CN105269118A

CN105269118A - 焊接系统、焊接系统的通信方法以及中继装置

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Publication number: CN105269118A
Application number: CN201510309449.0A
Authority: CN
Inventors: 西坂太志
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-06-08
Also published as: JP2016013562A; JP6424026B2; KR20160003552A; CN105269118B

Abstract

本发明提供一种能让利用无线通信的远程操作装置与焊接电源装置间尽可能正确地进行通信的焊接系统。焊接系统(A1)中，设置用于将驱动进给电动机(24)的电力从焊接电源装置(1)提供给焊丝进给装置(2)的电力传输线(51、52)，焊接电源装置(1)和焊丝进给装置(2)经由电力传输线(51、52)进行通信。由于远程操作装置(3)位于靠近焊丝进给装置(2)的位置，因此在无线通信中难以发生障碍。另外，由于焊丝进给装置(2)和焊接电源装置(1)虽然远离但却是有线通信，因此在通信中难以发生障碍。因此，与远程操作装置(3)与焊接电源装置(1)直接进行无线通信的情况相比，在通信中难以发生障碍，因此能正确地进行通信。

Description

焊接系统、焊接系统的通信方法以及中继装置

技术领域

本发明涉及以远程操作装置进行焊接电源装置的操作的焊接系统、焊接系统的通信方法以及中继装置。

背景技术

通常将消耗电极式的焊接系统分离为由于有重量而不使之移动的焊接电源装置、和伴随焊接地点的变更而由焊接作业者搬运的焊丝进给装置。在将焊接电源装置设置在远离进行焊接作业的场所的情况下，为了设定焊接电压等的焊接条件而要作业者走到焊接电源装置的设置场所，作业效率差。为了消除该问题，开发了在与焊接电源装置间使用进行无线通信的远程操作装置进行焊接条件的变更的技术(参考专利文献1)。

专利文献

专利文献1：JP特许3414193号公报

在造船、桥梁等的大型构造的焊接现场，焊接电源装置和焊接地点离开数十米的情况较多。在这样的焊接现场由焊接作业者在焊接地点附近使用无线式的远程操作装置来在焊接电源装置设定焊接条件的情况下，由于有远程操作装置和焊接电源装置被隔墙等隔开的情况，因此有时在无线通信中会出现障碍。

另外，在这样的焊接现场，由于使用多个焊接系统，因此还会因其它焊接系统收发的信号干扰、或混入噪声等而在无线通信中出现障碍。

图11表示在现有的焊接系统A100的远程操作装置300与焊接电源装置100间进行无线通信的状态。焊接电源装置100配置在远离被加工物W的位置，焊接作业者将焊丝进给装置200搬运到被加工物W附近进行焊接作业。焊接作业者为了对焊接电源装置100进行远程操作而携带远程操作装置300。图11示出在进行位于因隔墙B而从焊接电源装置100隔开的位置的被加工物W的焊接作业时，焊接作业者操作远程操作装置300来设定焊接条件的状态。从远程操作装置300的通信部360发送用于设定焊接条件的信号。但是，由于隔墙B的存在，而有不能在焊接电源装置100的通信部140正确接收到发送的信号的情况。另外，由于远程操作装置300和焊接电源装置100远离，因此有接收到位于其间的其它焊接系统的发送信号、或者混入从位于其间的其它设备产生的噪声的情况。

若在无线通信中产生障碍，则可坑会不再能通信焊接条件，或者即使能通信也不能正确地通信焊接条件的值。若发生这样的通信障碍，则不能将在远程操作装置300设定的焊接条件正确地通信到焊接电源装置100，因此焊接变得不稳定，焊接品质变差。

发明内容

本发明鉴于上述状况而提出，目的在于，提供利用无线通信的远程操作装置能在与焊接电源装置间尽可能正确地进行通信的焊接系统。

为了解决上述课题，在本发明中做出如下的技术手段。

通过本发明的第1方面提供的焊接系统特征在于，具备：焊接电源装置；焊丝进给装置；焊炬；用于从所述焊接电源装置向所述焊炬提供焊接用的电力的电力线缆；用于将驱动所述焊丝进给装置所具有的进给电动机的电力从所述焊接电源装置提供给所述焊丝进给装置的电力传输线；设置在所述电力传输线上的中继装置；和在与所述中继装置间进行无线通信的远程操作装置，所述焊接电源装置和所述中继装置经由所述电力传输线进行通信。

在本发明的优选的实施方式中，所述中继装置包含在所述焊丝进给装置中。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置在与所述远程操作装置间进行无线通信，所述焊接电源装置具备：比较通过无线通信从所述远程操作装置直接接收到的信号、和经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号的比较单元；和仅在所述比较单元判断为2个信号相同的情况下基于该信号进行处理的处理单元。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置还具备：在由所述比较单元判断为2个信号不同的情况下向所述远程操作装置请求信号的再发送的再发送请求单元。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置还具备：对所述比较单元进行比较的次数进行计数的计数单元，所述处理单元在由所述计数单元计数的数超过给定数的情况下，基于经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号进行处理。

在本发明的优选的实施方式中，所述处理单元在由所述比较单元判断为2个信号不同的情况下，基于经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号进行处理。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置具备：接收用于设定焊接条件的焊接条件设定信号的第1通信单元；基于由所述第1通信单元接收到的焊接条件设定信号来变更存储于第1存储单元的焊接条件参数的第1存储控制单元；和基于存储于所述第1存储单元的焊接条件参数来控制所述焊接电源装置的输出的输出控制单元，所述第1通信单元将存储于所述第1存储单元的焊接条件参数作为焊接条件参数信号发送，所述远程控制装置具备：基于焊接作业者进行的操作来变更存储于第2存储单元的焊接条件的第2存储控制单元；基于存储于所述第2存储单元的焊接条件来进行显示的显示单元；将存储于所述第2存储单元的焊接条件作为焊接条件信号发送、接收由所述第1通信单元发送的焊接条件参数信号的第2通信单元；存储基于由所述第2通信单元接收到的焊接条件参数信号的焊接条件参数的第3存储单元；比较存储于所述第2存储单元的焊接条件和存储于所述第3存储单元的焊接条件参数来判断是否一致的判定单元；和基于所述判定单元的判定结果来进行报知的报知单元。

