JP2010029876A - 溶接電源 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部からのインタフェース信号の接続性を向上させた溶接電源を提供する。
【解決手段】 本発明になる溶接電源は、信号接続用電気部品を介して外部機器との間でインタフェース信号をやり取りしながら動作する溶接電源であって、予め定められた前記インタフェース信号の一部をやり取りする別の信号接続用電気部品と、前記別の信号接続用電気部品の個々の入力箇所への入力インタフェース信号の割当を設定する入力信号割当設定部と、出力端子への出力インタフェース信号の割当を設定する出力信号割当設定部と、前記入力信号割当設定部で設定された所定の信号と前記信号接続用電気部品から入力される同じインタフェース信号とを受けて、いずれか一方の信号を選択する入力信号選択部とからなる割当部とを備えることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、所定のインタフェース信号を接続するコネクタ等を備え、これを介して外部機器と前記インタフェース信号をやり取りしながら動作する溶接電源に係り、特に前記インタフェース信号の一部を別の外部機器とやり取りすることで動作できるように別のコネクタ等を設け、このコネクタ等に前記インタフェース信号の内ユーザが所望のインタフェース信号を割り当てることを可能とする技術に関するものである。

溶接電源はこの溶接電源に設けられた操作部からの操作により溶接トランスと溶接ヘッドを用いることで単体でも溶接作業を行うことができる。一方、システムに組み込み、他の装置から入力される信号により溶接作業を行うことを想定して外部とのタイミング信号等（以下、インタフェース信号という。）の入出力を行うことができる溶接装置も知られている（例えば、特許文献１（特開平６−３１２２７５号公報））。

このようなインタフェース信号を溶接電源内部に引き入れるためには外部機器との結線が必要で、接続用電気部品としてコネクタや端子台が用いられている。そして、通常この接続用電気部品の個々のピンや端子には所定のそれぞれ異なったインタフェース信号が割り当てられている。また、溶接電源の小型化や結線のし易さ等から接続用電気部品の統合を図り１つの接続用電気部品で外部機器との接続を実現している。
特開平６−３１２２７５号公報

しかしながら、このようなように接続用電気部品の個々のピンや端子に所定のそれぞれ異なったインタフェース信号を割り当てられている場合は、外部機器が１台であれば通常１対１の簡単な１本のインタフェースケーブルで接続できるが、複数の外部機器に必要なインタフェース信号が分かれている場合には分岐したケーブルを作成しなければならず、面倒な作業が必要であるという欠点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、通常設けられているインタフェース信号の接続用電気部品に接続されるインタフェース信号はそのまま入出力可能としながら、別の接続用電気部品を設け、この別の接続用電気部品に前記インタフェース信号の一部を接続し、実際に接続された箇所とのインタフェース信号を有効とすることでシステムに組込み易い溶接電源を提供することを目的とする。

本発明になる溶接電源は、信号接続用電気部品を介して外部機器との間でインタフェース信号をやり取りしながら動作する溶接電源であって、予め定められた前記インタフェース信号の一部をやり取りする別の信号接続用電気部品と、前記別の信号接続用電気部品の個々の接続箇所に前記一部のインタフェース信号を割り当てる割当部とを備えることを特徴とするものである。

また本発明になる溶接電源のインタフェース信号を割り当てる割当部は、１対ｎ（ｎは前記溶接電源のインタフェース信号のうち前記別の信号接続用電気部品に割当可能となっている入力インタフェース信号の数）の切替回路を前記別の信号接続用電気部品の入力端子の数だけ備え、この入力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な入力インタフェース信号の割当を設定する入力信号割当設定部と、ｍ対１（ｍは前記溶接電源のインタフェース信号のうち前記別の信号接続用電気部品に割当可能となっている出力インタフェース信号の数）の切替回路を前記別の信号接続用電気部品の出力端子の数だけ備え、この出力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な出力インタフェース信号の割当を設定する出力信号割当設定部と、前記入力信号割当設定部で設定された所定の信号と前記信号接続用電気部品から入力される同じインタフェース信号とを受けて、いずれか一方の信号を選択する入力信号選択部とを備えることを特徴とするものである。

