KR20160090737A

KR20160090737A - 용접 시스템, 용접 전원 장치, 와이어 송급 장치, 및 용접 시스템의 통신 방법

Info

Publication number: KR20160090737A
Application number: KR1020150188182A
Authority: KR
Inventors: 아키오 요시나가; 도시미츠 도이; 이치로 우메자와
Original assignee: 가부시키가이샤 다이헨
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2016-08-01
Also published as: CN105817739A; CN105817739B; JP2016132030A

Abstract

2개의 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 경우보다, 정확하게 통신을 행할 수 있는 용접 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 용접 시스템 A1에 있어서, 용접 전원 장치(1)와 용접 토치(3)를 접속하는 파워 케이블(41)과, 용접 전원 장치(1)와 피가공물 W를 접속하는 파워 케이블(42)과, 와이어 송급 장치(2)의 전원부(21)와, 용접 전원 장치(1)가 구비하고 있는, 전원부(21)에 전력을 공급하기 위한 송급 장치용 전원부(12)를 접속하는 전력 전송선(51)과, 송급 장치용 전원부(12)와 파워 케이블(41)을 접속하는 전력 전송선(52)과, 전원부(21)와 파워 케이블(41)을 접속하는 전력 전송선(52')을 구비하도록 하였다. 그리고, 제1 통신부[14(23)]가 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하고, 제2 통신부[15(26)]가 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하도록 하였다.

Description

용접 시스템, 용접 전원 장치, 와이어 송급 장치, 및 용접 시스템의 통신 방법{WELDING SYSTEM, WELDING POWER SOURCE APPARATUS, WIRE FEEDING APPARATUS AND METHOD OF COMMUNICATION FOR WELDING SYSTEM}

본 발명은, 용접 시스템, 용접 전원 장치, 와이어 송급 장치, 및 용접 시스템의 통신 방법에 관한 것이다.

소모 전극식의 용접 시스템은, 통상적으로 중량이 있기 때문에 이동시키지 않는 용접 전원 장치와, 용접 개소의 변경에 수반하여 용접 작업자가 운반하는 와이어 송급 장치로 분리되어 있다. 용접 전원 장치가 용접 작업을 행하고 있는 위치로부터 이격된 장소에 설치되어 있는 경우, 용접 전압 등의 용접 조건을 설정하기 위해서, 작업자가 용접 전원 장치의 설치 장소까지 가는 것은 작업 효율상 좋지 않다. 이것을 해소하기 위해서, 용접 전원 장치와 와이어 송급 장치를 제어선의 다심 케이블로 접속하여, 제어 신호를 송수신하는 방법이 있다. 그러나, 용접 개소의 변경에 의해 와이어 송급 장치를 이동시킬 때, 다심 케이블의 휴대성이 좋지 않으므로, 무리하게 인장함으로써 현장의 작업 환경에 따라서는 금속의 에지부, 요철부에 걸려 제어선이 단선되는 경우가 있었다.

이 문제를 해소하기 위해서, 용접 전원 장치와 용접 토치를 접속하는 파워 케이블과, 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 방법이 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 제4739621호 공보

그러나, 2개의 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 방법의 경우, 파워 케이블에 중첩되어 있는 노이즈의 영향 등에 의해, 신호를 정확하게 통신할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은 상기한 사정을 기초로 하여 고안해 낸 것으로서, 2개의 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 경우보다, 정확하게 통신을 행할 수 있는 용접 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 다음의 기술적 수단을 강구하고 있다.

본 발명의 제1 측면에 의해 제공되는 용접 시스템은, 용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있으며, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 전원 장치는, 상기 제1 파워 케이블의 전위가 상기 제2 파워 케이블의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하고, 상기 제2 전원은, 상기 제1 전력 전송선의 전위가 상기 제2 전력 전송선의 전위보다 낮아지도록 전압을 인가한다.

본 발명의 제2 측면에 의해 제공되는 용접 시스템은, 용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제2 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제2 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있으며, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 전원 장치는, 상기 제1 파워 케이블의 전위가 상기 제2 파워 케이블의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하고, 상기 제2 전원은, 상기 제1 전력 전송선의 전위가 상기 제2 전력 전송선의 전위보다 높아지도록 전압을 인가한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 시스템은, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치를 통과하여, 상기 용접 토치에 실드 가스를 공급하는 가스 배관을 더 구비하고, 상기 제1 전력 전송선은, 상기 가스 배관의 내측에 배치되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 동일한 신호를 송수신하고, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호와, 상기 제2 통신 수단에 의해 수신한 신호를 비교하는 비교 수단과, 상기 비교 수단에 의해 2개의 신호가 동일하다고 판단된 경우에만, 당해 신호에 기초하여 처리를 행하는 처리 수단을 더 구비하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 비교 수단에 의해 2개의 신호가 상이하다고 판단된 경우에, 신호의 재송신을 요구하는 재송신 요구 수단을 더 구비하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 비교 수단이 비교를 행한 횟수를 카운트하는 카운트 수단을 더 구비하고, 상기 처리 수단은, 상기 카운트 수단에 의해 카운트된 수가 소정 수를 초과한 경우에, 상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호에 기초하여 처리를 행한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 오류 검출 부호를 붙인 동일한 신호를 송수신하고, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호와, 상기 제2 통신 수단에 의해 수신한 신호를, 오류 검출 부호에 기초하여, 정확하게 수신되었는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의해 정확하게 수신되었다고 판단된 신호에 기초하여 처리를 행하는 처리 수단을 더 구비하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 각각, 신호의 송신 또는 수신만을 행한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서는, 상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각, 송신하는 신호의 종류에 따라서, 상기 제1 통신 수단과 상기 제2 통신 수단을 전환하여 송신을 행하는 송신 제어 수단을 구비하고 있다.

본 발명의 제3 측면에 의해 제공되는 용접 전원 장치는, 용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 용접 전원 장치이며, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 측면에 의해 제공되는 와이어 송급 장치는, 용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 와이어 송급 장치이며, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 측면에 의해 제공되는 통신 방법은, 용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 통신 방법이며, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 제1 공정과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 제2 공정과, 상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 중첩된 신호를 검출하는 제3 공정과, 상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 중첩된 신호를 검출하는 제4 공정과, 상기 제3 공정에서 검출된 신호와, 상기 제4 공정에서 검출된 신호를 비교하는 제5 공정과, 상기 제5 공정에서, 2개의 신호가 동일하다고 판단된 경우에만, 당해 신호에 기초하여 처리를 행하는 제6 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1 통신 수단은 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하고, 제2 통신 수단은 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블 사이에 신호를 중첩시켜 통신을 행한다. 따라서, 제1 파워 케이블과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 경우보다, 정확하게 통신을 행할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조하여 이하에 행하는 상세한 설명에 의해, 보다 명백해질 것이다.

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 가스 배관을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은, 용접용 전원부 및 송급 장치용 전원부의 내부 구성의 일례이다.
도 4는, 용접 전원 장치의 제어부가 행하는 비교 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 비교 처리의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은, 제2 실시 형태에 따른 용접 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 제3 실시 형태에 따른 용접 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 제4 실시 형태에 따른 용접 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 제5 실시 형태에 따른 용접 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 제6 실시 형태에 따른 용접 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3은, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1을 설명하기 위한 도면이다. 도 1은, 용접 시스템 A1의 전체 구성을 나타내는 것이다. 도 2는, 가스 배관을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은, 용접용 전원부 및 송급 장치용 전원부의 내부 구성의 일례를 나타내는 것이다.

용접 시스템 A1은, 용접 전원 장치(1), 와이어 송급 장치(2), 용접 토치(3), 파워 케이블(41, 42), 전력 전송선(51, 52, 52'), 가스 봄베(6), 및 가스 배관(7)을 구비하고 있다. 용접 시스템 A1은, 실제로는, 와이어 전극이 권회된 와이어 릴 등을 구비하고 있지만, 도면에의 기재나 설명은 생략한다.

용접 전원 장치(1)의 용접 전력용 한쪽의 출력 단자 a는, 파워 케이블(41)을 통하여, 와이어 송급 장치(2)에 접속되어 있다. 와이어 송급 장치(2)는, 와이어 전극을 용접 토치(3)로 송출하여, 와이어 전극의 선단을 용접 토치(3)의 선단으로부터 돌출시킨다. 용접 토치(3)의 선단에 배치되어 있는 콘택트 팁에 있어서, 파워 케이블(41)과 와이어 전극은 전기적으로 접속되어 있다. 용접 전원 장치(1)의 용접 전력용 다른 쪽의 출력 단자 b는, 파워 케이블(42)을 통과하여, 피가공물 W에 접속된다. 용접 전원 장치(1)는, 용접 토치(3)의 선단으로부터 돌출된 와이어 전극의 선단과, 피가공물 W의 사이에 아크를 발생시켜서 아크에 전력을 공급한다. 용접 시스템 A1은, 당해 아크의 열로 피가공물 W의 용접을 행한다.

