特許 7663552 超音波熔接システム内の複数本のプローブへの電力配給用のマルチポイントコントローラ

(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】

(24)【登録日】2025-04-08

(45)【発行日】2025-04-16

(54)【発明の名称】超音波熔接システム内の複数本のプローブへの電力配給用のマルチポイントコントローラ

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/10 20060101AFI20250409BHJP

   B06B 1/02 20060101ALI20250409BHJP

【ＦＩ】

B23K20/10

B06B1/02 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022507611

(86)(22)【出願日】2020-08-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-28

(86)【国際出願番号】 US2020046517

(87)【国際公開番号】W WO2021030753

(87)【国際公開日】2021-02-18

【審査請求日】2023-07-31

(31)【優先権主張番号】16/541,954

(32)【優先日】2019-08-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/898,030

(32)【優先日】2020-06-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519092897

【氏名又は名称】デューケイン アイエーエス エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】レオナルド チャールズ リロイ

(72)【発明者】

【氏名】ディトリッチ マシュー ジェームス

(72)【発明者】

【氏名】クリンステイン レオ

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６４－４７４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－６１８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１８１８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１１６８４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２０／１０

Ｂ０６Ｂ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｍ個の電源から複数本の超音波熔接プローブに電力を供給するシステムであって、
Ｎ個のマルチポイントユニットを備え、それらＮ個のマルチポイントユニットそれぞれが、
ハウジングと、
複数本の超音波熔接プローブのプローブ距離に関する距離情報を搬送するよう構成された複数個のアナログ又はディジタル入力部と、
前記Ｍ個の電源のうち１個の専用高電圧出力コネクタに高電圧ケーブルを介し接続可能な専用高電圧入力コネクタと、
すくなくとも１つのイーサネットポートと、
マイクロコントローラであり、
前記専用高電圧入力コネクタからの電力を前記複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものへと差し向け、且つ
少なくとも１ミリ秒当たり１回の速度にて前記複数本の超音波熔接プローブの前記距離情報を標本化するよう、
構成されたマイクロコントローラと、
を含み、
前記システムが、
前記Ｍ個の電源を収容するベースを備え、Ｍ及びＮが共に１以上の整数であり、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットのそれぞれがイーサネットによって相互接続されて、前記Ｎ個のマルチポイントユニットと前記Ｍ個の電源とを構成部材として有するネットワークを形成し、それにより（ｉ）前記Ｎ個のマルチポイントユニットそれぞれを、前記ネットワーク内で前記Ｍ個の電源のうち別々のものとペアリングすることにより、前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち任意のものと前記Ｍ個の電源のうち任意のものとの間の干渉を回避し、（ｉｉ）前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち最初の１個が前記ネットワーク内で前記Ｍ個の電源のうち最初の１個とペアリングされており、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち前記最初の１個の前記マイクロコントローラが、
前記Ｍ個の電源のうち前記最初の１個が前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち前記最初の１個の前記専用高電圧入力コネクタに電力を供給していることを示す信号を、前記ネットワークを介し前記Ｍ個の電源のうち前記最初の１個から受信し、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち前記最初の１個の前記専用高電圧入力コネクタにおける電力レベルを検出し、
前記検出された電力レベルが閾値未満になるのに応じ、前記Ｍ個の電源のうち前記最初の１個に対するエラー信号を生成して電力供給を停止させるよう、
構成されている、
システム。

【請求項2】

請求項１のシステムであって、前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち第１マルチポイントユニットが、更に、自第１マルチポイントユニットと前記Ｍ個の電源のうち最初の１個との間にペアリングを形成させるよう構成されたボタンを有するシステム。

【請求項3】

請求項１のシステムであって、前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち第１マルチポイントユニットが更にユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートを有するシステム。

【請求項4】

請求項１のシステムであって、前記Ｍ個の電源のうち前記最初の１個と前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち前記最初の１個との間の前記ペアリングにより両者間に論理制御チャネルを形成し、前記ネットワークの物理トポロジにおける物理的変化によって前記Ｍ個の電源のうち前記最初の１個と前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち前記最初の１個との間の前記論理制御チャネルが阻害されないようするシステム。

【請求項5】

請求項１のシステムであって、ペアリング動作をサポートし、制御ステータス及び情報を交換可能とするカスタム通信プロトコルに従い、前記Ｎ個のマルチポイントユニットと前記Ｍ個の電源とが通信するシステム。

【請求項6】

請求項５のシステムであって、前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち第１マルチポイントユニットに関し、少なくとも三通りの状態に、前記第１マルチポイントユニットが前記Ｍ個の電源の何れともペアリングされていないことを示す第１状態と、前記第１マルチポイントユニットが前記Ｍ個の電源のうち第１電源とペアリングされているがその第１電源に接続されていないことを示す第２状態と、前記第１マルチポイントユニットが前記第１電源とペアリングされ且つその第１電源に接続されていることを示す第３状態とが、含まれているシステム。

【請求項7】

請求項１のシステムであって、更に、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットをプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）と物理的にインタフェース接続するよう構成されたイーサネット（登録商標）スイッチを備えるシステム。

【請求項8】

請求項７のシステムであって、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットそれぞれの少なくとも１個のイーサネット（登録商標）ポートが少なくとも２個のイーサネット（登録商標）ポートであり、
前記イーサネット（登録商標）スイッチが、更に、前記Ｎ個のマルチポイントユニットからのＮ本のイーサネット（登録商標）ケーブルを受け入れるよう構成されているシステム。

【請求項9】

請求項７のシステムであって、
前記Ｎ個のマルチポイントユニットそれぞれに備わる前記少なくとも１個のイーサネット（登録商標）ポートが少なくとも２個のイーサネット（登録商標）ポートであり、
前記イーサネット（登録商標）スイッチが、更に、前記Ｍ個の電源を前記Ｎ個のマルチポイントユニットとインタフェース接続するよう構成されており、前記イーサネット（登録商標）スイッチが前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち１個から１本のイーサネット（登録商標）ケーブルを受け入れることとなるよう、前記Ｎ個のマルチポイントユニットがデイジーチェイン化要領にて前記ネットワーク内に配置されているシステム。

