DE29924912U1

DE29924912U1 - Regelvorrichtung für ein Schweißgerät

Info

Publication number: DE29924912U1
Application number: DE29924912U
Authority: DE
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: ATE248681T1

Abstract

Schweißgerät, bestehend aus einer digitalen Steuervorrichtung, insbesondere einer Mikroprozessorsteuerung, und einer Schweißprozessregeleinheit, die durch eine Signal-Prozess-Einheit, im folgenden SP-Einheit genannt, und einem Pulsweitenmodulator, im folgenden PWM genannt, gebildet ist, sowie einer externen Komponente, wie beispielsweise einem Leistungsteil oder einer Ein- und/oder Ausgabevorrichtung usw., wobei der Datenaustausch mit einer internen und/oder externen Komponente in digitaler Form, insbesondere mit Digitalsignalen, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißprozessregelung von der Schweißprozessregeleinheit (25) digital erfolgt, und dass die Konfigurierung und Parametrierung der Schweißprozessregeleinheit (25) durch die Steuervorrichtung (4) mittels Software erfolgt, wobei die Komponenten der Schweißprozessregeleinheit (25), insbesondere die SP-Einheit (28) und der PWM (29), als gemeinsamer Bauteil, insbesondere Baustein oder Bauelement, ausgebildet sind und der Datentransfer von der Steuervorrichtung (4) zu der SP-Einheit (28) oder zu externen Komponenten durch digitale Datensätze, insbesondere durch ein Datenprotokoll, erfolgt, und dass die externen Komponenten, wie beispielsweise das Leistungsteil (3), die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung (22) usw., ein Erkennungsmodul...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schweißgerät wie es im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Aus der EP 0 907 118 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Steuerung einer Schweißmaschine bekannt, bei der von der Steuervorrichtung über einen Bussystem Daten an ein Interface übersendet werden, wobei diese Daten von dem Interface entsprechend für die angeschlossenen Komponenten umgewandelt werden.
Weiters ist aus der US 4 973 814 A eine Steuervorrichtung für ein Widerstandschweißgerät bekannt, bei der die Regelung des Prozesses analog erfolgt und intern die Daten digital verarbeitet werden, wobei die aufgenommen analogen Daten über eine Analog/Digital-Wandler für die interne Verarbeitung umgewandelt werden. Die internen Daten werden für die Regelung des Prozesses wiederum über einen Digital/Analog-Wandler umgewandelt.
Aus der EP 0 463 489 A2 ist ein Schweißgerät bekannt, welches über einen Feldbus einen digitalen Datenaustausch mit externen Komponenten durchführt. Daraus ist jedoch nicht ersichtlich, wie die Regelung und Steuerung des Schweißprozesses vom Schweißgerät durchgeführt wird.
Bei der US 5 808 885 A ist ein Schweißkontrollsystem beschrieben, bei dem wiederum die einzelnen Komponenten, insbesondere das Leistungsteil (weld power modul und welder) über einzelnen digitale und analoge Leitungen verbunden sind.
Weiters ist aus der EP 0 737 538 A1 eine Terminal-Einheit für ein Widerstandsschweißverfahren bekannt, bei dem die Terminal-Einheit mit der Maschine digital zusammen geschaltet ist. Dabei wird von der Terminal-Einheit ein Maschinencode (machine ID) abgefragt, worauf die entsprechenden Programme geladen werden können. Hierbei ist jedoch ein Austausch einzelner Komponenten der Maschine nur dann möglich, wenn wiederum eine identische Komponente eingesetzt wird, da eine Erkennung der Komponente nicht statt findet und somit zusätzliche Möglichkeiten einer anderen Komponente nicht genützt werden können.
Es sind bereits Steuervorrichtungen für Schweißgeräte bekannt, bei denen über einen Host, insbesondere einer Mikroprozessorsteuerung, ein Datenaustausch mit über Leitungen verbundenen Steuereinheiten, wie beispielsweise einer Signal-Prozess-Einheit, in folgenden SP-Einheit genannt, einem Pulsweitenmodulator, im folgenden PWM genannt, usw., durchgeführt wird. Die Steuereinheiten sind über weitere Leitungen mit externen Komponenten, wie beispielsweise einem Leistungsteil, einer Ein- und/oder Ausgabevorrichtung usw. verbunden. Im Host werden für den Schweißprozess die einzelnen Soll-Werte über ein entsprechendes Softwareprogramm ermittelt bzw. berechnet, worauf die Soll-Werte über einen Digital/Analog-Wandler in ein analoges Signal, insbesondere in eine Leitspannung, umgewandelt wird und somit von den Steuereinheiten verarbeitet werden können. Die einzelnen Steuereinheiten führen eine Anpassung der von den externen Komponenten gelieferten Ist-Werte an die vorgegebenen Soll-Werte durch. Weiters werden die Ist-Werte von einem Analog/Digital-Wandler in ein Digitalsignal umgewandelt und an den Host weitergegeben, so dass dieser eine entsprechende Anpassung der einzelnen Steuersignale und/oder der Soll-Werte durchführen kann. Nachteilig ist hierbei, dass die einzelnen Steuereinheiten mit den einzelnen externen Komponenten zum Datenaustausch abgestimmt sein müssen, so dass bei einer Änderung bzw. bei einem Wechsel einer externen Komponente auch die entsprechend für den Steuervorgang benötigte Steuereinheit ausgetauscht werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für ein Schweißgerät sowie ein Verfahren zum Steuern eines Schweißgerätes zu schaffen, bei dem die Prozessregelung bzw. Steuerung der einzelnen externen Komponenten rein digital erfolgt.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhaft ist hierbei, dass für die Herstellung eines derartigen Schweißgerätes, insbesondere der gemeinsamen Baueinheit, Standardbauelemente eingesetzt werden können, so dass ein sicherer Betrieb erzielt wird und eine geringe Baugröße erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch einfache Softwareänderungen eine Anpassung an die unterschiedlichsten Betriebsbedienungen für Sondereinsatzgebiete oder eine leichte Anpassung an neu entwickelte Komponenten des Schweißgerätes möglich ist, ohne dass dabei hardwaremäßige Änderungen durchgeführten werden müssen. Von Vorteil ist auch, dass durch die digitale Steuerung der gemeinsamen Baueinheit ein leichtes Nachrüsten bereits bestehender Schweißgeräte, die die gemeinsame Baueinheit aufweisen, auf neu entwickelten Komponenten möglich ist, da lediglich für den Einsatz der neu Entwickelten Komponenten eine Softwareanpassung durchgeführt werden muss.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 23 beschrieben. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen schematischen Aufbau eines Schweißgerätes in vereinfachter Darstellung;
2 ein Schaubild einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung für ein Schweißgerät, in vereinfachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In 1 ist ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Schweißverfahren, wie z.B. MIG/MAG-Schweißen bzw. TIG-Schweißen, gezeigt.