용접 시스템 A1은, 용접 시에 실드 가스를 사용한다. 가스 봄베(6)의 실드 가스는, 용접 전원 장치(1) 및 와이어 송급 장치(2)를 통과하도록 설치되어 있는 가스 배관(7)에 의해, 용접 토치(3)의 선단에 공급된다. 가스 배관(7)은, 가스 봄베(6)와 용접 전원 장치(1)를 접속하는 배관, 용접 전원 장치(1)의 내부에 배치되어 있는 배관, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)를 접속하는 배관, 및 와이어 송급 장치(2)의 내부에 배치되어 용접 토치(3)의 선단에 접속하는 배관을 구비하고 있다. 도 2는, 가스 배관(7) 중, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)를 접속하는 배관이, 용접 전원 장치(1)의 내부에 배치되어 있는 배관에 접속된 접속 기구(1a), 및 와이어 송급 장치(2)의 내부에 배치되어 있는 배관에 접속된 접속 기구(2a)에 접속되어 있는 부분의 단면도이다. 예를 들어 고무제의 가스 배관(7)은, 접속 기구[1a(2a)]에 끼워넣도록 하여 접속되어 있다. 또한, 가스 배관(7)의 소재는 한정되지 않으며, 각 구간에 의해 상이해도 되지만, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)를 접속하는 부분은, 고무 등의 절연체로 하고 있다.

와이어 전극을 송출하기 위한 송급 모터(24)(후술함) 등을 구동하기 위한 전력은, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여, 용접 전원 장치(1)로부터 와이어 송급 장치(2)에 공급된다. 용접 전원 장치(1)가 구비하는, 와이어 송급 장치(2)의 구동 전력용 전원[후술하는 송급 장치용 전원부(12)]의 한쪽의 출력 단자는, 전력 전송선(51)을 통하여, 와이어 송급 장치(2)의 전원[후술하는 전원부(21)]의 한쪽의 입력 단자에 접속되어 있다.

전력 전송선(51)은, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)의 사이에서는, 가스 배관(7)의 내측에 배치되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 용접 전원 장치(1)의 내부에서, 전력 전송선(51)은 도전성의 접속 기구(1a)에 접속하고 있으며, 와이어 송급 장치(2)의 내부에서, 전력 전송선(51)은 도전성의 접속 기구(2a)에 접속하고 있다. 그리고, 가스 배관(7)의 내측에 배치된 전력 전송선(51)이, 가스 배관(7)과 접속 기구[1a(2a)]의 사이에 끼워져서 고정되고, 접속 기구[1a(2a)]와 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 접속 기구(1a)가, 용접 전원 장치(1)의 내부 전력 전송선(51)과, 가스 배관(7)의 내측에 배치된 전력 전송선(51)을 접속하는 커넥터로서 기능하고, 접속 기구(2a)가, 와이어 송급 장치(2)의 내부 전력 전송선(51)과, 가스 배관(7)의 내측에 배치된 전력 전송선(51)을 접속하는 커넥터로서 기능하고 있다.

또한, 송급 장치용 전원부(12)의 다른 쪽 출력 단자와 파워 케이블(41)이, 용접 전원 장치(1)의 내부에서, 전력 전송선(52)에 의해 접속되어 있으며, 전원부(21)의 다른 쪽 입력 단자와 파워 케이블(41)이, 와이어 송급 장치(2)의 내부에서, 전력 전송선(52')에 의해 접속되어 있다. 이에 의해, 송급 장치용 전원부(12)의 다른 쪽 출력 단자와 전원부(21)의 다른 쪽 입력 단자가, 전기적으로 접속되어 있다. 송급 장치용 전원부(12)로부터 출력되는 전력은, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)에 의해, 전원부(21)에 공급된다. 또한, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)는, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하고, 또한 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행한다. 즉, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)는, 2개의 통신 경로를 구비하고 있다.

용접 전원 장치(1)는, 아크 용접을 위한 직류 전력을 용접 토치(3)에 공급하는 것이다. 용접 전원 장치(1)는, 용접용 전원부(11), 송급 장치용 전원부(12), 제어부(13), 제1 통신부(14), 및 제2 통신부(15)를 구비하고 있다.

용접용 전원부(11)는, 전력 계통으로부터 입력되는 삼상 교류 전력을 아크 용접에 적합한 직류 전력으로 변환하여 출력하는 것이다. 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 용접용 전원부(11)에 입력되는 삼상 교류 전력은, 정류 회로(111)에 의해 직류 전력으로 변환되고, 인버터 회로(112)에 의해 교류 전력으로 변환된다. 그리고, 트랜스(113)에 의해 강압(또는 승압)되고, 정류 회로(114)에 의해 직류 전력으로 변환되어 출력된다. 또한, 용접용 전원부(11)의 구성은, 상기한 것으로 한정되지 않는다.

송급 장치용 전원부(12)는, 와이어 송급 장치(2)의 송급 모터(24) 등을 구동하기 위한 전력을 출력하는 것이다. 송급 장치용 전원부(12)는, 전력 계통으로부터 입력되는 단상 교류 전력을 와이어 송급 장치(2)에서의 사용에 적합한 직류 전력으로 변환하여 출력한다. 송급 장치용 전원부(12)는, 소위 스위칭 레귤레이터이다. 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 송급 장치용 전원부(12)에 입력되는 교류 전력은, 정류 회로(121)에 의해 직류 전력으로 변환되고, DC/DC 컨버터 회로(122)에 의해 강압(또는 승압)되어 출력된다. 송급 장치용 전원부(12)는, 전압이 예를 들어 48V로 제어된 직류 전력을, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여, 와이어 송급 장치(2)에 공급한다. 또한, 송급 장치용 전원부(12)의 구성은, 상기한 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 용접용 전원부(11)와 마찬가지의 구성이어도 되며, 전력 계통으로부터 입력되는 교류 전력을 트랜스로 강압(또는 승압)하고 나서, 정류 회로(121)에 의해 직류 전력으로 변환하여 출력하도록 해도 된다.

용접용 전원부(11)는, 출력 단자 a가 출력 단자 b보다 전위가 높아지도록 하여, 파워 케이블(41)의 전위가 파워 케이블(42)의 전위보다 높아지도록, 전압을 인가한다. 송급 장치용 전원부(12)는, 전력 전송선(51)의 전위가 전력 전송선(52)의 전위보다 낮아지도록, 전압을 인가한다. 전력 전송선(52)은 파워 케이블(41)에 접속하고 있으므로, 전력 전송선(51)의 전위는, 파워 케이블(41)의 전위보다 낮아진다. 즉, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)의 전위를 어느 쪽이나 파워 케이블(41)보다 낮게 함으로써, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 전위차가 그다지 커지지 않도록 하고 있다. 예를 들어, 용접용 전원부(11)가 출력하는 무부하 전압이 90V, 송급 장치용 전원부(12)가 출력하는 전압이 48V인 경우, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 전위차는 42V가 된다. 가령, 전력 전송선(51)의 전위를 전력 전송선(52)의 전위보다 높게 한 경우에는, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 전위차는 132V가 된다. 또한, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 전위차에 구애받지 않는 경우에는, 송급 장치용 전원부(12)가 인가하는 전압을 역극성[전력 전송선(51)의 전위가 전력 전송선(52)의 전위보다 높아지도록, 전압을 인가함]으로 해도 된다.

제어부(13)는, 용접 전원 장치(1)의 제어를 행하는 것이며, 예를 들어 마이크로컴퓨터 등에 의해 실현되어 있다. 제어부(13)는, 용접 전원 장치(1)로부터 출력되는 용접 전압 및 용접 전류가 설정 전압 및 설정 전류가 되도록, 용접용 전원부(11)의 인버터 회로(112)를 제어한다. 또한, 송급 장치용 전원부(12)으로부터 출력되는 전압이 소정 전압이 되도록, 송급 장치용 전원부(12)의 DC/DC 컨버터 회로(122)를 제어한다. 제어부(13)는, 도시하지 않은 설정 버튼의 조작에 따라서 용접 조건의 변경을 행하거나, 도시하지 않은 기동 버튼의 조작에 따라서 용접용 전원부(11)를 기동시키는 등의 제어를 행한다. 또한, 제어부(13)는, 도시하지 않은 센서에 의해 검출된 용접 전압이나 용접 전류의 검출값을 도시하지 않은 표시부에 표시시키거나, 이상이 발생한 경우에 도시하지 않은 통지부에 통지시키거나 한다.

또한, 제어부(13)는, 제1 통신부(14) 및 제2 통신부(15)로부터 입력되는 신호에 기초하여도, 용접 조건의 변경이나 용접용 전원부(11)의 기동을 행하고, 검출된 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값이나, 이상 발생을 나타내는 신호, 와이어 송급 장치(2)에 대한 와이어 송급 지령이나 가스 공급 지령 등을 위한 신호를 제1 통신부(14) 및 제2 통신부(15)로 출력한다.

제어부(13)는, 제1 통신부(14)로부터 입력되는 신호와, 제2 통신부(15)로부터 입력되는 신호의 비교를 행하고, 양자가 일치하는 경우에만, 당해 신호를 접수하여 처리를 행한다. 양자가 일치하는 경우에는, 어느 쪽의 통신 경로에서도 통신장애가 발생하지 않았다고 생각할 수 있어, 이 경우에는 수신한 신호가 정확하다고 판단할 수 있으므로, 제어부(13)는, 당해 신호에 대응한 처리를 행한다. 양자가 일치하지 않는 경우에는, 당해 신호의 재송신을 요구한다.

도 4는, 용접 전원 장치(1)의 제어부(13)가 행하는 비교 처리를 설명하기 위한 흐름도이다. 당해 비교 처리는, 용접 전원 장치(1)가 기동되었을 때 개시된다.