【請求項10】

請求項１のシステムであって、前記Ｎ個のマルチポイントユニットのうち第１マルチポイントユニットに備わる前記マイクロコントローラが、更に、
前記複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものの距離情報を比較することで、閾値が侵されたことをその距離情報が示しているか否かを判別し、
前記閾値が侵されたことを踏まえてエラー信号を生成し熔接プロセスを停止させるよう、
構成されているシステム。

【請求項11】

請求項１０のシステムであって、前記熔接プロセスが始まった後に前記エラー信号を生成するシステム。

【請求項12】

Ｍ個の電源のうち第１電源からの電力を、Ｎ個のマルチポートユニットのうち第１マルチポイントユニットに結合された複数本の超音波熔接プローブへと供給する方法であって、
前記第１マルチポイントユニットを前記第１電源とペアリングし、但し前記Ｎ個のマルチポイントユニットそれぞれが、前記Ｎ個のマルチポートユニットをネットワーク内の前記Ｍ個の電源に接続するための少なくとも１個のイーサネット（登録商標）ポートを有し、
前記第１マルチポイントユニットの複数個のアナログ又はディジタル入力部を介し複数本の超音波熔接プローブのプローブ距離に関する距離情報を受け取り、
前記第１マルチポイントユニットの専用高電圧入力コネクタであり、高電圧ケーブルを介し前記第１電源の専用高電圧出力コネクタに接続可能な前記専用高電圧入力コネクタを介し、前記第１電源から電力を受け取り、
前記第１マルチポイントユニットのマイクロコントローラの働きにより、前記第１電源からの前記電力を前記複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものへと差し向け、
前記マイクロコントローラの働きにより、少なくとも１ミリ秒当たり１回の速度にて、前記複数本の超音波熔接プローブのうち前記対応するものの前記距離情報を標本化し、
前記マイクロコントローラが、前記標本化された距離情報を比較することで、閾値が侵されたか否かを判別し、
前記マイクロコントローラが、前記閾値が侵されたことを踏まえて、エラー信号を生成し熔接プロセスの開始を停止させ、前記エラー信号が前記熔接プロセスが始まる前に生成される、
方法であり、
Ｍ及びＮが共に１以上の整数である方法。

【請求項13】

請求項１２の方法であって、前記第１マルチポイントユニットを前記第１電源とペアリングするのに先立ち、更に、前記第１マルチポイントユニットのボタンからのペア信号を受け取り、そのペア信号に従い前記第１マルチポイントユニットと前記第１電源との間の前記ペアリングを開始する方法。

【請求項14】

請求項１２の方法であって、前記第１マルチポイントユニットを前記第１電源とペアリングすることが、ワンボタンペアリングまたはコンピュータユーティリティペアリングのいずれかによって行われる、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願への相互参照］
本願は、２０１９年８月１５日付米国特許出願第１６／５４１９５４号及び２０２０年６月１０日付米国特許出願第１６／８９８０３０号に基づく優先権を主張するものであり、ここに参照によりそれら各々の全容を本願に繰り入れるものとする。

【0002】

［技術分野］
本件開示は超音波熔接に関し、より具体的には、複数本の超音波熔接プローブに給電するシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

超音波熔接は製造に際し構成部材を接合するための効率的な手段である。超音波熔接は自動車製造、医療品製造等のさなかにプラスチック部品及び布に対し用いることができる。

【0004】

超音波製造では時々１本又は複数本の熔接プローブの使用が必要になることがある。各熔接プローブを特定構成部材向けの特定熔接用にカスタマイズ及び制御することができる。熔接プローブから超音波電源へのアクセスが必須であり、マルチプローブコントローラを用いれば電源を一群の熔接プローブ間で共有することができる。電源共有により製造環境におけるコストが低減される。製造者は、熔接プローブ群向け電源を最小個数しか入手しないことで資金を節約することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

製造環境にて複数本の熔接プローブ間で電源を共有することで、コストを減らせるけれども、熔接プローブへの電源の接続の複雑性が増大しうる。熔接プローブを必要とする製造プロセスの複雑性も増大しうる。従って、これに代わる複数プローブ間電源共有システム及び方法が求められている。本件開示は、複数本のプローブへの電力配給に関する諸問題の解決を指向し他の必要事への対処も指向している。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本件開示のある実施形態では、Ｍ個の電源から複数本の超音波熔接プローブに電力を供給するシステムを提供する。本システムはＮ個のマルチポイントユニットを有し、それらＮ個のマルチポイントユニットそれぞれが、ハウジングと、複数本の超音波熔接プローブのプローブ距離に関する距離情報を搬送するよう構成された複数個のアナログ入力部と、それらＭ個の電源のうち１個の専用高電圧出力コネクタに高電圧ケーブルを介し接続可能な専用高電圧入力コネクタと、マイクロコントローラとを有するものである。そのマイクロコントローラを、その専用高電圧入力コネクタからの電力を複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものへと差し向け、少なくとも１ミリ秒当たり１回の速度にてそれら複数本の超音波熔接プローブの距離情報を標本化するよう、構成する。本システムは、更に、それらＭ個の電源を収容するベースを備える；但し、Ｍ及びＮを共に１以上の整数とする。本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には察せられる通り、距離センサ用のアナログ入力部を、適切な出力部を有する距離センサ向けのディジタル（或いはある種のフィールドバス）型入力部として、実施することもできよう。

【0007】

本件開示のある実施形態では、Ｍ個の電源のうち第１電源からの電力を、Ｎ個のマルチポートユニットのうち第１マルチポイントユニットに結合された複数本の超音波熔接プローブへと供給する方法を、提供する。第１マルチポイントユニットを第１電源とペアリングする；但し、Ｎ個のマルチポイントユニットそれぞれが、Ｎ個のマルチポートユニットをネットワーク内のＭ個の電源に接続するためのイーサネット（登録商標；以下明細書にて注記省略）ポートを少なくとも１個有するものとする。複数本の超音波熔接プローブのプローブ距離に関する距離情報を、第１マルチポイントユニットの複数個のアナログ入力部を介し受け取る。第１電源からの電力を、第１マルチポイントユニットの専用高電圧入力コネクタを介し受け取る；但し、その専用高電圧入力コネクタを、高電圧ケーブルを介し第１電源の専用高電圧出力コネクタに接続可能なものとする。第１電源からの電力を、第１マルチポイントユニットのマイクロコントローラの働きにより、それら複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものへと差し向ける。それら複数本の超音波熔接プローブのうち対応するものの距離情報を、そのマイクロコントローラの働きにより少なくとも１ミリ秒当たり１回の速度にて標本化する。Ｍ及びＮは共に１以上の整数とする。

