JP5632098B2 - 手動溶接装置に自動ワイヤ引込方法を提供する手動溶接方法 - Google Patents

Description

ここに記載する本発明は、一般的には、手動溶接装置のための自動ワイヤ引込方法に関する。追加的に、本発明は、自動ワイヤ引込方法を含むよう手動溶接装置を改良（改装）又は変更（修正）することに関する。

手動溶接装置は、溶接工及び他の人員によって操作されるよう構成される。手動溶接装置は、溶接工が溶接ガントリガを活性化するときに溶接ワイヤを溶接ガンに進める、溶接ワイヤフィーダを含むことが多い。溶接後、溶接ワイヤの尖端が溶接ガンから延び、溶接工又は他の人員を潜在的に不安全な状況に晒す場合がある。

既存の手動溶接装置の前述の問題及び欠点の観点から、本出願はこれらの欠点を克服する方法を使用する手動溶接装置を記載する。

その課題は、請求項１、７、及び９に従った自動ワイヤ引込方法によって解決される。特に好適な実施態様を従属項から引き出し得る。本発明によれば、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方法がもたらされる。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。その方法は、自動ワイヤ引込プログラムを含むユーザインターフェイスを備えるコンピュータも含む。そのプログラムは、溶接ガンを監視し、トリガが使用不能にされるときを決定する。そのプログラムは、第１の条件が満足されるときを示し、溶接ワイヤが溶接ガンの開口から延びないよう溶接ワイヤを引っ込める。

同様に本発明の範囲内にあるのは、手動溶接装置を提供する自動ワイヤ引込方法であり、手動溶接装置は、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溶接フィーダと、溶接ガンとを有し、溶接ガンは、トリガと、溶接ワイヤが延びる開口とを有する。その方法は、引込遅延時間を有する自動ワイヤ引込プログラムを含む。手動溶接装置は、自動ワイヤ引込プログラムを含むよう構成される。そのプログラムは、溶接フィーダから開口に溶接ワイヤを延ばすようトリガが使用可能にされるときを監視し、溶接ワイヤを溶接ガンの開口から延ばす。そのプログラムは、トリガが使用不能にされる第１の量の時間も決定する。更に、そのプログラムは、トリガが第１の量の時間の間に使用不能とされるときに、第１の量の時間が引込遅延時間と少なくとも等しいときを決定する。次に、そのプログラムは、溶接ワイヤが溶接ガンの開口から延びないよう溶接ワイヤを溶接ガンの開口内に引っ込める。好ましくは、手動溶接装置は、手動溶接装置によって作成される溶接部を遮蔽するよう構成される溶接ガス供給源を更に含む。

同様に本発明の範囲内にあるのは、自動ワイヤ引込プログラムを有さない手動溶接装置を配置すること及び自動ワイヤ引込プログラムが使用可能にされるよう手動溶接装置を変更する手段の方法である。

図面、詳細な記載、及び付属の請求項の観点から見るとき、この発明のこれらの及び他の目的は明らかであろう。

本発明は特定の部品又は特定の部品の配置において物理的な形態を取り得る。本発明の好適実施態様を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。

手動溶接装置を示す斜視図である。 図１の溶接ガンを示す側面図である。 図２のノズルを通じる断面を示す拡大断面図である。 図２のノズルを通じる断面を示す拡大断面図である。 図２のノズルを通じる断面を示す拡大断面図である。 他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 更に他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 更に他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 更に他のノズル実施態様を示す拡大断面図である。 代替的な溶接ガンの尖端を示す側面図である。 代替的な溶接ガンの尖端を示す側面図である。 代替的な溶接ガンの尖端を示す側面図である。 自動ワイヤ引込方法の１つの実施態様を示すフロー図である。 手動溶接装置を変更する方法を示すフロー図である。

次に、本出願の出願時点で本出願人に既知の最良の態様を例示する目的のために、本発明を実施する最良の態様を記載する。実施例及び図面は例示的であるに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。本発明は請求項の範囲及び精神によって判断される。

