(57)【要約】【課題】伝送路のインピーダンスの変化に対応することができ、かつ、消費電力も抑制することができる通信装置を提供する。【解決手段】通信部１３（２３）において、受信信号の振幅を検出して平均値を算出し、算出された平均値に基づいて、増加信号または減少信号を出力する通信制御部５１と、通信制御部５１より入力される信号に基づいて増幅率を変化させて、送信信号を増幅する可変増幅部５３とを設けた。受信信号の振幅の平均値に応じて送信信号の振幅を調整することができるので、伝送路のインピーダンスの変化に応じて送信信号の振幅を変化させることで、受信側の受信成功率が低下することを抑制することができる。また、消費電力を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を受信する受信手段と、
送信信号を送信する送信手段と、
前記受信信号の振幅を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された振幅の平均値を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された平均値に基づいて、前記送信信号の振幅を調整する調整手段と、
を備えていることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記平均値が第１の所定値より大きい場合には前記送信信号の振幅を小さくし、前記平均値が第２の所定値より小さい場合には前記送信信号の振幅を大きくする、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１の所定値と前記第２の所定値とは同じ値である、
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記調整手段は、
前記送信信号を増幅する増幅手段を備えており、
前記増幅手段の増幅率を増減させることで前記送信信号の振幅を変化させる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
トランスを備えており、
前記トランスの変圧比を増減させることで前記送信信号の振幅を変化させる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
前記調整手段は、前記算出手段によって算出された平均値に基づいて、さらに、前記受信信号の振幅も調整する
請求項１ないし５のいずれかに記載の通信装置。
【請求項７】
電力伝送線を介して通信を行う、
請求項１ないし６のいずれかに記載の通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の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、
ことを特徴とする溶接電源装置。
【請求項９】
請求項７に記載の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、
ことを特徴とするワイヤ送給装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の通信装置を備えている溶接電源装置と、
請求項７に記載の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、
ことを特徴とする溶接システム。
【請求項１１】
通信装置の送信信号を送信する方法であって、
受信信号を受信する第１の工程と、
前記受信信号の振幅を検出する第２の工程と、
検出された振幅の平均値を算出する第３の工程と、
算出された平均値に基づいて、前記送信信号の振幅を調整して送信する第４の工程と、
を備えていることを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、溶接電源装置、ワイヤ送給装置、溶接システム、および、送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
溶接電源装置とワイヤ送給装置とを接続するパワーケーブルは、溶接電源装置とワイヤ送給装置とが離れている状態では伸ばした状態になっており、溶接電源装置とワイヤ送給装置とが近い状態では例えば巻いた状態になっている。また、溶接電源装置と作業場所との距離に応じたパワーケーブルに取り換える場合がある。パワーケーブルの長さまたは引き回し方が異なると、通信のための伝送路のインピーダンスが変わってくる。
【０００５】
伝送路のインピーダンスが大きくなって通信信号の減衰が大きくなると、受信側で通信信号を正しく受信できず、受信成功率が低くなる。しかし、送信電力を大きくしていた場合、伝送路のインピーダンスが小さくなって通信信号の減衰が小さくなると、受信した通信信号の振幅が受信可能な最大電圧を超えてしまう場合がある。この場合も、通信信号を正しく受信できず、受信成功率が低くなる。例えば、特許文献２には、送信機が信号の振幅を昇圧して送信し、受信機が受信した信号の振幅を減衰させて参照電圧と比較し、比較結果によって減衰した信号と減衰前の信号とを切り替えて用いる伝送システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９１０７５号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１１/０７４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、通信信号の振幅を常に昇圧して送信する場合、消費電力が必要以上に増大してしまうという問題が生じる。
【０００８】
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、伝送路のインピーダンスの変化に対応することができ、かつ、消費電力も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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