【0008】

本件開示の上掲の及び付加的な諸態様及び諸実現形態をいわゆる当業者に明察頂けるよう、様々な実施形態及び／又は実現形態についての詳細記述を示し、それを図面を参照しつつ行い、それら図面についての簡単な記述を次の項で提示する。

【0009】

本件開示の上掲の長所及びその他の長所が、後掲の詳細記述を読み図面を参照することで明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本件開示の一実施形態に係る超音波熔接用のベースアンドカセットスタイルマシンを描出する図である。

【図1B】図１Ａのベースアンドカセットスタイルマシンのうちカセットを描出する図である。

【図2】従来技術における超音波熔接向け部材配置を示すベースアンドカセットスタイルマシンの模式図である。

【図3】本件開示の一実施形態に係るイーサネット付マルチポイントコントローラユニットを示す図である。

【図4A】本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニットの斜視図である。

【図4B】図４Ａのマルチポイントコントローラユニットの別の斜視図である。

【図5】本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニットを有するベースアンドカセットスタイルマシンの模式図である。

【図6】本件開示の一実施形態に係りデイジーチェインコンフィギュレーションの態で接続されたマルチポイントコントローラユニットを有するベースアンドカセットスタイルマシンの模式図である。

【図7A】本件開示の一実施形態に係り２個のマルチポイントコントローラユニットが１個の電源とペアリングされているベースアンドカセットスタイルマシンの模式図である。

【図7B】本件開示の一実施形態に係り２個のマルチポイントコントローラユニットが１個の電源とペアリングされているベースアンドカセットスタイルマシンの模式図である。

【図8】本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニットを用いる熔接プロセスを描出するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本件開示は様々な修正物及び代替的形態を許容するものであるので、具体的諸実施形態を例として図中に示し、本明細書中で詳細に説明する。とはいえ、理解頂くべきことに、本件開示ではそれら開示されている具体的形態への限定を想定していない。寧ろ、本件開示は、別項の特許請求の範囲により定義されるところに従い、本件開示の神髄及び技術的範囲内に収まる全ての修正物、均等物及び代替物をカバーすることを目している。

【0012】

超音波溶接機は、一般に「カセット」スタイルマシン、例えば図１Ａ記載のベースアンドカセットスタイルマシン１００の態で用いることができる。本ベースアンドカセットスタイルマシン１００はカセット１０４を跨ぐベース１０６を有している。ベース１０６上には電源１０２－１、１０２－２、１０２－３及び１０２－４が備わっている。図１Ｂに、カセット１０４をベース１０６抜きで示す。図示のカセット１０４により、複数本の超音波熔接プローブ１１０及び数個のマルチプローブ(multiple probe)コントローラユニット１１２を保持することができる。１個のベースで複数個のカセットを保持することができるので、細部が明白に異なる物品（例．大量のプラスチック部品）のよりコスト効果的な製造が可能である。このコスト効果的製造は自動車製造、例えば自動車用ドアパネル、スポイラ、計器盤等の製造に適用することができる。

【0013】

カセットスタイルマシン（例．ベースアンドカセットスタイルマシン１００）ではカセット（例．カセット１０４）のクイックチェンジ（速やかな換装）が可能である。カセットスタイルマシンのベース内には６～１２個の超音波発生器（例．電源１０２）を設けることができる。また、カセットスタイルマシンのカセット内には対応する個数のマルチプローブコントローラユニットを設けることができる。また、そのカセットは、約８０本の超音波プローブを有するものとすることができる。それらカセット内の超音波プローブ上には熔接制御用にアナログ距離センサを設けることができる。それらアナログ距離センサは、そのカセットスタイルマシンのベース内に所在するプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）に付加されたアナログ入出力（Ｉ／Ｏ）カードに、往々にして接続される。

【0014】

それらアナログ距離センサにより生成される信号は、電子雑音に対し敏感なものとなりうる。従来システムにおいては、その電子雑音から守るために、そのＰＬＣのアナログＩ／Ｏカードとそれらアナログ距離センサとを接続するワイヤを、注意深くルーティング及び遮蔽しなければならない。

【0015】

本ベースアンドカセットスタイルマシン１００は、電源１０２、マルチプローブコントローラユニット１１２及び複数本の超音波熔接プローブ１１０を、別々の個所に有している。マルチプローブコントローラユニット１１２及び超音波熔接プローブ１１０は、マルチプローブコントローラユニット１１２に対する電源１０２に比べ、互いに近いところにある。本ベースアンドカセットスタイルマシン１００上にはクイックチェンジコネクタがあり、それを用い電源１０２をマルチプローブコントローラユニット１１２に接続することができる。これらクイックチェンジコネクタを通じ部材間に信号を流すことができる。それらコネクタを通じ流しうる信号の例としては、各電源１０２からの高電圧超音波電力信号、ディスクリートな制御信号、並びに距離センサからのアナログ信号がある。

【0016】

クイックチェンジコネクタの使用に伴い、ベース１０６及びカセット１０４の両者に係りつがいとなるコネクタのカスタマイズが行われる。マシン構築者には、高電気雑音環境に相応しくワイヤ終端及び遮蔽が施された複数本のカスタムケーブルを製作することが、求められる。こうしたカスタマイズの分、製造及びトラブルシューティングのコストがかなり付加されることとなりうる。こうしたカスタマイズが施されたカセットスタイルマシンについての現場サポート及び保守は、面倒で高コストなものとなりうる。

