WO2000044523A1 - Schweissbrenner und zugehörige schweissanlage sowie verfahren zur gegenseitigen anpassung - Google Patents

Schweissbrenner und zugehörige schweissanlage sowie verfahren zur gegenseitigen anpassung Download PDF

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  • a wire feed device 11 as is customary for MIG / MAG welding, can also be controlled via the control device 4, a welding wire 13 being fed from a supply drum 14 into the area of the welding torch 10 via a supply line 12.
  • the current for establishing an arc 15 between the welding wire 13 and a workpiece 16 is fed via a supply line 17 from the power section 3 of the current source 2 to the welding torch 10 or the welding wire 13.
  • the welding torch 10 has an input device 22 and / or a display device 23. Via the input device 22 or via the display device 23, the user can read the set welding parameters via the display device 23 before the execution of a welding process or influence the individual welding parameters via the input device 22, which is formed, for example, by individual buttons or the like or change, whereby an optimal adaptation of the parameters to the intended welding process can be carried out via the welding torch 10.
  • the user can use the input device 22 during the welding operation
  • All this data or information is permanently stored in the active memory element 39 or in the transponder 41 and can be read out via a reading device 42 assigned to the transponder 41, in particular in the manner of a reading coil 43.
  • the reading coil 43 of the reading device 42 sends out an alternating electromagnetic field, which is received by the transmitting and / or receiving unit, which operates as a battery, in the manner of the transponder 41.
  • the electrical voltage induced in the transponder 41 serves to supply the electrical components of the transponder 41, whereupon the respective data or information can be transmitted and can be received by the reading device 42.
  • the data received by the reading device 42 via the welding torch 10 or via the hose package 24 can then be transmitted to the control device 4 via at least one data line 44 for further processing and evaluation.
  • the reading device 42 is arranged in the area of the coupling part provided for connection to the hose package 24 on the welding device 1 or on the industrial welding unit.
  • a specific resistance value can define an abundance of individual parameters with a multiplicity of individual values, provided that these are stored in the form of a data record in a memory device 47 assigned to the control device 4.
  • the ohmic resistor 45 or another passive component 38 thus represents an identifier for which a large amount of information or data can be defined and called up.
  • An electrical supply line and an electrical return line are preferably assigned to the resistor 45 or each individual electrical resistor 45, so that each electrical resistor 45 arranged on the welding torch side can be selectively detected by the current source 2 or the control device 4 assigned to it and thereby to the respective one Properties or data of the welding torch 10 and / or the hose package 24 can be drawn.
  • Each electrical resistor 45 can thus be connected to a supply for electrical energy on the welding current source side and to a return line on the welding current source side if the welding torch 10 or the hose package 24 is connected to the welding current source 2 or to the welding device 1.
  • a closed circuit with the control device 4 of the current source 2 is preferably established via the resistor 45 assigned to the welding torch 10 or the coupling part on the welding torch side, the control device 4 serving as a voltage source for the resistor 45.
  • These different identifiers realized by passive components 38 can therefore have a number of parameters, such as, for. B. the diameter of the contact socket used, the wire cross-section, the electrical welding torch resistance, the lead length and the like. Specify. On the basis of the torch data recorded in this way, the control device 4 can automatically adapt or correct the welding process settings.
  • FIG. 5 shows an industrial production device 48, in particular a welding robot 49, which has a welding torch or hose package detection in the area of the welding torch 10.
  • Hose package 24 or the welding torch 10 in the storage device 47 of the control device 4 - characteristic values for controlling a cooling device 51 for the welding torch 10 or for the hose package 24 can be specified.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Schweißbrenner zur Verbindung mit einer Stromquelle bzw. einem Schweißgerät (1), wobei der Schweißbrenner (10) über ein Schlauchpaket (24) mit der Stromquelle oder dem Schweißgerät (1) verbindbar ist und in dem Schlauchpaket (24) Leitungen (28, 29), wie beispielsweise ein Schweißstromkabel, eine Drahtführungsleitung (30), eine Gasleitung und zumindest eine Steuerleitung (32) angeordnet sind und der Schweißbrenner (10) Mittel zur Detektion der Schweißbrennerart durch die Stromquelle bzw. das Schweißgerät (1) aufweist. Dem Schweißbrenner (10) und/oder dem Schlauchpaket (24) ist zumindest ein aktives Bauelement (38) oder passives Bauteil, wie beispielsweise zumindest ein mit einer elektrischen oder optischen Abtastvorrichtung in Wirkverbindung versetzbares, mechanisches Kennzeichnungsteil oder eine maschinenlesbare oder in Klartext abgefaßte Kennung zugeordnet, welches bzw. welche Informationen über die Eigenschaften und/oder die Konfiguration des Schweißbrenners (10) und/oder des Schlauchpaketes (24) enthält oder zur Verfügung stellt.

Description

Schweißbrenner und zugehörige Schweißanlage sowie Verfahren zur gegenseitigen Anpassung
Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner zur Verbindung mit einer Stromquelle bzw. einem Schweißgerät und eine Schweißanlage mit einem über ein Schlauchpaket an eine Stromquelle oder an ein Schweißgerät anschließbaren Schweißbrenner sowie ein Verfahren zur Anpassung eines Schweißgerätes oder eines industriellen Schweißaggregates bzw. einer zugeordneten Steuervorrichtung an einen zur Verwendung vor- gesehenen Schweißbrenner, wie dies in den Ansprüchen 1, 18 und 22 beschrieben ist.
Aus der EP 0 854 006 AI ist ein Elektroschweißgerät, insbesondere ein Schutzgasschweißgerät mit einem an die Versorgungs- und/oder Steuereinheit angeschlossenen Schweißwerkzeug bzw. Schweißbrenner bekannt. Der Schweißbrenner ist dabei wie an sich bekannt mittels einem Leitungssystem und Steckverbindungen, insbesondere mittels einem Schlauchpaket an die Versorgungs- und/oder Steuereinheit ankuppelbar und auch wieder abkuppelbar. Das Elektroschweißgerät weist dabei einen schweiß- brennerseitig angeordneten, elektrischen Widerstand als Mittel zum Detektieren der Art bzw. Type des angeschlossenen Schweißbrenners auf. Nachteilig ist dabei, daß das aus dem ohmschen Widerstand gewonnene elektrische Signal lediglich die Art des angeschlossenen Schweißbrenners repräsentiert und schweißprozeßrelevante Parameter unberücksichtigt bleiben und daher in vielen Fällen keine zufriedenstellenden Schweißergebnisse erzielbar sind.
