Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schweißsteuerung für eine Schweißanlage und ein Verfahren zum Betrieb einer Schweißanlage für eine industrielle Anlage, mit welchen eine Kühlung von Komponenten der Schweißanlage bedarfsgerecht ausführbar ist.The present invention relates to a welding control for a welding system and a method for operating a welding system for an industrial plant, with which a cooling of components of the welding system can be performed as needed.
Bei einer Schweißanlage wird ein Schweißwerkzeug eingesetzt, wie beispielsweise eine Schweißzange, um Werkstücke mit einer Schweißverbindung zu verbinden. Das Schweißwerkzeug wird von einem Schweißtransformator mit einem elektrischen Schweißstrom versorgt. Der Schweißstrom wird mittels einer Schweißsteuerung in Bezug auf insbesondere Größe und Phasenanschnitt, usw. gesteuert und überwacht. Im Betrieb der Schweißanlage entsteht beispielsweise am Schweißtransformator und der Schweißsteuerung eine nicht vernachlässigbare Wärme. Um eine Überhitzung von Schweißtransformator und Schweißsteuerung zu vermeiden, wird ein Kühlkreislauf verwendet. Üblicherweise wird als Kühlmittel Wasser eingesetzt.In a welding system, a welding tool is used, such as a welding gun to connect workpieces with a welded joint. The welding tool is powered by a welding transformer with an electric welding current. The welding current is controlled and monitored by means of a welding control with respect in particular to size and phase control, etc. During operation of the welding system, for example, the welding transformer and the welding control generate a non-negligible heat. To avoid overheating of welding transformer and welding control, a cooling circuit is used. Usually, water is used as the coolant.
Problematisch ist, dass der Kühlkreislauf zwar durch eine Vermeidung einer Überhitzung von Schweißtransformator und Schweißsteuerung zu einer Verlängerung der Lebensdauer von Schweißtransformator und Schweißsteuerung beiträgt. Jedoch verursacht der Kühlkreislauf beim Betrieb der Schweißanlage nicht vernachlässigbare Kosten. Zudem wurde auf Seiten des Anmelders der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass eine permanente Kühlung des Schweißtransformators wiederum zu einem vorzeitigen Komponentenverschleiß führt. Infolgedessen werden die Vorteile der Kühlung wieder zumindest teilweise aufgehoben. The problem is that, while avoiding overheating of the welding transformer and welding control, the cooling circuit contributes to extending the life of the welding transformer and welding control. However, the cooling circuit does not cause negligible costs in the operation of the welding system. In addition, it has been found by the assignee of the present invention that permanent cooling of the welding transformer in turn leads to premature component wear. As a result, the benefits of cooling are at least partially offset.
Häufige Wartungen des Kühlkreislaufs und der von dem Kühlkreislauf gekühlten Komponenten führen ebenfalls zu einer Kostensteigerung. Die Steigerung ergibt sich durch Kosten für die Wartung als auch durch Kosten aufgrund von häufigen Ausfällen und damit Stillständen einer industriellen Anlage, bei welcher die Schweißanlage eingesetzt wird.Frequent maintenance of the refrigeration cycle and the components cooled by the refrigeration circuit also increase the cost. The increase is due to costs for maintenance as well as costs due to frequent failures and thus downtime of an industrial plant in which the welding system is used.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schweißsteuerung für eine Schweißanlage und ein Verfahren zum Betrieb einer Schweißanlage für eine industrielle Anlage bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere sollen eine Schweißsteuerung für eine Schweißanlage und ein Verfahren zum Betrieb einer Schweißanlage für eine industrielle Anlage bereitgestellt werden, mit welchen Ausfälle von Komponenten eines Schweißsystems, insbesondere der Schweißsteuerung, und/oder der technischen Anlage minimiert werden können.Therefore, it is an object of the present invention to provide a welding control for a welding plant and a method for operating a welding plant for an industrial plant, with which the aforementioned problems can be solved. In particular, a welding control for a welding installation and a method for operating a welding installation for an industrial installation are to be provided with which failures of components of a welding system, in particular the welding control, and / or the technical installation can be minimized.
Diese Aufgabe wird durch eine Schweißsteuerung für eine Schweißanlage nach Anspruch 1 gelöst. Die Schweißsteuerung umfasst eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Schweißvorgangs, bei welchem einem Schweißwerkzeug über einen Schweißtransformator und einen Gleichrichter ein Schweißstrom zugeführt wird, so dass mit dem Schweißwerkzeug zur Herstellung mindestens eine Schweißverbindung an mindestens einem Werkstückherstellbar ist, und einer Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung eines Kühlbedarfs mindestens einer Komponente der Schweißanlage, wobei die mindestens eine Komponente der Schweißanlage unter Verwendung eines Kühlmittels mit einer Kühleinrichtung kühlbar ist, wobei die Ermittlungseinrichtung ausgestaltet ist, den Kühlbedarf aus einer von der Steuereinrichtung zu steuernden Schweißaufgabe und/oder einer Temperatur mindestens einer der Komponenten der Schweißanlage zu ermitteln und ei ne Meldung über den Kühlbedarf an die Steuereinrichtung zu senden, und wobei die Steuereinrichtung ausgestaltet ist, die Kühleinrichtung in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf zu steuern.This object is achieved by a welding control for a welding system according to claim 1. The welding controller comprises a control device for controlling a welding process, in which a welding current is supplied to a welding tool via a welding transformer and a rectifier, so that at least one welded joint can be produced on at least one workpiece with the welding tool for producing, and a determining device for determining a cooling requirement of at least one Component of the welding system, wherein the at least one component of the welding system can be cooled using a coolant with a cooling device, wherein the determining device is configured to determine the cooling demand from a controlled by the control device welding task and / or a temperature of at least one of the components of the welding system and ei ne message about the cooling demand to send to the control device, and wherein the control device is configured, the cooling device in response to the Meldun g to control the cooling demand.
Die Schweißsteuerung bringt durch ihre Ausgestaltung den großen Vorteil mit sich, dass die Kühlung von Komponenten der Schweißanlage gezielt steuerbar ist. Somit kann die Kühlung von Komponenten der Schweißanlage je nach Bedarf, beispielsweise abhängig von der durchzuführenden Schweißaufgabe oder einer vorhandenen Temperatur der kühlbaren Komponenten, eingestellt werden. Insbesondere ist ein gezieltes Kühlen und/oder Vorkühlen und/oder Nachkühlen von Komponenten der Schweißanlage unabhängig oder zusätzlich zu der/den durchzuführenden oder durchgeführten Schweißaufgabe(n) durchführbar. Hierbei kann je nach Bedarf gegebenenfalls die Kühlung einzelner Komponenten gezielt gesteuert werden. Dadurch ergeben sich bereits bei jeder einzelnen der genannten Maßnahmen eine Energieeinsparung und eine Schonung der Komponenten der Schweißanlage.The design of the welding control brings with it the great advantage that the cooling of components of the welding system can be specifically controlled. Thus, the cooling of components of the welding system can be adjusted as needed, for example, depending on the welding task to be performed or an existing temperature of the coolable components. In particular, targeted cooling and / or pre-cooling and / or after-cooling of components of the welding system can be carried out independently of or in addition to the welding task (s) to be carried out or carried out. Here, if necessary, the cooling of individual components can be selectively controlled as needed. This results in each of the above measures energy savings and protection of the components of the welding system.
Vorteilhaft ist auch, dass die Schweißsteuerung derart ausgestaltet ist, dass ein Benutzer der Schweißanlage die Kühlung jeweils an den Bedarf anpassen kann, der bei der Schweißanlage aktuell oder je nach Anwendung vorliegt. Somit ist die Kühlung von Komponenten der Schweißanlage durch den Benutzer einstellbar.It is also advantageous that the welding control is configured in such a way that a user of the welding system can adapt the cooling in each case to the demand currently present in the welding system or depending on the application. Thus, the cooling of components of the welding system by the user is adjustable.
Dadurch kann ein vorzeitiger Verschleiß aller am Kühlkreislauf angeschlossenen Komponenten bis hin zum Schaden oder Ausfall dieser Komponenten wirksam vermieden werden. Infolgedessen können Unterbrechungen eines Produktionsablaufs, in welchem das Schweißsystem eingesetzt ist, minimiert werden.As a result, premature wear of all components connected to the cooling circuit, up to the damage or failure of these components can be effectively avoided. As a result, interruptions in a production process in which the welding system is used can be minimized.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Schweißsteuerung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous further embodiments of the welding control are specified in the dependent claims.
Möglicherweise ist die Steuereinrichtung ausgestaltet, in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf die Kühleinrichtung zu aktivieren oder zu deaktivieren.The control device may be configured to activate or deactivate the cooling device as a function of the message about the cooling requirement.
Denkbar ist, dass die Steuereinrichtung ausgestaltet ist, in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf die Leistung der Kühleinrichtung im Betrieb der Kühleinrichtung zu regeln.It is conceivable that the control device is designed to regulate the performance of the cooling device during operation of the cooling device as a function of the message about the cooling requirement.
In einer speziellen Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung ausgestaltet, in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf die Kühleinrichtung für eine vorbestimmte Zeit vor Beginn der Schweißaufgabe zu aktivieren. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinrichtung ausgestaltet, in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf die Kühleinrichtung erst nach einer vorbestimmten Zeit nach Abschluss der Schweißaufgabe zu deaktivieren. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinrichtung ausgestaltet, in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf die Kühlung für eine erste Komponente der Schweißanlage zu verstärken und die Kühlung für eine zweite Komponente der Schweißanlage zu vermindern.In a special embodiment, the control device is designed to activate the cooling device for a predetermined time before starting the welding task, depending on the message about the cooling requirement. Additionally or alternatively, the control device is configured to deactivate the cooling device only after a predetermined time after completion of the welding task, depending on the message about the cooling requirement. Additionally or alternatively, the control device is configured to increase the cooling for a first component of the welding system and to reduce the cooling for a second component of the welding system, depending on the message about the cooling requirement.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind/ist die Steuereinrichtung und/oder die Ermittlungseinrichtung ausgestaltet, eine Abfrage an eine Bedienvorrichtung zu senden, mittels welcher Abfrage die Ermittlung des Kühlbedarfs für mindestens eine der Komponenten zumindest teilweise einstellbar ist, welche durch die Ermittlungseinheit auszuführen ist.According to one embodiment, the control device and / or the determination device are / is configured to send a query to an operating device, by means of which query the determination of the cooling requirement for at least one of the components is at least partially adjustable, which is to be executed by the determination unit.
