JP3205265U - 溶接装置と通信するためのシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】溶接装置のさまざまなコンポーネントに対してデータの読み取り及び／又は書き込みを行うためのシステムを提供する。【解決手段】データは、近距離無線通信を使用するデバイス間で交換される。具体的には、溶接システム２００は、溶接機２０２と、ワイヤフィーダ２３０と、溶接トーチ２４０と、溶接機、ワイヤフィーダ、又は溶接トーチのうちの１つに取り付けられたＮＦＣタグと、溶接システムの操作に対するアクセス制限を示すＮＦＣ信号を生成するオペレータデバイス２５０とを備え、オペレータデバイスを所有するオペレータ１０６は、オペレータデバイスがＮＦＣタグの近くに運ばれた後に、アクセス制限内でのみ溶接システムを操作することが許可される。【選択図】図２

Description

本考案の一般概念は、特にアーク溶接、さらに具体的には溶接関連装置とデータを交換するためのシステム及び方法に関連する。さらに具体的には、本考案は、請求項１及び７のプリアンブルにそれぞれ記載された溶接システム及び溶接システムと通信するための方法に関連する。
優先権の主張
本出願は、２０１３年３月１５日に出願された３件の米国暫定特許出願第６１／７９５，０００号、第６１／７９８，１９２号、及び第６１／７９８，９１５号の利益及びこれらに対する優先権を主張する。これら３件の仮出願は、本明細書によって参照されることにより、本出願に完全に包含される。
参照による組み込み
次の文献は、本明細書に記載された本考案の一般概念のより十分な理解及び認識に役立つ可能性がある：米国特許第５，２７８，３９０号（Ｂｌａｎｋｅｎｓｈｉｐ）、第５，５００，５１２（Ｇｏｌｄｂｌａｔｔ）、第５，５５３，８１０号（Ｂｏｂｅｃｚｋｏ）、第５，７０８，２５３号（Ｂｌｏｃｈ他）、第５，８６２，０７１号（Ｓｃｈｏｌｄｅｒ）、第６，５３６，６６０号（Ｂｌａｎｋｅｎｓｈｉｐ他）、及び第６，８５８，８１７号（Ｂｌａｎｋｅｎｓｈｉｐ他）、論文「Ｗｈａｔ Ｅｖｅｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｓｈｏｕｌｄ Ｋｎｏｗ ａｂｏｕｔ Ｗｅｌｄｉｎｇ」（Ｄ．Ｋ．Ｍｉｌｌｅｒ著、１９９７年）、出版物「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」（Ｌｉｎｃｏｌｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ著、２００６年）。したがって、これらの各文献は、本明細書によって参照されることにより、本明細書に完全に組み込まれる。
近距離無線通信（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＮＦＣ）は、スマートフォンやタブレットなどのデバイス間の非接触通信の一形態である。ＮＦＣは、そのようなデバイス（多くの場合、携帯端末又はモバイル機器）に関する一連の規格を含んでおり、それらのデバイスを互いに接触されることで、又は（通常は、数センチメートル以下に）近づけることで、各デバイス間の無線通信を確立する。ＮＦＣピアツーピア通信は、両方のデバイスに電力が供給されている場合に可能になる。通信は、ＮＦＣデバイスと、電力が供給されていないＮＦＣチップ（多くの場合、「パッシブ・タグ」又は単に「タグ」と呼ばれる）との間でも可能になる。
ＮＦＣは、２つのデバイス間の、消費電力の低い近距離通信のプロトコルである。イニシエータ・デバイスは、ターゲット・デバイスが検出及びアクセスできる電波を、磁気誘導を使用して生成し、比較的に短い距離（例えば、１０ｃｍ未満）を経由した無線による少量のデータ転送を可能にする。さらに具体的には、イニシエータ・デバイスは、磁気誘導を使用することにより、小電流を放射して磁場を生成し、この磁場が、イニシエータ・デバイスとターゲット・デバイスとの間の物理的空間の橋渡しをする。この磁場は、ターゲット・デバイス内の同様のコイルによって受信され、電気インパルスに逆変換されて、ステータス情報又はその他の任意の情報などのデータを伝える。いわゆる「パッシブ」ＮＦＣタグは、イニシエータ・デバイスからのエネルギーを使用して応答をエンコードするが、「アクティブ」タグ又は「ピアツーピア」タグは独自の電源を備え、独自の電磁場を使用してイニシエータ・デバイスに応答する。したがって、ＮＦＣ送信には、通常２つのモードが含まれる。パッシブ通信モードにおいて、イニシエータ・デバイスは搬送波場を提供し、ターゲット・デバイスは既存の磁場を変調することによって応答する。このモードにおいて、ターゲット・デバイスは、イニシエータ・デバイスが提供する電磁場から動作電力を供給されることが可能であり、そのため、ターゲット・デバイスは応答装置になる。アクティブ通信モードにおいて、イニシエータ・デバイスとターゲット・デバイスの両方は、各自の磁場を交互に生成して通信する。デバイスは、データを待ち受けている間、その無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）場を無効にする。このモードでは、通常、両方のデバイスに電力が供給される。
ＮＦＣデバイスは、データの受信と送信を同時に行えるようにすることが可能である。したがって、デバイスは、受信信号の周波数が送信信号の周波数と一致していないかどうか、衝突の可能性をチェックすることができる。
ＮＦＣは、世界的に使用可能な無許可の無線周波数である１３．５６ＭＨｚのＩＳＭバンドの範囲内で動作する。ＲＦエネルギーの大部分は、許容される±７ｋＨｚの帯域幅に集中しているが、スペクトル包絡線全体は、ＡＳＫ変調を使用した場合、最大１．８ＭＨｚになる可能性がある。小型標準アンテナを使用した場合の作動距離は、最大２０ｃｍに達することが可能であるが、実際の作動距離はさらに短い。
ＮＦＣ送信は、近距離及び暗号化のサポートにより、通常は安全である。多くの場合、アプリケーションは、上位層の暗号プロトコル（例えば、ＳＳＬ）を使用して、セキュリティで保護されたチャネルを確立する。ＮＦＣデバイスを紛失するとセキュリティ問題が発生する可能性があるため、通常、そのようなデバイスは、認証コードなどの追加セキュリティによって保護される。
ＮＦＣ規格は、通信プロトコル及びデータ交換形式を対象にし、比較的設定がシンプルなセキュリティで保護された接続を提供し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続やＷｉ−Ｆｉ接続などのさらに能力の高いワイヤレス接続の起動に使用できる。
ＮＦＣ送信のアプリケーション、並びに関連する溶接システム及び方法との通信は、本明細書に記載されて示される本考案の一般概念によって考慮される。
本考案の一般概念及びその実施形態と利点は、例として以下の図面を参照してより詳細に説明される。
ＭＩＧ溶接システムの概略図である。 ＮＦＣロジック及びＮＦＣ対応デバイスが組み込まれた溶接システムの実施形態である。 パッシブＮＦＣデバイス（又はタグ）の概略図である。 アクティブＮＦＣデバイス（又はタグ）の概略図である。 ＮＦＣタグを含む電源の概略図である。 ＮＦＣタグを含むガス源の概略図である。 ＮＦＣタグを含むワイヤ源の概略図である。 ＮＦＣタグを含む溶接トーチの概略図である。 ＮＦＣタグを含む溶接機の概略図である。 ＮＦＣタグを含むワイヤフィーダの概略図である。 アクティブＮＦＣロジックを含むオペレータデバイスの概略図である。 ＮＦＣロジックを使用して特定の溶接機の機能へのアクセスを制限するための処理のロジック・フローチャートである。 溶接システムを備える溶接装置へのキャリブレーション・データをセキュリティで保護するための処理のロジック・フローチャートである。 ＮＦＣデバイスを使用して溶接システムを設定及びキャリブレーションするための方法のロジック・フローチャートである。 ＮＦＣタグを使用して溶接システムのネットワークを構成するための方法のロジック・フローチャートである。
溶接装置のさまざまなコンポーネントに対してデータの読み取り及び／又は書き込みを行うためのシステム及び方法が提供される。データは、近距離無線通信を使用するデバイス間で交換される。一つの実施形態では、本考案は、溶接システム、溶接機、ワイヤフィーダ、溶接トーチ、溶接機の溶接コントローラに接続された、ＮＦＣ信号を受信するための通信手段を提供する。本考案の詳細な実施形態、特徴、及び態様は、以下の説明、図面、及び特許請求の範囲から推測できる。
本考案の一般概念は、さまざまな形での実施形態が可能であるが、本開示が本考案の一般概念の原理の一例にすぎないと見なされるという了解の下で、本明細書では図面で示され、具体的な実施形態において詳細に説明される。したがって、本考案の一般概念は、本明細書に示された特定の実施形態に制限されるよう意図されていない。
本開示全体で使用される可能性のある各種用語について、以下で定義する。全ての用語の単数形及び複数形の両方が、それぞれの意味に含まれる。