Das Schweißgerät 1 umfasst eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, eine Steuervorrichtung 4 und ein dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordnetes Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 ver bunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise CO2, Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 auch noch ein Drahtvorschubgerät 11, wie für das MIG/MAG-Schweißen üblich, angesteuert werden, wobei über eine Versorgungsleitung 12 ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Der Strom zum Aufbau eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Versorgungsleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16 über eine weitere Versorgungsleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1 verbunden ist und somit über dem Lichtbogen 15 ein Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweißbrenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Wasserbehälter 21 verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 19 von der Steuervorrichtung 4 gestartet wird und somit eine Kühlung des Schweißbrenners 10 bzw. des Schweißdrahtes 13 erreicht wird.
Weiters weist das Schweißgerät 1 eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten des Schweißgerätes 1 angesteuert.
Selbstverständlich ist es möglich, dass nicht wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schweißbrenner 10 über einzelne Leitungen mit den einzelnen Komponenten, insbesondere mit dem Schweißgerät 1 bzw. dem Drahtvorschubgerät 11, verbunden wird, sondern, dass diese einzelnen Leitungen in einem gemeinsamen Schlauchpaket zusammengefasst sind und an dem Schweißbrenner 10 angeschlossen werden.
In 2 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung 23 für ein Schweißgerätes 1 gezeigt.
Hierzu weist die Regelvorrichtung 23 für das Schweißgerät 1 die Steuervorrichtung 4 in Form einer Mikroprozessorsteuerung 24 bzw. eines Mikrokontrollers auf. Weiters ist in der Regelvorrichtung 23 eine Schweißprozessregeleinheit 25 angeordnet. Die Schweißprozessregeleinheit 25 ist derartig ausgebildet, dass nur digitale Signale verarbeitet werden können, wodurch jede zu regelnde Größe, insbesondere jeder Schweißparameter, in digitaler Form an die Schweißprozessregeleinheit 25 übergeben werden muss. Die Schweißprozessregeleinheit 25, insbesondere deren Komponenten, sind über einen handelsüblichen Daten/Adressbus 26 mit der Steuervorrichtung 4, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24 verbunden, wodurch eine fiktive Schnittstelle 27, welche strichliert eingezeichnet ist, zwischen der Steuervorrichtung 4, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24, und der Schweißprozessregeleinheit 25 gebildet wird. Die einzelnen Komponenten der Schweißprozessregeleinheit 25 können sich aus einer digitalen Signal-Prozess-Einheit 28, im folgenden SP-Einheit 28 genannt, und einem digitalen Pulsweitenmodulator 29, im folgenden PWM 29 genannt, zusammensetzen. Hierzu ist es möglich, dass die beiden Komponenten, nämlich die SP-Einheit 28 und der PWM 29, als gemeinsamer Baustein ausgebildet werden kann.
Die Ausgänge des PWM's 29 sind an eine Schnittstelle 30 der Regelvorrichtung 23 geführt, wobei hierdurch wiederum eine fiktive Schnittstelle 31 zwischen der Schweißprozessregeleinheit 25 und der Regelvorrichtung 23 geschaffen wird. Über die Schnittstelle 28 der Regelvorrichtung 23 ist das Leistungsteil 3 mit dem PWM 29 verbunden. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass die Schnittstelle 30 eine Verbindungsstelle mit der externen Komponente des Leistungsteils 3 bildet, wobei die Datenübertragung von der Schnittstelle 30, insbesondere dem erzeugten Steuerungssignal, zum Leistungsteil 3 in digital Form, insbesondere durch ein Datenprotokoll, übertragen wird, d.h. dass das Leistungsteil 3, welches beispielsweise durch eine zum Stand der Technik zählende Inverterstromquelle gebildet ist, das übertragene Datenprotokoll erkennen muss und anschließend entsprechend den übergebenen Daten eine Steuerung des Leistungsteils 3 durchführt. Hierzu ist es möglich, dass die Daten des Datenprotokolls von entsprechenden Bausteinen ausgewertet werden, worauf eine Umwandlung der Daten in ein Analogsignal durchgeführt wird. Durch eine derartige Ausbildung des Leistungsteils 3 ist es möglich, dass dieses Umsetzten von den digitalen Daten des Datenprotokolls auf ein Analogsignal durch eine so genannte Schnittstellenkarte durchgeführt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass alle analogen zum Stand der Technik zählenden Leistungsteile 3 durch einfaches aufrüsten mit dieser Schnittstellenkarte eingesetzt werden können. Selbstverständlich ist es möglich, die Steuerung des Leistungsteils digital durchzuführen, wodurch eine derartige Schnittstellenkarte nicht benötigt wird. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass ein derartiges Leistungsteil 3 das übertragene Datenprotokoll erkennen muss.
Die Datenübertragung zwischen den einzelnen Komponenten der Regelvorrichtung 23, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24, der SP-Einheit 28 und dem PWM 29 sowie den weiteren Komponenten, erfolgt ebenfalls über ein entsprechendes Datenprotokoll. Dabei ist es möglich, dass das interne Datenprotokoll, also jene Datenübertragung die nicht mit einer externen Komponente durchgeführt wird, gegenüber dem externen Datenprotokoll, also jene Datenübertragung die mit einer externen Komponente beispielsweise dem Leistungsteil 3 durchgeführt wird, unterschiedlich aufgebaut sein kann. Von Vorteil ist jedoch, dass das interne Datenprotokoll mit dem externen Datenprotokoll übereinstimmt, da dadurch die Entwicklung von neuen Komponenten vereinfacht wird, da keine Umsetzung von einem Datenprotokoll auf ein weiters Datenprotokoll durchgeführt werden muss.