Bei der zuvor beschriebenen Schweißsteuerung ist die Temperatur mindestens einer der Komponenten der Schweißanlage möglicherweise die Temperatur des Schweißtransformators und/oder die Temperatur der Steuereinrichtung.In the welding control described above, the temperature of at least one of the components of the welding system may be the temperature of the welding transformer and / or the temperature of the control device.
Die zuvor beschriebene Schweißsteuerung kann Teil einer Schweißanlage für eine industrielle Anlage sein, die zudem ein Schweißwerkzeug zur Herstellung mindestens einer Schweißverbindung an mindestens einem Werkstück, einen Schweißtransformator zum Versorgen des Schweißwerkzeugs mit einem Schweißstrom zur Herstellung der Schweißverbindung, und eine Kühleinrichtung zur Kühlung mindestens einer Komponente der Schweißanlage aufweist. Hierbei kann das Kühlmittel gasförmig oder flüssig sein. Insbesondere kann das Kühlmittel Luft oder Wasser sein.The welding control described above may be part of a welding plant for an industrial plant, which further comprises a welding tool for producing at least one welded joint on at least one workpiece, a welding transformer for supplying the welding tool with a welding current for producing the welded joint, and a cooling device for cooling at least one component the welding system has. In this case, the coolant may be gaseous or liquid. In particular, the coolant may be air or water.
Die zuvor beschriebene Schweißanlage hat möglicherweise zudem eine Kühlleitung, welche aus Kupfer gefertigt und zur Aufnahme des Kühlmittels ausgestaltet ist sowie zum Kühlen durch die mindestens eine Komponente der Schweißanlage geführt ist, eine Pumpe zum Pumpen des Kühlmittels durch die Kühlleitung, wobei die Schweißsteuerung in einem Gehäuse angeordnet ist, und wobei die Kühleinrichtung ausgestaltet ist, aufgestaute Wärme aus dem Gehäuse abzuleiten.The welding system described above may also have a cooling line, which is made of copper and configured to receive the coolant and is guided for cooling by the at least one component of the welding system, a pump for pumping the coolant through the cooling line, wherein the welding control in a housing is arranged, and wherein the cooling device is designed to dissipate accumulated heat from the housing.
Die zuvor beschriebene Schweißanlage hat möglicherweise zudem eine Bedienvorrichtung zur Bedienung der Schweißanlage und zur Parametrierung der Kühlung mindestens einer Komponente der Schweißanlage mit der Kühleinrichtung. Zusätzlich oder alternativ kann die zuvor beschriebene Schweißanlage eine Vorrichtung umfassen, die einen Arm zum Bewegen des Schweißwerkzeugs im Raum und eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Arms aufweist, wobei die Steuereinrichtung der Vorrichtung der Schweißsteuerung untergeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Größen beim Herstellen einer Schweißverbindung mit dem Schweißwerkzeug vorhanden sein, wobei die Schweißsteuerung ausgestaltet ist, die erfassten Größen beim Steuern des Schweißwerkzeugs zu berücksichtigen.The welding system described above may also have an operating device for operating the welding system and for parameterizing the cooling of at least one component of the welding system with the cooling device. Additionally or alternatively, the welding system described above may comprise a device having an arm for moving the welding tool in space and a control device for controlling the arm, wherein the control device of the device of the welding control is subordinate. Additionally or alternatively, there may be a detection device for detecting variables in establishing a welded joint with the welding tool, wherein the welding control is configured to take into account the detected variables in controlling the welding tool.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Betrieb einer Schweißanlage für eine industrielle Anlage nach Anspruch 10 gelöst. Bei der Schweißanlage ist ein Schweißwerkzeug zur Herstellung mindestens einer Schweißverbindung an mindestens einem Werkstück vorgesehen. Das Verfahren weist die Schritte auf: Ermitteln, mit einer Ermittlungseinrichtung, eines Kühlbedarfs mindestens einer Komponente der Schweißanlage, wobei die mindestens eine Komponente der Schweißanlage unter Verwendung eines Kühlmittels mit einer Kühleinrichtung kühlbar ist, und wobei die Ermittlungseinrichtung den Kühlbedarf aus einer von einer Steuereinrichtung zu steuernden Schweißaufgabe und/oder einer Temperatur mindestens einer der Komponenten der Schweißanlage ermittelt und eine Meldung über den Kühlbedarf an die Steuereinrichtung sendet, und Steuern, mit der Steuereinrichtung, eines Schweißvorgangs, bei welchem einem Schweißwerkzeug über einen Schweißtransformator und einen Gleichrichter ein Schweißstrom zugeführt wird, so dass mit dem Schweißwerkzeug mindestens eine Schweißverbindung an mindestens einem Werkstück hergestellt wird, wobei die Steuereinrichtung die Kühleinrichtung in Abhängigkeit von der Meldung über den Kühlbedarf steuert.The object is also achieved by a method for operating a welding system for an industrial plant according to claim 10. In the welding system, a welding tool is provided for producing at least one welded joint on at least one workpiece. The method comprises the steps of determining, with a determining device, a cooling requirement of at least one component of the welding system, wherein the at least one component of the welding system can be cooled using a coolant with a cooling device, and wherein the determining device increases the cooling requirement from a control device controlling welding task and / or a temperature of at least one of the components of the welding system and sends a message about the cooling demand to the control device, and controlling, with the control device, a welding operation, in which a welding tool via a welding transformer and a rectifier, a welding current is supplied so that at least one welded joint is produced on at least one workpiece with the welding tool, wherein the control device controls the cooling device as a function of the message about the cooling requirement.
Das Verfahren erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Schweißsteuerung genannt sind.The method achieves the same advantages as mentioned above with respect to the welding control.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich des Ausführungsbeispiels beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with respect to the exemplary embodiment. This will be the expert Also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer industriellen Anlage mit einer Schweißanlage, die eine Vorrichtung zum Führen eines Schweißwerkzeugs verwendet;
- 2 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Kühleinrichtung der Schweißanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 3 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Übertragung der Erfassungsdaten von dem Schweißwerkzeug zu einer Schweißsteuerung der Schweißanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
- 4 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Übertragung der Erfassungsdaten von dem Schweißwerkzeug zu einer Schweißsteuerung der Schweißanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and to exemplary embodiments. Show it: - 1 a highly simplified schematic view of an industrial plant with a welding system, which uses a device for guiding a welding tool;
- 2 a highly simplified schematic view of a cooling device of the welding system according to the first embodiment;
- 3 a schematic block diagram for illustrating the transmission of the detection data from the welding tool to a welding control of the welding system according to the first embodiment; and
- 4 a schematic block diagram illustrating the transmission of the detection data from the welding tool to a welding control of the welding system according to a second embodiment.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
1 zeigt eine industrielle Anlage 1 mit einer Schweißanlage 2. Die industrielle Anlage 1 ist beispielsweise eine Fertigungsstraße für Fahrzeuge, Möbel, Bauwerke, usw., in welcher metallische Werkstücke 5, 6 durch Schweißen derart verbunden werden, dass eine Schweißverbindung 7 hergestellt wird. Insbesondere kann jedoch eine Schweißverbindung 7 auch nur an einem Werkstück 5 hergestellt werden, indem zwei Ränder des Werkstücks 5 mit der Schweißverbindung 7 miteinander verbunden werden. Die Werkstücke 5, 6 können aus einem beliebigen schweißbaren Material, beispielsweise Stahl, Aluminium, Legierungen davon, usw. sein. Hierbei sind beliebige Kombinationen von Materialien möglich. 1 shows an industrial plant 1 with a welding system 2 , The industrial plant 1 For example, is an assembly line for vehicles, furniture, structures, etc., in which metallic workpieces 5 . 6 be connected by welding such that a welded joint 7 will be produced. In particular, however, a welded connection 7 also only on a workpiece 5 be prepared by placing two edges of the workpiece 5 with the welded joint 7 be connected to each other. The workpieces 5 . 6 may be of any weldable material, for example, steel, aluminum, alloys thereof, etc. Any combinations of materials are possible.
Die Schweißanlage 2 kann insbesondere eine Widerstandsschweißanlage sein. Die Schweißanlage 2 weist eine Schweißsteuerung 10, eine Vorrichtung 20 zum Führen eines Schweißwerkzeugs 21, ein Frontend bzw. eine Erfassungseinrichtung 30, Temperatursensoren 301, 302, eine Bedienvorrichtung 40 und eine Kühleinrichtung 50 auf, die einen Ein-/Aus-Schalter 500, eine Pumpe 52 und ein Ventil 61 zur Regelung der Kühlleistung der Kühleinrichtung 50 für verschiedene Komponenten der Schweißanlage 2 aufweist.The welding system 2 may in particular be a resistance welding system. The welding system 2 has a welding control 10 , a device 20 for guiding a welding tool 21 , a front end or a detection device 30 , Temperature sensors 301 . 302 , an operating device 40 and a cooling device 50 on, which has an on / off switch 500 , a pump 52 and a valve 61 for controlling the cooling capacity of the cooling device 50 for various components of the welding system 2 having.
Das Schweißwerkzeug 21 ist insbesondere ein Widerstandsschweißwerkzeug. Hierbei werden die zu verschweißenden Materialien oder wird die zu verschweißende Materialkombination mittels einer vorbestimmten Zangenkraft vorgespannt, wobei für eine definierte Zeit ein hierfür notwendiger Schweißstrom I an eine Position an dem mindestens einen Werkstück 5, 6 gebracht wird, um mindestens eine Schweißverbindung 7, insbesondere einen Schweißpunkt, herzustellen.The welding tool 21 is in particular a resistance welding tool. Here are the materials to be welded or the material to be welded combination is biased by a predetermined force pliers, for a defined time a necessary welding current I to a position on the at least one workpiece 5 . 6 is brought to at least one welded joint 7 , in particular a spot weld to produce.
Das Frontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30 sind Teil(e) des Schweißwerkzeugs 21, insbesondere Teil(e) einer Schweißzange.The front end or the detection device 30 are part (s) of the welding tool 21 , in particular part (s) of a welding tongs.
Die nachfolgend beschriebenen Funktionen der Schweißanlage 2 sind zumindest teilweise mit Software umsetzbar.The functions of the welding system described below 2 are at least partially implementable with software.
