説明

手動で操作される器具に接続された電源の遠隔制御のための方法および装置

ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)を操作する方法および装置であって、前記電源(1)のパラメータを、前記電源(1)上の操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定し、空間内での前記器具(4)の移動を、前記電源(1)に配設した評価ユニット(9)によってキャプチャーする。存在するユーザの保護着衣を取り外す必要がない、前記電源(1)の早くて急な操作を可能にするために、前記電源(1)において有効化されるべき操作機能を提供し、それによって、前記空間(6)内での前記器具(4)の移動がキャプチャーされ、前記移動の結果の前記器具(4)の位置が前記操作・表示ユニット(2)に関連付けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1,15,16および17の問題に係る、ユーザによって手動で操作される器具に接続された電源の遠隔操作の方法に関する。
【0002】
さらに、本発明は、請求項18および/または19の問題に係る、ユーザによる手動で操作される器具に接続された電源の遠隔操作のための装置、特に、溶接ヘルメットに関する。
【0003】
器具は、典型的には、しかし限定的ではなく、溶接装置の手動で操作される溶接トーチであることが意図される操作・表示ユニットまたはユーザインターフェイスが好ましくは、表示および操作の機能の両方を同時に行うトーチのスクリーンによって形成される。
【背景技術】
【0004】
WO2007/009131A1は、3次元空間において溶接トーチの位置を決定するための、好ましくは品質管理のための方法および装置が記載されている。ここで、電源において、溶接トーチの位置および/または溶接シームの位置に応じて、溶接パラメータを自動的に設定および/または変更することが可能であり、溶接機によって不完全な設定がなされることが回避されてもよい。
【0005】
概して、ユーザインターフェイスにおけるユーザの指によって制御される作動要素を介しての電源の操作は、従来技術から知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、典型的には保護手袋のようなあり得る保護着衣を取り外す必要のない、電源の迅速で簡単な操作を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
その方法によれば、本発明の課題は、電源において操作機能を有効にし、そして、空間内での器具の動きがキャプチャーされ、前記動きによる器具の位置が操作・表示ユニットに関連付けられることによって達成される。これは、操作機能が、器具の動きを介した操作がなれ得る前に有効にされなければならないことを意味する。この利点は、存在し得るユーザの保護装置および/または保護着衣がある状態で、非接触で器具を介した非常に簡単な電源の操作もなされてもよいことである。これは、存在し得る電源装置の操作用の操作・表示ユニットの保護カバーを取り外す必要もない。最後に、そのような操作方法は、また、操作・表示ユニットのデザイン(タッチスクリーン、ボタン、回転ノブ等)から独立している。さらに、ユーザが操作のための位置を決定してもよい。それにより、ユーザは、例えば電源の操作のために、特定の作業位置を離れる必要がない。
【0008】
電源における操作機能の有効化は、器具の位置に応じた基準点を表示すること、器具上の作動要素を操作すること、器具を電源から所定の距離に配置すること、または、器具の短くはっきりとした移動を行うことによってなされてもよい。
【0009】
有利にも、器具の空間内での移動は、少なくとも2次元空間で移動を評価すること、または、空間内での器具の角度を評価することによってキャプチャーされる。
【0010】
位置が作動要素に関連付けられるときにユーザに報告するために、前記作動要素は、好ましくは、操作・表示ユニット上に表示および/またはマーキングされる。
【0011】
さらに、関連付けられた作動要素がユーザによって確認されることが提供されてもよい。この確認は、器具上の作動要素を操作すること、器具を移動すること、または、器具を介して作動要素を操作・表示ユニットに接触させることによって与えられてもよい。
【0012】
作動要素の確認の後、作動要素に関連付けられた電源の少なくとも1つのパラメータが設定および/または変更される。
【0013】
本発明の他の特徴によれば、器具の移動によりもたらされるデータは、電源において評価される。
【0014】
このため、データは、器具と電源との間のホースパッケージ内に配置されたバスを介して電源に転送され得る。
【0015】
本発明の課題は、電源における動作を記憶し、そして、キャプチャーした器具の動きが記録され、動作を特定するために記憶した動作と比較され、一致が検出されれば、機能動作が実行される方法によっても達成される。
【0016】
本発明の課題は、操作機能を介して電源に接続されたヘッドアップディスプレイを有効にして、操作・表示ユニットの少なくとも一部をヘッドアップディスプレイに表示し、そして、器具の空間内での移動がキャプチャーされ、移動後の器具の位置が操作・表示ユニットに関連付けられる方法によっても達成される。