【0017】

本件開示と従来技術との実施形態間差異を描出するため、図２にベースアンドカセットスタイルマシン２００の概要を提示し、従来技術における超音波電源２０２、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１及びマルチプローブコントローラユニット２１２の部材配置を示す。アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１及び超音波電源２０２がベース２０６内に所在する一方、マルチプローブコントローラユニット２１２及びプローブセット(set of probes)２１０がカセット２０４内に所在している。

【0018】

アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１は、各超音波電源２０２－１，２０２－２，…２０２－Ｍに、ワイヤ２２２－１，２２２－２，…２２２－Ｍのうち対応するものを介しディスクリート接続されている。ワイヤ２２２－１～２２２－Ｍにより、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１が超音波電源２０２－１～２０２－Ｍと通信することができ、その逆も行うことができる。それら超音波電源２０２それぞれが、高電圧超音波ケーブル２１４を介しプローブセット２１０に電力を供給する。超音波電源２０２は、カスタマイズドケーブル２１６を介しマルチプローブコントローラユニット２１２にも給電する。クイックチェンジコネクタ２２０は、マルチプローブコントローラユニット２１２への給電用及びそれとの通信用に、超音波電源２０２・マルチプローブコントローラユニット２１２間インタフェースを提供する。クイックチェンジコネクタ２１８は、プローブセット２１０への超音波信号の供給用に、超音波電源２０２・マルチプローブコントローラユニット２１２間インタフェースを提供する。各プローブセット２１０－１，２１０－２，…２１０－Ｍ内の各プローブは、アナログ距離センサ付のアクチュエータを有しており、そのアナログ距離センサから１本又は複数本のセンサケーブル２０８及びクイックディスコネクト２１９を介しアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１へと距離情報を送ることができる。

【0019】

アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１は、各超音波電源２０２－１，２０２－２，…２０２－Ｍと通信し、プローブセット２１０の距離及び／又は位置を用い超音波熔接を実行させる。アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１は、ワイヤ２２２を介し超音波電源２０２に対し、プローブセット２１０内のある選択されたプローブをアクティブにすべきであることを通知する。それを受け、超音波電源２０２のうち対応するもの即ちその選択済プローブを担当するものが、対応するマルチプローブコントローラユニット２１２に接続されている個別カスタマイズドケーブル２１６上の信号を更新することで、その選択済プローブがその個別マルチプローブコントローラユニット２１２内の論理回路により選択されるようにする。

【0020】

その後は、その選択済プローブのアナログ距離センサを用い距離及び位置を監視することで、熔接対象部品から好適距離以内のところにその選択済プローブを配置させる。アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１は、そのアナログ距離センサが捉えた距離情報に基づきその距離を監視する。

【0021】

その上で、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１が、超音波電源２０２のうち対応するものに信号を送ることで、その選択済プローブに超音波電力を供給する超音波出力部をターンオンさせる。その後はそのアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１がそのアナログ距離センサを監視し、好適な読み値に到達したときに超音波電源２０２のうち対応するものに信号を送ることで、超音波出力を停止させることができる。これに代え、距離センサを必要としないウェルドバイタイムモード又はウェルドバイエネルギモードを用いてもよいし、電源２０２のうち対応するものにより熔接を制御しアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１にて距離情報を用い良好な熔接状態の発生有無を判別してもよい。

【0022】

その上で、利用可能であれば、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１がそれら超音波電源のうち対応するものから熔接サイクルを読み取ることができる。このプロセスを、別のプローブ出力選択で以て反復することができる。アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１を用いることの難点は、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１が熔接プロセスのみならず複数個のシステムに責を負っているため、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１による距離情報の監視に遅れが生じ、処理が先送りされうることである。この遅れは２０ミリ秒有余になりうるものであり、その結果、部品の熔接が貧弱になり又は熔接プロセスが非常に低速になることがある。

【0023】

本件開示の幾つかの実施形態では、距離センサから距離情報を受け取るアナログ入力部を有するマルチポイント(multipoint)コントローラユニット付の、ベースアンドカセットスタイルマシンを提供する。本件開示の幾つかの実施形態では、ディスクリートな制御信号に代えイーサネットスタイル通信を行う。

【0024】

図３は、本件開示の諸実施形態に係るマルチポイントコントローラユニット３１２のブロック図である。マルチポイントコントローラユニット３１２には、自マルチポイントコントローラユニット３１２に接続されている超音波プローブに供給される高電圧超音波信号の供給を制御する１個又は複数個の高電圧リレー３５０を、組み込むことができる。マルチポイントコントローラユニット３１２は、超音波プローブに高電圧超音波信号を供給すべくそれら超音波プローブとインタフェース接続されるＳＨＶポート３５２を有している。マルチポイントコントローラユニット３１２は、超音波電源から超音波信号を受け取るための専用高電圧入力コネクタ３６４を有している。マルチポイントコントローラユニット３１２は、自マルチポイントコントローラユニット３１２に接続されている超音波プローブからアナログ距離情報を受け取るための、マルチチャネル(multi-channel)距離入力部３５６を有している。

【0025】

マルチポイントコントローラユニット３１２には、自マルチポイントコントローラユニット３１２を超音波電源と速やかにペアリングさせるためのボタン３６０を、設けることができる。マルチポイントコントローラユニット３１２にはマイクロコントローラ３５４を組み込むことができる。そのマイクロコントローラ３５４により、どの高電圧リレー３５０をアクティブにし超音波パワーを特定プローブに供給するかを、制御することができる。そのマイクロコントローラ３５４により、マルチチャネル距離入力部３５６を介し受け取った距離情報を解釈して熔接プロセスを制御することができる。そのマイクロコントローラ３５４を、ＵＳＢポート３５８を介しプログラミングし制御することができる。そのマイクロコントローラ３５４にて、１個又は複数個のイーサネットポート３６２を介し超音波電源と通信することができる。

【0026】

図４Ａ及び図４Ｂは、本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニット４１２の斜視図である。マルチポイントコントローラユニット４１２はハウジングを有しており、それには２個のイーサネットポート３６２、ＵＳＢポート３５８、マルチチャネル距離入力ポート３５６、専用高電圧入力コネクタ３６４、電力入力ポート４４０、主電力ＬＥＤ４４２、ＬＥＤインジケータ４４４及びＳＨＶポート３５２が備わっている。

