(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接機器の盗難を防止するためのセキュリティを提供する。【解決手段】装置の機能にアクセスするためには、溶接士の検証と、更に管理機能へのアクセスを必要とし、管理者が溶接機器の制御を行うことを可能としている。このために溶接電源とともにセキュリティ関連入力を行うためのインターフェース及びコントローラを含む構成とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接作業を行うために溶接出力を電極へ生成するように構成された溶接電源と、
前記溶接出力へ変換するための電力を前記溶接電源へ供給するように構成された電源と、
セキュリティ関連入力を受信するように構成されたインターフェースと、
前記溶接装置の機能と設定されたセキュリティレベルとへのアクセスのための関連要求に基づき前記セキュリティ関連入力を検証するように構成されるとともに、検証結果に従って前記機能へのアクセスを選択的に可能にするように構成されたコントローラと、を含む溶接装置。
【請求項２】
前記設定されたセキュリティレベルは作業者レベルと管理者レベルとを含む、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記作業者レベルは前記溶接装置への作業者アクセスを保証し、前記管理者レベルは前記溶接装置への管理アクセスを保証する、請求項２に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記作業者レベルに有効な入力は、前記作業者レベルと前記管理者レベルとの両方が設定された場合に前記溶接装置への管理アクセスを可能にしない、請求項３に記載の溶接装置。
【請求項５】
前記コントローラはさらに、少なくとも１つのセキュリティレベルが設定された場合に有効セキュリティ関連入力が受信されるまで前記溶接電源または前記電源の少なくとも１つを使用不能にするように構成される、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項６】
前記セキュリティ関連入力は英数字コードである、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記溶接装置が前記溶接作業を行うことを可能にする作業者コードまたは管理者コードのいずれかを受容するように構成される、請求項６に記載の溶接装置。
【請求項８】
前記管理者コードは前記溶接装置を構成する機能へのアクセスを可能にする、請求項７に記載の溶接装置。
【請求項９】
前記機能は前記溶接作業の実行を可能にする溶接機能であり、前記コントローラはさらに、設定量の時間の間、前記溶接機能を使用可能に保つように構成される、請求項１に記載の溶接装置。
【請求項１０】
前記コントローラはさらに、前記設定量の時間後に前記溶接機能を使用不能にし、前記セキュリティ関連入力を促し、前記セキュリティ関連入力が成功裏に検証されると前記溶接機能を再使用可能にするように構成される、請求項９に記載の溶接装置。
【請求項１１】
第１のセキュリティレベルは第１の組の機能に関連付けられ第２のセキュリティレベルは第２の組の機能に関連付けられた少なくとも２つのセキュリティレベルを有する溶接装置のための方法であって、
前記溶接装置の機能にアクセスする要求を受信する工程と、
セキュリティ関連入力のエントリを促す工程と、
ユーザ入力を受信する工程と、
前記要求された機能が前記第１のセキュリティレベルまたは前記第２のセキュリティレベルに対応するかを判断する工程と、
前記要求された機能に関連付けられた判断されたセキュリティレベルに対し前記ユーザ入力を検証する工程と、
前記ユーザ入力が前記判断されたセキュリティレベルに関し有効である場合に前記機能へのアクセスを可能にする工程と、を含む方法。
【請求項１２】
前記第１の組の機能は前記第２の組の機能のサブセットである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ユーザ入力は英数字コードである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の組の機能は、溶接作業のために前記溶接装置を使用することに関係する機能を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の組の機能は管理機能と構成機能とを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ユーザ入力が検証された後の所定期間の間、前記機能の使用可能性を維持する工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記所定期間が経過した後に前記セキュリティ関連入力の再エントリを促す工程をさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
有効セキュリティ関連入力を受信するまで前記溶接装置の操作を使用不能にする工程をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
溶接装置のセキュリティ手順を実施するコンピュータ実行可能命令を保存した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記命令は、実行されると、前記溶接装置の操作を使用不能にし、セキュリティ関連入力のエントリおよび検証を保留し；
機能要求と、前記溶接装置の１つまたは複数の設定されたセキュリティレベルの少なくとも１つのセキュリティレベルに対応するアクセスコードとを示すユーザ入力を受信し；
前記アクセスコードとそれぞれのセキュリティレベルへの前記溶接装置のそれぞれの機能の関連性とに対応する少なくとも１つのセキュリティレベルに基づき前記アクセスコードを検証し；