【0017】
さらに、本発明による課題は、操作・表示ユニットを導電性とし、器具を導電性の操作・表示ユニット、特に作動要素に接触させることで、器具と操作・表示ユニットとの間に電流を流すことによっても達成される。
【0018】
最後に、課題は、評価装置が上述の方法を実行するためにデザインされた前記装置によっても達成される。この利点は、好ましくは手動で操作される器具の移動のみによって操作がなされる、例えばボタンの操作を必要としないことである。これによるさらなる利点は、上記説明と以下の例から理解され得る。
【0019】
特に、本発明の課題は、溶接ヘルメットによって達成され、そこでは、溶接ヘルメットのバイザがヘッドアップディスプレイとして設計され、操作機能によって有効化され、操作・表示ユニットの少なくとも一部がヘッドアップディスプレイに表示されてもよい。そして、器具の空間内での移動がキャプチャーされ、移動後の器具の位置が操作・表示ユニットに関連付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0020】
本発明は、添付の概略図によってより詳細に説明される。
【図1】電源または溶接装置の概略正面図である。
【図2】空間内の器具である溶接トーチを備える電源または溶接装置の概略図である。
【図3】電源の操作・表示ユニットの図である。
【図4】図3の電源の操作・表示ユニットの異なる図である。
【図5】図3の電源の操作・表示ユニットの異なる図である。
【図6】本発明に係る電源の操作・表示ユニットのさらなる図である。
【図7】図6の電源の操作・表示ユニットの異なる図である。
【図8】図6の電源の操作・表示ユニットの異なる図である。
【図9】本発明に係る操作方法を実施するための溶接ヘルメットの図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
初めに、例示の実施形態の同じの部分は、同じ参照番号で示されており、記載された全ての開示内容は、同じ参照番号を有する同じ部分に転用され得る。さらに、例示の実施形態に示された1つの機能は、本発明に係る独立した解決策を示すかもしれない。
【0022】
電源1は、概して、ユーザによって、ユーザインターフェイスおよび/または操作・表示ユニット2を介して、ユーザが操作・表示ユニット2に組み込まれた操作要素3を操作することによって操作される。電源1についてある設定をするために、典型的には溶接プロセスを実行する前に、操作要素3は、ユーザの指で操作される。多くの場合、手動で操作される器具4、典型的には溶接トーチおよび同様にあり得る保護手袋は、設定を入力する前に取り外されなければならない。しばしば、多数のパラメータを設定する複数の操作要素3が操作・表示ユニット2に配置される。したがって、殆どの操作要素3は、保護手袋を着けているときには操作できない。図1は、例として示したいくつかの操作要素3を有する操作・表示ユニット2を備える電源1の正面図を示す。操作・表示ユニット2は、好ましくは操作機能および表示機能の両方を実行するタッチスクリーンによって形成される。電源1において、操作・表示ユニット2の下に、ホースパッケージ5を介して手動操作器具4が接続される2つのコネクタが図示されている(図2参照)。
【0023】
本発明によれば、操作は、空間6内におけるユーザの手の中の器具4の移動によってなされる。電源1において操作機能が有効化された後は、移動によってもたらされる位置が、操作・表示ユニット2、典型的には操作要素3と自動的に関連付けられる。
【0024】
そのため、電源1のパラメータは、操作・表示ユニット2の操作要素3を介して直接設定がなされたかのように、器具4を介して直接ユーザによって設定されてもよい。例えば、溶接工は、遠隔操作として、溶接装置の溶接トーチまたは異なる手動操作構成要素を移動させる。本発明に係る操作装置を介した設定は、器具4での作業の後または間に、つまり、例えば溶接プロセスの後または間になされる。溶接の間の操作は、意図されていない。操作機能は、例えば、電気アークを生じるか、電気アークを生じるために高周波を印加することによって無効化される。
【0025】
空間6内におけるユーザの手の中の器具4の移動により電源1を操作するための本発明による作業の流れは、図2から8を参照して説明される。ユーザは、器具4を彼の手に持ち、そして、操作領域と呼ばれる領域内での器具4の移動によって、電源装置1の操作・表示ユニット2を操作できる。この操作領域は、多様な異なる方法で画定されてもよいが、操作領域内に器具4のために基準点がいつも定められる。例えば、器具4は、操作・表示ユニット2から所定の距離7に配置され、それによって、基準点を定め、自動的に電源1の操作機能に切り換えおよび/またはそれを有効にし得る。これにより、ユーザは、操作・表示ユニット2を見て、管理された方法で設定を行うことができる。一方、操作機能への切り換えは、器具4上の作動要素10を介して実行されてもよい。作動要素10の操作は、同時に基準点を定める。このため、別々の作動要素10が器具4上に配設されてもよく、或いは、溶接プロセスを実行するためのもののような現存の作動要素10が使用されてもよい。現存の作動要素10は、例えば、好ましくは操作・表示ユニット2に対する距離または向きに関係なく、器具4の位置で、所定の時間だけ操作されなければならない。
