(57)【要約】【課題】  溶接装置及びシステム用ユーザインターフェースとしてのモバイル通信デバイスの使用を提供する。【解決手段】  電力供給装置の動作を制御するためのユーザインターフェースハードウェア又はソフトウェアのない電力供給装置と、電力供給装置の制御を可能にするアプリケーションを含むモバイル通信デバイスとを有する溶接又は切断システム。モバイルデバイスは、有線又は無線接続のどちらか一方を介して電力供給装置に結合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接又は切断システムであって、
溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置と、
カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有するモバイル通信デバイスであって、インストールされるモバイル通信プログラミングアプリケーションと溶接又は切断プログラミングアプリケーションとを含むモバイル通信デバイスと、を備え、前記溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、
溶接又は切断環境のオブジェクトの表示画像を生成し、前記カメラ及び前記ディスプレイ及び前記モーションセンサデバイスを用いて、ユーザが前記オブジェクトに対して前記モバイル通信デバイスを位置決めするにつれて、少なくとも部分的に拡張現実画像を前記オブジェクトの前記表示画像に重ね合わせることにより、前記オブジェクトの測定を行い、
前記測定値を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータに相関させ、
前記モバイル通信デバイスから前記溶接又は切断用電力供給装置への前記１つ以上の溶接又は切断操作パラメータの通信を容易にするようプログラミングされ、前記１つ以上の溶接又は切断操作パラメータは、複数の溶接又は切断作業のうちの１つの溶接又は切断作業を制御するために前記溶接又は切断用電力供給装置によって用いるためのものである、
溶接又は切断システム。
【請求項２】
前記モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項３】
前記モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項４】
前記オブジェクトは溶接又は切断される母材であり、前記測定値は前記母材の厚さに対応する、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項５】
前記オブジェクトは消耗溶接ワイヤであり、前記測定値は前記消耗溶接ワイヤの直径に対応する、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項６】
前記オブジェクトは共に溶接される２つの母材間の溶接開先であり、前記測定値は前記溶接開先の幅又は深さに対応する、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項７】
前記モバイル通信デバイスは、前記溶接又は切断用電力供給装置の動作前に前記溶接又は切断用電力供給装置に送信されるセキュリティキーを有し、前記溶接又は切断用電力供給装置は、前記セキュリティキーが前記溶接又は切断用電力供給装置によって権限が与えられたセキュリティキーであると特定されない限り、動作しない、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項８】
前記モバイル通信デバイスは、無線接続を介して遠隔地から前記溶接又は切断用電力供給装置を操作する、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項９】
前記モバイル通信デバイスは、前記溶接又は切断用電力供給装置の識別情報を格納し、前記識別情報を用いて前記溶接又は切断用電力供給装置の動作を制御する、請求項１に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１０】
溶接又は切断システムであって、
溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置と、
カメラを有するモバイル通信デバイスであって、インストールされるモバイル通信プログラミングアプリケーションと溶接又は切断プログラミングアプリケーションとを含むモバイル通信デバイスと、を備え、前記溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、
前記カメラを介して溶接又は切断環境の１つ以上の画像を取得し、
前記１つ以上の画像を解析して解析結果を生成し、
前記解析結果を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータに相関させ、
前記モバイル通信デバイスから前記溶接又は切断用電力供給装置への前記１つ以上の溶接又は切断操作パラメータの通信を容易にするようプログラミングされ、前記１つ以上の溶接又は切断操作パラメータは、複数の溶接又は切断作業のうちの１つの溶接又は切断作業を制御するために前記溶接又は切断用電力供給装置によって用いるためのものである、
溶接又は切断システム。
【請求項１１】
前記モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１２】
前記モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１３】
前記１つ以上の取得画像の解析は、画像処理の実行、関係距離測定値の特定、角度測定値の特定、前記溶接又は切断環境において溶接又は切断される材料の種類の特定、及び前記溶接又は切断環境に存在する溶接又は切断装置の種類の特定のうちの１つ以上を含む、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１４】
前記モバイル通信デバイスは、前記溶接又は切断用電力供給装置の動作前に前記溶接又は切断用電力供給装置に送信されるセキュリティキーを有し、前記溶接又は切断用電力供給装置は、前記セキュリティキーが前記溶接又は切断用電力供給装置によって権限が与えられたセキュリティキーであると特定されない限り、動作しない、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１５】
前記モバイル通信デバイスは、無線接続を介して遠隔地から前記溶接又は切断用電力供給装置を操作する、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１６】
前記モバイル通信デバイスは、前記溶接又は切断用電力供給装置の識別情報を格納し、前記識別情報を用いて前記溶接又は切断用電力供給装置の動作を制御する、請求項１０に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１７】
溶接又は切断システムであって、
溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置と、
カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有するモバイル通信デバイスであって、インストールされるモバイル通信プログラミングアプリケーションと保守／整備拡張現実アプリケーションとを含むモバイル通信デバイスと、を備え、前記保守／整備拡張現実アプリケーションは、
前記モバイル通信デバイスの前記カメラ及びディスプレイを介して溶接又は切断環境の一部のリアルタイム画像を取得し、表示し、
表示されている前記溶接又は切断環境の一部の構成要素を認識し、
前記溶接又は切断環境の前記一部の保守又は整備においてユーザを支援するよう、認識されたような前記構成要素に基づいて、前記溶接又は切断環境の前記一部のリアルタイム画像に拡張情報を重ね合わせるようプログラミングされる、
