焊接机的远程控制单元及使用该远程控制单元的焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种对焊接机简单地附加无线通信功能的焊接机的远程控制单元及使用了该远程控制单元的焊接装置。远程控制单元具备远程控制器(RC)及无线通信器(CU)。远程控制器具备输出焊接电流设定信号(Ir)的电路(IR)、输出焊接电压设定信号(Vr)的电路(VR)、输出微调设定信号(Cr)的电路(CR)、和发送这些设定信号的第1无线通信电路(CC1)。无线通信器具备接收这些设定信号的第2无线通信电路(CC2)、将焊接电流设定信号变换为模拟信号的第1D/A变换电路、将焊接电压设定信号变换为模拟信号的第2D/A变换电路、和根据微调设定信号闭合断开触点的继电器电路。由此，只要在焊接机的标准接口连接远程控制单元就能够简单地附加无线通信功能。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于以远程无线方式对焊接机设定焊接条件的焊接机的远程控制单 元及使用了该远程控制单元的焊接装置。 焊接机的远程控制单元及使用该远程控制单元的焊接装置
【背景技术】
[0002] 电弧焊接机具备用于设定各种焊接条件的远程控制器（遥控器）。作为该远程控 制器，大多使用从焊接机通过多芯线缆连接的控制器。作为由远程控制器设定的焊接条件， 有焊接电流、焊接电压、微调（inching)信号等。微调信号是在熔化电极式电弧焊接机中为 了开始准备焊接而将焊丝进给到焊炬前端的信号。
[0003] 在焊接现场，有时焊接机和焊接场所相隔数十米。在这种情况下，为了使焊接作业 者用手来操作远程控制器，需要布线数十米的线缆。该线缆的布线需要时间，并且容易产生 长的线缆被踩踏而断线的事故。
[0004] 为了解决上述的问题，有时会使用无线式的远程控制器（例如，参照专利文献1 等）。无线式的远程控制器具备基于电波等的无线通信电路，在与设置在焊接机中的无线通 信电路之间进行焊接条件的无线通信。即，若焊接作业者对远程控制器设定焊接条件，则通 过无线通信向焊接机发送该焊接条件。焊接机基于接收到的焊接条件来控制其输出。
[0005] 专利文献1 :专利第3414193号公报
[0006] 为了能够通过无线通信设定来自远程控制器的焊接条件，需要在焊接机内置能够 接收无线通信的无线通信电路。但是，当前所销售的很多焊接机中并没有内置无线通信电 路。另外，在现场工作的焊接机大多也没有内置无线通信电路。
[0007] 针对这种原本没有内置无线通信电路的焊接机，若能够通过无线通信进行来自远 程控制器的焊接条件的设定，则可提高操作性。此时，在对焊接机赋予无线通信功能时，如 果焊接机的改造不简单且成本高的话是无法在焊接现场中得到普及的。
【发明内容】
[0008] 因此，在本发明中，目的在于提供一种对不具备无线通信功能的焊接机能够以简 单的方式且低成本附加无线通信功能的焊接机的远程控制单元及使用了该远程控制单元 的焊接装置。
[0009] 为了解决上述的问题，技术方案1的发明是焊接机的远程控制单元，其特征在于，
[0010] 具备远程控制器及无线通信器，
[0011] 所述远程控制器具备：输出焊接电流设定信号的焊接电流设定电路；输出焊接电 压设定信号的焊接电压设定电路；输出微调设定信号的微调设定电路；和发送所述焊接电 流设定信号、所述焊接电压设定信号及所述微调设定信号的第1无线通信电路，
[0012] 所述无线通信器具备：接收所述焊接电流设定信号、所述焊接电压设定信号及所 述微调设定信号的第2无线通信电路；将接收到的所述焊接电流设定信号变换为模拟信号 的焊接电流设定模拟信号来输出的第1D/A变换电路；将接收到的所述焊接电压设定信号 变换为模拟信号的焊接电压设定模拟信号来输出的第2D/A变换电路；和以接收到的所述 微调设定信号作为输入来闭合断开触点的继电器电路。
