JP3222444B2

JP3222444B2 - ディジタル通信式溶接装置

Info

Publication number: JP3222444B2
Application number: JP29425699A
Authority: JP
Inventors: 本庄一藤; 木健司勝; 木理鈴; 谷彰伸水; 桂 ▲高▼橋
Original assignee: デンヨー株式会社; 株式会社サンコーレンタリース
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: JP2001113369A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接装置に係り、
とくに溶接装置本体と離隔した場所で溶接作業を行うた
めのリモコン装置をそなえた溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン駆動型の溶接用発電機を
用いる溶接装置では、溶接装置本体を置いた場所とはあ
る程度離れた場所で溶接作業を行う必要のあることが頻
繁に生じる。例えば建設現場を見ると、溶接装置本体は
地上にあり、溶接場所は上層階であるということが頻繁
に起きる。

【０００３】このような場合には、溶接装置本体に対し
てケーブルおよび溶接用シールドガスチューブなどで接
続された溶接用トーチを使用して、溶接作業を行うこと
になる。そして、溶接対象が変わった場合に溶接条件を
変更するには、地上にある溶接装置本体を操作して溶接
条件の切換および変更を行うことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような切換および
変更作業は非常に煩雑であるから、リモートコントロー
ル方式でリモコン装置から溶接装置本体の溶接条件を切
換えおよび変更し得ることが要望されている。

【０００５】ここで、従来の溶接装置は、その制御回路
がアナログ回路を用いて構成されている一方で、溶接条
件を決める信号は多種類必要であるため、リモートコン
トロール方式を実現するには、溶接電源用、回路電源用
および信号用の線路を提供できる多芯ケーブルを用い
て、溶接装置本体とリモコン装置とを接続する必要があ
る。

【０００６】しかしながら、このような多芯ケーブル
は、到底引き回しに適さない太さ、重さを有するものし
か存在しない。したがって、従来、リモコン装置側で顧
客の希望する全ての情報を加味して溶接条件の切換およ
び変更のできる溶接装置は提供されていない。

【０００７】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、溶接装置本体とリモコン装置とを接続するケーブル
を最少限とし、引き回しに適したケーブルで溶接装置本
体と接続できるようなリモコン装置を有する溶接装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、溶接トーチから溶接領域に溶接用シールドガ
スを噴射してガス雰囲気を形成し、この雰囲気中で電
極、母材間にアークを発生させて溶接を行う溶接装置に
おいて、前記トーチに溶接電流を供給する溶接用電源
と、前記トーチに溶接用シールドガスを供給するガス源
と、前記溶接用電源からの溶接電流、および前記ガス源
からの溶接用シールドガスが供給され、入力に応じて前
記トーチに溶接電流およびガスの供給を行う本体と、前
記本体から溶接電流およびガスの供給を受け、入力に応
じて前記トーチに溶接電流およびガスの供給を行うリモ
コン装置と、前記本体から前記リモコン装置に向けて回
路電源を供給する線路、および前記本体と前記リモコン
装置との間で、各種設定項目を示すデータおよびスイッ
チング等に基づくレベル信号を含むディジタル信号を授
受するための一方向性ディジタル信号線路を含み、前記
ディジタル信号線路に対し送り込まれる前記データおよ
び前記レベル信号を合成してディジタル信号を形成する
合成回路、ならびに前記ディジタル信号から前記データ
および前記レベル信号を分離して取り出す分離回路が設
けられて、前記本体と前記リモコン装置との間を接続す
る４本以上の制御用線路とをそなえ、前記本体および前
記リモコン装置は、前記ディジタル信号により前記各入
力を相互に授受することを特徴とするディジタル通信式
溶接装置、を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例として
ティグ（以下、ＴＩＧと表記する）溶接装置の全体構成
を概念的に示した説明図である。この図１に示すよう
に、本発明に係る溶接装置は、エンジンＥで駆動される
溶接用発電機Ｇから供給される電力を、操作盤すなわち
本体１００で整流して直流溶接電源を形成し、他方、Ｔ
ＩＧ溶接の場合にはガスボンベから供給される溶接用シ
ールドガスであるアルゴンなどの不活性ガスとともに、
リモコン装置２００に供給するように構成されている。

【００１０】すなわち、本体１００には、ガスボンベに
接がれたガス入口、ならびに本体用トーチにガス供給す
るためのソレノイドＳ式のバルブ付きのガス出口およ
びリモコン装置２００へのバルブ付きのガス供給用ガ
ス出口が設けられ、また溶接端子としての母材端子およ
びトーチ端子が設けられている。これらガス出口および
端子は、リモコン装置２００もしくは溶接対象に接続さ
れている。

【００１１】リモコン装置２００には、内蔵する高周波
発生回路がＴＩＧ入力端子、母材端子、ＴＩＧ出力端子
に接続されており、ＴＩＧ入力端子が本体１００のトー
チ端子に、母材端子が母材に、そしてＴＩＧ出力端子が
トーチに接続されている。他方、本体１００からガスが
供給されるバルブ付きのガス出口はトーチに接続され
ており、溶接領域にガス雰囲気を形成しつつ溶接電流を
供給する。トーチには、コントロール部に接続されたト
ーチスイッチが設けられている。

