用于焊接設(shè)備和系統(tǒng)的用戶界面的制作方法【專利說明】用于焊接設(shè)備和系統(tǒng)的用戶界面[0001]相關(guān)申請的參見引用[0002]本申請要求享有2012年8月29日提交的并且標(biāo)題是“UserInterfaceforffeldingEquipmentandSystem(用于焊接設(shè)備和系統(tǒng)的用戶界面)”的美國臨時專利申請序列N0.61/694，563的權(quán)益，茲以參見方式將其全部內(nèi)容引入?！?br>背景技術(shù)：
】[0003]本公開涉及一種用于焊接設(shè)備的用戶界面，并且更具體地，涉及用在各種類型的焊接設(shè)備和系統(tǒng)上的界面的架構(gòu)和布局。[0004]典型的焊接電源和機(jī)器是復(fù)雜的技術(shù)設(shè)備，它們要求以準(zhǔn)確的技術(shù)術(shù)語表達(dá)的指令。[0005]然而，典型的焊接操作者將焊接視作手藝而非科學(xué)。焊工將焊接動作視作親身體驗的過程一一使用逐步積累的反復(fù)實驗法來建立知識并且發(fā)展個人風(fēng)格和喜好。因此，焊工常常根據(jù)經(jīng)驗來工作，在一范圍內(nèi)而非具體的值上，稍作調(diào)整和調(diào)節(jié)以“使之正確”。焊工考慮放置焊珠的正確的“聲音”或者“感覺”。準(zhǔn)確的焊接典型地由經(jīng)驗或者感覺來調(diào)節(jié)，焊工通常不能用語言或者數(shù)字解釋這些經(jīng)驗或者感覺。因此，在焊接機(jī)器和使用機(jī)器的人之間可具有認(rèn)知分離。[0006]雖然典型的焊接機(jī)器上的用戶界面常常提供改變焊工想要改變的參數(shù)的能力，但是，在焊工正在尋找的和機(jī)器的技術(shù)術(shù)語之間常常存在分離。這種分離造成失敗，限制了理解并且最終影響用戶的效率。[0007]而且，雖然焊工們喜歡體驗和探索焊接，但是外部因素(產(chǎn)品目標(biāo)、設(shè)備限制、有限的資源等)和可用的焊接工程師和焊工們的缺乏則意味著焊工們不能總有閑暇時間或自由去玩。因為焊工們發(fā)現(xiàn)焊接機(jī)器探索起來很難并且令人生畏，所以體驗式學(xué)習(xí)還可能受到限制?？丶蛹?hierarchyofcontrols)的缺乏、不清楚的起始點(startingpoints)、關(guān)于不同參數(shù)是怎樣影響輸出的困惑以及隱含的或者難以發(fā)現(xiàn)的特征(features)都阻止了探索。[0008]典型的焊接界面還存在改善和個性化的障礙。例如參數(shù)常常缺乏清楚的界限和范圍。單位和增量缺乏含義和一致性，并且可能難以確定某個當(dāng)前設(shè)置。實現(xiàn)快速的改善和支持個性化偏好能夠使得焊工們更好地實施并且因此建立對一個設(shè)備更加正面的情緒化體驗。[0009]本發(fā)明通過提供用于焊接系統(tǒng)的用戶界面解決了這些和其他問題，該焊接系統(tǒng)部分地搭建起人和機(jī)器之間差距的橋梁?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0010]一方面，本發(fā)明提供了一種焊接用戶界面系統(tǒng)化架構(gòu)和布局，該架構(gòu)和布局引導(dǎo)從基本焊接機(jī)器到自動化系統(tǒng)范圍中的控件之間的配置、關(guān)系和層級，從而為使用機(jī)器的焊工提供直觀的交互流。一致的架構(gòu)允許用戶在多個層面(levels)—一操作者、管理者、分銷商和銷售人員一一容易地與不同的機(jī)器交互。通過提供一致的直觀顯示，用戶可以容易地在機(jī)器之間轉(zhuǎn)換、在工藝之間變換、發(fā)現(xiàn)新性能并且快速地自學(xué)新機(jī)器和工藝。架構(gòu)和布局可應(yīng)用于提供可觸摸(tangible)的及圖形的用戶界面兩者，從而提供一致的物理交互(physicalinteract1ns)和可視化。架構(gòu)和布局還可被具有非常不同的目標(biāo)和理解水平的不同的人直觀地使用。[0011]另一方面，界面的架構(gòu)和布局可允許任何用戶不考慮其目的而快速開始，同時提供容易理解的友善的界面?？丶那宄蛹?、控件的有含義的群組(groupings)、明確的導(dǎo)航和親切的設(shè)計為用戶實現(xiàn)了多入口點。