ES2199539T4 - Dispositivo de control para un aparato de soldadura. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo compuesto por un dispositivo de control (4), una soldadora (1) o una instalación de soldadura, y un soplete (10) unido a través de líneas de unión con la soldadora o la instalación de soldadura, estando dispuesto en el soplete (10) al menos un dispositivo de entrada (22) y/o un dispositivo de visualización (23), caracterizado porque el dispositivo de control (4) está unido con un bus serie de datos (47), especialmente con un bus de campo, al que está conectado el soplete (10), la soldadora o la instalación de soldadura y, dado el caso, otros componentes de la soldadora (1).

Description

Dispositivo de control para un aparato de soldadura.
La invención se refiere a un dispositivo tal como se describe en el preámbulo de la reivindicación 1.
Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, del folleto "Lorch Inventor-MIG-MAG SAPROM System 900" de la empresa Lorch.
Ya se conocen dispositivos de control para aparatos de soldadura en los que en el soplete están dispuestos un dispositivo de entrada y un dispositivo de visualización. Los elementos de mando individuales del dispositivo de entrada o del dispositivo de visualización están unidos a través de líneas directamente con el dispositivo de control, especialmente con el control por microprocesador del aparato de soldadura, de forma que, al accionar un elemento de mando desde el soplete, se puede iniciar un procedimiento de control. Las modificaciones o los ajustes realizados se visualizan en el dispositivo de visualización en el soplete, de forma que el usuario pueda leer en cualquier momento las modificaciones en el dispositivo de visualización. Un inconveniente aquí es que por la unión directa de los elementos de mando individuales con el dispositivo de control se requieren una pluralidad de líneas, por lo que resulta un paquete de tubo flexible grueso para unir el aparato de soldadura con el soplete, por lo que existe una limitación en la flexibilidad para el uso del soplete.
La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo de control que permita una transferencia de datos sencilla entre el soplete y el aparato de soldadura.
Este objetivo de la invención se resuelve mediante las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Aquí, resulta ventajoso que por la disposición de un bus de datos o de un bus de campo se puede realizar una transferencia de datos en serie con una cantidad cualquiera de procesos o ciclos de control entre el soplete y el aparato de soldadura. Otra ventaja consiste en que, al usar el bus de datos, se puede unir cualquier variante de soplete al aparato de soldadura, ya que ya no es necesaria una adaptación del hardware a los distintos sopletes, ya que ahora mediante simples adaptaciones del software se puede conseguir una ampliación del aparato de soldadura.
Es una ventaja también el que se consigan unas líneas cortas entre los componentes activos y pasivos y el dispositivo de entrada o el dispositivo de salida, pudiendo mantenerse reducidas las influencias externas en las líneas.
También resulta ventajosa una configuración según la reivindicación 2, porque por el uso de un bus de datos estandarizado es posible en cualquier momento una unión con dispositivos de control externos o con PC.
Resulta ventajoso también el que pueda ahorrarse un número de líneas para la transferencia de datos, pudiendo excitarse al mismo tiempo varios componentes a través del sistema de líneas de bus.
También resulta ventajosa una configuración según la reivindicación, porque de esta forma puede transferirse al aparato de soldadura una cantidad cualquiera de distintos procesos de control, a través del dispositivo de entrada o del dispositivo de salida.
Resulta ventajoso también el que pueda disponerse cualquier cantidad de elementos de mando en el soplete, mientras que para la transferencia de datos se requiere de nuevo sólo una pequeña cantidad de líneas para el bus de datos.
Resulta ventajosa también la configuración según la reivindicación 4, porque de esta forma, al usar un bus de datos estandarizado, cualquier soplete puede unirse al aparato de soldadura, por lo que se consigue una gran flexibilidad para el usuario.
También resulta ventajosa una configuración según la reivindicación 5, porque de esta forma se puede realizar una adaptación automática del dispositivo de control al soplete correspondiente.
También resulta ventajosa una configuración según la reivindicación 6, porque de esta forma se consigue una fabricación económica de un aparato de soldadura con un bus de datos correspondiente.
Resulta ventajosa también una configuración según la reivindicación 7, porque de esta forma, en caso de nuevos desarrollos de sopletes o en caso de emplear otro soplete, el soplete puede conectarse a un aparato de soldadura más antiguo mediante una modificación sencilla del software en el aparato de soldadura.
Resulta ventajosa también una configuración según la reivindicación 8, porque de esta forma se permite una posibilidad de conexión en red de varios dispositivos de control con el dispositivo de control del aparato de soldadura, de forma que a través del dispositivo de control del aparato de soldadura se podrá intervenir en un proceso de producción.
También resulta ventajosa una configuración según la reivindicación 9, porque de esta forma se consigue de manera sencilla una transferencia de datos, evitándose en mayor medida las influencias externas por el uso de un conductor óptico.
Resulta ventajosa también una configuración según la reivindicación 10, porque de esta forma pueden ahorrarse líneas para la transferencia de datos.
Por último, resulta ventajosa también una configuración según la reivindicación 11, porque de esta forma, el usuario puede realizar durante el proceso de soldadura una modificación de al menos un parámetro de soldadura y, por tanto, una adaptación óptima del proceso de soldadura a las condiciones más diversas.
A continuación, la invención se describe detalladamente con la ayuda de los ejemplos de realización representados en los dibujos.
Muestran:
Fig. 1 una estructura esquemática del aparato de soldadura;
Fig. 2 un diagrama de bloques del aparato de soldadura con el soplete, en representación esquemática, simplificada.
Para empezar, cabe destacar que en el ejemplo de realización descrito, las mismas piezas están provistas de las mismas referencias o de las mismas denominaciones de componente, pudiendo transferirse conforme al sentido las manifestaciones contenidas en toda la descripción a las mismas piezas con las mismas referencias o las mismas denominaciones de componente. Asimismo, los datos de posición elegidos en la descripción, como por ejemplo arriba, abajo, lateralmente, etc., se refieren a las figuras descritas y representadas directamente, y en caso de una modificación de posición deberán transferirse a la nueva posición.
