JPH05212547A - Ｉｄ回路を有するプラズマトーチ - Google Patents

Ｉｄ回路を有するプラズマトーチ

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JPH05212547A
JPH05212547A JP4135504A JP13550492A JPH05212547A JP H05212547 A JPH05212547 A JP H05212547A JP 4135504 A JP4135504 A JP 4135504A JP 13550492 A JP13550492 A JP 13550492A JP H05212547 A JPH05212547 A JP H05212547A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーチは個々に所望の電気、ガスの流量等の
操作パラメータを持っていて、電源又はコントロール装
置に接続する際には、該電源又はコントロール装置に対
して該操作パラメータを設定しなければならない。そこ
で単にトーチのプラグを電源又はコントロール装置上の
ソケットに差し込むだけで、所望の操作パラメータが設
定される様にする。 【構成】 トーチと共に移動せしめられる部分内に、該
トーチに独特の電気特性を有するＩＤ回路を設置する。
電源又はコントロール装置は、トーチが接続されると該
ＩＤ回路と呼応し、該トーチの該電気特性を内部テーブ
ルと比較し、接続されたトーチを識別し、さらに所望の
該操作パラメータを出力する回路を設置する。これによ
り該トーチ側のプラグを、電源又はコントロール装置上
のソケットに差し込むだけで、所望の該操作パラメータ
を確実に設定することが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は切削、溶接、鑞付けその
他、特に切削、溶接等を目的に使用され、アーク溶接を
含むプラズマを発生させるタイプのプラズマトーチに関
する。本発明は特に、トーチを自動的に識別するシステ
ムを持つタイプのトーチに関する。
【０００２】本発明は、主にプラズマアークトーチに適
用され、ここではこれについて記載するが本発明はさら
に広い適用範囲を有し、溶接、切削、鑞付けその他熱関
連処理の目的で必要量の電源又はガスあるいはその両方
をトーチに供給する汎用コントロール装置や電源供給装
置に接続された様々なトーチに用いることができる。熱
処理の為にプラズマを使用するときトーチは、アーク電
流、プラズマガス補助的冷却ガスを電流と共にトーチ本
体やハウジングに導く汎用コントロール装置に接続され
る。
【０００３】トーチあるいはトーチアセンブリは一方に
ハウジング、他方に長いフレキシブルケーブルとプラグ
を有する。ケーブルは先端のプラグと共に、トーチハウ
ジングや本体を電源とガス状材料を供給するコントロー
ル装置に接続するのに用いられる。装置はまた供給電源
やガスさらにトーチ自体を操作するためのマイクロプロ
セッサー、その他のコントロール装置を有している。そ
の結果、ガスのライン、アーク電流のリード線とコント
ロール導管全てを一度に据え置き型汎用コントロール装
置に接続するための電気コネクターや端子の特徴的な配
置を持つプラグを供給することが幾分通常に実施されて
いる。
【０００４】操作者はアセンブルユニットとしてトーチ
ハウジング、ホースとコネクタを手にし、手作業で該ア
センブリのプラグやコネクターを電源又は汎用コントロ
ール装置に接続している。単なるプラグの電源やコント
ロール装置への接続では、トーチの所望の操作はコント
ロール装置のセットにより設定される。特定のプラズマ
操作には唯一のトーチアセンブリが要求される。操作を
変更するには別のトーチアセンブリが必要となる。この
ためそれぞれのプラグを電源に接続するときには、操作
が必ず電源、ガス流量その他の操作パラメータを使用す
る特定のトーチのために調節しなければならない。した
がって操作者は適切な設定が、電源によってなされてい
ることを確認することになろう。
【０００５】施設によっては、別々に所望の操作パラメ
ータを持った多くのトーチを、同一の汎用コントロール
装置で操作することがある。このため操作者は使用する
特定のトーチを識別し、その特定トーチの望むべく操作
パラメータに注意を払わなければならない。これは相当
の不便である。操作者は時として多忙であったり、幾ら
かの悪環境下で作業することがあるため、電源のマニュ
アル設定では誤る可能性がある。さらに特定の操作に操
作者が選んだトーチが誤ったものである場合もある。こ
の場合、電源があるトーチに調節設定され、実際には別
のトーチが接続されていることもあるかもしれない。こ
れは装置にとって有害である。プラズマトーチは操作者
によってしばしば修理、組み直し、交換が行なわれなけ
ればならず、新しいトーチの使用に対して設定の必要、
選択が非常に広く存在し、しばしば操作者がそれをしな
ければならない。
【０００６】もしトーチが誤っていたり、設定がトーチ
の操作パラメータに不適合であると、トーチは効果的に
作動しなかったり、全（動作しない、あるいは急速に劣
化したり短期間で壊れてしまうかもしれない。このた