図面を今や参照すると、図示は本発明の好適実施態様を例示する目的のためであるに過ぎず、本発明を限定する目的のためではない。図１に例示するように、手動溶接装置１００は、溶接動力源１０２と、ワイヤフィーダ１０４と、ガス供給源１０６とを含む。溶接動力源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（被加工物）に接続される接地ワイヤ及びクランプ１１２を含み、電力ケーブル１１４は、ワイヤフィーダ１０４に接続するよう構成される。制御ケーブル１１０をワイヤフィーダ１０４に接続するよう構成し得る。他の実施態様（図示せず）では、制御ケーブル１１０をワイヤレスであるよう構成し得る。溶接動力源１０２、電力ケーブル１０８、及び制御ケーブル１１０は、手動溶接装置１００に動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。

図１に更に例示されるように、パイプ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、アルゴン及びヘリウム、アルゴン及び水素、他のガスの組み合わせを含む、不活性ガス、活性ガス、又は両者の組み合わせを含み得るが、それらに限定されない。他の実施態様（図示せず）において、手動溶接装置１００は、燃焼時にガス遮蔽を形成する材料で塗工される溶接ワイヤを使用し、従って、ガス供給源を手動溶接装置１００内に含めなくてもよい。ガス供給源は、溶接物を大気から遮蔽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。

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イス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イス１２６及びギアボックス１２２に接続し得る。更に、溶接動力源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から延びるパイプ１１６とは、ハウジング１２０と、ギアボックス１２２と、ホース１２８とに接続するよう構成される。ギアボックス１２２は、少なくとも、溶接ワイヤ（図示せず）を前進させ且つ後退させる複数のローラ（図示せず）と、溶接ワイヤ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任意の構成を有し得ることが理解されよう。

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、溶接ワイヤと、ワイヤ導管、ガス線、及び溶接ガントリガスイッチ接続とを含み得る。他の実施態様（図示せず）では、上述で議論したように、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）において、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つに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、及びスイッチ接続を含むよう構成される任意の直径及び長さであり得る。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、溶接ワイヤと、溶接ガンと、ホースを通じて溶接ガンに至る制御とを供給するのに適した任意の構造を有し得る。

手動溶接装置１００の例示の実施態様において、ユーザインターフェイス１２６は、制御システム、コンピュータ、ソフトウェアプログラム、及びセットアッププログラムのうちの少なくとも１つを含む。例えば、手動溶接装置１００上のユーザインターフェイス１２６は、露出した溶接ワイヤ（図示せず）が溶接ガンの開口又は端部から引っ込むよう、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引込プログラムを含み得る。自動ワイヤ引込プログラムは、溶接工が溶接ガン１３０の開口又は端部から突き出る或いは延出する溶接ワイヤの潜在的に鋭利な端部に晒されるのを防止するよう設計される。監督者又は他の管理人員が自動ワイヤ引込プログラムの制御を維持し得るよう、自動ワイヤ引込プログラムをパスワード保護し得る。

自動ワイヤ引込プログラムの１つの実施態様において、溶接工は、第１の量の時間よりも多くの時間に亘って手動溶接装置１００の使用を中止し、自動ワイヤ引込プログラムは、第２の量の時間に亘って溶接ガンの開口又は端部から溶接ワイヤを引っ込めるよう構成される。例えば、ユーザインターフェイス１２６は、引込遅延時間が設定される第１の設定と、引込時間が設定される第２の設定とを含み得る。これらの設定が行われた後、溶接工が、指定した第１の量の時間よりも多くの量に亘って装置の使用を中止するならば、ワイヤフィーダ１０４は、第２の量の時間に亘って溶接ワイヤを引っ込める。

他の実施態様では、溶接工が第１の量の時間よりも多くの量に亘って手動溶接装置１００の使用を中止するとき、自動ワイヤ引込プログラムは、所定の距離に亘って溶接ガンの開口又は端部から溶接ワイヤを引っ込めるよう構成される。例えば、ユーザインターフェイス１２６は、引込遅延時間が設定される第１の設定と、引込距離が設定される第２の設定とを含み得る。