En la figura 1 se muestra un aparato de soldadura 1 para distintos procedimientos de soldadura, como por ejemplo la soldadura MIG/MAG o la soldadura TIG. El aparato de soldadura 1 comprende una fuente eléctrica 2 con un bloque de potencia 3, un dispositivo de control 4 y un elemento de conmutación 5 asignados al bloque de potencia 3 o al dispositivo de control 4. El elemento de conmutación 5 o el dispositivo de control 4 está unido a la válvula de control 6 que está dispuesta en una línea de alimentación 7 para un gas 8, especialmente un gas protector como, por ejemplo, CO_{2}, helio o argón y similares, entre un depósito de gas 9 y un soplete 10.
Además, a través del dispositivo de control 4 puede excitarse también un aparato de avance de alambre 11, habitual para la soldadura MIG/MAG, suministrándose a través de una línea de alimentación 12 un alambre de soldar 13 desde un tambor de reserva 14 a la zona del soplete 10. La corriente para establecer un arco voltaico 15 entre el alambre de soldar 13 y una pieza de trabajo 16 es alimentada a través de una línea de alimentación 17 desde el bloque de potencia 3 de la fuente eléctrica 2 al soplete 10 o al alambre de soldar 13.
Para refrigerar el soplete 10, a través de un circuito de refrigeración 18, el soplete 10 puede unirse, intercalando un relé de sobrecarga 19, con un depósito de agua 20, por lo que al poner en servicio el soplete 10, el circuito de refrigeración 18 es iniciado por el dispositivo de control 4 y, por tanto, se consigue una refrigeración del soplete 10 o del alambre de soldar 13.
Además, el aparato de soldadura 1 presenta un dispositivo de entrada y/o de visualización 21, a través del cual pueden ajustarse los distintos parámetros de soldadura o modos de funcionamiento del aparato de soldadura 1. Los parámetros de soldadura ajustados a través del dispositivo de entrada y/o de visualización 21 pueden transferirse al dispositivo de control 4 que, a continuación, excitará los distintos componentes del aparato de soldadura 1.
Evidentemente, es posible que, igual que en el ejemplo de realización representado, el soplete 10 no se una a través de líneas individuales con los distintos componentes, especialmente con el aparato de soldadura 1 o con el aparato de avance de alambre 11, sino que dichos cables individuales se reúnan en un paquete de tubo flexible común y se conecten al soplete 10.
Asimismo, el soplete 10 presenta un dispositivo de entrada 22, así como un dispositivo de visualización 23. A través del dispositivo de entrada 22 o a través del dispositivo de visualización 23, al realizar un procedimiento de soldadura, el usuario puede leer a través del dispositivo de visualización 23 los parámetros de soldadura ajustados o influir o modificar los parámetros de soldadura individuales a través del dispositivo de entrada 22 formado, por diversos pulsadores, por lo que puede realizarse una adaptación óptima del proceso de soldadura a través del soplete 10. Evidentemente, es posible que durante el proceso de soldadura, el usuario pueda modificar a través del dispositivo de entrada 22 los parámetros de soldadura ajustados, de forma que puede realizarse en cualquier momento una adaptación óptima del proceso de soldadura.
En la figura 2 está representado de forma simplificada un diagrama de bloques del aparato de soldadura 1.
El dispositivo de control 4 se forma, preferentemente, por un control por microprocesador 24. El dispositivo de entrada y/o de visualización 21 está conectado a una entrada del dispositivo de control 4, especialmente del control por microprocesador 24, a través de varias líneas 25, 26 de las que, sin embargo, para mayor claridad está representada respectivamente sólo una línea 25, 26. Sin embargo, es posible que el dispositivo de entrada y/o de visualización 21 pueda estar formado por áreas separadas, es decir, por un dispositivo de entrada 27 y un dispositivo de visualización 28. En este caso, es posible que para el dispositivo de entrada 27 pueda emplearse un teclado o cualquier otro tipo de posibilidades de entrada como, por ejemplo, potenciómetros, pantallas táctiles o pulsadores convencionales. Mediante los distintos componentes del dispositivo de entrada 27, el usuario puede seleccionar los distintos parámetros de soldadura y ajustarlos a través de las teclas correspondientes en el aparato de soldadura 1, de forma que puede realizarse y ajustarse un proceso de soldadura correspondiente con los parámetros de soldadura deseados para los distintos procedimientos de soldadura.
El dispositivo de visualización 28 puede formarse, por ejemplo, mediante una visualización por pantalla, una visualización por LED, una visualización por LCD, una visualización digital, un monitor o una pantalla táctil, en donde los parámetros de soldadura seleccionados, especialmente sus valores, se le visualizan al usuario en el dispositivo de visualización 28. El intercambio de datos entre el dispositivo de entrada y/o el dispositivo de visualización 21, especialmente entre el dispositivo de entrada 27 y el dispositivo de salida 28, se realiza a través de las líneas 25, 26, es decir, al accionar el dispositivo de entrada 27 se transmite una señal correspondiente al dispositivo de control 4, después de lo cual el dispositivo de control 4, especialmente el control por microprocesador 24, realiza un proceso de control correspondiente. Al mismo tiempo o a continuación, el dispositivo de control 4 activa, a través de la línea 26, el dispositivo de visualización 28, después de lo cual el valor correspondiente o la señal transmitida se visualiza por el dispositivo de control 4 en el dispositivo de visualización 28.