【0027】

電力入力ポート４４０が、自マルチポイントコントローラユニット４１２内の電子回路に給電するための分離型電力ポートとされているので、図２のマルチプローブコントローラユニット２１２とは対照的に、自マルチポイントコントローラユニット４１２の電力ポートと通信ポートとを分離させることができる。マルチプローブコントローラユニット２１２では、カスタマイズドケーブル２１６を介し電力を受け取り通信を実行している。

【0028】

主電力ＬＥＤ４４２を、自マルチポイントコントローラユニット４１２のステータス、特に自マルチポイントコントローラユニット４１２が電力入力ポート４４０を介し電力を受け取っているか否かを示す可視インジケータとして、提供することができる。ＬＥＤインジケータ４４４を、複数本のプローブのうち何れが超音波電力受領向けに選択されているのかを示す可視インジケータとして、提供することができる。

【0029】

ベースアンドカセットスタイルマシン（例．ベースアンドカセットスタイルマシン１００）にて、そのマルチプローブコントローラユニットをマルチポイントコントローラユニット（例．マルチポイントコントローラユニット３１２）で以て置き換えることにより、幾つかの利点があるアーキテクチャ的変更を提供することができる。図５は、本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニット５１２付ベースアンドカセットスタイルマシン５００の模式図である。本ベースアンドカセットスタイルマシン５００はベース５０６及びカセット５０４を有している。ベース５０６は、ＰＬＣ５０１、１個又は複数個の超音波電源５０２、１本又は複数本のワイヤ５２２、１本又は複数本のイーサネットケーブル５１６、並びに１本又は複数本の高電圧超音波ケーブル５１４を有している。カセット５０４は、マルチポイントコントローラユニット５１２及び超音波プローブセット５１０を有している。

【0030】

ＰＬＣ５０１は１本又は複数本のワイヤ５２２を介し１個又は複数個の超音波電源５０２に接続されている。それらワイヤ５２２－１，５２２－２，…５２２－Ｍは産業用バス又はディスクリートＩ／Ｏ接続とすることができ、それによりＰＬＣ５０１・各電源５０２－１，５０２－２，…５０２－Ｍ間で通信を行うことができる。イーサネットケーブル５１６－１，５１６－２，…５１６－Ｍにより、各超音波電源５０２－１，５０２－２，…５０２－Ｍとマルチポイントコントローラユニット５１２－１，５１２－２，…５１２－Ｍとの間で、通信を行うことができる。カセット５０４は１個又は複数個の超音波電力ポート５１８－１，５１８－２，…５１８－Ｍを有しており、そこにワイヤ５１２－１，５１２－２，…５１２－Ｍを受け入れることができる。カセット５０４は１個又は複数個のＲＪ－４５カプラ５２０－１，５２０－２，…５２０－Ｍをも有しており、そこにイーサネットケーブル５１６－１，５１６－２，…５１６－Ｍを受け入れることができる。

【0031】

各プローブセット５１０－１，５１０－２，…５１０－Ｍは少なくとも１本のプローブを含んでいる。各プローブセット５１０－１，…５１０－Ｍが同数のプローブを含んでいる必要はない。例えば、プローブセット５１０－１が８本のプローブを有する一方、プローブセット５１０－２が１０本のプローブを有するのでもよい。プローブセット５１０内の各プローブは、距離情報をもたらす距離センサを有している。その距離情報が、個別プローブセット５１０から個別マルチポイントコントローラユニット５１２へとセンサバス５０８上で搬送される。例えばプローブセット５１０－１が６本のプローブを含んでいる場合、それら６本のプローブそれぞれにて距離情報が生じ、センサバス５０８－１上で搬送され、マルチポイントコントローラユニット５１２－１のマルチチャネル距離入力ポートに至ることとなる。

【0032】

図５を図２と比較することで幾つかのアーキテクチャ的相違が明らかとなる。図５ではＰＬＣ５０１が全ディジタルであり、マルチポイントコントローラユニット５１２がアナログ情報を処理可能なものである。他方の図２ではアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１が全ディジタルではなく、寧ろアナログ情報処理用のカスタムアナログＩ／Ｏカードを有しており、マルチプローブコントローラ２１２が全ディジタルである。図５ではマルチポイントコントローラユニット５１２がプローブセット５１０によりもたらされる距離情報を処理する一方、図２ではアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１がプローブセット２１０によりもたらされる距離情報を処理している。センサバス５０８－１，５０８－２，…５０８－Ｍはセンサケーブル２０８よりもかなり短い。そのため、マルチポイントコントローラユニット５１２への距離情報の供給は、Ｉ／Ｏカード内処理時間が長いことからしてアナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ５０１からの供給よりかなり迅速に、行うことができる。更に、距離情報がアナログ信号であるため、カセットからベースへとルーティングされるケーブルが長めであると、その距離情報の信号無欠性を守るために電磁遮蔽が必要となる。マルチポイントコントローラユニット５１２にて距離情報を処理させることにより、配線及び電磁的条件が緩和されることとなる。また、図２の実施形態では、アナログ距離センサ（例．アナログ距離センサ２１０）用の付加的なクイックディスコネクト（例．クイックディスコネクト２１９）が、ベース２０６・各カセット（例．カセット２０４）間にて必要とされる。

【0033】

これらのアーキテクチャ的変更故に、熔接プロセス中のＰＬＣ５０１の役目は、アナログＩ／Ｏカード付ＰＬＣ２０１の役目とは異なっている。ＰＬＣ５０１は、ワイヤ５２２を介し超音波電源５０２に対し、プローブセット５１０内のある選択済プローブをアクティブにすべきであることを通知する。それを受け、超音波電源５０２のうち対応するもの即ちその選択済プローブを担当するものが、対応するマルチポイントコントローラユニット５１２に接続されている個別イーサネットケーブル５１６上の信号を更新することで、その選択済プローブがその個別マルチポイントコントローラユニット５１２内の論理回路により選択されるようにする。

