benutzerschnittstelle 118 des Bedientableaus 116 (2) dargestellt werden und die Parameter für den Roboter 102 und die Stromversorgung 120 können unter Verwendung des Bedientableaus eingestellt und geändert werden. Der Prozessor 115 in dem Bedientableau 116 kann die Einstellungen von dem Bediener über die Benutzerschnittstelle 118 empfangen und die Einstellungen an die Robotersteuereinrichtung 112 und/oder die Stromversorgung 120 übertragen. Der Prozessor 115 in dem Bedientableau 116 kann auch aktuelle Parametereinstellungen von der Robotersteuereinrichtung 112 und/oder der Stromversorgung 120 zur Darstellung und für Einstellungen durch den Bediener empfangen.
  • Das Bedientableau 116 kann akzeptable Bereiche für Parametereinstellungen zum Vergleich mit aktuellen Einstellungen, die vom Bediener eingegeben werden, empfangen und/oder speichern. Der Prozessor 115 kann die aktuellen Einstellungen durch einen Vergleich mit den akzeptablen Bereichen, die von der Robotersteuereinrichtung 112 oder der Stromversorgung 120 empfangen werden, analysieren. Falls eine aktuelle Parametereinstellung des Bedieners außerhalb des akzeptablen Bereichs liegt, kann der Prozessor 115 das Display steuern, so dass es eine Piktogrammwarnung anzeigt, die der aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, und angibt, dass die aktuelle Einstellung außerhalb des Bereichs liegt. Weiterhin kann die Piktogrammwarnung grafisch eine empfohlene Angleichung für die aktuelle Parametereinstellung angeben, um sie innerhalb des akzeptablen Bereichs zu bringen. Die Piktogrammwarnung könnte beispielsweise eine empfohlene Angleichungsrichtung für den Parameter zeigen oder ob der Parameter aktiviert oder deaktiviert werden sollte. Eine beispielhafte Piktogrammwarnung 336 wird in 9 für den Parameter WFS („Wire Feed Speed”; Drahtzuführungsgeschwindigkeit) gezeigt. In Fenster 334 lässt sich sehen, dass das Bedientableau einen akzeptablen, gültigen WFS-Bereich von 50 bis 490 ipm („Inches per Minute”; Zoll pro Minute, ca. 127 bis ca. 1.244,6 cm pro Minute) von der Stromversorgung für den aktuellen Schweißprozess erhalten hat. Die WFS-Einstellung liegt jedoch bei 661 ipm (ca. 1.678,94 cm/min). Da die aktuelle WFS-Einstellung außerhalb des akzeptablen Bereichs liegt, zeigt das Bedientableau eine Piktogrammwarnung 336 in Form eines nach unten weisenden Pfeils mit einem Ausrufezeichen. Die Warnung 336 kann auch Farbe enthalten, wie etwa Rot oder Gelb, um anzuzeigen, dass eine Angleichung empfohlen wird. Das Piktogrammbild liefert gleichzeitig eine Warnung und zeigt die empfohlene Angleichungsrichtung (nach unten) für die Parametereinstellung an.
