特許 6397102 加熱トーチのための交換可能な消耗部品、トーチ、および関連する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6397102

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】加熱トーチのための交換可能な消耗部品、トーチ、および関連する方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 10/00 20060101AFI20180913BHJP

   H05H 1/34 20060101ALI20180913BHJP

   H05H 1/36 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   B23K10/00 501A

   B23K10/00 502Z

   B23K10/00 504

   H05H1/34

   H05H1/36

【請求項の数】53

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2017-180029(P2017-180029)

(22)【出願日】2017年9月20日

(62)【分割の表示】特願2015-504637(P2015-504637)の分割

【原出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-226013(P2017-226013A)

(43)【公開日】2017年12月28日

【審査請求日】2017年9月20日

(31)【優先権主張番号】13/838,919

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/560,059

(32)【優先日】2012年7月27日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/439,259

(32)【優先日】2012年4月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500036037

【氏名又は名称】ハイパーサーム インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】ホッファ、マイケル

(72)【発明者】

【氏名】シプルスキー、イー．マイケル

(72)【発明者】

【氏名】ハンセン、ブレット エイ．

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−２１２５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２５８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２９６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−４８２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８５８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１５４７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−７９２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５２０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−４８１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１０９７３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００４５５９９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ １０／００

Ｈ０５Ｈ １／３４

Ｈ０５Ｈ １／３６

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｂ２３Ｑ １７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切断または溶接動作を実行するように構成された加熱トーチのための交換可能な消耗部品であって、
本体、および
前記本体に結合されるか前記本体内に組み込まれた読取可能データ保存デバイス
を含み、前記読取可能データ保存デバイスは、切断または溶接装置のための動作命令を含み、
前記読取可能データ保存デバイスは、前記消耗部品を加熱トーチに取り付ける際に加熱トーチの内部に配置され、かつ前記読取可能データ保存デバイスは、加熱トーチの内部で読み取り可能であるように構成されている、消耗部品。

【請求項2】

動作命令が切断プログラムを含む、請求項１に記載の消耗部品。

【請求項3】

切断プログラムがトーチシステム設定値を含む、請求項２に記載の消耗部品。

【請求項4】

動作命令がワークピース切断アプリケーションを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の消耗部品。

【請求項5】

動作命令がファームウェアアップデートを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の消耗部品。

【請求項6】

交換可能な消耗部品が加熱トーチの構成部品を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の消耗部品。

【請求項7】

読取可能データ保存デバイスがＲＦＩＤタグを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の消耗部品。

【請求項8】

読取可能データ保存デバイスが更に書き換え可能である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の消耗部品。

【請求項9】

切断または溶接システムの工程を少なくとも部分的に制御する方法であって、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程、
前記消耗部品を切断または溶接システムの用具に、前記読取可能データ保存デバイスが前記用具の内部に配置されるように組み付ける工程、
動作命令を前記用具の制御デバイスに伝達する工程、および
動作命令に従って切断または溶接工程を制御する工程
を含む、方法。

【請求項10】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を用いて切断または溶接システムに動作データを提供する方法であって、
前記消耗部品を、切断または溶接システムの加熱トーチの内部に、前記読取可能データ保存デバイスが加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、
前記読取可能データ保存デバイスが、加熱トーチの内部で読み取り可能であるように、読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムのデータ読取デバイスとの間の通信を確立する工程、および
動作命令を少なくとも部分的に規定する動作データを、読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスに伝送する工程
を含み、動作データは切断または溶接システムの動作に作用するように構成されている、方法。

【請求項11】

読取可能データ保存デバイスは、第１の交換可能な消耗部品の第１の読取可能データ保存デバイスを含み、データ読取デバイスは、切断または溶接システムの少なくとも１つのデータ読取デバイスを含み、
動作データは、第１の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第１のセットを含み、さらに
第２の交換可能な消耗部品の第２の読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムの前記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つとの間の通信を容易にする工程、および
第２の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第２のセットを、前記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つに伝送する工程
を含み、動作データの第２のセットは、切断または溶接システムの動作を調整するように構成されている、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

切断または溶接システムを完全に動作させるために、動作データの第１のセットと動作データの第２のセットとの組合せが要求される、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

交換可能な消耗部品は第１の消耗部品であり、切断または溶接システムは、第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定するように更に構成される、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定することは、第２の消耗部品を通るガス流を測定することを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

ガス流の測定は、
切断または溶接システム内に配置された第２の消耗部品に関連付けられた流れ制限要素にガス流を通す工程、
流れ制限要素に対して上流の位置でガス流の第１の圧力を決定する工程、
流れ制限要素から下流の位置でガス流の第２の圧力を決定する工程、
流れ制限要素を通過するガス流の流量を決定する工程、および
第１の圧力、第２の圧力、および前記流量を使用して、第２の消耗部品を特定する工程を含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

動作データが切断または溶接システムのためのファームウェアアップデートを含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

切断または溶接システムによって使用されているファームウェアバージョンを決定する工程、および、その使用されているファームウェアバージョンを、ファームウェアアップデートのファームウェアバージョンと比較する工程を更に含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記作用が制御ソフトウェアを完全に置換することを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項19】

熱加工機械に取り付けられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品に情報を保存する方法であって、
熱加工機械のデータ書込デバイスとの通信のために、交換可能な消耗部品の書換可能データ保存デバイスを構成する工程であって、前記消耗部品が動作構成にあり、かつ前記書換可能データ保存デバイスが熱加工機械の内部にある状態で構成する工程、および
データ書込デバイスによって書換可能データ保存デバイスに情報を書き込む工程
を含む、方法。

【請求項20】

前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用と関連付けられている、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用の持続時間に関する情報を含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記情報が、トーチ、交換可能な消耗部品、または熱加工機械の不具合またはエラーに関する情報を含む、請求項２０または２１に記載の方法。

【請求項23】

前記情報が、動作中に繰り返し書き換え可能である、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記情報が、熱加工機械の使用頻度に関する情報を含む、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項25】

前記情報は、前記交換可能な消耗部品が何回の切断サイクルに用いられたかに関する情報を含む、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用中の熱加工機械の動作パラメータに関する情報を含む、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項27】

前記動作構成が、使用中の熱加工機械を含む、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項28】

第１の熱加工システムおよび第２の熱加工システムを構成する方法であって、
第１の加熱トーチで使用するための第１の請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品、および第２の加熱トーチで使用するための第２の請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程であって、（１）第１の消耗部品および第２の消耗部品はほぼ同一の物理的特性を有し、（２）第１の消耗部品は、第１のデータが符号化された第１の読取可能データ保存デバイスに関連付けられ、（３）第２の消耗部品は、第２のデータが符号化された第２の読取可能データ保存デバイスに関連付けられている、工程、
第１の熱加工システムの第１の加熱トーチに、第１の消耗部品を、第１の読取可能データ保存デバイスが第１の加熱トーチの内部に配置されるように取り付け、第２の熱加工システムの第２の加熱トーチに、第２の消耗部品を、第２の読取可能データ保存デバイスが第２の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、
第１の読取可能データ保存デバイスに保存された第１のデータを第１の熱加工システムによって、第１の加熱トーチの内側から検知する工程、
第２の読取可能データ保存デバイスに保存された第２のデータを第２の熱加工システムによって、第２の加熱トーチの内側から検知する工程、
検知された第１のデータに基づいて第１の加熱トーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータを、第１の熱加工システムにより、第１の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程、および
検知された第２のデータに基づいて第２の加熱トーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータを、第２の熱加工システムにより、第１の値とは異なる第２の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程
を含む、方法。

【請求項29】

第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品の検出可能な物理的特性とは無関係である、請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品の種類を特定する、請求項２８に記載の方法。

【請求項31】

前記対応する消耗部品の種類は、ノズル、シールド、電極、内側保持キャップ、外側保持キャップ、渦状リングまたは溶接チップを含む、請求項３０に記載の方法。

【請求項32】

第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品に特有のシリアル番号を特定する、請求項２８に記載の方法。

【請求項33】

前記パラメータは、ワークピースからのトーチの高さ、プラズマガスの流量、シールドガスの流量、プラズマガスまたは電流のタイミング、あるいはワークピースを切断するための処理プログラムを含む、請求項２８〜３２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項34】

第１の加熱トーチおよび第２の加熱トーチによる加工のために、第１のワークピースおよび第２のワークピースをそれぞれ提供する工程を更に含み、第１のワークピースと第２のワークピースとは少なくともほぼ同一である、請求項２８〜３３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項35】

第１の読取可能データ保存デバイスに保存された第１のデータを検知する工程は、第１の熱加工システムの信号検出器を用いて第１のデータを検知する工程を更に含む、請求項２８〜３４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項36】

信号検出器がＲＦＩＤ読取機である、請求項３５に記載の方法。

【請求項37】

信号検出器が第１の加熱トーチの外部に配置される、請求項３５または３６に記載の方法。

【請求項38】

第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の熱加工システムに、空気圧信号、無線信号、光信号、磁気信号または液圧信号として伝送される、請求項２８〜３７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項39】

第１および第２の熱加工システムが同一の熱加工システムである、請求項２８〜３８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項40】

前記パラメータは、第１または第２の加熱トーチの少なくとも一方を操作するために、第１または第２の熱加工システムの少なくとも一方によって構成可能なパラメータのセットに包含される、請求項２８〜３９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項41】

第１および第２の熱加工システムによって、第１および第２の加熱トーチをそれぞれ操作するためのパラメータのセットの各々に値を割り当てる工程を更に含む、請求項４０に記載の方法。

【請求項42】

第１の加熱トーチおよび第２の加熱トーチを組み立てる方法であって、
第１の交換可能な消耗部品に、第１の交換可能な消耗部品の本体の表面または内部に配置される第１の読取可能データ保存デバイスを提供する工程、
第２の交換可能な消耗部品に、第２の交換可能な消耗部品の本体の表面または内部に配置される第２の読取可能データ保存デバイスを提供する工程、
第１の交換可能な消耗部品に関連付けられた第１のデータを、第１の読取可能データ保存デバイスに符号化する工程であって、第１のデータは第１の加熱トーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータの第１の値と関連する、工程、
第２の交換可能な消耗部品に関連付けられた第２のデータを、第２の読取可能データ保存デバイスに符号化する工程であって、第２のデータは第２の加熱トーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータの第２の値と関連し、第２の値は第１の値とは異なる、工程、
第１の交換可能な消耗部品を、第１の加熱トーチに、第１の読取可能データ保存デバイスが第１の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、および
第２の交換可能な消耗部品を、第２の加熱トーチに、第２の読取可能データ保存デバイスが第２の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程を含む、方法。

【請求項43】

第１の熱加工システムおよび第２の熱加工システムが同一の熱加工システムである、請求項４２に記載の方法。

【請求項44】

前記パラメータは、ワークピースからのトーチの高さ、プラズマガスの流量、シールドガスの流量、プラズマガスまたは電流のタイミング、あるいはワークピースを切断するための工程を含む、請求項４２または４３に記載の方法。

【請求項45】

第１または第２の読取可能データ保存デバイスは、加熱トーチの動作中の熱への曝露を最小限にするため、対応する第１または第２の交換可能な消耗部品の本体の表面に配置される、請求項４２〜４４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項46】

前記表面は、冷却機構に隣接しているか、プラズマアークから離れているか、または対応する第１または第２の交換可能な消耗部品のＯ−リング状チャネル内に配置されるか、あるいはこれらの組合せである、請求項４５に記載の方法。

【請求項47】

第１または第２のデータは、無線信号、空気圧信号、磁気信号、光信号、または液圧信号として伝送される、請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項48】

熱加工システムを構成する方法であって、
加熱トーチに使用するための請求項１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程であって、前記消耗部品は加熱トーチへの取り付けを容易にする１つまたは複数の物理的特性を有する、工程、
消耗部品に関連付けられた読取可能データ保存デバイスが加熱トーチの内部に配置されるように、加熱トーチに消耗部品を取り付ける工程、
加熱トーチを熱加工システムに結合する工程、
読取可能データ保存デバイスに符号化され、消耗部品に関連付けられたデータを、熱加工システムによって加熱トーチの内部で検知する工程、および
検知されたデータが基準を満たすか否かに基づき、加熱トーチを操作するための熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを熱加工システムによって構成する工程
を含む、方法。

【請求項49】

熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを構成する工程は、データが基準を満たさない場合、熱加工システムが加熱トーチを操作するのを阻止する工程を含む、請求項４８に記載の方法。

【請求項50】

前記データが、許可されたメーカーと一致しない消耗部品のメーカーを特定する、請求項４９に記載の方法。

【請求項51】

前記データが、消耗部品に結合された読取可能データ保存デバイスに符号化されている、請求項４８〜５０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項52】

検知が熱加工システムのＲＦＩＤ読取機によって実施される、請求項４８〜５１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項53】

熱加工システムによって検知されたデータが存在しない場合、熱加工システムの１つまたは複数のパラメータの構成を阻止する工程を更に含む、請求項４８〜５２のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は概して熱加工システムに関し、より具体的には熱加工システムに情報を伝送するためのシステム、方法、および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマアークトーチ等の加熱トーチは、材料の加熱、切断、削り取りおよびマーキングに広く使われている。プラズマアークトーチは一般に、電極、トーチ本体内に設けられた中央出口オリフィスを有するノズル、電気接続部、冷却通路、およびアーク制御流体（例えばプラズマガス）用通路を含む。任意選択により、プラズマチャンバー内で電極とノズルとの間に形成される流体のフローパターンを制御するために、渦状リングが使用される。いくつかのトーチでは、ノズルおよび／または渦状リングをプラズマアークトーチ内に維持するために保持キャップが使用され得る。動作中、トーチはプラズマアークを生成する。プラズマアークは、溶融金属の除去を促進するのに十分な運動量を有する高温の電離ガスの狭窄噴流である。

【0003】

典型的には、プラズマアークトーチは多数の消耗品を含む。各消耗品は、切断される材料の種類や所望の切断形状といった特定の加工上の制約を考慮して、最適な性能（例えば、最適電流レベル、最大耐用年数など）を実現するように選択することができる。トーチに不適当な消耗品を取り付けると、切断性能の悪化や切断速度の低下をもたらす場合がある。さらに、不適当な消耗品は消耗品の耐用期間を短縮させて早期の消耗品故障を引き起こし得る。トーチに適当な消耗品を取り付けた時でさえ、操作者が、選択された消耗品セットに相応するトーチの動作パラメータを手動で構成し最適化することは困難な場合がある。その上、トーチシステムにアフターマーケットの消耗品が用いられた場合、トーチ構成部品のメーカーが性能を保証することも困難となり得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、プラズマアークトーチに取り付けられた消耗品を検出する（例えば、プラズマアークトーチに取り付けられた適合しない消耗品を検出する）ためのシステムおよび方法が必要である。また、トーチの動作パラメータを自動的に調整して、切断性能を向上させ消耗品の耐用期間を長期化させるためのシステムおよび方法が必要である。特に、トーチシステムの様々な構成部品の間で効率的に情報を伝え、動作の制御および最適化を容易にするためのシステムおよび方法が必要である。

【0005】

プラズマアークトーチに取り付けられた消耗品を特定するために消耗品の表面に配置された信号デバイス（例えばデータ保存デバイス）に加えて、後述するような消耗品の内部または表面に配置される信号デバイスもまた、トーチ内に配置された受信器（例えばデータ読取デバイス（例えばＲＦＩＤ読取デバイス））と通信することによって情報（例えば、トーチシステム動作（データ／パラメータの操作）に関する情報）をトーチシステムに伝送するために使用することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

