(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023116689
(43)【公開日】2023-08-22
(54)【発明の名称】蝋付けのための装置および方法
(51)【国際特許分類】
B23K 1/00 20060101AFI20230815BHJP
【ＦＩ】
B23K1/00 G
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023097639
(22)【出願日】2023-06-14
(62)【分割の表示】P 2018222076の分割
【原出願日】2018-11-28
(31)【優先権主張番号】62/592016
(32)【優先日】2017-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/019655
(32)【優先日】2018-06-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】510202156
【氏名又は名称】リンカーン グローバル，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ランディ シー．エデンフィールド
(72)【発明者】
【氏名】ダグラス エス．ペリー
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュー クライン
(72)【発明者】
【氏名】ロバート テフト
(72)【発明者】
【氏名】リチャード ケー．スミス
(57)【要約】 （修正有）
【課題】蝋付けのための装置および方法を提供する。
【解決手段】蝋付けシステムはプロセッサおよびメモリを有するコントローラ回路ボード（コントローラ）を含む。本システムはまた、燃料ガス入力、燃料ガス出力、酸素／空気ガス入力、および酸素／空気ガス出力を含む。本システムはさらに、それぞれがコントローラへ作動可能に接続されるタッチスクリーンディスプレイおよびフットペダルを含む。コントローラは複数の炎初期設定のジョブをメモリ内に格納するように構成される。炎初期設定の任意のジョブが、コントローラ回路ボードから呼び出され得、フットペダルを踏むことに応じて周期的に繰り返され得る。各ジョブは、蝋付けアセンブリに対し行われる一連の接合蝋付けに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含む。各炎初期設定は、燃料ガスの流量および酸素／空気ガスの流量に基づき炎設定を規定する。
【選択図】図７
【解決手段】蝋付けシステムはプロセッサおよびメモリを有するコントローラ回路ボード（コントローラ）を含む。本システムはまた、燃料ガス入力、燃料ガス出力、酸素／空気ガス入力、および酸素／空気ガス出力を含む。本システムはさらに、それぞれがコントローラへ作動可能に接続されるタッチスクリーンディスプレイおよびフットペダルを含む。コントローラは複数の炎初期設定のジョブをメモリ内に格納するように構成される。炎初期設定の任意のジョブが、コントローラ回路ボードから呼び出され得、フットペダルを踏むことに応じて周期的に繰り返され得る。各ジョブは、蝋付けアセンブリに対し行われる一連の接合蝋付けに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含む。各炎初期設定は、燃料ガスの流量および酸素／空気ガスの流量に基づき炎設定を規定する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トーチ蝋付けシステムであって、当該システムは、
タッチスクリーンディスプレイと、
プロセッサ及びメモリを有するコントローラ回路ボードであって、該コントローラ回路ボードは、単一トーチ構成又はマルチトーチ構成をサポートするためにオペレータにより手動で設定されるように構成され、該単一トーチ構成は、前記メモリに記憶された第１のコンピュータ実行可能命令を有し、前記プロセッサで実行されるように構成された第１の統合ソフトウェアを含み、該マルチトーチ構成は、前記メモリに記憶された第２のコンピュータ実行可能命令を有し、前記プロセッサ上で実行されるように構成された第２の統合ソフトウェアを含む、コントローラ回路ボードと、
を含み、
前記コントローラ回路ボードは前記タッチスクリーンディスプレイに接続され、前記タッチスクリーンディスプレイを介して前記コントローラ回路ボードとのユーザの相互作用を可能にするように構成され、
前記マルチトーチ構成は、複数の蝋付けトーチの独立した設定と、複数の独立した蝋付けプロセスの間に複数のユーザによる該複数の蝋付けトーチの同時使用をサポートする、トーチ蝋付けシステム。
タッチスクリーンディスプレイと、
プロセッサ及びメモリを有するコントローラ回路ボードであって、該コントローラ回路ボードは、単一トーチ構成又はマルチトーチ構成をサポートするためにオペレータにより手動で設定されるように構成され、該単一トーチ構成は、前記メモリに記憶された第１のコンピュータ実行可能命令を有し、前記プロセッサで実行されるように構成された第１の統合ソフトウェアを含み、該マルチトーチ構成は、前記メモリに記憶された第２のコンピュータ実行可能命令を有し、前記プロセッサ上で実行されるように構成された第２の統合ソフトウェアを含む、コントローラ回路ボードと、
を含み、
前記コントローラ回路ボードは前記タッチスクリーンディスプレイに接続され、前記タッチスクリーンディスプレイを介して前記コントローラ回路ボードとのユーザの相互作用を可能にするように構成され、
前記マルチトーチ構成は、複数の蝋付けトーチの独立した設定と、複数の独立した蝋付けプロセスの間に複数のユーザによる該複数の蝋付けトーチの同時使用をサポートする、トーチ蝋付けシステム。
【請求項2】
前記トーチ蝋付けシステムは、単一トーチ蝋付けシステム又はマルチトーチ蝋付けシステムのうちの１つであり、該単一トーチ蝋付けシステム及び該マルチトーチ蝋付けシステムは、互いに異なる少なくともいくつかの制御可能なハードウェア要素を有する、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項3】
前記コントローラ回路ボードは、前記コントローラ回路ボードが前記単一トーチ蝋付けシステムに取り付けられ、前記コントローラ回路ボードが前記単一トーチ構成に設定されている場合、前記単一トーチ蝋付けシステムの制御可能なハードウェア要素を制御するように構成されている、請求項２に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項4】
前記コントローラ回路ボードは、前記コントローラ回路ボードが前記マルチトーチ蝋付けシステムに取り付けられ、前記コントローラ回路ボードが前記マルチトーチ構成に設定されている場合、前記マルチトーチ蝋付けシステムの制御可能なハードウェア要素を制御するように構成されている、請求項２に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項5】
前記コントローラ回路ボードは、ホームスクリーン及びメインメニューを提供し、少なくとも前記タッチスクリーンディスプレイを介して、製造モード、セットアップモード及びデモモードでユーザ相互作用をサポートするように構成されている、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項6】
自動化インターフェースを介して前記コントローラ回路ボードに接続されたロボットをさらに含み、前記コントローラ回路ボードは、該自動化インターフェースを介して蝋付けトーチを保持する該ロボットのプログラマブルロジックコントローラと通信して、前記ロボットの動きを制御し、蝋付け作業の間に、選択された炎の種類を前記ロボットの蝋付け位置に同期させるように構成されている、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項7】
選択された炎設定に対応する所望の炎を維持するために、少なくとも燃料ガスの流量及び酸素／空気ガスの流量を監視及び調整するように構成された、燃料ガス質量流コントローラ及び酸素／空気ガス質量流コントローラをさらに含む、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項8】
前記複数の蝋付けトーチのそれぞれのために、異なる選択された炎設定に対応する異なる所望の炎を同時に維持するために、前記マルチトーチ構成にある前記コントローラ回路ボードの制御の下で前記システムの複数の燃料ガス出力のそれぞれのための燃料ガスの流量及び前記システムの複数の酸素／空気ガス出力のそれぞれのための酸素／空気ガスの流量を少なくとも独立して監視及び調整するように構成された燃料ガス質量流コントローラ及び酸素／空気ガス質量流コントローラをさらに含む、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項9】
