JP6470048B2 - 溶接電源装置、ワイヤ送給装置、および、溶接システム - Google Patents

Description

本発明は、溶接電源装置、ワイヤ送給装置、および、溶接システムに関する。

消耗電極式の溶接装置は、通常、重量があるために移動させない溶接電源装置と、溶接位置の移動に伴って作業者が持ち運びするワイヤ送給装置とに分離されている。溶接電源装置とワイヤ送給装置とは、パワーケーブルで接続されている。

このパワーケーブルを介して、溶接電源装置とワイヤ送給装置との間で通信を行う溶接システムが開発されている。例えば、特許文献１には、直接スペクトル拡散（Direct Sequence Spread Spectrum:DSSS）通信方式を用いて、パワーケーブルを介して通信を行う溶接システムが記載されている。

溶接電源装置とワイヤ送給装置との間の通信において、周波数帯域の異なる２種類の通信信号を用いる場合、各通信部において、それぞれの周波数帯域の通信信号を通過させるフィルタを設けて、２種類の通信信号を分離する必要がある。

図１１は、従来の溶接システムでの通信システムを説明するための図である。

低帯域用フィルタ８２’は、周波数帯域が低い方の低帯域信号を通過させるための帯域通過型フィルタであり、周波数帯域が高い方の高帯域信号を通過させないように設計されている。また、高帯域用フィルタ８４’は、高帯域信号を通過させるための帯域通過型フィルタであり、低帯域信号を通過させないように設計されている。溶接電源装置が出力する低帯域信号は、伝送路を介してワイヤ送給装置に送られ、低帯域用フィルタ８２’を通過して、受信信号として受信される（図１１における実線矢印参照）。また、溶接電源装置が出力する高帯域信号は、伝送路を介してワイヤ送給装置に送られ、高帯域用フィルタ８４’を通過して、受信信号として受信される。ワイヤ送給装置から溶接電源装置に送信される各通信信号も同様である。

特開２００３−１９１０７５号公報

低帯域信号が利用する周波数帯域と高帯域信号が利用する周波数帯域とが近い場合、低帯域信号の一部が送信側の高帯域用フィルタ８４’に吸収されてしまい（図１１における破線矢印ａ’参照）、低帯域信号の一部が減衰した状態で受信側に送信されるという問題が生じる。また、伝送路から入力される低帯域信号の一部が受信側の高帯域用フィルタ８４’に吸収されてしまい（図１１における破線矢印ｂ’参照）、低帯域信号の一部がさらに減衰した状態で受信されるという問題も生じる。高帯域信号も同様である。

図１２は、帯域通過型フィルタの通過特性と入力特性を示す図であり、同図（ａ）は中心周波数を４ＭＨｚとする帯域通過型フィルタのものであり、同図（ｂ）は中心周波数を８ＭＨｚとする帯域通過型フィルタのものである。各図において、符号ｃを付している細線が通過特性を示しており、符号ｄを付している太線が入力特性を示している。各帯域通過型フィルタの出力側に、反射をなくすための、インピーダンスを合わせた負荷（例えば５０Ω）を接続し、入力側から全周波数について０ｄＢの信号を入力して、帯域通過型フィルタの入力端と出力端とで信号の強度を検出した。なお、図１２においては、負荷に吸収される分を見越して、６ｄＢ上げた状態で表示している。

通過特性は、入力信号の強度に対するフィルタの出力端での信号の強度を周波数毎に示したものであり、いわゆる周波数特性の振幅特性に相当し、信号の周波数毎の通りやすさを示す。同図（ａ），（ｂ）の細線ｃに示すように、帯域通過型フィルタは入力信号のうち、中心周波数を中心とした所定の周波数帯域の周波数成分をあまり減衰させず、前記所定の周波数帯域以外の周波数成分を減衰させることで、前記所定の周波数帯域の周波数成分を通過させる。

また、入力特性は、入力信号の強度に対するフィルタの入力端での信号の強度を周波数毎に示したものであり、伝送路に並列接続されたときの信号に及ぼす影響を示す。入力信号のうちフィルタの入力端で反射される周波数成分については、太線ｄが０ｄＢより大きい値になっている。一方、入力信号のうちフィルタに吸収される周波数成分については、太線ｄが０ｄＢより小さい値になっている。同図（ａ）の太線ｄに示すように、中心周波数を４ＭＨｚとする帯域通過型フィルタは、６ＭＨｚあたりの周波数成分を吸収する。また、同図（ｂ）の太線ｄに示すように、中心周波数を８ＭＨｚとする帯域通過型フィルタは、５．５ＭＨｚあたりの周波数成分を吸収する。

帯域通過型フィルタは、単独で用いられた場合、中心周波数を中心とした所定の周波数帯域の周波数成分を通過させることができる（図１２に示す通過特性）が、吸収してしまう周波数成分もある（図１２に示す入力特性）。したがって、周波数帯域が近い２つの帯域通過型フィルタを伝送路に並列接続した場合、一方の帯域通過型フィルタが通過させる周波数帯域の通信信号の一部を、他方の帯域通過型フィルタが吸収して減衰させてしまう場合がある。

図１３は、低帯域用フィルタ８２’と高帯域用フィルタ８４’とが伝送路に並列接続されたときの通過特性を示す図である。伝送路に、反射をなくすための、インピーダンスを合わせた負荷を接続し、一方のフィルタの入力側から全周波数について０ｄＢの信号を入力して、伝送路に接続された負荷の入力端で信号の強度を検出した。なお、他方のフィルタの入力側は開放している。同図（ａ）は低帯域用フィルタ８２’の入力側から信号を入力した時の通過特性を示しており、同図（ｂ）は高帯域用フィルタ８４’の入力側から信号を入力した時の通過特性を示している。

低帯域用フィルタ８２’のみの場合、４ＭＨｚを中心周波数とする周波数帯域の信号をあまり減衰することなく通過させることができるが（図１２（ａ）参照）、伝送路に高帯域用フィルタ８４’を並列接続したことにより、図１３（ａ）に示すように、３．８ＭＨｚあたりの周波数成分が大きく減衰するようになっている。図１３（ａ）に示す網掛け部分が、低帯域信号が利用する周波数帯域である。低帯域信号の一部が送信側の高帯域用フィルタ８４’に吸収されてしまい（図１１における破線矢印ａ’参照）、低帯域信号の一部が減衰した状態で受信側に送信されることになる。

また、高帯域用フィルタ８４’のみの場合、８ＭＨｚを中心周波数とする周波数帯域の信号をあまり減衰することなく通過させることができるが（図１２（ｂ）参照）、伝送路に低帯域用フィルタ８２’を並列接続したことにより、図１３（ｂ）に示すように、６ＭＨｚあたりの周波数成分が大きく減衰するようになっている。図１３（ｂ）に示す網掛け部分が、高帯域信号が利用する周波数帯域である。高帯域信号の一部が送信側の低帯域用フィルタ８２’に吸収されてしまい、高帯域信号の一部が減衰した状態で受信側に送信されることになる。

