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技術 自動溶接ワイヤ後退を備える溶接装置

出願人 リンカーングローバル,インコーポレイテッド
発明者 ハイレン,エドワード,ディーケンパート,デイヴィッドダニエル,ジョー
出願日 2013年2月8日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2014-556146
公開日 2015年3月5日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2015-506847
状態 特許登録済
技術分野 アーク溶接の制御
主要キーワード 遅延時間期間 拡張距離 測定偏差 ワーク間距離 接地ワイヤ デジタルタブレット ワイヤサイズ 読出し専用記憶装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (19)

課題・解決手段

溶接ワイヤ(136)を溶接ガン(130)に供給するよう構成される溶接装置(100)を提供する方法及びその方法を実施する溶接システムが記載される。溶接ガン(130)は、トリガ(134)と、トリガ(134)が活性化されるときに溶接ワイヤ(136)が延びる開口とを有する。その方法は、自動ワイヤ後退プログラムを含むユーザインターフェース(126)を備えるコンピュータも有し、自動ワイヤ後退プログラムは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに基づき溶接ワイヤ後退の量を動的に調節する。自動ワイヤ後退プログラムは、溶接ガン(130)を監視し、トリガ(134)が使用不能にさせられるときを決定する。

概要

背景

溶接装置溶接工又は他の人員によって操作されるよう構成される。しばしば、この溶接機器は、(例えばトリガを絞ることによって或いはフットペダル押し下げることによって)溶接工が溶接ガントリガを活性化させるときに溶接ワイヤを溶接ガンまで前進させる溶接ワイヤフィーダを含む。溶接後、溶接ワイヤの尖端が溶接ガンの先端から延び、場合によっては溶接工及び他の人員を潜在的に安全でない状況に晒す。

概要

溶接ワイヤ(136)を溶接ガン(130)に供給するよう構成される溶接装置(100)を提供する方法及びその方法を実施する溶接システムが記載される。溶接ガン(130)は、トリガ(134)と、トリガ(134)が活性化されるときに溶接ワイヤ(136)が延びる開口とを有する。その方法は、自動ワイヤ後退プログラムを含むユーザインターフェース(126)を備えるコンピュータも有し、自動ワイヤ後退プログラムは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに基づき溶接ワイヤ後退の量を動的に調節する。自動ワイヤ後退プログラムは、溶接ガン(130)を監視し、トリガ(134)が使用不能にさせられるときを決定する。

目的

本発明の1つの特徴では、自動ワイヤ後退方法が記載され、その方法は、少なくとも以下のステップ、即ち、少なくとも、溶接電源と、溶接ワイヤに給電するよう構成されるワイヤフィーダと、トリガと溶接ワイヤが延びる開口とを有する溶接ガンとを有する、手動溶接装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

自動ワイヤ後退方法であって、少なくとも、溶接電源と、溶接ワイヤ給電するよう構成されるワイヤフィーダと、トリガと前記溶接ワイヤが延びる開口とを有する溶接ガンとを有する、手動溶接装置を提供するステップと、後退遅延時間を有する自動ワイヤ後退プログラムを提供するステップと、該自動ワイヤ後退プログラムを含むよう前記手動溶接装置を構成するステップと、前記トリガが使用可能にさせられて前記溶接ワイヤを前記ワイヤフィーダから前記開口まで延ばすときを監視し、且つ前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口から延ばすステップと、前記トリガが使用不能にさせられるときの第1の量の時間を決定するステップと、前記第1の量の時間が前記後退遅延時間と少なくとも等しいときを決定するステップであって、前記トリガは前記第1の量の時間の間に使用不能にさせられるステップと、後退距離又は後退時間に亘って前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口内に少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、該少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、方法。

請求項2

前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口内に後退させる前記ステップは、後退時間に亘って或いは後退時間に亘って後退するよう構成され、前記後退時間は、前記自動ワイヤ後退プログラム内で動的に調節され、且つ/或いは前記後退距離は、前記自動ワイヤ後退プログラム内で動的に調節される、請求項1に記載の方法。

請求項3

ノズル端と先端とを有するノズルを含む前記溶接ガンの前記開口内に少なくとも部分的に後退させる前記ステップの後に、前記溶接ワイヤは、前記ノズル端を越えて延びず、且つ/或いは、前記溶接ワイヤは、前記ノズル端の内側に後退し、且つ/或いは、前記溶接ワイヤは、前記ノズル端を越えて延びるが、溶接中電極突出距離未満であり、且つ/或いは、前記溶接ワイヤは、前記先端の内側に後退し、且つ/或いは、前記溶接ワイヤは、先端を越えて延びるが、溶接中の接触とワイヤとの間の距離未満である、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

先端を含む前記溶接ガンの前記開口内に少なくとも部分的に後退させる前記ステップの後に、前記溶接ワイヤは、前記先端を越えて延びない、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項5

前記溶接ワイヤの端を示すよう構成される少なくとも1つのセンサによって少なくとも1つのパラメータを感知するステップを更に含み、前記少なくとも1つのセンサパラメータ及び前記少なくとも部分的に後退させるステップは、前記後退させるステップが完了したときを決定するよう構成される、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項6

溶接ワイヤを溶接ガンに供給するよう構成される手動溶接装置を提供するステップであって、前記溶接ガンは、トリガと、該トリガが活性化されるときに前記溶接ワイヤが延びる開口とを有する、ステップと、自動ワイヤ後退プログラムを含むユーザインターフェースを備えるコンピュータを提供するステップと、前記溶接ガンを監視するステップと、前記トリガが前記監視するステップ中に使用可能にさせられ或いは使用不能にさせられる位置にあるときを決定するステップと、前記トリガが使用不能にさせられる位置にあることを決定した後に第1の条件が満足されるときを示すよう前記自動ワイヤ後退プログラムを構成することを使用する比較を遂行するステップと、前記比較の後で前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、前記少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、方法。

請求項7

前記第1の条件は、動的に調節される後退遅延時間である、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記トリガが使用不能にさせられるときの第1の量の時間を決定するステップを更に含み、前記第1の量の時間が前記後退遅延時間と少なくとも等しいときを決定するステップを更に含む、請求項6又は7に記載の方法。

請求項9

少なくとも1つのセンサと、前記後退遅延時間と少なくとも1つのセンサのための動的センサパラメータとを含むようユーザインターフェースを構成するステップとを更に含み、前記少なくとも1つのセンサは、前記溶接ワイヤの端を示すよう構成され、前記センサパラメータ及び前記少なくとも部分的に後退させるステップは、前記後退させるステップを停止するときを示すよう構成される、請求項6乃至8のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項10

前記溶接ガンの前記開口は、ノズル端と先端とを有するノズルを含み、前記溶接ワイヤは、前記少なくとも部分的に後退させるステップの終わりまでに前記ノズルを越えて延びない、請求項6乃至9のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項11