前記コントローラ回路ボードは、前記単一トーチ構成のための第１のプロセスフローと、前記マルチトーチ構成のための第２のプロセスフローとを提供する、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項10】
前記第１のプロセスフローは、炎設定、ジョブ設定、トーチ選択、炎設定選択、ＷｉＦｉ設定、ソフトウェアライセンスのアクティベーション、収集したデータをアップロードするためのサーバのアップロード時間の設定及びディスプレイオプションの選択のうちの少なくとも１つの機能を含む、請求項９に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項11】
前記第２のプロセスフローは、炎設定、ジョブ設定、トーチ選択、炎設定選択、ＷｉＦｉ設定、ソフトウェアライセンスのアクティベーション、収集したデータをアップロードするためのサーバのアップロード時間の設定及びディスプレイオプションの選択のうちの少なくとも１つの機能を含む、請求項９に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項12】
前記コントローラ回路ボードはプロセスフローを制御するように構成され、該プロセスフローは、ユーザによる前記トーチ蝋付けシステムへの初期入力を含む、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項13】
前記トーチ蝋付けシステムへの前記初期入力は、マシンＩＤのユーザ設定、ＷｉＦｉのユーザ設定、ソフトウェアライセンスのユーザ検証及び前記コントローラ回路ボードによって収集された収集データをいつアップロードするかのサーバアップロード時間のユーザ設定のうち少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項14】
前記コントローラ回路ボードは、複数の炎初期設定のジョブを前記メモリに記憶するように構成され、
前記コントローラ回路ボードから前記複数の炎初期設定のジョブのうち任意のジョブを呼び出すことができ、
前記複数の炎初期設定のジョブのそれぞれのジョブは、蝋付けアセンブリで行われるべき接合蝋付けのシーケンスに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含み、
前記複数の選択可能炎初期設定の各炎初期設定は、少なくとも燃料ガスの流量及び酸素／空気ガスの流量に基づいて炎設定を定義する、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
前記コントローラ回路ボードから前記複数の炎初期設定のジョブのうち任意のジョブを呼び出すことができ、
前記複数の炎初期設定のジョブのそれぞれのジョブは、蝋付けアセンブリで行われるべき接合蝋付けのシーケンスに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含み、
前記複数の選択可能炎初期設定の各炎初期設定は、少なくとも燃料ガスの流量及び酸素／空気ガスの流量に基づいて炎設定を定義する、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項15】
燃料エンコーダノブ及び酸素／空気エンコーダノブをさらに含み、前記複数の選択可能炎初期設定の炎初期設定は、前記燃料ガス及び前記酸素／空気ガスのそれぞれの流量を独立に調整するために前記タッチスクリーンディスプレイを介し前記コントローラ回路ボードのセットアップモードを入力することにより且つ前記燃料エンコーダノブ及び前記酸素／空気エンコーダノブを用いることにより、前記コントローラ回路ボードの前記メモリ内で確立できる、請求項１４に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項16】
無線ルータ及び外部コンピュータをさらに含み、該無線ルータは該外部コンピュータに接続され、前記コントローラ回路ボードは、前記外部コンピュータによるデータ収集及びソフトウェアライセンスの管理のうちの少なくとも１つのために前記無線ルータを介して前記外部コンピュータと無線通信するように構成される、請求項１に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項17】
前記無線ルータはＷｉ－Ｆｉルータであり、前記コントローラ回路ボードは前記Ｗｉ－Ｆｉルータを介し前記外部コンピュータと無線通信するように構成されている、請求項１６に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項18】
前記外部コンピュータは、第３のコンピュータ実行可能命令として前記外部コンピュータ上で実行されるソフトウェアアプリケーションとして実施されるダッシュボードユーザインターフェースを含み、
前記ダッシュボードユーザインターフェースは、ユーザにより見られ解析される前記コントローラ回路ボードから前記外部コンピュータにより収集された収集データを処理するように構成されている、請求項１６に記載のトーチ蝋付けシステム。
前記ダッシュボードユーザインターフェースは、ユーザにより見られ解析される前記コントローラ回路ボードから前記外部コンピュータにより収集された収集データを処理するように構成されている、請求項１６に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項19】
前記収集データは、前記蝋付けシステムが蝋付け処理の間にオンだった時間、前記蝋付け処理の間にガスが流れていた時間、前記蝋付けシステムが前記蝋付け処理の間に行っていたものと関連付けられた設定及び診断情報のうちの少なくとも１つに関連する、請求項１８に記載のトーチ蝋付けシステム。
【請求項20】
前記ダッシュボードユーザインターフェースは、前記トーチ蝋付けシステムの操作要因を示す日付に基づいてアクセスされるように構成され、該操作要因は、前記蝋付けシステムがオン又は作動している時間の割合である、請求項１８に記載のトーチ蝋付けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本米国特許出願は、参照のためその開示を本明細書に援用する２０１７年１１月２９日出願の米国特許出願第６２／５９２，０１６号明細書からの優先権および便宜を主張する。２０１１年４月８日出願に基づく２０１３年５月２１日に発行された米国特許第８，４４４，０４１号明細書を全体として参照により本明細書に援用する。
本米国特許出願は、参照のためその開示を本明細書に援用する２０１７年１１月２９日出願の米国特許出願第６２／５９２，０１６号明細書からの優先権および便宜を主張する。２０１１年４月８日出願に基づく２０１３年５月２１日に発行された米国特許第８，４４４，０４１号明細書を全体として参照により本明細書に援用する。
【0002】
本明細書で説明される本発明の実施形態は一般的には、複数の気体を使用する再生可能ガス流速制御を有する蝋付けシステムとこれを実現する方法とに関する。
【背景技術】
【0003】
蝋付けは蝋付けフィラー（すなわち、連結される金属より低融点を有する金属または合金）により金属部材同士を連結させる既知の方法の１つである。蝋付けは通常、少なくとも２つの溶接ガスの流れおよび比を制御する少なくとも２つのニードル絞り弁を有するトーチの使用に関与する。ガスの一方は、ＬＰガス、天然ガス、アセチレンガス、メタン、プロパン、ブタン、水素、またはそれらの混合物または組合せなどの可燃性燃料ガスを含み、他方のガスは酸素または空気などの燃焼支援ガスを含むことになる。ニードル絞り弁は、ガスの圧力、流量、および／または質が変化し、いくつかのケースでは、品質問題に至り得るので、蝋付けの前およびその最中にガスの流れを手動で調整するために使用される。外部温度の変化、使用されるガスの総量、またはシリンダ内の残留ガスの量、およびガス流速に影響を与えるすべての変数を含む様々な理由のために調整が必要とされる。加えて、トーチ作業者は（多くの経験年数を有する作業者でさえ）、ニードル弁を設定する際に、および混合ガスが、許容可能酸素対燃料比を有する炎を生成するかどうかを判断する際に、非常に苦労し得る。
【0004】
複数の調整弁を有するトーチを備えた既存蝋付けシステムのこれまで述べた問題および欠点という観点で、本出願は、これらの欠点を克服する蝋付けシステムおよび方法について説明する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
蝋付けシステムおよび方法の実施形態が開示される。
【0006】