いくつかの態様において、切断または溶接動作を実行するための交換可能な消耗部品は、本体；およびその本体に結合されるかその本体内に組み込まれた読取可能データ保存デバイスを含み得る。データ保存デバイスは、切断または溶接装置のための動作命令を含む。

【0007】

いくつかの態様において、熱加工システムの制御装置に結合された切断または溶接工程のためのトーチは、交換可能な消耗部品；交換可能な消耗部品の内部または表面に配置された読取可能データ保存デバイス；データ保存デバイスを読み取るための、トーチの内部または表面にあるデータ読取デバイス；および、データ読取デバイスと制御装置との間の通信を可能にするデータ伝送機構を含み得る。データ保存デバイスは、熱加工システムの動作のためのデータを含む。

【0008】

いくつかの態様において、制御装置に結合された切断または溶接工程のためのトーチは、トーチの内部のレセプタクルであって、前記トーチは交換用の消耗部品を受容するように構成された、レセプタクル；トーチの内部または表面にあるデータ読取デバイス；およびトーチと制御装置との間の通信機能を提供するデータ伝送機構を含み得る。

【0009】

いくつかの態様において、切断または溶接システムの工程を少なくとも部分的に制御する方法は、（例えば切断プログラムを含む）動作パラメータを含むデータタグを有する消耗品を提供する工程；その消耗品を切断または溶接システムの用具に組み付ける工程；動作パラメータを用具の制御デバイスに伝達する工程；および、動作パラメータに従って切断または溶接工程を制御する工程を含み得る。

【0010】

実施形態は下記特徴のうちの１つ以上を含むことができる。
いくつかの実施形態において、動作命令は切断プログラムを含む。例えば、切断プログラムは電流またはガスのランピングプロファイル（ｒａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｆｉｌｅ）、トーチシステム設定値、ワークピース切断アプリケーションを含み得る。

【0011】

いくつかの実施形態において、動作命令はファームウェアアップデートを含む。
いくつかの実施形態において、交換可能な消耗部品は加熱トーチの構成部品を含む。例えば、消耗部品はノズル、シールド、または電極を含むことができる。

【0012】

いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイスはＲＦＩＤタグを含む。いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイスは書き換え可能でもある。いくつかの場合、データ伝送機構は無線接続を含む。いくつかの場合、読取可能データ保存デバイスは書き換え可能である。

【0013】

いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイスは、稼働中および／またはトーチの内部に配置されている間、書き込み可能である。
いくつかの実施形態において、データは切断プログラムを含む。いくつかの実施形態において、データは熱加工システムの性能特性の変更を行うように構成される。例えば、性能特性の変更は、データを伝送しないほぼ同様の交換可能な消耗部品を使用して得られるであろう元の切断性能に対して、向上した切断品質性能を含み得る。データはまた、熱加工システムのためのファームウェアアップデートを含み得る。

【0014】

いくつかの実施形態において、データ読取デバイスはＲＦＩＤ読取デバイスを含み得る。いくつかの場合、データ読取デバイスは、トーチ内に配置された消耗部品の内部または表面にあるデータ保存デバイスと通信するように構成される。いくつかの場合、データ読取デバイスは、データ保存デバイスにデータを書き込むように構成されたデータ書込デバイスでもある。

【0015】

いくつかの態様において、読取可能データ保存デバイスを含む交換可能な消耗部品を用いて切断または溶接システムに動作データを提供する方法は、読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムのデータ読取デバイスとの間の通信を容易にする工程；および、動作パラメータを少なくとも部分的に規定する動作データを、読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスに伝送する工程を含み得る。動作データは、切断または溶接システムの動作に作用するように構成されている。

【0016】

いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイスは、第１の交換可能な消耗部品の第１の読取可能データ保存デバイスを含み、データ読取デバイスは、切断または溶接システムの少なくとも１つのデータ読取デバイスを含み、動作データは、第１の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第１のセットを含み、さらに：第２の交換可能な消耗部品の第２の読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムの上記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つとの間の通信を容易にする工程；および、第２の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第２のセットを、上記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つに伝送する工程を含み、動作データの第２のセットは、切断または溶接システムの動作を調整するように構成されている。いくつかの場合、第１の交換可能な消耗部品は電極部品を含み、第２の交換可能な消耗部品はノズル部品を含む。いくつかの場合、切断または溶接システムを完全に動作させるために、動作データの第１のセットと動作データの第２のセットとの組合せが要求される。

【0017】

いくつかの実施形態において、交換可能な消耗部品は第１の消耗部品であり、切断または溶接システムは、第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定するように更に構成される。例えば、第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定することは、第２の消耗部品を通るガス流を測定することを含んでもよい。いくつかの場合、ガス流の測定は：切断または溶接システム内に配置された第２の消耗部品に関連付けられた流れ制限要素にガス流を通す工程；流れ制限要素に対して上流の位置でガス流の第１の圧力を決定する工程；流れ制限要素から下流の位置でガス流の第２の圧力を決定する工程；流れ制限要素を通過するガス流の流量を決定する工程；および、第１の圧力、第２の圧力、および上記流量を使用して、第２の消耗部品を特定する工程を含み得る。例えば、いくつかの場合、第１の圧力を決定する工程は、ガス流を既知の圧力に設定することを含んでもよく、また、流量を決定する工程は流量を測定することを含んでもよい。

【0018】

いくつかの実施形態において、動作データは切断または溶接システムのためのファームウェアアップデートを含む。いくつかの場合、上記方法はまた、切断または溶接システムによって使用されているファームウェアバージョンを決定する工程；および、その使用されているファームウェアバージョンを、ファームウェアアップデートのファームウェアバージョンと比較する工程を含む。いくつかの場合、ファームウェアアップデートは、そのファームウェアアップデートが切断または溶接システムに伝送されるべきか否かを決定するために使用される日付コードを含み得る。いくつかの場合、作用は制御ソフトウェアを完全に置換することを含む。

【0019】

いくつかの態様において、熱加工機械に使用される交換可能な消耗部品に、その交換可能な消耗部品が動作構成にある状態で情報を保存する方法は、熱加工機械のデータ書込デバイスとの通信のために、交換可能な消耗部品の書換可能データ保存デバイスを構成する工程；および、データ書込デバイスによって書換可能データ保存デバイスに情報を書き込む工程を含み得る。

【0020】

いくつかの実施形態において、情報は交換可能な消耗部品の過去の使用（例えば切断または溶接動作）と関連付けられてもよい。例えば、情報は交換可能な消耗部品の過去の使用の持続時間に関する情報を含むことができる。情報は、トーチ、交換可能な消耗部品、または熱加工機械の不具合やエラーに関する情報を含んでもよい。情報は、消耗品が熱加工機械に動作可能に取り付けられた状態で書き換えられてもよい。情報は動作中に繰り返し書き換えられてもよい。情報は、熱加工機械の使用頻度に関する情報を含んでいてもよい。情報は、交換可能な消耗部品が何回の切断サイクルに用いられたかに関する情報を含んでいてもよい。情報は、交換可能な消耗部品の過去の使用中の熱加工機械の動作パラメータに関する情報を含んでいてもよい。

【0021】

いくつかの実施形態において、動作構成は使用中の熱加工機械を含み得る。
動作命令／プログラムは、（例えば、切断プログラム、電流またはガスランピングプロファイル、ファームウェアアップデート、システムの設定値、切断サイクルまたは耐用期間データ、ガス流量、ガスの種類、穿孔遅延時間（ｐｉｅｒｃｅ ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅ）、タイミングパラメータ、セットポイント、エラー状態、閾値、複数のパラメータの組合せ）を含んでもよい。

【0022】

いくつかの実施形態において、読取可能保存デバイスからデータ読取デバイスへ情報（例えば、動作データ、命令、またはプログラム）を伝送する結果、熱加工機械の操作者は、動作データが伝送されない場合には必要となる沢山の動作パラメータを手入力する必要がなくなる。

【0023】

交換可能な消耗品は、加熱トーチの構成部品（例えば、ノズル、シールド、または電極）を含んでもよい。データ読取デバイスはＲＦＩＤ読取デバイスであってもよい。動作データはワークピース切断アプリケーション（例えばキラーアプリケーション）を含んでもよい。

【0024】

動作データは、熱加工機械の性能特性の変更を行うように構成されてもよい。性能特性の変更は、動作データを伝送しないほぼ同様の交換可能な消耗部品を使用して得られるであろう元の切断性能に対して、より高速の切断性能を含み得る。

【0025】

信号デバイス（例えばタグ）は、書き換え可能（稼働中およびトーチ内にある間、書き込み可能）であってもよい。
一態様において、第１の熱加工システムおよび第２の熱加工システムを構成する方法が提供される。この方法は、第１の加熱トーチで使用するための第１の消耗品、および第２の加熱トーチで使用するための第２の消耗品を提供する工程を含む。第１の消耗品および第２の消耗品はほぼ同一の物理的特性を有する。第１の消耗品は、第１のデータが符号化された第１の信号デバイスに関連付けられ、第２の消耗品は、第２のデータが符号化された第２の信号デバイスに関連付けられる。上記方法は、第１の熱加工システムにおいて第１のトーチに第１の消耗品を取り付け、第２の熱加工システムにおいて第２のトーチに第２の消耗品を取り付ける工程を含む。上記方法はまた、第１の信号デバイスに保存された第１のデータを第１の熱加工システムによって検知し、第２の信号デバイスに保存された第２のデータを第２の熱加工システムによって検知する工程を含む。上記方法は、検知された第１のデータに基づいて第１のトーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータを、第１の熱加工システムにより、第１の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程を更に含む。さらに、上記方法は、検知された第２のデータに基づいて第２のトーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータを、第２の熱加工システムにより、第２の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程を含む。第２の値は第１の値とは異なっていてもよい。

【0026】

別の態様において、第１の加熱トーチおよび第２の加熱トーチを組み立てる方法が提供される。この方法は、第１の消耗品に、第１の消耗品の本体の表面または内部に配置される第１の信号デバイスを提供し、第２の消耗品に、第２の消耗品の本体の表面または内部に配置される第２の信号デバイスを提供する工程を含む。上記方法は、第１の消耗品に関連付けられた第１のデータを、第１の信号デバイスに符号化する工程を含む。第１のデータは第１のトーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータの第１の値と関連する。上記方法は、第２の消耗品に関連付けられた第２のデータを、第２の信号デバイスに符号化する工程を更に含む。第２のデータは第２のトーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータの第２の値と関連する。第２の値は第１の値とは異なっていてもよい。

【0027】

他の例において、上記の態様はいずれも下記特徴のうちの１つ以上を含むことができる。いくつかの実施形態において、第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗品の検出可能な物理的特性とは無関係のものである。第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗品の種類を特定してもよい。対応する消耗品の種類には、ノズル、シールド、電極、内側保持キャップ、外側保持キャップ、渦状リングまたは溶接チップが含まれ得る。さらに、第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗品に特有のシリアル番号を特定してもよい。第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の熱加工システムに、空気圧信号、無線信号、光信号、磁気信号または液圧信号として伝送されてもよい。

【0028】

いくつかの実施形態において、第１の信号デバイスまたは第２の信号デバイスの少なくとも一方は無線自動識別（ＲＦＩＤ）タグを含む。第１の信号デバイスまたは第２の信号デバイスの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗品の本体の表面または内部に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、第１または第２の信号デバイスは、トーチの動作中の熱への曝露を最小限にするため、対応する第１または第２の消耗品の本体の表面に配置される。この表面は、冷却機構に隣接させるか、プラズマアークから離すか、または対応する第１または第２の消耗品のＯ−リング状チャネル内に配置させるか、あるいはこれらの組合せとすることができる。

【0029】

いくつかの実施形態において、上記パラメータには、ワークピースからのトーチの高さ、プラズマガスの流量、シールドガスの流量、プラズマガスまたは電流のタイミング、あるいはワークピースを切断するための処理プログラムが含まれ得る。いくつかの実施形態において、上記パラメータは、第１または第２のトーチの少なくとも一方を操作するために、第１または第２の熱加工システムの少なくとも一方によって構成可能なパラメータのセットに包含される。この場合、第１および第２の熱加工システムは、第１および第２のトーチをそれぞれ操作するためのパラメータのセットの各々に値を割り当てることができる。

【0030】

いくつかの実施形態において、上記方法は、第１のトーチおよび第２のトーチによる加工のために、第１のワークピースおよび第２のワークピースをそれぞれ提供する工程を更に含む。第１および第２のワークピースは少なくともほぼ同一である。

【0031】

いくつかの実施形態において、第１の信号デバイスに保存された第１のデータを検知する工程は、第１の熱加工システムの信号検出器を用いて第１のデータを検知する工程を更に含む。信号検出器はＲＦＩＤ読取機とすることができる。信号検出器は第１のトーチの外部に配置されてもよい。

【0032】

いくつかの実施形態において、第１および第２の熱加工システムは同一の熱加工システムである。
別の態様において、熱加工システムを構成する方法が提供される。この方法は、加熱トーチに使用するための消耗品を提供する工程を含む。この消耗品は、トーチへの取り付けを容易にする１つまたは複数の物理的特性を有する。上記方法は、トーチに消耗品を取り付ける工程、トーチを熱加工システムに結合する工程、および消耗品に関連付けられたデータを熱加工システムによって検知する工程を含む。上記方法は、検知されたデータが基準を満たすか否かに基づき、トーチを操作するための熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを熱加工システムによって構成する工程を更に含む。

【0033】

いくつかの実施形態において、熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを構成する工程は、データが基準を満たさない場合、熱加工システムがトーチを操作するのを阻止する工程を含む。データは、許可されたメーカーと一致しない消耗品のメーカーを特定してもよい。

【0034】

いくつかの実施形態において、データは消耗品に結合された信号デバイスに符号化される。検知は熱加工システムのＲＦＩＤ読取機によって実施されてもよい。
いくつかの実施形態において、上記方法は、熱加工システムによって検知されたデータが存在しない場合、熱加工システムの１つまたは複数のパラメータの構成を阻止する工程を更に含む。

【0035】

いくつかの態様において、いくつかの実施形態は下記の利点のうちの１つ以上を有し得る。データ保存デバイス（例えば読取可能または書換可能データ保存デバイス）を有する熱加工システム消耗部品（例えば、プラズマトーチノズル、シールド、保持キャップ、または他の消耗品）の使用を含む、本明細書に記載のシステムおよび方法の使用により、設定、使用、および／またはトラブルシューティングがより容易な熱加工システム（例えば切断または溶接システム）が得られる。例えば、本明細書に記載のように、消耗部品の内部または表面に配置されたデータ保存デバイスが、その消耗部品を使用する熱加工システムに情報（例えば動作パラメータ）を提供するために用いられる。いくつかの場合、システムの装置（例えばトーチ）に消耗部品を組み付けた時に、その情報は少なくとも半自動的に（例えば自動的に）熱加工システムに伝送され得る。情報がシステムに伝送される結果、機械を操作するのに必要な動作パラメータまたは命令の一部または全部が、その熱加工システムを使用する操作者によってシステムに入力（例えばプログラミング）される必要がなくなる。操作者からの必要な入力が少なくなることにより、操作がより簡単で、かつ低コストの処理システムがもたらされる。

【0036】

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法の使用は、消耗品が加工システムの装置（例えばトーチ）に取り付けられた時にデータ保存デバイスから加工システムにソフトウェアを伝送することによる、熱加工システムの半自動的な（または自動的な）見直しおよびシステムソフトウェア（例えばファームウェア）のアップデートを可能にする。本明細書に記載のシステムおよび方法によらなければ、熱加工システムを試験し、ソフトウェアをアップデートするために必要とされるであろうメンテナンス（例えば操作者が始動するメンテナンス）およびダウンタイムは、本明細書に記載のシステムおよび方法による半自動的なソフトウェアアップデート性能の結果、概して減少する。

