DE202012012961U1

DE202012012961U1 - Schweiß- oder Schneidsystem

Info

Publication number: DE202012012961U1
Application number: DE202012012961.9U
Authority: DE
Original assignee: Lincoln Global Inc
Current assignee: Lincoln Global Inc
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: CN106312243A; CN106312243B; EP3135418B1; CN105728891A; CN104039492B; US10328514B2; EP2790863B1; CN105728891B; WO2013068802A1; US20190240763A1; EP2790863B2; CN104039492A; EP2790863A1; US20130112673A1; US11453078B2; EP3632607A1; EP3135418A1

Abstract

Schweiß- oder Schneidsystem (100), das Folgendes umfasst: eine Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101), die die Eingabe von mindestens einem Betriebsparameter erfordert, um eine gewünschte Schweiß- oder Schneidoperation auszuführen; und ein Mobilkommunikationsgerät (103), auf dem eine Benutzereingabeanwendung installiert ist, die es einem Benutzer erlaubt, den mindestens einen Betriebsparameter in das Mobilkommunikationsgerät (103) einzugeben; wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) den mindestens einen Betriebsparameter an die Stromversorgung (101) übermittelt, und wobei die Stromversorgung (101) keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Betriebsparameter nicht in die Stromversorgung (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Schweiß- oder Schneidsystems.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Zuge der Weiterentwicklung der Schweißtechnik sind Schweißstromversorgungen und die damit verbundenen Komponenten in ihrem Betrieb und im Aufbau der Steuerschaltungen überaus komplex geworden. Obgleich diese Komplexität die Vielseitigkeit von Schweißausrüstungen erhöht hat, hat sie auch dazu geführt, dass Schweißausrüstungen erheblich teurer geworden sind. Aber es sind nicht nur die Kosten der Ausrüstung gestiegen, sondern auch die Einrichtung der Schnittstellen und die Programmierung moderner Schweißausrüstungen sind komplizierter geworden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein Schweiß- oder Schneidsystem bereit, das eine Stromversorgung aufweist, die die Eingabe mindestens eines Betriebsparameters erfordert, um eine gewünschte Operation durchzuführen, und ein Mobilkommunikationsgerät aufweist, in dem eine Benutzereingabeanwendung installiert ist, die es einem Nutzer erlaubt, den Betriebsparameter in das Mobilkommunikationsgerät einzugeben. Das Mobilkommunikationsgerät übermittelt den Betriebsparameter an die Stromversorgung, und die Stromversorgung hat keine Benutzereingabeschnittstelle, dergestalt, dass der Betriebsparameter nicht ohne das Mobilkommunikationsgerät in die Stromversorgung eingegeben werden kann. Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Merkmale der Erfindung finden sich in den Zeichnungen, der Beschreibung und den Ansprüchen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben dargelegten und/oder weitere Aspekte der Erfindung werden besser verstanden, indem im Detail beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen Folgendes zu sehen ist:
1 ist eine schaubildhafte Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Schweißsystems der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schaubildhafte Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Schweißsystems der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine schaubildhafte Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Schweißsystems der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schaubildhafte Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Schweißstromversorgung und des Systems der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine schaubildhafte Darstellung eines Kommunikationsgerätes, das in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
6 ist eine schaubildhafte Darstellung des Kommunikationsgerätes, die zusätzliche Daten zeigt; und
7 ist eine schaubildhafte Darstellung einer Schweiß- oder Schneidstromversorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wenden wir uns nun den Zeichnungen zu, in denen – nur zum Zweck der Veranschaulichung und nicht zum Zweck der Einschränkung – beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Ein System, das zum Praktizieren der Erfindung verwendet wird, ist im Detail in den Zeichnungen gezeigt und im vorliegenden Text beschrieben.
Wie zuvor angemerkt, haben die Fortschritte auf dem Gebiet der Stromschweißtechnik die Vielseitigkeit und Anwendungsbreite solcher Ausrüstungen deutlich vergrößert. Durch diese größere Vielseitigkeit ist es notwendig geworden, sowohl Hardware als auch Software für die Benutzerschnittstelle der Schweißausrüstungen zu entwickeln, die es einem Nutzer erlauben, die vollen Fähigkeiten der Schweißausrüstungen auszunutzen. Jedoch ist die Entwicklung und Implementierung dieser Benutzerschnittstellenhardware und -software ebenso ressourcenintensiv wie zeitaufwändig. Es ist ebenfalls erforderlich, dass die Schweißausrüstungen ausgeklügelte Elektronik und Steuerschaltungen enthalten, weil sich die Benutzerschnittstellensysteme und Komponenten in den Schweißausrüstungen selbst befinden. Zum Beispiel hat eine Schweißstromversorgung in der Regel ein Benutzerschnittstellenpaneel, das es dem Nutzer gestattet, verschiedene Schweißparameter einzugeben sowie einige Aspekte des Schweißvorgangs zu überwachen. Schweißausrüstungen können Eingabebedienelemente für Schweißparameter haben, wie zum Beispiel Drahtzufuhrgeschwindigkeit, Spannung, Strom usw., und können gleichermaßen Datenanzeigebildschirme usw. haben. Des Weiteren enthalten Schweißstromversorgungen oft Hardware und Software, um es der Stromversorgung zu ermöglichen, mit anderen Schweißausrüstungen, wie zum Beispiel Drahtzuführvorrichtungen, zu kommunizieren. Zum Beispiel kann eine Schweißstromversorgung Software und Hardware haben, die es der Stromversorgung erlaubt, eine Drahtzufuhrgeschwindigkeitseinstellung an eine Drahtzuführvorrichtung zu übermitteln. Zusätzlich müssen alle Benutzereingabebedienelemente an einer Stromversorgung, wie zum Beispiel einer Schweiß- oder Schneidstromversorgung, hinreichend abgeschirmt sein, um einen Nutzer von potenziell gefährlichen elektrischen Strömen innerhalb der Stromversorgung zu isolieren. Diese Isolierung verursacht zusätzliche Kosten und Komplexität für die Stromversorgung.
