JP3205222U - ネットワーク通信を利用して溶接機を同期させて干渉を回避するシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ワークピース上で溶接作業を行う互いの地理的な近接性内の２つ以上のアークの間の磁気干渉を減少させることができる溶接システムを提供する。【解決手段】第１の電極とワークピースとの間に第１の波形を備える第１のアークを創り出す第１の溶接機と、第２の電極とワークピースとの間に第２の波形を備える第２のアークを創り出す第２の溶接機と、第１のアークと第２のアークとの間の地理的な近接性を識別する近接性検出器コンポーネントと、第１の波形のための第１の周波数と第２の波形のための第２の周波数とを識別する波形管理コンポーネントとを含む。波形管理コンポーネントは、第１の波形又は第２の波形の位相を調節し、各ピーク電流の発生時間を異ならせることにより、互いに地理的な近接性内にある多くのアークについて波形のパラメータを調節し、干渉を回避する。【選択図】図１

Description

本考案は、一般的には、溶接システムに関する。本考案は、より具体的には、互いに地理的な近接性内にあるときに干渉を回避するよう波形を調整する溶接システムに関する。

多くの場合、溶接システムは協働し、ワークピース上で同時に互いに近接近してアークを創り出す。各溶接システムがアークを創り出すので、各アークは互いに磁気干渉を引き起こし得る。１つよりも多くの溶接システムを必要とする大きなワークピースでは、多くの場合、同じワークピース上で多数のアークを使用することが不可避である。

本考案の実施態様によれば、１つ又はそれよりも多くの溶接波形の形態の交流電流を第１の電極及び第２の電極にもたらして、溶接作業中に第１の電極とワークピースとの間の第１のアークと第２の電極とワークピースとの間の第２のアークとをそれぞれ創り出す、１つ又はそれよりも多くの溶接電源を含む、システムが提供される。１つ又はそれよりも多くの溶接波形は、ある周波数で第１のアークと共に用いられる第１の溶接波形と、その周波数で第２のアークと共に用いられる第２の溶接波形とを含み、各溶接波形は、それぞれのピーク電流を有し、第１のアーク及び第２のアークは、ワークピース上での溶接作業中に互いに地理的な近接性内にある。システムは、第１のアーク及び第２のアークの地理的な近接性を識別するように構成され、且つ、各それぞれのピーク電流がワークピース上での溶接作業中の異なる時に起こるよう、地理的な近接性に基づいて、第１の溶接波形又は第２の溶接波形の各それぞれのピーク電流についての発生の時間を調節するように構成される、波形管理コンポーネントを更に含み、時間の調節は、溶接作業中のワークピース上の第１のアークと第２のアークとの間の磁場干渉を防止する。

本考案の実施態様によれば、少なくとも、以下のステップ、即ち、第１の電極とワークピースとの間に第１の波形を備える第１のアークを創り出すステップと、第１のアークとの地理的な近接性内で第２の電極とワークピースとの間に第２の波形を備える第２のアークを創り出すステップと、第１の波形の部分の立ち上がりエッジ又は第２の波形の部分の立ち上がりエッジのうちの少なくとも一方を識別するステップと、第１の波形の部分の立ち上がりエッジが第２の波形の部分の立ち上がりエッジと共に起こらないよう、少なくとも第１の波形又は第２の波形をある角度数だけシフトさせるステップとを含む、方法が提供される。

本考案の実施態様によれば、少なくとも以下のもの、即ち、第１の電極とワークピースとの間に第１の波形を備える第１のアークを創り出す第１の溶接機と、第２の電極とワークピースとの間に第２の波形を備える第２のアークを創り出す第２の溶接機と、ワークピース上で溶接作業を行う第１のアークと第２のアークとの間の地理的な近接性を識別するように構成される近接性検出器コンポーネントと、第１の波形のための第１の周波数と第２の波形のための第２の周波数とを識別するように構成される波形管理コンポーネントとを含み、第１の周波数が第２の周波数と等しいならば、波形管理コンポーネントは、各それぞれのピーク電流がワークピース上での溶接作業中の異なる時に起こるよう、第１の溶接波形又は第２の溶接波形の各それぞれのピーク電流についての発生の時間を調節するように更に構成され、第１の周波数が第２の周波数と等しくないならば、波形管理コンポーネントは、第１の波形の部分の立ち上がりエッジが第２の波形の部分の立ち上がりエッジの間に起こらないよう、第１の波形の位相又は第２の波形の位相のうちの一方を調節するように更に構成される、溶接システムが提供される。

本考案のこれらの及び他の目的は、図面、詳細な記載、及び付属の請求項の観点において見るときに明らかであろう。

本考案は特定の部品及び部品の配列の形態における物理的な形態を取ることがあり、その好適な実施態様は明細書中に詳細に記載され、その一部を形成する添付の図面中に例示される。

主題のイノベーションに従った溶接システムを示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムを示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムを示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムを示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムについてのフロー図を示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムについてのフロー図を示す図である。

主題のイノベーションに従った溶接システムについてのフロー図を示す図である。

本出願の出願時に出願人に既知の最良態様を例示する目的のために、本考案を実施するための最良態様（ベストモード）を今や記載する。実施例及び図は例示的であるに過ぎず、本考案を限定することを意図せず、本考案は請求項の範囲及び精神によって測られる。本考案の例示的な実施態様を例示する目的のためであるに過ぎず、本考案を限定する目的のためではない、図面を今や参照すると、図１−４は自動化された或いは半自動された溶接システムと共に用いられる溶接システムを（とりわけ）例示している。