一実施形態によると、単一トーチ蝋付けシステムが提供される。単一トーチ蝋付けシステムは単一蝋付けトーチにより蝋付けを調節する。本システムはプロセッサおよびメモリを有するコントローラ回路ボード（コントローラ）を含む。本システムはまた、燃料ガス入力、燃料ガス出力、酸素／空気ガス入力、および酸素／空気ガス出力を含む。本明細書で使用されるように、用語「酸素／空気ガス」は、酸素または空気のいずれかを指し、本システムにより使用される非燃料ガスである。本システムはさらに、コントローラ回路ボードへ作動可能に接続されたタッチスクリーンディスプレイとコントローラ回路ボードへ作動可能に接続されたフットペダルとを含む。コントローラ回路ボードは複数の炎初期設定のジョブをメモリ内に格納するように構成される。複数の炎初期設定のジョブの任意のジョブが、コントローラ回路ボードから（例えばタッチスクリーンディスプレイを介し）呼び出され、フットペダルを踏むことに応じて周期的に繰り返され得る。複数の炎初期設定のジョブの各ジョブは、蝋付けアセンブリに対し行われる一連の接合蝋付けに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含む。複数の選択可能炎初期設定の各炎初期設定は、少なくとも燃料ガスの流量と酸素／空気ガスの流量とに基づき炎設定を規定する。一実施形態では、本システムは燃料エンコーダノブおよび酸素／空気エンコーダノブとを含む。複数の選択可能炎初期設定の炎初期設定は、タッチスクリーンディスプレイを介しコントローラ回路ボードのセットアップモードを入力することにより、そして燃料ガスと酸素／空気ガスのそれぞれの流量を独立に調整するために燃料エンコーダノブおよび酸素／空気エンコーダノブとを使用することによりコントローラ回路ボードのメモリ内に確立され得る。一実施形態では、本システムは、自動化インターフェースを介しコントローラ回路ボードへ作動可能に接続されたロボットを含む。コントローラ回路ボードは、蝋付け作業中に、ロボットの運動を制御し、選択された炎タイプとロボットの蝋付け位置とを同期するために、自動化インターフェースを介し蝋付けトーチを保持するロボットのプログラマブル論理コントローラと通信するように構成される。一実施形態では、本システムは、コントローラ回路ボードと、燃料ガス入力と燃料ガス出力間とへ作動可能に接続された質量流コントローラを含む。質量流コントローラは、コントローラ回路ボードの制御下で少なくとも燃料ガスの流量を監視および調整するように構成される。一実施形態では、本システムは、コントローラ回路ボードと、酸素／空気ガス入力と酸素／空気ガス出力間とへ作動可能に接続された質量流コントローラを含む。質量流コントローラはコントローラ回路ボードの制御下で少なくとも酸素／空気ガスの流量を監視および調整するように構成される。一実施形態では、本システムは、所望炎を選択された炎設定に維持するために、少なくとも燃料ガスの流量と酸素／空気ガスの流量とを監視および調整するように構成された燃料ガス質量流コントローラと酸素／空気ガス質量流コントローラとを含む。本システムは、電力を少なくともコントローラ回路ボードへ供給するように構成された電源ボードを含む。一実施形態では、本システムは無線ルータを含む。無線ルータは外部コンピュータへ作動可能に接続され、コントローラ回路ボードは、外部コンピュータによるデータ収集とソフトウェアライセンスの管理との少なくとも１つのために無線ルータを介し外部コンピュータと無線通信するように構成される。一実施形態では、無線ルータはＷｉ－Ｆｉルータであり、コントローラ回路ボードはＷｉ－Ｆｉルータを介し外部コンピュータと無線通信するように構成される。一実施形態では、外部コンピュータは、コンピュータ実行可能命令として外部コンピュータ上で走るソフトウェアアプリケーションとして実装されるダッシュボードユーザインターフェースを含む。ダッシュボードユーザインターフェースは、ユーザにより見られ解析されるコントローラ回路ボードから外部コンピュータにより収集された収集データを処理するように構成される。収集されたデータは、蝋付けシステムが蝋付け処理中にオンだった時間、ガスが蝋付け処理中に流れていた時間、蝋付けシステムが蝋付け処理中に行っていたものと関連付けられた設定、および診断情報のうちの少なくとも１つに関係付けられ得る。
【0007】
一実施形態によると、マルチトーチ蝋付けシステムが提供される。マルチトーチ蝋付けシステムは複数の蝋付けトーチにより蝋付けを同時調節する。本システムは、プロセッサおよびメモリを有するコントローラ回路ボードを含む。本システムはまた、コントローラ回路ボードへ作動可能に接続されたタッチスクリーンディスプレイを含む。本システムはさらに、単一燃料ガス入力と複数の燃料ガス出力とを含む。本システムはまた、コントローラ回路ボードと、単一燃料ガス入力と複数の燃料ガス出力間とへ作動可能に接続された燃料ガス質量流コントローラを含む。燃料ガス質量流コントローラはコントローラ回路ボードの制御下で少なくとも燃料ガスの流量を独立に監視および調整するように構成される。本システムはさらに、単一酸素／空気ガス入力と複数の酸素／空気ガス出力とを含む。本システムはまた、コントローラ回路ボードと、単一酸素／空気ガス入力と複数の酸素／空気ガス出力間とへ作動可能に接続された酸素／空気ガス質量流コントローラを含む。酸素／空気ガス質量流コントローラはコントローラ回路ボードの制御下で少なくとも酸素／空気ガスの流量を独立に監視および調整するように構成される。一実施形態では、本システムはさらに燃料エンコーダノブおよび酸素／空気エンコーダノブを含む。炎設定は、タッチスクリーンディスプレイを介しコントローラ回路ボードのセットアップモードを入力することにより、そして複数の燃料ガス出力のそれぞれの燃料ガスの流量と複数の酸素／空気ガス出力のそれぞれの酸素／空気ガスの流量とを独立に調整するために燃料エンコーダノブおよび酸素／空気エンコーダノブを使用することにより、複数の蝋付けトーチのコントローラ回路ボードのメモリ内に確立され得る。燃料ガス質量流コントローラおよび酸素／空気ガス質量流コントローラは、複数の蝋付けトーチのそれぞれの様々な選択された炎設定に対応する様々な所望炎を同時に維持するために、制御回路基板の制御下で少なくとも複数の燃料ガス出力のそれぞれの燃料ガスの流量と複数の酸素／空気ガス出力のそれぞれの酸素／空気ガスの流量とを独立に監視および調整するように構成される。一実施形態では、本システムはまた、コントローラ回路ボードを燃料ガス質量流コントローラへ作動可能に接続するように構成された第１のＲＳ２３２インターフェースとコントローラ回路ボードを酸素／空気ガス質量流コントローラへ作動可能に接続するように構成された第２のＲＳ２３２インターフェースとを含む。一実施形態では、複数の燃料ガス出力は３つの燃料ガス出力に制限され、複数の酸素／空気ガス出力は３つの酸素／空気ガス出力に制限される。一実施形態では、本システムはさらに無線ルータを含む。無線ルータは外部コンピュータへ作動可能に接続される。コントローラ回路ボードは、外部コンピュータによるデータ収集とソフトウェアライセンスの管理との少なくとも１つのために無線ルータを介し外部コンピュータと無線通信するように構成される。一実施形態では、無線ルータはＷｉ－Ｆｉルータであり、コントローラ回路ボードはＷｉ－Ｆｉルータを介し外部コンピュータと無線通信するように構成される。外部コンピュータは、コンピュータ実行可能命令として外部コンピュータ上で走るソフトウェアアプリケーションとして実装されたダッシュボードユーザインターフェースを含む。ダッシュボードユーザインターフェースは、ユーザにより見られ解析されるコントローラ回路ボードから外部コンピュータにより収集された収集データを処理するように構成される。一実施形態では、収集データは、蝋付けシステムが蝋付け処理中にオンだった時間、ガスが蝋付け処理中に流れていた時間、蝋付けシステムが蝋付け処理中に行っていたものと関連付けられた設定、および診断情報のうちの少なくとも１つに関係付けられる。
【0008】
これらおよび他の態様は添付図面、詳細説明、および添付の特許請求の範囲に照らすと明らかになる。
【0009】
本発明の少なくとも１つの実施形態は、本明細書において詳細に説明されるとともにその一部を形成する添付図面に示されるいくつかの部分内の、およびいくつかの部分の配置内の物理的形式を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】流れ制御がトーチ上の配置された絞り弁を使用して実現される従来技術の蝋付けシステムの側面立面図である。
【図2】本発明の一実施形態によるスタンドに取り付けられた単一トーチ蝋付けシステム構成を示す。
【図4】本発明の一実施形態によるスタンドに取り付けられたマルチトーチ蝋付けシステム構成を示す。
【図10】サーバコンピュータと無線通信する蝋付け構成の一実施形態を示す。
【図11】中間コンピュータを介しサーバコンピュータと通信する蝋付け構成の一実施形態を示す。
