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.
\vskip1.000000\baselineskip
- 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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