KR20200034599A - 통합된 표시기를 갖는 컨테이너 - Google Patents

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KR20200034599A
KR20200034599A KR1020190110048A KR20190110048A KR20200034599A KR 20200034599 A KR20200034599 A KR 20200034599A KR 1020190110048 A KR1020190110048 A KR 1020190110048A KR 20190110048 A KR20190110048 A KR 20190110048A KR 20200034599 A KR20200034599 A KR 20200034599A
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장-마르크 델리바퀴
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링컨 글로벌, 인크.
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Abstract

패키지에 남아 있는 용접 와이어의 양에 대한 경보는 패키지 내에 통합되는 표시기 시스템으로 구현될 수 있다. 표시기 시스템은 남아 있는 와이어의 양에 대한 시각 표시를 제공한다. 시각 표시는 와이어가 용접 작동 동안 분배됨에 따라, 업데이트된다. 표시기 시스템은 다양한 위치에서 용접 와이어와 계합하는 하나 이상의 감지 요소를 포함한다. 와이어가 분배될 때, 감지 요소들은 궁극적으로 계합을 상실하고 상응하는 신호를 출력한다. 시각 표시는 감지 요소들로부터의 신호들에 기반하여 업데이트된다.

Description

통합된 표시기를 갖는 컨테이너{CONTAINER WITH INTEGRATED INDICATOR}
일반적으로, 본 발명은 용접 소모품의 남은 양에 대한 표시기에 관한 것으로, 특히, 소모품량을 검출하고 용접공에게 알리기 위해 통합된 감지 및 디스플레이 시스템, 그리고 상호 연결된 장비 시스템을 갖는 패키지에 관한 것이다.
일부 용접 과정은 용접 와이어와 같은 소모품 전극을 활용한다. 조작자가 용접을 수행하는 동안, 용접 와이어는 용접 전류의 적용을 통해 융해되고 용접 조인트에 증착되는 용접 건 또는 토치로 공급된다. 용접 와이어와 같은 소모품은 다양한 구성 방식으로 분배되고 활용될 수 있다. 예를 들어, 와이어는 반자동 또는 로봇식 아크 용접을 지원하도록 와이어 공급기에 설치될 수 있는 플라스틱 또는 금속 스풀 상에 감겨질 수 있다. 용접 와이어는 패키지로부터 직접 공급하는 것을 가능하게 하도록 용접 시스템에 결합될 수도 있는 500 내지 1000 파운드 패키지와 같은 비교적 더 큰 구성 방식으로 분배될 수도 있다.
반자동 또는 로봇식 아크 용접 시스템의 조작자는 와이어의 풀림과 관련되는 경보를 받지 않는다. 이용 가능한 와이어가 다 떨어지면, 용접 과정의 급작스런 중단이 일어날 수 있다. 그러한 상황에서, 기계는 정지하고 삐걱거리는 작동이 수행되어 복구를 초래할 수 있다. 게다가, 토치의 단부에서의 접촉 튜브가 플래싱될 수 있고, 따라서, 교체를 필요로 할 수 있다.
이하의 요약은 본원에 논의되는 (디바이스들, 시스템들 및/또는 방법들)의 일부 양태의 기본 이해를 제공하기 위해 단순화된 요약을 제공한다. 본 요약은 본원에 논의되는 (디바이스들, 시스템들 및/또는 방법들)의 광범위한 개요가 아니다. 본 요약은 중대한 요소들을 식별하거나 그러한 (디바이스들, 시스템들 및/또는 방법들)의 범위를 기술하는 것으로 의도되지 않는다. 본 요약의 유일한 목적은 이후에 제공되는 보다 상세한 설명에 대한 서문으로서 단순화된 형태로 일부 개념을 제공하는 것이다.
일 양태에 따르면, 상이한 위치들에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 용접 와이어의 코일에 대한 컨테이너 내에 장착 가능한 적어도 2개의 감지 요소를 포함하는 시스템이 제공된다. 시스템은 남아 있는 용접 와이어의 양의 시각 표시를 제공하도록 구성되는 표시기를 더 포함한다. 게다가, 시스템은 적어도 2개의 감지 요소 및 표시기에 작동적 결합되는 회로를 포함한다. 회로는 적어도 2개의 감지 요소의 각각의 상태를 나타내는 입력들에 응하여 표시기에 의해 제공되는 시각 표시를 업데이트하도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 방법이 제공된다. 방법은 컨테이너 내에 장착되는 제1 감지 요소로부터 제1 상태 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 제1 감지 요소는 제1 위치에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성된다. 방법은 컨테이너 내에 장착되는 제2 감지 요소로부터 제2 상태 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 제2 감지 요소는 제2 위치에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성된다. 게다가, 방법은 제1 및 제2 상태 신호들에 기반하여 표시기 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 표시기 신호에 따라 컨테이너의 외부 상에서 가시적인 표시기 상에서 시각 표시를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 용접 와이어의 코일에 대한 패키지가 제공된다. 패키지는 용접 와이어의 코일을 하우징(housing)하는 카턴(carton)을 포함한다. 패키지는 카턴의 내부 내에 위치되고 감지 요소와 용접 와이어의 일부 사이의 계합의 상태를 나타내는 감지 신호를 출력하도록 구성되는 감지 요소를 더 포함한다. 게다가, 패키지는 감지 요소로부터 감지 신호를 수신하고 감지 신호에 기반한 표시기 신호를 출력하도록 구성되는 회로를 포함한다. 패키지는 카턴의 외부 상에 위치되고, 회로로부터 표시기 신호를 수신하고 표시기 신호에 기반하여, 패키지에 남아 있는 용접 와이어의 양을 나타내는 시각 표시를 디스플레이하도록 구성되는 표시기를 더 포함한다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 양태들은 도면들, 상세한 설명 및 첨부된 청구항들을 고려해서 볼 때, 분명할 것이다.