更に本発明になる溶接電源は、前記信号割当の実行確認を行う操作・表示部を備えることを特徴とするものである。

また、本発明になる溶接電源に用いられる前記別の信号接続用電気部品は端子台であることを特徴とするものである。

請求項１〜３記載の発明によれば、インタフェース信号の接続用電気部品を少なくとも２つ設け、このうち1つの接続用電気部品には全てのインタフェース信号を接続し、他方の接続用電気部品にはこのインタフェース信号のうち予め定められた１部信号を任意に割当可能としているので、溶接電源へのインタフェース信号の接続がし易い溶接電源を提供できる。つまり、このような溶接電源を用いれば、自動機に組み込むことにより、全てのインタフェース信号が接続されている接続用電気部品にケーブルが接続されている場合であっても、他方の接続用電気部品を使用することで追加の外部機器を容易に接続できるという効果を奏する。

また、請求項４に係る発明によれば、特に別の接続用電気部品として端子台を用いるので、全てのインタフェース信号を必要とせず、かつ必要な信号のみを取り出して接続することで外部機器との接続ができるのでコネクタによるケーブル接続の制約を免れるので接続が容易となるという効果を奏する。

次に本発明について、図を用いて詳細に説明する。
図１は本発明になる溶接電源の外部インタフェース信号の入出力に関する部分のみを表す要部ブロック図である。
図２は図１の入力側の詳細ブロック図、図３は図１の出力側の詳細ブロック図である。また、図４は本発明になる溶接電源の操作／表示部１８の概要図である。図２、図３の詳細は後述する。

図１において、１は本発明になる溶接電源、２、３は溶接電源１と所定のインタフェース信号をやり取りして溶接電源１を動作させる第１、第２外部機器である。溶接電源１には前記インタフェース信号が接続されている第１信号接続用電気部品（以下、標準コネクタという。）１１と前記インタフェース信号の内予め定められた割当可能な一部の信号が接続されている第２信号接続用電気部品（以下、拡張端子台という）１２が、第１外部機器２には標準コネクタに対応するコネクタ２１が、第２外部機器３には拡張端子台に対応する端子台３１が設けられている。そして、標準コネクタ１１とコネクタ２１との間および拡張端子台１２と端子台３１との間がそれぞれケーブル４１、４２で接続されている。

ここで、溶接電源１の標準コネクタ１１と第1外部機器２のコネクタ２１とは通常使用されるケーブルを改修することなく使用して接続し、溶接電源１の拡張端子台１２と第２外部機器３の端子台３１とは新たに作成するケーブルまたは個別の配線で接続するものとする。

溶接電源１において、１１は前記標準コネクタ、１２は前記拡張端子台、１３は１対ｎ（ｎは溶接電源１のインタフェース信号のうち拡張端子台１２に割当可能となっている入力インタフェース信号の数）の切替回路を拡張端子台１２の入力端子の数だけ備え、拡張端子台１２の各入力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な入力インタフェース信号の割当を設定する入力信号割当設定部、１４はｍ対１（ｍは溶接電源１のインタフェース信号のうち拡張端子台１２に割当可能となっている出力インタフェース信号の数）の切替回路を拡張端子台１２の出力端子の数だけ備え、拡張端子台１２の各出力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な出力インタフェース信号の割当を設定する出力信号割当設定部、１５は入力信号割当設定部１３で設定された所定の信号と標準コネクタ１１から入力される同じインタフェース信号とを受けて、いずれか一方の信号を選択する入力信号選択部である。