Damit die Steuervorrichtung 4, insbesondere die Mikroprozessorsteuerung 24, einen Datenaustausch mit der SP-Einheit 28 durchführen kann, ist an der Steuervorrichtung 4 über den internen Daten/Adressbus 26 eine Speichervorrichtung 32 angeschlossen, in der sämtliche für den Betrieb der Mikroprozessorsteuerung 24 bzw. des Schweißgerätes 1 benötigte Betriebssoftware und Steuerprogramme hinterlegt sind, so dass durch Aktivieren des Schweißgerätes 1 die entsprechenden Programme in den Hauptspeicher des Mikroprozessors geladen werden können und somit eine Konfiguration des Schweißgerätes 1 durchgeführt werden kann, wie dies aus dem Stand der Technik für Mikroprozessorsteuerungen 24, insbesondere für Mikroprozessoren, oder Personalcomputer bekannt ist.
Um die einzelnen für das Schweißgerät 1 noch benötigten externen Komponenten, wie beispielsweise die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22, das Drahtvorschubgerät 11, den Kühlkreislauf 19 usw., mit der Regelvorrichtung 23 zu verbinden, weist die Regelvorrichtung 23 eine Interfaceschnittstelle 33 auf. Diese Interfaceschnittstelle 33 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel direkt mit Ein- und/oder Ausgängen der Mikroprozessorsteuerung 24 verbunden und wird bevorzugt durch eine zum Stand der Technik zählende Interfaceschnittstelle 33 beispielsweise eine RS 232 gebildet. Diese Interfaceschnittstelle 33 ist in Form eines Ringbusses 34 ausgebildet, wie dies mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, und somit mehrere Komponenten über einen Schnittstellenstecker 35 mit dem Ringbus 34 verbunden und angesteuert werden können.
Dadurch ist es nun möglich, dass zumindest eine oder mehrere externe Komponenten mit dem Ringbus 34 verbunden werden, so dass ein Gesamtaufbau des Schweißgerätes 1 mit der zentralen Regelvorrichtung 23 verwirklicht werden kann, d.h. dass beispielsweise der Benutzer über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 die Einstellung der einzelnen Schweißparametern, wie beispielsweise der Schweißstromhöhe, der Schweißspannung, des Schweißdrahtdurchmessers, der unterschiedlichsten Schweißverfahren usw., einstellen kann, die von der Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 über die Interfaceschnittstelle 33 an die Regelvorrichtung 23, insbesondere an die Mikroprozessorsteuerung 24, übertragen werden. Das Übertragen der einzelnen Daten der externen Komponenten erfolgt wiederum über ein abgestimmtes Datenprotokoll, wobei es wiederum möglich ist, dass die einzelnen externen Komponenten mit einer Schnittstellenkarte ausgestattet sein können.
Selbstverständlich ist es möglich, dass über die Interfaceschnittstelle 33, insbesondere über den Ringbus 34, die Mikroprozessorsteuerung 24 einen Steuervorgang mit einer externen Komponente durchführen kann, d.h. dass beispielsweise von der Mikroprozessorsteuerung 24 die Drahtvorschubgeschwindigkeit an das Drahtvorschubgerät 11 übersendet wird. Hierzu ist es auch möglich, dass während eines Schweißprozesses mit dem Schweißgerät 1 über diesen Ringbus 34 von der Mikroprozessorsteuerung 24 ein ständiger Datenaustausch beispielsweise zum Übermitteln von Soll- bzw. Ist-Werten von oder für die einzelnen Komponenten durchgeführt wird. Weiters können an der Mikroprozessorsteuerung 24 weitere speziell ausgebildete Schnittstellen 36, 37, beispielsweise für speziell ausgebildete externe Komponenten, wie ein spezielles Drahtvorschubgerät 11 und/oder eine spezielle Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 angeordnet sein. Diese weiteren Schnittstellen 36, 37 können direkt mit Ein- und/oder Ausgängen der Mikroprozessorsteuerung 24, insbesondere des Mikroprozessors, verbunden sein, so dass wiederum ein Datenaustausch untereinander durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, dass mehrere derartige Schnittstellen 36, 37 für weitere externe Komponenten angeordnet sein können, wobei übersichtshalber diese jedoch in dem darge stellten Ausführungsbeispiel nicht dargestellt sind. Es wird darauf hingewiesen, dass weitere Komponenten, Bauelemente für den Betrieb der Regelvorrichtung 23, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24, wie beispielsweise ein Quarz usw., und für den Datenaustausch zwischen der Regelvorrichtung 23 und den externen Komponenten, wie beispielsweise ein Schnittstellentreiber usw., der übersichtshalber nicht dargestellt sind.
Damit eine Regelung und/oder Steuerung eines Schweißprozesses über die Regelvorrichtung 23 bzw. der Schweißprozessregeleinheit 25 durchgeführt werden kann, ist eine weitere Schnittstelle 38 angeordnet. Über diese Schnittstelle 38 werden die vom Schweißbrenner 10 ermittelten bzw. gelieferten Ist-Werte, insbesondere dem Strom-Ist-Wert, dem Spannungs-Ist-Wert usw., an die Regelvorrichtung 23, insbesondere an die Schweißprozessregeleinheit 25, übergeben. Hierzu ist es möglich, dass die gelieferten Ist-Werte in analoger Form an die Schnittstelle 38 von den einzelnen Ist-Werterfassungsvorrichtungen weitergeleitet werden, wie dies in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Von der Schnittstelle 38 werden die gelieferten Ist-Werte in den Daten/Adressbus 26 eingespeist, so dass die Schweißprozessregeleinheit 25, insbesondere die SP-Einheit 28 und der PWM 29, eine entsprechende Regelung während eines Schweißprozesses durchführen kann. Durch dieses Einspeisen der Ist-Werte in den Daten/Adressbus 26 wird wiederum in der Schweißprozessregeleinheit 25 eine fiktive Schnittstelle 39, welche wiederum strichliert dargestellt ist, gebildet. Durch einen derartigen Aufbau des Daten/Adressbusses 26 ist es auch möglich, dass die Ist-Werte parallel zur Schweißprozessregeleinheit 25 an der Steuervorrichtung 4, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24, anliegen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Ist-Werte in analoger Form an die Schnittstelle 38 übergeben, wodurch es nunmehr notwendig ist, diese anlogen Ist-Werte in eine digitale Form umzuwandeln. Hierzu ist zwischen der Schnittstelle 38 und der fiktiven Schnittstelle 39 des Daten/Adressbusses 26 ein Analog/Digitalwandler 40 angeordnet. Der Analog/Digitalwandler 40 wandelt nunmehr die gelieferten Ist-Werte in digitale Ist-Werte um, wobei die Weiterleitung des digitalen Ist-Wertes in Form des internen Datenprotokolls erfolgt, so dass die einzelnen Komponenten der Schweißprozessregeleinheit 25 und der Steuervorrichtung 4 diese Daten verarbeiten können. Selbstverständlich ist es möglich, dass der Analog/Digitalwandler 40 nicht in der Schweißprozessregeleinheit 25 integriert ist, sondern dass der Analog/Digitalwandler 40 direkt in der externen Komponente, insbesondere im Schweißbrenner 10, angeordnet ist, wodurch eine Umwandlung des analogen Ist-Wertes außerhalb der Regelvorrichtung 23 durchgeführt wird.