前記要求された機能に関連付けられたセキュリティレベルに前記アクセスコードが対応する場合に前記溶接装置の操作を使用可能にするようにプロセッサを構成する、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記命令はさらに、所定期間後に前記溶接装置の操作を使用不能にするように前記プロセッサを構成する、請求項１９に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年４月４日申請の米国仮特許出願第６２，６５２，５７５号明細書の非仮出願であり、それからの優先権を主張する。前述の出願の全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
一般的に、主題発明は、溶接機器をセキュアにすることに関し、特に、盗難を抑止するとともにある機能へのアクセスを制限する二層セキュリティ（ｔｗｏ−ｌａｙｅｒ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ）の技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
溶接はしばしば、グリッド電力へのアクセスが制限されたサイトで必要とされ得る。したがって、溶接機器は、比較的ポータブルであり、電力を溶接機、切断機または他の電力ツールへその場で供給するためにエンジン駆動型発電機を取り込み得る。このような機器は貴重であり、したがって盗難が懸念される。溶接機器が改良に伴いより小さくかつより軽くなると、溶接機器はいっそう大きな標的となる。溶接機器を物理的にセキュアにすることはある盗難を抑止し得るが、このようなセキュリティ対策はしばしば破られ得る。
【０００４】
溶接機器に関係する他のセキュリティ考慮は、特定機能へのアクセスをセキュアにすることに関係する。例えば、溶接機器は様々な役割を有する人により頻繁に使用され得る。作業者は、溶接作業の機器を単に使用することに第１に関心がある。管理者はセットアップ情報にアクセスするおよび／またはそれを変更することを望み得、保守技術員は診断情報を見たいかもしれない。したがって、作業者は、溶接機器により行われる動作をより良く制御するようにセットアップまたは診断情報へアクセスするまたはそれを変更することから制約され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国仮特許出願第６２，６５２，５７５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
様々な実施形態では、溶接機器は二層、二重目的セキュリティ機構により構成される。第一層は溶接機器の操作をセキュアにする。したがって、溶接機器が溶接士により使用され得るようにするために適切な検証が入力される。セキュリティの第２の層は管理機能へのアクセスを制約する。第２の層における検証は管理者が溶接機器を制御できるようにする。
【０００７】
一態様によると、溶接作業を行うために溶接出力を電極へ生成するように構成された溶接電源を含む溶接装置が提供される。溶接装置はさらに、溶接出力への変換のための電力を溶接電源へ供給するように構成された電源、セキュリティ関連入力を受信するように構成されたインターフェース、およびコントローラを含む。コントローラは、溶接装置の機能および設定されたセキュリティレベルへのアクセスのための関連要求に基づきセキュリティ関連入力を検証しこの検証結果に従って機能へのアクセスを選択的に可能にするように構成される。
【０００８】
別の態様によると、少なくとも２つのセキュリティレベルを有する溶接装置のための方法が提供される。第１のセキュリティレベルは第１の組の機能に関連付けられ、第２のセキュリティレベルは第２の組の機能に関連付けられる。本方法は、溶接装置の機能へアクセスする要求を受信する工程と、セキュリティ関連入力のエントリを促す工程と、ユーザ入力を受信する工程と、要求された機能が第１のセキュリティレベルまたは第２のセキュリティレベルに対応するかを判断する工程と、要求された機能に関連付けられた判断されたセキュリティレベルに対してユーザ入力を検証する工程と、ユーザ入力が、判断されたセキュリティレベルに関し有効である場合に機能へのアクセスを可能にする工程とを含む。
【０００９】
さらに別の態様によると、溶接装置のセキュリティ手順を実施するコンピュータ実行可能命令を保存する非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。命令は、実行されると、溶接装置の操作を使用不能にしてセキュリティ関連入力のエントリおよび検証を保留し、機能要求と、溶接装置の１つまたは複数の設定されたセキュリティレベルの少なくとも１つのセキュリティレベルに対応するアクセスコードとを示すユーザ入力を受信し、アクセスコードとそれぞれのセキュリティレベルへの溶接装置のそれぞれの機能の関連性とに対応する少なくとも１つのセキュリティレベルに基づきアクセスコードを検証し、要求された機能に関連付けられたセキュリティレベルにアクセスコードが対応する場合に溶接装置の操作を使用可能にするようにプロセッサを構成する。
【００１０】
主題発明の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。
【００１１】
主題発明は、その好適な実施形態が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とその配置とにおける物理的形式を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】溶接機器の例示的非限定的実施形態を示す。
【図２】溶接機器の例示的非限定的実施形態を示す。
【図３】溶接機器の例示的非限定的実施形態を示す。
【図４】溶接機器の例示的非限定的実施形態を示す。