Des Weiteren ist es aufgrund der Komplexität von Schweißausrüstungen schwierig, die Endnutzer der Ausrüstungen zu schulen oder die Ausrüstungen für einen bestimmten speziellen Schweißvorgang anzupassen oder zu programmieren. Darum ist es wünschenswert, die Kosten und die Komplexität des Betriebes moderner Schweißausrüstungen zu verringern.
Die 1 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Schweißsystems gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die einzelnen Figuren werden der Reihe nach besprochen.
1 zeigt ein Schweißsystem 100 mit einem Mobilkommunikationsgerät 103 und einer Stromsversorgung 101, das zum Schweißen oder Schneiden eines Werkstücks W verwendet wird. Die Stromversorgung kann eine beliebige Art von Schweiß- oder Schneidstromversorgung sein und kann für jede bekannte Art von Schweiß- oder Schneidoperation konstruiert sein. Zum Beispiel kann die Stromversorgung eine Plasmaschneid- oder Schweißstromversorgung sein, einschließlich beispielsweise eine GMAW-, eine MIG-, eine TIG-, eine GTAW-, eine SAW-, eine FCAW- usw. Stromversorgung. Beispielsweise kann die Stromversorgung eine Power Wave^®-Stromversorgung von der Firma The Lincoln Electrical Co. aus Cleveland, Ohio, oder jede ähnliche Art von Schweiß- oder Schneidstromversorgung sein. Das Mobilkommunikationsgerät 103 kann ein beliebiges bekanntes oder handelsübliches Mobilkommunikationsgerät mit ausreichend Kommunikations- und Rechenfähigkeiten sein, um als eine Benutzerschnittstelle für die Stromversorgung 101 zu fungieren. Zum Beispiel kann das Kommunikationsgerät 103 ein Smartphone, ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer oder eine ähnliche Art von Kommunikationsgerät sein. In einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Mobilkommunikationsgerät ein Kommunikationsgerät eines Fremdanbieters. Ein Kommunikationsgerät eines Fremdanbieters ist ein handelsübliches Standardkommunikationsgerät, das von einem Anbieter hergestellt und verkauft wird, bei dem es sich nicht um den Hersteller der Stromversorgung 103 handelt. Zum Beispiel kann das Mobilgerät einen Kommunikationsgerät von Apple, Inc., Motorola, Samsung, Nokia, Dell, IBM, RIM oder einem ähnlichen Hersteller sein. In anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Kommunikationsgerät ein speziell konstruiertes und hergestelltes Gerät, das für die Stromversorgung und/oder den Hersteller der Stromversorgung spezifisch ist. Zum Beispiel kann das Mobilkommunikationsgerät ein Kommunikations-Zusatzgerät sein. Das Kommunikationsgerät ist befähigt, mit anderen Vorrichtungen, wie zum Beispiel der Stromversorgung, drahtlos (zum Beispiel unter Verwendung einer Mobilfunk-, Bluetooth- oder sonstigen Art der Drahtlosverbindung, wie zum Beispiel einer IEEE 802.11-kompatiblen Drahtloskommunikation) oder über eine verdrahtete Verbindung (wie zum Beispiel eine USB-artige Verbindung) 105 zu kommunizieren. Des Weiteren können das Mobilkommunikationsgerät 103 und die Stromversorgung 101 (und weitere Komponenten, die durch das Gerät 103 gesteuert werden) in jeder Art von Netzwerk oder über jede Art von Netzwerk kommunizieren. Zum Beispiel können die Komponenten des Systems 100 über ein Mobilfunkkommunikationsnetz, ein öffentliches Drahtloskommunikationsnetz oder ein privates Drahtloskommunikationsnetz kommunizieren. Des Weiteren können die Komponenten des Systems über ein Internet-gestütztes Kommunikationsnetz kommunizieren. Beispiele solcher Kommunikationsverfahren und -systeme sind in den US-Patenten Nr. 7,245,875 mit dem Titel „System and Method to Facilitate Wireless Communication in a Welding Environment” und 7,574,172 mit dem Titel „System and Method to Facilitate Wireless Wide Area Communication in a Welding Environment” beschrieben, die beide durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in den vorliegenden Text aufgenommen werden.