【0026】
しかしながら、操作機能への切換は、電源1に向かって器具4を移動させることによっても達成されてもよい。この場合、器具4と操作・表示ユニット2および/または電源1との間での「視認」が確立されるとすぐに基準点が決定される。切り換えは、ノックのような器具4の短くはっきりした移動によっても可能である。
【0027】
よって、この切換は、例えば、溶接モードから操作モードへの器具4の変化を生じさせる。操作モードへの切換により、操作機能が有効になり、好ましくは電源1のある機能が安全のために無効になる。例えば、電源1の電力要素は、誤って不適切な操作がなされたときに溶接電流が供給されないように、オフされる。他の例として、ガス供給も中断される。
【0028】
操作機能を切り換えた後に、そこからユーザが器具を移動することによって操作・表示ユニット2を操作できる基準点が、例えば中央に決定され、操作・表示ユニット2に表示される。これは、移動が基準点に対して実行されることを意味し、操作・表示ユニット2内の基準点は操作領域内の基準点に実質的に対応する。例えば、操作要素3は、色の変化または発光ダイオードによって、基準点として表示およびまたはマーキングされてもよい。それにより、ユーザは、操作・表示ユニット2におけるその位置を知得し、器具4を移動させることにより所望の操作要素3をマーキングできる。このために、ユニット8が器具4に組み込まれている。前記ユニット8は、器具4の位置に応じた信号を生成し、電源1に信号を送り、電源1において前記信号が評価ユニット9によって評価される。器具4の現在の位置に関連付けられた操作要素3は、操作・表示ユニット2上に表示および/またはマーキングされる。器具4は、実質的に操作・表示ユニット2上のカーソルを移動させ、そして/或いは、それを通して操縦する。操作・表示ユニット2は、グラフィックディスプレイ、メンブレンキーボード、タッチスクリーン等からなってもよい。
【0029】
器具4の移動は、好ましくは3次元空間6の座標(x,y,z)および/または角度変化によってキャプチャーされる。この場合、角度は、腕の座標および/または位置が実質的に変化しなければ、実質的に手首の動きに依存する。結果として、器具4の位置および/または座標は、角度(上下または左右)を変えることによって変化させられ、それにより、例えばカーソルを操作・表示ユニット2上で移動させる。ここで、カーソルが操作・表示ユニット2上で連続的に移動させられ得るか、或いは、移動に応じてカーソルが操作・表示ユニット2の最も近い操作要素3に関連付けられてもよい。一度所望の操作要素3がマーキングされたなら、つまり、一度器具4の位置が所望の操作要素3に関連付けられたなら、ユーザは、好ましく作動要素10を操作することによって関連付けを確認できる。電源1の適用の分野に応じて、例えばボタンを介しての確認が異なる手順を開始させてもよい。
【0030】
1つの手順は、操作要素3が操作されたときに電源1のパラメータが直ちに変化させられるものでもよい。ここで、操作要素3は、溶接方法を選択する場合のように、それぞれのパラメータに直接対応する。
【0031】
他の手順は、操作要素3が電源1のパラメータに直接対応するが、加えて、パラメータの値が設定されなければならず、操作・表示ユニット2上で操作要素3を確認した後に、パラメータの値が設定されてもよい。
【0032】
同様に、開始された手順は、関連付けられた操作要素3の確認の後に、パラメータが選択され、そして、その値が器具4の移動によって設定されるようなものであってもよい。これは、関連付けられたパラメータがメニュー項目であるときにも適用される。
【0033】
パラメータの値の設定は、異なる方法でなされてもよく、以下に説明する設定方法は、例示としてのみ考慮される。
【0034】
値は、例えば、操作・表示ユニット2上に表示されているバー11によって設定され、バー11には現在の値がマーキングされ、器具4の移動によって変化させられてもよい(図3から5参照)。例えば、操作要素3は、操作・表示ユニット2上で選択される。器具4の位置の関連付けが、作動ボタン10によってマーキングされた操作要素3によって確認されるので、現在の値を表示するバー11がその後に現れる。今、バー11が器具4の移動によってマーキングされて確認されたなら、さらなる移動によって値が変更および確認されてもよい。その後、操作・表示ユニット2の画像は、図3に係る最初の構成に戻る。同じように、図6および7に概略的に示すように、回転ノブが操作・表示ユニット2上の操作要素3として表示および/またはマーキングされ、関連付けられた値を変更するためには器具4が対応する回転する態様で移動させられる必要があってもよい。マーキングされた操作要素3および/または回転ノブを確認した後、値は、器具4の円形の移動を介して、例えば「125」から「200」に変更されて確認されてもよい。
【0035】
しかしながら、図8によれば、手順は、例えば発光ダイオードを用いて、マーキングされた操作要素3を数回確認することによる所望のパラメータの選択および表示であってもよい。パラメータの値を設定するために、値の増加および/または減少に対応する要素