Bei Schweißgeräten bzw. Schweißanlagen ist es auch bekannt, für den Anschluß eines Schweißbrenners an die Stromquelle bzw. an das Schweißaggregat die erforderlichen Verbindungen durch korrespondierende Kupplungsvorrichtungen zu schaffen. Üblicherweise wird beim Anschluß des Schweißbrenners an die entsprechende Stromquelle der Schweißstromanschluß, der Schweißdrahtübergang und die Schutzgasüber- leitung sowie die Verbindung der einzelnen Steuerleitungen zur Beeinflussung des Schweißprozesses geschaffen. Gegebenenfalls werden hierbei auch die Wasservor- und rücklaufleitungen, die Versorgungsleitungen für die Drahtfördervorrichtungen im Schweißbrennerbereich und Steuerleitungen für diverse Bedien- und Anzeigeeinheiten gekoppelt. Zur Unterscheidung der diversen Brennertypen sind unterschiedlich ausge- führte Kupplungsteile oder umsteckbare Verbindungsbrücken im Anschlußstecker des Schweißbrenners vorgesehen. Nachteilig ist dabei, daß die richtige Geräteeinstellung vom Bedienungspersonal abhängig ist und bei Wahl der falschen Brennertype die Gefahr einer Zerstörung der Schweißbrennerkomponenten und der Schweißgerätekomponenten sowie der Werkstücke besteht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, mit welchem die Anpassung der Schweißbrenner an die jeweiligen Schweißstromquellen vereinfacht wird und mit welchem mögliche Fehlerquellen weitgehendst ausgeschlossen werden.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft ist dabei, daß ein Großteil der Einstellarbeiten bei einem Typentausch oder einem Austausch des Schweißbrenners bzw. des Verbindungsschlauchpaketes erübrigt ist. Insbesondere können manuell anzupassende Kühlkreiskodierungen oder Softwareeinstellungen in der Schweißstromquelle in Abhängigkeit von gas- oder wassergekühlten Schweißbrennern entfallen. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß für einen Anschluß oder Tausch des Schweißbrenners bzw. des Schlauchpaketes keinerlei Fachkenntnisse erforderlich sind. Es ist aber auch keine besondere Erfahrung des Bedien- bzw. Servicepersonals für die optimale Geräteeinstellung in Abhängigkeit des verwendeten Schlauchpaketes bzw. des eingesetzten Schweißbrenners erforderlich. Insbesondere sind Einstellarbeiten für eine eventuelle Kühlvorrichtung des Schweißbrenners betreffend beispielsweise die Art der Kühlung, die erforderliche Kühlleistung oder das Kühlmedium erübrigt. Weiters kann durch die automatische Übermittlung der Werte zu einzelnen Parametern des Schweißbrenners bzw. des Schlauchpaketes an die Stromquelle oder an das Schweißgerät bzw. an die entsprechende Steuervorrichtung eine automatische Korrektur des vom Schlauchpaket- widerstand und vom Schweißstrom abhängigen Spannungsabfalls durchgeführt werden. Insbesondere kann dadurch die Lichtbogenlänge bzw. die Pulsspannung in Abhängigkeit des Spannungsabfalls im Schlauchpaket korrigiert werden. Ebenso kann ein Abgleich einer zusätzlichen Drahtfördervorrichtung, sogenannter Push-Pull-Motoren, im Bereich des Schweißbrenners entfallen, da deren Kennwerte im aktiven bzw. passiven Bauelement dauerhaft hinterlegt werden können. Nachdem die einen Schweißprozeß wesentlich beeinflussenden Eigenschaften bzw. technischen Daten des Verbindungsschlauchpaketes zwischen dem Schweißbrenner und der Stromquelle nunmehr ebenso berücksichtigt werden können, sind stets optimale Schweißergebnisse erzielbar. Insbesondere kann eine automatische Anpassung der Schweißstrom- und/oder Schweißspannungswerte an die Eigenschaften bzw. Istwerte des Schlauchpaketes bevorzugt vollautomatisch von der Schweißstromquelle vorgenommen werden. Wichtige Schlauchpaketeigenschaften sind z.B. durch die Schlauchpaketlänge, durch den Quer- schnitt und/oder durch den spezifischen Widerstand der Schweißstromleitung im Schlauchpaket und/oder durch die maximale Belastbarkeit definiert, welche Eigenschaften bei entsprechender Berücksichtigung bei der Zusammensetzung der bereitzustellenden Schweißenergie die Erzielung langfristig qualitativ hochwertiger Schweißer- gebnisse unterstützen.
Vorteilhaft sind dabei auch die Ausführungsformen nach Anspruch 2, da dadurch entweder anhand der Beschaffenheit des Bauelementes oder anhand der vom Bauelement gespeicherte Daten eindeutig auf die Konfiguration und die technischen Daten des Schweißbrenners bzw. des Verbindungsschlauchpaketes Rückschluß gezogen werden kann.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsvariante gemäß Anspruch 3, da dadurch eine Vielzahl von Informationen, insbesondere auch Detailinformationen hinterlegt werden kann und diese Informationen jederzeit überaus zuverlässig wieder abgerufen werden können.
Nach einer anderen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 4 wird eine zuverlässige Bereitstellung von Daten bzw. einer Kennung erreicht, da eine draht- bzw. kontaktlose Datenübertragungsstrecke aufgebaut werden kann, die Übertragungsprobleme in Folge von Kontaktierungsmängeln, beispielsweise verursacht durch Oxidationen oder Abnutzungen der Kontaktstellen, zur Gänze ausschließt. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß eine Vielzahl von unverwechselbaren Kennungen bzw. Codes zur Verfügung steht, welche die entsprechende Brennertype bzw. Schlauchpakettype ein- deutig identifizieren können. Darüber hinaus kann das Bauelement besonders klein ausgeführt und im Anschlußstecker des Schlauchpaketes integriert werden und erfordert dabei keinerlei Wartungsarbeiten. Ebenso kann durch einen im Anschlußbereich des Schlauchpaketes angeordneten Transponder der Übertragungsweg zu einer zugehörigen Leseeinheit relativ gering gehalten und ein funktionssicheres, robustes System geschaffen werden, das keine besonderen Vorsichts- bzw. Handhabungsmaßnahmen erfordert.
Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform nach Anspruch 5, da dadurch in einfacher Art und Weise mit relativ geringem Aufwand und niedrigen Kosten eine zuver- lässige Erkennung der an ein Schweißgerät bzw. an ein industrielles Schweißaggregat anschließbaren Brennertypen bzw. Schlauchpaketarten ermöglicht ist. Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 6, da dadurch eine weitgehend automatisierte Eingabe und Verarbeitung der den Schweißbrenner und/oder das Schlauchpaket charakterisierenden Kennung ermöglicht ist.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist von Vorteil, daß große Datenmengen mit hoher Zuverlässigkeit in relativ kurzer Zeit von der digitalen Steuervorrichtung ausgelesen werden können.
Eine in vorteilhafter Art und Weise einfach durchzuführende Anpassung der Betriebs- mittel und/oder elektrische Energie zur Verfügung stellenden Komponenten einer Schweißvorrichtung an den vorgesehenen Schweißbrenner bzw. an das vorgesehene Schlauchpaket ist durch die Ausbildung gemäß Anspruch 8 ermöglicht.
Durch die möglichen Detailausführungen nach Anspruch 9 stehen eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung, die bei entsprechender Berücksichtigung eine deutliche Verbesserung des Schweißsystems bewirken können.
Gemäß der vorteilhaften Ausbildung nach Anspruch 10 kann der jeweilige Schweißbrenner und/oder das jeweilige Schlauchpaket anhand einer von der Steuervorrichtung selbsttätig erfaßbaren Kennung identifiziert werden.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 11 oder 12, da dadurch die Eigenschaften des Kühlsystems automatisch an die Erfordernisse bzw. Gegebenheiten angepaßt werden können.