본 발명은 바람직한 실시예가 본 명세서에서 상세히 설명되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들에 도시될 것인 특정 부분들 및 부분들의 배열들의 물리적 형태를 취할 수 있다:
도 1은 하나 이상의 양태들에 따른 통합된 표시기를 갖는 패키지의 예시적인, 비제한적인 실시예의 개략 블록도이다.
도 2는 하나 이상의 양태들에 따른 컨테이너의 예시적인, 비제한적인 실시예의 외부 부분 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 컨테이너의 부분 단면도이다.
도 4는 하나 이상의 양태들에 따른 로직 회로의 예시적인, 비제한적인 실시예를 도시한다.
도 5는 하나 이상의 양태들에 따른 컨테이너에 남아 있는 와이어의 양에 대한 경보를 제공하는 예시적인, 비제한적인 실시예의 흐름도이다.
도 6은 다양한 양태들에 따른 통합된 경보 시스템의 예시적인, 비제한적인 실시예의 개략 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 시스템에서의 예시적인, 비제한적인 와이어 공급기의 개략 블록도이다.
도 8은 도 6에 도시된 시스템에서의 예시적인, 비제한적인 용접 마스크의 개략 블록도이다.
도 9는 도 6에 도시된 시스템에서의 예시적인, 비제한적인 용접 토치의 개략 블록도이다.
본 발명의 실시예들은 패키지에 남아 있는 용접 와이어의 양에 대한 경보를 제공하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 남아 있는 와이어의 양에 대한 시각 표시를 검출하고 출력하는 표시기 시스템이 패키지에 통합된다. 시각 표시는 와이어가 용접 작동 동안 분배됨에 따라, 업데이트된다. 표시기 시스템은 다양한 위치에서 용접 와이어와 계합하는 하나 이상의 감지 요소를 포함한다. 와이어가 분배될 때, 감지 요소들은 궁극적으로 계합을 상실하고 상응하는 신호를 출력한다. 시각 표시는 감지 요소들로부터의 신호들에 기반하여 업데이트될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 용접 장치의 상호 연결된 시스템이 용접 시스템을 활용하는 조작자에게 경보를 제공한다. 와이어 공급기는 용접 와이어 상의 태그를 검출하도록 구성되는 판독기를 포함한다. 태그는 스풀의 단부 근처의 위치에서 용접 와이어 상에 배치될 수 있다. 와이어 공급기는 송신기를 더 포함할 수 있어 판독기가 태그를 검출할 때, 용접 와이어 스풀이 거의 고갈된다는 경보로서 다른 구성 요소들로 송신기가 신호를 송신한다. 시스템은 와이어 공급기로부터의 신호를 수신하도록 구성되는 용접 마스크 및 용접 토치를 포함할 수 있다. 용접 마스크는 경보로서 조작자에게 가시적인 표시기를 활성화시킬 수 있다. 게다가, 용접 토치가 조작자에게 부가 경보를 제공하도록 표시기를 활성화시킬 수도 있다.
다양한 실시예를 도면들을 참조하여 이제 설명할 것이며, 유사 참조 번호들은 전체에 걸쳐 유사 요소들을 지칭하는데 사용된다. 다양한 도면이 한 도면으로부터 다른 도면으로도 그리고 주어진 도면 내부에서도 반드시 일정 비율로 그려지는 것은 아니고, 특히 구성 요소들의 크기가 도면들의 이해를 용이하게 하기 위해 임의적으로 그려졌다는 점이 이해되어야 한다. 이하의 설명에서, 설명을 위해, 실시예들의 철저한 이해를 제공하도록 많은 구체적 상세가 제시된다. 그러나, 본원에 설명하는 특징들이 이러한 구체적 상세들 없이 실행될 수 있다는 것이 분명할 수 있다. 게다가, 다른 실시예들이 가능하고 본원에 설명하는 특징들이 설명하는 것 이외의 방식으로 실행되고 수행될 수 있다. 본원에 사용되는 전문 용어 및 특수 용어는 본 발명의 이해를 촉진하기 위해 채용되고 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
처음에 도 1을 참조하면, 예시적인, 비제한적인 컨테이너 또는 패키지(100)가 도시된다. 컨테이너 또는 패키지(100)는 분배 및 사용을 위해 용접 소모품을 수용하는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 패키지(100)는 용접 과정에서 활용되는 용접 와이어의 코일(102)(또한 단순히 코일(102)로 지칭됨)을 저장할 수 있다. 패키지(100)는 코일(102)로부터 와이어 공급 디바이스, 용접 토치 또는 다른 용접 장치로 와이어를 분배하는 것을 용이하게 하는 부가 구성 요소들 및 구조체들(미도시)을 포함할 수 있다. 따라서, 패키지(100)는 패키지(100)로부터 코일(102)의 제거 없이 분배되는 형태로 용접 시스템에 배치될 수 있다.