Ist jedoch der Analog/Digitalwandler 40 in der Regelvorrichtung 23, insbesondere in der Schweißprozessregeleinheit 25, angeordnet, so ist es auch möglich, dass die einzelnen Komponenten der Schweißprozessregeleinheit 25, nämlich die SP-Einheit 28, der PWM 29 und der Analog/Digitalwandler 40, durch eigenständige Bauelemente oder durch nur ein einziges Bauelement gebildet werden.
Aus dem dargestellten Blockschaltbild ist zu erkennen, dass die einzelnen Komponenten der Schweißprozessregeleinheit 25 eine gemeinsame Baueinheit 41 bilden. Hierzu ist es auch möglich, dass die Mikroprozessorsteuerung 24 in dieser gemeinsamen Baueinheit 41 integriert ist. Diese gemeinsame Baueinheit 41 ist durch strichlierte Linien angedeutet. Hierzu ist zu erwähnen, dass die Steuervorrichtung 4, insbesondere die Mikroprozessorsteuerung 24, und die SP-Einheit 28 und der PWM 29 über einen Datenbus, insbesondere über den internen Daten/Adressbus 26, untereinander verbunden sind und somit ausschließlich eine reine digitale Datenübertragung durchgeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass die weiteren Komponenten, wie die Speichervorrichtung 32, die Interfaceschnittstelle 33, die einzelnen Schnittstellen 30, 36 bis 39, der Analog/Digitalwandler 40 usw., eigenständige oder zusammengehörige Baueinheiten bilden und außerhalb dieser gemeinsamen Baueinheit 41 im Schweißgerät 1 angeordnet sind, wobei diese Baueinheiten anschließend über Datenleitungen mit der gemeinsamen Baueinheit 41 der Regelvorrichtung 23 verbunden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Komponenten jedoch in der gemeinsamen Baueinheit 41 der Mikroprozessorsteuerung 24, der SP-Einheit 28 und des PWM's 29 integriert.
Durch die Ausbildung der Regelvorrichtung 23 in Form der gemeinsamen Baueinheit 41 wird erreicht, dass unterschiedliche Typen von Schweißgeräten 1 produziert werden können, wobei jedoch jede Regelvorrichtung 23 durch diese gemeinsame Baueinheit 41 gebildet ist und somit eine kostengünstige Herstellung der Schweißgeräte 1 durch die Verwendung der gleichen Regelvorrichtung 23 für die unterschiedlichen Schweißgeräte 1 erzielt werden kann. Die einzelnen externen Komponenten des Schweißgerätes 1, wie beispielsweise das Drahtvorschubgerät 11, die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22, das Leistungsteil 3 usw., werden über die Interfaceschnittstelle 33 oder den einzelnen Schnittstellen 30, 36 bis 39 mit der gemeinsamen Baueinheit 41, insbesondere der Regelvorrichtung 23, verbunden, so dass ein modularer Aufbau eines derartigen Schweißgerätes 1 geschaffen wird, d.h. dass bei der Herstellung jedes Schweißgerätes 1 die gemeinsame Baueinheit 41, insbesondere die Regelvorrichtung 23, eingesetzt wird, an die anschließend die unterschiedlichsten Ausführungsformen der externen Komponenten angeschlossen werden.
Damit ein derartiger Aufbau der Schweißgeräte 1 durchgeführt werden kann, ist es notwendig, dass für die unterschiedlichen Typen von externen Komponenten unterschiedliche Steuerprogramme, die in Form von Software in der Speichervorrichtung 32 hinterlegt sind, geschaffen werden. Die Erkennung der einzelnen unterschiedlichen Typen von externen Komponenten sowie der Zuordnung der einzelnen Steuerprogramme kann dabei automatisch erfolgen, d.h. dass beispielsweise jede externe Komponente ein eigenes Erkennungsmodul 42 aufweist, so dass beim Verbinden der externen Komponente mit der Regelvorrichtung 23 entsprechende Daten übersendet werden, wodurch die Mikroprozessorsteuerung 24 nunmehr feststellen kann, welcher Typ der externen Komponente an die gemeinsame Baueinheit 41, insbesondere an die Regelvorrichtung 23, angeschlossen wurde. Dabei ist es möglich, dass beispielsweise für die unterschiedlichen Typen von Schweißgeräten 1 unterschiedliche Leistungsteile 3 verwendet werden, so dass Schweißgeräte 1 mit unterschiedlicher Leistung, insbesondere Stromstärke beispielsweise von 150A, 200A oder 300A usw. produziert bzw. hergestellt oder zusammengesetzt werden können, wodurch durch Übersendung von entsprechenden Daten des Erkennungsmoduls 42 die Mikroprozessorsteuerung 24 diesen Typ des Leistungsteils 3 erkennen kann und somit von der Mikroprozessorsteuerung 24 die entsprechenden Steuerprogramme, insbesondere die benötigte Software, von der Speichervorrichtung 32 geladen werden können bzw. auf diese zugegriffen werden kann.