本発明の第１の側面によって提供される通信装置は、受信信号を受信する受信手段と、送信信号を送信する送信手段と、前記受信信号の振幅を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された振幅の平均値を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された平均値に基づいて、前記送信信号の振幅を調整する調整手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記調整手段は、前記平均値が第１の所定値より大きい場合には前記送信信号の振幅を小さくし、前記平均値が第２の所定値より小さい場合には前記送信信号の振幅を大きくする。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の所定値と前記第２の所定値とは同じ値である。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記調整手段は、前記送信信号を増幅する増幅手段を備えており、前記増幅手段の増幅率を増減させることで前記送信信号の振幅を変化させる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記調整手段は、トランスを備えており、前記トランスの変圧比を増減させることで前記送信信号の振幅を変化させる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記調整手段は、前記算出手段によって算出された平均値に基づいて、さらに、前記受信信号の振幅も調整する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明の第５の側面によって提供される送信方法は、通信装置の送信信号を送信する方法であって、受信信号を受信する第１の工程と、前記受信信号の振幅を検出する第２の工程と、検出された振幅の平均値を算出する第３の工程と、算出された平均値に基づいて、前記送信信号の振幅を調整して送信する第４の工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、受信信号の振幅の平均値に応じて送信信号の振幅を調整することができる。したがって、伝送路のインピーダンスが大きくなって受信信号の振幅の平均値が小さくなると、送信信号の振幅を大きくすることで受信側の受信成功率が低下することを抑制し、伝送路のインピーダンスが小さくなって受信信号の振幅の平均値が大きくなると、送信信号の振幅を小さくすることで受信側の受信成功率が低下することを抑制することができる。また、送信信号の振幅を必要に応じて変化させるので、送信信号の振幅を常に大きくしておく場合と比べて、消費電力を抑制することができる。
【００２２】
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】
【００２３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】通信制御部が行う増幅率調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る可変増幅部の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る通信部の他の実施例を説明するための図である。
【図６】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。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１は、第１実施形態に係る溶接システムＡを説明するための図であり、溶接システムＡの全体構成を示している。
【００２６】
図１に示すように、溶接システムＡは、溶接電源装置１、ワイヤ送給装置２、溶接トーチ３、および、パワーケーブル４１,４２を備えている。溶接電源装置１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との間に発生させたアークに電力を供給する。溶接システムＡは、当該アークの熱で被加工物Ｗの溶接を行う。
【００２７】
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、電源部１１、制御部１２、および、通信部１３を備えている。
【００２８】
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。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、電源部１１の構成は、上記したものに限定されない。
【００２９】
制御部１２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１２は、溶接電源装置１から出力される溶接電圧や溶接電流が設定電圧や設定電流になるように、制御を行う。また、制御部１２は、溶接条件の変更や電源部１１の起動、異常の検出などを行う。また、制御部１２は、ワイヤ送給装置２に対する送給指令などのための信号を通信部１３に出力させる。
【００３０】
通信部１３は、パワーケーブル４１，４２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１３は、ワイヤ送給装置２から受信した通信信号を復調して、制御部１２に出力する。ワイヤ送給装置２から受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、電源部１１の起動を指示する起動信号などがある。また、通信部１３は、制御部１２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、検出された溶接電圧または溶接電流の検出信号や、異常発生を示す信号、送給指令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。
【００３１】
通信部１３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、送信する通信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、受信した通信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Ａ毎に異なる拡散符号を用いていれば、別の溶接システムＡ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。
【００３２】
通信部１３は、結合回路を備えている。当該結合回路は、通信部１３の入出力端に接続されたコイルと、パワーケーブル４１,４２が接続された出力線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１３が出力する通信信号をパワーケーブル４１,４２に重畳し、また、パワーケーブル４１,４２に重畳された通信信号を検出する。
【００３３】
図２は、通信部１３の内部構成を説明するための図である。通信部１３は、通信制御部５１、Ｄ/Ａ変換部５２、可変増幅部５３、送信ＢＰＦ５４、受信ＢＰＦ５５、可変増幅部５６、および、Ａ/Ｄ変換部５７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Ｄ/Ａ変換部５２に接続し、他方はＡ/Ｄ変換部５７に接続している。Ｄ/Ａ変換部５２に接続する伝送路には可変増幅部５３および送信ＢＰＦ５４が配置されており、Ａ/Ｄ変換部５７に接続する伝送路には可変増幅部５６、受信ＢＰＦ５５が配置されている。
