WO2018025584A1 - 熱加工用トーチ、および、熱加工システム - Google Patents

熱加工用トーチ、および、熱加工システム Download PDF

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WO2018025584A1
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弘希 今町
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株式会社ダイヘン
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Definitions

  • the present disclosure relates to a thermal processing torch and a thermal processing system used for thermal processing.
  • FIG. 8 shows an example of a general consumable electrode type welding system.
  • the wire feeding device 2 sends the wire electrode to the welding torch 300, and the welding power source device 1 supplies electric power to the welding torch 300, thereby performing arc welding.
  • the worker performs the work by adjusting the welding conditions according to the workpiece W. Adjustment of the welding conditions is performed by operating the operation panel of the welding power source apparatus 1 or the operation unit of the remote controller 9 connected to the welding power source apparatus 1.
  • the operator When performing welding work while changing the welding location, the operator carries out the welding work by carrying the wire feeding device 2 without moving the welding power supply device 1.
  • the control cable 91 of the remote controller 9 since the control cable 91 of the remote controller 9 is short, when performing welding work away from the welding power source device 1, the remote controller 9 may not be brought to the welding point. In this case, the operator needs to move to the welding power source apparatus 1 or the remote controller 9 in order to adjust the welding conditions.
  • the welding power supply device 1 in recent years, there are a large number of items that can be set so that fine settings can be made according to the diversity of the workpiece W.
  • the frequency of the welding current waveform, the EN ratio (duty ratio), the feeding speed of the welding wire of the wire feeding device 2, and the plate thickness of the workpiece W can also be set. is there.
  • the present disclosure has been conceived under the circumstances described above, and when a work is performed at a position away from the power supply device, a desired setting can be easily set even if a large number of settable items are provided. It is an object of the present invention to provide a thermal processing system that can be performed, and a thermal processing torch used in the thermal processing system.
  • the present disclosure takes the following technical means.
  • a thermal processing torch includes an operation unit, a display unit, a sensor unit, a communication unit, and a control unit.
  • the operation unit has operation buttons.
  • the display unit has a display screen.
  • the sensor unit detects tilt information.
  • the communication unit transmits a signal.
  • the control unit causes the communication unit to transmit a signal based on an input from the operation unit.
  • the control unit displays a menu screen for selecting a desired screen among a plurality of screens on the display screen based on the tilt information detected by the sensor unit.
  • a thermal processing system includes a thermal processing torch provided according to the first aspect of the present disclosure, and a power supply device that supplies electric power to the thermal processing torch.
  • FIG. 1A and 1B are views for explaining a welding system A1 according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the overall configuration of the welding system A1.
  • FIG. 1B is a block diagram illustrating a functional configuration of the welding system A1.
  • a welding system A1 includes a welding power source device 1, a wire feeding device 2, a welding torch 3, power cables 41 and 42, a power transmission line 5, a signal line 8, a gas cylinder 6, and a gas pipe. 7 is provided.
  • the welding system A1 corresponds to, for example, a “thermal processing system”
  • the welding torch 3 corresponds to, for example, a “thermal processing torch”.
  • One output terminal of the welding power source device 1 is connected to the welding torch 3 via the power cable 41.
  • the wire feeding device 2 sends the wire electrode to the welding torch 3 so that the tip of the wire electrode protrudes from the tip of the welding torch 3.
  • the power cable 41 and the wire electrode are electrically connected.
  • the other output terminal of the welding power source apparatus 1 is connected to the workpiece W via the power cable 42.
  • the welding power source device 1 generates an arc between the tip of the wire electrode protruding from the tip of the welding torch 3 and the workpiece W, and supplies electric power to the arc.
  • the welding system A1 welds the workpiece W with the heat of the arc.
  • the welding system A1 uses shield gas during welding.
  • the shield gas of the gas cylinder 6 is supplied to the tip of the welding torch 3 by a gas pipe 7 provided so as to pass through the welding power supply device 1 and the wire feeding device 2.
  • Electric power for example, DC 24 V
  • Electric power for example, DC 24 V
  • the welding power source device 1 and the wire feeding device 2 communicate with each other via a signal line 8.
  • the welding power supply device 1 supplies electric power for arc welding to the welding torch 3.
  • the welding power supply device 1 converts the three-phase AC power input from the power system P into power suitable for arc welding and outputs the power. Further, the welding power source device 1 converts the three-phase AC power input from the power system P into DC power for driving the feeding motor of the wire feeding device 2 and the like through the power transmission line 5. Output to the wire feeder 2.