がバー11に挿入されて表示されてもよい。これは、例えば、要素をマーキングすることによって値が対応して変更されるような方法でなされてもよい。ボタンを操作することによっても、変更を生じさせてもよい。加えて、設定すべき値が器具4上のディスプレイに表示されてもよい。これらの設定方法は、器具4の移動の2次元の評価だけでも十分である。例えば、溶接方法の作業点が特性曲線から外れており、前記特性曲線が操作・表示ユニット2上に3次元で表示されている場合は、器具4の移動の3次元の評価が必要であるかもしれない。
【0036】
とは言うものの、ユーザは、彼の手の中の器具4の移動および場合により器具4上の作動要素10によって電源1の全ての設定を行うことができる。
【0037】
グラフィックディスプレイを使用するとき、例えば、これは、器具4を介して溶接トーチのシンボルまたは矢印の形態のポインタ要素を操作することによってなされても、つまり、空間6内で器具4が移動するとき、位置および移動がキャプチャーされてポインタ要素に転送されてもよい。器具4が上向きに移動したなら、例えば、操作・表示ユニット2上のポインタ要素もまた上向きに移動する。同様に、ポインタ要素は、左から右に、下向きに、円形に、或いは、器具4の宙に浮いた移動に従ういかなる態様でも、位置を変化および/または移動してもよい。そのような空間6内での器具4に移動およびユーザによる制御の両方をするために、互いに近い操作要素3はその距離からしばしば選択が難しいので、特別な電源1の操作・表示ユニット2が使用されてもよい。ここで、ユーザは、例えば、彼が溶接装置の電源1上で器具4を介して制御を実行したいと望むように設定し、それにより操作・表示ユニット2が変化してもよい。例えば、従来の操作方法は、器具4を介して設定を行うときに使用されるものと異なる操作・表示ユニット2の表示を使用する。好ましくは、器具4を介して設定を行うとき、操作・表示ユニット2は、より簡素にデザインされ、その中の選択可能な操作要素3が大きく表示される。これにより、操作要素3に対応するポインタ要素の移動がユーザにとってより簡単になされる。このため、操作・表示ユニット2は、溶接機の全ての設定項目を提供するためにいくつかのレベルを含む。例えば、第1のレベルでは、溶接電流、ワイヤ供給速度等のための最も基本的な操作要素3だけがさらなる設定に切り換えるための操作要素3と共に表示される。ユーザがポインタ要素を介して操作要素3を選択し、それを有効化したなら、ユーザがバー11によるパラメータの選択、数値の入力、ホイールの回転の模倣等による設定を行うことができる新しい操作・表示ユニット2が開かれる。このようにして、操作要素3は、長い距離をかけて安全にアクセスされてもよい。勿論、溶接工は、彼の個人的要求に応じて操作要素のアイコンの大きさを調節できる。結果として、再度1つのレベルに多くのパラメータを表示できる。好ましくは、溶接工は、彼の供給および熟練度に応じた操作のために、操作・表示ユニット2をカスタマイズできる。
【0038】
操作の移動は、溶接プロセス中の移動と比較できず、この違いだけを利用して操作機能を切り換える効果を得ることが適当であることに注意が必要である。設定をした後、操作機能が終了され、ユーザは、例えば、溶接プロセスを実行するために、従来どおり器具4を使用できる。機能の終了および/または作業モードの切り換えは、例えば、操作機能への切り換えに際して、作動要素10の操作または操作・表示ユニット2からの器具4の取り外しによってなされる。結果として、器具4は、操作および/または操作へのログオンまたはログオフの実行を有効化または無効化するために使用され得る。
【0039】
器具4のユニット8および電源1の評価ユニット9の設計および調整のための多くの方法がある。いくつかを以下に提示する。
【0040】
ユニット8は、赤外線カメラからなってもよく、評価ユニット9は、操作・表示ユニット2の2つの基準点からなってもよい。このように、器具4の位置、実質的に2次元および/または3次元空間内の座標は、電源1に対して決定されてもよい。したがって、器具4の移動の位置は、操作要素3に関連付けられてもよい。データは、好ましくは、ホースパッケージ5内のバスを介して転送される。
【0041】
また、ユニット8は、赤外LEDからなってもよく、評価ユニット9は、赤外カメラからなってもよい。再度、器具4の位置および/または移動による位置変化は、検出され、操作・表示ユニット2の操作要素3に関連付けられ得る。
【0042】
しかしながら、器具4のユニット8は、傾斜センサ、加速度センサまたはジャイロセンサのような、そのデータが評価ユニット9の対応するソフトウェアによって評価される少なくとも1つのセンサからなってもよい。これにより、移動の位置は、操作・表示ユニット2の操作要素3と関連付けられてもよい。
【0043】
ユニット8および評価ユニット9は、概して別々の機能を実行してもよい。例えば、器具4と操作・表示ユニット2との間の距離は、それぞれのセンサによって検出されてもよく、個々のセンサは、器具4の位置を検出するために使用されてもよい。ユニット8のために器具4の移動を評価して、対応する工程を実行することも可能である。適用可能であれば、ユニット8およびセンサへの給電がホースパッケージ5によって提供されてもよい。好ましくは、データ転送は、ホースパッケージ5内のシリアルデータバスまたは代案としての無線を介してなされる。