우선, 제1 통신부(14) 및 제2 통신부(15)가 신호를 수신하였는지 여부가 판별된다(S11). 신호가 수신될 때까지 스텝 S11의 판별은 반복되고, 신호가 수신된 경우(S11: 예)에, 제1 통신부(14)가 수신한 신호 S₁이 취득되고(S12), 제2 통신부(15)가 수신한 신호 S₂가 취득된다(S13).

다음으로, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하는지 여부가 판별된다(S14). 일치하는 경우(S14: 예), 2개의 통신 경로 중 어느 쪽에도 통신장애가 발생하지 않았으며, 수신된 신호 S₁ 및 신호 S₂는 정확하게 통신된 것이라고 생각되므로, 신호 S₁(또는 신호 S₂)에 대응한 처리가 행해지고(S15), 스텝 S11로 되돌아간다. 한편, 일치하지 않는 경우(S141: 아니오), 2개의 통신 경로 중 어느 한쪽 또는 양쪽에서 통신장애가 발생하였다고 생각되므로, 와이어 송급 장치(2)에 대하여 신호의 재송신이 요구되어(S16), 스텝 S11로 되돌아간다.

신호가 수신된 경우(S11: 예)에, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하면(S14: 예), 처리가 행해지고(S15), 다음 신호의 수신 대기 상태(S11)로 된다. 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하지 않으면(S14: 아니오), 재송신이 요구되어(S16), 재송신되는 신호를 대기한다(S11).

당해 비교 처리에 의해, 용접 전원 장치(1)는 2개의 통신 경로에서 수신된 신호가 일치하는 경우에만 처리를 행하므로, 통신장애가 발생하여 정확하게 통신 되지 않은 상태에서 수신한 신호에 기초하여 처리를 해버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어부(13)는, 와이어 송급 장치(2)에 신호를 송신하는 경우, 제1 통신부(14) 및 제2 통신부(15)로 동일한 신호를 출력한다. 후술하는 와이어 송급 장치(2)의 제어부(22)도, 제어부(13)가 행하는 상기 비교 처리를 행하여, 2개의 통신 경로에서 수신된 신호가 일치된 경우에만 처리를 행한다.

도 1로 되돌아가서, 제1 통신부(14)는, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여, 와이어 송급 장치(2)의 사이에서 통신을 행하기 위한 것이다. 제1 통신부(14)는, 와이어 송급 장치(2)로부터 수신한 신호를 복조하여, 제어부(13)로 출력한다. 와이어 송급 장치(2)로부터 수신하는 신호에는, 예를 들어 용접 조건을 설정하기 위한 신호나, 용접용 전원부(11)의 기동을 지시하는 기동 신호 등이 있다. 또한, 제1 통신부(14)는, 제어부(13)로부터 입력되는 신호를 변조하여, 통신 신호로서 와이어 송급 장치(2)에 송신한다. 와이어 송급 장치(2)에 송신하는 신호에는, 예를 들어 검출된 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값이나, 이상 발생을 나타내는 신호, 와이어 송급 지령이나 가스 공급 지령 등을 위한 신호 등이 있다. 또한, 와이어 송급 장치(2)의 사이에서 송수신되는 신호는, 상기한 것으로 한정되지 않는다.

제1 통신부(14)는, 직접 스펙트럼 확산(Direct Sequence Spread Spectrum: DSSS) 통신 방식을 이용하여 통신을 행한다. 직접 스펙트럼 확산 통신 방식에서는, 송신측은, 송신하는 신호에 대하여 확산 부호에 의한 연산을 행하고, 원래의 신호의 스펙트럼을 보다 넓은 대역으로 확산하여 송신한다. 수신측은, 수신한 신호를 공통되는 확산 부호를 사용하여 역확산함으로써, 원래의 신호로 되돌린다. 통신 신호에 노이즈가 중첩된 경우에도, 역확산에 의해 노이즈의 스펙트럼이 확산되므로, 필터링에 의해 원래의 통신 신호를 추출할 수 있다. 또한, 용접 시스템 A1마다 서로 다른 확산 부호를 사용하고 있으면, 다른 용접 시스템 A1에 의해 송수신되는 통신 신호를 잘못하여 수신했다고 해도, 당해 통신 신호는 서로 다른 확산 부호에서 역확산되어, 노이즈로서 제거된다. 따라서, 높은 통신 품질로 통신을 행할 수 있다.

제1 통신부(14)는, 결합 회로를 구비하고 있다. 당해 결합 회로는, 제1 통신부(14)의 입출력단에 접속된 코일과, 전력 전송선(51, 52)에 병렬 접속된 코일을 자기 결합시킨 고주파 트랜스를 구비하고 있으며, 제1 통신부(14)가 출력하는 통신 신호를 전력 전송선(51, 52)에 중첩하고, 또한 전력 전송선(51, 52)에 중첩된 통신 신호를 검출한다. 전력 전송선(52)은, 용접 전원 장치(1)의 내부에서, 파워 케이블(41)에 접속하고 있으므로, 통신 신호는, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 중첩된다. 제1 통신부(14)는, 제어부(13)로부터 입력되는 신호에 대응하여 캐리어 신호를 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조하고, 변조 신호에 스펙트럼 확산을 행하여, 아날로그 신호로 변환하여 송신한다. 또한, 변조 방법은 BPSK 변조로 한정되지 않으며, ASK 변조나 FSK 변조를 행하도록 해도 된다. 또한, 스펙트럼 확산은 직접 확산 방식으로 한정되지 않고, 주파수 호핑 방식을 사용해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 스펙트럼 확산을 행하고 있지만, 이것으로 한정되지 않고, 스펙트럼 확산을 행하지 않도록 해도 된다. 또한, 제1 통신부(14)는, 전력 전송선(51, 52)에 중첩된 통신 신호를 검출하고, 디지털 신호로 변환하여, 역확산 및 필터링을 행하여 복조를 행하고, 제어부(13)로 출력한다. 용접 전원 장치(1)로부터 와이어 송급 장치(2)에 송신하는 신호와, 와이어 송급 장치(2)로부터 용접 전원 장치(1)에 송신하는 신호는, 시간을 어긋나게 하여 송수신을 행한다. 또한, 서로 다른 주파수 대역을 이용하도록 해도 된다.

제2 통신부(15)는, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)을 통하여, 와이어 송급 장치(2)의 사이에서 통신을 행하기 위한 것이다. 제2 통신부(15)는, 와이어 송급 장치(2)로부터 수신한 신호를 복조하고, 제어부(13)로 출력한다. 또한, 제2 통신부(15)는, 제어부(13)로부터 입력되는 신호를 변조하여, 통신 신호로서 와이어 송급 장치(2)에 송신한다. 제2 통신부(15)도, 제1 통신부(14)와 마찬가지로, 직접 스펙트럼 확산 통신 방식을 이용하여 통신을 행한다.

제2 통신부(15)는, 결합 회로를 구비하고 있다. 당해 결합 회로는, 제2 통신부(15)의 입출력단에 접속된 코일과, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)에 병렬 접속된 코일을 자기 결합시킨 고주파 트랜스를 구비하고 있으며, 제2 통신부(15)가 출력하는 통신 신호를 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩하고, 또한 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩된 통신 신호를 검출한다.

와이어 송급 장치(2)는, 와이어 전극을 용접 토치(3)로 송출하는 것이다. 또한, 와이어 송급 장치(2)는, 가스 봄베(6)의 실드 가스를 용접 토치(3)의 선단에 공급한다. 와이어 송급 장치(2)는, 전원부(21), 제어부(22), 제1 통신부(23), 제2 통신부(26), 송급 모터(24), 및 가스 전자기 밸브(25)를 구비하고 있다.

전원부(21)는, 제어부(22), 송급 모터(24) 및 가스 전자기 밸브(25)로 전력을 공급하는 것이다. 전원부(21)는, 전력 전송선(51, 52')을 통하여 용접 전원 장치(1)로부터 전력을 공급되고, 제어부(22), 송급 모터(24), 및 가스 전자기 밸브(25)의 각각에 적합한 전압으로 변환을 행하여 출력한다. 전원부(21)는, 용접 전원 장치(1)로부터 공급되는 전력을 축적하는 콘덴서, 콘덴서로부터 전력 전송선(51, 52')으로 전류가 역류하는 것을 방지하기 위한 다이오드, 제어부(22), 송급 모터(24) 및 가스 전자기 밸브(25)로 출력하는 전압을 조정하기 위한 DC/DC 컨버터를 구비하고 있다. 또한, 전원부(21)의 구성은, 상기한 것으로 한정되지 않는다.

제어부(22)는, 와이어 송급 장치(2)의 제어를 행하는 것이며, 예를 들어 마이크로컴퓨터 등에 의해 실현되어 있다. 제어부(22)는, 용접 토치(3)에 설치되어 있는 도시하지 않은 토치 스위치로부터 입력되는 기동을 위한 조작 신호에 대응하여, 용접 전원 장치(1)의 용접용 전원부(11)를 기동하기 위한 기동 신호를 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로 출력한다. 또한, 도시하지 않은 조작부로부터 입력되는 용접 조건을 변경하기 위한 조작 신호에 대응하여, 도시하지 않은 기억부에 기억되어 있는 용접 조건을 변경한다. 또한, 제어부(22)는, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로부터 입력되는 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값을, 도시하지 않은 표시부로 출력하여 표시시키거나, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로부터 입력되는 이상 발생을 나타내는 신호에 기초하여, 도시하지 않은 통지부에 이상의 통지(예를 들어, 스피커에 의한 경고음이나 진동에 의한 통지)를 시키거나 한다. 또한, 제어부(22)는, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로부터 와이어 송급 지령을 입력되면, 송급 모터(24)에 와이어 전극의 송급을 행하게 하고, 용접 토치(3)로 와이어 전극을 송출한다. 또한, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로부터 가스 공급 지령이 입력되면, 가스 전자기 밸브(25)를 개방하여, 가스 봄베(6)의 실드 가스를 용접 토치(3)의 선단으로부터 방출시킨다.