め、トーチを識別し、トーチをコード化し、所望の操作
パラメータを記録し、一方で操作者が適切なトーチを選
択するのを助けるのに電源又はコントロール装置に接続
した後に所望の操作パラメータを打ち込むという手の込
んだ方法がある。この手順はコスト高でいくつかの点で
あまり効果的でないところもある。というのも人手によ
る高いレベルの入力を必要とし、しばしば選択と設定に
誤りを起こすからである。
【０００７】
【課題の解決】本発明は操作に必要な適切唯一のトーチ
を選択し、個々のトーチの所望の操作パラメータをひと
つで多くの異なるトーチに使用できる電源やコントロー
ル装置に確実に設定する困難を克服するものである。
【０００８】本発明に従えば、トーチ、例えばプラズマ
トーチにおいて該トーチの特定の操作特性を決定すると
ころの具体的なデザイン形態についての改良が提供さ
れ、ここで該トーチは、トーチの操作パラメータに合っ
た電力とガス流量を供給するコントロール装置と選択的
に接続する、長いフレキシブルケーブルとプラグの様な
接続手段（ｍｅａｎｓ）を備えている。該トーチはトー
チを同定するＩＤ回路を備えている点で改良されてお
り、そこで該ＩＤ回路はトーチ特有の特性に対して唯一
の電気特性を持ちＩＤ回路の電気特性を感応するためＩ
Ｄ回路と呼応するための手段を持っている。
【０００９】本方法によりトーチ自体が、トーチに設置
されたＩＤ回路と呼応して自動的に同定される。本ＩＤ
回路はトーチハウジング内、あるいはフレキシブルケー
ブル末端のトーチアセンブリと電源を接続するプラグ内
に置かれる。コネクターあるいはプラグが汎用コントロ
ール装置に取り付けられると、トーチ側のＩＤ回路が電
源に接続されたトーチを識別するため応答されることが
できる本方法により電源又はコントロール装置は何時で
も出力ソケットに接続されている特定のトーチを識別で
きる。
【００１０】本概念に従えば、コントロール装置の電力
レベル、ガス流量その他のパラメータは、搭載コンピユ
ーターあるいはマイクロプロセッサーによって自動的に
調節され、単なるトーチの接続だけでトーチ内のＩＤ回
路により識別される特定のトーチに最適な所望の操作パ
ラメータを自動的に調節するクローズドループ回路及び
その手段を供する。該トーチはフレキシブルケーブルと
コネクタプラグの両方を持ち、このプラグはプラズマ操
作用電源上の対応ソケットに適合する突起パターンと電
気コネクトを有している。
【００１１】本発明の別の面に従えば、トーチ上のＩＤ
回路は抵抗器を有し、呼応される電気特性はおよそ抵抗
器の抵抗値である。本発明の具体例では、コントロール
装置又は電源内の固定抵抗器から成るネットワーク回路
と、通った電圧がＩＤ回路の電気特性となるトーチ内に
設置された抵抗器に既知の電圧が利用される。識別すべ
き様々のトーチそれぞれのために別々の抵抗器あるいは
ネットワークを選択することにより、検出あるいは測定
された電圧あるいは電圧類は比較処理され、電源やコン
トロール装置に接続されたトーチの特定ＩＤを決定する
ことが可能である。
【００１２】本発明の一面によりＩＤ回路はトーチハウ
ジング自体の中に置かれ、本発明の他面によりＩＤ回路
はプラグの中に置かれる。プラグ、ケーブル及びトーチ
は使用に際して組み立てられているから、ＩＤ回路の場
所はどちらでもよい。トーチあるいはトーチアセンブリ
は単にハウジングあるいは３つの構成物として相互交換
可能である。メンテナンスあるいは製造者がトーチアセ
ンブリのフレキシブルケーブル端のプラグにＩＤ回路を
置く選択の必要がなく適切なトーチＩＤを確実に組み込
めることから、好ましい具体例ではＩＤ回路はトーチハ
ウジング内に置いた。ＩＤ回路がトーチと共に運ばれる
限りどこに置かれてもよいということを示す意味でトー
チはコネクター手段自体を含むものとして定義されるこ
とが好ましい。この意味で、フレキシブルケーブル端の
プラグが電源に取り付けられた時該トーチは正確に識別
されることができる。
【００１３】本発明の好ましい具体例の他面ではＩＤ回
路とはふたつの抵抗器を含む抵抗器ネットワーク回路で
あり、トーチを識別する電気特性とは、コード化された
組み合わせ中のこれら抵抗器個々の抵抗値である。本方
法では第１電圧が第１抵抗器の抵抗値指示によって起こ
される。第２電圧は第２抵抗器の抵抗値指示によって起
こされる。これら、ふたつの別々の電圧を使い、幾つか
の検出レベルに電圧範囲を分けることにより、プラズマ
トーチのＩＤコードは２桁の数を持ち、それぞれの桁が
いくつかの数字を持つ。こうして本発明のシステムにそ
って識別されるトーチの数を増やすことができる。さら
に識別するトーチの数を増やすには第３の抵抗器を使い
別個の範囲に分割される第３電圧を発生させ、これによ
り本発明を使って識別されるトーチの数は再び倍加させ
られる。ふたつの抵抗器の使用が好ましく数百の異なっ
た特定のプラズマトーチの型を識別するのに便利な手段
であることがわかった。
【００１４】本発明の他面として個々の抵抗器の検出抵
抗値をデジタル化する手段、デジタル化した抵抗値を特
定のトーチを示す個々の数字セグメントに対応する数字
グループに割り当てられる数字セグメントを持つ二次元
