KR20150046004A - 용접 장비 및 시스템을 위한 사용자 인터페이스 - Google Patents

Abstract

용접 장비를 위한 사용자 인터페이스가 개시된다. 사용자 인터페이스는 서로 다른 타입들의 용접 제어부을 사전-정의 카테고리들 또는 존들로 조직화하는 아키텍처를 포함한다. 존들은 중요한 용접 파라미터들, 특히 용접 열을 용이하게 보고 조정하기 위한 액세스를 제공하도록 인터페이스 상의 레이아웃에 배치된다. 메인 디스플레이들 및 기본 열 제어부은 디스플레이의 상부 부분에 제공되는 한편, 덜 빈번하게 이용되는 제어부은 디스플레이의 하부에, 그리고 디스플레이의 측면에 제공된다. 전자 및 그래픽 디스플레이들은 제한된 수의 층들을 제공하는 레벨들로 배치되며, 디스플레이를 통한 용이한 네비게이션을 허용하기 위해 다차원 네비게이션 디바이스들 및 홈 버튼들과 관련될 수 있다.

Description

용접 장비 및 시스템을 위한 사용자 인터페이스{USER INTERFACE FOR WELDING EQUIPMENT AND SYSTEMS}

본 출원은 2012년 8월 29일에 출원되며 "User Interface for Welding Equipment and Systems"란 명칭의 미국 가 특허출원 일련번호 제 61/694,563 호의 이익을 주장하며, 이 출원은 본원에 그 전체가 인용에 의해 포함된다.

본 개시물은 장비를 용접하기 위한 사용자 인터페이스에 관한 것으로, 더 구체적으로 다양한 타입들의 용접 장비 및 시스템들 상의 이용을 위한 인터페이스에 대한 아키텍처 및 레이아웃에 관한 것이다.

전형적인 용접 파워 소스들(power sources) 및 머신들(machines)은 복잡한, 기술적 디바이스들이며, 이들 디바이스들은 정확하고, 기술적인 용어들로의 커맨드들(commands)을 기대한다.

전형적인 용접 동작자들은 그러나, 용접을 과학이 아닌 기술(craft)로 본다. 용접자들은 행위에 의해(지식을 구축하기 위해, 그리고 개인의 스타일들 및 선호도들을 개발하기 위해 점증적인 시행착오(trial-and-error)를 이용함으로써) 학습되는 경험적 프로세스로서 용접 동작을 바라본다. 그 결과로, 용접자들은 특정 값에서보다 오히려 범위 내에서, "올바르게 바로잡기 위해(get it right)" 수정하고 조정하면서 종종 경험적으로 작업한다. 용접자들은 비즈(bead)를 놓는 올바른 "소리(sound)" 또는 "느낌(feel)"에 관하여 얘기한다. 올바른 용접은 용접자들이 전형적으로 단어들 또는 숫자들에 의해 설명할 수 없는 경험 또는 감각에 의해 전형적으로 판단된다. 그 결과, 용접 머신들과 그 머신들을 이용하는 사람들 사이에 인지적 단절이 존재할 수 있다.

전형적인 용접 머신 상의 사용자 인터페이스들은 용접자들이 변경하기를 원하는 파라미터들을 변경하는 능력을 빈번하게 제공하더라도, 더욱이, 용접자가 찾는 것과 머신의 기술적 언어 사이의 단절(disconnect)이 종종 존재한다. 이러한 단절은 불만을 야기시키고, 이해를 제한하며, 궁극적으로 사용자의 효율성에 영향을 미친다.

추가로, 용접자들이 용접을 겪으며 탐사하기를 원하더라도, 외부적 요인들(생산 목표들, 장비 제한들, 제한 자원들 등) 및 이용가능한 용접 엔지니어들(engineers) 및 용접자들의 부족은 용접자들이 항상 여가 시간을 갖거나 쉴 자유를 갖지 못할 수 있음을 의미한다. 용접자들이 용접 머신들을 어렵다고 알게 되어 탐험하기를 겁을 내기 때문에 경험적 학습이 또한 제한될 수 있다. 제어들의 계층화의 결여, 불명확한 시작 포인트들, 얼마나 서로 다른 파라미터들이 결과에 영향을 미치며 피처들(features)을 숨기거나 발견하기 어렵게 하는지에 관한 혼란은 모두 모험을 단념하게 한다.

전형적인 용접 인터페이스들은 또한 제련(refining) 및 개인화에 대한 장애들을 제시할 수 있다. 파라미터들은, 예를 들어 종종 명확한 경계들 및 범위들을 결여한다. 유닛들 및 증분들은 의미와 지속성을 결여하며, 현재 설정들(settings)을 결정하는 것이 어려울 수 있다. 신속한 제련을 가능하게 하며 개인의 선호도들을 지원함으로써 용접자들이 더 잘 수행하게 할 수 있으며 따라서 장비를 이용한 더 긍정적인 감정적 경험을 만들어내게 할 수 있다.

본 발명은 부분적으로, 인간과 머신 사이의 이러한 간극(gap)을 이어주는, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스를 제공함으로써 이들 및 다른 쟁점들을 해결한다.

일 양상에서, 본 발명은 조직(organization), 관계들(relationships) 및 기본 용접 머신들로부터 자동화 시스템들에 범위에 이르는 다양한 시스템에서의 제어들 사이의 계층화를 가이드하며, 머신들을 이용하여 용접자들을 위한 상호작용들의 직관적 흐름(intuitive flow)을 제공하는, 용접 사용자 인터페이스 아키텍처 및 레이아웃(layout)을 제공한다. 일관된 아키텍처는 서로 다른 머신들과 용이하게 상호작용하기 위해 많은 레벨들(동작자들, 관리자들, 배급업자들 및 영업 직원들)에서의 사용자들을 허용한다. 일관된 직관적 디스플레이를 제공함으로써, 사용자들은 머신들 사이를 용이하게 이동할 수 있고, 프로세스들 사이를 천이할 수 있으며, 새로운 능력들을 발견할 수 있으며, 새로운 머신들 및 프로세스들에 관하여 빠르게 스스로를 교육시킬 수 있다. 아키텍처 및 레이아웃은 일관된 물리적 상호작용들 및 시각화를 제공하면서, 탠저블(tangible) 및 그래픽 사용자 인터페이스들 둘 다에 적용될 수 있다. 아키텍처 및 레이아웃은 또한 매우 다른 목표들(goals) 및 이해 수준들을 갖는 서로 다른 사람들에 의해 직관적으로 이용될 수 있다.

다른 양상에서, 인터페이스의 아키텍처 및 레이아웃은 이해하기 쉬운 비-위협적(non-intimidating) 인터페이스를 제공하면서, 그 목적에 관계없이 임의의 사용자가 빠르게 시작하게 할 수 있다. 명확한 제어들의 계층화, 의미있는 제어들의 그룹핑들, 간단한 항법(straightforward navigation) 및 접근가능한 설계는 사용자들에 대한 다수의 엔트리 포인트들(entry points)을 가능하게 한다.

또 다른 양상에서, 인터페이스는 다수의 사용자들에 대해, 그리고 서로 다른 목표들에 대해 용접이 조정되게 할 수 있으면서, 용접 파라미터들에 대한 간략화된 변경들을 가능하게 한다. 아키텍처 및 인터페이스는 경로를 기억하지 않고서, 또는 인터페이스에서의 시작 포인트를 위치시키는데 상당한 시간을 소비하지 않고서 사용자가 용접 머신을 조정하게 할 수 있다. 인터페이스는 또한 사용자들을 용접가능한 시작 설정들로 신속하게 가이드하며, 그 후에 사용자들이 사용자 제어를 희생시키지 않고서 더 양호한 용접을 가능하게 하면서, 용접을 미세 조정(fine tune)하게 허용한다. 아키텍처는 또한 개관들, 범위들, 엔드포인트들(endpoints) 및 명확한 정보 계층화를 포함하는, 명확한 상태 및 옵션 정보를 사용자에게 제공한다. 선택들을 용이하게 하기 위해, 인터페이스는 각 제어가 무엇을 행할지를 사용자들이 이해하는 것을 돕기 위해 라벨들(labels), 아이콘들(icons), 배치(placement) 및 그룹핑들과 같은 다수의 타입들의 정보를 제공할 수 있다.

추가적인 양상에서, 머신이 행하는 것에 관한 기술적 피드백을 제공하는 동안의 입력들에 대해 사용자-중심 언어가 이용된다. 입력들 및 피드백은 재료 및 두께, 아크 형상 및 느낌 및 용접 특성들과 같은 물리적 용어들을 포함할 수 있으며, 의미있는 계측법(metrics) 및 용이하게 통신가능한 설정들을 이용하여 제공될 수 있다. 입력들 및 피드백은 더욱이, 영어, 이태리어, 프랑스어 또는 스페인어와 같은 사용자 선택 언어로 될 수 있다.

추가적인 양상에서, 개시물은 용접 장비에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스에 대한 아키텍처(architecture)를 제공한다. 아키텍처는 메인 디스플레이 존(zone), 기본 제어부 존, 진행 제어부 존, 조언(advisory) 정보 존, 동작 제어부 존 및 파워 존(power zone)을 포함하는 다수의 정의 존들을 포함한다. 존들은 더 빈번하게 이용되는 엘리먼트들에 대한 더 용이한 액세스를 가능하게 하는 레이아웃으로 배치된다. 따라서, 메인 디스플레이 및 기본 제어부 존들은 용접 열 데이터를 보고 변경하기 위해 용이한 액세스를 제공하도록 상부 인터페이스 부분에 유용하게 제공될 수 있으며, 진행 제어부 존 및 조언 정보 존은 상부 인터페이스 부분 아래에 그리고 근처인 중앙 인터페이스 부분에 제공될 수 있으며, 동작 제어부 존 및 파워 존은 중앙 인터페이스 부분 아래에 그리고 근처인 하부 인터페이스 부분에 위치된다. 파워 제어부는 하부 인터페이스 부분에서의 파워 존에 제공되며 하부 인터페이스는 동작 제어 존에서의 동작 제어부를 선택적으로 수신하도록 구성된다. 중앙 인터페이스는 조언 정보 존에서의 조언 제어부, 및 진행 제어부 존에서의 진행 제어부 중 적어도 하나를 선택적으로 수신하도록 구성된다. 열 제어부는 상부 인터페이스 존에서의 기본 제어부 존에 제공되며, 상부 인터페이스 존은 메인 디스플레이 존에서 디스플레이 엘리먼트를 선택적으로 수신하도록 구성된다.

아키텍처는 또한 상부 인터페이스 영역 및 중앙 인터페이스 영역 중 적어도 하나에 제공되는 셋업 존을 포함할 수 있으며, 인터페이스는 셋업 존에서의 셋업 제어부를 수신하도록 구성된다. 셋업 제어부는 예를 들어, 용접 장비에 의해 이용되도록 용접 프로세스를 선택할 수 있으며, 하부 제어 회로에 제어 신호들을 제공하는 스위치 또는 다른 액추에이터 상에 제공될 수 있다. 아키텍처는 또한 상부 인터페이스 영역에 제공되는 메모리 존을 포함할 수 있으며 용접 장비에 또는 용접 장비에 액세스가능한 메모리에 저장되는 용접 파라미터 설정들을 액세싱하기 위해 메모리 제어부를 수신하도록 구성된다. 아키텍처는 또한 디스플레이의 중앙 부분에 제공되는 머신 관리 존을 포함할 수 있으며, 용접 파라미터 제한, 로그(log) 및 로크(lock) 중 적어도 하나에 액세스를 제공하는 머신 관리 제어부를 수신하도록 구성된다.