[0013] 技术方案2的发明在技术方案1记载的焊接机的远程控制单元中的特征在于，所 述远程控制器还具备：输出焊接机模式选择信号的焊接机模式选择电路；和将所述焊接电 流设定信号、所述焊接电压设定信号及所述焊接机模式选择信号作为输入，将所述焊接电 流设定信号及所述焊接电压设定信号变换为与所述焊接机模式选择信号对应的数据格式 的焊接数据格式变换电路，
[0014] 所述第1无线通信电路发送数据格式变换后的所述焊接电流设定信号、数据格式 变换后的所述焊接电压设定信号及所述微调设定信号。
[0015] 技术方案3的发明在技术方案1或2记载的焊接机的远程控制单元中的特征在 于，所述远程控制器还具备：将焊接电流及焊接电压的设定值作为1组焊接条件来存储多 个焊接条件的存储电路；和从所存储的多组焊接条件中选择1组作为焊接电流存储信号及 焊接电压存储信号来输出的读出电路，
[0016] 所述焊接电流设定电路将所述焊接电流存储信号作为输入而输出所述焊接电流 设定信号，所述焊接电压设定电路将所述焊接电压存储信号作为输入来输出所述焊接电压 设定信号。
[0017] 技术方案4的发明是一种焊接装置，其特征在于，具备技术方案1?3的任1项所 述的远程控制单元及焊接机，
[0018] 所述焊接机将从所述无线通信器输出的所述焊接电流设定模拟信号和所述焊接 电压模拟信号、以及所述触点作为输入来进行输出控制。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明，针对没有内置无线通信功能的焊接机也能够经由标准装备着的接口 而简单地连接远程控制单元。因此，在本发明中，针对不具备无线通信功能的焊接机，能够 简单地且以低成本附加无线通信功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的实施方式的远程控制器RC的外观图。
[0022] 图2是使用了本发明的实施方式的焊接机的远程控制单元的焊接装置的框图。
【具体实施方式】
[0023] 以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0024] 在本发明的实施方式中，电弧焊接是熔化电极式电弧焊接，说明由远程控制器设 定的焊接条件是焊接电流值、焊接电压值及微调信号的情况。
[0025] 图1是本发明的实施方式的远程控制器RC的外观图。该外观图是一例。远程控 制器RC进行的焊接条件的设定是由焊接作业者进行的。以下，参照图1来进行说明。
[0026] 远程控制器RC具备液晶显示部DP、焊接电流设定用按钮11、焊接电压设定用按钮 12、微调用按钮13、焊接机模式选择用按钮14、读出用按钮15及保存用按钮16。
[0027] 读出按钮15被赋予了 "ReD/A"的标签，从多组焊接电流存储信号Im及焊接电压 存储信号Vm中选择1组。例如，在存储了（Iml，Vml)、（Im2, Vm2)、（Im3, Vm3)这3组焊接 条件的情况下，每次按压该读出按钮15时依次选择1组。
[0028] 焊接电流设定用按钮11被附加了"Current"的标签，将选择出的焊接电流存储信 号Im作为初始值，每按压一次按钮的上部时增加1A，而每按压一次按钮的下部时减少1A， 从而设定焊接电流设定信号Ir。
[0029] 焊接电压设定用按钮12被赋予了"Voltage"的标签，将选择出的上述的焊接电压 存储信号Vm作为初始值，每按压一次按钮的上部时增加0. IV，而每按压一次按钮的下部时 减少0. IV，从而设定焊接电压设定信号Vr。