【0044】
本発明によれば、空間6内の器具4の少なくとも1つの動作によって動作および/または機能が開始されることも提供される。これは、例えば、上述の操作・表示ユニット2の操作のためのものと同じ状態において、つまり、第1に溶接プロセス等の前、後または間に、第2に電源1からの所定の距離7において、第3に作動要素10の操作によって、達成され得る。このようにして、溶接プロセスの間に操作動作が開始されないことを保証する。動作は、対応する移動によって開始される器具4の急な位置変化によって開始されてもよい。急変化は、ノッキングのような器具4の中の振動によって、或いは、少なくとも1回のある動作によって生じてもよい。したがって、動作は、例えば、はっきりした横または垂直の移動によって加速度上限を超えることにより、または、時間依存した位置変化により達成され得る。そのような事象は、ユーザの動作の中にしかるべく構成され、或いは、事象は、メモリに予め記憶されている。したがって、ユーザによって実行された動作事象は、実行された動作事象がしかるべく記録される間に、記憶された事象と比較される。結果として、基準点は必要とされず、操作は、動作事象によって実行される。例えば、器具4の照明は、点灯されてもよい。または、予め定めた溶接設定、いわゆる溶接ジョブが変更されてもよい。電源1は、器具4が所定の時間だけ動かなければ、「スタンバイモード」に切り換わり、或いは、器具4が所定時間後に移動したなら、通常操作モードに切り換わり得る。同時に、溶接プロセスに必要な、ガスによる予備パージプロセスも開始される。他の可能性は、器具4の急な位置変化における加速度の値がキャプチャーされて、それに応じて所定の動作が生じることである。器具4の位置変化と電源1の位置との比較は、例えば、器具4が落下したのでオフされている電源1の動作を開始させる。結果として、器具4を介した操作・表示ユニット2における操作はないが、従来どおりの電源1の操作が実行される。
【0045】
そのような動作は、溶接モードおよび/または操作モードにおいて確認されてもよい。同様に、前記動作は、組み合わされてもよい。例えば、器具4がそれ以上動かないとき、器具4の発光ダイオード(LED)のような照明が点灯および消灯される。ここで、「スタンバイモード」が加えて起動される。さらに、操作は、溶接ワイヤの挿通、ガステストの実行等を含んでもよい。
【0046】
当然に、器具4のユニット8および適用可能であればさらなるセンサは、器具4を保持するのに使用される保護手袋の中に配置されてもよい。それにより、よりよい遮蔽が達成され正確性が高められてもよい。ホースパッケージ5を介して供給が再度なされ得るが、保護手袋は器具4に接続されていなければならない。
【0047】
通常、操作・表示ユニット2は、ワイヤ供給装置上や外部モニタのように、電源1から離れて配置されてもよいことを加味する必要がある。さらに、操作・表示ユニット2を電源1およびワイヤ供給装置の両方に設けることも可能である。この場合、評価ユニット9は、単一の操作・表示ユニット2において可能な操作、特に、電源1上の操作・表示ユニット2とワイヤ供給装置上の操作・表示ユニット2とで異なる操作について、それぞれの操作・表示ユニット2に関連付けられる。この判断は、例えば、器具4が接続されている装置の操作・表示ユニット2が操作されるようになされ得る。器具4に近い操作・表示ユニット2を操作することも可能である。動作していない操作・表示ユニット2に関連付けられた作動ユニット9は、無効化される。評価ユニット9は、ユーザによって手動で無効化されてもよい。さらに、操作・表示ユニット2は、ユーザのヘルメットのバイザ内のヘッドアップディスプレイによって形成されてもよい。これにより、操作・表示ユニット2がヘッドアップディスプレイ内に表示されているので、電源1の操作は、オペレータの位置から直接行い得る。操作の機能は、説明したように、実質的に変更されないままである。しかしながら、操作は、操作・表示ユニット2となる3次元スクリーンを介して行うこともできる。
【0048】
図9は、本発明に係る方法を行うための溶接ヘルメット13、溶接スクリーン、手持ち溶接スクリーンまたは溶接シールドにおけるヘッドアップディスプレイ12の使用を示す。判りやすいように、既に言及した部分を繰り返して参照する。溶接プロセスの後または溶接プロセスの前に、溶接工またはユーザは、それぞれのキーの組み合わせを、典型的にはトーチまたは器具4の作動要素10操作し、溶接ヘルメット13のバイザのヘッドアップディスプレイを有効にし、操作機能を表示する。好ましくは、溶接プロセス中に誤って対応する作動要素10を押してもヘッドアップディスプレイ12を有効化することができない。これを防止するために、対応する安全機構が組み込まれてもよい。そこでは、ヘッドアップディスプレイ12が有効化される前に作動要素10が操作されたなら、電源1の制御装置は電気アークが生じているか否かを確認する。電気アークが存在していれば、ヘッドアップディスプレイ12をオンすることが防止される。バイザがユーザを電気アークに対する保護を続け、溶接ヘルメット13によって視野が損なわれず、溶接プロセス中のトーチの移動によって望まない溶接パラメータの変更が生じない。