デジタルグリッドと比較する手段（ｍｅａｎｓ）、検出
した抵抗器の抵抗値を包含する数字セグメントを出力す
る手段がある。これによりコントロール装置のマイクロ
プロセッサー又は搭載コンピユータは、選択された２０
程の数字セグメントに分割されるＡ座標と同様の数字セ
グメントに分割されるＢ座標を持つネットワーク回路で
あるマップあるいはテーブルを持つ読み出し専用記憶装
置（ＲＯＭ）を備えている。本方法でマップ（ｍａｐ）
あるいはテーブルは、２０×２０の数字セグメントを持
ち、それぞれはおよそ９ビットの幅と９ビットの長さで
４００の異なるトーチを識別するマトリックスである。
本方法で種々の抵抗器から読み出しデジタル化した電圧
は、既知のトーチに割り当てた様々のＲＯＭと共にＲＯ
Ｍ上の特定の数字エリアに入る。
【００１５】ＲＯＭ上のエリアは識別すべき個々のトー
チに比べ比較的大きいので、抵抗値や電圧のデジタル化
の変動が誤識別を起こすことはない。実際の形態を図
７、図８に示す。他の配列をひとつあるいはそれ以上の
抵抗器、あるいはデジタル化して、セグメント又は範囲
に分割し、数字パターンと比較し、特定のプラズマトー
チのＩＤを出力できる電圧を生み出す他の電気特性のた
めに使うこともできるであろう。
【００１６】本発明はまた特定のデザイン形態を有して
いるプラズマトーチを自動的に識別するシステムをも包
含する。トーチは上に述べた様にトーチを識別するため
のＩＤ回路手段を持っているがＩＤ回路は識別されたト
ーチの特定のデザイン形態に独特な電気特性をも持って
いる。トーチはまた、既知の電流をＩＤ回路に導く出力
線の様なＩＤ回路と呼応する（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔ
ｅ）手段を持っている。
【００１７】本発明のシステムはコントロール装置又は
電源に対し、トーチが接続されたときにトーチを動かす
呼応手段、トーチの呼応手段が働いているときにトーチ
のＩＤ回路の電気特性を読み出すトーチ外部手段を有す
る。本システムは単にトーチを電源又はコントロール装
置に接続するだけで自動的に呼応し、トーチの種類を識
別するものである。該システムは、ふたつの機能を持つ
搭載型コンピューターを有する。機能とはトーチの回路
に使われる様々の抵抗器の抵抗値によって指示される電
圧をデジタル化する機能と、デジタル化した電圧を取り
込む特定のセグメントあるいはエリアが、特定のトーチ
を示すように座標グループに割り当てた数字セグメント
を有するＲＯＭマップあるいはテーブルのような二次元
デジタルグリッドと、デジタル化した抵抗値を比較する
機能である。
【００１８】トーチを識別する抵抗器の選択された抵抗
値を包含する数字セグメントを出力する手段もまた供し
ている。トーチが識別されると、コントロール装置は適
切な操作パラメータを調節することができる。一方でコ
ントロール装置は既知の操作パラメータに対し調節さ
れ、もしそれが適切なものでない場合識別されたトーチ
は拒絶される。
【００１９】また電源に接続されると自動的にプラズマ
トーチを識別する方法も供される。本方法とは、トーチ
識別用のトーチに固定的に結びつけられたＩＤ回路をト
ーチに供し、そこではＩＤ回路は該トーチに独特の電気
特性を持つものであるステップと、電気特性を感知する
ためＩＤ回路と呼応し該トーチを識別するステップを含
んでいるものである。本方法はまたＩＤ回路の電気特性
により、感知された電気特性を特定のトーチを識別する
ためのテーブルと比較するステップを含むものでもあ
る。本方法はさらに電源に接続された自動的に識別され
た特定のトーチによって電源の所望の操作パラメータを
設定し、よって該電源を設定するという考えをも包含す
るものである。
【００２０】さらにもし感知した特性が予め選ばれた値
で、トーチが誤っているあるいはトーチが接続されてい
ないと指示した場合、コントロール装置あるいは電源を
制止させる付加的ステップを含む。本方法ではもしトー
チが電源に接続されていても識別されない場合、あるい
は特定の電源設定に適切でないトーチの場合、適切なト
ーチＩＤが得られるかあるいは手動で切り離しが行われ
るまで電源を制止させるステップを含む。
【００２１】本発明の目的は第１に、識別システムの供
給と、電源に接続されたトーチの種別を自動的に識別す
るステップ、目的達成のためトーチに加えることを改良
するものである。
【００２２】本発明の目的はさらに、上に述べた様に、
トーチが電源に接続されることによって多数のトーチを
自動的に識別することができるシステム、方法と改良ト
ーチを供給することにある。本発明の目的は不適切なト
ーチ又はプラズマ操作に対する不適切なトーチ設定ある
いはその両方の可能性を減じるものである。
【００２３】さらに本発明の別の目的は、上に述べた様
に、トーチに対して適切な操作パラメータが使われる様
に、電源に接続したトーチの自動識別に従いプラズマ操
作のコントロール装置に対して自動的に電源の調節を行
うシステム、方法と改良トーチを供給するものである。
【００２４】これらと他の目的及び利点が添付図と共に
これより続く記述から明らかになるであろう。
【００２５】
【実施例】ここに引用した図は単に本発明の好ましい具