在本发明的优选的实施方式中，所述远程操作装置是便携型终端。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接系统还具备：经由所述焊接电源装置以及所述焊丝进给装置向所述焊炬提供屏蔽气体的气体配管，所述电力传输线配置在所述气体配管的内侧。

通过本发明的第2方面提供的中继装置的特征在于，所述中继装置设置在电力传输线上，所述电力传输线用于将驱动焊丝进给装置所具有的进给电动机的电力从焊接电源装置提供给所述焊丝进给装置，所述中继装置在与用于远程操作所述焊接电源装置的远程操作装置间进行无线通信，所述中继装置在与所述焊接电源装置间进行经由所述电力传输线的通信。

通过本发明的第3方面提供的通信方法的特征在于，是焊接系统的通信方法，其特征在于，所述焊接系统具备：焊接电源装置；焊丝进给装置；焊炬；用于从所述焊接电源装置向所述焊炬提供焊接用的电力的电力线缆；用于将驱动所述焊丝进给装置所具有的进给电动机的电力从所述焊接电源装置提供给所述焊丝进给装置的电力传输线；设置在所述电力传输线上的中继装置；和在与所述中继装置间进行无线通信的远程操作装置，所述通信方法具备：所述远程操作装置通过无线发送通信信号的第1步骤；所述中继装置接收由所述远程操作装置发送的通信信号的第2步骤；所述中继装置将接收到的通信信号经由所述电力传输线发送给所述焊接电源装置的第3步骤；和所述焊接电源装置接收经由所述电力传输线发送的通信信号的第4步骤。

发明的效果

根据本发明，远程操作装置和焊丝进给装置进行无线通信，焊丝进给装置和焊接电源装置进行经由电力传输线的有线通信。远程操作装置由于位于靠近焊丝进给装置的位置，因此在其间存在隔墙或其它焊接系统等的可能性较低，在无线通信中难以发生障碍。另外，由于虽然焊丝进给装置和焊接电源装置远离但却是有线通信，因此在通信中难以发生障碍。因此，与远程操作装置与焊接电源装置直接进行无线通信的情况相比，在通信中更难发生障碍，能正确第进行通信。

附图说明

图1是用于说明第1实施方式所涉及的焊接系统的整体构成的图。

图2是焊接用电源部以及进给装置用电源部的内部构成的一例。

图3是远程操作装置的外观图的一例。

图4是用于说明远程操作装置的控制部所进行的判定处理的流程图。

图5是用于说明第2实施方式所涉及的焊接系统的整体构成的图。

图6是用于说明焊接电源装置的控制部所进行的比较处理的流程图。

图7是用于说明比较处理的其它实施例的流程图。

图8是用于说明第3实施方式所涉及的焊接系统的整体构成的图。

图9是用于说明第4实施方式所涉及的焊接系统的图。

图10是用于说明第4实施方式所涉及的焊接系统的其它实施例的图。

图11是表示在现有的焊接系统的远程操作装置与焊接电源装置间进行无线通信的状态的图。

标号的说明

A1、A2、A3、A4焊接系统

1、1′焊接电源装置

10焊接用电源部

11进给装置用电源部

12存储部(第1存储单元)

13控制部(第1存储单元、输出控制单元)

13′控制部(比较单元、处理单元、再发送请求单元、计数单元、第1存储控制单元、输出控制单元)

14通信部(第1通信单元)

15无线通信部

1a气体配管用的连接接头

2、2′焊丝进给装置

21电源部

22控制部

23中继部(中继装置)

23a天线

23′通信部

24进给电动机

2a气体配管用连接接头

3远程操作装置

31操作部

31a焊接电流设定用按钮

31b焊接电压设定用按钮

31c起动按钮

32存储部(第2存储单元、第3存储单元)

33显示部(显示单元、报知单元)

34报知部(报知单元)

35控制部(第2存储控制单元、判定单元)

36通信部(第2通信单元)

35a天线

41、42电力线缆

51、52电力传输线

6焊炬

7中继装置

71中继部

71a天线

8气体储气罐

9气体配管

W被加工物

具体实施方式

以下参考附图来具体说明本发明的实施方式。

图1是用于说明第1实施方式所涉及的焊接系统A1的整体构成的图，图2是表示焊接用电源部10以及进给装置用电源部11的内部构成的一例。

如图1所示，焊接系统A1具备：焊接电源装置1、焊丝进给装置2、远程操作装置3、电力线缆41、42、电力传输线51、52以及焊炬6。焊接电源装置1的焊接电力用的一方的输出端子a经由电力线缆41连接到焊丝进给装置2。焊丝进给装置2将焊丝电极送出到焊炬6并使焊丝电极的前端从焊炬6的前端突出。在配置于焊炬6的前端的接触芯片，电连接电力线缆41和焊丝电极。焊接电源装置1的焊接电力用的另一方的输出端子b，经由电力线缆42与被加工物W连接。焊接电源装置1使从焊炬6的前端突出的焊丝电极的前端与被加工物W间产生电弧，对电弧提供电力。焊接系统A1用该电弧的热进行被加工物W的焊接。

将用于驱动送出焊丝电极的进给电动机(后述)等的电力，经由电力传输线51、52从焊接电源装置1提供给焊丝进给装置2。电力传输线51、52是平行的2线，使用被覆厚的结实的线缆(例如双芯的橡胶绝缘线缆等)。另外，为了提高耐噪声性，也可以使用屏蔽线缆。另外，电力传输线51、52也可以是同轴线缆等。焊接系统A1实际具备卷绕焊丝的焊丝盘、用于从焊炬6放出的屏蔽气体的气体储气罐等，但省略在图上的记载和说明。

焊接电源装置1将用于电弧焊接的直流电力提供给焊炬6。焊接电源装置1具备：焊接用电源部10、进给装置用电源部11、存储部12、控制部13以及通信部14。

焊接用电源部10将从电力系统输入的三相交流电力变换成适于电弧焊接的直流电力并输出。如图2(a)所示那样，输入到焊接用电源部10的三相交流电力由整流电路101变换成直流电力，由逆变器电力102变换成交流电力。然后，由变压器103降压(或升压)，由整流电路104变换成直流电力并输出。另外，焊接用电源部10的构成并不限定于上述构成。

