ES2254120T5 - Dispositivo de control remoto inalambrico de un puesto de trabajo de arco electrico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control (1) remoto inalámbrico para controlar a distancia una instalación de trabajo de arco eléctrico, que comprende una carcasa (7) y medios de emisión de al menos una orden y/o una información que permiten emitir al menos una orden y/o una información en forma de una onda de radio codificada que tiene una frecuencia comprendida entre 300 MHz y 1, 2 GHz.
Description
Dispositivo de control remoto inalámbrico de un
puesto de trabajo de arco eléctrico.
La presente invención se refiere a un equipo que
comprende un dispositivo de control remoto de un puesto de trabajo
de arco eléctrico, en particular de un puesto de soldadura.
Un dispositivo de control remoto es un elemento
de control que permite a un operario modificar a distancia el
estado del generador o del devanador de hilo, es decir sin necesidad
de estar situado en proximidad inmediata.
Un control remoto es, por tanto, muy práctico
porque permite a un operario regular, volver a regular, ajustar o
modificar el procedimiento de soldadura sin estar obligado a volver
al generador o al devanador, en los que se sitúan, generalmente,
todos los controles.
Normalmente, un control remoto está asociado al
generador o al devanador de hilo por una conexión por hilos
conductores, es decir por medio de uno o varios cables eléctricos o
similares.
En este sentido, el documento
JP-A-62-6777
describe un control remoto con un hilo conductor clásico destinado
sobre todo a la soldadura automática, que comprende una carcasa
provista de varios botones, cuyo accionamiento permite controlar el
ciclo de soldadura, y varias pantallas que dan indicaciones sobre
los parámetros de soldadura en el curso de una modificación.
De forma análoga, el documento
JP-A-61-33768 se
refiere a un control remoto con un hilo conductor que puede
transformar un control en una señal modulada de alta frecuencia y
transmitirla a continuación por cable.
Ahora bien, una conexión por hilos conductores,
es decir por cable o similar, tiene múltiples inconvenientes para
los soldadores, en particular resulta molesta, tiende siempre a ser
demasiado corta en la medida en que tiende a atascarse en los
aparatos u obstáculos situados entre el generador y el soldador.
Con el fin de resolver este problema, se ha
propuesto la utilización de controles remotos inalámbricos.
En este sentido, el documento
EP-A-0903195 describe un sistema de
control remoto que permite fijar un cierto número de combinaciones
de parámetros a una máquina de soldadura, que representan
situaciones de soldadura, por ejemplo la potencia, la velocidad del
hilo, los niveles de corriente y la longitud de los arcos
eléctricos... y que permite después recuperar automáticamente y a
distancia estas diferentes combinaciones de parámetros.
De forma similar, el documento
EP-A-0895526 enseña un dispositivo
de soldadura con la cara delantera amovible y unida o no por hilos
conductores a dicho dispositivo, llevando dicha cara delantera
teclas de control que sirven para controlar el generador.
Sin embargo, en la práctica, se ha constatado
que el uso de este tipo de dispositivos de control remoto
inalámbrico conduce al envío, y sobre todo a la recepción, de
órdenes erróneas o incompletas a los dispositivos de soldadura y,
en ciertas ocasiones, las órdenes enviadas por el control remoto
inalámbrico no llegan hasta el dispositivo de soldadura.
Esto puede explicarse por el hecho de que los
ambientes de soldadura, tales como talleres de construcción,
obras..., son medios más o menos fuertemente perturbados en el plano
electromagnético, por un lado, porque a menudo se encuentran allí
situadas grandes masas metálicas y, por otro lado, porque los
propios arcos de soldadura emiten perturbaciones
electromagnéticas.
Ahora bien, cualquier perturbación
electromagnética es susceptible de interferir y estorbar más o menos
fuertemente las transmisiones electromagnéticas, es decir, las
informaciones y órdenes transmitidas a los puestos o máquinas de
soldadura por los dispositivos de control remoto inalámbrico.
En otras palabras, son por tanto estos fenómenos
electromagnéticos los que originan los problemas anteriormente
mencionados asociados a la recepción de órdenes erróneas o
incompletas por los dispositivos de soldadura.