【００３４】
通信制御部５１は、制御部１２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って、Ｄ/Ａ変換部５２に出力する。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、通信制御部５１は、Ａ/Ｄ変換部５７より入力されるデジタル信号に、逆拡散および復調を行って、制御部１２に出力する。
【００３５】
また、通信制御部５１は、Ａ/Ｄ変換部５７より入力されるデジタル信号（受信信号をデジタル化した信号）に基づいて、可変増幅部５３および可変増幅部５６の増幅率を調整する。具体的には、通信制御部５１は、受信信号の振幅の平均値Ｘを算出して、算出された平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きい場合は増幅率を減少させるための信号（以下では、「減少信号」とする）を可変増幅部５３および可変増幅部５６に出力し、算出された平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さい場合は増幅率を増加させるための信号（以下では、「増加信号」とする）を可変増幅部５３および可変増幅部５６に出力する。
【００３６】
図３は、通信制御部５１が行う、可変増幅部５３および可変増幅部５６の増幅率を調整する処理（以下では、「増幅率調整処理」とする）を説明するためのフローチャートである。通信制御部５１は、通信を開始するときに当該処理を開始する。
【００３７】
まず、受信信号の振幅の平均値Ｘが算出される（Ｓ１）。例えば、受信信号の振幅が検出され、所定期間の移動平均値が平均値Ｘとして算出される。次に、平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きいか否かが判別される（Ｓ２）。所定値Ｘ0は、例えば、Ａ/Ｄ変換部５７の許容最大電圧の半分の電圧値が設定される。
【００３８】
平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きいと判別された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、可変増幅部５３および可変増幅部５６に減少信号が出力されて（Ｓ３）、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ２において、平均値Ｘが所定値Ｘ0以下と判別された場合（Ｓ２：ＮＯ）、平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さいか否かが判別される（Ｓ４）。平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さいと判別された場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、可変増幅部５３および可変増幅部５６に増加信号が出力されて（Ｓ５）、ステップＳ１に戻る。平均値Ｘが所定値Ｘ0以上であると判別された場合（Ｓ４：ＮＯ）、すなわち、平均値Ｘが所定値Ｘ0に等しい場合、可変増幅部５３および可変増幅部５６に信号を出力せずに、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
なお、通信制御部５１が行う増幅率調整処理は、上述したものに限定されない。例えば、平均値Ｘを上限値Ｘ1および下限値Ｘ2（Ｘ1＞Ｘ2）と比較するようにしてもよい。すなわち、平均値Ｘが上限値Ｘ1より大きい場合に減少信号を出力し、平均値Ｘが下限値Ｘ2より小さい場合に増加信号を出力するようにしてもよい。
【００４０】
Ｄ/Ａ変換部５２は、通信制御部５１より入力されるデジタル信号をアナログ信号に変換して、可変増幅部５３に出力する。
【００４１】
可変増幅部５３は、Ｄ/Ａ変換部５２より入力されるアナログ信号を増幅して、送信ＢＰＦ５４に出力する。可変増幅部５３は、通信制御部５１より入力される信号に基づいて、増幅率を変化させる。すなわち、減少信号が入力された場合には、増幅率を減少させて、送信信号の振幅を小さくする。また、増加信号が入力された場合には、増幅率を増加させて、送信信号の振幅を大きくする。
【００４２】
本実施形態では、可変増幅部５３として、図４に示す可変ゲインアンプを用いている。なお、可変増幅部５３はこれに限られず、増幅率を変化させることができる増幅器であればよい。
【００４３】
送信ＢＰＦ５４は、送信信号を通過させるための帯域通過型フィルタ（バンドパスフィルタ）である。本実施形態では、溶接電源装置１からワイヤ送給装置２に送信する通信信号と、ワイヤ送給装置２から溶接電源装置１に送信する通信信号とで、異なる周波数帯域を利用している。送信ＢＰＦ５４は、送信信号が利用する周波数帯域の周波数成分のみを通過させるように設計されており、受信信号やノイズを遮断する。送信信号は、送信ＢＰＦ５４を通過し、結合回路によってパワーケーブル４１,４２に重畳される。
【００４４】
受信ＢＰＦ５５は、受信信号を通過させるための帯域通過型フィルタである。受信ＢＰＦ５５は、受信信号が利用する周波数帯域の周波数成分のみを通過させるように設計されており、送信信号やノイズを遮断する。パワーケーブル４１,４２に重畳された信号のうち、受信信号だけが受信ＢＰＦ５５を通過し、可変増幅部５６に出力される。
【００４５】
可変増幅部５６は、可変増幅部５３と同様のものであり、受信ＢＰＦ５５より入力されるアナログ信号を増幅して、Ａ/Ｄ変換部５７に出力する。可変増幅部５６は、通信制御部５１より入力される信号に基づいて、増幅率を変化させる。すなわち、減少信号が入力された場合には、増幅率を減少させて、受信信号の振幅を小さくする。また、増加信号が入力された場合には、増幅率を増加させて、受信信号の振幅を大きくする。
【００４６】
Ａ/Ｄ変換部５７は、可変増幅部５６より入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、通信制御部５１に出力する。
【００４７】
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。ワイヤ送給装置２は、制御部２１、送給機構２２、および、通信部２３を備えている。なお、ワイヤ送給装置２は、ガスタンクのシールドガスを溶接トーチ３の先端に供給するためのガス電磁弁などを備えているが、記載を省略している。
【００４８】