En otras entradas y/o salidas del control por microprocesador 24, por ejemplo, a través de un sistema de bus 29 que se forma, por ejemplo, por líneas de direcciones y de datos, está conectada una memoria 30. En la memoria 30 se depositan los distintos datos y programas, especialmente programas de usuario, que se necesitan para el ajuste del aparato de soldadura 1. Asimismo, es posible que se puedan memorizar en la memoria 30 otros datos específicos del usuario. Para este fin, el usuario puede iniciar, a través del dispositivo de entrada 27 mediante la activación de un órgano correspondiente, un almacenamiento del ajuste de soldadura del aparato de soldadura 1 en la memoria 30, de forma que sea posible volver a llamar estos datos o el ajuste del aparato de soldadura 1.
Para controlar un proceso de soldadura correspondiente por el dispositivo de control 4, el dispositivo de control 4 está unido, a través de al menos una línea 31, con el bloque de potencia 3, realizándose el intercambio de datos entre el bloque de potencia 3 y el dispositivo de control 4 a través de la línea 31. Para ello, es posible que puedan disponerse varias líneas 31, aunque para mayor claridad está representada de nuevo sólo una línea 31. El bloque de potencia 3 puede realizarse, por ejemplo, mediante una fuente de corriente invertida 32 sincronizada de forma primaria. Para que el bloque de potencia 3 pueda ser alimentado de corriente y tensión, el bloque de potencia 3 está unido con una red de alimentación eléctrica 35, a través de cables de alimentación 33, 34. Evidentemente, es posible que pueda usarse en lugar de la red de alimentación eléctrica cualquier otro tipo de fuente de energía, como por ejemplo una batería, para alimentar el bloque de potencia 3. Asimismo, es posible que la red de alimentación de tensión 35 pueda estar constituida por una red de dos fases o una red de tres fases.
El bloque de potencia 3 tiene la función de transformar la energía suministrada por la red de alimentación eléctrica 35 en una energía adecuada para la soldadura, tal como ya se conoce del estado de la técnica, y por ello no se detallará la función de la transformación de la energía suministrada. Para que pueda establecerse un circuito de corriente para soldar con el soplete 10, el bloque de potencia 3 está unido con el soplete 10 a través de la línea de alimentación 17, mientras que la pieza de trabajo 16 está unida igualmente con el bloque de potencia 3, a través de otra línea de alimentación 36, de forma que a través del soplete 10, especialmente a través del alambre de soldar 13 y la pieza de trabajo 16, pueda establecerse un circuito de corriente.
Para que se pueda encender el arco voltaico 15 entre el alambre de soldar 13 y la pieza de trabajo 16, por ejemplo, es posible que el aparato de soldadura 1 presente un generador de alta frecuencia 37. Éste está unido, a través de líneas 38, 39, tanto con el dispositivo de control 4 como con la línea de alimentación 17 para el soplete 10. Evidentemente, es posible que pueda usarse para el encendido del arco voltaico 15 cualquier otro procedimiento que forme parte del estado de la técnica. Para que se pueda encender el arco voltaico entre el alambre de soldar 13 y la pieza de trabajo 16 a través del generador de alta frecuencia 37, el dispositivo de control 4, al activar el proceso de soldadura, emite una señal de alta frecuencia que, a continuación, se aplica por modulación en la energía de soldadura, por lo que se produce el encendido del arco voltaico 15.
Para que sea posible una vigilancia del proceso de soldadura, en la línea de alimentación 17 está dispuesto un dispositivo de medición 40. El dispositivo de medición 40 puede estar formado en este caso por una derivación 41 que forma parte del estado de la técnica, por lo que el flujo de corriente puede ser registrado por el dispositivo de medición 40 a través de la línea de alimentación 17. Para ello, a ambos lados de la derivación 41, unas líneas 42, 43 están unidas con la línea de alimentación 17. A continuación, las líneas 42, 43 están unidas con un dispositivo convertidor 44. El dispositivo convertidor 44 convierte la señal analógica medida en una señal digital y, a continuación, la transmite al dispositivo de control 4 a través de líneas 45. Evidentemente, es posible que el dispositivo convertidor 44 esté diseñado como amplificador para la señal medida, de modo que la señal medida no se convierta en una señal digital, como se ha mencionado anteriormente, sino que la señal medida se amplifique en un valor preajustable.
Para que pueda registrarse también la tensión en el soplete 10 o entre el alambre de soldar 13 y la pieza de trabajo 16, otra línea 46 está unida con el dispositivo convertidor 44 y con la línea de alimentación 36. El dispositivo convertidor 44 tiene la función de convertir los valores o las señales analógicas medidas por el dispositivo de medición 40 entre el alambre de soldar 13 y la pieza de trabajo 16 en valores o señales digitales, o de amplificar las señales analógicas y transmitirlas a continuación al dispositivo de control 4, de modo que el dispositivo de control 4 pueda realizar el procesamiento de los valores o señales registrados.
Además, el dispositivo de control 4 presenta un bus de datos 47 o un bus de campo. El dispositivo de control está unido con el bus de datos 47 en serie, especialmente con el bus de campo, al que pueden estar conectados el soplete 10 y otros componentes del aparato de soldadura 1 y/o de una instalación de soldadura como un robot de soldar, una máquina automática de soldar, un dispositivo de fabricación, una línea de producción, una mesa giratoria, etc. El bus de datos 47 puede estar constituido, por ejemplo, por un CAN, Interbus-S, profibus, etc., y puede presentar una interfaz en serie, especialmente un RS 232, RS 485, etc. El bus de datos 47 está formado entre el dispositivo de control 4 y el soplete 10 por un sistema de líneas de bus 48 compuesto por al menos dos líneas eléctricas. Al sistema de líneas de bus 48 están conectados al menos dos dispositivos de derivación que se componen de los distintos componentes para la transferencia de datos a través del bus de datos 47 y que, por tanto, se denominan controladores de interfaz 49, 50, y por tanto el dispositivo de entrada 22 y el dispositivo de visualización 23 están unidos con el dispositivo de control 4. Para ello, como está indicado esquemáticamente con líneas discontinuas en el borde, el soplete 10 presenta los distintos componentes para la transferencia de datos a través del sistema de líneas de bus 48.
