(57)【要約】【課題】ペアリング確立前でも情報を伝達することができる通信システムおよび溶接システムを提供する。【解決手段】溶接電源装置１と、溶接電源装置１との間で通信を行うワイヤ送給装置２と、溶接電源装置１からワイヤ送給装置２に電力を供給するための電力伝送線５１，５２とを備えている溶接システムＡ１において、溶接電源装置１が、電力伝送線５１，５２を介して印加する電圧を切り替える切替部１６と、情報を取得し、取得した情報に基づいて切替部１６による切り替えを制御することで、情報の送信を行う制御部１３とを備え、ワイヤ送給装置２が、電力伝送線５１，５２を介して溶接電源装置１から印加される電圧を識別する識別部（電圧センサ２６および電圧比較部２７）と、識別部による識別状態に基づいて情報を復元する制御部２２とを備える。制御部１３は、自装置の周囲に存在する他の溶接電源装置１の台数に応じて、情報のデータ長を変化させる。【選択図】図１
2018125800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と、前記第１の通信装置との間で通信を行う第２の通信装置と、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを接続する接続線と、を備えている通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
前記接続線を介して印加する電圧を切り替える切替部と、
情報を取得し、取得した前記情報に基づいて前記切替部による切り替えを制御することで、前記情報の送信を行う送信制御部と、
を備えており、
前記第２の通信装置は、
前記接続線を介して、前記第１の通信装置から印加される電圧を識別する識別部と、
前記識別部による識別状態に基づいて前記情報を復元する受信制御部と、
を備えており、
前記送信制御部は、前記第１の通信装置の周囲に存在する他の前記第１の通信装置の台数に応じて、前記情報のデータ長を変化させる、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信装置は、
前記他の第１の通信装置との間で通信可能な通信部をさらに備えており、
前記通信部は、前記他の第１の通信装置を探知するための探知信号を送信し、その後、前記探知信号を受信した前記他の第１の通信装置から前記探知信号に対する応答信号を受信し、
前記送信制御部は、前記通信部が受信した前記応答信号の数に応じて、前記他の第１の通信装置の台数を特定する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記接続線は、前記他の第１の通信装置に接続された他の接続線に隣接する部分を有しており、
前記通信部は、前記第２の通信装置との間で、前記接続線を介した有線通信を行うものであり、前記隣接する部分での信号の重畳を利用して、前記他の第１の通信装置との間で、前記探知信号および前記応答信号の送受信を行う、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置に電力を供給するための送電用電源部をさらに備えており、
前記第２の通信装置は、前記送電用電源部から電力を供給される受電用電源部をさらに備えており、
前記接続線は、前記送電用電源部と前記受電用電源部とを接続する電力伝送線である、
請求項１ないし３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項５】
前記切替部は、電圧を印加する状態と印加しない状態とを切り替え、
前記識別部は、電圧が印加されている状態と印加されていない状態とを識別する、
請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システム。
【請求項６】
前記送信制御部は、前記情報の送信を開始することを知らせる送信開始信号と、前記情報の送信が終了したことを知らせる送信終了信号と、のいずれか一方あるいはその両方を送信する、
請求項１ないし５のいずれかに記載の通信システム。
【請求項７】
前記情報は、ペアリングのための識別情報であり、
前記送信制御部は、前記台数に応じたデータ長の識別情報を生成する、
請求項１ないし６のいずれかに記載の通信システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の通信システムを備えている溶接システムであって、
前記第１の通信装置を有する溶接電源装置と、
前記第２の通信装置を有する溶接周辺装置と、
を備えている、
ことを特徴とする溶接システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、および、溶接システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
消耗電極式の溶接システムは、通常、重量があるために移動させない溶接電源装置と、溶接個所の変更に伴って溶接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。溶接電源装置が溶接作業を行っている位置から離れた場所に設置されている場合、溶接電圧などの溶接条件を設定するために、作業者が溶接電源装置の設置場所まで行くのは作業効率が悪い。これを解消するために、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、溶接電源装置とワイヤ送給装置との間で無線通信を行う溶接システムが記載されている。また、特許文献２には、パワーケーブルに通信信号を重畳させて通信を行う溶接システムが記載されている。
【０００３】
溶接作業が行われる現場には複数の溶接システムが存在しているので、通信相手を特定して通信を行わないと、混信が発生する。パワーケーブルに通信信号を重畳させて通信を行う場合でも、各溶接システムのパワーケーブルは束ねて配置される場合がある。この場合、磁気結合により、他の溶接システムで送受信される信号が重畳されて、混信が発生する場合がある。通信相手を特定するためには、通信相手同士で共通の識別情報を設定するペアリング処理が行われる。特許文献３には、溶接電源装置とワイヤ送給装置とで同じ識別情報を設定して通信を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０５３６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８４１８４号公報
【特許文献３】実用新案登録第３２００６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ペアリング処理を手入力で行うと、誤った識別情報が設定される場合がある。誤った識別情報が設定されると、ワイヤ送給装置とこれに接続されていない溶接電源装置とがペアリングされてしまう場合がある。したがって、ペアリング処理は、手入力ではなく、通信によって識別情報を自動送信して設定するのが望ましい。
【０００６】
しかしながら、ペアリング処理を行う段階ではペアリングが確立していないので、通信によって識別情報を送信した場合に混信が発生する。したがって、ペアリング処理が失敗する可能性が高い。この問題は、溶接システムだけに生じる問題ではなく、様々な通信システムにおいても生じる問題である。
【０００７】
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、ペアリング確立前でも情報を伝達することができる通信システムおよび溶接システムを提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供される通信システムは、第１の通信装置と、前記第１の通信装置との間で通信を行う第２の通信装置と、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを接続する接続線と、を備えている通信システムであって、前記第１の通信装置は、前記接続線を介して印加する電圧を切り替える切替部と、情報を取得し、取得した前記情報に基づいて前記切替部による切り替えを制御することで、前記情報の送信を行う送信制御部と、を備えており、前記第２の通信装置は、前記接続線を介して、前記第１の通信装置から印加される電圧を識別する識別部と、前記識別部による識別状態に基づいて前記情報を復元する受信制御部と、を備えており、前記送信制御部は、前記第１の通信装置の周囲に存在する他の前記第１の通信装置の台数に応じて、前記情報のデータ長を変化させることを特徴とする。この構成によると、第２の通信装置は、第１の通信装置の切替部による切り替えを、識別部による識別結果によって認識することができる。したがって、第１の通信装置と第２の通信装置との間でペアリングが確立していなくても、第１の通信装置から第２の通信装置に、情報を伝達することができる。また、自装置の周囲に存在する他の第１の通信装置の台数に応じて、伝達する情報のデータ長が可変であるため、例えば、その台数が少ない場合に、情報のデータ長を短くすることができる。したがって、情報のデータ長が固定された場合に比べて、情報を伝達するのに要する時間を短縮することができる。
【００１０】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記第１の通信装置は、前記他の第１の通信装置との間で通信可能な通信部をさらに備えており、前記通信部は、前記他の第１の通信装置を探知するための探知信号を送信し、その後、前記探知信号を受信した前記他の第１の通信装置から前記探知信号に対する応答信号を受信し、前記送信制御部は、前記通信部が受信した前記応答信号の数に応じて、前記他の第１の通信装置の台数を特定する。この構成によると、第１の通信装置は、通信部を用いた通信によって、自装置の周囲に存在する他の第１の通信装置の台数を認識することができる。
【００１１】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記接続線は、前記他の第１の通信装置に接続された他の接続線に隣接する部分を有しており、前記通信部は、前記第２の通信装置との間で、前記接続線を介した有線通信を行うものであり、前記隣接する部分での信号の重畳を利用して、前記他の第１の通信装置との間で、前記探知信号および前記応答信号の送受信を行う。この構成によると、第１の通信装置は、他の第１の通信装置への探知信号の送信および他の第１の通信装置からの応答信号の受信を、接続線を用いて行うことができる。したがって、他の第１の通信装置と通信するための通信手段を設ける必要がない。
【００１２】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置に電力を供給するための送電用電源部をさらに備えており、前記第２の通信装置は、前記送電用電源部から電力を供給される受電用電源部をさらに備えており、前記接続線は、前記送電用電源部と前記受電用電源部とを接続する電力伝送線である。この構成によると、送電用電源部と受電用電源部とを接続する電力伝送線を用いて、切替部と識別部とを利用した通信を行うことができる。
【００１３】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記切替部は、電圧を印加する状態と印加しない状態とを切り替え、前記識別部は、電圧が印加されている状態と印加されていない状態とを識別する。この構成によると、切り替えを容易にすることができ、また、状態の識別も容易にすることができる。
