DE112014004162T5

DE112014004162T5 - Schweißsequenzeditor

Info

Publication number: DE112014004162T5
Application number: DE112014004162.9T
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Daniel
Original assignee: Lincoln Global Inc
Current assignee: Lincoln Global Inc
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-07-07
Also published as: JP6603224B2; US20150069029A1; WO2015036820A3; JP2016536147A; CN105518551A; WO2015036820A2

Abstract

Ein Schweißsequenzeditor (Welding Sequence Editor, WSE) zum Generieren einer durch einen Schweißauftragssequenzierer verwendeten Schweißsequenz. Es werden Systeme und Verfahren bereitgestellt, um einem Nutzer beim Generieren einer Schweißsequenz zu helfen. Der Schweißsequenzeditor erlaubt einem Nutzer das Erstellen eines Flussdiagramms der Funktionen zum Vollenden eines Satzes Arbeitsanweisungen, und erlaubt dem Nutzer das Organisieren der Funktionen zu logischen Gruppen von Schritten. Die logischen Gruppen von Schritten können nummeriert und benannt werden, und die erste Funktion jeder Gruppe kann identifiziert werden. Wenn eine Schweißsequenz ausgeführt wird, so ist jede logische Gruppe ein definierter sichtbarer Schritt für einen Bediener. Die logischen Gruppen werden dafür verwendet, Informationen zu organisieren und einen Satz Arbeitsanweisungen abzuarbeiten, während mehrere Hintergrundfunktionen ausgeführt werden, ohne den Blick des Bedieners auf den Arbeitsablauf zu verkomplizieren. Der Schweißsequenzeditor stellt ein Verfahren zum Organisieren der gleichen Arbeitsanweisungen zu einem detaillierten Betrachtungspunkt für einen Nutzer des Editors und einem zusammengefassten Betrachtungspunkt für den Bediener einer Arbeitszelle bereit.

Description

Diese US-Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/876,245, eingereicht am 11. September 2013, die hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen das Lichtbogenschweißen und dergleichen. Genauer gesagt, betreffen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Systeme und Verfahren zum Generieren und Editieren von Schweißsequenzen, die durch einen Schweißauftragssequenzierer zu verwenden sind.
Hintergrund
Im Stand der Technik werden Arbeitszellen verwendet, um Schweißnähte oder geschweißte Teile zu erzeugen. Es gibt mindestens zwei breite Kategorien von Arbeitszellen, und zwar robotische Arbeitszellen und halbautomatische Arbeitszellen.
In robotischen Arbeitszellen sind Disponierung und Ausführung von Schweißoperationen größtenteils automatisiert, wobei der Bediener kaum eingreift. Auf diese Weise haben diese Zellen allgemein relativ niedrige Arbeitskosten und eine relativ hohe Produktivität. Jedoch können sich ihre wiederholenden Operationen nicht so ohne Weiteres an variierende Schweißbedingungen und/oder Sequenzen anpassen.
Im Gegensatz dazu bieten halbautomatische Arbeitszellen (d. h. Arbeitszellen mit mindestens etwas Schweißarbeit durch einen Bediener) allgemein weniger Automatisierung als robotische Arbeitszellen und haben dementsprechend relativ höhere Arbeitskosten und eine relativ niedrigere Produktivität. Ungeachtet dessen gibt es viele Fälle, wo die Verwendung einer halbautomatischen Schweißarbeitszelle in der Tat vorteilhafter sein kann als robotische Arbeitszellen. Zum Beispiel kann sich eine halbautomatische Schweißarbeitszelle einfacher an variierende Schweißbedingungen und/oder Sequenzen anpassen.
Leider werden beim Schweißen komplexerer Baugruppen in zum Stand der Technik gehörenden halbautomatischen Arbeitszellen oft mehrere verschiedene Schweißpläne für verschiedene Arten von Schweißnähten auf verschiedenen Teilen einer Baugruppe benötigt. In vielen Systemen, wenn ein anderer Schweißplan verwendet werden muss, muss der Bediener die Schweißoperationen anhalten und das Ausgangssignal der halbautomatischen Ausrüstung gemäß dem neuen Plan manuell justieren. In einigen anderen Systemen wird diese manuelle Justierung durch Speichern bestimmter Pläne in der Arbeitszelle beseitigt. Ungeachtet dessen muss der Bediener selbst in solchen Systemen immer noch die Schweißoperationen beenden und einen Knopf drücken, um den neuen Schweißplan auszuwählen, bevor er das Schweißen fortsetzen kann.
Keine dieser Praktiken für das Einstellen eines anderen Schweißplans ist sonderlich effizient. Darum wird in der Praxis die Anzahl der in einer halbautomatischen Arbeitszelle verwendeten Schweißpläne oft reduziert, um die Notwendigkeit einer ständigen Justierung des Ausgangssignals der halbautomatischen Ausrüstungen zu beseitigen. Zwar vereinfacht diese Reduzierung von Schweißplänen die Arbeit des Schweißers insgesamt, doch die erzwungene Vereinfachung dieser Herangehensweise kann zu verringerter Produktivität und einer geringeren Gesamtqualität führen.
Des Weiteren ist es bei Einhaltung strenger Qualitätskontrollvorgaben mitunter notwendig, Schweißnähte in einer bestimmten Abfolge auszuführen, um zu verifizieren, dass jede Schweißnaht gemäß einer bestimmten Reihe von Bedingungen ausgeführt wird, und das Ausgangssignal der Ausrüstung während der Schweißoperationen zu überwachen. In einer robotischen Arbeitszelle lassen sich diese Anforderungen ohne Weiteres erfüllen. Jedoch unterliegen in einer halbautomatischen Arbeitszelle diese Anforderungen menschlichem Irrtum, da der Bediener alle diese Aspekte im Blick behalten und nebenbei die Schweißoperationen selbst ausführen muss.
Ein veranschaulichendes Beispiel der oben beschriebenen Probleme ist in dem zum Stand der Technik gehörenden halbautomatischen Schweißverfahren gezeigt, das schaubildhaft in 1 dargestellt ist. In diesem Verfahren wird jede der verschiedenen Disponierungs-, Sequenzierungs-, Inspektions- und Schweißoperationen durch den Bediener (d. h. den Schweißer) selbst organisiert und ausgeführt. Genauer gesagt, beginnt der Bediener den Schweißauftrag bei Operation 10. Dann richtet der Bediener die Schweißausrüstung gemäß Plan A bei Operation 20 ein. Als Nächstes führt der Bediener Schweißnaht Nr. 1, Schweißnaht Nr. 2 und Schweißnaht Nr. 3 unter Verwendung von Schweißplan A bei Operationen 22, 24 und 26 aus. Dann unterbricht der Bediener die Schweißoperationen und richtet die Schweißausrüstung bei Operation 30 gemäß Plan B ein. Als Nächstes zieht der Bediener die Schweißnaht Nr. 4 unter Verwendung von Schweißplan B bei Operation 32. Dann überprüft der Bediener die Abmessungen der Baugruppe bei Operation 40 und richtet die Schweißausrüstung gemäß Plan C bei Operation 50 ein. Als Nächstes führt der Bediener Schweißnaht Nr. 5 und Schweißnaht Nr. 6 unter Verwendung von Schweißplan C bei Operationen 52 und 54 aus. Nachdem die Schweißoperationen vollendet sind, nimmt der Bediener eine Sichtkontrolle der geschweißten Baugruppe bei Operation 60 vor und vollendet den Schweißauftrag bei Operation 70.
Es ist klar, dass das in 1 gezeigte Verfahren davon abhängig ist, dass der Bediener korrekt den zuvor festgelegten Ablauf für das Ausführen von Schweißnähten und Inspektionen befolgt, um korrekt zwischen Schweißplänen zu wechseln (wie zum Beispiel bei Operation 30) und um das Schweißen selbst auszuführen. Irrtümer bei jeder dieser Verantwortlichkeiten können entweder zu Nacharbeit führen (wenn die Irrtümer während der Inspektion bei Operation 60 aufgedeckt werden), oder können bedeuten, dass ein mangelhaftes Teil an den Endnutzer ausgeliefert wird. Des Weiteren hemmt dieses beispielhafte halbautomatische Schweißverfahren die Produktivität, weil der Bediener Zeit mit dem Konfigurieren und Neukonfigurieren der Schweißpläne zubringen muss.
Die oben beschriebenen Probleme verlangen eine Verbesserung am System des Standes der Technik.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Erfindung schlägt einen Schweißsequenzeditor nach Anspruch 1, ein Schweißsystem nach Anspruch 5 und ein Verfahren nach Anspruch 10 vor. Bevorzugte Ausführungsformen können den Unteransprüchen entnommen werden. Insbesondere kann der Computer gemäß dieser Erfindung als ein Tablet-Computer und/oder ein Desktop-Computer und/oder eine handgehaltene mobile Vorrichtung oder eine Workstation konfiguriert sein, und/oder die Anzeigevorrichtung kann eine Berührungsbildschirm-Anzeigevorrichtung sein, die dafür konfiguriert ist, die Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle zu ermöglichen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Schweißsequenzeditor (Weld Sequence Editor, WSE) zum Generieren einer durch einen Schweißauftragssequenzierer verwendeten Schweißsequenz bereitgestellt. Der Schweißsequenzeditor hat eine grafische Benutzerschnittstelle, die eine Werkzeugleistensektion, eine Funktionsauswahlsektion und eine programmierbare Flussdiagrammsektion bereitstellt. Die programmierbare Flussdiagrammsektion ist dafür konfiguriert, einen Platz zum Definieren von Gruppen von Schritten und zum Programmieren der detaillierten funktionalen Schritte für diese Gruppen für eine Schweißsequenz sowie zum Programmieren des Funktionsflusses durch diese Gruppen zum Definieren einer Schweißsequenz bereitzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden Systeme und Verfahren bereitgestellt, um einem Nutzer zu helfen, eine Schweißsequenz zu generieren. Ein Schweißsequenzeditor erlaubt einem Nutzer das Erstellen eines Flussdiagramms der Funktionen zum Vollenden eines Satzes Arbeitsanweisungen und erlaubt dem Nutzer das Organisieren der Funktionen zu logischen Gruppen von Schritten. Die logischen Gruppen von Schritten können nummeriert und benannt werden, und die erste Funktion jeder Gruppe kann identifiziert werden. Wenn eine Schweißsequenz ausgeführt wird, so ist jede logische Gruppe ein definierter sichtbarer Schritt für einen Bediener. Die logischen Gruppen werden dafür verwendet, Informationen zu organisieren und einen Satz Arbeitsanweisungen abzuarbeiten, während mehrere Hintergrundfunktionen ausgeführt werden, ohne den Blick des Bedieners auf den Arbeitsablauf zu verkomplizieren. Der Schweißsequenzeditor stellt ein Verfahren zum Organisieren der gleichen Arbeitsanweisungen zu einem detaillierten Betrachtungspunkt für einen Nutzer des Editors und einen zusammengefassten Betrachtungspunkt für den Bediener einer Arbeitszelle bereit.
In einer Ausführungsform wird ein Schweißsequenzeditor bereitgestellt. Der Schweißsequenzeditor enthält einen Computer, der mindestens einen Prozessor, einen Computerspeicher und eine Anzeigevorrichtung aufweist. Der Schweißsequenzeditor enthält des Weiteren eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung, die in dem Computerspeicher gespeichert ist und Computerausführbare Instruktionen enthält, die dafür konfiguriert sind, durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt zu werden. Die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung ist dafür konfiguriert, eine grafische Benutzerschnittstelle mit einer Werkzeugleistensektion, einer Funktionsauswahlsektion und einer programmierbaren Flussdiagrammsektion bereitzustellen. Die programmierbare Flussdiagrammsektion ist dafür konfiguriert, einen Platz für einen Nutzer bereitzustellen, um eine Schweißsequenz zu generieren, um ein Teil zusammenzufügen, durch: Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen, Programmieren eines oder mehrerer funktionaler Schweißsequenzschritte für jede der funktionalen Schweißsequenzgruppen, und Programmieren des Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen. Die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung kann dafür konfiguriert sein, eine Schweißsequenzdatei zu generieren, welche die durch den Nutzer generierte Schweißsequenz aufweist. Der Computer kann eine Kommunikationsvorrichtung enthalten, die dafür konfiguriert ist, die Schweißsequenzdatei zur Verwendung durch einen Schweißauftragssequenzierer auszugeben. Die Kommunikationsvorrichtung kann als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung konfiguriert sein. Der Computer kann als ein Tablet-Computer und/oder ein Desktop-Computer und/oder eine handgehaltene mobile Vorrichtung und/oder eine Workstation konfiguriert sein. Die Anzeigevorrichtung kann eine Berührungsbildschirm-Anzeigevorrichtung sein, die dafür konfiguriert ist, die Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle zu ermöglichen. Der Schweißsequenzeditor kann eine Nutzereingabevorrichtung enthalten, die eine Computertastatur und/oder eine Computermaus zum Ermöglichen der Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle bereitstellt.