本明細書で使用される「ロジック」は、「回路」と同じ事を表して、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア及び／又は機能又は動作を実行するためのそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。例えば、所望のアプリケーション又は特定の必要性に応じて、ロジックは、ソフトウェア制御マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）などの個々のロジック、又はその他のプログラムされたロジック・デバイスを含むことができる。場合によっては、ロジックは、完全にソフトウェアとして具現化されることも可能である。
本明細書で使用される「ソフトウェア」又は「コンピュータ・プログラム」は、コンピュータ又はその他の電子機器が機能を実行し、動作を開始し、且つ／又は所望の方法で動作できるようにする１つ又は複数のコンピュータ可読命令及び／又は実行可能命令を含むが、これらに限定されない。命令は、ルーチン、アルゴリズム、モジュール、又は、単独のアプリケーション若しくは動的にリンクされたライブラリからのコードを含むプログラムなど、さまざまな形態で具現化されることが可能である。ソフトウェアは、スタンドアロン・プログラム、関数呼び出し、サーブレット、アプレット、メモリに格納された命令、オペレーティング・システムの一部、又はその他の種類の実行可能命令などの、さまざまな形態で実装されることも可能である。ソフトウェアの形態が、例えば、特定のアプリケーションの要件、ソフトウェアが実行される環境、及び／又は設計者／プログラマなどの要求によって異なるということは、当業者によって理解されるであろう。
本明細書で使用される「コンピュータ」又は「処理装置」は、データを格納、取得、及び処理できる任意のプログラムされた電子機器又はプログラム可能な電子機器を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「オペレータ」は、溶接作業を実際に実行する任意の個人、及び（手動又は自動）溶接作業を監督するか、又は溶接作業の責任を負っている任意の個人を含むが、これらに限定されない。
アーク溶接は、非常に多数の相互に関係するパラメータ及び関係しないパラメータが、溶接作業の実行時に溶融池への溶融金属の堆積に影響を与える、複雑な処理である。そのため、多くの最新のアーク溶接機は、溶接処理を実行又は制御するのに役立つ情報を格納するためのメモリ又は類似の構造を含んでいる。この情報は、例えば、溶接機を制御するためのパラメータなどの、溶接処理に直接関連する情報、及び／又は溶接処理を実行するオペレータに関する情報などの、溶接処理に間接的に関連する情報、又は溶接処理で使用されているワイヤに関連する情報を含むことができる。このような情報を効率的、確実、且つ安全に入力するためのシステム及び方法が望まれる。
本考案の一般概念は、ＮＦＣアクティブ・デバイス及び／又はＮＦＣパッシブ・デバイスを使用して、溶接システムの各種コンポーネント（例えば、電力供給装置／コントローラ）及びそのオペレータの間を含む、溶接システム内の情報の読み取り、書き込み、及び／又は格納を行うシステム及び方法を考慮する。
ガス・メタル・アーク溶接（ｇａｓ ｍｅｔａｌ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ：ＧＭＡＷ）の一部である金属不活性ガス（ｍｅｔａｌ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ：ＭＩＧ）溶接は、アーク溶接の一種である。ＭＩＧ溶接は、電気アークが消耗ワイヤ電極と加工対象の金属との間に形成され、金属がワイヤとともに融解して結合する溶接処理である。多くの場合、ワイヤ電極とともに、遮蔽ガスが溶接ガン又は溶接トーチを通じて供給され、溶接処理を空気中の混入物質（例えば、酸素、窒素）から遮蔽する。本明細書に記載されたさまざまな例示的な実施形態は、１つ又は複数の特定の種類の溶接処理を対象にすることが可能であるが、本考案の一般概念は、これらの特定の種類の溶接処理に制限されるよう意図されておらず、任意の適切な溶接処理での適用可能性を見出すことが可能である。
従来のＭＩＧ溶接システム１００を図１に示す。ＭＩＧ溶接システム１００において、溶接ユニット（溶接機）１０２は、溶接処理の電力供給装置及びコントローラとして機能する。溶接機１０２は、溶接処理に関連する情報を格納するために、メモリ１０４又は類似のロジックを含む。例えば、情報は、溶接機１０２を手動でプログラムするか、又は溶接機１０２と情報をやりとりするオペレータ１０６によってメモリに格納されることが可能である。
溶接機１０２は、溶接機１０２を動作させるために必要な入力電力１１２を供給する電源１１０に接続される。溶接機１０２は、溶接処理に適した、一貫した又は制御された出力電力１１４を生成するために、入力電力１１２を調整できる。
溶接機１０２は、溶接処理用の遮蔽ガス１２２を供給するガス源１２０にも接続される。制御されたガスを溶接機１０２に供給するために、ガス・レギュレータを使用して遮蔽ガス１２２の圧力を調整することができる。
溶接機１０２は、ワイヤフィーダ１３０にも接続される。ワイヤフィーダ１３０は、溶接ワイヤ１３２を、ワイヤのスプール又はバレルなどのワイヤ源１３４から受け取る。ワイヤフィーダ１３０は、溶接ワイヤ１３２を溶接トーチ１４０、溶接ガン、又は同様のものに繰り出すために、モータ又は同様のものを含む。ワイヤフィーダ１３０は、溶接トーチ１４０のスイッチを押すなどのオペレータ１０６の操作に応答して、溶接ワイヤ１３２を前進させることができる。
図に示された実施形態では、出力電力１１４及び／又は遮蔽ガス１２２も、ワイヤフィーダ１３０を介して（例えば、ケーブルを使用して）溶接トーチ１４０に供給される。別の実施形態では、出力電力１１４及び／又は遮蔽ガス１２２は、溶接機１０２から溶接トーチ１４０に直接供給されることも可能である。
溶接される少なくとも１つのワークピース１５０も提供される。ワークピース１５０は、接地ケーブル１５２又は同様のものによって、溶接機１０２に接続される。
本考案の一般概念の一つの例示的な実施形態によるＭＩＧ溶接システム２００を図２に示す。本明細書に記載されているように、ＭＩＧ溶接システム２００の１つ又は複数のコンポーネントは、ＮＦＣ対応コンポーネントである。したがって、これらのコンポーネントに対して、データの読み取り及び／又は書き込みを行うことが可能であり、その結果、さらに動的な溶接システムが得られる。
ＭＩＧ溶接システム２００では、溶接ユニット（溶接機）２０２は、溶接処理の電力供給装置及びコントローラとして機能する。溶接処理の電力供給装置及びコントローラは、別々の装置にすることもできる。溶接機２０２は、これら（又はその他）の機能を実行及び／又は支援するための処理装置（図に示されていない）を含むことができる。この処理装置は、溶接機２０２の内部コンポーネント、又は溶接機２０２が（例えば、ネットワークを経由して）アクセスする外部コンポーネントにすることができる。
溶接機２０２は、溶接処理に関連する情報を格納するために、メモリ２０４又は類似のロジックも含む。この情報は、いつでもメモリに格納されることが可能である。例えば、この情報は、溶接機２０２の製造時にメモリ２０４に格納されることが可能である。別の例として、この情報は、オペレータ１０６などによる溶接機２０２の設置後に、メモリ２０４に格納されるか、又は更新されることが可能である。
溶接機２０２は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２０６を含むことができる。ＮＦＣロジック２０６は、溶接機２０２がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
溶接機２０２は、溶接機２０２を動作させるために必要な入力電力１１２を供給する電源２１０に接続される。溶接機２０２は、溶接処理用に適した、一貫した又は制御された出力電力１１４を生成するために、入力電力１１２を調整又は変更できる。
電源２１０は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２１６を含むことができる。ＮＦＣロジック２１６は、電源２１０がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
溶接機２０２は、溶接処理用の遮蔽ガス１２２を供給するガス源２２０にも接続される。制御されたガスを溶接機２０２に供給するために、ガス・レギュレータ（図に示されていない）を使用して遮蔽ガス１２２の圧力を調整することができる。
ガス源２２０は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２２６を含むことができる。ＮＦＣロジック２２６は、ガス源２２０がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
溶接機２０２は、ワイヤフィーダ２３０にも接続される。ワイヤフィーダ２３０は、溶接ワイヤ１３２を、ワイヤのスプール又はバレルなどのワイヤ源２３４から受け取る。ワイヤフィーダ２３０は、溶接ワイヤ１３２を溶接トーチ２４０、溶接ガン、又は同様のものに繰り出すために、モータ又は同様のものを含む。ワイヤフィーダ２３０は、溶接トーチ２４０のスイッチを押すなどのオペレータ１０６の操作に応答して、溶接ワイヤ１３２を前進させることができる。自動化された（例えば、ロボット化された）装置では、ワイヤフィーダ２３０は、溶接処理に関連付けられたコンピュータ・プログラム又は同様のものに従って、溶接ワイヤ１３２を自動的に前進させることができる。
