DE202014010592U1 - Systeme für Vernetzung, Konfiguration, Kalibrierung und Identifizierung von Schweissausrüstung - Google Patents

Systeme für Vernetzung, Konfiguration, Kalibrierung und Identifizierung von Schweissausrüstung Download PDF

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Abstract

Schweißsystem (200), das Folgendes umfasst: ein Schweißgerät (202); eine Drahtzuführvorrichtung (230); einen Schweißbrenner (240); gekennzeichnet durch einen ersten NFC-Transponder (206), der an dem Schweißgerät (202) angebracht ist und ein erstes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für das Schweißgerät (202) anzeigt; einen zweiten NFC-Transponder (236), der an der Drahtzuführvorrichtung (230) angebracht ist und ein zweites Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für die Drahtzuführvorrichtung (230) anzeigt; und einen dritten NFC-Transponder (248), der an dem Schweißbrenner (240) angebracht ist und ein drittes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für den Schweißbrenner (240) anzeigt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte betreffen unter anderem das elektrische Lichtbogenschweißen, und betreffen insbesondere Systeme zum Vernetzen, Konfigurieren, Kalibrieren und Identifizieren schweißbezogener Ausrüstung. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein Schweißsystem; eine Anordnung zum Kalibrieren der Komponenten eines Schweißsystems; und eine Anordnung zum Zuweisen von Schweißgeräte-Adressen in einem Netzwerk gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, 8 bzw. 12.
  • PRIORITÄTSANSPRUCH
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der drei vorläufigen US-Patentanmeldungen Nr. 61/795,000, 61/798,192 und 61/798,915, die alle am 15. März 2013 eingereicht wurden. Diese drei vorläufigen Anmeldungen werden hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang in diese Anmeldung aufgenommen.
  • AUFNAHME DURCH BEZUGNAHME
  • Die folgenden Dokumente können einem besseren Verstehen und Würdigen der im vorliegenden Text dargelegten allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte förderlich sein: US-Patente Nr. 5,278,390 an Blankenship; 5,500,512 an Goldblatt; 5,553,810 an Bobeczko; 5,708,253 an Bloch et al.; 5,862,071 an Scholder; 6,536,660 an Blankenship et al.; und 6,858,817 an Blankenship et al.; der Artikel mit dem Titel What Every Engineer Should Know about Welding, D. K. Miller (1997) (hier als Anhang 1 angehängt); und die Publikation mit dem Titel Digital Communications Technology (Lincoln Electric 2006) (hier als Anhang 2 angehängt). Dementsprechend wird jedes dieser Dokumente hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit in den vorliegenden Text aufgenommen.
  • HINTERGRUND
  • Die Nahfeldkommunikation (Near Field Communication, oder NFC) ist eine Form der kontaktlosen Kommunikation zwischen Vorrichtungen wie Smartphones oder Tablets. Die NFC umfasst einen Satz Standards für solche Vorrichtungen, die oft handgehalten oder auf sonstige Weise mobil sind, um eine Funkkommunikation zwischen ihnen herzustellen, indem man sie miteinander in Berührung bringt oder sie in unmittelbare Nähe zueinander bringt, gewöhnlich maximal bis auf wenige Zentimeter. Eine NFC-Peer-zu-Peer-Kommunikation ist möglich, sofern beide Vorrichtungen mit Strom versorgt werden. Eine Kommunikation ist auch zwischen einer NFC-Vorrichtung und einem nicht mit Strom versorgten NFC-Chip möglich, oft als ein „passiver Transponder” oder einfach „Transponder” bezeichnet.
  • Die NFC ist ein Kurzbereichs- und Niedrigleistungs-Kommunikationsprotokoll zwischen zwei Vorrichtungen. Eine Initiatorvorrichtung verwendet magnetische Induktion, um ein Funkwellenfeld zu erzeugen, das eine Zielvorrichtung detektieren und auf das eine Zielvorrichtung zugreifen kann, wodurch kleine Datenmengen drahtlos über eine relativ kurze Distanz (zum Beispiel weniger als 10 cm) übertragen werden können. Genauer gesagt, sendet die Initiatorvorrichtung unter Verwendung magnetischer Induktion einen kleinen elektrischen Strom aus, der ein Magnetfeld erzeugt, das wiederum den physischen Raum zwischen der Initiatorvorrichtung und der Zielvorrichtung überbrückt. Das Feld wird durch eine ähnliche Spule in der Zielvorrichtung empfangen, wo es in elektrische Impulse zurück verwandelt wird, um Daten wie zum Beispiel Statusinformationen oder sonstige andere Informationen zu übermitteln. Sogenannte „passive” NFC-Transponder verwenden die Energie von der Initiatorvorrichtung zum Codieren ihrer Antwort, während „aktive” oder „Peer-zu-Peer”-Transponder ihre eigene Stromquelle haben und der Initiatorvorrichtung unter Verwendung ihrer eigenen elektromagnetischen Felder antworten. Darum umfassen NFC-Übertragungen in der Regel zwei Modi. In einem passiven Kommunikationsmodus stellt die Initiatorvorrichtung ein Trägerfeld bereit, und die Zielvorrichtung antwortet durch Modulieren des vorhandenen Feldes. In diesem Modus kann die Zielvorrichtung ihre Betriebsenergie aus dem durch den Initiator bereitgestellten elektromagnetischen Feld beziehen, wodurch die Zielvorrichtung zu einem Transponder gemacht wird. Diese Transponderzielvorrichtung braucht keine Stromversorgung, um ihr Signal an die aktive Vorrichtung zu übermitteln, wenn sie durch die aktive Vorrichtung mit Energie beaufschlagt wird.
  • In einem aktiven Kommunikationsmodus kommunizieren sowohl die Initiatorvorrichtung als auch die Zielvorrichtung, indem sie im Wechsel ihre eigenen Felder erzeugen. Eine Vorrichtung deaktiviert ihr Hochfrequenz(HF)-Feld, während sie auf Daten wartet. In diesem Modus haben in der Regel beide Vorrichtungen Stromversorgungen.
  • NFC-Vorrichtungen können in der Lage sein, Daten gleichzeitig zu empfangen und zu senden. Dementsprechend können die Vorrichtungen auf potenzielle Kollisionen wachen, wenn die Empfangssignalfrequenz nicht mit der Sendesignalfrequenz übereinstimmt.
  • Die NFC arbeitet innerhalb des global verfügbaren und nicht-lizenzierten Hochfrequenz-ISM-Bandes von 13,56 MHz. Der größte Teil der HF-Energie konzentriert sich in dem zulässigen ±7-kHz-Bandbreitenbereich, aber die volle Spektralbereich kann bis zu 1,8 MHz breit sein, wenn ASK-Modulation verwendet wird. Die Betriebsdistanz mit kompakten Standardantennen kann sich bis zu 20 cm erstrecken, aber die praktische Betriebsdistanz ist kleiner.
  • NFC-Übertragungen sind allgemein dank ihres kurzen Bereichs und ihrer Unterstützung für Verschlüsselung sicher. Die Anwendungen arbeiten oft mit Verschlüsselungsprotokollen einer höheren Schicht (zum Beispiel SSL), um einen sicheren Kanal herzustellen. Weil der Verlust einer NFC-Vorrichtung ein Sicherheitsproblem darstellen kann, sind solche Vorrichtungen in der Regel durch zusätzliche Sicherheit geschützt, wie zum Beispiel einen Authentifizierungscode.
  • Die NFC-Standards erstrecken sich auf Kommunikationsprotokolle und Datenaustauschformate, die eine sichere Verbindung mit einer relativ einfachen Einrichtung bieten und dafür verwendet werden können, leistungsfähigere Drahtlosverbindungen, wie zum Beispiel Bluetooth- und Wi-Fi-Verbindungen, zu verketten.
  • Die Anwendung von NFC-Übertragungen und zugehörigen Kommunikationen auf Schweißsysteme wird durch die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte, die im vorliegenden Text gezeigt und beschrieben sind, in Betracht gezogen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Zeichnung eines MIG-Schweißsystems.
  • 2 ist eine Ausführungsform eines Schweißsystems, das NFC-Logik und NFC-fähige Vorrichtungen enthält.
  • 3A und 3B sind schematische Zeichnungen von passiven bzw. aktiven NFC-Vorrichtungen oder -Transpondern.
  • 4 ist eine schematische Zeichnung einer Stromquelle, die einen NFC-Transponder enthält.
  • 5 ist eine schematische Zeichnung einer Gasquelle, die einen NFC-Transponder enthält.
  • 6 ist eine schematische Zeichnung einer Drahtquelle, die einen NFC-Transponder enthält.
  • 7 ist eine schematische Zeichnung eines Schweißbrenners, der einen NFC-Transponder enthält.
  • 8 ist eine schematische Zeichnung eines Schweißgerätes, das einen NFC-Transponder enthält.
  • 9 ist eine schematische Zeichnung einer Drahtzuführvorrichtung, die einen NFC-Transponder enthält.
  • 10 ist eine schematische Zeichnung einer Bedienervorrichtung, die eine aktive NFC-Logik enthält.
  • 11 ist ein Logikflussdiagramm eines Prozesses zum Beschränken des Zugriffs auf bestimmte Schweißgerätfunktionen unter Verwendung von NFC-Logik.
  • 12 ist ein Logikflussdiagramm eines Prozesses zum Absichern von Kalibrierungsdaten zu Schweißgeräten, die ein Schweißsystem umfassen.
  • 13 ist ein Logikflussdiagramm eines Verfahrens zum Einrichten und Kalibrieren eines Schweißsystems unter Verwendung von NFC-Vorrichtungen.
