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Komplett neue MIG/MAG-Schweissgeräteplattform Startschuss zur hohen Intelligenz in der Schweisstechnik

| Redakteur: Luca Meister

>> Mit der von Grund auf neu konzipierten modularen MIG/MAG-Schweissgeräteplattform «TPS/i» führt Fronius die Branche in ein neues Zeitalter. Sie überwindet oder verschiebt bisher gültige Grenzen. Anwender profitieren dadurch von individuell anpassbaren und auch im Nachhinein erweiter- baren Geräten, die sich durch hohe Intelligenz und umfangreiche Kommunikationsfunktionen auszeichnen. Sie sind dadurch einfacher bedienbar, universell einsetzbar und nahezu unbegrenzt leistungsfähig.

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Das MIG/MAG-Schweisssystem «TPS 320i C» ist dank integriertem Drahtvorschub besonders kompakt.
Das MIG/MAG-Schweisssystem «TPS 320i C» ist dank integriertem Drahtvorschub besonders kompakt.
(Bild: Fronius)

Schon vor über zehn Jahren hat Fronius mit der Einführung der «TPS»-Gerätefamilie der Schweisswelt gezeigt, was alles mit frischen Ideen und fortschrittlicher Technik möglich ist. Jetzt hat das Unternehmen die seitdem gesammelten Erfahrungen in die Entwicklung einer komplett neuen MIG/MAG-Schweissgeräteplattform einfliessen lassen und einen technologischen Quantensprung erreicht. Fronius gibt den Anwendern damit eine auf die individuelle Aufgabenstellung zugeschnittene Schweisslösung an die Hand, die sich einfach bedienen lässt, dem Anwender die Arbeit erleichtert und darüber hinaus noch einmal bessere Schweissergebnisse liefert.

Intelligenz

Im Kern lassen sich die erreichten deutlichen Verbesserungen auf fünf Neuerungen zurückführen, die ineinandergreifen: Optimal aufeinander abgestimmte Komponenten, ein konsequent modularer Aufbau, ein interner High-Speed-Bus sowie neue Interaktionsmöglichkeiten und integrierte Intelligenz. Jeder dieser Faktoren bringt für den Anwender schon für sich genommen klare Vorteile in der Schweisspraxis. Im engen Zusammenspiel potenziert sich der Nutzen aber noch einmal spürbar.

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Optimal aufeinander abgestimmte Komponenten

Bisher ist es in der Schweisstechnik-Branche verbreitete Praxis, die Komponenten eines Schweisssystems, wie Brenner, Drahtvorschub, Kühlgerät oder Stromquelle, zeitlich versetzt sowie weitgehend unabhängig voneinander zu entwickeln und zu verbessern. Dieser Ansatz stösst aber an seine Grenzen, wenn die Optimierungspotentiale der einzelnen Komponenten weitgehend ausgeschöpft sind bzw. sich bestimmte Komponenten des Gesamtsystems als Nadelöhr erweisen und eine weitere Entwicklung behindern bzw. deren Wirkung verpuffen lassen.

Spätestens dann lohnt es sich, das bisher Erreichte auf den Prüfstand zu stellen, das Beste herauszugreifen und unter Berücksichtigung des geplanten Gesamtsystems neu aufzusetzen. Dies hat Fronius bei der Entwicklung der neuen Schweissplattform «TPS/i» gemacht. Durch eine interdisziplinäre Zusammenarbeit und eine Herangehensweise, die stets auch das Gesamtsystem im Blick hat, ist es dem Unternehmen gelungen, die Systemkomponenten optimal aufeinander abzustimmen und dadurch auf ein neues Leistungsniveau zu heben.

Flexibel an Aufgabe anpassbar

Eine zentrale Rolle spielt hier die konsequente Modularisierung der Hard- und Software. Sie erlaubt es Anwendern, das Schweisssystem entsprechend ihrer individuellen Schweissaufgabe und aktuellen Anforderungen zusammenzustellen sowie bei Bedarf auch im Nachhinein aufzurüsten, wenn eine neue Schweissaufgabe dies erfordert. Der Anwender muss deshalb nur noch das bezahlen, was er gerade tatsächlich braucht. Dank der erreichten durchgängigen Modularisierung ist es nun z.B. möglich, anfänglich ein Gerät für das Kurzlichtbogenschweissen (Standardprozess) anzuschaffen und dieses später mit Hilfe eines Upgrades um das Pulsschweissen zu erweitern. Bisher musste in solchen Fällen entweder gleich zu Anfang ein Gerät gekauft werden, das beide Prozesse beherrscht (und die erst einmal ungenutzte Funktionalität mitbezahlt werden), oder später zusätzlich zum Standardgerät ein komplettes zweites Gerät für das Pulsschweissen erworben werden, da sich das Standardgerät nicht nachrüsten liess. Beides ist in Anbetracht der in vielen Branchen sinkenden Losgrössen und schnell wechselnden Aufträge wirtschaftlich aber nicht mehr vertretbar.