【００１２】この図１では、リモコン装置２００、およ
びリモコン装置２００と本体１００との関係の構成を説
明することに重点を置いたため、本体１００については
溶接用トーチを含めて図示を省略しており、コントロー
ル部等もリモコン装置２００との関係についてのみ図示
している。

【００１３】リモコン装置２００は、本体１００との間
に４芯のケーブル３００によって接続されている。この
ケーブル３００は、共通線としてのコモン線路１本、リ
モコン装置２００の回路電源としての直流電源プラス用
線路１本、およびリモコン装置２００と本体１００との
間でディジタル信号を授受するための一方向線路２本と
の合計４本の線路を提供する。

【００１４】そして、リモコン装置２００の内部構成
は、次の通りである。まず、コモン線路と直流電源プラ
ス用線路とにより供給された直流電源から、３種の直流
電源を形成してコントロール部に与える。また、コモン
線路と２本の一方向ディジタル信号線路にローパス・フ
ィルタを組み合わせることにより、データとレベル信号
との区別を行って４本の信号路を形成し、これら信号路
から４種の信号を取り出すようにしている。フィルタ
は、さらに他のものを組み合わせることもできる。

【００１５】また、リモコン装置２００には、エンジン
停止スイッチ、ならびに応急回路用および高周波発生の
停止用の切換スイッチが設けられている。

【００１６】図２は、本体１００の操作盤の上側、下側
操作部の形状を示したものである。この本体１００の操
作盤の構成それ自体は、本発明の内容に直接関連するも
のではないが、後述するリモコン装置２００との関連が
ある部分を説明するために、盤全体を簡単に説明する。

【００１７】この図２における操作部上側は、上段左側
から右側に向かってガス表示灯１０１、ガスチェックス
イッチ１０２、リモート切換スイッチ１０３、溶接モー
ド切替スイッチ１１８、溶接電流計１０４、燃料計１１
９、油圧警報灯１０５、水温警報灯１０６、充電警報灯
１０７、予熱警報灯１０８、回転制御スイッチ１０９、
積算時間計１１７であり、中段に高周波電源用ヒュー
ズ、温度警報灯、遮断器１１０、スタータスイッチ１１
６が設けられていて、遮断器１１０の上部には５０Ｈ
ｚ、６０Ｈｚの運転表示灯が設けられている。そして、
下段に左からガスアフターフロー時間調整器１１１、初
期電流調整器１１２、クレータモード選択スイッチ１１
３、クレータ電流調整器１１４が並び、中央にメイン電
流調整器１１５、その右にコンセントが設けられてい
る。

【００１８】これら盤面要素の内の主なものについて説
明する。リモート切換スイッチ１０３では、リモコン装
置側の操作か、本体側での操作かの選択を行い、リモコ
ン側でのＴＩＧ溶接運転か、あるいは本体側での溶接モ
ード切替スイッチ１１８の選択によるＴＩＧ溶接または
手溶接の運転か、を選択するようになっている。また設
定用要素である、ガスアフターフロー時間調整器１１
１、初期電流調整器１１２、クレータモード選択スイッ
チ１１３、クレータ電流調整器１１４については、ガス
アフターフロー時間調整器１１１、初期電流調整器１１
２、クレータ電流調整器１１４はダイアル式の設定であ
り、クレータモード選択スイッチ１１３は切換スイッチ
式の設定である。

【００１９】そして、操作部下側は、上側が、左からＴ
ＩＧ溶接出力端子１２１、ガス／溶接出力兼用のリモー
ト用ＴＩＧ溶接コンセント１２７、アナログ用のリモー
トコンセント１２２、トーチスイッチコンセント１２３
が配され、下側に、ガス入口カプラ１２４およびガス出
口カプラ１２５、リモート接続コンセント１２８が配さ
れて、その右側に手溶接出力端子１２６が設けられてい
る。

【００２０】図３（ａ）および（ｂ）は、リモコン装置
２００の正面および背面形状を示したものである。この
リモコン装置２００は、本体１００の機能の一部を受け
持つものであり、本発明の中心的存在である。

【００２１】図３（ａ）に示す正面には、上側左から電
源表示用ＬＥＤおよびリモートコントロール表示ＬＥＤ
を含む表示灯２０１、その下のクレータ制御セクション
におけるクレータモード選択用表示灯およびクレータモ
ード選択スイッチ２０２、中央部右の溶接電流／フロー
時間調整セクションにおけるそれぞれ表示用ＬＥＤが付
設されたメイン電流スイッチ２０３、クレータ電流スイ
ッチ２０４、初期電流スイッチ２０５、ガスアフターフ
ロースイッチ２０６、および上部に縦に４個並べて配さ
れた温度異常（発電機制御回路の温度異常）、ガス不足
警報、トーチスイッチおよび溶接出力の各表示灯が設け
られ、その下に７セグメントＬＥＤ、その右に上昇スイ
ッチ２０７、下降スイッチ２０８が設けられている。

【００２２】そして、その右側に、燃料計２０９および
押しボタン式エンジン停止スイッチ２１０が設けられて
いる。また、盤面下側には、トーチスイッチコネクタ２
１１、ＴＩＧ出力端子およびガス出口兼用のコネクタ２
１２、右端に高周波接地端子２１３が、またその上に高
周波発生と同じタイミングで点灯する高周波表示灯２１
７が設けられている。