【図５】１つまたは複数の態様による二層、二重目的セキュリティを実装する溶接機の例示的非限定的実施形態のブロックダイヤグラムである。
【図６】様々な態様による溶接機のユーザインターフェースの画面の例示的非限定的実施形態を示す。
【図７】様々な態様による溶接機のユーザインターフェースの画面の例示的非限定的実施形態を示す。
【図８】様々な態様による溶接機のユーザインターフェースの画面の例示的非限定的実施形態を示す。
【図９】様々な態様による溶接機のユーザインターフェースの画面の例示的非限定的実施形態を示す。
【図１０】１つまたは複数の態様による第一層セキュリティ機構の例示的非限定的実施形態の流れ図である。
【図１１】１つまたは複数の態様による第二層セキュリティ機構の例示的非限定的実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
主題発明の実施形態は、その機能が１つまたは複数のセキュリティレベルに従って区分化および制約され得る溶接機器のセキュリティ特徴に関係する方法およびシステムに関する。対応機能にアクセスするために必要とされる各セキュリティレベルはそれと関係付けられた入力を有し得る。例えば、第１のセキュリティレベルは、第１のセキュリティレベルに関連付けられた適切なアクセスコードのエントリが溶接機器を使用する前に作業者により必要とされるように溶接機器の使用を制約し得る。第２のセキュリティレベルは、溶接機器の構成、監視、保守および／または診断機能に関連付けられ得る。第２のセキュリティレベルのアクセスコードのエントリが、それらの機能にアクセスするために必要とされる。
【００１４】
１つまたは複数のセキュリティレベルは階層的に配置され得る。例えば、第２のセキュリティレベルは第１のセキュリティレベルより高い（例えば、多量のアクセスを提供する）かもしれない。加えて、第２のセキュリティレベルへのアクセス（例えば適切な入力のエントリを介した）を許可することは第１のセキュリティレベルの機能へのアクセスも許可する。
【００１５】
溶接機器は電力を供給する電源を含み得る。電源はエンジン駆動型発電機および／または電池システムなどのポータブル源であり得る。電源からの電力は、溶接作業のために利用される溶接出力を生成するために溶接電源により調整、修正、または変換され得る。溶接機器はさらに、他の装置と相互作用するためにユーザインターフェース（例えばディスプレイ、ボタン、ノブ、ダイヤル、タッチ画面など）および様々な通信または周辺インターフェースを含み得る。
【００１６】
一実施形態では、溶接機器のコントローラが第１のセキュリティレベルに従って電源および／または溶接電源を使用不能にし得る。したがって、溶接機器をオンするためには、適切なアクセスコードのエントリが必要とされる。これは、溶接機器がアクセスコード無しには動作不能であるので溶接機器の値が泥棒に知覚されるのを低減する。溶接機器の監視、構成およびの保守機能は第２のセキュリティレベルに従って制約され得る。これらの機能にアクセスするために、第２のアクセスコード（例えば管理者コード）が必要とされる。したがって、作業者は、溶接作業を行うために溶接機器を使用し得るが、管理者または他の人が溶接機器の最終制御を維持し得るようにより高いレベル機能からは制約される。したがって、１つのセキュリティ層またはレベルが主として盗難防止目的を有し得る。別のセキュリティレベルが、作業者誤用を抑止するために管理および診断機能へのアクセスを制約する主目的を有し得る。
【００１７】
別の例では、溶接機器は、作業者による適切なコードのエントリに続く設定期間の間動作可能のままであり得る。この期間内、作業者は、溶接機器が開始される毎にコードを再入力する必要が無くなる。この期間が経過すると、溶接機器は使用不能にされ得、コードの再エントリが必要とされ得る。
【００１８】
様々な実施形態について添付図面を参照して説明する。ここでは、本明細書を通して同じ要素を指すために同じ参照符号が使用される。以下の説明では、説明の目的のために、実施形態を完全に理解できるように多くの具体的詳細が記載される。しかし、本明細書において説明される特徴はこれらの具体的詳細無しに実行され得るということが明白であろう。加えて、他の実施形態が可能であり、本明細書で説明される特徴は説明されるものとは別のやり方で実施および実行され得る。本明細書で使用される用語および語法は、本発明の理解を促進する目的のために採用されており、制限するものと考えるべきではない。
【００１９】
図１〜４は、本明細書で説明されるセキュリティ技術に関連して利用され得る例示的溶接機器の様々な実施形態を示す。これらの例は、多層、二重目的セキュリティから恩恵を受け得るまたはそれを実装し得る機器のタイプを制限しない。
【００２０】
図１は溶着装置１００を示す。溶接装置１００は溶接装置の内部部品を取り囲む筐体１１２を含む。任意選択的に、溶接型装置１００は負荷アイフック（ｌｏａｄｉｎｇ  ｅｙｅｈｏｏｋ）１１４および／またはフォークリセスを含む。負荷アイフック１１４およびフォークリセスは溶接装置１００のポータブル性を促進する。任意選択的に、溶接型装置１００は装置移動性の手段としてハンドルおよび／またはホイールを含み得る。筐体１１２はまた複数のアクセスパネル１１８、１２０を含む。アクセスパネル１１８は筐体１１２のトップパネル１２２へのアクセスを提供し、一方アクセスパネル１２０は筐体１１２のサイドパネル１２４へのアクセスを提供する。同様なアクセスパネルが反対側に利用可能である。これらのアクセスパネル１１８、１２０は、例えば溶接型電力を供給するのに好適なエネルギー蓄積装置を含む溶接装置１００の内部部品へのアクセスを提供する。エンドパネルは、筐体１１２を通る空気流れを許容するためにルーパ付き開口を含む。
【００２１】