また、１６は入力信号割当設定部１３、出力信号割当設定部１４、および入力信号選択部１５と制御部１７との間で入出力インタフェース信号と制御信号をやり取りするＩ／Ｏポート、１７はＩ／Ｏポート１６を介して第1、第２外部機器２、３とのインタフェース信号を入出力すること；入力信号割当設定部１３の入力インタフェース信号の割当設定を定めること；出力信号割当設定部１４の出力インタフェース信号の割当設定を定めること；操作／表示部１８から操作情報を受け付け所定の動作を行うこと；操作／表示部１８への所定の情報を表示すること；をそれぞれ実行する制御部、１８は拡張端子台１２の入力端子と出力端子毎に接続されるインタフェース信号の割当設定時の表示と信号割当設定を指示する操作／表示部、１９は制御部１７とＩ／Ｏポート１６および操作／表示部１８との間を接続するバスラインである。

図２は拡張端子台１２の入力端子の数を４、入力インタフェース信号のうち拡張端子台１２に割当可能な信号の数を４と仮定したときを例にとって、入力信号割当設定部１３と入力信号選択部１５の構成をさらに詳細に説明する図である。拡張端子台１２の入力端子の数と割り当てることができる入力インタフェース信号の数が共に４であるから、入力信号割当設定部１５として４つの1対４の切替回路１３ａ〜１３ｄが、入力信号選択部１５として４つの５入力ＯＲ回路１５ａ〜１５ｄが必要となる。

Ｉ／Ｏポート１６と４つの５入力ＯＲ回路１５ａ〜１５ｄの出力間は割当可能なインタフェース信号が接続されている。そして、５入力ＯＲ回路１５ａ〜１５ｄの５入力のうち４入力はそれぞれ１対４の切替回路１３ａ〜１３ｄの出力に接続されており、残りの１つの入力は標準コネクタ１１の所定のピンに接続されている。当然、この５つの信号は５入力ＯＲ回路１５ａ〜１５ｄの出力の信号と同じインタフェース信号である。これら１対４の切替回路１３ａ〜１３ｄの切替は制御部１７からＩ／Ｏポート１６を介して出力される入力決定信号１〜４で個々に決定できる。

図３は拡張端子台１２の出力端子の数を６、外部入力インタフェース信号のうち拡張端子台１２に割当可能な信号の数を６と仮定したときを例にとって、出力信号割当設定部１４の構成をさらに詳細に説明する図である。拡張端子台１２の出力端子の数と割り当てることができる出力インタフェース信号の数が共に６であるから、６つの６対１の切替回路１４ａ〜１４ｆが必要となる。
Ｉ／Ｏポート１６と６つの６対１切替回路１４ａ〜１４ｆの入力間は割当可能な信号が接続されている。そして、これらの信号はＩ／Ｏポート１６から標準コネクタ１１の所定のピンに接続されている。これらの６対１の切替回路１４ａ〜１４ｆの切替は制御部１７からＩ／Ｏポート１６を介して出力される出力決定信号１〜６で個々に決定できる。なお、図２、３とも入出力インタフェース信号のレシーバ／ドライバ回路は省略してある。

次に、このような溶接電源１のインタフェース信号の接続について説明する。
第１の外部機器２または第２の外部機器３と接続できるインタフェース信号には、入力用として「入力インタフェース信号１」〜「入力インタフェース信号４」が、出力用として「出力インタフェース信号１」〜「出力インタフェース信号６」があるものとする。
［インタフェース信号の接続］
最初にインタフェース信号を接続する。
まず、溶接電源１に接続する外部インタフェース信号を第１の外部機器２または第２の外部機器のどちら側と接続するか決定し、標準コネクタ１１に接続するものと拡張端子台１２に接続するものを決定する。そして、この決定の通りに拡張端子台１２の端子と端子台３１の端子との間をケーブル４２を作成し、接続する。なお、標準コネクタ１１とコネクタ２１との間は特に加工しないままのケーブル４１で接続する。このとき拡張端子台１２の各端子には外部インタフェース信号のうちどのインタフェース信号を接続したか明確にしておく。