Gemäß einer Variante arbeiten Schweißsteuerungen 10 mit Regelverfahren, die einen konstanten Strom garantieren. Derartige Regelverfahren sind als sogenannte Konstant-Strom-Regelverfahren (KSR) bekannt. Alternativ kommen adaptive Regelverfahren zum Einsatz, die den Strom an die aktuellen Prozessgegebenheiten am Schweißpunkt automatisch anpassen. Derartige Regelverfahren sind als sogenannte adaptive Strom-Regelverfahren (ASR) bekannt. Die Schweißsteuerung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel arbeitet als Beispiel mit dem Konstant-Strom-Regelverfahren (KSR).According to one variant, welding controls work 10 with control methods that guarantee a constant current. Such control methods are known as so-called constant-current control methods (KSR). Alternatively, adaptive control methods are used, which automatically adjust the current to the current process conditions at the spot weld. Such control methods are known as so-called adaptive current control methods (ASR). The welding control 10 according to the present embodiment works as an example with the constant current control method (KSR).
Die genannten Regelverfahren KSR und ASR sorgen für eine verbesserte und stabilere Schweißqualität. Ein in die Schweißsteuerung 10 integriertes Leistungsteil 11 wird bevorzugt an Stromversorgungssystemen mit Dreiphasenwechselstrom von Netzphasen N1, N2, N3 mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 400V oder 690V betrieben. Es sind jedoch alternativ andere Frequenz(en) und/oder Spannungen verwendbar.The aforementioned control methods KSR and ASR ensure improved and more stable welding quality. One in the welding control 10 integrated power section 11 is preferred on power systems with three-phase alternating current of mains phases N1 . N2 . N3 operated at a frequency of 50 Hz and a voltage of 400V or 690V. However, alternatively, other frequencies and / or voltages may be used.
Die Schweißsteuerung 10 hat zusätzlich zu dem Leistungsteil 11 ein Modem 111, eine Steuereinrichtung 12, eine Speichereinrichtung 13 zur Speicherung von Daten 31, 310, 320, 131 bis 133, eine Kommunikationseinrichtung 14 mit einer Eingangsschnittstelle 141 und einer Ausgangsschnittstelle 142, eine Ermittlungseinrichtung 15 sowie ein Gehäuse 16. Das Gehäuse 16 ist insbesondere ein Schaltschrank, in welchen die Schweißsteuerung 10 eingebaut ist.The welding control 10 has in addition to the power section 11 a modem 111 , a control device 12 , a storage device 13 for storing data 31 . 310 . 320 . 131 to 133 , a communication device 14 with an input interface 141 and an output interface 142 , a determination device 15 as well as a housing 16 , The housing 16 is in particular a control cabinet, in which the welding control 10 is installed.
Die Speichereinrichtung 13 dient beispielsweise zur Speicherung von Erfassungsdaten 31 der Erfassungseinrichtung 30 und des Temperatursensors 301. Die Erfassungsdaten 31 werden über eine Verbindungsleitung 32 an die Schweißsteuerung 10 übertragen und in der Speichereinrichtung 13 gespeichert. Außerdem dient die Speichereinrichtung 13 zur Speicherung von Erfassungsdaten 320 des Temperatursensors 302. Darüber hinaus können in der Speichereinrichtung 13 Daten über die Schweißsteuerung 10 gespeichert werden, wie Hersteller, Herstelldatum, Hardwareversion, Softwareversion, erfolgte Wartungen, Betriebsdauer, Einschaltanzahl, usw. In der Speichereinrichtung 13 werden bei Bedarf zudem interne Grundparameter bzw. Sollwerte 131 eines Schweißvorgangs mit dem Schweißwerkzeug 21 gespeichert, die entweder ab Werk oder später mit Hilfe der Bedienvorrichtung 40 von einem Bediener der Schweißanlage 2 eingegeben werden können. Die internen Grundparameter oder Sollwerte 131 können Parameter des Schweißwerkzeugs 21 sein, insbesondere die maximale beim Schweißen auszuübende Anpresskraft des Schweißwerkzeugs 21, der maximale Sekundärstrom und/oder der minimale Sekundärstrom und/oder der Nennsekundärstrom des Schweißtransformators 23, usw. Zudem sind in der Speichereinrichtung 13 Daten 132 mindestens einer Schweißaufgabe speicherbar, die mit der Schweißanlage 2 auszuführen ist. Daten 132 einer derartigen Schweißaufgabe sind insbesondere ein Schweißprogamm zum Schweißen eines Schweißpunkts als Schweißverbindung 7 zur Verbindung von zwei Stahlwerkstücken, ein Schweißprogamm zum Schweißen eines Schweißpunkts als Schweißverbindung 7 zur Verbindung von einer Materialkombination von Aluminium und einer Aluminiumlegierung, usw.The storage device 13 For example, it is used to store acquisition data 31 the detection device 30 and the temperature sensor 301 , The acquisition data 31 be over a connection line 32 to the welding control 10 transferred and in the storage device 13 saved. In addition, the storage device is used 13 to Storage of acquisition data 320 of the temperature sensor 302 , In addition, in the storage device 13 Data about the welding control 10 stored, such as manufacturer, date of manufacture, hardware version, software version, maintenance performed, operating time, number of power-up, etc. In the memory device 13 if required, also internal basic parameters or setpoints 131 a welding process with the welding tool 21 stored either at the factory or later using the operating device 40 from a welding machine operator 2 can be entered. The internal basic parameters or setpoints 131 can parameters of the welding tool 21 be, in particular the maximum to be applied during welding contact pressure of the welding tool 21 , the maximum secondary current and / or the minimum secondary current and / or the rated secondary current of the welding transformer 23 , etc. Also, in the storage device 13 dates 132 at least one welding task storable with the welding system 2 is to execute. dates 132 Such a welding task is in particular a welding program for welding a welding point as a welded joint 7 for joining two steel workpieces, a welding program for welding a welding point as a welded joint 7 for joining a material combination of aluminum and an aluminum alloy, etc.
Die Vorrichtung 20 kann insbesondere ein Roboter sein. Die Vorrichtung 20 stellt als Schweißverbindung 7 beispielsweise einen Schweißpunkt und/oder eine Schweißnaht her. Das Schweißwerkzeug 21 kann beispielsweise eine Schweißzange mit mindestens einer Elektrode 211, 212 sein, die über das Leistungsteil 11 und einen Schweißtransformator 23, an den ein Gleichrichter 24 angebaut ist, mit einem elektrischen Strom zum Schweißen, dem sogenannten Schweißstrom I, versorgt wird. Hierfür wird das Leistungsteil 11 von einem dreiphasigen Spannungsnetz mit Netzphasen N1, N2, N3 mit einer elektrischen Spannung U versorgt. Insbesondere wird das Leistungsteil 11 mit einem Dreiphasenwechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 400V oder 690V betrieben und versorgt den Schweißtransformator 23 primärseitig. Der Gleichrichter 24 dient zum sekundärseitigen Gleichrichten des Dreiphasenwechselstroms, daher ist der Gleichrichter 24 mit dem Ausgang des Schweißtransformators 23 verbunden. Der Schweißtransformator 23 führt dem Schweißwerkzeug 21 mit Hilfe des Gleichrichters 24 somit einen Gleichstrom als Schweißstrom I zu. Der Schweißtransformator 23 ist beispielsweise als Mittelfrequenz-Schweißtransformator ausgeführt. Die Elektroden 211, 212 sind beispielsweise aus Kupfer-Chrom-Zirkonium (CuCrZr) gefertigt. Es sind jedoch auch andere Materialien möglich.The device 20 may be in particular a robot. The device 20 provides as a welded joint 7 For example, a weld point and / or a weld forth. The welding tool 21 For example, a welding gun with at least one electrode 211 . 212 be that over the power section 11 and a welding transformer 23 to which a rectifier 24 is grown with an electric current for welding, the so-called welding current I, is supplied. For this purpose, the power unit 11 from a three-phase voltage network with mains phases N1 . N2 . N3 supplied with an electrical voltage U. In particular, the power unit 11 operated with a three-phase alternating current with a frequency of 50 Hz and a voltage of 400V or 690V and supplies the welding transformer 23 the primary side. The rectifier 24 is used for secondary rectification of the three-phase alternating current, therefore, the rectifier 24 with the output of the welding transformer 23 connected. The welding transformer 23 leads the welding tool 21 with the help of the rectifier 24 thus a direct current as welding current I to. The welding transformer 23 is designed for example as a medium-frequency welding transformer. The electrodes 211 . 212 are made, for example, from copper-chromium-zirconium (CuCrZr). However, other materials are possible.
Beim Führen des Schweißwerkzeugs 21 mit einem Arm 25 der Vorrichtung 20 wird die Vorrichtung 20 von ihrer Steuereinrichtung 26 gesteuert, die auch als Robotersteuerung bezeichnet werden kann. Hierfür ist die Steuereinrichtung 26 mit der Schweißsteuerung 10 über eine Kommunikationseinrichtung 27 mit Hilfe einer ersten Verbindungsleitung 28 und einer zweiten Verbindungsleitung 29 verbunden. Über die Verbindungsleitungen 28, 29 können relevante Daten für die Durchführung einer Schweißung mit dem Schweißwerkzeug 21 zwischen der Schweißsteuerung 10 und der Vorrichtung 20, genauer gesagt der Steuereinrichtung 26, ausgetauscht werden. Zudem können Parameter der Steuereinrichtung 26, mit welchen das Schweißwerkzeug 21 gesteuert wird, in der Speichereinrichtung 13 gespeicherte interne Grundparameter oder Sollwerte 131 sein. Es sind beliebige andere interne Grundparameter und/oder Sollwerte 131 denkbar.When guiding the welding tool 21 with one arm 25 the device 20 becomes the device 20 from their controller 26 controlled, which can also be referred to as a robot controller. This is the control device 26 with the welding control 10 via a communication device 27 with the help of a first connection line 28 and a second connection line 29 connected. Over the connecting lines 28 . 29 can provide relevant data for performing a weld with the welding tool 21 between the welding control 10 and the device 20 More specifically, the controller 26 , be replaced. In addition, parameters of the control device 26 with which the welding tool 21 is controlled in the storage device 13 stored internal basic parameters or setpoints 131 his. They are any other internal basic parameters and / or setpoints 131 conceivable.
Die Schweißsteuerung 10 muss nicht über die Leitungen 29, 28 mittelbar über den beschriebenen Kommunikationspfad kommunizieren. Stattdessen sind am Schweißwerkzeug 21 empfangene Daten, wie beispielsweise Erfassungsdaten 31, 310, für die Steuereinrichtung 26 auskoppelbar und an die Steuereinrichtung 26 mittels mindestens einer an der Vorrichtung 20 angeordneten Leitung 261 übermittelbar. In diesem Fall entfallen die Leitungen 28, 29. Dadurch übermittelt die Schweißsteuerung 10 an die Steuereinrichtung 26 Daten bezüglich der von der Vorrichtung 20 mit dem Schweißwerkzeug 21 auszuführenden Schweißaufgabe.The welding control 10 does not have to be on the wires 29 . 28 communicate indirectly via the described communication path. Instead, are on the welding tool 21 received data, such as detection data 31 . 310 , for the control device 26 decoupled and to the controller 26 by means of at least one on the device 20 arranged line 261 transmittable. In this case, the lines are omitted 28 . 29 , This transmits the welding control 10 to the controller 26 Data regarding the device 20 with the welding tool 21 to be performed welding task.