Interner High-Speed-Bus

Ein weiteres wesentliches Element der intelligenten Revolution ist der integrierte High-Speed-Bus «SpeedNet», der Module des Schweisssystems wie den Brenner und den Vorschub mit der Stromquelle verbindet und enger zusammenrücken lässt. Der Bus eignet sich mit einer im Vergleich zur Vorgängergeneration um ein Vielfaches höheren Übertragungsrate dafür, selbst grosse Datenmengen zu übertragen und besonders schnelle Regelkreise zu realisieren. Fronius hat diese Merkmale genutzt, um mehr Informationen über den Lichtbogen zu erfassen und ihn noch wesentlich genauer als bisher zu regeln. Für den Anwender schlägt sich das beim verbesserten Standardprozess (LSC = Low Spatter Control) in einer bisher nicht erreichbaren geringen Spritzerneigung und Prozessstabilität bzw. beim Pulsschweissen (PMC = Pulse Multi Control) in einer höheren Schweissgeschwindigkeit nieder. Auch während der Start- und Stopphase hat Fronius die höhere Regelgüte in klaren Anwendernutzen umgemünzt. So berücksichtigt das System die aktuelle Temperatur der Drahtelektrode, um die Zündenergie auf das erforderliche Minimum zu reduzieren, und zieht den Draht am Ende des Schweissprozesses etwas zurück, um die Entstehung der sonst unvermeidlichen Kugel am Ende des Drahts zu verhindern. Beides trägt zur extrem niedrigen Spritzerneigung der TPS/i-Geräte beim Kurzlichtbogenschweissen bei.

Ein weiterer Zusatznutzen, den eine hohe Regelgeschwindigkeit und abgestimmte Komponenten für den Anwender generieren können, zeigt sich auch an anderer Stelle. So konnte zwar schon bei der Vorgängergeneration eine automatische Anpassung des Drahtvorschubs während des Prozesses zugeschaltet werden, Fronius hat diese Funktion jedoch entscheidend weiterentwickelt. Dazu wurde der Drahtvorschub mit einem hoch dynamischen Motor ausgestattet, so dass der Drahtvorschub jetzt bei Bedarf wesentlich schneller und präzise nachgeregelt werden kann. Damit kann die Prozessstabilität gerade beim robotergestützten Schweissen weiter gesteigert werden.

Neue Interaktionsmöglichkeiten

Während die bisher beschriebenen Merkmale in der Regel erst beim Schweissen ihre beträchtliche Wirkung entfalten, sticht ein Ausstattungsmerkmal der TPS/i sofort ins Auge: Das grosse, berührungssensitive Grafik-Display. Die Fronius-Ingenieure haben es genutzt, um die Mensch-Maschine-Schnittstelle intuitiv, übersichtlich und sicher zu gestalten. Alphanumerische Kürzel oder reine Zahlenangaben werden durch Grafiken und Klartext abgelöst, der alle gängigen Sprachen unterstützt. Die Integration des Displays bildet nicht nur die Grundlage für ein zeitgemässes Bedienkonzept, sondern eröffnet ganz neue Möglichkeiten bei der Unterstützung des Schweissers während der Arbeit.

TPS/i stellt auch für die Kommunikation mit anderen Geräten und Systemen diverse Kommunikationsfunktionen zu Verfügung. So bietet eine Ethernet-Schnittstelle den Zugang zum Intra- bzw. Internet. Dies kann genutzt werden, um die mit einer IP-Adresse eindeutig identifizierbaren Geräte zu vernetzen, Daten an übergeordnete Unternehmens-Software weiterzuleiten, Fernsteuer- und Fernwartungsfunktionen umzusetzen oder ein Update der Geräte-Software vorzunehmen, ohne dazu das Gerät aufschrauben zu müssen. Alternativ kann eine Aktualisierung der Software auch über die zusätzlich integrierte USB-Schnittstelle erfolgen.

Integrierte Intelligenz

Ein Zeichen von Intelligenz ist die Fähigkeit, sich auf veränderte Situationen einstellen zu können. Wie schon von der TPS-Geräteserie gewohnt, steht auch bei der neuen TPS/i-Plattform Know-how in Form von Schweissprozessen bereit. Die Fronius-Entwickler haben ihr umfangreiches Wissen zu digital geregelten MIG-/MAG-Schweissstromquellen aus über zehn Jahren Praxiserfahrungen eingesetzt, um dem Schweisser die nahezu unbegrenzten Möglichkeiten der neuen Plattform mit Hilfe von zwei neuen Prozessen und von Grund auf überarbeiteten Kennlinien für unterschiedlichste Anwendungsfälle schnell zugänglich zu machen. Intelligent heisst auch, mit Ressourcen sparsam umzugehen und selbständig agieren zu können. Die TPS/i-Plattform wurde dazu mit einer ganzen Reihe an Sensoren ausgestattet. Sie erlauben es z.B., dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe oder des Lüfters zur Reduzierung des Energieverbrauchs bedarfsgerecht geregelt wird. Intelligent zeigt sich die TPS/i auch beim Anschluss neuer Komponenten. Die Komponenten sind Plug & Play-fähig und melden sich daher im System selbstständig an bzw. werden automatisch erkannt. Für die Aktualisierung aller Systemkomponenten ist darüber hinaus nur noch ein Software-Update notwendig.

Die Zukunft fängt heute an

Fronius ist es gelungen, eine zukunftsweisende Schweisstechnikplattform zu kreieren, mit der Unternehmen die Produktivität ihrer Fertigung dauerhaft sichern können. Dazu verfügt die TPS/i-Plattform von Anfang an über zahlreiche Verbesserungen und Innovationen, die die tägliche Arbeit der Schweisser merklich vereinfachen. Sie bildet aber darüber hinaus dank der integrierten Intelligenz und der hohen Modularität in Kombination mit einem schnellen Systembus die Basis für vielfältige Neuerungen, wie bisher nicht verfügbare und schnellere Schweissprozesse, die die Schweisswelt weiter revolutionieren werden. Die Zukunft hat heute begonnen. <<

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