Von Vorteil ist auch eine Ausführung nach Anspruch 13, da dadurch eine optimale Drahtförderung ohne nennenswerte Totzeiten erzielt wird und die zahlreichen Kennwerte einer Drahtfördervorrichtung in vorteilhafter Art und Weise im Speicherelement hinterlegt werden können.
Gemäß Anspruch 14 sind die erfindungsgemäßen Vorteile in einem breiten Einsatzspektrum verfügbar.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 15, da dadurch die Informations- bzw. Datenübertragungswege kurz gehalten werden können und zusätzliche Leitungen im Schlauchpaket erübrigt sind. Von Vorteil ist dabei die Ausführung nach Anspruch 16, da dadurch das Bauelement bzw. Speicherelement und die zugehörige Abfrage- bzw. Lesevorrichtung unmittelbar benachbart zueinander angeordnet werden können.
Die Ausbildungen gemäß Anspruch 17 ermöglichen in Abhängigkeit der jeweiligen Umfeldbedingungen die Wahl der am besten geeigneten Übertragungsart.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch eigenständig durch die Merkmale des Anspruches 18 gelöst.
Die sich aus der Merkmalskombination dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, daß der Schweißanlage unmittelbar nach dem Anschluß des Verbindungsschlauchpaketes eine Reihe von Informationen bzw. Daten über den Schweißbrenner und/oder über das Verbindungsschlauchpaket zur Verfügung stehen und anhand dieser Informa- tionen über den Aufbau, die Konfiguration und die technischen Parameter die Schweißanlage automatisch entsprechende Korrektur-, Überwachungs-, Steuer- oder Anpassungsfunktionen ausführen kann.
Vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung nach Anspruch 19, da gemäß den übergebenen Informationen eine automatische Anpassung all dieser Komponenten, vor allem der Kühlvorrichtung erfolgen kann.
Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 20, da dadurch ein rascher Austausch des Schweißbrenners bzw. des Schlauchpaketes gegebenenfalls ohne die Verwendung von Hilfswerkzeugen erfolgen kann.
Die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 21 ermöglicht die Erfassung der im Schweißbrenner oder im Kupplungsteil des Verbindungsschlauchpaketes hinterlegten Informationen unmittelbar nach der Verbindung der Kupplungsteile der Kupplungsvor- richtung.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber unabhängig davon auch durch ein Verfahren gemäß den in Anspruch 22 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die sich aus den Merkmalskombinationen dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen darin, daß manuelle Anpassungs- bzw. Korrekturtätigkeiten erübrigt werden und ein Betrieb des Schweißgerätes bzw. Schweißaggregates mit nicht aufeinander abge- stimmten oder unpassenden Komponenten nahezu ausgeschlossen werden kann. Dadurch werden aber auch Ausfälle des Systems minimiert und die Produktivität und Qualität kann langfristig auf hohem Niveau gehalten werden.
Weiters ist eine Vorgangsweise gemäß den im Anspruch 23 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da automatisch eine Überprüfung der peripheren Komponenten des Schweißaggregates bzw. des Schweißgerätes erfolgt und dadurch der jeweilige Brenner automatisch erkannt wird und die entsprechenden Maßnahmen automatisch eingeleitet bzw. getroffen werden können.
Eine weitere vorteilhafte Vorgangsweise ist im Anspruch 24 beschrieben, wodurch einerseits eine optimale Abstimmung der peripheren Komponenten mit dem Schweißgerät bzw. mit dem industriellen Schweißaggregat erfolgt und andererseits optimale Ergebnisse durch die Bekanntgabe der günstigsten Arbeitspunkte erzielt werden können.
Durch die vorteilhafte Verfahrensvariante gemäß Anspruch 25 kann die zu übertragende Datenmenge wesentlich verringert und der Abfragevorgang vereinfacht werden.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläuter.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Aufbau eines Schweißgerätes in vereinfachter, schematischer Darstel- lung;
Fig. 2 einen zur weitgehend automatisierten Erfassung der Kennwerte bzw. der
Type ausgebildeten Schweißbrenner in Verbindung mit einem entsprechenden Schlauchpaket zu einem Schweißgerät in stark vereinfachter, schema- tischer Darstellung;
Fig. 3 eine andere Ausführungsform zur Schlauchpaket- bzw. Schweißbrennererkennung in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform zur Erkennung von Schlauchpaket- bzw. Schweißbrennerdaten im Bereich der Verbindungsschnittstelle zwischen dem Schweißaggregat und dem Schlauchpaket in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 einen industriellen Fertigungsautomaten mit den Mitteln zur automatisierten Erfassung von Schweißbrenner- bzw. Schlauchpaketdaten in stark ver- einfachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombi- nationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Schweißverfahren, wie z.B. MIG/ MAG-Schweißen bzw. WIG-Schweißen, gezeigt.
Das Schweißgerät 1 umfaßt eine Stromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, eine Steuervorrichtung 4 und ein dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordnetes Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbe- sondere ein Schutzgas, wie beispielsweise CO , Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 auch noch ein Drahtvorschubgerät 11, wie für das MIG/MAG- Schweißen üblich, angesteuert werden, wobei über eine Versor- gungsleitung 12 ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Der Strom zum Aufbau eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Versorgungsleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Stromquelle 2 dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt.
Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 18 der Schweißbrenner 10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 19 mit einem Wasserbe- hälter 20 verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 18 von der Steuervorrichtung 4 gestartet wird und somit eine Kühlung des Schweißbrenners 10 bzw. des Schweißdrahtes 13 erreicht wird.
Weiters weist das Schweißgerät 1 eine Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 21 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 eingestellt werden können. Dabei werden die über die Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung 21 eingestellten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten des Schweiß- gerätes 1 angesteuert.
Weiters weist der Schweißbrenner 10 eine Eingabevorrichtung 22 und/oder eine Anzeigevorrichtung 23 auf. Über die Eingabevorrichtung 22 bzw. über die Anzeigevorrichtung 23 kann der Benutzer vor der Ausführung eines Schweißprozesses die einge- stellten Schweißparameter über die Anzeigevorrichtung 23 ablesen bzw. die einzelnen Schweißparameter über die Eingabevorrichtung 22, die beispielsweise durch einzelne Taster oder dgl. gebildet ist, beeinflussen bzw. verändern, wodurch eine optimale Anpassung der Parameter an den vorgesehenen Schweißprozeß über den Schweißbrenner 10 durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, daß der Benutzer während der Schweißtätigkeit über die Eingabevorrichtung 22 die eingestellten
Schweißparameter ändern kann, sodaß jederzeit eine optimale Anpassung des Schweißprozesses erzielt werden kann.