  • In 11 lässt sich sehen, dass dem Bediener zusätzliche piktografische Informationen zu den außerhalb des Bereichs liegenden Parametereinstellungen bereitgestellt werden können. Das Auswählen des „Info”-Symbols 338 löst die Anzeige der zusätzlichen Informationen für den markierten Parameter aus. Die piktografischen Informationen können eine Angleichungsrichtung 340 für den Parameter und einen Querschnitt einer nicht ordnungsgemäßen Schweißraupe 342 enthalten. Die Angleichungsrichtung 340 kann den Bediener darüber informieren, wie der gewählte Parameter eingestellt wird, falls die nicht ordnungsgemäße Schweißraupe 342 auftritt oder erwartet wird. Falls beispielsweise eine konvexe Schweißraupe, ein Durchbrennen, Unterschnitte, übermäßiges Spratzen oder ein erratischer Bogen auftritt oder erwartet wird, sollte die WFS wie von der angezeigten Angleichungsrichtung 340 angegeben reduziert werden. Wenn hingegen eine konkave Raupe oder schlechte Schweißdurchdringung auftritt oder erwartet wird, sollte die WFS erhöht werden. In bestimmten Ausführungsformen wird von dem Prozessor der „außerhalb des Bereichs”-Status eines Parameters dazu verwendet, um nur zusätzliche piktografische Informationen anzuzeigen, die einer empfohlenen Angleichungsrichtung des außerhalb des Bereichs liegenden Parameters entsprechen. In 9 kann beispielsweise, weil die WFS zu hoch eingestellt ist und die empfohlene Angleichungsrichtung nach unten weist, das Auswählen des Info-Symbols 338 nur in der Anzeige zusätzlicher Informationen zu der Abwärtsangleichung der WFS resultieren und die Anzeige von Bildern nicht ordnungsgemäßer Schweißraupen, die das Resultat sein könnten, wenn die WFS nicht nach unten angepasst wird. Die untauglichen Schweißraupen könnten auch auf animierte Weise dargestellt werden, falls gewünscht.
  • Die Bildschirme Schweißungsbearbeitung und -abstimmung können ein „Sperr”-Symbol 342 enthalten. Schweißen, Nahtverfolgung und Nähte können von den Bildschirmen für die Schweißungsbearbeitung und -abstimmung durch Auswahl des Sperr-Symbols 342 und dann durch Auswählen eines Symbols, das einer Aktivierung/Deaktivierung des Vorgangs entspricht, aktiviert und deaktiviert werden.
  • 13 und 14 zeigen zusätzliche grafische Informationen, die an einen Bediener übermittelt werden können. Es können beispielsweise die Erscheinung unterschiedlicher Nahtformen 344, die zur Auswahl zur Verfügung stehen, dargestellt werden, oder unterschiedliche Nahtlängen 346 und/oder Frequenzen. Die resultierenden Werkstücke und Schweißraupe können ebenfalls dargestellt werden. Es kann beispielsweise die resultierende Schweißraupe, wenn die Nahtfrequenz geändert wird, gezeigt werden. Wie in 14 gezeigt können die Nahtformen oder -muster in einer perspektivischen, dreidimensionalen Ansicht, die die Höhe und Breite des Nahtmusters entlang einer Bewegungslänge des Schweißbrenners zeigt, dargestellt werden. Ein Bediener kann eine gewünschte Nahtform, Frequenz, Länge usw. aus den gezeigten Bildern auswählen und die Robotersteuereinrichtung kann die Bewegungen des Roboterarms steuern, um auf dem Werkstück eine Schweißraupe zu erzeugen, die dem ausgewählten Bild entspricht.
  • In den Bildschirmen Schweißungsbearbeitung und -abstimmung können Schweißvorlagen zur Verwendung während eines Schweißvorgangs erzeugt oder geladen werden. Die Vorlagen können in einem oder mehreren der vorstehend diskutierten Speicher für den Zugriff durch einen oder mehrere der Prozessoren gespeichert werden. Die Vorlagen können sowohl Stromversorgungsparameter als auch Roboterparameter zum Definieren eines gesamten oder eines im Wesentlichen gesamten Schweißvorgangs enthalten. 1517 zeigen beispielhafte Vorlagenbildschirme. Die Bildschirme Schweißungsbearbeitung und -abstimmung (914) können ein „Vorlagen”-Symbol 348 zum Aktivieren eines Vorlagen-Such-Bildschirms 350 enthalten. Auf dem Vorlagen-Such-Bildschirm 350 können verfügbare gespeicherte Vorlagen auf Basis von Kriterien, wie etwa Schweißverbindungsart, Schweißposition (z. B. 1F4F, 1G4G usw.), Werkstückdicke, Metallart oder andere Parameter, gefiltert werden. Es können auch bestimmte Filterparameter piktografisch dargestellt 352 werden, wie etwa die Art der Schweißverbindung und Schweißposition. Aus einer Liste von Vorlagen 354 kann eine spezifische Schweißvorlage ausgewählt werden, die die Filterkriterien erfüllt.