De forma análoga, el documento
JP-A-58-107272
enseña un control remoto inalámbrico que, gracias a un emisor emite
señales luminosas de tipo infrarrojo hacia un receptor de señales
situado a su vez sobre el devanador de hilo de soldadura. Este
repetidor reenvía la señal hacia un receptor situado sobre el
generador de corriente a través de cables que conectan el repetidor
y el receptor. En otras palabras, se trata de un control remoto
inalámbrico pero con transmisión de información u órdenes por ondas
ópticas, es decir, ondas infrarrojas.
Ahora bien, se ha observado en la práctica que
las ondas ópticas de tipo infrarrojo también son muy perturbadas
por las ondas infrarrojas de ambiente y las emitidas por el arco
eléctrico de soldadura, lo que limita considerablemente la
distancia máxima que puede existir entre el control remoto
inalámbrico y el primer receptor de señal, es decir el repetidor de
señal, situado sobre el devanador y por tanto generalmente en
proximidad inmediata al soldador.
\newpage
Una vez que la orden llega al repetidor, debe
encaminarse por cable hasta el generador, ya que si no la conexión
óptica no sería eficaz dado que la distancia entre el control remoto
inalámbrico y el generador sería demasiado grande y las órdenes
transmitidas en forma de ondas ópticas infrarrojas se perturbarían
entonces por las ondas infrarrojas de ambiente tal como se ha
explicado anteriormente.
Además, también se conocen:
- -
- el documento DE-A-4446645 que enseña una instalación de reconocimiento a distancia de vehículos equipados con una antena emisora de señales por ejemplo del orden de 433 ó 450 MHz, utilizable en particular para controlar el paso de los vehículos a través de las autopistas de peaje.
- -
- el documento DE-U-9215732.7 que propone un dispositivo de control a distancia de grúas que emiten señales de frecuencia igual a 4,33,92 MHz o, de manera alternativa, señales de infrarrojos.
- -
- el documento US-A-4.462.080 que contiene un dispositivo de control mediante la voz utilizable para controlar una máquina/herramienta de control digital de tipo CNC, la cual incluye un par de transmisores y un par de receptores de radiofrecuencia. Las emisiones y recepciones pueden realizarse a través de señales de frecuencia modulada (FM) en el rango de las frecuencias altas (HF) o muy altas (VHF), pero también moduladas en amplitud (AM) o moduladas de manera digital (DM). De forma alternativa, las emisiones y recepciones también se realizan a través de señales luminosas o ultrasónicas.
- -
- el documento "Meinke/Grundlach, Taschenbuch Hochfrequenztechnik, Springer Verlag", 1956. S. XXVIII, Bezeichnungen der Frequenzbereiche, que enseña los rangos de frecuencias existentes desde las frecuencias muy bajas (VLF) inferiores a 30 kHz, hasta las frecuencias extremadamente altas (EHF) de 30 a 300 GHz.
Sin embargo, ninguno de los documentos concierne
al control de una instalación de arco de soldadura o corte que
genera pertubaciones electromagnéticas.
De ahí que el problema que se plantea entonces
en el marco de la presente invención sea mejorar los dispositivos
de control remoto inalámbrico, de manera que se puedan obtener
transmisiones eficaces de informaciones y/u órdenes desde un
control remoto hacia un dispositivo de soldadura y, si es posible,
permitir verificar fácilmente que el dispositivo de soldadura ha
recibido correctamente dichas informaciones y/u órdenes enviadas por
el operario.
En otras palabras, la invención tiene como
objetivo proponer un equipo que comprende una instalación de trabajo
de arco y un dispositivo de control remoto inalámbrico que pueda
ignorar las perturbaciones electromagnéticas susceptibles de
estorbar en las transmisiones de informaciones y/u órdenes desde el
dispositivo de control remoto hacia el dispositivo de trabajo de
arco eléctrico, en particular un generador de corriente de soldadura
o de corte.