Por la configuración del bus de datos 47 mediante un bus de datos 47 que forma parte del estado de la técnica, por ejemplo un RS 232, para el intercambio de datos con el dispositivo de control 4, en el soplete 10 está dispuesto el otro servidor de interfaz 50 con los módulos funcionales correspondientes, tal como está representado esquemáticamente. En el soplete 10 existe ahora la posibilidad de que a través de entradas y salidas 51 digitales, puedan estar dispuestos los elementos de mando 52 correspondientes, diversos pulsadores 53 a 56. Los distintos elementos constructivos, necesarios para la transferencia de datos a través del bus de datos 47 como, por ejemplo, un controlador de visualización, las entradas y salidas 51 digitales, el controlador de interfaz 50, etc. están dispuestos en el soplete 10.
Asimismo, es posible que al controlador de interfaz 50 se conecte el dispositivo de visualización 23, de forma que la transferencia de datos respecto al modo de visualización pueda realizarse igualmente a través del controlador de interfaz 50.
Mediante la disposición de los distintos elementos de mando 52 para el dispositivo de entrada 22, ahora es posible que el usuario pueda llamar o ajustar diversos ciclos de funcionamiento o parámetros de soldadura a través del soplete 10, que a su vez se visualizan en el soplete 10 a través del dispositivo de visualización 23, es decir que, accionando un pulsador 53 a 56, una señal se emita del controlador de interfaz 50, a través del sistema de líneas de bus 48, al dispositivo de control 4, después de lo cual el dispositivo de control 4 realiza una modificación correspondiente del modo de funcionamiento, transmitiendo esta modificación a continuación a su vez a través del controlador de interfaz 49 al sistema de líneas de bus 48, después de lo cual el controlador de interfaz 50 genera una señal de excitación correspondiente para el dispositivo de visualización 23 y, por tanto, el usuario puede leer la modificación realizada en el dispositivo de visualización 23.
Mediante la unión del soplete 10, especialmente de su dispositivo de entrada 22 y su dispositivo de visualización 23, con el dispositivo de control 4 a través del bus de datos 47, ahora existe la posibilidad de que puedan ahorrarse líneas para la comunicación entre el soplete 10 y el dispositivo de control 4, gracias a la transferencia de datos en serie, porque para la transferencia en serie de datos se precisan pocas líneas, por ejemplo de dos a nueve líneas. La transferencia de datos a través del bus de datos 47 en serie se realiza mediante un protocolo de transferencia correspondiente, pudiendo emplearse cualquier protocolo de transferencia conocido por el estado de la técnica.
Mediante la disposición de los elementos constructivos activos y pasivos para la transferencia de datos en el soplete 10 se consigue de manera ventajosa que una pluralidad de distintos tipos de sopletes 10 puedan emplearse para uno y el mismo aparato de soldadura 1, es decir, que por ejemplo un soplete 10 con un controlador de interfaz 50 correspondiente, por ejemplo un RS 232, no pueda usarse ahora -como en el ejemplo de realización representado- con cuatro pulsadores 53 a 56, sino que dicho soplete 10 pueda presentar más de cuatro pulsadores 53 a 56, de forma que a través del soplete también se puedan realizar igualmente funciones especiales, en donde para un soplete 10 de este tipo no se requieren líneas o líneas de control adicionales. Esto es posible, especialmente, porque al accionar los pulsadores 53 a 56 adicionalmente dispuestos, la transferencia de las funciones o modificaciones a realizar se efectúa a través del bus de datos 47 en serie con el mismo protocolo de transferencia, de modo que pueda emplearse cualquier cantidad de pulsadores 53 a 56. La evaluación de los datos transferidos se realiza a continuación en el dispositivo de control 4, de modo que, según los datos emitidos, el dispositivo de control 4 pueda realizar los procedimientos de control o de regulación correspondientes.
Para ello, ya no es necesario que deba adaptarse el aparato de soldadura 1 a los distintos sopletes 10, sino que ahora sólo el software o los programas depositados en la memoria 30 deben ser adaptados a los distintos sopletes 10, ya que con el protocolo de transferencia estandarizado, los sopletes 10 más diversos realizan la transferencia de datos. Para ello, por ejemplo, es posible que al comprar un nuevo soplete 10, se le entregue al usuario un disquete de actualización correspondiente, con el que a continuación, mediante la inserción en una unidad de disquete incorporada en el aparato de soldadura 1 o unida con el aparato de soldadura 1, o mediante la transferencia de los datos a través del bus de datos 47, mediante la conexión del bus de datos 47 con un ordenador, pueda realizarse una adaptación de software que se guarda en la memoria 30, de forma que a continuación, el usuario pueda emplear en cualquier momento el soplete 10 correspondiente. Asimismo, es posible que los programas o el software del aparato de soldadura estén adaptados ya a los sopletes 10 más diversos, de forma que el usuario tenga que unir el soplete 10 únicamente con el paquete de tubo flexible o con el aparato de soldadura 1, después de lo cual el usuario puede aprovechar las funciones completas del soplete 10 para un procedimiento de soldadura.
Evidentemente, es posible que mediante la disposición de una memoria 30, que se pueda sobreescribir o modificar en el dispositivo de control 4, el software, en particular los programas de usuario, pueda estar depositado en la memoria 30, de modo que se pueda acceder al software a través de una interfaz, especialmente a través del bus de datos 47, siendo posible en cualquier momento una modificación del software.
Mediante una configuración de este tipo se consigue ahora de una manera ventajosa que para un mismo aparato de soldadura 1 pueda emplearse cualquier cantidad de sopletes 10, por lo que se consigue una flexibilidad relativamente elevada para el usuario. Para ello, también es posible que se realice un reconocimiento automático al cambiar un soplete 10.