  • the welding power source device 1 is controlled to output electric power according to welding conditions and the like, and the welding conditions and the like are changed according to an operation of an operation unit (not shown). Further, the welding power source device 1 changes the welding conditions and the like according to a signal input from the welding torch 3 via the signal line 8.
  • the wire feeding device 2 feeds the wire electrode to the welding torch 3.
  • the wire electrode is guided to the tip of the welding torch 3 through the torch cable 39 and the inside of the liner provided inside the welding torch 3.
  • the wire feeding device 2 drives a feeding motor or the like with power supplied from the welding power source device 1 through the power transmission line 5.
  • the electric power is also supplied from the wire feeder 2 to the welding torch 3 via a power transmission line (not shown) provided in the torch cable 39.
  • the wire feeding device 2 communicates with the welding power source device 1 through the signal line 8.
  • the wire feeder 2 communicates with the welding torch 3 via a signal line (not shown) provided inside the torch cable 39.
  • the welding torch 3 and the welding power source device 1 communicate with each other through the wire feeding device 2.
  • the wire feeder 2 and the welding torch 3 are connected by a torch cable 39.
  • the torch cable 39 is a cable connected to the base end of the welding torch 3, and a power cable 41, a gas pipe 7, a liner, a power transmission line, and a signal line are arranged inside the cable.
  • the connector 21 is a connection terminal for connecting the welding torch 3 and the wire feeder 2.
  • the connector 21 is a concave connection terminal, and a convex torch plug (not shown) provided at one end of the torch cable 39 of the welding torch 3 is inserted, so that the welding torch 3 and the wire feeding device are inserted. 2 is connected.
  • the power cable 41, the gas pipe 7, the liner, the power transmission line 5 and the signal line 8 inside the wire feeder 2 are connected to the power cable 41 and the gas pipe 7 inside the torch cable 39, respectively. Connected to the liner, power transmission line and signal line.
  • the welding torch 3 welds the workpiece W with the welding power supplied from the welding power source device 1.
  • the welding torch 3 includes a communication unit 31, a display unit 32, an operation unit 33, a storage unit 34, a sensor unit 35, and a control unit 36 as functional blocks.
  • the communication unit 31 is for communicating with the wire feeding device 2.
  • the communication unit 31 transmits a signal input from the control unit 36 to the wire feeder 2 via a signal line inside the torch cable 39. Further, the communication unit 31 receives a signal input from the wire feeding device 2 via a signal line inside the torch cable 39 and outputs the signal to the control unit 36.
  • a communication standard for example, CAN (Controller Area Network) is used.
  • the display unit 32 performs various displays, and includes a display 321 (described later) which is a liquid crystal display device, for example.
  • the display unit 32 is controlled by the control unit 36 and displays the welding conditions and the like stored in the storage unit 34.
  • the operation unit 33 includes a plurality of operation means, and outputs the operation of each operation means by the operator to the control unit 36 as an operation signal.
  • the operation means there are a torch switch 331 and an operation button 332 as described later.
  • the operation unit 33 may be provided with other operation means.
  • the storage unit 34 stores each set value such as welding conditions and information such as the total welding time.
  • the sensor unit 35 includes a plurality of sensors, and outputs a detection value of each sensor to the control unit 36.
  • the sensor unit 35 includes an acceleration sensor 351 described later.
  • the sensor unit 35 may include other sensors.
  • the control unit 36 controls the welding torch 3 and is realized by, for example, a microcomputer.
  • the control unit 36 performs predetermined processing in accordance with the operation signal input from the operation unit 33.
  • the control part 36 performs a predetermined calculation based on the detection value input from the sensor part 35, and uses a calculation result for a process.
  • the control unit 36 controls communication by the communication unit 31, writing and reading of information in the storage unit 34, and display on the display unit 32. Specific control contents will be described later.
  • FIGS. 2A and 2B are views showing an appearance of an example of the welding torch 3.
  • 2A is a front view and FIG. 2B is a plan view.
  • the welding torch 3 includes a torch body 37, a handle 38, a torch switch 331, operation buttons 332, a display 321, an acceleration sensor 351, and a torch cable 39.
  • the torch body 37 is a metal cylindrical member, in which a liner through which a welding cable is inserted, a power cable 41, and a gas pipe 7 are disposed.