进给装置用电源部11输出用于驱动焊丝进给装置2的进给电动机24等的电力。进给装置用电源部11将从电力系统输入的单向交流电力变换成适于在焊丝进给装置2使用的直流电力并输出。进给装置用电源部11是所谓的开关调整器，如图2(a)所示那样，输入到进给装置用电源部11的交流电力由整流电路111变换成直流电力，由DC/DC转换器电力112降压(或升压)并输出。进给装置用电源部11将控制为电压例如48V的直流电力经由电力传输线51、52提供给焊丝进给装置2。另外，进给装置用电源部11的构成并不限定于上述构成。例如可以是与焊接用电源部10同样的构成，也可以将从电力系统输入的交流电力用变压器降压(或升压)后再用整流电路111变换成直流电力并输出。

存储部12存储用于设定从焊接电源装置1输出的焊接电压的设定电压、用于设定从焊接电源装置1输出的焊接电力的设定电流等的焊接条件参数Wp。

控制部13进行焊接电源装置1的控制，例如通过微型计算机等实现。控制部13控制焊接用电源部10的逆变器电路102，使得从焊接电源装置1输出的焊接电压和焊接电流成为存储在存储部12的设定电压和设定电流。另外，控制进给装置用电源部11的DC/DC转换器电路112，使得从进给装置用电源部11输出的电压成为给定电压。另外，进行对应于未图示的设定按钮的操作来变更存储于存储部12的焊接条件参数Wp、或对应于未图示的起动按钮的操作使焊接用电源部10起动等的控制。另外，控制部13使由未图示的传感器检测出的焊接电压和焊接电流的检测值显示在未图示的显示部，或在发生异常的情况下使未图示的报知部进行报知。

另外，控制部13还基于从通信部14输入的信号，进行焊接条件参数Wp的变更和焊接用电源部10的起动，将检测到的焊接电压或焊接电压的检测值、表示异常发生的信号、用于针对焊丝进给装置2的焊丝进给指令等的信号输出给通信部14。另外，控制部13每隔预先设定的发送周期读出存储于存储部12的焊接条件参数Wp，并输出给通信部14。另外，在本实施方式中，发送周期在10～500ms程度的范围内设定。

通信部14经由电力传输线51、52在与焊丝进给装置2间进行通信。通信部14将从焊丝进给装置2接收到的信号解调，输出给控制部13。在从焊丝进给装置2接收到的信号中，例如有用于变更存储于存储部12的焊接条件参数Wp的焊接条件设定信号、指示焊接用电源部10的起动的起动信号等。另外，通信部14对从控制部13输入的信号进行调制，作为通信信号发送给进给装置2。在发送给进给装置2的通信信号中，例如有检测出的焊接电压或焊接电流的检测值、表示异常发生的信号、用于发送存储于存储部12的焊接条件参数Wp的焊接条件参数信号、用于焊丝进给指令等的信号等。另外，在与焊丝进给装置2间收发的通信信号并不限定于上述信号。

通信部14使用直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum：DSSS)通信方式来进行通信。在直接序列扩频通信方式中，发送侧对发送的信号进行基于扩频编码的运算，将原始的信号的频谱扩频为更宽的频带并发送。接收侧通过使用公共的扩频编码对接收到的信号进行逆扩频来恢复到原始的信号。由于在通信信号中叠加有噪声的情况下，也会通过逆扩频将噪声的频谱扩频，因此能通过滤波来提取原始的通信信号。另外，若对每个焊接系统A1使用不同的扩频编码，则即使误接收到在另外焊接系统A1中收发的通信信号，也以不同的扩频编码对该通信信号进行逆扩频，将其作为噪声除去。因此能以高的通信品质进行通信。

通信部14具备耦合电路。该耦合电路具备使与通信部14的输入输出端连接的线圈、和与电力传输线51、52并联连接的线圈磁耦合的高频变压器，将通信部14所输出的通信信号叠加到电力传输线51、52，另外检测叠加在电力传输线51、52的通信信号。通信部14对应于由控制部13输入的信号，将载波信号调制为BPSK(BinaryPhaseShiftKeying，二进制相移键控)，对调制信号进行频谱扩频，变换成模拟信号并发送。另外，调制方法并不限于BPSK调制，也可以是ASK调制或FSK调制。另外，频谱扩频并不限于直接扩频方式，也可以使用频率跳变方式。另外，在本实施方式中，进行频谱扩频，但并不限定于此，也可以不进行频谱扩频。另外，通信部14检测叠加在电力传输线51、52的通信信号，将其变换成数字信号，进行逆扩频以及滤波，进行解调并送出到控制部13。在从焊接电源装置1发送到焊丝进给装置2的通信信号、和从焊丝进给装置2发送到焊接电源装置1的通信信号中，错开时间地进行收发。另外，也可以利用不同的频率带。

焊丝进给装置2将焊丝电极送出到焊炬6。另外，焊丝进给装置2还具有中继焊接电源装置1和远程操作装置3的通信的功能。焊丝进给装置2具备：电源部21、控制部22、中继部23以及进给电动机24。另外，焊丝进给装置2具备用于将来自气体储气罐的屏蔽气体提供给焊炬6的气体电磁阀等，但省略图中的记载和说明。

电源部21对控制部22以及进给电动机24提供电力。电源部21经由电力传输线51、52从焊接电源装置1提供电力，变换成分别适于控制部22以及进给电动机24的电压并输出。电源部21具备：积蓄从焊接电源装置1提供的电力的电容器、用于防止从电容器向电力传输线51、52逆流电流的二极管、用于调整输出给控制部22以及进给电动机24的电压的DC/DC转换器。另外，电源部21的构成并不限定于上述的构成。

控制部22进行焊丝进给装置2的控制，例如由微型计算机等实现。控制部22对应于由设于焊炬6的未图示的焊炬开关输入的用于起动的操作信号，向中继部23输出用于起动焊接电源装置1的焊接用电源部10的起动信号。另外，控制部22在从中继部23输入焊丝进给信号的期间使进给电动机24旋转，使未图示的进给辊旋转，来进行焊丝电极的进给。

中继部23用于经由电力传输线51、52在与焊接电源装置1间进行有线通信。另外，中继部23在与远程操作装置3间进行无线通信。中继部23还具有中继焊接电源装置1和远程操作装置3的通信的功能。