La solución que aporta la presente invención es,
por tanto, un equipo que comprende una instalación de trabajo de
arco y un dispositivo de control remoto inalámbrico, utilizable en
particular para controlar a distancia una instalación de trabajo de
arco eléctrico, según la reivindicación 1.
En efecto, el inventor de la presente invención
ha puesto de manifiesto que la frecuencia que debe utilizarse para
emitir y recibir informaciones en buenas condiciones, en un medio
electromagnéticamente perturbado, tiene una importancia primordial,
es decir, que la frecuencia de las informaciones emitidas o
recibidas debe estar comprendida entre 350 MHz y 600 MHz,
preferiblemente entre 380 MHz y 500 MHz.
Según el caso, el equipo según la invención
puede comprender una o varias de las características siguientes:
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de entrada de datos que permiten introducir al menos una
orden y/o una información que debe emitirse, preferiblemente los
medios de entrada de datos comprenden una o varias teclas de
activación digital.
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de captura de voz que permiten capturar o recoger al menos
una orden vocal y/o una información vocal que debe emitirse, que
comprende al menos un micrófono. De manera ventajosa, el micrófono
está equipado con un soporte o un medio de fijación, por ejemplo una
pinza, que permite su fijación en la ropa o en la máscara de
soldadura, es decir, en proximidad a la boca del operario.
- El dispositivo de control comprende medios de
reconocimiento de voz, por ejemplo una tarjeta electrónica que
integra un procesador de tratamiento de señal asociado a la lógica
programable destinada al reconocimiento de voz de órdenes vocales
emitidas, que permite reconocer al menos una orden vocal y/o una
información vocal capturada o recogida por los medios de captura de
voz, y medios de control de voz, por ejemplo otra tarjeta
electrónica o bien componentes integrados en la tarjeta electrónica
anterior, que actúan en respuesta a dichos medios de reconocimiento
de voz, que permiten interpretar y/o transformar al menos una orden
vocal y/o una información vocal en al menos una señal analógica o
digital susceptibles de emitirse en forma de dicha onda de radio
codificada de frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz. De
esta manera, las órdenes o informaciones emitidas vocalmente por el
operario se recogen por los medios de captura de voz y se transmiten
a continuación a los medios de reconocimiento de voz que cooperan
con los medios de control de voz con el fin de garantizar una
traducción de las órdenes o informaciones de tipo vocal en órdenes o
informaciones de tipo analógico o digital, que pueden transmitirse
en forma de onda de radio codificada de frecuencia según la
invención.
- Los medios de captura de voz están conectados
eléctricamente con dichos medios de reconocimiento de voz, a través
de medios de conexión eléctrica adecuados, tales como uno o varios
cables eléctricos o analógicos.
- Medios de memorización, por ejemplo
componentes electrónicos situados en las tarjetas anteriormente
mencionadas tales como memoria RAM o FLASH, que permiten almacenar,
temporal o permanentemente, al menos una orden y/o información, y/o
medios de selección que permiten seleccionar o recuperar al menos
una orden y/o información que debe emitirse, predefinida y/o
almacenada por los medios de memorización.
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de visualización de al menos una orden y/o información que
debe emitirse o emitida, preferiblemente una pantalla de
visualización, por ejemplo una pantalla de cristal líquido, de
diodos o analógica.
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de síntesis vocal que permiten transmitir, en forma vocal u
oral, al operario al menos una orden y/o información que debe
emitirse o emitida, preferiblemente la escucha por el operario de
esta orden o información se realiza mediante al menos un auricular o
al menos un mini altavoz, pudiendo integrarse en el casco/máscara
de soldadura o, dado el caso, fijarse directamente en o en
proximidad a la oreja o de un conducto auditivo del operario.
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de recepción de al menos una orden y/o información que
permiten recibir al menos una orden y/o información que tiene una
frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz y susceptible de
haberse transmitido por una instalación de trabajo de arco
eléctrico.
- El dispositivo de control comprende, además,
medios de comparación que permiten comparar al menos una orden y/o
información emitida por los medios de emisión con al menos una orden
y/o información recibida por los medios de recepción.