【００１４】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記送信制御部は、前記情報の送信を開始することを知らせる送信開始信号と、前記情報の送信が終了したことを知らせる送信終了信号と、のいずれか一方あるいはその両方を送信する。この構成によると、受信制御部は、送信される情報に対する信号の開始点と終了点とのいずれか一方あるいはその両方を、認識することができる。これにより、通信の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
前記通信システムの好ましい実施の形態においては、前記情報は、ペアリングのための識別情報であり、前記送信制御部は、前記台数に応じたデータ長の識別情報を生成する。この構成によると、第１の通信装置から第２の通信装置に、ペアリングのための識別情報を伝達することができる。また、この識別情報のデータ長が可変となるため、ペアリング処理の時間を短縮することができる。
【００１６】
本発明の第２の側面によって提供される溶接システムは、前記第１の側面によって提供される前記通信システムを備えている溶接システムであって、前記第１の通信装置を有する溶接電源装置と、前記第２の通信装置を有する溶接周辺装置と、を備えていることを特徴とする。この構成によると、溶接システムにおいて、溶接電源装置と溶接周辺装置との間でペアリングが確立していなくても、溶接電源装置から溶接周辺装置に情報を伝達することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、切替部は、接続線を介して第２の通信装置に印加する電圧を切り替え、識別部は、接続線を介して第１の通信装置から印加される電圧を識別する。これにより、第２の通信装置は、第１の通信装置の切替部による切り替えを、識別部による識別結果によって認識することができる。したがって、第１の通信装置と第２の通信装置との間でペアリングが確立していなくても、第１の通信装置から第２の通信装置に、情報を伝達することができる。また、自装置の周囲に存在する他の第１の通信装置の台数に応じて、伝達する情報のデータ長が可変であるため、例えば、その台数が少ない場合に、データ長を短くすることができる。したがって、情報のデータ長が固定された場合に比べて、情報を伝達するのに要する時間を短縮することができる。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図２】ガス配管を説明するための断面図である。
【図３】溶接用電源部および送電用電源部の内部構成の一例を示す図である。
【図４】他の溶接電源装置の台数に応じた識別情報が生成されることを示す図である。
【図５】スイッチの切り替えによって溶接電源装置がワイヤ送給装置に情報を伝達するときの、各信号の波形を示すタイムチャートである。
【図６】溶接電源装置がワイヤ送給装置にペアリングのための識別情報の伝達を行うときの、各信号の波形を示すタイムチャートである。
【図７】識別情報信号に送信開始信号および送信終了信号を付加した場合の、各信号の波形を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る溶接システムのワイヤ送給装置の構成を示す図である。
【図１０】第４実施形態に係る溶接システムの溶接電源装置の構成を示す図である。
【図１１】第５実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図１２】第６実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図１３】第７実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す図である。
【図１４】第７実施形態に係るＰＬＣ通信部を用いた、探知信号および応答信号の送受信を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
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、溶接用電源部および送電用電源部の内部構成の一例を示すものである。
【００２２】
図１に示すように、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、電力伝送線５１，５２、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、電力伝送線５１，５２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（後述する送電用電源部１２）の一方の出力端子は、電力伝送線５１を介して、ワイヤ送給装置２の電源（後述する受電用電源部２１）の一方の入力端子に接続されている。
【００２６】
電力伝送線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、電力伝送線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、電力伝送線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力伝送線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の内部の電力伝送線５１と、ガス配管７の内側に配置された電力伝送線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の内部の電力伝送線５１と、ガス配管７の内側に配置された電力伝送線５１とを接続するコネクタとして機能している。
【００２７】
また、送電用電源部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、電力伝送線５２によって接続されており、受電用電源部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、電力伝送線５２によって接続されている。つまり、送電用電源部１２の他方の出力端子と受電用電源部２１の他方の入力端子とが、一部の区間がパワーケーブル４１になる電力伝送線５２により、電気的に接続されている。送電用電源部１２から出力される電力は、電力伝送線５１，５２によって、受電用電源部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、電力伝送線５１，５２の間に信号を重畳させて通信を行う。
【００２８】
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、送電用電源部１２、制御部１３、ＰＬＣ通信部１４ａ、無線通信部１４ｂ、スイッチ１５、および、切替部１６を備えている。なお、ＰＬＣとは、電力線通信のことであり、Power Line Communicationsの略称である。
【００２９】
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。図３（ａ）に示すように、溶接用電源部１１に入力される三相交流電力は、整流回路１１１によって直流電力に変換され、インバータ回路１１２によって交流電力に変換される。そして、トランス１１３によって降圧（または昇圧）され、整流回路１１４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。
【００３０】
送電用電源部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。送電用電源部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。送電用電源部１２は、いわゆるスイッチングレギュレータである。図３（ａ）に示すように、送電用電源部１２に入力される交流電力は、整流回路１２１によって直流電力に変換され、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２によって降圧（または昇圧）されて出力される。送電用電源部１２は、電圧が例えば４８Ｖに制御された直流電力を、電力伝送線５１，５２を介して、ワイヤ送給装置２に供給する。なお、送電用電源部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１２１で直流電力に変換して出力するようにしてもよい。
【００３１】
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の電位がパワーケーブル４２の電位より高くなるように、電圧を印加する。送電用電源部１２は、電力伝送線５１の電位が電力伝送線５２の電位より低くなるように、電圧を印加する。電力伝送線５２はパワーケーブル４１に接続しているので、電力伝送線５１の電位は、パワーケーブル４１の電位より低くなる。つまり、電力伝送線５１およびパワーケーブル４２の電位をどちらもパワーケーブル４１より低くすることで、電力伝送線５１とパワーケーブル４２との電位差があまり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、送電用電源部１２が出力する電圧が４８Ｖの場合、電力伝送線５１とパワーケーブル４２との電位差は４２Ｖになる。仮に、電力伝送線５１の電位を電力伝送線５２の電位より高くした場合は、電力伝送線５１とパワーケーブル４２との電位差は１３２Ｖになる。なお、電力伝送線５１とパワーケーブル４２との電位差を気にしない場合は、送電用電源部１２が印加する電圧を逆極性（電力伝送線５１の電位が電力伝送線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。
【００３２】
なお、本実施形態においては、溶接用電源部１１および送電用電源部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と送電用電源部１２とで、構成の一部を共有するようにしてもよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、送電用電源部１２に整流回路１２１を設けずに、溶接用電源部１１の整流回路１１１の出力をＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２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１１３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、送電用電源部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。
【００３３】
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圧および溶接電流が設定電圧および設定電流になるように、溶接用電源部１１のインバータ回路１１２を制御する。また、送電用電源部１２から出力される電圧が所定電圧になるように、送電用電源部１２のＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２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、図示しないセンサによって検出された溶接電圧や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。