【００２３】さらに、本体１００側の燃料タンク内の燃
料残量を表示するためにＬＥＤを７素子用いた表示器を
設けてもよい。これは、７個のＬＥＤを縦に並べたもの
で、上５個は緑点灯を、最下部２個は緑、赤の選択点灯
を行うもので、残量減少にともない上から緑点灯が消灯
へと変わっていき、４個消灯したら５個目および６個目
が緑点灯で７個目が赤点灯、さらに減少して５個目も消
灯したら６個目、７個目が赤点灯するというものが考え
られる。

【００２４】また図３（ｂ）に示す背面には、中央上部
に冷却ファン、右上部にＴＩＧ入力端子およびガス入口
兼用のコネクタ２１４が、下部に通常、本体制御、高周
波オフの切換を行う応急スイッチ２１５および電源、通
信用の４芯コネクタ２１６が設けられている。

【００２５】この応急スイッチ２１５は、リモコン装置
２００の動作が正常なときに使用するための「通常」、
異常なときに本体１００側の設定で溶接作業が行える
「本体制御」、およびメンテナンス時等に高周波の発生
を「高周波OFF」に切り換えるものである。

【００２６】図４ないし図９は、本体１００およびリモ
コン装置２００のＴＩＧ溶接装置における動作内容を説
明するためのフローチャートである。このうち図４ない
し図６は本体１００の動作を、図７および図９はリモコ
ン装置２００の動作を示すものである。

【００２７】いま図４および図５において、本体１００
の電源が投入されたとすると、ステップＳ１０１により
初期設定が行われ、本体１００内部の各回路要素が初期
状態に設定される。そして、本体１００のリモート切換
スイッチ１０３がリモート状態か否かが判断される。図
２の本体１００の盤面では、リモート切換スイッチ１０
３はディジタル式リモート／本体／アナログ式リモート
の３段階切換となっているが、図４および図５ではアナ
ログ式リモートは省略し、ディジタルリモートを「リモ
ート」として「リモート／本体」と記載している。

【００２８】ステップＳ１０２での判断によりリモート
であると、ステップＳ１０３に移行し、本体１００用の
ガスバルブが閉じられ、リモコン２００用のガスバル
ブが開かれる（この場合、リモコン装置２００のガス
バルブは閉の状態である。）。これにより、本体１０
０を経由してリモコン装置２００にガスが供給される。
次いで、ステップＳ１０４により本体１００からリモコ
ン装置２００に向かって、「燃料」の残量および「リモ
ート」状態表示のデータがディジタル信号としてケーブ
ル３００を介して送信される。

【００２９】この送信の後、ステップＳ１０５により本
体１００からリモコン装置２００に対してデータの送信
が要求される。リモコン装置２００では、図３を用いて
説明したように、クレータ制御セクションおよび溶接電
流／フロー時間調整セクションでのいくつかの設定が行
われるから、この内容がディジタル信号によるデータと
して、ケーブル３００を介して本体１００に送信され
る。

【００３０】本体１００がデータを受信すると（Ｓ１０
６）、本体１００では受信したデータに基づき各種設定
動作およびデータの保存動作が行われる（Ｓ１０７）。
続いて、ステップＳ１０８により、リモコン装置２００
の背面に設けられた応急スイッチ２１５がオフか否かが
調べられ、オフであるとステップＳ１０９により、トー
チスイッチがオンであるか否かが判定され、オンである
とステップＳ１１０に移行して、溶接動作に移る。

【００３１】すなわち、ステップＳ１１０により、リモ
コン装置２００に高周波出力を生じさせてトーチからア
ークが生じ易くなるようにする。そして、アーク発生に
より溶接電流が流れたか否かが判断される（Ｓ１１
１）。アークが発生していれば、ステップＳ１１２によ
る溶接出力に移行して溶接作業が行われる。発生してい
なければ、ステップＳ１１０に戻りアークが発生するま
で高周波出力を行う。そして、溶接作業が終了するとス
テップＳ１１３により、各種設定の作業終了を確認して
リモコン装置２００側のガスバルブを閉じて溶接シー
ルドガスすなわち不活性ガスの供給を停止する。これ
は、リモコン装置２００が正常に動作している場合であ
る。

【００３２】一方、リモコン装置２００が異常である場
合は、ステップＳ１０６での判断の結果、リモコン装置
２００からデータを受信していないか、ステップＳ１０
８で応急スイッチ２１５がオフでないかの場合には、ス
テップＳ１２１に移行して本体１００のガス出口に設け
られたガスバルブを閉じる（この場合、リモコン装置
２００のガスバルブは開の状態である。）。そして、
ステップＳ１２２によりトーチスイッチがオンか否かが
調べられ、オンであればガスバルブを開いて（Ｓ１２
３）、ステップＳ１２４によりリモコン装置２００に高
周波出力を生じさせてトーチからアークが生じ易くなる
ようにする。

【００３３】そして、アーク発生により溶接電流が流れ
たか否かが判断される（Ｓ１２５）。アークが発生して
いればステップＳ１２６による溶接出力に移行して溶接
作業が行われる。発生していなければ、ステップＳ１２
４に戻りアークが発生するまで高周波出力を行う。溶接
作業が終了すると、ステップＳ１２７により各種設定の
作業終了を確認し、ガスバルブを閉じて溶接シールド
ガスすなわち不活性ガスの供給を停止する。そして、ス
テップＳ１０２に戻り、リモート切換スイッチ１０３が
リモートとなっているか否かの判断が行われる。