Selbstverständlich ist es möglich, daß abweichend vom dargestellten Ausführungs- beispiel die einzelnen Leitungen zwischen den verschiedenen Komponenten des
Schweißgerätes 1 und dem Schweißbrenner 10 zu einer gemeinsamen Einheit zusammengefaßt sind und gegebenenfalls kuppelbar mit dem Schweißgerät 1 und/oder mit dem Schweißbrenner 10 verbunden sind. Zudem ist es möglich, daß die einzelnen Komponenten des Schweißgerätes 1, insbesondere das Drahtvorschubgerät 11 und die Stromquelle 2, mit den weiteren Komponenten des Schweißgerätes 1 zu einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt sind.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist dabei nicht auf das in Fig. 1 dargestellte Schweißgerät 1 für den Einsatz in Klein- und Mittelbetrieben bzw. auf den "Do it yourself'-Bereich beschränkt. Ebenso ist die erfindungsgemäße Ausbildung bei industriellen Schweißeinrichtungen für hohe Produktionsleistungen bei hohen Qualitätsanforderungen, insbesondere bei Roboterschweißanlagen, einsetzbar. In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schweißbrenners 10 bzw. eine erfindungsgemäß ausgebildete Schweißanlage mit einem daran angeschlossenen Schlauchpaket 24 zur Verbindung mit dem Schweißgerät 1 bzw. zur Verbindung mit einer entfernt angeordneten Schweißstromquelle, welcher eine entsprechende Steuervorrichtung 4 zugeordnet ist, in vergrößertem Maßstab stark vereinfacht dargestellt.
Das Schlauchpaket 24 ist dabei zumindest im vom Schweißbrenner 10 abgewandten Endbereich über eine Kupplungsvorrichtung 25 mit dem Schweißgerät 1 über dessen Verbindungsschnittstelle 26 verbindbar.
Gegebenenfalls kann auch eine Kupplungsvorrichtung 27 zur lösbaren Verbindung zwischen dem Schlauchpaket 24 und dem Schweißbrenner 10 vorgesehen sein.
Im Schlauchpaket 24 sind dabei mehrere Leitungen 28, 29 angeordnet und zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Die Leitungen 28, 29 des Schlauchpaketes 24 dienen zur Übertragung von Betriebsmitteln und/oder zur Übermittlung von Betriebszuständen. Das Schlauchpaket 24 umfaßt dabei zumindest die Versorgungsleitung 17 für den Schweißstrom, eine Drahtführungsleitung 30 für den Schweißdraht 13 und eine Gasleitung.
Je nach Ausführung des Schweißgerätes 1, bzw. bevorzugt bei einer industriellen Schweißvorrichtung, können im Schlauchpaket 24 bzw. in zumindest einem weiteren Schlauchpaket 24 zusätzliche Leitungen 28, 29, wie z.B. Kühlmittelvorlauf- und/oder Kühlmittelrücklaufleitungen 31, zur Bildung des Kühlkreislaufes 18 angeordnet sein. Weiters kann zumindest eines der Schlauchpakete 24 zumindest eine Steuerleitung 32 zur Übertragung von Schweißprozeßdaten und/oder von Steuer- und/oder Einstelldaten umfassen.
Die bevorzugt mehrere Einzelleitungen aufweisende Steuerleitung 32 dient dabei ins- besondere zur Übertragung von Steuerinformationen vom Schweißbrenner 10 zur
Steuervorrichtung 4 des Schweißgerätes 1 bzw. des industriellen Schweißaggregates. Ebenso können die Informationen bzw. Daten vom Schweißgerät 1 bzw. Schweißaggregat zum Schweißbrenner 10 übertragen werden.
Insbesondere bei einem manuell geführten Schweißbrenner 10 dienen die Steuerleitungen 32 im Schlauchpaket 24 auch zur Weiterleitung der vom Bediener über ein Schaltmittel 33, insbesondere über einen Taster gegebenen Steuerbefehle. Überwiegend bei industriellen Schweißaggregaten bilden mehrere Steuerleitungen ein Bussystem 34 zur Übertragung von Daten zwischen dem Schweißbrenner 10 und dem Schweißgerät 1 bzw. der industriellen Schweißvorrichtung. Das Bussystem 34 kann dabei durch übliche, in der Schweißtechnik bewährte, Feldbussysteme 35 gebildet sein.
Das Feldbussystem 35 kann dabei auch zur Übertragung der Daten zwischen der Eingabevorrichtung 22 und/oder der Anzeigevorrichtung 23 am Schweißbrenner 10 und der Steuervorrichtung 4 des Schweißgerätes 1 bzw. des industriellen Schweißaggrega- tes dienen.
Unabhängig davon ist dem Schweißbrenner 10 bzw. dem daran anschließenden Schlauchpaket 24 ein aktives und/oder passives Bauelement 38 mit Informationen bzw. Daten zugeordnet.
Das Bauelement 38 ist dabei zur Definition der Konstruktion und/oder des Aufbaus des Schweißbrenners 10 bzw. des Schlauchpaketes 24 ausgebildet und kann durch beliebige aktive und/oder passive Speicherelemente 39 gebildet sein. So ist es z.B. möglich, das Bauelement 38 bzw. Speicherelement 39 durch mechanische Kennzeichnungs- teile, wie z.B. gelochte oder vertiefte Elemente, zu bilden, welche mittels optischer oder mechanischer Abtastvorrichtungen abfragbar sind.
Ebenso können die Bauelemente 38 bzw. Speicherelemente 39 für die Informationen über den Schweißbrenner 10 bzw. über das Schlauchpaket 24 durch zumindest einen elektrischen Widerstand oder durch eine Widerstandsanordnung mit mehreren, bevorzugt einstellbaren, ohmschen Widerständen gebildet sein, welche über die jeweiligen Einstellungen die Eigenschaften bzw. das Verhalten des Schweißbrenners 10 und/oder des Schlauchpaketes 24 repräsentieren. Darüber hinaus kann das den Schweißbrenner 10 und/oder das Schlauchpaket 24 charakterisierende Bauelement 38 bzw. Speicherele- ment 39 durch eine Mehrzahl von Schaltkontakten, insbesondere in Art eines DIP- Switch, gebildet sein.
Die Hinterlegung der den Schweißbrenner 10 und/oder das Schlauchpaket 24 beschreibenden Daten im Speicherelement 39 bzw. die demgemäße Einstellung des Bauelemen- tes 38 wird bevorzugt vom Hersteller vorgenommen. Eine Veränderung der werksseitig vorgenommenen Einstellungen ist bevorzugt nicht möglich. Weitere passive Bauelemente 38 bzw. Speicherelemente 39 sind in Form von unterschiedlichen Vorsprüngen an der Kupplungsvorrichtung 25 zum Schweißgerät 1 bzw. zum Schweißaggregat realisierbar, welche mit entsprechenden Schaltkontakten zusammenwirken können. Entsprechend der Anordnung bzw. Stellung dieser Vorsprünge können dann bestimmte Erkennungsmerkmale definiert werden, welchen bestimmte Informationen zugeordnet sind. Diese Vorsprünge im Bereich der Kupplungsvorrichtung 25 zwischen dem Schlauchpaket 24 und dem Schweißgerät 1 können dann mit einem Kontaktblock bzw. mit mehreren Schaltvorrichtungen zusammenwirken, die in Abhängigkeit der Vorsprünge verstellt werden und somit die entsprechenden Informationen über den Schweißbrenner 10 bzw. über das Schlauchpaket 24 dem Schweißgerät 1 zur Verfügung stehen.