일부 환경(예를 들어, 조선소)에서, 용접 조작자는 용접 전원 공급기, 와이어 공급기 및/또는 용접 와이어의 소스로부터 물리적으로 원거리일 수 있다. 로봇식 아크 용접과 같은 다른 상황들에서, 용접 작동은 완전히 자동화되고 더 큰 생산 라인에서의 단계로서 포함될 수 있다. 어떠한 경우에도, 예상하지 않은 용접 와이어의 고갈은 용접 작동을 중단시키고 용접 시스템의 복구 및 재설정과 연관된 지연으로 인해 상당한 시간 소비 및 생산 손실을 도입시킬 수 있다.
패키지(100)와 통합되는 표시기 시스템은 패키지(100)에 남아 있는 용접 와이어의 양이 손쉽게 분별되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 로봇식 용접 시스템의 경우, 직원은 고갈 전에 용접 로봇이 공급하는 용접 와이어를 교체할 필요를 확인하기 위해 패키지(100) 상의 시각 표시를 점검할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감지 요소(104)가 패키지(100) 내에 제공되고 미리 결정된 위치에서 코일(102)과 계합한다. 일 양태에서, 감지 요소(104)는 감지 요소(104)가 코일(102)과 계합되는지 아닌지 여부를 나타내는 감지 신호를 출력한다. 즉, 감지 신호는 코일(102) (또는 코일(102)의 일부)가 감지 요소(104)와 접촉하거나, 이것에 근접하거나, 이것에 의해 검출 가능한지 아닌지 여부를 보고한다. 감지 신호는 로직 회로(106)에 의해 수신되며, 로직 회로(106)는 결국 감지 신호에 기반한 표시기 신호를 출력한다. 표시기(108)는 로직 회로(106)로부터 표시기 신호를 수신하고 패키지(100)에 남아 있는 용접 와이어의 양과 관련되는 시각 표시를 디스플레이한다.
일반적으로, 표시기 시스템은 감지 요소(104)가 계합하는 코일(102) 상의 위치에 상응하는 미리 결정된 레벨까지 패키지(100)에서의 와이어의 양이 감소할 때, 경보를 제공한다. 예를 들어, 감지 요소(104)로부터의 감지 신호는 와이어가 계합 지점을 지나 분배될 때, 변경된다. 로직 회로(106)는 결국 표시기 신호를 업데이트하여 표시기(108)에 의해 출력되는 시각 표시가 패키지(100)에서의 용접 와이어가 미리 결정된 레벨에 도달하였다고 직원에게 알린다.
일 실시예에 따르면, 표시기 시스템은 개별 감지 신호들을 로직 회로(106)에 각각 제공하는 감지 요소들(104)의 세트를 포함할 수 있다. 각각의 감지 요소(104)는 상이한 위치들에서 코일(102)과 계합할 수 있다. 따라서, 표시기 시스템은 남아 있는 용접 와이어의 양의 측정기 표시를 제공할 수 있다. 예를 들어, 로직 회로(106)는 감지 요소들(104)로부터 복수의 감지 신호를 수신할 수 있다. 각각의 감지 신호는 상응하는 감지 요소(104)가 코일(102)과 접촉하는지 여부를 표시한다. 로직 회로(106)는 결국 복수의 감지 신호에 기반한 표시기 신호를 출력한다. 표시기 신호는 일반적으로, 특정 세트의 접촉되고 해제된 감지 요소들에 상응하는 남아 있는 용접 와이어의 임계량을 나타낸다. 즉, 어느 감지 요소들(104)이 코일(102)을 검출하고 어느 요소들(104)이 코일(102)을 검출하지 않는지를 결정함으로써, 로직 회로(106)는 패키지(100)에 남아 있는 용접 와이어의 양에 상응하는 표시기 신호를 출력한다. 예를 들어, 감지 요소들(104)의 세트는 용접 와이어가 75%, 50%, 25%, 10% 등으로 격감되었다는 표시들을 제공하도록 위치될 수 있다. 이러한 임계치는 남아 있는 다양한 양이 감지 요소들의 수 및 위치 둘 다에 의존하여 시각적으로 표시될 수 있음에 따라, 단지 예시적이다.
본원에 활용되는 바에 따라, “접촉하다(contact)” 및 “계합하다(engage)”란 용어들은 감지 요소(104)에 의한 코일(102)의 검출의 일반적 상태를 지칭하고 물리적 접촉에 제한되지 않는다. 예를 들어, 유도성 센서들이 전자기로 상호 작용하고 물리적 접촉 없이 타겟의 존재를 검출할 수 있다. 게다가, “해제된(released)” 또는 “계합되지 않은(unengaged)”이란 용어들은 감지 요소가 타겟을 검출하지 않는 감지 요소의 상태를 지칭한다.