【００３４】また、ステップＳ１２２でトーチスイッチ
がオンでなければ、ステップＳ１２８により本体１００
側の各種設定値が読み込まれる。そして、ステップＳ１
０２に戻り、リモート切換スイッチ１０３がリモートと
なっているか否かの判断が行われる。

【００３５】次に、リモート切換スイッチ１０３がリモ
ート側ではなく、本体側に切り換わっていた場合を説明
する。この場合は、ステップＳ１３１に移行してリモコ
ン装置２００用のガスバルブおよび本体用の同が閉
じられ、溶接用シールドガスすなわち不活性ガスがトー
チに一切供給されなくなる。次いで、ステップＳ１３２
によりトーチスイッチがオンになるまで本体側の各種設
定値を読み込み（Ｓ１３３）、オンになるとステップＳ
１３４によりガスバルブを開いて本体側での溶接のた
めのガス供給を行う（この場合、トーチは本体１００側
で接続されている。）。

【００３６】そしてステップＳ１３５および同１３６に
より、アークが発生し溶接電流が流れるまで高周波出力
を行う。アークが発生したら、ステップＳ１３７により
溶接出力を行う。こののち、溶接作業が終了するとステ
ップＳ１３８により、各種設定作業の終了後にガスバル
ブを閉じてガス供給を停止した上で、ステップＳ１０
２によるリモート切換スイッチ１０３の切換状態の判断
を行う。

【００３７】図６は、図４および図５のフローチャート
でステップＳ１１２，Ｓ１２６およびＳ１３７に示され
た「溶接出力」における動作内容を、より詳細に示した
フローチャートである。溶接出力は、クレータ制御モー
ドがクレータ「無」、クレータ「有」、「反復」の何れ
であるかによって異なる動作を行う。

【００３８】いまステップＳ１４１でクレータ「無」モ
ードであると判断されると、ステップＳ１４２に移行し
てメイン電流だけが出力され、この出力はアークが持続
している限り（Ｓ１４３）、溶接動作が行われる。

【００３９】またステップＳ１４４に移行してクレータ
「有」モードであると、初期電流、メイン電流およびク
レータ電流が出力され（Ｓ１４５）、この出力されたデ
ータに基づきアークが持続している限り（Ｓ１４６）、
溶接動作が行われる。

【００４０】さらに上記両モードでなければ「反復」モ
ードであることになり、ステップＳ１４７により初期電
流、メイン電流、そしてクレータ電流、メイン電流の反
復動作が、アークが続くかぎり行われる（Ｓ１４８）。
また、ここではクレータモードスイッチが押される度
に、クレータ「無」、クレータ「有」、「反復」動作の
設定が変わるようになっている。

【００４１】図７および図８は、リモコン装置２００側
における動作内容を示したフローチャートである。電源
投入によりステップＳ２０１による初期設定が行われ、
ステップＳ２０２による応急スイッチ２１５がオフか否
かの判断に移行する。オフであれば通常の動作を行うこ
とになり、ステップＳ２０３に移行してリモコン装置２
００側のガスバルブを閉じてリモコン装置２００側か
らトーチへのガス供給を停止する。そして、ステップＳ
２０４により本体１００からのデータ要求を受けて、ス
テップＳ２０５によりデータを送信する。

【００４２】ここで、溶接電流である初期電流、メイン
電流、クレータ電流とガスアフターフロー時間の設定お
よびクレータモード選択位置の前のデータは既に保存さ
れており、初期設定時にはこの保存データが送信され
る。本体１００からのデータ要求がなければ、ステップ
Ｓ２０５を迂回してステップＳ２０６に移行する。

【００４３】ステップＳ２０６では、トーチスイッチが
オンか否かが判断され、オンであればステップＳ２０６
ａによりトーチスイッチＬＥＤが点灯して、ステップＳ
２０７によりガスバルブを開いて、ステップＳ２０８
以降の溶接動作に入る。すなわち、本体１００側からリ
モコン装置２００側に対する高周波出力命令が出され
（Ｓ２０８）、高周波が出力される（Ｓ２０９）。

【００４４】そして、ステップＳ２１０によりアーク発
生を意味する溶接電流が流れたか否かが判定され、溶接
電流が流れるまで高周波出力が行われ、溶接電流が流れ
るとステップＳ２１０ａにより溶接電流のＬＥＤが点灯
して溶接出力に移行する（Ｓ２１１）。また、本体１０
０から高周波出力命令と溶接出力命令とが出力された後
に、溶接電流のＬＥＤを点灯させることもできる。この
間の動作は、図５におけるステップＳ１１０ないしＳ１
１２に対応する。

【００４５】溶接出力動作が行われたら、本体１００か
らガスバルブを閉じる信号が送られて来たかを監視し
（Ｓ２１２）、送られて来たらガスバルブを閉じて
（Ｓ２１３）、ステップＳ２０２に戻って待機状態とな
る。