제어부(22)는, 제1 통신부(23)로부터 입력되는 신호와, 제2 통신부(26)로부터 입력되는 신호와의 비교를 행하고, 양자가 일치하는 경우에만, 당해 신호를 접수하여 처리를 행한다. 양자가 일치하지 않는 경우에는, 당해 신호의 재송신을 요구한다. 제어부(22)가 행하는 비교 처리는, 전술한 제어부(13)의 비교 처리(도 4 참조)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

또한, 제어부(22)는, 용접 전원 장치(1)로 신호를 송신하는 경우, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로 동일한 신호를 출력한다.

제1 통신부(23)는, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여, 용접 전원 장치(1)의 사이에서 통신을 행하기 위한 것이다. 제1 통신부(23)는, 용접 전원 장치(1)로부터 수신한 신호를 복조하여, 제어부(22)로 출력한다. 용접 전원 장치(1)로부터 수신하는 신호에는, 예를 들어 용접 전원 장치(1)에 있어서 센서에 의해 검출된 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값이나, 이상 발생을 나타내는 신호, 와이어 송급 지령이나 가스 공급 지령 등을 위한 신호 등이 있다. 또한, 제1 통신부(23)는, 제어부(22)로부터 입력되는 신호를 변조하여, 통신 신호로서 용접 전원 장치(1)에 송신한다. 용접 전원 장치(1)에 송신하는 신호에는, 예를 들어 용접 조건을 설정하기 위한 신호나, 용접용 전원부(11)의 기동을 지시하는 기동 신호 등이 있다. 또한, 용접 전원 장치(1)의 사이에서 송수신되는 신호는, 상기한 것으로 한정되지 않는다. 제1 통신부(23)도, 제1 통신부(14)와 마찬가지로, 직접 스펙트럼 확산 통신 방식을 이용하여 통신을 행한다.

제1 통신부(23)는, 결합 회로를 구비하고 있다. 당해 결합 회로는, 전력 전송선(51, 52')에 병렬 접속된 코일과 제1 통신부(23)의 입출력단에 접속된 코일을 자기 결합시킨 고주파 트랜스를 구비하고 있으며, 제1 통신부(23)가 출력하는 통신 신호를 전력 전송선(51, 52')에 중첩하고, 또한 전력 전송선(51, 52')에 중첩된 통신 신호를 검출한다. 전력 전송선(52')은, 와이어 송급 장치(2)의 내부에서, 파워 케이블(41)에 접속하고 있으므로, 통신 신호는, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 중첩된다.

제2 통신부(26)는, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)을 통하여, 용접 전원 장치(1)의 사이에서 통신을 행하기 위한 것이다. 제2 통신부(26)는, 용접 전원 장치(1)로부터 수신한 신호를 복조하여, 제어부(22)로 출력한다. 또한, 제2 통신부(26)는, 제어부(22)로부터 입력되는 신호를 변조하여, 통신 신호로서 용접 전원 장치(1)에 송신한다. 제2 통신부(26)도, 제1 통신부(23)와 마찬가지로, 직접 스펙트럼 확산 통신 방식을 이용하여 통신을 행한다.

제2 통신부(26)는, 결합 회로를 구비하고 있다. 당해 결합 회로는, 제2 통신부(26)의 입출력단에 접속된 코일과, 전력 전송선(51) 및 피가공물 W에 접속된 코일을 자기 결합시킨 고주파 트랜스를 구비하고 있다. 피가공물 W는 파워 케이블(42)에 접속하고 있으므로, 제2 통신부(26)의 결합 회로는, 제2 통신부(26)가 출력하는 통신 신호를 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩하고, 또한 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩된 통신 신호를 검출한다. 또한, 제2 통신부(26)의 결합 회로가, 피가공물 W가 아니라, 파워 케이블(42)에 직접 접속하도록 해도 된다.

송급 모터(24)는, 용접 토치(3)에 와이어 전극의 송급을 행하는 것이다. 송급 모터(24)는, 제어부(22)로부터의 와이어 송급 지령에 기초하여 회전하고, 송급 롤러를 회전시켜서, 와이어 전극을 용접 토치(3)로 송출한다.

가스 전자기 밸브(25)는, 가스 봄베(6)와 용접 토치(3)를 접속하는 가스 배관(7)에 설치되어 있으며, 제어부(22)로부터의 가스 공급 지령에 기초하여 개폐된다. 제어부(22)로부터 가스 공급 지령이 입력되어 있는 동안, 가스 전자기 밸브(25)는 개방되고, 용접 토치(3)로 실드 가스의 공급이 행해진다. 한편, 제어부(22)로부터 가스 공급 지령이 입력되지 않을 때는, 가스 전자기 밸브(25)는 폐쇄되고, 용접 토치(3)로의 실드 가스의 공급이 정지된다.

본 실시 형태에 의하면, 제1 통신부[14(23)]는 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하고, 제2 통신부[15(26)]는 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행한다. 따라서, 파워 케이블(41)과 파워 케이블(42)의 사이에 신호를 중첩시키는 경우보다, 정확하게 통신을 행할 수 있다.

또한, 제어부[13(22)]는, 제1 통신부[14(23)]로부터 입력되는 신호와, 제2 통신부[15(26)]로부터 입력되는 신호의 비교를 행하고, 양자가 일치하는 경우에만, 당해 신호를 접수하여 처리를 행한다. 이에 의해, 통신장애가 발생하여 정확하게 통신할 수 없는 상태에서 수신한 신호에 기초하여 처리를 해버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 전력 전송선(51)은, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)의 사이에서는, 가스 배관(7)의 내측에 배치되어 있다. 따라서, 전력 전송선(51)이 가스 배관(7)과는 별도로 배치되는 경우에 비하여, 와이어 송급 장치(2)를 이동시킬 때의 방해가 되지 않는다. 또한, 전력 전송선(51)은, 가스 배관(7)에 둘러싸여 있으므로, 외부로부터의 충격을 받기 어려워, 전력 전송선(51)이 단선하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가스 배관(7)을 접속하기 위한 접속 기구(1a, 2a)를, 전력 전송선(51)을 접속하기 위한 커넥터로서 이용하고 있으므로, 전력 전송선(51)의 접속이 용이하며, 가스 배관(7)에 전력 전송선(51)을 통과시키기 위한 구멍을 형성할 필요가 없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 통신부[14(23)] 및 제2 통신부[15(26)]가, 코일에 의한 자기 결합을 이용하여 통신 신호를 중첩하고, 중첩된 통신 신호를 검출하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 콘덴서에 의한 전계 결합을 이용하도록 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 송급 장치용 전원부(12)가 전원부(21)에 직류 전력을 공급하는 경우에 대해 설명하였지만, 교류 전력을 공급하도록 해도 된다. 이 경우, 송급 장치용 전원부(12)는, 정류 회로(121) 및 DC/DC 컨버터 회로(122) 대신에 트랜스를 구비하도록 하고, 전력 계통으로부터 입력되는 교류 전력을 트랜스에 의해 강압하여 출력하도록 하면 된다. 한편, 전원부(21)에는, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 정류 회로를 설치할 필요가 있다. 또한, 용접 전원 장치(1)에 송급 장치용 전원부(12)를 설치하지 않고, 전력 계통으로부터의 교류 전력을 직접, 전원부(21)에 공급하도록 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 용접용 전원부(11) 및 송급 장치용 전원부(12)가, 전력 계통으로부터 입력되는 교류 전력을, 각각 직류 전력으로 변환하여 출력하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 용접용 전원부(11)와 송급 장치용 전원부(12)에서, 구성의 일부를 공유하도록 해도 된다. 예를 들어, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 송급 장치용 전원부(12)에 정류 회로(121)를 설치하지 않고, 용접용 전원부(11)의 정류 회로(111)의 출력을 DC/DC 컨버터 회로(122)에 입력하도록 해도 된다. 또한, 용접용 전원부(11)의 트랜스(113)의 2차측에 권선을 추가해서 전력을 취출하고, 정류해서 출력하도록 해도 되며, 송급 장치용 전원부(12)를 설치하지 않고, 용접용 전원부(11)의 출력 일부를, 와이어 송급 장치(2)에 공급하도록 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 용접 전원 장치(1)가 아크에 직류 전력을 공급하는 직류 전원인 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 알루미늄 등의 용접을 행하기 위해서, 용접 전원 장치(1)를, 교류 전력을 공급하는 교류 전원으로 하여도 된다. 이 경우, 용접용 전원부(11)에 인버터 회로를 더 추가하고, 정류 회로(114)로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 출력하도록 하면 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 용접 시스템 A1이 소모 전극식의 용접 시스템인 경우에 대해 설명하였다. 비소모 전극식 용접 시스템인 경우, 와이어 전극을 송급하기 위한 와이어 송급 장치는 필요 없지만, 용가 와이어를 자동 송급하기 위한 와이어 송급 장치를 사용하는 경우가 있다. 이 경우에는, 용접 시스템 A1과 마찬가지의 구성으로 되어, 본 발명을 적용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 송급 장치용 전원부(12)가, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여, 전원부(21)에 전력을 공급하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 파워 케이블(41) 대신에 파워 케이블(42)을 사용하도록 해도 된다. 도 5는, 송급 장치용 전원부(12)가, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)을 통하여, 전원부(21)에 전력을 공급하도록 한 경우를 나타내고 있다.