更に他の実施態様では、溶接工が第１の量の時間よりも多くの時間に亘って手動溶接装置１００の使用を中止した後、溶接ワイヤの端部が溶接ガン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、自動ワイヤ引込プログラムは、溶接ガンの開口又は端部から溶接ワイヤを引っ込めるよう構成される。例えば、センサが活性化され、溶接ワイヤの端部がノズル、先端（図示せず）、又はノズル及び先端の両方内に収容されたことをセンサが示すまで、自動ワイヤ引込プログラムは、溶接ワイヤを引っ込め得る。自動溶接装置のための自動ワイヤ引込方法を以下に更に議論する。手動溶接装置における溶接ワイヤの端部が溶接ガンの一部の内に、例えば、先端及びノズルの内に引っ込んで、溶接工が潜在的に鋭利な溶接ワイヤに晒されないよう、ユーザインターフェイス及び自動ワイヤ引込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。

図２に示すように、ホース１２８は、溶接ガンハンドル１３２に近接して溶接ガン１３０に接続するよう構成される。ハンドル１３２上のトリガ１３４が、溶接ワイヤ１３６を、ワイヤフィーダのギアボックス（図示せず）からホース１２８及びハンドル１３２を通じて更にネック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に取り外し可能に取り付けられるよう構成される。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１３８がノズル１４０から延び、溶接工がトリガ１３４を作動するとき、溶接遮蔽ガスが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てもよく、図２に示すのと異なる角度で曲がってもよい。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任意の構成を有し得ることが理解されよう。

図２に更に例示されているのは、ノズル１４０の断面であり、ノズル１４０は、熱がノズル１４０からネック１３８及び溶接ガンハンドル１３２の少なくとも一方に移転するのを防止するよう構成される絶縁ボス１４２を含み得る。ノズル１４０の内側には、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、更に、ノズル１４０の中心に沿って溶接ワイヤ１３６を案内するよう構成され、且つ、溶接ワイヤ１３６を周囲環境から遮蔽するために、溶接ガスがガス通路１４６から放出す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。溶接ガン１３０は、ノズル１４０を含まなくてもよい。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制御するのに適した任意の構成を有し得ることが理解されよう。

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の端部１４０ａ内にあるよう構成されている。一連の図３ａ−３ｃは、自動ワイヤ引込プログラムを使用するときに、手動溶接装置１００がどのように作動するよう構成されるかの一例を例示している。この実施例の目的のために、図３ａは、溶接工が手動溶接装置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の端部１４０ａ内にある。図３ｂは、溶接工が手動溶接装置１００を使用した後のノズル断面を示している。図３ｂに示すように、溶接ワイヤ１３６はノズル１４０の端部１４０ａを越えて延び、溶接工を溶接ワイヤ１３６の端部に潜在的に晒す。ユーザインターフェイス１２６を通じて自動ワイヤ引込プログラムを使用可能にすることによって、溶接工が特定の時間の量に亘って溶接を停止するときに、手動溶接装置１００は、図３ｃに例示するように、溶接ワイヤ１３６の端部をノズル１４０の端部１４０ａ内に自動的に引っ込めるよう構成される。例えば、溶接工が２０秒に亘って溶接を停止するならば、溶接ワイヤが溶接工に晒されないよう、自動ワイヤ引込プログラムは溶接ワイヤを引っ込める。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に例示するよりも長く或いは短くあり得る。溶接工が特定の量の時間に亘って溶接を停止するとき、溶接ワイヤが少なくともノズル１４０の端部１４０ａ内に引っ込むよう、自動ワイヤ引込プログラムと共に手動溶接装置１００を構成し得ることが理解されよう。上述の時間は例示の目的のために過ぎず、より長い時間期間及びより短い時間期間の両方が本発明の範囲内にある。