中继部23将从焊接电源装置1接收到的通信信号解调。在解调的信号是用于焊丝进给指令等的信号的情况下，输出给控制部22。另一方面，在解调的信号是焊接电压或焊接电流的检测值、表示异常发生的信号、焊接条件参数信号等的情况下，再度调制，通过天线23a作为电磁波发送给远程操作装置3。

另外，中继部23用天线23a接收远程操作装置3所输出的电磁波，将接收到的信号放大并发送给焊接电源装置1。另外，也可以不放大接收到的信号，直接予以发送。也可以将接收到的信号暂时解调，在进行给定的处理的基础上再度调制后发送。另外，中继部23将由控制部22输入的起动信号等调制并发送给焊接电源装置1。另外，在中继部23、与焊接电源装置1以及远程操作装置3间收发的通信信号并不限定于上述信号。中继部23也与通信部14同样地使用直接序列扩频通信方式来进行通信。

中继部23具备耦合电路。该耦合电路具备使与电力传输线51、52并联连接的线圈和与中继部的输入输出端连接的线圈磁耦合的高频变压器，将中继部23输出的通信信号叠加到电力传输线51、52，另外检测叠加到电力传输线51、52的通信信号。

进给电动机24对焊炬6进行焊丝电极的进给。进给电动机24基于来自控制部22的焊丝进给指令旋转，使进给辊旋转来将焊丝电极送出到焊炬6。

远程操作装置3用于从远离的位置操作焊接电源装置1。远程操作装置3进行焊接电源装置1的焊接条件参数Wp的变更。另外，显示在焊接电源装置1检测出的焊接电压或焊接电流的检测值，或报知在焊接电源装置1发生的异常。远程操作装置3具备：操作部31、存储部32、显示部33、报知部34、控制部35以及通信部36。

操作部31将焊接作业者进行的操作按钮的操作作为操作信号输出给控制部35。

图3是远程操作装置3的外观图的一例。如图3所示那样，在远程操作装置3的操作部31，作为操作按钮配置焊接电流设定用按钮31a、焊接电压设定用按钮31b以及切换按钮31c。焊接电流设定用按钮31a用于变更从焊接电源装置1输出的焊接电流的设定电流。焊接电压设定用按钮31b用于变更从焊接电源装置1输出的焊接电压的设定电压。在操作焊接电流设定用按钮31a或焊接电压设定用按钮31b时，操作部31将用于变更焊接条件的操作信号输出给控制部35。切换按钮31c用于切换显示部33的显示模式。每当按压切换按钮31c时，操作部31就将用于切换显示模式的操作信号输出给控制部35。另外，在操作部31还配置其它操作按钮，但在图3中省略。关于各操作按钮的操作的详细，在后面叙述。

返回图1，存储部32存储由操作部31的操作按钮设定的焊接条件Wr。另外，存储部32还存储从焊接电源装置1作为焊接条件参数信号而接收到的焊接条件参数Wp。存储部32将焊接条件Wr和焊接条件参数Wp分别存储在预先确定的存储区域。

显示部33进行各种显示，例如由液晶显示装置实现(参考图3)。显示部33被控制部35控制，显示存储于存储部32的焊接条件Wr，显示后述的判定处理的结果。另外，还进行在焊接电源装置1检测出的焊接电压或焊接电流的检测值的显示。另外，显示部33也可以是7段显示器等的简易的显示装置。

报知部34进行给定的报知，例如由扬声器实现(参考图3)。报知部34被控制部35控制，以告警声报知焊接电源装置1的异常。另外，还报知后述的判定处理的结果。另外，报知部34并不限定于以声音进行报知。例如也可以以振动进行报知，也可以以字符或图像在显示部33进行报知。

控制部35进行远程操作装置3的控制，例如通过微型计算机等实现。控制部35对应于由操作部31输入的用于切换显示模式的操作信号，将显示部33的显示内容在显示存储于存储部32的焊接条件Wr的模式、和显示在焊接电源装置1检测出的焊接电压或焊接电流的检测值的模式间进行切换。另外，对应于由操作部31输入的用于变更焊接条件Wr的操作信号来变更存储于存储部32的焊接条件Wr。

另外，控制部35每隔预先设定的发送周期读出存储于存储部32的焊接条件Wr，输出给通信部36以及显示部33。另外，在本实施方式中，发送周期在10～500ms程度的范围内进行设定。对控制部35设定的发送周期既可以与对焊接电源装置1的控制部13设定的发送周期相同，也可以不同。另外，也可以不管发送周期，在存储于存储部32的焊接条件Wr变更时输出变更后的焊接条件Wr。另外，也可以在焊接电源装置1的焊接用电源部10启动时输出焊接条件Wr。

另外，控制部35将由通信部36输入的焊接电压或焊接电流的检测值输出给显示部33，或者基于由通信部36输入的表示异常发生的信号使报知部34进行异常的报知。

另外，控制部35进行判定处理，判定在远程操作装置3设定的焊接条件Wr是否正确地通信到焊接电源装置1。

图4是用于说明控制部35进行的判定处理的流程图。该判定处理每隔给定的定时执行。

如上述那样，焊接电源装置1每隔发送周期将焊接条件参数信号发送给远程操作装置3，存储部32存储为焊接条件参数Wp。首先，取得存储于存储部32的焊接条件参数Wp(S1)。另外，存储部32还存储在远程操作装置3设定的焊接条件Wr。取得存储于存储部32的焊接条件Wr(S2)。

接下来，判别焊接条件参数Wp是否和焊接条件Wr一致(S3)。在焊接条件参数Wp的各要素(设定电压、设定电流等)与焊接条件Wr的对应的各要素全都一致的情况下，判别为焊接条件参数Wp与焊接条件Wr一致。焊接条件参数Wp是基于在远程操作装置3设定的焊接条件Wr对焊接电源装置1设定的参数。只要在远程操作装置3与焊接电源装置1间正确地进行了通信，焊接条件参数Wp和焊接条件Wr就一致。在焊接条件参数Wp和焊接条件Wr一致的情况下(S3：是)，判定为正确地进行了通信，在远程操作装置3设定的焊接条件Wr被作为焊接条件参数Wp正确地对焊接电源装置1进行了设定，将一致信号(例如低电平信号)输出给报知部34(S4)，结束判定处理。