Die Erfassungseinrichtung 30 erfasst im Betrieb der Schweißanlage 2 die Erfassungsdaten 31, 310, die über eine Verbindungsleitung 32 an die Schweißsteuerung 10 übertragen und in der Speichereinrichtung 13 gespeichert werden. Die Erfassungsdaten 31 ergeben sich aufgrund einer kontinuierlichen Erfassung von Daten des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 und/oder des mindestens einen Werkstücks 5, 6. Hierbei kann die Erfassung beim Herstellen einer Schweißverbindung 7 entweder ununterbrochen oder mit einer vorbestimmten Abtastrate erfolgen. Die vorbestimmte Abtastrate ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass sich eine annähernd kontinuierliche Erfassung des Schweißverlaufs bei dem Herstellen der Schweißverbindung 7 vorzugsweise in Echtzeit ergibt.The detection device 30 recorded during operation of the welding system 2 the acquisition data 31 . 310 that have a connection line 32 to the welding control 10 transferred and in the storage device 13 get saved. The acquisition data 31 arise due to continuous acquisition of data of the welding tool 21 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the at least one workpiece 5 . 6 , In this case, the detection during the production of a welded joint 7 either uninterrupted or at a predetermined sampling rate. The predetermined sampling rate is selected in the present embodiment such that an approximately continuous detection of the welding process in the production of the welded joint 7 preferably in real time.
Die Übertragung der Erfassungsdaten 31, 310 des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 und/oder des mindestens einen Werkstücks 5, 6 zwischen dem Schweißwerkzeug 21 und der Schweißsteuerung 10 und/oder der Steuereinrichtung 26 erfolgt mit Hilfe eines Frontend-Modems 22 und eines Schweißsteuerung-Modems 111. Dies ist anhand von 3 nachfolgend noch genauer beschrieben.The transmission of the acquisition data 31 . 310 of the welding tool 21 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the at least one workpiece 5 . 6 between the welding tool 21 and the welding control 10 and / or the control device 26 is done with the help of a front-end modem 22 and a welding control modem 111 , This is based on 3 described in more detail below.
Die Erfassungsdaten 31, 310 werden von der Steuereinrichtung 12 verwendet. Zusätzlich sind die Erfassungsdaten 31, 310 mit der Bedienvorrichtung 40 von 1 anzeigbar. Hierfür sind die Steuereinrichtung 12 und die Bedienvorrichtung 40 beispielsweise über eine RS232-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle oder über eine Feldbus-Schnittstelle bzw. einen Feldbus miteinander verbunden. Als Feldbus ist insbesondere Sercos, EtherCAt, ProfiNet, und dergleichen wählbar. Dadurch sind die Daten in Echtzeit zwischen der Steuereinrichtung 12 und der Bedienvorrichtung 40 übertragbar. Unter Echtzeit wird der Betrieb eines Rechensystems verstanden, bei dem Programme zur Verarbeitung anfallender Daten ständig betriebsbereit sind, derart, dass die Verarbeitungsergebnisse innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne verfügbar sind, so dass in diesem Falle ein Schweißprozess reibungslos ausgeführt werden kann. Die Daten können je nach Anwendungsfall nach einer zeitlich zufälligen Verteilung oder zu vorherbestimmten Zeitpunkten anfallen.The acquisition data 31 . 310 be from the controller 12 used. In addition, the detection data 31 . 310 with the operating device 40 from 1 displayable. For this purpose, the control device 12 and the operating device 40 For example, via an RS232 interface or a USB interface or via a fieldbus interface or a field bus connected to each other. In particular Sercos, EtherCAt, ProfiNet, and the like can be selected as fieldbus. As a result, the data is in real time between the controller 12 and the operating device 40 transferable. By real time is meant the operation of a computing system in which programs for processing accumulating data are always operational, such that the processing results are available within a predetermined period of time, so that in this case a welding process can be carried out smoothly. Depending on the application, the data may be generated randomly or at predetermined times.
Die Bedienvorrichtung 40 ist beispielsweise eine Tastatur und/oder eine Maus, ein Laptop, ein berührungsempfindlicher oder berührungsunempfindlicher Bildschirm, usw. oder deren Kombinationen. Die mindestens eine Bedienvorrichtung 40 kommt insbesondere zur Bedienung der Schweißanlage 2 und zur Parametrierung der Kühlung der Kühleinrichtung 50 und/oder der Elektrodenpflege des Schweißwerkzeugs 2 und/oder Nachstellung zum Einsatz. Zudem können über die Bedienvorrichtung 40 Hinweise für einen Bediener der Schweißanlage 2 in Bezug auf den Status der Schweißanlage 2 und/oder einer ihrer zuvor genannten Komponenten ausgegeben werden. Der Status der Schweißanlage 2 umfasst unter anderem mindestens eine Fehlermeldung 401 über einen Fehler, der im Betrieb der Schweißanlage 2 gegebenenfalls auftritt. Zudem sind die Erfassungsdaten 31, 310 als Betriebsanzeige 402 mit der Bedienvorrichtung 40 anzeigbar.The operating device 40 is for example a keyboard and / or a mouse, a laptop, a touch-sensitive or non-touch screen, etc. or combinations thereof. The at least one operating device 40 comes in particular to the operation of the welding system 2 and for parameterizing the cooling of the cooling device 50 and / or electrode care of the welding tool 2 and / or adjustment to use. In addition, via the operating device 40 Information for a welding operator 2 in terms of the status of the welding system 2 and / or one of its aforementioned components. The status of the welding system 2 includes at least one error message 401 about an error in the operation of the welding system 2 possibly occurs. In addition, the collection data 31 . 310 as a status indicator 402 with the operating device 40 displayable.
Die Steuereinrichtung 12 kann auf die Speichereinrichtung 13 zugreifen und Daten in der Speichereinrichtung 13 speichern oder Daten aus ihr abrufen. Die Steuereinrichtung 12 kann beispielsweise als Daten eine Einschaltdauer der Schweißsteuerung 10 ermitteln und in der Speichereinrichtung 13 abspeichern. Die Daten sind somit Betriebsdaten der Schweißsteuerung 10. Weitere Betriebsdaten der Schweißsteuerung 10 sind der Phasenanschnitt des Schweißstroms I und ein Widerstand R des Schweißwerkzeugs 21 beim Ausführen einer Schweißung oder dem Herstellen einer Schweißverbindung 7. Es sind beliebige andere interne Grundparameter und/oder Sollwerte 131 denkbar.The control device 12 can access the storage device 13 access and data in the storage device 13 save or retrieve data from it. The control device 12 For example, as a data duty cycle of the welding control 10 determine and in the storage device 13 save. The data are thus operating data of the welding control 10 , Further operating data of the welding control 10 are the phase angle of the welding current I and a resistance R of the welding tool 21 when performing a weld or making a weld 7 , They are any other internal basic parameters and / or setpoints 131 conceivable.
In der Speichereinrichtung 13 gespeicherte Daten des Schweißwerkzeugs 21, insbesondere des Schweißtransformators 23, sind Betriebsdaten des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Schweißtransformators 24. Die Betriebsdaten des Schweißtransformators 23 sind beispielsweise die Einschaltdauer des Schweißtransformators 23, der maximale Sekundärstrom und/oder der minimale Sekundärstrom und/oder der Nennsekundärstrom des Schweißtransformators 23.In the storage device 13 stored data of the welding tool 21 , in particular the welding transformer 23 , are operating data of the welding tool 21 and / or the welding transformer 24 , The operating data of the welding transformer 23 are, for example, the duty cycle of the welding transformer 23 , the maximum secondary current and / or the minimum secondary current and / or the rated secondary current of the welding transformer 23 ,
Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung 30 zur Erfassung der Einschaltdauer des Schweißtransformators 23 und/oder eines Sekundärstroms des Schweißtransformators 23 ausgestaltet sein. Die Erfassungseinrichtung 30 kann jedoch auch die oben genannten Daten zumindest teilweise als Erfassungsdaten 31 erfassen.In particular, the detection device 30 for detecting the duty cycle of the welding transformer 23 and / or a secondary current of the welding transformer 23 be designed. The detection device 30 However, the data mentioned above can also be used, at least in part, as acquisition data 31 to capture.
Außerdem übermittelt die Kühleinrichtung 50 der Steuereinrichtung 10 ihre Daten, wie in Bezug auf 2 näher erläutert ist. Die Steuereinrichtung 10 steuert den Ein-/Aus-Schalter 500, die Pumpe 52 und das Ventil 61 wie nachfolgend beschrieben.In addition, the cooling device transmits 50 the control device 10 their data, as regards 2 is explained in more detail. The control device 10 controls the on / off switch 500 , the pump 52 and the valve 61 as described below.
2 zeigt den Aufbau einer Kühleinrichtung 50 der Schweißanlage 2 genauer. Die Kühleinrichtung 50 hat einen Druckausgleichsbehälter 51 mit Überdruckventil, die Pumpe 52, einen Wärmetauscher 53, eine Filtereinheit 54, eine Überwachungseinheit 55, eine Druckerfassungseinheit 56, eine erste Kühlleitung 57, eine zweite Kühlleitung 58, eine dritte Kühlleitung 59, eine vierte Kühlleitung 60, das Ventil 61 und den Ein-Aus-Schalter 500. Die Kühlleitungen 57, 58, 59, 60 sind beispielsweise aus Metall, insbesondere Kupfer, usw. gefertigt. In den Kühlleitungen 57 bis 60 ist ein Kühlmittel 501 aufgenommen, das bei Betrieb der Pumpe 52 in der Richtung der Blockpfeile von 2 in den Kühlleitungen 57 bis 60 zirkuliert. Die Kühlleitungen 57 bis 60 verbinden die zuvor genannten Komponenten derart, dass in der Kühleinrichtung 50 ein geschlossener Kühlmittelkreislauf vorhanden ist. 2 shows the construction of a cooling device 50 the welding system 2 more accurate. The cooling device 50 has a surge tank 51 with pressure relief valve, the pump 52 , a heat exchanger 53 , a filter unit 54 , a surveillance unit 55 , a pressure detection unit 56 , a first cooling line 57 , a second cooling line 58 , a third cooling line 59 , a fourth cooling line 60 , the valve 61 and the on-off switch 500 , The cooling pipes 57 . 58 . 59 . 60 are made of metal, in particular copper, etc., for example. In the cooling pipes 57 to 60 is a coolant 501 recorded during operation of the pump 52 in the direction of the block arrows of 2 in the cooling pipes 57 to 60 circulated. The cooling pipes 57 to 60 connect the aforementioned components such that in the cooling device 50 a closed coolant circuit is present.