  • a nozzle 371 is attached to the tip of the torch body 37.
  • the torch body 37 has a curved portion so that the operator can easily point the nozzle 371 toward the workpiece W.
  • the handle 38 is a part for the operator to hold, and is provided so as to hold the base end portion of the torch body 37. An operator holds the handle 38 and performs a welding operation.
  • the handle 38 is provided with a torch switch 331, an operation button 332, and a display 321.
  • the torch switch 331 is an operation means for accepting a start / stop operation of welding, and is arranged at a position where an operator who holds the handle 38 can easily perform a push operation with an index finger.
  • an operation signal is output to the control unit 36, and the operation signal is input to the welding power source device 1, whereby the welding power source device 1 outputs welding power.
  • the welding power source device 1 stops the output of the welding power by releasing the on operation. That is, welding is performed only while the torch switch 331 is pressed.
  • the display 321 performs various displays, and is disposed on the opposite side of the handle 38 from the torch switch 331 so that an operator who holds the handle 38 and performs welding work can easily see the screen.
  • the operation button 332 is an operation means for performing an operation for switching a screen or changing various setting values, and is disposed between the grip portion of the handle 38 and the display 321 on the same side as the display 321 of the handle 38. Yes.
  • the operation button 332 includes an upper button 332a, a lower button 332b, a left button 332c, and a right button 332d.
  • a corresponding operation signal is output to the control unit 36, and the control unit 36 performs a corresponding process.
  • the left button 332c and the right button 332d are operation means for switching the screen displayed on the display 321.
  • the upper button 332a and the lower button 332b are operation means for changing the set value displayed on the display 321.
  • Each button 332a to 332d performs a function for another operation on a menu screen described later.
  • the sensors that detect the pressing of each operation button 332 are arranged on a substrate (not shown) and arranged inside the handle 38.
  • the display 321 is disposed on the same substrate.
  • the display screen of the display 321 has a predetermined angle with respect to the substrate so that the operator can easily operate each operation button 332 while viewing the display screen of the display 321.
  • the display 321 may be arranged so that the display screen is parallel to the substrate.
  • a microcomputer as the control unit 36, a memory as the storage unit 34, a communication module as the communication unit 31, and various electronic components are also mounted on the board.
  • the acceleration sensor 351 is also mounted on the substrate.
  • the acceleration sensor 351 is a triaxial acceleration sensor, detects the acceleration in each axial direction, and outputs the detected value to the control unit 36.
  • the control unit 36 calculates the tilt information of the welding torch 3 based on the detection value input from the acceleration sensor 351 of the sensor unit 35.
  • the acceleration sensor 351 detects the acceleration in each axial direction of three axes that are set to be orthogonal to each other. Based on these accelerations, the control unit 36 calculates accelerations in the axial directions of three axes that are set in the welding torch 3 and are orthogonal to each other.
  • the direction in which the short side of the display screen of the display 321 extends (hereinafter referred to as “y-axis direction”) is a single axis.
  • the control unit 36 calculates the angle formed by the y-axis direction and the vertical direction (direction in which the gravitational acceleration acts) from the calculated acceleration in each axial direction of the welding torch 3. More precisely, the direction indicating the upper part of the screen display in the y-axis direction calculates the angle of inclination with respect to the vertical direction (hereinafter referred to as “torch inclination angle”).
  • the method for calculating the torch tilt angle by the control unit 36 is not limited.
  • a part of the acceleration sensor 351 and the control unit 36 corresponds to, for example, a “sensor unit”, and the “torch tilt angle” corresponds to, for example, “tilt information”.
  • the sensor unit 35 may include a gyro sensor instead of the acceleration sensor 351.
  • the control unit 36 calculates the torch inclination angle from the acceleration around each axis detected by the gyro sensor.
  • the appearance of the welding torch 3 is not limited to that described above.
  • the location and shape of the torch switch 331, the operation button 332, and the display 321 are not limited.
  • the case where the operation button 332 is four independent buttons is shown, but one cross button may be used. Also, the number of buttons is not limited.
  • the screen displayed on the display 321 includes a screen for setting welding conditions, a screen for displaying the total welding time and usage rate, a setting screen for display, and the like. As shown in FIG. 3A, the order is set for each screen, and the screen displayed on the display 321 can be switched by pressing the left button 332c or the right button 332d. For example, when the right button 332d is pressed while the “welding current setting” screen is displayed, the screen is switched to the “feeding speed setting” screen, and the left button is displayed while the “use rate” display screen is displayed. When 332c is pressed, the screen is switched to the “total welding time” display screen.