【図12】コンピュータネットワークを介しサーバコンピュータと通信するユーザコンピュータの一実施形態を示す。
【図13】ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。
【図14】ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。
【図15】ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。
【図16】ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。
【図17】ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明の例示的実施形態について添付図を参照することにより以下に説明する。説明される例示的実施形態は理解を助けるように意図されており、本発明の範囲をいかなるやり方でも制限するように意図されていない。同じ参照符号は本明細書を通して同じ要素を指す。
【0012】
図１は、絞り弁がトーチ上に配置される従来技術の蝋付けシステム１００を示し、第１のガス源１０５および第２のガス源１１０を含み、第１のガス源１０５は酸素または空気を供給し、第２のガス源１１０はアセチレン、プロパン、天然ガスまたは、メタン、プロピレン、水素、ブタン、およびその混合物のうちの少なくとも１つを含む燃料を供給する。第１のガスホース１１５は第１のガス源１０５および蝋付けトーチ１２０へ接続し、第２のガスホース１２５は第２のガス源１１０および蝋付けトーチ１２０へ接続する。
【0013】
示された実施形態では、蝋付けトーチ１２０は、ハンドルまたはトーチ本体１３０、オン／オフスイッチ１３５、第１のニードル弁１４０、第２のニードル弁１４５、蝋付けトーチネック１５０、および蝋付け先端部１５５を含む。従来の蝋付けシステム１００を使用するために、作業者は第１のガス源１０５および第２のガス源１１０上の弁を開き、可燃性ガス混合物を形成するために第１のニードル弁１４０および第２のニードル弁１４５を開き、蝋付け先端部１５５から出る混合ガスに点火する。ガス源は圧力調整器を有するガスタンクからのものであってもよいし圧力調整器を有する主供給ラインからのものであってもよいということが理解される。点火後、蝋付けトーチ作業者は、蝋付け炎内の実際のまたは知覚された非一貫性に対処するために第１のニードル弁１４０および第２のニードル弁１４５に対し調整を行うことになる。さらに、ニードル弁設定は、ガス圧力および流量の揺らぎと不正確な混合ガスとに起因する蝋付け接合の非一貫性により変更され得る。上に論述したようで、非常に経験豊富なトーチ作業者ですら、一貫した酸素対燃料比でもって炎を設定するのは困難である。
【0014】
例えば、作業者は、トーチからの蝋付け炎が中性であるかどうか、または所望炎温度またはＢＴＵ出力を有するかどうかを精確に判断するのが困難である可能性がある。さらに、作業者は、同じ炎特性により一貫しかつ反復可能な炎を生成するのが非常に困難である。
【0015】
再び、蝋付けシステムは第１のガス源および第２のガス源を含み得、第１のガス源は酸素または空気であり、第２のガス源はアセチレン、プロパン、天然ガスまたはメタン、プロピレン、水素、ブタン、またはその混合物のうちの少なくとも１つを含む燃料である。ガス源は例えば、圧力調整器を有するガスタンクからのものであってもよいし、圧力調整器を有する主供給ラインからのものであってもよい。第１のガスホースは第１のガス源と蝋付けシステムの筐体とへ接続し得る。第２のガスホースは第２のガス源と同筐体とへ接続し得る。いくつかの例示的実施形態では、筐体はＮＥＭＡ ４Ｘ仕様を満たすような材料から構成され、それを満たすように構築される。
【0016】
一実施形態では、第１のガス源からのガスは筐体から第１の蝋付けトーチガスホース内へ流れ、第２のガス源からのガスは筐体から第２の蝋付けトーチガスホース内へ流れる。第１の蝋付けトーチガスホースおよび第２の蝋付けトーチガスホースは蝋付けトーチへ接続する。再び、蝋付けトーチは、ハンドル、操作引き金またはオン／オフスイッチ、ネック、および蝋付け先端部を含み得る。蝋付けトーチはまた、ガスが蝋付け先端部において蝋付けトーチを出る前に混合する内部部分を含む。作業者はトーチを点火するために蝋付けトーチ上の操作引き金を活性化する。
【0017】
少なくとも第１のガスの流量と第２のガスの流量との比（酸素対燃料比としても知られる）の判断および／または制御は一実施形態に従って行われ得る。アセチレン、プロパン、天然ガスまたはメタン、プロピレン、水素、およびブタンを含む燃料ガスのそれぞれは、作業者が蝋付けトーチを点火する毎に一貫した蝋付け炎を生成する一定範囲の酸素対燃料比を有する。例えば、酸素対燃料比は、標的および最大酸化炎、中性炎、炭化炎、または当業者により知られるような上記識別された炎間の特性を有する任意の炎を再生するように設定され得る。
【0018】
本発明のいくつかの実施形態の様々な態様の追加文脈を提供するために、以下の論述は、本発明のいくつかの実施形態の様々な態様が実施され得る好適なコンピュータ環境の簡潔かつ一般的な説明を提供するように意図されている。当業者は、本発明のいくつかの実施形態の様々な態様もまた他のプログラムモジュールと組み合わせておよび／またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実施され得るということを認識することになる。一般的に、プログラムモジュールは、特定タスクを行うまたは特定データタイプを実装するルーチン、プログラム、部品、データ構造などを含む。
【0019】
さらに、本独創的方法は、それぞれが１つまたは複数の関連装置へ作動可能に結合され得るシングルプロセッサまたはマルチプロセッサコンピュータシステム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータだけでなく、パーソナルコンピュータ、携帯型コンピュータ装置、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能民生電子機器などを含む他のコンピュータシステム構成により実行され得るということを当業者は理解することになる。本発明のいくつかの実施形態の示された態様はまた、いくつかのタスクが、通信ネットワークを介しリンクされる遠隔処理装置により行われる分散コンピュータ環境において実行され得る。分散コンピュータ環境では、プログラムモジュールはローカルおよびリモート両方のメモリ記憶装置内に配置され得る。
【0020】
コンピュータ装置（例えばコンピュータコントローラ）またはユーザインターフェースは、処理ユニット、システムメモリ、およびシステムバスを含むコンピュータを含む本発明のいくつかの実施形態の様々な態様を実施するための例示的環境を利用し得る。システムバスは、限定しないがシステムメモリを含むシステム部品を処理ユニットへ結合する。処理ユニットは様々な市販プロセッサのうちの任意のものであり得る。デュアルマイクロプロセッサおよび他のマルチプロセッサアーキテクチャもまた処理ユニットとして採用され得る。
【0021】
システムバスは、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、および多様な市販バスアーキテクチャの任意のものを使用するローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のうちの任意のものであり得る。システムメモリは読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）を含み得る。例えば起動中にコンピュータ内の要素間で情報を転送するのを助ける基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ：ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）がＲＯＭ内に格納される。
【0022】
コンピュータ装置またはユーザインターフェースはさらに、例えば着脱可能ディスクに対し読み書きするためのハードディスク駆動装置、磁気ディスク駆動装置、および例えばＣＤ－ＲＯＭディスクを読み取るためのまたは他の光媒体に対し読み書きするための光ディスク駆動装置を含み得る。コンピュータ装置またはユーザインターフェースは少なくともいくつかの形式のコンピュータ可読体を含み得る。コンピュータ可読体はコンピュータによりアクセスされ得る任意の入手可能媒体であり得る。一例として、そして限定するのではなく、コンピュータ可読体はコンピュータ記憶媒体および通信媒体を含み得る。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術で実装される揮発性、不揮発性、着脱可能、および着脱不能媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、限定しないがＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）または他の磁気記憶装置、または所望情報を格納するために使用され得ユーザインターフェースによりアクセスされ得る任意の他の媒体を含む。