  • Zum Anzeigen ausführlicher Informationen über eine Vorlage kann ein „Info”-Symbol 356 ausgewählt werden. Wie in 16 gezeigt können die ausführlichen Informationen den Namen der Vorlage, ihren Autor, das Schweißmaterial, die Schweißart und -position, die Materialdicke, die Schweißgröße und andere Informationen (z. B. Nahtmuster, Nahtlänge und Frequenz, Stromversorgungsparameter usw.) enthalten. Die Vorlagen können CARW („Computer Assisted Robotic Welding”; Computerunterstütztes Roboterschweißen) Daten 358, wie etwa Arbeitswinkelbereich, Bewegungswinkelbereich, Ebenenwinkelbereich und Rollwinkelbereich (Brennerwinkel) enthalten. Das Auswählen eines „Info”-Symbols 360, das CARW-Daten zugeordnet ist, kann piktografische Anzeigen der CARW-Daten aktivieren, wie in 17 gezeigt. In 17 lässt sich sehen, dass die CARW-Winkel-Daten Bereiche verschiedener Schweiß- oder Betriebswinkel für die Brenner sind. Die Bereiche der Schweißwinkel können einen Nominalwert für den Brennerwinkel zusätzlich zu Maximal- und Minimalwerten enthalten.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann der Bereich der Brennerwinkel Stromversorgungsparametern zugeordnet werden, wie etwa Spannung, Strom, WFS usw. Der Prozessor, wie etwa der Prozessor 115 in dem Bedientableau 116 (1 und 2), kann einen oder mehrere der Stromversorgungsparametereinstellungen auf Grundlage des tatsächlichen Brennerwinkels während eines Schweißvorgangs, der von dem Bereich der Brennerwinkel in der Vorlage abweicht, angleichen. Falls der Brennerwinkel, wie er von dem Roboter während des Schweißens gesteuert wird, von einem der Bereiche in der Vorlage abweicht, kann der Prozessor 115 die Schweißparametereinstellungen während des Schweißens automatisch nach oben oder unten angleichen, um der Abweichung nachzukommen.
  • Der tatsächliche Brennerwinkel während des Schweißens könnte von den programmierten Bereichen in der Vorlage abweichen müssen, um Hindernisse auf einem Werkstück zu vermeiden. Beim Schweißen innerhalb eines Schiffes beispielsweise könnte ein Hindernis verursachen, dass der Brennerwinkel von den Bereichen in der aktuellen Vorlage abweicht. Wenn solch eine Abweichung auftritt, kann der Prozessor 115 in dem Bedientableau 116 oder der Prozessor in der Robotersteuereinrichtung 112 die Schweißparameter automatisch angleichen, um die Abweichung zu berücksichtigen. Wenn der Schweißbrenner beispielsweise in eine Überkopfschweißposition gedreht werden muss, so dass einer oder mehrere der Brennerwinkel von der Vorlage abweicht/abweichen, könnten die Stromversorgungsparameter, wie etwa die Schweißspannung oder der Schweißstrom, leicht reduziert werden, oder das Nahtmuster geändert oder die Bewegungsgeschwindigkeit erhöht werden, um so die Position des Brenners zu berücksichtigen. Wenn der Brennerwinkel in den akzeptablen Bereich der Vorlage zurückkehrt, kann der Prozessor die Schweißparametereinstellungen automatisch auf ihre normalen Werte zurücksetzen.
  • In bestimmten Ausführungsformen können Werktstückdaten, wie etwa eine 3D CAD-Datei in einem Speicher, auf den durch den Prozessor zugegriffen werden kann, gespeichert werden. Die Werkstückdaten können Informationen über die Position und Größe potenzieller Hindernisse enthalten. Der Prozessor kann die Werkstückdaten analysieren und eine/n robotergesteuerten Schweißweg, -pfad oder -sequenz auf Grundlage der Werkstückdaten planen. Der Prozessor kann auch vorbestimmte Brennerwinkel als Teil des/der Schweißwegs, -pfads oder -sequenz planen. Falls die vorbestimmten Brennerwinkel von den Bereichen in der Vorlage abweichen, kann der Prozessor die Schweißparameterangleichungen als Teil der geplanten Schweißsequenz speichern.