体例を図示したもので本発明になんらの制限を加えるも
のではない。図１は幾分標準的なプラズマ装置で電源Ｐ
Ｓは種々のプラズマトーチＰＴの一種のコントロール装
置として使われている。トーチは切削、溶接、その他の
素材（図中には示さず）の加工に使われ、素材はクラン
プ１０によってアースされる。プラズマトーチＰＴは選
択的作動のためのトリガー２４、出力２２とハウジング
２０を有する通常の構造である。フレキシブルケーブル
３０はハウジング２０からコントロール装置ＰＳ上に固
定設置されている対応ソケット３４と結合しているプラ
グあるいはコネクター３２まで延びている。コントロー
ル装置は電気エネルギーをトーチＰＴのハウジング２０
に送るために使われ、さらにガス、水の取り込み導管を
オプションとして備える。通常の実施に従ってガスと水
はプラグ３２からフレキシブルケーブル３０の中の適当
な導管を通ってハウジング２０へ導かれる。操作に際し
てはクランプ１０を手で素材に取り付け、電源ＰＴが電
圧をかける。トリガ２４を押して、望む加熱機能のため
出力２２からプラズマを流出させる。トーチアセンブリ
ＰＴはハウジング２０、フレキシブルケーブル３０とプ
ラグ３２から成るが、ハウジング２０がしばしばトーチ
として引用される。操作者は手でプラグ３２をソケット
３４に接続し、高電流スイッチ３６あるいは低電流スイ
ッチ３８によって電源ＰＳを作動させる。
【００２６】さらに出力２２への空気又はガスの流量は
ノプ４０，４２によって調節する。トーチを変えるごと
に、スイッチ３６，３８で電流を選び、ノブ３６ａ又は
ノブ３８ａで調節する。さらにノブ４０，４２で、出力
２２から流出させるプラズマを産生するガス又は空気、
あるいはその両方の流れを調節する。これまで説明して
きた様に特定のトーチＰＴを電源に接続するときはいつ
でも操作者の手によって適切な調節をしなければならな
い。もし間違って選択すれば重大なダメージを受ける
か、十分に作動しないだろう。この様な事態を避けるた
めに、トーチを電源ＰＳに接続する際に種々のプラズマ
トーチをコード化し、操作者によって識別する手の込ん
だ方法が用いられている。
【００２７】図２、図３にプラズマトーチＰＴのさらに
詳細な図を示した。通常の実施に従えばトーチはノズル
４４と中心の電極４６を備えている。導管５０はハウジ
ング２０とノズル４４の間の流路に冷却ガスを導く。通
常の実施に従えば、導管５２は電極４６とノズル４４の
間の流路にプラズマ供給ガスを導く。ノズル４４と電極
４６の間のアーク放電は電線又は導管６０の負電圧と線
７０にかかる陽電圧によって維持される。電線６０，７
０の間の電圧差がアーク放電を維持し、このアークが導
管５２中のガスをイオン化させ、出力２２でプラズマを
形成する。雄型コネクターが図２、図３に概略的に図示
される様にプラグ３２の末端に置かれる。導管５０は、
プラグ３２がソケット３４に取り付けられたとき、雌型
レセプタクル５０ｂに挿入される突起５０ａで終わる。
同様に突起５２ａはプラグとソケットが合体したとき雌
型レセプタクル５２ｂに挿入される。通常の実施ではコ
ネクター又は端子６２，７２はソケット３４の対応する
レセプタクル６４，７４に挿入される。一連の電線８
０，８２と８４は、プラグ３２が人手によりソケット３
４に挿入されたとき電気的に接続される。
【００２８】電線はガス導管、プラズマ電源線と共に図
説の目的で示した。一連の電線８０，８４はプラズマト
ーチＰＴの操作に使われる。具体例で示す様に電線８０
は安全回路とハウジング２０をつなぐ一方、電線８２，
８４はトリガー２４と共に操作者のプラズマトーチＰＴ
への操作を伝える一連の回路をなす。これらの電線とガ
ス導管は標準ソケット３４の配列を変えることで変更可
能である。電線と流体導管がプラグ３２をソケット３４
に挿入することによって１度に自動的に接続される点と
これらがトーチＰＴに適合する様設定される点を除いて
は、これら電線、導管の様々な変形は本発明の主要部で
はない。特定のトーチアセンブリが電源ＰＳに装着され
たとき、電力とガスの流れを適切に調節することによっ
て、プラズマ装置の通常の効果的な操作が実現できる。
【００２９】本発明は、トーチアセンブリにＩＤ回路が
取り付けてありプラグ３２をソケット３４に取り付ける
と電源ＰＳによって自動的にトーチアセンブリが識別さ
れることができる。本発明の好ましい具体例では図２，
３に示す様に、ＩＤ回路（ＩＤ）はプラグ３２の中に置
かれている。これはトーチ又はトーチアセンブリＰＴの
１部となり、プラズマカット、溶接等において用いる目
的で電源ＰＳに接続され該トーチと共に該回路は移動せ
しめられる。ＩＤ回路（ＩＤ）はトーチアセンブリＰＴ
それぞれに選択された電気的特性を持つ。本発明の好ま
しい具体例ではＩＤ回路（ＩＤ）はそれぞれ出力端子１
００ａ，１０２ａに接続されているふたつの選択された
抵抗器１００，１０２から成る抵抗器ネットワーク回路
である。共通端子１０４はソケット３４の内部の入力端
子１１０と抵抗器１００，１０２の末端とを接続する。
該端子はアースされ、出力端子１１２から抵抗器１００
を通る電圧を感知する。同様に出力端子１１４から抵抗
器１０２の電圧を感知する。順番に端子１１２，１１４