また、伝送路から入力される低帯域信号の一部は、受信側の高帯域用フィルタ８４’に吸収されてしまい（図１１における破線矢印ｂ’参照）、低帯域信号の一部がさらに減衰した状態で受信され、伝送路から入力される高帯域信号の一部は、受信側の低帯域用フィルタ８２’に吸収されてしまい、高帯域信号の一部がさらに減衰した状態で受信される。通信信号の一部が減衰されて受信された場合、正しく復調できない場合がある。

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、２種類の通信信号が利用する周波数帯域が近い場合でも、通信信号の一部が減衰してしまうことを抑制することができる通信装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供される通信装置は、第１の周波数帯域の通信信号を伝送路を介して送受信する第１の通信手段と、第２の周波数帯域の通信信号を前記伝送路を介して送受信する第２の通信手段と、前記第１の通信手段と前記伝送路との間に配置され、前記第１の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第１の帯域通過型フィルタを備える第１のフィルタと、前記第２の通信手段と前記伝送路との間に配置され、前記第２の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第２の帯域通過型フィルタを備える第２のフィルタと、を備え、前記第１のフィルタは、前記第１の帯域通過型フィルタと前記伝送路との間に、前記第２の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にする第１の帯域阻止型フィルタを備え、前記第２のフィルタは、前記第２の帯域通過型フィルタと前記伝送路との間に、前記第１の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にする第２の帯域阻止型フィルタを備えていることを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２のフィルタは、前記第２の帯域通過型フィルタと前記伝送路との間に、前記第１の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にする第２の帯域阻止型フィルタを備えている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第２の通信手段は、前記第１の通信手段が送受信する通信信号より、データ量が小さく、高速で通信すべき通信信号を送受信する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の帯域通過型フィルタおよび前記第２の帯域通過型フィルタは、Ｔ型フィルタである。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の通信手段および前記第２の通信手段は、スペクトル拡散した通信信号を送信する。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の帯域通過型フィルタの中心周波数が４ＭＨｚであり、前記第２の帯域通過型フィルタの中心周波数が８ＭＨｚである。

本発明の好ましい実施の形態においては、電力伝送線を介して通信を行う。

本発明の第２の側面によって提供される溶接電源装置は、本発明の第１の側面によって提供される通信装置を備えており、前記電力伝送線を介して、ワイヤ送給装置との間で通信を行う。

本発明の第３の側面によって提供されるワイヤ送給装置は、本発明の第１の側面によって提供される通信装置を備えており、前記電力伝送線を介して、溶接電源装置との間で通信を行う。

本発明の第４の側面によって提供される溶接システムは、本発明の第１の側面によって提供される通信装置を備えている溶接電源装置と、本発明の第１の側面によって提供される通信装置を備えているワイヤ送給装置とを備えており、前記電力伝送線を介して、前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置との間で通信を行うことを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記溶接システムは、溶接トーチと、前記溶接電源装置と前記溶接トーチとを接続する第１のパワーケーブルと、前記溶接電源装置と被加工物とを接続する第２のパワーケーブルと、前記ワイヤ送給装置が備えている第１の電源と、前記溶接電源装置が備えている、前記第１の電源に電力を供給するための第２の電源とを接続する第１の電源接続線と、前記第２の電源と前記第１のパワーケーブルとを接続する第２の電源接続線と、前記第１の電源と前記第１のパワーケーブルとを接続する第３の電源接続線とをさらに備えており、前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置とが、前記第１の電源接続線と第１のパワーケーブルとの間に信号を重畳させて通信を行う。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記溶接システムは、前記溶接電源装置および前記ワイヤ送給装置を通って、前記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、前記第１の電源接続線は、前記ガス配管の内側に配置されている。

本発明によると、第１のフィルタが第１の帯域阻止型フィルタを備えている。第１の帯域阻止型フィルタは、第２の帯域通過型フィルタを通過する周波数成分を反射するので、当該周波数成分が第１の帯域通過型フィルタに吸収されることを抑制する。これにより、第１の帯域通過型フィルタに信号が吸収されて減衰してしまうことを抑制することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

第１実施形態に係る溶接システムを説明するための図である。 ガス配管を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る通信部の内部構成を説明するための図である。 帯域通過型フィルタおよび帯域阻止型フィルタの一例を示す図である。 帯域阻止型フィルタの入力特性を示す図である。 溶接電源装置の通信部とワイヤ送給装置の通信部との通信について説明するための図である。 第１実施形態に係る低帯域用フィルタと高帯域用フィルタとが伝送路に並列接続されたときの通過特性を示す図である。 第２実施形態に係る溶接システムを説明するための図である。 第３実施形態に係る溶接システムを説明するための図である。 第４実施形態に係る溶接システムを説明するための図である。 従来の溶接システムでの通信システムを説明するための図である。 帯域通過型フィルタの通過特性と入力特性を示す図である。 従来の低帯域用フィルタと高帯域用フィルタとが伝送路に並列接続されたときの通過特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る通信装置を溶接システムに用いた場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜３は、第１実施形態に係る溶接システムＡ１を説明するための図である。図１は、溶接システムＡ１の全体構成を示すものである。図２は、ガス配管を説明するための断面図である。図３は、通信部１４（２３）の内部構成を説明するための図である。

溶接システムＡ１は、溶接電源装置１、ワイヤ送給装置２、溶接トーチ３、パワーケーブル４１,４２、電源接続線５１，５２，５２’、ガスボンベ６、および、ガス配管７を備えている。溶接システムＡ１は、実際には、ワイヤ電極が巻回されたワイヤリールなどを備えているが、図への記載や説明を省略している。

溶接電源装置１の溶接電力用の一方の出力端子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の溶接電力用の他方の出力端子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との間にアークを発生させ、アークに電力を供給する。溶接システムＡ１は、当該アークの熱で被加工物Ｗの溶接を行う。

溶接システムＡ１は、溶接時にシールドガスを用いる。ガスボンベ６のシールドガスは、溶接電源装置１およびワイヤ送給装置２を通るように設けられているガス配管７によって、溶接トーチ３の先端に供給される。ガス配管７は、ガスボンベ６と溶接電源装置１とを接続する配管、溶接電源装置１の内部に配置されている配管、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続する配管、および、ワイヤ送給装置２の内部に配置され溶接トーチ３の先端に接続する配管を備えている。図２は、ガス配管７のうち、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続する配管が、溶接電源装置１の内部に配置されている配管に接続された接続金具１ａ、および、ワイヤ送給装置２の内部に配置されている配管に接続された接続金具２ａに接続されている部分の断面図である。例えばゴム製のガス配管７は、接続金具１ａ（２ａ）に嵌め込むようにして、接続されている。なお、ガス配管７の素材は限定されず、各区間によって異なっていてもよいが、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続する部分は、ゴムなどの絶縁体としている。