도 5의 (a)에 도시한 용접 시스템 A1은, 파워 케이블(42)이 와이어 송급 장치(2)의 내부를 통과하고 있으며, 전력 전송선(52 및 52')이, 파워 케이블(41)이 아니라 파워 케이블(42)에 접속하고 있는 점에서, 도 1에 도시한 용접 시스템 A1과 상이하다. 또한, 도 5의 (a)에 있어서는, 용접 전원 장치(1) 및 와이어 송급 장치(2)의 내부 구성의 일부 기재를 생략하였다[도 5의 (b)도 마찬가지]. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 파워 케이블(42)을 와이어 송급 장치(2)의 내부로 통과시키지 않는 경우에는, 전력 전송선(52')을 피가공물 W에 접속하도록 해도 된다. 또한, 도 5에 있어서는, 제1 통신부(14, 23)가 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)을 통하여 통신을 행하고, 제2 통신부(15, 26)가 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여 통신을 행하도록 하고 있지만, 반대이어도 된다. 즉, 제1 통신부(14, 23)가 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)을 통하여 통신을 행하고, 제2 통신부(15, 26)가 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(42)을 통하여 통신을 행하도록 해도 된다.

송급 장치용 전원부(12)로부터 전원부(21)로의 전력 공급에 파워 케이블(42)을 사용하는 경우(도 5 참조), 파워 케이블(41)을 사용하는 경우(도 1 참조)와는 반대로, 전력 전송선(51)의 전위가 전력 전송선(52)의 전위보다 높아지도록, 송급 장치용 전원부(12)가 전압을 인가한다. 이에 의해, 전력 전송선(51) 및 파워 케이블(41)의 전위를 어느 쪽이나 파워 케이블(42)보다 높게 하여, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 전위차가 그다지 커지지 않도록 하고 있다. 또한, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 전위차에 구애받지 않는 경우에는, 송급 장치용 전원부(12)가 인가하는 전압을 역극성으로 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 제1 통신부(14)로부터 입력되는 신호 S₁과, 제2 통신부(15)로부터 입력되는 신호 S₂가 일치할 때에만 처리를 행하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 비교 처리가, 도 4에 도시한 흐름도의 경우, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치할 때까지 재송신이 요구되므로, 처리가 행해질 때까지 시간이 걸리는 경우가 있다. 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하지 않는 경우이더라도, 어느 한쪽의 통신 경로에서는 통신장애가 발생하지 않는 경우가 있다. 따라서, 신호 S₁과 신호 S₂의 비교가 소정 횟수 행해져도 일치하지 않는 경우에는, 통신장애가 발생하지 않을 가능성이 높은 통신 경로의 신호에 기초하여 처리를 행하도록 해도 된다.

도 6은, 용접 전원 장치(1)의 제어부(13)가 행하는 비교 처리가 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에 도시한 흐름도는, 도 4에 도시한 흐름도에 대하여 스텝 S21 내지 S24가 추가되고, 스텝 S15가 S15'로 변경되었다. 구체적으로는, 비교 횟수 N을 카운트하여(스텝 S23), 소정 횟수 No를 초과하였는지 여부를 판별하고(S22), 초과한 경우(S22: 예)에는, 신호 S₁에 대응한 처리가 행해진다(S15'). 스텝 S21 및 S24는, 비교 횟수 N을 「1」로 초기화하는 스텝이다.

수신된 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하지 않으면(S14: 아니오), 스텝 S22, S16, S23, S11 내지 S14가 반복되고, 비교 횟수 N이 카운트된다. 비교 횟수 N이 소정 횟수 No를 초과한 경우(S22: 예), 신호 S₁에 대응한 처리가 행해지고(S15'), 비교 횟수 N이 「1」로 초기화되어(S24), 다음 신호의 수신 대기 상태(S11)로 된다.

제1 통신부(14)가 파워 케이블(41)을 이용하는 데 비하여, 제2 통신부(15)는 파워 케이블(42)을 이용한다. 동일한 피가공물 w에 대하여 다른 용접 시스템 A1도 용접을 행하고 있는 경우 등에는, 파워 케이블(42)에 당해 다른 용접 시스템 A1로부터의 노이즈가 중첩하는 경우가 있다. 따라서, 일반적으로는, 파워 케이블(42) 쪽이 파워 케이블(41)보다 노이즈가 많아，제2 통신부(15)가 수신한 신호 S₂ 쪽이, 제1 통신부(14)가 수신한 신호 S₁보다 신뢰성이 낮다. 따라서, 본 실시예에서는, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하지 않는 경우에, 신뢰성이 높은 신호 S₁에 대응한 처리가 행해진다(스텝 S15' 참조). 또한, 신호 S₂쪽이 신뢰성이 높은 것이면, 신호 S₂에 대응한 처리를 행하도록 하면 된다.

본 실시예의 경우, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치할 때까지 재송신 요구를 하는 경우보다 신뢰성은 낮아지지만, 처리가 행해질 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 또한, 비교 횟수 N이 소정 횟수 No를 초과한 경우(S22: 예)에, 와이어 송급 장치(2)에 주의를 재촉하기 위한 신호를 송신하도록 해도 된다. 당해 신호를 수신한 와이어 송급 장치(2)가 주의를 통지하도록 하면, 용접 작업자에게 통신장애의 가능성이 있다는 주의를 재촉할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 신호 S₁과 신호 S₂가 일치하지 않는 경우에, 재송신 요구를 하지 않고, 신호 S₁에 대응한 처리를 행하도록 해도 된다. 이 경우의 흐름도는, 도 4에 도시한 흐름도에 있어서, 스텝 S16을 스텝 S15'로 치환한 것으로 된다. 이 실시예의 경우, 신뢰성은 더 낮아지지만, 처리가 행해질 때까지의 시간을 더 단축할 수 있다.

또한, 와이어 송급 장치(2)의 제어부(22)가 행하는 비교 처리는, 제어부(13)가 행하는 비교 처리와 동일한 처리로 해도 되며, 서로 다른 처리로 해도 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 제1 통신부(14)로부터 입력되는 신호 S₁과, 제2 통신부(15)로부터 입력되는 신호 S₂를 비교하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제어부[13(22)]가 제1 통신부[14(23)] 및 제2 통신부[15(26)]로 출력하는 신호를, 패리티 체크 등의 오류 검출 부호를 붙인 포맷으로 출력하는 경우, 수신측에서는, 오류 검출 부호에 기초하여, 통신 신호가 정확하게 수신되었는 여부를 판단할 수 있다. 신호 S₁과 신호 S₂를 비교할 필요가 없으며, 제어부[13(22)]는, 정확하게 수신된 신호에 기초하여 처리를 행하면 된다.

본 실시예의 경우, 제1 통신부[14(23)] 또는 제2 통신부[15(26)] 중 어느 하나가 신호를 정확하게 수신할 수 있으면 되므로, 양쪽 신호의 일치에 의해 통신 상태를 확인하는 경우에 비하여, 처리가 행해질 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

상기 제1 실시 형태에 있어서는, 전력 전송선(51)이, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)의 사이에서, 가스 배관(7)의 내측에 배치되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 용접 시에 실드 가스를 사용하지 않는 경우 등에는, 가스 배관(7)이 설치되지 않는다. 전력 전송선(51)이 가스 배관(7)의 내측에 배치되지 않는 경우에 대하여, 제2 실시 형태로서, 이하에 설명한다.

도 7은, 제2 실시 형태에 따른 용접 시스템 A2의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 7에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1(도 1 참조)과 동일하거나 또는 유사한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 7에 도시한 용접 시스템 A2는, 가스 봄베(6) 및 가스 배관(7)이 설치되어 있지 않으며, 전력 전송선(51)이, 용접 전원 장치(1)와 와이어 송급 장치(2)의 사이에서 노출되어 있는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1과 상이하다.

제2 실시 형태에 있어서도, 전력 전송선(51)과 파워 케이블[41(42)]의 사이에 신호를 중첩시켜 통신을 행하므로, 보다 정확하게 통신을 행한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 2개의 통신 경로에서 각각 수신한 2개의 신호가 일치하는 경우에만 처리를 행하므로, 통신장애에 의한 잘못된 내용의 신호에 기초하여 처리를 해버리는 것을 방지할 수 있다. 제2 실시 형태의 경우, 가스 배관(7)에 의해 보호되지 않으므로, 전력 전송선(51)의 피복을 두껍게 하거나 하여, 단선하기 어렵도록 보강할 필요가 있다.

또한, 가스 배관(7)이 설치되어 있어도, 전력 전송선(51)을 가스 배관(7)의 내측에 배치하지 않도록 해도 된다.