【0037】

さらに、本明細書に記載のシステムおよび方法を使用して熱加工システム設定情報または動作パラメータを伝送することは、特定の消耗部品に使用される切断または溶接特性のカスタマイズを可能にする。例えば、後述するように、構造的に類似した２つの異なる消耗部品のそれぞれにデータ保存デバイスを設けてもよく、ここで、一方のデータ保存デバイスは高速の粗切断工程に適した動作パラメータを含み、他方のデータ保存デバイスはより質の高い切断を行う低速の切断工程に適した動作パラメータを含む。すなわち、種々の切断性能特性のうちの任意のものに対して消耗品を好ましい状態にする情報（例えば動作パラメータ）を消耗部品に「プリロード（ｐｒｅ−ｌｏａｄ）」してもよい。データ保存デバイスを、個々の消耗品の特定の使用のために調整する結果、消費者（例えば機械の操作者）は単に、実施される切断または溶接の所望の種類に従って消耗品を選択し、その消耗品を加工システムに（例えばトーチに）取り付けるだけでよくなる。したがって、加工システムは操作者によって完全に設定されプログラミングされる必要はなく、消耗品をトーチに取り付けた時（例えば、情報がデータ保存デバイスからトーチに伝送された時）に加工システムは自動的に設定される。

【0038】

上述した本発明の利点および更なる利点は、以下の説明を添付の図面と共に参照することにより、より良く理解されよう。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、むしろ発明の原理を説明することに主眼を置いている。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】例示的なプラズマアークトーチの断面図である。

【図2】例示的な通信ネットワークの概略図である。

【図3】プラズマアークトーチの様々な消耗品の変更された形状を示す、例示的なプラズマアークトーチの断面図である。

【図4】図２の通信ネットワークを用いて加熱トーチの動作を制御する、例示的な熱加工システムの概略図である。

【図5】図２の通信ネットワークを用いて加熱トーチの動作を制御する、別の例示的な熱加工システムの図である。

【図6】図６Ａおよび６Ｂは、図２の通信ネットワークの例示的な動作を示すフローチャートである。

【図7】例示的なトーチシステムのトーチ内に取り付けられた消耗部品を特定するための流れ検出装置を含む、例示的なトーチガス送達システムの概略図である。

【図8】トーチ内に取り付けられた消耗部品を特定するために使用可能な、プラズマアークトーチ内の形状特徴を示す例示的なプラズマアークトーチの断面図である。

【図9】熱加工システムによって使用される消耗部品の内部または表面に配置されたデータ保存デバイスを用いて、熱加工システムの工程を少なくとも部分的に制御するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【図10】熱加工システムによって使用される消耗部品の内部または表面に配置されたデータ保存デバイスを用いて、熱加工システムに情報を提供するための別の例示的な方法を示すフローチャートである。

【図11】熱加工システムからの情報を、熱加工システムによって使用される消耗部品の内部または表面に配置されたデータ保存デバイスに保存するための例示的な方法を示すフローチャートである。

【図12】様々なトーチ構成部品に取り付けられた様々な信号デバイスを示す例示的な加熱トーチの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

いくつかの態様において、トーチ内に配置された消耗部品の内部または表面に配置された信号デバイス（例えば、データ保存デバイスまたはデータタグ）と通信する受信器（例えば、データ読取デバイスおよび／またはデータ書込デバイス）を有する熱加工システムは、システムの制御装置（例えばプロセッサ）とトーチ内に取り付けられた消耗品との間で情報（例えば、動作命令またはトーチ使用に関する情報）を伝送するために使用され得る。

【0041】

図１は、熱加工システム（例えば切断または溶接システム）の例示的なプラズマアークトーチ１００の断面図である。トーチ１００は典型的にはトーチ本体１０２およびトーチ先端部１０４を含む。トーチ先端部１０４は、交換用の消耗品を受容するように構成されたレセプタクル（例えば消耗品レセプタクル）内に配置された１つまたは複数の消耗品（例えば、交換可能な消耗部品（例えば、電極１０５、ノズル１１０、保持キャップ１１５、渦状リング１２０、およびシールド１２５））を含む。種々の消耗品の各々が、本明細書に記載されているように、トーチ１００の動作中に流体（例えばガスまたは液体）を方向付けることのできる種々の機構を画定する本体を含む。トーチ本体１０２は概して円筒形状であり、電極１０５およびノズル１１０を支持する。ノズル１１０は電極１０５とは離間しており、トーチ本体１０２内に設けられた中央出口オリフィスを有する。渦状リング１２０はトーチ本体１０２に取り付けられ、放射状に均等配置または角度付けされた一連のガス分配孔１２７を有する。ガス分配孔１２７はプラズマガス流に接線方向速度成分を与え、プラズマガス流の旋回をもたらす。同じく出口オリフィスを有するシールド１２５は、保持キャップ１１５に結合（例えばねじ込み）される。示されている保持キャップ１１５は、ノズル１１０にしっかりと結合（例えばねじ込み）された内側保持キャップである。いくつかの実施形態において、外側保持キャップ（図示略）がシールド１２５に固定されている。トーチ１００は更に電気接続部、冷却通路、およびアーク制御流体（例えばプラズマガス）用通路、および電源を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、消耗品は点火された溶接ガスを通すためのノズルである溶接チップを含む。

【0042】

動作中、プラズマガスはガス入口管（図示略）および渦状リング１２０内のガス分配孔１２７を通って流れる。そこから、プラズマガスはプラズマチャンバー１２８に流入し、ノズル１１０の出口オリフィスおよびシールド１２５を通ってトーチ１００から流出する。最初にパイロットアークが電極１０５とノズル１１０との間で生成される。パイロットアークは、ノズル出口オリフィスおよびシールド出口オリフィスを通過するガスを電離する。このアークは続いてノズル１１０からワークピース（図示略）に移動し、ワークピースを熱加工（例えば、切断または溶接）する。トーチ１００における構成部品の配置、ガスや冷却流体の流れる方向、および電気接続部を含む説明された詳細は、様々な形態を取り得ることに留意されたい。

【0043】

動作工程が異なれば、要求されるシールドおよび／またはプラズマガス流量もしばしば異なり、このため、要求される消耗品のセットも異なる。その結果、現場では種々の消耗品が使用されている。適当な消耗品を使用し、それらを適切に適合させることは、最適な切断性能を実現するために不可欠である。消耗品の不適合（例えば、１０５アンペアで動作しているトーチに、６５アンペアで動作するように作られた消耗品を使用する等）は、消耗品の耐用期間の短縮および／またはプラズマアークトーチの性能の低下を引き起こし得る。

【0044】

図２は、本発明の例示的な通信ネットワーク２００を示す。通信ネットワーク２００は、図１のプラズマアークトーチ１００のような加熱トーチの消耗品にそれぞれ割り当てられた１つまたは複数の信号デバイス（例えば読取可能データ保存デバイス）２０２を含む。いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイス２０２は本体の表面に配置（例えば結合）されるか、または本体の内部に配置され（例えば内部に組み込まれ）る。例示的な消耗品は、電極１０５、ノズル１１０、保持キャップ１１５、渦状リング１２０、およびシールド１２５を含む。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、消耗品に関する情報を１つまたは複数の信号の形態で伝送するように構成された電気的に書き込み可能なデバイスである。例えば、信号デバイス２０２は、消耗部品に割り当てられた情報を保存するための無線自動識別（ＲＦＩＤ）タグまたはカード、バーコードラベルまたはタグ、集積回路（ＩＣ）プレート等であってもよい。いくつかの実施形態において、読取可能データ保存デバイス２０２は書き換え可能である。すなわち、書換可能データ保存デバイス２０２は典型的には、データの初期書き込みの後に新しいデータを追加可能である（例えば、データ保存デバイスに存在する他のデータの消去または上書きを伴っても伴わなくてもよい）。特に、書換可能データ保存デバイス２０２は典型的には、トーチ１００内に配置されている間に書き込まれた新しいデータを有することができる。いくつかの実施形態において、読取可能保存デバイス２０２はトーチの外側においても（例えば、トーチまたは消耗品の稼働中に）またはトーチ内に配置されている間も（例えばトーチの使用中に）書き換え可能である。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、消耗品の物理的特性を検出し、検出した情報を１つまたは複数の信号の形態で伝送するための検出器（例えばセンサ）である。

【0045】

通信ネットワーク２００はまた、（ｉ）信号デバイス２０２によって伝送された信号を受け取る（例えば、データ保存デバイス２０２を読み取る）ため、（ｉｉ）その信号によって伝えられるデータを抽出するため、および（ｉｉｉ）抽出したデータを、分析およびさらなる処理のためにプロセッサ２０６に提供するための、少なくとも１つの受信器（例えば、トーチの内部または表面に配置されたデータ読取デバイス）２０４を含む。いくつかの実施形態において、データ読取デバイス２０４は、トーチ内に配置された書換可能保存デバイスにデータを書き込むように構成されたデータ書込デバイスでもある。プロセッサ（例えば制御装置）２０６は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）工作機械、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等とすることができる。いくつかの実施形態において、トーチ１００はまた、データ読取デバイス２０４と制御装置２０６との間の通信を可能にするデータ伝送機構を含む。例えば、データ伝送機構は、信号デバイス２０２から受信したデータまたは信号を制御装置２０６に伝送するように構成された有線接続または無線接続を含むことができる。それに代えて、またはそれに加えて、データ伝送機構は、制御装置２０６からのデータを、消耗品上に配置された書換可能データ保存デバイス２０２に読取デバイス２０４を介して送り返すように構成されてもよい。

【0046】

いくつかの実施形態において、各信号デバイス２０２には、その信号デバイス２０２が割り当てられている消耗品に関する情報が符号化される。符号化情報は、消耗品の名称、商標、メーカー、シリアル番号、および／または種類のような一般情報または固定情報とすることができる。符号化情報は、例えば、消耗品がノズルであることを一般的に示すためのモデル番号を含むことができる。いくつかの実施形態において、符号化情報は、消耗品の金属組成、消耗品の重量、消耗品が製造された日付、時間および／または場所、消耗品の担当責任者といった、消耗品に固有のものである。一例として、符号化情報は、製造された各トーチ構成部品に特有のシリアル番号、例えば、ノズルタイプＡ、シリアル番号１と、ノズルタイプＡ、シリアル番号２とを識別するためのシリアル番号を提供可能である。

【0047】

いくつかの実施形態において、対応する消耗品の製造時に、情報が信号デバイス２０２に符号化される。情報は、消耗品の耐用期間中に、例えば毎回の消耗品の使用後に信号デバイス２０２に符号化されてもよい。そのような情報は、消耗品使用の日付、時間および場所、使用中に検出された任意の異常、および／または使用後の消耗品の状態を含むことができ、これにより消耗品に関連する故障事象または耐用期間末期の事象を予測するための記録を取ることができる。

【0048】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２に符号化された情報は、動作パラメータ（例えば、動作命令または動作データ）を特定することもできる。例えば、シールド１２５に関連付けられた信号デバイス２０２について、その信号デバイス２０２に符号化されたデータは、シールドガスの種類および／またはそのシールド１２５にとって適切なガス流量を示すことができる。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２の符号化データは他の関連するトーチ構成部品に関する情報を提供する。例えば、符号化データは割り当てられた消耗品と適合する他のトーチ構成部品を特定することができ、特定の性能測定基準に達するように消耗品セット全体のトーチへの取り付けを支援する。いくつかの実施形態において、動作パラメータは、使用中の熱加工システム１００によって利用され得る様々な種類の情報またはデータのうちの１つ以上を含む。動作パラメータの例として、切断プログラム、電流（例えば点火電流または切断電流）またはガス（例えばプラズマガスまたはシールドガス）のランピングプロファイル、熱加工システムの設定値、トーチの消耗品の切断サイクルまたは耐用期間データ、ガス流量（例えば点火または切断ガス流量）、ガスの種類（例えばガス選択命令）、穿孔遅延時間、タイミングパラメータ、セットポイント、エラー状態、閾値、または複数のパラメータの組合せが挙げられる。いくつかの場合、動作データは「キラーアプリケーション」のようなワークピース切断アプリケーションを含む。例えば、「キラーアプリケーション」は所望の動作性能特性、特徴、または切断アプリケーションを提供するように構成され得る。

【0049】

いくつかの実施形態において、消耗部品から送られる情報は、熱加工システムのためのソフトウェア情報を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、消耗品は熱加工システムのためのファームウェアアップデートを含んでもよい。いくつかの場合、制御装置は、熱加工システムによって使用されているファームウェアバージョンを決定し、それを読取可能データ保存デバイスに含まれているファームウェアアップデートのバージョンと比較して、読取可能データ保存デバイスに存在するファームウェアアップデートが現在使用されているものよりも新しいか否かを決定することができる。２つのファームウェアバージョンを比較することにより、制御装置は、ファームウェアアップデートが読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスに伝送されるべきか否か、そしてその後、熱加工システムにインストールされるべきか否かを決定することができる。例えば、読取可能データ保存デバイスに存在するファームウェアアップデートは、データ読取デバイスが読み取り、検討することのできる任意の識別コード（例えば、日付コード、バージョン識別子（例えば改訂番号）、または様々な他の適切な識別コードのうちの任意のもの）を含むことができる。いくつかの場合、情報は、データ読取デバイスに送られ、制御装置によってインストールされることのできる完全な制御ソフトウェアを含む。

【0050】

いくつかの実施形態において、トーチに送られる動作パラメータは熱加工システムの性能特性の変更を行うように構成される。例えば、いくつかの実施形態において、性能特性の変更は、動作パラメータを伝送しないほぼ同様の交換可能な消耗部品を使用して得られるであろう元の切断性能に対して、より高速の切断性能を含む。すなわち、例えば、ほぼ同様の（例えば構造的に類似した）２つの異なるノズルのそれぞれに、異なる切断パラメータを有するデータ保存デバイスを設けてもよい。これにより、一方のノズルは高速切断（すなわち、ワークピースに沿ったプラズマアークの高速の動き）によく適合した切断パラメータを提供し、他方のノズルは低速切断および／またはより高品質の切り口に適した切断パラメータを提供する。つまり、種々の切断性能特性のうちの任意のものに対して消耗品を好ましい状態にする情報（例えば動作パラメータ）を消耗部品に「プリロード」することができる。データ保存デバイスを、個々の消耗品の特定の使用のために調整する結果、消費者（例えば機械の操作者）は単に、実施される切断または溶接の所望の種類に従って消耗品を選択し、その消耗品を加工システムに（例えばトーチに）取り付けるだけでよくなる。好ましい切断特性の例として、高速切断、低速切断、高品質の切り口、切溝の低減、ワークピースの飛散の低減、直線切断、曲線切断、円形切断、右回りまたは左回りの切断、または様々な他の切断特性が挙げられる。

【0051】

したがって、いくつかの態様において、加工システムは操作者によって完全に設定されプログラミングされる必要はなく、消耗品をトーチに取り付けた時（例えば、情報がデータ保存デバイスからトーチに伝送された時）に加工システムは自動的に設定される。例えば、いくつかの実施形態において、操作者は消耗部品（例えばノズル）をトーチに取り付けることができ、ノズルの内部または表面にある信号デバイス（例えば読取可能保存デバイス（例えばＲＦＩＤタグ））２０２は、プロセッサ（例えば制御装置）２０６によって使用のための機械設定情報（例えば動作パラメータ）が熱加工システムに自動的にプログラミングされるように、トーチの受信器（例えばデータ読取デバイス）２０４と通信することができる。いくつかの場合、読取可能保存デバイスからデータ読取デバイスへ情報（例えば、動作パラメータ、命令、またはプログラム）を伝送する結果、熱加工機械の操作者は、動作データが伝送されない場合には必要となる沢山の動作パラメータを手入力する必要がなくなる。