Das Kühlmittel 501 kann beispielsweise eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser sein. Das Kühlmittel 501 ist jedoch alternativ oder zusätzlich ein Gas.The coolant 501 may for example be a liquid, especially water. The coolant 501 however, alternatively or additionally, it is a gas.
Die erste Kühlleitung 57 verbindet den Druckausgleichsbehälter 51 mit der Saugseite der Pumpe 52. Auf der anderen Seite der Pumpe 52 ist die erste Kühlleitung 57 mit einem ersten Kühlleitungsanschluss 101 der Schweißsteuerung 10 und einem ersten Kühlleitungsanschluss 231 des Schweißtransformators 23 verbunden. Die Verbindung zwischen den Kühlleitungsanschlüssen 101, 231, also die dritte Kühlleitung 59, kann als Schlauch ausgeführt sein, in den das Ventil 61 eingebaut ist. Das Kühlmittel 501 durchströmt das Gehäuse 16 der Schweißsteuerung 10 und den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 bzw. die Kühlleitung 57 führt das Kühlmittel 501 zu dem Ventil 61, welches derart einstellbar ist, dass das Kühlmittel 501 der Schweißsteuerung 10 und/oder dem Schweißtransformator 23 und/oder dem Gleichrichter 24 zugeführt werden kann. Dabei nimmt das Kühlmittel 501 Wärme auf, welche die Schweißsteuerung 10 und/oder der Schweißtransformator 23 und/oder der Gleichrichter 24 produzieren. Hierbei ist vor allem bei einem Betrieb der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 deutlich eine Wärmeproduktion der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 wahrnehmbar. Zusätzlich oder alternativ sind das Schweißwerkzeug 21 und/oder die Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30 usw. in den Kühlmittelkreislauf der Kühleinrichtung 50 integrierbar, auch wenn dies zur Vereinfachung in 2 nicht dargestellt istThe first cooling line 57 connects the surge tank 51 with the suction side of the pump 52 , On the other side of the pump 52 is the first cooling line 57 with a first cooling line connection 101 the welding control 10 and a first cooling line connection 231 of the welding transformer 23 connected. The connection between the cooling line connections 101 . 231 that is the third cooling line 59 , can be designed as a hose into which the valve 61 is installed. The coolant 501 flows through the housing 16 the welding control 10 and the welding transformer 23 and/ or the rectifier 24 or the cooling line 57 guides the coolant 501 to the valve 61 , which is adjustable so that the coolant 501 the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 can be supplied. It takes the coolant 501 Heat up, which the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 to produce. This is especially in an operation of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 clearly a heat production of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 imperceptible. Additionally or alternatively, the welding tool 21 and / or the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 etc. in the coolant circuit of the cooling device 50 integrable, even if this is to simplify 2 not shown
Das erwärmte Kühlmittel 501 tritt an einem zweiten Kühlleitungsanschluss 102 der Schweißsteuerung 10 und einem zweiten Kühlleitungsanschluss 232 des Schweißtransformators 23 wieder aus der Schweißsteuerung 10 bzw. dem Schweißtransformator 23 aus. Alternativ tritt das erwärmte Kühlmittel 501 an dem Gleichrichter 24 aus. Die Verbindung zwischen den Kühlleitungsanschlüssen 102, 232, also die vierte Kühlleitung 60, kann ebenfalls als Schlauch ausgeführt sein.The heated coolant 501 occurs at a second cooling line connection 102 the welding control 10 and a second cooling pipe connection 232 of the welding transformer 23 again from the welding control 10 or the welding transformer 23 out. Alternatively, the heated coolant enters 501 at the rectifier 24 out. The connection between the cooling line connections 102 . 232 , so the fourth cooling line 60 , Can also be designed as a hose.
Das erwärmte Kühlmittel 501 wird von der vierten Kühlleitung 60 und der zweiten Kühlleitung 58 dem Wärmetauscher 53 zugeführt und durch den Wärmetauscher 53 geleitet. Zudem durchströmt den Wärmetauscher 53 eine weiteres Medium 530 in entgegengesetzter Richtung zu der Strömungsrichtung des Kühlmittels 501, wie in 2 durch Blockpfeile veranschaulicht. Das weitere Medium 530 kann hierbei Wärme aufnehmen, die von dem erwärmten Kühlmittel 501 in der zweiten Kühlleitung 58 zugeführt wird und dem Kühlmittel 501 entzogen wird. Daher wird das Medium 530 gegenüber seiner Temperatur in einer Kühlleitung 531 um eine vorbestimmte Temperaturdifferenz ΔT erwärmt. Auch das weitere Medium 530 kann beispielsweise eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser sein. Das Medium 530 kann jedoch auch ein Gas sein.The heated coolant 501 is from the fourth cooling line 60 and the second cooling line 58 the heat exchanger 53 fed and through the heat exchanger 53 directed. It also flows through the heat exchanger 53 another medium 530 in the opposite direction to the flow direction of the coolant 501 , as in 2 illustrated by block arrows. The other medium 530 This can absorb heat from the heated coolant 501 in the second cooling line 58 is supplied and the coolant 501 is withdrawn. Therefore, the medium becomes 530 compared to its temperature in a cooling line 531 heated by a predetermined temperature difference .DELTA.T. Also the other medium 530 may for example be a liquid, especially water. The medium 530 but it can also be a gas.
Das erwärmte Medium 530 wird in einer Kühlleitung 532 aus dem Wärmetauscher 53 geführt. Die Temperaturdifferenz ΔT kann z.B. in elektrische Spannung umgesetzt werden, die für eine Energierückgewinnung verwendbar ist.The heated medium 530 is in a cooling line 532 from the heat exchanger 53 guided. The temperature difference .DELTA.T can be converted into electrical voltage, for example, which is suitable for energy recovery.
Das Kühlmittel 501 wird mit der Filtereinheit 54 von Verunreinigungen gereinigt und die Reinigung mit der Überwachungseinheit 55 überwacht. Die Filtereinheit 54 kann insbesondere als mindestens ein Sieb ausgeführt sein, dessen Maschenweite(n) je nach herauszufilternden Verunreinigung(en) bemessen sind. Die Überwachungseinheit 55 ist beispielsweise ein Schauglas, mit dem beispielsweise Verunreinigungen festgestellt werden, die noch nicht in der Filtereinheit 54 aus dem Kühlmittel 501 herausgefiltert wurden.The coolant 501 comes with the filter unit 54 cleaned of impurities and cleaning with the monitoring unit 55 supervised. The filter unit 54 may in particular be designed as at least one sieve whose mesh size (s) are measured according to the contaminant (s) to be filtered out. The monitoring unit 55 For example, is a sight glass, with the example, impurities are detected, not yet in the filter unit 54 from the coolant 501 were filtered out.
Mit der Druckerfassungseinheit 56 wird der Druck in der Kühlleitung 57 erfasst oder gemessen. Das Erfassungsergebnis kann als Erfassungsdaten 330 zur Regelung der Pumpenfördergeschwindigkeit und/oder Pumpenfördermenge und/oder der Stellung des Überdruckventils des Druckausgleichsbehälters 51 herangezogen werden.With the pressure detection unit 56 is the pressure in the cooling line 57 recorded or measured. The detection result can be used as acquisition data 330 for controlling the pump delivery speed and / or pump delivery rate and / or the position of the pressure relief valve of the surge tank 51 be used.
Im Betrieb der Schweißanlage 2 besteht eine freie Programmierbarkeit der Kühlmaßnahmen der Kühleinrichtung 50. Die Kühlmaßnahmen sind wählbar z.B. abhängig vom laufenden Schweißvorgang und/oder mittels des Schweißprogramms und/oder mittels in der Schweißsteuerung 10 vorgesehener anwenderspezifischer Einstellmöglichkeiten, insbesondere an der Bedienvorrichtung 40 als Benutzerschnittstelle und/oder mindestens einem Wizard und/oder mindestens einer Eingabemaske und/oder mindestens einem Ablaufdiagramm. Hierbei sind die Ist-Temperaturen der zu kühlenden Komponenten 10, 21, 23, 24, 211, 212, usw. individuell mittels Programmcode abfragbar. Aufgrund dessen ist der Kühlkreislauf der Kühleinrichtung 50 insbesondere in Bezug auf die Durchflussmenge und/oder die Durchflussgeschwindigkeit entsprechend individuell über Programmcode steuerbar.In operation of the welding system 2 there is a free programmability of the cooling measures of the cooling device 50 , The cooling measures are selectable eg depending on the ongoing welding process and / or by means of the welding program and / or means in the welding control 10 provided user-specific settings, in particular on the operating device 40 as user interface and / or at least one wizard and / or at least one input mask and / or at least one flowchart. Here are the actual temperatures of the components to be cooled 10 . 21 . 23 . 24 . 211 . 212 , etc. individually interrogated by means of program code. Due to this, the cooling circuit of the cooling device 50 in particular with regard to the flow rate and / or the flow rate according to individually controlled by program code.
Daher erfassen die Temperatursensoren 301, 302 im Betrieb der Schweißanlage 2 kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitabständen die Temperatur der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 und/oder des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Modems 22 und/oder der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw.. Das Erfassungsergebnis der Temperatursensoren 301, 302 wird in Form der Daten 31, 320 an die Speichereinrichtung 13 weitergeleitet und ist dadurch für die Steuereinrichtung 12 und die Ermittlungseinrichtung 15 verfügbar, wie zuvor in Bezug auf 1 beschrieben. Zudem werden die Erfassungsdaten 330 der Druckerfassungseinheit 56 erfasst und sind in der Speichereinrichtung 13 speicherbar und/oder von der Ermittlungseinrichtung 15 für ihre Ermittlung verwendbar.Therefore, the temperature sensors detect 301 . 302 during operation of the welding system 2 continuously or at predetermined intervals the temperature of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. The detection result of the temperature sensors 301 . 302 will be in the form of the data 31 . 320 to the storage device 13 forwarded and is thereby for the controller 12 and the detection device 15 available as described above 1 described. In addition, the acquisition data 330 the pressure detection unit 56 detected and are in the storage device 13 storable and / or by the detection device 15 suitable for their determination.