In einer Ausführungsform wird ein Schweißsystem bereitgestellt. Das Schweißsystem enthält den Schweißsequenzeditor, wie oben beschrieben. Das Schweißsystem enthält außerdem einen Schweißauftragssequenzierer, der dafür konfiguriert ist, eine Schweißsequenz zu implementieren, und eine Schweißarbeitszelle mit einer Schweißstromquelle, die dafür konfiguriert ist, durch einen Bediener verwendet zu werden, um ein oder mehrere geschweißte Teile gemäß der Schweißsequenz zu erzeugen. Das Schweißsystem kann eine Anzeigevorrichtung enthalten, die mit dem Schweißauftragssequenzierer wirkverbunden ist. Die Anzeigevorrichtung kann eine Berührungsbildschirm- (berührungsempfindliche) Anzeigevorrichtung sein, die eine Nutzereingabefähigkeit bereitstellt. Die Schweißarbeitszelle kann eines oder mehrere von Folgendem enthalten: eine Drahtzufuhrvorrichtung, ein Schweißkabel, ein Schweißwerkzeug, aufzehrbaren Schweißdraht, eine aufzehrbare Schweißelektrode, eine nicht-aufzehrbare Schweißelektrode, ein Werkstückverbinder, und ein oder mehrere zu schweißende Werkstückteile. Der Schweißauftragssequenzierer kann dafür konfiguriert sein, mit der Schweißstromquelle und/oder der Drahtzufuhrvorrichtung und/oder dem Schweißwerkzeug beim Implementieren der Schweißsequenz zu interagieren. Der Schweißsequenzeditor kann eines oder mehrere von Folgendem enthalten: einen Tablet-Computer und/oder einen Desktop-Computer und/oder eine handgehaltene mobile Vorrichtung und/oder eine Workstation. Das Schweißsystem kann eine Nutzereingabevorrichtung enthalten, die eine Computertastatur und/oder eine Computermaus zum Ermöglichen der Verwendung des Schweißauftragssequenzierers durch einen Bediener bereitstellt.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Generieren einer Schweißsequenz bereitgestellt. Das Verfahren enthält das Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen in einer programmierbaren Flussdiagrammsektion einer grafischen Benutzerschnittstelle, die durch eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung bereitgestellt wird, die auf einem Computer läuft. Das Verfahren enthält des Weiteren das Auswählen von Funktions-Icons, die für funktionale Schweißsequenzschritte stehen, aus einer Funktionsauswahlsektion der grafischen Benutzerschnittstelle sowie das Besetzen der funktionalen Schweißsequenzgruppen mit den ausgewählten Funktions-Icons in der programmierbaren Flussdiagrammsektion. Das Verfahren enthält des Weiteren das Verknüpfen der Funktions-Icons und der funktionalen Schweißsequenzgruppen in der programmierbaren Flussdiagrammsektion zum Programmieren eines Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen funktionaler Schweißsequenzschritte, was eine Schweißsequenz zum Ergebnis hat. Das Verfahren kann des Weiteren das Exportieren der Schweißsequenz in eine Datei unter Verwendung der Werkzeugleistensektion der grafischen Benutzerschnittstelle enthalten, wobei die Datei in einem elektronischen Speicher des Computers gespeichert wird. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die Datei drahtlos von dem Computer an eine Schweißauftragssequenziererkomponente zu übertragen. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Löschen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes aus einer funktionalen Schweißsequenzgruppe und/oder Hinzufügen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes zu einer funktionalen Schweißsequenzgruppe zu modifizieren. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Modifizieren einer oder mehrerer Eigenschaften oder Parameter, die mit einem funktionalen Schweißsequenzschritt verknüpft sind, zu modifizieren.
Details von veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen besser verstanden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht einen Schweißvorgang des Standes der Technik unter Verwendung einer halbautomatischen Schweißarbeitszelle;
2 veranschaulicht einen Schweißvorgang gemäß der Erfindung unter Verwendung einer halbautomatischen Schweißarbeitszelle;
3 ist ein Blockschaubild, das ein Schweißsystem veranschaulicht, das eine Schweißauftragssequenziererkomponente verwendet, um Schweißausrüstung für zwei oder mehr Schweißvorgänge zum Zusammenfügen eines Werkstücks zu konfigurieren;
4 ist ein Blockschaubild, das ein Schweißsystem veranschaulicht, das eine Schweißauftragssequenziererkomponente verwendet;
5 ist ein Blockschaubild, das eine dezentrale Schweißumgebung mit mehreren Schweißarbeitszellen veranschaulicht, die mit einer Schweißauftragssequenziererkomponente über eine lokale, räumlich abgesetzte oder Cloud-Datenbank verbunden sind;
6 ist ein Blockschaubild, das ein Schweißsystem veranschaulicht, das mehrere Schweißarbeitszellen enthält, wobei Schweißarbeitszellen durch eine Cloud-basierte Schweißauftragssequenziererkomponente verwaltet werden;
7 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform eines Personalcomputers (zum Beispiel einen Tablet-Computer) veranschaulicht, auf dem eine Schweißsequenzeditor(Welding Sequence Editor, WSE)-Softwareanwendung installiert ist;
8 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Systems zum Ausführen eines Montagevorgangs an einem Teil unter Verwendung der Schweißsequenz, die durch einen Nutzer des Personalcomputers von 7 unter Verwendung der WSE-Softwareanwendung generiert wurde;
9 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Flussdiagramm-Anzeigebildschirms, der durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
10 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Seriennummernfensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
11 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Seriennummern-Anzeigebildschirms, der durch die Schweißauftragssequenzkomponente von 8 bereitgestellt wird;
12 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Drahtgewichtsfensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
13 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Verbrauchsmaterialgewicht-Anzeigebildschirms, der durch die Schweißauftragssequenzkomponente von 8 bereitgestellt wird;
14 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Heftschweißeigenschaften-Fensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
15 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Heftschweißnaht-Anzeigebildschirms, der durch die Schweißauftragssequenzkomponente von 8 bereitgestellt wird;
16 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Basisschweißeigenschaften-Fensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
17 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Basisschweißvalidierungs-Fensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
18 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Basisschweißkopf-Fensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird;
19 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Basisschweißparameter-Fensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird; und
20 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Alarmfensters, das durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird.
Detaillierte Beschreibung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Systeme und Verfahren zum Generieren und Editieren einer Schweißsequenz bereit, die durch einen Schweißauftragssequenzierer zu verwenden ist. Es werden Systeme und Verfahren bereitgestellt, die einem Nutzer helfen, eine Schweißsequenz zu generieren. Ein Schweißsequenzeditor erlaubt einem Nutzer das Erstellen eines Flussdiagramms von Funktionen zum Vollenden eines Satzes Arbeitsanweisungen, und erlaubt dem Nutzer das Organisieren der Funktionen zu logischen Gruppen von Schritten. Die logischen Gruppen von Schritten können nummeriert und benannt werden, und die erste Funktion jeder Gruppe kann identifiziert werden. Wenn eine Schweißsequenz ausgeführt wird, so ist jede logische Gruppe ein definierter, sichtbarer Schritt für einen Bediener. Die logischen Gruppen werden dafür verwendet, Informationen zu organisieren und einen Satz Arbeitsanweisungen abzuarbeiten, während mehrere Hintergrundfunktionen ausgeführt werden, ohne den Blick des Bedieners auf den Arbeitsablauf zu verkomplizieren. Der Schweißsequenzeditor stellt ein Verfahren zum Organisieren der gleichen Arbeitsanweisungen zu einem detaillierten Betrachtungspunkt für einen Nutzer des Editors und einem zusammengefassten Betrachtungspunkt für den Bediener einer Arbeitszelle bereit.
Zunächst werden Ausführungsformen, die einen Schweißauftragssequenzierer verwenden, im vorliegenden Text beschrieben, um den Gedanken des Ausführens von Schweißvorgängen unter Verwendung einer Schweißsequenz in einen Kontext zu stellen. Anschließend wird ein Schweißsequenzeditor (Welding Sequence Editor, WSE) im vorliegenden Text im Kontext des Generierens einer Schweißsequenz beschrieben, die durch einen Schweißauftragssequenzierer zu verwenden ist.
SCHWEISSAUFTRAGSSEQUENZIERER
Der Begriff „Komponente” im Sinne des vorliegenden Dokuments kann als ein Teil von Hardware, ein Teil von Software oder als eine Kombination davon definiert sein. Ein Teil von Hardware kann mindestens einen Prozessor und einen Teil von Speicher enthalten, wobei der Speicher eine auszuführende Instruktion enthält.
Der Begriff „Schweißen” und seine abgeleiteten Formen können sich im Sinne des vorliegenden Textes auf Lichtbogenschweißen, Laserschweißen, Hartlöten, Weichlöten, Plasmaschneiden, Wasserstrahlschneiden, Laserschneiden und sonstige weitere Systeme und Verfahren beziehen, die mit einer ähnlichen Steuerungsmethodologie arbeiten, ohne vom Wesen und Schutzumfang des im vorliegenden Text besprochenen Materials abzuweichen.
Die Beispiele und Figuren im vorliegenden Text sind nur veranschaulichend und sollen nicht die Erfindung einschränken, die allein am Schutzumfang und Wesen der Ansprüche zu ermessen ist. Wir wenden uns nun den Zeichnungen zu, die allein dem Zweck des Veranschaulichens beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung und nicht dem Zweck ihrer Einschränkung dienen, und betrachten zunächst 2. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wie in 2 veranschaulicht, wird ein Schweißauftragssequenzierer bereitgestellt. Der Schweißauftragssequenzierer verbessert die halbautomatische Arbeitszelle des Standes der Technik durch Steigerung der Produktivität der halbautomatischen Arbeitszelle ohne Beeinträchtigung der Anzahl der darin verwendbaren Schweißpläne. Der Schweißauftragssequenzierer erreicht diese Verbesserung durch Implementieren automatischer Veränderungen in der halbautomatischen Arbeitszelle, und durch Bereitstellen einer Reihe von Befehlen und Instruktionen für den Bediener.
Genauer gesagt, wählt und implementiert der Schweißauftragssequenzierer in einer beispielhaften Ausführungsform automatisch eine Funktion der Schweißarbeitszelle. Ein Beispiel einer solchen Funktion wäre ein spezieller Schweißplan, der mit der halbautomatischen Arbeitszelle zu verwenden ist. Oder anders ausgedrückt: Der Schweißauftragssequenzierer kann einen Schweißplan auswählen, der für eine spezielle Schweißnaht zu verwenden ist, und kann die Einstellungen der halbautomatischen Arbeitszelle gemäß dem ausgewählten Schweißplan automatisch für den Bediener (d. h. ohne gezieltes Eingreifen des Bedieners) modifizieren.
Darüber hinaus kann der Schweißauftragssequenzierer in der beispielhaften Ausführungsform automatisch eine Sequenz von Operationen angeben, die der Bediener befolgen muss, um eine endgültige geschweißte Baugruppe herzustellen. In Verbindung mit der automatischen Auswahl von Schweißplänen erlaubt diese angezeigte Sequenz es einem Bediener, die Sequenz zu befolgen, um ein endgültiges geschweißtes Teil herzustellen, ohne Zeit darauf verwenden zu müssen, jeden einzelnen Schweißplan und/oder jede einzelne Sequenz zu justieren, auszuwählen oder zu begutachten.
Da der Schweißauftragssequenzierer die Schweißausrüstung einrichtet und den Arbeitsfluss organisiert, und da der Bediener nur die Schweißoperationen selbst ausführt, wird dementsprechend die Gefahr von Irrtümern im Schweißvorgang deutlich reduziert, und Produktivität und Qualität werden verbessert.
Die beispielhafte Ausführungsform ist schaubildhaft in 2 dargestellt. In 2, bei Operation 110, nimmt der Schweißauftragssequenzierer den Betrieb auf und stellt sofort die Schweißausrüstung auf die Verwendung von Schweißplan A ein (Operation 120) und instruiert den Bediener, die Schweißnähte Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 zu ziehen. Dann zieht der Bediener die Schweißnähte Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 unter Verwendung von Schweißplan A (Operationen 122, 124 und 126). Als Nächstes stellt der Schweißauftragssequenzierer die Schweißausrüstung auf die Verwendung von Schweißplan B (Operation 130) ein und instruiert den Bediener, Schweißnaht Nr. 4 zu ziehen. Dann zieht der Bediener die Schweißnaht Nr. 4 unter Verwendung von Schweißplan B (Operationen 132). Nach Vollendung von Schweißplan B stellt der Schweißauftragssequenzierer die Schweißausrüstung auf die Verwendung von Schweißplan C ein (Operation 150) und instruiert den Bediener, die Schweißnähte Nr. 5 und Nr. 6 zu ziehen und das Teil zu inspizieren. Dann zieht der Bediener die Schweißnähte Nr. 5 und Nr. 6 (Operationen 152 und 154) unter Verwendung von Schweißplan C und inspiziert das vollendete Teil, um zu bestätigen, dass es korrekt ist (Operation 160). Diese Inspektion kann eine Abmessungsverifizierung, eine Bestätigung visueller Defekte oder eine sonstige Art von Überprüfungen, die erforderlich sein können, enthalten. Des Weiteren kann Operation 160 eine Anforderung enthalten, dass der Bediener ausdrücklich angibt, dass die Inspektion vollendet ist, zum Beispiel durch Drücken einer „OK”-Taste, bevor es möglich ist, zur nächsten Operation überzugehen. Zum Schluss zeigt der Schweißauftragssequenzierer an, dass der Schweißvorgang am Ende angekommen ist (Operation 170), und bereitet die nächste Operation vor.
Dementsprechend wird, wie oben angemerkt, die Sequenzierung und Disponierung von Schweißoperationen durch den Sequenzierer vollendet, so dass sich der Bediener darauf konzentrieren kann, Schweißnähte gemäß den Instruktionen zu ziehen.
Der Schweißauftragssequenzierer kann eine neue Funktion, wie zum Beispiel die Auswahl und Implementierung der Schweißpläne A, B und C, wie in 2 gezeigt, auf der Basis verschiedener Variablen oder Eingaben auswählen und implementieren. Zum Beispiel kann der Schweißauftragssequenzierer einfach neue Schweißpläne auf der Basis einer Überwachung der verstrichenen Zeit seit dem Beginn der Schweißoperationen oder seit der Beendigung des Schweißens (wie zum Beispiel der Zeit nach der Schweißnaht Nr. 3 in 2 oben) auswählen. Alternativ kann der Schweißauftragssequenzierer die Aktionen des Bedieners überwachen, die Aktionen mit der identifizierten Sequenz von Schweißungen vergleichen und neue Schweißpläne entsprechend auswählen. Des Weiteren können verschiedene Kombinationen dieser Verfahren oder jedes sonstige effektive Verfahren implementiert werden, solange der Endeffekt darin besteht, eine automatische Auswahl und Implementierung einer Funktion, wie zum Beispiel den Schweißplan, zur Verwendung durch den Bediener bereitzustellen.