Esto se puede realizar, por ejemplo, haciendo que en el soplete 10 esté depositado un código en una memoria que, al activar el soplete 10 o al poner en servicio el aparato de soldadura 1, sea emitido automáticamente por el controlador de interfaz 50 al bus de datos 47, de forma que este código se transmita al dispositivo de control 4. A continuación, el dispositivo de control 4 compara el código enviado por el soplete 10 con los códigos depositados en la memoria 30, de modo que, en caso de coincidencia, el dispositivo de control 4 pueda leer en la memoria 30 datos adicionales a este código, pudiendo realizarse por tanto un reconocimiento de tipo del soplete 10.
Para ello, también es posible que, según el soplete 10 conectado al aparato de soldadura 1, se realice una adaptación del sistema operativo o una adaptación del programa de usuario por el dispositivo de control 4, es decir que en los distintos parámetros de soldadura se realicen los preajustes correspondientes por el dispositivo de control 4 mediante la descarga desde la memoria 30, por lo que se logra una optimización del proceso de soldadura. Asimismo, es posible que distintos tipos de sopletes 10 estén provistos con dispositivos de entrada 22 y dispositivos de visualización 23 dado el caso distintos, estando dispuestos los sopletes 10 más diversos, por ejemplo un elemento de memoria acoplable con el bus de datos 47, para la definición o la deposición de un código asignado al tipo de soplete 10, pudiendo realizarse pues un reconocimiento automático del soplete 10.
En el ejemplo de realización representado es posible que el pulsador 53 sea responsable del incremento del valor visualizado en el dispositivo de visualización 23, especialmente una visualización por LCD, mientras que el pulsador 54 se emplee para la reducción de dicho valor, es decir, que el usuario, al accionar el pulsador 53, pueda incrementar el valor visualizado, por ejemplo, de 50 a 60. Esto se puede realizarse, por ejemplo, mediante el accionamiento del pulsador 53 paso a paso, por lo que se inicia una transferencia de datos, a través del controlador 50 de interfaz, al dispositivo de control 4, después de lo cual el dispositivo de control 4 excita de manera correspondiente el bloque de potencia 3, a través de la línea 38.
Los demás pulsadores 55, 56 pueden usarse para seleccionar distintos parámetros de soldadura, es decir, por ejemplo, al accionar el pulsador 55, el dispositivo de visualización 23 salta del parámetro de soldadura del valor de corriente al diámetro del alambre de soldar, etc., de modo que en el dispositivo de visualización 23 se indique el diámetro ajustado o predefinido del alambre de soldar. Ahora, accionando el pulsador 55, el usuario podrá consultar los distintos parámetros de soldadura. Para ello, por ejemplo, es posible que los pulsadores 55 y 56 se usen para distintos sentidos de marcha para pasar los distintos parámetros de soldadura. Mediante un soplete 10 de este tipo, el usuario tiene la posibilidad de seleccionar y ajustar todos los parámetros de soldadura disponibles desde el soplete 10.
La diferencia con los sopletes 10 conocidos por el estado de la técnica, con un dispositivo de entrada 22 y un dispositivo de visualización 23 dispuestos en el soplete 10, consiste en que los distintos elementos de mando 52 en un soplete 10 según el estado de la técnica están conectados, a través de diversas líneas, directamente con el dispositivo de control 4, especialmente con el control por microprocesador 24, es decir, que por ejemplo al usar un soplete 10 según el estado de la técnica, con una tecla de soplador, una tecla "up" y una tecla "down", un potenciómetro, una visualización por LED o una visualización de 7 segmentos, estos elementos de mando 52 están conectados, a través de diversas líneas, directamente al control por microprocesador 24. Debido a las conexiones directas de los distintos elementos de mando 52 al dispositivo de control 4, una pluralidad de líneas se conduce al aparato de soldadura 1 a través del paquete de tubo flexible, de forma que resulta un paquete de tubo flexible correspondientemente grueso con la consiguiente limitación de la flexibilidad del aparato de soldadura 10. Un inconveniente esencial de los aparatos de soldadura 10 según el estado de la técnica, consiste en que, en el caso de diferentes sopletes 10, según el volumen de funcionamiento de los distintos sopletes 10, también ha de construirse de forma distinta o sobredimensionada el aparato de soldadura, especialmente la fuente eléctrica 2, para poder conectar una gran cantidad de distintos sopletes 10 al aparato de soldadura 1.
Además, en los sistemas según el estado de la técnica, en los que los elementos de mando 52 están unidos directamente con el dispositivo de control 4, en caso de una modificación de funcionamiento de un soplete 10 debe realizarse también una modificación en el aparato de soldadura 1, especialmente en el sistema electrónico, por lo que se producen altos gastos por el uso de un nuevo soplete 10 desarrollado. A fin de poder garantizar una inmunidad correspondiente a las perturbaciones, los distintos elementos del controlador deben disponerse directamente en los distintos elementos de mando 52 o en el dispositivo de visualización 24 para blindar las líneas. Debido a la gran cantidad de líneas para los distintos elementos de mando 52 se requiere un gran esfuerzo para blindar las líneas, resultando un aumento del tamaño de construcción del soplete 10 y, por tanto, a su vez una limitación de la flexibilidad del soplete 10.
Puesto que, debido a las distintas estructuras de los diferentes sopletes 10 también es posible que puedan realizarse distintas asignaciones de clavijas o de cables de control en los sopletes 10 empleados en el estado de la técnica, se requiere una configuración de hardware correspondiente del aparato de soldadura 1 para distintos sopletes 10, por lo que resulta un enorme aumento de los gastos de un aparato de soldadura 1 de este tipo. Por la configuración del soplete 10 según el estado de la técnica con las distintas líneas unidad directamente con el dispositivo de control 4, existe también una limitación de la funcionalidad del soplete 10, ya que para una fabricación económica del aparato de soldadura 1, éste no se puede concebir para cualquier soplete 10, porque en caso contrario, para los sopletes 10 más diversos con las conexiones o variantes más diversas de los elementos de mando 52 debe realizarse un diseño correspondiente del hardware en el aparato de soldadura 1, por lo que aumentan considerablemente los gastos, es decir, que por ejemplo al usar un soplete 10 con sólo dos pulsadores 53, 54, existe otra excitación de hardware que al usar un soplete 10 con cuatro o más pulsadores 53 a 56, porque al usar el soplete 10 con sólo dos pulsadores 53, 56 se conducen al menos dos o tres líneas al dispositivo de control 4, mientras que, al usar un soplete 10 con cuatro teclas 53 a 56, se conducen al menos cuatro o cinco líneas al dispositivo de control 4, por lo que el hardware del aparato de soldadura 1 debe adaptarse a los distintos tipos de sopletes 10.