Als aktives Bauelement 38 bzw. Speicherelement 39 sind dabei integrierte Schaltkreise, insbesondere Speicherbausteine 40 denkbar, die - sofern der Speicherbaustein 40 im Schweißbrenner 10 angeordnet ist - über die Steuerleitungen 32 bzw. über das Feldbussystem 35 mit der Steuervorrichtung 4 verbunden sind. Die Steuervorrichtung 4 ist dann zum Auslesen der in den Speicherbausteinen 40 hinterlegten Daten ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich zu den elekrischen Steuerleitungen 32 ist es auch möglich, im Schlauchpaket 24 optische Steuerleitungen 32, insbesondere in Form von Lichtwellenleitern, zur Übertragung von optischen Signalen vorzusehen. Vorteilhaft ist dabei vor allem die hohe Störsicherheit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen.
Ebenso ist es möglich, die zuvor erläuterten Speicherelemente 39 im Bereich des vom Schweißbrenner 10 abgewandten Endbereiches des Schlauchpaketes 24 anzuordnen und direkt im Bereich der Verbindungsschnittstelle 26 zum Schweißgerät 1 eine Kontaktverbindung mit der Steuervorrichtung 4 zu bilden.
Die Steuervorrichtung 4 bzw. eine übergeordnete Fertigungseinrichtung eines industriellen Schweißaggregates übernimmt dann die Auswertung und weitere Verarbeitung der in den aktiven und/oder passiven Bau- bzw. Speicherelementen 38, 39 enthaltenen Daten bzw. der durch diese Elemente festgelegten Informationen über das Schlauchpaket 24 bzw. über den Schweißbrenner 10.
Zudem ist es in vorteilhafter Art und Weise möglich, am Schweißbrenner 10 und/oder am Schlauchpaket 24 eine maschinenlesbare Kennung, z.B. in Art von Bar-Codes, vor- zusehen. Diese maschinenlesbare Kennung ist dabei für die weitere Verarbeitung über eine geeignete Lesevorrichtung, z.B in Art einer Scannvorrichtung, der Steuervorrichtung 4 zuführbar.
Darüber hinaus kann eine derartige Kennung aber auch als Klartext, z.B. in Form von Zahlen und/oder Buchstaben, abgefaßt und auf dem Schweißbrenner 10 oder dem Schlauchpaket 24 angebracht sein. Diese von einem Anwender bzw. vom Servicepersonal lesbare Kennung betreffend den Brenner 10 bzw. das Schlauchpaket 24 ist dann bei der Erstinbetriebnahme oder nach einem Austausch genannter Komponenten über die Eingabevorrichtung 22 am Schweißbrenner 10 oder am Schweißgerät 1 der Steuervorrichtung 4 zuführbar und von der Steuervorrichtung 4 zur Anpassung der schweiß- prozeßtechnischen Einstellungen verwertet. Diese manuelle Konfiguration ist bevorzugt dauerhaft hinterlegbar und ist daher nur bei der Erstinbetriebnahme oder einem Tausch des Schweißbrenners 10 und/oder des Schlauchpaketes 24 erforderlich.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform zur automatisierten Erkennung eines an eine Stromquelle 2 bzw. an ein industrielles Schweißaggregat anschließbaren Schweißbrenners 10 bzw. Verbindungsschlauchpaketes 24 gezeigt.
Dabei ist im Bereich der Verbindungsschnittstelle 26 zwischen dem Schlauchpaket 24 und der Stromquelle 2 bzw. dem Schweißgerät 1 oder einem industriellen Schweißaggregat dem Schlauchpaket 24 ein aktives Bauelement 38 zugeordnet oder in diesem integriert. Das aktive Bauelement 38 bzw. Speicherelement 39 ist hierbei durch einen Transponder 41 gebildet, der den schlauchpaketseitigen Kupplungsteilen der Kup- plungsvorrichtung 25 zugeordnet ist. Insbesondere ist zumindest ein Transponder 41 im schlauchpaketseitigen Kupplungsteil des Schlauchpaketes 24 integriert bzw. in diesen Kupplungsteil einschiebbar.
Der Transponder 41 oder die sonstigen Speicherelemente 38 haben dabei beispiels- weise Informationen bzw. Daten über die Brennerlänge, über den Kabelquerschnitt der Versorgungsleitung 17 für den Schweißstrom, über eine gegebenenfalls vorhandene Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung, über die Leistungsgrenzen, insbesondere über die maximale Stromstärke, über eine Einschaltdauer, über eine gegebenenfalls vorhandene Sensorik im Bereich des Brenners, über die Softwareversion, über die Anschluß- art, über die Art der Kühlung, insbesondere über Gas- oder Wasserkühlung, über den korrespondierenden Anschlußblock am Schweißgerät bzw. am Schweißaggregat, über einen eventuellen Rohrbogen am Schweißbrenner 10, über die Kontaktbuchse oder Gasdüse und/oder über zusätzliche Drahtfördervorrichtungen im Bereich des Schweißbrenners 10 hinterlegt. All diese Daten bzw. Informationen sind im aktiven Speicherelement 39 bzw. im Transponder 41 dauerhaft gespeichert und über eine dem Transponder 41 zugeordnete Lesevorrichtung 42, insbesondere in Art einer Lesespule 43 auslesbar. Hierfür sendet die Lesespule 43 der Lesevorrichtung 42 ein elektromagnetisches Wechselfeld aus, welches von der als batterielos arbeitenden Sende- und/oder Empfangseinheit in Art des Transponder s 41 empfangen wird. Die im Transponder 41 induzierte elektrische Spannung dient zur Versorgung der elektrischen Komponenten des Transponders 41, woraufhin die jeweiligen Daten bzw. Informationen ausgesendet werden können und von der Lesevorrichtung 42 empfangbar sind. Die von der Lesevorrichtung 42 empfangenen Daten über den Schweißbrenner 10 bzw. über das Schlauchpaket 24 sind dann über zumindest eine Datenleitung 44 an die Steuervorrichtung 4 zur weiteren Verarbeitung und Auswertung übertragbar. Die Lesevorrichtung 42 ist im Bereich des zur Verbindung mit dem Schlauchpaket 24 vorgesehenen Kupplungsteils am Schweißgerät 1 bzw. am industriellen Schweißaggregat angeordnet.
Die Kupplungsvorrichtung 25 ist dabei durch eine Steck- und/oder Schraubkupplung gebildet, die einen dem Schweißgerät 1 bzw. Schweißaggregat zugeordneten Kupplungsteil und einen dem Schlauchpaket 24 zugeordneten, mit dem ersten Kupplungs- teil korrespondierenden weiteren Kupplungsteil aufweist. Die Kupplungsvorrichtung 25 gewährleistet dabei eine ordnungsgemäße Verbindung der einzelnen Leitungen 28, 29 zum Schweißgerät 1 bzw. zum Schweißaggregat. Insbesondere ist die Verbindungsschnittstelle 26 derart ausgebildet, daß eine sichere elektrische und gasdichte Verbindung hergestellt werden kann.