【0034】

その上で、ＰＬＣ５０１が超音波電源５０２のうち対応するものに信号を送って熔接サイクルを開始させ、次いでその熔接サイクルが終了するまで待機する。熔接サイクルが終わった暁には、超音波電源５０２のうち対応するものからのデータをＰＬＣ５０１にて読み込むことができる。その後は、別のプローブ出力選択で以てその熔接プロセスを継続することができる。ＰＬＣ５０１が距離情報を監視する責を負っておらず、従ってその距離情報を監視している個別マルチポイントコントローラユニット５１２によりその熔接プロセスを制御することができるので、ＰＬＣ５０１に起因する遅延を招くことがない。

【0035】

本件開示の諸実施形態には幾つかの長所がある。例えば、イーサネットスタイル通信により、カスタマイズされたクイックチェンジコネクタ（例．図２中のクイックチェンジコネクタ２２０及びクイックディスコネクト２１９）の必要性が排除される。カスタムクイックチェンジコネクタを安価な既製のＲＪ－４５カプラ（例．図５中のＲＪ－４５カプラ５２０）で置き換えることができる。既製の遮蔽付ＣＡＴ－５ケーブルを用いカスタマイズドケーブルを排することにより、配線コストを顕著に低減することができる。ＣＡＴ－５ケーブル及びＲＪ－４５カプラを用いることで、誤配線信号のリスクも低減される。これらのケーブル及びカプラを用いることで、カスタマイズドケーブルに由来する不適切ケーブル遮蔽のリスクも低減される。イーサネット通信では差分信号を用いそれを撚り線対上に通すので、本件開示の幾つかの実施形態によれば、電子雑音を発生させる高電圧信号がその付近にあっても、電源（例．図５中の超音波電源５０２）・マルチポイントコントローラユニット（例．図５中のマルチポイントコントローラユニット５１２）間の通信にかなり些少な影響しか及ばない。

【0036】

イーサネットハードウェアは、ＴＣＰ／ＩＰ、産業オートメーションプロトコル等といった他プロトコルに対しトランスパレントな通信プロトコルと、併用することができる。イーサネット付マルチポイントコントローラユニットを、同じ物理ネットワーク上で、ＰＬＣ、超音波電源その他の装置と同時に稼働させることができる。カスタムイーサネットフレームを用いプロトコルデータを送信することで、同じ物理ネットワーク上に所在する既存ネットワークプロトコルとの衝突を避けることができる。その通信プロトコルにより、図２に提示されているディスクリート配線では利用できないエラーチェックを行うこともできる。

【0037】

イーサネットスタイル通信であるので、マルチポイントコントローラユニット（例．図５のマルチポイントコントローラユニット５１２－１）の状態について、より多くのフィードバック情報を超音波電源（例．超音波電源５０２－１）に引き渡すことや、それとは逆方向の引き渡しを行うことが可能であり、ディスクリート接続が必要になるであろう扱いにくくて高価なケーブル（例．図２のカスタマイズドケーブル２１６）が必要ない。イーサネットスタイル通信によりポートフォワーディングをサポートすることができ、それにより、外部スイッチの使用無しで複数個のマルチポイントコントローラユニットをデイジーチェイン化することができる。そうすれば、複数個のマルチポイントコントローラユニット及び電源を有するネットワークにて、１個のスイッチポートを用い複数個のコントローラユニット全てと通信することが可能となる。

【0038】

図６は、本件開示の一実施形態に係りデイジーチェインコンフィギュレーションの態で接続されたマルチポイントコントローラユニット６１２付のベースアンドカセットスタイルマシン６００の模式図である。本ベースアンドカセットスタイルマシン６００はベース６０６及びカセット６０４を有しており、そのベース６０６がＰＬＣ６０１、１個又は複数個の超音波電源６０２及びイーサネットスイッチ６３０を有している。カセット６０４はマルチポイントコントローラユニット６１２及びプローブセット６１０を有している。プローブセット６１０は、センサバス６０８を介しマルチポイントコントローラユニット６１２に距離情報をもたらす距離センサを有している。超音波電源６０２に発する高電圧超音波ケーブルによりプローブセット６１０に超音波電力が供給されているが、図６には示されていない。

【0039】

ＰＬＣ６０１（ＰＬＣ５０１と類似又は同一のもの）はイーサネットスイッチ６３０に接続されている。超音波電源６０２－１，６０２－２，…６０２－Ｍもそのイーサネットスイッチ６３０に接続されている。カセット６０４のＲＪ－４５カプラ６２０もそのイーサネットスイッチ６３０に接続されている。イーサネットスイッチ６３０は、ＰＬＣ６０１と各超音波電源６０２－１，６０２－２，６０２－３，…６０２－Ｍとの間の通信を容易化する。イーサネットスイッチ６３０は、超音波電源６０２－１，６０２－２，６０２－３，…６０２－Ｍとマルチポイントコントローラユニット６１２－１，６１２－２，６１２－３，…６１２－Ｎとの間の通信も容易化する。

【0040】

マルチポイントコントローラユニット６１２－１，６１２－２，６１２－３，…６１２－Ｎはデイジーチェインコンフィギュレーションの態で配列されている。ある実施形態によれば、各マルチポイントコントローラユニット６１２－２，６１２－３，…６１２－Ｎに少なくとも２個のイーサネットポートを設けることで、デイジーチェインコンフィギュレーションの態でのそれらマルチポイントコントローラユニットの接続を容易化することができる。デイジーチェインコンフィギュレーションの態でのそれらマルチポイントコントローラユニットの接続には、１本又は複数本のイーサネットケーブル６３２が用いられる。デイジーチェインコンフィギュレーションであるので、マルチポイントコントローラユニット６１２間でカセット６０４のＲＪ－４５カプラ６２０を共有することができる。図６に示す通り、マシンベース内でイーサネットスイッチ（例．イーサネットスイッチ６３０）を用いることで、複数個の電源による複数個のマルチポイントコントローラユニット６１２の制御を、単一のベース・カセット間接続で以て行えることとなる。