Aufgrund der Benutzerschnittstellenfähigkeiten des Kommunikationsgerätes 103 hat die Stromversorgung 101 weder eine Benutzerschnittstelle noch irgend eine Art von Benutzereingabe-Bedienelementen. Das heißt, die Stromversorgung 101, oder welche Schweiß- oder Schneidausrüstung sonst noch gesteuert wird, hat keinerlei Benutzerschnittstellensteuerung oder Dateneingabe-Hardware oder -Software. Oder anders ausgedrückt: Ohne Verwendung des Mobilgerätes 103 ist ein Nutzer nicht in der Lage, Daten einzugeben oder die Stromversorgung 101 auf sonstige Weise für ihren beabsichtigten Zweck zu verwenden. Statt dessen enthält das Mobilgerät 103 eine Daten- und Benutzereingabeanwendung, die es dem Nutzer erlaubt, alle betrieblichen Daten und Parameter einzugeben, die zum Steuern der Stromversorgung 101 und zum Steuern des Betriebes der Stromversorgung 101 benötigt werden. Des Weiteren hat das Mobilgerät 103 in einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung außerdem eine Anwendung, die es dem Mobilgerät erlaubt, Informationen bezüglich des Betriebes der Stromversorgung 101 anzuzeigen, einschließlich Echtzeitrückmeldung, Schweißnahtvollendungsstatus, Stromstatus usw. Genauer gesagt, ist das System 100 befähigt, eine Echtzeitrückmeldung zum Status der Schweiß- oder Schneidoperation zu geben, einschließlich beispielsweise Strom, Spannung, Leistung, Drahtzufuhrgeschwindigkeit, Gasströmungsrate, Schweißmetallabscheidungsrate, Schweißzeit oder sonstige Parameter, die überwacht werden sollen.
Weil die Entwicklung und Implementierung von Anwendungen auf verschiedenen Mobilgeräten, wie zum Beispiel Smartphones und Tablet-Computern, bekannt sind, werden sie im vorliegenden Text nicht im Detail besprochen oder beschrieben. Die Fähigkeit zum Entwickeln, Installieren und Implementieren solcher Anwendungen auf Mobilgeräten liegt innerhalb des Kompetenzbereichs des Fachmannes auf den Gebieten der Mobilkommunikation, der Programmierung und/oder der Schweißgeräteprogrammierung.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Stromversorgung eine einzelne Benutzersteuerung, und zwar einen Ein/Aus-Steuerschalter 107. In einer solchen Ausführungsform wird der Schalter 107 nur verwendet, den Hauptstrom zur Stromversorgung 101 einzuschalten. Jedoch hat die Stromversorgung 101 in anderen beispielhaften Ausführungsformen keinen solchen Schalter 107, da diese Funktion durch das Mobilgerät 103 gesteuert wird.
Durch Entfernen der Benutzereingabefähigkeiten der Stromversorgung 101 werden die betriebliche Komplexität und die Kosten der Stromversorgung deutlich reduziert. Des Weiteren erlauben es Aspekte der vorliegenden Erfindung der Stromversorgung 101, von räumlich abgesetzten Orten aus gesteuert zu werden, sollte dies gewünscht oder notwendig sein. Somit ist es nicht notwendig, dass sich der Benutzer bei oder nahe der Stromversorgung befindet, um den Schweiß- oder Schneidvorgang zu beginnen oder auszuführen.
2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Schweißsystems 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedoch steuert in diesem Schweißsystem das Mobilgerät auch den Betrieb einer Drahtzuführvorrichtung 201 (drahtlos oder über eine verdrahtete Verbindung), und die Drahtzuführvorrichtung hat ebenfalls keinerlei Benutzereingabefähigkeiten, wie oben bezüglich der Stromversorgung 101 beschrieben. In einem traditionellen Schweißsystem enthält die Stromversorgung 101 genügend Benutzereingabe-Bedienelemente, um es einem Benutzer zu erlauben, auch den Betrieb der Drahtzuführvorrichtung 201 zu steuern, zum Beispiel die Drahtzufuhrgeschwindigkeit oder die Drahtrichtung. Das heißt, die Schweißstromversorgung 101 und die Drahtzuführvorrichtung 201 sind so miteinander gekoppelt, dass jegliche Einstellungen (wie zum Beispiel die Drahtzufuhrgeschwindigkeit), die über die Benutzereingabe-Bedienelemente an der Stromversorgung eingegeben werden, zur Drahtzuführvorrichtung übertragen werden würden, und dass umgekehrt auch jegliche Eingaben, die an den Benutzereingabe-Bedienelementen der Drahtzuführvorrichtung vorgenommen werden, an die Stromquelle übertragen werden würden. Jedoch hat in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Stromversorgung nicht nur keinerlei Benutzereingabefähigkeit, sondern sie besitzt auch keinerlei Mittel zum direkten Kommunizieren mit der Drahtzuführvorrichtung 201. Vielmehr steuert das Mobilgerät den Betrieb der Drahtzuführvorrichtung 201 in einer ähnlichen Weise wie die Stromversorgung 101. Der Benutzer gibt jegliche relevanten Benutzereingabedaten in das Mobilgerät 103 ein, die dann direkt an die Drahtzuführvorrichtung 201 zum Steuern des Betriebes der Drahtzuführvorrichtung 201 (beispielsweise der Drahtzufuhrgeschwindigkeit) übermittelt werden, und auch an die Stromversorgung 101 zum Steuern der Stromversorgung (wie zum Beispiel von Strom, Spannung, Leistung usw.) übermittelt werden. Die Drahtzuführvorrichtung 201 hat keine separate, dedizierte Benutzereingabefähigkeit an der Drahtzuführvorrichtung selbst.