【0052】

上述したように、いくつかの実施形態において、熱加工システム（例えばデータ読取／書込デバイス）は情報（例えばデータ）を書換可能データ保存デバイスに伝送するように構成される。いくつかの場合、熱加工システムは、消耗品がトーチ内に配置（例えば動作可能に取り付け）されている間（例えばトーチの使用中）に定期的に（例えば繰り返しまたは連続的に）データを書換可能保存デバイスに書き込むように構成される。書換可能保存デバイスに伝送された情報は、熱加工システム、消耗品が取り付けられているトーチ、または、書換可能保存デバイスが取り付けられている交換可能な消耗部品の過去の使用（例えば切断または溶接動作）と関連付けられてもよい。例えば、情報は、使用頻度（例えば、所定の期間にわたって交換可能な消耗部品が何回の切断または溶接動作に用いられたか）に関する情報、交換可能な消耗部品が（例えば合計で）何回の切断サイクルに用いられたかに関する情報、または交換可能な消耗部品の過去の使用期間（すなわち、過去の使用においてトーチが動作状態にあった時間の長さがどのくらいか）に関する情報を含んでもよい。

【0053】

いくつかの実施形態において、情報は、交換可能な消耗部品の過去の使用中の熱加工機械の動作パラメータに関するものであってもよい。いくつかの場合、情報は、トーチ、消耗品、または熱加工システムの過去の使用中の不具合やエラーに関する情報を含んでもよい。

【0054】

いくつかの実施形態において、第三者が干渉（例えば不正目的で干渉）することや信号デバイス２０２に保存された情報を変更することを制限する（例えば阻止する）ために、信号デバイス２０２および／または受信器２０４は暗号化される。例えば、第三者が不正目的で誤った使用データや設定情報（例えば動作パラメータ）を消耗品に保存すると、熱加工システムが使用済みの（例えば耐用期間の終わりまで使用された）消耗品を使用可能な消耗品と取り違え、または使用可能な消耗品であると誤解する恐れがあるが、暗号化はこのような第三者による不正目的の保存を制限するのに役立つ。それに代えて、またはそれに加えて、暗号化は消耗品を１種類の（例えばメーカーまたはＯＥＭブランドの）熱加工システムのみに使用されるようにコード化する目的で使用されてもよい。

【0055】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、対応する消耗品に関する情報であって、その消耗品の検出可能な物理的特性とは無関係の情報を含む。消耗品の検出可能な物理的特性の例として、トーチに取り付けられた検出器によって測定される消耗品の磁気特性、表面反射率、密度、音響特性および他の触覚的特徴が挙げられる。したがって、消耗品の検出可能な物理的特性と無関係な消耗品データの例には、消耗品の名称、種類、メーカー、製造日、製造場所、シリアル番号、または消耗品の他の非触覚的特徴が挙げられる。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、トーチに取り付けられる前に、消耗品の物理的特性を含む予め収集された情報を保存するが、信号デバイス２０２は物理的特性を能動的に測定または検出するようには構成されていない。しかしながら、信号デバイス２０２は、センサ等の別のデバイスによって測定または検出された消耗品に関する物理的特性を保存することができる。

【0056】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２はトーチ１００の内部または表面に配置される。例えば、信号デバイス２０２は、トーチ先端部１０４の内部に最終的に取り付けられる消耗品の表面に装着されてもよい。信号デバイス２０２は、トーチ１００の内部の、割り当てられた消耗品以外の構成部品に装着されてもよい。例えば、信号デバイス２０２を電極１０５に関するデータを保存するために割り当て、かつその信号デバイス２０２を保持キャップ１１５の表面に取り付けることができる。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２はトーチ１００とは物理的に結合していない外部源に結合される。例えば、消耗品を保管するために使用され、かつ消耗品がトーチ１００に取り付けられると消耗品から離されるパッケージに、信号デバイス２０２が装着されてもよい。信号デバイス２０２がトーチ１００の内部に配置される場合、信号デバイス２０２が装着される表面は、トーチ１００の動作中に熱への曝露を抑制または最小限にするように選択され得る。例えば、熱への曝露を抑制または最小限にするために、信号デバイス２０２をトーチ１００の冷却機構の付近に配置させるか、プラズマアークから離すか、Ｏ−リング状チャネル内に配置させるか、またはこれらの組合せとすることができる。さらに、トーチの動作中にデバイスが過熱する可能性を低減するために、信号デバイス２０２を熱保護材料で被覆してもよい。概して、信号デバイス２０２は、別のトーチ構成部品によって遮蔽されるなどして、熱エネルギー、放射線、有害ガス（例えばオゾン）、および／または高周波エネルギーへの曝露が最小限になるような状態に置かれる。

【0057】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、１回または複数回のトーチ点火の最中またはその後も耐久性であるように、すなわち機能するように設計される。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は毎回のトーチ使用ごとにまたは数回の使用ごとに使い捨てされる。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、例えば消耗品が最初に製造された時にその消耗品に関する情報を符号化するために、１回書き込み可能である。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、例えば対応する消耗品の耐用期間全体にわたって複数回書き込み可能である。

【0058】

通信ネットワーク２００において、信号デバイス２０２は保存している情報を１つまたは複数の信号の形態で受信器２０４に無線で伝送することができる。受信器２０４はこれらの信号を処理して、消耗品についての関連データを抽出し、そのデータを分析のためプロセッサ２０６に転送するように適合されている。いくつかの実施形態において、受信器２０４はプラズマアークトーチ１００の中または表面に配置される。例えば、受信器２０４はトーチ本体１０２の中に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、受信器２０４は、電源モジュール、ガスコンソール、プロセッサ２０６等に装着されるなど、トーチ１００の外部に配置される。

【0059】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２の少なくとも１つはＲＦＩＤタグであり、受信器２０４はそのＲＦＩＤタグからデータを得るために用いられる読取機である。そのような実施形態において、ＲＦＩＤタグは情報を保存するためのマイクロチップおよびＲＦ信号を受信および伝送するためのアンテナを含む。読取機は、（１）タグからデータを得るために、ＲＦ信号をＲＦＩＤタグに伝送するアンテナ、および（２）ＲＦＩＤタグによって伝送された応答を、プロセッサ２０６に転送する前に解読するためのコンポーネントを含むことができる。ＲＦＩＤタグはアクティブ型でもパッシブ型でもよい。アクティブＲＦＩＤタグは、読取機へのより強力な電磁的リターン信号を生成するためのバッテリーを含み、これによりＲＦＩＤタグと読取機との間の可能な伝送距離が増加する。ＲＦＩＤタグと読取機との間の距離は、出力、使用される無線周波数、およびＲＦ信号を伝送させる材料の種類に応じて、２．５ｃｍ（１インチ）未満から３０．５ｍ（１００フィート）以上までとすることができる。一例では、ＲＦＩＤタグと、対応する読取機アンテナとの間の距離は約２〜４ｃｍである。読取機アンテナおよび残りの読取機構成部品は同じパッケージ内にある必要はない。例えば、読取機アンテナがトーチ本体１０２の表面または内部に配置され、かつ残りの読取機構成部品がトーチ１００の外部にあってもよい。ＲＦＩＤタグを使用すると、これを読取機と（例えばワイヤを介して）直接接触させる、あるいは（例えば光信号を介して）直接的な見通し線上に置く必要がなく、過酷な環境での使用にも十分適するため、有利である。

【0060】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、消耗品をその種類または個性によって特異的に識別するために、その消耗品の少なくとも１つの物理的マーカーを検出する検出器（例えばセンサ）である。物理的マーカーは、例えば消耗品の物理的変更とすることができる。図３に示すように、消耗品の特定は、消耗品がトーチ１００内に取り付けられた時に隣接する冷却通路４０２の壁に作用することで、そこを流れるクーラントの速度が変化するような態様で、消耗品の形状を変更することにより達成される。具体的には、クーラント通路４０２の変更された部分はクーラント流の速度を制限してもよい。信号デバイス２０２は、クーラント流速の関数としての圧力変化の測定に使用されてもよい。したがって、クーラント圧力変化の測定値は消耗品の識別材料としての役割を果たす。別の例では、図３に示されるように、ノズル１１０を特定するために、バルブおよび流量計に結合した予備ベント線４０４がノズル１１０に取り付けられている。プラズマアーク点火の前にバルブが開けられ、パージサイクルの間、予備ベント線流量が、プラズマ圧力の関数として信号デバイス２０２によって測定される。したがって、測定流量はノズル１１０の識別材料としての役割を果たす。別の例では、外側保持キャップがトーチ１００に取り付けられたら、外側保持キャップを特定するために１つまたは複数の特有の大きさの計量孔（図示略）を外側保持キャップに穿設してもよい。各計量孔の大きさは、閉バルブ圧力および／またはシールドガスの流量に対し特有の作用を与えるように構成される。したがって、パイロットアーク点火前のプリフロールーチンにおいて信号デバイス２０２によって得られたこれらの測定値は、外側保持キャップを特定する役割を果たす。

【0061】

さらに別の例において、シールド１２５が参照トーチデータムに対する消耗品の長さを測定することによって特定されてもよい。例示的な測定工程において、トーチ高さ制御装置は、既知のトーチが点火してワークピースを切断し始める高さを決定するために使用される。この高さは参照トーチデータムとして機能し得る。続いて、トーチに未特定の消耗品を取り付けた後、参照データムに対する高さを決定する。したがって、上記２つの高さを用いた簡単な計算によって、未特定の消耗品の相対的長さを決定することができる。この相対的消耗品長さは、続いて、例えば相対的消耗品長さを消耗品パーツと関連付けるルックアップテーブルを参照することによって、消耗品の特定に使用することができる。

【0062】

いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、対応する消耗品に関するデータの光学的機械表現を提供するバーコードである。バーコードは、バーコードリーダの形態の受信器２０４によって読み取ることができる。概して、信号デバイス２０２は消耗品に関するデータを、無線信号、光信号または他の光に基づく信号（例えば赤外線信号または紫外線信号）、磁気信号、空気圧信号、または液圧信号を含む任意の機械読み取り可能な信号の形態で伝えることができる。

【0063】

いくつかの実施形態において、トーチの各消耗品に単一の信号デバイス２０２が割り当てられ、対応する消耗品に関する関連情報を伝送する。いくつかの実施形態において、同一の消耗品に２つまたはそれ以上の信号デバイス２０２が割り当てられ、その消耗品に関する異なる情報を伝送する。例えば、１つの信号デバイス２０２がモデル番号や消耗品の種類についての動作パラメータといった消耗品の種類に特有の情報を伝送し、一方、別の信号デバイス２０２が消耗品の重量および利用履歴といった消耗品それ自体に特有の情報を伝送してもよい。いくつかの実施形態において、通信ネットワーク２００内の信号デバイス２０２はデータ伝送の様々な態様を採用する。例えば、１つの信号デバイス２０２はデータをＲＦ信号として伝送し、一方、別の信号デバイス２０２はデータを光信号として伝送する。いくつかの実施形態において、ネットワーク２００は複数の受信器２０４を含む。各受信器２０４は１つまたは複数の信号デバイス２０２からの信号を読み取り、抽出されたデータをプロセッサ２０６に伝送するように構成（例えば調整）される。いくつかの実施形態において、通信ネットワーク２００内の全ての信号デバイス２０２からの信号を読み取るために単一の受信器２０４が用いられる。したがって、プロセッサ２０６は複数の消耗品に関連付けられたデータを同時に処理することができる。

【0064】

図４は、図１のプラズマアークトーチ１００のような加熱トーチの動作を制御するために図２の通信ネットワークを用いる例示的な熱加工システム３００である。プラズマアークトーチ１００は、ノズル１１０、電極１０５、シールド１２５、内側保持キャップ１１５および外側保持キャップ３０２を含む１つまたは複数の消耗品を備えていてもよい。少なくとも１つの信号デバイス２０２が、消耗品の少なくとも１つと関連付けられて、対応する消耗品に関する情報を受信器２０４を介してプロセッサ２０６に伝送する。システム３００はまた、トーチ１００においてプラズマアークを発生させるために必要な電流を提供するための電源３０４を含む。信号デバイス２０２から収集された各消耗品に関するデータは、プロセッサ２０６によって、プラズマ電源３０４、モータおよびドライバ３０６、ガスコンソール３０８、高さ制御装置３１０およびネスティングソフトウェア３１２のうちの少なくとも１つの動作を制御および最適化するために使用され得る。

【0065】

プロセッサ２０６はプラズマアークトーチ１００の内部または外部に配置され得る。いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６は電源３０４内に収容される。いくつかの実施形態において、プラズマ電源３０４、モータおよびドライバ３０６、ガスコンソール３０８、高さ制御装置３１０およびネスティングソフトウェア３１２の各々は、信号デバイス２０２からのデータを処理して各モジュール３０４、３０６、３０８または３１０の機能を制御するための少なくとも１つのプロセッサを収容する。

【0066】

信号デバイス２０２から収集された情報に基づき、プロセッサ２０６は多くのプラズマシステム機能を同時またはほぼ同時に、かつリアルタイムまたはほぼリアルタイムで調節することができる。これらのシステム機能は、開始シーケンス、ＣＮＣインターフェース機能、ガスおよび動作パラメータ、およびシャットオフシーケンスを含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６はシステム３００の様々なパラメータを自動的に設定するために消耗品情報を用いる。いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６は、システム３００の特定のプリセットパラメータがトーチ１００の内部の消耗品と適合するか否かを確認するために消耗品情報を用いる。一例として、トーチ１００の複数の消耗品に関する収集されたデータに基づき、プロセッサ２０６は下記のシステム構成要素のうちの１つまたは複数を制御および点検することができる：（ｉ）トーチ１００への電力を調節するための電源３０４の設定、（ｉｉ）ワークピースを加工するためのネスティングソフトウェア３１２の設定、（ｉｉｉ）トーチ１００に供給されるシールドガスおよび／またはプラズマガスを制御するためのガスコンソール３０８の設定、（ｉｖ）トーチ１００とワークピースとの間の高さを調整するための高さ制御装置３１０の設定、および（ｖ）様々なモータおよびドライバ３０６の設定。

【0067】

いくつかの実施形態において、１つまたは複数の信号デバイス２０２から収集されたデータに基づき、プロセッサ２０６はネスティングソフトウェア３１２と相互作用して、ワークピースを加工するための切断速度、方向、経路、ネスティングシーケンス等のようなパラメータを設定する切断プログラムを自動的に選択する。切断プログラムはまた、収集された消耗品データを考慮して、ガスの種類、ガス圧力および／またはフロー設定およびトーチの高さ制御設定を決定することもできる。従来、消耗品のセットがトーチに組み付けられると、トーチの切断プログラムを作成するために、操作者が加工されるワークピース材料の種類および厚さ、使用されるガスの種類、および消耗品セットの定格電流を含む情報をソフトウェアに与えることによって手動でネスティングソフトウェア３１２を構成することが必要である。特に、操作者がプロセッサ２０６に消耗品セットの定格電流を手入力する必要がある。本発明では、各消耗品の定格電流情報は少なくとも１つの信号デバイス２０２に保存されているため、プロセッサ２０６はそのような情報を、１つまたは複数の信号デバイス２０２から電子的に収集し、ユーザの入力なしに適切な電流設定を自動的に決定することができる。