Por la configuración del soplete 10 con un bus de datos 47 se consigue ahora que por la estandarización de las interfaces, así como del protocolo de transferencia para el intercambio de datos entre el aparato de soldadura 1 y el soplete 10, se pueda emplear una asignación de clavijas del soplador, estandarizada para los sopletes 10 más diversos, de modo que en caso de diferentes formas de construcción de los sopletes 10 pueda mantenerse la asignación de las clavijas del soplete, o que no sea necesario aumentar el número de líneas entre el aparato de soldadura 1 y el soplete 10 debido a diferentes funciones de los sopletes 10 por la transferencia de datos en serie. Por la configuración del soplete 10 según la invención, o la unión del soplete 10 con el aparato de soldadura 1 a través del bus de datos 45, se consigue además que también pueda suprimirse un ajuste remoto a través de un regulador remoto, tal como se conoce por el estado de la técnica, para modificar un parámetro de soldadura, ya que el soplete 10 puede configurarse con las funciones más diversas, por lo que ya no es necesario el uso de un dispositivo de ajuste remoto o de un regulador remoto. Gracias al uso de pocas líneas, especialmente de dos a nueve líneas, para la transferencia de datos, de una manera ventajosa se consigue que el paquete de tubo flexible para unir el soplete 10 con el aparato de soldadura 1 pueda diseñarse de forma muy fina, garantizando una alta flexibilidad para el usuario y, por tanto, también una transferencia segura de datos a través de largas distancias, tal como es el caso, por ejemplo, al usar un aparato de soldadura 1 en astilleros.
En caso de un nuevo desarrollo de un soplete 10 con otras funciones distintas o funciones especiales, no es precisa ninguna modificación de hardware en el aparato de soldadura 1, porque por el bus de datos 47 estandarizado, la transferencia de datos se realiza en serie, de modo que en el soplete pueden disponerse cualquier cantidad de elementos de mando 52 o cualquier cantidad de dispositivos de visualización 23, es decir que, gracias a la transferencia de datos en serie, los distintos procedimientos de mando realizados en el soplete 10 son modificados por el controlador de interfaz 50 en una señal de datos en serie o en un protocolo de transferencia predefinido, y éste se transfiere a través de sistema de líneas de bus 48 al dispositivo de control 4, por lo que en caso de un nuevo desarrollo de un soplete 10, gracias al uso del bus de datos 47 estandarizado, se puede emplear a su vez la asignación estandarizada de clavijas del soplete, por lo que no es necesaria ninguna modificación del hardware.
Otra ventaja de la configuración del aparato de soldadura 1 según la invención o del soplete 10 consiste en que los distintos componentes activos pueden estar dispuestos en el soplete 10, porque sólo se requiere una pequeña cantidad de líneas para la transferencia en de datos serie y, por tanto, las perturbaciones registradas en el sistema de líneas de bus 48 se pueden filtrar directamente en el soplete 10, permitiendo una transferencia perfecta de los datos a través del sistema de líneas de bus 48. Evidentemente, es posible que el filtrado de perturbaciones se pueda realizar a través de un software correspondiente.
Asimismo, es posible que se puedan realizar diferentes variantes de los sopletes 10, porque la transferencia de datos está estandarizada a través del sistema de líneas de bus 48, de forma que sólo el sistema operativo o el software del aparato de soldadura 1 ha de adaptarse a las nuevas variantes del soplete 10 y, por tanto, ya no hace falta ninguna modificación de hardware en el aparato de soldadura 1. Mediante una configuración de este tipo, el usuario tiene un considerable ahorro de gastos, porque al usar sopletes 10 novedosos, el usuario los puede unir con el aparato de soldadura 1 antiguo por el uso del bus de datos 47, por lo que no se producen costes por modificaciones de hardware del aparato de soldadura 1. Gracias a la transferencia de datos en serie se consigue también un ahorro de distintas líneas de control del sistema de líneas de bus 48, porque por la transferencia estandarizada de datos, especialmente por la transferencia de datos en serie se requiere sólo una pequeña cantidad de líneas.
Se consigue también un ahorro de gastos en los desarrollos de sopletes 10 porque, por la reunión de los componentes activos y pasivos para la transferencia de datos en el área del soplete 10, se puede estandarizar la estructura del circuito y, por tanto, para los sopletes 10 más diversos se puede emplear siempre la misma estructura con diferentes funciones.
Asimismo, existe la posibilidad de que, al usar un bus de datos 47, en el aparato de soldadura 1 sea posible un control de componentes externos a través del mismo, es decir que, por ejemplo, al incorporar un aparato de soldadura 1 en un robot de soldar o una máquina automática de soldar, el aparato de soldadura 1, especialmente el dispositivo de control 4, se pueda acoplar con el robot de soldar o la máquina automática de soldar, especialmente con su control, a través del bus de datos 47, permitiendo un intercambio de datos entre el aparato de soldadura 1 y el robot de soldar o la máquina automática de soldar. Para ello, por ejemplo, es posible que al usar el aparato de soldadura 1, en una línea de producción o en una instalación de fabricación para la industria automovilística, el movimiento de los distintos componentes sea controlado a través del aparato de soldadura 1, es decir, que por ejemplo después de finalizar un proceso de soldadura, el aparato de soldadura 1, a través del bus de datos 47 de la línea de producción o la instalación de fabricación, especialmente del dispositivo de control o control PLC o control de ordenador, empleado para la línea de producción o la instalación de fabricación, emite una señal, de forma que el dispositivo de control pueda reconocer que ha finalizado el proceso de soldadura del aparato de soldadura 1, iniciándose el siguiente transporte del componentes que se acaba de mecanizar.