다른 양상에서, 진행 제어는 메타데이터 카테고리, 서브 카테고리 및 파라미터 카테고리를 포함하는 3 레벨 디스플레이를 포함할 수 있다. 진행 제어는 또한 메타데이터 카테고리, 서브 카테고리 및 파라미터 카테고리 사이를 네비게이팅하며 데이터를 선택하기 위한 다-방향성(multi-directional) 네비게이션 제어를 포함할 수 있다. 전자 디스플레이의 아키텍처는 메타데이터 카테고리에 사용자를 리턴(return)하기 위해 내부 회로에 신호를 제공하는 홈 버튼(home button)을 포함할 수 있다. 또 다른 양상에서, 전자 디스플레이는 또한 조언 제어부를 포함할 수 있다.

다른 양상에서, 개시된 아키텍처를 갖는 인터페이스를 이용하는 용접 장비는 용접 파워 소스, 와이어 피더(wire feeder), 원격 제어 디바이스, 용접 건(gun), 용접 토치(torch) 및 용접 자동화 제어기(welding automation controller) 중 적어도 하나일 수 있다.

또 다른 양상에서, 개시 아키텍처에서의 기본 제어부는 인터페이스의 상부 부분에 실질적으로 중심에 있는 제어 놉(knob)을 포함하며 대응하는 용접 파워 소스의 용접 열을 변경하기 위해 사용자에 의해 조정되도록 구성된다.

본 발명의 다른 양상에서, 1차 메타데이터 레벨, 2차 서브 카테고리 레벨 및 3차 파라미터 레벨에서 용접 선택 데이터를 디스플레이하기 위한 전자 디스플레이를 포함하는 용접 장비에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스가 개시되며, 서브 카테고리에서의 각 용접 선택은 메타데이터 레벨에서의 적어도 하나의 대응하는 용접 선택에 대응하며, 3차 파라미터 레벨에서의 각 용접 선택은 대응하는 서브 카테고리 레벨에서의 적어도 하나의 용접 선택에 대응한다. 전자 디스플레이에서 용접 선택을 선택하는데 사용자에 의해 활성화가능한 선택기 제어부는 디스플레이 근처에 제공된다. 홈 버튼이 또한 디스플레이 근처에 제공되며, 홈 버튼은 1차 레벨 메타데이터에 전자 디스플레이를 선택적으로 리턴하기 위해 사용자에 의해 활성화가능하다. 사용자 인터페이스는 또한 1차 메타데이터 레벨, 2차 서브 카테고리 레벨 및 3차 파라미터 레벨을 통해 전자 디스플레이에서 대응하는 용접 선택 데이터를 이동시키기 위해 그리고 선택기 제어부에 의한 선택을 위해 용접 선택을 식별하기 위해 사용자에 의해 활성화가능한 네비게이션 디바이스를 포함할 수 있으며, 네비게이션 디바이스는 전자 디스플레이 근처에 포지셔닝(positioned)된다. 네비게이션 디바이스는 전자 디스플레이 근처에 포지셔닝되는 다-방향 스위치일 수 있으며, 다방향 스위치의 포지션들 각각은 전자 디스플레이에서의 이동의 선택 방향에 대응한다. 예를 들어, 다방향 스위치는 4개의 포지션들을 포함할 수 있으며, 4개의 포지션들은 인터페이스를 통한 이동을 표시하기 위해 활성화되는 상부 방향, 하부 방향, 우측 방향 및 좌측 방향에 대응한다.

다른 양상에서, 본 개시물은 상부, 중앙 및 하부 섹션을 포함하는, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 인터페이스는 열 제어부 및 사용자 디스플레이, 메모리 컴포넌트 및 셋업 제어부 중 적어도 하나를 포함하는 상부 부분을 포함한다. 중앙 부분은 용접 시퀀스 데이터를 위한 진행 제어부 및 용접자에게 제한된 용접가능한 상태를 제공하기 위한 조언 제어부 중 적어도 하나를 포함한다. 하부 부분은 용접 파워 소스 또는 주변 컴포넌트에 대해 원격 기능들을 제공하기 위한 동작 제어부 및 용접 시스템을 활성화하기 위한 파워 제어부 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 상기 및 다른 양상들은 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 설명에서, 본원의 일부를 형성하며 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되는 첨부하는 도면들에 대한 참조가 이루어진다. 그와 같은 실시예는 반드시 본 발명의 완전한 범위를 나타내는 것은 아니며 따라서, 본 발명의 범위를 해석하기 위해 본원의 청구범위에 대한 참조가 이루어진다.

도 1은 용접 파워 소스, 와이어 피더 및 개시된 사용자 인터페이스로 이용될 수 있는 다른 컴포넌트들을 포함하는 용접 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 개시물에 설명되는 용접 장비 사용자 인터페이스를 이용하기 위한 용접 제어부의 아키텍처를 예시하는 개략도이다.
도 3a 및 3b는 도 2의 아키텍처를 위한 레이아웃의 개략적 예시들이며, 레이아웃은 존들에 대응하는 제어 엘리먼트들을 선택적으로 제공하기 위한 정의 존들을 포함하는 인터페이스의 상부, 중앙 및 하부 영역들을 포함한다.
도 4, 5 및 6은 도 3a의 상부 인터페이스 영역의 엘리먼트들을 예시한다.
도 7-10은 상술한 아키텍처와 함께 이용하기 위한 전자 및 그래픽 인터페이스들을 예시한다.
도 11a 및 11b는 기본 용접 사용자 인터페이스에 적용된 바와 같은 도 2, 3a 및 3b의 아키텍처 및 레이아웃을 예시한다.
도 12는 더 복잡한 용접 사용자 인터페이스에 적용된 바와 같은 도 2, 3a 및 3b의 아키텍처 및 레이아웃을 예시한다.
도 13은 진행 디스플레이를 포함하는 진행 용접 사용자 인터페이스에 적용된 바와 같은 도 2, 3a 및 3b의 아키텍처 및 레이아웃을 예시한다.
도 14-16은 전자 인터페이스 및 네비게이션 및 홈 제어부을 갖는 인터페이스를 통해 이동하는 양상들을 예시한다.

전형적인 용접 시스템은 용접 파워 소스 및 토치 또는 건을 포함하며, 와이어 피더, 물 재-순환기들(water re-circulators), 러닝 기어(running gear), 가스 서플라이(gas supply) 및 대응하는 밸브, 및 원격 제어 디바이스들을 포함하는 다수의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원격 제어 디바이스들은 전형적으로 용접을 시작하고 중단하며, 프로그램들을 선택하며, 보조 장비를 제어하며, 전압, 암페어 수(amperage) 및 와이어 피드 속도와 같은 용접 파라미터들 설정을 조정하는 능력을 제공한다. 용접 시스템의 컴포넌트들은 또한 턴테이블들(turntables), 갠트리들(gantries), 붐들(booms), 측면 빔들(side beams) 및 로봇들을 포함하는 고정 및 고정가능한 자동화 디바이스들에 접속될 수 있다.

용접 시스템(100)의 일 실시예는 예시로서, 도 1에 예시된다. 여기서, 용접 시스템은 워크 피스(work piece)(106)를 용접하기 위해 건 또는 토치(108)에 용접 파워를 제공하도록 협력하는 용접 파워 소스(101), 와이어 피더(103), 와이어 피드 원격 제어기(104), 및 가스의 소스(105)를 포함한다.

용접 파워 소스(101)는 케이블들(114 및 115) 상에 용접 파워를 제공하기 위해 내부 제어 회로를 포함한다. 전압 피드백은 클램프(117)로부터 제공될 수 있다. 전류 피드백은 파워 소스(101) 또는 와이어 피더(103)(도시되지 않음) 내의 분류기 및 관련 회로와 같은 피드백 회로로부터 획득될 수 있다. 용접 시스템(100)을 위한 제어기(들)는 파워 소스(101), 와이어 피더(103), 둘 다, 둘 다의 외부에 또는 그 조합에 존재할 수 있다. 시스템은 단일 하우징 또는 다수의 하우징들에 하우징될 수 있다.

사용자 인터페이스는 전형적으로 용접 파워 소스의 전방에 제공되며, 또한 예시로서 본원에 도시된 바와 같은, 와이어 피더를 포함하는 다른 컴포넌트들 중 하나 또는 그 이상에 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스들은 또한 원격 제어 디바이스, 자동화 시스템 제어기, 로봇 인터페이스, 또는 다른 주변 컴포넌트들에 제공될 수 있다. 시스템에서의 다양한 컴포넌트들에 대한 커맨드들은 이하에 논의되는 바와 같이, 유선 또는 무선 통신 시스템들을 통해 제공될 수 있다.

인터페이스 상에 제공되는 제어부 및 디스플레이들은 용접 파워 소스 또는 다른 장비에서의 내부 제어 회로로부터의 디스플레이를 위해 커맨드들을 제공하고 피드백을 수신한다. 장비 및 대응하는 인터페이스는 간단한 가감 저항기(rheostat) 또는 간단한 위/아래(up/down) 제어부을 이용할 수 있는 기본 수동 용접 시스템과 용접 볼트들, 용접 암페어들(amps) 및 와이어 피드 속도를 포함하는 용접 커맨드 값들을 설정하기 위해 진행 디지털 제어부을 이용할 수 있는 자동화 용접 시스템 사이에서 상당히 변화할 수 있으며 또한 용접 제어부, 가스 밸브들, 와이어 피드 시스템들 및 다른 주변장치들을 활성화하기 위한 타이밍을 제어할 수 있다. 이하에 설명되는 시스템 아키텍처는 동작자 또는 관리 직원이 시스템의 복잡성 또는 다른 특정 타입들의 제어부이 구현되든지 간에 관계없이 용이하게 제어부을 위치시키게 허용하기 위해 다양한 타입들의 머신들에 걸쳐 일관되게 적용될 수 있는 제어 세팅들의 직관적 그룹핑 및 제어 피처들(features)의 레이아웃을 제공한다. 상술한 타입의 전형적인 시스템에서, 이하에 설명되는 시스템 아키텍처는 정의된 시스템 아키텍처를 이용하여 구성되는 사용자 인터페이스들이 시스템에서의 2개 또는 그 이상의 장비 피스들 상에 제공될 수 있더라도, 선택된 장비의 피스에서의 단일 사용자 인터페이스 상에 유용하게 제공될 수 있으며 시스템에 접속되는 다양한 장비 피스들을 제어하기 위해 이용될 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 서로 다른 범위의 용접 머신들에 걸쳐 적용될 수 있는 사용자 인터페이스 및 복잡도들을 변화시키는 설치들을 위한 시스템 아키텍처의 일 실시예가 예시된다. 예시적인 아키텍처는 용접 동작자 또는 관리 직원에 의해 이용되는 제어부을 사용자 인터페이스 상에 제공될 수 있는 복수의 정의된 카테고리들 또는 존들로 분할한다. 이들 카테고리들의 각각은 조정을 위해 선택적으로 액세스될수 있는 복수의 서로 다른 그룹핑 피처들을 포함할 수 있다. 피처들은 전통적인 제어부(놉들, 스위치들, 버튼들)을 통해, 또는 디스플레이 스크린(LCD, LED 또는 터치 스크린들 및 전계 효과들 디스플레이들을 포함하는 다른 유사한 타입들의 디스플레이들) 상에 제공될 수 있으며, 물리적 키들, 적외선 기술을 포함하는, 특정 키들 또는 키들의 그룹핑들을 통해, 패스워드들 또는 코드들 또는 당업자들에게 알려진 다른 방식들로 액세스되는 메뉴들을 이용하여 네스팅(nested)될 수 있다. 임의의 정해진 용접 머신 또는 파워 소스, 와이어 피더 또는 원격 디바이스의 사용자 인터페이스 상에 제공되는 제어부 및 피처들의 카테고리들은 이하에 설명된 바와 같은 머신의 복잡도에 기초하여 변화할 수 있다. 본원에 도시된 바와 같이, 제어부은 온/오프 파워(on/off power)(90), 기본 제어부(30), 동작 제어부(80) 및 셋업 제어부(20)을 포함할 수 있다. 더 복잡한 조언부(60) 및 메모리 기능들(40)뿐 아니라, 진행 기능들(50) 및 머신 관리부(70)가 또한 이용가능하다. 이들 각각은 이하에 더 완전하게 설명된다.