【0023】
通信媒体は通常、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータを搬送波または他の搬送機構などの変調データ信号で具現化し、任意の情報配送媒体を含む。用語「変調データ信号」は、情報を信号に符号化するようなやり方で設定または変更される１つまたは複数のその特性を有する信号を意味する。一例として、そして限定するのではなく、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体と、音響、ＲＦ、赤外線、および他の無線媒体などの無線媒体とを含む。上記のうちの任意のものの組み合わせもまたコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【0024】
オペレーティングシステム、１つまたは複数のアプリケーションプログラム、他のプログラムモジュール、およびプログラムデータを含む多くのプログラムモジュールが駆動装置およびＲＡＭ内に格納され得る。コンピュータ装置またはユーザインターフェース内のオペレーティングシステムは多くの市販オペレーティングシステムのうちの任意のものであり得る。
【0025】
加えて、ユーザは、キーボードとマウスなどのポインティング装置とを介し命令および情報をコンピュータ装置へ入力し得る。他の入力装置は、マイクロホン、ＩＲリモートコントロール、トラックボール、ペン入力装置、ジョイスティック、ゲームパッド、デジタイジングタブレット、サテライトディッシュ、スキャナなどを含み得る。これらおよび他の入力装置はしばしば、システムバスへ結合されるシリアルポートインターフェースを介し処理ユニットへ接続されるが、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ：ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）、ＩＲインターフェース、および／または様々な無線技術などの他のインターフェースにより接続され得る。モニタまたは他のタイプの表示装置もまたビデオアダプタなどのインターフェースを介しシステムバスへ接続され得る。可視出力もまた、リモートデスクトッププロトコル、ＶＮＣ、Ｘ－Ｗｉｎｄｏｗシステムなどの遠隔ディスプレイネットワークプロトコルを介し実現され得る。可視出力に加えて、コンピュータまたはコンピュータ装置はスピーカ、プリンタなどの他の周辺出力装置を含み得る。
【0026】
ディスプレイは処理ユニットから電子的に受信されるデータを提示するためにユーザインターフェースと共に採用され得る。例えば、ディスプレイは、データを電子的に提示するＬＣＤ、プラズマ、ＣＲＴモニタなどであり得る。代替的にまたは加えて、ディスプレイは、受信されたデータをプリンタ、ファクシミリ、プロッタなどのハードコピー形式で提示し得る。ディスプレイは、データを任意の色で提示し得、任意の無線またはハードワイヤプロトコルおよび／または標準規格を介しユーザインターフェースからデータを受信し得る。
【0027】
コンピュータ装置は、１つまたは複数のリモートコンピュータに対する論理的および／または物理的接続を使用することによりネットワーク環境内で動作し得る。リモートコンピュータは、ワークステーション、サーバコンピュータ、ルータ、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサベース娯楽機器、ピア装置、または他の共通ネットワークノードであり得、通常、コンピュータに関連して説明される要素のうちの多くまたはすべてを含む。描写される論理的接続はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）および広域ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。このようなネットワーク環境は、オフィス、企業規模コンピュータネットワーク、イントラネット、およびインターネットではありふれたものである。
【0028】
ＬＡＮネットワーク環境内で使用される場合、コンピュータ装置はネットワークインターフェースまたはアダプタを介しローカルネットワークへ接続される。ＷＡＮネットワーク環境内で使用される場合、コンピュータ装置は、モデムを通常含む、またはＬＡＮ上の通信サーバへ接続される、またはインターネットなどのＷＡＮ上で通信を確立する他の手段を有する。ネットワーク環境内では、コンピュータ装置に関連して描写されるプログラムモジュールまたはその一部がリモートメモリ記憶装置内に格納され得る。本明細書で説明されるネットワーク接続は例示的であり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段が使用され得るということが理解される。
【0029】
いくつかのほぼ自動化された蝋付けシステムの実施形態が次に本明細書では説明される。本発明の一実施形態によると、炎タイプ（中性、酸化、または炭化）の指標は例えば蝋付けシステムのコントローラにより判断される酸素対燃料ガス比に応じたものある。しかし、コントローラはまた、利用される燃料のタイプを考慮し得る。すなわち、第１のタイプの燃料のいくつかの炎タイプを生成する比は、異なるタイプの燃料では同じにならない。別の言い方をすると、第１のガス比はアセチレンを使用する際に中性炎を生成するが、同じ比はプロパンなどの他のタイプの燃料ガスを使用する際には中性炎を生成しないかもしれない。したがって、コントローラは炎タイプを判断する際に燃料のタイプとガス比とを考慮する。同様に、中性、酸化、または炭化炎タイプを生成するガス比の範囲は使用される燃料ガスのタイプ毎に異なることになり、したがってコントローラは適切な炎タイプを判断する（例えば炎タイプを表示する）際にこれらの要因を考慮する。
【0030】
ほぼ自動化された蝋付けシステムの第１の実施形態は、単一トーチの操作を支援するユニットを含む単一トーチ蝋付けシステム構成である。単一トーチ構成は単一酸素／空気ガス入力、単一酸素／空気ガス出力、単一燃料ガス入力、および単一燃料ガス出力を有する。燃料ガスは例えばプロパン、天然ガス、または水素であり得る。図２はスタンド２１０に取り付けられた単一トーチユニット構成２００を示す。正面図２２０、入口側面図２３０、出口側面図２４０、および背面図２５０を含む単一トーチ構成２００の様々な図が図２に示される。
【0031】
図３は、正面図２２０、入口側面図２３０、および出口側面図２４０から見られアクセスされ得る単一トーチ構成２００の様々な要素を示す。要素は、ディスプレイタッチスクリーン２０２、酸素／空気エンコーダノブ２０４、燃料エンコーダノブ２０６、アンテナ２０８（例えばＷｉ－Ｆｉアンテナ）、電力スイッチ２１２、および電力指標ＬＥＤ２１４を含む。要素はまた、入口酸素／空気ライン（酸素／空気ガス入力）２１６、出口酸素／空気ライン（酸素／空気ガス出力）２１８、入口燃料ライン（燃料ガス入力）２２２、および出口燃料ライン（燃料ガス出力）２２４を含む。要素はさらに、ハンドル２２６、サイドルーバ２２８、および壁取り付けブラケット２３２を含む。要素はまた、フットペダルコネクタ２３４、ＡＣ供給入力２３６、および自動化インターフェース２３８を含む。
【0032】
ほぼ自動化された蝋付けシステムの第２の実施形態は、複数のトーチ（例えば３つのトーチ）の操作を支援し、トーチ毎に様々な先端部および様々な設定可能流量を提供するユニットを含むマルチトーチ蝋付けシステム構成である。マルチトーチ構成は、複数（例えば３つ）のトーチのそれぞれを独立に支援するために複数（例えば３つ）の制御された酸素／空気ガス出力および複数（例えば３つ）の制御された燃料ガス出力を備えた１つの酸素／空気ガス入力および１つの燃料ガス入力を有する。マルチトーチ構成は、複数の蝋付けステーションが単一ユニットにより支援されることを可能にししたがって１つのステーション当たり費用を低減する。図４は、スタンド４１０に取り付けられたマルチトーチユニット構成４００を示す。正面図４２０、入口側面図４３０、出口側面図４４０、および背面図４５０を含むマルチトーチ構成４００の様々な図が図４に示される。
【0033】