ここでは、入力インタフェース信号として拡張端子台１２の端子（１）と（４）にそれぞれ「拡張入力インタフェース信号１」と「拡張入力インタフェース信号４」を接続し、標準コネクタ１１のピン（２）、（３）には「入力インタフェース信号２」と「入力インタフェース信号３」を接続し、出力インタフェース信号として拡張端子台１２の端子（５）、（７）、（９）および（１０）に「拡張出力インタフェース信号１」、「拡張出力インタフェース信号３」、「拡張出力インタフェース信号５」、「拡張出力インタフェース信号６」を接続し、標準コネクタ１１のピン（６）および（８）に「出力インタフェース信号２」、「出力インタフェース信号４」を接続するものとする。ここで「拡張」を付したのはインタフェース信号としては同じ機能の信号であるが、標準接続とは異なることを明確とするためである。

［拡張端子台の端子への信号の割当］
続いて、拡張端子台１２に接続した信号が正しくＩ／Ｏポート１６を介して制御部１７により読み出し／読み込み可能なように入力信号割当設定部１３と出力信号割当設定部１４それぞれにおける信号割当設定を行う。
この信号割当設定は操作スイッチ部１８２のキーと設定の様子を表示する表示部１８３を用いて行う。具体的には信号割当設定モードへの移行と信号割当設定を確定する「ＳＥＴ」キー（操作スイッチ部１８２（１））、実際に拡張端子台に接続したインタフェース信号と同じものを割当可能インタフェース信号順に表示させる「＋」キー（操作スイッチ部１８２（２））、「−」キー（操作スイッチ部１８２（３））、拡張端子台１２の端子に信号を選定するときに端子を順に変更する「＞」キー（操作スイッチ部１８２（４））、「＜」キー（操作スイッチ部１８２（５））を用いる。

まず、操作スイッチ部１８２の「ＳＥＴ」キーを操作するとこの操作情報が操作／表示部１８を介して制御部１７に読み込まれ、拡張端子台１２の端子への信号の割り当ての設定モードに移行し、拡張端子台１２の端子（１）に接続される外部インタフェース信号の１番目の「ＩＮＰＵＴ１」の外部インタフェース信号の設定待ちとなる。このとき表示部１８３（図４）の信号選定部には「ＩＮＰＵＴ１」の信号入力部にカーソルが表示される。

ここで、「ＩＮＰＵＴ１」の信号設定を行う。「ＩＮＰＵＴ１」に対応する拡張端子台１２の端子（１）には「拡張入力インタフェース信号１」を接続しているので、「＋」、「−」キーを操作して「ＩＮＰＵＴ１」に「ＩＮ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＳＩＧＮＡＬ １」を表示させ、この名称の信号の接続を決定する。こうすることで、入力決定信号１により1対４の切替回路１３ａでは、「０」と「１」とが接続され、端子（１）に接続された「拡張入力インタフェース信号１」が「入力インタフェース信号１ａ」として５入力ＯＲ回路１５ａの「１」に接続される。また、１３ａの「２」、「３」および「４」には信号が接続されないので、対応する接続箇所である１５ｂ「１」、１５ｃ「１」および１５ｄ「１」にも信号は接続されないことになる。

次に「ＩＮＰＵＴ２」の信号設定を行う。まず、「＞」キーを操作して「ＩＮＰＵＴ２」の信号設定に移行する。ここでは、「ＩＮＰＵＴ２」に対応する拡張端子台１２の端子（２）には信号が接続されていないので、「＋」、「−」キーを操作して「ＩＮＰＵＴ１」に「ブランク」を表示させ、信号の接続がないことを決定する。こうすることで、入力決定信号２により1対４の切替回路１３ｂでは、「０」は「１」〜「４」のいずれとも接続されない。つまり、１３ｂの「１」〜「４」にも信号が接続されないので、それぞれ対応する接続箇所である１５ａ「２」、１５ｂ「２」、１５ｃ「２」および１５ｄ「２」にも信号は接続されないことになる。

次に「ＩＮＰＵＴ３」の設定を行うが、ここも信号が接続されていないので、「ＩＮＰＵＴ２」のときと同じようになる。つまり、１３ｃの「１」〜「４」には信号が接続されないので、入力決定信号３によりそれぞれ対応する接続箇所である１５ａ「３」、１５ｂ「３」、１５ｃ「３」および１５ｄ「３」にも信号は接続されないことになる。