【００３４】
また、制御部１３は、ＰＬＣ通信部１４ａ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の起動を行う。また、制御部１３は、検出された溶接電圧または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ＰＬＣ通信部１４ａに出力する。
【００３５】
制御部１３は、溶接電源装置１の通信相手となるワイヤ送給装置２を特定するために、ペアリング処理を行う。本実施形態においては、制御部１３は、ペアリング処理として、自身に設定されている識別情報を、切替部１６を制御することで、ワイヤ送給装置２に伝達する。識別情報を伝達する方法の詳細については後述する。
【００３６】
また、制御部１３は、自装置（溶接電源装置１）の周囲に存在する他の溶接電源装置１の台数（以下、「他装置台数」という。）を特定し、特定した他装置台数に基づいて、識別情報を生成する。制御部１３は、生成した識別情報を、図示しない記憶部に記憶することで、自装置（溶接電源装置１）の識別情報として設定する。識別情報を生成する方法の詳細については、後述する。
【００３７】
本実施形態においては、制御部１３は、上記他装置台数を特定するために、他の溶接電源装置１を探知するための探知信号を生成し、これを無線通信部１４ｂに出力する。これにより、探知信号が、溶接電源装置１の周囲に存在する他の溶接電源装置１に送信される。なお、制御部１３は、溶接電源装置１の電源がオンになったときあるいは所定の操作（例えば、識別情報を設定するための操作）がされたときに、探知信号を送信する。また、探知信号は、送信相手を特定されず、無線通信部１４ｂの通信可能範囲内に送信される。そして、当該探知信号を受信した他の溶接電源装置１から探知信号に対する応答信号が送信され、制御部１３は、無線通信部１４ｂから探知信号に対する応答信号を入力されると、この応答信号の数に基づいて、他装置台数を特定する。本実施形態においては、応答信号の数を他装置台数としている。また、制御部１３は、他の溶接電源装置１から送信された探知信号が無線通信部１４ｂから入力されると、当該探知信号に対する応答信号を生成し、これを無線通信部１４ｂに出力する。これにより、応答信号が他の溶接電源装置１に送信される。なお、制御部１３が、本発明の「送信制御部」に相当する。
【００３８】
ＰＬＣ通信部１４ａは、電力伝送線５１，５２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。ＰＬＣ通信部１４ａ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などがある。また、ＰＬＣ通信部１４ａ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に送信する信号には、例えば、検出された溶接電圧または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信号は、上記したものに限定されない。
【００３９】
ＰＬＣ通信部１４ａは、直接スペクトル拡散（Direct Sequence Spread Spectrum:DSSS）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。したがって、高い通信品質で通信を行うことができる。また、ペアリング処理を行った後に、ペアリングされた溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とに同じ拡散符号を設定し、当該拡散符号を溶接システムＡ１毎に異なるように設定すれば、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、混信を抑制することができる。しかし、溶接電源装置１は、いずれのワイヤ送給装置２に接続されるか解らないので、初めはすべて同じ拡散符号が設定されている。したがって、ペアリングされる前の通信では、混信が発生する場合がある。
【００４０】
ＰＬＣ通信部１４ａは、結合回路を備えている。当該結合回路は、ＰＬＣ通信部１４ａの入出力端に接続されたコイルと、電力伝送線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、ＰＬＣ通信部１４ａが出力する通信信号を電力伝送線５１，５２に重畳し、また、電力伝送線５１，５２に重畳された通信信号を検出する。ＰＬＣ通信部１４ａ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送信する。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、ＰＬＣ通信部１４ａは、電力伝送線５１，５２に重畳された通信信号を検出し、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。なお、異なる周波数帯域を利用するようにしてもよい。
【００４１】
無線通信部１４ｂは、他の溶接電源装置１との間で無線通信を行うためのものであり、アンテナを介して信号の送受信を行う。なお、無線通信部１４ｂが行う無線通信の規格は、特に限定されない。無線通信部１４ｂは、制御部１３から入力される上記探知信号および上記応答信号を、アンテナを介して送信する。また、無線通信部１４ｂは、他の溶接電源装置１から送信された応答信号を受信して、これを制御部１３に出力する。無線通信部１４ｂの通信可能な範囲を溶接作業現場全域とすることで、上記制御部１３は、溶接作業現場に存在する他の溶接電源装置１の台数を特定することができる。本実施形態においては、無線通信部１４ｂが、本発明の「通信部」に相当する。
【００４２】
スイッチ１５は、電力伝送線５２に配置されており、電力伝送線５２を導通させる状態（オン状態）と電力伝送線５２を遮断する状態（オフ状態）とを切り替える。スイッチ１５がオン状態の場合、送電用電源部１２が出力する電圧がワイヤ送給装置２の受電用電源部２１に印加される。一方、スイッチ１５がオフ状態の場合、送電用電源部１２が出力する電圧はワイヤ送給装置２の受電用電源部２１に印加されない。なお、本実施形態においては、電力伝送線５１，５２が、本発明の「接続線」に相当する。スイッチ１５は、切替部１６からの指示に基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替える。本実施形態では、スイッチ１５として、切り替えを速くするために、トランジスタなどの半導体スイッチを用いている。なお、スイッチ１５は、オン状態とオフ状態とを切り替えられればよいので、機械式のスイッチとしてもよい。なお、スイッチ１５は、電力伝送線５１に配置されていてもよい。
【００４３】
切替部１６は、制御部１３からの指示に基づいて、スイッチ１５の状態を切り替える。通常時、切替部１６は、スイッチ１５をオン状態としている。制御部１３は、ペアリング処理として、生成および設定した識別情報に基づく信号を、切替部１６に出力する。本実施形態においては、スイッチ１５および切替部１６が、本発明の「切替部」に相当する。また、送電用電源部１２、制御部１３、ＰＬＣ通信部１４ａ、無線通信部１４ｂ、スイッチ１５および切替部１６をまとめたものが、本発明の「第１の通信装置」に相当する。なお、溶接電源装置１が、本発明の「第１の通信装置」に相当すると考えることもできる。
【００４４】
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、受電用電源部２１、制御部２２、ＰＬＣ通信部２３ａ、送給モータ２４、ガス電磁弁２５、電圧センサ２６、および、電圧比較部２７を備えている。
【００４５】
受電用電源部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。受電用電源部２１は、電力伝送線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。受電用電源部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、コンデンサから電力伝送線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、受電用電源部２１の構成は、上記したものに限定されない。
【００４６】
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ＰＬＣ通信部２３ａ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。また、制御部２２は、ＰＬＣ通信部２３ａより入力される溶接電圧または溶接電流の検出値を、図示しない表示部に出力して表示させたり、ＰＬＣ通信部２３ａ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、ＰＬＣ通信部２３ａからワイヤ送給指令を入力されると、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、ＰＬＣ通信部２３ａからガス供給指令を入力されると、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。
【００４７】
また、制御部２２は、ワイヤ送給装置２の通信相手となる溶接電源装置１を特定するために、ペアリング処理を行う。本実施形態においては、制御部２２は、ペアリング処理として、電圧比較部２７より入力される電圧低下検出信号（後述）に基づいて識別情報を復元し、記憶部に設定する。識別情報を伝達する方法の詳細については後述する。なお、制御部２２が、本発明の「受信制御部」に相当する。
【００４８】
ＰＬＣ通信部２３ａは、電力伝送線５１，５２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。ＰＬＣ通信部２３ａは、溶接電源装置１から受信した信号を復調して、制御部２２に出力する。溶接電源装置１から受信する信号には、例えば、溶接電源装置１においてセンサで検出された溶接電圧または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、ＰＬＣ通信部２３ａ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などがある。なお、溶接電源装置１との間で送受信される信号は、上記したものに限定されない。ＰＬＣ通信部２３ａも、ＰＬＣ通信部１４ａ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。
【００４９】
ＰＬＣ通信部２３ａは、結合回路を備えている。当該結合回路は、電力伝送線５１，５２に並列接続されたコイルとＰＬＣ通信部２３ａ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、ＰＬＣ通信部２３ａが出力する通信信号を電力伝送線５１，５２に重畳し、また、電力伝送線５１，５２に重畳された通信信号を検出する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
