Fronius TPS/i: Startschuss für die intelligente Revolution

Das große, berührungssensitive 7-Zoll-Grafikdisplay bildet die Grundlage für die intuitive und übersichtliche Mensch-Maschine-Schnittstelle der TPS/i-Pattform und unterstützt den Schweißer während der Arbeit mit aussagekräftigen Grafiken und Klartext.

Autor: Franz Joachim Roßmann / Freier Technikjournalist

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.

Im Kern lassen sich die erreichten deutlichen Verbesserungen auf fünf Neuerungen zurückführen, die intelligent 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.

MIG/MAG-Schweißsystem TPS 500i in getrennter Bauweise mit Wasserkühlung: Durch die neu entwickelte intelligente Schnittstelle CoolingDock kann der Kühlkreis werkzeuglos und vor allem sicher an die Stromquelle an- bzw. wieder abgeschlossen und so Inbetriebnahme- und Servicezeiten minimiert werden.

Flexibel an die Schweißaufgabe anpassbar

Eine zentrale Rolle bei der neuen Schweißplattform TPS/i spielt 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 beispielsweise 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.

Die integrierte USB-Schnittstelle kann verwendet werden, um eine Aktualisierung der Gerätesoftware durchzuführen oder Daten zu sichern.

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 zusammen rücken 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.

Die TPS/i-Plattform vereinfacht auf Basis modernster Schweiß- und IT-Technik die tägliche Arbeit der Schweißer und bietet Raum für viele weitere Verbesserungen und Innovationen.

Neue Möglichkeiten zur Interaktion

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 Grafikdisplay. 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 Schweißer 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 Unternehmenssoftware weiterzuleiten, Fernsteuer- und Fernwartungsfunktionen umzusetzen oder ein Update der Gerätesoftware 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 zum Beispiel, dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe oder des Lüfter 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 nach eigenen Aussagen 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.

Halle 3, Stand F102