  • each screen information such as a screen title and a setting value read from the storage unit 34 is displayed on each screen.
  • Each setting value stored in the storage unit of the welding power source device 1 is read and stored in advance in the storage unit 34 via the communication unit 31. Further, the total welding time and the usage rate are stored in the storage unit 34 while being updated sequentially.
  • each displayed information may not be read from the memory
  • the set value can be changed by pressing the upper button 332a or the lower button 332b.
  • the control unit 36 changes the setting value of the welding current stored in the storage unit 34 according to the operation signal input from the operation unit 33, and displays the changed setting value on the display unit 32. Display. Further, the control unit 36 instructs the communication unit 31 to transmit the changed set value to the welding power source device 1.
  • the welding power source apparatus 1 that has received the changed setting value updates the stored setting value based on the received setting value.
  • the control unit 36 does not transmit the set value itself from the communication unit 31 to the welding power source device 1 but increases (or decreases) the set value based on the operation signal input from the operation unit 33. A signal may be transmitted.
  • a menu screen is provided so that a desired screen can be easily reached.
  • the menu screen (the screen shown on the left side in the figure) displays a plurality of options such as “welding condition setting” and “display information switching”.
  • a desired option can be selected by moving the cursor by pressing the upper button 332a or the lower button 332b and pressing the right button 332d. Then, a submenu screen corresponding to the selected option is displayed on the display 321 (screen shown in the center in the figure). Similarly, a desired screen can be displayed by selecting an option from the submenu screen.
  • 3B is an example, and the configuration of the menu screen and the like is not limited.
  • the submenu when the cursor is placed on an option on the menu screen, the submenu may be displayed as a pull-down or pop-up, or an icon may be displayed instead of a character-based option.
  • the submenu When providing a menu screen, all the screens can be reached from the menu screen. Therefore, in the screen switching shown in FIG. 3A, only frequently used screens may be set.
  • the menu screen is displayed when the welding torch 3 is in a predetermined posture and the left button 332c is pressed and held.
  • FIG. 4 is a view for explaining the attitude of the welding torch 3.
  • the worker tilts the welding torch 3 so that the display screen of the display 321 is positioned in front of his / her own eyes.
  • the display screen of the display 321 is nearly vertical (see the welding torch 3 shown by the solid line in the figure).
  • the display screen of the display 321 is often up to about 45 ° from the vertical (see the welding torch 3 shown by the broken line in the figure).
  • setting the welding torch 3 in such a posture is a first condition for switching to the menu screen. Specifically, based on the detection value input from the acceleration sensor 351, the control unit 36 determines the torch inclination angle (the direction in which the screen display is upward in the y-axis direction is the inclination angle with respect to the upper vertical direction). Calculate. Then, the control unit 36 determines that the welding torch 3 is in a predetermined posture when the torch inclination angle is in the range of 0 ° to 45 °. Note that the determination range of the torch inclination angle is set to 0 ° to 45 ° is an example, and the present invention is not limited to this. It may be a narrower range or a wider range. If the determination range is too wide, it is easy to switch to an unintended menu screen, and if the determination range is too narrow, it is difficult to switch to the menu screen.
  • long press of the left button 332c is a second condition for switching to the menu screen. That is, the control unit 36 displays the menu screen when the operation signal of the left button 332c is continuously input for a predetermined time or more in a state where the calculated torch inclination angle is in the range of 0 ° to 45 °. I do.
  • the menu screen is not switched.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an operation input receiving process performed by the control unit 36. This process is started when the welding torch 3 is activated.
  • step S1 it is determined whether or not there is an operation input (S1). Specifically, it is determined whether or not an operation signal is input from the operation unit 33. If there is no operation input (S1: NO), the process returns to step S1, and the determination in step S1 is repeated until there is an operation input.
  • S1: YES it is determined whether or not the operation input is an operation input of the torch switch 331 (S2). Specifically, it is determined whether or not the input operation signal is an operation signal generated when the torch switch 331 is turned on (pressed).
  • a power supply process is performed (S3). Specifically, the control unit 36 causes the communication unit 31 to output an operation signal to the welding power source device 1.
  • the welding power supply device 1 that has received the operation signal outputs welding power.