電圧センサ２６は、受電用電源部２１の入力端子間の電圧を検出するものである。なお、電圧センサ２６は、受電用電源部２１のコンデンサの端子間電圧を検出するようにしてもよい。電圧センサ２６は、検出した電圧を電圧比較部２７に出力する。
【００５３】
電圧比較部２７は、電圧センサ２６より入力される検出電圧Ｖを所定の閾値Ｖ0と比較して、受電用電源部２１の電圧が低下していることを検出するものである。閾値Ｖ0は、電圧低下を判断するために設定された電圧値であり、送電用電源部１２より印加される電圧（例えば４８Ｖ）と０Ｖとの間の電圧値が設定される。閾値Ｖ0として大きい値を設定すると、電圧低下を速く検出することができるが、誤検出する可能性が高くなる。一方、閾値Ｖ0として小さい値を設定すると、電圧低下を誤検出する可能性が低くなるが、検出が遅くなる。本実施形態では、閾値Ｖ0として例えば３０〜４０Ｖの値が設定されている。電圧比較部２７は、比較結果を電圧低下検出信号として、制御部２２に出力する。電圧比較部２７は、検出電圧Ｖが所定の閾値Ｖ0以上の場合、電圧は低下していないと判断して、電圧低下検出信号をローレベルとする。一方、検出電圧Ｖが所定の閾値Ｖ0より小さい場合、電圧が低下していると判断して、電圧低下検出信号をハイレベルとする。制御部２２は、電圧比較部２７より入力される電圧低下検出信号に基づいて、識別情報を復元して記憶部に設定する。本実施形態においては、電圧センサ２６および電圧比較部２７が、本発明の「識別部」に相当する。
【００５４】
受電用電源部２１、制御部２２、ＰＬＣ通信部２３ａ、電圧センサ２６、および、電圧比較部２７をまとめたものが、本発明の「第２の通信装置」に相当する。なお、ワイヤ送給装置２が、本発明の「第２の通信装置」に相当すると考えることもできる。また、ワイヤ送給装置２は、本発明の「溶接周辺装置」に相当する。
【００５５】
次に、制御部１３が識別情報を生成する方法について、説明する。
【００５６】
本実施形態においては、制御部１３は、上記するように、特定した他装置台数に応じて識別情報を生成する。制御部１３は、上記探知信号を送信し、そして、受信した上記応答信号の数に基づいて、他装置台数を特定すると、特定した他装置台数（１０進数）を２進数に変換し、これを識別情報として生成する。例えば、制御部１３は、他装置台数が「２」の場合、これを２進数に変換し、識別情報“１０”を生成する。同様に、他装置台数が「１０」の場合、これを２進数に変換し、識別情報“１０１０”を生成する。よって、制御部１３によって生成される識別情報は、他装置台数が２i-1〜２i−１（ｉは２以上の整数）の場合に、そのデータ長がｉビットとなる。なお、他装置台数が「０」あるいは「１」の場合は、そのデータ長は１ビットとなる。また、識別情報は、２進数のビットデータである。
【００５７】
図４は、特定した他装置台数に応じた識別情報が生成されることを説明するための図である。図４は、４台の溶接電源装置１Ａ〜１Ｄが存在し、これらは互いに無線通信可能な範囲内に存在するものとする。また、図４において、実線矢印は上記探知信号の送信状況を示し、破線矢印は上記応答信号の送信状況を示している。
【００５８】
まず、図４（ａ）に示すように、溶接電源装置１Ａ〜１Ｄすべての電源がオフの状態において、溶接電源装置１Ａの電源がオンになると、溶接電源装置１Ａの制御部１３は、探知信号を生成し、生成した探知信号を周囲に向けて送信する。しかし、他の溶接電源装置１Ｂ〜１Ｄはいずれも、電源がオフの状態であるため、溶接電源装置１Ａから送信された探知信号を受信できない。よって、溶接電源装置１Ｂ〜１Ｄから応答信号が送信されないため、溶接電源装置１Ａは応答信号を受信しない。したがって、溶接電源装置１Ａの制御部１３は、他装置台数を「０」と特定し、当該「０」を２進数に変換した“０”を溶接電源装置１Ａの識別情報として生成する。これにより、溶接電源装置１Ａに識別情報“０”が設定される。
【００５９】
続いて、図４（ｂ）に示すように、溶接電源装置１Ｂの電源がオンになると、溶接電源装置１Ｂの制御部１３は、探知信号を生成し、生成した探知信号を周囲に向けて送信する。電源がオン状態である溶接電源装置１Ａは当該探知信号を受信するので、溶接電源装置１Ａの制御部１３は、受信した探知信号に対する応答信号を生成し、これを溶接電源装置１Ｂに送信する。一方、電源がオフ状態である溶接電源装置１Ｃ，１Ｄはいずれも、探知信号を受信できないので、溶接電源装置１Ｃ，１Ｄからは応答信号が送信されない。よって、溶接電源装置１Ｂは、溶接電源装置１Ａから送信された応答信号のみを受信する。したがって、溶接電源装置１Ｂの制御部１３は、他装置台数を「１」と特定し、当該「１」を２進数に変換した“１”を溶接電源装置１Ｂの識別情報として生成する。これにより、溶接電源装置１Ｂに識別情報“１”が設定される。
【００６０】
続いて、図４（ｃ）に示すように、溶接電源装置１Ｃの電源がオンになると、溶接電源装置１Ｃの制御部１３は、探知信号を生成し、生成した探知信号を周囲に向けて送信する。電源がオン状態である溶接電源装置１Ａ，１Ｂはそれぞれ当該探知信号を受信するので、溶接電源装置１Ａ，１Ｂの制御部１３はそれぞれ、受信した探知信号に対する応答信号を生成し、これを溶接電源装置１Ｃに送信する。一方、電源がオフ状態である溶接電源装置１Ｄは探知信号を受信できないので、溶接電源装置１Ｄからは応答信号が送信されない。よって、溶接電源装置１Ｃは、溶接電源装置１Ａ，１Ｂの両方から送信された応答信号を受信する。したがって、溶接電源装置１Ｃの制御部１３は、他装置台数を「２」と特定し、当該「２」を２進数に変換した“１０”を溶接電源装置１Ｃの識別情報として生成する。これにより、溶接電源装置１Ｃに識別情報“１０”が設定される。
【００６１】
最後に、図４（ｄ）に示すように、溶接電源装置１Ｄの電源がオンになると、溶接電源装置１Ｄの制御部１３は、探知信号を生成し、生成した探知信号を周囲に向けて送信する。電源がオン状態である溶接電源装置１Ａ〜１Ｃはいずれも、当該探知信号を受信するので、溶接電源装置１Ａ〜１Ｃの制御部１３はそれぞれ、受信した探知信号に対する応答信号を生成し、これを溶接電源装置１Ｄに送信する。よって、溶接電源装置１Ｄは、溶接電源装置１Ａ〜１Ｃのすべてから送信された応答信号を受信する。したがって、溶接電源装置１Ｄの制御部１３は、他装置台数を「３」と特定し、当該「３」を２進数に変換した“１１”を溶接電源装置１Ｄの識別情報として生成する。これにより、溶接電源装置１Ｄに識別情報“１１”が設定される。
【００６２】
このようにして、溶接電源装置１Ａには識別情報“０”が設定され、溶接電源装置１Ｂには識別情報“１”が設定され、溶接電源装置１Ｃには識別情報“１０”が設定され、そして、溶接電源装置１Ｄには識別情報“１１”が設定される。したがって、溶接電源装置１の電源がオンされた順に増加する番号（２進数）が識別情報として生成され、各溶接電源装置１Ａ〜１Ｄで異なる識別情報が設定される。また、特定した他装置台数に応じたデータ長の識別情報が生成されている。なお、図４においては、４台の溶接電源装置１Ａ〜１Ｄが存在する場合を例に説明したが、５台以上の溶接電源装置１が存在する場合であっても同様に、各溶接電源装置１で異なる識別情報が生成および設定され、また、周囲に存在する他の溶接電源装置１の台数（他装置台数）に応じて、識別情報のデータ長が変化する。
【００６３】
次に、ペアリング処理について説明する。
【００６４】
ペアリング処理は、通信相手を特定するための処理であり、共通の識別情報をそれぞれに設定するものである。送信側が送信する信号に当該識別情報を付与して送信し、受信側が当該識別情報が付与された信号だけを処理することで、通信相手以外から送信されて混信により受信した信号を排除することができる。上記したように、本実施形態では、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とは、電力伝送線５１，５２によって接続されており、電力伝送線５１，５２の間に信号を重畳させて通信を行う。溶接作業が行われる現場には複数の溶接システムＡ１が存在し、電力伝送線５１が配置されたガス配管７や、電力伝送線５２の一部であるパワーケーブル４１は、束ねて配置される場合がある。この場合、磁気結合により、他の溶接システムＡ１で送受信される信号が混信して重畳されてしまう場合がある。したがって、正確に通信を行うためには、ペアリング処理が必要になる。また、無線通信を行う場合は、接続された接続線で通信を行わないので、ペアリング処理を行わないと通信が成り立たない。
【００６５】
２つの機器をペアリングする場合、一方の機器の識別情報を他方の機器に設定する。しかし、当該識別情報を通信によって送信する場合、２つの機器はペアリングされる前なので、混信が発生しうる。つまり、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とがペアリングされる前の状態で、ＰＬＣ通信部１４ａからＰＬＣ通信部２３ａに識別情報を送信しても、混信により正しく伝達されない場合がある。誤って別のワイヤ送給装置２が識別情報を受信してしまうと、溶接電源装置１が別のワイヤ送給装置２とペアリングされてしまうことになる。これを防ぐために、本実施形態では、混信が発生しない、別の通信手法で、識別情報の送信を行う。具体的には、溶接電源装置１は、切替部１６によるスイッチ１５の切り替えを利用して、ワイヤ送給装置２に識別情報を送信する。そして、ワイヤ送給装置２は、電圧比較部２７より出力される比較結果に基づいて、識別情報を受信する。
【００６６】
まず、切替部１６によるスイッチ１５の切り替えと、電圧比較部２７での比較によって、信号が送受信できることを説明する。
【００６７】
図５は、スイッチ１５の切り替えによって溶接電源装置１がワイヤ送給装置２に情報を伝達するときの、各信号の波形を示すタイムチャートである。
【００６８】
図５（ａ）は、制御部１３が切替部１６に出力する送信信号の一例を示している。図５（ａ）においては、時刻ｔ１のときにハイレベルとなり、時刻ｔ３のときにローレベルになるパルス信号を例としている。
【００６９】
図５（ｂ）は、スイッチ１５の状態を示している。図５（ｂ）に示すように、スイッチ１５は、送信信号がローレベルの間はオン状態であり、送信信号がハイレベルの間はオフ状態になっている。つまり、スイッチ１５は、時刻ｔ１のときにオフ状態に切り替えられ、時刻ｔ３のときにオン状態に切り替えられている。
【００７０】
図５（ｃ）は、電圧センサ２６が検出した検出電圧Ｖを示している。図５（ｄ）は、電圧比較部２７が出力する電圧低下検出信号を示している。
【００７１】
時刻ｔ１までは、スイッチ１５がオン状態なので、電力伝送線５２が導通状態になっている。したがって、送電用電源部１２が出力する電圧が受電用電源部２１に印加されて、電圧センサ２６の検出電圧Ｖは所定の電圧（例えば４８Ｖ）になっている。このとき、検出電圧Ｖは所定の閾値Ｖ0以上なので、電圧低下検出信号はローレベルになっている。
【００７２】
時刻ｔ１において、スイッチ１５がオフ状態に切り替えられている。このため、電力伝送線５２が遮断状態になり、受電用電源部２１に電圧が印加されなくなるので、電圧センサ２６の検出電圧Ｖは低下している。時刻ｔ２において、検出電圧Ｖが閾値Ｖ0より小さくなったので、電圧低下検出信号はハイレベルになっている。
【００７３】