制御部２１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２１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２１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２１は、通信部２３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、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２１は、通信部２３から送給指令を入力されている間、送給機構２２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。
【００４９】
送給機構２２は、溶接トーチ３にワイヤ電極の送給を行うものである。送給機構２２は、制御部２１からの送給指令に基づいて、モータによって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。
【００５０】
通信部２３は、パワーケーブル４１，４２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２１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、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信号や、異常発生を示す信号、送給指令のための信号などがある。また、通信部２３は、制御部２１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、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１３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。
【００５１】
通信部２３は、結合回路を備えている。当該結合回路は、パワーケーブル４１,４２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パワーケーブル４１,４２に重畳し、また、パワーケーブル４１,４２に重畳された通信信号を検出する。通信部２３の内部構成は、通信部１３の内部構成と同様である（図２参照）。
【００５２】
次に、通信部１３および２３の作用および効果について説明する。
【００５３】
通信制御部５１は、受信信号の振幅の平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きい場合に、可変増幅部５３に減少信号を出力し、平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さい場合に、可変増幅部５３に増加信号を出力する。可変増幅部５３は、減少信号が入力された場合には増幅率を減少させて、送信信号の振幅を小さくし、増加信号が入力された場合には増幅率を増加させて、送信信号の振幅を大きくする。したがって、伝送路のインピーダンスが大きくなって受信信号の振幅の平均値が小さくなると、送信信号の振幅が大きくなり、伝送路のインピーダンスが小さくなって受信信号の振幅の平均値が大きくなると、送信信号の振幅が小さくなる。パワーケーブル４１および４２の長さが変化したり、引き回し方が変化したことで伝送路のインピーダンスが変化しても、それに応じて送信信号の振幅を変化させるので、受信側の受信成功率が低下することを抑制することができる。また、送信信号の振幅を必要に応じて変化させるので、送信信号の振幅を常に大きくしておく場合と比べて、消費電力を抑制することができる。
【００５４】
また、通信制御部５１は、平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きい場合に、可変増幅部５６に減少信号を出力し、平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さい場合に、可変増幅部５６に増加信号を出力する。可変増幅部５６は、減少信号が入力された場合には増幅率を減少させて、受信信号の振幅を小さくし、増加信号が入力された場合には増幅率を増加させて、受信信号の振幅を大きくする。したがって、通信部１３（２３）は、伝送路のインピーダンスが大きくなって受信信号の振幅の平均値が小さくなると、受信信号の振幅を大きくし、伝送路のインピーダンスが小さくなって受信信号の振幅の平均値が大きくなると、受信信号の振幅を小さくすることができる。パワーケーブル４１および４２の長さが変化したり、引き回し方が変化したことで伝送路のインピーダンスが変化しても、それに応じて受信信号の振幅を変化させるので、受信成功率が低下することを抑制することができる。また、受信信号の増幅率を必要に応じて変化させるので、受信信号の増幅率を常に大きくしておく場合と比べて、消費電力を抑制することができる。
【００５５】
なお、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１３，２３が通信信号をパワーケーブル４１,４２に重畳し、パワーケーブル４１,４２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、パワーケーブル４１,４２に並列に通信信号を入力するのではなく、パワーケーブル４１または４２に直列に通信信号を入力するようにしてもよい。
【００５６】
本実施形態においては、Ａ/Ｄ変換部５７によってデジタル信号に変換された受信信号に基づいて受信信号の振幅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、Ａ/Ｄ変換部５７に入力されるアナログ信号に基づいて受信信号の振幅を検出するようにしてもよい。
【００５７】
本実施形態においては、通信制御部５１が可変増幅部５３および可変増幅部５６の両方の増幅率を調整する場合について説明したが、これに限られない。通信制御部５１が可変増幅部５３の増幅率のみを調整するようにしてもよい。この場合は、可変増幅部５６に代えて、増幅率が固定された増幅部を用いればよい。
【００５８】
本実施形態においては、通信制御部５１が可変増幅部５３の増幅率を調整することで、送信信号の振幅を調整する場合について説明したが、これに限られない。例えば、通信制御部５１がＤ/Ａ変換部５２に出力する信号の振幅を調整するようにしてもよい。また、通信部１３（２３）の、結合回路の高周波トランスの変圧比を調整するようにしてもよい。
【００５９】