ワイヤフィーダ２３０は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２３６を含むことができる。ＮＦＣロジック２２６は、ワイヤフィーダ２３０がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
ワイヤ源２３４は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２３８を含むことができる。ＮＦＣロジック２３８は、ワイヤ源２３４がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
溶接トーチ２４０は、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジック２４８を含むことができる。ＮＦＣロジック２４８は、溶接トーチ２４０がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
一つの例示的な実施形態において、出力電力１１４及び／又は遮蔽ガス１２２も、ワイヤフィーダ２３０を介して（例えば、ケーブルを使用して）溶接トーチ２４０に供給される。一つの例示的な実施形態において、出力電力１１４及び／又は遮蔽ガス１２２は、溶接機２０２から溶接トーチ２４０に直接供給される。
溶接される少なくとも１つのワークピース１５０も提供される。ワークピース１５０は、接地ケーブル１５２又は同様のものによって、溶接機２０２に接続される。
ＭＩＧ溶接システム２００のその他のコンポーネント又は関連するコンポーネントは、任意の関連するロジック、ソフトウェア、構造、及び同様のもの（電源など）が含まれるＮＦＣロジックを含むことができる。例えば、オペレータ１０６に関連付けられたデバイス２５０は、そのようなＮＦＣロジック２５６を含むことができる。一つの例示的な実施形態において、デバイス２５０は、オペレータ１０６による作業現場周辺での持ち運びが可能なように、携帯機器である。一つの例示的な実施形態において、デバイス２５０は、電話、電子メール受信、写真撮影などのその他の機能を提供する処理装置を含む。ＮＦＣロジック（例えば、ＮＦＣロジック２５６）は、コンポーネント（例えば、デバイス２５０）がＮＦＣ送信の送信及び／又は受信を行うことを可能にする。
本考案の一般概念は、少なくとも１つのＮＦＣ対応コンポーネントを含む溶接システム（ＭＩＧ溶接システム２００など）を考慮する。このようにして、溶接システムは、データの読み取り及び／又は書き込みを行われることが可能な少なくとも１つのコンポーネントを含み、その結果、強化された動的な溶接システムが得られる。
電源２１０（例えば、１１０Ｖの電源コンセント）は、溶接機２０２がＭＩＧ溶接システム２００のその他のコンポーネントの電力（例えば、出力電力１１４）を生成及び制御できるようにするために溶接機２０２に電力（例えば、入力電力１１２）を供給する電源を代表する範囲では、ＭＩＧ溶接システム２００のコンポーネントと見なすことができる。一つの例示的な実施形態において、電源２１０はパッシブＮＦＣロジック４０２を含む（図４を参照）。ＮＦＣロジック４０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック４０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグは電源２１０の外面に取り付けられる。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
パッシブ・デバイスとして、タグは、専用の電源を備えていない。代わりにタグは、ＮＦＣロジック３０４を含み、イニシエータ・デバイス３１０のＮＦＣロジック３０８によって生成された電磁場３０６から給電されるターゲット・デバイス３０２として機能する（図３Ａを参照）。アクティブ・デバイスとして、イニシエータ・デバイス３１０は、専用電源３１２（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を含む。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、ターゲット・デバイス３０２に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報をターゲット・デバイス３０２に書き込む。書き込み命令３１８は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
パッシブＮＦＣロジック４０２は、電源情報４０４が電源２１０に格納されるか、又は関連付けられることを可能にする。電源情報４０４は、出力電力能力などの、電源２１０に関する任意の情報を含むことができる。電源情報４０４は、イニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、電源２１０が溶接処理の十分な出力電力を安全に（つまり、定格電力で）供給できることを確認するために使用できる。何らかの欠陥又はその他の問題が電源２１０で識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。
一つの例示的な実施形態において、ガス源２２０はパッシブＮＦＣロジック５０２を含む（図５を参照）。ＮＦＣロジック５０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック５０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグはガス源２２０の外面（例えば、遮蔽ガス１２２が含まれている１つ又は複数のタンク）に取り付けられる。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
パッシブ・デバイスとして、タグは、専用の電源を備えていない。代わりにタグは、ＮＦＣロジック３０４を含み、イニシエータ・デバイス３１０のＮＦＣロジック３０８によって生成された電磁場３０６から給電されるターゲット・デバイス３０２として機能する（図３Ａを参照）。アクティブ・デバイスとして、イニシエータ・デバイス３１０は、専用電源３１２（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を含む。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、ターゲット・デバイス３０２に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報をターゲット・デバイス３０２に書き込む。書き込み命令３１８は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
パッシブＮＦＣロジック５０２は、ガス源情報５０４がガス源２２０に関連付けられることを可能にする。ガス源情報５０４は、ガス源２２０によって供給される遮蔽ガス１２２の組成などの、ガス源２２０に関する任意の情報を含むことができる。ガス源情報５０４は、イニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、ガス源２２０によって供給される遮蔽ガス１２２が特定の溶接処理に適しているかどうかを決定するために使用できる。何らかの欠陥又はその他の問題が遮蔽ガス１２２で識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。
一つの例示的な実施形態において、ワイヤ源２３４はパッシブＮＦＣロジック６０２を含む（図６を参照）。ＮＦＣロジック６０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック６０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグはワイヤ源２３４の外面（例えば、溶接ワイヤ１３２が含まれているスプール）に取り付けられる。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
パッシブ・デバイスとして、タグは、専用の電源を備えていない。代わりにタグは、ＮＦＣロジック３０４を含み、イニシエータ・デバイス３１０のＮＦＣロジック３０８によって生成された電磁場３０６から給電されるターゲット・デバイス３０２として機能する（図３Ａを参照）。アクティブ・デバイスとして、イニシエータ・デバイス３１０は、専用電源３１２（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を含む。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、ターゲット・デバイス３０２に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報をターゲット・デバイス３０２に書き込む。書き込み命令３１８は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