  • 14 ist ein Logikflussdiagramm eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Netzwerks für ein Schweißsystem unter Verwendung von NFC-Transpondern.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen von Verfahren und Systemen zur Verwendung eines Nahfeldkommunikations(NFC)-Protokolls und Logik zum Kalibrieren von Schweißvorgängen und -systemen werden beschrieben und beansprucht. Des Weiteren werden Verfahren und Systeme zur Verwendung von NFC-Logik und Transpondern zum Vernetzen, Kalibrieren und Verlinken von Komponenten, die Schweißsysteme umfassen, beschrieben und beansprucht. In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein Schweißsystem (200) bereit, das Folgendes umfasst: ein Schweißgerät (202); eine Drahtzuführvorrichtung (230); einen Schweißbrenner (240); einen ersten NFC-Transponder (206), der an dem Schweißgerät (202) angebracht ist und ein erstes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für das Schweißgerät (202) anzeigt; einen zweiten NFC-Transponder (236), der an der Drahtzuführvorrichtung (230) angebracht ist und ein zweites Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für die Drahtzuführvorrichtung (230) anzeigt; und einen dritten NFC-Transponder (248), der an dem Schweißbrenner (240) angebracht ist und ein drittes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für der Schweißbrenner (240) anzeigt. Weitere Ausführungsformen, Merkmale und Aspekte der Erfindung lassen sich aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen herleiten.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Obgleich sich die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte für Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen anbieten, werden konkrete Ausführungsformen dieser Konzepte in den Zeichnungen gezeigt und im vorliegenden Text ausführlich beschriebenen, jedoch mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung lediglich als eine Exemplifizierung der Prinzipien der allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte anzusehen sind. Dementsprechend sollen die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte nicht auf die im vorliegenden Text konkret veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt sein.
  • Das Folgende sind Definitionen verschiedener Begriffe, die in der gesamten Offenbarung verwendet werden können. Sowohl die Einzahl- als auch die Mehrzahlbedeutung aller Begriffe fallen unter die jeweilige Bedeutung:
    „Logik”, synonym mit „Schaltkreis”, meint im Sinne des vorliegenden Textes beispielsweise Hardware, Firmware, Software und/oder Kombinationen daraus zum Ausführen einer oder mehrerer Funktionen oder Aktionen. Zum Beispiel auf der Basis einer gewünschten Anwendung oder einer oder mehrerer spezieller Erfordernisse kann Logik einen Software-gesteuerten Mikroprozessor, diskrete Logik, wie zum Beispiel einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), oder andere programmierte Logikvorrichtungen enthalten. In einigen Fällen könnte Logik auch vollständig als Software verkörpert sein.
  • „Software” oder „Computerprogramm” im Sinne des vorliegenden Textes beinhaltet beispielsweise eine oder mehrere computerlesbare und/oder -ausführbare Anweisungen, die einen Computer oder eine andere elektronische Vorrichtung veranlassen, gewünschte Funktionen oder Aktionen auszuführen und/oder sich in einer gewünschten Weise zu verhalten. Die Anweisungen können in verschiedenen Formen verkörpert sein, wie zum in Beispiel Routinen, Algorithmen, Modulen oder Programmen, die separate Anwendungen oder Code von dynamisch verlinkten Bibliotheken enthalten. Software kann ebenfalls in verschiedenen Formen implementiert werden, wie zum Beispiel als ein eigenständiges Programm, ein Funktionsruf, ein Servlet, ein Applet, eine Anwendung, Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, ein Teil eines Betriebssystems oder irgend eine andere Art von ausführbaren Anweisungen. Dem Durchschnittsfachmann leuchtet ein, dass die Form der Software zum Beispiel von den Anforderungen einer gewünschten Anwendung, der Umgebung, in der sie abläuft, und/oder den Vorstellungen eines Designers oder Programmierers oder dergleichen abhängig ist.
  • „Computer” oder „Verarbeitungselement” oder „Computervorrichtung” im Sinne des vorliegenden Textes beinhaltet beispielsweise eine beliebige programmierte oder programmierbare elektronische Vorrichtung, die Daten speichern, abrufen und verarbeiten kann.
  • „Mobile Anwendung” oder „mobile App” oder „Software-Anwendung” oder „Anwendung” oder „App” im Sinne des vorliegenden Textes meint beispielsweise Anwendungen, die auf Smartphones, Tablet-Computern und anderen mobilen oder tragbaren Computervorrichtungen laufen. Die Begriffe „mobile Anwendung” oder „mobile App” oder „Software-Anwendung” oder „Anwendung” oder „App” können synonym mit „Software” oder „Computerprogramm” oder „Anwendungssoftware” verwendet werden. Mobile Anwendungen erlauben es Nutzern, sich mit Diensten zu verbinden, die traditionell auf den Desktop- oder Notebook-Plattformen verfügbar sind. In der Regel greifen diese Dienste auf das Internet oder Intranet oder auf zelluläre oder drahtlose Fidelity(Wi-Fi)-Netze zu, um auf Daten zuzugreifen oder Daten abzurufen, zu senden und gemeinsam zu nutzen.
  • Ein „Netzwerk” im Sinne des vorliegenden Textes meint beispielsweise eine Zusammenstellung von Hardware-Komponenten und Computern oder Maschinen, die durch Kommunikationskanäle miteinander verbunden sind, die das gemeinsame Nutzen von Ressourcen und Informationen erlauben, einschließlich beispielsweise das World Wide Web oder das Internet.
  • „Bediener” meint im Sinne des vorliegenden Textes beispielsweise jede Person, die tatsächlich einen Schweißvorgang ausführt, sowie jede Person, die einen Schweißvorgang (ob manuell oder automatisch) beaufsichtigt oder für ihn verantwortlich ist.
  • Zu „tragbaren Computervorrichtungen” gehören beispielsweise Computervorrichtungen, die die Leistungsfähigkeit eines konventionellen Computers in tragbaren Umgebungen kombinieren. Zu beispielhaften tragbaren Computervorrichtungen gehören tragbare Computer, Tablet-Computer, Internet-Tablets, Persönliche Digitale Assistenten (PDAs), ultramobile PCs (UMPCs), Carputer (die in der Regel in Automobilen installiert sind), tragbare Computer und Smartphones. Der Begriff „tragbare Computervorrichtung” kann synonym mit den Begriffen „Computer” oder „Verarbeitungseinheit” verwendet werden.
  • Elektrisches Lichtbogenschweißen ist ein komplizierter Prozess, wo zahlreiche zueinander in Beziehung stehende und nicht zueinander in Beziehung stehende Parameter die Abscheidung von schmelzflüssigem Metall in eine Schweißpfütze beim Ausführen eines Schweißvorgangs beeinflussen. Dementsprechend enthalten viele moderne Elektrolichtbogenschweißgeräte Speicher oder ähnliche Strukturen zur Speicherung von Informationen, die zum Ausführen oder einem sonstigen Steuern von Schweißprozessen nützlich sind. Die Informationen können zum Beispiel Informationen direkt bezüglich des Schweißprozesses enthalten, wie zum Beispiel Parameter für die Steuerung des Schweißgerätes und/oder Informationen, die in indirektem Bezug zum Schweißprozess stehen, wie zum Beispiel Informationen über einen Bediener, der den Schweißprozess ausführt, oder Informationen in Bezug auf einen Draht, der in dem Schweißprozess verwendet wird. Systeme und Verfahren zum effizienten, zuverlässigen und sicheren Eingeben solcher Informationen sind wünschenswert.
  • Die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte ziehen Systeme und Verfahren in Betracht, die aktive und/oder passive NFC-Vorrichtungen zum Lesen, Schreiben und/oder Speichern von Informationen innerhalb eines Schweißsystems verwenden, einschließlich verschiedener Komponenten des Schweißsystems (zum Beispiel einer Stromversorgung oder Steuereinheit) und seiner Bediener.
  • Metallinertgas(MIG)-Schweißen, eine Untergruppe des Gas-Metall-Lichtbogenschweißens (GMAW), ist eine Form des elektrischen Lichtbogenschweißens. MIG-Schweißen ist ein Schweißprozess, in dem ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer aufzehrbaren Drahtelektrode und Werkstückmetallen entsteht, wodurch die Metalle, zusammen mit dem Draht, schmelzen und sich verbinden. Zusammen mit der Drahtelektrode wird oft ein Schutzgas durch eine Schweißpistole oder einen Schweißbrenner zugeführt, um den Prozess vor Verunreinigungen (zum Beispiel Sauerstoff, Stickstoff) in der Luft abzuschirmen. Obgleich sich die verschiedenen im vorliegenden Text dargelegten beispielhaften Ausführungsformen auf eine oder mehrere spezielle Arten von Schweißprozessen beziehen können, ist nicht beabsichtigt, die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte auf diese spezielle Arten von Schweißprozessen zu beschränken; diese können vielmehr auf jeden geeigneten Schweißprozess angewendet werden.
  • Ein konventionelles MIG-Schweißsystem 100 ist in 1 gezeigt. In dem MIG-Schweißsystem 100 fungiert eine Schweißeinheit (ein Schweißgerät) 102 als eine Stromversorgung und eine Steuereinheit für einen Schweißprozess. Das Schweißgerät 102 enthält einen Speicher 104 oder eine ähnliche Logik zum Speichern von Informationen bezüglich des Schweißprozesses. Zum Beispiel könnten die Informationen in dem Speicher durch einen Bediener 106 gespeichert werden, der eine manuelle Programmierung vornimmt oder auf sonstige Weise mit dem Schweißgerät 102 interagiert.
  • Das Schweißgerät 102 ist mit einer Stromquelle 110 verbunden, die die benötigte Eingangsleistung 112 zuführt, um das Schweißgerät 102 zu betreiben. Das Schweißgerät 102 kann die Eingangsleistung 112 aufbereiten, um eine gleichmäßige oder auf sonstige Weise kontrollierte Ausgangsleistung 114 zu erzeugen, die für den Schweißprozess geeignet ist.
  • Das Schweißgerät 102 ist außerdem mit einer Gasquelle 120 verbunden, die ein Schutzgas 122 für den Schweißprozess zuführt. Ein Gasregler kann dafür verwendet werden, einen Druck des Schutzgases 122 für eine kontrollierte Zufuhr zu dem Schweißgerät 102 zu regeln.