に通電することで抵抗器１００，１０２の抵抗値が個々
に読み込まれ電源ＰＳのマイクロプロセッサー又は搭載
コンピューターに入力される。この様にして電線１１
２，１１４の電圧が順番に読み込まれ、次処理のために
デジタル数として記憶される。そして抵抗器１００，１
０２の抵抗値の組み合わせがトーチアセンブリＰＴの実
質上の読み込みＩＤを与える。
【００３０】これらの値それぞれが電圧ＶＡ，電圧ＶＢ
として端子１１２，１１４から読まれる。電圧ＶＡ、電
圧ＶＢを知ることによってＩＤ回路は特定のトーチアセ
ンブリＰＴのＩＤを決定する。図示した具体例ではＩＤ
回路（ＩＤ）はトーチアセンブリのプラグ３２に置かれ
ている。本ユニットではケーブル３０に置かれている。
【００３１】特定のトーチアセンブリＩＤとして読み込
まれる抵抗器１００，１０２の値には一連の配列が使わ
れる。本発明の好ましい具体例では図４に示した様に抵
抗器１００を通った抵抗値電圧ＶＡはアナログ値からデ
ジタル数に、デジタイザー又はＡ／Ｄコンバーター１２
０で変換される。抵抗器１００の等級を表すこの数は適
当なＲＡＭ１３０に記憶される。同様に抵抗器１０２に
よる電圧ＶＢもデジタイザー又はＡ／Ｄコンバーター１
２２によってデジタル化される。この数はＲＡＭ１３２
に記憶される。メモリ１３０，１３２に記憶された数は
ブロック１４０で表わされるＲＥＡＤサブルーチンによ
って出力され、ＲＯＭ１５０中のテーブルと比較され
る。ＲＯＭ１５０は抵抗器１００，１０２の値の組み合
わせを予め選んでおいた種々のトーチアセンブリのＩＤ
へ比較変換するテーブルである。実際のテーブルを表１
で示す。Ｒ１は抵抗器１００の目的抵抗値、Ｒ２は抵抗
器１０２の目的抵抗値である。具体例には使われていな
いが、トーチを識別するＲＯＭ１３０，１３２上にデジ
タル化され記憶された数であるかどうか指示する判別回
路の使用も可能である。
【００３２】トーチが識別されない場合サブルーチン１
７０は、トーチが識別されないというフラグを立てる、
あるいは電源ＰＳを操作者がマニュアル操作を行うまで
作動を停止させる。トーチがＲＯＭ１３０，１３２に記
憶された数によって識別される場合は、回路１６０がＲ
ＯＭ１５０上の数と連絡し識別を行う。
【００３３】図４、表１で示す様に好ましい具体例で
は、ＲＯＭ１５０上のテーブルとあるいはマップはライ
ン２００にＡ座標を持つ。この座標はおよそ９ビット幅
のセグメントに相当し２０に分割されている。このビッ
ト幅は操作範囲の０・４０ボルトを２０で割ったもの
で、ビット当たりの電圧はロジック電源の５．５ボルト
を２５５ビットで割って数字セグメント２００ａに相当
する２０を出して決定した。同様にＢ座標はライン２１
０に添って、実質的に数字セグメント２１０ａに相当す
る２０に分割されている。こうしてＲＯＭ１５０上の二
次元デジタルグリッドはおよそ９ビット幅ずつのＡ，Ｂ
数字幅を持つ数字セグメントあるいは数字エリア２２０
を有する。各識別エリアは各辺におよそ９ビットである
ことろの、２０×２０個のマトリックスの識別エリアが
ありこうして抵抗器１００，１０２に対してＲＯＭ上に
はおよそ４００の識別エリアが得られる。それぞれの抵
抗器の抵抗値をデジタル化してエリア２２０の中央に来
るように調節することによって、本発明の好ましい具体
例中の抵抗器１００，１０２の実質的許容幅が得られ
る。抵抗器１００，１０２によるわずかな電圧の変動は
特定のトーチアセンブリの誤識別をもたらす程ずれるこ
とにはならない。表２は、表１で詳細を述べているＲＯ
Ｍテーブル１５０の目的電圧と目的１６進数のチャート
である。トーチ識別のために他の配列も使用可能である
が、本特定の構造配列は安価で容易な手段である。さら
に多数のトーチを識別する場合には抵抗器を追加し、Ｉ
Ｄ回路が三次元数字グリッドで、あるいは一連の通信に
よって二次元数字グリッドで識別される第３電圧を発生
させる。記憶回路１３０，１３２からの数はプログラム
概念図中ライン２５０によってマップあるいはＲＯＭ１
５０に導かれる。ＲＯＭ１５０からのトーチＩＤはライ
ン２５によってサブルーチン２５６に連絡される。この
ラインは表示装置２５８をコントロールするＩＤ出力サ
ブルーチンである。トーチが識別されるとトーチの名称
又はＩＤが表示装置２５８に表示される。ここまでで該
発明は完全に示されている。特定のトーチアセンブリＰ
Ｔが識別され、トーチのＩＤが装置２５８に表示される
ことができる。
【００３４】本発明のさらなる一面によれば、トーチが
識別された後、コントロール装置上の種々の望ましい操
作パラメータは、図４中のサーボ装置と比較回路２６
０，２６２，２６４，２６６に呼応し、既知の値と比
較、設定される。このことによって本発明のシステム及
び／又は方法のループが閉じられる。トーチが識別され
ると、電源に対するライン２６６ｂの望ましい設定がラ
インａの実際の設定と比較される。もし設定が適切でな
い場合には、ライン２６６ａ，２６６ｂ上の値の間の標
準誤差増幅ネットワーク回路のようなフィードバック機
構が働いて装置２６６は調節される。同様に実際の量設
定がライン２６４ａによって装置２６４に導かれ、ライ
ン２６４ｂの望むべき設定値と比較される実際の設定は