【0049】
既に上で説明したように、操作機能は、好ましくは器具4上の作動要素10によって有効化される。それにより、電源1は、操作モードに切り替わり、ヘッドアップディスプレイ12が電源1により有効化され、操作・表示ユニット2の少なくとも一部がヘッドアップディスプレイ12に表示される。電源1は、接続されたデータ接続および/または供給接続を介してヘッドアップディスプレイ12の存在を検出する。これらの接続は、無線、および/または、例えばデータバスを介したホースパッケージ5または接続ライン14を介した有線で設計され得る。勿論、器具4とヘッドアップディスプレイ12との間の直接接続も可能である。ヘッドアップディスプレイ12に操作機能を表示するために、対応する画像装置15およびあり得る評価装置16が溶接ヘルメット13および/または電源1の中に配設される。例えば、溶接ヘルメット13内に組み込まれた溶接スイッチが、評価装置16に接続され、前記スイッチがヘッドアップディスプレイ12および/または操作機能を有効化するように設計される。
【0050】
溶接工は、ヘッドアップディスプレイ12に表示された操作機能のデザインの選択を設定するために、溶接装置および/または電源1において操作・表示ユニット2を使用する機会も有する。ここで、溶接工は、ヘッドアップディスプレイ12のインターフェイスが溶接装置1上のデザインおよび/または表示と同じに見えるがどうか、或いは、変更された表示がなされるかどうかを決めることができる。例えば、より少ない設定項目を有し、項目が選択されたときにサブウィンドウが開く簡素化されたインターフェイスが使用されてもよい。これは、アイコンまたは操作要素3がヘッドアップディスプレイ12により大きく表示され、溶接工の操作を簡単にできるので利点である。溶接工は、ヘッドアップディスプレイ12に表示されるべき適切に選択された溶接パラメータを有する対応するマスク、特に、彼が彼の溶接プロセスの設定をできるだけ早く定めることができ、異なるマスクを読み込ませる必要がないメインマスクを有し得る。これにより、ヘッドアップディスプレイ12のための操作機能のインターフェイスの完全なカスタマイズが可能である。
【0051】
同様にして、基準点は、操作機能を有効にするときに、ヘッドアップディスプレイ12に示され得、操作が可能、および/または、操作要素3が表示および/または色で目立たされ、トーチの移動が他の操作要素3に色表示を移動させる。このようにして、器具4の移動は、それらの位置に応じて操作要素3をヘッドアップディスプレイ12に関連付け、対応するパラメータを設定することができる。器具4は、ヘッドアップディスプレイ12における基準点が器具4の移動に対して移動させられるように、ワークピースの上またはオペレータの位置で、つまり、電源1の位置と関係なく移動させられる。したがって、基準点は、既に説明したように、所望の操作要素3に関連付けられ、可能であれば、設定を行えるように確認される。これは、ユーザがワークピースから離れる必要がなく、空中および/または空間内でワークピースの直上で溶接トーチを移動することによってヘッドアップディスプレイ12における基準点を移動でき、好ましくは、センサを有効化したときに基準点を有する操作要素3を選択することにより、それによりそれぞれの設定にアクセスして変更できるという大きな利点を有する。ユーザがヘッドアップディスプレイ12を介して設定をしたくない場合、および/または、ヘッドアップディスプレイ12が有効化されていない場合、溶接プロセスが終了した後、彼は、操作・表示ユニット2上の基準点を見て、しかるべくトーチを空中で移動させることによってそれを対応する操作要素3に位置替えまたは移動するために、立ち上がって、溶接装置に向かって、特に操作・表示ユニット2に向かって振り返らなければならない。このように、設定プロセスは、長くかかり、溶接工は、ヘッドアップディスプレイ12を採用するときには不要な、ワークピースに対して彼の位置を変えることが必要である。
【0052】
先に説明したように、当然に、溶接電流、溶接電圧、ワイヤ供給速度等の増加または減少のような設定を、器具4の頂面に配設された少なくとも1つの作動要素10のような、器具4に配設されたさらなる標準的スイッチまたは標準的ボタンを介して行うことが広く可能である。換言すると、ユーザは、電源1上の操作・表示ユニット2を介するのと全く同じ方法で、ヘッドアップディスプレイ12を介して操作を行う。ヘッドアップディスプレイ12の無効化は、実質的に、電源1上の操作・表示ユニット2の操作機能の無効化と同じ方法で行われる。これを行うために、作動要素10は、所定時間だけ操作される、或いは、例えば、操作機能を終了させるための操作要素3は、器具によって選択される。ヘッドアップディスプレイ12を無効化した後、溶接ヘルメット13は、その標準機能に戻り、ユーザが溶接プロセスの電気アークから保護される。当然に、溶接電流またはワイヤ供給速度のような現在の設定値は、ユーザがある溶接パラメータの現在有効な値を把握できるように、溶接プロセスの間ヘッドアップディスプレイ12を介して表示され得る。好ましくは、ユーザは、溶接プロセスの間に表示されるべき溶接パラメータのある選択肢を再選択できる。ここでこのディスプレイを好ましくは透明にし、且つ、それをユーザの視界が少しだけしか制限されないようにウィンドウの選択された領域に配置することがかなり重要である。
