(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接ワイヤ残量検知のためのインジケータが組み込まれた容器を提供する。【解決手段】パッケージ内の溶接ワイヤの残量に関する警告が、パッケージ内に組み込まれたインジケータシステム１０８によって実施されてよい。インジケータシステムは、ワイヤの材料に関する視覚表示を表示する。視覚表示の更新は、溶接作業中、ワイヤが定量供給される際に行われる。インジケータシステムは、様々な場所で溶接ワイヤと係合する１つ以上の感知素子１２０，１２２を含む。ワイヤが定量供給されると、各感知素子は、最終的には係合が失われ、これに対応する信号を出力する。視覚表示は、感知素子からの信号に基づいて更新される。【選択図】図３
2020044577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように、前記溶接ワイヤのコイルの容器の中にマウント可能な少なくとも２つの感知素子と、
溶接ワイヤの残量の視覚表示を提供するように構成されたインジケータと、
前記少なくとも２つの感知素子と前記インジケータとに作用的に結合された回路であって、前記インジケータによって提供される前記視覚表示を、前記少なくとも２つの感知素子のそれぞれのステータスを示す入力に応じて更新するように構成されている前記回路と、
を含むシステム。
【請求項２】
前記少なくとも２つの感知素子は非接触式誘導センサである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも２つの感知素子は、異なる高さで前記溶接ワイヤのコイルと係合するように、前記容器内に垂直に間隔を置いて配置されるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも２つの感知素子は、それぞれが、前記溶接ワイヤの一部が前記それぞれの感知素子に近接しているかどうかを示すステータス信号を出力する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記回路は更に、前記インジケータによって提供される前記視覚表示を、前記少なくとも２つの感知素子からのそれぞれのステータス信号に基づいて更新するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記視覚表示は、一連の状態のうちの１つに対応し、各状態は、前記少なくとも２つの感知素子の一連のステータスに対応する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記一連のステータスは、全ての感知素子が前記溶接ワイヤのコイルと係合しているステータスと、少なくとも１つの感知素子が前記溶接ワイヤのコイルと係合しているステータスと、前記感知素子のいずれも前記溶接ワイヤのコイルと係合していないステータスと、を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記インジケータは一連のＬＥＤを含み、前記一連のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤの点灯は、前記少なくとも２つの感知素子による特定の出力に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも２つの感知素子が係合する場所は、それぞれが、溶接ワイヤの異なる閾値残量に対応する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記インジケータによって提供される前記視覚表示は、特定の閾値量に達したかどうかを明示する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
容器内の溶接ワイヤの量を示す方法であって、
前記容器内にマウントされた第１の感知素子から第１のステータス信号を受信するステップであって、前記第１の感知素子は、第１の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように構成されている、前記第１のステータス信号を受信する前記ステップと、
前記容器内にマウントされた第２の感知素子から第２のステータス信号を受信するステップであって、前記第２の感知素子は、第２の場所で前記溶接ワイヤのコイルと係合するように構成されている、前記第２のステータス信号を受信する前記ステップと、
前記第１及び第２のステータス信号に基づくインジケータ信号を出力するステップと、