Durch diesen modularen Aufbau des Schweißgerätes 1 wird weiters erreicht, dass der Kunde sich die einzelnen externen Komponenten, wie das Leistungsteil 3, die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22, das Drahtvorschubgerät 11, den Kühlkreislauf 19 usw., auswählen kann und somit ohne großen Aufwand eine kundenspezifische Herstellung möglich ist, d.h. dass der Kunde sich beispielsweise eine aus einer großen Anzahl unterschiedlicher Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 eine davon auswählt und gleichzeitig dem Hersteller mitteilt, dass das von ihm gewünschte Schweißgerät 1 eine Stromstärke von beispielsweise 200A leisten können muss, so dass bei der Herstellung des Schweißgerätes 1 an die Schnittstelle 30 ein ent sprechendes Leistungsteil 3 und beispielsweise an die Interfaceschnittstelle 33 die ausgewählte Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 angeschlossen wird. Selbstverständlich kann der Kunde jede externe Komponente frei aus einer entsprechenden Produktpalette auswählen. Bei der Inbetriebnahme des Schweißgerätes 1 werden anschließendem von der Steuervorrichtung 4, insbesondere der Mikroprozessorsteuerung 24, die einzelnen an den verschiedensten Schnittstellen 30, 36 bis 39 und der Interfaceschnittstelle 33 angeschlossenen Komponenten nach ihrer Kennung abgefragt, so dass die entsprechenden Steuerprogramme, insbesondere die Software, aus der Speichervorrichtung 32 geladen werden und somit ein Schweißprozess vom Kunden ohne weitere Anpassungen durchgeführt werden kann. Dabei ist es möglich, dass die zusammengestoppelte bzw. zusammengesetzte Software in einem eigenen Speicherbereich der Speichervorrichtung 32 gespeichert wird, so dass eine Konfigurierung und Parametrisierung des Schweißgerätes 1 nur ein einziges Mal durchgeführt werden muss.
Bei dem erfindungsgemäßen Schweißgerät 1 wird nun erreicht, dass die Schweißprozessregelung von der Schweißprozessregeleinheit 25, insbesondere von der gemeinsamen Baueinheit 41, digital erfolgt und dass die Konfigurierung und Parametrisierung der Schweißprozessregeleinheit 25 softwaremäßig, insbesondere über die Steuerprogramme, erfolgt. Hierzu werden von der Mikroprozessorsteuerung 24 bei der erst bzw. bei jeder Inbetriebnahme des Schweißgerätes 1 die entsprechende Software an die Schweißprozessregeleinheit 25, insbesondere an die SP-Einheit 28 und dem PWM 29 übersandt, so dass eine Ansteuerung und Regelung des Leistungsteils 3 durchgeführt werden kann. Anschließend werden die entsprechenden Sollwerte von der Mikroprozessorsteuerung 24 ermittelt bzw. berechnet und an die SP-Einheit 28 übersandt, so dass anschließend die Schweißprozessregeleinheit 25, insbesondere die SP-Einheit 28 und der PWM 29, einen Vergleich mit den ermittelten Ist-Werten durchführt und somit ein entsprechendes Regelsignal erzeugt werden kann, welches über die Schnittstelle 30 in digitaler Form an das Leistungsteil 3 übergeben wird.
Durch die digitale Ausführung der gemeinsamen Baueinheit 41 wird erreicht, dass sämtliche Steuerprozesse bzw. Regelprozesse nunmehr in digitaler Form über ein Datenprotokoll weitergeleitet werden, wodurch Übersetzungs- bzw. Umwandlungsverluste von einem digitalen Signal in ein Analogsignal vermieden werden, wie dies bei den aus den Stand der Technik bekannten Schweißgeräten mit Mikroprozessoren bzw. Mikroprozessorsteuerungen der Fall ist, da bei diesen Schweißgeräten die Ansteuerung der einzelnen Komponenten, wie der SP- Einheit und dem PWM, in analoger Form erfolgt und somit eine Übersetzung des digitalen Signals vom Mikroprozessor notwendig ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Schweißgerät 1 werden sämtliche Steuerungsvorgänge und Regelungsvorgänge in digitaler Form mit einem standardisierten Datenprotokoll durchgeführt, so dass auch bei Verwendung unterschiedlicher externer Komponenten, wie beispielsweise unterschiedliche Leistungsteile 3, unterschiedliche Ein- und/oder Ausgabevorrichtungen 22 oder unterschiedliche Drahtvorschubgeräte 11, diese das Datenprotokoll erkennen können, und somit jederzeit unterschiedliche Komponenten eingesetzt werden können. Damit ein derartiges digitales System für ein Schweißgerät 1 eingesetzt werden kann, ist es erforderlich, dass bei Verwendung von analog ansteuerbaren externen Komponenten diese entsprechende Bauelemente zum Umsetzen der einzelnen digitalen Steuersignale in Analogsignale beinhalten, d.h. dass beispielsweise im Leistungsteil 3 oder in der Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 Analog/Digital- und/oder Digital/Analogwandler angeordnet sind, so dass ein Datenaustausch mit der gemeinsamen Baueinheit 41, insbesondere der Regelvorrichtung 23, möglich ist. Hierzu ist es möglich, dass bei Verwendung von analogen Komponenten zwischen diesen und der gemeinsamen Baueinheit 41, also an den Schnittstellen 30, 36 bis 39 und der Interfaceschnittstelle 33 eine Übersetzungseinheit, welche in Form einer Schnittstellenkarte ausgebildet sein kann, anzuordnen, in der sämtliche für den Datenaustausch zwischen der gemeinsamen Baueinheit 41 und der analogen Komponente notwendigen Bauelemente angeordnet sind. Durch derartiges Ausbilden der externen Komponenten oder der Anordnung der Übersetzungseinheit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass sämtliche bereits bestehende analogen Komponenten mit der gemeinsamen Baueinheit 41 verbunden werden können und somit eine Neuentwicklung aller bereits bestehender Komponenten nicht notwendig ist.