  • Das Schweißgerät 102 ist außerdem mit einer Drahtzuführvorrichtung 130 verbunden. Die Drahtzuführvorrichtung 130 empfängt einen Schweißdraht 132 von einer Drahtquelle 134, wie zum Beispiel einer Drahtrolle oder Drahttrommel. Die Drahtzuführvorrichtung 130 enthält einen Motor oder dergleichen zum Abgeben des Schweißdrahtes 132 an einen Schweißbrenner 140, eine Schweißpistole oder dergleichen. Die Drahtzuführvorrichtung 130 kann den Schweißdraht 132 in Reaktion auf eine Aktion des Bedieners 106 voranschieben, wie zum Beispiel, dass der Bediener 106 einen Schalter an dem Schweißbrenner 140 betätigt.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform werden die Ausgangsleistung 114 und/oder das Schutzgas 122 ebenfalls (zum Beispiel unter Verwendung von Kabeln) durch die Drahtzuführvorrichtung 130 zu dem Schweißbrenner 140 geführt. In einer weiteren Ausführungsform können die Ausgangsleistung 114 und/oder das Schutzgas 122 direkt von dem Schweißgerät 102 zu dem Schweißbrenner 140 geleitet werden.
  • Mindestens ein zu schweißendes Werkstück 150 wird ebenfalls bereitgestellt. Das Werkstück 150 ist mit dem Schweißgerät 102 durch ein Erdungskabel 152 oder dergleichen verbunden.
  • Ein MIG-Schweißsystem 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte ist in 2 gezeigt. Wie im vorliegenden Text beschrieben, sind eine oder mehrere Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 NFC-fähige Komponenten. Dementsprechend können Daten aus diesen Komponenten gelesen und/oder in diese Komponenten geschrieben werden, was zu einem dynamischeren, stärker vernetzten und interaktiveren Schweißsystem führt.
  • In dem MIG-Schweißsystem 200 fungiert eine Schweißeinheit (ein Schweißgerät) 202 als eine Stromversorgung und Steuereinheit für einen Schweißprozess. Das Schweißgerät 202 kann eine (nicht gezeigte) Verarbeitungseinheit zum Implementieren und/oder Unterstützen dieser (und anderer) Funktionen enthalten. Die Verarbeitungseinheit kann eine interne Komponente des Schweißgerätes 202 sein, oder kann eine externe Komponente sein, auf die das Schweißgerät 202 zugreift (zum Beispiel über ein Netzwerk).
  • Das Schweißgerät 202 enthält außerdem einen Speicher 204 oder ähnliche Logik zum Speichern von Informationen bezüglich des Schweißprozesses. Die Informationen können jederzeit im Speicher gespeichert werden. Zum Beispiel könnten die Informationen in dem Speicher 204 gespeichert werden, wenn das Schweißgerät 202 hergestellt wird. Als ein weiteres Beispiel könnten die Informationen nach der Installation des Schweißgerätes 202 in dem Speicher 204, wie zum Beispiel durch den Betreiber 106, gespeichert oder auf sonstige Weise aktualisiert werden.
  • Das Schweißgerät 202 kann eine NFC-Logik 206 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 206 versetzt das Schweißgerät 202 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • Das Schweißgerät 202 ist mit einer Stromquelle 210 verbunden, die die benötigte Eingangsleistung 112 zuführt, um das Schweißgerät 202 zu betreiben. Das Schweißgerät 202 kann die Eingangsleistung 112 aufbereiten, um eine gleichmäßige oder auf sonstige Weise kontrollierte Ausgangsleistung 114 zu erzeugen, die für den Schweißprozess geeignet ist.
  • Die Stromquelle 210 kann eine NFC-Logik 216 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 216 versetzt die Stromquelle 210 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • Das Schweißgerät 202 ist außerdem mit einer Gasquelle 220 verbunden, die ein Schutzgas 122 für den Schweißprozess zuführt. Ein (nicht gezeigter) Gasregler kann dafür verwendet werden, einen Druck des Schutzgases 122 für eine kontrollierte Zufuhr zu dem Schweißgerät 102 zu regeln.
  • Die Gasquelle 220 kann eine NFC-Logik 226 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 226 versetzt die Gasquelle 220 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • Das Schweißgerät 202 ist außerdem mit einer Drahtzuführvorrichtung 230 verbunden. Die Drahtzuführvorrichtung 230 empfängt einen Schweißdraht 132 von einer Drahtquelle 234, wie zum Beispiel einer Drahtrolle oder Drahttrommel. Die Drahtzuführvorrichtung 230 enthält einen Motor oder dergleichen zum Abgeben des Schweißdrahtes 132 an einen Schweißbrenner 240, eine Schweißpistole oder dergleichen. Die Drahtzuführvorrichtung 230 kann den Schweißdraht 132 in Reaktion auf eine Aktion des Bedieners 106 voranschieben, wie zum Beispiel, dass der Bediener 106 einen Schalter an dem Schweißbrenner 240 betätigt. In einer automatisierten (zum Beispiel robotischen) Installation kann die Drahtzuführvorrichtung 230 den Schweißdraht 132 gemäß einem Computerprogramm oder dergleichen, das mit dem Schweißprozess verknüpft ist, automatisch voranschieben.
  • Die Drahtzuführvorrichtung 230 kann eine NFC-Logik 236 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 236 versetzt die Drahtzuführvorrichtung 230 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • Die Drahtquelle 234 kann eine NFC-Logik 238 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 238 versetzt die Drahtquelle 234 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • Den Schweißbrenner 240 kann eine NFC-Logik 248 enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Die NFC-Logik 248 versetzt den Schweißbrenner 240 in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen.
  • In einer veranschaulichten Ausführungsform werden die Ausgangsleistung 114 und/oder das Schutzgas 122 ebenfalls (zum Beispiel unter Verwendung von Kabeln) durch die Drahtzuführvorrichtung 230 zu dem Schweißbrenner 240 geführt. In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Ausgangsleistung 114 und/oder das Schutzgas 122 direkt von dem Schweißgerät 202 zu dem Schweißbrenner 240 geleitet.
  • Mindestens ein zu schweißendes Werkstück 150 wird ebenfalls bereitgestellt. Das Werkstück 150 ist mit dem Schweißgerät 202 durch ein Erdungskabel 152 oder dergleichen verbunden.
  • Weitere Komponenten des, oder bezüglich des, MIG-Schweißsystems 200 können eine NFC-Logik enthalten, die jede zugehörige Logik, Software, Struktur und dergleichen, wie zum Beispiel eine Stromversorgung, enthält. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung 250, die dem Bediener 106 zugeordnet ist, eine solche NFC-Logik 256 enthalten. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung 250 tragbar, so dass sie vom Bediener 106 an einem Arbeitsort umhergetragen werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Vorrichtung 250 eine Verarbeitungseinheit, die zusätzliche Funktionalität bereitstellt, wie zum Beispiel die Fähigkeit, Telefonate zu führen, E-Mails zu empfangenen, Bilder aufzunehmen usw. Die NFC-Logik (zum Beispiel die NFC-Logik 256) versetzt die Komponente (zum Beispiel die Vorrichtung 250) in die Lage, NFC-Übertragungen zu senden und/oder zu empfangen. Die Vorrichtung 250 kann zum Beispiel eine tragbare Computervorrichtung sein.
  • Die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte ziehen Schweißsysteme, wie zum Beispiel das MIG-Schweißsystem 200, in Betracht, die mindestens eine NFC-befähigte Komponente enthalten. Auf diese Weise enthalten die Schweißsysteme mindestens eine Komponente, aus der Daten gelesen werden können und/oder in die Daten geschrieben werden können, was zu verbesserten, dynamischen Schweißsystemen führt.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Stromquelle 210 eine passive NFC-Logik 402 (siehe 4). Die NFC-Logik 402 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 402 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche der Stromquelle 210 befestigt. Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine passive Vorrichtung hat der Transponder keine dedizierte Stromversorgung. Statt dessen fungiert der Transponder als eine Zielvorrichtung 302, die eine NFC-Logik 304 enthält und durch ein elektromagnetisches Feld 306, das durch die NFC-Logik 308 einer Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird, mit Energie versorgt wird (siehe 3A). Die Initiatorvorrichtung 310 enthält als eine aktive Vorrichtung eine dedizierte Stromversorgung 312 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien). In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Leseinstruktionen 314, die durch das Feld 306 übermittelt werden, um Informationen zu lesen, die in der Zielvorrichtung 302 gespeichert oder auf sonstige Weise mit ihr verknüpft sind. Die Leseinstruktionen 314 können auch durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung implementiert werden, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Schreibinstruktionen 318, die durch das Feld 306 übermittelt werden, um Informationen in die Zielvorrichtung 302 zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die auf der Initiatorvorrichtung 310 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Die passive NFC-Logik 402 erlaubt es, Stromquelleninformationen 404 in der Stromquelle 210 zu speichern oder ihr auf sonstige Weise zuzuordnen. Die Stromquelleninformationen 404 können jegliche Informationen über die Stromquelle 210 enthalten, wie zum Beispiel ihre Ausgangsleistungsfähigkeiten. Die Stromquelleninformationen 404 können durch die Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und zum Beispiel verwendet werden, um zu verifizieren, dass die Stromquelle 210 in der Lage ist, auf sichere Weise (d. h. im Einklang mit ihrer technischen Bemessung) ausreichend Ausgangsleistung für den Schweißprozess bereitzustellen. Wenn ein Mangel oder ein sonstiges Problem mit der Stromquelle 210 erkannt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Gasquelle 220 eine passive NFC-Logik 502 (siehe 5). Die NFC-Logik 502 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 502 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche der Gasquelle 220 (zum Beispiel eines oder mehrerer Tanks, die das Schutzgas 122 enthalten) befestigt. Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine passive Vorrichtung hat der Transponder keine dedizierte Stromversorgung. Statt dessen fungiert der Transponder als eine Zielvorrichtung 302, die eine NFC-Logik 304 enthält und durch ein elektromagnetisches Feld 306, das durch die NFC-Logik 308 einer Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird, mit Energie versorgt wird (siehe 3A). Die Initiatorvorrichtung 310 enthält als eine aktive Vorrichtung eine dedizierte Stromversorgung 312 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien). In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Leseinstruktionen 314, die durch das Feld 306 übermittelt wurden, um Informationen zu lesen, die in der Zielvorrichtung 302 gespeichert werden oder ihr auf sonstige Weise zugeordnet sind. Die Leseinstruktionen 314 können durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung implementiert werden, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Schreibinstruktionen 318, die durch das Feld 306 übermittelt werden, um Informationen in die Zielvorrichtung 302 zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Die passive NFC-Logik 502 erlaubt es, Gasquelleninformationen 504 mit der Gasquelle 220 zu verknüpfen. Die Gasquelleninformationen 504 können jegliche Informationen über die Gasquelle 220 enthalten, wie zum Beispiel eine Zusammensetzung des durch sie bereitgestellten Schutzgases 122. Die Gasquelleninformationen 504 können durch die Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und zum Beispiel verwendet werden, um zu bestimmen, ob das durch die Gasquelle 220 bereitgestellte Schutzgas 122 für den betreffenden Schweißprozess das richtige ist. Wenn ein Mangel oder ein anderes Problem mit dem Schutzgas 122 festgestellt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Drahtquelle 234 eine passive NFC-Logik 602 (siehe 6). Die NFC-Logik 602 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 602 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche der Drahtquelle 234 befestigt (zum Beispiel einer Rolle, die den Schweißdraht 132 enthält). Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine passive Vorrichtung hat der Transponder keine dedizierte Stromversorgung. Statt dessen fungiert der Transponder als eine Zielvorrichtung 302, die eine NFC-Logik 304 enthält und durch ein elektromagnetisches Feld 306, das durch die NFC-Logik 308 einer Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird, mit Energie versorgt wird (siehe 3A). Die Initiatorvorrichtung 310 enthält als eine aktive Vorrichtung eine dedizierte Stromversorgung 312 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien). In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Leseinstruktionen 314, die durch das Feld 306 übermittelt wurden, um Informationen zu lesen, die in der Zielvorrichtung 302 gespeichert werden oder ihr auf sonstige Weise zugeordnet sind. Die Leseinstruktionen 314 können durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung implementiert werden, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Schreibinstruktionen 318, die durch das Feld 306 übermittelt werden, um Informationen in die Zielvorrichtung 302 zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Die passive NFC-Logik 602 erlaubt es, Schweißdrahtinformationen 604 mit der Drahtquelle 234 zu verknüpfen. Die Schweißdrahtinformationen 604 können jegliche Informationen über die Drahtquelle 234 enthalten, wie zum Beispiel eine Zusammensetzung und/oder Größe (zum Beispiel der Durchmesser) des durch sie bereitgestellten Schweißdrahtes 132. Die Schweißdrahtinformationen 604 können durch die Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und zum Beispiel verwendet werden, um zu bestimmen, ob der durch die Drahtquelle 234 bereitgestellte Schweißdraht 132 für den betreffenden Schweißprozess geeignet ist. Wenn ein Mangel oder ein sonstiges Problem mit dem Schweißdraht 132 erkannt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Schweißbrenner 240 eine passive NFC-Logik 702 (siehe 7). Die NFC-Logik 702 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 702 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche des Schweißbrenners 240 befestigt (zum Beispiel in der Nähe eines Handgriffs 246 des Schweißbrenners 240). Der Transponder kann in jeder geeigneten Weise vor den rauen Schweißbedingungen geschützt werden, die man nahe dem Schweißbrenner 240 antrifft. Zum Beispiel kann der Transponder aus einem wärmefesten Material bestehen oder auf sonstige Weise davon umgeben sein, um die rauen Schweißbedingungen zu kompensieren. Als ein weiteres Beispiel kann der Transponder hinter einem abnehmbaren Paneel oder dergleichen des Schweißbrenners 240 angeordnet werden, um den Transponder von den rauen Schweißbedingungen abzuschirmen. Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine passive Vorrichtung hat der Transponder keine dedizierte Stromversorgung. Statt dessen fungiert der Transponder als eine Zielvorrichtung 302, die eine NFC-Logik 304 enthält und durch ein elektromagnetisches Feld 306, das durch die NFC-Logik 308 einer Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird, mit Energie versorgt wird (siehe 3A). Die Initiatorvorrichtung 310 enthält als eine aktive Vorrichtung eine dedizierte Stromversorgung 312 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien). In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Leseinstruktionen 314, die durch das Feld 306 übermittelt wurden, um Informationen zu lesen, die in der Zielvorrichtung 302 gespeichert werden oder ihr auf sonstige Weise zugeordnet sind. Die Leseinstruktionen 314 können durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung implementiert werden, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Initiatorvorrichtung 310 Schreibinstruktionen 318, die durch das Feld 306 übermittelt werden, um Informationen in die Zielvorrichtung 302 zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die in der Initiatorvorrichtung 310 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Die passive NFC-Logik 702 erlaubt es, dass dem Schweißbrenner 240 Schweißbrennerinformationen 704 zugeordnet werden können. Die Schweißbrennerinformationen 704 können jegliche Informationen über den Schweißbrenner 240 enthalten, wie zum Beispiel eine Wartungshistorie des Schweißbrenners 240. Die Schweißbrennerinformationen 704 können durch die Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und zum Beispiel verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Schweißbrenner 240 in einem zufriedenstellenden Zustand ist, um den speziellen Schweißprozess auszuführen. Wenn ein Mangel oder ein sonstiges Problem mit dem Schweißbrenner 240 erkannt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Schweißgerät 202 eine aktive NFC-Logik 802 (siehe 8). Die NFC-Logik 802 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 802 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche des Schweißgerätes 202 befestigt (zum Beispiel an einem Rahmen des Schweißgerätes 202). Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine aktive Vorrichtung hat der Transponder eine dedizierte Stromversorgung 804 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien), die seine NFC-Logik 802 mit Strom versorgt. Auf diese Weise kann der Transponder sowohl als eine Initiatorvorrichtung, wie zum Beispiel die Initiatorvorrichtung 310, als auch als eine aktive Zielvorrichtung 330 fungieren (siehe 3B).
  • Die Zielvorrichtung 330 hat ihre eigene Stromversorgung 332. Die Zielvorrichtung 330 enthält des Weiteren die NFC-Logik 334, die ein elektromagnetisches Feld 336 ähnlich dem elektromagnetischen Feld 306 erzeugen kann, das durch die Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird. Auf diese Weise können die Zielvorrichtung 330 und die Initiatorvorrichtung 310 Peer-zu-Peer-Kommunikationen miteinander führen. Anderenfalls, wenn die Zielvorrichtung 330 strikt als eine Zielvorrichtung fungiert, fungiert sie in einer ähnlichen Weise wie die in 3A gezeigte Zielvorrichtung 302.
  • Wenn umgekehrt die Zielvorrichtung 330 als eine Initiatorvorrichtung oder eine kombinierte Initiator-Zielvorrichtung fungiert, so fungiert sie in einer ähnlichen Weise wie die in 3A gezeigte Zielvorrichtung 302. Zum Beispiel verwendet die Zielvorrichtung 330 Leseinstruktionen 314, die durch ihr Feld 336 übermittelt wurden, um Informationen zu lesen, die in der anderen Vorrichtung (zum Beispiel der Initiatorvorrichtung 310) gespeichert oder ihr auf sonstige Weise zugeordnet sind. Die Leseinstruktionen 314 können durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung implementiert werden, die in der Zielvorrichtung 330 läuft. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Zielvorrichtung 330 Schreibinstruktionen 318, die durch ihr Feld 336 übermittelt wurden, um Informationen in die andere Vorrichtung zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die in der Zielvorrichtung 330 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Wenn die Zielvorrichtung 330 als die Initiatorvorrichtung 310 fungiert, so kann das Schweißgerät 202 die NFC-Logik 802 verwenden, um Daten aus einer anderen Komponente des MIG-Schweißsystems 200 (als eine Zielvorrichtung) zu lesen und/oder Daten dorthin zu schreiben. Wenn die Zielvorrichtung 330 als die Zielvorrichtung 302 fungiert, so kann das Schweißgerät 202 die NFC-Logik 802 verwenden, um Schweißgerätinformationen zu speichern, die durch eine andere Komponente des MIG-Schweißsystems 200 (als eine Initiatorvorrichtung) gelesen und/oder geschriebenen werden können. Dementsprechend kann das Schweißgerät 202 an einer Peer-zu-Peer-Kommunikation mit anderen Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 teilnehmen, einschließlich eines oder mehrerer ihrer Bediener (zum Beispiel Bediener 106).
  • Die aktive NFC-Logik 802 erlaubt es, dem Schweißgerät 202 Schweißgerätinformationen 806 zuzuordnen. Die Schweißgerätinformationen 806 können die Stromquelleninformationen 404, die Gasquelleninformationen 504, die Schweißdrahtinformationen 604, die Schweißbrennerinformationen 704 und/oder die Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 sowie alle sonstigen Informationen bezüglich des Schweißprozesses, anderer Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 und/oder ihrer Bediener enthalten.
  • Die Schweißgerätinformationen 806 können durch jede Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und verwendet werden, um zum Beispiel die Anforderungen und/oder Parameter in Verbindung mit einem speziellen Schweißprozess zu bestimmen. Wenn ein Mangel, ein Problem oder dergleichen aus den Schweißgerätinformationen 806 erkannt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Mangel automatisch durch die Schweißkomponente behoben, die die Initiatorvorrichtung 310 darstellt.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können andere Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 als das Schweißgerät 202, oder weitere Komponenten neben dem Schweißgerät 202, aktive Vorrichtungen sein. Zum Beispiel enthält die Drahtzuführvorrichtung 230 eine aktive NFC-Logik 902 (siehe 9). Die NFC-Logik 902 kann jede geeignete Form annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 902 ein Transponder, ein Aufkleber oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Transponder an einer Außenfläche der Drahtzuführvorrichtung 230 befestigt (zum Beispiel einem Gehäuse der Drahtzuführvorrichtung 230). Der Transponder kann von einem Nutzer (zum Beispiel dem Bediener 106) gut gesehen werden und ist für diesen problemlos zugänglich.
  • Als eine aktive Vorrichtung hat der Transponder eine dedizierte Stromversorgung 904 (zum Beispiel eine oder mehrere Batterien), die seine NFC-Logik 902 mit Strom versorgt. Auf diese Weise kann der Transponder sowohl als eine Initiatorvorrichtung, wie zum Beispiel die Initiatorvorrichtung 310, als auch als eine aktive Zielvorrichtung 330 fungieren (siehe 3B).