図５は、正面図４２０、入口側面図４３０、および出口側面図４４０から見られアクセスされ得るマルチトーチ構成４００の様々な要素を示す。要素は、ディスプレイタッチスクリーン４０２、酸素／空気エンコーダノブ４０４、燃料エンコーダノブ４０６、アンテナ（例えばＷｉ－Ｆｉアンテナ）４０８、電力スイッチ４１２、および電力指標ＬＥＤ４１４を含む。要素はまた、入口酸素／空気ライン（酸素／空気ガス入力）４１６、複数（例えば３つ）の出口酸素／空気ライン（酸素／空気ガス出力）４１８、入口燃料ライン（燃料ガス入力）４２２、および複数（例えば３つ）の出口燃料ライン（燃料ガス出力）４２４を含む。要素はさらに、ハンドル４２６、サイドルーバ４２８、壁取り付けブラケット４３２、およびＡＣ供給入力４３６を含む。
【0034】
図６と図７は、単一トーチユニット構成２００と内部または外部で一体化された様々な部品およびインターフェースを示す単一トーチシステム６００の実施形態を示す。したがって、「単一トーチ構成２００」および「単一トーチシステム６００」などの用語はいくつかの例では一体化実施形態を指すために後で本明細書において使用され得る。単一トーチシステム６００は、メモリ２６２およびプロセッサ２６４を有するコントローラ回路ボード（別名コントロールボードまたはコントローラ）２６０、電源ボード２７０、タッチスクリーンディスプレイ２０２、フットペダル６１０、無線ルータ（例えばＷｉ－Ｆｉルータ）６２０、ＰＬＣ６３２を有するロボットシステム６３０、自動化（ＲＳ４８５）インターフェース２３８、第１のＲＳ２３２インターフェース２８５を備えた酸素／空気（酸素または空気）ガス質量流コントローラ（ＭＦＣ：ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８０、および第２のＲＳ２３２インターフェース２９５を備えた燃料ガスＭＦＣ２９０を含む。タッチスクリーンディスプレイ２０２およびフットペダル６１０はコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続する。電源ボード２７０はまた、電力を供給するために少なくともコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続する。一実施形態では、コントローラ回路ボード２６０は電力を例えばタッチスクリーンディスプレイ２０２などの他の部品へ配給する。別の実施形態では、電源ボード２７０は、例えば電力を供給するためにタッチスクリーンディスプレイ２０２などの他の部品だけでなくコントローラ回路ボード２６０へも作動可能に接続する。
【0035】
酸素／空気ガスＭＦＣ２８０は、ＲＳ２３２インターフェース２８５を介しコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続され、また酸素／空気ガス入力２１６と酸素／空気ガス出力２１８間に作動可能に接続される。酸素／空気ガスＭＦＣ２８０はコントローラ回路ボード２６０の制御下で少なくとも酸素／空気ガスの流量を監視および調整するように構成される。同様に、燃料ガスＭＦＣ２９０は、ＲＳ２３２インターフェース２９５を介しコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続され、また燃料ガス入力２２２と燃料ガス出力２２４間に作動可能に接続される。燃料ガスＭＦＣ２９０はコントローラ回路ボード２６０の制御下で少なくとも燃料ガスの流量を監視および調整するように構成される。
【0036】
図８と図９は、マルチトーチユニット構成４００と内部的または外部的に一体化される様々な部品およびインターフェースを示すマルチトーチシステム８００の実施形態を示す。したがって「マルチトーチ構成４００」および「マルチトーチシステム８００」などの用語はいくつかの例では一体化実施形態を指すために後で本明細書において使用され得る。いくつかの実施形態によると、単一トーチ構成２００とマルチトーチ構成４００の両方は、単一トーチ構成２００またはマルチトーチ構成４００を支援するために設定され得る共通コントローラ回路ボード２６０を使用する。このようにして、２つの構成間で共通コントローラ回路ボードを有することは、生産量が増加されることと共通コントローラ回路ボードの部品に関する費用が低減されることとを可能にするにより経済的利点を提供し得る。
【0037】
マルチトーチシステム８００はコントローラ回路ボード（別名コントロールボードまたはコントローラ）２６０、電源ボード４７０、タッチスクリーンディスプレイ４０２、無線ルータ８２０（例えばＷｉ－Ｆｉルータ）、第１のＲＳ２３２インターフェース４８５を備えた酸素／空気（酸素または空気）ガス質量流コントローラ（ＭＦＣ）４８０、および第２のＲＳ２３２インターフェース４９５を備えた燃料ガスＭＦＣ４９０を含む。ＭＦＣ４８０、４９０はそれぞれ、ガスの複数（例えば３つ）の制御された出力流れに対処するように構成される。タッチスクリーンディスプレイ４０２はコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続する。電源ボード４７０はまた、電力を供給するために少なくともコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続する。一実施形態では、コントローラ回路ボード２６０は、電力を例えばタッチスクリーンディスプレイ４０２などの他の部品へ配給する。別の実施形態では、電源ボード４７０は例えば電力を供給するためにタッチスクリーンディスプレイ４０２などの他の部品だけでなくコントローラ回路ボード２６０へも作動可能に接続する。
【0038】
酸素／空気ガスＭＦＣ４８０は、ＲＳ２３２インターフェース４８５を介しコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続され、また酸素／空気ガス入力４１６と複数の酸素／空気ガス出力４１８間に作動可能に接続される。酸素／空気ガスＭＦＣ４８０は、複数の蝋付けトーチを独立に支援するためにコントローラ回路ボード２６０の制御下で少なくとも酸素／空気ガスの流量を独立に監視および調整するように構成される。同様に、燃料ガスＭＦＣ４９０は、ＲＳ２３２インターフェース４９５を介しコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続され、また燃料ガス入力４２２と複数の燃料ガス出力４２４間に作動可能に接続される。燃料ガスＭＦＣ４９０は、複数の蝋付けトーチを支援するためにコントローラ回路ボード２６０の制御下で少なくとも燃料ガスの流量を独立に監視および調整するように構成される。
【0039】
単一トーチ構成２００は、一実施形態によると、フットペダル６１０を介し変更され周期的に繰り返され得る複数（例えば５つ）の炎初期設定を提供する。一実施形態では、コントローラ回路ボード２６０は複数の炎初期設定のジョブをメモリ内に格納する。炎初期設定の任意のジョブが、コントローラ回路ボード２６０（例えばタッチスクリーンディスプレイ２０２を介し）から呼び出され、フットペダル６１０を踏むことに応じて周期的に繰り返され得る。複数のジョブの各ジョブは、蝋付けアセンブリに対し行われる一連の接合蝋付けに対応し、複数の選択可能炎初期設定を含む。各炎初期設定は燃料ガスの流量と酸素／空気ガスの流量とに基づき炎設定を規定する。炎初期設定は、タッチスクリーンディスプレイ２０２を介しコントローラ回路ボード２６０のセットアップモードを入力することによりジョブ用のコントローラ回路ボード２６０のメモリ内に確立され得る。ユニット２００の正面２２０上のエンコーダノブ２０４／２０６は、例えば中性炎、酸化炎または炭化炎などのあるタイプの炎を確立するための事前設定用の酸素／空気ガスと燃料ガス両方の流量を独立に調整するために使用される。炎初期設定は、名前を付けられて、システム２００のメモリ２６２（図７を参照）内に保存され得る。一実施形態によると、最大１００個の炎初期設定が確立され得、初期設定の任意のジョブが、呼び出され得、フットペダル６１０を踏むことにより周期的に繰り返され得るように５つの初期設定のジョブのグループが１００個の炎初期設定から形成され得る。このようにして、蝋付けアセンブリに対し行われるそれぞれが異なる炎設定を必要とし得る一連の接合蝋付けが即座にかつ容易に対処され得る。
【0040】
別の実施形態によると、マルチトーチ構成４００は、複数のトーチのそれぞれによりセットアップおよび使用され得る同様な初期設定およびジョブを提供する。例えば、炎設定は、タッチスクリーンディスプレイ４０２を介しコントローラ回路ボード２６０のセットアップモードを入力することにより複数の蝋付けトーチ用のコントローラ回路ボード２６０のメモリ２６２内に確立され得る。次に、燃料エンコーダノブ４０６および酸素／空気エンコーダノブ４０４は、複数の燃料ガス出力４２４のそれぞれの燃料ガスの流量と複数の酸素／空気ガス出力４１８のそれぞれの酸素／空気ガスの流量とを独立に調整するように使用され得る。
【0041】