前記溶接ガンの前記開口は、先端を含み、前記溶接ワイヤは、前記少なくとも部分的に後退させるステップの終わりまでに前記先端の内側に後退する、請求項6乃至10のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項12

前記溶接ガンの前記開口は、先端を含み、前記溶接ワイヤは、前記少なくとも部分的に後退させるステップの終わりまでに前記接触先端とワークとの間の距離又は電極突出距離より少ない距離まで後退する、請求項6乃至11のうちのいずれか1項に記載の方法。

請求項13

溶接ワイヤを前進させるためにトリガを利用する溶接トーチを使用する溶接作業の安全性を向上させる方法であって、溶接作業を開始するよう前記溶接ワイヤを前進させるために前記トリガを押し下げるステップと、前記溶接ワイヤの前記前進を停止させるために前記トリガを解放するステップと、前記トリガが解放位置にあることを検出するステップと、第1の期間の時間に亘って待機するステップと、前記第1の期間の時間を所定の待機時間と比較するステップと、前記第1の期間の時間が前記所定の待機時間を超えるときに前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップと、前記少なくとも部分的に後退させるステップを第2の期間の時間に亘って継続するステップとを含み、前記少なくとも部分的に後退させるステップを継続するステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、方法。

請求項14

溶接ワイヤを前進させるためにトリガを利用する溶接トーチを使用する溶接作業のための方法であって、溶接作業を開始するよう前記溶接ワイヤを前進させるために前記トリガを押し下げるステップと、前記溶接ワイヤの前記前進を停止させるために前記トリガを解放するステップと、前記トリガが開放位置にあることを検出するステップと、前記トリガが開放位置にあることを検出した後に前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、前記少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、方法。

請求項15

溶接電源と、ワイヤフィーダと、該ワイヤフィーダと動作的に連絡し、該ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと、前記ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、該ワイヤ後退プログラムは、前記溶接ワイヤの送りを停止させるために、前記ワイヤフィーダを制御する手段が前記ワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段と、前記溶接ワイヤの送りを停止させる前記信号と所定の時間との間の経過時間を測定するための比較器とを含み、前記ワイヤ後退プログラムは、前記経過時間が所定の時間を超えたことを前記比較器が決定した後に前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、前記ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、前記少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、溶接システム

請求項16

溶接電源と、ワイヤフィーダと、該ワイヤフィーダと動作的に連絡し、該ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと、前記ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、該ワイヤ後退プログラムは、前記溶接ワイヤの送りを停止させるために、前記ワイヤフィーダを制御する手段が前記ワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段を含み、前記ワイヤ後退プログラムは、前記ワイヤフィーダが前記溶接ワイヤの送りを停止した後に前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、前記ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、前記ワイヤ後退プログラムは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに基づき、電極突出距離に近似する距離に亘って動的に後退させる、溶接システム。

請求項17

溶接電源と、ワイヤフィーダと、該ワイヤフィーダと動作的に連絡し、該ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと、前記ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、該ワイヤ後退プログラムは、前記溶接ワイヤの送りを停止させるために、前記ワイヤフィーダを制御する手段が前記ワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段を含み、前記ワイヤ後退プログラムは、所定の時間の後に前記溶接ワイヤの送りを停止させる前記ワイヤフィーダへの前記信号の後で、前記溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、前記ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、前記少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく、溶接システム。

技術分野

0001

(関連出願の参照)
この出願は2010年12月14日に出願された係属中の米国特許出願番号第12/967,667号の一部係属出願である、2012年2月10日に出願された係属中の米国特許出願番号第13/370,652号の一部係属出願であり、それらの特許出願の全文を参照としてここに援用する。

0002

ここに記載する発明は、一般的には、溶接装置のための自動ワイヤ後退方法に関する。追加的に、本発明は自動ワイヤ後退方法を含むよう溶接装置を改装し或いは変更することに関する。

背景技術

0003

溶接装置は溶接工又は他の人員によって操作されるよう構成される。しばしば、この溶接機器は、(例えばトリガを絞ることによって或いはフットペダル押し下げることによって)溶接工が溶接ガントリガを活性化させるときに溶接ワイヤを溶接ガンまで前進させる溶接ワイヤフィーダを含む。溶接後、溶接ワイヤの尖端が溶接ガンの先端から延び、場合によっては溶接工及び他の人員を潜在的に安全でない状況に晒す。

発明が解決しようとする課題

0004

既存の溶接装置の前述の問題及び欠点に鑑み、本発明はこれらの欠点を克服するシステム及び方法を記述する。

課題を解決するための手段

0005

前述の問題は、請求項1に従った自動ワイヤ後退方法によって、請求項6に従った方法によって、請求項13に従った溶接作業の安全性を向上させる方法によって、請求項14に従った溶接作業のための方法によって、並びに請求項15、16、及び17に従った溶接システムによって解決される。本発明の更なる実施態様は、従属項主題である。本発明の1つの特徴では、自動ワイヤ後退方法が記載され、その方法は、少なくとも以下のステップ、即ち、少なくとも、溶接電源と、溶接ワイヤに給電するよう構成されるワイヤフィーダと、トリガと溶接ワイヤが延びる開口とを有する溶接ガンとを有する、手動溶接装置を提供するステップと;後退遅延時間を有する自動ワイヤ後退プログラムを提供するステップと;自動ワイヤ後退プログラムを含むよう手動溶接装置を構成するステップと;トリガが使用可能にされて溶接ワイヤをワイヤフィーダから開口まで延ばすときを監視し、且つ溶接ワイヤを溶接ガンの開口から延ばすステップと;トリガが使用不能にさせられるときの第1の量の時間を決定するステップと;第1の量の時間が後退遅延時間と少なくとも等しいときを決定するステップであって、トリガは第1の量の時間の間に使用不能にさせられるステップと;後退距離又は後退時間に亘って溶接ワイヤを溶接ガンの開口内に少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。第1の量の時間、即ち、遅延時間は、典型的には歴史的な操作者の溶接特徴に基づく、ユーザが定める量の時間であり、各溶接作業にとって特異であり得る。第2の量の時間、即ち、後退時間は、利用される溶接作業の特性に基づく、動的に調節される値である。後退の量は、接触先端とワークとの間の距離(「CTWD」)からの少なくとも部分的な後退であり、その結果、溶接作業の特徴及び溶接ガン構造に依存して、ガン先端内の完全な後退をもたらし、或いは溶接ガン先端との本質的に同一の広がりを持ち、或いは溶接ガン先端を部分的に越えて延びさえするが、溶接作業中のCTWD未満の距離でである。

0006

この特許出願において「トリガ」という用語が利用されるが、活性化機構が溶接ガン本体に物理的に存在しないフットペダル操作を含むことが意図されていることが認識されなければならない。