【0053】
結論として、溶接ヘルメットまたは溶接スクリーンに組み込まれたヘッドアップディスプレイ12は、ユーザが、溶接装置に移動または溶接装置に向かって振り返ることなく、完全な溶接機器を備える溶接装置を完全に操作することを可能にする。作動要素10の操作により、ヘッドアップディスプレイ12は、例えば、操作要素3が基準点としてマーキングされ、および/または、器具4の現在位置がカラーマーカ表示され、溶接ヘルメット13において有効化される。器具4の移動により、基準点またはカラーマーカは、設定が行われる操作要素3に移動させられる。安全モードは、トーチを介した操作が不可能および/または溶接プロセス中は無効化されることを提供する。当然に、本発明は、切断プロセスにも同様に使用されてもよい。一般に、ヘッドアップディスプレイ12は、透明スクリーンのような等価な表示要素に置き換えられてもよい。
【0054】
当然に、電源1は、さらに、操作・表示ユニット2上の操作要素3を介して直接操作されてもよい。この様式の操作は、基本的設定のために使用されるが、例えば、器具4を介した本発明に係る操作は、溶接テストを実行した後の微調整のために使用される。
【0055】
本発明に係る操作は、器具4と操作・表示ユニット2との間の距離7を最小化することによって実行されてもよい。ここで、操作要素3が器具4によって実質的に直接操作されて、設定が行われる。このタイプの操作は、また、所望の操作要素3をマーキングおよび/または選択するために、操作・表示ユニット2と器具4との間の非常に低いエネルギーの電気アーク、および/または、器具4と操作/表示ユニット2との間の作動要素10を介した電流を含んでもよい。その後器具4が操作・表示ユニット2に接触したとき、電気アークは、短絡のために消弧され、操作要素3が操作される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)の操作方法であって、前記電源(1)のパラメータを、前記電源(1)上の操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定し、空間(6)内での前記器具(4)の移動を、前記電源(1)に配設した評価ユニット(9)によってキャプチャーする方法において、前記電源(1)における操作機能を有効化し、それによって、前記空間(6)内での前記器具(4)の移動をキャプチャーし、前記移動の結果の前記器具(4)の位置を前記操作・表示ユニット(2)に関連付けることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記器具(4)に対応する基準点が前記操作・表示ユニット(2)上に表示されたときに、前記電源(1)における前記操作機能を有効化することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記器具(4)上の作動要素(10)が操作されたときに、前記電源(1)における前記操作機能を有効化することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記器具(4)が前記電源(1)から所定の距離に配置されたときに、前記電源(1)における前記操作機能を有効化することを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記器具(4)の短くはっきりした移動を行うことによって、前記電源(1)における前記操作機能を有効化することを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
少なくとも2次元の前記空間(6)において前記移動を評価することによって、前記空間(6)内での前記器具(4)の移動をキャプチャーすることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記空間(6)内での前記器具(4)の角度を評価することによって、前記空間(6)内での前記器具(4)の移動をキャプチャーすることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
前記操作要素(3)に位置を関連付けたときに、前記操作要素(3)を前記操作・表示ユニット(2)上に表示することを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
関連付けられている前記操作要素(3)を、操作されている前記器具(4)上の作動要素(10)によって確認することを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
関連付けられている前記操作要素(3)を、前記器具(4)の移動によって確認することを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
関連付けられている前記操作要素(3)を、前記器具(4)を前記操作・表示ユニット(2)上で前記操作要素(3)に接触させることによって確認することを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