溶接型装置１００の筐体１１２はまた内燃エンジンまたはモータを収容する。同エンジンは、筐体１１２を通して突出する排気口１３０および燃料ポート１３２により証拠立てされる。排気口１３０は、筐体１１２のトップパネル１２２の上に延び、排気物質を溶接型装置１００から遠くに導く。燃料ポート１３２は好適にはトップパネル１２２またはサイドパネル１２４を越えて拡張しない。このような構造は燃料ポート１３２を溶接型装置１００の輸送および動作中の損傷から保護する。
【００２２】
主題発明と共に利用され得る溶接装置２００の斜視図である図２を参照すると、溶接装置２００はユーザの手により運ばれる目的でポータブルである。溶接装置２００は、電源２１０の内部部品を取り囲む筐体２１２を含む電源２１０を含む。以下にさらに詳細に説明されるように、筐体２１２は制御部品２１３を取り囲む。任意選択的に、溶接装置２００は、溶接システムを場所から場所へと輸送するためのハンドル２１４を含む。溶接プロセスを達成するために、溶接装置２００は接地クランプ２１８だけでなくトーチ２１６も含む。接地クランプ２１８は溶接される工作物２２０をアースするように構成される。知られているように、トーチ２１６が工作物２２０に対し相対的近傍内に存在すると、特定溶接型装置に依存する溶接アークまたは切断アークが生成される。トーチ２１６および接地クランプ２１８を筐体２１２へ接続するのはそれぞれ一対のケーブル２２２、２２４である。
【００２３】
溶接アークまたは切断アークは、交換可能エネルギー蓄積装置２２６から受電された生電力を調節することにより電源２１０により生成される。好適な実施形態では、エネルギー蓄積装置２２６は電池である。エネルギー蓄積装置２２６は同様に構成された電池と交換可能である。具体的には、エネルギー蓄積装置２２６は筐体２２８内に入れられる。筐体２２８は溶接装置２００の筐体へ固定可能である。具体的には、エネルギー蓄積装置２２６は固定手段２３０により電源２１０へ固定される。固定手段２３０はクリップ、雌雄連動機構、ネジ、ボルト、ラッチ、ロッキングタブ、またはエネルギー蓄積装置２２６が電源２１０から繰り返し固定および解放され得るようにする他の手段を含み得るということが考えられる。
【００２４】
図３と図４はハイブリッド機能を含む溶接装置を示し、ここでは、電源はエンジン部品およびエネルギー蓄積装置（本明細書では「ハイブリッド溶接機」と呼ばれる）を含む。主題発明によるハイブリッド溶接機は添付図面内の参照符号３００により概して示される。ハイブリッド溶接機３００は、燃料蓄積装置３１０からの燃料で動くエンジン部品を含み、ハイブリッド溶接機３００がポータブルとなるようにする。ハイブリッド溶接機３００はまた、用途に依存して恒久的場所に取り付けられ得るということが理解される。ハイブリッド溶接機３００は通常、モータ３２５を有するモータ駆動型溶接機アセンブリ３２０とエネルギー蓄積装置３３０とを含む。モータ３２５は、限定しないがガソリン、ディーゼル、エタノール、天然ガス、圧縮天然ガス、水素などを含む任意の公知の燃料で働く内燃エンジであり得る。これらの例は、他のモータ、燃料、代替燃料などが使用され得るので限定的ではない。
【００２５】
例えば、モータ３２５またはエンジンは電圧を生成し得、このような電圧はエネルギー蓄積装置３３０内に蓄積され得る。コントローラおよび／またはスイッチ部品は、溶接装置により行われる溶接作業のための電源のために、モータ３２５とエネルギー蓄積装置３３０とを自動的に選択し得る。一実施形態では、コントローラまたはスイッチ部品が溶接パラメータに基づきモータ３２５とエネルギー蓄積装置３３０とを選択し得る。
【００２６】
例えば、溶接パラメータは限定しないが以下のものを含み得る：溶接作業の電圧、溶接作業の電流、溶接作業と共に使用される波形の一部、溶接プロセス、ワイヤタイプ、ワイヤサイズ、ワイヤフィード速度（ＷＦＳ：ｗｉｒｅ  ｆｅｅｄ  ｓｐｅｅｄ）、ボルト、溶接作業を行うために使用される電流または電圧波形、波形を実施するために使用される電流または電圧波形の場所、溶接作業が行われる工作物の構成、センサデータ（例えば、とりわけビデオカメラ、画像捕捉、赤外線画像装置、熱感知カメラ、温度センサ）、モータに利用可能な燃料の量、エネルギー蓄積装置内に蓄積される電荷の量、溶接作業のコントローラからの信号、溶接装置に関連付けられたコントローラからの信号、ユーザ識別情報、溶接装置を使用しているユーザ、トリム、アーク制御、プリフロー、ならしＷＦＳ、クレータ（ｃｒａｔｅｒ）時間、焼き戻し時間、ポストフロー時間など。
【００２７】
モータ３２５およびエネルギー蓄積装置３３０は、ハイブリッド溶接機３００により行われる溶接作業および任意の補助操作のための電力を供給するために個々にまたはタンデムで作動され得る。例えば、個々の作業は、モータ３２５を操作することおよび必要に応じてモータ３２５からの電力をエネルギー蓄積装置３３０からの電力で補うこと、またはモータ３２５がオフラインであるとエネルギー蓄積装置３３０だけから電力を供給することを含み得る。タンデム動作はまた所望電力出力を得るためにモータ３２５とエネルギー蓄積装置３３０とからの電力を組み合わせることを含み得る。主題発明の一態様によると、溶接機３００は、通常必要なものより少ない電力出力を有するモータと、所望電力出力レベルへ引き上げるために電力出力を補うために使用されるエネルギー蓄積装置３３０とを備え得る。一実施形態では、１９ｋＷ（２５ｈｐ）以下の出力を有するモータが選択され、６つの１２ボルト電池により補われ得る。モータ出力の他の組み合わせが、使用され、エネルギー蓄積装置からの多少の電力で補われ得る。したがって、上記例は制限的ではない。
【００２８】
エネルギー蓄積装置３３０は、第２の発電機、運動エネルギー回収システム、または図示のように１つまたは複数の電池３３１を含む任意の別の電源であり得る。一実施形態では、６つの１２ボルト電池３３１が、モータ駆動型溶接機アセンブリ３２０に関連する電力を供給するために直列に配線される。示された電池３３１は鉛酸電池である。限定しないがＮｉＣｄ、溶融塩、ＮｉＺｎ、ＮｉＭＨ、リチウムイオン、ゲル、乾電池、アブソードグラスマットなどを含む他のタイプの電池が使用され得る。