Die Ermittlungseinrichtung 15 wertet im Vergleich mit einem vorbestimmten Sollzahlenwert und/oder einer vorbestimmten Sollwertkurve und/oder einer vorbestimmten Sollwertmatrix für die Temperatur der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 aus, ob bei der vorliegenden Temperatur die Kühlung der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 ausreichend ist, oder ob Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die Kühlung für die Schweißsteuerung 10 und/oder den Schweißtransformator 23, und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder des Modems 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. zu erhöhen. Hierbei wertet die Ermittlungseinrichtung 15 zudem die derzeit auszuführende oder ausgeführte Schweißaufgabe aus. Außerdem kann die Ermittlungseinrichtung 15 die Erfassungsdaten 330 der Druckerfassungseinheit 56 auswerten.The determination device 15 evaluates in comparison with a predetermined setpoint value and / or a predetermined setpoint curve and / or a predetermined setpoint matrix for the temperature of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 from, whether at the present Temperature the cooling of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 is sufficient, or whether measures must be taken to provide cooling for the welding control 10 and / or the welding transformer 23 , and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. to increase. In this case, the determination device evaluates 15 In addition, the currently performed or executed welding task. In addition, the determination device 15 the acquisition data 330 the pressure detection unit 56 evaluate.
Je nach Auswerteergebnis gibt die Ermittlungseinrichtung 15 eine entsprechende Meldung 151 an die Steuereinrichtung 12 direkt oder über die Speichereinrichtung 13 aus. Zudem kann die Meldung 151 als ein entsprechender Hinweis mittels der Bedienvorrichtung 40 für menschliche Sinne wahrnehmbar und damit für einen Bediener der Schweißanlage 2 ausgegeben werden. Der Hinweis ist beispielsweise eine optische und/oder akustische und/oder haptische Anzeige.Depending on the evaluation result, the determination device gives 15 a corresponding message 151 to the controller 12 directly or via the storage device 13 out. In addition, the message 151 as a corresponding indication by means of the operating device 40 perceptible to human senses and thus to an operator of the welding system 2 be issued. The hint is for example an optical and / or acoustic and / or haptic display.
Gibt die Meldung 151 an, dass die Kühlung der Schweißsteuerung 10 und/oder des Schweißtransformators 23 zu erhöhen ist, steuert die Steuereinrichtung 12, je nach Meldung 151, die Pumpe 52 entsprechend an, um die Kühlung für die Schweißsteuerung 10 und/oder den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder das Modem 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30 usw zu verbessern. Zudem kann die Steuereinrichtung 12, je nach Meldung 151, das Ventil 61 entsprechend ansteuern, um die Kühlung für die Schweißsteuerung 10 oder den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder das Modem 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. zu verbessern. Demzufolge wird die Kühlung beispielsweise für die Schweißsteuerung 10 als erste Komponente der Schweißanlage 2 verstärkt und die Kühlung für den Schweißtransformator 23 als zweite Komponente der Schweißanlage 2 vermindert. Selbstverständlich ist die Verstärkung der Kühlung auch stattdessen für den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder das Modem 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. denkbar. Dadurch kann die Steuereinrichtung 12 gezielt die Kühlung für die Schweißsteuerung 10 und/oder den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. regeln.Returns the message 151 to that the cooling of the welding control 10 and / or the welding transformer 23 is to increase, controls the controller 12 , depending on the message 151 , the pump 52 according to the cooling for the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 etc to improve. In addition, the control device 12 , depending on the message 151 , the valve 61 accordingly control the cooling for the welding control 10 or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. to improve. As a result, the cooling becomes, for example, the welding control 10 as the first component of the welding system 2 strengthened and the cooling for the welding transformer 23 as a second component of the welding system 2 reduced. Of course, the gain of the cooling is instead for the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. conceivable. This allows the controller 12 specifically the cooling for the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. regulate.
Gibt die Meldung 151 an, dass derzeit keine Schweißaufgabe ansteht und die Temperatur der Komponenten der Schweißanlage 2 nicht über einem vorbestimmtem Grenzwert liegt, hat die Ermittlungseinrichtung 15 ermittelt, dass die Kühleinrichtung 50 ausgeschaltet werden kann. Die Meldung 151 kann optional angeben, dass die Ausschaltung erst nach einer vorbestimmten Nachlaufzeit erfolgen soll.Returns the message 151 indicates that there is currently no welding task and the temperature of the components of the welding system 2 is not above a predetermined limit, the determiner has 15 determines that the cooling device 50 can be turned off. The message 151 Optionally specify that the switch-off should only take place after a predetermined delay time.
Ergibt dagegen die Auswertung der Ermittlungseinrichtung 15, dass demnächst eine Schweißaufgabe ansteht, kann von der Ermittlungseinrichtung 15, je nach Temperatur der Komponenten der Schweißanlage 2 und der durch die Schweißaufgabe zu erwartenden Erwärmung der Schweißsteuerung 10 und/oder den Schweißtransformator 23, ermittelt werden, dass die Kühleinrichtung 50 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor Beginn der Schweißaufgabe einzuschalten ist. Somit kann die Meldung 151 optional angeben, dass die Einschaltung der Kühleinrichtung 50 schon mit einer vorbestimmten Vorlaufzeit erfolgen soll. Dies umfasst auch insbesondere, dass die Steuereinrichtung 12 nur die Schweißsteuerung 10 oder den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder das Modem 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. mit einer vorbestimmten Vorlaufzeit bereits vor der als nächstes auszuführenden Schweißaufgabe kühlt.On the other hand, results in the evaluation of the determination device 15 that a welding task is about to occur in the near future, may be determined by the determining device 15 , depending on the temperature of the components of the welding system 2 and the expected by the welding task heating the welding control 10 and / or the welding transformer 23 be determined that the cooling device 50 is to turn on at a predetermined time before the start of the welding task. Thus, the message can 151 optionally indicate that the switching on of the cooling device 50 should already take place with a predetermined lead time. This also includes in particular that the control device 12 only the welding control 10 or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc. with a predetermined lead time already cools before the next welding task to be performed.
Allgemeiner kann die Steuereinrichtung 12 das Ventil 61 entsprechend ansteuern, um die Kühlung für die Schweißsteuerung 10 und/oder den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 und/oder das Schweißwerkzeug 21 und/oder das Modem 22 und/oder mindestens eine der Elektroden 211, 212, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw. in der vorbestimmten Vorlaufzeit stärker oder schwächer zu regeln, je nach Bedarf.More generally, the controller 12 the valve 61 accordingly control the cooling for the welding control 10 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc., in the predetermined lead time more or less to regulate, as needed.
Auf diese Weise berücksichtigt die Ermittlungseinrichtung 15 und anschließend die Steuereinrichtung 12 die vorliegenden Betriebsdaten der Steuereinrichtung 12 und/oder des Schweißwerkzeugs 21 für die Steuerung der Kühleinrichtung 50.In this way, the determining device takes into account 15 and then the controller 12 the present operating data of the control device 12 and / or the welding tool 21 for the control of the cooling device 50 ,
Dadurch ist die Schweißanlage 2 mit Hilfe der Schweißsteuerung 10, insbesondere der Steuereinrichtung 12, der Ermittlungseinrichtung 15, der Pumpe 52, dem Ventil 61 und dem Ein-/Aus-Schalter ausgestaltet, die benötigte Kühlung der Schweißsteuerung 21 und/oder des Schweißtransformators 23 und/oder des Gleichrichters 24 und/oder des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Modems 22 und/oder mindestens einer der Elektroden 211, 212, und/oder des Zangenfrontends bzw. der Erfassungseinrichtung 30, usw. in Abhängigkeit von der Meldung 151 über den Kühlbedarf in Bezug auf eine von der Steuereinrichtung 12 zu steuernden Schweißaufgabe und/oder eine Temperatur mindestens einer der Komponenten der Schweißanlage 2 zu ermitteln und eine entsprechende Steuerung oder Regelung der Kühleinrichtung 50 auszuführen.This is the welding system 2 with the help of the welding control 10 , in particular the control device 12 , the determination facility 15 , the pump 52 , the valve 61 and the on / off switch configured, the required cooling of the welding control 21 and / or the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or at least one of the electrodes 211 . 212 , and or of the forceps front end or the detection device 30 , etc., depending on the message 151 about the cooling requirement with respect to one of the controller 12 to be controlled welding task and / or a temperature of at least one of the components of the welding system 2 to determine and a corresponding control or regulation of the cooling device 50 perform.
Zudem ist der Bediener in der Lage zu erkennen, welche Maßnahmen für die Kühlung derzeit vorgenommen werden. Dadurch kann der Bediener besser entscheiden, welche Maßnahmen gegebenenfalls noch darüber hinaus vorzunehmen sind, um den Betrieb der Schweißanlage 2 in der industriellen Anlage 1 solange wie möglich ohne Unterbrechungen auszuführen.In addition, the operator is able to identify which measures are currently being taken for the cooling. This allows the operator to better decide which measures may need to be taken to further the operation of the welding system 2 in the industrial plant 1 as long as possible without interruptions.
oAußerdem können die Daten 31, 320 von den Temperatursensoren 301, Außerdem können die Daten 31, 320 von den Temperatursensoren 301, 302 und/oder die Daten 330 von der Druckerfassungseinheit 56 an die Bedienvorrichtung 40 geleitet werden. Auch damit ist an der Bedienvorrichtung 40 signalisierbar, welche Maßnahmen zu treffen sind, um den Betrieb der Schweißanlage 2 möglichst störungsfrei und mit geringen Betriebskosten aufrechtzuerhalten.oOver, the data can 31 . 320 from the temperature sensors 301 , In addition, the data can 31 . 320 from the temperature sensors 301 . 302 and / or the data 330 from the pressure detection unit 56 to the operating device 40 be directed. Even so it is on the operating device 40 can be signaled, which measures are to be taken to the operation of the welding system 2 maintain as trouble-free and with low operating costs.
Somit ist eine Schweißsteuerung 10 mit Steueranschlüssen für eine steuerbare Pumpe 52 und/oder das Ventil 61 der Kühleinrichtung 50 bereitgestellt. Mit der Schweißsteuerung 10 ist eine schweißaufgabenspezifische und/oder temperaturspezifische Kühlung der sich beim Schweißen erwärmenden Komponenten der Schweißanlage 2 möglich, wie insbesondere des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Modems 22 und/oder seiner Elektroden 211, 212, des Schweißtransformators 23, des Gleichrichters 24, und/oder das Zangenfrontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30, usw.Thus, a welding control 10 with control connections for a controllable pump 52 and / or the valve 61 the cooling device 50 provided. With the welding control 10 is a welding task-specific and / or temperature-specific cooling of the components of the welding system that heat up during welding 2 possible, in particular the welding tool 21 and / or the modem 22 and / or its electrodes 211 . 212 , the welding transformer 23 , the rectifier 24 , and / or the forceps front end or the detection device 30 , etc.