  • Die Zielvorrichtung 330 hat ihre eigene Stromversorgung 332. Die Zielvorrichtung 330 enthält des Weiteren die NFC-Logik 334, die ein elektromagnetisches Feld 336 ähnlich dem elektromagnetischen Feld 306 erzeugen kann, das durch die Initiatorvorrichtung 310 erzeugt wird. Auf diese Weise können die Zielvorrichtung 330 und die Initiatorvorrichtung 310 in eine Peer-zu-Peer-Kommunikation miteinander treten. Anderenfalls, wenn die Zielvorrichtung 330 strikt als eine Zielvorrichtung fungiert, fungiert sie in einer ähnlichen Weise wie die in 3A gezeigte Zielvorrichtung 302.
  • Wenn umgekehrt die Zielvorrichtung 330 als eine Initiatorvorrichtung oder eine kombinierte Initiator-Zielvorrichtung fungiert, fungiert sie in einer ähnlichen Weise wie die in 3A gezeigte Zielvorrichtung 302. Zum Beispiel verwendet die Zielvorrichtung 330 Leseinstruktionen 314, die durch ihr Feld 336 übermittelt wurden, um Informationen zu lesen, die in der anderen Vorrichtung (zum Beispiel der Initiatorvorrichtung 310) gespeichert oder ihr auf sonstige Weise zugeordnet sind. Die Leseinstruktionen 314 können durch eine (nicht gezeigte) NFC-Anwendung, die in der Zielvorrichtung 330 läuft, implementiert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform verwendet die Zielvorrichtung 330 Schreibinstruktionen 318, die durch ihr Feld 336 übermittelt wurden, um Informationen in die andere Vorrichtung zu schreiben. Die Schreibinstruktionen 318 können ebenfalls durch die NFC-Anwendung, die in der Zielvorrichtung 330 läuft, implementiert oder auf sonstige Weise verwaltet werden.
  • Wenn die Zielvorrichtung 330 als die Initiatorvorrichtung 310 fungiert, so kann die Drahtzuführvorrichtung 230 die NFC-Logik 902 verwenden, um Daten aus einer anderen Komponente des MIG-Schweißsystems 200 (als eine Zielvorrichtung) zu lesen und/oder Daten dorthin zu schreiben. Wenn die Zielvorrichtung 330 als die Zielvorrichtung 302 fungiert, so kann die Drahtzuführvorrichtung 230 die NFC-Logik 902 verwenden, um Drahtzuführvorrichtungsinformationen zu speichern, die durch eine andere Komponente des MIG-Schweißsystems 200 (als eine Initiatorvorrichtung) gelesen und/oder geschriebenen werden können. Dementsprechend kann die Drahtzuführvorrichtung 230 an einer Peer-zu-Peer-Kommunikation mit anderen Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 teilnehmen, einschließlich eines oder mehrerer ihrer Bediener (zum Beispiel Bediener 106).
  • Die aktive NFC-Logik 902 erlaubt es, Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 mit der Drahtzuführvorrichtung 230 zu verknüpfen. Die Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 können die Stromquelleninformationen 404, die Gasquelleninformationen 504, die Schweißdrahtinformationen 604, die Schweißbrennerinformationen 704 und/oder die Schweißgerätinformationen 806 sowie alle sonstigen Informationen bezüglich des Schweißprozesses, anderer Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 und/oder ihrer Bediener enthalten. Die Drahtzuführvorrichtungsinformationen können auch die kalibrierte Drahtzufuhrgeschwindigkeit des Drahtes für den konkreten Schweißvorgang enthalten.
  • Die Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 können durch jede Initiatorvorrichtung 310 abgerufen und verwendet werden, um zum Beispiel die Anforderungen und/oder Parameter in Verbindung mit einem bestimmten Schweißprozess zu bestimmen. Wenn ein Mangel, ein Problem oder dergleichen aus den Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 erkannt wird, so kann der Schweißprozess verhindert oder auf sonstige Weise verzögert werden, bis der Mangel beseitigt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Mangel automatisch durch die Schweißkomponente behoben, die die Initiatorvorrichtung 310 darstellt.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können Einschränkungen der Drahtzuführvorrichtung 230 über die Drahtzuführvorrichtungsinformationen 906 an das Schweißgerät 202 übermittelt werden, so dass nur jene Schweißprozesse, für die die Drahtzuführvorrichtung 230 geeignet ist, dem Bediener 106 angezeigt oder auf sonstige Weise verfügbar gemacht werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält eine Bedienervorrichtung 1000, die dem Bediener 106 zugeordnet ist, eine aktive NFC-Logik 1002 (siehe 10). In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 1002 in die Bedienervorrichtung 1000 eingebettet oder auf sonstige Weise integriert. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die NFC-Logik 1002 als eine Add-on-Komponente für die Bedienervorrichtung 1000 implementiert. Beispielsweise kann die Bedienervorrichtung 1000 mit der NFC-Fähigkeit versehen werden, indem man die NFC-Logik 1002 mit der Vorrichtung verbindet, wie zum Beispiel, indem sie an einen Port, einen Erweiterungsslot oder dergleichen der Vorrichtung angesteckt wird. Die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte ziehen in Betracht, dass auch andere Komponenten eines Schweißsystems (zum Beispiel des MIG-Schweißsystems 200) in einer ähnlichen Weise mit der NFC-Fähigkeit nachgerüstet werden könnten.
  • Die Bedienervorrichtung 1000 enthält außerdem eine NFC-Anwendung (nicht gezeigt), bei der es sich um eine Software handelt, die die Kommunikation zwischen dem Bediener 106 und den verschiedenen NFC-befähigten Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 ermöglicht. Zum Beispiel kann die NFC-Anwendung eine Benutzerschnittstelle bereitstellen sowie den Datenaustausch zwischen NFC-befähigten Vorrichtungen verwalten. Die NFC-Anwendung könnte durch den Bediener von einer Website oder einer App-Store-Website heruntergeladen werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Bedienervorrichtung 1000 eine mobile Vorrichtung. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Bedienervorrichtung 1000 ein Smartphone. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Bedienervorrichtung 1000 ein tragbarer Computer. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Bedienervorrichtung 1000 ein Tablet-Computer (siehe 10).
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Bedienervorrichtung 1000 ein relativ ortsfester Computer. In diesem Fall kann es erforderlich sein, eine NFC-befähigte Komponente (zum Beispiel eine Drahtrolle, die eine NFC-Logik enthält), zu der Bedienervorrichtung 1000 zu bringen, damit eine Kommunikation zwischen der Bedienervorrichtung 1000 und der Komponente möglich ist. In diesem Fall kann die Bedienervorrichtung 1000 in der Lage sein, Daten mit anderen Komponenten des MIG-Schweißsystems 200 (zum Beispiel dem Schweißgerät 202) über ein Netzwerk, wie zum Beispiel ein leitungsgebundenes oder drahtloses Ethernet, zu teilen.
  • Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass jede beliebige Anzahl oder Kombination von Komponenten in dem MIG-Schweißsystem 200 NFC-befähigt sein kann. Des Weiteren kann jede derartige Komponente entweder für passives oder für aktives NFC konfiguriert werden. Dementsprechend kann die Bedienervorrichtung 1000 allgemein durch den Bediener 106 verwendet werden, um Daten von jeder der NFC-befähigten Schweißkomponenten des MIG-Schweißsystems 200 zu lesen und/oder dorthin zu schreiben, wie zum Beispiel das Schweißgerät 202, die Stromquelle 210, die Gasquelle 220, die Drahtzuführvorrichtung 230, die Drahtquelle 234 und der Schweißbrenner 240.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Bedienervorrichtung 1000 Authentifizierungsinformationen enthalten, die verwendet werden, um eine Zugangskontrolle zu einem Schweißsystem (zum Beispiel dem MIG-Schweißsystem 200) zu implementieren oder auf sonstige Weise zu erzwingen. Zum Beispiel werden NFC-Transponder an einer oder mehreren Komponenten des Schweißsystems angeordnet. Die NFC-Transponder enthalten Steuerungsinformationen, die Zugriffsgrenzen oder Anforderungen für die Komponenten definieren. Wenn die Bedienervorrichtung 1000 in die Nähe einer der Komponenten gebracht wird, so wird eine NFC-Sitzung hergestellt, um zu bestimmen, ob die Authentifizierungsinformationen über die Bedienervorrichtung 1000 die in den Steuerungsinformationen der Komponente dargelegten Zugriffsgrenzen oder Anforderungen erfüllen. In einer beispielhaften Ausführungsform initiiert der Bediener 106 die NFC-Sitzung von Hand (zum Beispiel durch Drücken eines Knopfes, eines Symbols oder dergleichen auf der Bedienervorrichtung 1000).
  • Wenn die Authentifizierungsinformationen über die Bedienervorrichtung 1000 die in den Steuerungsinformationen der Komponente dargelegten Zugriffsgrenzen oder Anforderungen erfüllen, so wird dem Bediener 106, der die Bedienervorrichtung 1000 besitzt, Zugang zu der Komponente gewährt. „Zugang zu der Komponente” kann hier jede Zugangsebene meinen, wie zum Beispiel nur Lesen von Daten von der Komponente, Lesen von Daten von der Komponente und Schreiben von Daten in die Komponente, und/oder die tatsächliche Verwendung der Komponente für ihren vorgesehenen Zweck. Die Steuerungsinformationen für eine Komponente des Schweißsystems können auch verschiedene Zugangsebenen darlegen, wobei der Bediener 106 nur in der Lage ist, auf die Komponente im Rahmen einer Zugriffsebene zuzugreifen, die unter Verwendung der Authentifizierungsinformationen der Bedienervorrichtung 1000 festgelegt werden können. Wenn die Authentifizierungsinformationen über die Bedienervorrichtung 1000 nicht die in den Steuerungsinformationen der Komponente dargelegten Zugriffsgrenzen oder Anforderungen erfüllen, so wird dem Bediener 106, der die Bedienervorrichtung 1000 verwendet, der Zugang zu der Komponente verwehrt, oder jeglicher Zugang zu der Komponente durch den Bediener 106 wird in einer vorgesehenen Weise beschränkt.