【００２９】
図５に移ると、溶接装置５００の例示的非限定的実施形態のブロックダイヤグラムが示される。溶接装置５００は図１〜４に関連して上に説明した溶接装置と同様であり得る。溶接装置５００は、溶接装置５００の様々な機能に関連付けられた１つまたは複数のセキュリティレベルをそれぞれ有する多層セキュリティを実現する。１つまたは複数のセキュリティレベルは、より高いセキュリティレベルとそれと関連した機能とへのアクセスがまたより低いセキュリティレベルと対応機能とへのアクセスを提供するように、階層的に配置され得る。各セキュリティレベルは、アクセスが許可される前に検証される対応入力を必要とし得る。様々な形式の入力が溶接装置５００と共に使用するために企図される。例えば、入力は、英数字コード（例えばＰＩＮコード）、回転セキュリティキー、バイオメトリック入力、ユーザＩＤおよびパスワード対、暗号化証明書、または他の暗号化入力などであり得る。入力は溶接装置５００へのアクセスを求める人の識別子を認証することを含み得る。例えば、ユーザＩＤが入力され得、溶接装置５００はユーザＩＤとそれぞれのセキュリティレベルとの関連性を維持する。ユーザＩＤに関連付けられた正しいパスワードも入力されれば、溶接装置５００はユーザＩＤのセキュリティレベルに従ってアクセスを可能にする。さらに、入力は多因子であり得る。
【００３０】
図５に示すように、溶接装置５００は、三相入力であり得る入力電力を溶接出力電力に変換することができる溶接電源５０２を含む。溶接出力５０４は溶接作業を実行するために利用される。溶接電源５０２は、例えばインバータ型電力変換器またはチョッパ型電力変換器であり得る。入力電力は電源５０６により溶接電源５０２へ供給され得る。一実施形態では、電源５０６は、電気グリッドからライン電力５０８を受電し得、この入力電力を溶接電源５０２へ供給するためにライン電力５０８を調節し得る。他の実施形態では、溶接装置５００はグリッド電力が無い場合に動作し得るポータブル装置である。このような実施形態では、電源５０６は、溶接電源５０２への入力電力を生成するためにエンジン駆動型発電機および／または溶接電源５０２へ出力され得る電力を貯蔵する電池システムを含み得る。
【００３１】
溶接装置５００はさらに、溶接装置５００の動作を制御するように構成されたコントローラ５１０を含む。コントローラ５１０は、メモリ５１４などの非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に保存されたコンピュータ実行可能命令５１６を実行するように構成されたマイクロコントローラまたはプロセッサ５１２を含む。命令５１６は、溶接作業を行うために作業者により実行される溶接プログラムであり得る。命令５１６はまた、溶接装置５００をセットアップ、構成および／または診断するために使用されるオペレーティングシステムまたは他のベースプログラムを含み得る。メモリ５１４はまた、動作データ、構成された設定、溶接パラメータ、またはセキュリティ関連入力が検証される検証情報を含むデータ５１８を保存し得る。
【００３２】
溶接装置５００はさらに、溶接装置５００が入力５２６を受信し得るユーザインターフェース５２０、通信インターフェース５２２、および物理インターフェース５２４など様々なインターフェースを含み得る。ユーザインターフェース５２０は、情報がユーザへ出力され、入力が受信されるディスプレイまたはタッチ画面、および様々なボタン、スイッチ、ノブなどを含み得る。通信インターフェース５２２は外部または遠隔装置との無線通信（例えばブルートゥース、ＷｉＦｉまたはセルラ）または有線通信を可能にする。例えば、モバイル装置（例えばスマートフォン）は、溶接情報を交換し、表示し、装置５００の設定を構成し、セキュリティ関連入力を交換し、溶接装置５００の様々な機能へアクセスするおよび／またはそれを制御するために溶接装置５００へ通信可能に結合され得る。したがって、実施形態によると、モバイル装置は、ユーザインターフェース５２０により可能されるのと同様なやり方で通信インターフェース５２２を介し溶接装置５００とインターフェースするために利用され得る。物理インターフェース５２４は、限定しないがＵＳＢポート、シリアルポートまたはバイオメトリック入力装置など様々なポートまたは他の入力装置を含み得る。例えば、ＵＳＢ記憶装置がセキュリティキーまたは溶接プログラムを転送するために溶接装置５００へ結合され得る。バイオメトリック装置は、他のセキュリティ関連入力（例えばアクセスコード）に加えてまたはその代りにバイオメトリック入力をユーザから捕捉するために採用され得る。
【００３３】
溶接装置５００と特にコントローラ５１０は、溶接装置５００の機能が１つまたは複数のセキュリティレベルに区分化される多レベルセキュリティを実現し得る。各セキュリティレベルは、コントローラ５１０が機能を活性化するまたは当該レベルに関連付けられた特徴へのアクセスを可能にする前に検証される様々な信用証明書またはセキュリティ関連入力に関連付けられ得る。セキュリティレベルは、レベルが他のものより高いまたは低いと見做され得るように層状または積層状であり得る。より高いレベルへのアクセスは、新機能に加えて低レベルに関連付けられたすべての機能を含み得るより多くの機能へのアクセスを提供する。一例では、第１のセキュリティレベルは溶接装置５００の動作特徴に関連付けられ得る。すなわち、第１のセキュリティレベルへのアクセスは、溶接作業のために溶接装置５００を開始するおよび／または溶接装置５００を使用するための前提条件である。第２のセキュリティレベルは、溶接装置５００の監視機能（例えば構成、セットアップなど）および／または診断機能に関連付けられ得る。したがって、作業者は溶接作業を実行するために作業現場で溶接装置５００を使用し得るが、セットアップおよび保守機能は制約されたままであり得る。セキュリティレベルおよびアクセスコードは、ユーザインターフェース５２０を介し修正されてもよいし、通信インターフェース５２２を介し溶接装置５００と通信する（ブルートゥース、セルラ通信、ＷｉＦＩなどを介し）遠隔インターフェース（例えばモバイル装置）により修正されてもよい。