Die Steuervorrichtung 4 kann dann in Abhängigkeit der Daten über den Schweißbrenner 10 bzw. über das Schlauchpaket 24 die Komponenten des Schweißgerätes 1 bzw. des industriellen Schweißaggregates entsprechend ansteuern bzw. angepaßte Regelungalgorithmen wählen, sodaß fortwährend optimale Schweißergebnisse erzielt werden und eine fehlerhafte Zusammenstellung, die zu erheblichen Schäden führen kann, von vornherein vermieden wird.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schweißbrennererkennung bzw. zur Erkennung eines Verbindungsschlauchpaketes schematisiert dargestellt.
Hierbei ist das zur Speicherung von Informationen vorgesehene Bauelement 38 bzw. Speicherelement 39 direkt an der Verbindungsschnittstelle 26 zwischen dem Schweiß- gerät 1 bzw. dem Schweißaggregat und dem Schlauchpaket 24 angeordnet.
Das Speicherelement 39 ist dabei durch einen ohmschen Widerstand 45 gebildet. Der ohmsche Widerstand 45 kann dabei als Festwiderstand, Potentiometer, Trimmer oder als sonstige Widerstandsbahn ausgebildet sein und ist stets schlauchpaketseitig angeordnet. Der Wert zumindest eines elektrischen Widerstandes 45 im Bereich der Verbindungsschnittstelle 26 der Kupplungsvorrichtung 25 beschreibt dabei den Aufbau und/ oder die Konfiguration bzw. die relevanten technischen Daten des Schweißbrenners 10 bzw. des Schlauchpaketes 24. Über unterschiedliche Wertigkeiten der am Schlauch- paket 24 angeordneten ohmschen Widerstände 45 können die jeweiligen Daten bzw.
Informationen über das Schlauchpaket 24 bzw. über den Schweißbrenner 10 festgehalten bzw. definiert werden. Die Wertigkeit des elektrischen Widerstandes 45 wird dann von der Steuervorrichtung 4 über zumindest eine Abtastleitung 46 ermittelt und verarbeitet.
Unterschiedlichen Widerstandswerten sind dabei unterschiedliche technische Daten zugeordnet, sodaß eine eindeutige Erkennung einer Vielzahl von Daten und Informationen möglich ist. Ebenso kann ein bestimmter Widerstandswert eine Fülle einzelner Parameter mit einer Vielzahl von Einzelwerten definieren, sofern diese datensatzartig in einer der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Speichervorrichtung 47 hinterlegt sind. Der ohmsche Widerstand 45 bzw. ein sonstiges passives Bauelement 38 stellt also eine Kennung dar, zu welcher eine Vielzahl von Informationen bzw. Daten definiert und abrufbar sind.
Bevorzugt ist dabei dem Widerstand 45 bzw. jedem einzelnen elektrischen Widerstand 45 eine elektrische Zu- und eine elektrische Rückleitung zugeordnet, sodaß jeder schweißbrennerseitig angeordnete, elektrische Widerstand 45 selektiv von der Stromquelle 2 bzw. der dieser zugeordneten Steuervorrichtung 4 erfaßbar ist und dadurch auf die jeweiligen Eigenschaften bzw. Daten des Schweißbrenners 10 und/oder des Schlauchpaketes 24 Rückschluß gezogen werden kann. Jeder elektrische Widerstand 45 ist also mit einer schweißstromquellenseitigen Zuleitung für elektrische Energie und mit einer schweißstromquellenseitigen Rückleitung verbindbar, wenn der Schweißbrenner 10 bzw. das Schlauchpaket 24 an die Schweißstromquelle 2 bzw. an das Schweißgerät 1 angeschlossen wird. Bevorzugt wird über den dem Schweißbrenner 10 bzw. dem schweißbrennerseitigen Kupplungsteil zugeordneten Widerstand 45 ein geschlossener Stromkreis mit der Steuervorrichtung 4 der Stromquelle 2 aufgebaut, wobei die Steuervorrichtung 4 als Spannungsquelle für den Widerstand 45 dient. Diese durch passive Bauelemente 38 realisierten unterschiedlichen Kennungen können also eine Reihe von Parametern, wie z. B. den Durchmesser der eingesetzten Kontaktbuchse, den Drahtquerschnitt, den elektrischen Schweißbrennerwiderstand, die Zuleitungslänge und dgl., angeben. Anhand der derart festgehaltenen Brennerdaten kann von der Steuervorrichtung 4 automatisch eine Anpassung bzw. Korrektur der schweiß- prozeßtechnischen Einstellungen vorgenommen werden.
Unabhängig davon ist es auch möglich, das passive Bauelement 38 durch magnetische Speicherelemente 39, insbesondere durch Magnetstreifen und/oder durch optische Speicherelemente, insbesondere durch Lichtreflexionselemente oder durch Lochmasken zu bilden. Im Falle eines magnetischen Speicherelementes 39, insbesondere eines Magnetstreifens am Schlauchpaket 24, ist die zugeordnete Lesevorrichtung 42 durch einen entsprechenden Magnetstreifenlesekopf im Bereich der Verbindungsschnittstelle 26 gebildet.
Alternativ dazu ist es auch möglich, am Schweißgerät 1 bzw. an der industriellen Schweißstomquelle eine Schaltvorrichtung vorzusehen, über dessen vom Anwender veränderbare Schaltstellungen eine Anpassung der Schweißvorrichtung an die zur Verwendung vorgesehene Schweißbrenner- bzw. Schlauchpakettype ermöglicht ist. Diese Schaltvorrichtung kann dabei auch als entsprechend der ablesbaren Brenner- bzw. Schlauchpaketkennung einstellbarer Steuerungsstecker ausgebildet sein.
Neben der Erfassung der entsprechenden Brennerkennung bzw. Schlauchpaketkennung ist im Bereich der Verbindungsschnittstelle 26 auch die lösbare Verbindung der Be- triebsmittelleitungen des Schweißgerätes 1 vorgesehen.
Fig. 5 zeigt eine industrielle Fertigungsvorrichtung 48, insbesondere einen Schweißroboter 49, welcher eine Schweißbrenner- bzw. Schlauchpaketerkennung im Bereich des Schweißbrenners 10 aufweist.
Das als Kennung fungierende Bauelement 38 bzw. das Speicherelement 39 ist dabei dem Schweißbrenner 10 zugeordnet und kann Daten betreffend den Aufbau oder sonstige technische Daten des Schweißbrenners 10 und/oder betreffend das daran angeschlossene Schlauchpaket 24 enthalten.
Insbesondere ist das Speicherelement 39 im Bereich der Kupplungsvorrichtung 27 zwischen dem Schweißbrenner 10 und einem daran anschließbaren Schlauchpaket 24 an- geordnet.