[0030] 保存用按钮16被赋予了 "Write"的标签，若按压按钮，则以焊接电流设定信号Ir 及焊接电压设定信号Vr为1组追加存储到存储电路中。
[0031] 微调用按钮13被赋予了 "Inching"的标签，在按压着按钮的期间，微调设定信号 Cr为1，在不按压按钮时为0。
[0032] 焊接机模式选择用按钮14被赋予了"Model"的标签，每次按压按钮时在显示部DP 显示预先存储的焊接机的模式，因此选择要使用的焊接机的模式来设定焊接机模式选择信 号Ms。
[0033] 显示部DP显示焊接电流设定信号Ir、焊接电压设定信号Vr、微调设定信号Cr及 焊接机模式选择信号Ms的各值。例如，显示为"Current :150A Voltage :18.5V Inching: ON Model :CPV-350"。
[0034] 图2是使用了本发明的实施方式的焊接机的远程控制单元的焊接装置的框图。以 下，参照该图2来说明各模块。
[0035] 远程控制单元具备由虚线包围的远程控制器RC及由虚线包围的无线通信器⑶。 另外，焊接装置代替远程控制单元而具备由虚线包围的焊接机PS。
[0036] 远程控制器RC具备存储电路丽、读出电路RD、焊接电流设定电路IR、焊接电压设 定电路VR、保存电路WT、微调设定电路CR、焊接机模式选择电路MS、数据格式变换电路FC、 显示部DP和第1无线通信电路CC1。
[0037] 读出电路RD输出按压了图1中上述的读出用按钮15时成为High电平、而没有按 压读出用按钮15时成为Low电平的读出信号Rd。保存电路WT输出按压了图1中上述的保 存用按钮16时成为High电平、而没有按压保存用按钮16时成为Low电平的保存信号Wt。
[0038] 存储电路丽将上述的读出信号Rd、上述的保存信号Wt、后述的焊接电流设定信号 Ir及后述的焊接电压设定信号Vr作为输入，预先存储多组焊接条件，在每次读出信号Rd变 为High电平时依次从所存储的焊接条件之中选择1组，作为焊接电流存储信号Im及焊接 电压存储信号Vm来输出。此外，若保存信号Wt变为High电平，则存储电路丽将该时刻的 焊接电流设定信号Ir及焊接电压设定信号Vr作为1组来重新追加存储。
[0039] 焊接电流设定电路IR将上述的焊接电流存储信号Im作为输入，通过图1中上述 的焊接电流设定用按钮11的操作来修正焊接电流存储信号Im的值，输出焊接电流设定信 号Ir。
[0040] 焊接电压设定电路VR将上述的焊接电压存储信号Vm作为输入，通过图1中上述 的焊接电压设定用按钮12的操作来修正焊接电压存储信号Vm的值，输出焊接电压设定信 号Vr。
[0041] 微调设定电路CR通过图1中上述的微调用按钮13的操作来改变其值，输出微调 设定信号Cr。即，按压着微调用按钮13时微调设定信号Cr = 1，没有按压微调用按钮13 时 Cr = 0。
[0042] 焊接机模式选择电路MS选择通过图1中上述的焊接机模式选择用按钮14的操作 使用的焊接机的模式，输出焊接机模式选择信号Ms。预先设定有可能被使用的焊接机的模 式。例如，Ms = 1 表不 CPV-350, Ms = 2 表不 xs-350 等。
[0043] 数据格式变换电路FC将上述的焊接机模式选择信号Ms、上述的焊接电流设定信 号Ir及上述的焊接电压设定信号Vr作为输入，通过与焊接机模式选择信号Ms对应的电流 变换函数及电压变换函数，改变焊接电流设定信号Ir及焊接电压设定信号Vr的数据格式， 输出焊接电流变换设定信号Idr及焊接电压变换设定信号Vdr。即，Idr = fl (Ir)及Vdr = f2(Vr)。Π 是电流变换函数，f2是电压变换函数。预先按焊接机的模式设定这些函数。 