【００４６】ここで、初期電流、メイン電流、クレータ
電流およびガスアフターフロー時間の設定変更がある
と、ステップＳ２４１からステップＳ２４２に移行し、
各種設定（Ｓ２４２）、データの保存（Ｓ２４３）およ
び指定された項目の数値表示（Ｓ２４４）を行い、ステ
ップＳ２０２に戻る。

【００４７】また、ステップＳ２０６でトーチスイッチ
がオンでないときは、ステップＳ２１４ａによるクレー
タモード選択スイッチがオンであるか否かの判断に移行
する。オンであれば、次のステップＳ２１４ｂにより、
現在のクレータモードが「無」にあるか否かの判断に移
行する。

【００４８】そして、「無」でないならば、次のステッ
プＳ２１４ｃにより、現在のクレータモードが「有」に
あるか否かの判断に移行する。「有」でもないならば、
現在のクレータモードが「反復」にあるものとして、ス
テップＳ２１４ｄによりクレータモード「無」に変更す
る。そして、ステップＳ２１４ｇにより、クレータ
「無」の表示灯（ＬＥＤ）を点灯させて、次のステップ
Ｓ２１５の各種設定に移行する。

【００４９】他方、ステップＳ２１４ｂで現在のクレー
タモードが「無」であると判断されると、ステップＳ２
１４ｆに移行してクレータモードを「有」に変更し、ス
テップＳ２１４ｉによりクレータ「有」のＬＥＤを点灯
させて、次のステップＳ２１５の各種設定に移行する。

【００５０】また、ステップＳ２１４ｃで現在のクレー
タモードが「有」であると判断されると、ステップＳ２
１４ｅに移行してクレータモードを「反復」に変更し、
クレータ「反復」のＬＥＤを点灯させる。

【００５１】なお、ステップＳ２１４ａでクレータモー
ド選択スイッチがオンされていなければ、あるいは、ト
ーチスイッチのＬＥＤが点灯している（Ｓ２０６ａ）
と、直接ステップＳ２１５に移行し、各種設定の変更が
可能となる。

【００５２】このクレータモード選択スイッチが適宜押
されることにより、「有」、「反復」、「無」、
「有」、…とサイクリックにモード変更が繰り返され
る。

【００５３】このようにして、各種設定（Ｓ２１５）、
データの保存（Ｓ２１６）および指定された項目の数値
表示（Ｓ２１７）を行い、ステップＳ２０２に戻って待
機状態となる。

【００５４】他方、ステップＳ２０２で応急スイッチ２
１５がオンであると、ステップＳ２１８に移行してガス
バルブを開き、本体１００をガスバルブの開閉によ
る応急措置としての溶接作業を行う状態とする。

【００５５】図９は、リモコン装置２００における各種
設定の動作内容を示したものである。この各種設定は、
図３（ａ）に示した盤面の溶接電流／フロー時間調整セ
クションを用いて行われ、初期電流、メイン電流、クレ
ータ電流およびガスアフターフロー時間の４項目であ
る。

【００５６】例えば初期電流指定は、ステップＳ２２１
により初期電流スイッチがオンか否かを判断し、オンで
あればそのスイッチのＬＥＤ表示灯が点灯して現項目指
定箇所を表示し、ステップＳ２２２により初期電流の項
目指定を行い、ステップＳ２２９ないしＳ２３３の数値
設定動作に移行する。

【００５７】すなわち、図３における上昇スイッチ（図
３、２０７）が押される（Ｓ２２９）と、ステップＳ２
３０で「＋１」となり、反対に下降スイッチ（図３、２
０８）が押される（Ｓ２３１）と、ステップＳ２３２で
「−１」となる。したがって、上昇スイッチまたは下降
スイッチを選択的に適宜回数押すか、あるいは押し続け
ることにより、数値設定を行うことができる。このフロ
ーチャートには記載されていないが、図３の７セグメン
トＬＥＤも変更に伴い変更表示される。

【００５８】他のメイン電流、クレータ電流およびガス
アフターフローについても同様に、項目別に数値設定を
行うことができる（Ｓ２２３−Ｓ２２４，Ｓ２２５−Ｓ
２２６およびＳ２２７−Ｓ２２８とＳ２２９−Ｓ２３３
との組み合わせ）。

【００５９】図１０は、図６に示したクレータモード選
択スイッチにおける溶接電流の通電の様子を、トーチス
イッチのオンオフ操作と関連させてタイミングチャート
として示したものである。すなわちクレータ「無」モー
ドでは、トーチスイッチがオンの期間だけ溶接電流とし
てのメイン電流が流れる。またクレータ「有」モードで
は、トーチスイッチのオンにより初期電流が流れ、オフ
になるとメイン電流が流れ、再度オンになるとクレータ
電流が流れ、再度オフになると通電が終了する。

【００６０】さらに「反復」モードでは、トーチスイッ
チが最初にオンになると初期電流が流れ、オフになると
メイン電流が流れ、再度オンになるとクレータ電流が流
れ、再度オフになるとメイン電流が流れ、もう一度オン
になるとクレータ電流が流れるという動作を繰り返し、
最後に母材からトーチを引き上げてアークを切ることで
通電が終了する。

【００６１】図１１および図１２は、本体１００とリモ
コン装置２００との間を結ぶ４本の線路、ならびにその
線路に用いられる回路要素を示したもので、図１１は本
体１００側を、また図１２はリモコン装置２００側を示
している。