【0068】

いくつかの実施形態において、収集された消耗品データに基づき、プロセッサ２０６は、信号デバイス２０２からの消耗品データ、ならびに、切断されるワークピースの特性および所望の切断形状を含むユーザ入力動作パラメータを考慮して、適切なネスティングソフトウェア３１２から切断プログラムを選択する。例えば、操作者は最初にネスティングソフトウェア３１２にジェネリックプログラムファイルを送ってもよい。ジェネリックプログラムファイルは、各ワークピースについて、厚さ、可変切断速度、ガス流、切口補償（ｋｅｒｆ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓ）、トーチ高さ等を特定し、これらは異なる消耗品パーツによって変化する。したがって、信号デバイス２０２を用いて消耗品を特定した後、プロセッサ２０６はジェネリックプログラムファイルと相互作用してトーチの切断プログラムを構成する。いくつかの実施形態において、切断プログラムが作成された後、プロセッサ２０６は信号デバイス２０２から収集された消耗品データを用いて、そのプログラムに適切な正しい消耗品がトーチに取り付けられているか確認する。さらに、プロセッサ２０６はネスティングソフトウェア３１２に対し、トーチに取り付けられた消耗品との適合性を促進するプログラムのパラメータを自動的に設定または修正するように指示してもよい。例えば、４００Ａの電流を必要とする消耗品は、１３０Ａの電流を必要とする消耗品と比較して大きい切り口および引込線を有する。したがって、４００Ａ用消耗品がトーチに取り付けられた場合、ネスティングソフトウェア３１２は、プログラムのネストへの当てはめ用に、より少ないパーツを選択することができる。

【0069】

いくつかの実施形態において、１つまたは複数の信号デバイス２０２から収集されたデータに基づき、プロセッサ２０６は、ガスコンソール設定を点検し調整することにより、プラズマガスおよびシールドガスのトーチ１００への流れを制御するようにガスコンソール３０８を操作することができる。ガスコンソール３０８は、電磁弁、流量計、圧力計、ならびにプラズマガス流およびシールドガス流の制御に用いられるスイッチを収容する。例えば、流量計はプラズマガスおよびシールドガスのプリフロー流量および切断流量を設定するのに用いられる。また、ガスコンソール３０８は、プラズマガスとシールドガスとが合わさる複数入口式ガス供給領域を有する。所望のガスを選択するために、トグルスイッチが使用されてもよい。プラズマガスおよびシールドガスはガス圧力センサによってモニタリングされる。一例において、プラズマアークトーチ１００のシールド１２５に関連付けられた信号デバイス２０２は、シールド１２５と共に使用するのに適切な１つまたは複数のシールドガスの種類および組成、ならびにそのシールドガスの最適な流量設定に関する情報を保存してもよい。このデータに基づき、プロセッサ２０６はガスコンソール３０８と相互作用してプラズマアークトーチ１００に適切なシールドガスを最適な流量で提供することができる。

【0070】

いくつかの実施形態において、１つまたは複数の信号デバイス２０２から収集されたデータに基づき、プロセッサ２０６は、ワークピースに対するトーチ１００の高さを設定するトーチ高さ制御装置３１０を操作する。トーチ高さ制御装置３１０は、切断中に、所定のアーク電圧値を維持するように離間状態（すなわち、トーチ１００とワークピースとの間の距離）を調整することによりアーク電圧を制御するための制御モジュールを含むことができる。トーチ高さ制御装置３１０はまた、上記離間状態を調整する外部制御モジュールを含んでいてもよい。トーチ高さ制御装置３１０は、トーチ１００をワークピースに対して垂直方向に摺動させて切断中の所望の電圧を維持するために、上記制御モジュールによってモータまたはドライバ３０６を介して制御されるリフターを更に含むことができる。一例において、トーチの消耗品から収集されたデータに基づき、トーチ高さ制御装置３１０は、トーチをワークピースの頂部に対して位置決めする高さを自動的に決定することができる。したがって、トーチ高さ制御装置３１０は、アーク電圧制御の開始前に適切な穿孔高さおよび切断高さを設定するための高さ検知を行わなくてよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の信号デバイス２０２から収集されたデータに基づき、プロセッサ２０６はトーチ１００をワークピースの表面に関して横方向に動かすように、モータおよびドライバ３０６を操作する。プロセッサ２０６はまた、トーチ１００をワークピースの表面に関して縦方向に動かすように、高さ制御装置３１０を操作することもできる。

【0071】

いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６は、トーチ１００に取り付けられた消耗品が互いに不適合であると判断した場合、熱加工システム３００と適合しないと判断した場合、または操作者によって入力された他の事前選択動作パラメータと不整合であると判断した場合、熱加工システム３００がワークピースに対する操作を開始するのを阻止するように構成される。このような判断がなされた場合、プロセッサ２０６は音声警報または視覚警報を発し、操作者に、取り付けられた消耗品のうちの１つまたは複数が対応しておらずその消耗品を取り換えるか、操作者の入力を修正するべきであることを指示する。加えて、プロセッサ２０６は警報が発せられた場合に操作の開始を阻止することができる。例えば、プロセッサ２０６は、シールド１２５に割り当てられた信号デバイス２０２によってプロセッサ２０６に送られるシールド１２５の電流設定が、ノズル１１０に対応する異なるまたは同じ信号デバイス２０２によってプロセッサ２０６に送られるノズル１１０の電流設定と異なる場合、トーチの動作を停止させることができる。

【0072】

いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６は、トーチ１００に取り付けられた消耗品の少なくとも１つが許可されたメーカーによって製造されていないか、あるいはサポートされていないと判断した場合、熱加工システム３００が動作するのを阻止するように構成される。例えば、プロセッサ２０６は、消耗品の信号デバイスによって伝えられるメーカーの証明となるもの、シリアル番号および／または部品番号を認識できない場合、トーチの動作を停止させることができる。したがって、熱加工システム３００は粗悪なまたは偽造の消耗品の使用を検出し防止するのに使用することができる。

【0073】

いくつかの実施形態において、プロセッサ２０６は操作者に対し、警報状態に対処するための１つまたは複数の是正措置を勧告する。例えば、プロセッサ２０６は、熱加工システム３００の他の構成部品との潜在的な不適合を避けるためにトーチ１００に取り付けるべき１つまたは複数の消耗品を提案してもよい。プロセッサ２０６は、取り付けられた消耗品セットの定格に基づいて、加工されるワークピースの適切な種類を提案してもよい。プロセッサ２０６は、取り付けられた消耗品の設定と、操作者によって提供された設定とを調和させるための切断シーケンスを勧告してもよい。

【0074】

概して、信号デバイス２０２は消耗品以外のトーチ構成部品に関する情報を保存可能である。例えば、信号デバイス２０４はトーチ本体１０２または１つまたは複数のリード線に関する情報を保存可能である。したがって、当業者は十分に理解するであろうが、図２の例示的な通信ネットワーク２００および図３の構成は、任意のトーチ構成部品に関する情報を保存するように容易に適合可能である。

【0075】

図５は、図２の通信ネットワーク２００を用いて図１のプラズマアークトーチ１００のような加熱トーチの動作に影響を与え、制御し、または他の態様で作用を与える、別の例示的な熱加工システム５００である。熱加工システム５００は、コンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）５０２、電源５０４、自動プロセス制御装置５０８、トーチ高さ制御装置５１２および駆動システム５１６を含み、これらはそれぞれ、動作システム４００のプロセッサ２０６、電源３０４、ガスコンソール３０８、高さ制御装置３１０、ならびにモータおよびドライバ３０６に類似している。さらに、熱加工システム５００は切断テーブル５２０を含む。

【0076】

熱加工システム５００を操作するために、操作者はワークピースを切断テーブル５２０の上に置き、構台５２２に装着されたトーチ高さ制御装置５１２にトーチ１００を取り付ける。駆動システム５１６および高さ制御装置５１２がトーチ１００の先端とワークピースとの間の相対的な動きを提供するのと同時に、トーチ１００はワークピース上の加工経路に沿ってプラズマアークを当てる。いくつかの実施形態において、トーチ１００の１つまたは複数の消耗品に関連付けられた少なくとも１つの信号デバイス２０２によって発せられた信号を受信するために、少なくとも１つの受信器２０４が熱加工システム５００の構成部品に装着される。例えば、受信器２０４は構台５２２に結合されて、トーチ１００がシステム５００に取り付けられた後にトーチ１００からの信号を読み取ってもよい。受信器２０４はまた、例えば、ＣＮＣ５０２、高さ制御装置５１２、駆動システム５１６または切断テーブル５２０を含む他のシステム構成部品に装着されてもよい。いくつかの実施形態において、受信器２０４はトーチ１００の内側または表面に取り付けられる。いくつかの実施形態において、トーチ１００の外部のシステム５００の全体に、各々がトーチ１００の１つまたは複数の特定の消耗品に関するデータを読み取るように調整された複数の受信器２０４が分配されてもよい。例えば、１つの受信器２０４がノズルに割り当てられた信号デバイス２０２からデータを受信するのに使用され、一方、別の受信器２０４がシールドに割り当てられた信号デバイス２０２からのデータを読み取るのに使用される。信号デバイス２０２から情報を得た後、受信器２０４はその情報をＣＮＣ５０２に伝送してもよく、ＣＮＣ５０２はその情報を用いて熱加工システム５００を加工のために構成する。

【0077】

いくつかの実施形態において、物理的に同一（または少なくともほぼ同一）の消耗品の２つのセットに関連付けられた信号デバイス２０２には、異なる消耗品情報が符号化され、２つの異なるトーチに取り付けられる。例えば、あるトーチのノズルのための信号デバイスに対しシリアル番号Ａが符号化され、一方、第２のトーチのノズルのための別の信号デバイスに対しシリアル番号Ｂが符号化されてもよく、これは２つのノズルが同一の設計仕様で製造されている場合にも当てはまる。これらのノズルはそれぞれのトーチに取り付けられる。２つのトーチはそれぞれの熱加工システムに取り付けられ、各熱加工システムの受信器２０４は各トーチの信号デバイス２０２から消耗品データを受信してもよい。いくつかの実施形態において、２つのトーチの消耗品が互いに物理的に同一であり、かつ外的要因が全て同一（例えば、２つのトーチによって加工されるワークピースの材料の種類および厚さが同一）である場合であっても、異なる消耗品データに基づき、熱加工システムは、各トーチを異なる態様で操作するように、システムの１つまたは複数の動作パラメータを適切に調整するように適合される。例えば、異なる消耗品データに基づき、消耗品データは、熱加工システムを個々のネスティングソフトウェア３１２と相互作用させて２つのトーチのための異なる切断プログラムを可能にさせ、かつ／または、個々の高さ制御装置５１２と相互作用させて２つのトーチのための異なる高さを設定させる。概して、異なる消耗品データに基づき、一方のトーチに対応する１つの熱加工システムは特徴Ａ、Ｂ、またはＣを含むように構成されることができ、他方のトーチに対応する第２の熱加工システムは特徴Ｘ、ＹまたはＺを含むように構成されることができる。いくつかの実施形態において、２つのトーチに符号化された消耗品データに応じて、同一の熱加工システムが異なる態様で構成されてもよい。熱加工システムによってカスタマイズ可能な特徴の例には、プラズマガス流およびタイミング、シールドガス流およびタイミング、切断電流およびタイミング、パイロットアークの開始およびタイミング、ワークピースの表面からのトーチの高さおよび／またはワークピースの表面と平行なトーチの横方向の動きが挙げられる。

【0078】

いくつかの実施形態において、熱加工システムは、トーチにおける１つまたは複数の消耗品に関する情報が、特定のメーカーによって製造されている等の、ある基準を満たすと判断した後にのみトーチを操作するための専用プロセスを始動するように適合される。この情報は、消耗品に結合された１つまたは複数の信号デバイス２０２に保存され、熱加工システムによってアクセス可能である。したがって、消耗品が異なるメーカーによって製造され、信号デバイス２０２に符号化された正しい（または何らかの）情報を持たない場合、たとえその「正しくない」消耗品が所望のメーカーの製造した消耗品と物理的に同一であったとしても、熱加工システムは専用プロセスを開始しない。いくつかの実施形態において、熱加工システムは、システムがトーチ消耗品から何らかのデータを検知しない時は専用プロセスを開始しない。これは、例えば消耗品が信号デバイス２０２に関連付けられていない場合、または信号デバイスに欠陥がある場合にも生じ得る。したがって、熱加工システムによって実行される構成プロセスは単純に、消耗品が正しいデータに関連付けられているか否かを検出するシステムを含むもの、および／または、消耗品から情報が検出されないか、または正しくない情報が検出された場合に操作者に警告するものとすることができる。警告の例として、警報、視覚的表示、またはそれらの組合せが挙げられる。さらに、システムは消耗品から情報が検出されないか、または正しくない情報を検出したことに応答してトーチの動作を阻止してもよい。

【0079】

本明細書に記載された様々な種類の信号デバイスおよび受信器は、プラズマトーチ構成部品（例えば、消耗部品またはトーチ本体）の内部に、十分な構造的および熱流体的保護を提供できるとともに信号デバイスと受信器との間の必要な通信を可能にする様々な任意の構成で配置されパッケージングされてもよい。例えば、図１２を参照すると、いくつかの実施形態において、加熱トーチ１２００は、トーチ本体１２０１に沿って異なる位置に配置された複数の受信器（例えば、上述したようなＲＦＩＤ読取デバイス）を含むことができる。受信器の各々は１つまたは複数の信号デバイス（例えば、上述したような読取可能または書換可能ＲＦＩＤデバイス）と通信する（例えばデータを読み取る）ように構成されている。

【0080】

説明したように、いくつかの実施形態において、第１の受信器（例えばトーチ本体ＲＦＩＤ読取機）１２０４ａがトーチ本体１２０１内に配置され、異なるトーチ構成部品（例えば消耗部品）に取り付けられた様々な信号デバイスと通信するように構成されている。特に、受信器１２０４ａはトーチ本体１２０１上に配置された１つまたは複数のトーチ本体信号デバイス１２０２ａ、電極１２０５上に配置された電極信号デバイス１２０２ｂ、プラズマガス渦１２２０上に配置された渦状リング信号デバイス１２０２ｃ、および／またはノズル１２１０上に配置されたノズル信号デバイス１２０２ｄと通信（例えば、これを特定しまたはこれに書き込むことが）可能である。

【0081】

さらに、第２の受信器（例えば保持キャップＲＦＩＤ読取機）１２０４ｂが、外側保持キャップ（例えばシールド保持キャップ）１２１５上に配置された外側保持キャップ信号デバイス１２０２ｅ、内側保持キャップ（例えばノズル保持キャップ）１２１７上に配置された内側保持キャップ信号デバイス１２０２ｆ、および／またはシールド１２２５に沿って配置されたシールド信号デバイス１２０２ｇのうちの１つ以上と通信（例えばこれを特定）するために、トーチの保持キャップ１２１５の構造要素に沿って配置される。