일 실시예에서, 감지 요소(104)는 자계들을 통하여 코일(102)과 상호 작용하는 비접촉, 유도성 타입 센서이다. 자계의 감쇠 효과는 코일(102)의 용접 와이어에의 근접을 나타낸다. 와이어가 자계에 더 이상 영향을 주지 않도록 분배될 때, 감쇠 효과는 제거된다. 따라서, 감지 요소(104)는 용접 와이어가 근접한지 아닌지 여부에 기반하여 상응하는 신호를 출력할 수 있다. 그러나, 와이어가 분배되는 동안 벗어날 때, 접촉이 깨어지도록 감지 요소(104)가 코일(102)의 용접 와이어와 물리적으로 접촉할 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
다른 양태에 따르면, 표시기(108)는 시각 표시를 제공하기 위해 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 이에 따라, 시각 표시는 (연료계와 유사한) 레벨계를 제공하기 위한 조명되고 조명되지 않는 LED들, 상이한 색상화된 LED들의 사용으로의 색상 코딩된 출력, 또는 LED들에 의해 조명되는 아이콘들을 제공하기 위한 일련의 오버레이들을 포함할 수 있다. 표시기(108)가 시각 표시를 제공하는 LCD 또는 스크린과 같은 디스플레이일 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 2를 참조하면, 예시적인, 비제한적인 패키지(100)의 사시도가 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 패키지(100)는 드럼 상에 감겨지는 비교적 다량의 용접 와이어(예를 들어, 500 내지 1000 파운드)에 대한 컨테이너일 수 있다. 패키지(100)는 드럼(예를 들어, 용접 와이어의 코일(102))을 하우징하고 지지하는 카턴(114) 그리고 드럼이 아래에 놓여지는 것을 가능하게 하는 리드(112)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 리드(112)는 용접 와이어가 용접 토치로 공급되는 개구부 또는 노즐을 포함할 수 있다. 표시기(108)는 패키지(100)의 외부 상에 위치된다. 표시기(108)는 카턴(114) 또는 리드(112) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표시기(108)는 LED들(110)의 세트를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 표시기(108)는 3개의 LED(110)를 포함하며, 3개의 LED(110)는 색상 코딩된 출력을 제공하기 위해 상이한 색상들일 수 있다. 예를 들어, 녹색 LED, 주황색 또는 황색 LED, 및 적색 LED가 남아 있는 와이어의 양에 관한 다양한 경보 레벨을 표시하도록 제공될 수 있다. 대안적으로, LED들(110)은 남아 있는 와이어의 양을 나타내는 계기를 집합적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 가득 찬 패키지는 조명되는 모든 3개의 LED를 나타낼 수 있다. 3분의 1이 비어 있거나, 절반이 비어 있거나, 일부 다른 임계치까지 비어진 패키지는 조명되는 2개의 LED를 나타낼 수 있다. 패키지가 더 격감되었을 때(예를 들어, 3분의 2가 비어 있는, 4분의 3이 비어 있는 등일 때), 하나만의 LED가 조명될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 패키지(100)의 부분 단면도가 도시된다. 용접 와이어(118)의 코일(116)은 카턴(114) 내에 도시된다. 와이어(118)가 도시된 바와 같이 분배됨에 따라, 코일(116)은 풀린다. 감지 요소들(104)은 제1 감지 요소(120) 및 제2 감지 요소(122)를 포함하는 요소들의 세트일 수 있다. 일 양태에 따르면, 감지 요소들(120, 122)은 상이한 위치들 또는 높이들에서 코일(116)과 계합하도록 패키지(100) 내에서 수직으로 배열된다. 따라서, 감지 요소들(120, 122)은 코일(116)이 감지 요소들의 각각의 위치에 상응하는 특정한, 미리 결정된 임계치들을 지나 격감되었는지 여부를 나타내는 각각의 감지 신호를 제공한다. 이러한 임계치들은 제1 LED(124), 제2 LED(126) 및 제3 LED(128)를 포함하는 표시기(108)에 의해 제공되는 시각 표시에 의해 분별될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 LED(124)는 녹색 LED일 수 있고, 제2 LED(126)는 황색 또는 주황색 LED일 수 있고, 제3 LED(128)는 적색 LED일 수 있다.