次に、「ＩＮＰＵＴ４」の信号設定を行う。「ＩＮＰＵＴ４」に対応する拡張端子台１２の端子（４）には「拡張入力インタフェース信号４」を接続しているので、「＋」、「−」キーを操作して「ＩＮＰＵＴ１」に「ＩＮ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＳＩＧＮＡＬ ４」を表示させ、この名称の信号の接続を決定する。こうすることで、入力決定信号４により1対４の切替回路１３ｄでは、「０」と「４」とが接続され、端子（４）に接続された「拡張入力インタフェース信号４」が「入力インタフェース信号４ａ」として５入力ＯＲ回路１５ｄの「４」に接続される。また、１３ｄの「１」、「２」および「３」には信号が接続されないので、対応する接続箇所である１５ａ「４」、１５ｂ「４」および１５ｃ「４」にも信号は接続されないことになる。

次に、「ＯＵＴＰＵＴ１」〜「ＯＵＴＰＵＴ６」までの信号設定を行う。
まず、「ＯＵＴＰＵＴ１」の信号設定を行う。「ＯＵＴＰＵＴ１」に対応する拡張端子台１２の端子（５）には「拡張入力インタフェース信号１」を接続しているので、「＋」、「−」キーを操作して「ＯＵＴＰＵＴ１」に「ＯＵＴ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＳＩＧＮＡＬ １」を表示させ、この信号の接続を決定する。こうすることで、出力決定信号１により６対１の切替回路１４ａでは、「０」と「１」とが接続され、Ｉ／Ｏポート１６から出力された「出力インタフェース信号１Ｓ」が拡張端子台１２の端子（５）に出力される。

次に、「ＯＵＴＰＵＴ２」の信号設定を行う。「ＯＵＴＰＵＴ２」に対応する拡張端子台１２の端子（６）には信号が接続されていないので、「＋」、「−」キーを操作して「ＯＵＴＰＵＴ１」に「ブランク」を表示させ、信号が接続されていないことを決定する。こうすることで、出力決定信号２により６対１の切替回路１４ｂでは、「０」は「１」〜「６」のいずれとも接続されず、したがって端子（６）から信号が出力されることはない。

同様な方法で「ＯＵＴＰＵＴ３」〜「ＯＵＴＰＵＴ６」までの信号設定を行う。
そうすると、出力決定信号３により６対１の切替回路１４ｃでは、「０」と「３」とが接続され、Ｉ／Ｏポート１６から出力された「出力インタフェース信号３Ｓ」が拡張端子台１２の端子（７）に出力され、出力決定信号５により６対１の切替回路１４ｅでは、「０」と「５」とが接続され、Ｉ／Ｏポート１６から出力された「出力インタフェース信号５Ｓ」が拡張端子台１２の端子（９）に出力され、出力決定信号６により６対１の切替回路１４ｆでは、「０」と「６」とが接続され、Ｉ／Ｏポート１６から出力された「出力インタフェース信号６Ｓ」が拡張端子台１２の端子（１０）に出力される。

一方、拡張端子台１２の端子（８）への出力がない６対１の切替回路１４ｄでは、出力決定信号４により「０」は「１」〜「６」のいずれとも接続されず、結局拡張端子台１２の端子（１０）からは信号が出力されることはない。

以上のようにして拡張端子台１２の各端子のインタフェース信号が決定される。
ここで、拡張端子台１２に接続した入力インタフェース信号と出力インタフェース信号がＩ／Ｏポート１６を介して制御部１７から読み出し／読み取りが可能となっていることをそれぞれ１つのインタフェース信号を例にとって確認する。