【0082】

図１２で説明したように、信号デバイスは、信号デバイスと受信器との間の通信を助けるために、概してそれぞれの構成部品の内部に配置される。例えば、各信号デバイスは典型的には、それが通信しようとする受信器の比較的近くに配置される。受信器と信号デバイスとの間の許容される間隔は、使用されるデバイスの種類、ならびにそのデバイスを囲んでいる（またはその他の態様で近接している）材料の種類および量に基づいて変動し得るが、典型的には、本明細書に記載の信号デバイスは受信器と約０ｍｍ〜約１０ｍｍ（例えば約３ｍｍ〜約６ｍｍ）の間隔で離間している。さらに、トーチ本体ＲＦＩＤ読取機１２０４ａに関して説明したように、トーチ本体ＲＦＩＤ読取機１２０４ａとそれが通信する信号デバイスとの間の通信能力を可能にしまたは向上させるため、受信器とその受信器が通信する様々な信号デバイスとの間の空間は、典型的には他の構成部品によって遮られていない（すなわち、空間に配置された材料（例えば非金属材料）は殆どまたは全くない）。つまり、受信器と信号デバイスとの間の障害物（例えば金属片）はデバイス間の有効な通信を阻害（例えば妨害）し得るため、そのような障害物は概して避けられる。信号デバイスと受信器との間の有効な通信を可能にするのを助けるため、信号デバイスと受信器との間に配置される構成部品（例えばシールド保持キャップ１２１５のバッフル）は、種々のプラスチック材料のうちの１つ以上のような非金属材料で形成され得る。

【0083】

信号デバイス１２０２ａ〜ｇは、受信器１２０４ａ、１２０４ｂと通信するのに適した様々な形状および構成とすることができる。例えば、いくつかの実施形態において、信号デバイスは１つまたは複数のＲＦＩＤタグを含むあるいは封入している円形の環状部品から形成され、上記ＲＦＩＤタグはそれらが取り付けられる様々なトーチ構成部品に関する情報を保存する。この環状信号デバイスはそれぞれのトーチ構成部品に対し、ねじ結合、接着剤または溶接による結合、あるいは圧入や摩擦嵌めを含む様々な任意の結合技術で取り付けることができる。それに代えて、またはそれに加えて、いくつかの実施形態において、環状信号デバイスはトーチ消耗品の１つの機構として一体的に形成されてもよい。しかしながら、他の配置や構成も可能である。

【0084】

本明細書に記載のように、様々な信号デバイスが、トーチに取り付けられる消耗品（例えばトーチ上の受信器）に関連付けられた、トーチシステムの設定および使用に使用可能な情報を提供することができる。例えば、いくつかの実施形態において、使用のためのトーチ動作パラメータを自動的にプログラミングするために、トーチシステムは信号デバイスを使用して、トーチに装着された消耗品の特定の組合せを特定することができる。信号デバイスはまた、トーチシステムに様々な他の種類の情報を提供するために使用されてもよい。

【0085】

上記の信号デバイスは、熱加工システムへおよびそこからの情報を伝送するための１つまたは複数のプロセスを実行するために使用されてもよい。
例えば、いくつかの態様において、トーチ内に配置された消耗部品の内部または表面に配置された信号デバイス（例えばデータ保存デバイスまたはデータタグ）２０２（または信号デバイス１２０２ａ〜ｇ）と通信する受信器（例えばデータ読取および／またはデータ書込デバイス）２０４（または受信器１２０４ａ、１２０４ｂ）を有する熱加工システム（例えば熱加工システムトーチ１００）は、システムの制御装置（例えばプロセッサ）２０６とトーチ内に取り付けられた消耗品との間で情報（例えば、動作命令またはトーチの使用に関する情報）を伝送するために用いられてもよい。

【0086】

例えば、図９を参照すると、いくつかの態様において、切断または溶接システムの工程を少なくとも部分的に制御する例示的な方法（９００）は、情報（例えば動作パラメータ）を含む読取可能データタグを有する消耗部品（例えば、電極１０５、ノズル１１０、渦状リング１２０、シールド１２５、または他の消耗部品）を提供する工程を含む（９０２）。例えば、データタグは信号デバイス２０２（または信号デバイス１２０２ａ〜ｇ）を含んでもよく、上述したように、消耗部品に関する情報を伝えるための視覚的特性を有するＲＦＩＤタグまたは光タグの形態としてもよい。いくつかの場合、データタグは例えばデータタグがトーチ内に配置されている間に書き換え可能である。

【0087】

続いて、消耗部品は加工システムに組み付けられる（９０４）。例えば、消耗部品は切断または溶接システムの用具（例えばトーチ）に取り付けられてもよい。いくつかの場合、消耗部品はトーチ内の指定の凹部に挿入され、ねじ結合（例えばねじ式保持キャップ）などの様々な任意の保持機構によって所定位置に保持される。

【0088】

トーチ内の所定位置にある消耗部品を用いて、動作パラメータが加工システムの制御デバイスに伝達（例えば送信）される（９０６）。例えば、いくつかの実施形態において、信号デバイス（例えば読取可能データタグ）がトーチ内に配置された受信器（例えばデータ読取デバイス）と通信（例えば有線または無線通信）状態に置かれる。いくつかの例では、データタグはＲＦＩＤタグであり、無線通信（例えば近距離無線通信）状態に置かれる。それにより、データ読取デバイスはデータタグからの動作パラメータを読み取り、情報（例えば動作パラメータ）を熱加工システムに伝送することができる。

【0089】

データ読取デバイスが動作パラメータを読み取り、熱加工システムに伝送すると、熱加工システムはデータタグから伝達された動作パラメータに従って、工程（例えば切断または溶接工程）を制御することができる（９０８）。本明細書に記載のように、消耗部品のデータタグに含まれる動作パラメータには、切断プログラム、切断アプリケーション、電流（例えば点火または切断電流）またはガス（例えばプラズマまたはシールドガス）のランピングプロファイル、熱加工システムの設定値、トーチの消耗品の切断サイクルまたは耐用期間データ、ガス流量（例えば点火または切断ガス流量）、ガスの種類（例えばガス選択命令）、穿孔遅延時間、タイミングパラメータ、セットポイント、エラー状態、閾値、または複数のパラメータの組合せを含む任意の様々なパラメータが含まれ得る。

【0090】

いくつかの場合、読取可能保存デバイスからデータ読取デバイスへ情報（例えば、動作パラメータ、命令、またはプログラム）を伝送する結果、熱加工機械の操作者は、動作データが伝送されない場合には必要となる沢山の動作パラメータを手入力する必要がなくなる。すなわち、いくつかの態様において、読取可能データタグを有する消耗部品を使用する方法９００を用いることで、熱加工機械の設定および動作を自動化または半自動化することができる。

【0091】

いくつかの実施形態において、消耗品の信号デバイスから加工システムへ情報を伝送する方法は、消耗品の物理的特徴に基づいてその消耗品を特定する方法と組み合わせて実施され得る。例えば、いくつかの場合、トーチに取り付けられた１つの消耗品がトーチシステムに情報を伝送するように構成された信号デバイスを含み、そのトーチに取り付けられた別の消耗品が、その消耗品の物理的特徴を用いて特定されてもよい。例えば、図７〜８を参照して説明したように、様々な消耗品の中または周囲における流体の流れの変化が、モニタリングされ、トーチに取り付けられた消耗品を特定するために用いられてもよい。

【0092】

いくつかの態様において、図１０を参照すると、読取可能データ保存デバイス（例えば、信号デバイス２０２または信号デバイス１２０２ａ〜ｇ）を有する交換可能な消耗部品を用いて情報（例えば動作パラメータ）を熱加工システム（例えば切断または溶接システム）に提供するための例示的方法（１０００）は、第１に切断または溶接システムの読取可能データ保存デバイスとデータ読取デバイス（例えば、受信器２０４または受信器１２０４ａ〜ｂ）との間の通信（例えば、有線または無線通信）を容易にする工程（１００２）を含む。例えば、本明細書に記載のように、読取可能データ保存デバイスはＲＦＩＤタグの形状とすることができ、読取可能データ保存デバイスと無線通信（例えば近距離無線通信）状態に置かれてもよい。

【0093】

読取可能データ保存デバイスとデータ読取デバイスとの間の通信が確立されたら、読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスへ情報（例えば、動作パラメータを少なくとも部分的に規定する動作データ）が伝送される（１００４）。例えば、動作データは典型的には切断または溶接システムの動作に作用するように構成される。本明細書に記載のように、消耗部品のデータタグに含まれる動作データは、切断プログラム、切断アプリケーション、電流（例えば点火または切断電流）またはガス（例えばシールドまたはプラズマガス）のランピングプロファイル、熱加工システムの設定値、トーチの消耗品の切断サイクルまたは耐用期間データ、ガス流量（例えば点火または切断ガス流量）、ガスの種類（例えばガス選択命令）、穿孔遅延時間、タイミングパラメータ、セットポイント、エラー状態、閾値、または複数のパラメータの組合せを含む任意の様々な動作特性に作用するように構成されてもよい。いくつかの場合、上述したように、保存デバイスから送られた情報は、熱加工システムのためのソフトウェア情報を含んでもよい。例えば、いくつかの例では、消耗品は熱加工システムのためのファームウェアアップデートを含んでもよい。いくつかの場合、制御装置は、読取可能データ保存デバイスに存在するファームウェアアップデートが現在使用されているものよりも新しいか否かを決定するために、熱加工システムによって使用されているファームウェアバージョンを決定し、それを読取可能データ保存デバイスに含まれるファームウェアアップデートのバージョンと比較してもよい。

【0094】

いくつかの場合、動作パラメータを分割し、トーチに取り付けられ得る２つ以上の交換可能な消耗部品（例えば、ノズルと電極、ノズルとシールド、または任意の他の消耗品の組合せ）に配置された２つ以上のデータ保存デバイスに分配してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、方法（１０００）はまた、切断または溶接システムの第２の読取可能データ保存デバイスとデータ読取デバイス（例えば、受信器２０４または受信器１２０４ａ〜ｂ）との間の通信（例えば有線または無線通信）を容易にする工程（１００６）を含む。例えば、本明細書に記載のように、読取可能データ保存デバイスはＲＦＩＤタグの形状とすることができ、読取可能データ保存デバイスと無線通信（例えば近距離無線通信）状態に置かれてもよい。第２の読取可能データ保存デバイスは、第１の読取可能データ保存デバイスが通信するものと同じデータ読取デバイスと通信状態に置かれてもよいし、トーチ内に配置された（第１の読取デバイスと共通する制御装置と通信状態にある）異なるデータ読取デバイスと通信状態に置かれてもよい。読取可能データ保存デバイスとデータ読取デバイスとの間の通信が確立されたら、読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスへ、動作パラメータを少なくとも部分的に規定する動作データが伝送される（１００４）。

【0095】

データを異なる消耗品へ分割または分配することにより、概して、１つの信号デバイスに保存することが必要なデータが少なくなる。それにより、信号デバイスの構成、プログラム、および管理が容易になる。さらに、データを異なる消耗部品へ分割することにより、トーチシステムに対する十分な動作パラメータを適切に提供しつつ、異なる消耗部品を種々の異なる構成で混在させ適合させることが可能になるため、より用途の広いカスタマイズ可能な熱加工システムが得られると期待される。

【0096】

いくつかの態様において、交換可能な消耗部品が動作構成にある最中に、熱加工システムから情報を伝送し、消耗部品の内部または表面に配置されたデータ保存デバイスに保存することができる。例えば、図１１を参照すると、熱加工機械に使用される交換可能な消耗部品に情報を保存するための例示的な方法（１１００）は、データ書込デバイス（例えば受信器２０４または受信器１２０４ａ〜ｂ）との通信のためのデータ保存デバイス（例えば信号デバイス２０２または信号デバイス１２０２ａ〜ｇ）を構成する工程（１１０２）を含む。例えば、いくつかの実施形態において、データ保存デバイスは書換可能データ保存デバイス（例えば書換可能ＲＦＩＤタグ）である。すなわち、書換可能データ保存デバイスは典型的には、データの初期書き込みの後に新しいデータを追加可能である（例えば、データ保存デバイスに存在する他のデータの消去または上書きを伴っても伴わなくてもよい）。特に、書換可能データ保存デバイスは典型的には、トーチ内に配置されている間に書き込まれた新しいデータを有することができる。いくつかの実施形態において、動作構成は、使用できる状態にある熱加工システムのトーチに取り付けられている消耗部品を含む。いくつかの場合、動作構成は、動作のために電源の入った状態（例えば使用中）の熱加工システムを含む。例えば、動作構成は使用中の（例えば、現場で加工（例えば切断）動作を実行中の）トーチを含み得る。

【0097】

構成が済むと、情報がデータ保存デバイスに書き込まれてもよい（１１０４）。例えば、いくつかの実施形態において、データ書込デバイスは情報をデータ保存デバイスに伝送する（書き込む）。書換可能保存デバイスに伝送される情報は、熱加工システムと、消耗品が取り付けられているトーチと、または書換可能保存デバイスが取り付けられている交換可能な消耗部品の過去の使用（例えば切断または溶接動作）と関連付けられてもよい。例えば、上述したように、情報は、使用頻度（例えば、所定の期間にわたって交換可能な消耗部品が何回の切断または溶接動作に用いられたか）に関する情報、交換可能な消耗部品が（例えば合計で）何回の切断サイクルに用いられたかに関する情報、または交換可能な消耗部品の過去の使用期間（すなわち、過去の使用においてトーチが動作状態にあった時間の長さがどのくらいか）に関する情報を含んでいてもよい。

【0098】

いくつかの実施形態において、情報は、交換可能な消耗部品の過去の使用中の熱加工機械の動作パラメータに関するものでもよい。いくつかの場合、情報は、過去の使用中のトーチ、消耗品、または熱加工機械の不具合やエラーに関する。いくつかの場合、熱加工システムは、消耗品がトーチ内に配置（例えば動作可能に取り付け）されている間（例えばトーチの使用中）に定期的に（例えば繰り返しまたは連続的に）データを書換可能保存デバイスに書き込むように構成される。データ保存デバイスに書き込まれたそのような情報は、潜在的に様々な目的で使用可能である。例えば、情報は、機械のトラブルシューティングの目的で、保証問題を（例えば、保証の問合せに先立って操作者が過去に消耗品および熱加工システムをどのように使用したか確認できるようにすることにより）検討および処理する目的で、または消耗品の耐用期間を予測する目的で、使用を監視するために使用され得る。

【0099】

いくつかの実施形態において、消耗品を使用しながら、データ保存デバイスに書き込まれたデータを使用する結果、データ保存デバイスからトーチ制御装置へ伝送される動作パラメータは、トーチへのその後の取付けの間に、消耗品の以前の使用に基づいて変更またはアップデート可能となる。すなわち、特定の消耗品が長期間にわたり使用されるにつれて好ましい動作パラメータは変化し得るため、その特定の消耗品の使用を設定するためにトーチに伝送される動作パラメータもそれに従って変化し得る。例えば、電極がその耐用期間の終了に近づき電極のエミッタが損耗するにつれて、好ましいトーチ高さの設定値（例えば、使用中のワークピースから離れた高さ）を、電極からのアーク放出を相殺するために、未使用の電極の場合よりも電極の表面から深いポイントに調整することが必要となり得る。