도 4는 제1 및 제2 감지 요소들(120, 122)로부터 각각의 감지 신호를 수신하고, 시각 표시를 제공하기 위해 LED들(124, 126, 128)을 조명하는 표시기 신호(예를 들어, 각각의 LED에 대한 특정 세트의 3개의 신호 각각)를 출력하는 예시적인, 비제한적인 로직 회로(106)를 도시한다. 로직 회로(106)는 수신된 감지 신호들에 기반하여 원하는 시각 표시를 제공하도록 AND 로직 게이트들의 세트 (또는 논리적 대등 전기 구성 요소들)을 포함한다. 예를 들어, 입력(A)은 감지 요소(120)가 코일(116)과 계합되는지(“1”) 아니면 코일(116)과 계합되지 않는지(“0”) 여부에 따라 논리 1 또는 논리 0을 제공할 수 있는 감지 요소(120)로부터의 논리 감지 신호에 상응한다. 마찬가지로, 입력(B)은 감지 요소(122)로부터의 논리 감지 신호에 상응한다. 감지 요소들(120, 122) 둘 다가 코일(116)에 계합될 때, 로직 회로(106)는 LED(124)를 조명하도록 동작한다. 감지 요소(120)가 해제되지만 감지 요소(122)가 계합될 때, 로직 회로(106)는 LED(126)를 조명하도록 동작한다. 감지 요소들 둘 다가 해제될 때(즉, 계합되지 않을 때), 로직 회로(106)는 LED(128)를 조명하도록 동작한다. 도 3에 도시된 예에서 기술적으로 정의되지 않더라도(예를 들어, 물리적으로 있을 것 같지 않더라도), 로직 회로(106)는 그럼에도 불구하고 감지 요소(122)가 감지 요소(120) 이전에 해제될 정의되지 않은 상태를 적절하게 나타낸다. 특히, 로직 회로(106)는 모든 LED를 턴 오프하도록 동작한다.
이제 도 5를 참조하면, 방법론을 도시된 흐름도과 관련되어 설명한다. 설명하는 방법론은 다양한 감지 요소로부터의 감지 신호들에 기반하여 표시기 신호를 출력하기 위해 제어기, 마이크로프로세서, FPGA 또는 로직 회로(106)에 의해 수행될 수 있다. 도 5는 컨테이너에 남아 있는 와이어의 양과 관련되는 표시를 제공하기 위한 방법(200)의 흐름도를 도시한다. 202에서, 제1 감지 요소로부터의 제1 상태 신호가 수신된다. 제1 상태 신호 또는 감지 신호는 제1 감지 요소가 컨테이너 내의 와이어의 코일의 일부와 계합되는지(즉, 이것을 검출하는지) 아닌지 여부를 나타낸다. 204에서, 제2 감지 요소로부터의 제2 상태 신호가 수신된다. 제2 상태 신호는 제1 상태 신호와 유사하게, 제2 감지 신호가 와이어의 코일과 계합되는지 아닌지 여부를 나타낸다. 단계들(202 및 204)이 동시에 병행하여 일어날 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 즉, 상태 신호들 둘 다는 동시에 수신될 수 있고 하나의 신호의 수신이 다른 신호의 수신 이전에 일어날 필요는 없다. 206에서, 표시기 신호가 출력되며, 표시기 신호는 제1 및 제2 상태 신호들에 기반한다. 표시기 신호는 도 4와 관련되어 상술한 바와 같이 LED들의 세트에 대한 개별 신호들의 세트를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 방법(200)은 상태 신호들이 연속적으로 수신되고 표시기 신호가 이에 기반하여 연속적으로 출력되도록 연속적으로 루핑(looping)할 수 있다. 일반적으로, 상태 신호들은 변화들이 즉시 식별되도록 연속적으로 수신된다. 그러한 변화들은 업데이트된 표시기 신호에서 즉시 반영된다.
이제 도 6 내지 도 9를 참조하면, 다른 실시예에 따른 통합된 경보 시스템(300)이 도시된다. 시스템(300)은 조작자가 용접 토치(314), 및 용접 토치(314)로 자동적으로 용접 와이어를 공급하는 와이어 공급기(302)를 활용하는 반자동 용접 시스템으로 활용될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 시스템(300)은 판독기(304) 및 송신기(306)를 갖는 와이어 공급기(302)를 포함할 수 있다. 판독기(304)는 용접 와이어가 용접 토치(314)로 공급됨에 따라, 용접 와이어 상에 배치되는 마커를 검출한다. 검출될 때, 송신기(306)는 마커가 검출되었다는 것을 나타내는 신호를 송신한다. 일 양태에서, 마커는 와이어의 임박한 단부를 마킹하도록 스풀의 단부에 접근하는 위치에서 용접 와이어의 스풀 상에 배치된다.
시스템(300)은 조작자에 의해 착용되도록 구성되는 용접 마스크(308)를 포함한다. 마스크(308)는 송신기(306)로부터 신호를 수신하는 수신기(310), 및 와이어의 단부가 접근하고 있다는 시각적 또는 그래픽적 통지를 조작자에게 제공하는 마스크 표시기(312)를 포함한다. 마스크 표시기(312)는 마스크(308)의 내부 상의 LED 또는 마스크 렌즈와 통합되는 헤드업 디스플레이 상에 디스플레이되는 그래픽적 통지일 수 있다. 송신기(306) 및 수신기(308)는 블루투스 프로토콜에 따라 통신할 수 있다. 그러나, 임의의 무선 통신 프로토콜이 활용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
시스템(300)은 토치 표시기(316)를 갖는 용접 토치(314)를 더 포함한다. 토치(314)는 와이어 공급기(302)로부터의 신호를 수신한다. 신호는 용접 마스크(308)와 같이 무선일 수 있다. 그러나, 토치(314) 및 와이어 공급기(302)가 용접 와이어를 공급하도록 물리적으로 결합됨에 따라, 판독기(304)가 마커를 검출할 때, 유선 신호가 와이어 공급기(302)로부터 토치(314)로 전해질 수 있다. 다양한 양태들에 따르면, 마커는 화학, 기계 또는 광학 마커일 수 있다.