【００３４】
一実施形態によると、溶接装置５００は、それぞれがアクセスコードまたはＰＩＮに関連付けられた２つのセキュリティレベルを含み得る。第１のアクセスコードまたはＰＩＮは、第１のセキュリティレベルに関連付けられており、溶接装置５００の作業者のためのものである。第１のセキュリティレベルは主として、溶接装置５００の盗難を抑制するためのものである。第１のアクセスコードは、溶接装置５００の任意の将来ユーザが溶接装置５００を操作するためにアクセスコードを入力することを要求されるように使用可能にされ得る。例えば建設現場におけるいくつかの装置の所有者は、同一アクセスコードにより使用可能にされたすべての機械を有することを選択し得る。したがって、すべての作業者は現場の溶接装置間で自由に移動し得る。代替的に、各作業者は、専用機械に関連付けられた異なるアクセスコードを割り当てられ得る。第２のセキュリティレベルは、所有者が第２のアクセスコードを介し各機械へアクセスし、それを監視し、設定することを可能にする。第２のアクセスコードは、溶接機能へのアクセスだけでなく、構成および特徴セットアップ機能も使用可能にする。
【００３５】
別の実施形態では、アクセスコードは時間遅延に関連付けられ得る。作業者が第１のアクセスコードを入力すると、機械は一定の時間が通過するまで活性化されたままである。一定時間が経過した後は、アクセスコードが機械を再開するために必要とされ得る。時間は例えば、溶接装置５００のオンボードクロックにより測定されてもよいし、通信インターフェース５２２を介し外部クロックを参照することにより測定されてもよい。
【００３６】
第１のセキュリティレベルが可能にされると、溶接装置５００は、操作され得ない、そうでなければアクセスコードのエントリまたは第１のセキュリティレベル（またはより高いレベル）に関係する他の入力のエントリまで使用不能にされる。例えば、コントローラ５１０はアクセスコードが入力されるまで電源５０６または溶接電源５０２を使用不能にし得る。時間遅延も設定されれば、コントローラ５１０は、電源５０６および溶接電源５０２を所定持続時間が経過するまで動作状態に保つ。次に、コントローラ５１０は、アクセスコードが再入力されるまで溶接電源５０２および／または電源５０６を使用不能にし得る。
【００３７】
ここで図６〜９へ移ると、溶接装置のユーザインターフェースの例示的非限定的実施形態が示される。ユーザインターフェースはディスプレイ６００およびノブ６０２を含み得る。ディスプレイ６００上に示される各画面は、ホーム画面へのナビゲーション、１つの画面へ戻るなどのナビゲーションを可能にするためにソフトキー６０４、６０６、６０８および６１０を含み得る。図６では、ＰＩＮセットアップ画面が描写される。一実施形態によると、溶接装置は２つのレベルのセキュリティを活性化し得る。１つのレベルは作業者レベルであり、インターフェース要素の第１行すなわち作業者行６１２を介し設定される。第２のレベルは、インターフェース要素の２番目の行すなわち管理者行６１４を介し設定される管理者レベルである。行６１２、６１４それぞれは、当該特定セキュリティレベルが活性化されたか否かを示す第１のインターフェース要素６１６を含み得る。一連の第２の要素６１８は設定されたアクセスコードを示し、第３の要素６２０は設定された時間遅延を示す。
【００３８】
作業者ＰＩＮは溶接装置を開始するために必要とされる。時間遅延は、作業者がＰＩＮを再入力すること無く一定期間の間機械をオン／オフすることを可能にする。時間遅延は、ＰＩＮが入力された最後の時から測定され得る。例えば、セットアップメニュおよびエンジンサービスメニュに入るためには管理者ＰＩＮが必要とされる。管理者ＰＩＮがアクティブであれば、図６の画面へアクセスする前に管理者ＰＩＮが入力される。作業者ＰＩＮだけがアクティブであれば、作業者ＰＩＮの入力が図６の画面へのアクセスを許可し得る。ＰＩＮを使用不能にすることは灰色で示され得る。
【００３９】
ノブ６０２は作業者ＰＩＮまたは管理者ＰＩＮのいずれかをハイライトするために回転され得、選択はノブ６０２を押すことによりなされる。図６では、作業者ＰＩＮはハイライトされており、ノブ６０２を押すことで図７のユーザインターフェースへ移行する。図７では、第１のインターフェース要素６１６がハイライトされている。ここでは、ノブ６０２はオフまたはオンのいずれかを選択するために回転され得る。オフが選択されれば、ユーザインターフェースは図６の画面へ戻る。オンが選択されれば、ユーザインターフェースは図８の画面へ移行する。図８では、ＰＩＮの第１桁がハイライトされている。ノブ６０２は桁の値を変更するために回転され得る。ノブ６０２を押すことで、表示された桁を選択し、ＰＩＮの次の桁へ移動する。最後の数が選択された後、ノブ６０２を押すことでユーザインターフェースを図９の画面へ進ませる。図９では、時間遅延要素がハイライトされている。ノブ６０２を回転することで時間遅延の値を変更する。一例では、時間遅延は０〜２４時間の間の任意の時間へ半時間増分で変更され得る。他の時間増分（例えば５、１０、１５分）が利用され得るということを認識すべきである。時間遅延を設定した後にノブ６０２を押すことでユーザインターフェースを図６の画面へ戻す。
【００４０】
次に図１０と図１１へ移ると、様々な方法論が、示されたフローチャートに関連して説明される。説明される方法論は、多レベルセキュリティを実現するために溶接装置（例えば溶接装置５００）のコントローラ（例えばコントローラ５１０）により行われ得る。図１０を最初に参照すると、セキュリティの第一層に従って溶接システムへのアクセスを制御するための方法１０００のフローチャートが示される。１００２において、溶接システムを活性化するための要求が受信される。１００４において、作業者は例えばユーザインターフェースを介しセキュリティ入力（例えばアクセスコード）を促される。１００６において、ユーザ入力（例えばアクセスコード）が受信される。１００８において、ユーザ入力が検証される。入力が有効であれば、方法１０００は溶接システムが活性化される１０１０へ移行する。入力が無効であれば、方法１０００は溶接システムが非活性化状態に維持される１０１２へ移行する。