本考案の実施態様は、互いに対する地理的な近接性内でワークピース上に創り出される２つ又はそれよりも多くのアークの間の干渉（例えば、各アークと関連付けられる１つ又はそれよりも多くの磁場によって引き起こされる磁気干渉）を避けるために、１つ又はそれよりも多くの波形或いは１つ又はそれよりも多くの波形の位相を調節することに関する。互いに対する地理的な近接性内にあるワークピース上にアークを創り出す波形に割り当てられる位相スロット(phase slot)を創り出し得る波形管理コンポーネントが提供される。具体的には、波形管理コンポーネントは無線通信して、アークが定められた地理的な近接性内に導入されるときに、波形を予め定められた位相スロットに割り当て、或いは波形を位相スロットに動的に割り当て得る。更に他の実施態様では、干渉検出コンポーネントを用いて、波形管理コンポーネントの利用の引き金を引いて干渉の量を識別し、ワークピース上にアークを創り出すために用いられる１つ又はそれよりも多くの波形の位相を調節し得る。

ある実施態様において、干渉は、多数のアークを利用して溶着速度を増大させ得るＳＡＷ用途で起こり得る。主題のイノベーション（革新）を多数のアークシステムと共に利用することができ、多数のアークシステムは、隣接するアークの同等の及び対向する溶接電流によって創り出される磁力を含み得る。これらの隣接するアークは、アーク柱を共に物理的に押し或いは引き得るアーク相互作用をもたらし得る。この効果を相殺するために、隣接するアーク間の位相関係を波形管理コンポーネントによって自動的に設定し、磁気的な押す力及び引く力の持続時間を互い違いにさせ且つ均等化させ得る。ある実施態様において、波形管理コンポーネントはケーブルを同期させ、それは最終結果が相互作用する力の相殺であることをもたらす。

ここにおいて用いるとき、「溶接する」又は「溶接」は、これらの用語のあらゆる他の成語要素を含めて、電気アークの操作を通じた溶融材料の溶着を指し、電気アークは、ガスシールド有芯アーク溶接（Ｇ−ＦＣＡＷ）、サブマージドアーク、ＧＴＡＷ、ＧＭＡＷ、ＭＡＧ、ＭＩＧ、ＴＩＧ溶接、又は溶接システムと共に用いられる任意の電気アークを含むが、これらに限定されない。その上、溶接作業は、塗膜を含むワークピース上であり得る。塗膜は、亜鉛メッキ塗膜のような塗膜を含むが、これに限定されない。

ワークピースＷに固有の磁場によって磁気アークブローを引き起こし得る。ワークピースは、溶接されるべき任意の材料である。過剰な磁気アークブローは、溶接内の欠陥を引き起こし得るし、製造を遅くさせ得る。その上、アークは、地理的な近接性内にあるとき、他のアークに対する磁気干渉を引き起こし得る。主題のイノベーションに対する限定としてではなく、一例として、地理的な近接性を１５フィート（４５７．２センチメートル）内として定め得る。しかしながら、この地理的な近接性の定義は、溶接パラメータ又は溶接システム内の他の変数に依存して、１５フィート（４５７．２センチメートル）よりも大きいか或いは小さくあり得ることが理解されるべきである。その場合、溶接パラメータは、ワークピースの材料（例えば、とりわけ、鋼、アルミニウム、ニッケル鋼、ニッケル鋼合金、金属合金）、溶接作業の種類、電極の種類、ワイヤ送り速度、電流、電圧、ピーク電圧、ピーク電流、波形、電力、及び同等物を含むが、これらに限定されない。

本考案によれば、１００によって概ね示す溶接システムは、図１に例示される。溶接システム１００は、電極とワークピースＷとの間に１つ又はそれよりも多くのアークを創り出し得る、（「溶接システム１０２」及び「第１の溶接システム１０２」とも呼ぶ）第１の溶接機１０２と（「溶接システム１０４」及び「第２の溶接システム１０４」とも呼ぶ）第２の溶接機１０４とを含み得る。その場合、第１の溶接機１０２の部分及び第２の溶接機１０４の部分は、アークの距離の故に磁気干渉が存在するような、互いに対する地理的な近接性内にある。例えば、第１の溶接機１０２の部分と第２の溶接機１０４の部分との間の地理的な近接性は、第１の溶接機１０２の部分又は第２の溶接機１０４の部分が、とりわけ、トーチ、コントローラ、アース接続、電源、ワイヤフィーダ、波形生成器、入力コンポーネント、（例えば、とりわけ、ワークピースに取り付けられた、第１の溶接機１０２の部分又は第２の溶接機１０４の部分に取り付けられた、第１の溶接機１０２又は第２の溶接機１０４に組み込まれた）地理的な場所と連絡するように構成されるコンポーネント、波形管理コンポーネント１０６又は第１の溶接機１０２若しくは第２の溶接機１０４のうちの１つと連絡するように構成される別個の電子デバイスであるような近接性である。

第１の溶接機１０２及び第２の溶接機１０４は、それぞれ、第１のアーク及び第２のアークを創り出し得る。第１の溶接機１０２及び第２の溶接機１０４を以下に記載する。第１の溶接機１０２は、コントローラ１４、電源１２、ワイヤフィーダ２０、波形生成器３０、及び入力コンポーネント５０を有するように記載される。加えて、第２の溶接機１０４は、コントローラ１４’、電源１２’、ワイヤフィーダ２０’、波形生成器３０’、及び入力コンポーネント５０’を有するように記載される。第１の溶接機１０２及び第２の溶接機１０４が描写されているが、溶接機のうちの２つ又はそれよりも多くの溶接機が互いの地理的な近接性内にあるときの互いの間の磁気干渉を避けるために、各溶接機の波形を調節し得るよう、主題のイノベーションは２つ又はそれよりも多くの溶接機を利用し得る。その上、第１の溶接機１０２は電極とワークピースＷとの間に第１のアークを創り出して溶接部１６を創り出し得ること、並びに、第２の溶接機１０４は電極とワークピースＷとの間に第２のアークを創り出して溶接部１６を継続するか或いはワークピースＷ上に追加的な溶接部を創り出し得ることが理解されるべきである。