【0041】

幾つかの実施形態によれば、複数個の超音波電源及び複数個のマルチポイントコントローラユニットを、相互干渉無しで同じネットワーク上に存在させることができる。特定のマルチポイントコントローラユニットを特定の電源とペアリングさせることができる。１個の電源を、デイジーチェイン様式にて超音波信号をスイッチングする複数個のマルチポイントコントローラユニットとペアリングすることで、その電源にて利用可能なプローブ選択の総数を拡張することができる。図７Ａは、本件開示の一実施形態に係り２個のマルチポイントコントローラユニット７１２－３及び７１２－４が１個の電源７０２－３とペアリングされているベースアンドカセットスタイルマシン７００の模式図である。

【0042】

本ベースアンドカセットスタイルマシン７００は、ＰＬＣ７０１と３個の電源７０２－１，７０２－２及び７０２－３とを有している。それらＰＬＣ７０１及び３個の電源７０２がイーサネットスイッチ７３０に接続されている。イーサネットスイッチ７３０はイーサネットスイッチ６３０に類するものであり、それら３個の電源７０２とＰＬＣ７０１との間の通信を容易化する。イーサネットスイッチ７３０は、それら３個の電源７０２それぞれと各マルチポイントコントローラユニット７１２－１，７１２－２，７１２－３及び７１２－４との間でのＲＪ－４５カプラ７２０介在通信をも容易化する。個々のマルチポイントコントローラユニット７１２は、プローブセット７１０に供給される超音波電力を制御する。プローブセット７１０は、センサバス７０８を介しマルチポイントコントローラユニット７１２に距離情報を供給する。図６と同様、マルチポイントコントローラユニット７１２がイーサネットケーブル７３２を用いデイジーチェイン化されている。

【0043】

プローブセット７１０に超音波電力を供給するため、電源７０２は、ワイヤ７１４を経てマルチポートコントローラユニット７１２に至る高電圧接続部を有している。電源７０２－１はワイヤ７１４－１及び電力ポート７１８－１を介しマルチポイントコントローラユニット７１２－１に接続されている。電源７０２－２はワイヤ７１４－２及び電力ポート７１８－２を介しマルチポイントコントローラユニット７１２－２に接続されている。電源７０２－３はワイヤ７１４－３及び電力ポート７１８－３を介しマルチポイントコントローラユニット７１２－３に接続されている。電源７０２－３は、マルチポイントコントローラユニット７１２－３・マルチポイントコントローラユニット７１２－４間デイジーチェイン化パワーコンフィギュレーションを介し、マルチポイントコントローラユニット７１２－４にも接続されている。このデイジーチェイン化パワーコンフィギュレーションにより、超音波電力を電源７０２－３からマルチポイントコントローラユニット７１２－３へと流し、更にそのマルチポイントコントローラユニット７１２－３からワイヤ７３４を介しマルチポイントコントローラユニット７１２－４へと流すことができる。

【0044】

図７Ａでは、電源７０２－３によりプローブセット７１０－３及び７１０－４に超音波電力を供給することができる。電源７０２－３は、また、ＲＪ－４５カプラ７２０を介しマルチポイントコントローラユニット７１２－３，７１２－４双方と通信する。こうして、電源７０２－３を複数個のマルチポイントコントローラユニット７１２とペアリングすることができる。図７Ａでは一例として１対２ペアリングを示したが、１個の電源を２個超のマルチポイントコントローラユニットとペアリングすることもできる。

【0045】

図７Ａと同様、図７Ｂは本件開示の一実施形態に係り２個のマルチポイントコントローラユニット７１２－３及び７１２－４が１個の電源７０２－３とペアリングされているベースアンドカセットスタイルマシン７００の模式図である。図７Ａの如くデイジーチェインコンフィギュレーションを用いるのに代え、図７Ｂでは、高電圧Ｔ分岐７３６を用い電源７０２－３からの超音波電力を分岐させている。高電圧Ｔ分岐７３６がパワースプリッタ（電力分岐器）として働くので、電源７０２－３からマルチポイントコントローラユニット７１２－３を経てプローブセット７０８－３に電力を供給することができ、またマルチポイントコントローラユニット７１２－４を介しプローブセット７０８－４に電力を供給することもできる。

【0046】

本件開示の諸実施形態には幾つかの長所がある。マルチチャネルアナログ入力部がマルチポイントコントローラユニット（例．図７Ａのマルチポイントコントローラユニット７１２）に所在しているので、ＰＬＣ向けの高コストなアナログＩ／Ｏカード無しで、距離又は位置センサを用い熔接を行うことができる。ベースアンドカセットスタイルマシンでは、通常、マルチポイントコントローラユニットを超音波プローブの近くに所在させることができるので、そのマルチポイントコントローラユニットにアナログ距離入力部を設けることで、マシン配線コスト及び電気雑誘起リスクを顕著に低減することができる。

【0047】

アナログ距離入力部をマルチポイントコントローラユニットに設けることで、アナログ距離センサからの距離情報が辿る距離が短縮される。マルチポイントコントローラユニットでの標本化速度は大抵のＰＬＣよりもかなり高いので、こうすることで、距離情報を用いる熔接をかなり正確なものとすることができる。アナログ距離センサからの距離情報をＰＬＣにて標本化しうる速度は、プロセッサの速度、プログラムステップの個数、Ｉ／Ｏの個数等により決まる走査時間により左右されうる。熔接プロセスを開始させるトリガ位置の正確性、並びに熔接終了位置又は距離の正確性は、その走査時間により直に影響される。昨今のＰＬＣにおける走査時間は、数ミリ秒から２０ｍｓに上ることが多い。

【0048】

イーサネットケーブルを用いる通信プロトコルは、マルチポイントコントローラユニットに特有なメッセージを伴うカスタムフレームを呈するよう、それらマルチポイントコントローラユニット向けにカスタム設計することができる。その通信プロトコルにより、電源をマルチポイントコントローラユニットとリモートペアリングすることで、外的影響から守られるマスタスレーブ制御関係を、そのペアリング動作中に確立される共有秘密を用い形成することができる。このペアリング動作により個別電源・個別マルチポイントコントローラユニット間論理制御チャネルが形成され、それによりディスクリートな物理Ｉ／Ｏがエミュレートされる。ペアリングされたマルチポイントコントローラユニット及び電源の間の物理ネットワークトポロジは、その論理接続に影響を及ぼすことなく変化させることができる。即ち、例えば超音波電源６０２－２及び６０２－３をマルチポイントコントローラユニット６１２－２及び６１２－３のうち対応するものと論理的にペアリングしておき、それらマルチポイントコントローラユニット６１２－２及び６１２－３の位置をそのデイジーチェイン接続内にて入れ替えたとする。マルチポイントコントローラユニット６１２－２及び６１２－３の物理的構成に変化が生じたわけだが、それらマルチポイントコントローラユニット６１２－２及び６１２－３では、電源６０２－２及び６０２－３のうち対応するものに対する自身のペアリング論理接続が保たれることとなろう。