検出電圧Ｖは、その後も低下するが、時刻ｔ３でスイッチ１５がオン状態に切り替えられたことで、上昇に転じている。スイッチ１５をオフ状態とする時間、すなわち、送信信号のハイレベル期間は、受電用電源部２１の電圧（検出電圧Ｖ）が、制御部２２を駆動できるレベルを維持できるように、設定されている。つまり、ハイレベル期間は、送電用電源部１２から受電用電源部２１に電圧が印加されなくなってから、受電用電源部２１の電圧が制御部２２を駆動できる最低限の電圧になるまでの時間より短く設定されている。
【００７４】
そして、時刻ｔ４において、検出電圧Ｖが閾値Ｖ0以上になったので、電圧低下検出信号はローレベルになっている。検出電圧Ｖは、その後も上昇して、所定の電圧になり、当該電圧が維持されている。
【００７５】
以上のように、溶接電源装置１の制御部１３が切替部１６に出力した送信信号に応じた波形の信号が、ワイヤ送給装置２の制御部２２に電圧低下検出信号として入力される。電圧低下検出信号は、ローレベルからハイレベルに切り替わる立ち上がりのタイミングが送信信号より遅く、ハイレベルからローレベルに切り替わる立ち下がりのタイミングが送信信号とほぼ同じであるパルス波形になっている。受電用電源部２１のコンデンサの容量が小さい場合や、閾値Ｖ0が大きい場合、電圧低下検出信号は、送信信号と同様の波形になる。このように、切替部１６によるスイッチ１５の切り替えと電圧比較部２７での比較によって、溶接電源装置１の制御部１３が出力する送信信号を、ワイヤ送給装置２の制御部２２に電圧低下検出信号として伝達することができる。
【００７６】
図６は、溶接電源装置１がワイヤ送給装置２にペアリングのための識別情報の伝達を行うときの、各信号の波形を示すタイムチャートである。
【００７７】
図６（ａ）は、制御部１３が切替部１６に出力する送信信号を示している。本実施形態においては、送信信号は、識別情報信号を有している。
【００７８】
識別情報信号は、２進数のビットデータである識別情報に基づいて生成される。本実施形態においては、ローレベル期間の長さを切り替えたパルス信号を識別情報信号としている。制御部１３は、ビットデータが“０”の場合にローレベル期間を短くし（例えば２００ｍｓ）、ビットデータが“１”の場合にローレベル期間を長くして（例えば４００ｍｓ）、識別情報信号を生成する。図６（ａ）に示す識別情報信号は、他装置台数が「９」であった場合に設定される識別情報“１００１”を示している。なお、識別情報信号は、ビットデータに基づいてハイレベル期間の長さを切り替えたパルス信号としてもよいし、デューティ比を切り替えたパルス信号としてもよい。
【００７９】
図６（ａ）に示すように、識別情報信号を送信信号として、制御部１３から切替部１６に入力される。
【００８０】
図６（ｂ）は、スイッチ１５の状態を示している。図６（ｂ）に示すように、スイッチ１５は、送信信号がローレベルの間はオン状態であり、送信信号がハイレベルの間はオフ状態になっている。つまり、識別情報のビットデータが“０”の場合にスイッチ１５のオン状態が短くなり、ビットデータが“１”の場合にスイッチ１５のオン状態が長くなっている。
【００８１】
図６（ｃ）は、電圧センサ２６が検出した検出電圧Ｖを示している。図６（ｄ）は、電圧比較部２７が出力する電圧低下検出信号を示している。図５で説明したように、スイッチ１５がオフ状態に切り替えられると検出電圧Ｖは低下し、スイッチ１５がオン状態に切り替えられると検出電圧Ｖは上昇する。そして、電圧比較部２７は、検出電圧Ｖが所定の閾値Ｖ0より小さい場合に、電圧低下検出信号をハイレベルとする。スイッチ１５のオン状態が短い場合は、検出電圧Ｖが閾値Ｖ0以上となる時間が短くなるので、電圧低下検出信号のローレベル期間が短くなる。一方、スイッチ１５のオン状態が長い場合は、検出電圧Ｖが閾値Ｖ0以上となる時間が長くなるので、電圧低下検出信号のローレベル期間が長くなる。つまり、電圧低下検出信号は、送信信号と同様の波形になる。
【００８２】
電圧低下検出信号が送信信号と同様の波形になっているため、制御部２２は、電圧比較部２７より入力される電圧低下検出信号に基づいて、識別情報を復元することができる。具体的には、制御部２２は、入力される電圧低下検出信号のローレベル期間の長さに基づいて、識別情報のビットデータを復元する。例えば、制御部２２は、ローレベル期間の長さを所定の閾値（例えば２５０〜３５０ｍｓ）と比較して、閾値以上の場合は“１”と判断し、閾値未満の場合は“０”と判断する。
【００８３】
このようにして識別情報を受信したワイヤ送給装置２は、当該識別情報を記憶部に記憶して、ＰＬＣ通信部２３ａからＰＬＣ通信部１４ａに、識別情報を受信した旨の信号を送信する。このとき、ＰＬＣ通信部２３ａは、送信する信号に当該識別情報を付与して送信できるので、混信は発生しない。溶接電源装置１が識別情報を受信した旨の信号を受信することで、ペアリング処理が完了する。
【００８４】
次に、本実施形態に係る通信システムの作用および効果について説明する。
【００８５】
本実施形態によると、切替部１６は、制御部１３より入力される送信信号がローレベルの場合にスイッチ１５をオン状態とし、ハイレベルの場合にスイッチ１５をオフ状態とする。オン状態では電力伝送線５２が導通状態になるので、受電用電源部２１は、送電用電源部１２から電圧を印加される。一方、オフ状態では電力伝送線５２が遮断状態になるので、受電用電源部２１に電圧が印加されなくなる。電圧比較部２７は、電圧センサ２６が検出した検出電圧Ｖを閾値Ｖ0と比較して、受電用電源部２１が電圧低下状態である場合にハイレベルとなる電圧低下検出信号を生成する。電圧低下検出信号は、送信信号に応じた波形になる。したがって、溶接電源装置１のＰＬＣ通信部１４ａとワイヤ送給装置２のＰＬＣ通信部２３ａとでペアリングが確立する前であっても、溶接電源装置１は、送信信号を電圧低下検出信号として、ワイヤ送給装置２に伝達することができる。また、溶接電源装置１は、溶接電源装置１の識別情報を、ＰＬＣ通信部１４ａおよびＰＬＣ通信部２３ａによる通信を用いずに、ワイヤ送給装置２に伝達することができるので、ペアリング処理が失敗することを抑制することができる。
【００８６】
また、本実施形態によると、溶接電源装置１は、自装置の周囲に存在する他の溶接電源装置１を探知し、探知された他の溶接電源装置１の台数（他装置台数）に基づいて、自装置の識別情報を生成するようにした。これにより、他装置台数に応じて、識別情報のデータ長が可変であるため、例えば、周囲の台数が少ない場合に、識別情報のデータ長を短くすることができる。したがって、自装置の周囲（例えば溶接作業現場）に存在する他の溶接電源装置１の台数によって、識別情報のデータ長を最低限必要な長さにすることができるため、識別情報のデータ長が固定された場合に比べて、識別情報を送信する時間を短縮でき、ひいてはペアリング処理が完了するまでの時間を短縮できる。
【００８７】
上記第１実施形態においては、制御部１３は、特定した他装置台数を２進数に変換したものを識別情報として生成した場合、つまり、溶接電源装置１の電源がオンされた順に増加する番号を識別情報として生成した場合を例に説明したが、これに限定されない。以下に、識別情報を生成する方法の変形例について説明する。
【００８８】
第１の変形例としては、制御部１３は、特定した他装置台数を２進数で表すために必要な最低限のビット数を求め、当該ビット数をデータ長とする識別情報を生成する。具体的には、特定した他装置台数が「１０」であった場合、当該「１０」を２進数で表すためには、最低４ビット必要である（「１０」を２進数にすると“１０１０”なので、４ビット必要）。したがって、制御部１３は、データ長が４ビットである識別情報を生成する。このとき、識別情報が４ビットであれば、特定した他装置台数を２進数にした“１０１０”でなくても、“１００１”、“０１１０”、“０００１”などの任意の値であってもよい（なお、最上位ビットが“０”の場合は、最上位の桁より下位の桁に“１”が表れるまで、上位の桁で連続する“０”を省略してもよい。例えば、生成された識別情報が“０１１０”の場合“１１０”とし、“０００１”の場合“１”としてもよい。）。ただし、他の溶接電源装置１に設定されている識別情報と同じ値にならないようにする必要がある。そのために、制御部１３は、例えば、探知信号の代わりに識別情報を要求する信号（識別情報要求信号）を、自装置の周囲に存在する他の溶接電源装置１に対して送信する。そして、他の溶接電源装置１の制御部１３は、応答信号の代わりに、自装置に設定されている識別情報を返信する。これにより、溶接電源装置１は、受信した識別情報に基づいて、識別情報の数により他装置台数を特定するとともに、識別情報を確認し、他の溶接電源装置１に設定されていない値を自装置の識別情報として生成することができる。なお、当該第１の変形例においては、探知信号の代わりに識別情報要求信号を送信する場合を例に説明したが、探知信号により他装置台数を特定した後に、別途識別情報要求信号を他の溶接電源装置１に送信するようにしてもよい。第１の変形例によれば、識別情報要求信号を送信することで、他の溶接電源装置１に設定されている識別情報が認識できるため、確実に溶接電源装置１毎に異なる識別情報を設定することができる。
【００８９】
第２の変形例としては、制御部１３は、特定した他装置台数を２進数に変換するだけでなく、所定の変換規則に応じて変換したものを識別情報として設定する。このような変換規則として、制御部１３は、特定した他装置台数を２進数に変換したものに、所定のデータを加算したり付加したりしたものを、識別情報として生成する。具体的には、例えば、特定した他装置台数が「９」であった場合、この「９」を２進数“１００１”に変換した後、“１”を加算した“１０１０”を識別情報として生成したり、“１００１”の前に“１”を付加した“１１００１”を識別情報として生成したりする。ただし、加算あるいは付加するデータによっては、識別情報のデータ長が長くなるので、加算するデータや付加するデータをあまり大きなものにしないようにする必要がある。また、制御部１３は、特定した他装置台数に所定の値を加算したものを、２進数に変換して、識別情報を生成するようにしてもよい。具体的には、例えば特定した他装置台数が「９」であった場合、この「９」に所定の値（例えば「２」）を加算した「１１」を２進数“１０１１”を識別情報として生成する。この場合も、加算する所定の値が大きいと、識別情報のデータ長が長くなる場合があるので、加算する値は大きくしすぎないようにする必要がある。
【００９０】
上記第１および第２の変形例に係る、識別情報を生成する方法においても、溶接電源装置１の周囲に存在する他の溶接電源装置１の台数に応じて、識別情報のデータ長を可変にすることができるとともに、溶接電源装置１毎に異なる識別情報を生成および設定することができる。なお、上記第１実施形態、上記第１および第２の変形例に限らず、複数の溶接電源装置１で異なる識別情報が設定され、かつ、識別情報のデータ長が可変であれば、識別情報を生成する方法は、これに限定されない。
【００９１】