第１の溶接機１０２は、ワークピースＷ上で溶接作業を行って溶接部１６を創り出すように構成されるコントローラ１４を含む。第１の溶接機１０２は、電極を有するトーチ２６を含み、その場合には、電源１２が電極とワークピースＷとの間に第１のアークを創り出し、電気回路を完成して溶接作業を行う。第１の溶接機１０２は、電極とワークピースＷとの間に第１のアークを創り出すように構成される電源１２を含み得る。その場合には、ワイヤフィーダ２０が、電極によって形成されるパッドルに溶接ワイヤを給送するように構成される。正電流から負電流に移行するときに、電流がゼロを通じて移行するよう、第１の溶接機１０２は、交流（ＡＣ）モードにおいて定電圧溶接プロセスをもたらす電源１２を含み得る。ワイヤフィーダ２０のワイヤ送り速度（ＷＦＳ）、アークを創り出す電源１２、溶接作業のための波形を創り出し且つ／或いは出力する波形生成器３０、及び／又は第１の溶接機１０２によって遂行される溶接作業に関連する入力を受け取る入力コンポーネント５０のうちの少なくとも１つを管理するように、コントローラ１４を構成し得る。限定としてではなく、一例として、入力は、とりわけ、第１の溶接機１０２と第２の溶接機１０４との間の定められる地理的な近接性、互いの間に磁気干渉を引き起こすことがある１つ又はそれよりも多くの溶接機の間の距離、波形についての位相スロット、２つ又はそれよりも多くの波形の間の位相シフト、２つ又はそれよりも多くの波形の間のタイミングシフト、溶接パラメータに関連する入力であり得るが、これらに限定されない。

第２の溶接機１０４は、ワークピースＷ上で溶接作業を行って追加的な溶接部を創り出すか或いは溶接部１６を補足するように構成される、コントローラ１４’を含む。第２の溶接機１０４は、電極を有するトーチ２６’を含み、その場合には、電源１２’が電極とワークピースＷとの間に第２のアークを創り出し、電気回路を完成して溶接作業を行う。第２の溶接機１０４は、電極とワークピースＷとの間に第２のアークを創り出すように構成される電源１２’を含み得る。その場合には、ワイヤフィーダ２０’が、電極によって形成されるパッドルに溶接ワイヤを給送するように構成される。正電流から負電流に移行するときに、電流がゼロを通じて移行するよう、第２の溶接機１０４は、交流（ＡＣ）モードにおいて定電圧溶接プロセスをもたらす電源１２’を含み得る。ワイヤフィーダ２０’のワイヤ送り速度（ＷＦＳ）、アークを創り出す電源１２’、溶接作業のための波形を創り出し且つ／或いは出力する波形生成器３０’、及び／又は第２の溶接機１０４によって行われる溶接作業に関連する入力を受け取る入力コンポーネント５０’のうちの少なくとも１つを管理するように、コントローラ１４を構成し得る。限定としてではなく、一例として、入力は、とりわけ、第１の溶接機１０２と第２の溶接機１０４との間の定められる地理的な近接性、互いの間に磁気干渉を引き起こすことがある１つ又はそれよりも多くの溶接機の間の距離、波形についての位相スロット、２つ又はそれよりも多くの波形の間の位相シフト、２つ又はそれよりも多くの波形の間のタイミングシフト、溶接パラメータに関連する入力であり得るが、これらに限定されない。

１つ又はそれよりも多くの溶接作業を行うために用いられる１つ又はそれよりも多くの波形に関連するパラメータを調節するために、波形管理コンポーネント１０６を、第１の溶接機１０２及び第２の溶接機１０４との無線又は有線の接続性において構成し得る。溶接機のための波形に関するデータを受け取り且つ／或いは溶接機にデータを伝達するように波形管理コンポーネント１０６を構成し得る。その場合、データは、溶接作業を行うために用いられる１つ又はそれよりも多くの波形に関連するパラメータへの調節を表す。具体的には、２つ又はそれよりも多くの溶接機が互いに対する地理的な近接性内にあるとの決定の後に、溶接機のための波形が特定の位相スロットに割り当てられるよう、パラメータは、波形の位相であり得る。波形管理コンポーネント１０６は、溶接機のための１つ又はそれよりも多くの位相スロットを創り出し得る。限定としてではなく、一例として、互いの地理的な近接性内にある溶接機の数で３６０を割ることによって、位相スロットを決定し得る。１つ又はそれよりも多くの溶接機のための波形の調節又は位相スロットを予め定め得る、動的に行い得る、或いはそれらの組み合わせであり得ることが理解されるべきである。例えば、溶接機は、予め定められた数の位相スロットを有し得る。その場合には、溶接機が地理的な近接性内に導入されるときに、予め定められる位相スロットが導入される溶接機に割り当てられる。他の実施例として、溶接機が地理的な近接性内に導入されるときに、位相スロットが創り出され、動的に及び／又はオンザフライ(on-the-fly)に割り当てられる。