这样进行数据格式变换的理由在于，焊接电流设定信号Ir表示0?500的实际通电的电流 值，焊接电压设定信号Vr表示0?50V的实际施加的电压值。另外，在熔化电极式电弧焊 接机中，作为用于从外部设定焊接电流、焊接电压及微调动作的标准接口，准备外部连接端 子。若向该外部连接端子中的焊接电流设定端子输入〇?5V的电压，则以0?18m/min的 进给速度进给焊丝。同样，若向焊接电压设定端子输入〇?5V的电压，则从焊接机输出0? 50V的焊接电压。另外，将继电器的触点与微调设定端子连接，若触点处于闭合状态，则处 于微调动作，并进给焊丝，若触点处于断开状态，则停止进给。这种电流及电压的接口规格 在每个焊接机模式中都不相同。在上述的例中是0?5V，但有时是0?15V。此外，即使是 0?5V，中途的对应关系（特性）有时也会不同。因此，需要进行数据格式变换以使与要使 用的焊接机的外部连接端子中的电流及电压的接口规格对应。
[0044] 如图1中上述的那样，显示部DP显示上述的焊接电流设定信号Ir、上述的焊接电 压设定信号Vr、上述的微调设定信号Cr及上述的焊接机模式选择信号Ms的各值。
[0045] 第1无线通信电路CC1将上述的焊接电流变换设定信号Idr、上述的焊接电压变换 设定信号Vdr及微调设定信号Cr作为输入，向上述的无线通信器⑶发送这些信号。
[0046] 上述的无线通信器⑶具备第2无线通信电路CC2、第1D/A变换电路DA1、第2D/A 变换电路DA2及继电器电路RL。
[0047] 第2无线通信电路CC2接收来自上述的远程控制器RC的上述的焊接电流变换设 定信号Idr、上述的焊接电压变换设定信号Vdr及微调设定信号Cr后进行输出。
[0048] 第1D/A变换电路DA1将上述的焊接电流变换设定信号Idr作为输入，进行D/A变 换后输出焊接电流设定模拟信号Iar。
[0049] 第2D/A变换电路DA2将上述的焊接电压变换设定信号Vdr作为输入，进行D/A变 换后输出焊接电压设定模拟信号Var。
[0050] 继电器电路RL将上述的微调设定信号Cr作为输入，Cr = 1时继电器的触点R1成 为闭合状态，Cr = 0时触点R1成为断开状态。Cr = 1时为正在按压着图1的微调用按钮 13的时刻，Cr = 0时为没有按压按钮的时刻。
[0051] 上述的焊接机PS具备外部连接端子TA及输出控制电路PM。
[0052] 来自上述的无线通信器⑶的上述的焊接电流设定模拟信号Iar、上述的焊接电压 设定模拟信号Var及上述的继电器的触点R1与外部连接端子TA连接，被输入到输出控制 电路PM中。
[0053] 输出控制电路PM将上述的焊接电流设定模拟信号Iar、上述的焊接电压设定模拟 信号Var及上述的继电器触点R1作为输入，基于这些信号，控制焊接机PS的焊接电流Iw 及焊接电压Vw，并且控制用于进给焊丝（省略图示）的进给模式（省略图示）的旋转。即， 根据焊接电流设定模拟信号Iar来设定焊接电流Iw (进给速度）的值，根据焊接电压设定 模拟信号Var来设定焊接电压Vw的值，根据继电器触点R1的闭合断开状态来设定微调动 作的有效/无效。虽然省略了图示，但是输出控制电路PM具备：将3相200V等商用电源作 为输入来进行整流的1次整流电路；使整流后的直流平滑化的电容器；将平滑后的直流变 换为高频交流的逆变器电路；将高频交流降压至适合电弧焊接的电压值的逆变变压器；对 降压后的高频交流进行整流的2次整流电路；对整流后的交流进行平滑化的电抗器；控制 上述的逆变器电路的控制电路；和控制进给电动机的旋转的进给控制电路。