【００６２】そして、回路要素としてはＣ１，Ｃ２，Ｃ
３、Ｃ４（Ｃ４−１ないしＣ４−３）があり、フォトカ
プラ、トーチスイッチ、インバータおよび回路電源を含
めててそれら各々につき説明する。

【００６３】回路要素Ｃ１は、ノイズフィルタであり、
高周波発生装置から発生する高周波高電圧または溶接中
に発生する電磁波などのノイズを吸収して、制御回路線
路への侵入をできるだけ阻止すると同時に、フォトカプ
ラあるいは制御回路を保護するものである。高周波高電
圧または電磁波が線路（ライン）上に乗って来なければ
省略できる。

【００６４】回路要素Ｃ２は、送信側からのデータのパ
ルス信号を交流にするためのカップリングコンデンサで
ある。また回路要素Ｃ３は、ローパスフィルタで、パル
ス幅の小さいパルス信号（ここでは、４５ｍｓ未満のパ
ルス幅）は、組み込まれているコイルとコンデンサとで
吸収されるから、パルス幅の小さいパルスが通過せず、
連続したレベル信号（ここでは、４５ｍｓ以上のもの）
のみ通過させる。したがって、高周波発生命令信号は通
過する。

【００６５】そして、回路要素Ｃ４は、ハイパスフィル
タで、データのパルス信号としての交流成分とレベル信
号およびノイズとを弁別する回路で、パルス信号以外の
レベル信号または高周波ノイズを阻止してデータ信号の
み受け付ける。この回路要素Ｃ４のうち、回路要素Ｃ４
−１はカップリングコンデンサで、重畳信号中の交流成
分のデータ信号であるパルス成分を通過させる。また、
回路要素Ｃ４−２はノイズフィルタで、データであるパ
ルス信号としての交流成分から高周波を除去してパルス
信号を伝達する。さらに、回路要素Ｃ４−３はレベル弁
別回路で、信号レベル電圧のしきい値につき、信号レベ
ルかノイズレベルかの弁別を行い、ノイズレベルでは伝
達せず信号レベルであるとき伝達する。

【００６６】フォトカプラは、ディジタル信号線路と本
体１００側およびリモコン装置２００側のコントロール
部への送受信の信号線路との絶縁を行うもので、ディジ
タル信号線路とコントロール部への信号線路との回路電
源を異なった電源電圧にすることができる。

【００６７】そのため、回路電圧を両コントロール部の
信号線路と区別してディジタル信号線路の回路電圧を高
くすることができ、線路の抵抗による電圧ドロップに対
してもディジタル信号をより正確に、かつ確実に送受信
できる。また、フォトカプラを介して絶縁することで、
ディジタル信号線路（延長ケーブル）上のノイズカット
がより良好に行え、両コントロール部にノイズが入らな
いようにして高電圧によるノイズから両コントロール部
を保護できる。

【００６８】フォトカプラによる絶縁回路は、外来ノイ
ズおよび装置内からの高周波高電圧、電磁波等のノイズ
が信号線路上に乗ってこない場合、またはディジタル信
号線路が短い場合には省略することができる。

【００６９】トーチスイッチは、高周波発生用スイッチ
で、リモコン装置２００のコントロール部およびディジ
タル信号線路に高周波高電圧、電磁波等が侵入しないよ
うに回路要素Ｃ１を介してフォトカプラで絶縁し、制御
回路を保護している。そして、インバータは雑音余裕度
を持っているので、信号等を反転させると同時に雑音余
裕度によりディジタル信号をノイズから区別する。

【００７０】回路電源は、本体１００側では本体１００
側のスイッチング電源回路の入力としてバッテリを、こ
のスイッチング電源回路の出力として、リモコン装置２
００側の電源としての直流電源プラス用線路の＋１８
Ｖ、本体１００側のディジタル信号線路用の回路電源＋
１２Ｖ、本体１００側のデータの送受信とマイコン等の
回路電源＋５Ｖで構成されている。そして、＋１８Ｖお
よび＋１２Ｖの０レベル電圧線路は互いに接続されたコ
モン線路として、＋５Ｖとは絶縁されてリモコン装置２
００側に送られる。

【００７１】一方、リモコン装置２００側では、リモコ
ン装置２００側のスイッチング電源回路の入力として本
体１００側から送られてきた直流電源プラス用線路の＋
１８Ｖとコモン線路とを、このスイッチング電源回路の
出力として、リモコン装置２００側のディジタル信号線
路用の回路電源、ＬＥＤとリレー等の電源用の＋１２
Ｖ、データ送受信とマイコン等の回路電源、ＬＥＤと各
種設定スイッチ等の電源用の＋５Ｖ、そしてトーチスイ
ッチの回路電源およびガスバルブ用の電源の＋１８Ｖは
そのまま出力するように構成されており、＋１８Ｖと＋
１２Ｖの０レベル電圧線路は接続されコモン線路とされ
ており、＋５Ｖの線路とは絶縁されている。

【００７２】図１１および図１２に示した実施例では、
本体１００側のスイッチング電源の入力としてバッテリ
を使っているが、交流電源を使うことも可能である。ま
た、リモコン装置２００側を含むスイッチング電源の出
力電圧は＋１８Ｖ、＋１２Ｖ、＋５Ｖを使っているが、
この電圧は回路電源電圧により適宜選択される。