よって、地理的な近接性内の２つの溶接機について、波形管理コンポーネント１０６は、１８０度シフトされた或いは位相が外された２つの位相スロットを有し得る。地理的な近接性内の３つの溶接機の実施例において、波形管理コンポーネント１０６は、１２０度シフトされた或いは位相が外された３つの位相スロットを有し得る。地理的な近接性内の４つの溶接機を有する実施例において、波形管理コンポーネント１０６は、９０度シフトされた或いは位相が外された４つの位相スロットを有し得る。ある実施態様において、波形管理コンポーネント１０６は、位相スロットを割り当てることに関するデータを格納するルックアップ表又はデータベースを利用し得る。例えば、データベースは、とりわけ、地理的な近接性であると考えられるもののための定められた距離、位相シフト、各溶接機についての角度数(a number of degrees)、地理的な近接性内の定められた数の溶接機についての位相シフトを格納し得る。位相が外された或いはシフトされた角度数であるように各波形を調節することによって、各アーク及び／又は溶接機の間の磁気干渉を回避し得る。具体的には、ある波形についてのピーク電流が、他の波形についてのピーク電流の時に起こることなく起こり得る。

更に他の実施態様において、波形管理コンポーネント１０６は、より大きな量の位相シフトを、地理的な近接性内においてより近接する２つの溶接機に割り当て得る。よって、第１の溶接機が５フィート（１５２．４センチメートル）だけ第２の溶接機に対して分離され、第３の溶接機が１０フィート（３０４．８センチメートル）だけ第１の溶接機及び第２の溶接機によって分離されるならば、第１の溶接機と第２の溶接機との間でより大きな位相シフトを用い得る。なぜならば、その距離は、第３の溶接機の間の距離に比べられるときに、より小さいからである。

波形管理コンポーネント１０６は、２つ又はそれよりも多くの溶接機及び／又はアークの間で干渉を引き起こすことがある距離を定める地理的な近接性である、予め定められた距離を定め得る。他の実施態様において、使用者は（上で議論した）入力コンポーネントを介して地理的な近接性を定め得る。他の実施態様において、使用者は、干渉が起こる或いは起こることがあるときを報告し或いは通知し得る。それは、波形管理コンポーネント１０６が、定められた地理的な近接性を調節することを可能にする。

ある実施態様において、波形管理コンポーネント１０６は、磁気干渉を引き起こすであろう地理的な近接性内の各溶接機の周波数を評価し得る。第１の溶接機１０２と第２の溶接機１０４との間の周波数が同じであるならば、第２の溶接機１０４のピーク電流が起こるときに起こる第１の溶接機１０２のピーク電流を回避するためにフェーズアウト(phase out)させるよう、位相シフト又は角度数を用い得る。第１の溶接機１０２と第２の溶接機１０４との間の周波数が同じでないならば、波形管理コンポーネント１０６は、第１の溶接機１０２の第１の波形又は第２の溶接機１０４の第２の波形のパラメータを調節して、第２の波形の立ち上がりエッジが起こるときに起こる第１の波形の立ち上がりエッジを回避し得る。波形のパラメータは、とりわけ、ピーク電圧、ピーク電流、波形の種類（例えば、正弦波、矩形波、三角波形、パルス波形、表面張力移行（ＳＴＴ）波形等）、振幅、周波数、時間、持続時間であり得るが、これらに限定されないことが理解されるべきである。

波形管理コンポーネント１０６は、（描写されるように）独立型（スタンドアローン型）のコンポーネントであり得るし、第１の溶接機１０２内に組み込まれ得るし、第２の溶接機１０４内に組み込まれ得るし、ネットワーク（例えば、有線ネットワーク、無線ネットワーク等）に組み込まれ得るし、クラウドコンピューティング環境内に組み込まれ得るし、コントローラ内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、トーチ内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、ワークピース内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、電源内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、入力コンポーネント内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、波形生成器内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、ワイヤフィーダ内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、或いはそれらの任意の組み合わせであり得る。

図２を参照すると、第１の溶接機システム１０２と、第２の溶接機システム１０４とを含む、システム２００が例示され、第１の溶接機システム１０２及び第２の溶接機システム１０４は、それぞれの波形を利用してアークを創り出してワークピースＷ上で溶接作業を行い、波形管理コンポーネント１０６は、第１の溶接機システム１０２及び第２の溶接機システム１０４が互いの地理的な近接性内にあるときの磁気干渉を回避するよう、それぞれの波形のパラメータを調節するように構成される。システム２００は、溶接作業を行うために、２つ又はそれよりも多くの溶接機システムの間の、具体的には、ワークピースＷ上に創り出される２つ又はそれよりも多くのアークの間の距離を表すデータを収集するように構成される、近接性検出器コンポーネントを含み得る。その上、２つ又はそれよりも多くのアーク及び／又は溶接機の間の距離を波形管理コンポーネント１０６に伝達するように近接性検出器コンポーネント２０２を構成し、そこから、干渉を引き起こすことがある地理的な近接性である距離に基づき、波形に対する調節を生成し得る。近接性検出器コンポーネント２０２は、（描写されるような）独立型（スタンドアローン型）コンポーネントであり得るし、第１の溶接機システム１０２内に組み込まれ得るし、第２の溶接機システム１０４内に組み込まれ得るし、ワークピース内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、波形管理コンポーネント１０６内に取り付けられ或いは組み込まれ得るし、且つ／或いはそれらの組み合わせであり得る。ある実施態様において、近接性検出器コンポーネント２０２は、波形管理コンポーネント１０６に無線通信して、２つの溶接機システム及び／又はワークピースＷ上に創り出される２つのアークの間の距離に関連するデータを伝達し得る。例えば、近接性検出器コンポーネント２０２は、とりわけ、衛星航法システム（ＧＰＳ）、無線ネットワーク上の無線信号データ、移動電話信号(cellular signal)、無線信号を用いた三角測量技法、使用者入力を用いて、アーク及び／又は溶接機システムの地理的な場所を識別し得る。

