JPS6133768A - 溶接機の遠隔制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アーク溶接機の電源出力を遠隔制御する溶接
機遠隔制御装置に関し、特に作業場所が電源装置の設置
場所から数十メートルも離れる場合が起るような溶接機
に適した溶接機遠隔制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、造船業界などの大型構造物を扱う溶接場所では
、作業場所が電源装置の設置場所から離れていて、その
移動が目まぐるしく、しかも、溶接の対象となる母材の
形状や材質、材厚が多種多様で、作業電流の調整を必要
とする場合が多い。

しかし、その都度毎に作業者が電源装置の設置場所へ赴
いて操作するのでは、作業能率の低下や労働負担があま
りにも多大になる。従って、離れた作業場所でも電源装
置を操作できる遠隔制御装置が必要である。

最近はワイヤレスの遠隔制御装置が実用化されているが
、電波を利用したものであれば溶接現場ではアークの安
定性を保つために強力な高い周波を重畳することが多く
、その高い周波によって発生するノイズで遠隔制御装置
が誤動作したり、制御不能になったりする。また、超音
波や赤外線を利用したワイヤレスリモコンでは、その直
進性が障害物の介在で妨げられると、送受信不能になっ
たりもする。

又鉄筋構造物内や、ビルの谷間では送信電波が受信部に
届かないという欠点があった。

一方有線とし送信用の専用コードを溶接電力用ケーブル
中に一体的に埋め込む方法もあるが、ケーブルの凡用性
が損なわれコスト高になってしまうという問題があった
。このような欠点を解決するために本願出廓人は既に特
願昭５８−１９０２４号を出願している。

〔発明か解決しようとする問題点〕

本発明は」１記事情に鑑みてなされたものでその目的は
小型軽量でＳ／Ｎ比の良い低コストの遠隔制御装置を（
是供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために電源部制御用の電気
信号を送電ケーブル及び接地ケーブルを利用した閉ルー
プ回路を用いて高周波変調して送出し、電源部側に設け
た受信部で該信号を検出し、その検出信号により制御回
路を介して電力調整をするようにした手段を備えたもの
である。

以下、本発明を図面によって詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施した溶接機遠隔制御装置の一例
を示す概略構成図である。図において、溶接機は溶接棒
Ｉと、電源部２と、送電ケーブル３とで構成され、母材
４は接地ケーブル５によって接続されている。遠隔制御
装置の送信部６は各コード６］、６２により所定の方法
で溶接棒１のホルダもしく番才送電ケーブル３に、母材
４もしくは接地ケーブル５に夫々接続されている。電源
部２には制御部７と受信部９とが併設されている。

第２図は接続された送信部６の一例を示す斜視図であり
、送信部６は操作用ダイヤル６３と複数の押釦６４とを
備えている。

本発明の電気信号は、シンプルなものであればアナログ
方式で実用化可能だが、成る程度以上に複雑な制御を行
うためには、送信部がエンコード用のマイクロプロセッ
サを備え、制御部がデコード用のマイクロプロセッサを
備えて、デジタルな符号を使用する方式の方が好適であ
る。

第３図は送信部６の回路構成を示す図であり、６６は中
心となるマイクロプロセッサである。前記操作ダイヤル
６３の可変抵抗器はＡ／Ｄ変換器６５を介してマイクロ
プロセッサ６６に接続されており、又前記押釦６４もマ
イクロプロセッサ６６に接続されている。マイクロプロ
セッサ６６には高周波変調回路６７が、高周波変調回路
６７には信号出力回路６８が順番に接続されており、６
９は前記各回路に電力を供給する定電圧電源回路である
。信号出力回路６８の端子Ａ、、　Ｂは送電ケーブル３
側と接地ケーブル５側とに夫々接続されている。

第４図は信号出力回路６８の内部構成の一例を示す図で
あり、信号出力回路６８の端子Ａ、Ｂはそれぞれ送電ケ
ーブル３．接地ケーブル５に接続されて、溶接電源部２
の電力がそのまま供給されている。

この電圧を受けて電流ダイオード６８ａ、電圧降下用の
抵抗器６８ｂ、所定電圧（例えば１２Ｖ）のチューナー
ダイオード６８Ｃ２平滑用の電解コンデンサ６８ｄによ
り０点に一定の直流電圧を１Ｍるようになっており、こ
れらは電源回路６８ｈを構成している。この電圧によっ
てＤ点、即ち高周波変調回路６７から入力された信号は
トランジスタ回路６８ｅで増幅され、高周波信号のみを
通過させるコンデンサ６８ｆを通って端子入部ち送電ケ
ーブル３に信号を重畳して伝送するようになっている。

電源回路６８ｈと同様な回路が前記定電圧電源回路６９
中にも電源として採用され送電ケーブル３及び接地ケー
ブル５から電力を得ている。

第５図は受信部９と制御部７の回路構成を示す図であり
、受信部９はシリアルに接続されたフィルタ回路９】、
増幅回路９２．信号復調回路９３とを備えている。

フィルタ回路９１の入力端子Ｅ、　　Ｆはそれぞれ電源
部２例の送電ケーブル３．接地ケーブル５に夫々接続さ
れており、送信部６の信号出力回路６８からの信号がこ
れらケーブル３，５を介してそのまま供給されるように
なっている。受信部９の信号（変調回路９３は制御部７
内のマイクロプロセッサ７１に接続されており、マイク
ロプロセソ＋７１は出力制御量１ｉ’８７２を介して電
源部２に接続され電流調整を行うようになっている。