도 7을 참조하면, 예시적인, 비제한적인 와이어 공급기(302)가 도시된다. 와이어 공급기(302)는 상술한 판독기(304) 및 송신기(306)를 포함한다. 용접 와이어(322)의 스풀(320)은 와이어 공급기(302) 내에 설치되고 드라이브 롤러들(324)에 의해 토치(314)로 공급될 수 있다. 판독기(304)는 예를 들어, 드라이브 롤러들(324)에 근접하게 설치될 수 있다.
도 8은 예시적인, 비제한적인 용접 마스크(308)를 도시한다. 용접 마스크(308)는 조작자의 안면에 걸쳐 착용되도록 구성된다. 수신기(310) 및 표시기(312)는 마스크(308) 내에 통합될 수 있으며, 표시기(312)는 용접 작동 동안 조작자에게 가시적이도록 위치된다. 도 9는 토치 표시기(316)를 갖는 예시적인, 비제한적인 토치(314)를 도시한다. 토치 표시기(316)는 자외선 광이고 용접 와이어의 단부가 임박하다는 표시를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 5, 그리고 도 6 내지 도 9의 실시예들이 결합될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 송신기는 용접 와이어 공급의 임박한 단부를 조작자에게 경고하는 신호를 용접 마스크 또는 용접 토치로 송신하기 위해 패키지(100)로 포함되는 표시기 시스템에 포함될 수 있다. 게다가, 와이어 공급기에서의 판독기는 와이어의 임박한 단부를 검출하기 위해 분배 지점 근처의 패키지(100)에 포함될 수 있다.
전술한 것에 따르면 일 실시예에서, 상이한 위치들에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 용접 와이어의 코일에 대한 컨테이너 내에 장착 가능한 적어도 2개의 감지 요소를 포함하는 시스템이 제공된다. 시스템은 남아 있는 용접 와이어의 양의 시각 표시를 제공하도록 구성되는 표시기를 더 포함한다. 게다가, 시스템은 적어도 2개의 감지 요소 및 표시기에 작동적 결합되는 회로를 포함한다. 회로는 적어도 2개의 감지 요소의 각각의 상태를 나타내는 입력들에 응하여 표시기에 의해 제공되는 시각 표시를 업데이트하도록 구성된다.
다양한 예들에서, 적어도 2개의 감지 요소는 비접촉 유도성 센서들이다. 게다가, 적어도 2개의 감지 요소는 상이한 높이들에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 컨테이너 내에서 수직으로 이격되도록 구성된다. 적어도 2개의 감지 요소는 용접 와이어의 일부가 각각의 감지 요소에 근접한지 여부를 나타내는 상태 신호를 각각 출력한다. 회로는 적어도 2개의 감지 요소로부터의 각각의 상태 신호에 기반하여 표시기에 의해 제공되는 시각 표시를 업데이트하도록 추가로 구성된다. 시각 표시는 상태들의 세트 중 하나에 상응하며, 각각의 상태는 적어도 2개의 감지 요소의 상태들의 세트에 상응한다. 상태들의 세트는 모든 감지 요소가 용접 와이어의 코일과 계합되는 상태, 적어도 하나의 감지 요소가 용접 와이어의 코일과 계합되는 상태, 및 감지 요소들 중 어떤 것도 용접 와이어의 코일과 계합되지 않는 상태를 포함한다.
추가 예들에서, 표시기는 LED들의 세트를 포함하고 세트의 하나의 LED의 조명은 적어도 2개의 감지 요소에 의한 특정 출력에 상응한다. 적어도 2개의 감지 요소가 계합하는 위치들은 남아 있는 용접 와이어의 상이한 임계량들에 각각 상응한다. 표시기에 의해 제공되는 시각 표시는 특정 임계량이 도달되는지 아닌지 여부를 구체화한다.