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の端部１４０ａを超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、自動ワイヤ引込プログラムを使用するときに、手動溶接装置１００がどのように作動するよう構成されるかの一例を例示している。再び、この実施例の目的のために、図４ａは、溶接工が手動溶接装置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から延びておらず、先端１４４はノズル１４０の端部１４０ａを超えて延びている。図４ｂは、溶接工が手動溶接装置１００を使用した後のノズル断面を示している。図４ｂに示すように、溶接ワイヤ１３６は、先端１４４の端部から延び、溶接工を溶接ワイヤ１３６の端部に潜在的に晒している。ユーザインターフェイス１２６を通じて自動ワイヤ引込プログラムを使用可能にすることによって、手動溶接装置１００は、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、図４ｃに例示するように、溶接ワイヤ１３６の端部を先端１４４の端部内に自動的に引っ込めるよう構成される。他の実施態様（図示せず）において、先端１４４は、図４ａ−４ｃに例示するものよりも長く又は短くあり得る。

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の端部１４０ａ内にあるよう構成されている。更に、ノズル１４０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、機械的、電気的、光学的、レーザ、超音波等の近接センサ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引込プログラムを使用するときに、手動溶接装置１００がどのように作動するよう構成されるかの一例を例示している。図５ａは、溶接工が手動溶接装置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から延びておらず、少なくとも１つのセンサ１４８は溶接ワイヤ１３６を感知しない。図５ｂは、溶接工が手動溶接装置１００を使用した後のノズル断面を示している。図５ｂに示すように、溶接ワイヤ１３６は、ノズル１４０の端部及び先端１４４を超えて延び、溶接工を溶接ワイヤ１３６の端部に潜在的に晒している。ユーザインターフェイス１２６を通じて自動ワイヤ引込プログラムを使用可能にすることによって、手動溶接装置１００は、溶接工が溶接を停止するときに、溶接ワイヤ１３６の端部をノズル１４０の端部１４０ａ内に自動的に引っ込めるよう構成される。溶接ワイヤ１３６が少なくとも１つのセンサ１４８を活性化して、図５ｃに例示するように、溶接ワイヤ１３６の端部がノズル１４０内に或いは先端１４４内にあることを示すまで、溶接ワイヤ１３６は引っ込む。他の実施態様（図示せず）において、先端は、図５ａ−５ｃに例示す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に例示する数よりも少なく又は多くあり得る。

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）はノズルを有さず、よって、先端１４４全体が露出している。一連の図６ａ−６ｃは、自動ワイヤ引込プログラムを使用するときに、手動溶接装置１００がどのように作動するように構成されるかの一例を例示している。図６ａは、溶接工が手動溶接装置１００を使用する前の初期溶接状態のための先端１４４の側面図を示している。図６ａは、溶接ワイヤが露出先端１４４から延出していない場合を示している。図６ｂは、溶接工が手動溶接装置１００を使用した後の先端１４４の側面図を示している。図６ｂに示すように、溶接ワイヤ１３６は、先端１４４の端部から延び、溶接工を溶接ワイヤ１３６の端部に潜在的に晒している。ユーザインターフェイス１２６を通じて自動ワイヤ引込プログラムを使用可能にすることによって、手動溶接装置１００は、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、図６ｃに例示するように、溶接ワイヤを先端１４４の端部内に自動的に引っ込めるよう構成される。他の実施態様（図示せず）において、先端は、図６ａ−６ｃ中に例示するものよりも長く又は短くあり得る。