- Los medios de emisión permiten emitir al menos
una orden y/o información seleccionada, por ejemplo, entre una
intensidad de corriente, una velocidad de devanado de hilo, una
tensión, una referencia o un número de programa de trabajo de
arco.
De manera ventajosa, los medios de selección,
los medios de memorización, los medios de entrada de datos, los
medios de emisión, los medios de visualización, los medios de
recepción y los medios de comparación están insertados en el
interior y/o llevados por la carcasa.
Preferiblemente, el generador de corriente o la
fuente de hilo están conectados a una base que comprende unos
segundos medios de recepción de al menos una orden y/o información,
que permiten recibir al menos una orden y/o información que tiene
una frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz susceptible de
haberse transmitido a distancia por dicho dispositivo de control
remoto inalámbrico.
De manera ventajosa, la base comprende, además,
unos segundos medios de emisión de al menos una orden y/o
información, que permiten transmitir a distancia al menos una orden
y/o información que tiene una frecuencia comprendida entre 350 MHz
y 600 MHz a dicho dispositivo de control remoto inalámbrico.
Según otro aspecto, la invención se refiere
también al uso de un dispositivo de control remoto inalámbrico
según la reivindicación 11.
La invención se describirá ahora más
detalladamente con ayuda de las figuras adjuntas, que se
proporcionan a título ilustrativo pero no limitativo.
La figura 1 representa un dispositivo o elemento
de control 1 remoto inalámbrico de un equipo según la invención, es
decir, que no comprende conexión por hilos conductores.
El control 1 remoto inalámbrico está equipado
con un dispositivo emisor-receptor de informaciones
u órdenes; dichas informaciones u órdenes de control se envían en
forma de ondas de radio que tienen una frecuencia comprendida entre
350 MHz y 600 MHz, por ejemplo del orden de 400 MHz, a una (o
varias) unidad(es) de control o base 3, 3' de un equipo de
trabajo de arco eléctrico que comprende un dispositivo
emisor-receptor conectado a un soplete 4 de
soldadura, a un devanador 6 de hilo de soldadura y/o a un generador
5 de corriente según la invención.
El sistema puede funcionar en los dos sentidos,
es decir, que la unidad de control o base 3, 3' puede también
emitir informaciones hacia el elemento de control 1 remoto, por
ejemplo valores de soldadura o consignas, especialmente el valor de
la corriente, la tensión o la velocidad de avance del hilo, o un
número o una referencia de programa.
Al trabajar con informaciones emitidas en forma
de ondas de radio codificadas a frecuencias comprendidas entre 400
MHz y 600 MHz, y al validar las informaciones emitidas comparándolas
con las informaciones recibidas, se puede emitir y recibir de forma
segura e incluso en un medio electromagnéticamente perturbado u
hostil.
De manera ventajosa, para verificar si las
informaciones emitidas se han recibido bien en el generador 5,
resulta útil utilizar una conexión de radio protegida.
Cuando el emisor-receptor de la
base recibe una orden y/o una orden y/o una información procedente
del emisor-receptor del control remoto, se emite un
código que representa la información recibida por el
emisor-receptor de la base hacia el
emisor-receptor del control remoto.
Si este código se corresponde con la información
emitida, se emite entonces una orden de acuse de recibo hacia el
emisor-receptor de la base y la información inicial
se transmite entonces al generador.
A la inversa, si este código no se corresponde
con la información emitida, la información inicial se repite
entonces y se reinicia el procedimiento.
Debe observarse que este proceso de control es
un proceso interno a la conexión por radio.
En el caso de varios generadores 5 de corriente
utilizados al mismo tiempo, en un mismo sitio de soldadura, se
pueden utilizar, por un sistema de identificación de cada una de las
unidades de control 3, 3', los mismos dispositivos
emisores-receptores.
El control 1 remoto inalámbrico incluye un
emisor-receptor que emite órdenes, es decir,
modificaciones del estado del generador 5, hacia la base 3 ó 3'
asociada al generador 5 o al devanador 6, por ejemplo en el caso de
soldadura MIG ("metal inert gas"), que comprende o está
constituida en sí misma por un emisor-receptor.