[0012]在另一方面，該界面使得能夠?qū)附訁?shù)簡化改變，從而使焊接能夠被調(diào)整用于多個用戶，以及通過轉(zhuǎn)變或者按天(day)用于不同的目標(biāo)和需求。這種架構(gòu)和界面使得用戶能夠不用記憶路徑或者花費(fèi)大量時間來定位界面中的起始點來調(diào)整焊接機(jī)器。該界面還快速地引導(dǎo)用戶至可焊的開始設(shè)置，然后允許他們進(jìn)行微調(diào)焊接，在不犧牲用戶控制的情況下實現(xiàn)更好的焊接。該架構(gòu)還給用戶提供了清晰的狀態(tài)和選項信息，包括概覽(overviews)，范圍，端點和清晰的信息層級。為了易于選擇，界面還可以提供多種類型的像標(biāo)簽、圖標(biāo)、顏色、布置和群組一樣的信息來幫助用戶了解每個控件將干什么。[0013]在另外的方面，以用戶為中心的語言用于輸入，同時提供關(guān)于機(jī)器正在做什么的技術(shù)反饋。輸入和反饋可以包括如材料和厚度，弧形狀和觸感的物理術(shù)語以及焊接特點，并且可以使用有意義的度量和容易傳達(dá)的設(shè)置來提供。此外，輸入和反饋可以采用用戶選擇的語言，如英語、意大利語、法語或西班牙語。[0014]在另外的方面，本公開提供了一種用于在焊接設(shè)備使用的用戶界面的架構(gòu)。該架構(gòu)包括多個定義的區(qū)域，其包括主顯示器區(qū)域，基本控件區(qū)域和高級控件區(qū)域、指導(dǎo)信息區(qū)域，操作控件區(qū)域以及電力區(qū)域。這些區(qū)域布置在使更頻繁使用的元件能更容易被訪問的布局中。因此，主顯示器和基本控件區(qū)域可以有利地設(shè)置在上界面部分中以提供易于訪問以查看和更改焊接熱數(shù)據(jù)，高級控件區(qū)域和指導(dǎo)信息區(qū)域可設(shè)置在位于中心界面部分下方并且鄰近上界面部分，并且操作控件區(qū)域和電力區(qū)域位于在下界面部分下方并且鄰近中心界面區(qū)域。電力控件設(shè)置在下界面部分中的電力區(qū)域中并且下界面適于選擇性地接收在操作控件區(qū)域中的操作控件。中心界面適于選擇性地接收指導(dǎo)信息區(qū)域中的指導(dǎo)控件和高級控制區(qū)域中的高級控件中的至少一個。熱控件設(shè)置在上界面區(qū)域的基本控件區(qū)域，并且上界面區(qū)域適于選擇性地接收在主顯示器區(qū)域中的顯示元件。[0015]該架構(gòu)還可以包括設(shè)置在上界面區(qū)域和中心界面區(qū)域中的至少一個中的設(shè)置區(qū)域，并且該界面適于接收在設(shè)置區(qū)域中的設(shè)置控件。該設(shè)置控件例如可以選擇焊接設(shè)備待使用的焊接工藝，并且可以設(shè)置在開關(guān)或其它向下面的控制電路提供控制信號的其它致動器上。該架構(gòu)還可以包括設(shè)置在上界面區(qū)域中并且適于接收用于訪問存儲在焊接設(shè)備或者可訪問焊接設(shè)備的存儲器中的焊接參數(shù)設(shè)置的存儲控件的存儲器區(qū)域。該架構(gòu)還可以包括設(shè)置在顯示器的中心部分并適于接收提供訪問焊接參數(shù)界限、日志和鎖中的至少一個的機(jī)器管理控件的機(jī)器管理區(qū)域。[0016]在另一方面中，高級控件可包括三級顯示器，其包括元數(shù)據(jù)類別，子類別和參數(shù)類另O。高級控件還可包括用于在元數(shù)據(jù)類別、子類別和參數(shù)類別之間導(dǎo)航并在其中選擇數(shù)據(jù)的多方向?qū)Ш娇丶ｋ娮语@示器的架構(gòu)可以包括向內(nèi)部電路提供信號以使用戶返回到元數(shù)據(jù)類別的歸位按鈕。在又一方面，該電子顯示器還可以包括指導(dǎo)控件。[0017]在另一方面，使用具有本公開的架構(gòu)的界面的焊接設(shè)備可以是焊接電源、送絲機(jī)、遠(yuǎn)程控制裝置、焊槍、焊炬和焊接自動控制器中的至少一個。[0018]在又一方面，在本公開的架構(gòu)中的基本控件包括大致位于界面的上部并適于被用戶調(diào)整以改變相應(yīng)的焊接電源的焊接熱的控件旋鈕。[0019]在本發(fā)明的另一方面，公開了一種用于焊接設(shè)備的用戶界面，其包括用于顯示在第一元數(shù)據(jù)等級、第二子類別等級和第三參數(shù)等級中的選項數(shù)據(jù)的電子顯示器，在子類別中的每個焊接選項對應(yīng)于元數(shù)據(jù)等級中的至少一個相應(yīng)的焊接選項，并且第三參數(shù)等級中的每個焊接選項對應(yīng)于相應(yīng)的子類別等級中的至少一個焊接選項。