Zu Parametern des ausgewählten Schweißplans können solche Variablen gehören wie Schweißprozess, Drahttyp, Drahtgröße, Drahtzufuhrgeschwindigkeit (Wire Feed Speed, WFS), Volt, Trimmung, welche Drahtzufuhrvorrichtung zu verwenden ist, oder welcher Zufuhrkopf zu verwenden ist, ohne darauf beschränkt zu sein.
Obgleich sich die obige Beschreibung auf die Auswahl eines Schweißplans als eine Funktion konzentriert, die automatisch ausgewählt und implementiert wird, ist der Schweißauftragssequenzierer nicht nur auf die Verwendung dieser Funktion beschränkt.
Zum Beispiel ist eine andere mögliche Funktion, die durch den Schweißauftragssequenzierer ausgewählt und implementiert werden kann, die Auswahl einer von mehreren Drahtzufuhrvorrichtungen in einer einzelnen Stromquelle gemäß dem Schweißplan. Diese Funktion erlaubt eine noch größere Variabilität von Schweißaufträgen, die der Bediener in der halbautomatischen Arbeitszelle ausführen kann, da verschiedene Drahtzufuhrvorrichtungen eine große Vielfalt von beispielsweise Drahtgrößen und -typen bereitstellen können.
Ein weiteres Beispiel einer Funktion, die mit dem Schweißauftragssequenzierer kompatibel ist, ist eine Qualitätsüberprüfungsfunktion. Diese Funktion führt eine Qualitätsüberprüfung der Schweißnaht aus (entweder während des Schweißens oder nachdem die Schweißnaht vollendet ist), bevor die Auftragssequenz fortgesetzt werden kann. Die Qualitätsüberprüfung kann verschiedene Schweißparameter überwachen und kann den Schweißvorgang pausieren und den Bediener alarmieren, wenn eine Abnormalität detektiert wird. Ein Beispiel eines Schweißparameters, der durch diese Funktion gemessen werden kann, wären Lichtbogendaten.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Funktion wäre eine Wiederholungsfunktion. Diese Funktion würde den Bediener instruieren, eine bestimmte Schweißnaht oder Schweißsequenz zu wiederholen. Ein Beispiel der Verwendung dieser Funktion ist, wenn die Qualitätsüberprüfungsfunktion eine Abnormalität zeigt oder wenn mehrere Instanzen der gleichen Schweißnaht verlangt werden.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Funktion wäre eine Schweißer-benachrichtigen-Funktion, die Informationen an den Schweißer übermittelt. Diese Funktion würde Informationen anzeigen, ein akustisches Signal ausgeben oder auf sonstige Weise mit dem Schweißer kommunizieren. Beispiele der Verwendung dieser Funktion sind ein Hinweis an den Bediener, dass er mit dem Schweißen beginnen kann, oder ein Hinweis, dass der Bediener einen Abschnitt des geschweißten Teils für Qualitätszwecke überprüfen sollte.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Funktion wäre eine Auftragsinformationen-eingeben-Funktion. Diese Funktion verlangt vom Schweißer die Eingabe von Informationen, wie zum Beispiel die Seriennummer des Teils, eine persönliche ID-Nummer oder sonstiger spezieller Bedingungen, bevor der Auftragssequenzierer fortfahren kann. Diese Informationen könnten auch von einem Teil oder Inventarschild selbst durch Hochfrequenz-Identifizierung (RFID), Strichcode-Abtastung oder dergleichen gelesen werden. Der Schweißauftragssequenzierer könnte dann die eingegebenen Informationen für die Schweißoperationen verwenden. Ein Beispiel der Verwendung dieser Funktion wäre als ein Prädikat für den gesamten Schweißvorgang, um dem Schweißauftragssequenzierer anzuzeigen, welche Pläne und/oder Sequenzen auszuwählen sind.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Funktion wäre eine Auftragsberichts-Funktion. Diese Funktion erstellt einen Bericht über den Schweißauftrag, der zum Beispiel folgende Informationen enthalten könnte: die Anzahl der gezogenen Schweißnähte, Lichtbogenzeiten einzeln und insgesamt, Sequenzunterbrechungen, Irrtümer, Störungen, Drahtverbrauch, Lichtbogendaten und dergleichen. Ein Beispiel der Verwendung dieser Funktion wäre ein Bericht an eine Fertigungsqualitätsabteilung über die Effizienz und Qualität der Schweißprozesse.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Funktion wäre eine Systemüberprüfungsfunktion. Diese Funktion stellt fest, ob der Schweißauftrag fortfahren kann, und könnte Parameter überwachen wie zum Beispiel: Drahtvorrat, Gaszufuhr, verbleibende Zeit in der Schicht (im Vergleich zur erforderlichen Zeit für die Vollendung des Auftrags) und dergleichen. Die Funktion könnte dann bestimmen, ob die Parameter anzeigen, dass genug Zeit und/oder Material vorhanden ist, um den Schweißauftrag fortzusetzen. Diese Funktion würde Stillstandszeit aufgrund von aufgebrauchtem Material verhindern, und würde verhindern, dass unfertige Baugruppen verzögert werden, was zu Qualitätsproblemen aufgrund von thermischen und Disponierungsschwierigkeiten führen kann.
Des Weiteren kann, wie oben angesprochen, der Schweißauftragssequenzierer eine neue Funktion auf der Basis verschiedener Variablen oder Eingaben auswählen und implementieren. Für diese Variablen und Eingaben gibt es keine besonderen Einschränkungen; sie können sogar eine andere Funktion sein. Zum Beispiel ist eine andere Funktion, die mit dem Schweißauftragssequenzierer kompatibel ist, eine Schweißvorgang-ausführen-Funktion. Diese Funktion ist dafür ausgelegt, das durch den Bediener tatsächlich ausgeführte Schweißen zu detektieren und dieses Schweißen zu berichten, so dass der Schweißauftragssequenzierer bestimmen kann, ob er mit weiteren Operationen fortfahren soll. Zum Beispiel kann diese Funktion starten, wenn der Bediener den Auslöser drückt, um den Schweißvorgang zu starten, und kann enden, wenn der Bediener den Auslöser loslässt, nachdem das Schweißen vollendet ist, oder nach einem zuvor festgelegten Zeitraum nach dem Beginn. Diese Funktion könnte enden, wenn der Auslöser losgelassen wird, oder sie könnte so konfiguriert sein, sich automatisch abzuschalten, nachdem ein Zeitraum verstrichen ist, eine Drahtmenge ausgegeben wurde oder eine Energiemenge zugeführt wurde. Diese Funktion kann verwendet werden, um zu bestimmen, wann eine neue Funktion ausgewählt werden soll, wie zum Beispiel ein neuer Schweißplan, wie oben besprochen.
3 ist ein schematisches Blockschaubild einer beispielhaften Ausführungsform des Schweißsystems 300, das die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 (auch als Schweißauftragssequenzierer bezeichnet) verwendet, um eine Schweißausrüstung für zwei oder mehr Schweißoperationen zu konfigurieren, um ein Werkstück zusammenzufügen. Die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ist dafür konfiguriert, eine Schweißsequenz zu implementieren, die Einstellungen, Konfigurationen und/oder Parameter enthält, um zwei oder mehr Schweißverfahren an einem Werkstück auszuführen. Insbesondere konfiguriert die Schweißauftragssequenziererkomponente 302, wie oben als Schweißauftragssequenzierer besprochen, automatisch die Schweißausrüstung, um zwei oder mehr Schweißungen auszuführen, die zwei oder mehr Schweißpläne enthalten. Darüber hinaus verwendet die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 die Schweißsequenz, um einen Bediener beim Ausführen der zwei oder mehr Schweißungen zu unterstützen. Wie oben besprochen, kann die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 mit der Schweißarbeitszelle 304 verwendet werden, die halbautomatisch ist. Es leuchtet jedoch ein und versteht sich, dass die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 in einer geeigneten Schweißumgebung oder einem geeigneten Schweißsystem implementiert werden kann, die bzw. das mindestens eine Schweißausrüstung und einen Bediener enthält, um das Ziehen einer oder mehrerer Schweißnähte zu ermöglichen.
Das Schweißsystem 300 enthält des Weiteren eine Überprüfungspunkt-Komponente 306, die dafür konfiguriert ist, einen Schweißprozess und/oder einen Schweißer in Echtzeit zu überwachen. Zum Beispiel wird der Schweißprozess in Echtzeit überwacht, um mindestens eines von Folgendem zu detektieren: einen Schweißparameter (zum Beispiel Spannung, Strom usw.), einen Schweißplan-Parameter (zum Beispiel Schweißprozess, Drahttyp, Drahtgröße, Drahtzufuhrgeschwindigkeit (Wire Feed Speed, WFS), Volt, Trimmung, zu verwendende Drahtzufuhrvorrichtung, zu verwendender Zufuhrkopf usw.), eine Schweißnaht auf einem Werkstück, während die Schweißnaht gebildet wird, eine Bewegung eines Bedieners, eine Position eines Schweißwerkzeugs, eine Position oder Stelle einer Schweißausrüstung, eine Position oder Stelle eines Bedieners, Sensordaten (zum Beispiel Videokamera, Fotokamera, Wärmebildgabevorrichtung, Wärmedetektionskamera, Temperatursensor usw.) und dergleichen. Die Überprüfungspunkt-Komponente 306 enthält ein (nicht gezeigtes) Alarmierungssystem, das einen Alarm oder eine Benachrichtigung übermitteln kann, um einen Status der Echtzeitüberwachung anzuzeigen. In einer Ausführungsform kann die Überprüfungspunkt-Komponente 306 Schwellen, Bereiche, Grenzwerte und dergleichen für die Echtzeitüberwachung verwenden, um eine Abnormalität in dem Schweißsystem 300 präzise zu identifizieren. Des Weiteren kann die Überprüfungspunkt-Komponente 306 einen Alarm oder eine Benachrichtigung an die Schweißarbeitszelle 304 oder den Bediener übermitteln, um mindestens eines von Folgendem auszuführen: Anhalten des Schweißverfahrens, Fortsetzen des Schweißverfahrens, Pausieren des Schweißverfahrens, Beenden des Schweißverfahrens, oder Anfordern einer Genehmigung des Schweißverfahrens. In einer Ausführungsform kann die Überprüfungspunkt-Komponente 306 Überwachungsdaten (zum Beispiel Video, Bilder, Ergebnisse, Sensordaten und dergleichen) in mindestens einem von Folgendem speichern: einem Server, einem Datenspeicher, einer Cloud, einer Kombination davon usw.
Eine Schweißbewertungskomponente 308 ist in dem Schweißsystem 300 enthalten und ist dafür konfiguriert, eine durch einen Bediener innerhalb der Schweißarbeitszelle 304 gezogene Schweißnaht bei Vollendung des Schweißvorgangs zu beurteilen. Die Schweißbewertungskomponente 308 erlaubt eine Einstufung oder Wertung der vollendeten Schweißnaht, um das Implementieren einer Qualitätskontrolle an dem Werkstück und/oder der Montage des Werkstücks zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Schweißbewertungskomponente 308 eine Qualitätsinspektion bei Vollendung alarmieren, eine Datenerfassung eines Auftrags durchführen (zum Beispiel die Montage des Werkstücks, eine Schweißnaht auf dem Werkstück usw.) und dergleichen. In einer Ausführungsform kann eine von einer Person durchgeführte Qualitätsinspektion nach Vollendung eines Abschnitt der Montage vorgenommen werden (zum Beispiel nach Vollendung einer Schweißnaht, nach Vollendung von zwei oder mehr Schweißnähten, nach Vollendung der Baugruppe usw.). In einer weiteren Ausführungsform kann die Schweißbewertungskomponente 308 einen Sensor verwenden, um Daten zu erfassen (zum Beispiel Videokamera, Fotokamera, Wärmebildgabevorrichtung, Wärmedetektionskamera, Temperatursensor usw.), um die Genehmigung des Auftrags zu bestimmen. Zum Beispiel kann eine Qualitätsinspektion räumlich abgesetzt über Video- oder Bilddaten, die nach Vollendung eines Auftrags erfasst wurden, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 eine eigenständige Komponente (wie gezeigt) sein kann, in eine Schweißarbeitszelle 304 integriert sein kann, in eine Überprüfungspunkt-Komponente 306 integriert sein kann, in eine Schweißbewertungskomponente 308 integriert sein kann, oder eine geeignete Kombination davon sein kann. Außerdem wie unten besprochen, kann die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ein dezentrales System, Software-as-a-Service (SaaS), ein Cloud-gestütztes System oder eine Kombination davon sein. Des Weiteren ist es klar und versteht es sich, dass die Überprüfungspunkt-Komponente 306 eine eigenständige Komponente (wie gezeigt) sein kann, in eine Schweißarbeitszelle 304 integriert sein kann, in eine Schweißauftragssequenziererkomponente 302 integriert sein kann, in eine Schweißbewertungskomponente 308 integriert sein kann, oder eine geeignete Kombination davon sein kann. Außerdem kann die Überprüfungspunkt-Komponente 306 ein dezentrales System, Software-as-a-Service (SaaS), ein Cloud-gestütztes System oder eine Kombination davon sein. Darüber hinaus ist es klar und versteht es sich, dass die Schweißbewertungskomponente 308 eine eigenständige Komponente (wie gezeigt) sein kann, in eine Schweißarbeitszelle 304 integriert sein kann, in eine Schweißauftragssequenziererkomponente 302 integriert sein kann, in eine Überprüfungspunkt-Komponente 306 integriert sein kann, oder eine geeignete Kombination davon sein kann. Außerdem kann die Schweißbewertungskomponente 308 ein dezentrales System, Software-as-a-Service (SaaS), ein Cloud-gestütztes System oder eine Kombination davon sein.