Selbstverständlich ist es möglich, dass sämtliche externen Komponenten voll digitalisiert ausgeführt sein können, d.h. dass zur Ansteuerung von Schaltvorrichtungen, wie sie beispielsweise im Leistungsteil 3 bei einer Inverterstromquelle verwendet werden, dies auch digital erfolgen kann. Hierzu ist es von Vorteil, dass einzelne Treiberstufen zum Ansteuern derartiger Bauelemente direkt in den externen Komponenten angeordnet sind, da dabei bei der Entwicklung der Komponenten eine Anpassung der Treiberstufen an die benötigte Leistung einfach möglich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Schweißgerät 1 können die einzelnen in der gemeinsamen Baueinheit 41 angeordneten Komponenten aus den unterschiedlichsten, aus dem Stand der Technik bekannten digitalen Systeme, wie der Mikroprozessorsteuerung 24, der digitalen Signal-Prozess-Einheit 28 und dem digitalen Pulsweitenmodulator 29 gebildet werden, wobei jedoch die einzelnen Komponenten über ein gemeinsam abgestimmtes Datenprotokoll einen Datenaustausch durchführen können müssen. Bei dem Schweißgerät 1, insbesondere in der gemeinsamen Baueinheit 41 bzw. der Regelvorrichtung 23, erfolgt ein Datenaustausch intern sowie mit den externen Komponenten nur mehr über digitale Signale, d.h. dass keine unterschiedlichen Leitspannungen mehr vorhanden sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden lediglich die ermittelten Ist-Werte analog an die Schnittstelle 38 zugeführt, worauf diese analogen Signale über den Analog/Digitalwandler 40 in eine digitale Form umgewandelt werden, so dass von der SP-Einheit 28 ein Vergleich zwischen den digitalisierten Ist-Werten und den vorgegebenen digitalen Soll-Werten durchgeführt werden kann. Daraufhin wird bei einer Abweichung der Ist-Werte von den Soll-Werten von der SP-Einheit 28 ein entsprechendes digitales Ausgangssignal erzeugt, worauf dieses über den internen Daten/Adressbus 26 an den PWM 29 weitergeleitet wird. Der digital ausgeführte PWM 29 wandelt das vorgegebene Ausgangssignal in ein entsprechendes für das Leistungsteil 3 verständliches Digitalsignal um, so dass über die Schnittstelle 30 eine Ansteuerung des Leistungsteils 3 möglich ist und somit eine Regelung, beispielsweise der Stromhöhe oder der Spannungshöhe usw., über das Leistungsteil 3 durchgeführt werden kann.
Wie zuvor erwähnt, kann das Leistungsteil 3 durch eine Inverterstromquelle gebildet werden, so dass ein entsprechendes Ansteuerverfahren, wie es bereits aus dem Stand der Technik bekannten ist, eingesetzt werden kann. Die Mikroprozessorsteuerung 24 ist lediglich für die Berechnung und Übermittlung der einzelnen Soll-Werte zuständig, wobei die direkte Regelung bzw. Steuerung des Schweißprozesses über die SP-Einheit 28 und dem PWM 29 bei einer Abweichung der Ist-Werte vom Soll-Wert durchgeführt wird. Der Vorteil eines derartigen Systems liegt nun darin, dass eine unabhängige Regelung bzw. Steuerung des Schweißprozesses vorhanden ist, wobei gleichzeitig bei einer Änderung einer Einstellung eines vorgegebenen Schweißparameters der Mikroprozessor eine Neuberechnung der Soll-Werte vornehmen kann, die anschließend der SP-Einheit 28 und dem PWM 29 übergeben werden und somit eine Unterbrechung des Schweißprozesses verhindert werden kann.
Durch die unabhängige Steuerung bzw. Regelung des Schweißprozesses von der Mikropro zessorsteuerung 24 ist es möglich, dass eine 100% Reproduzierbarkeit eines Schweißprozesses möglich ist, da die Mikroprozessorsteuerung 24 die eingehenden Ist-Werte, die gleichzeitig vom Analog/Digitalwandler 40 an die Mikroprozessorsteuerung 24, der SP-Einheit 28 und dem PWM 29 übergeben werden, in einen vordefinierten Speicherbereich der Speichervorrichtung 32 hinterlegen kann, wobei jedoch zu dem selben Zeitpunkt von der SP-Einheit 28 und dem PWM 29 die Steuerung bzw. Regelung des Schweißprozesses durchgeführt wird und somit kein zeitlicher Verlust für die Steuerung bzw. Regelung entsteht. Nach einem Schweißprozess hat der Benutzer anschließend die Möglichkeit, diese Daten aus der Speichervorrichtung 32 zu laden und eine Auswertung, ob eventuelle Fehlschweißungen vorhanden sind, durchzuführen. Hierzu ist es möglich, dass der Benutzer einen Personalcomputer über die standardisierte Interfaceschnittstelle 33, insbesondere über einen Schnittstellenstecker 35, mit der gemeinsamen Baueinheit 41, insbesondere der Regelvorrichtung 23, zusammenschalten kann und somit die Daten beispielsweise in ein Analyseprogramm geladen werden können, wodurch sämtliche Auswertungen vom Benutzer durchgeführt werden können.
Der Benutzer hat bei dem Schweißgerät 1 die Möglichkeit, dass er über die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 unterschiedliche Schweißprozesse sowie weitere unterschiedliche Einstellmöglichkeiten verschiedenster Schweißparameter, wie beispielsweise den Schweißdrahtdurchmesser, die Schweißgeschwindigkeit, die Stromhöhe usw., einstellen kann, worauf von der Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 entsprechende Steuersignale über das Datenprotokoll an die Interfaceschnittstelle 33 weitergeleitet werden, worauf die Mikroprozessorsteuerung 24 durch Abarbeiten des anliegenden Datenprotokolls die benötigten Softwareprogramme bzw. Steuerprogramme für den durchzuführenden Schweißprozess laden kann und anschließenden eine Berechnung der einzelnen Soll-Werte vornehmen kann, die an die Schweißprozessregeleinheit 25 weitergeleitet werden. Hierzu ist es auch möglich, dass einzelne Steuerprogramme bzw. Funktionsabläufe über das Datenprotokoll unter Zwischenschaltung der Mikroprozessorsteuerung 24 an die Schweißprozessregeleinheit 25 weitergeleitet werden.
Von Vorteil ist hierbei, dass die einzelnen Softwareprogramme bzw. Steuerprogramme von der Speichervorrichtung 32 in den Hauptspeicher der Mikroprozessorsteuerung 24 geladen werden, so dass bei laufendem Schweißprozess ein rasches Zugreifen auf die einzelnen Softwareprogramme bzw. Steuerprogramme möglich ist. Hat die Mikroprozessorsteuerung 24 sämtliche für den Schweißvorgang benötigten Daten errechnet, so wird über den internen Da ten/Adressbus 26 in Form eines Datenprotokolls die Schweißprozessregeleinheit 25 angesteuert, so dass der Benutzer einen entsprechenden Schweißprozess durchführen kann. Weiters werden die externen Komponenten, wie das Drahtvorschubgerät 11, über die Interfaceschnittstellen 33 oder der speziellen Schnittstellen 36, 37 von der Mikroprozessorsteuerung 24 direkt angesteuert, d.h. dass diese entsprechenden Soll-Werte und eventuell ein Startsignal an das Drahtvorschubgerät 11 übergibt, worauf dieses eine selbständige Regelung in Abhängigkeit von den vorgegebenen Soll-Werten durchführt.