0007

本発明の他の特徴では、方法が記載され、その方法は、少なくとも以下のステップ、即ち、溶接ワイヤを溶接ガンに供給するよう構成される手動溶接装置を提供するステップであって、溶接ガンは、トリガと、トリガが活性化されるときに溶接ワイヤが延びる開口とを有する、ステップと;自動ワイヤ後退プログラムを含むユーザインターフェースを備えるコンピュータを提供するステップと;溶接ガンを監視するステップと;トリガが監視するステップ中に使用可能にさせられ或いは使用不能にさせられる位置にあるときを決定するステップと;トリガが使用不能位置にあることを決定した後に第1の条件が満足されるときを示すよう自動ワイヤ後退プログラムを使用する比較を遂行するステップと;比較の後で溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。

0008

本発明の更に他の特徴では、溶接ワイヤを前進させるためにトリガを利用する溶接トーチを使用する溶接作業の安全性を向上させる方法が記載され、その方法は、溶接作業を開始するよう溶接ワイヤを前進させるためにトリガを押し下げるステップと;溶接ワイヤの前進を停止させるためにトリガを解放するステップと;トリガが解放位置にあることを検出するステップと;第1の期間の時間に亘って待機するステップと;第1の期間の時間を所定の待機時間と比較するステップと;第1の期間の時間が所定の待機時間を超えるときに溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップと;少なくとも部分的に後退させるステップを第2の期間の時間に亘って継続するステップとを含み、少なくとも部分的に後退させるステップを継続するステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。

0009

本発明の更なる特徴では、溶接システムが記載され、その溶接システムは、少なくとも、溶接電源と;ワイヤフィーダと;ワイヤフィーダと動作的に連絡し、ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと;ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、ワイヤ後退プログラムは、溶接ワイヤの送りを停止させるために、ワイヤフィーダを制御する手段がワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段と;溶接ワイヤの送りを停止させる信号と所定の時間との間の経過時間を測定するための比較器とを含み、ワイヤ後退プログラムは、経過時間が所定の時間を超えたことを比較器が決定した後に溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。

0010

本発明の一層更なる特徴では、溶接システムが記載され、その溶接システムは、少なくとも、溶接電源と;ワイヤフィーダと;ワイヤフィーダと動作的に連絡し、ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと;ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、ワイヤ後退プログラムは、溶接ワイヤの送りを停止させるために、ワイヤフィーダを制御する手段がワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段を含み、ワイヤ後退プログラムは、所定の時間の後に溶接ワイヤの送りを停止させるワイヤフィーダへの信号の後で、溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。

0011

典型的には溶接停止遅延が好ましいが、それは必ずしも本質的ではなく、本発明は、溶接ワイヤを前進させるためにトリガを利用する溶接トーチを使用するプロセスを包含し、そのプロセスは、溶接作業を開始するよう溶接ワイヤを前進させるためにトリガを押し下げるステップと;溶接ワイヤの前進を停止させるためにトリガを解放するステップと;トリガが開放位置にあることを検出するステップと;トリガが開放位置にあることを検出した後に溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるステップとを含み、少なくとも部分的に後退させるステップは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに動的に基づく。

0012

上述との組み合わせでは、溶接システムが記載され、その溶接システムは、溶接電源と;ワイヤフィーダと;ワイヤフィーダと動作的に連絡し、ワイヤフィーダを制御する手段を有する、溶接ガンと;ワイヤフィーダと動作的に連絡するワイヤ後退プログラムとを含み、ワイヤ後退プログラムは、溶接ワイヤの送りを停止させるために、ワイヤフィーダを制御する手段がワイヤフィーダに信号を送るときを決定するための検出手段を含み、ワイヤ後退プログラムは、ワイヤフィーダが溶接ワイヤの送りを停止した後に溶接ワイヤを少なくとも部分的に後退させるために、ワイヤフィーダに動作的に信号を送り、ワイヤ後退プログラムは、以下のパラメータ、即ち、溶接アーク電流、溶接ワイヤサイズ、溶接ワイヤ送り速度、及びバーンバック時間のうちの少なくとも1つに基づき、電極突出距離近似する距離に亘って動的に後退させる。

0013

同様に本発明の範囲内にあるのは、自動ワイヤ後退プログラムを有さない溶接装置を配置し且つ自動ワイヤ後退プログラムが可能にされるよう溶接装置を変更するための手段を提供する方法である。

0014

図面、詳細な記載、及び付属の請求項の観点において見られるときに、この発明のこれらの及び他の目的は明らかである。

0015

本発明は特定の部品又は特定の部品の配置の物理的な形態を取り得る。その好適実施態様明細書中に詳細に記載し、明細書の一部を形成する添付の図面中に例示する。

図面の簡単な説明

0016

溶接装置を示す斜視図である。

0017

図1の溶接ガンを示す側面図である。

0018

図2ノズルを通じて見た拡大断面図である。
図2のノズルを通じて見た拡大断面図である。
図2のノズルを通じて見た拡大断面図である。

0019

他のノズル実施態様の拡大断面図である。
他のノズル実施態様の拡大断面図である。
他のノズル実施態様の拡大断面図である。

0020

更に他のノズル実施態様の拡大断面図である。
更に他のノズル実施態様の拡大断面図である。
更に他のノズル実施態様の拡大断面図である。

0021

代替的な溶接ガンを示す側面図である。
代替的な溶接ガンを示す側面図である。
代替的な溶接ガンを示す側面図である。

0022

自動ワイヤ後退方法の1つの実施態様を示すフローチャートである。

0023

溶接装置を変更する方法を示すフローチャートである。

0024

接触先端からワークまでの距離(「CTWD」)及び電極突出部(「ESO」)を示す図である。

0025

ワイヤ送り速度(WFSインチ毎分)と接触先端からワークまでの距離(「CTWD」)と溶接電流との間の関係を示すグラフである。

実施例

0026

次に、この特許出願の出願時点で出願人に既知最良形態ベストモード)を例示する目的のために、本発明を実施するための最良形態を記載する。実施例及び図面は例示的であるに過ぎず、請求項の範囲及び精神によって測られる本発明を限定することを意図しない。ここにおいて使用されるとき、以下の用語は以下の意味を有する。

0027

「接触先端からワークまでの距離」又は「CTWD」という用語は、接触先端、例えば、図9に例示されるような144aと、溶接現場でのワークピースの水平な平面との間の距離を意味する。