前記インジケータ信号に従って、前記容器の外側に見えるインジケータに視覚表示を表示するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の感知素子は非接触式誘導センサである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２の感知素子は、前記容器内に垂直に配列されており、前記第１の場所及び前記第２の場所は、前記溶接ワイヤのコイルに対して、それぞれ異なる高さにある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のステータス信号及び前記第２のステータス信号は、それぞれが、溶接ワイヤの一部が前記第１の感知素子及び前記第２の感知素子に近接しているかどうかを示す、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記インジケータは、少なくとも第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、及び第３のＬＥＤを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記視覚表示を表示する前記ステップは更に、前記第１のステータス信号及び前記第２のステータス信号が両方とも前記溶接ワイヤとの近接をレポートした場合に前記第１のＬＥＤを点灯させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記視覚表示を表示する前記ステップは更に、前記第２のステータス信号だけが前記溶接ワイヤとの近接をレポートした場合に前記第２のＬＥＤを点灯させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記視覚表示を表示する前記ステップは更に、前記第１のステータス信号も前記第２のステータス信号も前記溶接ワイヤとの近接をレポートしない場合に前記第３のＬＥＤを点灯させるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
溶接ワイヤのコイルのパッケージであって、
前記溶接ワイヤのコイルを収容するカートンと、
前記カートンの内側に配置され、前記感知素子と前記溶接ワイヤの一部との間の係合状態を示す感知信号を出力するように構成された感知素子と、
前記感知素子から前記感知信号を受信して、前記感知信号に基づくインジケータ信号を出力するように構成された回路と、
前記カートンの外側に配置され、前記回路から前記インジケータ信号を受信することと、前記インジケータ信号に基づいて、前記パッケージ内の溶接ワイヤの残量を表す視覚表示を表示することと、を行うように構成されたインジケータと、
を含むパッケージ。
【請求項２０】
前記回路による前記インジケータ信号の更新が、前記パッケージから溶接ワイヤが定量供給されることによる感知信号の更新に応じて行われる、請求項１９に記載のパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、溶接消耗品の残量のインジケータに関し、特に、消耗品の量を検出して溶接作業者に知らせる為に、感知及び表示システムが組み込まれ、設備システムと相互接続されたパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接のプロセスでは、溶接ワイヤなどの消耗電極が利用されることがある。溶接ワイヤは、作業者が溶接を行う際に、溶接ガン又は溶接トーチにフィードされ、そこで、溶接電流の印加によって溶融され、溶接継手に堆積される。溶接ワイヤのような消耗品は、様々な形式で流通して利用されることが可能である。例えば、ワイヤは、プラスチック又は金属のスプールに巻かれてよく、このスプールがワイヤフィーダに設置されて、半自動のロボットアーク溶接をサポートすることが可能である。溶接ワイヤは、５００〜１０００ポンドパッケージのような比較的大きな形式でも流通可能であり、そのような形式であれば、溶接システムに連結されてパッケージから直接フィードされることも可能である。
【０００３】
半自動又はロボット式のアーク溶接システムの作業者は、ワイヤの巻きを解くことに関して警告を受けない。使用可能なワイヤが無くなると、溶接プロセスが突然停止することがある。そのような状況では、マシンはシャットダウンし、復旧の為に粉砕作業が行われることがある。更に、トーチの先端のコンタクトチューブが閃光を発する場合があり、従って、交換が必要になる場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下の要約は、本明細書に記載の装置、システム、及び／又は方法の幾つかの態様の基本的理解をもたらす為の簡略化された要約である。この要約は、本明細書に記載の装置、システム、及び／又は方法の包括的な概要ではない。この要約は、そのような装置、システム、及び／又は方法のクリティカルな要素を識別したり、範囲を明確化したりすることは意図していない。この要約の唯一の目的は、後述の詳細説明の前置きとして幾つかの概念を簡略化された形式で示すことである。
【０００５】