パッシブＮＦＣロジック６０２は、溶接ワイヤ情報６０４がワイヤ源２３４に関連付けられることを可能にする。溶接ワイヤ情報６０４は、ワイヤ源２３４によって供給される溶接ワイヤ１３２の組成及び／又はサイズ（例えば、直径）などの、ワイヤ源２３４に関する任意の情報を含むことができる。溶接ワイヤ情報６０４は、イニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、ワイヤ源２３４によって供給される溶接ワイヤ１３２が特定の溶接処理に適しているかどうかを決定するために使用できる。何らかの欠陥又はその他の問題が溶接ワイヤ１３２で識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。
一つの例示的な実施形態において、溶接トーチ２４０はパッシブＮＦＣロジック７０２を含む（図７を参照）。ＮＦＣロジック７０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック７０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグは溶接トーチ２４０の外面（例えば、溶接トーチ２４０のハンドル２４６の近く）に取り付けられる。タグは、溶接トーチ２４０の近くで発生する厳しい溶接条件から、任意の適切な方法で保護されることが可能である。例えば、タグは、厳しい溶接条件を補うために、耐熱材料で作成されるか、又は耐熱材料に囲まれることが可能である。別の例として、タグは、タグを厳しい溶接条件から遮蔽するために、溶接トーチ２４０の取り外し可能なパネル又は同様のものの後ろに配置されることが可能である。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
パッシブ・デバイスとして、タグは、専用の電源を備えていない。代わりにタグは、ＮＦＣロジック３０４を含み、イニシエータ・デバイス３１０のＮＦＣロジック３０８によって生成された電磁場３０６から給電されるターゲット・デバイス３０２として機能する（図３Ａを参照）。アクティブ・デバイスとして、イニシエータ・デバイス３１０は、専用電源３１２（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を含む。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、ターゲット・デバイス３０２に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、イニシエータ・デバイス３１０は、電磁場３０６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報をターゲット・デバイス３０２に書き込む。書き込み命令３１８は、イニシエータ・デバイス３１０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
パッシブＮＦＣロジック７０２は、トーチ情報７０４が溶接トーチ２４０に関連付けられることを可能にする。トーチ情報７０４は、溶接トーチ２４０のメンテナンス履歴などの、溶接トーチ２４０に関する任意の情報を含むことができる。トーチ情報７０４は、イニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、溶接トーチ２４０が特定の溶接処理を実行するための十分な状態にあるかどうかを決定するために使用できる。何らかの欠陥又はその他の問題が溶接トーチ２４０で識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。
一つの例示的な実施形態において、溶接機２０２はアクティブＮＦＣロジック８０２を含む（図８を参照）。ＮＦＣロジック８０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック８０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグは溶接機２０２の外面（例えば、溶接機２０２のフレーム）に取り付けられる。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
アクティブ・デバイスとして、タグは、ＮＦＣロジック８０２に電力を供給する専用電源８０４（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を備える。このようにして、タグは、イニシエータ・デバイス３１０などのイニシエータ・デバイス、及びアクティブ・ターゲット・デバイス３３０の両方として機能できる（図３Ｂを参照）。
ターゲット・デバイス３３０は、独自の電源３３２を備える。ターゲット・デバイス３３０は、イニシエータ・デバイス３１０によって生成される電磁場３０６と同様の電磁場３３６を生成できるＮＦＣロジック３３４をさらに含む。このようにして、ターゲット・デバイス３３０及びイニシエータ・デバイス３１０は、相互にピアツーピア通信を行うことができる。或いは、ターゲット・デバイス３３０が厳密にターゲット・デバイスとして動作する場合、ターゲット・デバイス３３０は、図３Ａに示されたターゲット・デバイス３０２と同様の方法で機能する。
反対に、ターゲット・デバイス３３０がイニシエータ・デバイス、又はイニシエータ・デバイスとターゲット・デバイスの組み合わせとして動作する場合、ターゲット・デバイス３３０は、図３Ａに示されたイニシエータ・デバイス３１０と同様の方法で機能する。例えば、ターゲット・デバイス３３０は、電磁場３３６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、他のデバイス（例えば、イニシエータ・デバイス３１０）に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、ターゲット・デバイス３３０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、ターゲット・デバイス３３０は、電磁場３３６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報を他のデバイスに書き込む。書き込み命令３１８は、ターゲット・デバイス３３０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
ターゲット・デバイス３３０がイニシエータ・デバイス３１０として動作する場合、溶接機２０２は、ＮＦＣロジック８０２を使用してＭＩＧ溶接システム２００の別のコンポーネント（ターゲット・デバイス）に対してデータの読み取り及び／又はデータの書き込みを行うことができる。ターゲット・デバイス３３０がターゲット・デバイス３０２として動作する場合、溶接機２０２は、ＮＦＣロジック８０２を使用して、ＭＩＧ溶接システム２００の別のコンポーネント（イニシエータ・デバイス）による読み取り及び／又は書き込みが可能な溶接機情報を格納することができる。したがって、溶接機２０２は、ＭＩＧ溶接システム２００の、任意のオペレータ（例えば、オペレータ１０６）を含む他のコンポーネントとのピアツーピア通信に参加できる。
アクティブＮＦＣロジック８０２は、溶接機情報８０６が溶接機２０２に関連付けられることを可能にする。溶接機情報８０６は、電源情報４０４、ガス源情報５０４、溶接ワイヤ情報６０４、トーチ情報７０４、及び／又はワイヤフィーダ情報９０６、並びに、溶接処理、ＭＩＧ溶接システム２００のその他のコンポーネント、及び／又はＭＩＧ溶接システム２００のオペレータに関連するその他の任意の情報を含むことができる。
溶接機情報８０６は、任意のイニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、特定の溶接処理に関連付けられた要件及び／又はパラメータを決定するために使用できる。何らかの欠陥、問題、不具合、又は同様のものが溶接機情報８０６から識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、欠陥は、イニシエータ・デバイス３１０を表す溶接コンポーネントによって自動的に対策される。
一つの例示的な実施形態において、ＭＩＧ溶接システム２００のその他のコンポーネントが、溶接機２０２の代わりに、又は溶接機２０２に加えて、アクティブ・デバイスになることができる。例えば、ワイヤフィーダ２３０は、アクティブＮＦＣロジック９０２を含む（図９を参照）。ＮＦＣロジック９０２は任意の適切な形態を取ることができる。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック９０２はタグ、ステッカー、又は同様のものである。一つの例示的な実施形態において、タグはワイヤフィーダ２３０の外面（例えば、ワイヤフィーダ２３０の筐体）に取り付けられる。タグは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって容易に視認及びアクセスされることが可能である。
アクティブ・デバイスとして、タグは、ＮＦＣロジック９０２に電力を供給する専用電源９０４（例えば、１つ又は複数のバッテリ）を備える。このようにして、タグは、イニシエータ・デバイス３１０などのイニシエータ・デバイス、及びアクティブ・ターゲット・デバイス３３０の両方として機能できる（図３Ｂを参照）。