溶接又は切断システム。
【請求項１８】
前記モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである、請求項１７に記載の溶接又は切断システム。
【請求項１９】
前記モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む、請求項１７に記載の溶接又は切断システム。
【請求項２０】
前記拡張情報は、コンピュータで生成されたテキスト、数字、又はグラフィックスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の溶接又は切断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接装置及びシステム用のユーザインターフェースとして様々な通信デバイスを用いることに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接技術の進歩に伴い、溶接用電力供給装置及び関連コンポーネントは、それらの操作及び制御回路が極めて複雑になってきている。この複雑さにより、溶接装置の汎用性が向上しているが、溶接装置のコストも大幅に増加している。更に、装置のコストが増加しただけでなく、高度な溶接装置はインターフェース及びプログラムもより複雑になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２４５，８７５号明細書
【特許文献２】米国特許第７，５７４，１７２号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１１／５５１，９５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接又は切断システムは、所望の動作を実行するために少なくとも１つの操作パラメータの入力を必要とする電力供給装置と、ユーザが操作パラメータをモバイル通信デバイスに入力することを可能にするユーザ入力アプリケーションがインストールされているモバイル通信デバイスとを有している。モバイル通信デバイスは、操作パラメータを電力供給装置に通信し、電力供給装置は、モバイル通信デバイスなしに操作パラメータを電力供給装置に入力することができないように、ユーザ入力インターフェースを持っていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、溶接又は切断システムが提供される。溶接又は切断システムは、溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置を含む。溶接又は切断システムは、また、カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有するモバイル通信デバイスを含む。モバイル通信デバイスは、モバイル通信プログラミングアプリケーションと、それにインストールされる溶接又は切断プログラミングアプリケーションとを含む。溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、溶接又は切断環境のオブジェクトの表示画像を生成し、カメラ及びディスプレイ及びモーションセンサデバイスを用いて、ユーザがオブジェクトに対してモバイル通信デバイスを位置決めするにつれて、少なくとも部分的に拡張現実画像をオブジェクトの表示画像に重ね合わせることにより、オブジェクトの測定を行うようプログラミングされている。溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、また、測定値を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータに相関させるようプログラミングされている。溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、更に、モバイル通信デバイスから溶接又は切断用電力供給装置への１つ以上の溶接又は切断操作パラメータの通信を容易にするようプログラミングされ、１つ以上の溶接又は切断操作パラメータは、複数の溶接又は切断作業のうちの１つの溶接又は切断作業を制御するために溶接又は切断用電力供給装置によって用いるためのものである。一実施形態において、モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む。一実施形態において、オブジェクトは溶接又は切断される母材であり、測定値は母材の厚さに対応する。一実施形態において、オブジェクトは消耗溶接ワイヤであり、測定値は消耗溶接ワイヤの直径に対応する。一実施形態において、オブジェクトは共に溶接される２つの母材間の溶接開先であり、測定値は溶接開先の幅又は深さに対応する。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断用電力供給装置の動作前に溶接又は切断用電力供給装置に送信されるセキュリティキーを有する。溶接又は切断用電力供給装置は、セキュリティキーが溶接又は切断用電力供給装置によって権限が与えられたセキュリティキーであると特定されない限り、動作しない。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、無線接続を介して遠隔地から溶接又は切断用電力供給装置を操作する。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断用電力供給装置の識別情報を格納し、識別情報を用いて溶接又は切断用電力供給装置の動作を制御する。
【０００６】
一実施形態において、溶接又は切断システムが提供される。溶接又は切断システムは、溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置を含む。溶接又は切断システムは、また、カメラを有するモバイル通信デバイスを含む。モバイル通信デバイスは、モバイル通信プログラミングアプリケーションと、それにインストールされる溶接又は切断プログラミングアプリケーションとを含む。溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、カメラを介して溶接又は切断環境の１つ以上の画像を取得し、１つ以上の画像を解析して解析結果を生成し、解析結果を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータに相関させるようプログラミングされている。溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、また、モバイル通信デバイスから溶接又は切断用電力供給装置への１つ以上の溶接又は切断操作パラメータの通信を容易にするようプログラミングされている。１つ以上の溶接又は切断操作パラメータは、複数の溶接又は切断作業のうちの１つの溶接又は切断作業を制御するために溶接又は切断用電力供給装置によって用いるためのものである。一実施形態において、モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む。一実施形態において、１つ以上の取得画像の解析は、画像処理の実行、関係距離測定値の特定、角度測定値の特定、溶接又は切断環境において溶接又は切断される材料の種類の特定、及び溶接又は切断環境に存在する溶接又は切断装置の種類の特定のうちの１つ以上を含む。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断用電力供給装置の動作前に溶接又は切断用電力供給装置に送信されるセキュリティキーを有し、溶接又は切断用電力供給装置は、セキュリティキーが溶接又は切断用電力供給装置によって権限が与えられたセキュリティキーであると特定されない限り、動作しない。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、無線接続を介して遠隔地から溶接又は切断用電力供給装置を操作する。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断用電力供給装置の識別情報を格納し、識別情報を用いて溶接又は切断用電力供給装置の動作を制御する。