Das Speicherelement 39 ist dabei durch integrierte Schaltkreise, insbesondere durch ein Halbleiterspeicherelement gebildet. Insbesondere ist die Anordnung eines mit großflächigen Kontaktstellen versehenen Halbleiter-Chips ähnlich den Halbleiter- Chips auf Chip-Karten möglich. Die Kontaktflächen dieses Halbleiter- Chips werden dann beim Aufsetzen des Schweißbrenners 10 bzw. beim Anschließen des Schlauchpaketes 24 kontaktiert, wodurch die elektrischen Verbindungen zur Steuervorrichtung 4 hergestellt werden. Diese elektrische Kontaktierung kann dabei automatisch mit dem Schließen bzw. Arretieren der Kupplungsvorrichtung 27 erfolgen. Als Kontaktierungs- mittel für den Halbleiter-Chip am Schweißbrenner 10 bzw. am Schlauchpaket 24 können dabei federbelastete Kontaktzungen bzw. Kontaktstifte eingesetzt werden, die eine zuverlässige elektrische Verbindung bewirken.
Weiters ist dem Schweißbrenner 10 des Schweißroboters 49 eine Drahtfördervorrichtung 50 zugeordnet. Diese Drahtfördervorrichtung 50 kann dabei als zusätzliches oder auch als einziges Fördermittel für den Schweißdraht 13 verwendet werden. Die technischen Daten dieser Drahtfördervorrichtung 50 bzw. des sogenannten "Pullmig-Antriebes" sind dabei ebenso im Speicherelement 39 am Schweißbrenner 10 hinterlegt und von der Steuervorrichtung 4 auslesbar. Die technischen bzw. elektrischen Daten der
Drahtfördervorrichtung 50 bzw. des "Pullmig-Antriebes" können von der Steuervorrichtung 4 zur Synchronisation mit dem nicht dargestellten weiteren Drahtvorschubgerät verwendet werden. Somit ist ein manueller Abgleich von spannungs- bzw. stromgeregelten Push-Pull-Motoren der Drahtfördervorrichtung 50 erübrigt, da die jeweiligen Kennwerte im Speicherelement 39 des Schweißbrenners 10 hinterlegt sind und entsprechend berücksichtigt werden können. Ebenso ist ein manueller Abgleich von Push- Pull-Motoren und Zwischentriebsystemen erübrigt, da die einzelnen Kennlinien, z.B. Motorkennlinien, im Speicherelement 39 hinterlegt werden können.
Jeder einzelne Schweißbrenner 10 bzw. jedes einzelne Schlauchpaket 24 weist dabei individuelle Daten auf, welche exakt die vorliegenden, technischen Eigenschaften beschreiben. Dadurch haben Toleranzen des Schweißbrenners 10 bzw. des Schlauchpaketes 24 keinerlei Einfluß auf die Schweißqualität, da die exakten Kennwerte der einzelnen Komponenten der Steuervorrichtung 4 bekannt sind und für einen Ausgleich ent- sprechend berücksichtigt werden können.
Durch die Abspeicherung der Brennerdaten auf einem digitalen Speicherelement 39 bzw. Speicherbaustein 40 im Schweißbrenner 10 bzw. im Schlauchpaket 24 und durch die Übertragung über ein Feldbussystem 35 zum Schweißaggregat bzw. zur Steuervorrichtung 4 der Stromquelle 2 können gezielte Überwachungs-, Korrektur- und Steuerfunktionen realisiert werden. Ebenso ist es bei Schweißbrennern 10 für Schweißrobo- ter 49 möglich, das Bauelement 38 als Speichermittel für eine Kennung einzusetzen und entsprechend der Kennung in der Speichervorrichtung 47 der Steuervorrichtung 4 die jeweilige Tabelle mit den Kennwerten des Schlauchpaketes 24 bzw. des Schweißbrenners 10 aufzurufen und zu verwerten.
Außerdem können im Speicherelement 39 - bzw. bei Typenkennzeichnung des
Schlauchpaketes 24 bzw. des Schweißbrenners 10 in der Speichervorrichtung 47 der Steuervorrichtung 4 - Kennwerte zur Steuerung einer Kühlvorrichtung 51 für den Schweißbrenner 10 oder für das Schlauchpaket 24 vorgegeben sein. Insbesondere können die erforderliche Kühlleistung, die Nachlaufzeit des Kühlkreises 18, Informatio- nen über den Kühlstopp bei gasgekühlten Schweißbrennern 10 sowie Kennwerte der
Kühlmittelpumpe im Speicherelement 39 des Schweißbrenners 10 bzw. in der Speichervorrichtung 47 der Steuervorrichtung 4 hinterlegt sein.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist dabei nicht auf eine Schweißvorrichtung mit nur einem Schweißbrenner 10 bzw. nur einem Schlauchpaket 24 beschränkt. Vielmehr können insbesondere bei industriellen Schweißvorrichtungen eine Mehrzahl von Schweißbrennern 10 und/oder Schlauchpaketen 24 eingesetzt sein, welche die jeweils charakterisierenden, von der übergeordneten Steuervorrichtung 4 auslesbaren bzw. erfaßbaren Kennungen aufweisen.
Ebenso kann die erfindungsgemäße Ausbildung bei Schlauchpaketen 24 zwischen sonstigen Komponenten einer Schweißanlage eingesetzt werden. So ist es z.B. möglich, die beschriebene Schlauchpaketerkennung für Verbindungsschlauchpakete zwischen dem Gasspeicher und/oder dem Drahtvorschubgerät und/oder der Stromquelle einzu- setzen.
Die erfindungsgemäßen Ausbildungen sind dabei nicht auf ein Schweißgerät 1 zum Verschweißen metallischer Werkstücke beschränkt, sondern sind vielmehr auch bei Schneidgeräten, insbesondere bei Plasmaschneidgeräten bzw. bei daran angeschlosse- nen Schneidbrennern anwendbar.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verstand- nis des erfindungsgemäßen Systems dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/ oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3; 4; 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n
Schweißgerät 36 — Stromquelle 37 — Leistungsteil 38 Bauelement Steuervorrichtung 39 Speicherelement Umschaltglied 40 Speicherbaustein Steuerventil 41 Transponder Versorgungsleitung (für Gas) 42 Lesevorrichtung Gas 43 Lesespule Gasspeicher 44 Datenleitung Schweißbrenner 45 Widerstand Drahtvorschubgerät 46 Abtastleitung Versorgungsleitung (für Schweiß47 Speichervorrichtung draht) 48 Fertigungsvorrichtung Schweißdraht 49 Schweißroboter Vorratstrommel 50 Drahtfördervorrichtung Lichtbogen Werkstück 51 Kühlvorrichtung Versorgungsleitung (für Schweiß52 Steuerleitung strom) Kühlkreislauf Strömungswächter Wasserbehälter Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtung Eingabevorrichtung Anzeigevorrichtung Schlauchpaket Kupplungsvorrichtung Verbindungsschnittstelle Kupplungsvorrichtung Leitung Leitung Drahtführungsleitung Kühlmittel Vorlauf- und/oder Kühlmittelrücklaufleitung Steuerleitung Schaltmittel Bussystem Feldbussystem

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schweißbrenner (10) zur Verbindung mit einer Stromquelle bzw. einem Schweißgerät (1), wobei der Schweißbrenner (10) über ein Schlauchpaket (24) mit der Stromquelle (2) oder dem Schweißgerät (1) verbindbar ist und in dem Schlauchpaket (24) Leitungen (28, 29), wie beispielsweise ein Schweißstromkabel, eine Drahtführungsleitung (30), eine Gasleitung und zumindest eine Steuerleitung (32) angeordnet sind und der Schweißbrenner (10) Mittel zur Detektion der Schweißbrennerart durch die Stromquelle (2) bzw. das Schweißgerät (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schweißbrenner (10) und/oder dem Schlauchpaket (24) zumindest ein aktives Bauelement (38) oder passives Bauteil, wie beispielsweise zumindest ein mit einer elektrischen oder optischen Abtastvorrichtung in Wirkverbindung versetzbares, mechanisches Kennzeichnungsteil oder eine maschinenlesbare oder in Klartext abgefaßte Kennung, zugeordnet ist, welches bzw. welche Informationen über die Eigenschaften und/oder die Konfiguration des Schweißbrenners (10) und/oder des Schlauchpaketes (24) enthält oder zur Verfügung stellt.
2. Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bauelement (38) durch ein zumindest eine eindeutige Kennung aufweisendes oder bil- dendes Speicherelement (39) gebildet ist.
3. Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bauelement (38) durch einen integrierte Schaltkreise aufweisenden Speicherbaustein (40) gebildet ist.
4. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bauelement (38) durch eine batterielos arbeitende Sende- und/oder Empfangseinheit, insbesondere durch einen Transponder (41) gebildet ist.
5. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Bauelement (38) durch zumindest einen ohmschen Widerstand (45) für den Aufbau zumindest eines direkten, leitungsgebundenen Stromkreises zur Stromquelle bzw. zum Schweißgerät gebildet ist.
6. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (38) durch eine maschinenlesbare Kennung gebildet ist.
7. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der Informations- bzw. Datenspeicherung dienende Bauelement (38) zur Übergabe der Informationen bzw. Daten an eine Steuervorrichtung (4), insbesondere an eine Mikroprozessorsteuerung, der Stromquelle (2) bzw. des Schweißgerätes (1) ausgebildet ist.
8. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (38) durch eine in Klartext abgefaßte Kennung gebildet ist, welche über eine mit der Steuervorrichtung (4) verbundene Eingabevorrichtung (22) am Schweißbrenner (10) oder an der Stromquelle (2) der Steuervorrichtung (4) zuführbar ist.
9. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im aktiven Bauelement (38) Informationen über die Abmessungen des Schweißbrenners (10), oder über den Querschnitt des Schweißstromkabels, oder über die Art oder Anzahl von eingesetzten Eingabe- und/oder Anzeigevorrichtungen (21), oder über die maximale Schweißleistung, oder über eine maximale Einschaltdauer, oder über verwendete Sensoren, oder über die Softwareversion, oder über die Art der Kühlung, oder über einen Rohrbogen, oder über eine Kontaktbuchse, oder über eine Gasdüse, oder über eine Drahtfördervorrichtung (50) am Schweißbrenner (10), insbesondere über deren Motorkennwerte, oder über sonstige technische oder elektrische Eigenschaften hinterlegt sind.
10. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Informationen über den Schweißbrenner (10) und/oder über das Schlauchpaket (24) mittels der unverwechselbaren Kennung definiert sind und die Detailinformationen tabellarisch in einer der Stromquelle (2) bzw. dem Schweißgerät (1) zugeordneten Speichervorrichtung (47) hinterlegt sind.
11. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherelement (39) des Schweißbrenners (10) oder des Schlauchpaketes (24) oder in der Speichervorrichtung (47) der Stromquelle (2) bzw. des Schweißgerätes (1) Kennwerte für eine Kühlvorrichtung (51) des Schweißbrenners (10) hinterlegt sind.
12. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte für die Kühlvorrichtung (51) durch eine Kühlleistung, eine Nachlaufzeit des Kühlkreislaufes (18) oder durch einen Kühlstop bei gasgekühlten Schweißbrennern (10) gebildet sind.
13. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schweißbrenner (10) zumindest eine Drahtfördervorrichtung (50) für die abschmelzende Schweißelektrode (13), insbesondere ein Pullmig-Antrieb angeordnet ist.
14. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner (10) als Hand-, Automaten-, oder Roboterschweißbrenner ausgebildet ist.
15. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (38) bzw. Speicherelement (39) dem schweißstomquellenseitigen oder schweißgerätseitigen Endbereich des Schlauchpaketes (24) zugeordnet ist.
16. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (38) bzw. Speicherelement (39) einem schlauchpaketseitigen Kupplungsteil einer Kupplungsvorrichtung (25) zu einem Schweißgerät (1) oder einer Stromquelle (2) zugeordnet ist.
17. Schweißbrenner nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (38) bzw. Speicherelement (39) im Bereich einer Verbindungsschnittstelle (26) zu einem Schweißgerät (1) oder einer Stromquelle (2) angeordnet und kontaktierend oder berührungslos abfragbar ist.
18. Schweißanlage mit einem über ein Schlauchpaket (24) an eine Stromquelle (2) oder ein Schweißgerät (1) anschließbaren Schweißbrenner, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet ist.
19. Schweißanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schweißgerät (1) oder ein industrielles Schweißaggregat mehrere Komponenten, wie beispielsweise ein Leistungsteil (3), eine Steuervorrichtung (4), einen Gasspeicher (9), ein Drahtvorschubgerät (11), eine Kühlvorrichtung (51) und dgl. umfaßt.
20. Schweißanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil einer Kupplungsvorrichtung (25) zur bedarfsweise lösbaren Verbin- düng mit einem an den Schweißbrenner (10) führenden Schlauchpaket (24) angeordnet ist.
21. Schweißanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem stromquellenseitigen Kupplungsteil der Kupplungs- Vorrichtung (25) eine Lesevorrichtung (42) zur kontaktierenden oder berührungslosen Abfrage des brennerseitig angeordneten Speicherelementes (39) zugeordnet ist.
22. Verfahren zur Anpassung eines Schweißgerätes (1) oder eines industriellen Schweißaggregates bzw. einer zugeordneten Steuervorrichtung (4) an einen zur Verwendung vorgesehen Schweißbrenner (10) mit mehreren elektrischen oder schlauchartigen Leitungen (28, 29), dadurch gekennzeichnet, daß in einem aktiven und/oder passiven Bauelement (38) gespeicherte oder durch das Bauelement (38) eindeutig gekennzeichnete Informationen bzw. technische Daten über den Schweißbrenner (10) und/oder über das Schlauchpaket (24) von der Steuervorrichtung (4) abrufbar sind und von dieser für eine automatische Korrektur-, Überwachungs-, Steuer- oder Einstellfunktion verwendet werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Inbetriebnahme des Schweißaggregates bzw. des Schweißgerätes (1) oder der Stromquelle (2) eine Datenübertragung vom Schweißbrenner (10) zur Steuervorrichtung (4) erfolgt.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schweißbrenner (10) Soll-Werte für die Geräteeinstellung und/oder für die Schweißprozeßregelung an die Steuervorrichtung (4) übergeben werden.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuervorrichtung (4) eine Anpassung einzelner in einer Speichervorrichtung (47) hinterlegter schweißtechnischer oder konfigurationsbedingter Parameter anhand zumindest einer vom Schweißbrenner (10) oder Schlauchpaket (24) verfügbaren Kennung erfolgt.
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