다른 양태에 따르면, 방법이 설명된다. 방법은 컨테이너 내에 장착되는 제1 감지 요소로부터 제1 상태 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있으며, 제1 감지 요소는 제1 위치에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성된다. 방법은 컨테이너 내에 장착되는 제2 감지 요소로부터 제2 상태 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 제2 감지 요소는 제2 위치에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성된다. 게다가, 방법은 제1 및 제2 상태 신호들에 기반하여 표시기 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 표시기 신호에 따라 컨테이너의 외부 상에서 가시적인 표시기 상에서 시각 표시를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 제1 및 제2 감지 요소들은 비접촉 유도성 센서들이다. 제1 및 제2 감지 요소들은 제1 위치 및 제2 위치가 용접 와이어의 코일에 대하여 상이한 높이들에 있도록 컨테이너 내에 수직으로 배열된다. 제1 상태 신호 및 제2 상태 신호는 용접 와이어의 일부가 제1 감지 요소 및 제2 감지 요소에 근접한지 아닌지 여부를 각각 나타낸다. 추가 예들에서, 표시기는 적어도 제1 LED, 제2 LED 및 제3 LED를 포함한다. 시각 표시를 디스플레이하는 단계에서, 방법은 제1 상태 신호 및 제2 상태 신호가 둘 다 용접 와이어에의 근접을 보고할 때, 제1 LED를 조명하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제2 상태 신호만이 용접 와이어에의 근접을 보고할 때, 제2 LED를 조명하는 단계를 포함할 수도 있다. 게다가, 방법은 제1 상태 신호도 그리고 제2 상태 신호도 용접 와이어에의 근접을 보고하지 않을 때, 제3 LED를 조명하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 용접 와이어의 코일에 대한 패키지가 설명된다. 패키지는 용접 와이어의 코일을 하우징하는 카턴을 포함한다. 패키지는 카턴의 내부 내에 위치되고 감지 요소와 용접 와이어의 일부 사이의 계합의 상태를 나타내는 감지 신호를 출력하도록 구성되는 감지 요소를 더 포함한다. 게다가, 패키지는 감지 요소로부터 감지 신호를 수신하고 감지 신호에 기반한 표시기 신호를 출력하도록 구성되는 회로를 포함한다. 패키지는 카턴의 외부 상에 위치되고, 회로로부터 표시기 신호를 수신하고 표시기 신호에 기반하여, 패키지에 남아 있는 용접 와이어의 양을 나타내는 시각 표시를 디스플레이하도록 구성되는 표시기를 더 포함한다.
일 예에서, 패키지의 회로는 용접 와이어가 패키지로부터 분배되는 것으로 인한 업데이트된 감지 신호에 응하여 표시기 신호를 업데이트한다. 다른 예에서, 패키지는 감지 요소들의 세트 및 LED들의 세트를 포함한다. LED들의 세트는 감지 요소의 하나 더 많은 수를 포함한다. 따라서, 남아 있는 와이어의 양의 상태는 조명되는 LED의 수에 의해 표시되며, 조명되는 LED의 수는 용접 와이어의 코일과 계합되는 감지 요소의 수 더하기 1에 상응한다. 이와 같이, 시각 표시에 대한 가변이고 주문에 따라 만들 수 있는 범위가 달성된다.
상기 예들은 단지 본 발명의 다양한 양태의 수개의 가능한 실시예를 예시하며, 본 명세서 및 첨부 도면들을 읽고 이해할 시에 동등한 변화들 및/또는 변경들이 당업자에게 일어날 것이다. 상술한 구성 요소들(어셈블리들, 디바이스들, 시스템들, 회로들 등)에 의해 수행되는 특히 다양한 기능에 대해서, 그러한 구성 요소들을 설명하는데 사용되는 (“수단(means)”에 대한 참조를 포함하는) 용어들은 본 발명의 예시된 구현들에서의 기능을 수행하는 개시된 구조체와 구조적으로 동등하지 않더라도, (예를 들어, 기능적으로 동등한) 설명한 구성 요소의 지정된 기능을 수행하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합들과 같은 임의의 구성요소에, 달리 지시되지 않는다면, 상응하는 것으로 의도된다. 게다가, 본 발명의 특정 특징이 수개의 구현 중 하나만에 대하여 개시되었을 수 있지만, 그러한 특징은 임의의 주어지거나 특정의 응용에 대해 원해지고 유리할 수 있는 바에 따라 다른 구현들의 하나 이상의 다른 특징과 결합될 수 있다. 또한, “포함하는(including)”, “포함하다(includes)”, “갖는(having)”, “갖다(has)”, “함께(with)”라는 용어들 또는 이들의 변형예들이 상세한 설명 및/또는 청구항들에 사용되는 한은, 그러한 용어들은 “구비하는(comprising)”이란 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다.