  • 18 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses, der von einem oder mehreren der vorstehend diskutierten Prozessoren durchgeführt werden kann. Eine CAD-Datei für ein zu schweißendes Werkstück kann in einen Speicher, auf den der Prozessor zugreifen kann, geladen werden (Schritt S10). Der Prozessor kann aus den Daten in der CAD-Datei einen Schweißpfad ermitteln (Schritt S20) und Hindernisse auf dem Schweißpfad identifizieren (Schritt S30). Der Prozessor kann auch Brennerwinkel, wie etwa Arbeitswinkel, Bewegungswinkel und Ebenenwinkel, entlang des Schweißpfads und angesichts der identifizierten Hindernisse ermitteln (Schritt S40). Der Prozessor kann dann die Brennerwinkel mit der Schweißvorlage vergleichen (Schritt S50) und ermitteln, ob die Brennerwinkel innerhalb der Bereiche liegen, die in der Schweißvorlage gespeichert sind (Schritt S60). Falls Brennerwinkel von den Bereichen in der Schweißvorlage abweichen, kann der Prozessor entsprechend angepasste Schweißparametereinstellungen (Schritt S70) speichern.
  • Beispielhafte Parameter und andere Informationen, die in den hierin diskutierten Schnittstellenbildschirmen und/oder Vorlagen enthalten sein können und in Textform und/oder als Piktogramme oder als Teil von Schweißanimationen angezeigt werden können, umfassen die folgenden:

    Vorlagenname, Autor, Zeitstempel
    Schweißgröße
    Verbindungsart – Auskehlung, Überdeckung, Abschrägung, V-Nut usw.
    Verbindungsposition – 1F, 2F, 1G, 2G usw.
    Werkstück-Materialart
    Materialdicke (Min. und Max.)

    CARW (Computer Assisted Robotic Welding) Daten:
    Arbeitswinkel – Brenner-zu-Werkstück-Winkel
    Bewegungswinkel – Brenner-Schub/Zug-Winkel
    Ebenenwinkel – beschreibt wie weit Verbindungen von Ideal-, 1F, 2F usw., Bedingungen variieren können und immer noch ein gewünschtes Ergebnis erzielen.
    Rollwinkel – beschreibt, wie weit Verbindungen von Ideal- 1F, 2F usw., Bedingungen variieren können und immer noch ein gewünschtes Ergebnis erzielen.

    Schweißer- und Roboter-Bewegungs-/Timing-Steuerungen:
    Startdaten
    Durchblaszeit
    Vorlaufzeit
    Abziehart
    Verzögerung Bewegungsstart
    Zündungssteuerungen
    Hitzephasengeschwindigkeit
    Hitzephasendistanz
    Hitzesteuerungen

    Raupedaten:
    Schweißgeschwindigkeit
    Nahtdaten, wie etwa:
    Nahtlänge
    Nahtbreite
    Halt links
    Halt rechts

    Erweiterte Daten – Naht:
    Nahtform
    Nahtart
    Nahthöhe
    Halt Zentrum
    Nahtrichtung
    Nahtneigung
    Nahtorientierung
    Naht-Bias

    Zusätzliche(Verfolgungs-)Daten:
    Verfolgungsart
    Gain y
    Gain z
    Spur-Bias
    Max. Korrektur

    Enddaten:
    Abkühlzeit
    Füllzeit
    Füllsteuerungen
    Rückbrandzeit
    Rückbrandsteuerungen
    Rücksetzzeit
    Nachlaufzeit

    Die Schweißerdaten können enthalten:
    Schweißermodus (z. B. zur Festlegung des Drahttyps, der Drahtgröße und der Gasart)
    Spannung
    Drahtzuführung (z. B. Geschwindigkeit)
    Strom (variiert nach Modus)
    Steuerung_1 (variiert nach Modus)
    Steuerung_2 (variiert nach Modus)
    Steuerung_3 (variiert nach Modus)
    Steurung_4 (variiert nach Modus)
    Multipass-Parameter – Daten für nachfolgende Läufe in einer Multipass-Schweißung, einschließlich Werkzeug-Position/Orientierung relativ zum Root-Pass
    Berechnete adaptive Steuerungen – zum Variieren der Schweißverbindungen, die zum ordnungsgemäßen Füllen eine adaptive Deposition erforderlich machen PowerWave Bogenverfolgungs-Kontrollparameter
    Interpass-Reinigung (Schliff oder Nadel-Skalierung) Erfordernisse Vorerhitzungerfordernisse.