一実施形態では、ガスの流れは質量流コントローラ（例えば単一トーチ構成における２８０、２９０；マルチトーチ構成における４８０、４９０）を介し制御される。ＭＦＣ４８０、４９０はそれぞれ３つのガス出力流れを制御するように構成される。単一トーチ構成２００およびマルチトーチ構成４００はそれぞれ、メモリ２６２（図７と図９を参照）内に格納され共通コントローラ回路ボード２６０のプロセッサ２６４（図７と図９を参照）上で実行するように構成されたコンピュータ実行可能命令を有する統合ソフトウェアを含む。統合ソフトウェアは、所望（選択された）炎を生成および維持するために、一実施形態によると、感知されたガス流を自動的に監視し、質量流コントローラ（例えば２８０、２９０、または４８０、４９０）に対する調整を行う。統合ソフトウェアはガス流の変化に実時間で反応するように構成される。
【0042】
例えば、燃料ガスＭＦＣ２９０および酸素／空気ＭＦＣ２８０は、選択された炎設定に対応する所望炎を維持するためにコントローラ回路ボード２６０の制御下で少なくとも燃料ガスの流量および酸素／空気ガスの流量を監視および調整するように構成される。同様に、燃料ガスＭＦＣ４９０および酸素／空気ガスＭＦＣ４８０は、複数の蝋付けトーチのそれぞれの様々な選択された炎設定に対応する様々な所望炎を同時に維持するために制御回路基板２６０の制御下で少なくとも複数の燃料ガス出力４２４のそれぞれの燃料ガスの流量と複数の酸素／空気ガス出力４１８のそれぞれの酸素／空気ガスの流量とを独立に監視および調整するように構成される。
【0043】
一実施形態によると、酸素／空気ガス質量流コントローラは、酸素の２～１００標準状態立方フィート／時間（ＳＣＦＨ：ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｆｅｅｔ ｐｅｒ ｈｏｕｒ）および空気の２～１００ＳＣＦＨの制御された流量範囲を供給するように構成される。一実施形態によると、燃料ガス質量流コントローラはメタンの２～１００ＳＣＦＨ、プロパンの１．２～６０ＳＣＦＨ、アセチレンの２～１００ＳＣＦＨ、水素の２～１００ＳＣＦＨ、プロピレンの１．４～７０ＳＣＦＨ、およびブタンの１～４４ＳＣＦＨの制御流量範囲を供給するように構成される。
【0044】
一実施形態（例えば単一トーチ構成）では、蝋付けシステムは、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）（例えばロボットシステム６３０のＰＬＣ６３２）による蝋付けシステムの遠隔制御のためのＲＳ４８５通信ポート（自動化インターフェース）２３８を含む。自動化インターフェース２３８はコントローラ回路ボード２６０へ作動可能に接続される。このようにして、蝋付けは、（例えば、ロボットにより蝋付けアセンブリに対し行われるロボット蝋付け処理中に異なる事前設定炎タイプを呼び出すために）蝋付けシステムも遠隔的に制御しながらＰＬＣ６３２（蝋付けトーチを保持するロボットシステム６３０のロボットの運動を制御する）を備えたロボットシステム６３０により自動的に行われ得る。一実施形態によると、ＰＬＣ６３２は選択された炎タイプとロボットの蝋付け位置とを効果的に同期させる。
【0045】
一実施形態によると、単一トーチ構成２００とマルチトーチ構成４００の両方は、無線通信能力を支援し（例えばＷｉ－Ｆｉルータ６２０または８２０を介し）、そして、図１０に示すように、データ収集（例えばコントローラ回路ボード２６０から収集されたデータを取得するための）とソフトウェアライセンスの管理とのために外部サーバコンピュータ１０００と通信するように構成される。例えば、単一トーチ構成２００の一実施形態では、無線ルータ６２０は外部サーバコンピュータ１０００へ作動可能に接続される。アンテナ２０８へ作動可能に接続されたコントローラ回路ボード２６０は、無線ルータ６２０を介し外部サーバコンピュータ１０００と無線通信するように構成される。マルチトーチ構成４００の一実施形態では、無線ルータ８２０は外部サーバコンピュータ１０００へ作動可能に接続される。アンテナ４０８へ作動可能に接続されたコントローラ回路ボード２６０は、無線ルータ８２０を介し外部サーバコンピュータ１０００と無線通信するように構成される。一実施形態によると、外部サーバコンピュータ１０００は現場にそして蝋付けシステム２００／４００の無線通信範囲内に存在する。別の実施形態によると、蝋付けシステム２００／４００は中間コンピュータシステム１１００と無線通信し得る（図１１を参照）。このとき、中間コンピュータシステム１１００は現場外（例えば「クラウド」１１１０内）に配置されるサーバコンピュータ１０００と通信し得る。
【0046】
データ収集中、データ列が蝋付けシステムからサーバコンピュータ１０００へ無線で送信される。一実施形態によると、データ列は特定設定可能時刻（例えば、蝋付け処理が完了したときまたは就業日の終わりに）に送信され得る。別の実施形態によると、データ列は蝋付け処理中に連続的に送信され得る。このデータ列は、例えば蝋付け処理中に蝋付けシステムがオンであった時間に関係するデータ、ガスが蝋付け処理中に流れていた時間、蝋付けシステムが蝋付け処理中に行っていたものに関連する設定だけでなく他の監視または診断情報に関係するデータを含む。様々な実施形態によると、サーバコンピュータ１０００は蝋付け処理を解析し得る、または、データは、蝋付け処理を解析し得る別のシステムによりサーバコンピュータ１０００から抽出され得る。一実施形態によると、ウェブページが存在するサーバコンピュータ１０００上のデータがウェブインターフェースを介しユーザへ提示される。
【0047】
一実施形態によると、サーバコンピュータ１０００は、外部ユーザによりアクセスされるように構成され、さらに収集データ（例えば、コントローラ回路ボード２６０から収集されたデータ）を、例えばユーザが自身のデスクトップコンピュータ１２００上の収集データを見て解析することを可能にする（図１２を参照）ダッシュボードユーザインターフェースへ提供するように構成される。ユーザのコンピュータ１２００は中間コンピュータネットワーク１２１０（例えばＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットまたはそれらのいくつかの組み合せ）を介しサーバコンピュータ１０００へアクセスし得る。一実施形態によると、ダッシュボードユーザインターフェースはユーザのコンピュータ１２００上で走るソフトウェアアプリケーションにより提供される。別の実施形態では、ダッシュボードユーザインターフェースはサーバコンピュータ１０００により提供され、ユーザは例えばユーザのコンピュータ１２００上のウェブブラウザを介しダッシュボードユーザインターフェースへ容易にアクセスする。ダッシュボードユーザインターフェースは、収集されたデータがユーザにより見られ解析され得るように、コントローラ回路ボード２６０から収集された収集データを処理するように構成される。
【0048】
図１３～１７は、ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される例示的スクリーンショットの実施形態を示す。図１３に示すように、ダッシュボードユーザインターフェースのスクリーンショットは日時に基づきアクセスされ得る（日付けの範囲内のハイライトされた日を参照）。ハイライトされた日は１０－１６－１７であり、日付けの範囲は１０－１５－１７から１０－１９－１７まで延びる。図１３のスクリーンショットは蝋付けシステムの「作動係数」（蝋付けシステムがオンまたはアクティブである時間の割合）を示す。日付けの範囲全体にわたる作動係数の範囲（４０％～５０％）と共に１０－１５－１７の開始日の開始作動係数（４０％）と１０－１９－１７の終了日の終了作動係数（５０％）とが示される。図１３はまた、日付けの範囲内の５日間のそれぞれの日の合成作動係数を時間毎に示す。
【0049】
図１４は、すべての５日間全体にわたる作動係数の一日の傾向と共に午前８：００から午後３：００までの日付の範囲内のすべての５日間全体にわたる平均作動係数を示す。図１５は、１０－１６－１７の日付けの蝋付けシステムの作動係数を時間毎に示す。図１６は１０－１９－１７の日付けの３つの異なる蝋付けシステムの作動係数を時間毎に示す。図１７は蝋付けシステムのオーバーヘッド（ＯＨ）費、労務費、および節約の予測を示す。他の実施形態によると、ダッシュボードユーザインターフェースにより提供される他のタイプのスクリーンショットが同様に可能である。
【0050】
一実施形態では、ライセンスされた蝋付けシステムは、無線接続（例えばＷｉ－Ｆｉ接続）がライセンスの有効性を確立するためにサーバコンピュータにより確立されなければ、ライセンスモードで作業者により操作され得ない。有効ライセンスは、作業者が蝋付けシステムを使用することを効果的に容認する。ライセンスは、一定期間有効であってもよいし、連続的使用を許可するために更新される必要があってもよい。そうでなければ、一実施形態によると、ライセンスが無効になると、蝋付けシステムは制限動作モードへ戻り、作業者が蝋付けシステムのいくつかの機能を使用するのを防止することになる。