사용자 인터페이스 상의 제어부의 레이아웃은 기본 수동 용접 파워 소스들 및 자동화 장비, 및 용접 파워 소스들, 와이어 피더들, 자동화 제어기들 및 다른 디바이스들을 포함하는 다양한 타입들의 용접 장비 사이의 범위에 있는 서로 다른 머신 레벨들로 구성될 수 있다. 인터페이스의 카테고리들 및 능력들의 수는 머신의 능력 및 타입에 따라 변화될 수 있다.

각 인터페이스에서, 기본 이용을 위해 필요한 중요한 공통 제어부 및 정보는 이들 제어부이 용이하게 액세스되는 곳에 포지셔닝될 수 있으며, 유용하게는, 두드러지며 시각적인 위치에, 인터페이스의 최상부를 향해 포지셔닝될 수 있다.

진행부(50) 및 덜 빈번하게 이용되는 제어부 및 정보는 기본 제어부(30)의 측면을 향해, 또는 유용하게는 기본 제어부 섹션 아래에 덜 두드러진 포지션(position)에 포지셔닝될 수 있다. 이 영역은 또한 도 3b에 도시된 바와 같이, 인터페이스를 보호하고 간략화하기 위해 패널 또는 유사한 디바이스들로 커버될 수 있다. 기본 머신들은 전형적으로 이들 제어부을 요구하지 않을 것이며, 본 섹션은 그들 인터페이스들에서 블랭크(blank)로 남아있을 수 있다.

동작 제어부(80) 및 파워(90)는 바람직하게는 인터페이스의 하부 부분에 포지셔닝되며, 여기서 제어부은 다른 머신 상호작용들과 더 밀접하게 링크된다.

추가로, 가장 빈번하게 이용되는 제어부은 중심을 향해 포지셔닝될 수 있으며, 여기서 제어부이 용이하게 도달될 수 있으며, 이 제어부은 인터페이스의 주변에 덜 빈번하게 이용된다. 사용자 인터페이스 레이아웃은 간단하며 더 진보된 용접 시스템들 둘 다에서 실질적으로 동일하게 남아있을 수 있다.

이러한 일반 레이아웃은 하드 와이어드(hard wired) 스위치들, 전위차계들과 같은 아날로그 제어부, 및 간단한 제어부 및 게이지들(gauges)을 사용하는 전통적인 탠저블 사용자 인터페이스에 제공될 수 있거나, 이하에 설명된 바와 같은 멀티-세그먼트(multi-segment) LED 디스플레이들, LED 및 LCD 바 그래프들/스케일들, 및 완전한 전자 그래픽 사용자 인터페이스 디스플레이들의 범위에 있는, LED 및 LCD 디스플레이들에서의 이용을 위해 구성될 수 있다. 각 경우에, 정보의 다양한 카테고리들의 상대적 포지션이 유지될 수 있으며, 그에 의해 사용자가 기본의, 수동 용접 설치들과 상대적인 편리함을 갖는 세미(semi) 및 완전한 자동 설치들 사이를 용이하게 이동하게 할 수 있다. 제어부은 단일 인터페이스 컴포넌트에 실장(mounted)될 수 있거나, 인터페이스를 형성하기 위해 상호접속될 수 있는 대응하는 컴포넌트들 상에 별개로 배치될 수 있다.

이제 도 3a 및 3b를 참조하면, 본원에 도시된 바와 같이, 시스템 아키텍처의 그룹핑들(메인 디스플레이(10), 셋업(20), 기본부(30), 메모리(40), 진행부(50), 조언부(60), 머신 관리부(70), 동작부(80), 파워(90) 및 커버/로고)에 크게 대응하는 레이아웃에서의 10개의 존들이 존재할 수 있다. 각 머신의 피처 세트에 따라, 존들의 수 및 인터페이스에 관한 사이징(sizing)이 변화할 수 있다. 사용자가 서로 다른 타입들의 용접 설치부들 사이를 이동함에 따라 연속성을 제공하기 위해 장비에 걸친 존들의 일관된 상대적 배치가 유지될 수 있다. 도 3a, 3b 및 도 13에 도시된 바와 같이, 구역들은 상부 인터페이스 영역(202), 중앙 인터페이스 영역(204) 및 하부 인터페이스 영역(206)에 정렬된다. 도 3a는 완전한 피처링(featured) 머신을 예시하는 한편, 도 3b는 더 적은 존들을 갖는 더 기본인 머신을 예시한다. 각 경우에 선택 존들에 대응하는 제어부은 선택 존에서의 인터페이스에 수신된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 일부 애플리케이션들에서, 액세스를 제한하기 위해 또는 하부 인터페이스를 보호하기 위해 선택 제어부(본원에서, 중앙 인터페이스 영역(204)) 위에 커버들이 유용하게 포지셔닝될 수 있다. 특정 피처들이 요구되지 않는 경우에, 이들 영역들은 또한 블랭크로 남아있을 수 있거나, 업그레이드에서의 대응하는 제어부을 수용하기 위해 분리성(removable) 패널이 용접 장비에 제공될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 삽입 컴포넌트들은 용접 장비에서의 와이어링 하니스(wiring harness) 또는 회로 보드에서의 대응하는 커넥터들에 접속될 수 있다.

상부 인터페이스 영역

상부 인터페이스 영역(202)은 용접 동안 이용될 수 있는 것들, 및 저장된 용접 파라미터들을 빨리 리트리빙(retrieving)하기 위해 유용한 것들을 포함하는, 디스플레이 엘리먼트들 및 빈번하게 액세스되는 제어부을 포함한다. 인터페이스의 상부 부분에 적절한 디스플레이 엘리먼트들을 제공함으로써, 사용자들은 셋업을 통해 사이클(cycle)할 필요 없이 머신이 현재 어떻게 설정되는지의 개관을 시각적으로 획득할 수 있다. 개관은 기본부(30) "열" 정보(볼트들, 암페어들, 와이어 피드 속도)뿐 아니라, 셋업 파라미터들(20)(재료, 와이어 타입 등) 및 프로세스 정보(MIG, TIG, 스틱(Stick) 등) 또는 메모리(40)를 포함할 수 있다. 전자 디스플레이가 존재하지 않는 경우에, 아날로그 놉들은 수치적 표시자들 또는 컬러-코딩 범위들과 같은 그들의 현재 설정들을 전달하는 그래픽들을 포함하는 명확한 표시자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 선택기 놉 또는 열 제어부 놉과 같은 선택 놉들은 사용자가 용이하게 설정을 보게 할 수 있도록 그 현재 설정에서의 포지션으로 로크(locked)될 수 있다.

암페어들, 볼트들 및 와이어 피드 속도와 같은 기본 제어 용접 파라미터들은 바람직하게는 수 피트(feet)로부터 가시적일 수 있어, 사용자가 머신으로 걸어갈 필요없이 용접하는 곳에서 그 설정들을 검사하게 허용한다. 일부 애플리케이션들에서, 예를 들어, 30 피트만큼의 거리로부터의 가시성이 유용할 수 있다. 열 제어부 및 대응하는 설정을 포함하는 기본 제어부은 적용가능할 때, 메모리 표시자처럼 바람직하게는 가시적이다. 다수의 조명 디스플레이들이 이용될 수 있더라도, 떨어진 거리에서 가장 용이하게 판독되도록 적색 LED들/LCD들이 도시되었다.

상부 인터페이스 영역(202)은 상술한 시스템 아키텍처와 상관하는 다수의 서로 다른 "존들"을 포함하며, 이 존들은 대응하는 제어 엘리먼트들을 갖는 인터페이스 상에 선택적으로 제공될 수 있다.

존 1: 메인 디스플레이

메인 디스플레이(10)는 최상부-레벨 정보를 위한 것이며, 용접 동작자 또는 관리자가 셋업 개관, 기본 제어 설정들 및 메모리 상태를 포함하는, 현재의 용접 파라미터들을 정의하는데 필요한 데이터를 빨리 보게 허용한다. 아날로그 머신들에 대해, 이 정보는 존들 2(셋업부(20)), 3(기본부(30)) 및 4(메모리(40))에서의 제어부로 통합될 수 있다. 전형적인 엘리먼트들은 첨부된 도 4-6에 예시된다. 예를 들어, 기본 제어 설정들은 전위차계 또는 다른 제어부(16, 18) 주변에 제공되는 그래픽에 도시될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 2-컬러 범위 표시자가 제공될 수 있으며, 제 1 컬러(예를 들어, 청색)는 전체 범위를 예시하며, 제 2 컬러(예를 들어, 적색)는 범위 내의 선택 설정을 예시한다. 수치적 범위들, 컬러 범위들, 또는 다른 타입들의 식별이 또한 이용될 수 있다. 엘리먼트들은 인터페이스의 상부 부분에 걸쳐 연장하며 단일 용접 파라미터 또는 다수의 용접 파라미터들 중 어느 한 쪽을 디스플레이하는 메인 디스플레이(10)를 포함할 수 있다. 용접 파라미터들은 용접 프로세스 타입, 재료, 와이어 및 가스를 포함할 수 있다; 기본부(30)는 용접 전압 또는 암페어 수 레벨 및 와이어 피드 속도와 같은 설정들을 제어한다. 암페어 수, 또는 다른 실제 또는 커맨드 값들이 또한 선택된 용접 프로셋의 타입에 따라 디스플레이될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서 메모리(40)로부터의 프로그램이 또한 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 메모리(40) 또는 조언 기능들(60)로의 단축키들(shortcuts)을 액세스하기 위한 버튼들(12, 14) 또는 다른 제어 액추에이터들(actuators)이 또한 제공될 수 있다. 일 배치에서, 예를 들어, 설정들 및 프로그램들을 저장하거나 소환하기 위해 액세스를 제공하는 메모리(40)를 액세스하기 위해 메모리 제어 버튼(12)이 이용될 수 있는 한편, 예를 들어, 이하에 설명된 바와 같은 용접을 위해 제안된 설정들을 제공하는 조언부(60) 또는 다른 기능들을 액세스하기 위해 단축키 제어 버튼(14)이 이용될 수 있다. 상기에는 하나의 디스플레이로서 설명되더라도, 디스플레이(10)는 예를 들어, LED 또는 LCD 디스플레이, OLED 디스플레이들, 하나 또는 그 이상의 멀티-세그먼트 LED 또는 다른 조명 디스플레이들, 복수의 LED 조명들 또는 프로그램가능한 전자 패널 디스플레이들의 다른 조합들, 또는 디스플레이 엘리먼트들의 조합들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 알려진 그래픽 디스플레이들을 포함할 수 있다.