ターゲット・デバイス３３０は、独自の電源３３２を備える。ターゲット・デバイス３３０は、イニシエータ・デバイス３１０によって生成される電磁場３０６と同様の電磁場３３６を生成できるＮＦＣロジック３３４をさらに含む。このようにして、ターゲット・デバイス３３０及びイニシエータ・デバイス３１０は、相互にピアツーピア通信を行うことができる。或いは、ターゲット・デバイス３３０が厳密にターゲット・デバイスとして動作する場合、ターゲット・デバイス３３０は、図３Ａに示されたターゲット・デバイス３０２と同様の方法で機能する。
反対に、ターゲット・デバイス３３０がイニシエータ・デバイス、又はイニシエータ・デバイスとターゲット・デバイスの組み合わせとして動作する場合、ターゲット・デバイス３３０は、図３Ａに示されたイニシエータ・デバイス３１０と同様の方法で機能する。例えば、ターゲット・デバイス３３０は、電磁場３３６によって伝えられた読み取り命令３１４を使用して、他のデバイス（例えば、イニシエータ・デバイス３１０）に格納されたか、又は関連付けられた情報を読み取る。読み取り命令３１４は、ターゲット・デバイス３３０上で動作するＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）によって実行されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、ターゲット・デバイス３３０は、電磁場３３６によって伝えられた書き込み命令３１８を使用して、情報を他のデバイスに書き込む。書き込み命令３１８は、ターゲット・デバイス３３０上で動作するＮＦＣアプリケーションによって実行又は管理されることも可能である。
ターゲット・デバイス３３０がイニシエータ・デバイス３１０として動作する場合、ワイヤフィーダ２３０は、ＮＦＣロジック９０２を使用してＭＩＧ溶接システム２００の別のコンポーネント（ターゲット・デバイス）に対してデータの読み取り及び／又はデータの書き込みを行うことができる。ターゲット・デバイス３３０がターゲット・デバイス３０２として動作する場合、ワイヤフィーダ２３０は、ＮＦＣロジック９０２を使用して、ＭＩＧ溶接システム２００の別のコンポーネント（イニシエータ・デバイス）による読み取り及び／又は書き込みが可能なワイヤフィーダ情報を格納することができる。したがって、ワイヤフィーダ２３０は、ＭＩＧ溶接システム２００の、任意のオペレータ（例えば、オペレータ１０６）を含む他のコンポーネントとのピアツーピア通信に参加できる。
アクティブＮＦＣロジック９０２は、ワイヤフィーダ情報９０６がワイヤフィーダ２３０に関連付けられことを可能にする。ワイヤフィーダ情報９０６は、電源情報４０４、ガス源情報５０４、溶接ワイヤ情報６０４、トーチ情報７０４、及び／又は溶接機情報８０６、並びに、溶接処理、ＭＩＧ溶接システム２００のその他のコンポーネント、及び／又はＭＩＧ溶接システム２００のオペレータに関連するその他の任意の情報を含むことができる。
ワイヤフィーダ情報９０６は、任意のイニシエータ・デバイス３１０によってアクセス可能であり、例えば、特定の溶接処理に関連付けられた要件及び／又はパラメータを決定するために使用できる。何らかの欠陥、問題、不具合、又は同様のものがワイヤフィーダ情報９０６から識別された場合、溶接処理は中止されるか、又は前記欠陥が対策されるまで延期されることが可能である。一つの例示的な実施形態において、欠陥は、イニシエータ・デバイス３１０を表す溶接コンポーネントによって自動的に対策される。
一つの例示的な実施形態において、ワイヤフィーダ２３０の制限は、ワイヤフィーダ情報９０６を介して溶接機２０２に伝えられることが可能であり、それによって、ワイヤフィーダ２３０が適している溶接処理のみがオペレータ１０６に表示されるか、又は使用可能になる。
一つの例示的な実施形態において、オペレータ１０６に関連付けられたオペレータデバイス１０００は、アクティブＮＦＣロジック１００２を含む（図１０を参照）。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック１００２は、オペレータデバイス１０００に組み込まれるか、又は統合される。一つの例示的な実施形態において、ＮＦＣロジック１００２は、オペレータデバイス１０００への追加コンポーネントとして実装される。例えば、オペレータデバイス１０００は、ＮＦＣロジック１００２とインターフェイスを取ることによって（例えば、ＮＦＣロジック１００２をオペレータデバイス１０００のポート、拡張スロット、又は同様のものに差し込むことによって）、ＮＦＣ機能を備えることができる。本考案の一般概念は、溶接システム（例えば、ＭＩＧ溶接システム２００）のその他のコンポーネントが、同様の方法でＮＦＣ機能を備えるように改良されることを考慮する。
オペレータデバイス１０００は、オペレータ１０６とＭＩＧ溶接システム２００の各種ＮＦＣ対応コンポーネントとの間の通信を容易にするソフトウェアであるＮＦＣアプリケーション（図に示されていない）も含む。例えば、ＮＦＣアプリケーションは、ユーザ・インターフェイスを提供すること、及びＮＦＣ対応デバイス間のデータ交換を管理することができる。
一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００はモバイル・デバイスである。一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００はスマートフォンである。一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００はポータブル・コンピュータである。一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００はタブレットである（図１０を参照）。
一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００は相対的に固定されたコンピュータである。この場合、オペレータデバイス１０００とＮＦＣ対応コンポーネントとの間で通信を可能にするために、ＮＦＣ対応コンポーネント（例えば、ＮＦＣロジックが含まれるワイヤのスプール）をオペレータデバイス１０００まで運ぶことが必要になる場合がある。この場合、オペレータデバイス１０００は、有線イーサネット（登録商標）・ネットワーク又は無線イーサネット（登録商標）・ネットワークなどのネットワークによって、ＭＩＧ溶接システム２００の他のコンポーネント（例えば、溶接機２０２）とデータを共有できるようになることが可能である。
当業者は、ＭＩＧ溶接システム２００内の任意の数のコンポーネント又は任意のコンポーネントの組み合わせをＮＦＣ対応にできるということを理解すると考えられる。さらに、そのような各コンポーネントは、パッシブＮＦＣ又はアクティブＮＦＣのいずれかに構成されることが可能である。したがって、オペレータデバイス１０００は、通常、オペレータ１０６によって使用され、溶接機２０２、電源２１０、ガス源２２０、ワイヤフィーダ２３０、ワイヤ源２３４、及び溶接トーチ２４０などの、ＭＩＧ溶接システム２００のＮＦＣ対応溶接コンポーネントのいずれかに対して、データの読み取り及び／又はデータの書き込みを行うことができる。
一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００は、溶接システム（例えば、ＭＩＧ溶接システム２００）におけるアクセス制御の実装又は実行に使用される認証情報を含むことができる。例えば、ＮＦＣタグは、溶接システムの１つ又は複数のコンポーネントに配置される。ＮＦＣタグは、コンポーネントのアクセス制限又はアクセス要件を定義する制御情報を含む。オペレータデバイス１０００がコンポーネントのいずれかの近くに運ばれると、ＮＦＣセッションが確立されて、オペレータデバイス１０００上の認証情報が、そのコンポーネントの制御情報に記述されているアクセス制限又はアクセス要件を満たしているかどうかが決定される。一つの例示的な実施形態において、オペレータ１０６はＮＦＣセッションを手動で（例えば、オペレータデバイス１０００のボタン、アイコン、又は同様のものを押すことによって）開始する。
オペレータデバイス１０００上の認証情報が、コンポーネントの制御情報に記述されているアクセス制限又はアクセス要件を満たしている場合、コンポーネントに対するアクセス権限が、オペレータデバイス１０００を所有するオペレータ１０６に付与される。本明細書において、コンポーネントに対するアクセス権限は、コンポーネントからのデータの読み取りのみ、コンポーネントに対するデータの読み取りとデータの書き込み、及び／又は意図された目的のためのコンポーネントの実際の使用などの、任意のレベルのアクセス権限を意味することが可能である。実際、溶接システムのコンポーネントの制御情報は、さまざまなレベルのアクセス権限を示すことができ、オペレータデバイス１０００の認証情報を使用して確立されることが可能なアクセス権限のレベルに従って、オペレータ１０６のみがコンポーネントにアクセスできるようにすることが可能である。オペレータデバイス１０００上の認証情報が、コンポーネントの制御情報に記述されているアクセス制限又はアクセス要件を満たしていない場合、オペレータデバイス１０００を使用しているオペレータ１０６がコンポーネントへのアクセスを拒否されるか、又はオペレータ１０６によるコンポーネントへの全てのアクセスが適切に制限される。