図７は、自動溶接装置１００のための自動ワイヤ引込方法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に示すように、７０２で、手動溶接装置の電源を入れるよう構成される。７０４で、自動ワイヤ引込プログラムを有するコンピュータは、使用者がユーザインターフェイス又はコンピュータを通じてセットアップメニュにアクセスすることを試みているか否かを決定する。使用者が７０４でセットアップメニュにアクセスすることを試みているならば、コンピュータは、セットアップメニュが任意的な７０６でロックされたか否かを決定する。セットアップメニュが任意的な７０６でロックされているならば、コンピュータは、７０８で、使用者が正しいパスワードを入力したか否かを決定する。セットアップメニュがロックされ、使用者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、７１０で、セットアップパラメータへのアクセスを阻み、使用者を従前のユーザインターフェイス選択肢に戻す。セットアップメニュがロックされ、使用者が正しいパスワードを入力するならば、コンピュータは、７１２で、セットアップパラメータへの使用者アクセスを許容して、自動ワイヤ引込プログラムを使用可能又は使用不能にする。使用者が自動ワイヤ引込プログラム及び関連パラメータを使用可能又は使用不能にした後、コンピュータは、７１４で、使用者を従前のユーザインターフェイス選択肢に戻す。例えば、使用者は、引込遅延時間と、引込時間と、引込距離と、近接センサパラメータとを含むパラメータの少なくとも１つを調節し得る。

使用者が７０４でセットアップメニュにアクセスすることを試みないならば、コンピュータは、７１６で、溶接ガントリガが使用可能にさ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れず、手動溶接装置が電力を有するならば、コンピュータは、溶接ガントリが使用可能にされるか或いは使用者が７１８でセットアップメニュにアクセスすることを試みるまで待つ。溶接ガントリガが７１６で使用可能にされるならば、ワイヤフィーダが始動し、溶接動力源が７２０で動力供給する。７２２で、コンピュータは溶接ガントリガが使用不能にされたか否かを決定する。溶接ガントリガが使用不能にされていないならば、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７２２で使用不能にされるときに、コンピュータは、７２６で、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７２６で消されていないならば、コンピュータは、７２８で、溶接アークを監視する。

溶接アークが７２６で消されるとき、コンピュータは、７３０で、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イスにおいて設定される引込遅延時間よりも大きいか否かを決定する。例えば、引込遅延時間は、０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イスにおいて設定される引込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イスにおいて設定される引込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７３２で使用可能にされたか否かを知るために確認する。溶接ガントリガが７３２で使用可能にされるならば、７２０で、ワイヤフィーダが始動し、溶接動力源が電力を供給する。溶接ガントリガが７３２で使用可能にされず、待機時間遅延がユーザインターフェイスにおいて設定される引込遅延時間と少なくとも等しいならば、自動ワイヤ引込プログラムは、７３４で、ユーザインターフェイスパラメータに基づき溶接ワイヤを引っ込める。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引っ込み得る。７３６で、コンピュータは、溶接ガントリガが使用可能にされたか否かを決定する。溶接ガントリガが７３６で使用可能にされるならば、７２０で、ワイヤフィーダが始動し、溶接動力源が電力を供給する。溶接ガントリガが７３６で使用可能にされないならば、７３８で、コンピュータは、７０４にある方法の開始に戻る。

本方法の他の実施態様において、コンピュータは、過剰な電流又はトルクに関して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、自動ワイヤ引込方法に関する問題を示し得る。いずれにしても、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の端部１４０ａ又は先端１４４内で引っ込むよう、自動ワイヤ引込方法７００を使用する手動溶接装置１００を構成し得ることが理解されよう。

手動溶接装置１００のための自動ワイヤ引込方法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れるならば、ワイヤフィーダが始動し、溶接動力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れた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にされていないならば、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れるとき、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、待機時間遅延がユーザインターフェイスにおいて設定される引込遅延時間よりも大きいか否かを決定する。待機時間遅延がユーザインターフェイスにおいて設定される引込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算し続ける。待機時間遅延がユーザインターフェイスにおいて設定される引込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れているか否かを知るよう確認する。溶接ガントリガが使用可能にされるならば、ワイヤフィーダが始動し、溶接動力源が電力を供給する。溶接ガントリガが使用可能にされず、待機時間遅延がユーザインターフェイスにおいて設定される引込遅延時間と少なくとも等しいならば、自動ワイヤ引込プログラムは溶接ワイヤを引っ込める。