존 2: 셋업

본원에 이용된 바와 같이, 용어 셋업 제어부(20)은 실행될 용접을 특성화하며, 빈번하게 변경되지 않는 제어부을 지칭한다. 셋업 제어부(20)은 예를 들어, 선택 용접 프로세스(MIG, TIG, GMAW-P, 스틱(Stick) 등), 용접 출력 타입(멀티-프로세스 머신 상의 정전류(constant current: CC) 또는 정전압(constant voltage: CV)), 및 용접 극성(AC 머신 상의 역극상(electrdoe positive: EP) 또는 음극성(electrode negative: EN))을 포함할 수 있다. 셋업은 또한 재료 또는 플레이트의 타입 및 두께, 와이어 타입 및 가스 타입을 포함하는, 용접 재료들 및 소모품들을 특정할 수 있다. 단일 하우징 내에 파워 서플라이 및 와이어 피더 둘 다를 포함하는 집적 MIG 머신들 또는 와이어 피더들에 대해, 셋업 제어부은 또한 와이어가 적재되는 머신 내에 코-로케이트(co-located)될 수 있다. 셋업 제어부은 예를 들어, 스로 스위치(throw switch), 푸시버튼(pushbutton), 로터리 스위치(rotary switch), 또는 대응하는 제어 용접 머신에서의 제어 회로에 신호를 제공하는 유사한 제어부(도 11a)와 같은 스위치 상에 제공될 수 있다.

존 3: 기본 제어부

본원에 이용된 바와 같이 기본 제어부(30)은 "열"을 제어하고 용접 비즈(bead)를 놓는 기본 능력에 영향을 미치는 기초적인 제어부을 포함한다. 이들 제어부은 전형적으로 가장 공통으로 이용되는 제어부이며, 종종 용접 동안 조정된다.

MIG 또는 GMAW 시스템에서, 기본 제어부(30)은 전형적으로 전압 및 와이어 피드 속도를 포함한다. TIG 및 스틱 프로세스들을 위한 용접 파워 소스들을 포함하는 다른 타입들의 용접 시스템들에서, 암페어 수가 가장 기본 제어부로서 제어된다. 이들 제어부은 또한 더 일반적으로 "열 제어부"로 지칭될 수 있다. 이용되는 용접 프로세스의 타입에 관계없이 용접의 열을 빠르게 조정하기 위해, 이들 제어부은 기본 제어부에서 함께 그룹핑되며, 바람직하게는 인터페이스의 최상부 및 중앙 근처에서, 용이하게 액세스가능해야 한다.

기본 열 제어부는 바람직하게는 선택 프로세스에 관하여 가장 큰 인터페이스 엘리먼트이며, 인터페이스 상의 왼쪽에서 오른쪽으로 중심을 둘 수 있다. 와이어 피드 속도와 같은 2차 기본 제어 피처들은 우측과 같은 열 제어부의 측면에 배치된다.

예시적인 "열 제어부"는 놉(16)으로서 도 6에 도시된다. 용어 "열"은 프로세스에 따라, 전압 또는 암페어 수를 지칭하기 위해 용접자들에 의해 공통으로 이용되며, 제어 기능은 따라서 프로세스에 의해 변화할 것이다. 바람직하게는, 열 제어부는 중앙에 위치되며 사용자 인터페이스 상의 가장 큰 제어부이다. 메인 제어 놉 또는 메인 제어를 제공하는 개별 푸시버튼들은 클 수 있으며 장갑착용한 손들로 붙잡기가 용이할 수 있다. 이 제어부는 전형적으로 가장 빈번하게 이용되는 제어부이며, 예를 들어, 용접 시스템이 바람직한 설정들로 설정될 때 이용될 수 있으며, 동작자는 단지 비즈를 놓기만 하면 된다. 유일한 조정은 "열" 설정들의 수정일 수 있다. 이하에 논의되는 도 4, 6, 11a, 11b, 12 및 13에 도시된 바와 같이, "열 제어부"은 대응하는 용접 시스템에서의 제어 회로에 신호들을 제공하는 아날로그 또는 디지털 전위차계에 전형적으로 제공된다.

제어부는 또한 사용자들이 제어의 제한들을 보게 하며 출력을 숫자 이상의 것으로 관련시키게 하는 시각적 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 열 설정의 시각적 도시를 제공하기 위해 세그먼트 방사상 디스플레이가 제공될 수 있다. 세그먼트 방사상 디스플레이는 예를 들어, 제 1 컬러에서 이용가능한 범위를 도시할 수 있다. 예를 들어, 다른 컬러로 강조되는 다른 방사상 디스플레이는 이하에 논의되는 바와 같은 전류 설정 또는 조언 피처들을 제공할 수 있다. 수치적 식별자들, 컬러들의 범위들 및 크기가 변화하는 그래픽들이 또한 이용될 수 있다. LED 디스플레이와 같은 디스플레이는 열 파라미터의 수치적 값을 도시하기 위해 열 제어부 위에 제공될 수 있다.

고도의 자동화 장비에 대해 기본 피처들의 제어부는 저장 메모리를 통해, 도 12-16을 참조하여 이하에 설명되는 진행 제어부(50)과 같은 다른 제어부 상에 중심에 있을 수 있거나, 네트워크 또는 다른 통신들 링크를 통해 제공될 수 있다. 이들 애플리케이션들에서, 기본 제어부(30)은 불필요할 수 있으며, 사용자 인터페이스 상에 블랭크로 남아있을 수 있다. 용접 제어부 및 대응하는 인터페이스는 이들 애플리케이션들에서, 용접 시스템에서의 장비의 다른 피스에 제공될 수 있다.

존 4: 메모리

이제 도 1, 3a, 4 및 5를 참조하면, 메모리(40) 피처를 위한 제어부이 빠른, 최상위-레벨 액세스를 가능하게 하기 위해 인터페이스의 상부 부분에 제공될 수 있다. 이들 메모리 제어부은 값들의 저장 세트를 저장하며 소환하는 것 둘 다의 기능들을 제공할 수 있으며, 메모리에 세이브(save)하며 기능들을 삭제(delete)하는 것을 포함할 수 있다. 메모리 피처(40)는 예를 들어, 용접 시스템에서의 제어 회로와 상관되는 내부 메모리에 액세스를 제공할 수 있는, 도 4 및 5의 버튼(12)을 이용하여 액세스될 수 있다. 전자 디스플레이들, USB 포트들, 데이터베이스들 및 다른 디바이스들과 같은 메모리 포트들을 통해 메모리 컴포넌트들을 액세싱하는 다양한 다른 방식들이 명백할 것이다.

메모리(40)는 용접자에 의해 이전에 이용되거나 용접자들에 의해 선택되거나 어느 한 쪽인 아크 볼트들(arc volts), 아크 전류(arc current) 및 와이어 피드 속도와 같은 제어 설정들을 저장할 수 있다. 메모리(40)는 예를 들어, 조언부(60)의 이용에 의해 초기에 선택된 설정들, 또는 조언부 설정들(이하에 논의됨)로 시작함으로써 선택되며 그 후에 구체적으로 용접자에 의해 수정된 설정들을 저장할 수 있다. 대안적으로, 저장 데이터는 용접자에 의해 전적으로 선택될 수 있다. "트리거 선택으로 송신(send to trigger select)"와 같은 다른 동작자 선택 기능들은 특정 트리거 기능과 프로그램 선택과 같은 저장 파라미터들을 상관시킬 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 메모리는 또한 용접 시퀀싱(sequencing) 및 펄스 파라미터들을 포함하는 더 진행된 용접 프로그램들을 저장할 수 있다.

메모리(40)는 단일 버튼 액세스(버튼(12), 도 4 및 5)를 통해 제공될 수 있어, 사용자들이 프로그램 번호들과 같은 메모리 설정들을 통해 사용자들이 세이브 및 사이클 둘 다를 행하게 허용한다. 메모리(40)는 유용하게는 인터페이스의 상부 부분과 같은 디스플레이의 두드러진 부분에 제공될 수 있으며, 예를 들어, 상부 왼쪽에 일관되게 제공되어 포지셔닝될 수 있다.

설정들 또는 프로그램들이 메모리(40)로부터 선택될 때, 선택 정보는 디스플레이(10)에서의 사용자 인터페이스의 두드러진 부분에, 바람직하게는 도시된 바와 같은 인터페이스의 상부 부분(202)에 디스플레이될 수 있다.

더 진보된 메모리 제어부이 또한 이하에 설명되는 진행 존(50) 내에 존재할 수 있다.

중앙 인터페이스 영역

진행된 그리고 덜 빈번하게 이용되는 제어부 및 정보는 사용자에게 액세스가능하며 가시적인 곳인 상부 인터페이스 섹션(202) 아래에 포지셔닝될 수 있다. 이들 제어부은 종종 LED 또는 LCD 디스플레이들(아래의 도 12-16) 및 터치 스크린 디스플레이의 일부로, 또는 스위치들, 푸시버튼들 또는 다른 제어 액추에이터들로 제공될 수 있는 대응하는 제어 선택기들과 같은 동적 인터페이스 엘리먼트들에 제공된다. 디스플레이는 활성 프로세스에 관련되는 피처들을 강조할 수 있으며, 그 피처들이 사용되지 않는 상태임을 명확하게 하는 방식으로 불필요한 피처들을 턴 오프할 수 있거나 경시(de-emphasize)할 수 있다. 예를 들어, 펄스 피처가 턴 오프되는 경우에, 초당 펄스들 및 주파수와 같은 디스플레이 엘리먼트들이 비활성화(deactivate)될 수 있다. 어느 제어부이 프로세스와 관련되는지를 도시하는데 도움을 주기 위해 동적 투과형 라벨들 및 명확한 그룹핑들이 이용될 수 있다. 라벨들이 동적일 때조차도, 라벨들은 적절한 제어부 근처에 또는 밀접하게 근접하여 포지셔닝될 수 있다.

사용자 인터페이스의 중앙 부분(204)은 다음의 피처들을 포함할 수 있다.

존 5: 진행부

진행 제어부은 예를 들어, 용접 시작, 용접 및 용접 종료 커맨드 레벨들을 정의하는 용접 시퀀싱, 타이밍, 압력, 펄스 파라미터들 및 가스 흐름들을 포함하는 진행된 용접 피처들을 위한 제어들 및 피드백을 포함한다. 임의선택적으로, 이들 제어부은 미숙련 직원에 의한 액세스 또는 상기의 일반 레이아웃 도면들에 도시된 바와 같은 파라미터들로 우발적으로 변경되는 것을 방지하기 위해, 사용중이 아닌 때(도 3b를 참조)에 패널로 커버될 수 있다.

본원에 이용된 바와 같이, 용어 진행된 용접 제어부(50)은 용접의 품질들에 영향을 미치는 제어부을 지칭하지만 전형적으로 용접가능한 상태를 설정하기 위해 필요한 것은 아니다. 이들 제어부은 용접 시퀀스들을 설정할 수 있으며, 대응하는 타이밍, 및 온/오프 파라미터들을 포함할 수 있다. 기능들은 시한(timed) 가스 흐름들, 아크 펄스(arc pulse) 파라미터들 및 와이어 피드 파라미터들을 포함한다. 이들 피처들은 이하에 설명된 바와 같이 시작부(52), 용접부(54) 및 종료부(56)를 포함하는 용접 상태에 기초하여 유용하게 그룹핑될 수 있다. 선택 데이터는 내부 또는 액세스가능한 외부 메모리에 저장될 수 있으며, 시스템에서의 대응하는 제어 회로에 의해 소환될 수 있다.

시작

"시작" 진행 제어부(52) 영역은 아크 시작 및 용접의 개시의 품질들에 영향을 미치는 제어부을 그룹핑한다. 전형적인 피처들은 가스 프리플로우(preflow) 시간 또는 압력 파라미터들, 터치 시작 또는 리프트 아크(lift arc), 와이어 피드 런-인(run-in) 시간 및 속도 파라미터들, 및 아크 시작 전압 또는 암페어 수 레벨들을 포함할 수 있다.