一態様によれば、システムが提供され、本システムは、異なる複数の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように、溶接ワイヤのコイルの容器の中にマウント可能な少なくとも２つの感知素子を含む。本システムは更に、溶接ワイヤの残量の視覚表示を提供するように構成されたインジケータを含む。更に、本システムは、少なくとも２つの感知素子とインジケータとに作用的に結合された回路を含む。回路は、インジケータによって提供される視覚表示を、少なくとも２つの感知素子のそれぞれのステータスを示す入力に応じて更新するように構成されている。
【０００６】
別の態様によれば、方法が提供される。本方法は、容器内にマウントされた第１の感知素子から第１のステータス信号を受信するステップであって、第１の感知素子は、第１の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように構成されている、第１のステータス信号を受信するステップを含んでよい。本方法は更に、容器内にマウントされた第２の感知素子から第２のステータス信号を受信するステップであって、第２の感知素子は、第２の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するよう構成されている、第２のステータス信号を受信するステップを含んでよい。更に、本方法は、第１及び第２のステータス信号に基づくインジケータ信号を出力するステップを含んでよい。本方法は更に、インジケータ信号に従って、容器の外側に見えるインジケータに視覚表示を表示するステップを含んでよい。
【０００７】
更に別の態様によれば、溶接ワイヤのコイルのパッケージが提供される。パッケージは、溶接ワイヤのコイルを収容するカートンを含む。パッケージは更に、カートンの内側に配置され、感知素子と溶接ワイヤの一部との間の係合状態を示す感知信号を出力するように構成された感知素子を含む。更に、パッケージは、感知素子から感知信号を受信して、その感知信号に基づくインジケータ信号を出力するように構成された回路を含む。パッケージは更に、カートンの外側に配置され、回路からインジケータ信号を受信することと、そのインジケータ信号に基づいて、パッケージ内の溶接ワイヤの残量を表す視覚表示を表示することと、を行うように構成されたインジケータを含む。
【０００８】
本発明のこれら及び他の態様は、図面、詳細説明、及び添付の特許請求の範囲に照らして考察することにより明らかになるであろう。
【０００９】
本発明は、特定の要素及び要素の配列の物理形態を取ってよく、その好ましい実施形態を本明細書において詳細に説明し、本明細書の一部を成す以下の添付図面において図示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】１つ以上の態様による、インジケータが組み込まれたパッケージの例示的であって非限定的な実施形態の概略ブロック図を示す。
【図２】１つ以上の態様による容器の例示的であって非限定的な実施形態の外部部分斜視図を示す。
【図３】図２に示された容器の部分断面図を示す。
【図４】１つ以上の態様による論理回路の例示的であって非限定的な実施形態を示す。
【図５】１つ以上の態様による、容器内のワイヤの残量に関する警告を出すことの例示的であって非限定的な実施形態のフロー図を示す。
【図６】様々な態様による組み込み型アラートシステムの例示的であって非限定的な実施形態の概略ブロック図を示す。
【図７】図６に示されたシステムにおける例示的であって非限定的なワイヤフィーダの概略ブロック図を示す。
【図８】図６に示されたシステムにおける例示的であって非限定的な溶接マスクの概略ブロック図を示す。
【図９】図６に示されたシステムにおける例示的であって非限定的な溶接トーチの概略ブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、パッケージ内の溶接ワイヤの残量に関する警告を出すシステム及び方法に関する。具体的には、ワイヤの残量を検出し、残量の視覚表示を出力するインジケータシステムがパッケージに組み込まれている。視覚表示の更新は、溶接作業中の、ワイヤが定量供給される際に行われる。インジケータシステムは、様々な場所で溶接ワイヤと係合する１つ以上の感知素子を含む。ワイヤが定量供給されると、各感知素子は、最終的には係合が失われ、これに対応する信号を出力する。視覚表示は、感知素子からの信号に基づいて更新されることが可能である。
【００１２】
別の態様によれば、相互接続されている溶接装置システムが、溶接システムを利用する作業者にアラートを提供する。ワイヤフィーダが読み取り器を含み、読み取り器は溶接ワイヤ上のタグを検出するように構成されている。このタグは、溶接ワイヤ上の、スプールの終端近くの場所に配置されてよい。ワイヤフィーダは更に、送信器を含んでよく、送信器は、読み取り器がタグを検出したときに、溶接ワイヤスプールが枯渇寸前であることを警告する信号を他のコンポーネントに送信する。本システムは溶接マスク及び溶接トーチを含んでよく、これらは、ワイヤフィーダからの信号を受信するように構成されている。溶接マスクは、作業者から見えるインジケータを警告として活性化することが可能である。更に、溶接トーチは、別の警告を作業者に提供するようにインジケータを活性化することも可能である。