El control 1 remoto inalámbrico está formado por
una carcasa 7 que comprende medios de control, es decir, botones 8
de accionamiento digital, eventualmente una pantalla 9 de tipo LCD
("Liquid Cristal Display", pantalla de cristal líquido) para
visualizar informaciones procedentes de la base o del control remoto
inalámbrico, un emisor-receptor que funciona a 433
MHz por ejemplo, eventualmente una pequeña antena 2 y una o varias
baterías recargables (no mostradas) por medios de recarga que
pueden situarse en el generador 5 o en otra parte.
La base 3 conectada al generador 5 comprende
principalmente un emisor-receptor de la misma
frecuencia que la del dispositivo de control 1 remoto. Recibe
órdenes procedentes del control 1 remoto inalámbrico y las trasmite
al generador 5. Puede también emitir informaciones hacia el control
1 remoto inalámbrico, tales como los valores de los parámetros de
soldadura o los números o referencias de programa, y, de manera
general, puede emitir informaciones sobre el estado del generador
5.
Una forma ventajosa y sencilla de realizar la
invención se resume esquemáticamente en la figura 2.
Para ello se parte de un control 1 remoto
clásico, es decir, con hilo conductor, del que se desmonta y retira
el hilo conductor.
A continuación, se incorpora en el control 1
remoto un emisor-receptor 12 que permite emitir y
recibir en la gama de frecuencias de radio según la invención, y un
sistema de baterías (no mostrado).
Por otro lado, se conecta una base 3 ó 3' que
incluye un segundo emisor-receptor de la misma
frecuencia que el emisor-receptor 12 en la toma o
conexión del generador 5 o del devanador 6 a la que estaba conectado
el otro extremo del hilo conductor asociado al control remoto
clásico con hilo conductor, es decir, a la toma o conexión situada
habitualmente en la cara delantera del generador 5 o del devanador 6
(en soldadura MIG).
Procediendo de esta manera, los
emisores-receptores 12, por una parte, y 3 ó 3', por
otra parte, son simplemente interfaces, y esto permite proponer el
control 1 remoto inalámbrico como opción. Por tanto, si por
cualquier motivo el cliente no lo desea, puede volver a un control
remoto clásico con hilo conductor.
Según otra forma de realización no representada,
los medios de captura de voz, tales como un micrófono conectado,
por ejemplo, por un cable o similar al dispositivo de control 1
remoto de la figura 2, permiten capturar o recoger al menos una
orden vocal y/o información vocal que debe emitirse. Por otro lado,
este dispositivo de control 1 remoto puede también conectarse al
operario mediante un casco o auriculares para permitir al operario
escuchar una información emitida por el generador 5, por ejemplo la
confirmación de la ejecución de una orden o la correcta recepción
de una orden o información por dicho generador.
Un equipo según la invención se adapta
particularmente al control remoto de una instalación de trabajo de
arco eléctrico que incluye un generador de corriente, un soplete de
trabajo de arco eléctrico y/o una fuente de hilo de soldadura
susceptible de emplearse en una operación de soldadura TIG (Tungsten
Inert Gas), MIG (Metal Inert Gas), MAG (Metal Active Gas), de
soldadura o de corte con plasma.
Claims (11)
1. Equipo que comprende:
- -
- una instalación de trabajo de arco eléctrico que incluye un generador (5) de corriente, un soplete (4) de trabajo de arco eléctrico y/o una fuente (6) de hilo de soldadura, y
- -
- un dispositivo de control (1) remoto inalámbrico que permite controlar a distancia dicha instalación de trabajo de arco eléctrico, dicho dispositivo de control (1) remoto inalámbrico comprendiendo una carcasa (7) y medios de emisión de al menos una orden y/o una información que permiten emitir al menos una orden y/o una información en forma de una onda de radio codificada que tiene una frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz, comprendiendo dicho dispositivo de control remoto además:
- -
- medios de captura de voz que permiten capturar o recoger al menos una orden vocal y/o información vocal que debe emitirse,
- -
- medios de reconocimiento de voz que permiten reconocer al menos una orden vocal y/o información vocal capturada o recogida por los medios de captura de voz, y
- -
- medios de control vocal, que actúan en respuesta a dichos medios de reconocimiento de voz, que permiten interpretar y/o transformar al menos una orden vocal y/o información vocal en al menos una señal analógica o digital susceptibles de emitirse en forma de dicha onda de radio codificada de frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz.