由用戶激活來在電子顯示器中選擇焊接選項的選擇器控件鄰近顯示器設(shè)置。歸位按鈕也鄰近顯示器設(shè)置，歸位按鈕由用戶激活來選擇性地將電子顯示器返回到第一等級元數(shù)據(jù)。用戶界面還可以包括導(dǎo)航裝置，該導(dǎo)航裝置由用戶激活用于移動通過第一元數(shù)據(jù)等級、第二子類別等級和第三參數(shù)等級，并且對應(yīng)于電子顯示器中的焊接選項數(shù)據(jù)，并且識別由選擇器控件選擇的焊接選項，該導(dǎo)航設(shè)備鄰近電子顯示器定位。導(dǎo)航裝置可以是鄰近電子顯示器定位的多向開關(guān)，該多向開關(guān)中的每個位置對應(yīng)于電子顯示器中移動的選定方向。例如，多向開關(guān)可以包括四個位置，這四個位置對應(yīng)于被激活以指示移動通過界面的向上方向，向下方向，向右方向和向左方向。[0020]在另一方面，本公開提供了用于焊接系統(tǒng)的用戶界面，包括上、中、下部分。界面包括提供熱控件和用戶顯示器、存儲部件和設(shè)置控件中的至少一個的上部。中心部分包括用于焊接順序數(shù)據(jù)的高級控件和用于向焊工提供建議的可焊接條件的指導(dǎo)控件中的至少一個。下部包括用于為焊接電源或外圍部件提供遙控功能的操作控件和用于激活焊接系統(tǒng)的電力控件中的至少一個。[0021]本發(fā)明的這些和其它方面將從下面的描述中變得明顯。在說明書中，附圖中具有形成為附圖一部分的附圖標(biāo)記，并且其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。這樣的實施例不一定代表本發(fā)明的完整范圍，并且因此參見在這里用于解釋本發(fā)明的范圍的權(quán)利要求?！靖綀D說明】[0022]圖1是焊接系統(tǒng)的立體圖，該焊接系統(tǒng)包括焊接電源、送絲機(jī)和可與本公開的用戶界面一起使用的其他部件。[0023]圖2是示出了使用本公開中所描述的焊接設(shè)備用戶界面的焊接控件的架構(gòu)的示意圖。[0024]圖3A和3B是用于圖2的架構(gòu)的布局的示意圖，該布局包括界面的上部、中部和下部區(qū)域，該界面包括定義的區(qū)域，用來可選擇性地提供與區(qū)域相對應(yīng)的控制元件。[0025]圖4、圖5和圖6示出了圖3A的上界面區(qū)域的元件。[0026]圖7至圖10示出了用于與上述架構(gòu)一起使用的電子和圖形界面。[0027]圖1IA和圖1IB示出了圖2、圖3A和圖3B的當(dāng)應(yīng)用于基本焊接用戶界面的架構(gòu)和布局。[0028]圖12示出了圖2、圖3A和圖3B的當(dāng)應(yīng)用于更復(fù)雜的焊接用戶界面的架構(gòu)和布局。[0029]圖13示出了圖2、圖3A和圖3B的當(dāng)應(yīng)用于包括高級顯示器的高級焊接用戶界面的架構(gòu)和布局。[0030]圖14至圖16示出了電子界面和使用導(dǎo)航和歸位控件移動通過界面的方面?！揪唧w實施方式】[0031]典型的焊接系統(tǒng)包括焊接電源和焊炬或焊槍，并且可包括多個其他部件，這些部件包括送絲機(jī)、水循環(huán)機(jī)(waterre-circulators)、驅(qū)動裝置(runninggear)、氣體供給裝置及相應(yīng)的閥，以及遠(yuǎn)程控制裝置。遠(yuǎn)程控制裝置典型地提供啟動和停止焊接、選擇程序、控制輔助設(shè)備和調(diào)節(jié)諸如電壓、安培數(shù)和送絲速度的焊接參數(shù)設(shè)置的能力。焊接系統(tǒng)的部件還可連接到固定和靈活的自動化裝置，這些裝置包括轉(zhuǎn)盤(turntables)、臺架、吊桿(booms,)、邊梁(sidebeams)和機(jī)器人。[0032]圖1通過舉例的方式示出了焊接系統(tǒng)100的一個實施例。這里，焊接系統(tǒng)包括焊接電源101、送絲機(jī)103、送絲遠(yuǎn)程控制器104和氣源105，其相互協(xié)作以向用于焊接工件106的焊槍或焊炬108提供焊接電力。[0033]焊接電源101包括內(nèi)部控制電路以通過電纜114和115提供焊接電力。電壓反饋可當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5