図３は、第１の溶接機システム１０２と、第２の溶接機システム１０４と、追加的な溶接機システム３０２とを含む、システム３００を例示している。溶接作業を行っている間にワークピースＷ上に磁気干渉を引き起こし得る互いに対する地理的な近接性内にあることに基づいて、溶接機システム（例えば、第１の溶接機システム１０２、第２の溶接機システム１０４、追加的な溶接機システム３０２）によって用いられる波形のパラメータを調節するように、波形管理コンポーネント１０６を構成し得る。

ある実施態様において、波形管理コンポーネント１０６は、溶接機システムについての一組の位相スロットを予め定め得る。そのような実施態様では、溶接機システムがワークピースＷについての地理的な近接性内に導入されるときに、位相スロットを創り出し且つ割り当て得る。そのような実施例では、多数の溶接機システムを定め得るし、各位相スロットは限定的な数であり得る。４つの位相スロットが創り出される４つの溶接機システムのためにシステム３００を構成し得る。第１の溶接機システム１０２及び第２の溶接機システム１０４が互いの地理的な近接性内で識別されるとき、位相スロットが各々に割り当てられる。地理的な近接性内にある追加的な溶接機システム３０２を検出するや否や、一組の位相スロットのうちの１つをそれに割り当て得る。

波形管理コンポーネント１０６は、位相スロットを動的にも創り出し得ることが理解されるべきである。そのような実施例では、地理的な近接性内にある溶接機システムが検出されるや否や、波形管理コンポーネント１０６は、互いに干渉を引き起こすことがある各溶接機システムについての波形のパラメータを調節する。例えば、波形の位相は、溶接機システムが地理的な近接性内で検出されるときに調節されるパラメータであり得る。

波形管理コンポーネント１０６は、通信コンポーネント３０４と、割当てコンポーネント３０６とを含み得る。溶接機システムについての波形のパラメータに対する調節を表すデータを送信するように、通信コンポーネント３０４を構成し得る。加えて、溶接機システムの波形についてのパラメータの設定を表すデータを受信するように、通信コンポーネント３０４を構成し得る。通信コンポーネント３０４は、溶接機システムが地理的な近接性内にあるときの溶接機システムからの波形についてのパラメータのための設定を表すデータを要求し得る。データの評価の直ぐ後に、波形管理コンポーネント１０６は、波形の調節を創り出し得るし、通信コンポーネント３０４は、地理的な近接性内の溶接機システムの間の干渉を回避するために、溶接機システムに対する調節を表すデータを送信し得る。

一組の位相スロットを創り出し且つ／或いは位相スロットを溶接機システムに割り当てるように、割当てコンポーネント３０６を構成し得る。一群の溶接機システムのために予め定められた一組の位相スロットを提供するように、或いは一組の位相スロットを動的に創り出して提供するように、割当てコンポーネント３０６を構成し得る。例えば、割当てコンポーネント３０６は、地理的な近接性内にある追加的な溶接機システム３０２を表すデータを受信し得るし、位相スロットを追加的な溶接機システム３０２に割り当て得る（なぜならば、一組の位相スロットは、予め定められるからである）。他の実施例において、割当てコンポーネント３０６は、地理的な近接性内にある追加的な溶接機システム３０２を表すデータを受信し得るし、一組の位相スロットを再度創り出して、位相スロットを追加的な溶接機システム３０２に割り当て得る（なぜならば、一組の位相スロットは、動的に計算されるからである）。

他の実施態様では、波形のパラメータの調節についての計算が行われる間に、溶接機システムが保持パターンに置かれることを可能にするキュー(queue)を利用し得る。溶接機システムが地理的な近接性内に導入された後に、キューは溶接機システムがアクティブ化されてワークピースＷ上で溶接作業を行うことを可能にする。なぜならば、それは地理的な近接性内の溶接システムによって行われる溶接作業を混乱させることなく構成されるからである。

図４は、ワークピースＷ上で溶接作業を行う少なくとも２つ又はそれよりも多くのアーク間の磁気干渉の量を検出するように構成される干渉検出コンポーネント４０２を含むシステム４００を例示している。干渉検出コンポーネント４０２は、第１の溶接機システム１０２及び第２の溶接機システム１０４のパフォーマンスを監視し、溶接機システムの１つによって創り出されるアークに起因して磁気干渉が起こるか否かを決定するように構成される。例えば、干渉検出コンポーネント４０２は、ワークピースＷに連結される磁場センサであり得る。他の実施例では、ガウスセンサを用いて磁場の存在及び／又は磁場強度を検出し得る。１つ又はそれよりも多くの干渉検出コンポーネント４０２を主題のイノベーションと共に用い得ることが理解されるべきである。一般的には、干渉検出コンポーネント４０２は、波形管理コンポーネント１０６にデータ信号を提供することができ、それは波形管理コンポーネント１０６に第１の溶接機システム１０２、第２の溶接機システム１０４、又は地理的な近接性内に導入される他の溶接機システムの波形のパラメータを調節させ或いは再調節させる。