용접

"용접" 제어 영역(54) 피처들은 용접 동안 전기적 출력의 특성들에 영향을 미치는 진행 제어부을 포함한다. 전형적인 제어가능한 피처들은 아크 제어(또는 "딕(dig)", 스티킹(sticking)을 회피하기 위해 저전압 또는 단락 아크(short arc) 길이 상태들 동안 용접 파워 소스 추가 전압을 제공하는 제어), 밸런스(balance)(AC 용접에서 음극성 대 역극성 타이밍을 조정하게 허용하는 제어), 및 펄스 파라미터들(전류, 주파수 및 지속기간)을 포함한다.

종료

"종료" 제어 영역(56) 피처들은 용접의 종료 품질들에 영향을 미치는 진행 제어들을 포함한다. 이들은 (용접의 종료시에 크레이터(crater)를 충전하기 위해 금속 충전이 전달되는 동안 전압 또는 암페어 수를 조정하는) 크레이터 충전 파라미터들, 가스 포스트플로우(postflow) 시간들 또는 압력들, 및 (와이어를 번백하기 위해 용접의 종료시에 시간 주기동안 전류 또는 전압을 유지하는) 와이어 번백(wire burnback) 시간들을 포함할 수 있다.

예시적인 진행 제어부(50)이 도 7에 예시된다. 이들 제어부은 사용자가 소프트(soft)와 스티프(stiff) 아크 사이를 선택하게 허용하는 "핫 스타트(hot start)"(51) 및 "딕"과 같은 피처들을 포함한다. 이들 제어부은 또한 고주파수(high frequency: HF) 및 리프트 아크(lift arc) 또는 터치 스타트(touch start)에 대해, 그리고 밸런스(55)(전형적으로 "클리닝(cleaning)"과 "관통(penetration)" 사이에 정의되는 범위에 있음) 및 AC 용접 파워 소스에서의 더 넓은 범위와 더 좁은 범위 사이에서 아크를 변화시키는 주파수(57)와 같은 제어 피처들에 대해 액세스를 제공할 수 있다.

추가적인 진행 제어부(50)이 도 8에 도시된다. 여기서, 시작(52), 용접(54) 및 종료(56) 기능들은 이들 카테고리들의 각각에서의 진행 제어들에 의해 영향받는 용접의 일부분을 표시하는 아이콘들(icons)을 이용하여 예시될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 적절한 설정들을 선택하는데 있어서 사용자를 가이드하기 위해 용접자들에게 익숙한 어구들("딕", "소프트", "스티프")이 이용될 수 있다.

존 6: 조언 정보

조언부(60)는 예를 들어, 사용자가 용접 파라미터들 및 스마트 피처들(smart features)에 대한 권장 값들을 선택하게 허용하기 위해 하나 또는 그 이상의 상호작용 디스플레이 또는 제어를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 조언부는 예를 들어, 재료 두께(62), 포지션(64) 및 조인트 타입(66)과 같은 용접에 관한 기본 정보에 기초하여 머신을 용접가능한 시작 포인트에 설정할 수 있다. 조언부는 바람직한 설정들의 그래픽 예시들을 제공할 수 있거나 내부 메모리 또는 액세스가능한 외부 메모리로부터 선택된 기본 정보에 대응하는 설정들을 리트리브할 수 있으며 조정의 권장 범위를 시각적으로 표시할 수 있다. 이 시작 포인트에서 한번, 사용자들은 머신을 그들의 개인적 선호도들로 조정할 수 있다.

완전히 피처링된 머신들 상에, 조언부(60) 구역은 도 10 및 12에 도시된 바와 같이, 진행 제어부(50) 및 조언부(60) 둘 다를 포함하는 단일 인터페이스(61)를 제공하면서, 진행 제어부(50)의 일부와 병합할 수 있으며 진행 제어부(50)의 일부를 형성할 수 있다. 조언 기능들은 또한, 예를 들어, 전위차계 또는 다른 제어부 주변의 디스플레이 상에 프린트된 전압 또는 암페어 수 선택으로서 제공될 수 있거나, 이하에 도시된 바와 같은 진행 제어부 근처에 제공될 수 있다.

조언부

조언부(60)의 설정들을 간략화하기 위해, 권고들이 열 디스플레이 그래픽 옆에 직접 도식적으로 나타나며, 선택들 사이의 시각적 구별들을 예시하기 위한 아이콘들을 포함한다. 재료 두께(62)는 사용자들이 그 재료의 두께를 실제 아이콘의 크기와 비교할 수 있도록, 정확하게 스케일된 바들(scaled bars)로 표현될 수 있다. 크기 제약들에 의해 제한된다면, 두께는 또한 혼란을 방지하기 위해 1/2 스케일보다 작게 또는 2x보다 크게 표현될 수 있다.

유사하게, 조인트 타입(66)은 예를 들어, 버트(butt), 랩(lap), 필릿(fillet) 및 코너 조인트들(corner joints)을 포함하는 모든 관련 프로세스들에 대한 아이콘들로 표현될 수 있다. 조언부(60)는 또한 용접 프로세스, 재료, 와이어 및 가스를 디스플레이할 수 있다.

아이콘들의 세트는 또한 조언부 피처(60)를 위한 용접 포지션을 표시하기 위해 이용될 수 있으며, 프로세스 및 다른 파라미터들에 기초하여 변화될 수 있다. MIG 용접을 위해 이 아이콘들의 세트는 예를 들어, 평탄한, 수직인, 그리고 오버헤드 포지션들을 포함할 수 있다.

존 7: 머신 관리

다시 도 8을 참조하면, 머신 관리 존(70)은 로크들(locks), 용접 파라미터 제한들 및 로그들과 같은 머신 관리 피처들에 대한 엔트리 포인트를 제공한다. 이 존은 또한 설정들을 로딩하며 관리 피처들을 하부 제어 회로로 언로크(unlock)하기 위해 메모리 카드 또는 USB 스틱을 위한 슬롯(slot)(72)을 포함할 수 있다.

본원에 이용된 바와 같이, 용어 머신 관리는 용접보다는 오히려, 머신 자체의 특성들에 관련된 제어들을 지칭하며, 공장 디폴트들(defaults)을 조정하기 위한 능력을 포함할 수 있다. 머신 관리를 위한 제어들은 드물게 이용되며, 시스템 선호도들, 로크들, 로그들 교정(calibration), 디스플레이 설정들 또는 단위들(예를 들어, 메트릭 대 U.S.)을 포함할 수 있다.

하부 인터페이스 영역

가끔 이용되는 제어부은 바람직하게는 사용자 인터페이스 상의 덜 두드러진 위치에 포지셔닝된다. 이들 제어부은 다른 제어부보다 비교적 더 낮은 하부 인터페이스 영역(206)에 포지셔닝될 수 있으며, 유용하게는 인터페이스의 바닥 근처에 포지셔닝될 수 있으며, 이 제어들은 더 밀접하게 다른 머신 상호작용들과 링크된다.

존 8: 동작 제어부

도 11a, 11b 및 12에 도시된 동작 제어부(80)은 원격 제어와 빈번하게 관련되는 제어부을 포함할 수 있다. 이들 제어부은 토글 스위치들, 푸시버튼들, 및 신호들을 내부 제어 회로에 제공하는 유사한 디바이스들을 포함하는 온/오프 스위칭 엘리먼트들에 의해 제공될 수 있다. 제어부은 유용하게는 주변 접속부들(예를 들어, 토치, 리모트(remote), 접지 클램프 케이블들(ground clamp cables))에 가까이 있는 인터페이스의 바닥 근처의 인터페이스의 하부 부분(206)에 걸쳐 포지셔닝될 수 있다. 모든 용접 시스템 인터페이스들이 본 섹션을 필요로 하는 것은 아닐 것이다.

본원에 이용된 바와 같이 용어 동작 제어부(80)은 동작자가 용접 머신 및 대응하는 주변장치들을 어떻게 관리하기를 원하는지를 결정하기 위한 동작자를 위한 선택들을 지칭한다. 예를 들어, "트리거 홀드(trigger hold)" 기능은 사용자가 활성화될 때 접속된 용접 건의 온(on) 포지션으로의 트리거를 로크하게 허용함으로써, 활성 포지션에서 트리거를 유지할 필요가 없게 된다. 사용자는 또한 원격 모드를 활성화하도록 선택할 수 있으며, 이 원격 모드는 사용자가 용접 건, 토치 또는 다른 제어부로부터 상술한 기본 제어부 및 다른 기능들을 원격으로 제어하게 허용할 수 있다.

다른 동작 기능들은 사용자가 용접을 시작하지 않고서 와이어 피드 모터 및 피드 와이어를 활성화하게 허용하는 "조그", 및 실제 용접이 실행되기 전에 라인을 치우기 위해 사용자가 가스 밸브를 활성화하게 허용하는 "퍼지(purge)"를 포함할 수 있다. 이들 제어부은 또한 종종 리모콘(remote controls)과 관련된다.

존 9 : 파워

파워 존(90)은 용접 파워 소스 또는 다른 용접 머신 또는 시스템을 턴 온하는데 필요한 제어부을 포함한다. 이들 제어부은 파워 온/오프 또는 시작 스위치, 또는 엔진 구동 용접 파워 소스에서의 초크(choke)를 포함할 수 있다. 이들 제어부은 사용자 인터페이스에 관한 사전-정의된 위치에 일관되게 제공된다.

파워를 위한 제어부은 하부 오른쪽 코너에 포지셔닝될 수 있으며, 여기서 제어부는 명확하게 가시적이지만 도 11a 및 11b에 도시된 파워 제어부(90)와 같은 설정들을 제조하거나 조정할 때는 비키어 있다. 상술한 바와 같이, 파워부(90)는 장비의 타입에 따라, 파워 온/오프, 시작 스위치, 초크 또는 다른 액추에이터들을 포함할 수 있다.

상술한 사용자 인터페이스 아키텍처는 서로 다른 용접 시스템들의 범위에 걸쳐 사용자들에 대한 친숙한 인터페이스 셋업을 제공하면서, 능력을 변화시키는 용접 장비의 넓은 범위에 걸쳐 적용될 수 있다. 예를 들어, 상술한 아키텍처 레이아웃을 유지하는 동안, 인터페이스의 크기 및 능력들은 인터페이스가 포지셔닝되는 장비의 타입과, 인터페이스가 용접 시스템에서 제어하기 위해 의도한 장비의 타입 둘 다에 대해 조정될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 예를 들어, 인터페이스는 용접 시스템의 와이어 피더, 리모콘, 용접 토치, 용접 건, 용접 자동화 제어부 또는 다른 컴포넌트들 상의 포함을 위해 크기설정 및 치수화될 수 있다. 인터페이스는 용접 파워 소스로부터 원격으로 위치될 수 있지만, 유선 또는 무선 통신들 인터페이스를 통해 용접 파워 소스 및 용접 시스템 주변장치들에 제어 신호들을 제공하도록 구성될 수 있다. 유선 인터페이스는 예를 들어, 리모콘을 용접 파워 소스 상의 대응하는 플러그 또는 소켓에 접속하는 하나 또는 그 이상의 와이어들을 포함할 수 있거나, 용접 케이블에 걸쳐 제어 신호들을 전송하기 위한 통신들 디바이스를 포함할 수 있다. 유선 인터페이스들은 또한 이더넷 접속들, 인터넷 접속들, 및 다양한 타입들의 대규모 영역 네트워크 및 광역 네트워크 접속들과 같은 네트워크 접속들을 포함할 수 있다. 무선 통신들은 시스템의 다른 용접 컴포넌트들에 직접 신호들을 제공하는 무선주파수(radiofrequency), 적외선(infrared) 및 다른 타입들의 통신 디바이스들을 통해, 또는 다양한 네트워크 접속들을 통해 제공될 수 있다. 신호들을 용접 시스템의 컴포넌트들에 전송하는 다양한 다른 방법들이 명백할 것이다.