另一方面，在焊接条件参数Wp和焊接条件Wr不一致的情况下(S3：否)，判定为未正确地进行通信，远程操作装置3设定的焊接条件Wr未能正确地对焊接电源装置1设定，将不一致信号(例如高电平信号)输出给报知部34(S5)，结束判定处理。

报知部34在被输入一致信号(低电平信号)的情况下不进行报知，但在被输入不一致信号(高电平信号)的情况下，例如用“哔-”这样声音进行报知。由此，焊接作业者能察觉到未正确地进行通信。这种情况下，由于焊接变得不稳定，有焊接品质变差的可能性，因此焊接作业者不开始焊接作业，而是等待通信状态改善。另外，在本实施方式中，还将判定处理的结果输出给显示部33。显示部33在被输入不一致信号(高电平信号)的情况下在通信状态的栏显示“×”，在被输入一致信号(例如低电平信号)的情况下在通信状态的栏显示“○”(参考图3)。

另外，判定处理的流程并不限定于图4所示的流程。例如，也可以仅在步骤S3为“否”的判别连续给定次数(例如10次)以上的情况下前进到步骤S5，在“否”的判别未连续给定次数以上的情况下前进到步骤S4。另外，也可以仅在步骤S3为“否”的判别连续给定时间(例如1秒)以上的情况下前进到步骤S5，在“否”的判别未连续给定时间以上的情况下前进到步骤S4。在焊接作业者设定焊接条件的中途，有时会因通信所引起的时间滞后而产生Wp和Wr不一致的瞬间。由于在该瞬间的不一致的情况下也进行报知会造成容易混淆，因此通过连续给定次数(或给定时间)以上判别为“否”来进行判定。

通信部36用于在与焊丝进给装置2间进行无线通信。通信部36将从焊丝进给装置2接收到的信号解调并送出到控制部35。在从焊丝进给装置2接收到的信号中例如有在焊接电源装置1中由传感器检测出的焊接电压或焊接电流的检测值、表示异常发生的信号、基于存储于存储部12的焊接条件参数Wp而发送的焊接条件参数信号等。另外，通信部36将从控制部35输入的信号调制并发送给焊丝进给装置2。在发送给焊丝进给装置2的信号中例如有用于发送存储于存储部32中的焊接条件Wr的焊接条件设定信号等。另外，在与焊接电源装置1间收发的信号并不限定于上述的信号。

通信部36经由天线36a进行通信信号的收发。通信部36对应于由控制部35输入的信号将载波信号调制为BPSK(BinaryPhaseShiftKeying，二进制相移键控)，对调制信号进行频谱扩频，变换为模拟信号，并作为电磁波发送。另外，调制方法并不限于BPSK调制，也可以进行ASK调制或FSK调制。另外，频谱扩频并不限于直接扩频方式，也可以使用频率跳变方式。另外，虽然在本实施方式中，进行频谱扩频，但并不限定于此，也可以不进行频谱扩频。通信部36将天线36a接收到的电磁波变换为数字信号，进行逆扩频以及滤波，进行解调并输出给控制部35。另外，在从远程操作装置3发送给焊丝进给装置2的信号、和从焊丝进给装置2发送给远程操作装置3的信号中，错开时间进行收发。另外，也可以利用不同的频带。

接下来，以焊接作业者操作远程操作装置3来设定焊接电源装置1的焊接条件参数Wp的情况为例，来说明焊接系统A1的作用。

焊接作业者操作远程操作装置3的操作部31来设定焊接条件Wr。如图3所示，在焊接电流设定用按钮31a附上“电流”这样的标签，每按1次按钮的上部，设定电流的值就增加1A，每按1次按钮的下部，焊接电流的值就减少1A。另外，在焊接电压设定用按钮31b附上“电压”的标签，每当按1次按钮的上部，设定电压的值就增加0.1V，每当按1次按钮的下部，设定电压就减少0.1V。通过操作部31的操作来变更存储于存储部32中的焊接条件Wr。将存储于存储部32的焊接条件Wr显示在显示部33。在图3中显示当前的焊接条件Wr的一部分即“设定电流：150A”以及“设定电压：18.5V”。焊接作业者看着显示部33的显示来操作操作部31，使之成为所期望的值。另外，在图3中省略其它的焊接条件Wr的显示。

远程操作装置3每隔发送周期将存储于存储部32的焊接条件Wr作为焊接条件设定信号，通过无线通信发送给焊丝进给装置2。焊丝进给装置2将接收到的焊接条件设定信号放大，通过经由电力传输线51、52的有线通信发送给焊接电源装置1。

焊接电源装置1基于从焊丝进给装置2接收到的焊接条件设定信号来变更存储于存储部12的焊接条件参数Wp。基于存储于存储部12的焊接条件参数Wp来控制焊接电源装置1。

另外，焊接电源装置1每隔发送周期将存储于存储部12的焊接条件参数Wp作为焊接条件参数信号，通过经由电力传输线51、52的有线通信发送给焊丝进给装置2。焊丝进给装置2将接收到的焊接条件参数信号通过无线通信发送给远程操作装置3。

远程操作装置3基于从焊丝进给装置2接收到的焊接条件参数信号来变更存储于存储部32的焊接条件参数Wp。另外，远程操作装置3每隔给定的定时进行判定处理。即，判别存储于32的焊接条件参数Wp和焊接条件Wr是否一致，从而判定是否正确地进行了通信。远程操作装置3对应于判定结果在显示部33进行给定的显示，使报知部34进行给定的报知。在图3的情况下，判定为正确地进行了通信，在显示部33显示“通信状态：○”，不进行报知部34的用声音的报知。焊接作业者根据“通信状态：○”的显示，能确认显示在显示部33的焊接条件Wr被作为焊接电源装置1的焊接条件参数Wp正确地进行了设定。在显示为“通信状态：×”的情况下，焊接作业者能认识到与显示在显示部33的焊接条件Wr不同的内容被作为焊接电源装置1的焊接条件参数Wp进行了设定。