図８は、手動溶接装置の改良又は変更のための自動ワイヤ引込方法の１つの実施態様を例示するフローチャートである。図８に示すように、８０２で、自動ワイヤ引込プログラムを有さない手動溶接装置を配置する。８０４で、一度製造され或いは販売された手動溶接装置を自動ワイヤ引込プログラムで改良し或いは変更する。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、及びユーザインターフェイス等の少なくとも１つを、手動溶接装置内に追加或いは手動溶接装置内で変更する。

コンピュータ又は自動ワイヤ引込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イス１２６が、ここに記載するシステム並びに上記方法７００及び８００を含む方法を支持する１つの可能なハードウェア構造を例示する。本発明の様々な特徴のための追加的な内容をもたらすために、以下の議論は、本発明の様々な特徴を実行し得る適切なコンピュータ環境の簡潔で一般的な記載を提供することを意図する。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及び／又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行し得ることを認識するであろう。一般的に、プログラムモジュールは、特定の仕事を遂行し或いは特別な抽象的なデータ種類を実施する、ルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構成等を含む。

その上、当業者は、単一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、手持ち式計算装置、マイクロプロセッサに基づく或いはプログラム可能な消費者電子機器等を含み、それらの各々を１つ又はそれよりも多くの関連する装置に動作的に連結し得る、他のコンピュータシステム構成を用いて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の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メモリ記憶装置及び遠隔メモリ記憶装置の両方に配置し得る。

コンピュータ又は自動ワイヤ引込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イス１２６は、コンピュータを含む本発明の様々な特徴を実施するための例示的な環境を利用し得、コンピュータは、処理装置と、システムメモリと、システムバスとを含む。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構成部品を、処理装置に連結する。処理装置は、様々な商業的に入手可能なプロセッサ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アーキテクチャも処理装置として利用し得る。

システムバスは、メモリバス又はメモリコントローラや、様々な商業的に入手可能なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバス又は周辺バスを含む、様々な種類のバス構造のいずれかであり得る。システムメモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及び読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）を含み得る。コンピュータ内の素子間で情報を移転するのに役立つ基本ルーチンを含む基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）がＲＯＭ内に記憶される。

コンピュータ又は自動ワイヤ引込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イス１２６は、ハードディスクドライブと、例えば、取り外し可能なディスクから読み出し或い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と、例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスクを読み出すための或いは他の光媒体から読み出し或いは他の光媒体に書き込むための光ディスクドライブとを更に含み得る。コンピュータ又は自動ワイヤ引込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イス１２６は、少なくとも何らかの形態のコンピュータ読み取り可能な媒体を含み得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータによってアクセスし得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定としてではなく、一例として、コンピュータ読み取り可能な媒体は、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、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構成、プログラムモジュール、又は他のデータのような上方の記憶のための任意の方法において実施される、揮発性及び非揮発性の、取り外し可能な及び取り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使用し且つユーザインターフェイス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。

通信媒体は、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構成、プログラムモジュール、又は搬送波若しくは他の輸送機構のような被変調データ信号内の他のデータを統合するのが典型的であり、任意の情報供給媒体を含む。「被変調データ信号」という用語は、その特性組の１つ又はそれよりも多くを有する信号又は信号中に情報を符号化するような方法において変更される信号を意味する。限定としてではなく、一例として、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続のような有線媒体と、音響、ＲＦ、赤外、及び他の無線媒体のような無線媒体とを含む。上述したものの任意の組み合わせもコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内に含め得る。

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む、多数のプログラムモジュールをドライブ及び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イ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いずれかであり得る。