上記第１実施形態においては、送信信号として、識別情報信号のみを送信する場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、送信信号として、識別情報に誤り検出データを付加したビットデータとしてもよい。誤り検出データとしては、例えば、巡回冗長符号（Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ）などがあるが、これに限定されない。このように、誤り検出データを付加することで、制御部２２は、電圧比較部２７より入力される電圧低下検出信号に基づいて復元した識別情報の整合性を、誤り検出データによって確認することができる。したがって、溶接ノイズなどの影響で、誤った情報を受信してしまうことを防止することができ、ひいては、通信の信頼性を向上させることができる。また、識別情報信号に、送信開始信号と送信終了信号とのいずれか一方あるいはその両方を付加してもよい。送信開始信号は、識別情報信号の送信を開始することを知らせるための信号であり、識別情報信号を送信する直前に送信される。送信終了信号は、識別情報信号の送信が終了したことを知らせるための信号であり、識別情報信号を送信した直後に送信される。なお、送信開始信号および送信終了信号は、識別情報信号と区別できるものであればよく、例えば、所定時間（例えば１ｓ）のハイレベル信号とすればよい。図７は、識別情報信号に送信開始信号および送信終了信号を付加した場合の各信号の波形を示すタイムチャートを示している。また、送信開始信号および送信終了信号は、同じ信号であってもよいし、異なる信号であってもよい。このように、送信開始信号と送信終了信号とのいずれか一方あるいはその両方を付加することで、制御部２２は、識別情報信号に対応する信号の開始点と識別情報信号に対応する信号の終了点とのいずれか一方あるいはその両方を認識することができる。したがって、さらに、通信の信頼性を向上させることができる。
【００９２】
上記第１実施形態においては、識別情報が２進数のデータであって、“１”と“０”とを識別情報信号のローレベル期間の長短で表しているが、これに限られない。例えば、特定した他装置台数をそのまま１０進数のデータとして、識別情報信号のローレベル期間の長さを１０段階で切り替えるようにしてもよい。
【００９３】
上記第１実施形態においては、ペアリングのための識別情報を送信する場合について説明したが、これに限られない。ペアリングのための識別情報以外の情報を送信するようにしてもよい。制御部１３が当該情報に基づく信号を切替部１６に出力すれば、切替部１６による切り替えに応じて、電圧比較部２７より出力される電圧低下検出信号が変化するので、制御部１３は制御部２２に、任意の情報を混信することなく伝達することができる。したがって、溶接電源装置１からワイヤ送給装置２への片側通信だけを行う場合は、溶接電源装置１およびワイヤ送給装置２がそれぞれＰＬＣ通信部１４ａおよびＰＬＣ通信部２３ａを備えないようにして、切替部１６による切り替えと電圧比較部２７による比較だけで、情報の伝達を行うようにしてもよい。また、この場合も、制御部１３は、特定した他装置台数に応じて、情報のデータ長を可変にすることで、情報のデータ長を必要最低限にすることができるため、情報を送信する時間を短縮できる。
【００９４】
上記第１実施形態においては、電力伝送線５２の一部の区間がパワーケーブル４１になっている場合について説明したが、これに限られない。電力伝送線５２の一部の区間がパワーケーブル４２になっていてもよい。また、電力伝送線５２が、送電用電源部１２と受電用電源部２１とを直接接続するようにしてもよい。また、電力伝送線５１がガス配管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。電力伝送線５１は、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てもよい。また、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、電力伝送線５１，５２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４１，４２の間に信号を重畳させて通信を行うようにしてもよいし、無線通信で通信を行うようにしてもよい。
【００９５】
図８は、第２実施形態に係る溶接システムＡ２を説明するための図である。図８は、溶接システムＡ２の全体構成を示すものである。なお、上記第１実施形態と同一あるいは類似の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
図８に示す溶接システムＡ２は、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間において、電力伝送線５１，５２を用いた有線通信ではなく、無線通信を行う点で、上記第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。同図に示すように、溶接システムＡ２は、上記第１実施形態に係る溶接システムＡ１と比較して、溶接電源装置１において、ＰＬＣ通信部１４ａを備えておらず、また、無線通信部１４ｂの代わりに、無線通信部１４ｂ’を備えている。そして、ワイヤ送給装置２において、ＰＬＣ通信部２３ａの代わりに、無線通信部２３ｂを備えている。
【００９７】
無線通信部１４ｂ’は、上記無線通信部１４ｂと同様に、他の溶接電源装置１との間で無線通信を行うとともに、ワイヤ送給装置２との間の無線通信も可能としている。無線通信部１４ｂ’において、ワイヤ送給装置２との間の通信方式は、無線通信であることを除いて、ＰＬＣ通信部１４ａの通信方式と共通する。なお、無線通信部１４ｂ’は、他の溶接電源装置１との間の無線通信と、ワイヤ送給装置２との間の無線通信とで、異なる規格に準拠した無線通信を行ってもよいし、同じでもよい。
【００９８】
無線通信部２３ｂは、溶接電源装置１との間で無線通信を行うためのものであり、アンテナを介して信号の送受信を行う。無線通信部２３ｂの通信方式は、無線通信であることを除いて、ＰＬＣ通信部２３ａの通信方式と共通する。
【００９９】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１００】
上記第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との間で、無線通信部１４ｂ’および無線通信部２３ｂによる、電波を用いた無線通信を行う場合を例に説明したが、さらに、第１実施形態に示したＰＬＣ通信部１４ａおよびＰＬＣ通信部２３ａを備えておき、電力伝送線５１，５２を用いた有線通信を併用させてもよい。このような場合も、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間において、電力伝送線５１，５２を用いた有線通信を行うか、電波を用いた無線通信を行うかは、これらの間で送受信する信号の種類、データ量、重要性などに応じて、適宜変えればよい。また、両方を用いて、同じ信号を送受信するようにしてもよいし、片方が利用中には他方を用いて行うようにしてもよい。
【０１０１】
上記第１および第２実施形態においては、制御部１３は、無線通信部１４ｂ（１４ｂ’）を介した、探知信号の送信および応答信号の受信に基づいて、他装置台数を特定する場合を例に説明したが、他装置台数をユーザに入力させるようにしてもよい。この場合、制御部１３は、ユーザによって入力された他装置台数を２進数で表すために必要な最低限のビット数を求め、当該ビット数をデータ長とする識別情報を生成する。例えば、図４に示す状況において、溶接電源装置１Ａに他装置台数を入力する場合、ユーザは溶接電源装置１Ａの他に何台溶接電源装置１が存在するかを目視などで確認する。図４においては、溶接電源装置１Ａ以外に３台の溶接電源装置１Ｂ〜１Ｄが存在するため、ユーザは溶接電源装置１Ａに他装置台数として「３」を入力する。これにより、制御部１３は、入力された他装置台数「３」に基づいて、上記必要最低限のビット数「２」を求め、当該ビット数「２」をデータ長とする識別情報が生成される。したがって、他装置台数をユーザに入力させるようにした場合でも、入力された他装置台数が、例えば、「３」であればデータ長が２ビットの識別情報が生成され、「１０」であればデータ長が４ビットの識別情報が生成され、「１００」であればデータ長が７ビットの識別情報が生成される。よって、他装置台数に応じて識別情報のデータ長が変化し、他装置台数が少なければ、識別情報のデータ長が短くなるため、識別情報を送信する時間を短縮することができる。
【０１０２】
なお、他装置台数をユーザに入力させる場合、ユーザは溶接電源装置１の電源がオンであるかオフであるかを確認せず、周囲に存在する他の溶接電源装置１の台数に基づき、他装置台数を入力する可能性がある。この場合、すべての溶接電源装置１に同じ他装置台数が入力されることがあるため、上記第１実施形態と同様に制御部１３が特定した他装置台数を２進数に変換したものを識別情報として生成すると、複数の溶接電源装置１で同じ識別情報が生成される可能性がある。そこで、溶接電源装置１（制御部１３）は、無線通信部１４ｂ（１４ｂ’）を介して、上記識別情報要求信号を周囲に送信することで、他の溶接電源装置１に設定されている識別情報を確認し、他の溶接電源装置１に設定されていない値を自装置の識別情報として生成するようにしておく。これにより、複数の溶接電源装置１で異なる識別情報を生成および設定させることができる。あるいは、ユーザに、他装置台数の他に、自装置が複数の溶接電源装置１のうちの何番目かを示す情報（装置番号情報）も入力させるようにしておき、制御部１３は、入力される装置番号情報に基づいて、識別情報を生成するようにしてもよい。具体的には、ある溶接電源装置１に他装置台数「４」、装置番号情報「１」を入力すると、当該溶接電源装置１の制御部１３は、識別情報として“００１”を生成し、これを自装置の識別情報として設定する。また、他の溶接電源装置１に他装置台数「４」、装置番号情報「３」を入力すると、当該溶接電源装置１の制御部１３は、識別情報として“０１１”を生成し、これを自装置の識別情報として設定する。このようにして、各溶接電源装置１にそれぞれ“０００”，“００１”，“０１０”，“０１１”，“１００”が設定される。したがって、溶接電源装置１に無線通信部１４ｂ（１４ｂ’）を備えていなくても、複数の溶接電源装置１で異なる識別情報を生成および設定させることができる。
【０１０３】
図９は、第３実施形態に係る溶接システムＡ３を説明するための図である。図９は、溶接システムＡ３の構成を示すものであり、溶接電源装置１の記載を省略している。なお、上記第１実施形態と同一あるいは類似の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
図９に示す溶接システムＡ３は、電圧センサ２６および電圧比較部２７に代えて、電流センサ２６’および電流比較部２７’を備えている点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。
【０１０５】
電流センサ２６’は、電力伝送線５１または電力伝送線５２に流れる電流を検出するものである。電流センサ２６’は、検出した電流を電流比較部２７’に出力する。電流比較部２７’は、電流センサ２６’より入力される検出電流Ｉを所定の閾値Ｉ0と比較して、電力伝送線５１，５２に電流が流れているか否かを検出するものである。閾値Ｉ0は、電流が流れているか否かを判断するために設定された電流値であり、検出誤差を排除するために設けられている。スイッチ１５がオン状態の場合、電力伝送線５２が導通状態になっており、電力伝送線５１，５２には電流が流れる。一方、スイッチ１５がオフ状態の場合、電力伝送線５２が遮断状態になっており、電力伝送線５１，５２には電流が流れない。電流比較部２７’は、比較結果を電流未検出信号として、制御部２２に出力する。電流比較部２７’は、検出電流Ｉが閾値Ｉ0未満の場合、電流が流れていないと判断して、電流未検出信号をハイレベルとする。一方、検出電流Ｉが閾値Ｉ0以上の場合、電流が流れていると判断して、電流未検出信号をローレベルとする。電流未検出信号は、制御部１３が切替部１６に出力する送信信号に応じた波形（同様の波形）になる。電流センサ２６’および電流比較部２７’は、本発明の「識別部」に相当する。