Dadurch ist mittels Kühlung ein gezieltes Beeinflussen einzelner Komponenten der Schweißanlage 2 abhängig vom laufenden Schweißvorgang möglich. In Folge dessen ist eine weitere Möglichkeit bereitgestellt, die Schweißlinsenqualität positiv zu beeinflussen. Gegebenenfalls ist die Ausbildung der Schweißlinse der Schweißverbindung 7 während des Schweißens durch die Kühlmaßnahmen mitsteuerbar.As a result, a targeted influencing of individual components of the welding system by means of cooling 2 depending on the current welding process possible. As a result, another way is provided to positively influence the quality of the weld nugget. Optionally, the formation of the weld nugget of the welded joint 7 during welding by the cooling measures mitsteuerbar.
3 zeigt die Komponenten für eine Echtzeit-Übertragung der Erfassungsdaten 31, 310 zwischen dem Frontend bzw. der Erfassungseinrichtung 30 an der Schweißzange 21 und der Schweißsteuerung 10. 3 shows the components for a real-time transmission of the acquisition data 31 . 310 between the front end and the detection device 30 at the welding tongs 21 and the welding control 10 ,
Bei Steuerung durch die Steuereinrichtung 12 speist der Umrichter 11 den Schweißtransformator 23 mit einer Spannung und einem Strom aus den Netzphasen N1, N2, N3 mit Hilfe eines Neutralleiters N, wie zuvor bereits beschrieben. Der Strom wird vom Schweißtransformator 23 von seiner Primärseite auf seine Sekundärseite transformiert, an welcher die Schweißzange 21 über Dioden 241, 242 angeschlossen ist. Die Dioden 241, 242 bilden einen Gleichrichter zum Gleichrichten des sekundärseitigen Stroms des Schweißtransformators 23. Der Schweißtransformator 23 führt den beiden Schweißelektroden 211, 212 über den Gleichrichter 24 den Schweißstrom I als Gleichstrom zu, um an den gewünschten Positionen am mindestens einen Werkstück 5, 6 jeweils eine Schweißverbindung 7 herzustellen. Zumindest dabei erfasst das Frontend bzw. die Erfassungseinrichtung 30 die Erfassungsdaten 31 und gibt diese als Erfassungsdatensignal 31' an das Frontend-Modem 22 weiter. Die Erfassungseinrichtung 30 ist ein Stromsensor, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Sekundärkreis des Schweißtransformators 23 angeordnet ist. Zudem wird an den Zuleitungen zu den Elektroden 211, 212 die Spannung abgegriffen und als Daten 310 ebenfalls dem Frontend-Modem 22 für das Erfassungsdatensignal 31' zugeführt.When controlled by the controller 12 the inverter feeds 11 the welding transformer 23 with a voltage and a current from the mains phases N1 . N2 . N3 by means of a neutral conductor N, as previously described. The electricity is from the welding transformer 23 transformed from its primary side to its secondary side, at which the welding gun 21 via diodes 241 . 242 connected. The diodes 241 . 242 form a rectifier for rectifying the secondary side current of the welding transformer 23 , The welding transformer 23 leads the two welding electrodes 211 . 212 over the rectifier 24 the welding current I as DC to order at the desired positions on at least one workpiece 5 . 6 one welded joint each 7 manufacture. At least in this case, the front end or the detection device detects 30 the acquisition data 31 and outputs this as a detection data signal 31 ' to the frontend modem 22 continue. The detection device 30 is a current sensor, which in the present embodiment in the secondary circuit of the welding transformer 23 is arranged. In addition, at the supply lines to the electrodes 211 . 212 the voltage tapped and as data 310 also the front-end modem 22 for the detection data signal 31 ' fed.
Von dem Frontend-Modem 22, das auf der Senderseite angeordnet ist, wird ein hochfrequentes Trägersignal 33 erzeugt. Zudem moduliert das Frontend-Modem 22 das Erfassungsdatensignal 31' auf das hochfrequente Trägersignal 33 auf. Dadurch entsteht ein Übertragungssignal 34, das von dem Frontend-Modem 22 in die vorhandenen, den Schweißstrom I führenden, Leitungen 210 zwischen der Schweißzange 21 und dem Schweißtransformator 23 sekundärseitig am Schweißtransformator 23 eingespeist wird. Dadurch ist das Übertragungssignal 34 mittels der Leitungen 210, den Schweißtransformator 23 und/oder den Gleichrichter 24 auf die Leitungen 32 übertragbar. Zudem moduliert das Frontend-Modem 22 das Erfassungsdatensignal 31' auf das hochfrequente Trägersignal 33 auf.From the frontend modem 22 located on the transmitter side becomes a high frequency carrier signal 33 generated. In addition, the frontend modem modulates 22 the detection data signal 31 ' on the high-frequency carrier signal 33 on. This creates a transmission signal 34 that from the front-end modem 22 in the existing, the welding current I leading lines 210 between the welding gun 21 and the welding transformer 23 on the secondary side of the welding transformer 23 is fed. This is the transmission signal 34 by means of the wires 210 , the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 on the lines 32 transferable. In addition, the frontend modem modulates 22 the detection data signal 31 ' on the high-frequency carrier signal 33 on.
Aus der Sicht des Schweißstroms I ist das Übertragungssignal 34 wie auch das Erfassungsdatensignal 31' und das hochfrequente Trägersignal 33 eine hochfrequente Störung auf den Leitungen 210, welche auch den Schweißstrom I führen, welche bei korrekter Installation der zuvor beschriebenen Komponenten innerhalb der Toleranzgrenzen liegt und für den Schweißvorgang und die Schweißstromerzeugung ohne Auswirkungen ist.From the perspective of the welding current I is the transmission signal 34 as well as the detection data signal 31 ' and the high frequency carrier signal 33 a high-frequency interference on the lines 210 which also carry the welding current I, which, when the components described above are correctly installed, are within the tolerance limits and have no effect on the welding process and welding current generation.
Der Schweißtransformator 23 transformiert das Übertragungssignal 34 einfach mit und gibt das transformierte Übertragungssignal 34 an den in die Schweißsteuerung 10 integrierten Umrichter bzw. das in die Schweißsteuerung 10 integrierte Leistungsteil 11 weiter. Dadurch kann auf der Seite der Schweißsteuerung 10, also empfängerseitig, das Übertragungssignal 34 herausextrahiert und demoduliert werden und von der Schweißsteuerung 10 verarbeitet werden. Hierfür verwendet das Schweißsteuerung-Modem 111 beispielsweise einen Bandpass oder Hochpass 115.The welding transformer 23 transforms the transmission signal 34 simply with and gives the transformed transmission signal 34 at the in the welding control 10 integrated inverter or in the welding control 10 integrated power section 11 continue. This can be done on the side of the welding control 10 , ie the receiver side, the transmission signal 34 be extracted and demodulated from the welding control 10 are processed. The welding control modem uses this 111 For example, a bandpass or high pass 115 ,
Die Übertragung eines Signals 31' kann optional auch in umgekehrter Richtung erfolgen. In diesem Fall hat das Frontend-Modem 22 beispielsweise einen Bandpass oder Hochpass 225. Demzufolge sind sowohl das Frontend-Modem 22 als auch das Schweißsteuerung-Modem 111 zur Modulation und zur Demodulation des Übertragungssignals 34 ausgestaltet.The transmission of a signal 31 ' can optionally also be done in the opposite direction. In this case, the frontend modem has 22 For example, a bandpass or high pass 225 , As a result, both the frontend modem 22 as well as the welding control modem 111 for modulation and demodulation of the transmission signal 34 designed.
Die Modems 22, 111 können je nach Bedarf ein beliebiges Modulationsverfahren anwenden, wie beispielsweise Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation und dergleichen.The modems 22 . 111 For example, as desired, any modulation method such as amplitude modulation, frequency modulation, and the like may be used.
Mittels Frequenzmultiplexverfahren, insbesondere Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM), könnten auf der Sendeseite jeweils auch eine Vielzahl an Signalen 31' gleichzeitig auf das Trägersignal aufmoduliert werden, wie beispielsweise separate Signale für die Daten 31, 310. Das Frequenzspektrum kann dabei in Kanäle aufgeteilt werden. Dadurch sind je nach Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung 30 verschiedene Informationen zumindest teilweise parallel von der Schweißzange 21 zu der Schweißsteuerung 10 übertragbar.By frequency division multiplexing, in particular Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), on the transmitting side in each case a plurality of signals 31 ' be modulated simultaneously to the carrier signal, such as separate signals for the data 31 . 310 , The frequency spectrum can be divided into channels. As a result, depending on the configuration of the detection device 30 different information at least partially parallel to the welding gun 21 to the welding control 10 transferable.
Wie zuvor beschrieben, werden die Erfassungsdaten 31, 310 von der Überwachungseinrichtung 15 überwacht bzw. ausgewertet. Falls die Überwachung der Überwachungseinrichtung 15 ergibt, dass der Schweißverlauf von einem Referenzschweißablauf abweicht, wird eine entsprechende Meldung 401 an die Bedienvorrichtung 40 ausgegeben. Zudem kann die Überwachungseinrichtung 15 an die Steuereinrichtung 12 eine entsprechende Meldung 401 senden, um die Steuerung des Schweißtransformators 24 und oder des Schweißwerkzeugs 21 anzupassen. Noch dazu ist es möglich, dass die Überwachungsergebnisse der Überwachungseinrichtung 15 neben einer Speicherung als Daten 132 in der Speichereinrichtung 13 zudem der Steuereinrichtung 25 für die Steuerung des Schweißwerkzeugs 21 und/oder des Umrichters bzw. Leistungsteils 11 und/oder des Schweißtransformators 24 und/oder des Gleichrichters 24 zur Verfügung gestellt werden.As described above, the detection data becomes 31 . 310 from the monitoring device 15 monitored or evaluated. If monitoring the monitoring device 15 shows that the welding process deviates from a reference welding process, a corresponding message 401 to the operating device 40 output. In addition, the monitoring device 15 to the controller 12 a corresponding message 401 send to the control of the welding transformer 24 and or the welding tool 21 adapt. Moreover, it is possible that the monitoring results of the monitoring device 15 besides a storage as data 132 in the storage device 13 also the control device 25 for the control of the welding tool 21 and / or the converter or power section 11 and / or the welding transformer 24 and / or the rectifier 24 to provide.
