JP6396169B2 - 通信装置、および、溶接システム - Google Patents
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ならない。これを改善するために、伝送路の伝達特性を改善することが、重要な課題になっている。
ンスの一次側に設けられたインピーダンス変換部と、前記送信側トランスの一次側に直列接続された第1の抵抗と、前記受信側トランスの二次側に並列接続された第2の抵抗と、前記受信側トランスの二次側端子間の電圧が所定の電圧に近づくように、前記インピーダンス変換部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
子aは、パワーケーブル41を介して、ワイヤ送給装置2に接続されている。ワイヤ送給装置2は、ワイヤ電極を溶接トーチ3に送り出して、ワイヤ電極の先端を溶接トーチ3の先端から突出させる。溶接トーチ3の先端に配置されているコンタクトチップにおいて、パワーケーブル41とワイヤ電極とは電気的に接続されている。溶接電源装置1の他方の出力端子bは、パワーケーブル42を介して、被加工物Wに接続される。溶接電源装置1は、溶接トーチ3の先端から突出するワイヤ電極の先端と、被加工物Wとの間に発生させたアークに電力を供給する。溶接システムAは、当該アークの熱で被加工物Wの溶接を行う。
重畳するものである。入力結合回路14は、高周波トランス141、可変コンデンサ142、抵抗143、電圧センサ144、および、電圧センサ145を備えている。
であり、送信部13に接続された一次側コイルと、パワーケーブル41,42が接続され
た出力線に並列接続された二次側コイルとを磁気結合させるものである。
であり、検出した通信信号を受信部23に出力する。出力結合回路24は、高周波トランス241、コンデンサ242、および、抵抗243を備えている。
ためのものであり、パワーケーブル41,42に並列接続された一次側コイルと、受信部
23に接続された二次側コイルとを磁気結合させるものである。
せることで、通信信号の伝送路の伝達特性を改善する制御を行っている。
して、ワイヤ送給装置2の受信部23に通信信号を送信する。制御部12は、高周波トランス141の一次側端子間の電圧Viが送信部13の出力電圧Vの半分の電圧に近づくように可変コンデンサ142の静電容量Ciを制御する。これにより、パワーケーブル41,42を含む通信信号の伝送路全体の誘導成分を小さくすることができ、通信信号の低下
を抑制することができる。つまり、制御部12が電圧Viに応じて静電容量Ciを制御するだけで、通信信号の伝送路の伝達特性を容易に改善することができる。
い。例えば、抵抗243の抵抗値Roを抵抗143の抵抗値Riの倍の値に設定(Ro=2・Ri)した場合は、上記(1)式より、電圧Viが(2/3)Vに近づくように制御
すればよい。
れない。例えば、コンデンサによる電界結合を利用して通信信号をパワーケーブル41,
42に重畳するようにしてもよい。また、パワーケーブル41,42に並列に通信信号を
入力するのではなく、パワーケーブル41または42に直列に通信信号を入力するようにしてもよい。
の符号を付している。なお、図6においては、溶接トーチ3などの記載を省略している。
低下するので、可変コンデンサ242’の静電容量Coと電圧Voとの関係は、図3(b)と同様になる。制御部21は、電圧Voが(1/2)Vに近づくように、可変コンデン
サ242’の静電容量Coを変化させることで、通信信号の伝送路の伝達特性を改善する制御を行う。なお、可変コンデンサ242’の静電容量Coが特定の静電容量(共振時の静電容量)から大きく離れていて、静電容量Coを変化させても電圧Voがほとんど変化しない場合は、電圧電流位相差θに基づいて可変コンデンサ242’の静電容量Coを変化させるようにしてもよい。この場合は、溶接電源装置1に電圧センサ144(図1参照)を設けて、電圧センサ144が検出した電圧信号を受信する必要がある。当該電圧信号と、電圧センサ244が検出した電圧信号を抵抗243の抵抗値Roで除算して算出した電流信号とから、電圧電流位相差θが検出される。
の符号を付している。なお、図7においては、溶接電源装置1のみを記載している。
信部23に出力する。受信部23は、出力結合回路24より入力される通信信号を、デジタル信号に変換して、逆拡散およびフィルタリングを行い、復調を行って、制御部12に出力する。溶接電源装置1からワイヤ送給装置2に送信する信号と、ワイヤ送給装置2から溶接電源装置1に送信する信号とでは、異なる周波数帯域を利用しており、受信部23は、ワイヤ送給装置2が利用する周波数帯域の通信信号のみを受信する。制御部12は、送信部13が通信信号を送信するために、溶接電源装置1が利用する周波数帯域でのインピーダンスマッチング処理を行う。また、ワイヤ送給装置2の通信のための構成も溶接電源装置1の通信のための構成と同様であり、ワイヤ送給装置2の制御部21(図7においては図示していない)は、ワイヤ送給装置2の送信部が通信信号を送信するために、ワイヤ送給装置2が利用する周波数帯域でのインピーダンスマッチング処理を行う。
の符号を付している。
の符号を付している。
している。なお、図10(a)においては、溶接電源装置1およびワイヤ送給装置2の内部構成の一部の記載を省略している。図10(b)は、ガス配管7の断面図を示している。
1 溶接電源装置