2. Equipo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la frecuencia del dispositivo de control
(1) remoto está comprendida entre 380 MHz y 500 MHz.
3. Equipo según una de las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizado porque el dispositivo de control (1) remoto
incluye, además, medios de entrada de datos que permiten introducir
al menos una orden y/o una información que debe emitirse,
preferiblemente los medios de entrada de datos incluyen una o varias
teclas (8) de accionamiento digital.
4. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque el dispositivo de control (1) remoto
incluye medios de captura de voz que comprenden al menos un
micrófono.
5. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque el dispositivo de control (1) remoto
incluye medios de memorización que permiten almacenar, temporal o
permanentemente, al menos una orden y/o una información, y/o medios
de selección que permiten seleccionar o recuperar al menos una orden
y/o una información que debe emitirse predefinida y/o almacenada
por los medios de memorización.
6. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque el dispositivo de control (1)
incluye, además, medios de visualización de al menos una orden y/o
una información que debe emitirse o emitida, preferiblemente una
pantalla (9) de visualización.
7. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque el dispositivo de control (1) remoto
incluye, además, medios de recepción de al menos una orden y/o una
información que permiten recibir al menos una orden y/o una
información que tiene una frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600
MHz y susceptible de haberse emitido a distancia por una
instalación de trabajo de arco eléctrico.
8. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque el dispositivo de control (1) remoto
incluye, además, medios de comparación que permiten comparar al
menos una orden y/o una información emitida por los medios de
emisión con al menos una orden y/o una información recibida por los
medios de recepción.
9. Equipo según una de las reivindicaciones 1 a
8, caracterizado porque los medios de emisión del dispositivo
de control (1) permiten emitir al menos una orden y/o una
información seleccionada entre una intensidad de corriente, una
velocidad de devanado de hilo, una referencia o un número de
programa de trabajo de arco.
10. Equipo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el generador (5) de corriente o la
fuente (6) de hilo de soldadura está conectado a una base (3, 3')
que comprende unos segundos medios de recepción de al menos una
orden y/o una información que permiten recibir al menos una orden
y/o una información que tiene una frecuencia comprendida entre 350
MHz y 600 MHz susceptible de haberse emitido a distancia por dicho
dispositivo de control (1) remoto inalámbrico, preferiblemente la
base (3, 3') comprende, además, unos segundos medios de emisión de
al menos una orden y/o una información que permiten transmitir a
distancia al menos una orden y/o una información que tiene una
frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz a dicho dispositivo
de control (1) remoto inalámbrico.
11. Uso de un dispositivo de control (1) remoto
inalámbrico que comprende una carcasa (7) y medios de emisión de al
menos una orden y/o una información que permiten emitir al menos una
orden y/o una información en forma de una onda de radio codificada
que tiene una frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz, y que
comprende ademas:
- -
- medios de captura de voz que permiten capturar o recoger al menos una orden vocal y/o información vocal que debe emitirse,
- -
- medios de reconocimiento de voz que permiten reconocer al menos una orden vocal y/o información vocal capturada o recogida por los medios de captura de voz, y
- -
- medios de control vocal, que actúan en respuesta a dichos medios de reconocimiento de voz, que permiten interpretar y/o transformar al menos una orden vocal y/o información vocal en al menos una señal analógica o digital susceptibles de emitirse en forma de dicha onda de radio codificada de frecuencia comprendida entre 350 MHz y 600 MHz.
para controlar a distancia una instalación de
trabajo de arco eléctrico que incluye un generador (5) de corriente,
un soplete (4) de trabajo de arco eléctrico y/o una fuente (6) de
hilo de soldadura.
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