4 veranschaulicht ein schematisches Blockschaubild einer beispielhaften Ausführungsform des Schweißsystems 400, das einen Schweißstromkreispfad 405 enthält. Es versteht sich, dass das Schweißsystem 400 auch als die Schweißarbeitszelle bezeichnet wird, wobei die Schweißarbeitszelle und/oder das Schweißsystem 400 Schweißnähte oder geschweißte Teile erzeugen können. Das Schweißsystem 400 enthält eine Schweißgerät-Stromquelle 410 und ein Anzeigefeld 415, das mit der Schweißgerät-Stromquelle 410 wirkverbunden ist. Alternativ kann das Anzeigefeld 415 ein integraler Teil der Schweißgerät-Stromquelle 410 sein. Zum Beispiel kann das Anzeigefeld 415 in die Schweißgerät-Stromquelle 410 integriert sein, kann eine eigenständige Komponente (wie gezeigt) sein, oder kann eine Kombination davon sein. Das Schweißsystem 100 enthält des Weiteren ein Schweißkabel 120, ein Schweißwerkzeug 430, einen Werkstückverbinder 450, eine Drahtrolle 460, eine Drahtzufuhrvorrichtung 470, einen Draht 480 und ein Werkstück 440. Der Draht 480 wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der Rolle 460 über die Drahtzufuhrvorrichtung 470 in das Schweißwerkzeug 430 eingespeist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Schweißsystem 400 weder eine Drahtrolle 460, noch eine Drahtzufuhrvorrichtung 470, noch einen Draht 480, sondern enthält statt dessen ein Schweißwerkzeug, das eine aufzehrbare Elektrode enthält, wie sie zum Beispiel zum Stabschweißen verwendet wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Schweißwerkzeug 430 mindestens eines von einem Schweißbrenner, einer Schweißpistole und einem Schweißverbrauchsmaterial enthalten.
Der Schweißstromkreispfad 405 verläuft von der Schweißgerät-Stromquelle 410 durch das Schweißkabel 420 zu dem Schweißwerkzeug 430, durch das Werkstück 440 und/oder zu dem Werkstückverbinder 450 und zurück durch das Schweißkabel 420 zu der Schweißgerät-Stromquelle 110. Während des Betriebes fließt elektrischer Strom durch den Schweißstromkreispfad 405, während eine Spannung an den Schweißstromkreispfad 405 angelegt wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Schweißkabel 420 eine Koaxialkabelbaugruppe. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Schweißkabel 420 einen ersten Kabelabschnitt, der von der Schweißgerät-Stromquelle 410 zu dem Schweißwerkzeug 430 verläuft, und einen zweiten Kabelabschnitt, der von dem Werkstückverbinder 450 zu der Schweißgerät-Stromquelle 410 verläuft.
Das Schweißsystem 400 enthält eine Schweißauftragssequenziererkomponente 302 (wie oben beschrieben). Die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ist dafür konfiguriert, mit einem Abschnitt des Schweißsystems 400 zu interagieren. Zum Beispiel kann die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 mit mindestens der Stromquelle 410, einem Teil des Schweißstromkreispfades 405, einer Drahtrolle 460, einer Drahtzufuhrvorrichtung 470 oder einer Kombination davon interagieren. Die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 justiert automatisch ein oder mehrere Elemente des Schweißsystems 400 auf der Basis einer Schweißsequenz, wobei die Schweißsequenz dafür verwendet wird, das Schweißsystem 400 (oder ein Element davon) ohne Eingreifen des Bedieners zu konfigurieren, um zwei oder mehr Schweißverfahren mit jeweiligen Einstellungen oder Konfigurationen für jedes Schweißverfahrens auszuführen.
In einer Ausführungsform verwendet die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 eine Schweißsequenz zum automatischen Konfigurieren einer Schweißausrüstung. Es versteht sich, dass das Schweißsystem 400 oder die Schweißarbeitszelle mehrere Schweißsequenzen zum Montieren eines oder mehrerer Werkstücks verwenden kann. Zum Beispiel kann ein Werkstück drei (3) Schweißnähte enthalten, um die Montage zu vollenden, wobei eine erste Schweißsequenz für die erste Schweißnaht verwendet werden kann, eine zweite Schweißsequenz für die zweite Schweißnaht verwendet werden kann und eine dritte Schweißsequenz für die dritte Schweißnaht verwendet werden kann. Darüber hinaus kann in einem solchen Beispiel die gesamte Montage des Werkstücks, das die drei (3) Schweißnähte enthält, als eine Schweißsequenz bezeichnet werden. In einer Ausführungsform kann eine Schweißsequenz, die spezielle Konfigurationen oder Schritte enthält, des Weiteren in einer disparaten Schweißsequenz (zum Beispiel eingebetteten Schweißsequenz) enthalten sein. Eine eingebettete Schweißsequenz kann eine Schweißsequenz sein, die eine Schweißsequenz als Teil des Verfahrens enthält. Darüber hinaus kann die Schweißsequenz mindestens eines von Folgendem enthalten: einen Parameter, einen Schweißplan, einen Abschnitt eines Schweißplans, eine schrittweise Instruktion, einen Teil von Medien (zum Beispiel Bilder, Video, Text und dergleichen), einen Lehrgang usw. Im Allgemeinen kann die Schweißsequenz generiert und verwendet werden, um einen Bediener durch ein oder mehrere Schweißverfahren für spezielle Werkstücke zu führen, ohne dass der Bediener manuelle Einstellungen an der Schweißausrüstung vornimmt, um solche Schweißverfahren auszuführen. Die vorliegende Innovation betrifft das Generieren einer Schweißsequenz und/oder das Modifizieren einer Schweißsequenz.
Eine oder mehrere Schweißgerät-Stromquellen (zum Beispiel die Schweißgerät-Stromquelle 410) aggregieren Daten im Zusammenhang mit einem jeweiligen Schweißprozess, für dessen Implementierung die Schweißgerät-Stromquelle die Energie bereitstellt. Solche erfassten Daten beziehen sich auf jede Schweißgerät-Stromquelle und werden im vorliegenden Dokument als „Schweißdaten” bezeichnet. Schweißdaten können Schweißparameter und/oder Informationen enthalten, die für den bestimmten Schweißprozess spezifisch sind, den die Schweißgerät-Stromquelle mit Energie versorgt. Zum Beispiel können Schweißdaten ein Ausgangssignal (zum Beispiel eine Wellenform, eine Signatur, eine Spannung, ein Strom usw.), eine Schweißzeit, ein Stromverbrauch, ein Schweißparameter für einen Schweißprozess, ein Ausgangssignal der Schweißgerät-Stromquelle für den Schweißprozess und dergleichen sein. In einer Ausführungsform können Schweißdaten mit der Schweißauftragssequenziererkomponente 302 verwendet werden. Zum Beispiel können Schweißdaten mit einer Schweißsequenz eingestellt werden. In einem anderen Beispiel können Schweißdaten als eine Rückmeldung oder eine Mitkopplungsschleife verwendet werden, um Einstellungen zu verifizieren.
In einer Ausführungsform ist die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ein Computer-bedienbare Komponente, um die im vorliegenden Text offenbarten Methodologien und Prozesse auszuführen. Um zusätzlichen Kontext für verschiedene Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, soll die folgende Besprechung eine kurze, allgemeine Beschreibung einer geeigneten Computerumgebung geben, in der die verschiedenen Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können. Obgleich Ausführungsformen oben im allgemeinen Kontext von Computer-ausführbaren Instruktionen beschrieben wurde, die auf einem oder mehreren Computern ablaufen können, erkennt der Fachmann, dass Ausführungsformen auch in Kombination mit anderen Programmmodulen und/oder als eine Kombination von Hardware und/oder Software implementiert werden können. Allgemein enthalten Programmmodule Routinen, Programme, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren.
Darüber hinaus ist dem Fachmann klar, dass die erfindungsgemäßen Verfahren auch mit anderen Computersystemkonfigurationen praktiziert werden können, einschließlich Einzelprozessor- oder Mehrprozessor-Computersystemen, Minicomputern, Großrechnern sowie Personalcomputern, handgehaltenen Computergeräten, Mikroprozessor-gestützter oder programmierbarer Konsumelektronik und dergleichen, von denen jedes mit einer oder mehreren zugehörigen Vorrichtungen wirkgekoppelt sein kann. Die veranschaulichten Aspekte der Erfindung können auch in dezentralen Computerumgebungen praktiziert werden, wo bestimmte Aufgaben durch räumlich abgesetzte Verarbeitungsvorrichtungen ausgeführt werden, die über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander vernetzt sind. In einer dezentralen Computerumgebung können Programmmodule sowohl in lokalen als auch in räumlich abgesetzten Speichervorrichtungen angeordnet sein. Zum Beispiel können eine räumlich abgesetzte Datenbank, eine lokale Datenbank, eine Cloud-Computerplattform, eine Cloud-Datenbank oder eine Kombination davon mit dem Schweißauftragssequenzierer 302 verwendet werden.
Der Schweißauftragssequenzierer 302 kann eine beispielhafte Umgebung zum Implementieren verschiedener Aspekte der Erfindung verwenden, einschließlich eines Computers, wobei der Computer eine Verarbeitungseinheit, einen Systemspeicher und einen Systembus enthält. Der Systembus koppelt Systemkomponenten, einschließlich beispielsweise den Systemspeicher, mit der Verarbeitungseinheit. Die Verarbeitungseinheit kann ein beliebiger von verschiedenen handelsüblichen Prozessoren sein. Duale Mikroprozessoren und andere Mehrprozessorarchitekturen können ebenfalls als die Verarbeitungseinheit verwendet werden.
Der Systembus kann eine beliebige von verschiedenen Arten einer Busstruktur sein, einschließlich eines Speicherbusses oder Speichercontrollers, eines peripheren Busses und eines lokalen Busses, die eine Vielzahl verschiedener handelsüblicher Busarchitekturen verwenden. Der Systemspeicher kann Nurlesespeicher (ROM) und Direktzugriffsspeicher (RAM) enthalten. Ein Basic Input/Output System (BIOS), das die grundlegenden Routinen enthält, die helfen, Informationen zwischen Elementen innerhalb des Schweißauftragssequenzierer 302 zu übertragen, wie zum Beispiel während des Hochfahrens, wird im ROM gespeichert.
Der Schweißauftragssequenzierer 302 kann des Weiteren ein Festplattenlaufwerk, ein Magnetdisklaufwerk, zum Beispiel zum Lesen oder Beschreiben einer Wechseldisk, und ein Optisches-Disk-Laufwerk zum Beispiel zum Lesen einer CD-ROM-Disk oder zum Lesen und Beschreiben anderer optischer Medien enthalten. Der Schweißauftragssequenzierer 302 kann mindestens eine Form computerlesbarer Medien enthalten. Computerlesbare Medien können beliebige verfügbare Medien sein, auf die der Computer zugreifen kann. Als nicht-einschränkende Beispiele können computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen. Computerspeichermedien enthalten flüchtige und nicht-flüchtige, Wechsel- oder Nichtwechsel-Medien, die in beliebigen Verfahren oder Technologien implementiert sind, zum Speichern von Informationen, wie zum Beispiel computerlesbaren Instruktionen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten. Zu Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM, Digital Versatile Disks (DVD) oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder sonstige Medien, die zum Speichern der erwünschten Informationen verwendet werden können und auf die der Schweißauftragssequenzierer 302 zugreifen kann.
Kommunikationsmedien verkörpern in der Regel computerlesbare Instruktionen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem modulierten Datensignal, wie zum Beispiel eine Trägerwelle oder andere Transportmechanismen, und beinhalten jegliche Informationsübermittlungsmedien. Der Begriff „moduliertes Datensignal” meint ein Signal, bei dem eine oder mehrere seiner Eigenschaften in einer solchen Weise eingestellt oder geändert werden, dass Informationen in dem Signal codiert werden. Als nicht-einschränkende Beispiele beinhalten Kommunikationsmedien verdrahtete Medien, wie zum Beispiel ein verdrahtetes Netzwerk oder eine direkt verdrahtete Verbindung, und drahtlose Medien, wie zum Beispiel akustische, Hochfrequenz (HF)-, Nahbereichskommunikations (NFC)-, Hochfrequenz-Identifizierungs (RFID)-, Infrarot- und/oder andere drahtlose Medien. Kombinationen des oben Genannten sind ebenfalls in den Deutungsbereich computerlesbarer Medien aufzunehmen.
Eine Anzahl von Programmmodulen kann in den Laufwerken und im RAM gespeichert werden, einschließlich eines Betriebssystems, eines oder mehrerer Anwendungsprogramme, sonstiger Programmmodule und Programmdaten. Das Betriebssystem im Schweißauftragssequenzierer 302 kann ein beliebiges aus einer Anzahl handelsüblicher Betriebssysteme sein.
Des Weiteren kann ein Benutzer Befehle und Informationen in den Computer mit einer Tastatur und einem Zeigegerät, wie zum Beispiel einer Maus, eingeben. Zu anderen Eingabegeräten können ein Mikrofon, eine Infrarotfernbedienung, ein Trackball, ein Stifteingabegerät, ein Joystick, ein Gamepad, ein Digitalisiertablett, eine Satellitenschüssel, ein Scanner oder dergleichen gehören. Diese und andere Eingabegeräte sind oft mit der Verarbeitungseinheit durch eine Serielle-Port-Schnittstelle verbunden, die mit dem Systembus gekoppelt ist, können aber auch durch andere Schnittstellen verbunden sein, wie zum Beispiel einen parallelen Port, einen Gameport, einen Universal Serial Bus („USB”), eine IR-Schnittstelle und/oder verschiedene Drahtlostechnologien. Ein Monitor (zum Beispiel ein Anzeigefeld 415) oder eine andere Art von Anzeigevorrichtung kann ebenfalls mit dem Systembus über eine Schnittstelle, wie zum Beispiel einen Videoadapter, verbunden sein. Eine visuelle Ausgabe kann auch mit einem Fernanzeige-Netzwerkprotokoll, wie zum Beispiel Remote Desktop Protocol, VNC, X-Window-System usw., erreicht werden. Zusätzlich zur visuellen Ausgabe enthält ein Computer in der Regel auch andere Ausgabe-Peripheriegeräte, wie zum Beispiel Lautsprecher, Drucker usw.