También es posible que mediante la disposición de una interfaz externa ésta pueda usarse para unir el aparato de soldadura 1 con un ordenador, de forma que a través del bus de datos 47 puedan efectuarse modificaciones de software. Igualmente, es posible que mediante la disposición del dispositivo de control 4 y del bus de datos 47 estandarizado en el aparato de soldadura 1, al emplear un aparato de soldadura 1 en una empresa de montaje para otros componentes, como por ejemplo para una mesa giratoria, etc., éstos puedan controlarse a través del dispositivo de control 4 del aparato de soldadura, pudiendo suprimirse otros dispositivos de control adicionales para los otros componentes.
Al usar un bus de datos 47, además se consigue que los otros componentes necesarios para el aparato de soldadura 1 como, por ejemplo el aparato de avance de alambre 11, etc., asimismo puedan excitarse a través del bus de datos 47 o el sistema de líneas de bus 48. Esto está representado, por ejemplo, en la figura 2 mediante otro controlador de interfaz 57 dispuesto en el bus de datos 47, es decir, que al conectar el aparato de avance de alambre 11 con el controlador de interfaz 57 se puede realizar un intercambio de datos en serie entre el dispositivo de control 4 y el aparato de avance de alambre 11. La ventaja consiste en que, ahora, el aparato de avance de alambre 11 ya no se conecta con el dispositivo de control 4 a través de líneas individuales -tal como se conoce por el estado de la técnica- sino que, el control se realiza mediante el uso del bus de datos 47 estandarizado, por lo que queda garantizado un ahorro de líneas, así como una transferencia fiable de los datos. De esta manera, se consigue la posibilidad de poder emplear diferentes aparatos de avance de alambre 11, porque por el uso del bus de datos 47 se debe realizar sólo una modificación de software en el dispositivo de control 4 para la adaptación al aparato de avance de alambre 11.
Evidentemente, es posible que varios otros controladores de interfaz 57 puedan estar dispuestos en el bus de datos 47, especialmente en el sistema de líneas de bus 48, por lo que a través del bus de datos 47, desde el dispositivo de control 4 pueda controlarse cualquier cantidad de componentes.
Evidentemente, es posible que en lugar del bus de datos eléctrico 47 pueda emplearse cualquier otro sistema de transferencia conocido por el estado de la técnica, es decir, que por ejemplo, en lugar de líneas eléctricas, puedan emplearse también uno o varios conductores ópticos, de modo que el intercambio de datos se realice a través del conductor óptico, en cuyo caso se produce una alta inmunidad a las perturbaciones, porque ya no han de considerarse las influencias eléctricas durante la transferencia de datos a través del conductor óptico. En caso de una configuración de este tipo de un bus de datos 47 a través de un conductor óptico, los distintos controladores de interfaz 49, 50 y 57 deben estar adaptados al sistema de líneas correspondiente.
Además, es posible que se provean diferentes tipos de sopletes 10, dado el caso, con diferentes dispositivos de entrada 22 y dispositivos de visualización 23, estando dispuestos los mismos dispositivos de derivación, especialmente los mismos controladores de interfaz 49, 50, 57, para la conexión al bus de datos 47, por lo que se puede emplear una pluralidad de sopletes 10 configurados de forma distinta.
Asimismo, existe la posibilidad de que pueda unirse el bus de datos 47 con un dispositivo de mando externo. Para ello, el dispositivo de mando presenta el dispositivo de entrada 22 y el dispositivo de visualización 23, de modo que se pueda realizar un control del aparato de soldadura 1, especialmente el ajuste de los distintos parámetros de soldadura a través del elemento de mando. El elemento de mando puede conectarse en este caso, independientemente del paquete de tubo flexible, con un paquete de tubo flexible propio, al aparato de soldadura 1, especialmente al bus de datos 47. Asimismo, es posible configurar el dispositivo de mando de tal forma que éste se pueda unir, por ejemplo a través de un dispositivo de sujeción u otros medios de fijación, con el soplete 10. Para ello, a su vez, como es el caso en las descripciones precedentes, es posible que el dispositivo de entrada 22 y el dispositivo de visualización 23, durante el proceso de soldadura, se una con el dispositivo de control 4 para la transmisión de las señales de control a través del bus de datos 47, de tal forma que incluso durante el proceso de soldadura, sea posible modificar los parámetros de soldadura, para que el usuario pueda realizar una adaptación óptima del proceso de soldadura.
Evidentemente, es posible que la transferencia de datos se realice, al menos en zonas parciales del aparato de soldadura 1, con los componentes del aparato de soldadura 1, especialmente con el soplete 10 o con componentes externos de forma inalámbrica, por ejemplo, a través de señales de luz tales como señales infrarrojas. Sin embargo, para la transferencia inalámbrica de datos, se usa de nuevo un protocolo de transferencia estandarizado o unitario de los distintos componentes, de forma que los usuarios dispongan de una alta flexibilidad al usar un aparato de soldadura 1 de este tipo. Para ello, por ejemplo, también es posible que al usar varios aparatos de soldadura 1, a cada aparato de soldadura 1 se le asigne un código propio, de forma que por dicho código se produzca una asignación de los datos. Este código se deposita por cada componente de un aparato de soldadura 1, por ejemplo, en una memoria no volátil, por lo que cada componente al recibir datos filtra en primer lugar este código, después de lo cual, en caso de coincidencia, realizará o podrá realizar un proceso de control correspondiente.