ある実施態様において、地理的な近接性は、使用者入力によって識別される。ある実施態様において、主題のイノベーションは、ワークピース上に第１のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第１のトーチと、ワークピース上に第２のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第２のトーチとを更に含み得る。ある実施態様において、地理的な近接性は、第１のトーチ及び第２のトーチによって伝えられる無線信号によって識別される。ある実施態様において、地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも大きく、約１５フィート（４５７．２センチメートル）よりも小さい。ある実施態様において、地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも小さく、約１０フィート（３０４．８センチメートル）よりも小さい。

ある実施態様において、主題のイノベーションは、第１の波形を表すデータ、第２の波形を表すデータ、第１の波形のパラメータを表すデータ、又は第２の波形のパラメータを表すデータのうちの少なくとも１つを受信するように構成される通信コンポーネントを更に含み得る。ある実施態様において、通信コンポーネントは、発生の時間(time of occurrence)を表すデータを１つ又はそれよりも多くの溶接電源の各々に伝えるように更に構成される。ある実施態様において、主題のイノベーションは、１つ又はそれよりも多くのの溶接電源によって用いられる各波形についての位相スロットを生成するように構成される割当てコンポーネントを更に含み得る。その場合、各位相スロットは、互いからの角度数（幾らかの角度）にある。ある実施態様において、角度数は１８０である。

ある実施態様において、主題のイノベーションは、第１のアーク又は第２のアークのうちの少なくとも一方の地理的な近接性内の第３の波形を用いてワークピース上に第３のアークを創り出す第３の電極を更に含み得る。その場合、角度数は１２０である。ある実施態様において、主題のイノベーションは、第１のアーク又は第２のアークのうちの少なくとも一方の地理的な近接性内の第３の波形を用いてワークピース上に第３のアークを創り出す第３の電極と、第１のアーク、第２のアーク、第３のアーク、又は第４のアークのうちの少なくとも１つの地理的な近接性内の第４の波形を用いてワークピース上に第４のアークを創り出す第４のアークとを更に含み得る。その場合、角度数は９０である。

ある実施態様において、波形管理コンポーネントは、第１の波形又は第２の波形のうちの少なくとも一方の立ち上がりエッジを識別するように更に構成される。ある実施態様では、第１の波形の立ち上がりエッジが、第２の波形の立ち上がりエッジのときに起こらないこと、第２の波形の立ち上がりエッジが、第１の波形の立ち上がりエッジのときに起こらないこと、或いは第１の波形又は第２の波形の立ち上がりエッジが、ワークピース上で用いられる追加的な波形の立ち上がりエッジのときに起こらないことのうちの少なくとも１つがもたらされるよう、波形管理コンポーネントは、第１の波形又は第２の波形のうちの少なくとも一方の位相を調節する。

上述の例示的な装置及び要素に鑑みれば、開示の主題に従って実施されてよい方法論は、図５−７のフローチャート及び／又は方法論を参照してより良く理解されるであろう。方法論及び／又はフロー図は一連のブロックとして示され且つ記載され、請求する主題はブロックの順序によって限定されない。なぜならば、幾つかのブロックは、ここに描写され且つ記載されるものから他のブロックと同時に及び／又は異なる順序において起こることがあるからである。その上、以下に記載する方法及び／又はフロー図を実施するために、例示されるブロックが全て必要とされるとは限らないことがある。

ワークピース上で溶接作業を行うために創り出される２つ又はそれよりも多くのアーク間の干渉を減少させるフロー図５００である、図５の決定木フロー図５００において例示されるように、以下のことが起こる。参照ブロック５１０で、第１の電極とワークピースとの間に第１の波形を備える第１のアークを創り出し得る。参照ブロック５２０で、第１のアークの地理的な近接性内で、第２の電極とワークピースとの間に、第２の波形を備える第２のアークを創り出し得る。参照ブロック５３０で、第１の波形の部分の立ち上がりエッジ又は第２の波形の部分の立ち上がりエッジのうちの少なくとも一方を識別し得る。参照ブロック５４０で、第１の波形の部分の立ち上がりエッジが第２の波形の部分の立ち上がりエッジと共に起こらないよう、少なくとも第１の波形又は第２の波形をある角度数だけシフトさせ得る。

ワークピース上で溶接作業を行うために創り出される２つ又はそれよりも多くのアーク間の干渉を減少させるフロー図６００である、図６の決定木フロー図６００において例示されるように、以下のことが起こる。参照ブロック６１０で、第１の電極とワークピースとの間に、第１の波形を備える第１のアークを創り出し得る。参照ブロック６２０で、ワークピース上の第１のアークの所定の地理的な距離内で、第２の電極とワークピースとの間に、第２の波形を備える第２のアークを創り出し得る。参照ブロック６３０で、第１の位相を第１の波形に割り当て得るし、第２の位相を第２の波形に割り当て得る。その場合、第１の位相は、第２の位相と比較したフェーズアウトの程度(ある程度のフェースアウト)(a degree of phase out)である。

ワークピース上で溶接作業を行うために創り出される２つ又はそれよりも多くのアークの間の干渉を減少させるフロー図７００である、図７の決定木フロー図７００において例示されるように、以下のことが起こる。参照ブロック７１０で、第１の電極とワークピースとの間で第１の溶接機を用いて第１の波形を備える第１のアークを創り出し得る。参照ブロック７２０で、第１のアークの検出される地理的な近接性内で、追加的な電極とワークピースとの追加的な溶接機を用いて追加的な波形を備える追加的なアークを創り出し得る。参照ブロック７３０で、少なくとも第１の波形及び追加的な波形のために、２つ又はそれよりも多くの位相スロットを創り出し得る。参照ブロック７４０で、２つ又はそれよりも多くの位相スロットを第１の溶接機及び追加的な溶接機に伝え得る。