【００１３】
以下では、様々な実施形態を、図面を参照しながら説明する。図面全体を通して、類似の要素の参照には類似の参照符号を使用している。当然のことながら、各図面は必ずしも、図面間で同じ縮尺では描かれておらず、それぞれの図面内でも正確な縮尺では描かれておらず、特に、各コンポーネントのサイズは、図面の分かりやすさを優先して任意に描かれている。以下の記述では、説明を目的として、多数の具体的詳細が明記されており、これは、その実施形態の十分な理解をもたらすようにする為である。しかしながら、本明細書に記載の特徴が、それらの具体的詳細がなくても実施可能であることは明らかであろう。更に、他の実施形態が可能であり、本明細書に記載の特徴は、記載された以外の様式で実施及び実行されることが可能である。本明細書で用いられている術語及び言い回しは、本発明を分かりやすくする為に用いられており、限定と解釈されるべきではない。
【００１４】
まず図１を参照すると、例示的であって非限定的な容器又はパッケージ１００が示されている。容器又はパッケージ１００は、流通されて使用される溶接消耗品を保持することに利用されてよい。例えば、パッケージ１００は、溶接プロセスで利用される溶接ワイヤのコイル１０２（単にコイル１０２とも呼ばれる）を格納してよい。パッケージ１００は、ワイヤをコイル１０２からワイヤフィード装置、溶接トーチ、又は他の溶接装置に定量供給することを促進する為に、更なるコンポーネント及び構造（図示せず）を含んでよい。従って、パッケージ１００は、コイル１０２を取り外されない流通形態で溶接システムに配備されてよい。
【００１５】
幾つかの実施形態（例えば、造船所）では、溶接作業者は、溶接電源、ワイヤフィーダ、及び／又は溶接ワイヤ源から物理的に離れていてよい。他の状況（例えば、ロボットアーク溶接）では、溶接作業は、完全自動化されてよく、より大きな生産ラインの一ステップとして含まれてよい。いずれの場合にも、溶接ワイヤの予期しない枯渇は、溶接作業を中断させて、溶接システムの復旧及び再設定に伴う遅延による甚大な時間コスト及び生産損失をもたらす可能性がある。
【００１６】
パッケージ１００に組み込まれたインジケータシステムは、パッケージ１００内の溶接ワイヤの残量が容易に分かることを可能にする。例えば、ロボット溶接システムの場合、作業者は、パッケージ１００上の視覚表示をチェックすることにより、溶接ロボットにフィードされている溶接ワイヤの交換が必要かどうかを枯渇前に明らかにすることが可能である。図１に示されるように、感知素子１０４がパッケージ１００内に設けられていて、所定の場所でコイル１０２と係合している。一態様では、感知素子１０４は、感知素子１０４がコイル１０２と係合しているかどうかを示す感知信号を出力する。即ち、感知信号は、コイル１０２（又はその一部）が感知素子１０４と接触しているかどうか、又は感知素子１０４の近傍にあるかどうか、又は他の様式で感知素子１０４によって検出可能かどうかをレポートする。感知信号は論理回路１０６で受信され、論理回路１０６は、その感知信号に基づくインジケータ信号を出力する。インジケータ１０８が、論理回路１０６からのインジケータ信号を受信し、パッケージ１００内の溶接ワイヤの残量に関する視覚表示を表示する。
【００１７】
一般に、インジケータシステムは、パッケージ１００内のワイヤの量が、コイル１０２上の、感知素子１０４が係合している場所に対応する所定レベルまで減った時点で警告を提供する。例えば、感知素子１０４からの感知信号は、ワイヤの定量供給が係合箇所を通過した時点で変化する。そして論理回路１０６は、インジケータ１０８から出力される視覚表示が、パッケージ１００内の溶接ワイヤが所定レベルに達したことを作業者に通知するように、インジケータ信号を更新する。
【００１８】
一実施形態によれば、インジケータシステムは一連の感知素子１０４を含んでよく、それらの感知素子１０４はそれぞれが個別に感知信号を論理回路１０６に提供する。各感知素子１０４は、それぞれ異なる場所でコイル１０２と係合してよい。従って、インジケータシステムは、溶接ワイヤの残量のファインダ表示を提供することが可能である。例えば、論理回路１０６は、複数の感知信号を感知素子１０４から受信してよい。各感知信号は、対応する感知素子１０４がコイル１０２と接触しているかどうかを示す。そして論理回路１０６は、その複数の感知信号に基づくインジケータ信号を出力する。インジケータ信号は、溶接ワイヤの残量の閾値を示すものであり、これは、主に、接触している感知素子と解放された感知素子との特定の組み合わせに対応する。即ち、論理回路１０６は、どの感知素子１０４がコイル１０２を検出し、どの感知素子１０４がコイル１０２を検出しないかを特定することによって、パッケージ１００内の溶接ワイヤの残量に対応するインジケータ信号を出力する。例えば、一連の感知素子１０４は、溶接ワイヤが７５％、５０％、２５％、１０％などまで減少したという表示を提供するように配置されてよい。これらの閾値は例に過ぎず、感知素子の個数と位置の両方に応じて様々な残量を視覚表示することが可能である。