Ein Anzeigefeld (zusätzlich zu, oder in Kombination mit, dem Anzeigefeld 415) kann mit dem Schweißauftragssequenzierer 302 verwendet werden, um Daten zu präsentieren, die elektronisch von der Verarbeitungseinheit erhalten werden. Zum Beispiel kann das Anzeigefeld ein LCD-, Plasma-, KSR- oder ein sonstiger Monitor sein, der Daten elektronisch präsentiert. Alternativ oder zusätzlich kann das Anzeigefeld empfangene Daten in einem ausgedruckten Format präsentieren, wie zum Beispiel mit einem Drucker, einem Fax, einem Plotter usw. Das Anzeigefeld kann Daten in jeder Farbe präsentieren und kann Daten von dem Schweißauftragssequenzierer 302 über jedes beliebige Drahtlos- oder Festverdrahtungsprotokoll und/oder jeden beliebigen Drahtlos- oder Festverdrahtungsstandard empfangen. In einem anderen Beispiel können der Schweißauftragssequenzierer 302 und/oder das System 400 mit einem Mobilgerät verwendet werden, wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, einem Smartphone, einem Tablet-Computer, einem tragbaren Spielegerät, einem tragbaren Internet-Browsergerät, einem WiFi-Gerät, einem Portable Digital Assistant (PDA) usw.
Der Computer kann in einer vernetzten Umgebung unter Verwendung logischer und/oder physischer Verbindungen zu einem oder mehreren räumlich abgesetzten Computern, wie zum Beispiel einem oder mehreren räumlich abgesetzten Computern, arbeiten. Der eine oder die mehreren räumlich abgesetzten Computer können eine Workstation, ein Server-Computer, ein Router, ein Personalcomputer, ein Mikroprozessor-basiertes Unterhaltungsgerät, ein Peer-Gerät oder ein sonstiger üblicher Netzknoten sein und enthalten in der Regel viele oder alle Elemente, die mit Bezug auf den Computer beschrieben sind. Die gezeigten logischen Verbindungen beinhalten ein Nahbereichsnetz (LAN) und ein Fernbereichsnetz (WAN). Solche Vernetzungsumgebungen finden sich häufig in Büros, unternehmensweiten Computernetzen, Intranets und im Internet.
Bei Verwendung in einer LAN-Netzwerkumgebung ist der Computer mit dem lokalen Netzwerk über eine Netzwerkschnittstelle oder einen Netzwerkadapter verbunden. Bei Verwendung in einer WAN-Netzwerkumgebung enthält der Computer in der Regel ein Modem, oder ist mit einem Kommunikationsserver in dem LAN verbunden, oder hat andere Mittel zum Herstellen einer Kommunikation über das WAN, wie zum Beispiel das Internet. In einer vernetzten Umgebung können Programmmodule, die mit Bezug auf den Computer oder Teile davon gezeigt sind, in der räumlich abgesetzten Speichervorrichtung gespeichert werden. Es versteht sich, dass die im vorliegenden Dokument beschriebenen Netzwerkverbindungen beispielhaft sind und dass auch andere Mittel zum Herstellen einer Kommunikationsstrecke zwischen den Computern verwendet werden können.
Alternativ oder zusätzlich kann eine lokale oder Cloud-Computerplattform (beispielsweise eine lokale, Cloud- oder räumlich abgesetzte Computerplattform) für Datenaggregation, -verarbeitung und -übermittlung verwendet werden. Für diesen Zweck kann die Cloud-Computerplattform mehrere Prozessoren, Speicher und Server an einer bestimmten räumlich abgesetzten Stelle enthalten. Unter einem Software-as-a-Service (SaaS)-Regime wird eine einzelne Anwendung durch mehrere Nutzer verwendet, um auf Daten zuzugreifen, die sich in der Cloud befinden. Auf diese Weise werden die Verarbeitungsanforderungen auf einer lokalen Ebene vermindert, da die Datenverarbeitung allgemein in der Cloud stattfindet, wodurch die Nutzernetzwerkressourcen entlastet werden. Die Software-as-a-Service-Anwendung erlaubt es einem Nutzer, sich in einen webgestützten Service (zum Beispiel über einen Webbrowser) einzuloggen, der alle Programm hostet, die sich in der Cloud befinden.
Wir wenden uns 5 zu. Das System 500 veranschaulicht eine Schweißumgebung mit mehreren Schweißarbeitszellen über eine lokale, räumlich abgesetzte oder Cloud-Datenbank. Das System 500 enthält mehrere Schweißarbeitszellen, wie zum Beispiel eine erste Schweißarbeitszelle 515, eine zweite Schweißarbeitszelle 520 bis N-te Schweißarbeitszelle 530, wobei N eine positive ganze Zahl ist. In einer Ausführungsform enthält jede Schweißarbeitszelle eine Schweißauftragssequenziererkomponente 535, 540 und 545, die dafür verwendet wird, einen oder mehrere Schweißpläne für jede Schweißarbeitszelle sowie – oder alternativ – für eine oder mehrere unternehmensweite Schweißoperationen und/oder eine unternehmensweite Schweißarbeitszelle zu implementieren. Eine oder mehrere Schweißsequenzen von jeder Schweißauftragssequenziererkomponente 535, 540 und 545 werden von der lokalen oder Cloud-Datenbankcomputerplattform (beispielsweise einer lokalen Datenbank-, Cloud-Datenbank- oder räumlich abgesetzten Datenbank-Computerplattform) 510 empfangen.
In einer Ausführungsform enthält jede Schweißarbeitszelle des Weiteren einen lokalen Datenspeicher. Zum Beispiel enthält eine erste Schweißarbeitszelle 515 eine Schweißauftragssequenziererkomponente 535 und einen Datenspeicher 550, eine zweite Schweißarbeitszelle 520 enthält eine Schweißauftragssequenziererkomponente 540 und einen Datenspeicher 555, und eine N-te Schweißarbeitszelle 530 enthält eine Schweißauftragssequenziererkomponente 545 und einen Datenspeicher 560. Es versteht sich, dass das System 500 den Schweißauftragssequenzierer 302 enthält, der durch die Computerplattform 510 gehostet wird, wobei jede Schweißarbeitszelle eine dezentrale und jeweilige Schweißauftragssequenziererkomponente enthält. Doch es versteht sich, dass der Schweißauftragssequenzierer 302 (und die dezentralen Schweißauftragssequenziererkomponenten 535, 540 und 545) eine eigenständige Komponente in jeder Schweißarbeitszelle oder eine eigenständige Komponente in der Computerplattform 510 sein kann.
Jede Schweißarbeitszelle kann einen jeweiligen Datenspeicher enthalten, der einen Teil von mindestens einer Schweißsequenz speichert. Zum Beispiel werden Schweißsequenzen bezüglich eines Schweißprozesses A in einer oder mehreren Schweißarbeitszellen verwendet. Die Schweißsequenz wird in einem jeweiligen lokalen Datenspeicher (zum Beispiel den Datenspeichern 550, 555 und 560) gespeichert. Es ist jedoch klar und versteht sich, dass jede Schweißarbeitszelle einen lokalen Datenspeicher (wie gezeigt), einen kollektiven und gemeinsam genutzten, räumlich abgesetzten Datenspeicher, einen kollektiven und gemeinsam genutzten, lokalen Datenspeicher, einen Cloud-Datenspeicher, der durch die Computerplattform 510 gehostet wird, oder eine Kombination davon enthalten kann. Ein „Datenspeicher” oder „Speicher” kann zum Beispiel entweder flüchtiger Speicher oder nicht-flüchtiger Speicher sein oder kann sowohl flüchtigen als auch nicht-flüchtigen Speicher enthalten. Der Datenspeicher der hier besprochenen Systeme und Verfahren soll, ohne darauf beschränkt zu sein, diese und andere geeignete Arten von Speicher umfassen. Des Weiteren kann der Datenspeicher ein Server, eine Datenbank, eine Festplatte, ein Flash-Laufwerk, eine externe Festplatte, eine portable Festplatte, ein Cloud-gestützter Speicher, ein Festkörperlaufwerk und dergleichen sein.
Zum Beispiel kann die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 jede Schweißauftragssequenziererkomponente 535, 540, 545 in jeder Schweißarbeitszelle 515, 520, 530 verwalten. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kommunikation von dem Schweißauftragssequenzierer 302 zu jeder Schweißarbeitszelle (zum Beispiel jeder Schweißauftragssequenziererkomponente) übertragen werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kommunikation von jeder Schweißarbeitszelle (zum Beispiel jeder Schweißauftragssequenziererkomponente) von der Schweißauftragssequenziererkomponente 302 empfangen werden. Zum Beispiel kann eine Schweißsequenz mit der 1. Schweißarbeitszelle 515 verwendet werden und direkt an eine disparate Schweißarbeitszelle oder über die Computerplattform 510 übermittelt werden.
6 veranschaulicht ein Schweißsystem 600, das mehrere Schweißarbeitszellen enthält, wobei die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 auf der Computerplattform 510 gehostet wird, um eine oder mehrere Schweißsequenzen zu verwenden, um Schweißausrüstungen innerhalb eines oder mehrerer Schweißsysteme, einer oder mehrerer Schweißumgebungen und/oder einer oder mehrerer Schweißarbeitszellen zu konfigurieren. Das Schweißsystem 600 enthält eine lokale oder Cloud-gestützte Schweißauftragssequenziererkomponente 302, die in der Computerplattform 510 gehostet wird. Die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 kann eine Schweißsequenz mit einer Anzahl von Schweißarbeitszellen verwenden. Zum Beispiel kann das Schweißsystem 600 eine Anzahl von Schweißarbeitszellen enthalten, wie zum Beispiel eine 1. Schweißarbeitszelle 620, eine 2. Schweißarbeitszelle 630 bis N-te Schweißarbeitszelle, wobei N eine positive ganze Zahl ist. Es versteht sich, dass die Lokalität der Schweißauftragssequenziererkomponente 302 in Beziehung zu jeder 1. Schweißarbeitszelle 620, 2. Schweißarbeitszelle 630 und/oder N-ten Schweißarbeitszelle 640 steht.
In einer Ausführungsform übermittelt der Schweißauftragssequenzierer 302 eine oder mehrere Schweißsequenzen an eine Ziel-Schweißarbeitszelle, wobei die Ziel-Schweißarbeitszelle eine Schweißarbeitszelle ist, die die übermittelte Schweißsequenz verwenden soll. In einer weiteren Ausführungsform hingegen verwendet der Schweißauftragssequenzierer 302 den Speicher 650, der durch die Computerplattform 510 gehostet wird, in der eine oder mehrere Schweißsequenzen gespeichert sind. Jedoch kann die gespeicherte Schweißsequenz ungeachtet eines Speicherortes (zum Beispiel lokal, Cloud, räumlich abgesetzt usw.) auf eine oder mehrere Schweißarbeitszellen bezogen oder gerichtet werden.
SCHWEISSSEQUENZEDITOR
Wie oben beschrieben, kann ein Schweißauftragssequenzierer Schweißsequenzen verwenden, um einen Bediener beim Zusammenfügen eines Teils zu unterstützen, bei dem mehrere Schweißnähte gezogen werden müssen. Eine Schweißsequenz kann viele Schritte haben, die ausgeführt werden müssen, um ein Teil zusammenzufügen. Die Schweißsequenz kann sehr detailliert und schwierig zu generieren sein. Des Weiteren kann es viele funktionale Schritte in einer Schweißsequenz geben, die ein Bediener nicht unbedingt sehen muss, sogar nicht einmal wissen muss, damit diese Schritte nicht unnötigerweise die Arbeit des Bedieners mit Bezug auf das Zusammenfügen des Teils verkomplizieren.
Darum wird gemäß einer Ausführungsform ein Schweißsequenzeditor (Welding Sequence Editor, WSE; auch als „Editor” bekannt) bereitgestellt, damit es für einen Nutzer einfacher und effizienter wird, eine Schweißsequenz zu generieren. Der Schweißsequenzeditor ist ein Programmierwerkzeug in Form einer Softwareanwendung (mit Computer-ausführbaren Instruktionen), die beispielsweise auf einem Windows^TM-gestützten Computer (oder einer sonstigen Art von Computer) abläuft und eine grafische Benutzerschnittstelle (Graphical User Interface, GUI) bereitstellt, die es einem Nutzer erlaubt, auf einfache Weise eine detaillierte Schweißsequenz für ein zusammenzufügendes Teil auszuarbeiten. Eine resultierende Schweißsequenz aus dem Editor ist in Form einer Datei (zum Beispiel einer XML-Datei), die während eines Montagevorgangs durch den Schweißauftragssequenzierer gelesen und ausgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform erlaubt der Schweißsequenzeditor es einem Nutzer, Gruppen von detaillierten Schritten in Flussdiagrammform unter Verwendung grafischer Icons zu erstellen, die jeweils einen detaillierten Schritt (einen funktionalen Schweißsequenzschritt) in einer Gruppe (einer funktionalen Schweißsequenzgruppe) darstellen. Ein Nutzer des Editors wählt und definiert die detaillierten Schritte. Jede Gruppe von detaillierten Schritten stellt einen Schritt auf einer Bediener-Ebene dar, auf den der Bediener trifft, wenn er den Schweißauftragssequenzierer mit der resultierenden Schweißsequenz aus dem Editor zum Zusammenfügen eines Teils verwendet. Viele der detaillierten Schritte in einer Gruppe können jedoch für den Bediener transparent sein. Während eines Montagevorgangs schreitet der Bediener durch die Gruppen von Schritten hindurch voran, und nicht durch jeden detaillierten Schritt in einer Gruppe. Darum kann sich der Bediener auf die Aufgabe des Schweißens konzentrieren und muss sich nicht mit anderen Aufgaben befassen, die außerhalb der detaillierten Schritte liegen, wie zum Beispiel das Einrichten einer Schweißstromquelle für einen nächste herzustellende Schweißnaht.