  • Des Weiteren kann die Verwendung von Informationen über die Bedienervorrichtung 1000 dahingehend erweitert werden, dass spezielle Zugangskontrollmaßnahmen implementiert werden.
  • Zum Beispiel ist in einer beispielhaften Ausführungsform die Bedienervorrichtung 1000 eindeutig einem speziellen Bediener (zum Beispiel dem Bediener 106) zugeordnet. Die Bedienervorrichtung 1000 kann Bedienerinformationen bezüglich des Bedieners 106 enthalten, wie zum Beispiel die Qualifikationen des Bedieners zum Ausführen eines speziellen Schweißprozesses.
  • Die Bedienerinformationen können in jeder geeigneten Weise in dem MIG-Schweißsystem 200 verwendet werden. Zum Beispiel können die Bedienerinformationen durch das Schweißgerät 202 und/oder den Schweißbrenner 240 verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Bediener 106 zertifiziert ist, einen bestimmten Schweißprozess auszuführen. Wenn bestimmt wird, dass der Bediener 106 die erforderliche Zertifizierung nicht besitzt, so könnten das Schweißgerät 202 und/oder der Schweißbrenner 240 verhindern, dass der Bediener 106 den Schweißprozess ausführt, wie zum Beispiel durch Deaktivieren von Ausrüstung, die zum Ausführen des Schweißprozesses benötigt wird (zum Beispiel das Schweißgerät 202 und/oder der Schweißbrenner 240).
  • Gemäß dem Verfahren 1100 wird bei 1102 eine NFC-Vorrichtung (zum Beispiel die Bedienervorrichtung 1000) oder ein sonstiger NFC-Transponder durch einen Nutzer (zum Beispiel den Bediener 106) in unmittelbare Nähe zu der Schweißausrüstung (zum Beispiel dem Schweißgerät 202) gebracht. In einer beispielhaften Ausführungsform meint „unmittelbare Nähe” innerhalb von 10 cm.
  • Die Schweißausrüstung verwendet NFC zum Erhalten von Daten von der NFC-Vorrichtung, die dann bei 1104 verarbeitet werden. Genauer gesagt, werden die Daten beurteilt, um bei 1106 zu bestimmen, ob die NFC-Vorrichtung eine Lizenz darstellt. Wenn bestimmt wird, dass die NFC-Vorrichtung keine gültige Lizenz darstellt, die sich auf lizenzierte Technologie der Schweißausrüstung bezieht, so stoppt die weitere Verarbeitung (d. h. das Verfahren 1100 wird zurückgesetzt), und dem Nutzer wird der Zugriff auf die Schweißausrüstung und/oder die zusätzliche Funktionalität, auf die sich die Lizenz bezieht, verwehrt. Wenn umgekehrt bestimmt wird, dass die NFC-Vorrichtung keine gültige Lizenz darstellt, die sich auf lizenzierte Technologie in Verbindung mit der Schweißausrüstung bezieht, so schreitet die Verarbeitung zu 1108 voran. Bei 1108 wird dem Nutzer Zugang zu der Schweißausrüstung und/oder der zusätzlichen Funktionalität als die lizenzierte Technologie gewährt.
  • Danach beurteilt das Verfahren 1100 bei 1110, ob die NFC-Vorrichtung in unmittelbarer Nähe zu der Schweißausrüstung bleibt. Wenn es so ist, dass sich die NFC-Vorrichtung nicht mehr in unmittelbarer Nähe zu der Schweißausrüstung befindet, so wird dem Nutzer bei 1112 der weitere Zugang zu der Schweißausrüstung und/oder der zusätzlichen Funktionalität verwehrt, und die weitere Verarbeitung stoppt (d. h. das Verfahren 1100 wird zurückgesetzt).
  • Andererseits kann der Nutzer, solange die NFC-Vorrichtung in unmittelbarer Nähe zur Schweißausrüstung bleibt, weiterhin die lizenzierte Schweißausrüstung und/oder die zusätzliche Funktionalität verwenden. Genauer gesagt, bilden die Schritte 1110 und 1114 eine Schleife, die kontinuierlich oder periodisch überprüft wird, um zu bestätigen, dass dem Nutzer der Zugriff auf die Schweißmaschine oder die zusätzliche Funktionalität als die lizenzierte Technologie verfügbar verbleiben sollte.
  • In einem Schweißsystem, das NFC-befähigte Komponenten enthält, wie zum Beispiel das MIG-Schweißsystem 200, können die Fähigkeiten des Schweißsystems und der zugrunde liegenden Komponenten erweitert werden, um ein verbessertes Schweißsystem bereitzustellen. Zum Beispiel können die Komponenten des Schweißsystems unter Verwendung von NFC Informationen speichern oder auf sonstige Weise mit Informationen verknüpft sein, und diese Informationen können ohne Weiteres durch andere Komponenten des Schweißsystems abgerufen und verwendet werden. NFC-Transponder bilden eine kostengünstige Lösung, um Informationen an „dumme” Vorrichtungen zu übermitteln (d. h. solche, die keine dedizierte Verarbeitungseinheit aufweisen), wie zum Beispiel eine Drahtrolle. Für passive NFC-Transponder wird keine dedizierte Stromquelle benötigt, und die Transponder brauchen relativ wenig Platz. Des Weiteren können Bediener des Schweißsystems ohne Weiteres NFC-befähigte Komponenten konfigurieren und Daten mit ihnen austauschen sowie verschiedene Zugangskontrollmechanismen implementieren. Darüber hinaus sind NFC-Übertragungen zwischen Komponenten und/oder Bedienern des Schweißsystems relativ sicher, weil sie sich in unmittelbarer Nähe befinden müssen und Verschlüsselungs- und/oder sonstige Schutzmechanismen verwenden. Somit erstrecken sich die allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepte auf jede beliebige Anzahl von Systemen (wie zum Beispiel automatisiert, manuell, vollautomatisiert oder halbautomatisiert) und alle Schweißprozesse, einschließlich beispielsweise MIG, WIG, GMAW, Gashartlöten, Unterpulver-Lichtbogenschweißen, Flussmittelkernschweißen und alle sonstigen Schweißprozesse und -verfahren (eine nicht-erschöpfende Liste von Schweißprozessen, für die diese Erfindung verwendet werden könnte, ist im beiliegenden Anhang 3 enthalten, der in seiner Gesamtheit in den vorliegenden Text aufgenommen ist). NFC kann zum Verbessern der Gesamtfähigkeiten eines jeden dieser Schweißsysteme und -verfahren verwendet werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Software- oder Logikfluss der Ausführungsform in 12 gezeigt. 12 zeigt ein Kalibrierungsverfahren unter Verwendung von NFC-Transpondern oder -Logik und eine NFC-befähigte Vorrichtung, wie zum Beispiel eine tragbare Computervorrichtung.
  • In einem Schweißsystem, wie zum Beispiel dem System 200 in 2, müssen mehrere Schweißausrüstungsteile am Herstellungsort der Schweißausrüstung kalibriert werden und dann am Installations- und Einsatzort des Schweißsystems 200 möglicherweise neukalibriert oder zusammen kalibriert werden. Zum Beispiel hat ein Motor, der dafür verwendet wird, Schweißdraht zu ziehen oder voranzuschieben, eine kalibrierte Motordrehzahl, ein kalibriertes Übersetzungsverhältnis, eine kalibrierte Bemessungsleistung, ein kalibriertes Drehmoment und eine kalibrierte Zugspannung in Bezug auf den Draht. Alle diese Informationen werden zunächst am Herstellungsort der Schweißausrüstung kalibriert. Sie könnten auch am Einsatzort geändert werden. Ein Motor ist herkömmlicherweise eine „dumme” Vorrichtung ohne Möglichkeit des Speicherns dieser Kalibrierungsinformationen in der Vorrichtung selbst, wo sie ohne Weiteres zugänglich sind. Wenn jedoch der Motor einen passiven NFC-Transponder hat, so können diese Kalibrierungsinformationen in der Vorrichtung selbst gespeichert werden, wo eine aktive NFC-Vorrichtung, wie zum Beispiel eine tragbare Computervorrichtung, auf sie zugreifen kann.
  • Wir wenden uns 12 zu, wo ein beispielhaftes Verfahren zum Kalibrieren von Ausrüstung unter Verwendung einer NFC-befähigten Vorrichtung und von Transpondern beschrieben wird. In Block 1501 wird eine Schweißausrüstungskomponente durch einen Bediener in der Herstellungseinrichtung der Schweißausrüstungskomponente kalibriert. In Block 1502 wird eine NFC-befähigte Vorrichtung, wie zum Beispiel eine tragbare Computervorrichtung, verwendet, um Kalibrierungs- und Identifizierungsinformationen in einen passiven oder aktiven NFC-Transponder zu schreiben. Dies geschieht, indem man die Kalibrierungsinformationen in die tragbare Computervorrichtung eingibt, die tragbare Computervorrichtung in unmittelbare Nähe zu dem NFC-Transponder bringt und eine Kalibrierungsschreibaktion durch die NFC-App oder -Software in der tragbaren Computervorrichtung aktiviert. Für einen Motor oder eine Schweißpistole oder jede sonstige in der Regel „dumme” Schweißausrüstungskomponente ist der Transponder normalerweise ein passiver Transponder. In Block 1503 wird der Transponder an der kalibrierten Schweißgerätekomponente, wie zum Beispiel einem Motor, einer Schweißpistole oder einer Stromversorgung, angebracht. Dieser NFC-Transponder kann auf jede beliebige Weise an der Schweißausrüstung angebracht werden, wie zum Beispiel mit Draht, als Anhänger, mit Klebstoff usw. Jedoch könnte der NFC-Transponder auch in der Wand oder Abdeckung der Ausrüstung ausgebildet werden. Zum Beispiel könnte ein Stahlblech, das als eine Abdeckung für eine Ausrüstung fungiert, eine Öffnung haben, in die der NFC-Transponder oder ein Kunststoffteil oder eine Kunststoffplatte, woran der NFC-Transponder angebracht ist, eingepasst oder angeformt wird.