11 電源部
12 制御部
13 送信部
14 入力結合装置
141 高周波トランス(送信側トランス)
142 可変コンデンサ(インピーダンス変換部)
142’ コンデンサ
143 抵抗(第1の抵抗)
144 電圧センサ
145 電圧センサ
15 送給装置用電源部
2 ワイヤ送給装置
2’ リモコン
21 制御部
22 送給機構
23 受信部
24 出力結合装置
241 高周波トランス(受信側トランス)
242 コンデンサ
242’ 可変コンデンサ(インピーダンス変換部)
243 抵抗(第2の抵抗)
244 電圧センサ
25 電源部
26 ガス電磁弁
3 溶接トーチ
41,42 パワーケーブル(電力伝送線)
51,52 電力伝送線
6 ガスボンベ
7 ガス配管
W 被加工物
Claims (12)
- 電力伝送線を介して通信を行う通信装置であって、
前記電力伝送線に通信信号を送信する送信部と、
前記電力伝送線から通信信号を受信する受信部と、
前記送信部と前記電力伝送線との間に介在する送信側トランスと、
前記受信部と前記電力伝送線との間に介在する受信側トランスと、
前記送信側トランスの二次側に設けられたインピーダンス変換部と、
前記送信側トランスの一次側に直列接続された第1の抵抗と、
前記受信側トランスの二次側に並列接続された第2の抵抗と、
前記送信側トランスの一次側端子間の電圧が所定の電圧に近づくように、前記インピーダンス変換部を制御する制御部と、
を備え、
前記所定の電圧は、前記第1の抵抗の抵抗値と前記第2の抵抗の抵抗値との加算値に対する前記第2の抵抗の抵抗値の比率を前記送信部の出力電圧に乗算した電圧である、
ことを特徴とする通信装置。 - 電力伝送線を介して通信を行う通信装置であって、
前記電力伝送線に通信信号を送信する送信部と、
前記電力伝送線から通信信号を受信する受信部と、
前記送信部と前記電力伝送線との間に介在する送信側トランスと、
前記受信部と前記電力伝送線との間に介在する受信側トランスと、
前記受信側トランスの一次側に設けられたインピーダンス変換部と、
前記送信側トランスの一次側に直列接続された第1の抵抗と、
前記受信側トランスの二次側に並列接続された第2の抵抗と、
前記受信側トランスの二次側端子間の電圧が所定の電圧に近づくように、前記インピーダンス変換部を制御する制御部と、
を備え、
前記所定の電圧は、前記第1の抵抗の抵抗値と前記第2の抵抗の抵抗値との加算値に対する前記第2の抵抗の抵抗値の比率を前記送信部の出力電圧に乗算した電圧である、
ことを特徴とする通信装置。 - 前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の抵抗値が同じであり、
前記所定の電圧が前記送信部の出力電圧の半分である、
請求項1または2に記載の通信装置。 - 前記制御部は、前記第1の抵抗または第2の抵抗に流れる電流と前記送信側トランスの一次側端子間の電圧との位相差に基づいて、前記インピーダンス変換部を制御する、
請求項1ないし3のいずれかに記載の通信装置。 - 前記インピーダンス変換部は、可変コンデンサである、
請求項1ないし4のいずれかに記載の通信装置。 - 前記インピーダンス変換部は、可変コイルである、
請求項1ないし4のいずれかに記載の通信装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の通信装置を備える溶接システムであって、
前記送信部を備える溶接電源装置と、
前記受信部を備えるワイヤ送給装置と、
前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置とを接続する前記電力伝送線と、
を備えていることを特徴とする溶接システム。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の通信装置を備える溶接システムであって、
前記送信部を備えるワイヤ送給装置と、
前記受信部を備える溶接電源装置と、
前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置とを接続する前記電力伝送線と、
を備えていることを特徴とする溶接システム。 - 前記電力伝送線は、前記溶接電源装置から溶接用の電力を供給するためのパワーケーブルである、
請求項7または8に記載の溶接システム。 - 前記電力伝送線は、前記ワイヤ送給装置が有するモータを駆動するための電力を、前記溶接電源装置から前記ワイヤ送給装置に供給するためのものである、
請求項7または8に記載の溶接システム。 - 前記溶接電源装置および前記ワイヤ送給装置を介して、溶接トーチにシールドガスを供給するガス配管をさらに備え、
前記電力伝送線は、前記ガス配管の内側に配置されている、
請求項10に記載の溶接システム。 - 前記溶接電源装置および前記ワイヤ送給装置を介して、溶接トーチにシールドガスを供給するガス配管をさらに備え、
前記電力伝送線の一方は、前記溶接電源装置から溶接用の電力を供給するためのパワーケーブルであり、
前記電力伝送線のもう一方は、前記ワイヤ送給装置が有するモータを駆動するための電力を、前記溶接電源装置から前記ワイヤ送給装置に供給するためのものであり、前記ガス配管の内側に配置されている、
請求項7または8に記載の溶接システム。
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