Asimismo, es posible que el soplete 10 presente, adicionalmente al bus de datos 47, también unos elementos de mando 52 unidos directamente con el dispositivo de control 4, especialmente con el control por microprocesador 24, que estén unidos directamente con el dispositivo de control 4 a través de líneas, es decir que pueda realizarse un funcionamiento en paralelo entre el dispositivo de entrada 22 y los elementos de mando 52 unidos directamente con el dispositivo de control. Aquí resulta ventajoso que al fallar el bus de datos 47 se mantengan las funciones básicas del soplete 10, de forma que el usuario pueda realizar el proceso de soldadura en cualquier momento. Para ello, el usuario puede modificar los parámetros de soldadura en el aparato de soldadura 1, a través del dispositivo de entrada y/o de visualización 21. En caso de una configuración de este tipo, normalmente, el soplete 1 se une directamente con el dispositivo de control 4 sólo con aquellos elementos de mando 52 como, por ejemplo, el pulsador dispuesto para iniciar un proceso de soldadura, que son imprescindibles para un proceso de soldadura, ya que el usuario podrá realizar en cualquier momento una modificación de los parámetros de soldadura en el aparato de soldadura 1.
Finalmente, cabe mencionar que en el ejemplo de realización antes descrito, algunas partes están representadas de forma ampliada desproporcionadamente o esquemática para mejorar la comprensión de la solución según la invención.
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Lista de referencias
1
Aparato de soldadura
2
Fuente eléctrica
3
Bloque de potencia
4
Dispositivo de control
5
Elemento de conmutación
6
Válvula de control
7
Línea de alimentación
8
Gas
9
Depósito de gas
10
Soplete
11
Aparato de avance de alambre
12
Línea de alimentación
13
Alambre de soldar
14
Tambor de reserva
15
Arco voltaico
16
Pieza de trabajo
17
Línea de alimentación
18
Circuito de refrigeración
19
Relé de sobrecarga
20
Depósito de agua
21
Dispositivo de entrada y/o de visualización
22
Dispositivo de entrada
23
Dispositivo de visualización
24
Control por microprocesador
25
Línea
26
Línea
27
Dispositivo de entrada
28
Dispositivo de visualización
29
Sistema de bus
30
Memoria
31
Línea
32
Fuente de corriente invertida
33
Línea de alimentación
34
Línea de alimentación
35
Red de alimentación eléctrica
36
Línea de alimentación
37
Generador de alta frecuencia
38
Línea
39
Línea
40
Dispositivo de medición
41
Derivación
42
Línea
43
Línea
44
Dispositivo convertidor
45
Línea
46
Línea
47
Bus de datos
48
Sistema de líneas de bus
49
Controlador de interfaz
50
Controlador de interfaz
51
Entrada y/o salida
52
Elemento de mando
53
Pulsador
54
Pulsador
55
Pulsador
56
Pulsador
57
Controlador de interfaz

Claims (11)

1. Dispositivo compuesto de un dispositivo de control (4), un aparato de soldadura (1) o una instalación de soldadura, un soplete (10) unido al aparato de soldadura o a la instalación de soldadura a través de líneas de unión, estando dispuesto al menos un dispositivo de entrada (22) y un dispositivo de visualización (23) en el soplete (10), estando unido el dispositivo de control (4) a un bus de datos (47) en serie, especialmente un bus de campo, al que están conectados el aparato de soldadura (1) o la instalación de soldadura y otros componentes del aparato de soldadura (1), caracterizado porque el soplete (10) está conectado al bus de datos (47) en serie y estando dispuestos los componentes individuales necesarios para la transferencia de datos a través del bus de datos (47), que comprenden entradas y salidas digitales (51) y un controlador de interfaz (49, 50, 57), en el soplete (10), pudiéndose seleccionar y ajustar todos los parámetros de soldadura que están a disposición por el soplete (10), en el que un pulsador (53) es competente para el aumento, y un pulsador (54) para la disminución del valor indicado en el dispositivo de visualización (23) y al accionar otros pulsadores (55, 56) pueden seleccionarse distintos parámetros de soldadura y visualizarse con el dispositivo de visualización (23), estando constituido el dispositivo de entrada (22) por los distintos pulsadores (53, 54, 55 56).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el bus de datos (47) está formado por, por ejemplo, un CAN, Interbus-S, profibus, y presenta una interfaz en serie, especialmente un RS 232, RS 485, etc.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de entrada (22) y/o el dispositivo de salida (23) dispuestos en el soplete (10) están unidos al dispositivo de control (4) a través del bus de datos (47).
4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están provistos distintos tipos de sopletes (10) con, dado el caso, distintos dispositivos de entrada (22) y visualización (23), y están dispuestos en cada caso unos dispositivos de derivación del mismo tipo, por ejemplo controladores de interfaz (49, 50, 57), para la conexión al bus de datos (47).
5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el soplete (10) está dispuesto un elemento de memoria acoplable con el bus de datos (47), para definir o almacenar un código asignado al tipo de soplete (10).
6. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control (4) está formado por un control por microprocesador (24).
7. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control (4) presenta memorias (30), que se pueden sobrescribir o modificar, para el software, especialmente los programas de usuario, y que pueden unirse a una interfaz, especialmente al bus de datos (47).
8. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de control (4) del aparato de soldadura (1) está unido, a través del bus de datos (47), al menos a un dispositivo de control de al menos un componente externo, por ejemplo un robot de soldar o una máquina automática de soldar, etc.
9. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de líneas de bus (48) está formado por uno o varios conductores ópticos.
10. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la transmisión de datos se realiza, al menos en zonas parciales, de forma inalámbrica, por ejemplo por señales ópticas tales como señales infrarrojas.
11. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de entrada (22) y de visualización (23) está unido al dispositivo de control (4) durante el proceso de soldadura para la transmisión de señales de control a través del bus de datos (47).
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