0028

「電極突出部」又は「ESO」という用語は、接触先端、例えば、図9に例示されるような144aと、電極136の末端先端との間の距離を意味する。

0029

近位」という用語は、約0.125インチ以下のノズル端又は接触先端の水平な平面からの測定偏差を意味する。

0030

図示が本発明の好適実施態様を単に例示する目的であり本発明を限定する目的ではない図面を次に参照すると、図1に例示されるように、溶接装置100は、溶接電源102と、ワイヤフィーダ104と、ガス供給源106とを含む。溶接電源102は、電力ケーブル108と、制御ケーブル110と、電源ケーブル(図示せず)とを含む。電力ケーブル108は、ワークピースに接続される接地ワイヤ及びクランプ112と、ワイヤフィーダ104に接続されるよう構成される電力ケーブル114とを含む。ワイヤフィーダ104に接続するよう制御ケーブル110を構成し得る。他の実施態様(図示せず)において、制御ケーブル110をワイヤレスであるよう構成し得る。溶接電源102、電力ケーブル108、及び制御ケーブル110は、溶接装置に電力及び溶接制御を供給するのに適した如何なる構造をも有し得ることが理解されよう。

0031

図1に更に例示されるように、ガス導管116及び調整器118がガス供給源106をワイヤフィーダ104に接続するよう構成される。ガス供給源106は、アルゴンヘリウム二酸化炭素、アルゴンとヘリウム、アルゴンと水素、及び他のガスの組み合わせを非限定的に含む、不活性ガス活性ガス、又は両者の組み合わせを含み得る。他の実施態様(図示せず)において、溶接装置100は、燃焼されるときにガス遮蔽体を形成する材料で塗装される溶接ワイヤを用いる。従って、ガス供給源は全ての実施態様において必要でないかもしれない。ガス供給源は溶接物雰囲気から遮断するよう構成される如何なるガス又はガスの組み合わせであってもよいことが理解されよう。

0032

図1に示されるように、ワイヤフィーダ104は、ハウジング120と、ギアボックス122と、ワイヤスプール組立体124と、ユーザインターフェース126とを含み得る。ギアボックス122から延びているのは、溶接ガン130に接続するよう構成されるホース128である。ハウジング120をユーザインターフェース126及びギアボックス122に接続し得る。更に、溶接電源102から延びる制御ケーブル110及び電力ケーブル114とガス供給源106から延びるガス導管116は、ハウジング120、ギアボックス122、及びホース128に接続するよう構成される。ギアボックス122は、溶接ワイヤ(図示せず)を前進及び後退させる少なくとも複数のローラ(図示せず)と、溶接ワイヤの経路を制御するワイヤガイド(図示せず)とを含む。ワイヤフィーダ104は、ガス供給電力供給、及び溶接制御を受け取るのに適した如何なる構造をも有し得ることが理解されよう。

0033

ギアボックス122と溶接ガン130との間に延びているのはホース128であり、ホース128は、溶接ワイヤ及びワイヤ導管と、(もし必要であるならば)ガス線と、溶接ガントリガスイッチ接続と動作的に接続する。他の実施態様(図示せず)では、上で議論したように、ホース128はガス線を含まない。更に他の実施態様(図示せず)では、ホース128は、溶接ガン130を溶接電源102、ワイヤフィーダ104、及びガス供給源106のうちの少なくとも1つと接続するよう構成される制御ケーブルを含み得る。ホース128は、溶接ワイヤ、ガスホース、及びスイッチ接続部を収容するよう構成される如何なる直径及び長さであってもよい。ホース128は溶接環境に適した任意の材料で作製される。ホース128及び溶接ガン130は、ホースを通じて溶接ガンに溶接ワイヤ、溶接ガス、及び制御を供給するのに適した如何なる構造をも有し得る。

0034

溶接装置100の例示される実施態様において、ユーザインターフェース126は、1つ制御システム、並びにソフトウェアプログラム及びセットアッププログラムを実施し且つ/或いは実行するのに十分な処理能力を備えるコンピュータ(又は選択的に少なくともCPU)のうちの少なくとも1つを含む。例えば、溶接装置100上のユーザインターフェース126は、ワイヤフィーダ104上のギアボックス122を逆転させるよう構成される自動ワイヤ後退プログラムを含むので、露出させられる溶接ワイヤ(図示せず)は溶接ガンの開口又は端から少なくとも部分的に後退する。自動ワイヤ後退プログラムは、溶接工が、溶接ガン130の開口又は端を越えて突出し或いは延び得る溶接ワイヤの潜在的に鋭利な端に晒されるのを防止するよう設計される。管理者及び他の管理人員が自動ワイヤ後退プログラムの管理を維持し得るよう、自動ワイヤ後退プログラムをパスワードで保護し得る。

0035

親出願中に記載される本発明の1つの初期的な実施態様において、自動ワイヤ後退プログラムは、事前設定される第1の量の時間よりも多い時間の量に亘る溶接工の溶接装置100の非連続的な使用の間の時間遅延を比較し、事前設定された遅延時間に合致及び/又は超過のいずれかの後、自動ワイヤ後退プログラムは、第2の量の時間(逆転時間)に亘って溶接ガンの開口又は端から溶接ワイヤ少なくとも部分的に後退させる。例えば、ユーザインターフェース126は、後退遅延時間が設定される第1の設定と、ワイヤ後退時間が設定される第2の設定とを含む。これらの設定が行われた後に、もし溶接工が特定の第1の量の時間よりも大きい又は等しい量の時間に亘って装置の使用を中断するならば、ワイヤフィーダは溶接ワイヤを第2の量の時間に亘って後退させる(或いは以下に例示されるように均等に離間させる)。

0036

親出願に記載される本発明の他の初期的な実施態様において、自動ワイヤ後退プログラムは、溶接工が第1の量の遅延時間よりも多くの時間に亘って溶接装置100の使用を中断するときに、溶接ワイヤを溶接ガンの開口又は端から所定の一定の距離に亘って後退させるよう構成される。例えば、ユーザインターフェース126は、後退遅延時間が設定される第1の設定と、後退距離が設定される第2の設定とを含む。

0037

親出願に記載される本発明の更に他の初期的な実施態様において、第1の量の時間よりも多くの量の時間に亘る溶接工の溶接装置100の不連続的な使用の後に、自動ワイヤ後退プログラムは、溶接ワイヤの端が溶接ガン130内の安全ゾーン(図示せず)内にあることをセンサシステム(図示せず)が示すまで、溶接ワイヤを溶接ガンの開口又は端から少なくとも部分的に後退させるよう構成される。例えば、自動ワイヤ後退プログラムは、センサが活性化されるまで溶接ワイヤを後退させ、その場合、センサは、溶接ワイヤの端がノズル、先端(図示せず)、又はノズル及び先端の両方内に収容されることを示す。溶接装置のための自動ワイヤ後退方法を以下に更に議論する。溶接工が潜在的に鋭利な溶接ワイヤに晒されないよう、溶接装置内の溶接ワイヤの端が少なくとも部分的に溶接ガンの一部、例えば、先端及びノズル内に後退するように、ユーザインターフェース及び自動ワイヤ後退プログラムを如何様にも構成し得ることが理解されよう。