さらに、オペレータデバイス１０００上の情報の使用は、特定のアクセス制御手段を実装するように拡張されることが可能である。
例えば、一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００は、特定のオペレータ（例えば、オペレータ１０６）に一意に関連付けられる。オペレータデバイス１０００は、特定の溶接処理を実行するためのオペレータの資格証明などの、オペレータ１０６に関連するオペレータ情報を含むことができる。
オペレータ情報は、ＭＩＧ溶接システム２００内で、任意の適切な方法で使用できる。例えば、オペレータ情報は、溶接機２０２及び／又は溶接トーチ２４０によって使用され、オペレータ１０６が特定の溶接処理を実行するための資格を持っているかどうかを決定できる。オペレータ１０６が必要な認証を持っていないことが決定された場合、溶接機２０２及び／又は溶接トーチ２４０は、溶接処理の実行に必要な機器（例えば、溶接機２０２及び／又は溶接トーチ２４０）を無効にすることなどによって、オペレータ１０６が溶接処理を実行するのを防ぐことができる。
別の例として、一つの例示的な実施形態において、オペレータデバイス１０００はライセンス・キー情報を含む。ライセンス・キー情報は、例えば、溶接システム（例えば、ＭＩＧ溶接システム２００）のコンポーネント内に実装されているライセンスされた技術に対する使用許可を定義できる。
さらに、ＮＦＣタグは、溶接システムの１つ又は複数のコンポーネント上に配置される。ＮＦＣタグはライセンス情報を含み、このライセンス情報は、コンポーネントに関連する１つ又は複数のライセンスに従って、コンポーネントのアクセス制限又はアクセス要件を定義する。オペレータデバイス１０００がコンポーネントのいずれかの近くに運ばれると、ＮＦＣセッションが確立されて、オペレータデバイス１０００上のライセンス・キー情報が、そのコンポーネントのライセンス情報に記述されているライセンス要件を満たしているかどうかが決定される。一つの例示的な実施形態において、オペレータ１０６はＮＦＣセッションを手動で（例えば、オペレータデバイス１０００のボタン、アイコン、又は同様のものを押すことによって）開始する。
オペレータデバイス１０００上のライセンス・キー情報がコンポーネントのライセンス情報に記述されているライセンス要件を満たしている場合、ライセンスされたコンポーネントに対するアクセス権限がオペレータデバイス１０００を所有するオペレータ１０６に付与され、且つ／或いはコンポーネントのその他のライセンスされた機能のオペレータ１０６による使用が可能になる。オペレータデバイス１０００上のライセンス・キー情報がコンポーネントのライセンス情報に記述されているライセンス要件を満たしていない場合、オペレータデバイス１０００を使用しているオペレータ１０６はライセンスされたコンポーネント及び／又はコンポーネントのその他のライセンスされた機能へのアクセスを拒否される。
溶接システム（例えば、ＭＩＧ溶接システム２００）においてライセンスを適用する方法１１００を図１１に示す。
方法１１００では、ＮＦＣデバイス（例えば、オペレータデバイス１０００）又はその他のＮＦＣタグは、１１０２でユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって溶接装置（例えば、溶接機２０２）の近くに運ばれる。一つの例示的な実施形態において、近くとは１０ｃｍ以内を意味する。
溶接装置は、ＮＦＣを使用してＮＦＣデバイスからデータを取得し、その後、このデータは１１０４で処理される。具体的には、データは、１１０６で、ＮＦＣデバイスがライセンスを構成しているかどうかを決定するために評価される。ＮＦＣデバイスが、溶接装置のライセンスされた技術を対象にする有効なライセンスを構成していないことが決定された場合、それ以降の処理が停止し（すなわち、方法１１００がリセットされ）、ユーザは溶接装置及び／又はライセンスによってカバーされる追加機能へのアクセスを拒否される。反対に、ＮＦＣデバイスが、溶接装置に関連付けられたライセンスされた技術を対象にする有効なライセンスを構成していることが決定された場合、処理は１１０８まで続行する。１１０８で、ユーザは、溶接装置及び／又は追加機能へのアクセスを、ライセンスされた技術として利用できるようになる。
その後、方法１１００は、１１１０で、ＮＦＣデバイスが溶接装置の近くに留まっているかどうかを評価する。ＮＦＣデバイスが溶接装置の近くに留まっていない場合、１１１２でユーザはそれ以降の溶接装置及び／又は追加機能へのアクセスを拒否され、それ以降の処理が停止する（すなわち、方法１１００がリセットされる）。
一方、ＮＦＣデバイスが溶接装置の近くに留まっている限り、ユーザはライセンスされた溶接装置及び／又は追加機能を使用し続けることができる。具体的には、ステップ１１１０及び１１１４は、溶接機又は追加機能が、ライセンスされた技術として、ユーザに使用可能なままであるかどうかを常に又は定期的にチェックされるループを形成する。
ＭＩＧ溶接システム２００などの、ＮＦＣ対応コンポーネントを含む溶接システムにおいて、溶接システム及び基本的なコンポーネントの機能は、強化された溶接システムを提供するように拡張されることが可能である。例えば、溶接システムのコンポーネントは、ＮＦＣを使用して情報を格納するか、又は情報に関連付けられることが可能であり、この情報は、溶接システムのその他のコンポーネントによって容易にアクセスされ、使用されることが可能である。ＮＦＣタグは、ワイヤのスプールなどの「データ処理能力のない」デバイス（すなわち、専用処理装置のないデバイス）に情報を追加することに対する、低コストの解決策を提供する。パッシブＮＦＣタグの場合、専用の電源が不要であるため、タグは比較的小さい設置面積を持つことができる。さらに、溶接システムのオペレータは、容易にＮＦＣ対応コンポーネントを構成し、ＮＦＣ対応コンポーネントとデータを交換することができ、さまざまなアクセス制御機構を実装できる。さらに、溶接システムのコンポーネント及び／又はオペレータ間のＮＦＣ送信は、近接する必要があることと、暗号化及び／又はその他の保護機構の使用により、比較的安全である。したがって、本考案の一般概念は、ＭＩＧ、ＴＩＧ、ＧＭＡＷ、ガスろう付け、サブマージド・アーク溶接、フラックスコアード溶接、及び、その他の任意の溶接処理及び溶接方法を含むが、これらに限定されない、任意の数の（自動システム、手動システム、ハード自動システム、又は半自動システムなどの）及び全ての溶接処理に及ぶ（完全には網羅されていないが、本考案が使用される可能性のある溶接処理のリストは、本明細書に完全に組み込まれている添付の付録３で提供される）。ＮＦＣは、これらの任意の溶接システム及び溶接方法の全体的機能の強化に使用できる。
本考案の一般概念の範囲は、例えば、アーク溶接機を有効にするためのシステム及び方法に及ぶ。概説すると、アーク溶接では、多くの場合、特定のアプリケーションは、溶接が承認されるために従う必要のある溶接施工要領書（ｗｅｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＷＰＳ）を含む。実際には、特定のアプリケーションのＷＰＳは、指定された溶接処理を実行する目的でアーク溶接機を設定し、アーク溶接機に外部構成要素を読み込むための、必要な情報を提供する。
一つの例示的な実施形態において、特定の溶接作業のＷＰＳは、デジタル・データに変換され、ローカルな携帯機器（例えば、オペレータデバイス１０００などのスマートフォンやタブレット）のメモリに格納される。一つの例示的な実施形態において、ＷＰＳは、ネットワーク（イーサネット（登録商標）・ネットワークなど）で溶接機に接続されたコンピュータなどの、離れた場所に格納されることが可能である。ローカル・エリア・ネットワークからインターネットまで、任意の適切なネットワークで十分である。コンピュータ及び／又は溶接機は、ネットワークへの無線接続を使用できる。
一つの例示的な実施形態において、特定の溶接作業のＷＰＳを含むデジタル・データは、携帯機器のメモリに読み込まれる。さまざまな実施形態例では、携帯機器には、ＷＰＳを定義するデジタル・データを溶接機のデジタル処理コントローラに（例えば、ネットワークを経由して）向けることを可能にするコード（例えば、ＵＲＬ又はその他のネットワーク・アドレス）が代わりに読み込まれる。携帯機器は、ＮＦＣを使用して、ＷＰＳ又はコードをアーク溶接機のコントローラに送信するか、又は向ける。
したがって、本考案の一般概念は、ＷＰＳを定義する特定のデジタル・データ又は特定のＷＰＳを識別するコードを溶接システムのコンポーネント（例えば、溶接機のコントローラ）に伝えるために、ＮＦＣの使用を包含する。後者の場合、ＷＰＳを定義するデジタル・データは、コードを使用してアクセスされる外部ソース（イーサネット（登録商標）・ネットワークなど）から溶接機のコントローラに直接読み込まれる。