[0054] 无线通信包括基于电波、光、声波、红外线等来进行的情况。焊接机还包括焊炬、进 给装置。在上述的实施方式中，作为焊接条件说明了焊接电流、焊接电压及微调信号，但是 还包括焊接法选择信号、焊丝直径选择信号、环形电流设定信号、环形电压设定信号等各种 信号。在上述的实施方式中，说明了 1台远程控制器RC和1台无线通信器CU的情况，但是 还包括1台远程控制器RC和多台无线通信器⑶的情况、多台远程控制器RC和1台无线通 信器⑶的情况。即，即使在1台远程控制器RC和多台无线通信器⑶的情况下，也会选择 成为设定焊接条件的对象的无线通信器CU，在各个设定时刻同样也是1 : 1的情形。在多 台远程控制器RC和1台无线通信器CU的情况下也是一样的。
[0055] 以下，说明使用了上述的实施方式的焊接机的远程控制单元的焊接装置的作用。
[0056] (1)焊接作业者操作远程控制器RC的读出用按钮15而从所存储的多组焊接条件 中选择1组焊接电流存储信号Im及焊接电压存储信号Vm。然后，焊接作业者通过焊接电流 设定用按钮11修正所选择的焊接电流存储信号Im来设定焊接电流设定信号Ir，通过焊接 电压设定用按钮12修正所选择的焊接电压存储信号Vm来设定焊接电压设定信号Vr，操作 微调用按钮13来设定微调设定信号。这些设定信号被显示在显示部DP。
[0057] (2)焊接作业者操作远程控制器RC的焊接机模式选择用按钮14来设定焊接机模 式选择信号Ms。数据格式变换电路FC将上述的焊接电流设定信号Ir及焊接电压设定信号 Vr变换为与焊接机模式选择信号Ms对应的数据格式，输出焊接电流变换设定信号Idr及焊 接电压变换设定信号Vdr。
[0058] (3)第1无线通信电路CC1发送上述的焊接电流变换设定信号Idr、焊接电压变换 设定信号Vdr及微调设定信号Cr。
[0059] (4)无线通信器⑶的第2无线通信电路CC2接收所发送的上述的焊接电流变换设 定信号Idr、焊接电压变换设定信号Vdr及微调设定信号Cr。
[0060] (5)第1D/A变换电路DA1对上述的焊接电流变换设定信号Idr进行D/A变换后输 出焊接电流设定模拟信号Iar。第2D/A变换电路DA2对上述的焊接电压变换设定信号Vdr 进行D/A变换后输出焊接电压设定模拟信号Var。继电器电路RL根据上述的微调设定信号 Cr来对其触点R1进行闭合断开控制。
[0061] (6)焊接机PS的输出控制电路PM经由外部连接端子TA而输入上述的焊接电流设 定模拟信号Iar、焊接电压设定模拟信号Var及继电器的触点R1，控制焊接机PS的输出，控 制进给电动机的旋转。
[0062] 上述的实施方式的焊接机的远程控制单元具备远程控制器及无线通信器，
[0063] 所述远程控制器具备：输出焊接电流设定信号的焊接电流设定电路；输出焊接电 压设定信号的焊接电压设定电路；输出微调设定信号的微调设定电路；和发送所述焊接电 流设定信号、所述焊接电压设定信号及所述微调设定信号的第1无线通信电路，
[0064] 所述无线通信器具备：接收所述焊接电流设定信号、所述焊接电压设定信号及所 述微调设定信号的第2无线通信电路；将接收到的所述焊接电流设定信号变换为模拟信号 的焊接电流设定模拟信号来输出的第1D/A变换电路；将接收到的所述焊接电压设定信号 变换为模拟信号的焊接电压设定模拟信号来输出的第2D/A变换电路；和以接收到的所述 微调设定信号作为输入来闭合断开触点的继电器电路。由此，在本实施方式中，即使对没有 内置无线通信功能的焊接机也能够经由标准装备的接口而简单地连接远程控制单元。因 此，在本实施方式中，对不具备无线通信功能的焊接机也能够简单且以低成附加无线通信 功能。
[0065] 符号说明
[0066] 11 焊接电流设定用按钮
[0067] 12 焊接电压设定用按钮
[0068] 13 微调用按钮
[0069] 14 焊接机模式选择用按钮
[0070] 15 读出用按钮
[0071] 16 保存用按钮