このようにして送信部６と受信部９とは送電ケーブル３
と接地ケーブル５を介して直接結合されて閉ループの回
路を構成し、従って外部からの雑音に対して高いＳ／Ｎ
比を有する回路となっている。

次に作用について説明する。

今、溶接の対象となる母材の形状や材質が変化し溶接電
流の調整が必要になると、釦６４によりその指令信号を
入力する。

マイクロプロセッサ６６ではその指令信号を２進化コー
ド処理を行ないシリアル信号として出力する。この信号
を高周波変調回路６７によって送信信号に変換し、信号
出力回路６Ｂにより制御信号を含む高周波として送電ケ
ーブル３．接地ケーブル５に出力する。

なお、指令信号は、別に操作ダイヤル６３を使用しＡ　
／　Ｄ　ａ換器６５を介してリアルタイムに連続的に入
力することも出来る。

この制御信号（高周波）は、電圧変動分にして数ボルト
から２０ボルト程度の信号であり、数十メートル信器れ
ていても、即ち送電ケーブル３゜接地ケーブル５が数十
メートルの長さになっても、受信部９での受信が良好に
行なわれる。

また変調用の１般送波周波数は溶接電源部２及び溶接棒
１から発するアークノイズ等に比べて十分高いものを使
用する。従ってケーブル３，５を伝わってきた制御信号
（高周波）は受信部９の簡単なフィルタ回路９１で十分
に分離できる。

なお、マイクロプロセッサ６６は制御を確実にするため
に制御信号を２回以上繰り返して出力するようになって
いる。受信部９の入力端子Ｅで伝送ラインすなわち送電
ケーブル３及び接地ケーブル５から検出される電気信号
は、電源部２から出力される低周波の出力波形に高周波
の制御信号が重畳している。フィルタ回路９１で不要な
低周波成分を除き、高周波の信号成分の波形を取り出す
。

この信号を増幅回路９２で増幅して明瞭な波形にする。

この波形はまだ搬送波と信号波とを加えたものであるの
で更に信号復調回路を通して元の２進僅の信号にもどす
。

受信部９の信号復調回路９３からマイクロプロセッサ７
１に入ってくる信号は送“信部６で高周波変調をする前
の信号と殆んど同形となって′いる。

又ごれらの信号はシリアルな信号であるため、マイクロ
プロセッサ７１のプログラムによって同期を取らせる。

このマイクロプロセッサ７１では信号の弁別１判断、制
御の条件付は等が行なわれる、出力制御回路７２ではマ
イクロプロセッサ７１から入力される信号を受けて電源
部２に対して位相制御用の信号を出力している。又、例
えば出力側御方法として例えば電源部２の励磁調整抵抗
器を変位させて溶接電力の出力調整を行っている。

マイクロプロセッサ７１の判別信号機能は送信部６から
２回以上繰り返し信号が送信されているので２回反復信
号の符号の一致で正しい制御信号として判断しあらかじ
め設定された制御条件に従って出力制御回路７２に信号
を送り出す（詳細は同一出願人による特願昭５８−１９
０９２４号に記載している）。

又出力制御回路７２では、位相制御を行うために、常に
電源部２より同期信号を検知し、マイクロプロセッサ７
１から送られてきた信号に対応した開度で常時位相制御
を行なっている。

本発明は、機材や配線を最少に抑えながら、遠く離れた
作業場所から電源装置を遠隔操作できる。

又２線を使用した閉ループ送受信回路にしたため誤動作
やトラブルが著しく減少する。更に溶接用電源から直接
送信部用の電力が供給できるので電池やバッテリー等が
不要となり軽量化となり又安定使用ができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した溶接機の遠隔制御装置の概略
構成図、第２図は溶接棒の近傍に設けられた送信部の斜
視図、第３図は送信部の構成を示すブロック図、第４図
は信号出力回路の回路図、第５図は受信部及び制御部の
概略構成図である。 １０１．溶接棒　　　　２２１．電源部３９０．送電ケ
ーブル　４４０．母材 ５１１．接地ケーブル　６１０．送信部７０１．制御部
　　　　９１０．受信部６８ａ　、　、　、ダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）作業量に対応した電力を消費する溶接棒と、該溶
   接棒に接続された所定長の送電ケーブルと、被溶接母材
   に接続された所定長の接地ケーブルと、該送電ケーブル
   及び接地ケーブルを介して前記溶接棒に可変量の電力を
   供給する電源部と、この電源部に設けられて該電力を制
   御する制御部とから成る溶接機の遠隔制御装置において
   、前記制御部用の電気信号を前記送電ケーブル及び接地
   ケーブルに高周波変調して送出する送信部を該溶接棒及
   び母材の近傍に設け、該変調信号を該送電ケーブル及び
   接地ケーブルから検出する受信部を前記制御部に併設し
   たことを特徴とする溶接機の遠隔制御装置。
2. （２）前記送信部が整流ダイオード及びチューナーダイ
   オードとを備えて該送電ケーブル及び接地ケーブルから
   送信用電源を得るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の溶接機の遠隔制御装置。