다음으로, 와이어 송급 장치(2)를 조작하기 위한 원격 조작 장치를 설치한 경우에 대해 설명한다. 우선, 와이어 송급 장치(2)와 원격 조작 장치가 유선 통신을 행하는 경우를, 제3 실시 형태로서, 이하에 설명한다.

도 8은, 제3 실시 형태에 따른 용접 시스템 A3의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 8에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1(도 1 참조)과 동일하거나 또는 유사한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 도 8에 있어서는, 용접 전원 장치(1)의 기재를 생략하였다.

도 8에 도시한 용접 시스템 A3은, 와이어 송급 장치(2)를 조작하기 위한 원격 조작 장치(9)를 구비하고 있는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1과 상이하다.

원격 조작 장치(9)는, 와이어 송급 장치(2)를 조작하기 위한 것으로, 와이어 송급 장치(2)와 케이블로 접속되어 있다. 또한, 원격 조작 장치(9)는, 와이어 송급 장치(2)로부터 용접 전원 장치(1)로 통신 신호를 송신시킴으로써, 용접 전원 장치(1)의 조작도 행할 수 있다. 원격 조작 장치(9)는, 제어부(91), 조작부(92), 표시부(93) 및 통지부(94)를 구비하고 있다. 조작부(92), 표시부(93) 및 통지부(94)는, 각각, 와이어 송급 장치(2)에 설치되어 있는 조작부, 표시부 및 통지부와 마찬가지의 기능을 구비하고 있다.

제어부(91)는, 원격 조작 장치(9)를 제어하는 것이다. 제어부(91)는, 조작부(92)로부터 입력된 조작 신호를 디지털 신호로서, 와이어 송급 장치(2)의 제어부(22)로 출력한다. 또한, 제어부(22)로부터 입력되는 디지털 신호에 기초하여, 표시부(93)에 표시를 시키거나, 통지부(94)에 이상의 통지를 시키거나 한다.

제3 실시 형태에 의하면, 작업자는, 원격 조작 장치(9)의 조작부(92)의 조작에 의해, 용접 조건 등을 변경하는 것이 가능하며, 용접 전압이나 용접 전류의 검출값을 표시부(93)에서 확인할 수 있다. 따라서, 원격 조작 장치(9)를 몸에 익혀 두면, 와이어 송급 장치(2)까지 이동할 필요가 없다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서도, 전력 전송선(51)과 파워 케이블[41(42)]의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하므로, 보다 정확하게 통신을 행한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 2개의 통신 경로에서 각각 수신한 2개의 신호가 일치하는 경우에만 처리를 행하므로, 통신장애에 의한 잘못된 내용의 신호에 기초하여 처리를 해버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에서는, 원격 조작 장치(9)와 와이어 송급 장치(2)가 디지털 신호를 송수신하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 조작부(92)에서의 입력을 아날로그 입력으로 하고, 원격 조작 장치(9)와 와이어 송급 장치(2)를 제어선에 의해 접속하도록 해도 된다. 단, 이 경우, 와이어 송급 장치(2)에, 원격 조작 장치(9)로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환 회로를 설치할 필요가 있어, 와이어 송급 장치(2)의 크기나 중량이 증가해서 가반성이 나빠진다. 또한, 용접 파라미터가 증가하면, 원격 조작 장치(9)와 와이어 송급 장치(2)를 접속하는 제어선이 증가한다. 따라서, 디지털 신호에 의해 통신하는 쪽이 바람직하다.

다음으로, 와이어 송급 장치(2)와 원격 조작 장치가 무선 통신을 행하는 경우를, 제4 실시 형태로서, 이하에 설명한다.

도 9는, 제4 실시 형태에 따른 용접 시스템 A4의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 9에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1(도 1 참조)과 동일하거나 또는 유사한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 도 9에 있어서는, 용접 전원 장치(1)의 기재를 생략하였다.

도 9에 도시한 용접 시스템 A4는, 와이어 송급 장치(2)를 조작하기 위한 원격 조작 장치(9')를 구비하고, 원격 조작 장치(9')가 와이어 송급 장치(2)에 설치된 무선 통신부(27)의 사이에서 무선 통신을 행하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1과 상이하다.

무선 통신부(27)는, 원격 조작 장치(9')와의 사이에서 무선 통신을 행하기 위한 것으로, 안테나(27a)를 통하여 통신 신호의 송수신을 행한다. 무선 통신부(27)는, 제어부(22)로부터 입력되는 신호를 변조하고, 안테나(27a)에 의해 전자파로서 원격 조작 장치(9')에 송신한다. 또한, 무선 통신부(27)는, 원격 조작 장치(9')가 출력하는 전자파를 안테나(27a)에 의해 수신하고, 수신한 통신 신호를 복조하여, 제어부(22)에 송신한다.

제어부(22)는, 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로부터 입력된 신호에 기초하여 비교 처리를 행한다. 그리고, 2개의 신호가 일치하고, 또한 당해 신호가 와이어 송급 지령 등을 위한 신호인 경우, 당해 신호에 대응한 처리를 행한다. 또한, 2개의 신호가 일치하고, 또한 당해 신호가 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값이나, 이상 발생을 나타내는 신호 등인 경우, 무선 통신부(27)로 출력한다. 또한, 제어부(22)는, 무선 통신부(27)로부터 입력되는 신호를 제1 통신부(23) 및 제2 통신부(26)로 출력한다.

원격 조작 장치(9')는, 와이어 송급 장치(2)를 조작하기 위한 것이며, 또한 와이어 송급 장치(2)로부터 용접 전원 장치(1)에 통신 신호를 송신시킴으로써, 용접 전원 장치(1)의 조작도 행할 수 있다. 원격 조작 장치(9')는, 용접 전원 장치(1)의 용접 조건의 변경을 행한다. 또한, 용접 전원 장치(1)에 의해 검출된 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값을 표시하거나, 용접 전원 장치(1)에서 발생한 이상을 통지하거나 한다. 원격 조작 장치(9')는, 제어부(91), 조작부(92), 표시부(93), 통지부(94), 통신부(95), 및 기억부(96)를 구비하고 있다.

조작부(92)는, 용접 작업자에 의한 조작 버튼의 조작을 조작 신호로서 제어부(91)로 출력하는 것이다.

기억부(96)는, 조작부(92)의 조작 버튼의 조작에 의해 설정되는 용접 조건 Wr을 기억하는 것이다.

표시부(93)는, 각종 표시를 행하는 것이며, 예를 들어 액정 표시 장치에 의해 실현되어 있다. 표시부(93)는, 제어부(91)에 의해 제어되어 있으며, 기억부(96)에 기억되어 있는 용접 조건 Wr을 표시한다. 또한, 용접 전원 장치(1)에 의해 검출된 용접 전압이나 용접 전류의 검출값 표시도 행한다. 또한, 표시부(93)는, 7 세그먼트 디스플레이 등의 간이한 표시 장치이어도 된다.

통지부(94)는, 소정의 통지를 행하는 것으로, 예를 들어 스피커에 의해 실현되어 있다. 통지부(94)는, 제어부(91)에 의해 제어되어 있으며, 용접 전원 장치(1)의 이상을 경고음으로 통지한다. 또한, 통지부(94)는, 소리로 통지를 행하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 진동으로 통지를 행하도록 해도 되며, 표시부(93)에 문자나 화상으로 통지하도록 해도 된다.

제어부(91)는, 원격 조작 장치(9')의 제어를 행하는 것이며, 예를 들어 마이크로컴퓨터 등에 의해 실현되어 있다. 제어부(91)는, 조작부(92)로부터 입력되는 표시 모드를 전환하기 위한 조작 신호에 대응하여, 표시부(93)의 표시 내용을, 기억부(96)에 기억되어 있는 용접 조건 Wr을 표시하는 모드와, 용접 전원 장치(1)에 의해 검출된 용접 전압이나 용접 전류의 검출값을 표시하는 모드로 전환한다. 또한, 조작부(92)로부터 입력되는 용접 조건 Wr을 변경하기 위한 조작 신호에 대응하여, 기억부(96)에 기억되어 있는 용접 조건 Wr을 변경한다.

또한, 제어부(91)는, 미리 설정된 송신 주기마다, 기억부(96)에 기억되어 있는 용접 조건 Wr을 판독하고, 통신부(95) 및 표시부(93)로 출력한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 송신 주기는, 10 내지 500㎳ 정도의 범위에서 설정되어 있다. 또한, 송신 주기에 상관없이, 기억부(96)에 기억되어 있는 용접 조건 Wr이 변경될 때, 변경 후의 용접 조건 Wr을 출력하도록 해도 된다. 또한, 용접 전원 장치(1)의 용접용 전원부(11)가 기동했을 때, 용접 조건 Wr을 출력하도록 해도 된다.

또한, 제어부(91)는, 통신부(95)로부터 입력되는 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값을, 표시부(93)로 출력하거나, 통신부(95)로부터 입력되는 이상 발생을 나타내는 신호에 기초하여, 통지부(94)에 이상의 통지를 시키거나 한다.