[0072] DA1第1D/A变换电路
[0073] DA2第2D/A变换电路
[0074] CC1第1无线通信电路
[0075] CC2第2无线通信电路
[0076] CR 微调设定电路
[0077] Cr 微调设定信号
[0078] ⑶ 无线通信器
[0079] DP 显示部
[0080] FC 数据格式变换电路
[0081] Iar焊接电流设定模拟信号
[0082] Idr焊接电流变换设定信号
[0083] Im 焊接电流存储信号
[0084] IR 焊接电流设定电路
[0085] Ir 焊接电流设定信号
[0086] Iw 焊接电流
[0087] 丽 存储电路
[0088] MS 焊接机模式选择电路
[0089] Ms 焊接机模式选择信号
[0090] PM 输出控制电路
[0091] PS 焊接机
[0092] RC 远程控制器
[0093] RD 读出电路
[0094] Rd 读出信号
[0095] RL 继电器电路
[0096] R1 触点
[0097] TA 外部连接端子
[0098] Var焊接电压设定模拟信号
[0099] Vdr焊接电压变换设定信号 [0100] Vm 焊接电压存储信号
[0101] VR 焊接电压设定电路
[0102] Vr 焊接电压设定信号
[0103] Vw 焊接电压
[0104] WT 保存电路
[0105] fft 保存信号
【权利要求】
1. 一种焊接机的远程控制单元，其特征在于， 具备远程控制器及无线通信器， 所述远程控制器具备：输出焊接电流设定信号的焊接电流设定电路；输出焊接电压设 定信号的焊接电压设定电路；输出微调设定信号的微调设定电路；和发送所述焊接电流设 定信号、所述焊接电压设定信号及所述微调设定信号的第1无线通信电路， 所述无线通信器具备：接收所述焊接电流设定信号、所述焊接电压设定信号及所述微 调设定信号的第2无线通信电路；将接收到的所述焊接电流设定信号变换为模拟信号的焊 接电流设定模拟信号来输出的第1D/A变换电路；将接收到的所述焊接电压设定信号变换 为模拟信号的焊接电压设定模拟信号来输出的第2D/A变换电路；和以接收到的所述微调 设定信号作为输入来闭合断开触点的继电器电路。
2. 根据权利要求1所述的焊接机的远程控制单元，其特征在于， 所述远程控制器还具备：输出焊接机模式选择信号的焊接机模式选择电路；和将所述 焊接电流设定信号、所述焊接电压设定信号及所述焊接机模式选择信号作为输入，将所述 焊接电流设定信号及所述焊接电压设定信号变换为与所述焊接机模式选择信号对应的数 据格式的焊接数据格式变换电路， 所述第1无线通信电路发送数据格式变换后的所述焊接电流设定信号、数据格式变换 后的所述焊接电压设定信号及所述微调设定信号。
3. 根据权利要求1或2所述的焊接机的远程控制单元，其特征在于， 所述远程控制器还具备：将焊接电流及焊接电压的设定值作为1组焊接条件来存储多 个焊接条件的存储电路；和从所存储的多组焊接条件中选择1组作为焊接电流存储信号及 焊接电压存储信号来输出的读出电路， 所述焊接电流设定电路将所述焊接电流存储信号作为输入而输出所述焊接电流设定 信号，所述焊接电压设定电路将所述焊接电压存储信号作为输入来输出所述焊接电压设定 信号。
4. 一种焊接装置，其特征在于， 具备权利要求1?3任一项所述的远程控制单元及焊接机， 所述焊接机将从所述无线通信器输出的所述焊接电流设定模拟信号、所述焊接电压模 拟信号及所述触点作为输入来进行输出控制。
【文档编号】B23K9/00GK104107972SQ201410143627
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】大西孝典, 中俣利昭 申请人:株式会社大亨