용접 시스템의 와이어 피더, 전용 리모콘 디바이스, 용접 토치, 용접 건, 용접 자동화 제어부 또는 다른 컴포넌트들 상에 원격으로 위치되는 인터페이스는 상술한 일반 아키텍처 레이아웃으로 구성될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 예를 들어, 용접 자동화 제어기에 제공되는 원격 인터페이스는 시스템의 파워 소스, 대응하는 와이어 피더 및 다른 컴포넌트들을 제어하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 진행 인터페이스를 포함하는 용접 자동화 제어기가 파워 소스에 접속될 때, 파워 소스 상의 인터페이스는 대응적으로 간략화될 수 있다.

다른 애플리케이션들에서, 용접 시스템을 위한 메인 제어부이 용접 파워 소스에 제공될 수 있다. 여기서, 와이어 피더 상에 제공되는 인터페이스는 이용가능한 제어부의 서브세트를 제공하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 파워 소스 상의 인터페이스는 진행 인터페이스를 포함할 수 있는 한편, 와이어 피더는 미리 결정된 범위 내의 와이어 피드 속도를 조정하기 위한 단일 제어부로 제공될 수 있다.

인터페이스들은 특정 시스템으로부터 선택적으로 접속될 수 있으며 제거될 수 있는 모듈러(modular) 컴포넌트들로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 진행 능력들을 갖는 파워 소스는 수동 또는 반-자동 용접 시스템에서의 이용을 위한 완전한-기능 인터페이스로 제공될 수 있다. 완전한 기능 인터페이스로 용접 자동화 제어기에 접속될 때, 파워 소스에서의 인터페이스는 접속해제될 수 있고, 제거될 수 있으며 예를 들어, 동작자가 자동화 용접 제어기에서 설정된 열 레벨들의 범위 내의 가벼운 조정을 하게 허용하는 간단한 열 제어부와 같은 더 낮은 능력들을 갖는 인터페이스로 교체될 수 있다. 다른 제어 신호들이 자동화 용접 제어기로부터 원격으로 제공될 수 있다. 용접 장비 상에 제공되는 인터페이스의 타입을 표시하기 위해, 그리고 제어 신호들이 어디에서 기원하는지 그리고 어디에서 제어 신호들이 시스템에 의해 수신될 것인지에 관하여 내부 프로세서 또는 제어 시스템에 통지하기 위해 소프트웨어 및 하드웨어 스위치들이 시스템 내에서 내부적으로 또는 외부적으로, 또는 원격 접속을 통해 제공될 수 있다.

상술한 아키텍처를 이용하여 제공될 수 있는 인터페이스들의 다양한 레벨들을 예시하기 위해, 변화하는 피처 세트 복잡도의 정도들을 나타내는 예시적인 인터페이스들이 이하에 설명된다. 각 인터페이스에 대해, 포함하기 위한 적절한 존들이 선택된다. 존들은 일관되게 상술한 바와 같이 배치된다. 선택 존들은 그 후에 선택 피처들을 제공하기 위해 제어 회로에 접속될 수 있는 대응하는 동작 제어부과 파퓰레이트(populated)될 수 있다. 본원에 도시된 바와 같이, 더 복잡한 인터페이스들이 일반 레이아웃을 유지하면서 인터페이스에 피처들 및 존들을 추가함으로써 구성될 수 있다. 존들을 제거하거나 서로 다르며 덜 복잡한 피처들로 존들을 교체함으로써 덜 복잡한 인터페이스들이 구성될 수 있다.

본원에 도시된 인터페이스들이 상기에 논의된 바와 같이 능력 레벨들을 변화시키는 용접 파워 소스들 상에 제공되더라도, 용접 시스템의 와이어 피더들, 리모콘들, 용접 토치들, 용접 건들, 용접 자동화 제어 디바이스들 또는 다른 컴포넌트들 상에 제공될 수 있음이 명백할 것이다. 또한, 상기에 논의된 바와 같이, 파워 소스가 용접 시스템의 다른 컴포넌트들에 접속될 때, 용접 장비의 임의의 피스 상에 제공되는 인터페이스의 레벨이 시스템의 다른 컴포넌트들에 따라 더 많거나 더 적은 제어를 제공하도록 조정될 수 있다. 시스템의 다양한 컴포넌트들 사이의 통신들은 유선 및 무선 네트워크들을 포함하는 유선 또는 무선 통신들을 통해 제공될 수 있다.

예 1: 기본 인터페이스

일 예에서, 상술한 아키텍처 및 레이아웃은 이용가능한 제어부의 서브세트 및 약간의 디지털 디스플레이 엘리먼트들을 포함하거나 포함하지 않는 간단한, 기본의, 수동 또는 반-자동 머신들에 유용하게 적용될 수 있다. 이들 타입들의 머신들에서, 임의의 진행 또는 머신 관리 제어부가 존재하지 않을 수 있다. 조정가능한 컴포넌트들의 수는 지시된 놉들 또는 버튼들이 제공될 수 있으며 인터페이스 상에 용이하며 명확하게 식별될 수 있도록 충분히 작다. 인터페이스는 전형적으로 값들의 범위들을 선택하기 위해 아날로그 또는 디지털 전위차계들 또는 다른 회전 놉 액추에이터들을 포함하는 탠저블(tangible) 컴포넌트들을 포함한다. 인터페이스는 또한 기능들을 활성화하고 비활성화하기 위해, 또는 기능들 사이에서 선택하기 위해 온/오프 스위칭 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 범위들 및 제한들을 포함하는 디스플레이 기능들은 하부 네임플레이트(nameplate) 상에 실크-스크린되거나 프린트되는 그래픽들에 의해, 또는 멀티-세그먼트 또는 다른 LCD 디스플레이 엘리먼트들을 이용함으로써 제공될 수 있다. 제한된 탠저블 인터페이스가 도시되더라도, 일부 애플리케이션들에서 그래픽 인터페이스 능력들을 갖는 더 진보된 LED 또는 LCD 스크린이 또한 이용될 수 있다.

전형적인 기본 인터페이스 도 11a 및 11b는 파워부(90), 시스템의 타입에 상관하는 기본 제어부(30)(예를 들어, 도 11b에 도시된 전형적인 정전압(CV) MIG 용접 시스템을 위한 제어부; 정전류(CC) 파워 소스를 위한 도 11a에서의 제어부(16) 상의 암페어들), (도 11b에 도시된 바와 같은 조그(82), 퍼지(84) 및 트리거 홀드(86)를 포함하는) 필요한 경우, 동작 제어부(80), 및 (인터페이스 상에 프린트되며 '열' 놉(16)에 통합되는) 아날로그 조언 제어부, 및 간단한 셋업 제어부(20)(사용자가 CC 머신 상의 TIG 또는 스틱을 선택하게 허용하는, 상기의 기본 제어부의 왼쪽에 대한 놉(17))을 포함한다. 각 시스템은 전형적으로 존들(1, 2, 3 및 9)(디스플레이(10), 셋업(20), 기본 제어들(30) 및 파워(90))을 포함하며 또한 존들(4(메모리(40)) 및 8(동작 제어부(80))을 포함할 수 있다. 커버 및 로고는 또한 도 3b에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 기본 제어부(30)은 유용하게 중앙에 위치되며 동작자에 의해 용이하게 액세스된다. 이상적으로, 기본 열 제어부(16)(암페어들 또는 볼트들)는 존(1)의 메인 디스플레이 영역(10)에 디지털 게이지(digital gauge) 및 디스플레이 판독부(display readout)를 포함한다. 대안적으로, 아날로그 열 제어가 이용될 수 있다. (재료 두께와 같은) 간단한 조언 제어부(60)은 열 놉(16)에 통합될 수 있으며, 열 제어 놉(16) 근처의 인터페이스의 네임플레이트 상에 프린트될 수 있다.

예 2 : 중간 인터페이스

이제 또한 도 12를 참조하면, 다른 예들에서, 아키텍처는 동일한 기본 레이아웃을 유지하면서 더 복잡한 용접 시스템들에 적용될 수 있음으로써, 용접 동작자가 기본 컴포넌트들의 위치를 재학습할 필요없이 시스템들 사이를 용이하게 이동하게 할 수 있다. 중간 시스템에서, 인터페이스는 전형적으로 선택 타입들 및 크기들을 표시하는 온/오프 조명들(92) 및 바 그래프 범위 표시자들(93)을 포함하는, LCD 또는 LED 엘리먼트들 중 어느 한 쪽일 수 있는 디지털 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. (열 선택기(16)에 의해 도시된 바와 같은) 아날로그 범위를 제공하는 또는 다수의 옵션들(options) 사이의 선택(상기의 AC TIG, DC TIG 및 스틱 사이의 프로세스 선택(17))을 제공하는 회전 제어부인 온/오프 스위치들 또는 다른 제어부, 및 파워 서플라이와 동작자 제어부(82, 84, 86)을 활성화 또는 비활성화하기 위한, 또는 원격 기능들을 활성화하기 위한 파워 스위치(90)를 포함하는 스위치들 또는 다른 제어부이 제공된다. 원격 기능들은 도 11b를 참조하여 상술한 바와 같은, 예를 들어, 조그, 퍼지, 트리거 홀드 또는 다른 기능들을 포함할 수 있다. 더 전통적인 인터페이스가 도시되더라도, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 터치 스크린이 또한 이용될 수 있다.

이러한 인터페이스의 중간 레벨은 유용하게는 예를 들어, 상술한 것들보다 더 진보된 피처들을 갖는 단일 프로세스 머신들에 적용될 수 있다. 인터페이스의 중간 레벨은 예를 들어, 상술한 것들에 대해 유사하게 제한된 피처들의 세트를 갖는 멀티-프로세스 머신들에 적용될 수 있다. 전형적인 중간 인터페이스는 예를 들어, 메인 디스플레이(10), 파워(90), 기본 제어부(메모리(12), 가열부(16)를 포함함) 및 동작 제어부(80)을 포함할 수 있다. 인터페이스는 또한 간단한 셋업 제어부(20)(도 11a에서의 CC 파워 소스에 대한 스위치(17)로서 도시된 대로, AC TIG, DC TIG 및 스틱과 같은 프로세스 섹션들), 정의된 재료 타입들 및 두께들, 또는 스틱 타입 및 (도시된 바와 같은) 크기에 대한 용접 시작 포인트들을 제공하는 조언부(60) 및 상술한 바와 같이, CC 머신에 대한 핫 스타트 및 딕 제어부 및 MIG 머신에 대한 프리플로우, 포스트플로우 및 다른 파라미터들을 포함하는 용접 시퀀싱을 포함할 수 있는 진행 제어부(50)을 포함할 수 있다. 메모리 제어부(12)를 통해 액세스가능한 간단한 메모리(40)가 또한 사용자 또는 조언 기능에 의해 개발된 선택 용접 파라미터 설정들을 소환하기 위해 제공될 수 있다.

대안적인 실시예에서, CV MIG, 펄스 또는 멀티-프로세스 시스템을 위한 유사한 시스템은 예를 들어, 사용자가 재료 타입 및 두께, 와이어 타입 및 두께, 및/또는 가스 타입을 특정하게 허용하며 권장된 용접 파라미터 설정들을 제공하게 허용하는 조언 기능들인, 셋업 제어부의 일부로서 CC/CV 선택부를 포함할 수 있다. 셋업은 또한 사용자가 리모콘으로부터 조그, 퍼지 또는 프로그램 선택 기능들을 선택하게 허용할 수 있으며 권장된 용접 파라미터 설정들을 제공하게 허용할 수 있다. 중간 인터페이스는 따라서, 상술한 바와 같이 전형적으로 존들(1-6 & 8-10)을 포함할 것이다.