【０００７】
一実施形態において、溶接又は切断システムが提供される。溶接又は切断システムは、溶接又は切断作業をそれぞれ実行する溶接又は切断用電力供給装置を含む。溶接又は切断システムは、また、カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有するモバイル通信デバイスを含み、モバイル通信デバイスはインストールされるモバイル通信プログラミングアプリケーションと保守／整備拡張現実アプリケーションとを含み、保守／整備拡張現実アプリケーションは、モバイル通信デバイスのカメラ及びディスプレイを介して溶接又は切断環境の一部のリアルタイム画像を取得し、表示し、表示されている溶接又は切断環境の一部の構成要素を認識し、溶接又は切断環境の一部の保守又は整備においてユーザを支援するよう、認識されたような構成要素に基づいて、溶接又は切断環境の一部のリアルタイム画像に拡張情報を重ね合わせるようプログラミングされる。一実施形態において、モバイル通信デバイスはサードパーティ通信デバイスである。一実施形態において、モバイル通信デバイスは、スマートフォン、コンピュータタブレット、又はコンピュータラップトップのうちの１つを含む。一実施形態において、拡張情報は、コンピュータで生成されたテキスト、数字、又はグラフィックスのうちの少なくとも１つを含む。
【０００８】
本発明の上記及び／又は他の態様は、以下の添付図面を参照して、本発明の例示の実施形態を詳細に説明することによってより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の溶接システムの例示的な一実施形態の略図である。
【図２】図２は、本発明の溶接システムの更なる例示的な実施形態の略図である。
【図３】図３は、本発明の溶接システムの追加の例示的な実施形態の略図である。
【図４】図４は、本発明の溶接用電力供給装置及びシステムの例示的な一実施形態の略図である。
【図５】図５は、本発明の例示的な実施形態において用いられる通信デバイスの略図である。
【図６】図６は、追加データを示す通信デバイスの略図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態による溶接／切断用電力供給装置の略図である。
【図８】図８Ａは、メーカ「Ａ」に対応する第１の種類のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な実施形態を示し、図８Ｂは、メーカ「Ｂ」に対応する第２の種類のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な実施形態を示す。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有するモバイル通信デバイスの一実施形態を示す。
【図１０】図１０は、溶接又は切断作業のための適切な操作パラメータを自動的に選択する拡張現実測定機能を提供するモバイル通信デバイスによって実行される方法の一実施形態のフロー図を示す。
【図１１】図１１は、溶接又は切断作業のための適切な操作パラメータを自動的に選択する画像解析機能を提供するモバイル通信デバイスによって実行される方法１１１０の一実施形態のフロー図を示す。
【図１２】図１２は、オーバーレイ拡張現実構成要素を含む画像を表示するモバイル通信デバイスの一実施形態を示す。
【図１３】図１３は、モバイル通信デバイスを用いて溶接又は切断環境の溶接又は切断装置の保守／整備を支援する方法の一実施形態のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、本発明の例示的な実施形態を示すためだけであり、それらを制限するために示していない図面を参照すると、本発明を実施することに用いるシステムは、図面で詳細に示し、本明細書中で説明する。
【００１１】
前述のように、現在の溶接装置の技術の進歩により、その汎用性及び用途は大幅に増加している。この汎用性の向上に伴い、ユーザが溶接装置の全ての機能を用いることを可能にする溶接装置のユーザインターフェース用のハードウェア及びソフトウェアの両方を開発する必要がある。しかし、このユーザインターフェースハードウェア及びソフトウェアの開発及び実装には、多くのリソースを必要とし、時間がかかる。また、ユーザインターフェースシステム及びコンポーネントは溶接装置自体に位置しているため、溶接装置には高度な電子機器及び制御回路が含まれている必要がある。例えば、溶接用電力供給装置は、通常、ユーザが様々な溶接パラメータを入力し、溶接作業の一部の態様を監視することを可能にするユーザインターフェースパネルを有している。溶接装置は、ワイヤ送給速度、電圧、電流等の溶接パラメータの入力制御を有することができ、同様にデータ表示画面等を有することができる。更に、溶接用電力供給装置は、多くの場合、電力供給装置がワイヤ送給装置等の他の溶接装置と通信することを可能にするハードウェア及びソフトウェアを含んでいる。例えば、溶接用電力供給装置は、電力供給装置がワイヤ送給速度設定をワイヤ送給装置に通信することを可能にするソフトウェア及びハードウェアを有していてもよい。加えて、溶接又は切断用電力供給装置等の電力供給装置上の全てのユーザ入力制御は、電力供給装置内の潜在的に危険な電流からユーザを隔てるよう十分に遮蔽されなければならず、この隔離により、電力供給装置に対するコスト及び複雑さが増す。
【００１２】
更に、溶接装置の複雑さのため、特定のカスタム溶接作業のために装置のエンドユーザを訓練するか、又は装置をカスタマイズ若しくはプログラミングすることは困難である。従って、最新の溶接装置を操作するコスト及び複雑さを低減することが望ましい。
【００１３】
図１〜４は、本発明の例示的な実施形態による溶接システムの様々な実施形態を示している。各図について順に検討する。
【００１４】
図１は、モバイル通信デバイス１０３と、母材Ｗを溶接又は切断するために用いられる電力供給装置１０１とを有する溶接システム１００を示している。電力供給装置は任意の種類の溶接又は切断用電力供給装置であってもよく、任意の既知の種類の溶接又は切断作業のために構築することができる。例えば、電力供給装置は、ＧＭＡＷ、ＭＩＧ、ＴＩＧ、ＧＴＡＷ、ＳＡＷ、ＦＣＡＷ等の種類の電力供給装置を含むが、これらに限定されないプラズマ切断又は溶接用電力供給装置であってもよい。一例として、電力供給装置は、Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯｈｉｏのＴｈｅ  Ｌｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏ．によって製造されるＰｏｗｅｒ  Ｗａｖｅ（登録商標）電力供給装置、又は任意の類似の種類の溶接又は切断用電力供給装置であってもよい。モバイル通信デバイス１０３は、電力供給装置１０１のためのユーザインターフェースとして機能するのに十分な通信及び計算機能を有する任意の既知の又は市販のモバイル通信デバイスであってもよい。例えば、通信デバイス１０３は、スマートフォン、コンピュータタブレット若しくはラップトップ、又は同様の種類の通信デバイスであってもよい。本発明の幾つかの例示的な実施形態において、モバイル通信デバイスはサードパーティの通信デバイスである。サードパーティの通信デバイスは、電力供給装置１０１のメーカとは別の団体によって製造及び販売される市販の「既製の」通信デバイスである。例えば、モバイルデバイスは、Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃ．、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｓａｍｓｕｎｇ、Ｎｏｋｉａ、Ｄｅｌｌ、ＩＢＭ、ＲＩＭ、又は同様のメーカからの通信デバイスであってもよい。本発明の他の例示的な実施形態において、通信デバイスは、電力供給装置及び／又は電力供給装置のメーカに特有のカスタム設計及び製造されるデバイスである。例えば、モバイル通信デバイスは通信ペンダントであってもよい。通信デバイスは、電力供給装置等の他のデバイスと無線で（例えば、携帯電話、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、若しくはＩＥＥＥ  ８０２．１１準拠の無線通信等の任意の他の種類の無線接続を用いて）、又は有線接続（ＵＳＢ型接続等）１０５を介して通信することができる。更に、モバイル通信デバイス１０３及び電力供給装置１０１（及びデバイス１０３によって制御される他のコンポーネント）は、任意の種類のネットワークにおいて動作／それを介して通信することができる。例えば、システム１００のコンポーネントは、携帯電話、公衆無線、私設無線通信ネットワークを介して通信することができる。更に、システムのコンポーネントは、インターネットベースの通信ネットワークを介して通信することができる。かかる通信方法及びシステムの実施例は、（特許文献１）、発明の名称「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｗｅｌｄｉｎｇ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」及び（特許文献２）、発明の名称「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｗｅｌｄｉｎｇ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ」に記載されており、これらの両方を、その全てを引用して本明細書中に組み込む。
【００１５】
通信デバイス１０３のユーザインターフェース機能のために、電力供給装置１０１は、ユーザインターフェース又は任意の種類のユーザ入力制御も持っていない。すなわち、電力供給装置１０１、又は制御されるいかなる溶接又は切断装置も、任意のユーザインターフェース制御又はデータ入力ハードウェア若しくはソフトウェアを持たない。別の言い方をすれば、モバイルデバイス１０３を用いなければ、ユーザはデータを入力することができないか、又はそうでなければ、その意図する目的のために電力供給装置１０１を用いることができない。むしろ、モバイルデバイス１０３は、電力供給装置１０１を制御して電力供給装置１０１の動作を制御するために必要ないかなる操作上のデータ及びパラメータもユーザが入力することを可能にするデータ及びユーザ入力アプリケーションを含んでいる。更に、本発明の幾つかの例示的な実施形態において、モバイルデバイス１０３は、また、モバイルデバイスが、リアルタイムフィードバック、溶接完了ステータス、電力ステータス等を含む、電力供給装置１０１の動作に関する情報を表示することを可能にするアプリケーションも有している。特に、システム１００は、電流、電圧、電力、ワイヤ送給速度、ガス流量、溶接溶着速度、溶接時間、又は監視したい他の任意のパラメータを含むがこれらに限定されない溶接若しくは切断作業状態に関するリアルタイムフィードバックを表示することができる。
【００１６】
スマートフォン及びタブレット等の様々なモバイルデバイス上のアプリケーションの作成及び実装が公知であるため、それらを本明細書中で詳細に検討又は説明しない。かかるアプリケーションをモバイルデバイスに作成、インストール、及び実装する能力は、モバイル通信、プログラミング、及び／又は溶接プログラミング業界における当業者の熟練度の範囲内にある。
【００１７】
本発明の別の例示的な実施形態において、電力供給装置は、オン／オフ制御スイッチ１０７である単一のユーザ制御を有する。かかる実施形態において、スイッチ１０７は、電力供給装置１０１への主電源をオンにするためにのみ用いられる。しかし、他の例示的な実施形態において、この機能はモバイルデバイス１０３によって制御されるため、電力供給装置１０１はかかるスイッチ１０７を持っていない。
【００１８】
電力供給装置１０１のユーザ入力機能を取り除くことにより、電力供給装置の操作の複雑さ及びコストが大幅に削減される。更に、本発明の態様は、所望されるか又は必要とされる場合、電力供給装置１０１を遠隔地から制御することを可能にする。従って、溶接又は切断作業を開始又は操作するために、ユーザが電力供給装置又はその近くにいる必要はない。
【００１９】
図２は、本発明による溶接システム２００の別の例示的な実施形態を示している。しかし、この溶接システムにおいて、モバイルデバイスはワイヤ送給装置２０１の動作も（無線で又は有線接続を介して）制御し、ワイヤ送給装置は電力供給装置１０１に関して上で説明したように何のユーザ入力機能もない。従来の溶接システムにおいて、電力供給装置１０１は、ユーザがワイヤ送給装置２０１の動作、例えば、ワイヤ送給速度又はワイヤ方向も制御することを可能にするのに十分なユーザ入力制御を含む。すなわち、溶接用電力供給装置１０１及びワイヤ送給装置２０１は、電力供給装置のユーザ入力制御を介して入力される任意の設定（ワイヤ送給速度等）がワイヤ送給装置に送信されるように互いに結合され、逆の場合も同様であり、ワイヤ送給装置のユーザ入力制御で行われるいずれかの入力も電力供給装置に送信される。しかし、本発明の実施形態において、電力供給装置は、何のユーザ入力機能も持っていないだけでなく、ワイヤ送給装置２０１と直接通信する手段もない。むしろ、モバイルデバイスは、電力供給装置１０１の動作と同様の方法でワイヤ送給装置２０１の動作を制御する。ユーザは、任意の関連するユーザ入力データをモバイルデバイス１０３に入力し、モバイルデバイス１０３は、次いで、ワイヤ送給装置２０１と直接通信してワイヤ送給装置２０１の動作（例えば、ワイヤ送給速度）を制御し、また、電力供給装置１０１とも通信して電力供給装置（例えば、電流、電圧、電力等）を制御する。ワイヤ送給装置２０１は、ワイヤ送給装置自体に別個の専用ユーザ入力機能を持たない。
【００２０】
図２は、また、本発明の例示的な実施形態と共に用いることができる溶接撮像システム２０３も示している。電力供給装置の動作はここで遠隔で制御することができるため、デバイス１０３上で溶接動作を視覚的に監視することが望ましい可能性がある。従って、任意の種類の撮像システム（例えば、熱、視覚等）であってもよい撮像システム２０３は、その後の表示のためにデータをデバイス１０３に送信する溶接又は切断作業の近傍に位置することができる。
【００２１】
無論、本発明の実施形態は、他のコンポーネントも同様に制御することができるため、電力供給装置及びワイヤ送給装置のみを制御するためにモバイル通信デバイスを用いることに限定されない。例えば、ヒューム抽出又はシールドガスを提供するシステムを同様に制御することができ、従って、上で説明したような任意のユーザ入力制御を有するこれらのコンポーネントのいずれかの必要性を無くすことが考えられる。
【００２２】
図３は、モバイルデバイス１０３が複数の電力供給装置１０１の動作を制御する別のシステム３００を示している。従って、モバイルデバイス１０３のユーザ入力データアプリケーションは、複数の電力供給装置１０１を区別することができ、電力供給装置のグループ内の各電力供給装置に適切な操作上のデータを送信する機能を有している。従って、モバイルデバイス１０３上のアプリケーションは、電力供給装置識別情報を格納し、その後にその情報を用いて適切な電力供給装置１０１の動作を制御する機能を有している。
【００２３】