In einer Ausführungsform wird ein Schweißsequenzeditor bereitgestellt. Der Schweißsequenzeditor enthält einen Computer, der mindestens einen Prozessor, einen Computerspeicher und eine Anzeigevorrichtung aufweist. Der Schweißsequenzeditor enthält des Weiteren eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung, die in dem Computerspeicher gespeichert ist und Computerausführbare Instruktionen enthält, die dafür konfiguriert sind, durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt zu werden. Die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung ist dafür konfiguriert, eine grafische Benutzerschnittstelle mit einer Werkzeugleistensektion, einer Funktionsauswahlsektion und einer programmierbaren Flussdiagrammsektion bereitzustellen. Die programmierbare Flussdiagrammsektion ist dafür konfiguriert, einen Platz für einen Nutzer bereitzustellen, um eine Schweißsequenz zu generieren, um ein Teil zusammenzufügen, durch: Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen, Programmieren eines oder mehrerer funktionaler Schweißsequenzschritte für jede der funktionalen Schweißsequenzgruppen, und Programmieren des Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen. Die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung kann dafür konfiguriert sein, eine Schweißsequenzdatei zu generieren, welche die durch den Nutzer generierte Schweißsequenz aufweist. Der Computer kann eine Kommunikationsvorrichtung enthalten, die dafür konfiguriert ist, die Schweißsequenzdatei zur Verwendung durch einen Schweißauftragssequenzierer auszugeben. Die Kommunikationsvorrichtung kann als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung konfiguriert sein. Der Computer kann als ein Tablet-Computer und/oder ein Desktop-Computer und/oder eine handgehaltene mobile Vorrichtung und/oder eine Workstation konfiguriert sein. Die Anzeigevorrichtung kann eine Berührungsbildschirm-Anzeigevorrichtung sein, die dafür konfiguriert ist, die Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle zu ermöglichen. Der Schweißsequenzeditor kann eine Nutzereingabevorrichtung enthalten, die eine Computertastatur und/oder eine Computermaus zum Ermöglichen der Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle bereitstellt.
In einer Ausführungsform wird ein Schweißsystem bereitgestellt. Das Schweißsystem enthält den Schweißsequenzeditor, wie oben beschrieben. Das Schweißsystem enthält außerdem einen Schweißauftragssequenzierer, der dafür konfiguriert ist, eine Schweißsequenz zu implementieren, und eine Schweißarbeitszelle mit einer Schweißstromquelle, die dafür konfiguriert ist, durch einen Bediener verwendet zu werden, um ein oder mehrere geschweißte Teile gemäß der Schweißsequenz zu erzeugen. Das Schweißsystem kann eine Anzeigevorrichtung enthalten, die mit dem Schweißauftragssequenzierer wirkverbunden ist. Die Anzeigevorrichtung kann eine Berührungsbildschirm-(berührungsempfindliche)Anzeigevorrichtung sein, die eine Nutzereingabefähigkeit bereitstellt. Die Schweißarbeitszelle kann eines oder mehrere von Folgendem enthalten: eine Drahtzufuhrvorrichtung, ein Schweißkabel, ein Schweißwerkzeug, aufzehrbaren Schweißdraht, eine aufzehrbare Schweißelektrode, eine nicht-aufzehrbare Schweißelektrode, ein Werkstückverbinder, und ein oder mehrere zu schweißende Werkstückteile. Der Schweißauftragssequenzierer kann dafür konfiguriert sein, mit der Schweißstromquelle und/oder der Drahtzufuhrvorrichtung und/oder dem Schweißwerkzeug beim Implementieren der Schweißsequenz zu interagieren. Der Schweißsequenzeditor kann eines oder mehrere von Folgendem enthalten: einen Tablet-Computer und/oder einen Desktop-Computer und/oder eine handgehaltene mobile Vorrichtung und/oder eine Workstation. Das Schweißsystem kann eine Nutzereingabevorrichtung enthalten, die eine Computertastatur und/oder eine Computermaus zum Ermöglichen der Verwendung des Schweißauftragssequenzierers durch einen Bediener bereitstellt.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Generieren einer Schweißsequenz bereitgestellt. Das Verfahren enthält das Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen in einer programmierbaren Flussdiagrammsektion einer grafischen Benutzerschnittstelle, die durch eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung bereitgestellt wird, die auf einem Computer läuft. Das Verfahren enthält des Weiteren das Auswählen von Funktions-Icons, die für funktionale Schweißsequenzschritte stehen, aus einer Funktionsauswahlsektion der grafischen Benutzerschnittstelle sowie das Besetzen der funktionalen Schweißsequenzgruppen mit den ausgewählten Funktions-Icons in der programmierbaren Flussdiagrammsektion. Das Verfahren enthält des Weiteren das Verknüpfen der Funktions-Icons und der funktionalen Schweißsequenzgruppen in der programmierbaren Flussdiagrammsektion zum Programmieren eines Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen funktionaler Schweißsequenzschritte, was eine Schweißsequenz zum Ergebnis hat. Das Verfahren kann des Weiteren das Exportieren der Schweißsequenz in eine Datei unter Verwendung der Werkzeugleistensektion der grafischen Benutzerschnittstelle enthalten, wobei die Datei in einem elektronischen Speicher des Computers gespeichert wird. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die Datei drahtlos von dem Computer an eine Schweißauftragssequenziererkomponente zu übertragen. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Löschen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes aus einer funktionalen Schweißsequenzgruppe und/oder Hinzufügen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes zu einer funktionalen Schweißsequenzgruppe zu modifizieren. Das Verfahren kann des Weiteren enthalten, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Modifizieren einer oder mehrerer Eigenschaften oder Parameter, die mit einem funktionalen Schweißsequenzschritt verknüpft sind, zu modifizieren.
7 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform eines Personalcomputers 700 (zum Beispiel eines Tablet-Computers) veranschaulicht, auf dem eine Schweißsequenzeditor(Welding Sequence Editor, WSE)-Softwareanwendung 745 installiert ist. Der Tablet-Computer 700 kann durch einen Nutzer zum Generieren einer Schweißsequenz verwendet werden. Der Tablet-Computer 700 enthält eine Anzeigevorrichtung, ein drahtloses und/oder leitungsgebundenes Kommunikationsmittel, und Computerspeicher, der mindestens die Schweißsequenzeditor(Welding Sequence Editor, WSE)-Softwareanwendung 745 (auch als „Editor” bekannt) speichert. Der Tablet-Computer 700 enthält des Weiteren ein Verarbeitungsmittel, das dafür ausgelegt ist, codierte Instruktionen des WSE 745 auszuführen. Der Personalcomputer 700 kann auch andere Hardware- und Software-Komponenten und Elemente enthalten, wie dem Fachmann bekannt ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Personalcomputer statt dessen beispielsweise auch in Form eines oder mehrerer Tablet-Computer, eines Desktop-Computers, einer handgehaltenen mobilen Vorrichtung oder einer Computer-Workstation vorliegen.
8 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Systems 800 zum Ausführen eines Montagevorgangs an einem Teil unter Verwendung der Schweißsequenz, die durch einen Nutzer des Tablet-Computers 700 unter Verwendung der WSE-Softwareanwendung 745 generiert wurde. Das System 800 enthält eine Schweißauftragssequenziererkomponente 302 und eine Schweißarbeitszelle 304, wie oben bereits beschrieben. Die Schweißarbeitszelle kann beispielsweise eines oder mehrere von Folgendem enthalten: eine Schweißstromquelle, eine Drahtzufuhrvorrichtung, ein Schweißkabel, ein Schweißwerkzeug, aufzehrbaren Schweißdraht, eine aufzehrbare Schweißelektrode, eine nicht-aufzehrbare Schweißelektrode, einen Werkstückverbinder, und ein oder mehrere zu schweißende Werkstückteile. Der Schweißauftragssequenzierer kann dafür konfiguriert sein, mit der Schweißstromquelle und/oder der Drahtzufuhrvorrichtung und/oder dem Schweißwerkzeug beim Implementieren der Schweißsequenz zu interagieren. Eine Nutzereingabevorrichtung, die eine Computertastatur und/oder eine Computermaus bereitstellt, kann bereitgestellt werden, um die Verwendung des Schweißauftragssequenzierers zu ermöglichen.
Das System 800 enthält des Weiteren eine Anzeigevorrichtung 810, die mit der Schweißauftragssequenziererkomponente 302 wirkverbunden ist. Auf diese Weise kann ein Bediener des Systems 800 Anzeigebildschirme von Schritten betrachten, die mit der Schweißsequenz auf der Anzeigevorrichtung 810 verknüpft, um den Montagevorgang auszuführen. Die Anzeigevorrichtung 810 kann auch als eine Eingabevorrichtung (zum Beispiel mit einem Berührungsbildschirm) dienen, die es einem Nutzer erlaubt, Informationen in das System 800 einzugeben (zum Beispiel in Reaktion auf einen oder mehrere Schritte der Schweißsequenz). Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Anzeigevorrichtung ein Teil der Schweißauftragssequenziererkomponente oder der Schweißarbeitszelle sein.
Wir wenden uns wieder 7 zu. Der Tablet-Computer 700 enthält eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 710. Die Drahtloskommunikationsvorrichtung kann zum Beispiel WiFi-Kommunikationsschaltungen und -Software und/oder 3G- oder 4G-Kommunikationsschaltungen und -Software enthalten, die einen Zugang zu dem System 800, das die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 aufweist, ermöglichen, und/oder einen Zugang zu einer externen Kommunikationsinfrastruktur (zum Beispiel einem Netzwerk oder dem Internet) ermöglichen. Der Tablet-Computer 700 enthält des Weiteren ein Anzeigefeld 720, einen Prozessor 730 und Computerspeicher 740. Das Anzeigefeld 720 kann gemäß einer Ausführungsform eine Berührungsbildschirm-(berührungsempfindliche)Anzeige sein. Der Prozessor 730 kann zum Beispiel ein programmierbarer Mikroprozessor sein, obgleich auch andere Arten von Logikprozessoren möglich sind. Der Computerspeicher 740 kann zum Beispiel ein elektronischer Speicher sein, wie zum Beispiel eine Kombination aus Direktzugriffsspeicher (RAM) und Nurlesespeicher (ROM). Gemäß verschiedenen anderen Ausführungsformen können auch andere Arten von Computerspeicher möglich sein. Gemäß einer Ausführungsform kann eine Nutzereingabevorrichtung, wie zum Beispiel eine Computertastatur oder eine Computermaus, bereitgestellt werden, um die Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle des Schweißsequenzeditors zu ermöglichen. Der Personalcomputer 700 kann auch andere Hardware- und Software-Komponenten enthalten, wie dem Fachmann bekannt ist.
Der Computerspeicher 740 speichert mindestens die Schweißsequenzeditor(Welding Sequence Editor, WSE)-Softwareanwendung 745, die codierte Instruktionen enthält, die auf dem Prozessor 730 ausgeführt werden können, um es einem Nutzer zu ermöglichen, eine Schweißsequenz zu generieren, um ein zusammenzufügendes Teil zu schweißen. Gemäß einer Ausführungsform kann auf das System 800 über die Drahtloskommunikationsvorrichtung 710 des Tablet-Computers 700 zugegriffen werden, um eine Schweißsequenzdatei (Weld Sequence File, WSF), die die generierte Schweißsequenz enthält, herunterzuladen, damit sie durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 während eines Montagevorgangs gelesen und verwendet werden kann. Alternativ kann der Tablet-Computer 700 die WSF in einem Netzwerk speichern, auf das das System 800 zugreifen kann.
Eine durch den Editor generierte Schweißsequenz kann viele funktionale Schweißsequenzschritte enthalten, die durch einen Nutzer beim Generieren der Schweißsequenz definiert werden müssen. Solche definierten funktionalen Schritte können viele Details enthalten, die der Bediener nicht zu wissen braucht, wenn er ein Teil zusammenfügt. 9 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Flussdiagramm-Anzeigebildschirms 900, der durch den Schweißsequenzeditor von 7 bereitgestellt wird. Der Anzeigebildschirm 900 enthält eine Werkzeugleistensektion 910, eine Funktionsauswahlsektion 920 und eine programmierbare Flussdiagrammsektion 930. Die Werkzeugleistensektion 910 stellt Tools zur Dateibearbeitung, zum Editieren, zum Einstellen von Eigenschaften und zum Definieren eines Layouts des Bildschirms bereit. Die Funktionsauswahlsektion 920 stellt Icons bereit, die programmierbare Schweißsequenzfunktionen darstellen, die durch einen Nutzer ausgewählt werden können, durch den Nutzer in der programmierbaren Flussdiagrammsektion 930 angeordnet werden können und durch den Nutzer definiert oder programmiert werden können. Die programmierbare Flussdiagrammsektion 930 stellt einen Platz zum Definieren von Gruppen (funktionalen Schweißsequenzgruppen) von Schritten und zum Programmieren der detaillierten funktionalen Schritte für diese Gruppen für eine Schweißsequenz und zum Programmieren des Funktionsflusses durch diese Gruppen zum Definieren einer Schweißsequenz bereit. Die Begriffe „Icon”, „Funktion” und „Schritt” können im vorliegenden Text austauschbar verwendet werden.