양쪽 구성들에서, 기본 제어부은 사용자에 의해 용이하게 액세스되는 위치에 남아있으며, 디스플레이는 인터페이스의 상부 부분(202)에 포지셔닝된 상태로 남아있어, 프로세스, 메모리 및 용접 파라미터 정보 및 설정들에 대한 용이한 액세스를 제공한다.

조언 기능들(60)은 열 제어부(16)를 포함하는 기본 제어부(30)에 디지털로 링크될 수 있으며, 하드(hard) 선택기 액추에이터들 또는 버튼들이 조정하는 제어부에 직접 맵핑(mapped)될 수 있다. 세그먼트된 디스플레이 또는 동적인 백릿 멤브레인 패널(backlit membrane panel)과 같은 디스플레이는 진행 제어부(50) 및 조언 섹션들(60), 존들(5 및/또는 6)에 존재할 수 있다. 그 결과, 일부 동적 컨텐츠는 정보의 프리셋 청크들(preset chunks)에 의존할 수 있다. 힌지된 보호 커버는 디스플레이의 전부 또는 일부분들 어느 한 쪽을 보호할 수 있으며 숨길 수 있다. 도 3b는 예를 들어, 인터페이스의 중앙 부분(204) 위에 제공되는 커버를 개략적으로 예시한다.

예 3 : 풀-피처링(Full-Featured) 인터페이스

이제 또한 도 13을 참조하면, 풀-피처링 인터페이스는 파워(90), 메인 디스플레이(10), 기본 제어부(30)(16, 18), 동작 제어부(80), 풀 셋업 제어부, 조언부(60), 풀 메모리 능력들(40), 진행 제어부(50) 및 머신 관리 제어부(70)(72, 74)을 포함하는, 상술한 존들을 이용하여 용접 장비를 완전히 제어하는 능력을 포함한다.

인터페이스는 따라서 상술한 중간 인터페이스에 대한 유사한 코어 제어부을 포함하지만, 또한 다수의 프로세스들 및 피처들을 위한 동적 정보의 다수 레벨들을 제공할 수 있는 풀-해상도의, 픽셀-기반 디스플레이와 같은 피처들을 포함할 수 있다. 기본 열 제어부는 사용자가 중앙 제어부의 일부로서, 내부 제어 회로에서의 제어부에 디지털로 링크되는 조언 능력들을 갖는 것을 더 낮은 레벨 모델에서 발견하는 경우에 계속해서 유지된다.

지시된 머신 관리 제어부(74)는 인터페이스 상에 직접 제공될 수 있지만, 비교적 크기가 작고, 측면 위치에 제공되며, 측면 위치에서 머신 관리 제어부(74)는 사용자들이 설정들을 조정하지 못하게 하기 위해 제한된 시각적 강조를 수신한다. 상술한 바와 같이, 힌지된 보호 커버는 디스플레이의 일부분 또는 전부를 보호할 수 있으며 숨길 수 있다.

이제 도 13-16을 참조하면, 일 실시예에서, 풀 디스플레이(94)는 존(5)의 진행 제어부(50)을 포함하는 중앙 인터페이스 영역(204)에 존재한다. 디스플레이(94)는 셋업, 단축키들(조언 및 메모리 기능들), 진행 설정들 및 머신 관리를 위한 동적 콘텐츠를 가능하게 한다. 도 14를 참조하면, 이들 제어부은 도 3a 및 3b를 참조하여 상술한 레이아웃에 따라, 더 빈번하게 액세스되는 제어들에 대한 액세스를 제공하도록 배치될 수 있어, 셋업(20)을 디스플레이 상의 최상부 선택으로서 제공하며, 진행 제어부(50)을 더 아래로 제공한다. 하드 홈 버튼(96)은 사용자에게 개관 스크린을 리턴시키기 위해 제공될 수 있는 한편, 네비게이션 제어부(92)는 디스플레이들을 통한 많은 타입들의 사용자-입력 컨텐츠 및 용이한 이동을 가능하게 한다. 본원에 도시된 바와 같이, 4-방식 네비게이션 제어부(92)가 이용될 수 있다. 5 방식 네비게이션 및 다양한 다른 타입들의 다-차원 네비게이션 시스템들이 또한 이용될 수 있다. 디스플레이(94)는 픽셀-기반 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT) LCD 디스플레이일 수 있다. 대안적으로 또는 TFT 디스플레이에 더하여, LED, 터치 스크린, 플라즈마 및 다른 타입들의 디바이스들을 포함하는 다양한 타입들의 전자 디스플레이들이 또한 이용될 수 있다.

디스플레이(94)는 도 14에 도시된 바와 같은 진행 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 이들 타입들의 애플리케이션들에서, 하부 기능들을 액세스하기 위해 메뉴가 제공되며, 유용하게는 사용자들이 특정 제어 조정 또는 활성화 위치에 대한 경로를 기억할 것이 요구되지 않도록, 사용자들이 용접 선택 데이터를 액세스하기 위해 머신의 이용가능한 피처들에 용이하게 네비게이팅하는 것을 허용하도록 구조화될 수 있다. '홈' 버튼(96)은 사용자가 알려진 위치로 리턴하게 허용하며, 일관된 시작 포인트에 명확한 개관을 제공하면서, 전형적인 컴퓨터 시스템들에서 이스케이프(escape) 버튼과 같이 기능할 수 있다.

이러한 타입의 진행 디스플레이가 이용될 때, 항상 사용자에게 그가 어디에 있는지를 보여주는 것이 중요하다. 따라서, 전형적인 디스플레이는 메타-카테고리(meta-category), 서브-카테고리(sub-category) 및 파라미터 목록을 포함하는 3개의 깊이 층들로 제한될 수 있다. 이러한 구조는 사용자가 학습할 2개 타입들의 스크린들 및 상호작용들을 발생시킨다: 카테고리 선택 및 파라미터 조정.

도 14에 도시되는 일 실시예에서, 인터페이스는 홈 스크린 상에 나타나는 3개의 메타-카테고리들을 포함할 수 있다: 셋업(20), 단축키들(41) 및 진행 제어부(50). 상기에 논의된 바와 같이, 메뉴는 셋업(20)이 전형적으로 진행 제어부 위의 인터페이스 영역에 제공되는 상술한 레이아웃과 일관되게, 최상부에 더 빈번하게 액세스되는 기능들(셋업(20))을 그리고 덜 빈번하게 액세스되는 기능들을 더 아래에(진행 제어부(50)) 제공하도록 구성될 수 있다. 이들 메뉴 선택들은 사용자를 위해 코딩될 수 있거나 강조될 수 있다. 예를 들어, 적색이 셋업 기능들에, 청색이 단축키들에, 백색이 진행 제어부에 할당될 수 있다. 버튼들 또는 다른 활성화기들과 같은 하드 와이어드(hard wired) 선택기 제어부(98)이 스크린의 우측 및 좌측에 제공될 수 있으며, 이들 메타-카테고리들의 선택기들의 기능을 제공할 수 있다. 일 예에서, 셋업 카테고리(20)를 선택하는 것은 프로세스, 재료들 및 소모품의 서브카테고리 옵션들을 제공한다. 프로세스 서브-카테고리가 선택될 때, 사용자에 의한 선택을 위해 MIG, TIG, GMAW-P 및 스틱의 파라미터들이 제시될 수 있다.

상술한 바와 같이, 바람직하게는 머신 관리 옵션들(70)이 액세스가능하지만 비키어 있고, 예를 들어, "렌치(wrench)" 아이콘(도 14)에 의해 도시될 수 있는 바와 같이, 스크린 근처(예를 들어, 스크린의 좌측 또는 우측)에 전용 하드 버튼(74)으로 제공된다. 상술한 바와 같이, 관리 기능들에 대한 액세스를 용이하게 언로크하며 빠르고 용이하게 데이터를 업로드 및 다운로드하기 위한 액세스를 제공하기 위해 범용 직렬 버스(USB) 또는 다른 데이터 포트(72)가 머신 관리부(74) 근처에 제공될 수 있다.

도 15 및 16에 도시된 바와 같이, 일단 메타-카테고리내에 있으면, 사용자는 근처(디스플레이의 좌측 또는 우측)에 하드 버튼들(92, 96 및 98)과 같은 스크린의 주변 상에 제어부을 이용하여 서브-카테고리들(97)(시작, 용접, 종료) 사이를 이동할 수 있다. 각 서브-카테고리는 조정가능한 파라미터(99)의 대응하는 목록을 포함한다. 여기서, 프리플로우, 용접 시작, 런-인 속도, 시작 전압 및 시작 와이어 속도는 서브-카테고리들(97)의 용접 시작 서브-카테고리에 대응한다. 상술한 바와 같이, 일 애플리케이션에서, 위/아래 및 우측/좌측 제어부을 제공하는 4-방향 네비게이션 버튼(92)이 스크린의 우측 상에 제공되며, 사용자가 목록들을 네비게이트하고 파라미터를 선택하기 위해 위 아래로 셋업을 조정하게 하는 한편, 좌측 및 우측은 그 값을 조정하게 허용한다. 선택된 서브-카테고리 및 대안들은 목록들을 통해 스크롤링(scrolling)하며 값들을 조정하는 동안 가시적일 수 있다. 사용자가 조정가능한 파라미터들을 선택하고 조정할 때, 데이터는 용접 장비에서의 제어 회로에 전송될 수 있으며 그 제어 회로에 의한 이용을 위해 저장될 수 있다.

피처들은 선택 사용자들에 의한 액세스를 제한하기 위해 로크 아웃(locked out)될 수 있으며, 파라미터들을 변경하기 위해 키(key), 패스워드(password) 또는 패스 코드(pass code)를 요구할 수 있다. 예를 들어, 일부 용접 시스템들 상에 그리고 일부 애플리케이션들에서, 머신 관리 제어부(70)은 머신 관리 선택들을 조정하기 위한 액세스가 인증 사용자들을 위해서만 허용되도록 선택적으로 로킹될 수 있다. 다시, USB 또는 다른 데이터 포트(72)는 액세스를 제한된 피처들로 로킹 및 언로킹 둘 다를 위해, 그리고 데이터를 로딩하고 언로딩하기 위해 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 디스플레이 구조에서, 사용자는 가능한 선택들의 전체 범위 및 조언 및 선택 포지션들의 명확한 표시자의 시각적 디스플레이를 제공받는다. 선택의 효과를 사용자에게 더 명확하게 전달하기 위해 구어체("덜 스터빙(stubbing)함")가 이용될 수 있다. 수동 선택에 더하여, "셋업"(20) 및 "조언부"(60)로부터의 사용자 입력 데이터에 기초하여 팔파라미터들을 최적화하기 위해 "스마트" 선택이 제공될 수 있다.

본 발명은 따라서 종래의 용접 인터페이스 디바이스들을 능가하는 다수의 장점들을 제공한다. 미리 결정된 시스템 아키텍처 및 레이아웃은 관계들 및 계층화가 머신들 사이에 일치하며, 설정들 및 정보에 대한 액세스의 효율성을 개선하도록, 인터페이스의 조직을 가이드할 수 있다. 홈 키(96)(도 13-16)는 친숙한 컴포터블 그라운드(comfortable ground)에 대한 이스케이프를 제공한다. 사용자들은 따라서 머신들 사이를 더 용이하게 이동할 수 있고, 프로세스들 사이를 천이할 수 있으며, 새로운 능력들을 발견할 수 있다.