図４に示すように、デバイス１０３によって制御される各デバイス／電力供給装置は、デバイス１０３と通信できるように、受信機４０３及び送信機４０５を有する。電力供給装置１０１が無線通信機能を有する限り、電力供給装置は無線通信を容易にすることができるアンテナ４０１を有する。アンテナ４０１、受信機４０３、及び送信機４０５は、電力供給装置１０１の制御を容易にするために、電力供給装置１０１からデバイス１０３にデータを送受信することができる任意の公知の種類又は設計であってもよい。これらのコンポーネントは様々な技術分野で公知であり、本明細書中で詳細に説明する必要はない。電力供給装置１０１は極めて高い電力レベルを生成し、出力することができるため、アンテナ４０１、受信機４０３、及び送信機４０５は、それらの動作が損なわれないように適切にシールドされることを確実なものにする必要がある。
【００２４】
受信機４０３及び送信機４０５のそれぞれは、電力供給装置の制御電子機器４０７に結合され、それは順にパワーエレクトロニクス機器４０９に結合される。動作中、ユーザ入力情報は、制御電子機器４０７がパワーエレクトロニクス機器４０９を適切に制御することができるように、デバイス１０３から制御電子機器４０７に送信され、その結果、電力供給装置１０１の出力は所望通りになる。同様に、デバイス１０３に送信される任意のフィードバック情報は、送信機４０５によって送信される。
【００２５】
制御電子機器及びパワーエレクトロニクス機器４０９の構造及び動作は、溶接技術分野における当業者に対して公知であり、本明細書中で詳細に説明する必要はない。パワーエレクトロニクス及び制御電子機器の検討を含む本発明の実施形態によって考えられる溶接用電力供給装置の構造の代表例は、２００６年１０月２３日出願の（特許文献３）、発明の名称「Ｔｈｒｅｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ａｒｃ  Ｗｅｌｄｉｎｇ」において見出すことができ、その開示の全てを引用して本明細書中に組み込む。
【００２６】
図５は、本発明の実施形態と共に用いることができる代表的なモバイル通信デバイス１０３を示している。デバイス１０３は、幾つかの物理的な入力制御５０７（これは全ての実施形態に必要ではないが）を含んでいてもよく、表示画面５０１を含んでいてもよい。かかるモバイル通信デバイスの構成及び動作は公知であるため、それらを本明細書中で詳細に検討する必要はなく、それらを検討しない。上述のように、デバイス１０３は、ユーザがデバイス１０３に操作上のデータを入力して電力供給装置１０１に送信することを可能にするアプリケーションを含んでいる。図５において、ユーザがワイヤ送給速度、電圧、及び電流等の変数を入力することを可能にするユーザ入力画面が示されており、そのそれぞれは入力データアイコン５０３により示されている。無論、本発明の実施形態は、任意の変数、例えば、移動速度等を用いることができるため、これらの入力変数に限定されない。各ユーザ入力アイコン５０３に隣接するのは、ユーザによって入力された値を表示するユーザ入力データフィールド５０５である。データは、タッチスクリーン、キーパッド、電子ポインタデバイス、音声コマンド等を含むがこれらに限定されない、モバイルデバイスを操作する任意の公知の手段で入力することができる。一旦適切な操作データがデバイス１０３に入力されると、その後、データを用いて溶接又は切断作業を制御する電力供給装置１０１に送信される。電力供給装置１０１自体を介してユーザ入力情報が入力されることはない。
【００２７】
図５は、また、デバイス１０３が、電力供給装置１０１からのフィードバックである出力データ５０９を表示できることも示している。例えば、溶接作業において、電流及び電圧を含む、電力供給装置１０１の出力の一部をユーザが監視することが望ましい可能性がある。このデータは画面５０１に表示することができる。無論、フィードバックデータは電流及び電圧に限定されないが、ユーザが監視することを望む任意のフィードバックパラメータを含むことができる。
【００２８】
図６は、出力波形６０１及び撮像デバイス２０３からの画像６０３を含む、電力供給装置の動作に関する追加情報を示すモバイルデバイス１０３を示している。図５及び６の描写は、情報を多くの異なる方法で表示することができるため、限定することを意図するものではない。本発明の実施形態はこの点に関して制限されない。実際、モバイルデバイス１０３の機能及びプログラミングにおける汎用性は、溶接又は切断作業を制御及び監視することができる方法を大幅に拡大する。
【００２９】
無論、モバイルデバイス１０３が、電力供給装置１０１の動作に関する任意の関連ユーザ入力又はフィードバックデータを格納することができるメモリ容量を有することも考えられる。
【００３０】
図７は、本発明の別の例示的な実施形態を示している。具体的には、電力供給装置１０１（溶接又は切断のいずれであっても）は、モバイル通信デバイス１０３を電力供給装置１０１のハウジング７０２に固定することができる取付構造７０１を含む。状況又は条件によっては、通信デバイスを電力供給装置１０１から離して位置決めする必要がなくてもよい。従って、取付構造７０１は、デバイス１０３が電力供給装置１０１上に物理的に位置決めされるユーザインターフェースとして機能することができるように、通信デバイス１０３がハウジング７０２に取り外し可能に固定されることを可能にしている。取付構造７０１は、デバイス１０３をハウジング７０２に十分に固定して、デバイス１０３がハウジング７０２から不注意に切断されることを防ぐよう構成されるべきであるが、デバイス１０３が遠隔操作のために取り外し可能でもあるべきである。また、ハウジング７０２に結合され、ことによると、取付構造７０１に一体化されるのは、データ接続デバイス７０３である。データ接続デバイス７０３は、モバイルデバイス１０３と電力供給装置１０１との間のデータ及び通信がモバイルデバイス１０３上の通信／データポートを介して達成することができるように、モバイル通信デバイス１０３が電力供給装置１０１とドッキングすることを可能にする種類のものである。かかるデータ接続デバイスは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ｍｉｎｉ−ＵＳＢ、ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｍｉｎｉ−ＵＳＢ、及び他の市販又はプロプライエタリのデータ通信ポートを含むが、これらに限定されない。更に、データ通信ポート７０３は、また、ドッキングした場合に通信デバイス１０３内のバッテリを充電することができるように、電力供給装置１０１から通信デバイス１０３への電力伝送を可能にすることができる。従って、ポートはデータ及び電力の転送を可能にすることができる。動作中、ユーザは、モバイル通信デバイス１０３を取付構造７０１に「ドッキング」させて、デバイス１０３をポート７０３に結合し、次いで、モバイルデバイス１０３を電力供給装置１０１用のユーザ入力パネルとして用いることができる。データ通信ポート７０３は取付構造７０１に又はその近傍に位置する必要はないことに留意されたい。実際、ポート７０３は、ケーブルすなわち有線接続がモバイル通信デバイス１０３と電力供給装置１０１との間で利用できるように位置することができる。
【００３１】