【００４１】
図１１は、セキュリティの少なくとも２つの層に従って溶接システムへのアクセスを制御するための方法１１００のフローチャートを示す。１１０２において、監視機能にアクセスする要求が受信される。１１０４において、ユーザは、ユーザインターフェースを介し例えばセキュリティ入力（例えばアクセスコード）を促される。１１０６において、ユーザ入力（例えばアクセスコード）が受信される。１１０８において、アクセスコード入力が作業者アクセスコードであるかどうかが判断される。イエスであれば、方法１１００は、管理者セキュリティレベルが活性化されたか否かに関する判断がなされる１１１０へ移行する。イエスであれば、方法１１００は、監視機能へのアクセスが拒絶される参照符号１１１４へ移動する。管理者セキュリティレベルが活性化されなければ、１１１０において判断されたように、方法１１００は監視機能へのアクセスが許可される１１１２へ移動する。１１０８における判断から第２のブランチへ戻ると、入力が作業者に関連付けられていなければ（例えば作業者アクセスコードでなければ）、方法１１００は、管理者レベルが活性化されたかどうかが判断される参照符号１１１６へ移動する。管理者レベルがアクティブであれば、本方法は、入力が、設定された管理者アクセスコードに反するかどうかが検証される１１２０へ移動する。入力が有効であれば、アクセスは１１１４において許可される。入力が無効であれば、監視機能へのアクセスは拒絶される。
【００４２】
これまで述べたことによると、一実施形態では、溶接作業を行うために溶接出力を電極へ生成するように構成された溶接電源を含む溶接装置が提供される。溶接装置はさらに、溶接出力へ変換するための電力を溶接電源へ供給するように構成された電源を含む。溶接装置はまた、セキュリティ関連入力を受信するように構成されたインターフェースとコントローラとを含み得る。コントローラは、溶接装置の機能と設定されたセキュリティレベルとへのアクセスのための関連要求に基づきセキュリティ関連入力を検証し、検証結果に従って機能へのアクセスを選択的に可能にするように構成され得る。
【００４３】
一例では、設定されたセキュリティレベルは作業者レベルおよび管理者レベルを含む。作業者レベルは溶接装置への作業者アクセスを保証し、管理者レベルは溶接装置への管理アクセスを保証する。作業者レベルに有効な入力は、作業者レベルと管理者レベルとの両方が設定された場合に溶接装置への管理アクセスを可能にしない。
【００４４】
コントローラはさらに、少なくとも１つのセキュリティレベルが設定された場合に有効セキュリティ関連入力が受信されるまで溶接電源または電源の少なくとも１つを使用不能にするように構成される。セキュリティ関連入力は英数字コードである。コントローラは、溶接装置が溶接作業を行うことを可能にする作業者コードまたは管理者コードのいずれかを受容するように構成される。管理者コードは溶接装置を構成する機能へのアクセスを可能にする。
【００４５】
他の例では、機能は溶接作業の実行を可能にする溶接機能であり、コントローラはさらに、設定量の時間の間溶接機能を使用可能に保つように構成される。コントローラはさらに、設定量の時間後に溶接機能を使用不能にし、セキュリティ関連入力を促し、セキュリティ関連入力が成功裏に検証されると溶接機能を再使用可能にするように構成される。
【００４６】
別の態様によると、第１のセキュリティレベルが第１の組の機能に関連付けられ第２のセキュリティレベルが第２の組の機能に関連付けられた少なくとも２つのセキュリティレベルを有する溶接装置のための方法が提供される。本方法は、溶接装置の機能にアクセスする要求を受信する工程を含む。本方法はさらに、セキュリティ関連入力のエントリを促す工程と、ユーザ入力を受信する工程とを含む。本方法はまた、要求された機能が第１のセキュリティレベルまたは第２のセキュリティレベルに対応するかを判断する工程を含む。本方法はさらに、要求された機能に関連付けられた判断されたセキュリティレベルに対してユーザ入力を検証する工程を含む。本方法は、ユーザ入力が判断されたセキュリティレベルに関し有効である場合に機能へのアクセスを可能にする工程を含み得る。
【００４７】
一例では、第１の組の機能は第２の組の機能のサブセットである。第１の組の機能は、溶接作業のために溶接装置を使用することに関係する機能を含む。第２の組の機能は管理機能と構成機能とを含む。本方法はまた、ユーザ入力が検証された後の所定期間の間の機能の使用可能性を維持する工程と、所定期間が経過した後にセキュリティ関連入力の再エントリを促す工程とを含み得る。さらに、本方法は、有効なセキュリティ関連入力を受信するまで溶接装置の操作を使用不能にする工程を含む。いくつか例では、ユーザ入力は英数字コードである。
【００４８】
さらに別の態様では、溶接装置のセキュリティ手順を実施するコンピュータ実行可能命令を保存した非一時的コンピュータ可読記憶媒体について説明する。命令は、実行されると、溶接装置の操作を使用不能にし、セキュリティ関連入力のエントリおよび検証を保留し；機能要求と、溶接装置の１つまたは複数の設定されたセキュリティレベルの少なくとも１つのセキュリティレベルに対応するアクセスコードとを示すユーザ入力を受信し；アクセスコードとそれぞれのセキュリティレベルへの溶接装置のそれぞれの機能の関連性とに対応する少なくとも１つのセキュリティレベルに基づきアクセスコードを検証し；要求された機能に関連付けられたセキュリティレベルにアクセスコードが対応する場合に溶接装置の操作を使用可能にするようにプロセッサを構成する。加えて、所定期間後に溶接装置の操作を使用不能にするようにプロセッサを構成する命令もまた保存され得る。