  • Wir wenden uns nun 13 zu, wo ein Verfahren zum Kalibrieren eines kompletten Schweißsystems, wie es zum Beispiel in Figur 200 dargestellt ist, gezeigt ist. In einem typischen Schweißsystem müssen mehrere Schweißausrüstungsteile zusammen kalibriert oder initialisiert werden. Zum Beispiel müssen eine Schweißpistole und eine Drahtzuführvorrichtung mit einem Vorschubmotor und einem Zugmotor für den Draht zusammen kalibriert werden, um die optimale Geschwindigkeit, das optimale Drehmoment und die optimale Zugspannung zu erreichen, damit der Schweißdraht ein Schweißergebnis von höchster Qualität erbringt. Jedoch sind diese Vorrichtungen, wie oben erwähnt, oft „dumme” Ausrüstungsbestandteile ohne Speicher oder sonstige Mittel zum Speichern ihrer anfänglichen Kalibrierungsdaten entweder in der Fabrik oder bei der Ersteinrichtung des Systems. Des Weiteren bringt die Verwendung eines konventionellen Computers zum Speichern von Kalibrierungsdaten für ein komplettes Schweißsystem viele Probleme mit sich, weil menschliche Irrtümer bei der Dateneingabe vorkommen können und das menschliche Gedächtnis nicht zuverlässig ist. Des Weiteren gewährt die Speicherung von Daten in einem Zentralcomputer oder Laptop einem Bediener keinen Zugriff auf die Kalibrierungsdaten in am Produktionsstandort, wo sich das Schweißsystem und die Ausrüstung tatsächlich befinden.
  • Das in 12 beschriebene Schweißsystemkalibrierungs- und -einrichtungsverfahren stellt ein System bereit, in dem Kalibrierungs- und Einrichtungsdaten vorhanden sind und in der jeweiligen Ausrüstung des Systems verbleiben und in der unmittelbaren Nähe der Schweißausrüstung sofort abgerufen werden können. In Block 1510, wenn die gesamte Schweißausrüstung für ein bestimmtes Schweißsystem am Installationsort für das Schweißsystem eintrifft, scannen die Bediener alle NFC-Transponder an der Schweißausrüstung, um Kalibrierungsinformationen zu erhalten, die in der Fertigungseinrichtung gespeichert wurden. Dieser Scan-Schritt kann durch jede NFC-befähigte Computervorrichtung ausgeführt werden, die eine tragbare Computervorrichtung enthält. In Block 1511 wird die NFC-App in der tragbaren Computervorrichtung verwendet, um die während des Scans erhaltenen Kalibrierungs- und Identifizierungsdaten für alle Ausrüstung zu bestätigen und diese Daten erforderlichenfalls zu modifizieren. Für jene Schweißausrüstungsteile, die vor Ort zusammen werden kalibriert müssen, um in einer optimalen Weise zu funktionieren, wie oben besprochen, oder alle Vorrichtungen, die rekalibriert werden müssen, werden die Kalibrierungsdaten durch den Bediener in Block 1511 in die NFC-Computervorrichtung eingegeben. Dann wird die tragbare NFC-Computervorrichtung in Block 1512 in der Nähe des NFC-Transponders der zu kalibrierenden Ausrüstung angeordnet. In Block 1513 schreibt die NFC-Software oder -Logik in der tragbaren Computervorrichtung die Kalibrierungsdaten auf den Transponder der vor Ort zu kalibrierenden Vorrichtungen, indem sie einen Schreibbefehl ausführt. Im Fall von mit aktiven NFC-Transpondern ausgestatteter Schweißausrüstung kann die Ausrüstung sogar automatisch kalibriert werden, indem die Kalibrierungsdaten von dem tragbaren NFC-Computer empfangen werden. Bei mit passiven Transpondern versehener Ausrüstung werden die Kalibrierungsdaten im Transponder gespeichert.
  • Die Blöcke 1514 und 1515 stellen eine Schleife in dem in 12 beschriebenen Verfahren dar, die es erlaubt, neue Ausrüstung in das Schweißsystem einzubinden und unter Verwendung der NFC-Transponder zu kalibrieren. In Block 1514 wird, wenn neue Ausrüstung in das Schweißsystem eingebunden wird, der NFC-Transponder nach den Kalibrierungsdaten auf den NFC-Transpondern abgetastet, um Kalibrierungen zu finden, die möglicherweise in der Herstellungseinrichtung vorgenommen wurden. Diese Daten werden dann erforderlichenfalls bei Schritt 1511 in den Blöcken 1512 und 1513 bestätigt oder modifiziert und in den NFC-Transponder der neuen Ausrüstung zurückgeschrieben.
  • Die Kalibrierungsdaten werden nun in oder mit jeder Ausrüstungskomponente gespeichert, aus der ein Schweißsystem, wie zum Beispiel das in 2 beschriebene Schweißsystem, besteht. Auf sie kann jederzeit zugegriffen werden, indem man eine aktive NFC-Computervorrichtung in unmittelbare Nähe des Transponders bringt, der an jeder Ausrüstungskomponente angebracht ist. Des Weiteren gibt es keine Notwendigkeit für sonstige Datenspeicher oder Dateneingaben, und die Kalibrierungsdaten für eine spezielle Schweißausrüstungskomponente können erhalten werden, indem man einfach die NFC-Vorrichtung in die unmittelbare Nähe des Transponders bringt. Falls vom Systembediener gewünscht, brauchen keine Identifizierungscodes oder sonstige Identifizierungsinformationen zum Zugreifen auf die Kalibrierungs- oder Identifizierungsinformationen eingegeben zu werden. In diesem Fall kann der Bediener, der sich in unmittelbarer Nähe zum NFC-Transponder mit der NFC-Computervorrichtung befindet, als Sicherheitsstufe fungieren. Des Weiteren sind bei jenen Vorrichtungen, die „dumm” sind, die Kalibrierungsdaten in der Vorrichtung gespeichert, ohne dass man einen passiven NFC-Transponder an der Vorrichtung mit Strom versorgen muss.
  • In einer anderen beispielhaften Ausführungsform können alle der oben besprochenen Vorteile realisiert werden. Diese beispielhafte Ausführungsform betrifft das Einrichten oder Konfigurieren des Netzwerks, in dem ein Schweißsystem arbeitet, und das Verbinden von Schweißausrüstung mit dem Netzwerk. Alle Vorrichtungen, die ein Schweißsystem umfassen, wie zum Beispiel das in 2 beschriebene Schweißsystem, müssen in irgend einer Art von Netzwerk oder mehreren Netzen vernetzt werden, um miteinander zu kommunizieren und als ein einziges Schweißsystem zu operieren. Eine Art von Netzwerk, das für Schweißsysteme verwendet wird, ist das ArcLinkTM-System, das von der Firma Lincoln Electric konstruiert wurde und gefertigt wird und das in der Publikation beschrieben wird, die hier als Anhang 2 angehängt ist. Zu weiteren Netzwerken, die in Kombination mit dem ArcLinkTM-System verwendet werden könnten, um ein Schweißsystem untereinander zu verbinden und seine Funktion zu ermöglichen, gehören Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth oder CAN-Netzwerke oder jegliche sonstige bekannte Kommunikations- oder Industrienetzwerke. Jedes dieser Netzwerke kann individuell oder zusammen verwendet werden, um Schweißsystemnetzwerke zu bilden.
  • Wenn eine Schweißausrüstungskomponente mit einem Netzwerk verbunden wird, so muss die Schweißausrüstung ein eindeutiges Identifizierungsmittel, eine eindeutige Nummer oder eine eindeutige Adresse besitzen, das bzw. die das Netzwerk verwendet, um diese spezielle Ausrüstung zu identifizieren und zu lokalisieren. Die herkömmliche Art zum Identifizieren von Schweißausrüstung in einem Netzwerk ist, dass ein physisch betätigter DIP-Schalter innerhalb der Schweißausrüstung montiert ist, der eine eindeutige Nummer oder Adresse in dem Netzwerk erzeugt. Diese DIP-Schalter werden von Hand betätigt und befinden sich gewöhnlich innerhalb einer Schweißausrüstungskomponente unter einer Blechabdeckung oder einer sonstigen Art von Abdeckung. Diese DIP-Schalter sind schwierig zu bedienen und erfordern für Austausch und Bedienung viel Zeit.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform können NFC-Transponder oder -Logik in der Schweißausrüstung verwendet werden, um Schweißausrüstung mit dem Netzwerk zu verbinden und zwei oder mehr Schweißausrüstungsteile miteinander zu vernetzen. Dieses Verfahren ist in 14 gezeigt. Der erste Logikblock 1550 dieses Verfahrens ist das Identifizieren aller Komponenten einer Schweißausrüstung, die mit einem bestimmten Netzwerk zu verbinden sind, um ein Schweißsystem zu bilden. Dann wird ein NFC-befähigter Computer, der eine tragbare Computervorrichtung enthält, in Block 1551 verwendet, um die NFC-Transponder oder -Logik jeder Vorrichtung zu scannen, um die Identitätsdaten jeder Schweißausrüstungskomponente zu erhalten. Dann wird in Block 1552 das Netzwerk gebildet. Dies kann manuell geschehen, indem die physischen Schweißausrüstungskomponenten mit dem Netzwerk verbunden werden, sobald sie an dem physischen Ort des Schweißsystems angeordnet werden, oder kann automatisch unter Verwendung eines Software-Programms geschehen, um das Schweißsystemnetzwerk zu konfigurieren. Nachdem die Standorte der Schweißausrüstung durch die Einrichtung des Systems bestimmt wurden, werden in Block 1553 Netzwerk-Standortdaten oder -adressen durch die NFC-befähigte Computervorrichtung an jedes Schweißgerät gesendet, indem man die Computervorrichtung in unmittelbare Nähe des NFC-Transponders bringt und Schreibbefehle an die NFC-Transponder in jeder Vorrichtung ausführt. Dementsprechend haben alle Schweißausrüstungskomponenten einen Netzwerkstandort, der durch NFC-Kommunikation erhalten und im NFC-Transponder jeder Ausrüstungskomponente gespeichert wird.