加えて、使用者は命令及び情報を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コンピュータ内に入力し得る。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、デジタル化タブレット、衛星ディッシュ、スキャナ等を含み得る。これらの及び他の入力装置は、システムバスに連結されるシリアルポートインターフェースを通じて処理装置に接続されることが多いが、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」）、ＩＲインターフェース、及び／又は様々な無線技術のような他のインターフェースによって接続されてもよい。ビデオアダプタのようなインターフェースを介してモニタ又は他の種類のディスプレイ装置もシステムバスに接続し得る。Ｒｅｍｏｔｅ Ｄｅｓｋｔｏｐ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＶＮＣ、Ｘ−Ｗｉｎｄｏｗ Ｓｙｓｔｅｍ等のような遠隔ディスプレイプロトコルを通じて視覚的出力も達成し得る。視覚的出力に加えて、コンピュータは、スピーカ、プリンタ等のような、他の周辺出力装置を含むのが典型的である。

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、ユーザインターフェイス１２６と共にディスプレイを利用し得る。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、任意の無線又はハードワイヤプロトコル及び／又は規格を介してユーザインターフェイス１２６からデータを受信し得る。

コンピュータは、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使用して、ネットワーク化環境内で動作し得る。遠隔コンピュータは、ワークステーション、サーバコンピュータ、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家庭電化製品、ピア装置、又は他の一般的なネットワーク節点であり得、典型的には、コンピュータに関して記載した素子の多く又は全てを含み得る。描写する論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む。そのようなネットワーキング環境は、オフィス、企業全体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一般的である。

ＬＡＮネットワーキング環境において使用されるとき、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使用されるとき、コンピュータは、典型的には、モデムを含み、或いは、ＡＮ上の通信サーバに接続され、或いは、インターネットのようなＷＡＮの上で通信を構築するための他の手段を有する。ネットワーク環境において、コンピュータに関して描写したプログラムモジュール又はそれらの一部を遠隔メモリ記憶装置内に記憶させ得る。ここに記載す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も使用し得る。

特定の実施態様を参照して本発明を記載したが、様々な変更を行い得ること及び本発明の範囲から逸脱せずに均等物を置換させ得ることを当業者は理解するであろう。加えて、本発明の範囲から逸脱せずに特別な状況又は材料を本発明の教示に適合するために多くの変更を行い得る。従って、本発明は記載した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る。

１００ 溶接装置
１０２ 動力源
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 パイプ
１１８ 規制器（レギュレータ）
１２０ ハウジング
１２２ ギアボックス
１２４ ワイヤスプール組立体
１２６ ユーザインターフェイス
１２８ ホース
１３０ 溶接ガン
１３２ ハンドル
１３４ トリガ
１３６ 溶接ワイヤ
１３８ ネック
１４０ ノズル
１４０ａ 端部
１４２ ボス
１４４ 先端
１４６ ガス通路
１４８ センサ
７００ 方法
７０２ ステップ
７０４ ステップ／位置
７０６ ステップ／位置
７０８ ステップ／位置
７１０ ステップ／位置
７１２ ステップ／位置
７１４ ステップ／位置
７１６ ステップ／位置
７１８ ステップ／位置
７２０ ステップ／位置
７２２ ステップ／位置
７２４ ステップ／位置
７２６ ステップ／位置
７２８ ステップ／位置
７３０ ステップ／位置
７３２ ステップ／位置
７３４ ステップ／位置
７３６ ステップ／位置
７３８ ステップ／位置
８００ 方法
８０２ ステップ／位置
８０４ ステップ／位置

Claims (15)