2 zeigt außerdem ein Schweiß-Bildgabesystem 203, das mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Weil der Betrieb der Stromversorgung nun ferngesteuert werden kann, kann es wünschenswert sein, den Schweißvorgang an dem Gerät 103 visuell zu überwachen. Somit kann ein Bildgabesystem 203, das eine beliebige Art von Bildgabesystem sein kann (zum Beispiel thermisch, visuell usw.), neben der Schweiß- oder Schneidoperation angeordnet sein, die dann Daten an das Gerät 103 zum Anzeigen sendet.
Natürlich sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwendung des Mobilkommunikationsgerätes zum Steuern nur der Stromversorgung und der Drahtzuführvorrichtung beschränkt, da gleichermaßen auch andere Komponenten gesteuert werden können. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass Systeme, die mit einem Schweißdampfabzug oder einer Schutzgasversorgung ausgestattet sind, gleichermaßen gesteuert werden können, so dass es nicht notwendig ist, dass diese Komponenten mit Benutzereingabe-Bedienelementen ausgestattet sind, wie oben beschrieben.
3 zeigt ein anderes System 300, wobei das Mobilgerät 103 den Betrieb mehrerer Stromversorgungen 101 steuert. Somit ist die Benutzereingabedatenanwendung in dem Mobilgerät 103 befähigt, zwischen mehreren Stromquellen 101 zu unterscheiden, und hat die Fähigkeit, die entsprechenden betrieblichen Daten an jede Stromversorgung in einer Gruppe von Stromversorgungen zu übertragen. Somit hat die Anwendung in dem Mobilgerät 103 die Fähigkeit, Stromversorgungsidentifikationsinformationen zu speichern und dann diese Informationen zum Steuern des Betriebes der entsprechenden Stromversorgung 101 verwenden.
Wie in 4 gezeigt, hat jedes Gerät und jede Stromversorgung, die durch das Gerät 103 gesteuert wird, einen Empfänger 403 und einen Sender 405, so dass sie mit dem Gerät 103 kommunizieren kann. Wenn die Stromversorgung 101 eine Drahtloskommunikationsfähigkeit besitzt, so hat die Stromversorgung eine Antenne 401, die die Drahtloskommunikation ermöglichen kann. Die Antenne 401, der Empfänger 403 und der Sender 405 können von einer beliebigen bekannten Art oder Bauweise sein, die in der Lage ist, Daten zwischen der Stromversorgung 101 und dem Gerät 103 zu empfangen bzw. zu senden, um die Steuerung der Stromversorgung 101 zu ermöglichen. Diese Komponenten sind aus verschiedenen technischen Bereichen bekannt und brauchen im vorliegenden Text nicht im Detail beschrieben zu werden. Weil die Stromversorgung 101 sehr hohe Strompegel generieren und ausgeben kann, ist es notwendig sicherzustellen, dass die Antenne 401, der Empfänger 403 und der Sender 405 richtig abgeschirmt sind, so dass ihr Betrieb nicht beeinträchtigt wird.
Der Empfänger 403 und der Sender 405 sind mit der Steuerelektronik 407 der Stromversorgung gekoppelt, die ihrerseits mit der Leistungselektronik 409 gekoppelt ist. Während des Betriebes werden die Benutzereingabe-Informationen von dem Gerät 103 an die Steuerelektronik 407 gesendet, dergestalt, dass die Steuerelektronik 407 die Leistungselektronik 409 ordnungsgemäß steuern kann, so dass der Ausgang der Stromversorgung 101 den gewünschten Vorstellungen entspricht. Gleichermaßen werden alle Rückkopplungsinformationen, die an das Gerät 103 zu senden sind, durch den Sender 405 gesendet.
Die Konstruktion und der Betrieb der Steuerelektronik und der Leistungselektronik 409 sind dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Schweißtechnik bekannt und brauchen im vorliegenden Text nicht im Detail beschrieben zu werden. Ein repräsentatives Beispiel für die Konstruktion einer Schweißstromversorgung, die durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen wird, einschließlich einer Besprechung der Leistungs- und Steuerelektronik, findet sich in der US-Patentanmeldung Nr. 11/551,957 mit dem Titel „Three Stage Power Source for Electric Arc Welding”, eingereicht am 23. Oktober 2006, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
5 zeigt ein repräsentatives Mobilkommunikationsgerät 103, das mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Das Gerät 103 kann einige physische Eingabebedienelemente 507 enthalten, obgleich dies nicht für alle Ausführungsformen notwendig ist, und kann einen Anzeigebildschirm 501 enthalten. Weil die Konstruktion und der Betrieb solcher Mobilkommunikationsgeräte bekannt sind, brauchen sie im vorliegenden Text nicht im Detail besprochen zu werden, und werden hier auch nicht besprochen. Wie oben angemerkt, enthält das Gerät 103 eine Anwendung, die es einem Benutzer erlaubt, betriebliche Daten in das Gerät 103 einzugeben, die an eine Stromversorgung 101 gesendeten werden sollen. In 5 ist ein Benutzereingabebildschirm gezeigt, der es einem Benutzer erlaubt, Variablen wie zum Beispiel Drahtzufuhrgeschwindigkeit, Spannung und Strom einzugeben, die jeweils mit Eingangsdaten-Icons 503 gezeigt sind. Natürlich sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Eingangsvariablen beschränkt, da jegliche Variablen verwendet werden können, zum Beispiel Vorschubgeschwindigkeit usw. Neben jedem Benutzereingabe-Icon 503 befindet sich ein Benutzereingabedatenfeld 505, das den durch den Benutzer eingegebenen Wert anzeigt. Die Daten können durch jedes bekannte Mittel zum Bedienen von Mobilgeräten eingegeben werden, einschließlich beispielsweise über einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Tastatur, ein elektronisches Zeigegerät, Audio-Befehle usw. Sobald die entsprechenden Betriebsdaten in das Gerät 103 eingegeben wurden, werden sie an die Stromversorgung 101 gesendet, die dann die Daten zum Steuern einer Schweiß- oder Schneidoperation verwendet. Es werden keine Benutzereingabe-Informationen über die Stromversorgung 101 selbst eingegeben.