ライン２６４ａと装置２６４の間で行われる。同様のシ
ステムが、サーボ装置２６２と２６０によって空気とガ
スのコントロールに用いられている。２６２ｂ，２６０
ｂの所望する値は、ライン２６２ａ，２６０ａの実際の
設定とそれぞれ比較される。この様にサブルーチン２５
６に対するＩ／Ｏ出力は電源に対して実際の設定を望む
べく値に調節する通常の実施によるクローズド回路ネッ
トワークとなるか、あるいは単にエラー又は調節が必要
である旨を表示することができる。装置２６０ー２６６
は単なる実際の値とサブルーチン２５６からの所望の値
の差を示す比較回路である。本発明を用いることによ
り、ＩＤ回路を該トーチのために使用することがすべて
なされるかまたは、該トーチと共に移動せしめられる識
別回路が提供され用いられる。
【００３５】既に述べてきた本発明の具体例の改良物
で、図中ハウジング２０ａは出力２２ａとコントロール
トリガー２４ａを備える。フレキシブルケーブル３０ａ
は、端子１００ａ，１０２ａ，１０４がケーブル３０ａ
を通ってハウジングまで伸びている点を除けば、導管と
電線は既に説明した通りである。ＩＤ回路３００はハウ
ジング２０ａ内に設置され、抵抗器１００及び１０２を
有することは既に述べた通りである。トーチプラグＰＴ
ａはアセンブルケーブル、ハウジングとの結合部、コネ
クタープラグを有する。発明の本具体例ではＩＤ回路は
トーチアセンブリのハウジング内にある。こうしてＩＤ
回路は操作機構に取り付け、関連付けられる。本方法に
より特定のハウジング２０に不注意で誤ったプラグ３２
を適用する可能性がなくなる。ＩＤ回路をハウジング２
０内に設置するのが好ましく、実際に使用する。しかし
ＩＤ回路はトーチアセンブリのどこに置くことも可能で
ある。
【００３６】本発明のさらなる一面を概略的に図６に示
す。ここでハンドヘルドＩＤ装置は、トーチアセンブリ
内のＩＤ回路を読み取るのに使用される。プラグ３２ｂ
はフレキシブルケーブル３０ｂの端に取り付けられる。
補助出力ソケット２７２は装置２７０に、ライン２７
４，２７６，２７８で接続される。このラインはそれぞ
れ端子１０４，１０２ａ，１００ａに接続していて読み
取り可能である。Ｉ／Ｏネットワークを除いて、装置２
７０は図４のブロックダイヤグラムに従った搭載マイク
ロプロセッサーを備えている。こうして表示装置又はユ
ニット２５８の情報が装置２７０によってオペレーター
に示される。オペレーターはトーチアセンブリを電源Ｐ
Ｓのソケット３４に接続することなくトーチアセンブリ
のＩＤを調べることができる。装置２７０はプラズマト
ーチアセンブリのＩＤを調べたり、トーチの組み立て、
製造、再組み立ての工程中に使用できる。
【００３７】本発明について方法、システムそしてプラ
ズマトーチアセンブリを識別するための改良トーチを見
てきた。同じ概念をたとえば電気アークトーチの様な電
源に接続される他のトーチに適用することが可能であ
る。電気、フーク溶接トーチのコネクターあるいはプラ
グにＩＤ回路を持たせ、トーチあるいはその装置がステ
ィック溶接、ＴＩＧ溶接あるいは他の溶接のどれをして
使用されるのか指示させることが可能である。そして電
源に対してシールドガスの流れを調節、コントロールす
ることができる。さらに本発明を、特定の溶接トーチあ
るいはプラズマトーチアセンブリを識別する目的で用い
ることができる。電源がインバーターである場合は本発
明にそって正確なコントロールを行い、特殊な溶接特性
や操作特性を得ることができる。
【００３８】トーチアセンブリのＩＤ回路にはひとつ又
はふたつの抵抗器を用いることが好ましいが、チップと
の通信やトーチアセンブリのＩＤを調べる外部処理回路
を使うためには、用いられる電気特性を有するチップは
ハウジング２０、ケーブル３０又はプラグ３２に置くと
考えられる。識別のために明りょうな別個の値を持つ電
気特性を産生する他の方法も本発明の実施に使用でき
る。
【００３９】本方法とシステムに使用した電源には、プ
ラグ３２が挿入されるレセプタクルあるいはソケットが
ある。それぞれのトーチは適合するプラグ３２がある。
このプラグとレセプタクルあるいはソケットは電源に、
トーチが接続されていることを理解させることができ
る。この場合プラグ３２はＩＤ回路を持ち、トーチとソ
ケットの両方からはっきり分離されている。実際にはＩ
Ｄ回路はトーチアセンブリのケーブル３０に置かれてい
る。究極的にはプラグ３２に置かれる。このＩＤプラグ
は様々な電源に対して使うことができる。これは標準ト
ーチアセンブリを本発明に適用したときに便利である。
トーチの識別情報を元に、電源は内部特性をトーチに合
わせることができる。トーチアセンブリを守るため、あ
るいはフィードバックやサーボ原理によってトーチの操
作を変えるために出力電流、能力、電圧、切削率が変更
されたり制限されうる。さらに電源に接続されたプラズ
マトーチに対して、適当な溶接トーチのＩＤによってプ
ラズマ電源が定電流溶接電源に転向できうる。本発明に
より、生産ラインでは様々な電源を様々なトーチと共に
有することができ、トーチと電源は装置にダメージを与
えることなく相互交換ができるようになる。例えば、生
産ラインが４種の電源と４種のトーチを有すれば、１６