0038

図2に示されるように、ホース128は、溶接ガンハンドル132に近接して溶接ガン130に接続されるよう構成される。ハンドル132上のトリガ132は、溶接ワイヤ130をワイヤフィーダ(図示せず)のギアボックスからホース128及びハンドル132を通じて前進させ、更にネック138及びノズル140に沿って前進させるよう構成される。ノズル140は、ネック138に取り外し可能に付着するよう構成される。加えて、溶接遮蔽ガスを制御するようトリガ134を構成し得る。例えば、溶接ワイヤ136はノズル140から延び、溶接工がトリガ134を作動させるときに(即ち、典型的にはトリガが完全に広げられた状態の初期設定活性位置から典型的にはトリガが完全に又は少なくとも部分的に押し下げられた状態の活性位置までトリガを移動させるときに)、溶接遮蔽ガスは溶接ワイヤを取り囲む。他の実施態様(図示せず)において、ネック138はより長い又はより短い長さを有し得るし、図2に示される角度とは異なる角度で曲がり得る。溶接ガン130は溶接工が溶接ワイヤの前進及び溶接遮蔽ガスの供給を制御するのに適した如何なる構造をも有し得ることが理解されよう。

0039

図2に例示されるように、ノズル140は、1つの実施態様において、絶縁ボス142を含み、絶縁ボス142は、熱及び電気接触がノズル140からネック138及び溶接ガンハンドル132のうちの少なくとも1つに移るのを防止するよう構成される。ノズル140の内側では、先端144がネック138に取り外し可能に付着するよう構成される。先端144は、ノズル140の中心に沿って溶接ワイヤ136を案内し且つ溶接ワイヤ136を周囲環境から遮断するために溶接ガスがガス通路146から出るのを可能にするよう更に構成される。他の実施態様(図示せず)において、溶接ガンは、ハンドル132と、トリガ134と、ネック138と、先端144と、ガス通路146とを含む。この構造において、溶接ガン130は、ノズル140を含まない。ノズル140は溶接工が溶接ワイヤ及び溶接遮蔽ガスの供給を管理するのに適した如何なる構造をも有し得ることが理解されよう。

0040

図3a−3cは、図2のノズル140の拡大断面図であり、先端144は、ノズル140の端140aの内にあるよう構成されている。一連の図3a−3cは、自動ワイヤ後退プログラムを用いるときに、溶接装置100が動作するためにどのように構成されるかの実施例を例示している。この実施例の目的のために、図3aは、溶接工が溶接装置100を使用する前の初期溶接状態のためのノズル140の断面図を示している。図3aは、先端144から延びる溶接ワイヤ136を有するノズル140を示しており、溶接ワイヤ136及び先端144は完全にノズル140の端の内にある。図3bは、溶接工が溶接装置100を使用した後のノズルの断面を示している。図3bに示されるように、溶接ワイヤ136はノズル140の端140aを越えて延び、溶接ワイヤ136の端を溶接工に潜在的に露出している。ユーザインターフェース126を通じて自動ワイヤ後退プログラムを使用可能にすることによって、溶接装置100は、図3cに例示されるように、溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するときに溶接ワイヤ136の端をノズル140の端140a内に自動的に後退させるよう構成される。例えば、もし溶接工が20秒に亘って溶接を停止するならば、自動ワイヤ後退プログラムは、溶接ワイヤが溶接工に晒されないよう溶接ワイヤを後退させる。他の実施態様(図示せず)において、ノズル及び先端は、図3a−3cに例示されているよりも長く又は短くあり得る。溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するときに、溶接ワイヤが少なくともノズル140の端140aの内に後退するよう、溶接装置100を自動ワイヤ後退プログラムと共に構成し得ることが理解されよう。上述の時間は単に例示の目的のためであり、より大きい及びより短い期間の時間の両方が本発明の範囲内にある。溶接ワイヤ136の完全な後退が例示されているが、本発明は溶接ワイヤが図3bに例示されるその拡張状態から部分的に後退させられるに過ぎない実施態様も包含する。本発明のこの特徴において、溶接ワイヤは、依然として端140aを越えて延び得るが、図3bに例示されるまでは延びない。

0041

図4a−4cは、図2のノズル140の拡大断面図であり、先端144は、ノズル140の端140aを越えて延びるよう構成されている。上述の一連の図3a−3cと同様に、一連の図4a−4cは、自動ワイヤ後退プログラムを使用するときに溶接装置100がどのように動作するよう構成されるかの実施例を例示している。再度、この実施例の目的のために、図4aは、溶接工が溶接装置100を使用する前の初期溶接状態のためのノズル140の断面を示している。図4aは、ノズル140及び先端144を示しており、溶接ワイヤは先端144から延びず、先端144はノズル140の端140aを越えて延びている。図4bは、溶接工が溶接装置100を使用した後のノズルの断面を示している。図4bに示されるように、溶接ワイヤ136は、先端144の端から延び、溶接ワイヤ136の端を溶接工に潜在的に晒されている。ユーザインターフェース126を通じて自動ワイヤ後退プログラムを使用可能にすることによって、溶接装置100は、図4cに例示されるように、溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するときに、先端144の端の内に溶接ワイヤ136の端を自動的に後退させるよう構成される。他の実施態様(図示せず)において、先端は図4a−4cに例示されるものよりも長く又は短くあり得る。図3a−3cと関連付けられる記載と一致する方法において、溶接ワイヤ136の全後退は必要とされないが、図4bに例示される描写からの少なくとも部分的な後退が必要とされる。

0042

図5a−5cは、図2のノズル140の他の実施態様の拡大断面図であり、先端144は、ノズル140の端140aの内にあるよう構成されている。更に、ノズルは、溶接ワイヤ136の場所を示すよう構成される少なくとも1つのセンサ148を含む。少なくとも1つのセンサは、以下の近接センサ、即ち、機械的センサ電気的センサ光学的センサレーザ超音波センサ、及び類似物等のうちの少なくとも1つを含み得る。一連の図5a−5cは、少なくとも1つのセンサを備える自動ワイヤ後退プログラムが用いられるときに溶接装置100がどのように動作するよう構成されるかの実施例を例示している。図5aは、溶接工が溶接装置100を使用する前の初期溶接状態のためのノズル140の断面を示している。図5aは、ノズル140及び先端144を示しており、溶接ワイヤは先端144から延びず、少なくとも1つのセンサは溶接ワイヤ136を感知しない。図5bは、溶接工が溶接装置100を使用した後のノズルの断面を示している。図5bに示されるように、溶接ワイヤ136は、ノズル140の端及び先端144を越えて延び、溶接ワイヤ136の端に溶接工を潜在的に晒している。ユーザインターフェース126を通じて自動ワイヤ後退プログラムを使用可能にすることによって、溶接装置100は、溶接工が溶接を停止するときに、溶接ワイヤ136の端をノズル140の端140aの内に自動的に後退させるよう構成される。図5cに例示されるように、溶接ワイヤが少なくとの1つのセンサ148を活性化させて溶接ワイヤの端がノズル140の内に或いは先端144の内にあることを示すまで、溶接ワイヤは後退する。他の実施態様(図示せず)において、先端は図5a−5cに例示されるものよりも長く又は短くあり得る。更に他の実施態様(図示せず)において、センサ148の数は、図5a−5cに例示される数よりも少ない又は多い数であり得る。以前の図面と関連付けられる議論と一致して、全後退は必要とされないが、図5bに例示される完全拡張位置からの少なくとも部分的な後退が本発明の特徴である。