図１２に示されるように、一つの例示的な実施形態において、溶接システム１２００は、ライン１２１２によって制御データを提供し、コントローラ１２２０によって溶接機Ａの動作を決定するために使用される、システム１２１０を含む。コントローラは、コマンド信号をライン１２２２で出力し、電源１２３０（正端子１２３２及び負端子１２３４を備えていることが示される）の動作を制御するための、標準的なデジタル処理デバイスである。当然、これらの端子は、交流極性を備えるスイッチング・ネットワークに接続するか、或いは交流溶接、正直流溶接、又は負直流溶接用の特定の極性を提供するための整流器に接続することができる。電源１２３０は、例えば、インバータ、降圧チョッパ、又はその他の電源アーキテクチャにすることができる。溶接機Ａは、電流を供給スプール１２５０からワークピースＷに向かって、溶接ワイヤ又は電極Ｅに向けるための接触スリーブ１２４０として概略的に示された位置で、溶接作業を実行する。場合によっては、被覆アーク溶接棒が使用されることも可能である。コントローラ１２２０は、溶接パラメータ（例えば、ｌａ、Ｖａ、ＷＦＳ）、電気的特性（例えば、ＡＣ、ＤＣ＋、ＤＣ−）、及びその他の溶接モードの定義（例えば、パルス、スプレー、球形、短絡、ＳＴＴ）を含むさまざまな任意の溶接処理を、溶接機Ａに実行させる。
システム１２１０は、イネーブル出力が無効化部から受信されるまでコントローラ１２２０が動作できないようにする無効化部１２７０を含む。
システム１２１０は、ＮＦＣロジック１２８２及びメモリ１２８４又はその他の格納手段を含む通信手段１２８０も含む。ＮＦＣロジック１２８２は、アクティブ又はパッシブにすることができる。通信手段１２８０は、処理装置を含むこともできる。通信手段１２８０は、ＮＦＣ機能をシステム１２１０に提供する。ＮＦＣロジック１２８２は、本明細書に記載されているように、携帯機器１２９０のＮＦＣロジック１２９２と通信し（すなわち、デジタル・データを交換し）、そこからデジタル・データを受信するように動作できる（図３Ａ、３Ｂを参照）。ＮＦＣロジック１２９２は、アクティブ又はパッシブにすることができる。携帯機器１２９０からシステム１２１０に（通信手段１２８０を介して）送信されるデジタル・データは、特定の溶接施工要領書（ＷＰＳ）を示す。ＷＰＳは、溶接機Ａのパラメータを決定するとともに、無効化部１２７０を制御する。
携帯機器１２９０は、ＮＦＣ１２９２に加えて、メモリ１２９４又はその他の格納手段を含むことができる。デジタル・データは、システム１２１０への送信に先立って、携帯機器１２９０のメモリ１２９４に格納されることが可能である。携帯機器１２９０は、処理装置を含むこともできる。一つの例示的な実施形態において、携帯機器１２９０のインターフェイスは、ユーザ（例えば、オペレータ１０６）が送信されるＷＰＳを指定するために、複数の溶接施工要領書の間を移動できるようにする。一つの例示的な実施形態において、携帯機器１２９０はオペレータデバイス１０００である（図１０を参照）。
一つの例示的な実施形態において、無効化部１２７０は、内部処理装置によって実行されるか、又は制御される。一つの例示的な実施形態において、無効化部１２７０は、通信手段１２８０の処理装置などの、外部処理装置によって実行されるか、又は制御される。無効化部１２７０は、デジタル・データなどの情報を、ライン１２１４を経由して通信手段１２８０から受信できる。
１つ又は複数の外部アイテムに関する情報も、システム１２１０に提供される。例えば、この情報は、ＮＦＣ送信を介して（例えば、溶接コンポーネントから）システム１２１０に送信されることが可能であり、通信手段１２８０によって受信される。別の例として、この情報は、さまざまな溶接コンポーネントを接続するイーサネット（登録商標）・ネットワークなどのネットワークを経由して、システム１２１０に送信されることが可能である。
この情報は、溶接機Ａによって実行される溶接処理に関連する任意の１つ又は複数の実際の外部アイテムに関連する場合がある。例えば、情報は、スプール１２５０上のワイヤＥを示すことができる。別の例として、この情報は、溶接処理の遮蔽に使用されるガスを示すことができる。別の例として、この情報は、溶接機Ａを操作する人員（例えば、オペレータ１０６）の資格証明を示すことができる。
ＷＰＳデータ及び外部アイテムに関する情報が提供されると、システム１２１０はその分析を開始できる。具体的には、デジタル・データからの溶接施工要領書がコントローラ１２２０に入力され、（入力外部アイテムに対応する）ＷＰＳの個々の側面が無効化部１２７０によってＷＰＳと比較される。溶接施工要領書の所望の動作と外部アイテムとの間でデータが一致している場合、イネーブル信号がライン１２１２を介してコントローラ１２２０に向けられる。このラインは、溶接機Ａによって実行されるＷＰＳに関連するその他の情報も入力する。このデータは、無効化部１２７０を迂回する。溶接機Ａは、ＷＰＳからのパラメータによって制御される。溶接機Ａが所望のパラメータを実行できない場合、コントローラ１２２０は溶接を開始しない。
溶接システム１２００の１つ又は複数のコンポーネント及び携帯機器１２９０に含まれるＮＦＣロジックは、ＷＰＳ情報が容易に、選択的に、且つ安全に溶接機Ａに提供されることを可能にする。さらに、さまざまな溶接コンポーネントでＮＦＣロジックを使用することによって、溶接システム１２００のコンポーネントに広がるネットワークの必要性をなくすか、又は減らすことができる。さらに、溶接コンポーネント又はアイテムがそれらのデータ（例えば、外部アイテムに関する情報）を伝えるために、溶接コンポーネント又はアイテムに専用電源を備える必要がない。さらに、無効化部１２７０は、所望のＷＰＳと実行される溶接処理に関連する外部アイテムとが一致している場合にのみ、コントローラ１２２０が溶接を開始することを保証するのに役立つ。
本考案の一般概念の範囲は、例えば、アーク溶接機の溶接処理又は溶接サイクルを制御するためのシステム又は方法に及ぶ。
このシステム及び方法は、アーク溶接機（例えば、溶接機２０２）のメモリ（例えば、メモリ２０４）又は同様の構造に格納されたデジタル・ステート・テーブルを含む。これらのステート・テーブルのそれぞれは、特定の溶接サイクルの選択された機能を示すデジタルにコード化された複数の溶接パラメータを含む。この情報は、本明細書では溶接サイクル情報と総称される。１つのステートは、次のステートが処理される前に実行され、完了される。これは、サイクル全体が実行されるまで継続する。溶接コントローラは、ステート・テーブル内の特定のデジタル・ステートの選択された機能を、溶接コントローラによって操作されるアーク溶接機の出力で溶接パラメータに変換するための手段を含む。
本明細書に記載されているように、このシステム及び方法は、近距離無線通信（ＮＦＣ）によってアーク溶接機及び／又は任意の関連する構造（例えば、アーク溶接機を操作するための溶接コントローラ）に入力されるか、又は提供される、多数のデジタル・ステート・テーブル及び／又はその他のデジタル・プログラムを使用できる。このようにして、溶接オペレータ（例えば、オペレータ１０６）が使用できる溶接サイクル情報のライブラリは、動的になり、容易に変更されることが可能になる。例えば、カスタマイズされた溶接サイクル情報及び／又は新しい溶接サイクル情報は、溶接機の外部で作成されるか、又は取得され、ＮＦＣを使用して溶接機に読み込まれることが可能である。
図１３に示されるように、一つの例示的な実施形態において、溶接システム１３００は、ＮＦＣロジック１３１２が含まれる通信手段１３１０を含む。ＮＦＣロジック１３１２は、アクティブ又はパッシブにすることができる。通信手段１３１０は、メモリ１３１４又はその他の格納手段を含むこともできる。通信手段１３１０は、処理装置を含むこともできる。通信手段１３１０は、ＮＦＣ機能をシステム１３００に提供する。
ＮＦＣロジック１３１２は、本明細書に記載されているように、携帯機器１３８０のＮＦＣロジック１３８２と通信し（すなわち、デジタル・データを交換し）、そこからデジタル・データを受信するように動作できる（図３Ａ、３Ｂを参照）。ＮＦＣロジック１３８２は、アクティブ又はパッシブにすることができる。携帯機器１３８０から通信手段１３１０に送信されるデジタル・データは、溶接サイクル情報を対象にする。溶接サイクル情報及び／又は関連付けられたデータは、タングステン不活性ガス（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ：ＴＩＧ）、ＭＩＧ、ＭＩＧ／ＭＡＧ共同パルス溶接などの、特定の一般的溶接処理を実行するための全てのパラメータを含む。溶接サイクル情報に含まれるステート・テーブルのそれぞれは、一連の各ステップ又はステートで溶接システム１３００の溶接装置によって実行される有限な溶接サイクルに関連している。ステップ又は連続するステートは、特定のパラメータによって定義される。
通信手段１３１０は、相互接続ライン１３４２を介して溶接コントローラ１３４０に接続されるか、又は溶接コントローラ１３４０とインターフェイスを取る。溶接コントローラ１３４０は、入力１３４４、１３４６、及び１３４８を含み、任意の特定の溶接処理、溶接パルス・プロファイル、又は溶接サイクルを実行するために通信手段１３１０からコントローラ１３４０に読み込まれるステート・テーブルを適応的に実装する目的で、実際の溶接電流Ｉｗ、アーク電圧Ｖａ、及びワイヤ供給速度ＦＳが検出され、それぞれライン１３４４、１３４６、１３４８上でコントローラ１３４０に入力されることを可能にする。