のプラズマシステムが可能である。こうして電源とトー
チは、装置を保護しながら混在し、適合させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用したプラズマ装置である。
【図２】本発明で好ましい具体例の配線、配管ダイヤグ
ラムである。
【図３】図１中、３−３に添って置かれるプラグと電源
ソケットの拡大側面姿図で、図２に示す本発明の好まし
い具体例で使用したものである。
【図４】電源に接続し識別されたプラズマトーチを示す
本発明の好ましい具体例で使用した処理システムあるい
はプログラムのブロックグイヤグラムである。
【図５】本発明の改良物の拡大断面図でＩＤ回路がハウ
ジング内に置かれているものである。
【図６】幾分図３に似ているが本発明によって企図され
たオプショナル識別装置が描かれている。
【表１】
【表２】

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 新規トーチアセンブリの所望の操作パラ
    メータを特異的に決定する特性を有するトーチアセンブ
    リ（該トーチアセンブリは、該操作パラメータに合致す
    るように電源とガスを該トーチに供給する汎用コントロ
    ール装置上に該トーチを選択的に接続するコネクター手
    段を有する）であって、該トーチの特定の性状に独特な
    電気特性を有する該トーチを識別するＩＤ回路及び該Ｉ
    Ｄ回路装置に呼応して該電気特性に感応する装置を含む
    ことを特徴とするトーチアセンブリ。
  2. 【請求項２】 該ＩＤ回路手段が抵抗器と該抵抗器のお
    よその抵抗値である該電気特性を有する請求項１記載の
    トーチアセンブリ。
  3. 【請求項３】 該ＩＤ回路に呼応する該手段が、既知の
    値の電流を該抵抗器を通過させ、そのため該抵抗器にか
    かる電圧が該電気特性となる手段を有する請求項２記載
    のトーチアセンブリ。
  4. 【請求項４】 該トーチアセンブリが、ハウジングと、
    該ＩＤ回路手段を該トーチハウジング内に設置する手段
    を有する請求項３記載のトーチアセンブリ。
  5. 【請求項５】 該トーチアセンブリが、ハウジングを有
    し、その中で該コネクター手段がはめこみプラグと該プ
    ラグと該ハウジング間を走るフレキシブルケーブルを有
    する請求項３記載のトーチアセンブリ。
  6. 【請求項６】 該ＩＤ回路手段を該プラグ内に設置する
    手段を有する請求項５記載のトーチアセンブリ。
  7. 【請求項７】 該トーチアセンブリが、ハウジングを有
    し、該ＩＤ回路手段を該トーチハウジング内に設置する
    手段を有する請求項２記載のトーチアセンブリ。
  8. 【請求項８】 該トーチアセンブリが、ハウジングを有
    し、該ＩＤ回路手段を該トーチハウジング内に設置する
    手段を有する請求項１記載のトーチアセンブリ。
  9. 【請求項９】 該トーチアセンブリが、ハウジングを有
    し、その中で該コネクター手段がはめこみプラグと該プ
    ラグと該ハウジング間を走るフレキシブルケーブルを有
    する請求項２記載のトーチアセンブリ。
  10. 【請求項１０】 該ＩＤ回路手段を該プラグ内に設置す
    る手段を有する請求項９記載のトーチアセンブリ。
  11. 【請求項１１】 該トーチアセンブリが、ハウジングを
    有し、その中で該コネクター手段がはめこみプラグと該
    プラグと該ハウジング間を走るフレキシブルケーブルを
    有する請求項１記載のトーチアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 該ＩＤ回路手段を該プラグ内に設置す
    る手段を有する請求項１１記載のトーチアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 該ＩＤ回路手段が、最低ふたつの抵抗
    器を有する抵抗器ネットワークを有し、該電気特性が個
    々の該抵抗器の抵抗値である請求項１記載のトーチアセ
    ンブリ。
  14. 【請求項１４】 該呼応手段が、個々の該抵抗器の独立
    した抵抗値を検出する手段を有する請求項１３記載のト
    ーチアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 個々の該抵抗器の検出抵抗値をデジタ
    ル化する外部手段、個々の該デジタル化抵抗値を、特定
    のトーチアセンブリを指す個々のセグメントと共に、デ
    ジタル座標群に割り当てられた該数字セグメントを有す
    る二次元デジタルグリッドと比較する手段、該抵抗器の
    検出抵抗値を包含する数字セグメントを出力する手段を
    有する請求項１４記載のトーチアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 該ＩＤ回路手段が、最低ふたつの抵抗
    器を有する抵抗器ネットワークを有し、該電気特性が個
    々の該抵抗器の抵抗値である請求項８記載のトーチアセ