0043

図6a−6cは、代替的な溶接ガンの先端144の側面図であり、溶接ガン(図示せず)は、先端144全体が露出させられないよう、ノズルを含む。一連の図6a−6cは、自動ワイヤ後退プログラムを使用するときに、溶接装置100がどのように動作するよう構成されるかの実施例を例示している。図6aは、溶接工が溶接装置100を使用する前の初期的な溶接状態のための先端144の側面図を示している。図6aは、溶接ワイヤが露出した先端144から延びていない場合を示している。図6bは、溶接工が溶接装置100を使用した後の先端144の側面図を示している。図6bに示されるように、溶接ワイヤ136は、先端144の端から延び、溶接ワイヤ136の端を溶接工に潜在的に晒す。ユーザインターフェース126を通じて自動ワイヤ後退プログラムを使用可能にすることによって、溶接装置100は、図6cに例示されるように、溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するときに、ワイヤ136の端を先端144の内に自動的に後退させるよう構成される。他の実施態様(図示せず)において、先端は、前の議論と一致して図6a−6c内に例示されるものよりも長く或いは短くあり得る。

0044

図7は、溶接装置100のための自動ワイヤ後退方法700の1つの実施態様を例示するフローチャートである。図7に示されるように、ステップ702で、溶接装置の電源が入る。ステップ704で、自動ワイヤ後退プログラムを有するコンピュータはユーザがユーザインターフェース又はコンピュータを通じてセットアップメニューアクセスすることを試みているか否かを決定する。ユーザがステップ704でセットアップメニューにアクセスすることを試みているならば、任意的なステップ706で、コンピュータはセットアップメニューがロックされているか否かを決定する。セットアップメニューが任意的なステップ706でロックされているならば、ステップ708で、コンピュータはユーザが正しいパスワードを入力するか否かを決定する。セットアップメニューがロックされ且つユーザが正しいパスワードを入力しないならば、コンピュータはセットアップパラメータへのアクセスを遮断し且つステップ710でユーザを前のユーザインターフェースに戻す。セットアップメニューがロックされ且つユーザが正しいパスワードを入力しないならば、ステップ712で、コンピュータはユーザがセットアップパラメータにアクセスするのを可能にして自動ワイヤ後退プログラムを使用可能又は使用不能にする。ユーザが自動ワイヤ後退プログラム及びあらゆる関連パラメータを使用可能又は使用不能にした後、任意的なステップ714で、コンピュータはユーザを前のユーザインターフェースに戻す。例えば、ユーザは、以下のパラメータ、即ち、後退遅延時間パラメータ、後退時間パラメータ、後退距離パラメータ、及び近接センサパラメータを含む、パラメータのうちの少なくとも1つを調節し得る。

0045

ユーザがステップ704でセットアップメニューにアクセスすることを試みていないならば、ステップ716で、コンピュータは溶接ガントリガが使用可能にさせられているか否かを決定する。溶接ガントリガが使用可能にさせられておらず、溶接装置が電力を有するならば、溶接ガントリガが使用可能にさせられるか或いはユーザがステップ718でセットアップメニューにアクセすることを試みるまで、コンピュータは待機する。溶接ガントリガがステップ716で使用可能にさせられるならば、ステップ720で、ワイヤフィーダが始動し且つ溶接電源が電力を供給する。ステップ722で、コンピュータは溶接ガントリガが使用不能にさせられたか否かを決定する。溶接ガントリガが使用不能にさせられないならば、ステップ724で、コンピュータは溶接ガントリガを監視する。溶接ガントリガがステップ722で使用不能にさせられるとき、ステップ726で、コンピュータは溶接アークが消されたか否かを決定する。溶接アークがステップ726で消されていないならば、ステップ728で、コンピュータは溶接アークを監視する。

0046

溶接アークがステップ726で消されるとき、コンピュータは待機時間遅延を追跡し、待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間よりも大きいか否かをステップ730で決定する。例えば、後退遅延時間はゼロよりも大きい任意の時間であり得る。待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間よりも少ないならば、コンピュータは待機時間遅延を監視し続ける。待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間と少なくとも等しいならば、コンピュータは溶接ガントリガがステップ732で使用可能にさせられているか確認する。溶接ガントリガがステップ732で使用可能にさせられているならば、ステップ720で、ワイヤフィーダは始動し且つ溶接電源は電力を供給する。溶接ガントリガがステップ732で使用可能にさせられず、待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間と少なくとも等しいならば、自動ワイヤ後退プログラムは、ステップ734で、ユーザインターフェースパラメータに基づき溶接ワイヤを後退させる。例えば、溶接ワイヤはある量の時間又は特定の距離に亘って後退し得る。ステップ736で、コンピュータは溶接ガントリガが使用可能にさせられたか否かを決定する。溶接ガントリガがステップ736で使用可能にさせられているならば、ステップ720で、ワイヤフィーダは始動し且つ溶接電源は電力を供給する。溶接ガントリガがステップ736で使用可能にさせられないならば、ステップ738で、コンピュータは、ステップ704にある本方法の開始に戻る。後退遅延時間中にトリガを活性化させることが可能であり、それは恰も溶接ガントリガがステップ732で利用されているかのように溶接作業を再開させるということを記すのは重要である。溶接を再開させる前に全後退遅延期間に亘って待機することは不要である。

0047

本方法の他の実施態様において、コンピュータは電流又はトルクにアクセスするためにワイヤフィーダ上のギアボックス駆動モータを監視し、過剰な電流又はトルクは自動ワイヤ後退方法の問題を示し得る。如何なる場合においても、溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するときに、溶接ワイヤが少なくともノズル140の端140a又は先端144の内に後退するよう、自動ワイヤ後退方法を用いる溶接装置100を構成し得る。