5 zeigt auch, dass das Gerät 103 Ausgangsdaten 509 anzeigen kann, die von der Stromversorgung 101 zurückgemeldet werden. Zum Beispiel kann es bei einem Schweißvorgang wünschenswert sein, dass der Benutzer einen Teil der Ausgangsleistung der Stromversorgung 101, einschließlich Strom und Spannung, überwacht. Diese Daten können auf dem Bildschirm 501 angezeigt werden. Natürlich sind die Rückmeldedaten nicht auf Strom und Spannung beschränkt, sondern können jegliche Rückmeldungsparameter enthalten, die der Benutzer zu überwachen wünscht.
6 zeigt das Mobilgerät 103, das zusätzliche Informationen bezüglich des Betriebes der Stromversorgung zeigt, einschließlich Ausgangswellenformen 601 und ein Bild 603 von einem Bildgabegerät 203. Die Darstellung in den 5 und 6 soll keine Einschränkung sein, da die Informationen auf vielfältige Weise angezeigt werden können. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt. Vielmehr bereichert die Vielseitigkeit der Fähigkeiten und der Programmierung von Mobilgeräten 103 die Art und Weise, wie Schweiß- oder Schneidoperationen gesteuert und überwacht werden können.
Natürlich wird auch in Betracht gezogen, dass die Mobilgeräte 103 Speicherkapazität besitzen, die alle relevanten Benutzereingaben oder Rückmeldungsdaten bezüglich des Betriebes einer Stromversorgung 101 speichern kann.
7 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Genauer gesagt, enthält die Stromversorgung 101 (ob zum Schweißen oder Schneiden) eine Montagestruktur 701, die das Mobilkommunikationsgerät 103 an dem Gehäuse 702 der Stromversorgung 101 befestigen kann. In einigen Situationen oder Bedingungen ist es unter Umständen nicht erforderlich, dass das Kommunikationsgerät von der Stromversorgung 101 räumlich entfernt angeordnet ist. Somit erlaubt es die Montagestruktur 701, dass das Kommunikationsgerät 103 räumlich abgesetzt an dem Gehäuse 702 angebracht werden kann, so dass das Gerät 103 als eine Benutzerschnittstelle fungieren kann, die physisch an der Stromversorgung 101 angeordnet ist. Die Montagestruktur 701 sollte so konfiguriert sein, dass sie das Gerät 103 hinreichend an dem Gehäuse 702 befestigen kann, um eine versehentliche Trennung des Gerätes 103 von dem Gehäuses 702 zu verhindern, sollte es aber auch ermöglichen, dass das Gerät 103 zum Zweck der Fernbedienung abgenommen werden kann. Des Weiteren ist eine Datenverbindungsvorrichtung 703 mit dem Gehäuse 702 gekoppelt und eventuell integral mit der Montagestruktur 701 ausgebildet. Die Datenverbindungsvorrichtung 703 ist von einer Art, die es erlaubt, das Mobilkommunikationsgerät 103 an die Stromversorgung 101 anzudocken, dergestalt, dass Datenaustausch und Kommunikation zwischen dem Mobilgerät 103 und der Stromversorgung 101 über einen Kommunikations- oder Datenport an dem Mobilgerät 103 ausgeführt werden kann. Zu solchen Datenverbindungsvorrichtungen gehören beispielsweise Universal Serial Bus (USB), Mini-USB, Enhanced Mini-USB und andere handelsübliche oder proprietäre Datenkommunikationsports. Des Weiteren kann der Datenkommunikationsport 703 auch eine Stromübertragung von der Stromversorgung 101 zu dem Kommunikationsgerät 103 erlauben, dergestalt, dass, wenn es angedockt ist, eine Batterie in dem Kommunikationsgerät 103 geladenen werden kann. Somit kann der Port die Übertragung von Daten und Strom erlauben. Während des Betriebes kann ein Benutzer das Mobilkommunikationsgerät 103 an die Montagestruktur 701 andocken, um das Gerät 103 an den Port 703 zu koppeln, und dann das Mobilgerät 103 als ein Benutzereingabepaneel für die Stromversorgung 101 verwenden. Es ist anzumerken, dass sich der Datenkommunikationsport 703 nicht bei oder nahe der Montagestruktur 701 zu befinden braucht. Der Port 703 kann vielmehr so angeordnet sein, dass ein Kabel oder eine verdrahtete Verbindung zwischen dem Mobilkommunikationsgerät 103 und der Stromversorgung 101 verwendet werden kann.