前述に加えて、本発明の実施形態は、また、本明細書中に記載される溶接システムに対して操作上の安全性も提供する。従来の電力供給装置では、ユーザインターフェースは、電力供給装置が盗まれた場合でも、完全に動作させることができるように、電力供給装置上にある。同様に、権限のないユーザが電力供給装置を操作することができるか、又は権限なしに電力供給装置の動作設定の一部を変更することができる。本発明の実施形態は、権限が付与されたユーザのみが電力供給装置を操作することができるように、電力供給装置及びモバイル通信デバイスの両方に格納されるセキュリティ又は識別キーを用いることによって、これが発生することを防いでいる。例えば（図１、図４を参照）、通信デバイス１０３及び電力供給装置１０１のそれぞれは、それぞれのメモリに格納されたセキュリティキーを有する。システム１００の権限が付与されたユーザが電力供給装置１０１を操作し、モバイルデバイス１０３から操作パラメータを送信することを望む場合、モバイルデバイスはそのセキュリティキーを通信することができる。電力供給装置１０１は、このセキュリティキーを検証し（例えば、それをその格納されたセキュリティキーと比較することによって）、比較が良好である場合、動作を進めることができる。同様に、電力供給装置１０１は、モバイルデバイス１０３に適切なセキュリティキーを照会して、デバイス１０３からの指示を受け入れるかどうかを特定することができる。例えば、通信接続が行われると（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルを用いて）、デバイス１０３及び／又は電力供給装置１０１は、それぞれのセキュリティキーを検証し、動作を開始するために互いに照会し合うことができる。しかし、権限のないユーザ（実際には、適切な溶接又は切断アプリケーションがインストールされたモバイルデバイス１０３を持っていてもよい）が電力供給装置１０１を操作したいと望んだ場合、権限のないユーザのモバイルデバイスは適切なセキュリティキーを持っていないため、それを行うことができない。その上、電力供給装置１０１にはユーザインターフェースがないため、権限のないユーザが手動で電力供給装置を操作することはできない。本発明の例示的な実施形態において、電力供給装置１０１によるセキュリティキー検証は、適切な検証又はセキュリティキーを格納し、動作する前にモバイル通信デバイス１０３を検証するプロセスを実行するためのメモリ及び検証プロトコルを有する制御電子機器４０７において達成することができる。
【００３２】
他の例示的な実施形態において、上で説明した取付構造は、ワイヤ送給装置２０１又は溶接システム１００／２００／３００の他のコンポーネント上に位置することができる。取付構造が電力供給装置１０１上にある必要はない。
【００３３】
上で説明した実施形態のいずれにおいても、モバイル通信デバイス１０３は、依然として溶接中に他のコンポーネントと無線で通信することができる。例えば、取付構造７０１が電力供給装置１０１上にある場合、通信デバイス１０３は依然としてワイヤ送給装置２０１と直接通信することができる。無論、他の例示的な実施形態において、電力供給装置１０１は、有線又は無線接続のどちらか一方を介してワイヤ送給装置２０１（又は他のコンポーネント）と通信して、必要な操作上のデータをモバイル通信デバイス１０３から各コンポーネントに提供することができる。
【００３４】
本発明の別の例示的な実施形態において、環境保護ハウジング７０５は、環境条件からモバイル通信デバイス１０３を覆うよう位置決めすることができる電力供給装置１０１のハウジング７０２に固定される。例えば、保護ハウジング７０５は、透明なプラスチック材料で作られ、ヒンジ構造７０７を介してハウジング７０２に固定することができる。これにより、保護ハウジング７０５をモバイルデバイス１０３の上に位置決めして損傷から保護することを可能にしているが、情報は見ることができる。保護ハウジング７０５は、十分な環境及び／又は構造保護を提供することができる任意の数の材料から作ることができる。図示していないが、ロック構造をハウジング７０２及び／又は保護ハウジング７０５上に配置して、保護ハウジング７０５を閉位置にロックすることもできる。
【００３５】
溶接及び切断作業で用いる電力供給装置、ワイヤ送給装置、及び他のシステムにおいて全てのユーザ入力ハードウェア及びソフトウェアを除去することにより、本発明の実施形態は、システムの操作性を簡略化しながら、電力供給装置の大幅なコスト削減を提供している。この簡略化は、特定の電力供給装置をカスタマイズするのではなく、カスタムアプリケーションをモバイル通信デバイスのために作成することができる容易さにより、部分的に実現している。
【００３６】
カメレオンユーザインターフェース
一実施形態において、モバイル通信デバイスのディスプレイ上でユーザに提示される溶接又は切断プログラミングアプリケーションによって提供されるグラフィカルユーザインターフェースの「ルックアンドフィール」は、２つ以上の選択の間で切り替えることができる。例えば、ユーザが本明細書中で説明するように溶接又は切断作業を制御するために必要な操作パラメータを入力したい場合、ユーザは溶接又は切断機器メーカ「Ａ」の「ルックアンドフィール」を有する第１の種類のグラフィカルユーザインターフェースと、溶接又は切断機器メーカ「Ｂ」の「ルックアンドフィール」を有する第２の種類のグラフィカルユーザインターフェースとを切り替えることができる。例えば、メーカＡはＬｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃであってもよく、メーカＢはＬｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃの競合他社であってもよい。このようにして、ユーザは、自分がより親しみやすく快適な「ルックアンドフィール」を選択することができる。例えば、メーカ「Ａ」に対応するグラフィカルユーザインターフェースの種類は、１セットの用語及びパラメータ選択範囲を用いてもよく、メーカ「Ｂ」に対応するグラフィカルユーザインターフェースの種類は、別のセットの用語及びパラメータ選択範囲を用いてもよい。一般に、モバイル通信デバイスにインストールされた溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、幾つかの実施形態に従って選択する２種類を超えるグラフィカルユーザインターフェースを提供してもよい。
【００３７】
代替の実施形態によれば、モバイル通信デバイスは、（例えば、溶接又は切断用電源との通信を介して）溶接又は切断システムの種類を特定し、その溶接又は切断システム用のグラフィカルユーザインターフェースを自動的に選択するよう構成される。
【００３８】
図８Ａは、メーカ「Ａ」に対応する第１の種類のグラフィカルユーザインターフェース８１０の例示的な実施形態を示し、図８Ｂは、メーカ「Ｂ」に対応する第２の種類のグラフィカルユーザインターフェース８５０の例示的な実施形態を示している。図８Ａは、値０．５〜１．５の間で調整することができるＴＲＩＭパラメータ８２０を示している。図８Ａにおいて、ＴＲＩＭは、現在、値０．９に設定されている。図８Ｂは、値０．０〜１．０の間で調整することができるＴＲＩＭパラメータ８６０を示している。図８Ｂにおいて、ＴＲＩＭは、現在、値０．４に設定されている。しかし、例えば、溶接システムは、０．５〜１．５の範囲のＴＲＩＭ値を受け入れるよう設計されてもよい。従って、図８Ｂのグラフィカルユーザインターフェースを用いると、溶接プログラミングアプリケーションは、ユーザが０．０〜１．０の範囲で入力したＴＲＩＭ値を０．５〜１．５の範囲の対応するＴＲＩＭ値に変換してから、ＴＲＩＭ値を溶接システムに送信する。図８Ａは、また、現在１０％に設定されているＡＲＣ  ＦＯＲＣＥパラメータ８３０も示している。図８Ｂにおいて、用語ＤＩＧ  ８７０がＡＲＣ  ＦＯＲＣＥの代わりに用いられているが、両方の用語は同じパラメータを指している。図８ＢのＤＩＧ８７０も、現在１０％に設定されている。このようにして、異なる種類のグラフィカルユーザインターフェースの「ルックアンドフィール」が提供される。
【００３９】
画像処理及び拡張現実（ＡＲ）に基づくユーザインターフェース