根据本实施方式，远程操作装置3和焊丝进给装置2进行无线通信，焊丝进给装置2和焊接电源装置1进行经由电力传输线51、52的有线通信。由于远程操作装置位于靠近焊丝进给装置2的位置，因此其间存在隔墙或其它焊接系统等的可能性较低，难以在无线通信中产生障碍。另外，就算焊丝进给装置2和焊接电源装置远离，但由于是有线通信，因此难以在通信中产生障碍。因此，与远程操作装置3和焊接电源装置1直接进行无线通信的情况相比，更难在通信中发生障碍，能正确地进行通信。

另外，远程操作装置3进行判定处理，在与焊接电源装置1间不能正确地进行通信的情况下，将该意思知会给焊接作业者。因此，能抑制在通信中发生障碍的情况下就这么开始作业从而使得焊接不稳定，由此焊接品质变差的情况。

另外，虽然在本实施方式中，说明了焊接条件包含设定电压以及设定电流的情况，但并不限于此。焊接条件也可以不含设定电压以及设定电流的任一方。另外，焊接条件也可以既不含设定电压也不含设定电流。例如，也可以将焊接条件作为组合了设定电压、设定电流和其它条件的样式存储在焊接电源装置1的存储部12，远程操作装置3仅将样式的编号作为焊接条件来收发。

在本实施方式中，说明了利用基于线圈的磁耦合，通信部14以及中继部23将通信信号叠加在电力传输线51、52中，检测叠加在电力传输线51、52中的通信信号的情况，但并不限于该情况。例如，也可以利用基于电容器的电场耦合。另外，也可以不是与电力传输线51、52并联地输入通信信号，而是与电力传输线51、52串联地输入通信信号。

在本实施方式中，说明了进给装置用电源部11向电源部21提供直流电力的情况，但也可以提供交流电力。这种情况下，进给装置用电源部11取代整流电路111以及DC/DC转换器电路112而具备变压器，将从电力系统输入的交流电力降压并输出即可。另一方面，需要在电源部21设置用于将交流电力变换成直流电力的整流电路。另外，也可以不在焊接电源装置1设置进给装置用电源部11，而是将来自电力系统的交流电力直接经由电力传输线51、52提供给电源部21。

在本实施方式中，说明了焊接用电源部10以及进给装置用电源部11将从电力系统输入的交流电力分别变换成直流电力并输出的情况，但并不限于此。也可以在焊接用电源部10和进给装置用电源部11共用结构的一部分。例如也可以如图2(b)所示那样，不对进给装置用电源部11设置整流电路111，将焊接用电源部10的整流电路101的输出输入到DC/DC转换器电路112。另外，也可以在焊接用电源部10的变压器103的二次侧追加绕组来取出电力，进行整流并输出，也可以不设置进给装置用电源部11，将焊接用电源部10的输出的一部分经由电力传输线51、52提供给焊丝进给装置2。

在本实施方式中，说明了焊接电源装置1是向电弧提供直流电力的直流电源的情况，但并不限于此。例如为了进行铝等的焊接，也可以将焊接电源装置1设为提供交流电力的交流电压。这种情况下，在焊接用电源部10进一步追加逆变器电路，将从整流电路104输出的直流电力变换成交流电力并输出即可。

在本实施方式中，说明了焊接系统A1是消耗电极式的焊接系统的情况。在是非消耗电极式的焊接系统的情况下，不需要用于进给焊丝电极的焊丝进给装置，但有时使用用于自动进给填充焊丝的焊丝进给装置。这种情况下，成为与焊接系统A1同样的构成，能运用本发明。

在上述第1实施方式中，说明了焊接电源装置1和远程操作装置3仅进行由焊丝进给装置2进行中继的通信的情况，但并不限于此。例如也可以让焊接电源装置和远程操作装置3还进行直接通信。将还进行直接通信的情况作为第2实施方式，以下进行说明。

图5是用于说明第2实施方式所涉及的焊接系统A2的整体构成的图。在图5中，对与第1实施方式所涉及的焊接系统A1(参考图1)相同或类似的要素标注相同标号。

图5所示的焊接系统A2与第1实施方式所涉及的焊接系统A1的不同点在于，焊接电源装置1′具备无线通信部15，无线通信部15与远程操作装置3的通信部36直接进行无线通信。

无线通信部15用于在与远程操作装置3间进行无线通信，经由天线进行信号的收发。无线通信部15的天线方式除去是无线通信以外，与通信部14的通信方式共通。焊接电源装置1′在与远程操作装置3的通信中具有2条通信路径。无线通信部15将与通信部14经由中继部23发送给远程操作装置3的信号相同的信号通过无线通信直接发送给远程操作装置3。另外，远程操作装置3所发送的信号经由中继部23由通信部14接收，也由无线通信部15接收。能在通信部14接收到的信号和无线通信部15接收到的信号一致的情况下，认为在哪条通信路径都未发生通信障碍。

控制部13′进行通信部14接收到的信号和无线通信部15接收到的信号的比较，仅在两者一致的情况下受理该信号来进行处理。在不一致的情况下请求该信号的再发送。

图6是用于说明焊接电源装置1′的控制部13′进行的比较处理的流程图。该比较处理在焊接电源装置1′起动时开始。

首先，判别通信部14以及无线通信部15是否接收到信号(S11)。直到接收到信号为止都反复步骤S11的判别，在接收到信号的情况下(S11：是)，取得通信部14接收到的信号S₁(S12)，取得无线通信部15接收到的信号S₂(S13)。

接下来判别信号S₁和S₂是否一致(S14)。在一致的情况下(S14：是)，由于认为在2条通信路径均未发生通信障碍，正确地通信了所接收的信号S₁以及信号S₂，因此进行与信号S₁(或信号S₂)相应的处理(S15)，返回步骤S11。例如在信号S₁、S₂是焊接条件设定信号的情况下，变更存储部12的焊接条件参数Wp。另一方面，在不一致的情况下(S14：否)，由于认为在2条通信路径的任意一方或两方发生通信障碍，因此对远程操作装置3请求信号的再发送(S16)，返回步骤S11。

在接收到信号的情况下(S11：是)，若信号S₁和信号S₂一致(S14：是)，则进行处理(S15)，成为下一信号的接收等待状态(S11)。若信号S₁和信号S₂不一致(S14：否)，则请求再发送(S16)，等待再发送的信号(S11)。