【００７３】この図１１および図１２に示す回路の動作
は次の通りである。送信側からデータとしてのパルス信
号のみが送信されたときには、送信側のコントロール部
から送信されたデータのパルス信号は、回路要素Ｃ２に
よりパルス信号が交流に変換されて取り出され、ディジ
タル信号線路とコモン線路に送られる。

【００７４】そして、ディジタル信号線路により送られ
た交流成分のデータは、受信側で回路要素Ｃ４に取り込
まれる（Ｃ４−１）。回路要素Ｃ４−２によって取り込
まれた交流成分からノイズが除去され、回路要素Ｃ４−
３により交流成分のデータのパルス信号レベルかノイズ
レベルかの弁別が行われて、データのパルス信号のみが
受信側のコントロール部に送り込まれる。

【００７５】送信側からスイッチングなどによるレベル
信号のみが送信されたときは、送信側のコントロール部
および外部のトーチスイッチから送信されたレベル信号
は、回路要素Ｃ１によりレベル信号から高周波の高電圧
または電磁波成分が除去された上で、一方はコントロー
ル部へ、他方は回路要素Ｃ１により高周波の高電圧また
は電磁波などの成分が再度除去されてディジタル信号線
路とコモン線路とに送られる。

【００７６】そして、ディジタル信号線路とコモン線路
とに送られてきたレベル信号は、受信側では回路要素Ｃ
３に取り込まれる。この取り込まれたレベル信号からコ
イルとコンデンサとによりパルス幅の小さい信号または
ノイズが除去された受信側のコントロール部に連続した
レベル信号のみが取り込まれる。

【００７７】送信側からデータとしてのパルス信号とス
イッチング等のレベル信号とが送信されたときは、送信
側のコントロール部から送信されたデータのパルス信号
およびレベル信号は、上述したパルス信号の交流成分と
レベル信号とが重畳した信号としてディジタル信号線路
に送られる。そして、ディジタル信号線路により送られ
てきた交流のデータとレベル信号は、受信側では上述し
たようにパルス信号とレベル信号との弁別が行われるこ
とによって、両信号に分けられて受信側のコントロール
部の一方側はデータのパルス信号として、他方はレベル
信号として取り込まれる。

【００７８】（変形例）上記実施例では、ＴＩＧ溶接に
ついて説明したが、炭酸ガス溶接装置、ミグ（ＭＩＧ）
溶接装置または半自動溶接装置等に適用し、リモコン装
置による各種設定等のデータ信号にスイッチング等のレ
ベル信号を重畳して伝送するようにすることもできる。
また、ケーブルをできるだけ軽量化、簡素化するために
４芯ケーブルを用いているが、事情に応じて電源ライ
ン、信号ラインの数を増やすことはもちろん可能であ
る。

【００７９】

【発明の効果】本発明は上述のように、溶接装置本体と
リモコン装置との間を、コモン線路、電源プラス線路お
よびディジタル信号線路を含む４本以上の制御用線路に
よって接続する構成としたため、従来のアナログ方式に
よるものでは実現できなかった、本体とリモコン装置と
の多くの情報伝送が簡単に行え、しかも十分引き回しに
適するケーブルで本体とリモコン装置とが接続されてい
て、取扱し易いリモートコントロール式溶接装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を概念的に示した
説明図。

【図２】図２は、本体１００の操作部上、下各部を示し
た外観図。

【図３】図３（ａ）および同（ｂ）は、リモコン装置２
００の正面および背面の外観形状を示した図。

【図４】本体１００の動作の一部を示したフローチャー
ト。

【図５】本体１００の動作の図４に示した部分の残りの
部分を示したフローチャート。

【図６】図５のフローチャートでステップＳ１１２，Ｓ
１２６およびＳ１３７に示された「溶接出力」における
動作内容を、より詳細に示したフローチャート。

【図７】リモコン装置２００側における動作内容を示し
たフローチャート。

【図８】図７に示したリモコン装置２００側における動
作内容に追加する場合の追加部分を示したフローチャー
ト。

【図９】リモコン装置２００における各種設定の動作内
容を示したフローチャート。

【図１０】クレータモード選択スイッチにおける通電の
様子を、トーチスイッチのオンオフ操作と関連させて示
したタイミングチャート。

【図１１】本発明の一実施例における本体１００とリモ
コン装置２００との接続関係を、本体側につき詳細に示
す回路図。

【図１２】本発明の一実施例における本体１００とリモ
コン装置２００との接続関係を、リモコン側につき詳細
に示す回路図。

【符号の説明】

１００本体１０１ガス表示灯１０２スイッチ１０３リモート切換スイッチ１０４電流計１０５油圧警告灯１０６水温警告灯１０７充電警告灯１０８予熱警告灯１０９回転制御スイッチ１１１ガスアフターフロー調整器１１２初期電流調整器１１３クレータモード選択スイッチ１１４クレータ電流調整器１１５メイン電流調整器１１６スタータスイッチ１１７積算時間計１２１ＴＩＧ溶接端子１２２リモートコンセント（アナログ用）１２３トーチスイッチコンセント１２４ガス入口１２５ガス出口１２６手溶接端子１２７リモート用ＴＩＧ溶接コンセント１２８リモート接続コンセント２００リモコン装置２０１表示灯２０２選択押しボタンスイッチ２０３メイン電流スイッチ２０４クレータ電流スイッチ２０５初期電流スイッチ２０６ガスアフターフロースイッチ２０７上昇スイッチ２０８下降スイッチ２０９燃料計２１０エンジン停止スイッチ２１１トーチスイッチコネクタ２１２ＴＩＧ出力端子およびガス出口２１３高周波接地端子２１４ＴＩＧ入力端子およびガス入口２１５応急スイッチ２１６電源、通信用４芯コネクタ２１７高周波表示灯３００制御用線路