ワイヤ電極を送り出すための送給モータ２４（後述）などを駆動するための電力は、電源接続線５１およびパワーケーブル４１を介して、溶接電源装置１からワイヤ送給装置２に供給される。溶接電源装置１が備える、ワイヤ送給装置２の駆動電力用の電源（後述する送給装置用電源部１２）の一方の出力端子は、電源接続線５１を介して、ワイヤ送給装置２の電源（後述する電源部２１）の一方の入力端子に接続されている。

電源接続線５１は、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間では、ガス配管７の内側に配置されている。図２に示すように、溶接電源装置１の内部で、電源接続線５１は導電性の接続金具１ａに接続しており、ワイヤ送給装置２の内部で、電源接続線５１は導電性の接続金具２ａに接続している。そして、ガス配管７の内側に配置された電源接続線５１が、ガス配管７と接続金具１ａ（２ａ）との間に挟まれて固定され、接続金具１ａ（２ａ）と電気的に接続されている。つまり、接続金具１ａが、溶接電源装置１の内部の電源接続線５１と、ガス配管７の内側に配置された電源接続線５１とを接続するコネクタとして機能し、接続金具２ａが、ワイヤ送給装置２の内部の電源接続線５１と、ガス配管７の内側に配置された電源接続線５１とを接続するコネクタとして機能している。

また、送給装置用電源部１２の他方の出力端子とパワーケーブル４１とが、溶接電源装置１の内部で、電源接続線５２によって接続されており、電源部２１の他方の入力端子とパワーケーブル４１とが、ワイヤ送給装置２の内部で、電源接続線５２’によって接続されている。これにより、送給装置用電源部１２の他方の出力端子と電源部２１の他方の入力端子とが、電気的に接続されている。送給装置用電源部１２から出力される電力は、電源接続線５１およびパワーケーブル４１によって、電源部２１に供給される。また、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とは、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に信号を重畳させて通信を行う。

溶接電源装置１は、アーク溶接のための直流電力を溶接トーチ３に供給するものである。溶接電源装置１は、溶接用電源部１１、送給装置用電源部１２、制御部１３、および、通信部１４を備えている。

溶接用電源部１１は、電力系統から入力される三相交流電力をアーク溶接に適した直流電力に変換して出力するものである。溶接用電源部１１に入力される三相交流電力は、整流回路によって直流電力に変換され、インバータ回路によって交流電力に変換される。そして、トランスによって降圧（または昇圧）され、整流回路によって直流電力に変換されて出力される。なお、溶接用電源部１１の構成は、上記したものに限定されない。

送給装置用電源部１２は、ワイヤ送給装置２の送給モータ２４などを駆動するための電力を出力するものである。送給装置用電源部１２は、電力系統から入力される単相交流電力をワイヤ送給装置２での使用に適した直流電力に変換して出力する。送給装置用電源部１２は、いわゆるスイッチングレギュレータである。送給装置用電源部１２に入力される交流電力は、整流回路によって直流電力に変換され、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路によって降圧（または昇圧）されて出力される。送給装置用電源部１２は、電圧が例えば４８Ｖに制御された直流電力を、電源接続線５１およびパワーケーブル４１を介して、ワイヤ送給装置２に供給する。なお、送給装置用電源部１２の構成は、上記したものに限定されない。例えば、溶接用電源部１１と同様の構成であってもよいし、電力系統から入力される交流電力をトランスで降圧（または昇圧）してから、整流回路で直流電力に変換して出力するようにしてもよい。

溶接用電源部１１は、出力端子ａが出力端子ｂより電位が高くなるようにして、パワーケーブル４１の電位がパワーテーブル４２の電位より高くなるように、電圧を印加する。送給装置用電源部１２は、電源接続線５１の電位が電源接続線５２の電位より低くなるように、電圧を印加する。電源接続線５２はパワーケーブル４１に接続しているので、電源接続線５１の電位は、パワーケーブル４１の電位より低くなる。したがって、電源接続線５１とパワーケーブル４２との電位差が大きくならないようにしている。例えば、溶接用電源部１１が出力する無負荷電圧が９０Ｖ、送給装置用電源部１２が出力する電圧が４８Ｖの場合、電源接続線５１とパワーケーブル４２との電位差は４２Ｖになる。なお、電源接続線５１とパワーケーブル４２との電位差を気にしない場合は、送給装置用電源部１２が印加する電圧を逆極性（電源接続線５１の電位が電源接続線５２の電位より高くなるように、電圧を印加する）にしてもよい。

制御部１３は、溶接電源装置１の制御を行うものであり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されている。制御部１３は、溶接電源装置１から出力される溶接電流が設定電流になるように、または、溶接トーチ３の先端と被加工物Ｗとの間に印加される溶接電圧が設定電圧になるように、溶接用電源部１１のインバータ回路を制御する。また、送給装置用電源部１２から出力される電圧が所定電圧になるように、送給装置用電源部１２のＤＣ/ＤＣコンバータ回路を制御する。制御部１３は、図示しない設定ボタンの操作に応じて溶接条件の変更を行ったり、図示しない起動ボタンの操作に応じて溶接用電源部１１を起動させたりなどの制御を行う。また、制御部１３は、図示しない電流センサによって検出された溶接電流の検出値を図示しない表示部に表示させたり、異常が発生した場合に図示しない報知部に報知させたりする。

また、制御部１３は、通信部１４から入力される信号に基づいても、溶接条件の変更や溶接用電源部１１の起動、溶接電圧検出値の表示を行い、検出された溶接電流の検出値や、異常発生を示す信号、ワイヤ送給装置２に対するワイヤ送給指令やガス供給指令などのための信号を通信部１４に出力する。

通信部１４は、電源接続線５１およびパワーケーブル４１を介して、ワイヤ送給装置２との間で通信を行うためのものである。通信部１４は、ワイヤ送給装置２から受信した信号を復調して、制御部１３に出力する。ワイヤ送給装置２から受信する信号には、例えば、溶接条件を設定するための信号や、溶接用電源部１１の起動を指示する起動信号、ワイヤ送給装置２において電圧センサで検出された溶接電圧の検出値などがある。また、通信部１４は、制御部１３から入力される信号を変調して、通信信号としてワイヤ送給装置２に送信する。ワイヤ送給装置２に送信する通信信号には、例えば、溶接電源装置１において電流センサで検出された溶接電流の検出値や、異常発生を示す信号、ワイヤ送給指令やガス供給指令などのための信号などがある。なお、ワイヤ送給装置２との間で送受信される通信信号は、上記したものに限定されない。

通信部１４は、直接スペクトル拡散通信方式を用いて通信を行う。直接スペクトル拡散通信方式では、送信側は、送信する信号に対して拡散符号による演算を行い、元の信号のスペクトルをより広い帯域に拡散して送信する。受信側は、受信した信号を共通する拡散符号を用いて逆拡散することで、元の信号に戻す。通信信号にノイズが重畳された場合でも、逆拡散によってノイズのスペクトルが拡散されるので、フィルタリングによって元の通信信号を抽出することができる。また、溶接システムＡ１毎に異なる拡散符号を用いていれば、別の溶接システムＡ１で送受信される通信信号を誤って受信したとしても、当該通信信号は異なる拡散符号で逆拡散されて、ノイズとして除去される。したがって、高い通信品質で通信を行うことができる。