【００４９】
本明細書で論述された実施形態は上に論述されたシステムおよび方法に関連付けられたが、これらの実施形態は、例示的であるように意図されており、これらの実施形態の適用可能性を本明細書に記載のそれらの論述だけに制限するように意図されていない。本明細書で論述された制御システムおよび方法論は、上記論述された主題発明の精神または範囲から逸脱すること無く、アーク溶接、レーザ溶接、蝋付け、半田付け、プラズマ切断、ウオータジェット切断、レーザ切断に関係するシステムおよび方法、および同様な制御方法論を使用する任意の他のシステムまたは方法に等しく適用可能であり、それらにおいて利用され得る。本明細書における実施形態および論述は、当業者によりこれらのシステムおよび方法論のうちの任意のものに容易に取り込まれ得る。一例として、そして限定するのではなく、本明細書で使用される電源（例えばとりわけ溶接電源）は、とりわけ溶接、アーク溶接、レーザ溶接、鑞付け、半田付け、プラズマ切断、ウオータジェット切断、レーザ切断を実行する装置の電源であり得る。したがって、健全なエンジニアリングおよび判断の１つが、主題発明の実施形態のカバレッジの意図された範囲から逸脱する溶接電源以外の電源を選択し得る。
【００５０】
上記例は、本主題発明の様々な態様のいくつかの可能な実施形態の単に例示であり、等価、代替、および／または修正形態が、本明細書と付加された添付図面とを読み理解すると、当業者に思いつくことになる。特に、上記説明した部品（アセンブリ、装置、システム、回路など）により行われる様々な機能に関し、このような部品を記述するために使用される用語（「手段」への参照を含む）は、主題発明の示された例示的実施形態における機能を行う開示された構造に構造的に等価でなくても、別途示さない限り、説明した部品（例えば、機能的に等価である）の規定機能を行うハードウエア、ソフトウエア、またはその組み合わせなどの任意の部品に対応するように意図されている。加えて、主題発明の特定特徴はいくつかの実施形態の１つだけに関して開示されたかもしれないが、このような特徴は、所与のまたは特定の用途に望ましいまたは有利かもしれないので他の実施形態の１つまたは複数の他の特徴と組み合わせられ得る。また、用語「含む」、「有する」、「備えた」、またはその変形が詳細説明においておよび／または特許請求の範囲内で使用される限りにおいて、このような用語は用語「含む」と同様なやり方で包含的であるように意図されている。
【００５１】
本明細書は、最良モードを含む主題発明を開示するために、そしてまた当業者に主題発明を実行できるようにする（任意の装置またはシステムを作製し使用することと、任意の援用された方法を行うこととを含む）ためにいくつかの例を使用する。主題発明の特許可能性範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者に思いつく他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有すれば、または特許請求の範囲の文字通りの言葉からの非本質的差異を有する等価構造要素を含めば、特許請求の範囲に入るように意図されている。
【００５２】
主題発明を実行するための最良モードは、現時点で本出願人に知られた最良モードを示す目的のために説明された。実施例は、単に例示的であり、特許請求の範囲と利点とにより判定されるように主題発明を制限するようには意図されていない。主題発明は好適な別の実施形態を参照して説明された。明らかに、修正および代替形態は本明細書を読み理解すると他の形態に発生することになる。本開示は添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲に入る限りすべてのこのような修正および変形形態を含むように意図されている。
【符号の説明】
【００５３】
１００  溶接装置
１１２  筐体
１１４  負荷アイフック
１１８  アクセスパネル
１２０  アクセスパネル
１２２  トップパネル
１２４  サイドパネル
１３０  排気ポート
１３２  燃料ポート
２００  溶接装置
２１０  電源
２１２  筐体
２１３  制御部品
２１４  ハンドル
２１６  トーチ
２２０  工作物
２２２  ケーブル
２２４  ケーブル
２２６  エネルギー蓄積装置
２２８  筐体
２３０  固定手段
３００  ハイブリッド溶接機
３１０  燃料蓄積装置
３２０  モータ駆動溶接アセンブリ
３２５  モータ
３３０  エネルギー蓄積装置
３３１  電池
５００  溶接装置
５０２  溶接電源
５０４  溶接出力
５０６  電源
５０８  ライン電力
５１０  コントローラ
５１２  プロセッサ
５１４  メモリ
５１６  命令
５２０  ユーザインターフェース
５２２  通信インターフェース
５２４  物理インターフェース（群）
５２６  入力
６００  ディスプレイ
６０２  ノブ
６０４  ソフトキー
６０６  ソフトキー
６０８  ソフトキー
６１０  ソフトキー
６１２  作業者行
６１４  管理者行
６１６  第１のインターフェース要素
６１８  第２のインターフェース要素
６２０  第３のインターフェース要素
１０００  方法
１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２  工程
１１００  方法
１１０２，１１０４，１１０６，１１０８，１１１０，１１１２，１１１４，１１１６，１１１８，１１２０  工程
【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】
2019181568.tif 000011
【図１０】
2019181568.tif 000012
【図１１】
2019181568.tif 000013
【外国語明細書】
2019181568000001.pdf