Beispiele von einigen der Funktions-Icons sind ein „Start”-Symbol 940, ein Feldeintragssymbol 950, ein Verbrauchsmaterialgewichtssymbol 960, ein Anzeigebildsymbol 970, ein Schweißsymbol 980 und ein Alarmsymbol 990. Es können jedoch auch andere Funktions-Icons vorhanden sein. Das Start-Symbol 940 (in der „Start”-Gruppe von 9) definiert den Anfang einer Schweißsequenz. Das Feldeintragssymbol 950 und das Verbrauchsmaterialgewichtssymbol 960 (in der „Einrichtungs”-Gruppe von 9) definieren eine erste Sequenz von Schritten in der Schweißsequenz. Das Anzeigebildsymbol 970, das Schweißsymbol 980 und das Alarmsymbol 990 (in der „Heftschweißungs”-Gruppe von 9) definieren eine zweite Sequenz von Schritten in der Schweißsequenz. Das Anzeigebildsymbol 970, das Schweißsymbol 980 und das Alarmsymbol 990 (in der „Schweißnaht 1”-Gruppe von 9) definieren eine dritte Sequenz von Schritten in der Schweißsequenz. Die Gruppen von Schritten sind logisch in Flussdiagrammform so miteinander verbunden (verknüpft), dass die Schweißsequenz von der „Start”- zur „Einrichtungs”-Gruppe, zur „Heftschweißungs”-Gruppe, zur „Schweißnaht 1”-Gruppe und so weiter voranschreitet. Auf diese Weise kann ein Nutzer des WSE 745 auf dem Personalcomputer 700 Gruppen von detaillierten Schritten erstellen, um eine Schweißsequenz zu generieren, die in eine Schweißsequenzdatei (Weld Sequence File, WFS) exportiert wird. Auch hier stellt jede Gruppe von detaillierten Schritten einen Schritt auf Bedienerebene dar, auf den der Bediener trifft, wenn er den Schweißauftragssequenzierer mit der resultierenden Schweißsequenz aus dem Editor verwendet, um einen Teil zusammenzufügen. Viele der detaillierten Schritte in einer Gruppe können jedoch für den Bediener transparent sein.
10 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Eigenschaften-Fensters 1000, das mit dem Feldeintragssymbol 950 verknüpft ist, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Nutzer kann auf das Symbol 950 doppelklicken, um die Anzeige des Eigenschaften-Fensters 1000 zu bewirken. Sobald das Fenster angezeigt wird, kann der Nutzer die Eigenschaften des Feldeintragssymbols 950 durch Eintragen von Informationen in die verschiedenen Felder definieren, die durch das Eigenschaften-Fenster 1000 bereitgestellt werden. Zum Beispiel hat ein Nutzer in 10 „SN” in das Namensfeld eingegeben, „Serial Number” (Seriennummer) in das Titelfeld, „Enter the Part Serial Number:” (Eingabe der Seriennummer des Teils:) in das Beschreibungsfeld, und „Serial Number” in das Typfeld. Dies definiert das Feldeintragssymbol 950 als eine Seriennummereintragsfunktion, so dass ein Bediener durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 angewiesen wird, eine Seriennummer für das zusammenzufügende Teil einzugeben. Das Optionskästchen „Clear Value” (Wert löschen) erlaubt es dem Nutzer, dieses Kästchen anzuwählen, um das Löschen einer aktuellen Seriennummer zu veranlassen, so dass der Bediener gezwungen ist, eine neue Seriennummer einzugeben. Der Bereich „Estimated Time” (Geschätzte Zeit) erlaubt es dem Nutzer, einzugeben eine geschätzte Zeitspanne einzugeben, die der Bediener voraussichtlich zum Ausführen dieser Feldeingabefunktion braucht.
11 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Seriennummern-Anzeigebildschirms 1100, der durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 von 8 bereitgestellt wird, wenn der Feldeingabeschritt 950 durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 als Teil der Ausführung der in den Schweißsequenzdatei (WSF) definierten Schweißsequenz ausgeführt wird. Der Meldungstitel „Serial Number” und die Meldung „Enter the Part Serial Number” werden dem Bediener auf dem Anzeigefeld 810 zusammen mit einem Feldeingabekästchen 1110 angezeigt, in das der Bediener die Seriennummer des zusammenzufügenden Teils eingeben soll. Der Bediener kann eine Seriennummer eingeben und dann „Enter” oder „Next” drücken, um in der Schweißsequenz weiter voranzuschreiten.
„Cycle Status” (Zyklusstatus) und „Step Status” (Schrittstatus) können einem Bediener auf einem Anzeigebildschirm angezeigt werden (siehe zum Beispiel 11). Jeder detaillierte Funktionsschritt oder jedes Icon in einer Schweißsequenz hat einen detaillierten Parameter, welcher der erwarteten Zeit entspricht, die Funktion zu vollenden. Darüber hinaus hat jede Gruppe von Schritten eine erwartete Zeit zum Vollenden durch Addieren der einzelnen Funktionszeiten. Beim Ausführen jedes Schrittes zeigt die Schweißauftragssequenziererkomponente die tatsächliche Ausführungszeit im Verhältnis zur erwarteten Zeit mittels der „Step Status”-Fortschrittsanzeige. Die Mitte der „Step Status”-Fortschrittsanzeige ist die erwartete Zeit. Am Beginn kann der Balken in der Fortschrittsanzeige „grün” sein, was anzeigt, dass der Schritt gut voranschreitet. Sobald jedoch die erwartete Zeit verstrichen ist (der Balken passiert den Mittelpunkt), kann der Balken in der Fortschrittsanzeige „rot” werden, um anzuzeigen, dass der Schritt zu lange für die Vollendung braucht. Die „Step Status”-Fortschrittsanzeige kann gemäß einer Ausführungsform mit jedem neuen Schritt zu null zurückkehren.
Die „Cycle Status”-Fortschrittsanzeige funktioniert in einer ähnlichen Weise, aber zeigt an, ob die Gesamtanzahl der ausgeführten Schritte gut vorankommt (d. h. dass die komplette Sequenz gut vorankommt), oder ob die Schritte zu lange zum Vollenden brauchen. Die Mitte der „Cycle Status”- Fortschrittsanzeige ist die Akkumulierung aller früheren Schritte plus des hier besprochenen Schrittes, und der Balken in der Fortschrittsanzeige zeigt die Gesamtzeit der kompletten Sequenz an. Die „Cycle Status”-Fortschrittsanzeige kehrt nicht mit jedem neuen Schritt zu null zurück, sondern der Mittelpunkt (und die Skalierung der Fortschrittsanzeige) wird mit dem Start jedes Schrittes aktualisiert.
12 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Drahtgewichtseigenschaften-Fensters 1200, das mit dem Verbrauchsmaterialgewichtssymbol 960 verknüpft ist, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Nutzer kann auf das Symbol 960 doppelklicken, um das Drahtgewichtseigenschaften-Fenster 1200 aufzurufen. Sobald das Fenster angezeigt wird, kann der Nutzer einen Namen (zum Beispiel „Drahtgewicht”) in das Namensfeld sowie das erforderliche Gewicht des aufzehrbaren Drahtes (zum Beispiel „2”, was „2 lbs.” bedeutet) in das benötigte Gewichtsfeld eingeben. Wenn dieser Schritt durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ausgeführt wird, so wird das tatsächliche Gewicht des geladenen aufzehrbaren Schweißdrahtes in der Schweißarbeitszelle 304 mit dem eingegebenen erforderlichen Gewicht (zum Beispiel 2 lbs.) verglichen. Wenn das tatsächliche Gewicht des aufzehrbaren Schweißdrahtes mindestens 2 lbs beträgt, so würde der Bediener überhaupt keine Auswirkungen wahrnehmen. Wenn jedoch das tatsächliche Gewicht des aufzehrbaren Schweißdrahtes weniger als 2 lbs beträgt, so würde der Bediener benachrichtigt werden (zum Beispiel über das Anzeigefeld 810), dass der Drahtvorrat zur Neige geht.
13 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Verbrauchsmaterialgewicht-Anzeigebildschirms 1300, der durch die Schweißauftragssequenzkomponente 302 von 8 bereitgestellt wird, wenn der Verbrauchsmaterialgewichtsschritt 960 durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 als Teil der Ausführung der in der Schweißsequenzdatei (WSF) definierten Schweißsequenz ausgeführt wird, wenn das Gewicht des aufzehrbaren Schweißdrahtes zu niedrig ist. Wie in 13 zu sehen ist, wird dem Bediener die Wahl gelassen, mit der momentanen Drahtmenge (zum Beispiel 1,3 lbs) fortzufahren oder den aufzehrbaren Schweißdraht zu ersetzen, um die Anforderung zu erfüllen.
14 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Heftschweißeigenschaften-Fensters 1400, das mit dem Anzeigebildsymbol 970 verknüpft ist, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Nutzer kann auf das Symbol 970 doppelklicken, um das Heftschweißeigenschaften-Fenster 1400 aufzurufen. Sobald das Fenster angezeigt wird, kann der Nutzer einen Namen (zum Beispiel „Heftschweißen”) in das Namensfeld, einen Bilddateinamen in das Bildpfadfeld und einen Tondateinamen in das Tondateifeld eingeben. Wenn dieser Schritt durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ausgeführt wird, so wird dem Bediener das mit der Bilddatei verknüpfte Bild (zum Beispiel ein Bild, das zwei Heftschweißungen zeigt, die an dem Teil auszuführen sind) angezeigt, und ein Ton (zum Beispiel ein „Alarmgong” oder eine verbale Meldung), der mit der Tondatei verknüpft ist, wird wiedergegeben. Zum Beispiel können die Bilddatei und die Tondatei an einer beliebigen Stelle im System 800 (zum Beispiel auf einer Festplatte) oder in einem Netzwerk, auf das das System 800 Zugriff hat, gespeichert werden.
15 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Heftschweißnaht-Anzeigebildschirms 1500, der durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 von 8 bereitgestellt wird, wenn der Anzeigebildschritt 970 durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 als Teil der Ausführung der in der Schweißsequenzdatei (WSF) definierten Schweißsequenz ausgeführt wird. Auf die definierte Bilddatei wird zugegriffen, und das zugeordnete Bild wird dem Bediener (zum Beispiel auf dem Anzeigefeld 810) angezeigt, das dem Bediener die Stelle zweier Heftschweißungen 1510 anzeigt, die an dem Teil auszuführen sind. Des Weiteren wird die definierte Tondatei ausgerufen und für den Bediener wiedergegeben.
16 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Schweißeigenschaften-Fensters 1600, das mit dem Schweißsymbol 980 verknüpft ist, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Das Schweißeigenschaften-Fenster 1600 stellt einen „Eigenschaften”-Registerkarte, einen „Validierungs”-Registerkarte und eine „Köpfe”-Registerkarte bereit. Ein Nutzer kann auf das Symbol 980 doppelklicken, um das Schweißeigenschaften-Fenster 1600 aufzurufen. Sobald das Fenster angezeigt wird, kann der Nutzer in dem „Eigenschaften”-Registerkartenanzeigefeld 1610 einen Namen (zum Beispiel „Schweißen”) in das Namensfeld, eine Anzahl von mit dieser Funktion herzustellenden Schweißnähten (zum Beispiel 2) im „Number of Welds”-Feld (Anzahl der Schweißnähte), eine Schweißprofilnummer (zum Beispiel 1) im „Weld Profile”-Feld und eine geschätzte Zeit („Estimated Time”) (zum Beispiel 15 Sekunden) zum Vollenden der Anzahl von Schweißnähten im „Estimated Time”-Feld eintragen. Ein Schweißprofil wird verwendet, um Grenzwerte für den Schweißvorgang festzulegen (zum Beispiel zum Unterstützen der Grenzwertüberprüfung für den Schweißstrom). Zum Beispiel kann eine Schweißstromquelle 200 oder mehr Schweißprofile bereitstellen, unter denen eine Auswahl getroffen werden kann.
17 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines „Validierungs”-Registerkartenanzeigefeldes 1620 im Schweißeigenschaften-Fenster 1600, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Sobald ein Nutzer auf die „Validierungs”-Registerkarte klickt, kann der Nutzer die Zeitdauer der herzustellenden Schweißnähte (zum Beispiel Schweißnaht 1 und Schweißnaht 2) zwischen verschiedenen Grenzwerten (zum Beispiel zwischen 0,5 Sekunden und 4,0 Sekunden) einstellen. Wenn die tatsächliche Schweißzeit während des Schweißvorgangs außerhalb dieser Grenzwerte hegt, so erzeugt die Schweißfunktion 980 eine „Validierung-gescheitert”-Ausstiegsbedingung.
18 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines „Zufuhrköpfe”-Registerkartenanzeigefeldes 1630 im Schweißeigenschaften-Fenster 1600, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Schweißsystem kann mehrere Zufuhrköpfe (Drahtzufuhrquellen) zur Auswahl haben. Sobald ein Nutzer auf die „Zufuhrköpfe”-Registerkarte klickt, kann der Nutzer einen Zufuhrkopf (zum Beispiel Head1) auswählen und dann den Schweißprozess definieren, der für Prozess A und Prozess B zu verwenden ist. Prozesse A und B sind Auswahloptionen gemäß einer Ausführungsform, die durch den Schweißbrenner verfügbar sind. Zum Beispiel kann für Prozess A die „Tack”-Option ausgewählt werden. Die „Tack”-Option entspricht einem Satz zu verwendender definierter Schweißparameter. Die definierten Schweißparameter können in einem anderen Fenster definiert werden, wie in 19 gezeigt. Es können auch andere definierte Sätze von Schweißparameter-Auswahloptionen verfügbarer sein.
19 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Schweißparameter-Fensters 1900, das mit dem Schweißsymbol 980 verknüpft ist, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Nutzer kann auf das „Schweißparameter”-Symbol in der Werkzeugleistensektion 910 des Anzeigebildschirms 900 klicken, um das Fenster 1900 anzuzeigen. Einem Schweißprozess können viele Parameter zugeordnet sein, die durch den Nutzer eingestellt werden können. Das Fenster 1900 erlaubt es dem Nutzer, viele der Schweißparameter einzusehen und zu bearbeiten, die mit einem Schweißschritt (zum Beispiel dem Heftschweißschritt 980) verknüpft sind. Während des Betriebes durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 wird der Schweißparameter (zum Beispiel Schweißmodus und Drahtzufuhrgeschwindigkeit) an die Schweißstromquelle der Schweißarbeitszelle 304 für diesen Schweißschritt gesendet. Gemäß einer Ausführungsform kann eine „Schweißparameter”-Bibliothek unter Verwendung des Schweißsequenzeditors 745 generiert, gespeichert und verwaltet werden. Die „Schweißparameter”-Bibliothek kann einen Ausgangsbasissatz von Schweißparametern enthalten, der durch die verschiedenen Schweißprozesse verwendet werden kann. Jedoch kann gewünschtenfalls jeder beliebige Ausgangsbasisschweißparameter über das Schweißparameter-Fenster 1900 bearbeitet werden. Die „Schweißparameter”-Bibliothek kann so eingerichtet werden, dass sie die Gleichmäßigkeit der Schweißparameter durchzusetzen hilft, da die Schweißparameter nicht unabhängig für jede Schweißfunktion definiert werden. Des Weiteren kann die „Schweißparameter”-Bibliothek ein einfaches „globales Editieren” der Schweißparameter ermöglichen und darum den Schweißsequenzerzeugungsprozess beschleunigen.