通信部１４は、結合回路を備えている。当該結合回路は、通信部１４の入出力端に接続されたコイルと、電源接続線５１，５２に並列接続されたコイルとを磁気結合させた高周波トランスを備えており、通信部１４が出力する通信信号を電源接続線５１，５２に重畳し、また、電源接続線５１，５２に重畳された通信信号を検出する。電源接続線５２は、溶接電源装置１の内部で、パワーケーブル４１に接続しているので、通信信号は、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に重畳される。

図３に示すように、通信部１４は、低帯域通信部８１、低帯域用フィルタ８２、高帯域通信部８３、および、高帯域用フィルタ８４を備えている。結合回路に接続する伝送路は分岐されており、一方は低帯域通信部８１に接続し、他方は高帯域通信部８３に接続している。低帯域通信部８１に接続する伝送路には低帯域用フィルタ８２が配置されており、高帯域通信部８３に接続する伝送路には高帯域用フィルタ８４が配置されている。

本実施形態においては、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間で通信を行う際に、２種類の通信信号を用いる。一方は、大量のデータを間違いなく送信するための低帯域通信信号であり、他方は、少量のデータを高速に送信するための高帯域通信信号である。例えば、ワイヤ送給装置２において電圧センサで検出された溶接電圧の検出値を、溶接電源装置１の制御部１３がフィードバック制御に用いる場合、当該検出値を高速で送信する必要がある。したがたって、溶接電圧の検出値は、データ量が小さく、簡易な誤り検出符号を用いたフォーマットで、高帯域通信信号として送信される。一方、その他の信号については、通信速度より通信信号の信頼性の方が優先される。したがって、これらの信号は、データ量が大きく、信頼性の高い誤り検出符号を用いたフォーマットで、低帯域通信信号として送信される。低帯域通信信号と高帯域通信信号とでは、利用する周波数帯域が異なる。低帯域通信信号は例えば４ＭＨｚを中心周波数とする周波数帯域を利用し、高帯域通信信号は例えば８ＭＨｚを中心周波数とする周波数帯域を利用している。なお、各通信信号が利用する周波数帯域は例示であって、これに限られない。また、上記とは逆に、大量のデータを間違いなく送信するための信号を高帯域通信信号とし、少量のデータを高速に送信するための信号を低帯域通信信号としてもよい。また、いずれのデータをどのようなフォーマットで送信するかは、適宜設計すればよい。

低帯域通信部８１は、低帯域通信信号を生成して出力し、低帯域通信信号を受信するものである。また、高帯域通信部８３は、高低帯域通信信号を生成して出力し、高帯域通信信号を受信するものである。制御部１３は、ワイヤ送給装置２に送信する信号を通信部１４に出力するときに、信号の種類に応じて、低帯域通信部８１と高帯域通信部８３とに振り分けて出力する。

低帯域通信部８１および高帯域通信部８３は、制御部１３より入力される信号に応じてキャリア信号をＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調し、変調信号にスペクトル拡散を行い、アナログ信号に変換して出力する。なお、変調方法はＢＰＳＫ変調に限られず、ＡＳＫ変調やＦＳＫ変調を行うようにしてもよい。また、スペクトル拡散は直接拡散方式に限られず、周波数ホッピング方式を用いてもよい。なお、本実施形態では、スペクトル拡散を行っているが、これに限定されず、スペクトル拡散を行わないようにしてもよい。また、低帯域通信部８１および高帯域通信部８３は、電源接続線５１，５２で送られてきた通信信号を受信し、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１３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、時間をずらして送受信を行う。

低帯域用フィルタ８２は、低帯域ＢＰＦ８２ａおよび高帯域ＢＥＦ８２ｂを備えている。低帯域ＢＰＦ８２ａは低帯域通信部８１側に配置され、高帯域ＢＥＦ８２ｂは結合回路側に配置されている。低帯域ＢＰＦ８２ａは、４ＭＨｚを中心周波数とする帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）である（図１２（ａ）に示す通過特性および入力特性参照）。本実施形態では、スペクトル拡散を行っているので、通信信号の利用する周波数帯域が広がっている。低帯域ＢＰＦ８２ａは、この通信信号を通過させることができるように設計されている。

図４（ａ）は、低帯域ＢＰＦ８２ａの一例であるＴ型帯域通過型フィルタを示している。図４（ａ）に示すＴ型帯域通過型フィルタは、３つの直列共振回路を直列接続して、直列共振回路と直列共振回路との接続点にそれぞれ並列共振回路を並列接続した構成になっている。直列共振回路では、共振周波数のインピーダンスが低く、周波数が共振周波数から離れるに従ってインピーダンスが高くなる。並列共振回路では、共振周波数のインピーダンスが高く、周波数が共振周波数から離れるに従ってインピーダンスが低くなる。Ｔ型帯域通過型フィルタは、両端の直列共振回路の共振周波数を調整するように設計することで、所定の周波数帯域についてのインピーダンスを低くし、各並列共振回路の共振周波数を調整するように設計することで、当該周波数帯域についてのインピーダンスを高くして、当該周波数帯域の信号が反射されたり吸収されたりして減衰せず、通過しやすいようにしている。しかし、当該周波数帯域に近い周波数には、直列共振回路を通過し、並列共振回路も通過してしまう周波数も存在する。このような周波数の成分は、Ｔ型帯域通過型フィルタに吸収されてしまう。したがって、周波数帯域が近い２つの帯域通過型フィルタを伝送路に並列接続した場合、一方の帯域通過型フィルタが通過させる周波数帯域の通信信号の一部を、他方の帯域通過型フィルタが吸収して減衰させてしまう。本実施形態では、帯域通過型フィルタと伝送路との間に帯域阻止型フィルタ（バンドエリミネーションフィルタ）を配置することで、帯域通過型フィルタに吸収されてしまう周波数成分を、帯域阻止型フィルタによって通過させないようにしている。

なお、低帯域ＢＰＦ８２ａは、上述したものに限られない。例えば、Π型帯域通過型フィルタやＬ型帯域通過型フィルタであってもよいし、ハイパスフィイルタとローパスフィルタとを合わせたものであってもよい。また、弾性表面波フィルタやアクティブフィルタであってもよい。低帯域ＢＰＦ８２ａは、低帯域通信信号が利用する周波数帯域の成分を通過させるフィルタであればよい。

高帯域ＢＥＦ８２ｂは、８ＭＨｚを中心周波数とする帯域阻止型フィルタであり、後述する高帯域ＢＰＦ８４ａが通過させる周波数帯域の信号の通過を阻止する。図４（ｂ）は、高帯域ＢＥＦ８２ｂの一例である帯域阻止型フィルタを示している。なお、高帯域ＢＥＦ８２ｂは、これに限られない。高帯域ＢＥＦ８２ｂは、受信信号が利用する周波数帯域の成分を反射させるフィルタであればよい。