一実施形態において、モバイル通信デバイスは、例えば、作業環境の様々な態様を撮像するためにユーザが用いることができるカメラ及びディスプレイを含む。モバイル通信デバイスは、また、モバイル通信デバイスがある視点から別の視点に移動する距離を特定することを可能にする、例えば、加速度計ベースのデバイス等のモーションセンサデバイスも含んでいる。市販の多くのモバイル通信デバイス（例えば、スマートフォン）は、かかるカメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを含んでいる。図９Ａ及び図９Ｂは、カメラ９１０、ディスプレイ９２０、及びモーションセンサデバイス９３０を有するモバイル通信デバイス９００の一実施形態を示している。図９Ａは、モバイル通信デバイス９００の正面図であり、図９Ｂは、モバイル通信デバイス９００の背面図である。更に、モバイル通信デバイス９００は、カメラ９１０、ディスプレイ９２０、及びモーションセンサデバイス９３０を利用し、拡張現実（ＡＲ）技術を適用してユーザがオブジェクト上の２点間の距離（長さ）を測定すること（測定機能）を可能にする測定プログラミングアプリケーションを含むことができる。測定プログラミングアプリケーションは、ユーザがカメラによって取得されたリアルタイム表示画像を見て、ユーザが測定を行うことを可能にするように、拡張現実画像９４０（例えば、端部ドット及び測定数値を有する破線）を（ディスプレイ９２０上で見られるように）母材９５０上に重ね合わせる。かかる測定プログラミングアプリケーションは、当該技術分野で公知である（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）上の計測アプリ）。例えば、一実施形態において、ユーザは、測定プログラミングアプリケーションを開き、表示されたドットを測定開始点に移動させ、選択アイコンをタップして測定開始点を選択し、表示されたドットを測定終了点に移動させ、選択アイコンをタップして測定終了点を選択することによって、測定プログラミングアプリケーションを用いる。測定プログラミングアプリケーションは、次いで、計算し、測定結果を表示する（例えば、インチ又はミリメートルで）。図９Ａは、母材９５０の測定厚さ（１０ｍｍ）を示すモバイル通信デバイス９００上に表示された母材９５０上のオーバーレイ拡張現実画像９４０の一実施形態を示す。
【００４０】
一実施形態によれば、モバイル通信デバイス（カメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを有する）上の溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、かかる測定機能を組み込んでいる。一実施例として、ユーザは、モバイル通信デバイスを用いて、溶接又は切断される材料（母材）の厚さ距離を測定することができる。厚さ測定は、溶接又は切断プログラミングアプリケーションにおいて溶接又は切断作業を制御するために用いられる溶接又は切断操作パラメータと相関される。すなわち、相関する溶接又は切断操作パラメータは、その厚さを有する材料を溶接又は切断するのに適した値を有する。モバイル通信デバイスは、次いで、材料を溶接又は切断するために用いられる溶接又は切断システムの溶接又は切断用電力供給装置に溶接又は切断操作パラメータを通信する。他の距離又は長さパラメータの測定も、他の実施形態により同様に可能である。かかる他の距離又は長さパラメータは、例えば、溶接消耗品（例えば、溶接ワイヤ）の直径、又は共に溶接される２つの母材間の溶接開先の幅及び／又は深さを含んでいてもよい。１つ以上の測定値と溶接又は切断操作パラメータとの相関を、様々な実施形態に従って取ることができる。
【００４１】
図１０は、溶接又は切断作業のための適切な操作パラメータを自動的に選択する拡張現実測定機能を提供するモバイル通信デバイスによって実行される方法１０００の一実施形態のフロー図を示している。ブロック１０１０において、モバイル通信デバイスは、ユーザ操作に応答して、溶接又は切断プログラミングアプリケーションを起動し、拡張現実測定機能を提供する。ブロック１０２０において、モバイル通信デバイスは、ユーザ操作に応答して、拡張現実測定機能を介して溶接又は切断環境の一部の測定値を生成する。ブロック１０３０において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断プログラミングアプリケーションを介して、生成された測定値を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータと相関させる。例えば、一実施形態において、相関は、測定値をアドレスとして用いて、操作パラメータを有するルックアップテーブルをアドレス指定することによって達成される。ブロック１０４０において、モバイル通信デバイスは、１つ以上の溶接又は切断操作パラメータを溶接又は切断システム（例えば、溶接又は切断システムの電力供給装置）に通信する。溶接又は切断システムは、次いで、操作パラメータを用いて溶接又は切断操作を実行してもよい。
【００４２】
代替の実施形態によれば、測定機能は、溶接又は切断プログラミングアプリケーションの一部ではないが、代わりに、既存のスタンドアロンの測定アプリケーション（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）上の計測アプリ）である。しかし、溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、測定アプリケーションと連携して実行されて、測定アプリケーションによって行われ、出力される測定値を読み取るよう構成される。この場合も、溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、測定値を溶接又は切断パラメータに相関させ、モバイル通信デバイスは、次いで、例えば、材料を溶接又は切断するために用いられる溶接又は切断システムの溶接又は切断用電力供給装置に相関溶接又は切断操作パラメータを通信する。
【００４３】
別の実施形態によれば、モバイル通信デバイス上のカメラは、溶接又は切断環境（例えば、母材、消耗品、電力供給装置等）の１つ以上の画像を取得するために用いられ、溶接又は切断プログラミングアプリケーションは、取得した画像を解析して解析結果を生成するよう構成される。解析結果は、次いで、溶接又は切断プログラミングアプリケーションにおいて溶接又は切断作業を制御するために用いられる溶接又は切断操作パラメータと相関される。すなわち、相関する溶接又は切断操作パラメータは、その溶接又は切断環境に対して溶接又は切断作業を実行するのに適した値を有する。モバイル通信デバイスは、次いで、例えば、溶接又は切断環境の溶接又は切断用電力供給装置に溶接又は切断作業パラメータを通信して、溶接又は切断作業を実行する。このようにして、「ポイント及び溶接」又は「ポイント及び切断」機能が提供される。ユーザは、単にモバイル通信デバイスのカメラを向け、溶接又は切断環境の画像を取得する。溶接又は切断操作パラメータは自動的に特定され、溶接又は切断環境に送信される。様々な実施形態によれば、取得された画像の解析は、例えば、画像処理の実行、関係距離測定値の特定、角度測定値の特定、溶接又は切断される材料の種類の特定、及び／又は溶接又は切断環境における溶接又は切断装置の種類（例えば、電力供給装置、ワイヤ送給装置、消耗品等）の特定を含んでいてもよい。
【００４４】
図１１は、溶接又は切断作業のための適切な操作パラメータを自動的に選択する画像解析機能を提供するモバイル通信デバイスによって実行される方法１１００の一実施形態のフロー図を示している。ブロック１１１０において、モバイル通信デバイスは、ユーザ操作に応答して、溶接又は切断プログラミングアプリケーションを起動し、画像解析機能を提供する。ブロック１１２０において、モバイル通信デバイスは、ユーザ操作に応答して、モバイル通信デバイスのカメラを介して溶接又は切断環境の１つ以上の画像を取得する。ブロック１１３０において、１つ以上の取得された画像は、溶接又は切断プログラミングアプリケーションの画像解析機能を介してモバイル通信デバイス上で解析されて解析結果を生成する。ブロック１１４０において、モバイル通信デバイスは、溶接又は切断プログラミングアプリケーションを介して、解析結果を１つ以上の溶接又は切断操作パラメータと相関させる。例えば、一実施形態において、相関は、解析結果をアドレスとして用いて、操作パラメータを有するルックアップテーブルをアドレス指定することによって達成される。ブロック１１５０において、モバイル通信デバイスは、１つ以上の溶接又は切断操作パラメータを溶接又は切断システム（例えば、溶接又は切断システムの電力供給装置）に通信する。溶接又は切断システムは、次いで、操作パラメータを用いて溶接又は切断操作を実行してもよい。