본 기록된 설명은 가장 양호한 모드를 포함하여 본 발명을 개시하고, 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 만들고 사용하고 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 포함하여 본 발명을 당업자가 실행하는 것을 가능하게 하는데 예들을 이용한다. 본 발명의 특허를 받을 수 있는 범위는 청구항들에 의해 한정되고, 당업자에게 생각이 들게되는 다른 예들을 포함할 수 있다. 그러한 다른 예들이 청구항들의 문자 그대로의 표현과 상이하지 않는 구조적 요소들을 갖거나, 그러한 다른 예들이 청구항들의 문자 그대로의 표현과의 대단치 않은 차이들을 갖는 동등한 구조적 요소들을 포함한다면, 그러한 다른 예들은 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
본 발명을 수행하기 위한 가장 양호한 모드를 그 시기에 출원인에게 알려져 있는 가장 양호한 모드를 예시하는 목적으로 설명하였다. 청구항들의 범위 및 장점에 의해 평가되는 바와 같이, 예들은 단지 예시적이고 본 발명을 제한하는 것으로 의미되지 않는다. 본 발명을 바람직하고 대안적인 실시예들을 참조하여 설명하였다. 분명하게는, 본 명세서의 판독 및 이해 시에 변경들 및 변화들이 다른 이들에게 일어날 것이다. 이는 모든 그러한 변경 및 변화가 첨부된 청구항들 또는 이들의 동등물들의 범위 안에 드는 한에 있어서는 모든 그러한 변경 및 변화를 포함하는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 상이한 위치들에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 용접 와이어의 코일에 대한 컨테이너 내에 장착 가능한 적어도 2개의 감지 요소;
    남아 있는 용접 와이어의 양의 시각 표시를 제공하도록 구성되는 표시기; 및
    상기 적어도 2개의 감지 요소 및 상기 표시기에 작동적 결합되는 회로로서, 상기 적어도 2개의 감지 요소의 각각의 상태를 나타내는 입력들에 응하여 상기 표시기에 의해 제공되는 상기 시각 표시를 업데이트하도록 구성되는 회로를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 감지 요소는 비접촉 유도성 센서들인, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 감지 요소는 상이한 높이들에서 상기 용접 와이어의 코일과 계합하도록 상기 컨테이너 내에서 수직으로 이격되도록 구성되는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 감지 요소는 상기 용접 와이어의 일부가 각각의 감지 요소에 근접한지 여부를 나타내는 상태 신호를 각각 출력하는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회로는 상기 적어도 2개의 감지 요소로부터의 각각의 상태 신호에 기반하여 상기 표시기에 의해 제공되는 상기 시각 표시를 업데이트하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시각 표시는 상태들의 세트 중 하나에 상응하며, 각각의 상태는 상기 적어도 2개의 감지 요소의 상태들의 세트에 상응하는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상태들의 세트는 모든 감지 요소가 상기 용접 와이어의 코일과 계합되는 상태, 적어도 하나의 감지 요소가 상기 용접 와이어의 코일과 계합되는 상태, 및 상기 감지 요소들 중 어떤 것도 상기 용접 와이어의 코일과 계합되지 않는 상태를 포함하는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시기는 LED들의 세트를 포함하고 상기 세트의 하나의 LED의 조명은 상기 적어도 2개의 감지 요소에 의한 특정 출력에 상응하는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 감지 요소가 계합하는 상기 위치들은 남아 있는 용접 와이어의 상이한 임계량들에 각각 상응하는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시기에 의해 제공되는 상기 시각 표시는 특정 임계량이 도달되는지 아닌지 여부를 구체화하는, 시스템.
  11. 컨테이너에서의 용접 와이어의 양을 나타내는 방법으로서:
    상기 컨테이너 내에 장착되는 제1 감지 요소로부터 제1 상태 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제1 감지 요소는 제1 위치에서 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성되는 단계;
    상기 컨테이너 내에 장착되는 제2 감지 요소로부터 제2 상태 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제2 감지 요소는 제2 위치에서 상기 용접 와이어의 코일과 계합하도록 구성되는 단계;
    상기 제1 및 제2 상태 신호들에 기반하여 표시기 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 표시기 신호에 따라 상기 컨테이너의 외부 상에서 가시적인 표시기 상에서 시각 표시를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지 요소들은 비접촉 유도성 센서들인, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지 요소들은 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치가 상기 용접 와이어의 코일에 대하여 상이한 높이들로 있도록 상기 컨테이너 내에 수직으로 배열되는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 상태 신호 및 상기 제2 상태 신호는 용접 와이어의 일부가 상기 제1 감지 요소 및 상기 제2 감지 요소에 근접한지 아닌지 여부를 각각 나타내는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 표시기는 적어도 제1 LED, 제2 LED 및 제3 LED를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 시각 표시를 디스플레이하는 단계는 상기 제1 상태 신호 및 상기 제2 상태 신호가 둘 다 상기 용접 와이어에의 근접을 보고할 때, 상기 제1 LED를 조명하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 시각 표시를 디스플레이하는 단계는 상기 제2 상태 신호만이 상기 용접 와이어에의 근접을 보고할 때, 상기 제2 LED를 조명하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 시각 표시를 디스플레이하는 단계는 상기 제1 상태 신호도 그리고 상기 제2 상태 신호도 상기 용접 와이어에의 근접을 보고하지 않을 때, 상기 제3 LED를 조명하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 용접 와이어의 코일에 대한 패키지로서:
    상기 용접 와이어의 코일을 하우징하는 카턴;
    상기 카턴의 내부 내에 위치되고 감지 요소와 용접 와이어의 일부 사이의 계합의 상태를 나타내는 감지 신호를 출력하도록 구성되는 감지 요소;
    상기 감지 요소로부터 상기 감지 신호를 수신하고 상기 감지 신호에 기반한 표시기 신호를 출력하도록 구성되는 회로; 및
    상기 카턴의 외부 상에 위치되고, 상기 회로로부터 상기 표시기 신호를 수신하고 상기 표시기 신호에 기반하여, 상기 패키지에 남아 있는 용접 와이어의 양을 나타내는 시각 표시를 디스플레이하도록 구성되는 표시기를 포함하는, 패키지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 회로는 상기 용접 와이어가 상기 패키지로부터 분배되는 것으로 인한 업데이트된 감지 신호에 응하여 상기 표시기 신호를 업데이트하는, 패키지.
KR1020190110048A 2018-09-20 2019-09-05 통합된 표시기를 갖는 컨테이너 KR20200034599A (ko)

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