一般的に、溶接パラメータは、溶接作業に影響を与える溶接パラメータであり得るが、これに限定されない。更に、溶接パラメータは、アーク電圧、溶接作業を行うトーチ２６の走行速度、波形の振幅、波形の電流、波形の電圧、波形の周波数、ワイヤ送り速度、電流レベル、トーチ２６の高さ、ワークピースＷとトーチ２６との間の距離、電極の振動幅、溶接ワイヤの温度、電極の温度、ワークピースＷの材料の種類、電極の振動の周波数、アーク電流の極性、溶接ワイヤのための電流の極性、溶接作業のアーク電流に影響を与えるパラメータ、電極の種類、ワイヤのゲージ、ワイヤの材料、及び同等物であり得るが、これらに限定されないことが理解されなければならない。

方法の実施態様において、角度数は１８０である。方法の実施態様において、地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも小さく、約１０フィート（３０４．８センチメートル）よりも小さい。ある実施態様において、方法は、追加的なアークと第１のアーク又は第２のアークのうちの少なくとも一方との間の地理的な近接性内で、追加的な電極とワークピースとの間に追加的な波形を備える追加的なアークを創り出すことを更に含み得る。ある実施態様において、角度数は９０である。

上記の実施例は本考案の様々な特徴の幾つかの可能な実施態様の例示に過ぎず、この明細書及び添付の図面を判読して理解した直ぐ後に、均等な代替及び／又は変更が当業者に思い浮かぶであろう。上述のようなコンポーネント（アセンブリ、装置、システム、回路、及び同等物）によって遂行される様々な機能に特に関連して、そのようなコンポーネントを記載するために用いる（「手段」への言及を含む）用語は、特段に示さない限り、本考案の例示される実施において機能を遂行する開示される構造と構造的に均等でないとしても、（例えば、機能的に均等な）既述のコンポーネントの特定の機能を遂行する、ハードウェア、ソフトウェア、又はその組み合わせのような、任意のコンポーネントに対応することが意図される。加えて、本考案の特定の構成は幾つかの実施のうちの１つだけについて記載されることがあるが、そのような特性は、任意の所与の又は特定の用途に所望であり且つ有利であることがあるので、他の実施の１つ又はそれよりも多くの他の構成と組み合わせられてよい。また、「含む」、「有する」、若しくは「備える」という用語、又はそれらの変形が詳細な記載において及び／又は請求項において用いられる限り、そのような用語は、「含む」という用語と同様な方法において内包的であることが意図される。

この明細書は、最良形態を含めて本考案を開示するために、そして、当業者が、あらゆる装置又はシステムを作製して使用すること並びにあらゆる組み込まれる方法を遂行することを含めて本考案を実施するのを可能にするために、実施例を用いる。本考案の登録可能な範囲は、請求項によって定められ、当業者が思い浮かべる他の実施例を含んでよい。そのような実施例は、それらが請求項の文字通りの言語と異ならない構造的要素を有するならば、或いはそれらが請求項の文字通りの言語からの僅かな相違を伴う均等な構造的要素を含むならば、請求項の範囲内にあることが意図される。

本考案を実施するための最良形態は、その時点で出願人に知られた最良形態を例示する目的のために記載されている。実施例は例示的であるに過ぎず、請求項の範囲及び実体によって測られるような本考案を限定しない。本考案は好適な及び代替的な実施態様を参照して記載される。本明細書を判読して理解した直ぐ後に、修正及び変更が他者に思い浮かぶことは明らかである。全てのそのような修正及び変更が付属の請求項又はそれらの均等物の範囲内に入る限り、全てのそのような修正及び変更を含むことが意図される。

１２ 電源
１４ コントローラ
１６ 溶接部
２０ ワイヤフィーダ
２６ トーチ
３０ 波形生成器
５０ 入力コンポーネント
１２’ 電源
１４’ コントローラ
２０’ ワイヤフィーダ
３０’ 波形生成器
５０’ 入力コンポーネント
１００ 溶接システム
１０２ 第１の溶接機
１０４ 第２の溶接機
１０６ 波形管理コンポーネント
２００ システム
２０２ 近接性検出器コンポーネント
３０２ 追加的な溶接機システム
３０４ 通信コンポーネント
３０６ 割当てコンポーネント
４００ システム
４０２ 干渉検出コンポーネント
５００ 決定木フロー図
５１０ 参照ブロック
５２０ 参照ブロック
５３０ 参照ブロック
５４０ 参照ブロック
６００ 決定木フロー図
６１０ 参照ブロック
６２０ 参照ブロック
６３０ 参照ブロック
７００ 決定木フロー図
７１０ 参照ブロック
７２０ 参照ブロック
７３０ 参照ブロック
７４０ 参照ブロック
Ｗ ワークピース

ある実施態様において、地理的な近接性は、使用者入力によって識別される。ある実施態様において、主題のイノベーションは、ワークピース上に第１のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第１のトーチと、ワークピース上に第２のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第２のトーチとを更に含み得る。ある実施態様において、地理的な近接性は、第１のトーチ及び第２のトーチによって伝えられる無線信号によって識別される。ある実施態様において、地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも大きく、約１５フィート（４５７．２センチメートル）よりも小さい。ある実施態様において、地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも大きく、約１０フィート（３０４．８センチメートル）よりも小さい。

Claims (15)