  • Es dürfte offensichtlich sein, dass diese Offenbarung nur beispielhaft ist und durch Hinzufügen, Modifizieren oder Eliminieren verschiedene Veränderungen möglich sind, ohne dass von dem angemessenen Umfang der in dieser Offenbarung enthaltenen Lehre abgewichen werden würde. Die Erfindung ist daher nicht auf bestimmte Einzelheiten dieser Offenbarung beschränkt, außer in dem Ausmaß, in dem die folgenden Ansprüche notwendigerweise so beschränkt sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Robotersystem
    102
    Roboter
    104
    Lichtbogenbrenner
    106
    Elektrode
    108
    Bogen
    110
    Werkstück
    111
    Prozessor
    112
    Robotersteuereinrichtung
    113
    Speicher
    114
    Benutzerschnittstelle
    115
    Prozessor
    116
    Unterweisungs-Tableau
    117
    Speicher
    118
    Benutzerschnittstelle
    119
    Prozessor
    120
    Stromversorgung
    121
    Speicher
    122
    Benutzerschnittstelle
    300
    Hauptbildschirm
    302
    Schweißungsbearbeitung und- abstimmung
    304
    Schweißer
    306
    Nahtverfolgungsstatus und- abstimmung (WolfTrack)
    308
    Einrichtung (Schweißmodusauswahl)
    310
    Einstellungen
    312
    Bildschirmfoto
    314
    Bildschirmfoto
    316
    Bildschirmfoto
    318
    „Info”-Symbol
    320
    „Suche”-Symbol
    322
    Schweißsimulation
    324
    Bildschirm
    326
    Status
    328
    Piktogramme
    330
    Piktogramme
    332
    Fenster
    334
    Fenster
    336
    Piktogrammwarnung
    338
    „Info”-Symbol
    340
    Angleichungsrichtung
    342
    Schweißraupe/„Sperr”-Symbol
    344
    Nahtform
    346
    Nahtlang
    348
    „Vorlagen”-Symbol
    350
    Such-Bildschirm
    352
    Filterparameter
    354
    Vorlage
    356
    Symbol
    358
    Daten
    360
    Symbol
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7781700 [0008]

Claims (15)

  1. Lichtbogenerzeugungssystem, umfassend: einen Roboter (102); einen Lichtbogenbrenner (104), der an dem Roboter (102) angebracht ist; eine Stromversorgung, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Stromausgang an den Lichtbogenbrenner (104) bereitzustellen; eine Benutzerschnittstelle (118) zum Einstellen mehrerer Stromversorgungsparameter, wobei die Benutzerschnittstelle (118) ein Display umfasst; und einen Prozessor (115), der dafür konfiguriert ist, die jeweiligen Einstellungen der mehreren Stromversorgungseinstellungsparameter zu empfangen, wobei der Prozessor (115) ferner dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter zu analysieren und das Display zu steuern, so dass es eine Piktogrammwarnung (336), die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage des Analysierens der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter anzeigt, wobei die Piktogrammwarnung grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung angibt, und wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, eine oder mehrere der Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter auf Grundlage eines Betriebswinkels des Lichtbogenbrenners (104) automatisch einzustellen.
  2. Lichtbogenerzeugungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Roboter-Bedientableau, das die Benutzerschnittstelle (118) und den Prozessor enthält.
  3. Lichtbogenerzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter mit einem oder mehreren Bereich/en von Einstellungen, die von der Stromversorgung zugeführt werden, zu vergleichen.
  4. Lichtbogenerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner einen Speicher (117) umfassend, auf den der Prozessor (115) zugreifen kann, und der eine Schweißvorlage speichert, die die Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter enthält und einen Bereich Lichtbogenbrennerwinkel, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, die eine oder mehreren Einstellungen der mehreren Stromversorgungsparameter automatisch anzugleichen, wenn der Betriebswinkel außerhalb des Bereichs der Lichtbogenbrennerwinkel liegt.
  5. Lichtbogenerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betriebswinkel von dem Prozessor (115) vorbestimmt wird und jeweils einen Arbeitswinkel, einen Bewegungswinkel und einen Ebenenwinkel enthält, und der Bereich der Lichtbogenbrennerwinkel jeweils einen Arbeitswinkelbereich, einen Bewegungswinkelbereich und einen Ebenenwinkelbereich enthält.
  6. Lichtbogenerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Lichtbogenbrenner (104) ein Schweißbrenner ist, oder wobei der Lichtbogenbrenner (104) ein Plasmabrenner ist.
  7. Lichtbogenerzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner eine Robotersteuereinrichtung (112) umfassend, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, das Display zur gleichzeitigen Anzeige jeweiliger Piktogramme zu steuern, die grafisch mehrere auswählbare Nahtformen darstellen, und die Robotersteuereinrichtung (112) dafür konfiguriert ist, die Bewegungen des Roboters (102) auf Grundlage eines ausgewählten einen der mehreren auswählbaren Nahtformen zu steuern.
  8. Bogenschweißsystem, umfassend: einen Roboterarm; eine Roboter-Steuereinrichtung (112), die für das Steuern der Bewegung des Roboterarms konfiguriert ist; einen Schweißbrenner, der an dem Roboterarm angebracht ist; eine Schweißstromversorgung, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Stromausgang an den Schweißbrenner bereitzustellen; und ein Roboter-Bedientableau, das operativ mit der Roboter-Steuereinrichtung (112) verbunden ist, wobei das Roboter-Bedientableau eine Benutzerschnittstelle zum Einstellen mehrerer Schweißparameter der Schweißstromversorgung umfasst, wobei die Benutzerschnittstelle ein Display umfasst, und wobei die Robotersteuereinrichtung (112) und/oder das Roboter-Bedientableau einen Prozessor (115) enthalten, der dafür konfiguriert ist, jeweilige Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu empfangen und eine oder mehrere der Einstellungen auf Grundlage eines Schweißwinkels des Schweißbrenners automatisch einzustellen.
  9. Bogenschweißsystem nach Anspruch 8, wobei der Prozessor (115) ferner dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu analysieren und das Display zu steuern, so dass es eine Piktogrammwarnung (336), die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage des Analysierens der Einstellungen der mehreren Schweißparameter anzeigt, wobei die Piktogrammwarnung (336) grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung angibt, und/oder wobei der Prozessor (115) ferner dafür konfiguriert ist, mehrere Schweißraupenpiktogramme zusammen mit grafischen Angaben der Einstellungsrichtung darzustellen, und/oder wobei der Prozessor (115) ferner dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Schweißparameter mit einem oder mehreren Einstellungsbereichen, die von der Schweißstromversorgung geliefert werden, zu vergleichen, und/oder wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, das Display zur gleichzeitigen Anzeige jeweiliger Piktogramme zu steuern, die grafisch mehrere auswählbare Nahtformen darstellen, und die Robotersteuereinrichtung dafür konfiguriert ist, die Bewegungen des Roboterarms auf Grundlage eines ausgewählten einen der mehreren auswählbaren Nahtformen zu steuern.