1. 手動溶接装置を提供することを含み、該手動溶接装置は、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溶接フィーダと、溶接ガンとを有し、該溶接ガンは、トリガと、前記溶接ワイヤが延びる開口とを有し、
   引込遅延時間を有する自動ワイヤ引込プログラムを提供することを含み、
   該自動ワイヤ引込プログラムを含むよう前記手動溶接装置を構成することを含み、
   前記自動ワイヤ引込プログラムは、
   前記溶接フィーダから前記開口に前記溶接ワイヤを延ばすよう前記トリガが使用可能にされるときを監視し且つ前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの開口から延ばすよう構成され、
   前記トリガが使用不能にされる第１の量の時間を決定するよう構成され、
   該第１の量の時間が前記引込遅延時間と少なくとも等しいときを決定するよう構成され、前記トリガは、前記第１の量の時間の間に使用不能にされ、
   前記溶接ワイヤが前記溶接ガンの前記開口から延びないよう前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口内に引っ込めるよう構成される、
   自動ワイヤ引込方法。
2. 前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口内に引っ込めることは、引込時間に亘って引っ込めるよう構成され、前記引込時間は、前記自動ワイヤ引込プログラム中に構成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記溶接ワイヤを前記溶接ガンの前記開口内に引っ込めることは、引込距離に亘って引っ込めるよう構成され、前記引込距離は、前記自動ワイヤ引込プログラム中に構成される、請求項１に記載の方法。
4. 前記溶接ガンは、前記溶接ワイヤの端部を示すよう構成される少なくとも１つのセンサを更に含み、センサパラメータと前記引っ込めるステップとは、前記引っ込めるステップが完了するときを決定するよう構成される、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記ワイヤフィーダは、前記引込遅延時間と、引込時間、引込距離、及びセンサパラメータのうちの少なくとも１つとを設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。
6. 前記自動ワイヤ引込プログラムは、前記引込遅延時間、引込時間、引込距離、及びセンサパラメータのうちの少なくとも１つの調節を可能にするようパスワードプログラムを含むよう構成される、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の方法。
7. 自動ワイヤ引込プログラムを含まない手動溶接装置を配置すること、
   前記手動溶接装置が前記自動ワイヤ引込プログラムを含むよう前記手動溶接装置を変更する手段、及び
   前記自動ワイヤ引込プログラムを使用可能にすることを含み、
   前記自動ワイヤ引込プログラムは、第１の条件が満足されるときに、溶接ワイヤが溶接ガンの開口から延びないよう前記溶接ワイヤを引っ込めるよう構成される、
   方法。
8. 溶接ワイヤを引っ込める手段を更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 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ことを含み、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し、
   自動ワイヤ引込プログラムを含むユーザインターフェイスを備えるコンピュータを提供することを含み、
   前記自動ワイヤ引込プログラムは、
   前記溶接ガンを監視し、
   前記トリガが使用可能にされるときを決定し、
   第１の条件が満足されるときを示し、且つ、
   該第１の条件が満足されるときに、前記溶接ワイヤが前記溶接ガンの前記開口から延びないよう前記溶接ワイヤを引っ込めるよう構成される、
   方法。
10. 前記第１の条件は、引込遅延時間である、請求項９に記載の方法。
11. 更に、前記トリガが使用不能にされる第１の量の時間を決定する手段を含み、或いは、前記トリガが使用不能にされる第１の量の時間を決定すること含み、且つ、更に、前記第１の量の時間が前記引込遅延時間と少なくとも等しいときを決定することを含む、請求項７乃至１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
12. 前記引込遅延時間と引込時間又は引込距離とを含むよう前記ユーザインターフェイスを構成することを更に含む、請求項７乃至１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
13. 少なくとも１つのセンサと、前記引込遅延時間とセンサパラメータとを含むよう前記ユーザインターフェイスを構成することとを更に含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記溶接ワイヤの端部を示すよう構成され、前記センサパラメータと前記引っ込めるステップとは、前記引っ込めるステップをいつ停止するかを示すよう構成される、請求項７乃至１２のうちのいずれか１項に記載の方法。
14. 前記溶接ガンの前記開口は、ノズル端部と先端とを有するノズルを含み、前記溶接ワイヤは、前記引っ込めるステップの前記端部によって前記先端の内側に引っ込み、或いは、前記溶接ワイヤは、前記引っ込めるステップの前記端部によって前記ノズル端部を越えて延びない、請求項７乃至１３のうちのいずれか１項に記載の方法。
15. 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、前記引っ込めるステップの前記端部によって前記先端の内側に引っ込み、或いは、前記溶接ワイヤは、前記引っ込めるステップの前記端部によって前記先端を越えて延びない、請求項７乃至１４のうちのいずれか１項に記載の方法。

Images