1. １つ又はそれよりも多くの溶接波形の形態の交流電流を第１の電極及び第２の電極にもたらして、溶接作業中に前記第１の電極とワークピースとの間の第１のアークと前記第２の電極と前記ワークピースとの間の第２のアークとをそれぞれ創り出す、１つ又はそれよりも多くの溶接電源を含み、
   前記１つ又はそれよりも多くの溶接波形は、ある周波数で前記第１のアークと共に用いられる第１の溶接波形と、前記周波数で前記第２のアークと共に用いられる第２の溶接波形とを含み、各溶接波形は、それぞれのピーク電流を有し、前記第１のアーク及び前記第２のアークは、前記ワークピース上での前記溶接作業中に互いに地理的な近接性内にあり、
   前記第１のアーク及び前記第２のアークの前記地理的な近接性を識別するように構成され、且つ、各それぞれのピーク電流が前記ワークピース上での前記溶接作業中の異なる時に起こるよう、前記地理的な近接性に基いて、前記第１の溶接波形又は前記第２の溶接波形の各それぞれのピーク電流についての発生の時間を調節するように構成される、波形管理コンポーネントを含み、前記時間の調節は、前記溶接作業中の前記ワークピース上の前記第１のアークと前記第２のアークとの間の磁場干渉を防止する、
   溶接機システム。
2. 前記地理的な近接性は、使用者入力によって識別される、請求項１に記載の溶接機システム。
3. 前記ワークピース上で前記第１のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第１のトーチと、
   前記ワークピース上で前記第２のアークによって創り出されるパッドルにワイヤを給送する第２のトーチとを更に含む、
   請求項１に記載の溶接機システム。
4. 前記地理的な近接性は、前記第１のトーチ及び前記第２のトーチによって伝えられる無線信号によって識別される、請求項３に記載の溶接機システム。
5. 前記地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも大きく、約１５フィート（１５２．４センチメートル）よりも小さい、請求項１に記載の溶接機システム。
6. 前記地理的な近接性は、約１フィート（３０．４８センチメートル）よりも小さく、約１０フィート（３０４．８センチメートル）よりも小さい、請求項１に記載の溶接機システム。
7. 前記第１の波形を表すデータ、前記第２の波形を表すデータ、前記第１の波形のパラメータを表すデータ、又は前記第２の波形のパラメータを表すデータのうちの少なくとも１つを受信するように構成される、通信コンポーネントを更に含む、請求項１に記載の溶接機システム。
8. 前記通信コンポーネントは、前記１つ又はそれよりも多くの溶接電源の各々に前記発生の時間を表すデータを伝えるように更に構成される、請求項７に記載の溶接機システム。
9. 前記１つ又はそれよりも多くの溶接電源によって用いられる各波形についての位相スロットを生成するように構成される割当てコンポーネントを更に含み、各位相スロットは、互いから幾らかの角度にある、請求項１に記載の溶接機システム。
10. 前記幾らかの角度は１８０である、請求項９に記載の溶接機システム。
11. 前記第１のアーク又は前記第２のアークのうちの少なくとも一方の前記地理的な近接性内で第３の波形を用いて前記ワークピース上に第３のアークを創り出す第３の電極を更に含み、前記幾らかの角度は１２０である、請求項９に記載の溶接機システム。
12. 前記第１のアーク及び前記第２のアークのうちの少なくとも一方の前記地理的な近接性内で第３の波形を用いて前記ワークピース上に第３のアークを創り出す第３の電極と、
    前記第１のアーク、前記第２のアーク、前記第３のアーク、又は第４のアークのうちの少なくとも１つの前記地理的な近接性内で第４の波形を用いて前記ワークピース上に前記第４のアークを創り出す第４の電極とを更に含み、
    前記幾らかの角度は９０である、
    請求項９に記載の溶接機システム。
13. 前記波形管理コンポーネントは、前記第１の波形又は前記第２の波形のうちの少なくとも一方での立ち上がりエッジを識別するように更に構成される、請求項１に記載の溶接機システム。
14. 前記波形管理コンポーネントは、以下のこと、即ち、
    前記第１の波形の前記立ち上がりエッジが前記第２の波形の立ち上がりエッジの時に起こらないこと、
    前記第２の波形の前記立ち上がりエッジが前記第１の波形の立ち上がりエッジの時に起こらないこと、又は
    前記第１の波形又は前記第２の波形の前記立ち上がりエッジが前記ワークピース上で用いられる追加的な波形の立ち上がりエッジの時に起こらないこと、のうちの１つがもたらされるよう、
    前記第１の波形又は前記第２の波形のうちの少なくとも一方の位相を調節する、
    請求項１３に記載の溶接機システム。
15. 第１の電極とワークピースとの間に第１の波形を備える第１のアークを創り出す第１の溶接機と、
    第２の電極と前記ワークピースとの間に第２の波形を備える第２のアークを創り出す第２の溶接機と、
    前記ワークピース上で溶接作業を行う前記第１のアークと前記第２のアークとの間の地理的な近接性を識別するように構成される近接性検出器コンポーネントと、
    前記第１の波形のための第１の周波数と前記第２の波形のための第２の周波数とを識別するように構成される波形管理コンポーネントとを含み、
    前記第１の周波数が前記第２の周波数と等しいならば、前記波形管理コンポーネントは、各それぞれのピーク電流が前記ワークピース上での前記溶接作業中の異なる時に起こるよう、前記第１の溶接波形又は前記第２の溶接波形の各それぞれのピーク電流についての発生の時間を調節するように更に構成され、
    前記第１の周波数が前記第２の周波数と等しくないならば、前記波形管理コンポーネントは、前記第１の波形の部分の立ち上がりエッジが前記第２の波形の部分の立ち上がりエッジの間に起こらないよう、前記第１の波形の位相又は前記第２の波形の位相のうちの一方を調節するように更に構成される、
    溶接システム。

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