【０１０６】
第３実施形態によると、溶接電源装置１のＰＬＣ通信部１４ａとワイヤ送給装置２のＰＬＣ通信部２３ａとでペアリングが確立する前であっても、溶接電源装置１は、送信信号を電流未検出信号として、ワイヤ送給装置２に伝達することができる。したがって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１０７】
なお、ワイヤ送給装置２は、受電用電源部２１に電圧が印加されているか否かを識別することができればよい。したがって、ワイヤ送給装置２が、電圧センサ２６（電流センサ２６’）の代わりに、例えば、電力センサを備えて、受電用電源部２１に電力が供給されているか否かを識別するようにしてもよい。
【０１０８】
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は、溶接システムＡ４の構成を示すものであり、ワイヤ送給装置２の記載を省略している。なお、上記第１実施形態と同一あるいは類似の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
図１０に示す溶接システムＡ４は、スイッチ１５および切替部１６を備えておらず、制御部１３が送電用電源部１２の出力電圧を切り替える点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。
【０１１０】
制御部１３は、送信信号に応じて、送電用電源部１２のＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２の出力を切り替える。具体的には、制御部１３は、送信信号がローレベルの間は、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２の出力が所定の電圧（例えば４８Ｖ）となるように制御し、送信信号がハイレベルの間は、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２の出力が０Ｖとなるように制御する。つまり、第４実施形態に係る溶接電源装置１は、スイッチ１５で電力伝送線５２を遮断状態にする代わりに、送電用電源部１２の出力電圧を「０」にする。ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２は、本発明の「切替部」に相当する。
【０１１１】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第４実施形態に係る溶接電源装置１は、スイッチ１５および切替部１６を備えていない。したがって、従来の溶接電源装置のハードウエアを変更することなく、ソフトウエアを変更するだけで、第４実施形態に係る溶接電源装置１として用いることができる。
【０１１２】
なお、第４実施形態においては、制御部１３が、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２の出力を、所定の電圧（例えば４８Ｖ）と０Ｖとで切り替える場合について説明したが、これに限られない。例えば、制御部１３が、ＤＣ/ＤＣコンバータ回路１２２の出力を、所定の第１電圧（例えば４８Ｖ）と所定の第２電圧（例えば２４Ｖ）とで切り替えるようにしてもよい。電圧比較部２７で比較するための閾値Ｖ0は、第１電圧と第２電圧との間の電圧値を設定すればよい（例えば３６Ｖ程度）。この場合、受電用電源部２１には電圧が印加され続けるので、電圧が低下し過ぎることを防止することができる。
【０１１３】
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とを接続する電力伝送線５１，５２を用いる場合について説明したが、これに限られない。ワイヤ送給装置２が溶接電源装置１から電力を供給されない溶接システムは、電力伝送線５１，５２を備えていない。この場合は、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続する他の接続線を利用すればよい。以下では、溶接トーチ３に設けられているトーチスイッチが制御線によって溶接電源装置１に接続されている溶接システムにおいて、当該制御線を利用する場合について、第５実施形態として以下に説明する。
【０１１４】
図１１は、第５実施形態に係る溶接システムＡ５を説明するための図である。図１１は、溶接システムＡ５の全体構成を示すものであり、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、ガスボンベ６およびガス配管７の記載を省略している。
【０１１５】
図１１に示す溶接システムＡ５は、ワイヤ送給装置２が溶接電源装置１から電力を供給されていない点と、トーチスイッチ３１からの操作信号が制御線８を介して溶接電源装置１に直接入力される点とで、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。
【０１１６】
トーチスイッチ３１は、溶接トーチ３に設けられており、ワイヤ送給装置２の内部を通る制御線８によって、溶接電源装置１の制御部１３に接続されている。操作者によるトーチスイッチ３１の操作による起動信号が、制御線８を介して溶接電源装置１の制御部１３に入力される。制御部１３は、制御線８に小さな電圧を印加しており、電流が流れたか否かでトーチスイッチ３１のオンオフを検出する。
【０１１７】
本実施形態において、スイッチ１５は、制御線８に配置されており、制御線８を導通させる状態（オン状態）と制御線８を遮断する状態（オフ状態）とを切り替える。スイッチ１５がオン状態の場合、制御線８には電圧が印加され、スイッチ１５がオフ状態の場合、制御線８には電圧が印加されない。また、電圧センサ２６は、制御線８に配置されており、制御線８に印加されている電圧を検出する。電圧比較部２７は、電圧センサ２６より入力される検出電圧Ｖを所定の閾値Ｖ0と比較して、制御線８に電圧が印加されているか否かを検出して、検出結果の信号を制御部２２に出力する。本実施形態においては、制御線８が、本発明の「接続線」に相当する。
【０１１８】
第５実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、ワイヤ送給装置２が電力伝送線５１，５２によって溶接電源装置１から電力を供給されている場合でも、制御線８を利用するようにしてもよい。また、利用する制御線は、トーチスイッチ３１の制御線８に限定されない。例えば、ワイヤ送給装置２に設けられている溶接電流（電圧）設定部と溶接電源装置１とを接続する制御線や、インチングスイッチと溶接電源装置１とを接続する制御線などを利用するようにしてもよい。また、ワイヤ送給装置２にリモコンが接続されており、溶接電流（電圧）設定部またはインチングスイッチが当該リモコンに設けられている場合、溶接電流（電圧）設定部またはインチングスイッチと溶接電源装置１とを接続する制御線を利用するようにしてもよい。
【０１１９】
上記第１ないし第５実施形態においては、溶接電源装置１がワイヤ送給装置２と通信を行う場合について説明したが、これに限られない。溶接電源装置１が他の周辺装置と通信する場合にも、本発明を適用することができる。以下では、溶接電源装置１を遠隔操作するためのリモコン９と溶接電源装置１とが通信を行う場合について、第６実施形態として以下に説明する。
【０１２０】
図１２は、第６実施形態に係る溶接システムＡ６を説明するための図である。図１２は、溶接システムＡ６の全体構成を示すものであり、ワイヤ送給装置２、ガスボンベ６、および、ガス配管７の記載を省略している。
【０１２１】
図１２に示す溶接システムＡ６は、リモコン９を備えている。リモコン９は、溶接電源装置１を遠隔操作するものであり、受電用電源部２１、制御部２２、ＰＬＣ通信部２３ａ、電圧センサ２６、および、電圧比較部２７を備えている。リモコン９は、駆動のための電力を、溶接電源装置１から供給される。リモコン９の受電用電源部２１と溶接電源装置１の送電用電源部１２とは、電力伝送線５１，５２によって接続されている。送電用電源部１２から出力される電力は、電力伝送線５１，５２によって、受電用電源部２１に供給される。また、溶接電源装置１とリモコン９とは、電力伝送線５１，５２の間に信号を重畳させて通信を行う。受電用電源部２１、制御部２２、ＰＬＣ通信部２３ａ、電圧センサ２６、および、電圧比較部２７は、それぞれ、第１実施形態に係るワイヤ送給装置２の受電用電源部２１、制御部２２、ＰＬＣ通信部２３ａ、電圧センサ２６、および、電圧比較部２７と同様のものである。なお、リモコン９は、実際には、操作部などを備えているが、図１２においては記載を省略している。リモコン９は、本発明の「第２の通信装置」に相当する。
【０１２２】
第６実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、リモコン９以外の周辺装置（例えば溶接トーチ３、溶接トーチ３に循環させる冷却水を制御する冷却水循環装置、ガスボンベ６のガスの供給を制御する装置など）と溶接電源装置１とが通信する場合にも、同様に、本発明を適用することができる。これらの場合、各周辺装置は、本発明の「第２の通信装置」に相当する。
【０１２３】
上記第１ないし第６実施形態においては、溶接電源装置１は、他の溶接電源装置１との間での探知信号および応答信号の送受信を無線通信で行う場合を例に説明したが、これに限定されない。溶接電源装置１とワイヤ送給装置２との間でＰＬＣ通信が可能な場合には、このＰＬＣ通信を利用して、他の溶接電源装置１との間で通信を行うようにしてもよい。具体的には、第１、第３、第４、第６実施形態に係る溶接電源装置１がそれにあたる。このような、ＰＬＣ通信を利用して、他の溶接電源装置１との間で通信を行う場合について、第７実施形態として、以下に説明する。
【０１２４】
図１３および図１４は、第７実施形態に係る溶接システムＡ７を説明するための図である。図１３は、溶接システムＡ７の全体構成を示すものである。なお、上記第１実施形態と同一あるいは類似の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２５】
図１３に示す溶接システムＡ７は、上記第１実施形態に係る溶接システムＡ１と比較して、溶接電源装置１において、無線通信部１４ｂを備えておらず、また、ＰＬＣ通信部１４ａの代わりに、ＰＬＣ通信部１４ａ’を備えている点で異なる。
【０１２６】
ＰＬＣ通信部１４ａ’は、上記ＰＬＣ通信部１４ａと同様に、電力伝送線５１，５２を介して、ワイヤ送給装置２との間で通信を行う。また、ＰＬＣ通信部１４ａ’は、電力伝送線５１，５２を介して、他の溶接電源装置１との間の通信も可能である。ＰＬＣ通信部１４ａ’は、他の溶接電源装置１との間の通信により、探知信号および応答信号の送受信を行う。なお、ＰＬＣ通信部１４ａ’が電力伝送線５１，５２を介して行う、他の溶接電源装置１との間での探知信号および応答信号の送受信についての詳細は後述する。本実施形態においては、ＰＬＣ通信部１４ａ’が、本発明の「通信部」に相当する。