통신부(95)는, 와이어 송급 장치(2)와의 사이에서 무선 통신을 행하기 위한 것이다. 통신부(95)는, 안테나(95a)가 전자파로서 와이어 송급 장치(2)로부터 수신한 통신 신호를 복조하여, 제어부(91)로 출력한다. 와이어 송급 장치(2)로부터 수신하는 신호에는, 예를 들어 용접 전원 장치(1)에 있어서 센서에 의해 검출된 용접 전압 또는 용접 전류의 검출값이나, 이상 발생을 나타내는 신호 등이 있다. 또한, 통신부(95)는, 제어부(91)로부터 입력되는 신호를 변조하여, 전자파로서 와이어 송급 장치(2)에 송신한다. 와이어 송급 장치(2)에 송신하는 신호에는, 예를 들어 기억부(96)에 기억된 용접 조건 Wr을 송신하기 위한 신호 등이 있다. 또한, 와이어 송급 장치(2)의 사이에서 송수신되는 신호는, 상기한 것으로 한정되지 않는다. 또한, 통신부(95)와 와이어 송급 장치(2)의 무선 통신부(27) 사이의 통신의 통신 방식은 한정되지 않는다. 또한, 원격 조작 장치(9')로부터 와이어 송급 장치(2)에 송신하는 신호와, 와이어 송급 장치(2)로부터 원격 조작 장치(9')에 송신하는 신호는, 시간을 어긋나게 하여 송수신을 행한다. 또한, 서로 다른 주파수 대역을 이용하도록 해도 된다.

제4 실시 형태에 의하면, 작업자는, 원격 조작 장치(9')의 조작부(92)의 조작에 의해, 용접 조건 등을 변경하는 것이 가능하며, 용접 전압이나 용접 전류의 검출값을 표시부(93)에서 확인할 수 있다. 따라서, 원격 조작 장치(9')를 몸에 익혀 두면, 와이어 송급 장치(2)까지 이동할 필요가 없다. 또한, 제4 실시 형태에 있어서도, 전력 전송선(51)과 파워 케이블[41(42)]의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하므로, 보다 정확하게 통신을 행한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 2개의 통신 경로에서 각각 수신한 2개의 신호가 일치하는 경우에만 처리를 행하므로, 통신장애에 의한 잘못된 내용의 신호에 기초하여 처리를 해버리는 것을 방지할 수 있다.

제4 실시 형태에 있어서는, 전용의 원격 조작 장치(9')를 사용하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 원격 조작 장치(9') 대신에, 태블릿 단말기나 스마트폰 등의 휴대형 단말기를 사용하도록 해도 된다. 휴대형 단말기에, 원격 조작 장치(9')가 갖는 기능을 구비시키기 위한 애플리케이션을 인스톨한다. 휴대형 단말기는 원래, 원격 조작 장치(9')의 조작부(92), 표시부(93), 통지부(94), 통신부(95), 기억부(96)에 상당하는 기능을 갖고 있다. 애플리케이션을 인스톨하여, 휴대형 단말기의 제어부를 원격 조작 장치(9')의 제어부(91)로서 기능시킴으로써, 휴대형 단말기를 원격 조작 장치(9') 대신에 사용할 수 있다. 이 경우, 원격 조작 장치(9')를 별도 준비할 필요가 없다.

일반적으로, 휴대형 단말기에는 복수의 통신 방법[예를 들어, WiFi(등록상표), Bluetooth(등록상표), LTE(Long Term Evolution), 3G, 적외선 통신 등]이 구비되어 있다. 와이어 송급 장치(2)의 무선 통신부(27)에도 복수의 통신 방법을 갖게 하여, 가장 통신 상태가 좋은 통신 방법으로 전환하여, 통신을 행하도록 해도 된다. 이 경우, 통신 방법의 종류에 구애받지 않고, 최적의 방법에 의해 통신을 행할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 실시 형태에 있어서는, 제1 통신부[14(23)] 및 제2 통신부[15(26)]가 동일한 신호를 송수신하는(2개의 통신 경로가 동일한 통신 신호의 송수신에 사용되는) 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 통신부[14(23)]와 제2 통신부[15(26)]가 서로 다른 신호를 송수신하도록 해도 된다.

예를 들어, 용접 전원 장치(1)의 제1 통신부(14)가 통신 신호의 송신만을 행하고, 와이어 송급 장치(2)의 제1 통신부(23)가 당해 통신 신호의 수신만을 행하고, 와이어 송급 장치(2)의 제2 통신부(26)가 통신 신호의 송신만을 행하고, 용접 전원 장치(1)의 제2 통신부(15)가 당해 통신 신호의 수신만을 행하도록 해도 된다. 즉, 2개의 통신 경로를, 각각 일방통행의 통신 경로로 해도 된다. 이 경우를 제5 실시 형태로서, 이하에 설명한다.

도 10은, 제5 실시 형태에 따른 용접 시스템 A5의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 10에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1(도 1 참조)과 동일하거나 또는 유사한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 10에 도시한 용접 시스템 A5는, 제1 통신부(14) 및 제2 통신부(26)가 송신만을 행하고, 제2 통신부(15) 및 제1 통신부(23)가 수신만을 행하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1과 상이하다.

제어부(13)는, 와이어 송급 장치(2)에 송신하기 위한 신호를 제1 통신부(14)만으로 출력한다. 제1 통신부(14)는, 제어부(13)로부터 입력된 신호를 변조하여, 통신 신호로서 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)의 사이에 중첩한다. 당해 중첩된 통신 신호는, 제1 통신부(23)에 의해 수신되어 복조되고, 제어부(22)로 출력된다. 또한, 제어부(22)는, 용접 전원 장치(1)에 송신하기 위한 신호를 제2 통신부(26)만으로 출력한다. 제2 통신부(26)는, 제어부(22)로부터 입력된 신호를 변조하여, 통신 신호로서 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩한다. 당해 중첩된 통신 신호는, 제2 통신부(15)에 의해 수신되어 복조되고, 제어부(13)로 출력된다. 즉, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(41)로 이루어지는 통신 경로는, 용접 전원 장치(1)로부터 와이어 송급 장치(2)로 보내지는 통신 신호를 위한 일방통행의 통신 경로이며, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)로 이루어지는 통신 경로는, 와이어 송급 장치(2)로부터 용접 전원 장치(1)로 보내지는 통신 신호를 위한 일방통행의 통신 경로이다. 또한, 제어부(13, 22)는, 제1 실시 형태에 따른 제어부(13, 22)와는 달리, 비교 처리를 행하지 않는다.

제5 실시 형태에 있어서도, 전력 전송선(51)과 파워 케이블[41(42)]의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하므로, 보다 정확하게 통신을 행한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 2개의 통신 경로가, 각각, 일방통행의 통신 경로가 되므로, 용접 전원 장치(1)로부터 와이어 송급 장치(2)에 송신하는 신호와, 와이어 송급 장치(2)로부터 용접 전원 장치(1)에 송신하는 신호로 시간을 어긋나게 하여 송수신을 행하거나, 서로 다른 주파수 대역을 이용할 필요가 없다.

또한, 송수신하는 신호의 종류에 의해, 제1 통신부[14(23)]에 의해 송수신할지, 제2 통신부[15(26)]에 의해 송수신할지를 전환하도록 해도 된다. 이 경우를 제6 실시 형태로서, 이하에 설명한다.

도 11은, 제6 실시 형태에 따른 용접 시스템 A6의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 11에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1(도 1 참조)과 동일하거나 또는 유사한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 또한, 도 11에 있어서는, 용접 전원 장치(1)의 기재를 생략하였다.

도 11에 도시한 용접 시스템 A6은, 용접 전압 검출부(28)가 와이어 송급 장치(2)에 설치되어 있으며, 용접 전압 검출부(28)에 의해 검출된 검출값을 용접 전원 장치(1)에 송신하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 용접 시스템 A1과 상이하다.

용접 전압은, 예를 들어 출력 단자 a와 출력 단자 b의 사이 등, 용접 전원 장치(1)의 내부에서 검출하는 것이 일반적이다. 그러나, 실제로 아크에 인가되는 전압과는 오차가 있으며, 검출 정밀도를 좋게 하기 위해서는, 아크 근방에서 검출하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 용접 토치(3)의 선단에 배치되어 있는 콘택트 팁과 피가공물 W 사이에서 전압을 검출하면, 아크에 인가되는 전압에 가까운 전압을 검출할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 와이어 송급 장치(2)의 내부에 용접 전압 검출부(28)를 설치하고, 용접 전압을 가능한 한 아크 근방에서 검출하도록 하고 있다. 또한, 용접 전압 검출부(28)가 검출한 검출값이 용접 전원 장치(1)의 제어부(13)에 입력될 때까지 시간이 걸리면, 제어가 지연되어, 정밀한 용접을 행하는 경우 등에 용접의 마무리가 나빠지는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 당해 검출값의 송신에 있어서, 통신 경로를 전용으로 하여, 데이터양을 작게 한 포맷으로, 스펙트럼 확산을 행하지 않도록 하여 통신을 고속화하고 있다.

용접 전압 검출부(28)는, 용접 전압을 아크 근방에서 검출하기 위한 것이다. 용접 전압 검출부(28)는, 전압 신호선(28a)에 의해 콘택트 팁에 접속되고, 전압 신호선(28b)에 의해 피가공물 W에 접속되어 있으며, 콘택트 팁과 피가공물 W 사이의 전압을 검출한다. 용접 전압 검출부(28)는, 검출값을 용접 전압의 검출값으로서, 제어부(22)로 출력한다.