0048

溶接装置100のための自動ワイヤ後退方法700の更に他の実施態様(図示せず)において、方法700は以下の方法ステップのうちの少なくとも1つを含む。溶接ガントリガが使用可能にさせられるならば、ワイヤフィーダが始動し、溶接電源が電力を供給する。コンピュータは溶接ガントリガが使用不能にさせられているか否かを決定するよう構成される。溶接ガントリガが使用不能されないならば、コンピュータは溶接ガントリガを監視する。代替的に、溶接ガントリガが使用不能にさせられるならば、コンピュータは溶接アークが消されているか否かを決定する。溶接アークが消されていないならば、コンピュータは溶接アークを監視する。溶接アークが消されるや否や、コンピュータは待機時間遅延を追跡し且つ待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間よりも大きいか否かを決定するよう構成される。待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間よりも少ないならば、コンピュータは待機時間遅延を計数し続ける。待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間と少なくとも等しいならば、コンピュータは溶接ガントリガが使用可能にさせられているか確認する。溶接ガントリガが使用可能にさせられるならば、ワイヤフィーダは始動し且つ溶接電源は電力を供給する。溶接ガントリガが使用可能にさせられず、待機時間遅延がユーザインターフェースにおいて設定される後退遅延時間と少なくとも等しいならば、自動ワイヤ後退プログラムは溶接ワイヤを後退させる。類似の注釈が後退遅延時間期間中に溶接プロセスを再開させる能力に関して当て嵌まり得る。

0049

図8は、溶接装置の改装又は変更のための自動ワイヤ後退方法の1つの実施態様を例示するフローチャートである。図8に示されるように、ステップ802で、自動ワイヤ後退プログラムを有さない溶接装置を位置付ける。ステップ804で、一度製造され或いは販売された溶接装置を自動ワイヤ後退プログラムで改装し或いは変更する。例えば、ソフトウェアプログラム、ハードウェアリレープリント回路板ワイヤハーネス、ユーザインターフェース、及び類似物のうちの少なくとも1つが、溶接装置内に追加され或いは溶接装置内で変更される。

0050

コンピュータ又は自動ワイヤ後退プログラムを有するコンピュータを含み得るユーザインターフェース126が、上述の方法700及び800を含むここに記載されるシステム及び方法を支持する1つの可能なハードウェア構成を例示している。本発明の様々の特徴のための追加的な脈絡をもたらすために、以下の議論は、本発明の様々の特徴を実施し得る適切なコンピュータ環境簡潔で一般的な記載を提供するよう意図されている。当業者は本発明を他のプログラムモジュールとの組み合わせにおいても並びに/或いはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとしても実施し得ることを認識するであろう。一般的には、プログラムモジュールは、特定のタスクを遂行し或いは特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、コンポーネントデータ構造等を含む。

0051

その上、シングルプロセッサ又はマルチプロセッサコンピュータシステムミニコンピュータメインフレームコンピュータ、並びにパーソナルコンピュータ手持ち式コンピュータ装置、マイクロプロセッサに基づく又はプログラム可能家庭用電化製品、及び類似物を含み、それらの各々を1つ又はそれよりも多くの関連装置に動作的に結合し得る、他のコンピュータシステム構成で、発明的な方法を実施し得ることを理解するであろう。特定のタスクが通信ネットワークを通じてリンクされる遠隔処理装置によって遂行される分散コンピューティング環境においても本発明の例示の特徴を実施し得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールをローカル又は遠隔メモリ記憶装置内に配置し得る。

0052

自動ワイヤ後退プログラムと関連付けられるユーザインターフェース126は、コンピュータを含む本発明の様々の特徴を実施するための例示的な環境を利用し得る。その場合、コンピュータは、処理ユニットシステムメモリ、及びシステムバスを含む。システムバスは、システムメモリを非限定的に含むシステムコンポーネント処理装置に結合する。処理装置は、様々の商業的に入手可能なプロセッサのうちのいずれかであり得る。デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサ機構も処理装置として利用し得る。

0053

システムバスは、メモリバス又はメモリコントローラ、様々の商業的に利用可能なバス機構のうちのいずれかを用いる周辺機器用バス及びローカルバスを含む、幾つかの種類のバス構造のうちのいずれかであり得る。システムメモリは、読出し専用記憶装置(ROM)及びランダムアクセス記憶装置(RAM)を含み得る。例えば起動中にコンピュータ内の素子間情報を移転させるのに役立つ基本ルーチンを含む、ベーシック入出力システム(BIOS)をROM中に記憶させ得る。

0054

コンピュータ又は自動ワイヤ後退プログラムを有するコンピュータを含み得るユーザインターフェース126は、ハードディスクドライブや、例えば取り外し可能なディスクから読み出し又は取り外し可能なディスクに書き込むための磁気ディスクドライブや、例えばCD−ROMディスクを読み取りための或いは他の光媒体から読み取り又は他の光媒体に書き込むための光ディスクドライブを更に含み得る。コンピュータ又は自動ワイヤ後退プログラムを有するコンピュータを含み得るユーザインターフェース126は、少なくとも何らかの形態のコンピュータ読出し可能な媒体を含み得る。コンピュータ読出し可能な媒体は、コンピュータによってアクセスし得る如何なる利用可能な媒体であってもよい。一例として、そして、限定としてでなく、コンピュータ読出し可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含み得る。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータのような情報の記憶のための如何なる方法又は技術においても実施される、揮発性及び非揮発性の、取外し可能な及び取外し不能な、媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROMフラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル多目的ディスク(DVD)若しくは他の磁気記憶装置、又は所望の情報を記憶するために用い得てユーザインターフェース126によってアクセスし得る任意の他の媒体を含むが、それらに限定されない。

0055

通信媒体は、典型的には、コンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波又は他の輸送機構のような変調データ信号中の他のデータを具現し、任意の情報供給媒体を含む。「変調データ信号」という用語は、信号中に情報を符号化するような方法において設定され或いは変更されるその特性のうちの1つ又はそれよりも多くの特性を有する信号を意味する。一例として、そして、限定的でなく、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接線接続のような有線媒体や、音響、RF、赤外、及び他の無線媒体のような無線媒体を含む。上述の物のいずれかの物の組み合わせもコンピュータ読取り可能な媒体の範囲内に含め得る。

0056

多数のプログラムモジュールを、オペレーティングシステム、1つ又はそれよりも多くのアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、及びプログラムデータを含め、ドライブ及びRAM内に記憶させ得る。コンピュータ又はユーザインターフェース中のオペレーティングシステムは、多数の商業的に入手可能なオペレーティングシステムのうちのいずれかであり得る。