20 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Alarmfensters 2000, das durch den Schweißsequenzeditor 745 von 7 bereitgestellt wird. Ein Nutzer kann auf das Alarmsymbol 990 doppelklicken, um das Alarmfenster 2000 aufzurufen. Sobald das Fenster angezeigt wird, kann der Nutzer einen Namen (zum Beispiel „Alarm”) in das Namensfeld, einen Titel (zum Beispiel „Schweißbetriebswarnung”) in das Titelfeld und eine Meldung (zum Beispiel „Falsche Schweißdauer für eine Heftschweißnaht”) in das Meldungsfeld eingeben. Wir wenden uns 9 zu. Wenn die Ausstiegsbedingung des Schweißschrittes 980 = „nicht erfolgreich” ist (zum Beispiel eine Schweißdauer war zu lang), so schreitet die Schweißsequenz zum Alarmschritt 990 voran und zeigt dem Bediener die Alarmmeldung an. Der Bediener muss auf die „Ok”-Schaltfläche in dem Alarmmeldungskästchen klicken, das durch den Schweißsequenzierer angezeigt wird, bevor er mit der Schweißsequenz fortfährt. Darüber hinaus kann eine Tondatei in dem Fenster 2000 definiert und wiedergegeben werden, wenn die Alarmfunktion 990 durch die Schweißauftragssequenziererkomponente 302 ausgeführt wird. Der Bediener kann entscheiden, zu dem ersten Schritt der Gruppe zurückzugehen, indem er „previous” wählt, um die Schweißnaht auszubessern. Wenn die Validierung erfolgreich ist, so geht die Schweißsequenz mit einer Ausstiegsbedingung von „bestanden” (vom Schritt 980) zu Schritt 970 der nächsten Gruppe von Schweißschritten (zum Beispiel „Schweißnaht 1”) über, so wie es durch die Verbindung zwischen Schritt 980 der Gruppe „Heftschweißungen” und Schritt 970 der Gruppe „Schweißnaht 1” angewiesen wird.
Gemäß einer Ausführungsform hat der Bediener für viele der funktionalen Schritte gemäß eigenem Urteil die Möglichkeit, in der Schweißsequenz zu einem früheren Schritt zurückzugehen oder vorwärts weiterzugehen. Auf diese Weise ist der Bediener nicht zu stark eingeschränkt.
Zusammenfassend ausgedrückt, wird ein Schweißsequenzeditor bereitgestellt, der es einem Nutzer erlaubt, ein Flussdiagramm der Funktionen zum Vollenden eines Satzes Arbeitsanweisungen zu erstellen, und es dem Nutzer erlaubt, die Funktionen zu logischen Gruppen von Schritten zu organisieren. Die logischen Gruppen von Schritten werden nummeriert und benannt, und die erste Funktion jeder Gruppe wird identifiziert. Wenn eine Schweißsequenz ausgeführt wird, so ist jede logische Gruppe ein definierter sichtbarer Schritt für einen Bediener. Die logischen Gruppen werden dafür verwendet, Informationen zu organisieren und einen Satz Arbeitsanweisungen abzuarbeiten, während mehrere Hintergrundfunktionen ausgeführt werden, ohne den Blick des Bedieners auf den Arbeitsablauf zu verkomplizieren. Der Schweißsequenzeditor stellt ein Verfahren zum Organisieren der gleichen Arbeitsanweisungen zu einem detaillierten Betrachtungspunkt für einen Nutzer des Editors und einem zusammengefassten Betrachtungspunkt für den Bediener einer Arbeitszelle bereit.
Obgleich sich die im vorliegenden Text besprochenen Ausführungsformen auf die oben besprochenen Systeme und Verfahren beziehen, sollen diese Ausführungsformen nur beispielhaft sein und sollen die Anwendbarkeit dieser Ausführungsformen nicht allein auf die oben dargelegten Besprechungen beschränken. Die im vorliegenden Text besprochenen Steuerungssysteme und -methodologien sind gleichermaßen auf Systeme und Verfahren anwendbar, und können für Systeme und Verfahren verwendet werden, die sich auf Lichtbogenschweißen, Laserschweißen, Hartlöten, Weichlöten, Plasmaschneiden, Wasserstrahlschneiden, Laserschneiden und sonstige weitere Systeme oder Verfahren beziehen, die mit ähnlichen Steuerungsmethodologien arbeiten, ohne vom Wesen und Schutzumfang der oben besprochenen Erfindungen abzuweichen. Die Ausführungsformen und Besprechungen im vorliegenden Text können vom Fachmann ohne Weiteres in jedes dieser Systeme und jede dieser Methodologien integriert werden.
Obgleich der beanspruchte Gegenstand der vorliegenden Anmeldung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, leuchtet dem Fachmann ein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und dass Äquivalente substituiert werden können, ohne vom Schutzumfang des beanspruchten Gegenstandes abzuweichen. Außerdem können viele Modifizierungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren des beanspruchten Gegenstands anzupassen, ohne seinen Schutzumfang zu verlassen. Daher ist es beabsichtigt, dass der beanspruchte Gegenstand nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass der beanspruchte Gegenstand alle Ausführungsformen beinhaltet, die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.
Bezugszeichenliste

10: Operation
20: Operation
22: Operation
24: Operation
26: Operation
30: Operation
32: Operation
40: Operation
50: Operation
52: Operation
54: Operation
60: Operation
70: Operation
110: Operation
120: Operation oder Schweißkabel
122: Operation
124: Operation
126: Operation
130: Operation
132: Operation
150: Operation
152: Operation
154: Operation
160: Operation
170: Operation
300: Schweißsystem
302: Schweißauftragssequenziererkomponente
304: Schweißarbeitszelle
306: Überprüfungspunktkomponente
308: Schweißbewertungskomponente
400: Schweißsystem
405: Schweißstromkreispfad
410: Schweißstromquelle
415: Anzeigefeld
420: Schweißkabel
430: Schweißwerkzeug
440: Werkstück
450: Werkstückverbinder
460: Drahtrolle
470: Drahtzufuhrvorrichtung
480: Draht
500: System
510: erste Schweißarbeitszelle oder Computerplattform
515: erste Schweißarbeitszelle
520: zweite Schweißarbeitszelle
530: N-te Schweißarbeitszelle
535: Schweißauftragssequenziererkomponente
540: Schweißauftragssequenziererkomponente
545: Schweißauftragssequenziererkomponente
550: Datenspeicher
560: Datenspeicher
600: Schweißsystem
620: erste Schweißarbeitszelle
630: zweite Schweißarbeitszelle
640: N-te Schweißarbeitszelle
700: Personalcomputer
710: Kommunikationsvorrichtung
720: Anzeigefeld
730: Prozessor
740: Computerspeicher
745: Softwareanwendung oder Schweißsequenzeditor
800: System
810: Anzeigevorrichtung
900: Flussdiagrammanzeigefeld
910: Werkzeugleistensektion
920: Funktionsauswahlsektion
930: Flussdiagrammsektion
940: „Start”-Icon
950: Feldeintragssymbol
960: Verbrauchsmaterialgewichtssymbol
970: Anzeigebildsymbol
980: Schweißsymbol
990: Alarmsymbol
1000: Eigenschaften-Fenster
1100: Anzeigebildschirm
1110: Feldeingabekästchen
1200: Drahtgewichtseigenschaften-Fensters
1300: Verbrauchsmaterialgewicht-Anzeigebildschirm
1400: Heftschweißeigenschaften-Fenster
1500: Heftschweißnaht-Anzeigebildschirm
1510: zwei Heftschweißungen
1600: Schweißeigenschaften-Fenster
1610: „Eigenschaften”-Registerkartenanzeigefeld
1620: „Validierungs”-Registerkartenanzeigefeld
1630: „Zufuhrköpfe”-Registerkartenanzeigefeld
1900: Schweißparameter-Fenster
2000: Alarmfenster
A: Plan
B: Plan
C: Plan

Claims

Schweißsequenzeditor, wobei der Schweißsequenzeditor Folgendes umfasst: einen Computer, der mindestens einen Prozessor, einen Computerspeicher und eine Anzeigevorrichtung aufweist; und eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung, die in dem Computerspeicher gespeichert ist und Computer-ausführbare Instruktionen enthält, die dafür konfiguriert sind, durch den mindestens einen Prozessor ausgeführt zu werden, wobei die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung dafür konfiguriert ist, eine grafische Benutzerschnittstelle mit einer Werkzeugleistensektion, einer Funktionsauswahlsektion und einer programmierbaren Flussdiagrammsektion bereitzustellen, und wobei die programmierbare Flussdiagrammsektion dafür konfiguriert ist, einen Platz für einen Nutzer bereitzustellen, um eine Schweißsequenz zu generieren, um ein Teil zusammenzufügen, durch: Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen, Programmieren eines oder mehrerer funktionaler Schweißsequenzschritte für jede der funktionalen Schweißsequenzgruppen, und Programmieren des Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen.
Schweißsequenzeditor nach Anspruch 1, wobei die Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung dafür konfiguriert ist, eine Schweißsequenzdatei zu generieren, welche die durch den Nutzer generierte Schweißsequenz aufweist.
Schweißsequenzeditor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Computer eine Kommunikationsvorrichtung enthält, die dafür konfiguriert ist, die Schweißsequenzdatei zur Verwendung durch einen Schweißauftragssequenzierer auszugeben, und wobei die Kommunikationsvorrichtung bevorzugt als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung konfiguriert ist.
Schweißsequenzeditor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der des Weiteren eine Nutzereingabevorrichtung umfasst, die eine Tastatur und/oder eine Maus zum Ermöglichen der Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle bereitstellt.
Schweißsystem, das Folgendes umfasst: den Schweißsequenzeditor nach Anspruch 1; einen Schweißauftragssequenzierer, der dafür konfiguriert ist, die Schweißsequenz zu implementieren; und eine Schweißarbeitszelle mit einer Schweißstromquelle, die dafür konfiguriert ist, durch einen Bediener verwendet zu werden, um ein oder mehrere geschweißte Teile gemäß der Schweißsequenz zu erzeugen.
Schweißsystem nach Anspruch 5, das des Weiteren eine Anzeigevorrichtung umfasst, die mit dem Schweißauftragssequenzierer wirkverbunden ist, und wobei die Anzeigevorrichtung bevorzugt eine Berührungsbildschirm-Anzeigevorrichtung ist, die eine Nutzereingabefähigkeit bereitstellt.
Schweißsystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Schweißarbeitszelle eines oder mehrere von Folgendem enthält: eine Drahtzufuhrvorrichtung, ein Schweißkabel, ein Schweißwerkzeug, aufzehrbaren Schweißdraht, eine aufzehrbare Schweißelektrode, eine nicht-aufzehrbare Schweißelektrode, einen Werkstückverbinder, und ein oder mehrere zu schweißende Werkstückteile.
Schweißsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Schweißauftragssequenzierer, dafür konfiguriert ist, mit der Schweißstromquelle und/oder der Drahtzufuhrvorrichtung und/oder dem Schweißwerkzeug beim Implementieren der Schweißsequenz zu interagieren.
Schweißsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, das des Weiteren eine Nutzereingabevorrichtung umfasst, die eine Tastatur und/oder eine Maus zum Ermöglichen der Verwendung des Schweißauftragssequenzierers durch einen Bediener bereitstellt.
Verfahren zum Generieren einer Schweißsequenz, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Definieren funktionaler Schweißsequenzgruppen in einer programmierbaren Flussdiagrammsektion einer grafischen Benutzerschnittstelle, die durch eine Schweißsequenzeditor-Softwareanwendung bereitgestellt wird, die auf einem Computer läuft; Auswählen von Funktions-Icons, die für funktionale Schweißsequenzschritte stehen, aus einer Funktionsauswahlsektion der grafischen Benutzerschnittstelle sowie Besetzen der funktionalen Schweißsequenzgruppen mit den ausgewählten Funktions-Icons in der programmierbaren Flussdiagrammsektion; und Verknüpfen der Funktions-Icons und der funktionalen Schweißsequenzgruppen in der programmierbaren Flussdiagrammsektion zum Programmieren eines Funktionsflusses durch die funktionalen Schweißsequenzgruppen funktionaler Schweißsequenzschritte, was eine Schweißsequenz zum Ergebnis hat.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren das Exportieren der Schweißsequenz in eine Datei unter Verwendung der Werkzeugleistensektion der grafischen Benutzerschnittstelle umfasst, wobei die Datei in einem Speicher des Computers gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, das des Weiteren das drahtlose Senden der Datei von dem Computer zu einer Schweißauftragssequenziererkomponente umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das des Weiteren umfasst, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Löschen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes aus einer funktionalen Schweißsequenzgruppe und/oder Hinzufügen eines funktionalen Schweißsequenzschrittes zu einer funktionalen Schweißsequenzgruppe zu modifizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, das des Weiteren umfasst, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Modifizieren einer oder mehrerer Eigenschaften, die mit einem funktionalen Schweißsequenzschritt verknüpft sind, zu modifizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, das des Weiteren umfasst, die grafische Benutzerschnittstelle dafür zu verwenden, die Schweißsequenz durch Modifizieren eines oder mehrerer Parameter, die mit einem funktionalen Schweißsequenzschritt verknüpft sind, zu modifizieren.