前記操作要素(3)の確認の後、前記操作要素(3)に関連付けられている少なくとも1つの前記電源(1)のパラメータを設定および/または変更することを特徴とする、請求項9から11のいずれかに記載の方法。
【請求項13】
前記器具(4)の移動の結果のデータを前記電源(1)において評価することを特徴とする、請求項1から12のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
前記データを、前記器具(4)と前記電源(1)との間のホースパッケージ(5)を介して前記電源(1)に転送することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)の操作方法であって、前記電源(1)のパラメータを、前記電源(1)上の操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定し、空間(6)内での前記器具(4)の移動を、前記電源(1)に配設した評価ユニット(9)によってキャプチャーする方法において、移動事象を前記電源(1)に記憶し、キャプチャーした前記器具(4)の移動を記録、および、移動事象を確認するために記憶された前記移動事象と比較し、一致が検出されたなら機能事象を実行することを特徴とする方法。
【請求項16】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)の操作方法であって、前記電源(1)のパラメータを、操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定し、空間(6)内での前記器具(4)の移動を評価ユニット(9)によってキャプチャーする方法において、前記電源(1)に接続されたヘッドアップディスプレイ(12)を操作機能により有効化し、前記操作・表示ユニット(2)の少なくとも一部を、前記ヘッドアップディスプレイに表示し、それにより、空間(6)内での前記器具(4)の移動をキャプチャーし、前記移動の結果の前記器具(4)の位置を前記操作・表示ユニット(2)に関連付けることを特徴とする方法。
【請求項17】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)の操作方法であって、前記電源(1)のパラメータを、前記電源(1)上の操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定する方法において、前記操作・表示ユニット(2)は導電性に設計され、前記器具(4)を導電性の前記操作・表示ユニット(2)、特に操作要素(3)に接触させることにより、前記器具(4)と前記操作・表示ユニット(2)との間に電流が流れることを特徴とする方法。
【請求項18】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)を操作するための装置であって、操作要素(3)を備える操作・表示ユニット(2)が前記電源(1)上に配設され、評価ユニット(9)が前記電源の中の前記操作・表示ユニット(2)の領域に配設され、前記評価ユニット(9)は、請求項1から16のいずれかに記載の方法を実行するように設計されていることを特徴とする装置。
【請求項19】
ユーザに手動で操作される器具(4)に接続された電源(1)のユーザのための溶接ヘルメット(13)であって、前記電源(1)のパラメータは、前記電源(1)上の操作・表示ユニット(2)の操作要素(3)によって設定でき、空間(6)内での前記器具(4)の移動を、前記電源(1)に配設した評価ユニット(9)によってキャプチャーでき、該溶接ヘルメット(13)に組み込まれたバイザを備えるものにおいて、前記バイザは、ヘッドアップディスプレイ(12)として設計され、操作機能によって有効化され、前記操作・表示ユニット(2)の少なくとも一部を前記ヘッドアップディスプレイ(12)に表示でき、それにより、前記空間内での前記器具(4)の移動をキャプチャーでき、前記移動の結果の前記器具(4)の位置を前記操作・表示ユニット(2)に関連付けられることを特徴とする溶接ヘルメット。

【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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【公表番号】特表2012−521891(P2012−521891A)
【公表日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−502386(P2012−502386)
【出願日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【国際出願番号】PCT/AT2010/000090
【国際公開番号】WO2010/111722
【国際公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【出願人】(504380611)フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (65)
【氏名又は名称原語表記】FRONIUS INTERNATIONAL GMBH
【Fターム(参考)】