まず、「拡張入力インタフェース信号１」について確認する。前述のように「拡張入力インタフェース信号１」は拡張端子台１２の端子（１）から入力され、１対４切替回路１３ａにより切り替えられ入力インタフェース信号１ａとして５入力ＯＲ回路１５ａの入力部「１」に入力される。
一方、５入力ＯＲ回路１５ａの他の入力部「２」〜「５」には外部からの信号入力はない。したがって、この５入力ＯＲ回路１５ａは唯一の入力である「拡張入力インタフェース信号１」によって出力が決定される。すなわち「拡張入力インタフェース信号１」が「入力インタフェース信号１」となる。

次に、「拡張出力インタフェース信号１」について確認する。前述のように「出力インタフェース信号１ｓ」は６対１切替回路１４ａ〜１４ｆの「１」にそれぞれ接続されているが、前述のように６対１切替回路１４ａ〜１４ｆの「０」に接続されているのは１４ａだけである。したがって、拡張端子台１２の端子（５）に出力インタフェース信号１が出力される。なお、標準コネクタ１１のピン（５）にも同じ信号が出力されるが、前記前提条件の通り、このピンから出力される信号は使用されていない。

このように、標準コネクタ１１に割り当てられた入出力信号と拡張端子台１２に割り当てられた入出力信号は所望の通りとなっている。

この例では、拡張端子台１２の各端子にはそれぞれ別の信号を接続する例を説明したが、出力インタフェース信号であれば、同じ用途の出力インタフェース信号を複数の端子に出力することが可能である。このように複数の端子から同じ用途の出力インタフェース信号を出力することとすれば、同じ信号を必要とする外部機器を複数接続することができ、この溶接電源を使用した溶接システムの応用可能性が広がるという効果がある。

本発明になる溶接電源の外部インタフェース信号の入出力に関する部分のみを表す要部ブロック図である。 図１の入力設定部１３と入力信号選択部１５の構成をさらに詳細に説明する図である。 図１の出力設定部１４の構成をさらに詳細に説明する図である。 この要部ブロック図の操作表示部の概要図である。

符号の説明

１ 溶接電源
２ 第１外部機器
３ 第２外部機器
１１ 第１信号接続用電気部品（標準コネクタ）
１２ 第２信号接続用電気部品（拡張端子台）
１３ 入力信号設定部
１４ 出力信号設定部
１５ 入力信号選択部
１６ Ｉ／Ｏポート
１７ 制御部
１８ 操作／表示部
１９ バスライン
２１ 標準コネクタに対応するコネクタ
３１ 拡張端子台に対応する端子台
４１、４２ ケーブル

Claims (4)

1. 信号接続用電気部品を介して外部機器との間でインタフェース信号をやり取りしながら動作する溶接電源であって、
   予め定められた前記インタフェース信号の一部をやり取りする別の信号接続用電気部品と、
   前記別の信号接続用電気部品の個々の接続箇所に前記一部のインタフェース信号を割り当てる割当部とを
   備えることを特徴とするに溶接電源。
2. 前記割当部は、
   １対ｎ（ｎは前記溶接電源のインタフェース信号のうち前記別の信号接続用電気部品に割当可能となっている入力インタフェース信号の数）の切替回路を前記別の信号接続用電気部品の入力端子の数だけ備え、この入力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な入力インタフェース信号の割当を設定する入力信号割当設定部と、
   ｍ対１（ｍは前記溶接電源のインタフェース信号のうち前記別の信号接続用電気部品に割当可能となっている出力インタフェース信号の数）の切替回路を前記別の信号接続用電気部品の出力端子の数だけ備え、この出力端子に接続されているインタフェース信号に合わせて予め定められている割当可能な出力インタフェース信号の割当を設定する出力信号割当設定部と、
   前記入力信号割当設定部で設定された所定の信号と前記信号接続用電気部品から入力される同じインタフェース信号とを受けて、いずれか一方の信号を選択する入力信号選択部とを、
   備えることを特徴とする請求項１記載の溶接電源。
3. 前記溶接電源に更に信号割当の実行確認を行う操作・表示部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の溶接電源。
4. 前記別の信号接続用電気部品は端子台であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の溶接電源。

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