フロントページの続き (72)発明者鈴木理埼玉県川越市芳野台２丁目８番地65 デンヨー株式会社技術部内 (72)発明者水谷彰伸埼玉県川越市芳野台２丁目８番地65 デンヨー株式会社技術部内 (72)発明者 ▲高▼橋桂千葉県市原市青柳２丁目11番地１株式会社サンコーレンタリース内 (56)参考文献特開平５−104248（ＪＰ，Ａ) 特開平３−142072（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−68169（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−6777（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−64773（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−39073（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/10 B23K 9/095 B23K 9/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接トーチから溶接領域に溶接用シールド
ガスを噴射してガス雰囲気を形成し、この雰囲気中で電
極、母材間にアークを発生させて溶接を行う溶接装置に
おいて、前記トーチに溶接電流を供給する溶接用電源と、前記トーチに溶接用シールドガスを供給するガス源と、前記溶接用電源からの溶接電流、および前記ガス源から
の溶接用シールドガスが供給され、入力に応じて前記ト
ーチに溶接電流およびガスの供給を行う本体と、前記本体から溶接電流およびガスの供給を受け、入力に
応じて前記トーチに溶接電流およびガスの供給を行うリ
モコン装置と、前記本体から前記リモコン装置に向けて回路電源を供給
する線路、および前記本体と前記リモコン装置との間
で、各種設定項目を示すデータおよびスイッチング等に
基づくレベル信号を含むディジタル信号を授受するため
の一方向性ディジタル信号線路を含み、前記ディジタル
信号線路に対し送り込まれる前記データおよび前記レベ
ル信号を合成してディジタル信号を形成する合成回路、
ならびに前記ディジタル信号から前記データおよび前記
レベル信号を分離して取り出す分離回路が設けられて、
前記本体と前記リモコン装置との間を接続する４本以上
の制御用線路とをそなえ、前記本体および前記リモコン装置は、前記ディジタル信
号により前記各入力を相互に授受することを特徴とする
ディジタル通信式溶接装置。
【請求項２】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記本体は、前記本体側による溶接動作と前記リモコン
側による溶接動作とを選択できると同時に、前記リモコ
ン装置側でも溶接作業に必要な各種設定およびモードの
選択ができるディジタル通信式溶接装置。
【請求項３】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記４本以上の制御用線路は、コモン線路１本、直流電
源プラス用線路１本、ディジタル信号用一方向伝送線路
２本とを含むディジタル通信式溶接装置。
【請求項４】請求項３記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記ディジタル信号用一方向伝送線路は、前記本体側お
よび前記リモコン装置側とをフォトカプラを介して絶縁
するとともに、ローパスフィルタを介してレベル信号
を、ハイパスフィルタを介してデータを伝送する機能を
有するディジタル通信式溶接装置。
【請求項５】請求項３記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記ディジタル信号用一方向伝送線路は、データおよび
レベルの複数の信号を前記コモン線路との間に重畳させ
て伝送するものであり、前記本体および前記リモコン装置は、前記ディジタル信
号用伝送線路を介して送られたディジタル信号を分離し
て受信するようにしたディジタル通信式溶接装置。
【請求項６】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記リモコン装置は、初期電流、メイン電流、クレータ
電流、ガスアフターフロー時間の各値の設定、クレータ
制御モードの選択に関するディジタル信号を前記本体に
送信する機能を有するディジタル通信式溶接装置。
【請求項７】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記リモコン装置は、初期電流、メイン電流、クレータ
電流、およびガスアフターフロー時間の設定変更は負荷
時および無負荷時でも行え、またクレータ制御モードの
選択変更は無負荷時でも行えるとともに負荷時での選択
変更は溶接作業が一巡完了した後に行うように、これら
の動作を行うためのディジタル信号を前記本体に伝送す
る機能を有するディジタル通信式溶接装置。
【請求項８】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記リモコン装置は、前記本体での設定内容にしたがっ
て溶接を行うための応急切換回路を有するディジタル通
信式溶接装置。
【請求項９】請求項１記載のディジタル通信式溶接装置
において、前記リモコン装置は、溶接運転停止前の初期電流、メイ
ン電流、クレータ電流、ガスアフターフロー時間の設
定、およびクレータ制御モードの選択に関する情報を記
憶しており、再運転時に運転停止前の条件に自動設定す
る機能を有するディジタル通信式溶接装置。
【請求項１０】請求項１記載のディジタル通信式溶接装
置において、前記本体は、少なくとも１つの異常警報および燃料タン
ク内の燃料残量に応じた情報の少なくとも一方に関する
ディジタル信号を前記リモコン装置に送信する機能を有
するディジタル通信式溶接装置。