【0100】

図６Ａおよび６Ｂは、図２の通信ネットワーク２００の例示的な動作を示すフロー図である。図６Ａは、１つまたは複数の消耗品および信号デバイス２０２を含むように加熱トーチを組み立てるための例示的な工程を示す。具体的には、工程６０２において、２つの消耗品が提供され、両方の消耗品は同一の、またはほぼ同一の物理的仕様に基づいて製造される。その結果、２つの消耗品は同一の、またはほぼ同一の物理的特性を有する。ＲＦＩＤタグのような信号デバイス２０２が２つの消耗品の各々に結合されてもよい。各信号デバイス２０２は、対応する消耗品の本体の表面または内部に配置することができる。工程６０４Ａおよび６０４Ｂにおいて、各消耗品のための信号デバイス２０２には、対応するトーチを操作するためのシステム構成設定を決定するのに使用可能なデータが符号化される。例えば、一方の消耗品にはデータＡを符号化し、他方の消耗品にはデータＢを符号化することができる。ここで、データＡおよびＢは、それぞれのトーチを操作するためのそれぞれの熱加工システムの１つまたは複数の動作パラメータを設定するために使用することができる。いくつかの実施形態において、データＡおよびデータＢは、それぞれの消耗品に割り当てられた異なるシリアル番号を含み、これらは熱加工システムの動作パラメータを設定するための異なる値と関連する。熱加工システムに関連付けられた動作パラメータの例として、ワークピースからのトーチの高さ、トーチを通るプラズマガスの流量およびトーチを用いてワークピースを加工するための切断プログラムが挙げられる。工程６０８Ａおよび６０８Ｂにおいて、工程６０２で製造された各消耗品が、それぞれの信号デバイス２０２とともにトーチに組み付けられる。

【0101】

図６Ｂは、図６Ａの２つのトーチの操作に備えて、図４の熱加工システム４００または図５の熱加工システム５００のような２つの熱加工システムを構成するための例示的な工程を示す。工程６１２Ａおよび６１２Ｂにおいて、トーチをそれぞれの熱加工システムに取り付ける。熱加工システム５００を参照すると、各トーチは切断テーブル５２０の上にある構台５２２に装着することができる。工程６１４Ａおよび６１４Ｂにおいて、それぞれの熱加工システムの受信器２０４を用いて、対応する消耗品の信号デバイス２０２に符号化された消耗品データを読み取る。例えば、工程６１４Ａにおいて、受信器２０４は、第１のトーチの消耗品に関連付けられた信号デバイス２０２からデータＡを読み取ることができる。工程６１４Ｂにおいて、別の受信器２０４は、第２のトーチの消耗品の信号デバイス２０２からデータＢを読み取ることができる。工程６１８Ａおよび６１８Ｂにおいて、熱加工システムの受信器２０４は、熱加工システムのそれぞれのＣＮＣにデータを転送する。ＣＮＣは、受信したデータに基づき対応するトーチを操作するために、対応する熱加工システムの特定のパラメータを設定および／または調整する。いくつかの実施形態において、２つの消耗品に関して符号化されたデータにおける差異は、それらの消耗品が互いに物理的に同一であっても、熱加工システムの動作パラメータを設定するための異なる値に変換される。いくつかの実施形態において、熱加工システムは、符号化されたデータが相違していても動作パラメータに同じ値を割り当てる。

【0102】

いくつかの実施形態において、図６Ｂを参照して説明した方法は、両方のトーチを同時にまたは順番に（すなわち一度に１つのトーチを）操作するためにシステムの動作パラメータを設定するように適合された単一の熱加工システムによって実行される。

【0103】

さらに、当業者は十分に理解するであろうが、本明細書に記載された発明はプラズマ切断装置だけでなく、溶接タイプのシステムおよび他の熱加工システムにも適用可能である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載された発明は、プラズマアーク、レーザ、酸素燃料、および／またはウォータージェット技術を含むがこれらに限定されない種々の切断技術を用いて動作するように構成される。例えば、信号デバイス２０２は上記切断技術の１つまたは複数を用いて動作するように構成された１つまたは複数の消耗品に結合されてもよい。プロセッサ２０６は、信号デバイス２０２によって伝送された情報を用いて、トーチに取り付けられた消耗品が特定の切断技術と適合するか否かを決定することができる。いくつかの実施形態において、選択された切断技術および消耗品情報に基づき、プロセッサ２０６は、ワークピースからの切断ヘッドの高さ等の、切断技術および消耗品に応じて変化し得る動作パラメータを適切に設定または調整することができる。

【0104】

一例として、高圧かつ高速のウォータージェットを生じるウォータージェットシステムを使用して、様々な材料を切断することが知られている。これらのシステムは典型的には、水または別の適切な流体を高圧（例えば最大６２１ＭＰａ（９０，０００ポンド／スクエアインチ）以上）に加圧し、小さいノズルオリフィスにその流体を高速で通過させて大量のエネルギーを小さい領域に集中させることにより機能する。アブレーシブジェットはウォータージェットの一種であり、より硬い材料を切断するため、流体ジェット中に研磨材料を含む場合がある。いくつかの実施形態において、信号デバイス２０２は、ウォータージェットノズル、アブレーシブジェットノズル、研磨粒子を流体と混合するのに用いられる混合チューブ、および／または１つまたは複数のバルブおよびフィルタ等のウォータージェットシステムの消耗品に装着される。アブレーシブジェットノズルに関連付けられた信号デバイス２０２は、例えばそのノズルでの使用に適切な研磨材の種類、ノズルに供給可能な加圧流体の圧力の大きさを特定することができ、また、特定のノズルでの使用に適切な他の消耗品を指示することができる。所定のウォータージェットシステムのための特定の消耗品セットの組合せの特定は、所定のシステムとの適合性を確認するために、または、最大圧力またはフロー設定、あるいは研磨材の種類または量といった動作条件およびパラメータを制限するために行われてもよい。

【0105】

信号デバイスを使用することに加え、いくつかの態様では、熱切断システム（例えばプラズマアーク切断トーチ）はまた、ガス流をトーチに通し（例えば消耗部品の機構を通し）、そのガス流がトーチおよび消耗部品を通るにつれて変化する態様を検出することにより、トーチ内に取り付けられた消耗部品の検出（例えば特定）を可能にするデバイスおよび機構を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、ガス流は消耗品（例えばノズル）上に配置された機構（例えば、ベントホールやガス出口オリフィスを含む流れ制限要素）に通される。流れ制限要素の上流および下流において観察された１つ以上の流体流れ特性（例えばガス圧力または流量）の変化に基づいて、流れ制限要素の大きさ、したがって消耗品それ自体を、評価（例えば特定）することができる。

【0106】

トーチシステムを通るガス流をモニタリングするために、プラズマアークトーチシステムは、バルブ、圧力検出器、圧力調整装置、ガス流量計、および他の装置等の様々なガス流検出装置を含むことができ、それらの全てが、ガス用ゴム管（例えば半硬質管または可撓性ホース）によって相互に連通するように連結可能である。図７を参照すると、いくつかの実施形態において、ガスをトーチ（例えばトーチヘッド）７０１に送達するためのガス送達システム７００は、ガス供給（例えば圧縮空気槽または空気圧縮機）７０２、供給用開閉バルブ７０４、供給圧力センサ７０６、供給ガス流検出器７０８、供給ガス圧力調整装置７１０、閉バルブ圧力センサ７１２、トーチプラズマプレナム圧力センサ７１４、ベント用開閉バルブ７１６、トーチベントガス流検出器７１８、およびトーチベントガス出口７２０を含んでもよい。これらの構成要素の一部または全てが、ガス送達システムのモニタリングおよび制御のために、制御ユニット（例えばトーチシステム制御ユニット内のプロセッサ）と通信（例えば無線または有線通信）状態にあり得る。これらの様々な構成要素の構成に基づき、ガス流はトーチの１つまたは複数の異なる領域から流出することができる。例えば、ガス流がトーチヘッド７０１に流入した時、ガスの流れＧ１は典型的にはトーチヘッドから（例えばノズルオリフィスを介して）吐き出される。ガスの流れＧ１は主に、プラズマ流を生成して材料を加工するのに通常用いられるガスを含む。さらに、ベントシステムを有するトーチシステムに関し、ベントシステムの特定の構成要素（例えばベント用開閉バルブ７１６）が開いているか閉じているかに基づいて、第２のガスの流れＧ２がトーチからベントシステムを介して放出され得る。特に、いくつかの実施形態において、ガスの流れＧ２は、ベント用開閉バルブ７１６が開いている時にトーチヘッドから放出される。ガスの流れＧ２は、トーチヘッド内の様々な流路およびオリフィス内を（例えば消耗品（例えばノズル）のベントホールから出て）流れるガスによって生じ得る。すなわち、概略的に説明したように、ガス流は閉バルブホースを介してトーチに流入し、ガスがトーチ内に配置された消耗部品を通って流れると同時に、トーチヘッド内でガスの流れＧ１およびガスの流れＧ２に分割され得る。簡潔性のため、トーチ内でのガスの流れＧ１およびガスの流れＧ２へのガスの分割は、消耗部品を示すことなく概略的に説明されている。

【0107】

様々なガス送達構成要素を、トーチシステムの一部として、相互に対し任意の数の様々な異なる構成で配置することができる。例えば、いくつかの実施形態において、ガス供給７０２はトーチシステム制御ユニットと（例えば硬質ガス管を介して）連通している。供給用開閉バルブ７０４、供給圧力センサ７０６、および供給ガス流検出器７０８はいずれもトーチシステム制御ユニット内に収容されてもよい。供給ガス圧力調整装置７１０および閉バルブ圧力センサ７１２は、制御ユニットから離れた場所、例えば、トーチにガスおよび電気を提供するために制御ユニットに接続されたトーチガス供給誘導ライン上またはその内部に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、閉バルブ圧力センサ７１２はトーチの付近に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、供給ガス圧力調整装置７１０および閉バルブ圧力センサ７１２は、制御ユニットとは反対側の端部において誘導ラインに接続されたトーチの付近（例えば約３ｍ（１０フィート）以内（例えば約１．８ｍ（６フィート）以内））に配置される。これらの構成要素をトーチの付近に配置することにより、誘導ライン内で供給ガス圧力調整装置７１０および閉バルブ圧力センサ７１２によって制御およびモニタリングされるガス圧力は、トーチに送達される実際の圧力をより厳密に表すことができる。

【0108】

説明したように、これらの様々な構成要素は、任意の様々な構造的および化学的に適切な管またはホースによって相互に連結することができる。適切なホースの例として、可撓性ホース（例えば可撓性のプラスチック製またはゴム製ホース）、硬質の管（例えば、硬質の金属製、プラスチック製または複合材料製の管）、または、外側に編組要素（例えば編組シース）を有する可撓性のホースのような可撓性層および硬質層の組合せから形成された管が挙げられる。トーチヘッドの様々なガス経路内のガス圧力を測定および制御するために、ガス経路をガス流測定装置（例えばガス圧力センサまたはガス流センサ）と連通させてもよい。別法として、いくつかの場合、ガス流測定装置はトーチヘッド内に配置されてもよい。

【0109】

図８を参照すると、いくつかの実施形態において、トーチ８００は、１つまたは複数の流れ制限要素（例えば、ノズル出口オリフィス８０５またはノズルベントホール８０７）を有する消耗品（例えばノズル）８０３の端部に配置されたプラズマチャンバー８０２を含む。プラズマチャンバー８０２は、プラズマチャンバー８０２内のガス圧力および／またはプラズマプレナム８０６がモニタリングまたは測定されるように、圧力センサ（例えばトーチプラズマプレナム圧力センサ７１４）と連通していてもよい。いくつかの場合、プラズマチャンバー８０２は、ベント線８０９と連通するプラズマプレナム８０６を介して圧力センサと連通する。使用中、ガス（例えばプラズマ切断ガス）はガス送達システム７００からガス供給領域８０４に送達されてもよく、その後プラズマプレナム８０６に（ベントホール８０７およびベントシステムに向かって）方向付けられ、かつ／またはオリフィス８０５に通されて、トーチから吐き出されてもよい。いくつかの場合、トーチ内に取り付けられた消耗品は、ガス流をこれらの流れ制限要素（例えば、ベントホール８０７および／またはオリフィス８０５）に通し、モニタリングすることにより特定され得る。

【0110】

いくつかの実施形態において、ガスがトーチベントシステムから（例えばプラズマプレナム８０６、ノズルベントホール８０７、およびベント線８０９を通って）流出するのを制限するために、消耗品は最初にトーチベントバルブ（例えばベント用開閉バルブ７１６）を閉じることにより検出（例えば特定）されてもよい。ベントが閉じられると、トーチに供給される圧力が（例えばガス調節装置７１０を介して）調整されて、プラズマプレナム内の所定の圧力（例えば２７．６ｋＰａ（４ｐｓｉｇ））が達成される。いくつかの場合、所定の圧力が達成されると、消耗品が特定され得る。例えば、いくつかの場合、トーチに取り付けられた消耗品の種類を示すために、トーチに提供されるガス流が（例えば供給ガス流検出器７０８によって測定されるように）測定され、異なるトーチ消耗品についての予測値と比較されてもよい。例えば、測定値は、様々な特定の消耗品に関して過去に測定された値のルックアップテーブルと比較されてもよい。それに代えて、またはそれに加えて、いくつかの場合、プラズマプレナムにおいて所定の圧力を達成するために必要とされるトーチの上流におけるガス流の圧力は、トーチに取り付けられた消耗品を特定するために（例えば、閉バルブ圧力センサ７１２によって測定されるように）測定され使用されてもよい。例えば、測定されたガス圧力は、異なる消耗品についての予測圧力値と比較されてもよい。

【0111】

それに代えて、またはそれに加えて、いくつかの実施形態において、所定のガス圧力が達成されると、ベントが（例えばベント用開閉バルブ７１６を開けることにより）開けられ、消耗品を特定するために流れ特性が観察されてもよい。ベント用開閉バルブが開いている時、一部のガスはプラズマプレナムから流れ、ノズルベントホールを通り、ベントから出る（すなわちガスの流れＧ２）。この時、ベントは大気圧に開放されるが、プラズマプレナム圧力はあまり低下しない（例えば、所定の圧力未満にまで大きく低下しない）と予想され、したがってベントホールの上流に（例えば、所定の圧力等のプラズマプレナムにおいて）特定の圧力が存在し、ベントホールの下流において異なる（例えば大気の）圧力が存在し、そこを通るガス流が存在するであろう。いくつかの場合、ベントホールを通るガス流はベントガス流検出器７１８または供給ガス流検出器７０８によって測定することができる。このようにして、流れ制限要素（例えばノズルベントホール）の上流および下流の圧力およびそこを通るガス流は、消耗品を特定するために測定および使用され得る。例えば、測定値は、消耗品を特定するために異なる消耗品に関連付けられた実例の予測値（例えば経験的データのルックアップテーブル）と比較されてもよい。

【0112】

消耗品を特定するために流れ特性を使用する特定の実施形態を説明したが、他の実施形態も可能である。
以下、上記の実施形態から把握できる技術的思想を付記する。

【0113】

（付記１）
切断または溶接動作を実行するように構成された加熱トーチのための交換可能な消耗部品であって、
本体、および
前記本体に結合されるか前記本体内に組み込まれた読取可能データ保存デバイス
を含み、前記読取可能データ保存デバイスは、切断または溶接装置のための動作命令を含み、
前記読取可能データ保存デバイスは、前記消耗部品を加熱トーチに取り付ける際に加熱トーチの内部に配置され、かつ前記読取可能データ保存デバイスは、加熱トーチの内部で読み取り可能であるように構成されている、消耗部品。

【0114】

（付記２）
動作命令が切断プログラムを含む、付記１に記載の消耗部品。
（付記３）
切断プログラムがトーチシステム設定値を含む、付記２に記載の消耗部品。

【0115】

（付記４）
動作命令がワークピース切断アプリケーションを含む、付記１〜３のいずれか一項に記載の消耗部品。

【0116】

（付記５）
動作命令がファームウェアアップデートを含む、付記１〜４のいずれか一項に記載の消耗部品。

【0117】

（付記６）
交換可能な消耗部品が加熱トーチの構成部品を含む、付記１〜５のいずれか一項に記載の消耗部品。

【0118】

（付記７）
読取可能データ保存デバイスがＲＦＩＤタグを含む、付記１〜６のいずれか一項に記載の消耗部品。

【0119】

（付記８）
読取可能データ保存デバイスが更に書き換え可能である、付記１〜７のいずれか一項に記載の消耗部品。

【0120】

（付記９）
熱加工システムの制御装置に結合された切断または溶接工程のためのトーチであって、
付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品、
トーチの内部で読取可能データ保存デバイスを読み取るための、トーチの内部または表面にあるデータ読取デバイス、および
データ読取デバイスと制御装置との間の通信を可能にするデータ伝送機構
を含み、読取可能データ保存デバイスは、熱加工システムの動作のためのデータを含む、トーチ。