일 양상에서, 본 발명의 원리들에 따라 구성된 인터페이스는 명확하며 일관된 제어들의 계층화, 및 이용가능한 용접들을 식별하기 위한 명확한 시작 포인트들을 제공하여, 용접자들이 적어도 어떻게 용이하게 용접가능한 상태를 설정하는지 그리고 어떻게 변경들이 용접에 영향을 미칠지의 기본적 이해를 가지고, 간단하며 복잡한 머신들 사이를 용이하게 이동하게 할 수 있다. 제어들의 타입들이 정의 존들에 배치되며, 이들 존들의 일관된 레이아웃에 의해 사용자들은 용접 파라미터들 및 다른 데이터를 신속하게 위치시키고 조정할 수 있다. 존들의 각각은 인터페이스 상에 배치되며 파라미터들을 조정하고, 설정들을 변경하며, 메모리 데이터를 저장 및 소환하기 위해 내부 회로에 제어 신호들을 제공하기 위해 제어부을 선택적으로 수신할 수 있다. 이들 제어부의 복잡도는 기본 전위차계들 및 스위칭 엘리먼트들로부터, 진행 그래픽 디스플레이들로 변화할 수 있으며, 이들 엘리먼트들의 조합들로 제공될 수 있다. 시스템에서의 메모리 컴포넌트들에 대한 준비 액세스가 또한 제공될 수 있다.

다른 양상에서, 인터페이스는 원하는 출력의 관점에서 용접 파라미터들을 전달함으로써 효율성을 개선함으로써, 용접자들이 그들이 아는 용어들을 이용하여 동작하게 할 수 있으며, 혼란을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 인터페이스는 얼마나 다른 파라미터들이 결과에 영향을 미치는지를 더 명확하게 하며, 탐색을 장려하기 위해 피처들에 대한 액세스를 제공한다. 상술한 인터페이스는 또한 메모리 스토리지(storage)에 대한 간단하게 정의된 액세스를 제공하여, 탐색 후에 학습된 경험들의 캡처(capture) 및 보존을 가능하게 한다.

또 다른 양상에서, 본 발명의 인터페이스는 명확한 경계들 및 범위들을 용접 파라미터들과 관련시킬 수 있어, 용접자들이 더 우수하며 더 효율적으로 수행하게 할 수 있는 빠른 제련 및 조정을 가능하게 한다.

또 다른 양상에서, 본원에 설명된 인터페이스는 모듈식으로 구성될 수 있으며, 일관된 조직을 유지하면서 용접 머신의 피처들을 변경하기 위해 기존의 인터페이스 엘리먼트들과 용이하게 상호접속될 수 있다. 인터페이스 존들의 각각은 예를 들어, 별개의 컴포넌트들로서 제공될 수 있거나, 함께 그룹핑될 수 있으며, 시스템에서의 인터페이스를 생성하거나 변경하기 위해 하부 제어 회로에 상호접속될 수 있다. 인터페이스는 용접 장비의 범위들에 걸쳐 유용하게 적용될 수 있으며, 사용자들에 대한 일관된 조직을 유지하면서 피처들을 변화시키는 어레이를 제공하기 위해 용이하게 수정될 수 있다. 전통적인 하드 와이어드 제어부에서 상호작용 디스플레이들까지의 범위에 있는 다양한 제어 엘리먼트들의 레벨들은 또한 대응하는 존들에 유용하게 제공될 수 있다.

상술한 방법들 및 장치들이 단지 예시며 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 본 발명의 범위 아래 속하는 당업자들에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 상기 예들이 용접 파워 소스 상의 사용자 인터페이스를 예시하더라도, 본 발명의 인터페이스는 다수의 서로 다른 타입들의 용접 머신들 및 장비 중 임의의 것에 적용될 수 있다. 추가로, 특정 레이아웃이 상술되더라도, 레이아웃은 상술한 일반 원리들에 일관되게 변화될 수 있다. 본 발명의 범위의 공개를 알리기 위해, 후속하는 청구범위는 다음과 같다:

Claims (20)

1. 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처로서,
   메인 디스플레이 존(main display zone);
   기본 제어부 존(basic controls zone);
   진행 제어부 존(advanced controls zone);
   조언 정보 존(advisory information zone);
   동작 제어부 존(operational controls zone); 및
   파워 존(power zone)을 포함하며,
   상기 메인 디스플레이 및 기본 제어부 존들은 용접 열 데이터를 보고 변경하기 위해 용이한 액세스를 제공하도록 상부 인터페이스 부분에 제공되며,
   상기 진행 제어부 존 및 상기 조언 정보 존은 상기 상부 인터페이스 부분 아래 그리고 근처인 중앙 인터페이스 부분에 제공되며,
   상기 동작 제어부 존 및 상기 파워 존은 상기 중앙 인터페이스 부분 아래 그리고 근처인 하부 인터페이스 부분에 위치되며,
   파워 제어는 상기 하부 인터페이스 부분에서의 상기 파워 존에 제공되며 상기 하부 인터페이스는 상기 동작 제어부 존에서의 동작 제어부를 선택적으로 수신하도록 구성되며; 상기 중앙 인터페이스는 상기 조언 정보 존에서의 조언 제어부, 및 상기 진행 제어부 존에서의 진행 제어부, 및 머신 관리 존에서의 머신 관리 제어부 중 적어도 하나를 선택적으로 수신하도록 구성되며; 열 제어는 상기 상부 인터페이스 존에서의 상기 기본 제어부 존에 제공되며, 상기 상부 인터페이스 존은 상기 메인 디스플레이 존에서 디스플레이 엘리먼트를 선택적으로 수신하도록 구성되는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 인터페이스 영역 및 상기 중앙 인터페이스 영역 중 적어도 하나에 제공되는 셋업 존(setup zone)을 더 포함하며, 상기 인터페이스는 상기 셋업 존에서의 셋업 제어부를 수신하도록 구성되는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 인터페이스 영역에 제공되는 메모리 존을 더 포함하며, 용접 파라미터 설정들을 액세스하기 위한 메모리 제어부를 수신하도록 구성되는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 디스플레이의 중앙 부분에 제공되는 머신 관리 존을 더 포함하며, 상기 머신 관리 존은 용접 파라미터 제한, 로그(log) 및 로크(lock) 중 적어도 하나에 대한 액세스를 제공하는 머신 관리 제어부를 수신하도록 구성되는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 디스플레이 존은 용접 열 파라미터를 디스플레이하기 위한 그래픽 및 상호작용 디스플레이 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 셋업 제어부는 용접에 이용될 재료, 재료 두께, 소모품(consumable), 또는 포지션(position) 중 적어도 하나를 식별하기 위한 제어 선택기를 포함하는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 조언 제어부는 수행될 용접을 식별하는 사용자 입력을 수신하도록, 내부 메모리에서의 저장 데이터를 액세스하도록, 그리고 상기 식별된 용접에 대응하는 권고 용접 파라미터를 제공하도록 구성되는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 용접 장비는 용접 파워 소스(power source), 와이어 피더(wire feeder), 리모콘 디바이스(remote control device), 용접 건(gun), 용접 토치(torch) 및 용접 자동화 제어기(automation controller) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 기본 제어부는, 상기 인터페이스의 상기 상부 부분에 실질적으로 중앙에 위치되며 대응하는 용접 파워 소스의 용접 열을 변경하기 위해 사용자에 의해 조정(adjust)되도록 구성되는 제어 놉(knob)을 포함하는 것인, 용접 장비에서 이용하기 위한 사용자 인터페이스를 위한 아키텍처.
10. 용접 장비에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스로서,
    1차 메타데이터 레벨, 2차 서브 카테고리 레벨 및 3차 파라미터 레벨에서 용접 선택 데이터를 디스플레이하기 위한 전자 디스플레이 ― 상기 서브 카테고리 레벨에서의 각 용접 선택은 상기 메타데이터 레벨에서의 적어도 하나의 대응하는 용접 선택에 대응하며, 상기 3차 파라미터 레벨에서의 각 용접 선택은 상기 대응하는 서브 카테고리 레벨에서의 적어도 하나의 용접 선택에 대응함 ―;
    상기 전자 디스플레이에서 용접 선택을 선택하기 위해 사용자에 의해 활성화가능한 선택기 제어부(selector control); 및
    상기 전자 디스플레이를 상기 1차 레벨 메타데이터에 선택적으로 리턴(return)하기 위해 사용자에 의해 활성화가능한 홈 버튼(home button)을 포함하는, 용접 장비에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 1차 메타데이터 레벨, 상기 2차 서브 카테고리 레벨 및 상기 3차 파라미터 레벨을 통해 상기 전자 디스플레이에서 대응하는 용접 선택 데이터를 이동시키기 위해 그리고 상기 선택기 제어부에 의한 선택을 위한 용접 선택 데이터를 식별하기 위해 상기 사용자에 의해 활성화가능한 네비게이션 디바이스(nevigational device)를 더 포함하며, 상기 네비게이션 디바이스는 상기 전자 디스플레이 근처에 포지셔닝(positioned)되는 것인, 용접 장비에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 네비게이션 디바이스는 상기 전자 디스플레이 근처에 포지셔닝되는 다방향 스위치(multi-directional switch)를 포함하며, 상기 다방향 스위치의 상기 포지션들의 각각은 상기 전자 디스플레이에서의 이동의 선택 방향에 대응하는 것인, 용접 장치에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 다방향 스위치는 4개의 포지션들을 포함하며, 상기 4개의 포지션들은 상기 인터페이스를 통한 이동을 표시하기 위해 활성화되는 위 방향(up direction), 아래 방향(down direction), 우측 방향(right direction) 및 좌측 방향(left direction)에 대응하는 것인, 용접 장치에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 상부 인터페이스 영역 및 상기 상부 인터페이스 영역 아래에 포지셔닝된 중앙 인터페이스 영역을 포함하며, 상기 상부 인터페이스는 상기 용접 장비에 의해 생산되는 용접의 열을 조정(adjust)하기 위해 내부 회로에 신호를 제공하도록 구성되는 적어도 하나의 열 제어 놉(knob)을 포함하는 것인, 용접 장치에서의 이용을 위한 사용자 인터페이스.
15. 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스로서,
    열 제어부 및 사용자 디스플레이, 메모리 컴포넌트 및 셋업 제어부 중 적어도 하나를 포함하는 상부 부분;
    용접 시퀀스 데이터를 위한 진행 제어부, 및 용접자에게 제안된 용접가능한 상태를 제공하기 위한 조언 제어부 중 적어도 하나를 포함하는 중앙 부분; 및
    용접 파워 소스 또는 주변 컴포넌트를 위한 원격 기능들을 제공하기 위한 동작 제어부 및 상기 용접 시스템을 활성화하기 위한 파워 제어부 중 적어도 하나를 포함하는 하부 부분을 포함하는, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열 제어부는 전압 제어부, 와이어 피드(wire feed) 속도 제어부 및 암페어 수(amperage) 제어부 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 조언 제어부는 재료 타입 및 재료 크기 중 적어도 하나의 사용자 입력에 기초하여 권고 열 설정(recommended heat setting)을 제공하는 것인, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 진행 제어부는 사용자가 시작, 용접 및 종료 용접 상태 중 적어도 하나를 선택하게 허용하는 인터페이스를 포함하는 것인, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.
19. 제 15 항에 있어서,
    상기 중앙 부분은 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하는 것인, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.
20. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 제어부은 조그 활성화기(jog activator), 퍼지 활성화기(purge activator) 및 트리거 홀드 활성화기(trigger hold activator) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 용접 시스템을 위한 사용자 인터페이스.

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