  10. Bogenschweißsystem nach Anspruch 8 oder 9, ferner einen Speicher (112) umfassend, auf den der Prozessor (115) zugreifen kann, und der eine Schweißvorlage speichert, die die Einstellungen der mehreren Schweißparameter enthält und einen Bereich von Schweißwinkeln, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, die eine oder mehreren Einstellungen der mehreren Schweißparameter automatisch anzugleichen, wenn der Schweißwinkel außerhalb des Bereichs der Schweißwinkel liegt, wobei der Schweißwinkel insbesondere von dem Prozessor (115) vorbestimmt ist und jeweils einen Arbeitswinkel, einen Bewegungswinkel und einen Ebenenwinkel enthält, und der Bereich der Schweißwinkel insbesondere jeweils einen Arbeitswinkelbereich, einen Bewegungswinkelbereich und einen Ebenenwinkelbereich enthält.
  11. Bogenschweißsystem, umfassend: eine Stromversorgung, die dafür konfiguriert ist, eine Schweißleistung an eine Schweißelektrode bereitzustellen; eine Benutzerschnittstelle (118) zum Einstellen mehrerer Stromversorgungsparameter, wobei die Benutzerschnittstelle (118) ein Display umfasst; und einen Prozessor (115), der operativ mit der Benutzerschnittstelle (118) verbunden ist, um die jeweiligen Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu empfangen, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, die Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu analysieren und das Display zur Anzeige einer Piktogrammwarnung (336), die einer aktuellen Parametereinstellung zugeordnet ist, auf Grundlage eines Ergebnisses des Analysierens der Einstellungen der mehreren Schweißparameter zu steuern, wobei die Piktogrammwarnung (336) grafisch eine Einstellungsrichtung für die aktuelle Parametereinstellung angibt, und wobei der Prozessor (115) ferner dafür konfiguriert ist, mehrere beispielhafte Schweißraupenpiktogramme zusammen mit grafischen Angaben zu der Einstellungsrichtung anzuzeigen.
  12. Bogenschweißsystem nach Anspruch 11, ferner einen Schweißbrenner umfassend, der die Schweißelektrode enthält, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist eine oder mehrere der Einstellung/en der mehreren Schweißparameter auf Grundlage eines vorbestimmten Schweißwinkels des Schweißbrenners automatisch anzugleichen.
  13. Bogenschweißsystem nach Anspruch 11 oder 12, ferner einen Roboterarm umfassend, wobei der Schweißbrenner an dem Roboterarm angebracht ist und der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, das Display zur gleichzeitigen Anzeige jeweiliger Piktogramme zu steuern, die grafisch mehrere auswählbare Nahtformen (344) anzeigen, und der Roboterarm dafür konfiguriert ist, die Bewegungen des Schweißbrenners auf Grundlage eines ausgewählten einen der mehreren auswählbaren Nahtformen (334) zu steuern.
  14. Bogenschweißsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner einen Speicher umfassend, auf den der Prozessor (115) zugreifen kann, und der eine Schweißvorlage speichert, die die Einstellungen der mehreren Schweißparameter enthält und einen Bereich von Schweißbrennerwinkeln, wobei der Prozessor (115) dafür konfiguriert ist, die eine oder mehreren Einstellungen der mehreren Schweißparameter automatisch anzugleichen, wenn der vorbestimmte Schweißwinkel außerhalb des Bereichs der Schweißbrennerwinkel liegt.
  15. Bogenschweißsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der vorbestimmte Schweißwinkel jeweils einen Arbeitswinkel, einen Bewegungswinkel und einen Ebenenwinkel enthält, und der Bereich der Schweißbrennerwinkel jeweils einen Arbeitswinkelbereich, einen Bewegungswinkelbereich und einen Ebenenwinkelbereich enthält.
DE102017009043.2A 2016-10-03 2017-09-27 Benutzerschnittstelle mit Piktogramm-Darstellung von Parametereinstellungen in Echtzeit Pending DE102017009043A1 (de)

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US15/665,590 2017-08-01
US15/665,590 US10747393B2 (en) 2016-10-03 2017-08-01 User interface with real time pictograph representation of parameter settings

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