Zusätzlich zur dem oben Dargelegten sorgen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch für Betriebssicherheit bei den im vorliegenden Text beschriebenen Schweißsystemen. Bei einer traditionellen Stromversorgung befindet sich die Benutzerschnittstelle an der Stromversorgung, dergestalt, dass, wenn die Stromversorgung gestohlen wird, sie immer noch uneingeschränkt benutzbar ist. Gleichermaßen kann die Stromversorgung durch unbefugte Benutzer verwendet werden, oder in der Stromversorgung können einige ihrer betrieblichen Einstellungen unbefugt geändert werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verhindern dies, indem sie Sicherheits- oder Identifizierungsschlüssel verwenden, die sowohl in der Stromversorgung als auch in dem Mobilkommunikationsgerät gespeichert werden, dergestalt, dass nur ein befugter Benutzer die Stromversorgung betreiben kann. Zum Beispiel haben (womit wir uns den 1 und 4 zuwenden) das Kommunikationsgerät 103 und die Stromversorgung 101 jeweils einen Sicherheitsschlüssel in ihrem jeweiligen Speicher gespeichert. Wenn ein befugter Benutzer des Systems 100 die Stromversorgung 101 betreiben will und Betriebsparameter von dem Mobilgerät 103 sendet, so kann das Mobilgerät seinen Sicherheitsschlüssel übermitteln. Die Stromversorgung 101 validiert diesen Sicherheitsschlüssel (zum Beispiel durch Vergleichen des Schlüssels mit seinem gespeicherten Sicherheitsschlüssel), und wenn der Vergleich ein positives Ergebnis erbringt, so kann der Betrieb fortgesetzt werden. Gleichermaßen kann die Stromversorgung 101 das Mobilgerät 103 nach dem richtigen Sicherheitsschlüssel abfragen, um festzustellen, ob Instruktionen von dem Gerät 103 akzeptiert werden oder nicht.
Zum Beispiel können, sobald eine Kommunikationsverbindung hergestellt ist (zum Beispiel unter Verwendung eines Bluetooth-Kommunikationsprotokolls), das Gerät 103 und/oder die Stromversorgung 101 einander abfragen, um die jeweiligen Sicherheitsschlüssel zu validieren, und den Betrieb beginnen. Wenn jedoch ein unbefugter Benutzer, der sich vielleicht im Besitz eines Mobilgerätes 103 mit einer entsprechenden, darauf installierten Schweiß- oder Schneidanwendung befindet, die Stromversorgung 101 betreiben will, so kann er es nicht, weil das Mobilgerät des unbefugten Benutzers nicht den richtigen Sicherheitsschlüssel hat. Weil darüber hinaus die Stromversorgung 101 keine Benutzerschnittstelle hat, ist der unbefugter Benutzer nicht in der Lage, die Stromversorgung manuell zu betreiben. In beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Sicherheitsschlüsselvalidierung durch die Stromversorgung 101 in der Steuerelektronik 407 ausgeführt werden, die einen Speicher und ein Validierungsprotokoll zum Speichern des entsprechenden Validierungs- oder Sicherheitsschlüssels und Ausführen des Prozesses der Validierung des Mobilkommunikationsgerätes 103 vor dem Betrieb besitzt.
In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die oben beschriebene Montagestruktur an einer Drahtzuführvorrichtung 201 oder einer anderen Komponente des Schweißsystems 100/200/300 angeordnet sein. Es ist nicht notwendig, dass sich die Montagestruktur an der Stromversorgung 101 befindet.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Mobilkommunikationsgerät 103 weiterhin in der Lage, mit anderen Komponenten während des Schweißens drahtlos zu kommunizieren. Wenn sich zum Beispiel die Montagestruktur 701 an der Stromversorgung 101 befindet, so kann das Kommunikationsgerät 103 nach wie vor direkt mit einer Drahtzuführvorrichtung 201 kommunizieren. Natürlich kann die Stromversorgung 101 in anderen beispielhaften Ausführungsformen mit der Drahtzuführvorrichtung 201 (oder anderen Komponenten) über entweder eine verdrahteten oder eine Drahtlosverbindung kommunizieren, um die nötigen betrieblichen Daten von dem Mobilkommunikationsgerät 103 an die jeweilige Komponente zu übermitteln.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Umgebungsschutzgehäuse 705 an dem Gehäuse 702 der Stromversorgung 101 befestigt, da so positioniert sein kann, dass es das Mobilkommunikationsgerät 103 abdeckt und vor Umgebungseinflüssen schützt. Zum Beispiel kann das Schutzgehäuse 705 aus einem transparenten Kunststoffmaterial bestehen und an dem Gehäuse 701 über eine Scharnierstruktur 707 angebracht sein. Dies erlaubt es, das Schutzgehäuse 705 über dem Mobilgerät 103 anzuordnen, um es vor Beschädigung zu schützen, aber trotzdem die Informationen zu sehen. Das Schutzgehäuse 705 kann aus einer Vielfalt von Materialien bestehen, die genügend Umgebungs- und/oder Strukturschutz bieten. Obgleich nicht gezeigt, kann auch eine Verriegelungsstruktur an dem Gehäuse 701 und/oder dem Schutzgehäuse 705 angeordnet sein, um das Schutzgehäuse 705 in einer geschlossen Position zu verriegeln.