高帯域用フィルタ８４は、高帯域ＢＰＦ８４ａおよび低帯域ＢＥＦ８４ｂを備えている。高帯域ＢＰＦ８４ａは高帯域通信部８３側に配置され、低帯域ＢＥＦ８４ｂは結合回路側に配置されている。高帯域ＢＰＦ８４ａは、低帯域ＢＰＦ８２ａと同様の帯域通過型フィルタであり、８ＭＨｚを中心周波数とする（図１２（ｂ）に示す通過特性および入力特性参照）。本実施形態では、スペクトル拡散を行っているので、通信信号の利用する周波数帯域が広がっている。高帯域ＢＰＦ８４ａは、この通信信号を通過させることができるように設計されている。

低帯域ＢＥＦ８４ｂは、高帯域ＢＥＦ８２ｂと同様の帯域阻止型フィルタであり、４ＭＨｚを中心周波数とする。低帯域ＢＥＦ８４ｂは、低帯域ＢＰＦ８２ａが通過させる周波数帯域の信号の通過を阻止する。

図５は、帯域阻止型フィルタの入力特性を示す図であり、同図（ａ）は中心周波数を８ＭＨｚとする帯域阻止型フィルタのものであり、同図（ｂ）は中心周波数を４ＭＨｚとする帯域阻止型フィルタのものである。各図において、細線ｃが帯域阻止型フィルタの入力特性を示している。各帯域阻止型フィルタの入力特性では、それぞれ、中心周波数を中心とした周波数帯域の成分が０ｄＢに近くなっており、これらの周波数成分の大部分を反射している。つまり、これらの周波数成分に対してはインピーダンスが高くなっており、これらの周波数成分を通過させない。

図５（ａ）に示す太線ｄは中心周波数を４ＭＨｚとする帯域通過型フィルタの入力特性を示している。図５（ａ）によると、４ＭＨｚの帯域通過型フィルタに吸収されてしまう６ＭＨｚあたりの周波数成分が、８ＭＨｚの帯域阻止型フィルタによって反射されることが解る。また、図５（ｂ）に示す太線ｄは中心周波数を８ＭＨｚとする帯域通過型フィルタの入力特性を示している。図５（ｂ）によると、８ＭＨｚの帯域通過型フィルタに吸収されてしまう５．５ＭＨｚあたりの周波数成分が、４ＭＨｚの帯域阻止型フィルタによって反射されることが解る。

ワイヤ送給装置２は、ワイヤ電極を溶接トーチ３に送り出すものである。また、ワイヤ送給装置２は、ガスボンベ６のシールドガスを溶接トーチ３の先端に供給する。ワイヤ送給装置２は、電源部２１、制御部２２、通信部２３、送給モータ２４、および、ガス電磁弁２５を備えている。

電源部２１は、制御部２２、送給モータ２４およびガス電磁弁２５に電力を供給するものである。電源部２１は、電源接続線５１，５２’を介して溶接電源装置１から電力を供給され、制御部２２、送給モータ２４およびガス電磁弁２５のそれぞれに適した電圧に変換を行って出力する。電源部２１は、溶接電源装置１から供給される電力を蓄積するコンデンサ、コンデンサから電源接続線５１，５２’に電流が逆流するのを防ぐためのダイオード、制御部２２、送給モータ２４およびガス電磁弁２５に出力する電圧を調整するためのＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。なお、電源部２１の構成は、上記したものに限定されない。

制御部２２は、ワイヤ送給装置２の制御を行うものであり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されている。制御部２２は、溶接トーチ３に設けられている図示しないトーチスイッチより入力される起動のための操作信号に応じて、溶接電源装置１の溶接用電源部１１を起動するための起動信号を通信部２３に出力する。また、図示しない操作部より入力される溶接条件を変更するための操作信号に応じて、図示しない記憶部に記憶されている溶接条件を変更する。制御部２２は、あらかじめ設定された送信周期ごとに、記憶部に記憶されている溶接条件を読み出して、通信部２３に出力する。また、制御部２２は、通信部２３より入力される溶接電流の検出値、または、図示しない電圧センサによって検出された溶接電圧の検出値を、図示しない表示部に出力して表示させたり、通信部２３より入力される異常発生を示す信号に基づいて、図示しない報知部に異常の報知（例えば、スピーカによる警告音や振動による報知）をさせたりする。また、制御部２２は、通信部２３からワイヤ送給指令を入力されている間、送給モータ２４にワイヤ電極の送給を行わせて、溶接トーチ３にワイヤ電極を送り出す。また、通信部２３からガス供給指令を入力されている間、ガス電磁弁２５を開放して、ガスボンベ６のシールドガスを溶接トーチ３の先端から放出させる。

通信部２３は、電源接続線５１およびパワーケーブル４１を介して、溶接電源装置１との間で通信を行うためのものである。通信部２３は、溶接電源装置１から受信した通信信号を復調して、制御部２２に出力する。溶接電源装置１から受信する通信信号には、例えば、検出された溶接電流の検出値や、異常発生を示す信号、ワイヤ送給指令やガス供給指令などのための信号などがある。また、通信部２３は、制御部２２から入力される信号を変調して、通信信号として溶接電源装置１に送信する。溶接電源装置１に送信する通信信号には、例えば、溶接条件を設定するための信号や、溶接用電源部１１の起動を指示する起動信号、検出された溶接電圧の検出値などがある。なお、溶接電源装置１との間で送受信される通信信号は、上記したものに限定されない。通信部２３も、通信部１４と同様に、直接スペクトル拡散通信方式を用いて通信を行う。

通信部２３は、結合回路を備えている。当該結合回路は、電源接続線５１，５２’に並列接続されたコイルと通信部２３の入出力端に接続されたコイルとを磁気結合させた高周波トランスを備えており、通信部２３が出力する通信信号を電源接続線５１，５２’に重畳し、また、電源接続線５１，５２’に重畳された通信信号を検出する。電源接続線５２’は、ワイヤ送給装置２の内部で、パワーケーブル４１に接続しているので、通信信号は、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に重畳される。

通信部２３の内部構成は、通信部１４の内部構成と同様なので（図３参照）、詳細な説明を省略する。本実施形態では、ワイヤ送給装置２から溶接電源装置１に送信する溶接電圧の検出値のみが、高帯域通信信号として送受信される。つまり、ワイヤ送給装置２の制御部２２は、電圧センサによって検出された溶接電圧の検出値を高帯域通信信号用のフォーマットで高帯域通信部８３に出力し、その他のデータを低帯域通信信号用のフォーマットで低帯域通信部８１に出力する。ワイヤ送給装置２の高帯域通信部８３から出力された高帯域通信信号は、電源接続線５１およびパワーケーブル４１を介して溶接電源装置１に送信され、溶接電源装置１の高帯域通信部８３が受信する。なお、どのデータを高帯域通信信号として送受信するかは、適宜設計すればよい。