  • In einer anderen beispielhaften Ausführungsform müssen einige Komponenten der Schweißausrüstung miteinander verlinkt werden und in der Lage sein, sich gegenseitig zu identifizieren. Zum Beispiel muss eine Robotersteuereinheit mit den speziellen Robotern verlinkt sein, die sie steuert; und eine Schweißstromversorgung muss mit einer Motorsteuereinheit oder einem speziellen Schweißroboter verlinkt sein. Die NFC-Transponder oder -Logik an jeder Ausrüstungskomponente und eine NFC-befähigte Computervorrichtung, wie zum Beispiel eine tragbare Computervorrichtung, können verwendet werden, um diese Vorrichtungen in einer ähnlichen Weise, wie oben mit Bezug auf 14 beschrieben untereinander zu vernetzen.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform kann eine NFC-befähigte tragbare Computervorrichtung in unmittelbare Nähe zu den miteinander verlinkten Vorrichtungen gebracht werden; und ein Befehl, der sie miteinander verlinkt und die Identitäten oder Adressen im Netzwerk der Vorrichtungen, mit denen sie verlinkt sind, bereitstellt, kann an den NFC-Transponder jeder Vorrichtung gesendet und dort gespeichert werden. Weil in diesem Verfahren eine unmittelbare physische Nähe der NFC-Computervorrichtung zu dem NFC-Transponder verlangt wird, kann der physische Standort der miteinander verlinkten Ausrüstung des Weiteren Teil der Daten sein, die entweder manuell oder automatisch an jede verlinkte Ausrüstungskomponente übermittelt werden. Dementsprechend kann nicht nur eine Netzwerkadresse einer Ausrüstungskomponente, sondern auch der physische Standort jeder verlinkten Ausrüstungskomponente in jedem NFC-Transponder jeder verlinkten Ausrüstungskomponente gespeichert werden. Diese Art von Informationen ist sehr wertvoll bei der Fehlerbehebung und Steuerung von Schweißvorgängen durch ein Netzwerk mit vielen Robotern, Schweißgeräten, Motoren und Schweißvorgängen.
  • Die im vorliegenden Text beschriebenen Ausführungsformen sind nur beispielhaft und schränken die Erfindung oder die folgenden Ansprüche in keiner Weise ein. Die Ansprüche haben in vollem Umfang ihre üblichen Bedeutungen, ohne dass diese Spezifikation Einschränkungen irgendeiner Art auferlegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Schweißsystem
    102
    Schweißgerät
    106
    Bediener
    110
    Stromquelle
    112
    Eingangsleistung
    114
    Ausgangsleistung
    120
    Gasquelle
    122
    Schutzgas
    130
    Drahtzuführvorrichtung
    132
    Schweißdraht
    134
    Drahtquelle
    140
    Schweißbrenner
    150
    Werkstück
    152
    Erdungskabel
    200
    Schweißsystem
    202
    Schweißgerät
    204
    Speicher
    206
    NFC-Logik
    210
    Stromquelle
    216
    NFC-Logik
    220
    Gasquelle
    226
    NFC-Logik
    230
    Drahtzuführvorrichtung
    234
    Drahtquelle
    236
    NFC-Logik
    238
    NFC-Logik
    240
    Schweißbrenner
    246
    Handgriff
    248
    die NFC-Logik
    250
    Vorrichtung
    256
    NFC-Logik
    302
    Zielvorrichtung
    304
    NFC-Logik
    306
    elektromagnetisches Feld
    308
    NFC-Logik
    310
    Initiatorvorrichtung
    312
    Stromversorgung
    314
    Leseinstruktionen
    318
    Schreibinstruktionen
    330
    Zielvorrichtung
    332
    Stromversorgung
    402
    NFC-Logik
    404
    Stromquelleninformationen
    502
    NFC-Logik
    504
    Gasquelleninformationen
    602
    NFC-Logik
    604
    Schweißdrahtinformationen
    702
    NFC-Logik
    704
    Schweißbrennerinformationen
    802
    NFC-Logik
    804
    Stromversorgung
    806
    Schweißgerätinformationen
    902
    Logik
    904
    Stromversorgung
    906
    Drahtzuführvorrichtungsinformationen
    1000
    Bedienervorrichtung
    1002
    NFC-Logik
    1100
    Verfahren
    1102
    Schritt
    1104
    Schritt
    1106
    Schritt
    1108
    Schritt
    1110
    Schritt
    1112
    Schritt
    1114
    Schritt
    1501
    Block
    1502
    Block
    1503
    Block
    1510
    Block
    1511
    Block
    1512
    Block
    1513
    Block
    1514
    Block
    1515
    Block
    1550
    Block
    1551
    Block
    1552
    Block
    1553
    Block
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5278390 [0003]
    • US 5500512 [0003]
    • US 5553810 [0003]
    • US 5708253 [0003]
    • US 5862071 [0003]
    • US 6536660 [0003]
    • US 6858817 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • der Artikel mit dem Titel What Every Engineer Should Know about Welding, D. K. Miller (1997) (hier als Anhang 1 angehängt) [0003]
    • Publikation mit dem Titel Digital Communications Technology (Lincoln Electric 2006) (hier als Anhang 2 angehängt) [0003]

Claims (15)

  1. Schweißsystem (200), das Folgendes umfasst: ein Schweißgerät (202); eine Drahtzuführvorrichtung (230); einen Schweißbrenner (240); gekennzeichnet durch einen ersten NFC-Transponder (206), der an dem Schweißgerät (202) angebracht ist und ein erstes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für das Schweißgerät (202) anzeigt; einen zweiten NFC-Transponder (236), der an der Drahtzuführvorrichtung (230) angebracht ist und ein zweites Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für die Drahtzuführvorrichtung (230) anzeigt; und einen dritten NFC-Transponder (248), der an dem Schweißbrenner (240) angebracht ist und ein drittes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für den Schweißbrenner (240) anzeigt.
  2. Schweißsystem nach Anspruch 1, wobei der erste NFC-Transponder (206) passiv ist oder wobei der erste NFC-Transponder (206) aktiv ist.
  3. Schweißsystem nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren einen Motor zum Voranschieben oder Ziehen des Schweißdrahtes (132) zu dem Schweißbrenner (240) umfasst.
  4. Schweißsystem nach Anspruch 3, wobei ein vierter NFC-Transponder, der passiv ist, an dem Motor angebracht ist und ein viertes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für den Motor anzeigt.
  5. Schweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kalibrierungsdaten für das Schweißgerät (202) mit einer tragbaren Computervorrichtung in den NFC-Transponder geschrieben werden.
  6. Schweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren eine Schutzgasquelle (220) umfasst.
  7. Schweißsystem nach Anspruch 6, wobei ein vierter NFC-Transponder (502) an der Schutzgasquelle (220) angebracht ist und ein viertes Signal generiert, das Kalibrierungsdaten für die Schutzgasquelle (220) anzeigt.
  8. Anordnung zum Kalibrieren der Komponenten eines Schweißsystems (200), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass: an jeder Komponente des Schweißsystems (200) ein NFC-Transponder (206, 236, 248, ...) angebracht ist, der in der Lage ist, ein Signal zu generieren, das Kalibrierungsdaten für die Komponente anzeigt, an der der NFC-Transponder angebracht ist; und die Anordnung ausgestaltet ist zum: Abtasten des an jeder Komponente angebrachten NFC-Transponders; Bestätigen der Kalibrierungsdaten für jede Komponente, die aus dem Abtastschritt hervorgehen; gezielten Modifizieren der Kalibrierungsdaten für mindestens eine Komponente; und Schreiben modifizierter Kalibrierungsdaten in den NFC-Transponder der mindestens einen Komponente durch Anordnen einer tragbaren Computervorrichtung in der Nähe des NFC-Transponders, der an der mindestens einen Komponente angebracht ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, des Weiteren ausgestaltet zum Verschlüsseln der modifizierten Kalibrierungsdaten.
  10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die mindestens eine Komponente ein Schweißbrenner, ein Motor, eine Drahtzuführvorrichtung und/oder ein Schweißgerät ist.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, des Weiteren ausgestaltet zum: Zugreifen auf die Kalibrierungsdaten einer Komponente des Schweißsystems durch Abtasten des NFC-Transponders, der an der Komponente angebracht ist, durch Anordnen einer tragbaren Computervorrichtung in der Nähe des angebrachten NFC-Transponders.
  12. Anordnung zum Zuweisen von Schweißgeräte-Adressen in einem Netzwerk, umfassend einen Satz Schweißgeräte, die mit dem Netzwerk zu verlinken sind; dadurch gekennzeichnet, dass ein separater NFC-Transponder an jedem Schweißgerät angebracht ist; der NFC-Transponder, der an jedem Schweißgerät angebracht ist, zum Erhalten von Identifizierungsdaten für jedes Schweißgerät abtastbar ist; eine eindeutige Netzwerkadresse jedem Schweißgerät zuweisbar ist; und dir eindeutigen Adressdaten für ein Schweißgerät in den NFC-Transponder, der an dem Schweißgerät angebracht ist, schreibbar sind.
  13. Anordnung nach Anspruch 12, bei der ein erstes Schweißgerät mit einem zweiten Schweißgerät vorgesehen und verlinkbar ist.
  14. Anordnung nach Anspruch 13, wobei das erste Schweißgerät ein Roboter ist und das zweite Schweißgerät eine Robotersteuereinheit ist.
  15. Anordnung nach Anspruch 14, wobei die Identifizierungsdaten des Roboters Informationen enthalten, die die Robotersteuereinheit identifizieren, wobei bevorzugt die Informationen, die die Robotersteuereinheit identifizieren, den physischen Standort der Robotersteuereinheit enthalten.
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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: LINCOLN GLOBAL, INC., SANTA FE SPRINGS, US

Free format text: FORMER OWNER: LINCOLN GLOBAL, INC., CITY OF INDUSTRY, CALIF., US

R082 Change of representative

Representative=s name: GROSSE, SCHUMACHER, KNAUER, VON HIRSCHHAUSEN, DE

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right