【００１９】
本明細書では、「接触」や「係合」という語句は、感知素子１０４によるコイル１０２の検出の全般的な状態を意味しており、物理的な接触に限定されない。例えば、誘導センサは、電磁相互作用により、物理的に接触することなくターゲットの存在を検出することが可能である。更に、「解放されている」又は「係合していない」という語句は、感知素子がターゲットを検出していない、感知素子の状態を意味する。
【００２０】
一実施形態では、感知素子１０４は、非接触式誘導センサであり、磁界によってコイル１０２と相互に作用する。磁界の減衰効果がコイル１０２の溶接ワイヤとの近接度を示す。ワイヤが定量供給されて磁界に当たらなくなると、減衰効果が無くなる。従って、感知素子１０４は、溶接ワイヤが近接しているかどうかに基づいて、対応する信号を出力することが可能である。しかしながら、当然のこととして、感知素子１０４は、コイル１０２の溶接ワイヤと物理的に接触していて、ワイヤが定量供給されて離れると接触が解除されるようになっていてよい。
【００２１】
別の態様によれば、インジケータ１０８は、視覚表示を提供する１つ以上のＬＥＤを含んでよい。従って、視覚表示は、（燃料メータのような）レベルメータを形成する点灯ＬＥＤ及び消灯ＬＥＤ、色が異なる複数のＬＥＤを使用するカラーコード出力、又はアイコンがＬＥＤによって照光される一連のオーバレイを含んでよい。当然のことながら、インジケータ１０８は、視覚表示を提供する、ＬＣＤやスクリーンのようなディスプレイであってよい。
【００２２】
図２を参照すると、例示的であって非限定的なパッケージ１００の斜視図が示されている。図２に示されるように、パッケージ１００は、ドラムに巻かれた比較的大量の溶接ワイヤ（例えば、５００〜１０００ポンド）の容器であってよい。パッケージ１００は、ドラム（例えば、溶接ワイヤのコイル１０２）を収容及び支持するカートン１１４と、ドラムが安定設置されることを可能にする蓋１１２と、を含んでよい。図示されていないが、蓋１１２は、溶接ワイヤが溶接トーチにフィードされる際に通るアパーチャ又はノズルを含んでよい。インジケータ１０８は、パッケージ１００の外側に位置する。インジケータ１０８は、カートン１１４又は蓋１１２に配置されてよい。
【００２３】
一実施形態によれば、インジケータ１０８は一連のＬＥＤ  １１０を含んでよい。図２に示されるように、インジケータ１０８は３つのＬＥＤ  １１０を含み、これらは、カラーコード出力を提供する為にそれぞれ異なる色であってよい。例えば、ワイヤの残量に関する様々な警告レベルを提供する為に、緑色のＬＥＤ、橙色又は黄色のＬＥＤ、及び赤色のＬＥＤが設けられてよい。或いは、ＬＥＤ  １１０は、ひとまとまりでワイヤの残量を示すメータを出力してよい。例えば、パッケージが満杯であれば、３つのＬＥＤを全て点灯させてよい。パッケージの３分の１が空であるか、半分が空であるか、或いは他の幾らかの閾値まで空である場合には、ＬＥＤを２つ点灯させてよい。パッケージが更に空に近くなったら（例えば、３分の２が空、４分の３が空などになったら）、ＬＥＤを１つだけ点灯させてよい。
【００２４】
次に図３を参照すると、パッケージ１００の部分断面図が示されている。カートン１１４内に溶接ワイヤ１１８のコイル１１６が示されている。図示されるように、ワイヤ１１８が定量供給されると、コイル１１６の巻きが解かれる。感知素子１０４は、第１の感知素子１２０及び第２の感知素子１２２を含む一連の素子であってよい。一態様によれば、感知素子１２０、１２２は、それぞれ異なる位置又は高さでコイル１１６と係合するように、パッケージ１００内に垂直に配列されてよい。従って、感知素子１２０、１２２から提供される各感知信号は、それらの感知素子のそれぞれの位置に対応する特定の所定閾値を過ぎたところまでコイル１１６が減少したかどうかを示す。これらの閾値は、第１のＬＥＤ  １２４、第２のＬＥＤ  １２６、及び第３のＬＥＤ  １２８を含むインジケータ１０８によって提供される視覚表示によって識別可能である。一実施形態によれば、第１のＬＥＤ  １２４は緑色のＬＥＤであってよく、第２のＬＥＤ  １２６は黄色又は橙色のＬＥＤであってよく、第３のＬＥＤ  １２８は赤色のＬＥＤであってよい。
【００２５】
図４は、例示的であって非限定的な論理回路１０６を示しており、論理回路１０６は、第１及び第２の感知素子１２０、１２２からそれぞれの感知信号を受信し、ＬＥＤ  １２４、１２６、１２８を点灯させて視覚表示を提供するインジケータ信号（例えば、各ＬＥＤのそれぞれに対する３つの信号の特定の組み合わせ）を出力する。論理回路１０６は、受信した感知信号に基づいて所望の視覚表示を提供する為の一連のＡＮＤ論理ゲート（又は論理等価電気部品）を含む。例えば、入力Ａは、感知素子１２０からの論理感知信号に対応し、感知素子１２０がコイル１１６と係合しているか（「１」）していないか（「０」）に応じて論理１又は論理０を提供することが可能である。同様に、入力Ｂは、感知素子１２２からの論理感知信号に対応する。感知素子１２０、１２２の両方がコイル１１６と係合していれば、論理回路１０６は、ＬＥＤ  １２４を点灯させるように動作する。感知素子１２０が解放されて、感知素子１２２が係合していれば、論理回路１０６は、ＬＥＤ  １２６を点灯させるように動作する。両方の感知素子が解放されていれば（即ち、係合していない状態であれば）、論理回路１０６は、ＬＥＤ  １２８を点灯させるように動作する。図３に示された例では技術的に定義されていないが（例えば、物理的に起こりそうにないが）、万一、感知素子１２０より先に感知素子１２２が解放されることがあると、論理回路１０６はそれでもなお、潔く不定状態を示す。具体的には、論理回路１０６は全てのＬＥＤを消灯するように動作する。