0057

加えて、ユーザはキーボード及びマウスのようなポインティング装置を通じて指令コマンド)及び情報をコンピュータに入力し得る。他の入力装置は、マイクロフォンIR遠隔制御装置、トラックボールペン入力装置ジョイスティックゲームパッドデジタルタブレット、衛星ディッシュスキャナ、又は類似物を含み得る。これらの及び他の入力装置は、システムバスに結合されるシリアルポートインターフェースを通じて処理ユニットに接続されることが多いが、これらをパラレルポート、ゲームポートユニバーサルシリアルバス(USB)、及びIRインターフェース、及び/又は様々のワイヤレス技術のような、他のインターフェースによって接続し得る。ビデオアダプタのようなインターフェースを介してもモニタ又は他の種類のディスプレイ装置をシステムバスに接続し得る。リモートデスクトッププロトコル、VNC、X−Window System等のような、遠隔ディスプレイネットワークプロトコルを通じて視覚的出力(visual output)を達成し得る。視覚的出力に加えて、コンピュータは、典型的には、スピーカプリンタ等のような、他の周辺機器出力装置を含む。

0058

処理装置から電子的に受信するデータを提示するために、ディスプレイはユーザインターフェース126を利用し得る。例えば、ディスプレイは、データを電子的に提示する、LCD、プラズマ、CRT等のモニタであり得る。代替的に或いは追加的に、ディスプレイは、プリンタ、ファクシミリプロッタ等のようなハードコピー形態において、受信データを提示し得る。ディスプレイは如何なる色においてもデータを提示し得るし、如何なるワイヤレス又はハードワイヤプロトコル及び/又は基準をも介してユーザインターフェース126からデータを受信し得る。

0059

コンピュータは、遠隔コンピュータ(複数の遠隔コンピュータ)のような1つ又はそれよりも多くの遠隔コンピュータへの論理的及び/又は物理的な接続を用いて、ネットワーク化された環境において動作し得る。遠隔コンピュータ(複数の遠隔コンピュータ)は、ワークステーションサーバーコンピュータルータ、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサに基づく娯楽機器ピア装置、又は他の共通ネットワークノードであり得る。遠隔コンピュータ(複数の遠隔コンピュータ)は、典型的には、コンピュータに関して上述した素子の多く又は全部を含む。描写の論理接続は、構内ネットワーク(LAN)及び広域ネットワークWAN)を含む。そのようなネットワーキング環境は、オフィス、企業規模コンピュータネットワークイントラネット、及びインターネットにおいて普通である。

0060

LANネットワーキング環境において用いられるとき、コンピュータはネットワークインターフェース又はアダプタを通じてローカルネットワークに接続される。WANネットワーキング環境において用いられるとき、コンピュータは典型的にはモデムを含み、或いはLAN上の通信サーバに接続されるか、或いはインターネットのようなWAN上で通信構築するための他の手段を有する。ネットワーキング環境では、コンピュータ又はその部分に対して描写されるプログラムモジュールを遠隔メモリ記憶装置内に記憶させ得る。ここに描写されるネットワーク接続は例示的であり、コンピュータ間の通信リンクを構築する他の手段を用い得ることが理解されよう。

0061

上記で議論したように、典型的にはインターフェース126を通じたソフトウェア後退プログラムへのユーザ入力に基づき後退時間又は距離は固定される。しかしながら、これは従来技術に対する前進を示すが、ワイヤサイズ及び/又はワイヤ速度及び/又は平均電流に基づく動的な後退時間(又は動的な後退距離)が優れた解決をもたらす。以前の解決と同様に、後退時間及び/又は距離は溶接ワイヤが完全に後退させられることを必要とせず、溶接作業の休止後にその完全拡張距離から少なくとも幾らかの距離だけ後退することが必要とされるに過ぎない。

0062

図10に例示されるように、一定の後退時間及び/又は一定の後退距離は、変化する接触とワークとの間の距離変動適合しない。以下の少なくとも1つ、即ち、アーク電流、ワイヤサイズ、ワイヤ速度、バーンバック(burnback)、及び/又は溶接ガンの開口から突出しているワイヤの量を決定するプロセス先端のうちの少なくとも1つ、(又は少なくとも上記パラメータの組み合わせ)を考慮に入れる動的な解決は、静的な解決では達成可能でない利点をもたらす。溶接作業が停止するときのワイヤ突出位置(ESO)に拘わらず、ワイヤは、好ましくは、ワイヤが溶接ガン先端に近接して或いは先端とノズルとの間に位置付けられる地点まで後退する。ワイヤが遠く後退し過ぎるならば、適切な接触−ワーク間距離が達成されるまで次の溶接を遅延させ得る。ワイヤが十分に遠く後退しないならば、ワイヤは本発明の安全特徴の全てを達成し得ない距離に亘ってガン組立体から突出する。図10は、様々のワイヤ送り速度での所与の直径の溶接ワイヤのための溶接電流と接触−ワーク間距離との間の双方向性を更に例示している。溶接材料差の影響の原因となる変数の任意の組み合わせのためにこの関係を定め得る。後退量は、図10によって或いはデータ表値又はそれらの組み合わせからの補間によって提示される曲線に基づく数学的な方程式を利用し得る。

0063

図10を例示的な非限定的な実施例として更に用いて、200ampsの平均溶接電流で溶接し且つ300インチ/分の溶接ワイヤ送り速度を用いるユーザは、適切な溶接手順が利用されたと想定して、接触−ワーク間距離は平均で約1.125インチであることをソフトウェアに自動的に決定させる。従って、約1〜1.125インチの間の後退距離が後退距離として適切であり、約0.125インチの電極突出は、溶接作業の完了及び溶接先端とのあらゆる後続の接触後に溶接工の衣服を貫通するのに十分でない。

0064

特定の実施態様を参照して本発明を記載したが、様々の変更を行い得ること並びに本発明の範囲から逸脱せずに均等物と置換し得ることが当業者によって理解されよう。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるために、多くの変更を行い得る。従って、本発明は開示の特定の実施態様に限定されず、本発明は付属の請求項の範囲内に入る全ての実施態様を含むことが意図されている。

0065

100溶接装置
102電源
104ワイヤフィーダ
106ガス供給源
108電力ケーブル
110制御ケーブル
112クランプ
114 電力ケーブル
116ガス導管
118調整器
120ハウジング
122ギアボックス
124スプール組立体
126ユーザインターフェース
128ホース
130溶接ガン
132 溶接ガンハンドル
134トリガ
136溶接ワイヤ
138ネック
140ノズル
140a 端
142ボス
144 先端146
146ガス通路
148センサ
700 方法
702 ステップ
704 ステップ
706 ステップ
708 ステップ
710 ステップ
712 ステップ
714 ステップ
716 ステップ
718 ステップ
720 ステップ
722 ステップ
724 ステップ
726 ステップ
728 ステップ
730 ステップ
732 ステップ
734 ステップ
736 ステップ
738 ステップ
800 方法
802 ステップ
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