Durch das Weglassen aller Benutzereingabe-Hardware und -Software in den Stromversorgungen, Drahtzuführvorrichtungen und anderen Systemen, die in Schweiß- und Schneidoperationen verwendet werden, ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung signifikante Kostensenkungen in den Stromversorgungen, während das Bedienkonzept der Systeme vereinfacht wird. Diese Vereinfachung ergibt sich zum Teil durch die Einfachheit, mit der Spezialanwendungen für Mobilkommunikationsgeräte entwickelt werden können, im Gegensatz zum Anpassen bestimmter Stromversorgungen an spezielle Zwecke.
Obgleich die Erfindung speziell anhand beispielhafter Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Dem Durchschnittsfachmann leuchtet ein, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert sind, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

100: Schweißsystem
101: Stromversorgung
103: Kommunikationsgerät
105: verdrahtete Verbindung
107: Steuerschalter
200: Schweißsystem
201: Drahtzuführvorrichtung
203: Bildgabesystem
300: System
401: Antenne
403: Empfänger
405: Sender
407: Steuerelektronik
409: Leistungselektronik
501: Anzeigebildschirm
503: Daten-Icons
505: Datenfeld
507: Eingabebedienelemente
509: Ausgangsdaten
601: Wellenform
603: Bild
701: Montagestruktur
702: Gehäuse
703: Verbindungsvorrichtung
705: Schutzgehäuse
707: Scharnierstruktur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7245875 [0016]
US 7574172 [0016]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 [0016]

Claims

Schweiß- oder Schneidsystem (100), das Folgendes umfasst: eine Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101), die die Eingabe von mindestens einem Betriebsparameter erfordert, um eine gewünschte Schweiß- oder Schneidoperation auszuführen; und ein Mobilkommunikationsgerät (103), auf dem eine Benutzereingabeanwendung installiert ist, die es einem Benutzer erlaubt, den mindestens einen Betriebsparameter in das Mobilkommunikationsgerät (103) einzugeben; wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) den mindestens einen Betriebsparameter an die Stromversorgung (101) übermittelt, und wobei die Stromversorgung (101) keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Betriebsparameter nicht in die Stromversorgung (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann.
Schweiß- oder Schneidsystem nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Drahtzuführvorrichtung umfasst, die die Eingabe eines zweiten Betriebsparameters erfordert, um eine zweite gewünschte Operation auszuführen, wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) den zweiten Betriebsparameter an die Drahtzuführvorrichtung übermittelt, und wobei die Drahtzuführvorrichtung keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der zweite Betriebsparameter nicht in die Drahtzuführvorrichtung ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann.
Schweiß- oder Schneidsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das System (100) mehrere Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) umfasst und das Mobilkommunikationsgerät (103) mit jeder der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) kommuniziert, um mindestens einen Betriebsparameter jeder der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) zu steuern, und wobei keine der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) eine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Betriebsparameter in keine der mehreren Stromversorgungen (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann.
Schweiß- oder Schneidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) einen Anzeigebildschirm umfasst, der den mindestens einen Betriebsparameter und Rückmeldungsdaten von der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (103) anzeigt.
Schweiß- oder Schneidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) einen Sicherheitsschlüssel hat, der an die Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) vor dem Betrieb der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) gesendet wird, und wobei die Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) erst in Betrieb gesetzt werden kann, wenn festgestellt wurde, dass der Sicherheitsschlüssel ein befugter Sicherheitsschlüssel ist.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) insbesondere für ein Schweiß- oder Schneidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das Folgendes umfasst: eine Ausgangsleistungselektronik (409), die eine Ausgangsleistung zum Schweißen oder Schneiden bereitstellt; eine Steuerelektronik (407), die die Ausgangsleistungselektronik (409) gemäß mindestens einem Benutzereingabeparameter steuert; und einen Empfänger (403), der mit der Steuerelektronik (407) gekoppelt ist und den mindestens einen Benutzereingabeparameter von einem Mobilkommunikationsgerät (103) empfängt, wobei die Stromversorgung (101) keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Benutzereingabeparameter nicht in die Stromversorgung (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann.
Schweiß- oder Schneidsystem oder Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das bzw. die des Weiteren einen Schalter (107) umfasst, um die Stromversorgung (101) an und aus zu schalten.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung nach Anspruch 9, die des Weiteren einen Sender (405) umfasst, der mindestens einen Rückkopplungsparameter des Betriebes der Ausgangsleistungselektronik (409) an das Mobilkommunikationsgerät (103) sendet.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Betriebsparameter eine Drahtzufuhrgeschwindigkeit, ein Strom oder eine Spannung ist.