根据第2实施方式，由于焊接电源装置1′仅在2条通信路径接收到的信号一致的情况下进行处理，因此能防止基于发生通信障碍而在不能正确进行通信的状态下接收到信号进行处理。

另外，在图6所示的流程图的情况下，由于直到信号S₁和信号S₂一致为止都请求再发送，因此有直到进行处理为止花费过多时间的情况。在信号S₁和信号S₂不一致的情况下，有时某一方的通信路径并未发生通信障碍。因此，也可以在信号S₁和信号S₂的比较即使进行给定次数也不一致的情况下，基于未发生通信障碍的可能性高的通信路径的信号来进行处理。

图7是用于说明焊接电源装置1′的控制部13′进行的比较处理的另外的实施例的流程图。图7所示的流程图相对于图6所示的流程图追加了步骤S21～S24，将步骤S15变更为S15′。具体地，对比较次数N进行计数(步骤S23)，判别是否超过给定次数No(S22)，在超过的情况下(S22：是)，进行与信号S₁相应的处理(S15′)。步骤S21以及S24是将比较次数N初始化到“1”的步骤。

若接收到的信号S₁和信号S₂不一致(S14：否)，则反复步骤S22、S16、S23、S11～S14，对比较次数N进行计数。在比较次数N超过给定次数No的情况下(S22：是)，进行与信号S₁相应的处理(S15′)，将比较次数N初始化到“1”(S24)，成为下一信号的接收等待状态(S11)。

无线通信部15在与远程操作装置3间进行无线通信，与此相对，通信部14在与焊丝进给装置2间进行有线通信，焊丝进给装置2和远程操作装置3在靠近的位置进行无线通信。因此，通信部14接收到的信号S₁比无线通信部15接收到的信号S₂的可靠性更高。因而在步骤S15与信号S₁相应进行处理。

在该实施例的情况下，虽然与直到信号S1和信号S2一致为止都进行再发送请求的情况相比可靠性变低，但能缩短直到进行处理为止的时间。另外，也可以在比较次数N超过给定次数No的情况下(S22：是)，向远程操作装置3发送用于促使注意的信号。若接收到该信号的远程操作装置3报知注意，则能促使焊接作业者注意到有通信障碍的可能性。

作为再另外的实施例，也可以在信号S₁和信号S₂不一致的情况下不进行再发送请求，而是进行与信号S₁相应的处理。这种情况下的流程图在图6所示的流程图中将步骤S16置换为步骤S15′。在该实施例的情况下，虽然可靠性进一步变低，但能进一步缩短到进行处理为止的时间。

另外，也可以使远程操作装置3的控制部35也具有同样的功能。即，也可以让控制部35进行通信部36从无线通信部15直接接收到的信号和在中继部23中继后由通信部36接收到的信号的比较，在两者一致的情况下受理该信号进行处理，在不一致的情况下请求该信号的再发送。

在上述第1以及第2实施方式中，说明了由焊丝进给装置2进行焊接电源装置1(1′)和远程操作装置3的通信的中继的情况，但并不限于此。例如也可以另外设置具备中继部的中继装置。将在电力传输线51、52的中途设置中继装置的情况作为第3实施方式在以下进行说明。

图8是用于说明第3实施方式所涉及的焊接系统A3的整体构成的图。在图8中，对与第1实施方式所涉及的焊接系统A1(参考图1)相同或类似的要素标注相同标号。

图8所示的焊接系统A3和第1实施方式所涉及的焊接系统A1的不同点在于，焊丝进给装置2′没有焊接电源装置1与远程操作装置3的通信的中继功能，具有中继功能的中继装置7设置在电力传输线51、52的中途。

焊丝进给装置2′取代中继部23而具备仅进行与焊接电源装置1的通信的通信部23′。焊接电源装置1与远程操作装置3的通信的中继由中继装置7的中继部71进行。

中继部71具备第1实施方式所涉及的焊丝进给装置2的中继部23进行的中继功能。即，中继部71与第1实施方式所涉及的中继部23同样具备耦合电路，通过将通信信号叠加到电力传输线51、52，检测叠加在电力传输线51、52的通信信号，来经由电力传输线51、52在与焊接电源装置间进行有线通信。另外，中继部71通过天线71a将通信信号作为电磁波收发，由此在与远程操作装置3间进行无线通信。中继部71将接收到的信号放大后发送。另外，也可以不放大接收到的信号，直接进行发送，也可以将接收到的信号暂时解调，在进行给定的处理后再度调制并发送。

中继装置7在与焊接电源装置1间进行经由电力传输线51、52的有线通信，在与远程操作装置3间进行无线通信。另外，中继装置7具有中继功能。中继装置7能设置在电力传输线51、52的任意的位置，但比较好的是设置在尽可能靠近远程操作装置3的位置，以使得易于在与远程操作装置3间进行无线通信。另外，也可以将中继装置7配置为能在电力传输线51、52上移动。在第3实施方式中，也能起到与第1实施方式同样的效果。

在上述第1到第3实施方式中，对使用专用的远程操作装置3的情况进行了说明，但并不限于此。例如，也可以取代远程操作装置3而使用平板终端或智能手机能的便携型终端。在便携型终端安装用于具备远程操作装置3所具有的功能的应用。便携型终端本身就具有相当于远程操作装置3的操作部31、存储部32、显示部33、报知部34、通信部36的功能。通过安装应用使便携型终端控制部作为远程操作装置3的控制部35发挥功能，能取代远程操作装置3而使用便携型终端。这种情况下，不需要另外准备远程操作装置3。

一般，在便携型终端中具备多种通信方法(例如WiFi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、LTE(LongTermEvolution，长期演进)、3G、红外线通信等)。也可以使焊丝进给装置2的中继部(中继装置7的中继部71)具备多种通信方法，切换通信状态佳的通信方法来进行通信。这种情况下，能不管通信方法的种类地以最佳的通信方法进行通信。

另外，在图1等中虽未记载，但也可以在焊接系统A1具备用于将屏蔽气体从气体储气罐提供给焊炬6的气体配管。既可以将电力传输线51、52配置在该气体配管的内侧，也可以将电力传输线51、52和该气体配管捆在一起。作为第4实施方式，以下说明将电力传输线51、52配置在气体配管的内侧的情况。