【００４５】
画像認識及び拡張現実（ＡＲ）に基づく整備／保守
一実施形態において、モバイル通信デバイスは、例えば、作業環境の様々な態様を撮像して溶接又は切断装置の保守／整備を支援するためにユーザが用いることができるカメラ、ディスプレイ、及び、モーションセンサデバイスを含んでいる。一実施形態において、溶接又は切断システムの一部に関して保守／整備が必要な場合、ユーザは、モバイル通信デバイスのカメラ、ディスプレイ、及びモーションセンサデバイスを用いることができる。溶接又は切断システム内の部品のリアルタイム画像を取得し、表示することができる。保守／整備ＡＲアプリケーションは、モバイル通信デバイス上にインストールされ、画像内の部品の構成要素を認識し、部品の画像上に拡張情報を重ね合わせてユーザに部品の保守／整備を指導するよう構成される。拡張情報は、例えば、テキスト、数字、及びグラフィックスの形式であってもよい。様々な種類の公知の認識又は照合アルゴリズムが部品及びその構成要素を認識するために保守／整備ＡＲアプリケーションによって用いられてもよい。
【００４６】
例えば、一実施形態において、ワイヤ送給装置の駆動ロールに関して保守／整備が必要な場合、ユーザはモバイル通信デバイスを用いて、ワイヤ送給装置内の実際の駆動ロールアセンブリを撮像することができる。保守／整備プログラミングアプリケーションは、駆動ロールアセンブリ及びその構成要素を認識し、オーバーレイＡＲ情報を表示してユーザに駆動ロールの交換を指導する。例えば、オーバーレイＡＲ情報は、取り外す必要のある駆動ロールアセンブリのネジを示してもよい（例えば、「指示してもよい」）。また、他の種類のＡＲ情報を駆動ロールアセンブリの画像上に重ね合わせて、ワイヤ送給装置の保守／整備に役立てることができる。図１２は、オーバーレイ拡張現実構成要素を含むリアルタイム画像１２１０を表示するモバイル通信デバイス９００の一実施形態を示している。画像１２１０は、モバイル通信デバイス９００のカメラ９１０で撮像され、モバイル通信デバイス９００のディスプレイ９２０上に表示された実際の駆動ロールアセンブリの画像を含んでいる。画像１２１０は、また、画像１２１０の実際の駆動ロールアセンブリ部分に重ね合わされた拡張現実テキスト及び矢印も含んでいる。拡張現実テキスト及び矢印は、駆動ロールアセンブリ上のインターロックスイッチ、圧力アーム、タイマーキット、ブッシュ及びネジ、駆動ハブ、及び押しボタンの位置を示している。このようにして、かかる拡張現実構成要素は、例えば、駆動ロールアセンブリを交換する際に保守／整備要員を支援することができる。ユーザが実際の駆動ロールアセンブリに対してモバイル通信デバイス９００を動かすにつれて、画像１２１０（オーバーレイＡＲ情報を含む）はリアルタイムにディスプレイ９２０上で更新されて、駆動ロールアセンブリに対するモバイル通信デバイス９００（及びそのカメラ９１０）の新しい位置を反映させる。
【００４７】
一実施形態において、一連のオーバーレイＡＲ情報を段階的にユーザに提供し、一連のステップを通じて、例えば、駆動ロールの交換をユーザに指導することができる。一連のステップを完了した後、ユーザは単に次のステップを選択して、その次のステップに対する次のオーバーレイＡＲ情報を駆動ロールアセンブリに関してＡＲ方式で表示することを可能にしてもよい。ワイヤ送給装置の駆動ロールアセンブリの駆動ロールの交換は、ほんの一例に過ぎない。本発明の実施形態は、溶接又は切断環境において保守又は整備される多くの異なる種類の部品に適用することができる。
【００４８】
図１３は、モバイル通信デバイスを用いて溶接又は切断環境の溶接又は切断装置の保守／整備を支援する方法１３００の一実施形態のフロー図を示している。ブロック１３１０において、モバイル通信デバイスは、ユーザ操作に応答して、保守／整備アプリケーションを起動し、認識及び拡張現実機能を提供する。ブロック１３２０において、モバイル通信デバイスは、保守／整備ＡＲアプリケーションが実行されている間にモバイル通信デバイスのカメラ及びディスプレイを介して溶接又は切断環境の一部（例えば、ワイヤ送給装置の駆動ロールアセンブリ）のリアルタイム画像を取得及び表示する。ブロック１３３０において、モバイル通信デバイス上で実行されている保守／整備ＡＲアプリケーションは、表示されている溶接又は切断環境の一部の構成要素を認識する。様々な種類の公知の認識又は照合アルゴリズムが溶接又は切断環境の一部の構成要素を認識するために保守／整備ＡＲアプリケーションによって用いられてもよい。例えば、リアルタイム画像は、モバイル通信デバイス９００又はモバイル通信デバイスがアクセスできる外部デバイス（例えば、データベースを有するサーバコンピュータ）上のメモリ又はデータベースに格納されている既知の溶接又は切断装置の画像と比較されてもよい。ブロック１３４０において、拡張現実情報（例えば、テキスト及び矢印）が、モバイル通信デバイス上で実行されている保守／整備アプリケーションを介して、溶接又は切断環境の一部の画像上に、ＡＲ方式で重ね合わされる。これは、溶接又は切断環境の一部の保守／整備においてユーザを支援する。
【００４９】
本発明を、その例示的な実施形態を参照して特に示し、説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。形態及び詳細の様々な変更は、以下の特許請求の範囲によって定義するような本発明の精神及び適用範囲から逸脱することなく、その内部で行われてもよいことは、当業者によって理解されるであろう。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００  溶接システム
１０１  電力供給装置
１０３、９００  モバイル通信デバイス
１０７  スイッチ
２０１  ワイヤ送給装置
２０３  溶接撮像システム
４０１  アンテナ
４０３  受信機
４０５  送信機
４０７  制御電子機器
４０９  パワーエレクトロニクス機器
５０１  表示画面
５０３  ユーザ入力アイコン
５０５  ユーザ入力データフィールド
５０７  入力制御
５０９  出力データ
６０１  出力波形
６０３  画像
７０１  取付構造
７０２  ハウジング
７０３  データ接続デバイス
７０５  保護ハウジング
７０７  ヒンジ構造
８１０、８５０  グラフィカルユーザインターフェース
８２０、８６０  ＴＲＩＭパラメータ
８３０  ＡＲＣ  ＦＯＲＣＥパラメータ
８７０  ＤＩＧ
９１０  カメラ
９２０  ディスプレイ
９３０  モーションセンサデバイス
９４０  拡張現実画像
９５０  母材
１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、１１１０、１１２０、１１３０、１１４０、１１５０、１３１０、１３２０、１３３０、１３４０  ブロック
１２１０  リアルタイム画像
【図１】
2020175444.tif 000003
【図２】
2020175444.tif 000004
【図３】
2020175444.tif 000005
【図４】
2020175444.tif 000006
【図５】
2020175444.tif 000007
【図６】
2020175444.tif 000008
【図７】
2020175444.tif 000009
【図８】
2020175444.tif 000010
【図９】
2020175444.tif 000011
【図１０】
2020175444.tif 000012
【図１１】
2020175444.tif 000013
【図１２】
2020175444.tif 000014
【図１３】
2020175444.tif 000015
【外国語明細書】
2020175444000001.pdf