Die Überwachungseinrichtung 15 führt die Überwachung optional unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Toleranzbereichs aus. Der vorbestimmte Toleranzbereich kann eine Abweichung der Erfassungsdaten 31, 310 in einem vorbestimmten Bereich von einem Referenzschweißablauf zulassen.The monitoring device 15 optionally carries out the monitoring taking into account a predetermined tolerance range. The predetermined tolerance range may be a deviation of the detection data 31 . 310 allow in a predetermined range of a reference welding process.
Dadurch ist die Schweißanlage 2 ausgestaltet, die Steuerung des Leistungsteils 11 und/oder des Schweißtransformators 24 und/oder des Gleichrichters 24 und/oder des Schweißwerkzeugs 21 derart auszuführen, dass der Betrieb der Schweißanlage 2 in der industriellen Anlage 1 zu qualitativ hochwertigen Schweißverbindungen 7 führt.This is the welding system 2 designed, the control of the power unit 11 and / or the welding transformer 24 and / or the rectifier 24 and / or the welding tool 21 such that the operation of the welding system 2 in the industrial plant 1 to high quality welded joints 7 leads.
Durch die beschriebene Ausgestaltung wird zur Datenübertragung die vorhandene Infrastruktur 21, 23, 24, 32 genutzt. Es müssen für die Übertragung der Erfassungsdaten 31 keine weiteren Leitungen verlegt werden.The embodiment described makes the existing infrastructure available for data transmission 21 . 23 . 24 . 32 used. It must be for the transmission of the acquisition data 31 no further cables are laid.
Gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ist nur eine Temperaturerfassung und -überwachung des Schweißtransformators 23 oder der Schweißsteuerung 10 vorgesehen. Hierbei ist jedoch die Temperaturerfassung und -überwachung des Schweißtransformators 2 am besten, da sich dieser am meisten erwärmt.According to a modification of the first embodiment, only one temperature detection and monitoring of the welding transformer 23 or the welding control 10 intended. Here, however, is the temperature detection and monitoring of the welding transformer 2 best, because it heats up the most.
Gemäß einer weiteren Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ist nur eine Kühlung des Schweißtransformators 23 oder der Schweißsteuerung 10 vorgesehen. Hierbei ist jedoch die Kühlung des Schweißtransformators 23 am besten, da sich dieser am meisten erwärmt.According to a further modification of the first embodiment, only one cooling of the welding transformer 23 or the welding control 10 intended. However, this is the cooling of the welding transformer 23 best, because it heats up the most.
Gemäß noch einer weiteren Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ist die Ermittlungseinrichtung 15 zumindest teilweise extern von der Schweißsteuerung angeordnet. Die Ermittlungseinrichtung 15 kann zumindest teilweise in oder an der Kühleinrichtung 50 angeordnet sein. Hierbei kann die Ermittlungseinrichtung 15 beispielsweise über eine Kommunikationseinrichtung auf die Steuereinrichtung 12 und die Speichereinrichtung 13 zugreifen. Jedoch ist optional auch ein direkter Zugriff auf die Speichereinrichtung 13 und/oder die Steuereinrichtung 12 möglich.According to a still further modification of the first embodiment, the detecting means is 15 at least partially disposed externally of the welding control. The determination device 15 may be at least partially in or on the cooling device 50 be arranged. In this case, the determination device 15 for example, via a communication device to the controller 12 and the storage device 13 access. However, optionally, direct access to the storage device is also possible 13 and / or the control device 12 possible.
Gemäß noch einer weiteren Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels sind die Daten der Ermittlungseinrichtung 15, welche die Ermittlungseinrichtung 15 zur Ermittlung heranzieht und/oder welche die Ermittlungseinrichtung 15 als Ergebnis ausgibt, mittels WLAN (Wireless Lokal Area Network = drahtloses lokales Netzwerk) an eine übergeordnete Stelle weiterleitbar.According to a still further modification of the first embodiment, the data is the determining means 15 which the determination device 15 for the determination and / or which the determination device 15 as a result, can be forwarded to a superordinate location by means of WLAN (Wireless Local Area Network = wireless local network).
4 zeigt eine Echtzeit-Übertragung der Erfassungsdaten 31, 310 zwischen dem Frontend bzw. der Erfassungseinrichtung 30 an der Schweißzange 21 und der Schweißsteuerung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 4 shows a real-time transmission of the acquisition data 31 . 310 between the front end and the detection device 30 at the welding tongs 21 and the welding control 10 according to a second embodiment.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Modem 220 für eine Signaleinkopplung und/oder Signalauskopplung mit Hochpass oder Bandpass 226 auf der Primärseite des Schweißtransformators 23 in die Leitungen 32 vorgesehen. Das Modem 220 ist hilfreich, wenn bei dem Schweißtransformator 23 und/oder dem Gleichrichter 24 eine Information 35 aus den Erfassungsdaten 31 verwendet werden soll. Alternativ oder zusätzlich ist das Modem 220 hilfreich, um die Erfassungsdaten 31 des Temperatursensors 301 in die Leitungen 32 einzukoppeln und so an die Schweißsteuerung 10 zu übertragen.In contrast to the first embodiment, in the second embodiment is additionally a modem 220 for signal coupling and / or signal extraction with high-pass or bandpass 226 on the primary side of the welding transformer 23 into the pipes 32 intended. The modem 220 is helpful when using the welding transformer 23 and / or the rectifier 24 an information 35 from the acquisition data 31 should be used. Alternatively or additionally, the modem 220 helpful to the capture data 31 of the temperature sensor 301 into the pipes 32 to couple and so to the welding control 10 transferred to.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Steuerung der Kühlleistung der Kühleinrichtung 50 von einem Bediener parametrierbar. Hierbei kann die Ermittlungseinrichtung 15 und/oder die Steuereinrichtung 12 zusätzlich ausgestaltet sein, eine Abfrage an die Bedienvorrichtung 40 zu senden, um die Kühlleistung gemäß den Wünschen des Bedieners anzupassen. Für die größtmögliche Einstellbarkeit ist es denkbar, dass der Bediener das Senden der Abfrage initiiert, um die Parametrierung zu starten. Mit der Abfrage ist die Überwachung und/oder Ermittlung des Kühlbedarfs zumindest teilweise einstellbar, welche durch die Ermittlungseinrichtung 15 auszuführen ist.Alternatively or additionally, according to the second embodiment, the control of the cooling capacity of the cooling device 50 parameterizable by an operator. In this case, the determination device 15 and / or the control device 12 additionally configured, a query to the operating device 40 to adjust the cooling capacity according to the wishes of the operator. For the greatest possible adjustability, it is conceivable that the operator initiates the sending of the query in order to start the parameterization. With the query, the monitoring and / or determination of the cooling demand is at least partially adjustable, which by the detection device 15 is to execute.
Für die Einstellung können insbesondere im Schweißprogramm selbst Befehle eingebaut sein, mit welchen die Kühleinrichtung 50 ansteuerbar ist. Dadurch ist die Kühleinrichtung 50 im Prinzip frei parametrierbar, insbesondere programmierbar.For the adjustment can be installed in particular in the welding program itself commands with which the cooling device 50 is controllable. This is the cooling device 50 in principle freely programmable, in particular programmable.
Ansonsten ist die Schweißanlage 2 auf die gleiche Weise ausgeführt, wie zuvor in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.Otherwise, the welding system 2 in the same manner as previously described with respect to the first embodiment.
Gemäß einer Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels kann das Modem 220 zusätzlich oder alternativ trafospezifische Daten und/oder gleichrichterspezifische Daten, die als Signal an der Baugruppe aus Schweißtransformator 23 und Gleichrichter 24 erfasst werden, unter Nutzung eines weiteren Trägersignals einkoppeln. Durch Modulation, wie zuvor in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben, erzeugt das Modem 220 ein entsprechendes Übertragungssignal. Das Modem 220 koppelt somit zusätzlich zu dem Übertragungssignal 34 ein weiteres Übertragungssignal ein, das dann zu dem Modem 111 übertragen und dort demodulierbar ist. Hierfür kann wieder je nach Anwendung beispielsweise ein Bandpass oder Hochpass zum Einsatz kommen.According to a modification of the second embodiment, the modem 220 Additionally or alternatively, transformer-specific data and / or rectifier-specific data that is used as a signal on the assembly of welding transformer 23 and rectifier 24 be coupled using a further carrier signal einkoppeln. By modulation, as previously described with respect to the first embodiment, the modem generates 220 a corresponding transmission signal. The modem 220 thus couples in addition to the transmission signal 34 another transmission signal, which is then sent to the modem 111 transferred and demodulated there. For this purpose, depending on the application, for example, a bandpass or high pass can be used again.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 15 zusätzlich ausgestaltet, ihre Auswertung der Erfassungsdaten 31, 320, 330 mit Hilfe eines Belastungsdiagramms für den Schweißtransformator 23 auszuführen. In dem Belastungsdiagramm kann der Sekundärstrom des Schweißtransformators 23 über der Einschaltdauer des Schweißtransformators 23 aufgetragen sein. Hierbei kann die Anzahl der Schweißungen, die der Reihe nach nacheinander ausgeführt werden, und die Stromzeit pro Schweißung auf eine Zeitdauer bezogen werden, die zwischen den jeweiligen Anfangszeitpunkten einer vorbestimmten Anzahl von Schweißungen zum Herstellen von Schweißverbindungen 7 liegt.According to a third embodiment, the detection means 15 additionally configured, their evaluation of the acquisition data 31 . 320 . 330 using a load diagram for the welding transformer 23 perform. In the load diagram, the secondary current of the welding transformer 23 over the duty cycle of the welding transformer 23 be applied. Here, the number of welds, which are successively performed in sequence, and the current time per weld may be related to a period of time between the respective start times of a predetermined number of welds to make welded joints 7 lies.
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Schweißanlage 2, der Schweißsteuerung 10 und des von diesen ausgeführten Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described embodiments of the welding system 2 , the welding control 10 and the process carried out by them can be used individually or in all possible combinations. In particular, all features and / or functions of the embodiments described above can be combined as desired. In addition, the following modifications are conceivable, in particular.
Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are shown schematically and may differ in the exact embodiment of the shapes shown in the figures, as long as their functions described above are guaranteed.
Die industrielle Anlage 1 weist möglicherweise anstelle des von der Vorrichtung 20 geführten Schweißwerkzeugs 21 ein Handwerkzeug auf. Die Vorrichtung 20 kann alternativ derart ausgestaltet sein, dass das Schweißwerkzeug 21 ein handgeführtes Werkzeug ist.The industrial plant 1 may be in place of the device 20 guided welding tool 21 a hand tool on. The device 20 may alternatively be configured such that the welding tool 21 is a hand-held tool.