Schweiß- oder Schneidsystem oder Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das bzw. die des Weiteren ein Gehäuse (702, 705) umfasst, das eine Montagestruktur und eine Datenverbindungsvorrichtung (703) aufweist, dergestalt, dass die Montagestruktur (701) das Mobilkommunikationsgerät (103) an dem Gehäuse (702, 705) befestigt und die Datenverbindungsvorrichtung (703) an das Mobilkommunikationsgerät (103) gekoppelt ist, um den Austausch von Daten zwischen der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) und dem Mobilkommunikationsgerät (103) zu erlauben.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Steuerungselektronik (407) einen Sicherheitsschlüssel von dem Mobilkommunikationsgerät (103) vor dem Betrieb der Stromversorgung (101) validiert, wobei, wenn die Steuerelektronik (407) nicht in der Lage ist, das Mobilkommunikationsgerät (103) zu validieren, die Stromversorgung (101) nicht funktioniert.
Schweiß- oder Schneidsystem (100), das Folgendes umfasst: eine Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101), die die Eingabe von mindestens einem Betriebsparameter erfordert, um eine gewünschte Schweiß- oder Schneidoperation auszuführen; und ein Mobilkommunikationsgerät (103), auf dem eine Benutzereingabeanwendung installiert ist, die es einem Benutzer erlaubt, den mindestens einen Betriebsparameter in das Mobilkommunikationsgerät (103) einzugeben; wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) den mindestens einen Betriebsparameter an die Stromversorgung (101) übermittelt, und wobei die Stromversorgung (101) keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Betriebsparameter nicht in die Stromversorgung (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann. wobei das System (100) mehrere Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) umfasst und das Mobilkommunikationsgerät (103) mit jeder der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) kommuniziert, um mindestens einen Betriebsparameter jeder der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) zu steuern, und wobei keine der mehreren Schweiß- oder Schneidstromversorgungen (101) eine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Betriebsparameter in keine der mehreren Stromversorgungen (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann, und wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) einen Sicherheitsschlüssel hat, der an die Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) vor dem Betrieb der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) gesendet wird, und wobei die Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) erst in Betrieb gesetzt werden kann, wenn festgestellt wurde, dass der Sicherheitsschlüssel ein befugter Sicherheitsschlüssel ist
Schweiß- oder Schneidsystem nach Anspruch 12, das des Weiteren eine Drahtzuführvorrichtung umfasst, die die Eingabe eines zweiten Betriebsparameters erfordert, um eine zweite gewünschte Operation auszuführen, wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) den zweiten Betriebsparameter an die Drahtzuführvorrichtung übermittelt, und wobei die Drahtzuführvorrichtung keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der zweite Betriebsparameter nicht in die Drahtzuführvorrichtung ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann
Schweiß- oder Schneidsystem nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Mobilkommunikationsgerät (103) einen Anzeigebildschirm umfasst, der den mindestens einen Betriebsparameter und Rückmeldungsdaten von der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (103) anzeigt.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) für ein Schweiß- oder Schneidsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, die Folgendes umfasst: eine Ausgangsleistungselektronik (409), die eine Ausgangsleistung zum Schweißen oder Schneiden bereitstellt; eine Steuerelektronik (407), die die Ausgangsleistungselektronik (409) gemäß mindestens einem Benutzereingabeparameter steuert; und einen Empfänger (403), der mit der Steuerelektronik (407) gekoppelt ist und den mindestens einen Benutzereingabeparameter von einem Mobilkommunikationsgerät (103) empfängt, wobei die Stromversorgung (101) keine Benutzereingabeschnittstelle hat, dergestalt, dass der mindestens eine Benutzereingabeparameter nicht in die Stromversorgung (101) ohne das Mobilkommunikationsgerät (103) eingegeben werden kann, wobei die Steuerelektronik (407) einen Sicherheitsschlüssel von dem Mobilkommunikationsgerät (103) vor dem Betrieb der Stromversorgung (101) validiert, wobei, wenn die Steuerelektronik (407) nicht in der Lage ist, das Mobilkommunikationsgerät (103) zu validieren, die Stromversorgung (101) nicht funktioniert.
Schweiß- oder Schneidsystem oder Stromversorgung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, das bzw. die des Weiteren einen Schalter (107) umfasst, um die Stromversorgung (101) an und aus zu schalten.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung nach Anspruch 15 oder 16, die des Weiteren einen Sender (405) umfasst, der mindestens einen Rückkopplungsparameter des Betriebes der Ausgangsleistungselektronik (409) an das Mobilkommunikationsgerät (103) sendet.
Schweiß- oder Schneidstromversorgung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der mindestens eine Betriebsparameter eine Drahtzufuhrgeschwindigkeit, ein Strom oder eine Spannung ist.
Schweiß- oder Schneidsystem oder Stromversorgung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, das bzw. die des Weiteren ein Gehäuse (702, 705) umfasst, das eine Montagestruktur und eine Datenverbindungsvorrichtung (703) aufweist, dergestalt, dass die Montagestruktur (701) das Mobilkommunikationsgerät (103) an dem Gehäuse (702, 705) befestigt und die Datenverbindungsvorrichtung (703) an das Mobilkommunikationsgerät (103) gekoppelt ist, um den Austausch von Daten zwischen der Schweiß- oder Schneidstromversorgung (101) und dem Mobilkommunikationsgerät (103) zu erlauben.