送給モータ２４は、溶接トーチ３にワイヤ電極の送給を行うものである。送給モータ２４は、制御部２２からのワイヤ送給指令に基づいて回転し、送給ローラを回転させて、ワイヤ電極を溶接トーチ３に送り出す。

ガス電磁弁２５は、ガスボンベ６と溶接トーチ３とを接続するガス配管７に設けられており、制御部２２からのガス供給指令に基づいて開閉される。制御部２２からガス供給指令が入力されている間、ガス電磁弁２５は開放され、溶接トーチ３へシールドガスの供給が行われる。一方、制御部２２からガス供給指令が入力されていないときは、ガス電磁弁２５は閉鎖され、溶接トーチ３へのシールドガスの供給が停止される。

次に、通信部１４および２３の作用および効果について説明する。

図６は、通信部１４と通信部２３との通信について説明するための図である。なお、通信部２３の各フィルタを、通信部１４の各フィルタと区別するために、それぞれ低帯域ＢＰＦ８２ａ’、高帯域ＢＥＦ８２ｂ’、高帯域ＢＰＦ８４ａ’および低帯域ＢＥＦ８４ｂ’としている。

図６(ａ)は、溶接電源装置１の通信部１４からワイヤ送給装置２の通信部２３に低帯域信号を送信する場合を示している。低帯域ＢＰＦ８２ａは、低帯域通信部８１で変調した信号（低帯域信号）から、４ＭＨｚを中心周波数とする所定の周波数帯域以外の信号を減衰させて、伝送路に出力する。低帯域ＢＰＦ８２ａ’は、伝送路から入力される通信信号のうち、低帯域信号を通過させて、受信信号として低帯域通信部８１に出力する（図６（ａ）における実線矢印参照）。

低帯域ＢＰＦ８２ａを通過した低帯域信号は、低帯域ＢＥＦ８４ｂによって反射されるので（図６（ａ）における破線矢印ａ参照）、低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａに吸収されることを抑制することができる。また、伝送路を介して送られてきた低帯域信号は、低帯域ＢＥＦ８４ｂ’によって反射されるので（図６（ａ）における破線矢印ｂ参照）、低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａ’に吸収されることを抑制することができる。したがって、溶接電源装置１からの低帯域信号の一部が、高帯域ＢＰＦ８４ａまたは高帯域ＢＰＦ８４ａ’に吸収されて、一部の周波数成分が減衰した受信信号としてワイヤ送給装置２に受信されることを抑制することができる。

図６(ｂ)は、溶接電源装置１の通信部１４からワイヤ送給装置２の通信部２３に高帯域信号を送信する場合を示している。高帯域ＢＰＦ８４ａは、高帯域通信部８３で変調した信号（高帯域信号）から、８ＭＨｚを中心周波数とする所定の周波数帯域以外の信号を減衰させて、伝送路に出力する。高帯域ＢＰＦ８４ａ’は、伝送路から入力される通信信号のうち、高帯域信号を通過させて、受信信号として高帯域通信部８３に出力する（図６（ｂ）における実線矢印参照）。

高帯域ＢＰＦ８４ａを通過した高帯域信号は、高帯域ＢＥＦ８２ｂによって反射されるので（図６（ｂ）における破線矢印ａ参照）、高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａに吸収されることを抑制することができる。また、伝送路を介して送られてきた高帯域信号は、高帯域ＢＥＦ８２ｂ’によって反射されるので（図６（ｂ）における破線矢印ｂ参照）、高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａ’に吸収されることを抑制することができる。したがって、溶接電源装置１からの高帯域信号の一部が、低帯域ＢＰＦ８２ａまたは低帯域ＢＰＦ８２ａ’に吸収されて、一部の周波数成分が減衰した受信信号としてワイヤ送給装置２に受信されることを抑制することができる。ワイヤ送給装置２の通信部２３から溶接電源装置１の通信部１４に通信信号を送信する場合も同様である。

図７は、低帯域用フィルタ８２と高帯域用フィルタ８４とが伝送路に並列接続されたときの通過特性を示す図である。伝送路に、反射をなくすための、インピーダンスを合わせた負荷を接続し、一方のフィルタの入力側から全周波数について０ｄＢの信号を入力して、伝送路に接続された負荷の入力端で信号の強度を検出した。なお、他方のフィルタの入力側は開放している。同図（ａ）は低帯域用フィルタ８２の入力側から信号を入力した時の通過特性を示しており、同図（ｂ）は高帯域用フィルタ８４の入力側から信号を入力した時の通過特性を示している。

図７（ａ）に示すように、低帯域信号が利用する周波数帯域（図に示す網掛け部分）において、大きく減衰する周波数成分はなくなった。図１３（ａ）に示す、３．８ＭＨｚあたりの減衰点がなくなり、改善されたことが確認できる。また、図７（ｂ）に示すように、高帯域信号が利用する周波数帯域（図に示す網掛け部分）において、大きく減衰する周波数成分はなくなった。図１３（ｂ）に示す、６ＭＨｚあたりの減衰点がなくなり、改善されたことが確認できる。

以上のように、高帯域ＢＥＦ８２ｂ（８２ｂ’）が低帯域ＢＰＦ８２ａ（８２ａ’）に吸収されてしまう周波数成分を反射し、低帯域ＢＥＦ８４ｂ（８４ｂ’）が高帯域ＢＰＦ８４ａ（８４ａ’）に吸収されてしまう周波数成分を反射するので、低帯域通信信号が利用する周波数帯域と高帯域通信信号が利用する周波数帯域とが近い場合でも、通信信号の一部が減衰してしまうことを抑制することができる。これにより、通信信号の一部が減衰することによる通信障害を抑制することができる。また、通信電力を高くする必要がないので、通信による消費電力を抑制することができる。

なお、図１に示すように、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に信号を重畳させて通信を行うので、パワーケーブル４１とパワーケーブル４２との間に信号を重畳させる場合より、正確に通信を行うことができる。また、電源接続線５１は、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間では、ガス配管７の内側に配置されているので、電源接続線５１がガス配管７とは別に配置される場合と比べて、ワイヤ送給装置２を移動させる際の邪魔にならない。また、電源接続線５１は、ガス配管７に囲まれているので、外部からの衝撃を受けにくく、電源接続線５１が断線することを抑制することができる。また、ガス配管７を接続するための接続金具１ａ、２ａを、電源接続線５１を接続するためのコネクタとして利用しているので、電源接続線５１の接続が容易であり、ガス配管７に電源接続線５１を通すための孔を設ける必要がない。