图9是用于说明第4实施方式所涉及的焊接系统A4的图。图9(a)表示第4实施方式所涉及的焊接系统的整体构成。在图9(a)中，对与第1实施方式所涉及的焊接系统A1(参考图1)相同或类似的要素标注相同的标号。另外，在图9(a)中，省略焊接电源装置1以及焊丝进给装置2的内部构成的一部分的记载。另外，还省略了远程操作装置3的记载。图9(b)表示气体配管9的截面图。

图9所示的焊接系统A4与第1实施方式所涉及的焊接系统A1的不同点在于，电力传输线51、52配置在气体配管9的内侧。

气体配管9经由焊接电源装置1以及焊丝进给装置2将气体储气罐8和焊炬6连接，将气体储气罐8的屏蔽气体提供给焊炬6的前端。电力传输线51、52在焊接电源装置1与焊丝进给装置2间，配置在气体配管9的内侧。电力传输线51、52从设置在气体配管9的贯通孔被引入到气体配管9的内侧。为了防止气体泄漏或水分的浸入，需要将穿过电力传输线51、52后的贯通孔密封。

根据第4实施方式，由于电力传输线51、52配置在将焊接电源装置1和焊丝进给装置2连接的气体配管9的内侧，因此与将电力传输线51、52和气体配管9分开配置的情况相比，在使焊丝进给装置2移动时不会碍事。另外，由于电力传输线51、52被气体配管9包围，因此难以受到来自外部的冲击，能抑制电力传输线51、52断线。

另外，也可以如图10所示的焊接系统A4′那样，将电力传输线52与电力线缆41连接，将电力线缆41兼用作电力传输线52。这种情况下，配置在气体配管9的内侧的仅有电力传输线51即可。若配置在该气体配管9的内侧的电力传输线只有1根，则如图10(b)所示那样，将设于焊接电源装置1的气体配管用的连接接头1a(设于焊丝进给装置2的气体配管用连接接头2a)作为连接器利用，能容易地进行电力传输线51的配置。

本发明所涉及的焊接系统、焊接系统的通信方法以及中继装置，并不限定于上述的实施方式。本发明所涉及的焊接系统、焊接系统的通信方法以及中继装置的各个部分的具体结构，能够自由进行各种设计变更。

Claims

1.一种焊接系统，其特征在于，具备：

焊接电源装置；

焊丝进给装置；

焊炬；

用于从所述焊接电源装置向所述焊炬提供焊接用的电力的电力线缆；

用于将驱动所述焊丝进给装置所具有的进给电动机的电力从所述焊接电源装置提供给所述焊丝进给装置的电力传输线；

设置在所述电力传输线上的中继装置；和

与所述中继装置间进行无线通信的远程操作装置，

所述焊接电源装置和所述中继装置经由所述电力传输线进行通信。

2.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，

所述中继装置包含在所述焊丝进给装置中。

3.根据权利要求1或2所述的焊接系统，其中，

所述焊接电源装置与所述远程操作装置间进行无线通信，

所述焊接电源装置具备：

比较通过无线通信从所述远程操作装置直接接收到的信号、和经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号的比较单元；和

仅在所述比较单元判断为2个信号相同的情况下基于该信号进行处理的处理单元。

4.根据权利要求3所述的焊接系统，其中，

所述焊接电源装置还具备：

在由所述比较单元判断为2个信号不同的情况下向所述远程操作装置请求信号的再发送的再发送请求单元。

5.根据权利要求4所述的焊接系统，其中，

所述焊接电源装置还具备：

对所述比较单元进行比较的次数进行计数的计数单元，

所述处理单元在由所述计数单元计数的数超过给定数的情况下，基于经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号进行处理。

6.根据权利要求3所述的焊接系统，其中，

所述处理单元在由所述比较单元判断为2个信号不同的情况下，基于经由所述中继装置以及电力传输线接收到的信号进行处理。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的焊接系统，其中，

所述焊接电源装置具备：

接收用于设定焊接条件的焊接条件设定信号的第1通信单元；

基于由所述第1通信单元接收到的焊接条件设定信号来变更存储于第1存储单元的焊接条件参数的第1存储控制单元；和

基于存储于所述第1存储单元的焊接条件参数来控制所述焊接电源装置的输出的输出控制单元，

所述第1通信单元将存储于所述第1存储单元的焊接条件参数作为焊接条件参数信号发送，

所述远程控制装置具备：

基于焊接作业者进行的操作来变更存储于第2存储单元的焊接条件的第2存储控制单元；

基于存储于所述第2存储单元的焊接条件来进行显示的显示单元；

将存储于所述第2存储单元的焊接条件作为焊接条件信号发送，并接收由所述第1通信单元发送的焊接条件参数信号的第2通信单元；

存储基于由所述第2通信单元接收到的焊接条件参数信号的焊接条件参数的第3存储单元；

比较存储于所述第2存储单元的焊接条件和存储于所述第3存储单元的焊接条件参数来判断是否一致的判定单元；和

基于所述判定单元的判定结果来进行报知的报知单元。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的焊接系统，其中，

所述远程操作装置是便携型终端。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的焊接系统，其中，

所述焊接系统还具备：

经由所述焊接电源装置以及所述焊丝进给装置向所述焊炬提供屏蔽气体的气体配管，

所述电力传输线配置在所述气体配管的内侧。

10.一种中继装置，其特征在于，

所述中继装置设置在电力传输线上，所述电力传输线用于将驱动焊丝进给装置所具有的进给电动机的电力从焊接电源装置提供给所述焊丝进给装置，

所述中继装置与用于远程操作所述焊接电源装置的远程操作装置间进行无线通信，

所述中继装置与所述焊接电源装置间进行经由所述电力传输线的通信。

11.一种通信方法，是焊接系统的通信方法，其特征在于，

所述焊接系统具备：

焊接电源装置；

焊丝进给装置；

焊炬；

设置在所述电力传输线上的中继装置；和

与所述中继装置间进行无线通信的远程操作装置，

所述通信方法具备：

所述远程操作装置通过无线发送通信信号的第1步骤；

所述中继装置接收由所述远程操作装置发送的通信信号的第2步骤；

所述中继装置将接收到的通信信号经由所述电力传输线发送给所述焊接电源装置的第3步骤；和

所述焊接电源装置接收经由所述电力传输线发送的通信信号的第4步骤。