【００２６】
次に図５を参照し、図示されているフローチャートに関連して手順を説明する。ここで説明される手順は、様々な感知素子からの感知信号に基づいてインジケータ信号を出力するように、コントローラ、マイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ、又は論理回路１０６によって実施されてよい。図５は、容器内のワイヤの残量に関する表示を提供する方法２００のフローチャートを示す。２０２で、第１の感知素子からの第１のステータス信号が受信される。第１のステータス信号、即ち、感知信号は、第１の感知素子が容器内のワイヤコイルの一部と係合しているかどうか（即ち、その一部を検出したかどうか）を示す。２０４で、第２の感知素子からの第２のステータス信号が受信される。第２のステータス信号は、第１のステータス信号と同様に、第２の感知素子がワイヤコイルと係合しているかどうかを示す。当然のことながら、ステップ２０２及び２０４は、並行して同時に行われる可能性がある。即ち、両方のステータス信号が同時に受信される可能性があり、一方の信号の受信が他方の信号の受信より先に行われる必要はない。２０６で、インジケータ信号が出力され、インジケータ信号は、第１及び第２のステータス信号に基づく。インジケータ信号は、図４に関連して上述されたような、一連のＬＥＤに対する一連の個別信号を含んでよい。
【００２７】
図５に示されるように、方法２００は連続的にループされてよく、それによって、ステータス信号は連続的に受信され、ステータス信号に基づくインジケータ信号は連続的に出力される。一般に、ステータス信号が連続的に受信される為、変化がただちに識別される。そのような変化は、更新されたインジケータ信号として、ただちに反映される。
【００２８】
次に図６〜９を参照すると、別の実施形態による組み込み型アラートシステム３００が示されている。システム３００は、半自動溶接システムで利用されてよく、この場合は、作業者が溶接トーチ３１４と、溶接トーチ３１４に溶接ワイヤを自動フィードするワイヤフィーダ３０２とを利用する。図６に示されるように、システム３００は、読み取り器３０４及び送信器３０６を有するワイヤフィーダ３０２を含んでよい。読み取り器３０４は、溶接ワイヤが溶接トーチ３１４にフィードされる際に、溶接ワイヤに付けられたマーカを検出する。マーカが検出されると、送信器３０６は、そのマーカが検出されたことを示す信号を送信する。一態様では、マーカは、ワイヤの終わりが差し迫っていることを示す為に、溶接ワイヤのスプールの、スプールの終わり近くの場所に付けられる。
【００２９】
システム３００は、作業者が装着するように構成された溶接マスク３０８を含む。マスク３０８は、送信器３０６からの信号を受信する受信器３１０と、ワイヤの終わりが近づいていることを作業者に視覚的又はグラフィカルな表示を提供するマスクインジケータ３１２と、を含む。マスクインジケータ３１２は、マスク３０８の内側にあるＬＥＤ、又はマスクレンズに組み込まれたヘッドアップディスプレイに表示されるグラフィカル通知であってよい。送信器３０６と受信器３１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルに従って通信してよい。しかしながら、当然のこととして、任意の無線通信プロトコルが利用されてよい。
【００３０】
システム３００は更に、トーチインジケータ３１６を有する溶接トーチ３１４を含む。トーチ３１４は、ワイヤフィーダ３０２からの信号を受信する。この信号は、溶接マスク３０８の場合と同様に無線であってよい。しかしながら、トーチ３１４とワイヤフィーダ３０２は、溶接ワイヤをフィードする為に物理的に結合されているので、読み取り器３０４がマーカを検出したときに、ワイヤフィーダ３０２からトーチ３１４に有線信号が伝達されてよい。様々な態様によれば、マーカは、化学的マーカ、機械的マーカ、又は光学的マーカであってよい。
【００３１】
図７を参照すると、例示的であって非限定的なワイヤフィーダ３０２が示されている。ワイヤフィーダ３０２は、上述の読み取り器３０４及び送信器３０６を含む。溶接ワイヤ３２２のスプール３２０が、ワイヤフィーダ３０２内に設置されてよく、駆動ローラ３２４によってトーチ３１４にフィードされてよい。例えば、読み取り器３０４は、駆動ローラ３２４の近くに設置されてよい。