なお、本実施形態においては、通信部１４（２３）が高帯域ＢＥＦ８２ｂおよび低帯域ＢＥＦ８４ｂを備える場合について説明したが、これに限られない。例えば、低帯域ＢＥＦ８４ｂのみを備えるようにしてもよい。この場合、送信する高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａに吸収されるが、送信する低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａに吸収されることを抑制することができる。また、受信した高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａに吸収されるが、受信した低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａに吸収されることを抑制することができる。逆に、高帯域ＢＥＦ８２ｂのみを備えるようにしてもよい。この場合、送信する低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａに吸収されるが、送信する高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａに吸収されることを抑制することができる。また、受信した低帯域信号の一部が高帯域ＢＰＦ８４ａに吸収されるが、受信した高帯域信号の一部が低帯域ＢＰＦ８２ａに吸収されることを抑制することができる。これらの場合でも、通信信号の一部の周波数成分が減衰して受信されることを抑制することができる。ただし、通信信号の減衰をより抑制するためには、高帯域ＢＥＦ８２ｂおよび低帯域ＢＥＦ８４ｂの両方を備えることが望ましい。

本実施形態においては、低帯域通信部８１および高帯域通信部８３が、どちらも双方向通信を行う場合について説明したが、これに限られない。一方が双方向通信を行い、他方が一方向通信（送信または受信のみ）を行うようにしてもよい。また、どちらも一方向通信をするようにしてもよい。例えば、溶接電源装置１の低帯域通信部８１およびワイヤ送給装置２の低帯域通信部８１が双方向通信を行い、溶接電源装置１の高帯域通信部８３が受信のみ、ワイヤ送給装置２の高帯域通信部８３が送信のみを行なうようにしてもよい。

本実施形態においては、コイルによる磁気結合を利用して、通信部１４（２３）が通信信号を電源接続線５１と５２（５２’）との間に重畳し、電源接続線５１と５２（５２’）との間に重畳された通信信号を検出する場合について説明したが、これに限られない。例えば、コンデンサによる電界結合を利用するようにしてもよい。また、電源接続線５１，５２（５２’）に並列に通信信号を入力するのではなく、電源接続線５１または５２（５２’）に直列に通信信号を入力するようにしてもよい。

本実施形態においては、送給装置用電源部１２が電源部２１に直流電力を供給する場合、について説明したが、交流電力を供給するようにしてもよい。この場合、送給装置用電源部１２は、整流回路およびＤＣ/ＤＣコンバータ回路に代えてトランスを備えるようにし、電力系統から入力される交流電力をトランスで降圧して出力するようにすればよい。一方、電源部２１には、交流電力を直流電力に変換するための整流回路を設ける必要がある。また、溶接電源装置１に送給装置用電源部１２を設けずに、電力系統からの交流電力を直接、電源部２１に供給するようにしてもよい。

本実施形態においては、溶接用電源部１１および送給装置用電源部１２が、電力系統から入力される交流電力を、それぞれ直流電力に変換して出力する場合について説明したが、これに限られない。溶接用電源部１１と送給装置用電源部１２とで、構成の一部を共有するようにしてもよい。例えば、送給装置用電源部１２に整流回路を設けずに、溶接用電源部１１の整流回路の出力をＤＣ/ＤＣコンバータ回路に入力するようにしてもよい。また、溶接用電源部１１のトランスの二次側に巻線を追加して電力を取り出し、整流して出力するようにしてもよいし、送給装置用電源部１２を設けずに、溶接用電源部１１の出力の一部を、ワイヤ送給装置２に供給するようにしてもよい。

本実施形態においては、溶接電源装置１がアークに直流電力を供給する直流電源である場合について説明したが、これに限られない。例えばアルミなどの溶接を行うために、溶接電源装置１を、交流電力を供給する交流電源としてもよい。この場合、溶接用電源部１１にさらにインバータ回路を追加し、整流回路から出力される直流電力を交流電力に変換して出力するようにすればよい。

本実施形態においては、溶接システムＡ１が消耗電極式の溶接システムである場合について説明した。非消耗電極式の溶接システムの場合、ワイヤ電極を送給するためのワイヤ送給装置は必要ないが、溶加ワイヤを自動送給するためのワイヤ送給装置を用いる場合がある。この場合は、溶接システムＡ１と同様の構成になり、本発明を適用することができる。

本実施形態においては、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に信号を重畳させて通信を行う場合について説明したが、これに限られない。パワーケーブル４１に代えてパワーケーブル４２を用いるようにしてもよい。

上記第１実施形態においては、電源接続線５１が、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間で、ガス配管７の内側に配置されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、溶接時にシールドガスを用いない場合などには、ガス配管７が設けられていない。電源接続線５１がガス配管７の内側に配置されない場合について、第２実施形態として、以下に説明する。

図８は、第２実施形態に係る溶接システムＡ２の全体構成を説明するための図である。同図において、第１実施形態に係る溶接システムＡ１(図１参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。

図８に示す溶接システムＡ２は、ガスボンベ６およびガス配管７が設けられておらず、電源接続線５１が、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間でむき出しになっている点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。

本実施形態の場合、ガス配管７によって保護されないので、電源接続線５１の被覆を厚くするなどして、断線しにくいように補強する必要がある。本実施形態においても、通信部１４（２３）の構成は第１実施形態と同様なので、低帯域通信信号が利用する周波数帯域と高帯域通信信号が利用する周波数帯域とが近い場合でも、通信信号の一部が減衰してしまうことを抑制することができる。なお、ガス配管７が設けられていても、電源接続線５１をガス配管７の内側に配置しないようにしてもよい。

上記第１および第２実施形態においては、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが、電源接続線５１とパワーケーブル４１との間に信号を重畳させて通信を行う場合について説明したが、これに限られない。例えば、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが、パワーケーブル４１とパワーケーブル４２との間に信号を重畳させて通信を行うようにしてもよい。また、電源接続線５２と５２’とを直接接続して、すなわち、送給装置用電源部１２と電源部２１とを２本の電源接続線で接続して、当該２本の電源接続線の間に信号を重畳させて通信を行うようにしてもよい。また、専用の通信線を設けて、当該通信線で通信を行なうようにしてもよい。パワーケーブル４１とパワーケーブル４２との間に信号を重畳させて通信を行う場合を、第３実施形態として、以下に説明する。

図９は、第３実施形態に係る溶接システムＡ３の全体構成を説明するための図である。同図において、第１実施形態に係る溶接システムＡ１(図１参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。なお、図９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や、ガス配管７などの記載を省略している。

図９に示す溶接システムＡ３は、パワーケーブル４１とパワーケーブル４２との間に信号を重畳させて通信を行う点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。本実施形態においても、通信部１４（２３）の構成は第１実施形態と同様なので、低帯域通信信号が利用する周波数帯域と高帯域通信信号が利用する周波数帯域とが近い場合でも、通信信号の一部が減衰してしまうことを抑制することができる。

上記第１ないし第３実施形態においては、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが、有線通信を行う場合について説明したが、これに限られず、無線通信を行うようにしてもよい。溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とが無線通信を行う場合を、第４実施形態として、以下に説明する。