【0049】

この通信プロトコルにより、単純でツールフリーな「ワンボタン」ペアリング動作、並びにより包括的でありパーソナルコンピュータ（ＰＣ）ユーティリティが用いられる動作の双方を、サポートすることができる。「ワンボタン」ペアリング動作は、判明している不備ユニットの迅速な現場換装に用いることができる。ＰＣユーティリティによりサポートされての動作では、デバッグタスクに役立つ詳細なペアリングステータス及びシステム識別情報（例えばモデルナンバー、シリアルナンバー、ファームウェアバージョン）を提供することができる。これら「ワンボタン」ペアリングオプション及びＰＣユーティリティオプションの双方とも、どのようなＰＬＣ開発ツールよりも単純であるので、ＰＬＣベースのネットワークで必要とされることがあるそれよりも、保守人員の訓練レベルを低くすることが可能となる。

【0050】

ある実施形態によれば、各マルチポイントコントローラユニット（例．マルチポイントコントローラユニット６１２）を、その通信プロトコルに関し三状態のうち一つをとるものとすることができる。それら三状態には、ペアリングされていない状態（「ＵＮＰＡＩＲＥＤ」状態）、ペアリング済だが未接続の状態（「ＵＮＣＯＮＮＥＣＴＥＤ」状態）、並びにペアリング済且つ接続済の状態（「ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ」状態）が含まれる。リアルタイム制御及びステータス情報は、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態でしか交換されない。各ペアリング済マルチポイントコントローラユニットは、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にしないと動作可能にならない。

【0051】

ある実施形態によれば、ペアリング済マルチポイントコントローラユニット（例．マルチポイントコントローラユニット６１２）により、電源とそのマルチポイントコントローラユニットとの間の高電圧超音波ケーブルの、不正配線を検出することができる。例えば、マルチポイントコントローラユニット６１２－２が超音波電源６０２－１とペアリングされているときには、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－２がその超音波電源６０２－１と通信状態にある。熔接プロセス中に、超音波電源６０２－１が、自身がマルチポイントコントローラユニット６１２－２に超音波電力を供給していることを示しているのに、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－２が自身の超音波電力入力部（例．超音波電力入力部３６４）にて何ら超音波電力を受け取っていない場合、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－２は、信号を供給することでその超音波電源６０２－１からの電力配給を停止させることができる。マルチポイントコントローラユニット６１２－２は、電源６０２－１からの超音波電力出力が自マルチポイントコントローラユニット６１２－２へと正しく配線されていないことを、察知することができる。

【0052】

本件開示の諸実施形態に係るマルチポイントコントローラユニットをベースアンドカセットスタイルマシンにて用いることで、距離情報を用い熔接を開始及び停止させることが可能となる。幾つかの実施形態によれば、その距離情報を用い熔接の質を判別することができる。図８は、本件開示の一実施形態に係るマルチポイントコントローラユニット（例．マルチポイントコントローラユニット６１２－１）を用いる熔接プロセスを描出するフロー図である。ステップ８０２ではマルチポイントユニットを電源とペアリングする。例えば、本件開示の諸実施形態に従い「ワンボタン」ペアリングかＰＣユーティリティペアリングを用い、マルチポイントコントローラユニット６１２－１を電源６０２－１とペアリングする。

【0053】

ステップ８０４では、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－１が、プローブセット６１０－１内の選択済プローブから受け取った距離情報を監視する。ステップ８０６では、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－１が、トリガ位置に到達済か否かをその距離情報を通じ判別する。トリガ位置とは、熔接中の部品上の特定個所からその選択されたプローブを隔てる距離のことである。トリガ位置に到達するまでそれらプローブ又は部品が引き続き動かされる。トリガ位置に行き当たっていなければ距離情報をステップ８０４にて監視する。トリガバイパワー法を用い超音波熔接を開始させることもできよう。

【0054】

トリガ位置に行き当たったならば、ステップ８０８にてそのマルチポイントコントローラユニット６１２－１が電源６０２－１に信号を送り、自マルチポイントコントローラユニット６１２－１へとその選択済プローブ向けの超音波電力を配給させる。この信号は、イーサネットスイッチ６３０の働きによりイーサネットを通じ送られる。

【0055】

電力が配給されているときには、プローブセット６１０－１内のその選択済プローブからの距離情報を監視する。部品が熔接されているときには、ステップ８１２にてターゲット崩壊（コラプス）距離をチェックする。ターゲット崩壊距離に達していなければステップ８１０にて引き続き距離情報を監視する。

【0056】

ターゲット崩壊距離に達したならば、ステップ８１４にて、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－１が電源６０２－１に信号を送り、自マルチポイントコントローラユニット６１２－１への超音波電力の配給を停止させる。この信号は、イーサネットスイッチ６３０の働きによりイーサネットを通じ送られる。

【0057】

ステップ８１６にて、そのマルチポイントコントローラユニット６１２－１により、その熔接プロセスについてのデータをその電源に送ることができる。このデータには、熔接完了個所の質的ステータスを含めることができる。

【0058】

１個又は複数個の具体的実施形態及び実現形態を参照し本件開示について記述してきたが、いわゆる当業者には認識頂ける通り、本件開示の神髄及び技術的範囲から離隔することなく、それに対し多くの変更を施すことができる。それら実施形態及び実現形態並びにそれらの自明な変形物は、何れも、後掲の特許説明の範囲中で説明されているところの、本件開示の神髄及び技術的範囲内に収まるものと考えられる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】