【００３２】
図８は、例示的であって非限定的な溶接マスク３０８を示す。溶接マスク３０８は、作業者の顔面を覆って装着されるように構成されている。受信器３１０及びインジケータ３１２がマスク３０８内に組み込まれてよく、インジケータ３１２は、溶接作業中の作業者から見えるように配置されてよい。図９は、トーチインジケータ３１６を有する、例示的であって非限定的なトーチ３１４を示す。トーチインジケータ３１６は、紫外光であってよく、溶接ワイヤの終わりが差し迫っていることを伝えてよい。
【００３３】
当然のことながら、図１〜５の実施形態と図６〜９の実施形態は組み合わせてよい。例えば、パッケージ１００に組み込まれたインジケータシステムに送信器が含まれてよく、これは、溶接ワイヤ供給の終わりが差し迫っていることを作業者に警告する信号を溶接マスク又は溶接トーチに送信する為である。更に、ワイヤの終わりが差し迫っていることを検出する為に、ワイヤフィーダの読み取り器がパッケージ１００の定量供給場所近くに含まれてよい。
【００３４】
上述に従って、一実施形態では、異なる複数の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように、溶接ワイヤのコイルの容器の中にマウント可能な感知素子を少なくとも２つ含むシステムが提供される。本システムは更に、溶接ワイヤの残量の視覚表示を提供するように構成されたインジケータを含む。更に、本システムは、少なくとも２つの感知素子とインジケータとに作用的に結合された回路を含む。この回路は、インジケータによって提供される視覚表示を、その少なくとも２つの感知素子のそれぞれのステータスを示す入力に応じて更新するように構成されている。
【００３５】
様々な実施例では、その少なくとも２つの感知素子は非接触式誘導センサである。更に、その少なくとも２つの感知素子は、異なる高さで溶接ワイヤのコイルと係合するように、容器内に垂直に間隔を置いて配置されるように構成されている。その少なくとも２つの感知素子は、それぞれが、溶接ワイヤの一部がそれぞれの感知素子に近接しているかどうかを示すステータス信号を出力する。この回路は更に、インジケータによって提供される視覚表示を、その少なくとも２つの感知素子からのそれぞれのステータス信号に基づいて更新するように構成されている。視覚表示は、一連の状態のうちの１つに対応し、各状態は、その少なくとも２つの感知素子の一連のステータスに対応する。この一連のステータスは、全ての感知素子が溶接ワイヤのコイルと係合しているステータスと、少なくとも１つの感知素子が溶接ワイヤのコイルと係合しているステータスと、どの感知素子も溶接ワイヤのコイルと係合していないステータスと、を含む。
【００３６】
更なる実施例では、インジケータは一連のＬＥＤを含み、これら一連のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤの点灯は、その少なくとも２つの感知素子による特定の出力に対応する。その少なくとも２つの感知素子が係合する場所は、それぞれが、溶接ワイヤの異なる閾値残量に対応する。インジケータによって提供される視覚表示は、特定の閾値量に達したかどうかを明示する。
【００３７】
別の態様に従って、方法を説明する。本方法は、容器内にマウントされた第１の感知素子から第１のステータス信号を受信するステップを含んでよく、第１の感知素子は、第１の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように構成されている。本方法は更に、容器内にマウントされた第２の感知素子から第２のステータス信号を受信するステップを含んでよく、第２の感知素子は、第２の場所で溶接ワイヤのコイルと係合するように構成されている。更に、本方法は、第１及び第２のステータス信号に基づくインジケータ信号を出力するステップを含んでよい。本方法は更に、インジケータ信号に従って、容器の外側に見えるインジケータに視覚表示を表示するステップを含んでよい。
【００３８】
一実施例では、第１及び第２の感知素子は非接触式誘導センサである。第１及び第２の感知素子は、容器内に垂直に配列されており、第１の場所及び第２の場所は、溶接ワイヤのコイルに対して、それぞれ異なる高さにある。第１のステータス信号及び第２のステータス信号は、それぞれが、溶接ワイヤの一部が第１の感知素子及び第２の感知素子に近接しているかどうかを示す。更なる実施例では、インジケータは、少なくとも第１のＬＥＤ、第２のＬＥＤ、及び第３のＬＥＤを含む。視覚表示を表示することにおいて、本方法は、第１のステータス信号及び第２のステータス信号が両方とも溶接ワイヤとの近接をレポートした場合に第１のＬＥＤを点灯させるステップを含んでよい。本方法は更に、第２のステータス信号だけが溶接ワイヤとの近接をレポートした場合に第２のＬＥＤを点灯させるステップを含んでよい。更に、本方法は、第１のステータス信号も第２のステータス信号も溶接ワイヤとの近接をレポートしない場合に第３のＬＥＤを点灯させるステップを含んでよい。