Es kann nunmehr gesagt werden, dass bei dem erfindungsgemäßen Schweißgerät 1 sämtliche für die Regelung und Steuerung eines Schweißprozesses benötigten Daten in digitaler Form, insbesondere über ein Datenprotokoll, durchgeführt werden, wobei lediglich die ermittelten Ist-Werte in analoger Form vorliegen und diese über zum Stand der Technik zählende Bauteile in ein digitales Signal umgewandelt werden und somit eine volldigitale Steuerung des Schweißgerätes 1 entsteht.
Vorteilhaft ist bei dieser Form der Steuerung des Schweißgerätes 1, dass eine geringe Baugröße des Schweißgerätes 1 erzielt werden kann, da für den Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten untereinander nur eine geringe Leistung benötigt wird und somit sämtliche Bauteile klein dimensioniert werden können. Weiters können für die Steuerung bzw. für den Aufbau eines derartigen Schweißgerätes 1 handelsübliche zum Stand der Technik zählende Bauteile bzw. Bauelemente eingesetzt werden, wodurch aufgrund des hohen Entwicklungsstandes der digitalen Bauteile ein sicherer Betrieb des Schweißgerätes 1 sichergestellt werden kann.
Durch die Ausbildung des Schweißgerätes 1 in digitaler Form ergeben sich nunmehr viele Vorteile. Dabei ist es möglich, dass bei Entwicklung von externen Komponenten immer zur Steuerung und Regelung die Regelvorrichtung 23, insbesondere die gemeinsame Baueinheit 41, eingesetzt werden kann und somit die Herstellungskosten eines derartigen Schweißgerätes 1 wesentlich gesenkt werden können, da nicht, wie es derzeit aus dem Stand der Technik bekannt ist, bei einer Neuentwicklung eines Schweißgerätes 1 sämtliche Komponenten neu entwickelt bzw. angepasst werden müssen, wogegen bei dem erfindungsgemäßen Schweißgerät 1 die neu entwickelten Komponenten das eingesetzte Datenprotokoll benützen bzw. erkennen müssen, so dass die Steuerung dieser Komponenten ausschließlich softwaremäßig durchge führt werden kann, d.h. dass für die neu entwickelten Komponenten eine entsprechende Software für die Steuerung bzw. Regelung programmiert bzw. erstellt wird, die anschließend über die standardisierte Interfaceschnittstelle 33 der Mikroprozessorsteuerung 24 übergeben wird, sodass dieser das neu entwickelte Softwareprogramm in der Speichervorrichtung 32 speichern kann und jederzeit einen Zugriff auf dieses Softwareprogramm bei einem Verbinden der neu entwickelten Komponenten mit der gemeinsamen Baueinheit 41 durchgeführt werden kann.
Hierzu ist es möglich, dass bereits hergestellte und ausgelieferte Schweißgeräte 1 mit einer derartigen gemeinsamen Baueinheit 41 durch einfaches Update der Software dieses an die neuen externen Komponenten angepasst werden kann und somit ein schnelles Umrüsten des Schweißgerätes 1 auf den neuesten Stand möglich ist. Weiters wird erreicht, dass bei fehlerhaften Komponenten diese einfach ausgetauscht werden können, so dass anschließend die neu eingesetzten Komponenten durch Erkennen über das Erkennungsmodul 42 eine neue Initialisierung durchführen und somit ein sofortiger Einsatz dieses Schweißgerätes 1 wieder möglich ist.
Durch das Einsetzen eines Analog/Digitalwandlers 42 in der gemeinsamen Baueinheit 41 wird auch erreicht, dass dadurch mehrere analoge Eingänge für unterschiedliche Ist-Werte vorhanden sind, so dass die Möglichkeit besteht, unterschiedlichsten Ist-Werterfassungen, wie beispielsweise der Stromhöhe, der Betriebstemperatur, der Ausgangsspannung des Schweißbrenners 1 usw., zu erfassen und zu verarbeiten, da durch die automatische Erkennung der einzelnen Komponenten eine entsprechende Software von der Mikroprozessorsteuerung 24 geladen wird und somit durch die unterschiedlichsten Software-Programme unterschiedliche Ist-Werte verarbeitet werden können. Dadurch wird auch erreicht, dass jede beliebige zum Stand der Technik zählende Komponente eingesetzt werden kann.
Weiters ist es möglich, dass durch die digitale Steuerung des Schweißgerätes 1 in einfacher Form eine Fernwartung des Schweißgerätes 1 durchgeführt werden kann, da der Benutzer das Schweißgerät 1 über die standardisierte Schnittstelle 27 ein Modem anschließen kann und somit eine Fernübertragung der neu entwickelten Software oder eventuelle Anpassungen von einer Zentralstelle bzw. vom Hersteller durchgeführt werden kann.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Schweißgerätes 1 dieses nur schematisch dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den 1; 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

1: Schweißgerät
2: Stromquelle
3: Leistungsteil
4: Steuervorrichtung
5: Umschaltglied
6: Steuerventil
7: Versorgungsleitung
8: Gas
9: Gasspeicher
10: Schweißbrenner
11: Drahtvorschubgerät
12: Versorgungsleitung
13: Schweißdraht
14: Vorratstrommel
15: Lichtbogen
16: Werkstück
17: Versorgungsleitung
18: Versorgungsleitung
19: Kühlkreislauf
20: Strömungswächter
21: Wasserbehälter
22: Ein- und/oder Ausgabevorrichtung
23: Regelvorrichtung
24: Mikroprozessorsteuerung
25: Schweißprozessregeleinheit
26: Daten/Adressbus
27: Schnittstelle
28: Signal-Prozess-Einheit
29: Pulsweitenmodulator
30: Schnittstelle
31: Schnittstelle
32: Speichervorrichtung
33: Interfaceschnittstelle
34: Ringbus
35: Schnittstellenstecker
36: Schnittstelle
37: Schnittstelle
38: Schnittstelle
39: Schnittstelle
40: Analog/Digitalwandler
41: gemeinsame Baueinheit
42: Erkennungsmodul

Claims

Schweißgerät, bestehend aus einer digitalen Steuervorrichtung, insbesondere einer Mikroprozessorsteuerung, und einer Schweißprozessregeleinheit, die durch eine Signal-Prozess-Einheit, im folgenden SP-Einheit genannt, und einem Pulsweitenmodulator, im folgenden PWM genannt, gebildet ist, sowie einer externen Komponente, wie beispielsweise einem Leistungsteil oder einer Ein- und/oder Ausgabevorrichtung usw., wobei der Datenaustausch mit einer internen und/oder externen Komponente in digitaler Form, insbesondere mit Digitalsignalen, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißprozessregelung von der Schweißprozessregeleinheit (25) digital erfolgt, und dass die Konfigurierung und Parametrierung der Schweißprozessregeleinheit (25) durch die Steuervorrichtung (4) mittels Software erfolgt, wobei die Komponenten der Schweißprozessregeleinheit (25), insbesondere die SP-Einheit (28) und der PWM (29), als gemeinsamer Bauteil, insbesondere Baustein oder Bauelement, ausgebildet sind und der Datentransfer von der Steuervorrichtung (4) zu der SP-Einheit (28) oder zu externen Komponenten durch digitale Datensätze, insbesondere durch ein Datenprotokoll, erfolgt, und dass die externen Komponenten, wie beispielsweise das Leistungsteil (3), die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung (22) usw., ein Erkennungsmodul (42) aufweisen.
Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (4), insbesondere die Mikroprozessorsteuerung (24), und die Schweißprozessregeleinheit (25), welche durch die SP-Einheit (28) und dem PWM (29) gebildet ist, über einen Daten/Adressbus (26) untereinander verbunden sind und/oder eine gemeinsame Baueinheit (41) bilden, wobei der Datenaustausch untereinander und zu den externen Komponenten digital erfolgt.
Schweißgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (4), insbesondere die Mikroprozessorsteuerung (24), und die Schweißprozessregeleinheit (25) über einen Daten/Adressbus (26) gegebenenfalls mit einer Schnittstelle (27), miteinander verbunden sind.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ausgänge des PWM's (29) an eine Schnittstelle (30) der Regelvorrichtung (23) geführt sind.
Regelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schweißprozessregeleinheit (25), insbesondere dem PWM (29), und der Schnittstelle (30) am Daten/Adressbus (26) eine weitere Schnittstelle (31) angeordnet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (30) eine Verbindungsstelle mit einer externen Komponente, insbesondere mit dem Leistungsteil (3), bildet, wobei die Datenübertragung von der Schnittstelle (30), insbesondere dem PWM (29), zu dem Leistungsteil (3) in digitaler Form, insbesondere durch ein digitales Datenprotokoll, erfolgt.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsteil (3) durch eine Inverterstromquelle gebildet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zwischen den Komponenten der Regelvorrichtung (23), insbesondere der Steuervorrichtung (4), der SP-Einheit (28) und dem PWM (29) sowie die Datenübertragung von der Regelvorrichtung (23) zu den externen Komponenten, wie beispielsweise dem Leistungsteil (3), der Ein- und/oder Ausgabevorrichtung (22), dem Drahtvorschubgerät (11) usw., mit dem gleichen Datenprotokoll oder einem unterschiedlichen Datenprotokoll erfolgt.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Komponenten über eine Interfaceschnittstelle (33) oder eine speziell ausgebildete Schnittstelle (30, 36 bis 39) mit der gemeinsamen Baueinheit (41), insbesondere der Regelvorrichtung (23), verbunden sind.
Schweißgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Interfaceschnittstelle (33) durch einen Ringbus (34) gebildet ist, über der die externen Komponenten mit der Regelvorrichtung (23), insbesondere mit der Steuervorrichtung (4), verbunden sind.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mikroprozessorsteuerung (24) zumindest eine weitere spe ziell ausgebildete Schnittstelle (36, 37) angeordnet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsweitenmodulator (29) in digitaler Schaltungstechnik ausgebildet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Regelvorrichtung (23), insbesondere an der Schweißprozessregeleinheit (25), eine weitere Schnittstelle (39) angeordnet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schweißprozessregeleinheit (25), insbesondere der SP-Einheit (28) und dem PWM (29), und der Schnittstelle (38) am Daten/Adressbus (26) eine Verbindung gegebenenfalls über eine weitere Schnittstelle (27) aufgebaut ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Analog/Digitalwandler (40) der gemeinsamen Baueinheit (41) vorgeordnet ist, an dem mehrere analoge Eingänge anliegen.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog/Digitalwandler (40) mit der Schnittstelle (38) verbunden ist.
Schweißgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog/Digitalwandler (40) in der Schweißprozessregeleinheit (25) angeordnet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (39) bei der Anordnung des Analog/Digitalwandlers (40) in der Schweißprozessregeleinheit (25) zwischen dem Analog/Digitalwandler (40) und den weiteren Komponenten der Schweißprozessregeleinheit (25), insbesondere der SP-Einheit (28) und dem PWM (29), angeordnet ist.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass mehrere digitale Ausgänge insbesondere mit seriellem Datenprotokoll mit der SP-Einheit (28) und/oder der Steuervorrichtung (4) verbunden sind.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die SP-Einheit (28) und der PWM (29) die Steuerung bzw. die Regelung des Schweißprozesses durchführen.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessorsteuerung (24) die Berechnung der Soll-Werte und/oder der Funktionsabläufe des Schweißprozesses vornimmt und dass die Mikroprozessorsteuerung (24) die Soll-Werte und/oder die Funktionsabläufe über den Daten/Adressbus (26) an die SP-Einheit (28) und dem PWM (29) weiterleitet.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der gemeinsamen Baueinheit (41) eine Speichervorrichtung (32) angeordnet ist, in der Softwareprogramme und/oder Betriebssysteme für die Mikroprozessorsteuerung (24) hinterlegt sind.
Schweißgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Baueinheit (41) eine standardisierte Interfaceschnittstelle (33) aufweist, über die das Schweißgerät (1), insbesondere die gemeinsame Baueinheit (41), mit einer weiteren standardisierten Interfaceschnittstelle für einen Datenaustausch verbindbar ist.