제어부(22)는, 용접 전압 검출부(28)로부터 입력되는 용접 전압의 검출값을, 제2 통신부(26)로 출력한다. 또한, 제어부(22)는, 용접 전압의 검출값 이외의 정보[예를 들어, 용접 조건을 설정하기 위한 신호나, 용접용 전원부(11)의 기동을 지시하는 기동 신호 등]를 제1 통신부(23)로 출력한다. 용접 전압의 검출값은, 통신 신호를 고속으로 송신할 수 있도록, 다른 정보보다 데이터양이 작은 포맷으로 출력된다. 한편, 다른 정보는, 통신 속도보다 통신 신호의 신뢰성 쪽이 우선되므로, 데이터양이 큰 포맷으로 출력된다. 또한, 제어부(22)는, 제1 실시 형태에 따른 제어부(22)와는 달리, 비교 처리를 행하지 않는다.

제2 통신부(26)는, 용접 전압의 검출값 신호를 변조한 통신 신호를, 전력 전송선(51)과 파워 케이블(42)의 사이에 중첩함으로써, 용접 전원 장치(1)에 송신한다. 제2 통신부(26)는, 통신 신호를 고속으로 송신하기 위해서, 스펙트럼 확산을 행하지 않는다. 스펙트럼 확산을 행하는 경우에 비하여, 통신 신호의 신뢰성이 떨어지지만, 스펙트럼 확산에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 한편, 제1 통신부(23)가 송신하는 통신 신호는, 통신 속도보다 통신 신호의 신뢰성 쪽이 우선되므로, 제1 통신부(23)는, 스펙트럼 확산을 행한다. 제2 통신부(26)는 송신 전용이지만, 제1 통신부(23)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 수신도 행한다.

도 11에 있어서는 도시하지 않은 용접 전원 장치(1)의 제2 통신부(14)는, 수신 전용이며 와이어 송급 장치(2)로부터 송신되는, 용접 전압의 검출값에 기초하는 통신 신호를 복조하여, 제어부(13)로 출력한다. 제2 통신부(26)가 스펙트럼 확산을 행하지 않으므로, 제2 통신부(14)는, 역확산을 행하지 않는다. 따라서, 역확산에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

제6 실시 형태에 의하면, 제2 통신부(26)를 용접 전압의 검출값의 송신 전용으로 하고 있으므로, 통신을 고속화할 수 있어, 용접 전원 장치(1)의 제어부(13)의 제어 지연을 억제할 수 있다. 또한, 용접 전압을 아크 근방에서 검출하므로, 더 정밀도가 높은 용접 전압을 검출할 수 있다. 또한, 제6 실시 형태에 있어서도, 전력 전송선(51)과 파워 케이블[41(42)]의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하므로, 보다 정확하게 통신을 행한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 제6 실시 형태에 있어서는, 제2 통신부(26)가 용접 전압의 검출값만을 송신하고, 제1 통신부(23)가 기타 정보를 송수신하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 어떤 정보를 제1 통신부[14(23)]에 의해 송수신하고, 어떤 정보를 제2 통신부[15(26)]에 의해 송수신할지는, 적절히 설계하면 된다.

본 발명에 따른 용접 시스템, 용접 전원 장치, 와이어 송급 장치 및 용접 시스템의 통신 방법은, 전술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 용접 시스템, 용접 전원 장치, 와이어 송급 장치 및 용접 시스템의 통신 방법의 각 부의 구체적인 구성은, 다양하게 설계 변경 가능하다.

A1, A2, A3, A4, A5, A6: 용접 시스템
1: 용접 전원 장치
11: 용접용 전원부
111: 정류 회로
112: 인버터 회로
113: 트랜스
114: 정류 회로
12: 송급 장치용 전원부(제2 전원)
121: 정류 회로
122: DC/DC 컨버터 회로
13: 제어부(비교 수단, 처리 수단, 재송신 요구 수단, 카운트 수단, 판단 수단, 처리 수단, 송신 제어 수단)
14: 제1 통신부
15: 제2 통신부
1a: 접속 기구
2: 와이어 송급 장치
21: 전원부(제1 전원)
22: 제어부(비교 수단, 처리 수단, 재송신 요구 수단, 카운트 수단, 판단 수단, 처리 수단, 송신 제어 수단)
23: 제1 통신부
24: 송급 모터
25: 가스 전자기 밸브
26: 제2 통신부
27: 무선 통신부
27a: 안테나
28: 용접 전압 검출부
2a: 접속 기구
3: 용접 토치
41: 파워 케이블(제1 파워 케이블)
42: 파워 케이블(제2 파워 케이블)
51: 전력 전송선(제1 전력 전송선)
52: 전력 전송선(제2 전력 전송선)
52': 전력 전송선(제3 전력 전송선)
6: 가스 봄베
7: 가스 배관
9, 9': 원격 조작 장치
91: 제어부
92: 조작부
93: 표시부
94: 통지부
95: 통신부
95a: 안테나 기억부
96: 기억부
W: 피가공물

Claims

용접 전원 장치와,
와이어 송급 장치와,
용접 토치와,
상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과,
상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과,
상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과,
상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과,
상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선
을 구비하고 있으며
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 용접 시스템.
제1항에 있어서,
상기 용접 전원 장치는, 상기 제1 파워 케이블의 전위가 상기 제2 파워 케이블의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하고,
상기 제2 전원은, 상기 제1 전력 전송선의 전위가 상기 제2 전력 전송선의 전위보다 낮아지도록 전압을 인가하는, 용접 시스템.
용접 전원 장치와,
와이어 송급 장치와,
용접 토치와,
상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과,
상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과,
상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과,
상기 제2 전원과 상기 제2 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과,
상기 제1 전원과 상기 제2 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선
을 구비하고 있으며,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 용접 시스템.
제3항에 있어서,
상기 용접 전원 장치는, 상기 제1 파워 케이블의 전위가 상기 제2 파워 케이블의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하고,
상기 제2 전원은, 상기 제1 전력 전송선의 전위가 상기 제2 전력 전송선의 전위보다 높아지도록 전압을 인가하는, 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치를 통과하여, 상기 용접 토치에 실드 가스를 공급하는 가스 배관을 더 구비하고,
상기 제1 전력 전송선은, 상기 가스 배관의 내측에 배치되어 있는, 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 동일한 신호를 송수신하고,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호와, 상기 제2 통신 수단에 의해 수신한 신호를 비교하는 비교 수단과,
상기 비교 수단에 의해 2개의 신호가 동일하다고 판단된 경우에만, 당해 신호에 기초하여 처리를 행하는 처리 수단
을 더 구비하고 있는, 용접 시스템.
제6항에 있어서,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 비교 수단에 의해 2개의 신호가 상이하다고 판단된 경우에, 신호의 재송신을 요구하는 재송신 요구 수단을 더 구비하고 있는, 용접 시스템.
제7항에 있어서,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 비교 수단이 비교를 행한 횟수를 카운트하는 카운트 수단을 더 구비하고,
상기 처리 수단은, 상기 카운트 수단에 의해 카운트된 수가 소정 수를 초과한 경우에, 상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호에 기초하여 처리를 행하는, 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 오류 검출 부호를 붙인 동일한 신호를 송수신하고,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
상기 제1 통신 수단에 의해 수신한 신호와, 상기 제2 통신 수단에 의해 수신한 신호를, 오류 검출 부호에 기초하여, 정확하게 수신되었는지 여부를 판단하는 판단 수단과,
상기 판단 수단에 의해 정확하게 수신되었다고 판단된 신호에 기초하여 처리를 행하는 처리 수단
을 더 구비하고 있는, 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 통신 수단 및 상기 제2 통신 수단은, 각각, 신호의 송신 또는 수신만을 행하는, 용접 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용접 전원 장치 및 상기 와이어 송급 장치는, 각각,
송신하는 신호의 종류에 따라서, 상기 제1 통신 수단과 상기 제2 통신 수단을 전환하여 송신을 행하는 송신 제어 수단을 구비하고 있는, 용접 시스템.
용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 용접 전원 장치이며,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 용접 전원 장치.
용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 와이어 송급 장치이며,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제1 통신 수단과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시켜서 통신을 행하는 제2 통신 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 와이어 송급 장치.
용접 전원 장치와, 와이어 송급 장치와, 용접 토치와, 상기 용접 전원 장치와 상기 용접 토치를 접속하는 제1 파워 케이블과, 상기 용접 전원 장치와 피가공물을 접속하는 제2 파워 케이블과, 상기 와이어 송급 장치가 구비하고 있는 제1 전원과, 상기 용접 전원 장치가 구비하고 있는, 상기 제1 전원에 전력을 공급하기 위한 제2 전원을 접속하는 제1 전력 전송선과, 상기 제2 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제2 전력 전송선과, 상기 제1 전원과 상기 제1 파워 케이블을 접속하는 제3 전력 전송선을 구비하고 있는 용접 시스템의 통신 방법이며,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 제1 공정과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 신호를 중첩시키는 제2 공정과,
상기 제1 전력 전송선과 제1 파워 케이블의 사이에 중첩된 신호를 검출하는 제3 공정과,
상기 제1 전력 전송선과 제2 파워 케이블의 사이에 중첩된 신호를 검출하는 제4 공정과,
상기 제3 공정에서 검출된 신호와, 상기 제4 공정에서 검출된 신호를 비교하는 제5 공정과,
상기 제5 공정에서, 2개의 신호가 동일하다고 판단된 경우에만, 당해 신호에 기초하여 처리를 행하는 제6 공정
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 통신 방법.