【0051】
図１８Ａ～２６Ｂは、図４のマルチトーチ構成により提供されるスクリーンショットの実施形態を示し、処理フロー制御を示す。図１８Ａと図１８Ｂはマルチトーチ構成への初期入力に関する処理フローの実施形態を示す。図１８Ａと図１８Ｂの処理フローは、マシンＩＤを設定する工程と、Ｗｉ－Ｆｉを構成する工程と、ライセンスを検証する工程と、サーバアップロード時刻を設定する工程とを含む。図１９Ａと図１９Ｂは、マルチトーチ構成の有効ライセンスが無い場合に関する処理フローの実施形態を示す。図１９Ａと図１９Ｂの処理フローはライセンスを更新する工程とＷｉ－Ｆｉを構成する工程とを含む。図２０～２６Ｂは、マルチトーチ構成のホームスクリーン、メインメニュー、およびアクティブライセンスに関する流れを処理する実施形態を示し、製造モード、セットアップモード、およびデモモードを含む。様々な処理フロー機能は、例えば炎セットアップ、トーチ選択、炎設定選択、Ｗｉ－Ｆｉ構成、ライセンス設定、サーバアップロード時刻、および表示選択肢を含む。他の実施形態によると、他の処理フロー機能が同様に可能である。
【0052】
図２７Ａ～３４は、図２の単一トーチ構成により提供されるスクリーンショットの実施形態を示し、処理フロー制御を示す。図２７Ａと図２７Ｂは単一トーチ構成への初期入力に関する処理フローの実施形態を示す。図２７Ａと図２７Ｂの処理フローは、マシンＩＤを設定する工程と、Ｗｉ－Ｆｉを構成する工程と、ライセンスを検証する工程と、サーバアップロード時刻を設定する工程とを含む。図２８Ａと２８Ｂは、単一トーチ構成の有効ライセンスが無い場合に関する処理フローの実施形態を示す。図２８Ａおよび図２８Ｂの処理フローはライセンスを更新する工程とＷｉ－Ｆｉを構成する工程とを含む。図２９～３４は、単一トーチ構成のホームスクリーン、マインメニュー、およびアクティブライセンスに関する流れを処理する実施形態を示し、製造モード、セットアップモード、およびデモモードを含む。様々な処理フロー機能は、例えば炎セットアップ、ジョブセットアップ、トーチ選択、炎設定選択、Ｗｉ－Ｆｉ構成、ライセンス設定、サーバアップロード時刻、および表示選択肢を含む。他の実施形態によると、他の処理フロー機能が同様に可能である。
【0053】
開示実施形態はかなり詳細に示され説明されたが、添付特許請求の範囲をこのような詳細に限定するまたはこのような詳細にいかなるやり方でも制限することを意図していない。当然ながら、主題の様々な態様を説明する目的のための部品または方法論のあらゆる考えられる組み合わせを説明することは不可能である。したがって、本開示は示され説明された特定の詳細または例示的例へ限定されない。したがって、本開示は、合衆国法典第３５巻第１０１条の法令の主題要件を満足する添付された請求項の精神と範囲に入るこのような代替、修正、および変形を包含するように意図されている。特定実施形態の上記説明は一例として与えられた。与えられた本開示から、当業者は、包括的発明概念と付帯利点とを理解するだけでなく、開示される構造および方法への明白な様々な変更と修正も発見することになる。したがって、添付の特許請求の範囲により規定された包括的発明概念の精神、および範囲に入るこのような変更と修正およびその等価物をすべてカバーすることが求められる。
【符号の説明】
【0054】
１００ 蝋付けシステム
１０５ 第１のガス源
１１０ 第２のガス源
１１５ 第１のガスホース
１２０ 蝋付けトーチ
１２５ 第２のガスホース
１３０ トーチ本体
１３５ オン／オフスイッチ
１４０ 第１のニードル弁
１４５ 第２のニードル弁
１５０ 蝋付けトーチネック
１５５ 蝋付け先端部
２００ 単一トーチユニット構成
２００” 単一トーチ構成
２０２ タッチスクリーンディスプレイ
２０４ 酸素／空気エンコーダノブ
２０６ 燃料エンコーダノブ
２０８ アンテナ
２１０ スタンド
２１２ 電力スイッチ
２１４ 電力指標ＬＥＤ
２１６ 入口酸素／空気ライン
２１８ 出口酸素／空気ライン
２２０ 正面図
２２２ 入口燃料ライン
２２４ 出口燃料ライン
２２６ ハンドル
２２８ サイドルーバ
２３０ 入口側面図
２３２ 取り付けブラケット
２３４ フットペダルコネクタ
２３６ ＡＣ供給入力
２３８ 自動化インターフェース
２４０ 出口側面図
２５０ 背面図
２６０ コントローラ回路ボード
２６２ メモリ
２６４ プロセッサ
２７０ 電源ボード
２８０ 酸素ガスＭＦＣ
２８５ 第１のＲＳ２３２インターフェース
２９０ 燃料ガスＭＦＣ
２９５ 第２のＲＳ２３２インターフェース
４００ マルチトーチユニット構成
４００” マルチトーチ構成
４０２ タッチスクリーンディスプレイ
４０４ 酸素／空気エンコーダノブ
４０６ 燃料エンコーダノブ
４０８ アンテナ
４１０ スタンド
４１２ 電力スイッチ
４１４ 電力指標ＬＥＤ
４１６ 入口酸素／空気ライン
４１８ 出口酸素／空気ライン
４２０ 正面図
４２２ 入口燃料ライン
４２４ 出口燃料ライン
４２６ ハンドル
４２８ サイドルーバ
４３０ 入口側面図
４３２ 取り付けブラケット
４３６ ＡＣ供給入力
４４０ 出口側面図
４５０ 背面図
４７０ 電源ボード
４８０ 酸素ガスＭＦＣ
４８５ 第１のＲＳ２３２インターフェース
４９０ 燃料ガスＭＦＣ
４９５ 第２のＲＳ２３２インターフェース
６００ 単一トーチシステム
６００” 単一トーチ構成
６１０ フットペダル
６２０ Ｗｉ－Ｆｉルータ
６３０ ロボットシステム
６３２ ＰＬＣ
８００ マルチトーチシステム
８００” マルチトーチシステム
８２０ Ｗｉ－Ｆｉルータ
１０００ 外部サーバコンピュータ
１１００ 中間コンピュータシステム
１１１０ クラウド
１２００ ユーザコンピュータ
１２１０ ＬＡＮ／ＷＡＮ／インターネット
ＭＦＣ 質量流コントローラ
ＰＬＣ プログラマブル論理コントローラ
１０５ 第１のガス源
１１０ 第２のガス源
１１５ 第１のガスホース
１２０ 蝋付けトーチ
１２５ 第２のガスホース
１３０ トーチ本体
１３５ オン／オフスイッチ
１４０ 第１のニードル弁
１４５ 第２のニードル弁
１５０ 蝋付けトーチネック
１５５ 蝋付け先端部
２００ 単一トーチユニット構成
２００” 単一トーチ構成
２０２ タッチスクリーンディスプレイ
２０４ 酸素／空気エンコーダノブ
２０６ 燃料エンコーダノブ
２０８ アンテナ
２１０ スタンド
２１２ 電力スイッチ
２１４ 電力指標ＬＥＤ
２１６ 入口酸素／空気ライン
２１８ 出口酸素／空気ライン
２２０ 正面図
２２２ 入口燃料ライン
２２４ 出口燃料ライン
２２６ ハンドル
２２８ サイドルーバ
２３０ 入口側面図
２３２ 取り付けブラケット
２３４ フットペダルコネクタ
２３６ ＡＣ供給入力
２３８ 自動化インターフェース
２４０ 出口側面図
２５０ 背面図
２６０ コントローラ回路ボード
２６２ メモリ
２６４ プロセッサ
２７０ 電源ボード
２８０ 酸素ガスＭＦＣ
２８５ 第１のＲＳ２３２インターフェース
２９０ 燃料ガスＭＦＣ
２９５ 第２のＲＳ２３２インターフェース
４００ マルチトーチユニット構成
４００” マルチトーチ構成
４０２ タッチスクリーンディスプレイ
４０４ 酸素／空気エンコーダノブ
４０６ 燃料エンコーダノブ
４０８ アンテナ
４１０ スタンド
４１２ 電力スイッチ
４１４ 電力指標ＬＥＤ
４１６ 入口酸素／空気ライン
４１８ 出口酸素／空気ライン
４２０ 正面図
４２２ 入口燃料ライン
４２４ 出口燃料ライン
４２６ ハンドル
４２８ サイドルーバ
４３０ 入口側面図
４３２ 取り付けブラケット
４３６ ＡＣ供給入力
４４０ 出口側面図
４５０ 背面図
４７０ 電源ボード
４８０ 酸素ガスＭＦＣ
４８５ 第１のＲＳ２３２インターフェース
４９０ 燃料ガスＭＦＣ
４９５ 第２のＲＳ２３２インターフェース
６００ 単一トーチシステム
６００” 単一トーチ構成
６１０ フットペダル
６２０ Ｗｉ－Ｆｉルータ
６３０ ロボットシステム
６３２ ＰＬＣ
８００ マルチトーチシステム
８００” マルチトーチシステム
８２０ Ｗｉ－Ｆｉルータ
１０００ 外部サーバコンピュータ
１１００ 中間コンピュータシステム
１１１０ クラウド
１２００ ユーザコンピュータ
１２１０ ＬＡＮ／ＷＡＮ／インターネット
ＭＦＣ 質量流コントローラ
ＰＬＣ プログラマブル論理コントローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図28A】
【図28B】
【図29】
【図30A】
【図30B】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【外国語明細書】