一つの例示的な実施形態において、通信手段１３１０からデジタルに読み込まれたプログラムは、コントローラ１３４０に読み込まれる。コントローラ１３４０は、コントローラに読み込まれたステート・テーブル又はルックアップ・テーブルによって決定されたサイクルのアーキテクチャ制約を含む特定の溶接サイクルを実行するために、ライン１３４４、１３４６、及び１３４８を介して、溶接作業から情報を入力する。ワイヤフィーダ１３５０は、溶接コントローラ１３４０によって、溶接コントローラに読み込まれたステート・テーブルの特定の溶接サイクルの所望の供給速度ＦＳに従って、駆動モータ１３５０ａの制御ライン１３５２を介して制御される。
ここで、さらに具体的に溶接コントローラ１３４０について言及すると、このコントローラは、溶接サイクル中に溶接オペレータによって実行される、ワイヤ速度又はその他の任意の所望の手動操作を制御するために、標準的な読み取りメータ１３６０及び手動コントロール１３６２を備える。多くの場合、コントローラ１３４０によるカスタマイズされた溶接サイクルの処理中に、どのような溶接パラメータの手動操作も発生しない。ノブ形式の手動コントロール１３６２の図は、実際は例にすぎず、溶接システム１３００の多用途性を示している。
溶接システム１３００は、単に追加の汎用又は半汎用ステート・テーブルを溶接システム１３００の溶接装置に読み込むことによって、追加操作を使用可能にする。溶接システム１３００の溶接装置（例えば、ＮＦＣ対応コンポーネント）は、溶接サイクル情報及び／又はその他の任意の関連情報を格納するために、専用メモリ領域又は共有メモリ領域を備えることができる。例えば、溶接サイクル情報は、携帯機器１３８０からの送信に先立って、携帯機器１３８０のメモリ１３８４に格納されることが可能である。通信手段１３１０による溶接サイクル情報の受信時に、その溶接サイクル情報は、通信手段１３１０のメモリ１３１４に格納されることが可能である。したがって、カスタマイズされた任意の数のステート・テーブルは、十分なメモリ又はその他のストレージが存在するとすれば、溶接システム１３００に追加されることが可能である。そのため、溶接システム１３００は、容易に拡張可能でもある。
一つの例示的な実施形態における、カスタマイズされた溶接サイクル情報などの溶接サイクル情報を溶接システム（例えば、ＭＩＧ溶接システム２００）に伝える方法１４００を、図１４に示す。
方法１４００では、ＮＦＣデバイス（例えば、オペレータデバイス１０００）又はその他のＮＦＣタグは、１４０２でユーザ（例えば、オペレータ１０６）によって溶接装置（例えば、溶接機２０２）の近くに運ばれる。一つの例示的な実施形態において、近くとは１０ｃｍ以内を意味する。
溶接装置は、ＮＦＣを使用してＮＦＣデバイスからデータ（例えば、溶接サイクル情報）を取得し、その後、このデータは１４０４で処理される。データは、１４０６で溶接装置のメモリに格納される。一つの例示的な実施形態において、データは、溶接装置によってアクセスできる外部ストレージ・デバイスに格納される。
溶接装置は、データを（例えば、メモリから）取得し、１４０８で溶接作業を実行するために使用する。
本システム及び方法は、追加溶接サイクル情報を容易にインポートできるため、さまざまな種類の溶接サイクルのステート・テーブルを定義するソフトウェア以外の構造を変更することなく、効率的且つ安全に更新、改良、及び変更されることが可能である。強化された適応能力の結果として、本システム及び方法は、拡張された適用可能性を備える。
特定の実施形態に関する上記の説明は、例として提供されている。当該技術の熟練者は、提供された開示から、本考案の一般概念及び付随する利点を理解するだけでなく、開示された構造及び方法に対するさまざまな明らかな変更及び修正を見出すと考えられる。例えば、本考案の一般概念は、手動溶接システム及び手動溶接処理と、自動溶接システム及び自動溶接処理の両方に等しく適用可能である。
さらに、本明細書で開示された方法の例にかかわらず、本考案の一般概念に包含されたその他の方法には、さらに多い又は少ないステップが存在する可能性がある。同様に、ステップが実行される順序は、さまざまな実施形態において変更可能である。したがって、そのような全ての変更及び修正は、本明細書に記載及び例示されている本考案の一般概念の精神及び範囲、及びそれに等価な全てのものに含まれるものとして、対象にすることが求められる。
１００ 溶接システム
１０２ 溶接機
１０６ オペレータ
１１０ 電源
１１２ 入力電力
１１４ 出力電力
１２０ ガス源
１２２ 遮蔽ガス
１３０ ワイヤフィーダ
１３２ 溶接ワイヤ
１３４ ワイヤ源
１４０ 溶接トーチ
１５０ ワークピース
１５２ 接地ケーブル
２００ 溶接システム
２０２ 溶接機
２０４ メモリ
２０６ ロジック
２１０ 電源
２１６ ロジック
２２０ ガス源
２２６ ロジック
２３０ ワイヤフィーダ
２３４ ワイヤ源
２３６ ロジック
２３８ ロジック
２４０ 溶接トーチ
２４６ ハンドル
２４８ ロジック
２５０ デバイス
２５６ ロジック
３０２ ターゲット・デバイス
３０４ ロジック
３０６ 電磁場
３０８ ロジック
３１０ イニシエータ・デバイス
３１２ 電源
３１４ 命令
３１８ 命令
３３０ ターゲット・デバイス
３３２ 電源
３３４ ロジック
３３６ 電磁場
４０２ ロジック
４０４ 電源情報
５０２ ロジック
５０４ ガス源情報
６０２ ロジック
６０４ 溶接ワイヤ情報
７０２ ロジック
７０４ トーチ情報
８０２ ロジック
８０４ 電源
８０６ 溶接機情報
９０２ ロジック
９０４ 電源
９０６ ワイヤフィーダ情報
１０００ オペレータデバイス
１００２ ロジック
１１００ 方法
１１０２ ステップ
１１０４ ステップ
１１０６ ステップ
１１０８ ステップ
１１１０ ステップ
１１１２ ステップ
１１１４ ステップ
１２００ 溶接システム
１２１０ システム
１２１２ ライン
１２２０ コントローラ
１２２２ ライン
１２３０ 電源
１２３２ 正端子
１２３４ 負端子
１２４０ 接触スリーブ
１２５０ 供給スプール
１２７０ 無効化部
１２８０ 通信手段
１２８２ ロジック
１２８４ メモリ
１２９０ 携帯機器
１２９２ ロジック
１２９４ メモリ
１３００ 溶接システム
１３１０ 通信手段
１３１２ ロジック
１３１４ メモリ
１３４０ 溶接コントローラ
１３４２ 相互接続ライン
１３４４ 入力
１３４６ 入力
１３４８ 入力
１３５０ ワイヤフィーダ
１３５０ａ モータ
１３５２ 制御ライン
１３６０ 読み取りメータ
１３６２ 手動コントロール
１３８０ 携帯機器
１３８２ ロジック
１３８４ メモリ
１４００ 方法
１４０２ ステップ
１４０４ ステップ
１４０６ ステップ
１４０８ ステップ
Ａ 溶接機
Ｅ 溶接ワイヤ／電極
Ｉｗ 溶接電流
Ｖａ アーク電圧
Ｗ ワークピース

Claims (9)

  1. 溶接システムであって、
    溶接機、
    ワイヤフィーダ、
    溶接トーチ、
    前記溶接機、前記ワイヤフィーダ、又は前記溶接トーチのうちの１つに取り付けられたＮＦＣタグ、及び
    オペレータデバイスであり、前記オペレータデバイスの当該溶接システムの操作に対するアクセス制限を示すＮＦＣ信号を生成する、オペレータデバイス、
    を有し、
    前記オペレータデバイスが前記ＮＦＣタグの近くに運ばれた後に、前記オペレータデバイスを保有するオペレータが、前記アクセス制限の範囲内でのみ当該溶接システムを操作することを許可される、
    溶接システム。
  2. 前記オペレータデバイスがモバイル・デバイスである、請求項１に記載の溶接システム。
  3. 前記オペレータデバイスが前記ＮＦＣタグの近くに運ばれた後に、前記オペレータが当該溶接システムを使用することを許可されない、請求項１又は２に記載の溶接システム。
  4. 前記アクセス制限が、特定の溶接処理を実行するための前記オペレータの資格又は認証に基づき、且つ／或いは前記アクセス制限が、当該溶接システムを使用するためのライセンスに基づく、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の溶接システム。
  5. 前記オペレータが、前記アクセス制限を使用して当該溶接システムのライセンスされていない機能へのアクセスを拒否される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の溶接システム。
  6. 前記オペレータデバイスが前記ＮＦＣタグの近くに留まっている場合に、前記オペレータが、前記アクセス制限を使用して当該溶接システムのライセンスされた機能へのアクセス権限を付与される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の溶接システム。
  7. 溶接機、
    ワイヤフィーダ、
    溶接トーチ、及び
    前記溶接機の溶接コントローラに接続された、ＮＦＣ信号を受信するための通信手段であり、前記溶接機は前記通信手段を介して溶接サイクル情報を受信する、通信手段、
    を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の溶接システム。
  8. 溶接波形を前記通信手段に送信するための手段を更に備える溶接システムであって、送信するための前記手段がアクティブＮＦＣタグである、請求項７に記載の溶接システム。
  9. 前記溶接サイクル情報を格納するためのメモリを更に備える、請求項７又は８に記載の溶接システム。
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