【０１２７】
次に、ＰＬＣ通信部１４ａ’が電力伝送線５１，５２を介して行う、他の溶接電源装置１との間の、探知信号および応答信号の送受信について説明する。なお、電力伝送線５２は、溶接電源装置１の内部でパワーケーブル４１に接続されているため、以下では、ＰＬＣ通信部１４ａ’は、電力伝送線５１およびパワーケーブル４１を介して、信号の送受信を行うものとして説明する。
【０１２８】
図１４（ａ）は、５つの溶接システムＡ７が溶接作業現場に配置されている状況の一例を示している。なお、ガスボンベ６およびガス配管７などの記載は省略する。同図に示すように、５台の溶接電源装置１は、一か所にまとめて設置されている。また、それぞれ５本ずつある電力伝送線５１およびパワーケーブル４１は、溶接電源装置１の設置場所から作業場所の近くまで束ねられている。なお、図１４（ａ）においては、１組の電力伝送線５１およびパワーケーブル４１は、１つにまとめて記載している。このように、５組の電力伝送線５１およびパワーケーブル４１が束ねて配置されているため、ある溶接電源装置１に接続された電力伝送線５１およびパワーケーブル４１に重畳された信号は、束ねられた部分において、磁気結合により、他の溶接電源装置１に接続された電力伝送線５１およびパワーケーブル４１に重畳される。本実施形態においては、この磁気結合を利用して、溶接電源装置１から他の溶接電源装置１に、探知信号および応答信号の送受信が行われる。
【０１２９】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すように配置された複数の溶接システムＡ７において、探知信号および応答信号の送受信の様子を示している。同図において、５台の溶接電源装置１をそれぞれ溶接電源装置１Ａ〜１Ｅとし、溶接電源装置１Ａ〜１Ｅの各々に接続された電力伝送線５１およびパワーケーブル４１を、電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅとする。電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅの他端にはそれぞれワイヤ送給装置２が接続されているが、図示は省略する。また、図１４（ｂ）においては、２台の溶接電源装置１Ａ，１Ｂの電源がオンの状態であり、３台の溶接電源装置１Ｃ〜１Ｅの電源がオフの状態であるときに、溶接電源装置１Ｃの電源がオンされた場合を示している。なお、図１４（ｂ）において、実線矢印は探知信号の送信状況を示し、破線矢印および一点鎖線矢印は応答信号の送信状況を示している。
【０１３０】
溶接電源装置１Ｃの電源がオンになると、溶接電源装置１Ｃは、探知信号を生成し、これを、他の溶接電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅに送信する。具体的には、溶接電源装置１Ｃの電源がオンになると、溶接電源装置１Ｃの制御部１３は、探知信号を生成する。そして、生成した探知信号をＰＬＣ通信部１４ａ’に入力する。ＰＬＣ通信部１４ａ’は、入力された探知信号を電力伝送線５１Ｃおよびパワーケーブル４１Ｃに重畳する。電力伝送線５１Ｃおよびパワーケーブル４１Ｃに重畳された探知信号は、５組の電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅが束ねられた部分において、磁気結合により、他の電力伝送線５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｄ，５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｄ，４１Ｅに重畳される。したがって、図１４（ｂ）に示すように、溶接電源装置１Ｃから送信された探知信号は、５組の電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅを伝達し、他の溶接電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅに送信される（実線矢印参照）。
【０１３１】
電源がオン状態である溶接電源装置１Ａ，１Ｂは、溶接電源装置１Ｃから送信された探知信号を受信する。そして、受信した探知信号に対する応答信号を生成し、これを溶接電源装置１Ｃに送信する。具体的には、電源がオン状態である溶接電源装置１ＡのＰＬＣ通信部１４ａ’は、電力伝送線５１Ａおよびパワーケーブル４１Ａに重畳された探知信号を検出することで、溶接電源装置１Ｃから送信された探知信号を受信する。そして、溶接電源装置１Ａの制御部１３は、探知信号に対する応答信号を生成する。溶接電源装置１ＡのＰＬＣ通信部１４ａ’は、これを電力伝送線５１Ａおよびパワーケーブル４１Ａに重畳する。電力伝送線５１Ａおよびパワーケーブル４１Ａに重畳された探知信号は、５組の電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅが束ねられた部分において、磁気結合により、他の電力伝送線５１Ｂ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ｂ〜４１Ｅに重畳される。したがって、図１４（ｂ）に示すように、溶接電源装置１Ａから送信された探知信号は、５組の電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅを伝達し、他の溶接電源装置１Ｂ〜１Ｅに送信される（破線矢印参照）。電源がオン状態である溶接電源装置１Ｂも同様に行い、図１４（ｂ）に示すように、溶接電源装置１Ｂから送信された探知信号は、５組の電力伝送線５１Ａ〜５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ａ〜４１Ｅを伝達し、他の溶接電源装置１Ａ，１Ｃ〜１Ｅに送信される（一点鎖線矢印参照）。
【０１３２】
一方、電源がオフ状態である溶接電源装置１Ｄ，１Ｅは、ＰＬＣ通信部１４ａ’が稼働していないので、電力伝送線５１Ｄ，５１Ｅおよびパワーケーブル４１Ｄ，４１Ｅに重畳された探知信号を検出できない。よって、溶接電源装置１Ｄ，１Ｅは、溶接電源装置１Ｃから送信された探知信号を受信しない。そのため、溶接電源装置１Ｄ，１Ｅからは応答信号が送信されない。
【０１３３】
溶接電源装置１Ｃは、溶接電源装置１Ａ，１Ｂから送信された応答信号を、受信する。具体的には、溶接電源装置１ＣのＰＬＣ通信部１４ａ’は、電力伝送線５１Ｃおよびパワーケーブル４１Ｃに重畳された応答信号を検出することで、溶接電源装置１Ａ，１Ｂから送信された応答信号を受信する。なお、溶接電源装置１Ａから送信された応答信号は、電力伝送線５１Ｂおよびパワーケーブル４１Ｂにも重畳されるため、溶接電源装置１Ｂは、この応答信号を受信する。しかし、溶接電源装置１Ｂは、自装置から送信した探知信号に対する応答信号でないため、受信した応答信号を破棄する、あるいは、無視する。自装置から送信した探知信号に対する応答信号であるか否かは、例えば、応答信号を受信する前に探知信号を送信したか否かに基づいて、あるいは、応答信号にどの溶接電源装置１から送信されたかを示す情報があれば、その情報に基づいて、判断することができる。
【０１３４】
以上のようにして、溶接電源装置１は、ＰＬＣ通信部１４ａ’を用いて、探知信号および応答信号の送受信を行っている。これにより、溶接電源装置１は、他の溶接電源装置１から応答信号を受信できるので、上記第１実施形態と同様に、受信した応答信号の数により他装置台数を特定することができる。そして、特定した他装置台数に応じて自装置の識別情報を生成することができる。例えば、上記図１４（ｂ）に示す状況においては、溶接電源装置１Ｃは、溶接電源装置１Ａ，１Ｂから応答信号を受信するので、溶接電源装置１Ｃの制御部１３は、他装置台数を「２」と特定する。そして、上記無線通信部１４ｂを用いた場合と同様に、特定した他装置台数「２」を２進数に変換した“１０”を溶接電源装置１Ｃの識別情報として生成する。これにより、溶接電源装置１Ｃに識別情報“１０”が設定される。したがって、ＰＬＣ通信部１４ａ’を用いた通信においても、上記した無線通信部１４ｂによる無線通信と同様に、溶接電源装置１の電源がオンされた順に増加する番号（２進数）が識別情報として生成される。よって、本実施形態においても、各溶接電源装置１Ａ〜１Ｅで異なる識別情報が設定され、かつ、特定した他装置台数に応じたデータ長の識別情報が生成される。
【０１３５】
第７実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第７実施形態に係る溶接電源装置１は、複数組の電力伝送線５１およびパワーケーブル４１が束ねられた部分における磁気結合を利用することで、無線通信部１４ｂを備えていなくても、他の溶接電源装置１との間で通信することができる。したがって、他の溶接電源装置１と通信するための通信手段を別途設ける必要がない。
【０１３６】
上記第７実施形態においては、図１４（ａ）に示すように、複数組の電力伝送線５１およびパワーケーブル４１が束ねられた場合を例に説明したが、これらが磁気結合可能な距離に隣接していれば、束ねられていなくてもよい。
【０１３７】
上記第１ないし第７実施形態においては、本発明を溶接システムに適用した場合について説明したが、これに限られない。その他の通信を行うシステムにおいても、本発明を適用することができる。
【０１３８】
本発明に係る通信システムおよび溶接システムは、上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る通信システム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。
【符号の説明】
【０１３９】
Ａ１〜Ａ７  溶接システム（通信システム）
１，１Ａ〜１Ｅ  溶接電源装置（第１の通信装置）
１１  溶接用電源部
１１１  整流回路
１１２  インバータ回路
１１３  トランス
１１４  整流回路
１２  送電用電源部
１２１  整流回路
１２２  ＤＣ/ＤＣコンバータ回路（切替部）
１３  制御部（送信制御部）
１４ａ，１４ａ’  ＰＬＣ通信部（通信部）
１４ｂ，１４ｂ’  無線通信部（通信部）
１５  スイッチ（切替部）
１６  切替部
１ａ  接続金具
２  ワイヤ送給装置（第２の通信装置、溶接周辺装置）
２１  受電用電源部
２２  制御部（受信制御部）
２３ａ  ＰＬＣ通信部
２３ｂ  無線通信部
２４  送給モータ
２５  ガス電磁弁
２６  電圧センサ（識別部）
２６’  電流センサ（識別部）
２７  電圧比較部（識別部）
２７’  電流比較部（識別部）
２ａ  接続金具
３  溶接トーチ（第２の通信装置、溶接周辺装置）
３１  トーチスイッチ
４１，４１Ａ〜４１Ｅ，４２  パワーケーブル
５１，５１Ａ〜５１Ｅ，５２  電力伝送線（接続線）
６  ガスボンベ
７  ガス配管
８  制御線（接続線）
９  リモコン（第２の通信装置、溶接周辺装置）
Ｗ  被加工物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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