図５は、第１実施形態に係る通信部１３（２３）の他の実施例を説明するための図である。図５において、図２に示す通信部１３（２３）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００６０】
図５に示す通信部１３（２３）は、送信信号用と受信信号用の２つの高周波トランス５８ａ，５８ｂが設けられており、増幅率を調整する代わりに変圧比を調整する点で、図２に示す通信部１３（２３）と異なる。
【００６１】
高周波トランス５８ａは、一次側コイルが送信ＢＰＦ５４の出力端に接続されており、二次側コイルがパワーケーブル４１,４２に並列接続されている。高周波トランス５８ｂは、二次側コイルが受信ＢＰＦ５５の入力端に接続されており、一次側コイルがパワーケーブル４１,４２に並列接続されている。
【００６２】
通信制御部５１’は、Ａ/Ｄ変換部５７より入力されるデジタル信号に基づいて、高周波トランス５８ａ，５８ｂの変圧比を調整する。具体的には、通信制御部５１’は、受信信号の振幅の平均値Ｘを算出して、算出された平均値Ｘが所定値Ｘ0より大きい場合は二次側の電圧を減少させるための信号（以下では、「減少信号」とする）を高周波トランス５８ａ，５８ｂに出力し、算出された平均値Ｘが所定値Ｘ0より小さい場合は二次側の電圧を増加させるための信号（以下では、「増加信号」とする）を高周波トランス５８ａ，５８ｂに出力する。
【００６３】
高周波トランス５８ａは、減少信号が入力された場合には、二次巻数を減少（または、一次巻数を増加）させることで変圧比を増加させて、送信信号の振幅を小さくする。また増加信号が入力された場合には、二次巻数を増加（または、一次巻数を減少）させることで変圧比を減少させて、送信信号の振幅を大きくする。高周波トランス５８ｂは、減少信号が入力された場合には、二次巻数を減少（または、一次巻数を増加）させることで変圧比を増加させて、受信信号の振幅を小さくする。また増加信号が入力された場合には、二次巻数を増加（または、一次巻数を減少）させることで変圧比を減少させて、受信信号の振幅を大きくする。
【００６４】
なお、増幅率を変化させる必要がないので、可変増幅部５３，５６に代えて、増幅率が固定された増幅部５３’，５６’を用いている。
【００６５】
本実施例の場合でも、受信信号の振幅の平均値Ｘが大きくなると送信信号および受信信号の振幅が小さくなり、平均値Ｘが小さくなると送信信号および受信信号の振幅が大きくなる。したがって、伝送路のインピーダンスの変化に応じて送信信号および受信信号の振幅を変化させることで、受信成功率が低下することを抑制することができ、消費電力を抑制することができる。
【００６６】
上記第１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、パワーケーブル４１,４２を介し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、専用の通信線で通信を行うようにしてもよい。また、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２実施形態として、以下に説明する。
【００６７】
図６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６において、第１実施形態に係る溶接システムＡ(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。
【００６８】
図６に示す溶接電源装置１は、通信部１３に代えて、無線通信を行う通信部１３’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６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。
【００６９】
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。
【００７０】
上記第１ないし第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。溶接電源装置１とリモコンとが通信を行う場合を第３実施形態として、以下に説明する。
【００７１】
図７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７において、第１実施形態に係る溶接システムＡ(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。
【００７２】
図７に示す溶接システムＡ３は、ワイヤ送給装置２に代えて、リモコン２’を備えている点で、第１実施形態に係る溶接システムＡと異なる。リモコン２’は、パワーケーブル４１，４２を介して、溶接電源装置１との間で通信を行う。通信部２３は、第１実施形態におけるワイヤ送給装置２の通信部２３と同様の構成で同様の機能を有する。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。
【００７３】
なお、溶接トーチ３にリモコン２’を取り付けるのではなく、溶接トーチ３自体に制御部２１および通信部２３を設けて、溶接電源装置１と溶接トーチ３との間で通信を行うようにしてもよい。
【００７４】
上記第１ないし第３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。
【００７５】
本発明に係る通信装置、溶接電源装置、ワイヤ送給装置、溶接システム、および、送信方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る通信装置、溶接電源装置、ワイヤ送給装置、溶接システム、および、送信方法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】
【００７６】
Ａ，Ａ２，Ａ３  溶接システム
１  溶接電源装置
１１  電源部
１２  制御部
１３，１３’  通信部（通信装置）
２  ワイヤ送給装置
２’  リモコン
２１  制御部
２２  送給機構
２３，２３’  通信部（通信装置）
３  溶接トーチ
４１，４２  パワーケーブル（電力伝送線）
５１，５１’  通信制御部（送信手段、受信手段、検出手段、算出手段、調整手段）
５２  Ｄ/Ａ変換部（送信手段）
５３  可変増幅部（送信手段、調整手段、増幅手段）
５３’  増幅部
５４  送信ＢＰＦ（送信手段）
５５  受信ＢＰＦ（受信手段）
５６  可変増幅部（受信手段、調整手段）
５６’  増幅部
５７  Ａ/Ｄ変換部（受信手段）
５８ａ，５８ｂ  高周波トランス
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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