    ンブリ。
  17. 【請求項１７】 該呼応手段が、個々の該抵抗器の独立
    した抵抗値を検出する手段を有する請求項１６記載のト
    ーチアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 個々の該抵抗器の検出抵抗値をデジタ
    ル化する外部手段、個々の該デジタル化抵抗値を、特定
    のトーチアセンブリを指す個々のセグメントと共に、デ
    ジタル座標群に割り当てられた該数字セグメントを有す
    る二次元デジタルグリッドと比較する手段、該抵抗器の
    検出抵抗値を包含する数字セグメントを出力する手段を
    有する請求項１７記載のトーチアセンブリ。
  19. 【請求項１９】 該ＩＤ回路手段が、最低ふたつの抵抗
    器を有する抵抗器ネットワークを有し、該電気特性が個
    々の該抵抗器の抵抗値である請求項１１記載のトーチア
    センブリ。
  20. 【請求項２０】 該呼応手段が、個々の該抵抗器の独立
    した抵抗値を検出する手段を有する請求項１９記載のト
    ーチアセンブリ。
  21. 【請求項２１】 個々の該抵抗器の検出抵抗値をデジタ
    ル化する外部手段、個々の該デジタル化抵抗値を、特定
    のトーチアセンブリを指す個々のセグメントと共に、デ
    ジタル座標群に割り当てられた該数字セグメントを有す
    る二次元デジタルグリッドと比較する手段、該抵抗器の
    検出抵抗値を包含する数字セグメントを出力する手段を
    有する請求項２０記載のトーチアセンブリ。
  22. 【請求項２２】 該トーチの所望の操作パラメータの特
    異的に決定する特性を有するトーチアセンブリを自動的
    に識別するシステム、該操作パラメータに合致するよう
    に電源とガスを該トーチに供給する汎用コントロール装
    置上に該トーチを選択的に接続するコネクター手段を有
    する該トーチであって、該トーチを識別するＩＤ回路手
    段、該トーチアセンブリの該特定特性に独特の電気特性
    を有する該ＩＤ回路、該電気特性を感知するため該ＩＤ
    回路手段と呼応する手段、該トーチアセンブリを該汎用
    コントロール装置上に接続したときに、該汎用コントロ
    ール装置に対して該呼応手段を作動させる手段と、該呼
    応手段が作動しているときに該ＩＤ回路手段の該電気特
    性を読み取る該トーチアセンブリの外部手段を有するシ
    ステム
  23. 【請求項２３】 該ＩＤ回路手段が、最低ふたつの抵抗
    器を有する抵抗器ネットワークを有し、該電気特性が個
    々の該抵抗器の抵抗値である請求項２２記載のシステ
    ム。
  24. 【請求項２４】 該読み取り手段が、個々の該抵抗器の
    独立した抵抗値を検出する手段を有する請求項２３記載
    のシステム。
  25. 【請求項２５】 個々の該抵抗器の検出抵抗値をデジタ
    ル化する外部手段、個々の該デジタル化抵抗値を、特定
    のトーチアセンブリを指す個々のセグメントと共に、デ
    ジタル座標群に割り当てられた該数字セグメントを有す
    る二次元デジタルグリッドと比較する手段、該抵抗器の
    検出抵抗値を包含する数字セグメントを出力する手段を
    有する請求項２４記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 該トーチの所望する操作パラメータの
    特異的に決定する特性を有するトーチアセンブリを自動
    的に識別するシステム、該操作パラメータに合致するよ
    うに電源とガスを該トーチに供給する汎用コントロール
    装置上に該トーチを選択的に接続するコネクター手段を
    有する該トーチであって、次のステップを有する該方
    法： （ａ）該トーチアセンブリに固く連合しているＩＤ回路
    を該トーチアセンブリの識別のために供給し、そこで該
    ＩＤ回路が該トーチアセンブリの該特定特性独特の電気
    特性を有するステップ；そして、 （ｂ）該電気特性を感知するために該ＩＤ回路と通信す
    るステップ。
  27. 【請求項２７】 次の追加ステップを有する請求項２６
    記載の方法： （ｃ）該感知電気特性と該電気特性によって特定のトー
    チアセンブリを識別するテーブルと比較するステップ。
  28. 【請求項２８】 次の追加ステップを有する請求項２７
    記載の方法： （ｄ）所望の操作パラメータを該ＩＤ化トーチアセンブ
    リに設定するステップ。
  29. 【請求項２９】 次の追加ステップを有する請求項２６
    記載の方法： （ｅ）もし感知特性が識別化されていないトーチアセン
    ブリを指示するように予め選んでおいた値の場合、該コ
    ントロール装置を制止するステップ。
  30. 【請求項３０】 該トーチアセンブリがプラズマトーチ
    で、望む該操作パラメータアーク電流とプラズマガスを
    有する請求項２８記載の方法。
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