図１０は、第４実施形態に係る溶接システムＡ４を説明するための図である。図１０において、第１実施形態に係る溶接システムＡ１(図１参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。

図１０に示す溶接電源装置１は、通信部１４に代えて、無線通信を行う通信部１４’を備えている点で、第１実施形態に係る溶接電源装置１と異なる。また、図１０に示すワイヤ送給装置２は、通信部２３に代えて、無線通信を行う通信部２３’を備えている点で、第１実施形態に係るワイヤ送給装置２と異なる。本実施形態においても、通信部１４’（２３’）の内部構成は第１実施形態と同様なので、低帯域通信信号が利用する周波数帯域と高帯域通信信号が利用する周波数帯域とが近い場合でも、通信信号の一部が減衰してしまうことを抑制することができる。

上記第１ないし第４実施形態においては、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間で通信を行う場合について説明したが、これに限られない。例えば、非消耗電極式の溶接装置の場合、ワイヤ送給装置２は用いられず、溶接電源装置１と溶接トーチ３に接続されたリモコンとの間で、通信を行う。この場合、リモコンに通信のための構成を設け、溶接電源装置１との間で通信を行うようにすればよい。

上記第１ないし第４実施形態においては、本発明に係る通信装置を溶接システムに用いた場合について説明したが、これに限られない。本発明に係る通信装置は、他のシステムにおいても用いることができる。また、本発明は、通信のみを行う通信装置においても適用することができる。

本発明に係る溶接電源装置、ワイヤ送給装置、および、溶接システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る溶接電源装置、ワイヤ送給装置、および、溶接システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 溶接システム
１ 溶接電源装置
１１ 溶接用電源部
１２ 送給装置用電源部（第２の電源）
１３ 制御部
１４，１４’ 通信部（通信装置）
１ａ 接続金具
２ ワイヤ送給装置
２１ 電源部（第１の電源）
２２ 制御部
２３，２３’ 通信部（通信装置）
２４ 送給モータ
２５ ガス電磁弁
２ａ 接続金具
３ 溶接トーチ
４１ パワーケーブル（電力伝送線、第１のパワーケーブル）
４２ パワーケーブル（電力伝送線、第２のパワーケーブル）
５１ 電源接続線（電力伝送線、第１の電源接続線）
５２ 電源接続線（第２の電源接続線）
５２’ 電源接続線（第３の電源接続線）
６ ガスボンベ
７ ガス配管
８１ 低帯域通信部（第１の通信手段）
８２ 低帯域用フィルタ（第１のフィルタ）
８２ａ 低帯域ＢＰＦ（第１の帯域通過型フィルタ）
８２ｂ 高帯域ＢＥＦ（第１の帯域阻止型フィルタ）
８３ 高帯域通信部（第２の通信手段）
８４ 高帯域用フィルタ（第２のフィルタ）
８４ａ 高帯域ＢＰＦ（第２の帯域通過型フィルタ）
８４ｂ 低帯域ＢＥＦ（第２の帯域阻止型フィルタ）
Ｗ 被加工物

Claims (7)

1. 電力伝送線を介して、ワイヤ送給装置との間で通信を行う溶接電源装置であって、
   第１の周波数帯域の通信信号を前記電力伝送線を介して送受信する第１の通信手段と、
   第２の周波数帯域の通信信号を前記電力伝送線を介して送受信する第２の通信手段と、
   前記第１の通信手段と前記電力伝送線との間に配置され、前記第１の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第１の帯域通過型フィルタを備える第１のフィルタと、
   前記第２の通信手段と前記電力伝送線との間に配置され、前記第２の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第２の帯域通過型フィルタを備える第２のフィルタと、
   を備え、
   前記第１のフィルタは、前記第１の帯域通過型フィルタと前記電力伝送線との間に、前記第２の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にし、前記第２の通信手段が送受信する通信信号のうち前記第１の帯域通過型フィルタが吸収する周波数成分を反射させる第１の帯域阻止型フィルタを備えている、
   ことを特徴とする溶接電源装置。
2. 前記第２のフィルタは、前記第２の帯域通過型フィルタと前記電力伝送線との間に、前記第１の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にし、前記第１の通信手段が送受信する通信信号のうち前記第２の帯域通過型フィルタが吸収する周波数成分を反射させる第２の帯域阻止型フィルタを備えている、
   請求項１に記載の溶接電源装置。
3. 電力伝送線を介して、溶接電源装置との間で通信を行うワイヤ送給装置であって、
   第１の周波数帯域の通信信号を前記電力伝送線を介して送受信する第１の通信手段と、
   第２の周波数帯域の通信信号を前記電力伝送線を介して送受信する第２の通信手段と、
   前記第１の通信手段と前記電力伝送線との間に配置され、前記第１の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第１の帯域通過型フィルタを備える第１のフィルタと、
   前記第２の通信手段と前記電力伝送線との間に配置され、前記第２の通信手段が送受信する通信信号を通過させる第２の帯域通過型フィルタを備える第２のフィルタと、
   を備え、
   前記第１のフィルタは、前記第１の帯域通過型フィルタと前記電力伝送線との間に、前記第２の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にし、前記第２の通信手段が送受信する通信信号のうち前記第１の帯域通過型フィルタが吸収する周波数成分を反射させる第１の帯域阻止型フィルタを備えている、
   ことを特徴とするワイヤ送給装置。
4. 前記第２のフィルタは、前記第２の帯域通過型フィルタと前記電力伝送線との間に、前記第１の帯域通過型フィルタと中心周波数を共通にし、前記第１の通信手段が送受信する通信信号のうち前記第２の帯域通過型フィルタが吸収する周波数成分を反射させる第２の帯域阻止型フィルタを備えている、
   請求項３に記載のワイヤ送給装置。
5. 請求項１または２に記載の溶接電源装置と、
   請求項３または４に記載のワイヤ送給装置と、
   を備えており、
   前記電力伝送線を介して、前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置との間で通信を行う、
   ことを特徴とする溶接システム。
6. 溶接トーチと、
   前記溶接電源装置と前記溶接トーチとを接続する第１のパワーケーブルと、
   前記溶接電源装置と被加工物とを接続する第２のパワーケーブルと、
   前記ワイヤ送給装置が備えている第１の電源と、前記溶接電源装置が備えている、前記第１の電源に電力を供給するための第２の電源とを接続する第１の電源接続線と、
   前記第２の電源と前記第１のパワーケーブルとを接続する第２の電源接続線と、
   前記第１の電源と前記第１のパワーケーブルとを接続する第３の電源接続線と、
   をさらに備えており、
   前記溶接電源装置と前記ワイヤ送給装置とが、前記第１の電源接続線と前記第１のパワーケーブルとの間に信号を重畳させて通信を行う、
   請求項５に記載の溶接システム。
7. 前記溶接電源装置および前記ワイヤ送給装置を通って、前記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、
   前記第１の電源接続線は、前記ガス配管の内側に配置されている、
   請求項６に記載の溶接システム。