【００３９】
更に別の態様では、溶接ワイヤのコイルのパッケージについて説明する。パッケージは、溶接ワイヤのコイルを収容するカートンを含む。パッケージは更に、感知素子を含み、この感知素子は、カートンの内側に配置され、感知素子と溶接ワイヤの一部との間の係合状態を示す感知信号を出力するように構成されている。更に、パッケージは回路を含み、この回路は、感知素子から感知信号を受信して、その感知信号に基づくインジケータ信号を出力するように構成されている。パッケージは更に、インジケータを含み、このインジケータは、カートンの外側に配置され、回路からインジケータ信号を受信することと、そのインジケータ信号に基づいて、パッケージ内の溶接ワイヤの残量を表す視覚表示を表示することと、を行うように構成されている。
【００４０】
一実施例では、パッケージの回路によるインジケータ信号の更新が、パッケージから溶接ワイヤが定量供給されることによる感知信号の更新に応じて行われる。別の実施例では、パッケージは、一連の感知素子と一連のＬＥＤとを含む。この一連のＬＥＤは、感知素子の個数より１つ多いＬＥＤを含む。従って、ワイヤの残量のステータスが点灯ＬＥＤの個数で示され、この個数は、溶接ワイヤのコイルと係合している感知素子の個数に１を加えたものに対応する。このように、多様且つカスタマイズ可能な程度の視覚表示が達成される。
【００４１】
上述の例は、本明細書の様々な態様の幾つかの可能な実施形態を例示したものに過ぎず、当業者であれば、本明細書及び添付図面を読んで理解すればただちに等価な代替形態及び／又は修正形態を想起されるであろう。
特に、上述のコンポーネント（アセンブリ、デバイス、システム、回路等）によって実施される様々な機能に関しては、そのようなコンポーネントの記載に用いられる用語（「手段」への参照を含む）は、特に断らない限り、たとえ、開示された構造と構造的に等価でなくとも、本発明の図示された実施態様の機能を実施するものであれば、記載のコンポーネントの指定された機能を実施する（例えば、機能的に等価な）任意のコンポーネント（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせ）に対応するものとする。更に、本発明の特定の特徴を、幾つかの実施態様のうちの１つのみに関して開示してきたと考えられてよいが、そのような特徴は、任意又は特定の応用に関して望ましく有利でありうるような、それ以外の実施態様の１つ以上の他の特徴と組み合わされてよい。又、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｗｉｔｈ）」という語句、又はこれらの変形体は、詳細説明及び／又は特許請求の範囲において使用される限りでは、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様に包含的であるものとする。
【００４２】
本明細書は、実施例を用いて、最良の形態を含めて本発明を開示するとともに、任意の装置又はシステムを作成及び使用すること、並びに組み込まれた任意の方法を実行することを含めて、当業者が本発明を実施することを可能にするものである。本発明の特許請求可能な範囲は、特許請求項によって定義され、当業者であれば発想し得る他の実施例を含んでよい。そのような他の実施例は、それらの構造的要素が特許請求項の文字通りの言い回しと異なるものではない場合、或いは、それらに含まれる等価構造要素の、特許請求項の文字通りの言い回しとの違いがわずかである場合には、特許請求の範囲に含まれるものとする。
【００４３】
発明を実施するための最良の形態は、その時点で出願人に知られている最良の形態を示すことを目的として記載されている。実施例は、例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲の範囲及び利点によってのみ評価される。本発明の記載は、好ましい実施形態及び代替実施形態に関して行われてきた。他者が本明細書を読んで理解すれば、修正形態及び変形形態が想起されるのは明らかである。そのような修正形態及び変形形態は全て、添付の特許請求の範囲又はその等価物の範囲内にある限りは包含されるものとする。
【符号の説明】
【００４４】
１００  パッケージ
１０２  コイル
１０４  感知素子
１０６  論理回路
１０８  インジケータ
１１０  ＬＥＤ
１１２  蓋
１１４  カートン
１２０  第１の感知素子
１２２  第２の感知素子
１２４  第１のＬＥＤ
１２６  第２のＬＥＤ
１２８  第３のＬＥＤ
３００  組み込み型アラームシステム
３０２  ワイヤフィーダ
３０４  読み取り器
３０６  送信器
３０８  溶接マスク
３１０  受信器
３１２  マスクインジケータ
３１４  溶接トーチ
３１６  トーチインジケータ
３２４  駆動ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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