【0121】

（付記１０）
データ伝送機構は無線接続を含む、付記９に記載のトーチ。
（付記１１）
読取可能データ保存デバイスは、稼働中およびトーチの内部に配置されている間のうちの少なくとも一方の間、書き込み可能である、付記９または１０に記載のトーチ。

【0122】

（付記１２）
データが熱加工システムの性能特性の変更を行うように構成される、付記９〜１１のいずれか一項に記載のトーチ。

【0123】

（付記１３）
性能特性の変更が、データを伝送しないほぼ同様の交換可能な消耗部品を使用して得られるであろう元の切断性能に対して、向上した切断品質性能を含む、付記１２に記載のトーチ。

【0124】

（付記１４）
データが熱加工システムのためのファームウェアアップデートを含む、付記９〜１３のいずれか一項に記載のトーチ。

【0125】

（付記１５）
データ読取デバイスがＲＦＩＤ読取デバイスを含む、付記９〜１４のいずれか一項に記載のトーチ。

【0126】

（付記１６）
制御装置に結合された切断または溶接工程のためのトーチであって、
トーチの内部のレセプタクルであって、前記トーチは付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を受容するように構成された、レセプタクル、
トーチの内部または表面にあるデータ読取デバイス、および
トーチと制御装置との間の通信機能を提供するデータ伝送機構
を含む、トーチ。

【0127】

（付記１７）
データ読取デバイスは、トーチ内に配置された消耗部品の内部または表面にある読取可能データ保存デバイスと通信するように構成される、付記１６に記載のトーチ。

【0128】

（付記１８）
データ読取デバイスが、読取可能データ保存デバイスにデータを書き込むように構成されたデータ書込デバイスでもある、付記１７に記載のトーチ。

【0129】

（付記１９）
切断または溶接システムの工程を少なくとも部分的に制御する方法であって、
付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程、
前記消耗部品を切断または溶接システムの用具に、前記読取可能データ保存デバイスが前記用具の内部に配置されるように組み付ける工程、
動作命令を前記用具の制御デバイスに伝達する工程、および
動作命令に従って切断または溶接工程を制御する工程
を含む、方法。

【0130】

（付記２０）
付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を用いて切断または溶接システムに動作データを提供する方法であって、
前記消耗部品を、切断または溶接システムの加熱トーチの内部に、前記読取可能データ保存デバイスが加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、
前記読取可能データ保存デバイスが、加熱トーチの内部で読み取り可能であるように、読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムのデータ読取デバイスとの間の通信を確立する工程、および
動作命令を少なくとも部分的に規定する動作データを、読取可能データ保存デバイスからデータ読取デバイスに伝送する工程
を含み、動作データは切断または溶接システムの動作に作用するように構成されている、方法。

【0131】

（付記２１）
読取可能データ保存デバイスは、第１の交換可能な消耗部品の第１の読取可能データ保存デバイスを含み、データ読取デバイスは、切断または溶接システムの少なくとも１つのデータ読取デバイスを含み、
動作データは、第１の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第１のセットを含み、さらに
第２の交換可能な消耗部品の第２の読取可能データ保存デバイスと、切断または溶接システムの前記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つとの間の通信を容易にする工程、および
第２の読取可能データ保存デバイスからの動作データの第２のセットを、前記少なくとも１つのデータ読取デバイスのうちの１つに伝送する工程
を含み、動作データの第２のセットは、切断または溶接システムの動作を調整するように構成されている、付記２０に記載の方法。

【0132】

（付記２２）
切断または溶接システムを完全に動作させるために、動作データの第１のセットと動作データの第２のセットとの組合せが要求される、付記２１に記載の方法。

【0133】

（付記２３）
交換可能な消耗部品は第１の消耗部品であり、切断または溶接システムは、第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定するように更に構成される、付記２０に記載の方法。

【0134】

（付記２４）
第２の消耗部品の物理的特徴に基づいて第２の消耗部品を特定することは、第２の消耗部品を通るガス流を測定することを含む、付記２３に記載の方法。

【0135】

（付記２５）
ガス流の測定は、
切断または溶接システム内に配置された第２の消耗部品に関連付けられた流れ制限要素にガス流を通す工程、
流れ制限要素に対して上流の位置でガス流の第１の圧力を決定する工程、
流れ制限要素から下流の位置でガス流の第２の圧力を決定する工程、
流れ制限要素を通過するガス流の流量を決定する工程、および
第１の圧力、第２の圧力、および前記流量を使用して、第２の消耗部品を特定する工程を含む、付記２４に記載の方法。

【0136】

（付記２６）
動作データが切断または溶接システムのためのファームウェアアップデートを含む、付記２０〜２５のいずれか一項に記載の方法。

【0137】

（付記２７）
切断または溶接システムによって使用されているファームウェアバージョンを決定する工程、および、その使用されているファームウェアバージョンを、ファームウェアアップデートのファームウェアバージョンと比較する工程を更に含む、付記２６に記載の方法。

【0138】

（付記２８）
前記作用が制御ソフトウェアを完全に置換することを含む、付記２０に記載の方法。
（付記２９）
熱加工機械に取り付けられる付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品に情報を保存する方法であって、
熱加工機械のデータ書込デバイスとの通信のために、交換可能な消耗部品の書換可能データ保存デバイスを構成する工程であって、前記消耗部品が動作構成にあり、かつ前記書換可能データ保存デバイスが熱加工機械の内部にある状態で構成する工程、および
データ書込デバイスによって書換可能データ保存デバイスに情報を書き込む工程
を含む、方法。

【0139】

（付記３０）
前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用と関連付けられている、付記２９に記載の方法。

【0140】

（付記３１）
前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用の持続時間に関する情報を含む、付記３０に記載の方法。

【0141】

（付記３２）
前記情報が、トーチ、交換可能な消耗部品、または熱加工機械の不具合またはエラーに関する情報を含む、付記３０または３１に記載の方法。

【0142】

（付記３３）
前記情報が、動作中に繰り返し書き換え可能である、付記３０〜３２のいずれか一項に記載の方法。

【0143】

（付記３４）
前記情報が、熱加工機械の使用頻度に関する情報を含む、付記３０〜３３のいずれか一項に記載の方法。

【0144】

（付記３５）
前記情報は、前記交換可能な消耗部品が何回の切断サイクルに用いられたかに関する情報を含む、付記３０〜３４のいずれか一項に記載の方法。

【0145】

（付記３６）
前記情報が、前記交換可能な消耗部品の過去の使用中の熱加工機械の動作パラメータに関する情報を含む、付記３０〜３５のいずれか一項に記載の方法。

【0146】

（付記３７）
前記動作構成が、使用中の熱加工機械を含む、付記２９〜３６のいずれか一項に記載の方法。

【0147】

（付記３８）
第１の熱加工システムおよび第２の熱加工システムを構成する方法であって、
第１の加熱トーチで使用するための第１の付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品、および第２の加熱トーチで使用するための第２の付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程であって、（１）第１の消耗部品および第２の消耗部品はほぼ同一の物理的特性を有し、（２）第１の消耗部品は、第１のデータが符号化された第１の読取可能データ保存デバイスに関連付けられ、（３）第２の消耗部品は、第２のデータが符号化された第２の読取可能データ保存デバイスに関連付けられている、工程、
第１の熱加工システムの第１の加熱トーチに、第１の消耗部品を、第１の読取可能データ保存デバイスが第１の加熱トーチの内部に配置されるように取り付け、第２の熱加工システムの第２の加熱トーチに、第２の消耗部品を、第２の読取可能データ保存デバイスが第２の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、
第１の読取可能データ保存デバイスに保存された第１のデータを第１の熱加工システムによって、第１の加熱トーチの内側から検知する工程、
第２の読取可能データ保存デバイスに保存された第２のデータを第２の熱加工システムによって、第２の加熱トーチの内側から検知する工程、
検知された第１のデータに基づいて第１の加熱トーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータを、第１の熱加工システムにより、第１の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程、および
検知された第２のデータに基づいて第２の加熱トーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータを、第２の熱加工システムにより、第１の値とは異なる第２の値をそのパラメータに割り当てることによって構成する工程
を含む、方法。

【0148】

（付記３９）
第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品の検出可能な物理的特性とは無関係である、付記３８に記載の方法。

【0149】

（付記４０）
第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品の種類を特定する、付記３８に記載の方法。

【0150】

（付記４１）
前記対応する消耗部品の種類は、ノズル、シールド、電極、内側保持キャップ、外側保持キャップ、渦状リングまたは溶接チップを含む、付記４０に記載の方法。

【0151】

（付記４２）
第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の消耗部品に特有のシリアル番号を特定する、付記３８に記載の方法。

【0152】

（付記４３）
前記パラメータは、ワークピースからのトーチの高さ、プラズマガスの流量、シールドガスの流量、プラズマガスまたは電流のタイミング、あるいはワークピースを切断するための処理プログラムを含む、付記３８〜４２のいずれか一項に記載の方法。

【0153】

（付記４４）
第１の加熱トーチおよび第２の加熱トーチによる加工のために、第１のワークピースおよび第２のワークピースをそれぞれ提供する工程を更に含み、第１のワークピースと第２のワークピースとは少なくともほぼ同一である、付記３８〜４３のいずれか一項に記載の方法。

【0154】

（付記４５）
第１の読取可能データ保存デバイスに保存された第１のデータを検知する工程は、第１の熱加工システムの信号検出器を用いて第１のデータを検知する工程を更に含む、付記３８〜４４のいずれか一項に記載の方法。

【0155】

（付記４６）
信号検出器がＲＦＩＤ読取機である、付記４５に記載の方法。
（付記４７）
信号検出器が第１の加熱トーチの外部に配置される、付記４５または４６に記載の方法。

【0156】

（付記４８）
第１または第２のデータの少なくとも一方は、対応する第１または第２の熱加工システムに、空気圧信号、無線信号、光信号、磁気信号または液圧信号として伝送される、付記３８〜４７のいずれか一項に記載の方法。

【0157】

（付記４９）
第１および第２の熱加工システムが同一の熱加工システムである、付記３８〜４８のいずれか一項に記載の方法。

【0158】

（付記５０）
前記パラメータは、第１または第２の加熱トーチの少なくとも一方を操作するために、第１または第２の熱加工システムの少なくとも一方によって構成可能なパラメータのセットに包含される、付記３８〜４９のいずれか一項に記載の方法。

【0159】

（付記５１）
第１および第２の熱加工システムによって、第１および第２の加熱トーチをそれぞれ操作するためのパラメータのセットの各々に値を割り当てる工程を更に含む、付記５０に記載の方法。

【0160】

（付記５２）
第１の加熱トーチおよび第２の加熱トーチを組み立てる方法であって、
第１の交換可能な消耗部品に、第１の交換可能な消耗部品の本体の表面または内部に配置される第１の読取可能データ保存デバイスを提供する工程、
第２の交換可能な消耗部品に、第２の交換可能な消耗部品の本体の表面または内部に配置される第２の読取可能データ保存デバイスを提供する工程、
第１の交換可能な消耗部品に関連付けられた第１のデータを、第１の読取可能データ保存デバイスに符号化する工程であって、第１のデータは第１の加熱トーチを操作するための第１の熱加工システムのパラメータの第１の値と関連する、工程、
第２の交換可能な消耗部品に関連付けられた第２のデータを、第２の読取可能データ保存デバイスに符号化する工程であって、第２のデータは第２の加熱トーチを操作するための第２の熱加工システムのパラメータの第２の値と関連し、第２の値は第１の値とは異なる、工程、
第１の交換可能な消耗部品を、第１の加熱トーチに、第１の読取可能データ保存デバイスが第１の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程、および
第２の交換可能な消耗部品を、第２の加熱トーチに、第２の読取可能データ保存デバイスが第２の加熱トーチの内部に配置されるように取り付ける工程を含む、方法。

【0161】

（付記５３）
第１の熱加工システムおよび第２の熱加工システムが同一の熱加工システムである、付記５２に記載の方法。

【0162】

（付記５４）
前記パラメータは、ワークピースからのトーチの高さ、プラズマガスの流量、シールドガスの流量、プラズマガスまたは電流のタイミング、あるいはワークピースを切断するための工程を含む、付記５２または５３に記載の方法。

【0163】

（付記５５）
第１または第２の読取可能データ保存デバイスは、加熱トーチの動作中の熱への曝露を最小限にするため、対応する第１または第２の交換可能な消耗部品の本体の表面に配置される、付記５２〜５４のいずれか一項に記載の方法。

【0164】

（付記５６）
前記表面は、冷却機構に隣接しているか、プラズマアークから離れているか、または対応する第１または第２の交換可能な消耗部品のＯ−リング状チャネル内に配置されるか、あるいはこれらの組合せである、付記５５に記載の方法。

【0165】

（付記５７）
第１または第２のデータは、無線信号、空気圧信号、磁気信号、光信号、または液圧信号として伝送される、付記５２〜５６のいずれか一項に記載の方法。

【0166】

（付記５８）
熱加工システムを構成する方法であって、
加熱トーチに使用するための付記１〜８のいずれか一項に記載の消耗部品を提供する工程であって、前記消耗部品は加熱トーチへの取り付けを容易にする１つまたは複数の物理的特性を有する、工程、
消耗部品に関連付けられた読取可能データ保存デバイスが加熱トーチの内部に配置されるように、加熱トーチに消耗部品を取り付ける工程、
加熱トーチを熱加工システムに結合する工程、
読取可能データ保存デバイスに符号化され、消耗部品に関連付けられたデータを、熱加工システムによって加熱トーチの内部で検知する工程、および
検知されたデータが基準を満たすか否かに基づき、加熱トーチを操作するための熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを熱加工システムによって構成する工程
を含む、方法。

【0167】

（付記５９）
熱加工システムの１つまたは複数のパラメータを構成する工程は、データが基準を満たさない場合、熱加工システムが加熱トーチを操作するのを阻止する工程を含む、付記５８に記載の方法。

【0168】

（付記６０）
前記データが、許可されたメーカーと一致しない消耗部品のメーカーを特定する、付記５９に記載の方法。

【0169】

（付記６１）
前記データが、消耗部品に結合された読取可能データ保存デバイスに符号化されている、付記５８〜６０のいずれか一項に記載の方法。

【0170】

（付記６２）
検知が熱加工システムのＲＦＩＤ読取機によって実施される、付記５８〜６１のいずれか一項に記載の方法。

【0171】

（付記６３）
熱加工システムによって検知されたデータが存在しない場合、熱加工システムの１つまたは複数のパラメータの構成を阻止する工程を更に含む、付記５８〜６２のいずれか一項に記載の方法。

【0172】

本発明の様々な態様および実施形態はまた、様々な方法で組み合わせ可能であることが理解されるべきである。本明細書の教示に基づき、当分野の通常の技術者は、これらの様々な実施形態をどのように組み合わせるか容易に決定することができる。さらに、当業者が本明細書を読めば、変更例も想起可能であろう。本願はそのような変更例も包含し、請求項の範囲によってのみ限定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】