  • the torch tilt angle is calculated (S4). Specifically, the acceleration in each axial direction is acquired from the acceleration sensor 351, and the torch tilt angle is calculated based on the acceleration. Then, it is determined whether or not the calculated torch tilt angle is within a predetermined range (S5). Specifically, it is determined whether or not the torch inclination angle is in the range of 0 ° to 45 °.
  • the button operation process is a process performed based on an operation signal input from the operation unit 33. For example, when an operation signal is input from the left button 332c or the right button 332d while the screen on the display 321 is displayed, the control unit 36 performs processing to display the next screen (see FIG. 3A). When an operation signal is input from the upper button 332a or the lower button 332b while the setting screen on the display 321 is displayed, the control unit 36 performs a process of changing the setting value. Further, when an operation signal from the upper button 332a or the lower button 332b is input while the menu screen is displayed, the control unit 36 performs a process of moving the cursor on the menu screen.
  • the torch inclination angle is within the predetermined range (S5: YES)
  • the operation input is an operation input of the left button 332c (S7: YES)
  • step S7 when the operation input is not the operation input of the left button 332c (S7: NO), a button operation process is performed based on the operation input (S6), and the process returns to step S1.
  • the operation input of the left button 332c is completed while the determinations of steps S7 and S8 are repeated, that is, when the duration of the operation input of the left button 332c ends before the predetermined time has elapsed, the operation input Is determined not to be a long press of the left button 332c but to be an operation input for simply operating the left button 332c.
  • button operation processing is performed based on the operation input (S6).
  • step S8 when a predetermined time has elapsed (S8: YES), it is determined that the operation input is a long press of the left button 332c, a menu screen is displayed (S9), and the process returns to step S1.
  • processing shown in the flowchart of FIG. 5 is an example, and the operation input acceptance processing performed by the control unit 36 is not limited to the above.
  • the operation button 332 and the display 321 are disposed on the handle 38 of the welding torch 3.
  • the operator can set the welding conditions and the like by operating the setting screen displayed on the display 321 with the operation buttons 332. Therefore, the operator does not need to move to the welding power source apparatus 1 or the remote controller in order to change settings such as welding conditions.
  • the control unit 36 calculates the torch inclination angle based on the detection value detected by the acceleration sensor 351 of the sensor unit 35. When the torch tilt angle is in the range of 0 ° to 45 ° and the left button 332c is pressed for a long time, the menu screen is displayed on the display screen of the display 321.
  • the operator can display a menu screen by long pressing the left button 332c in a state where the welding torch 3 is in a predetermined posture. Then, the operator can make a desired setting by selecting a desired screen on the menu screen and operating each operation button 332. Therefore, even if there are many items that can be set, a desired setting can be easily performed.
  • one of the conditions for switching to the menu screen is that the torch inclination angle is in the range of 0 ° to 45 °.
  • the torch inclination angle is in the range of 0 ° to 45 °.
  • the condition for displaying the menu screen is determined based on the torch inclination angle calculated by the control unit 36 from the detection value detected by the acceleration sensor 351.
  • the present invention is not limited to this.
  • the condition for displaying the menu screen may be determined based on the acceleration detected by the acceleration sensor 351.
  • the acceleration sensor 351 corresponds to, for example, a “sensor unit”, and the acceleration in each axial direction detected by the acceleration sensor 351 corresponds to, for example, “tilt information”.
  • the display screen of the display 321 is displayed.
  • the second condition may be that an operation button 332 different from the left button 332c is pressed and held.
  • it may be a condition that the operation button 332 is not pressed for a long time, but may be a condition that the operation button 332 is pressed, a predetermined number of times of pressing (for example, double click), or a predetermined operation button 332 that is pressed in a predetermined order.
  • the menu screen may be displayed only on the first condition without the second condition. However, in this case, it is better to set the predetermined range narrow in order to prevent unintentional switching to the menu screen. Or it is good also as a condition that the state where a torch inclination angle is in a predetermined range continues for a predetermined time.
  • the menu screen may be displayed when the torch tilt angle changes a specified value, such as when the torch tilt angle changes from the predetermined range to the outside of the range and then enters the range again.
  • the determination may be made by detecting the twisting movement or movement of the welding torch 3. Further, a predetermined angle of the welding torch 3 other than the torch inclination angle may be calculated and used for the determination.
  • the welding power supply device 1 and the wire feeding device 2 communicate via the signal line 8
  • communication may be performed by superimposing a signal on the power cables 41 and 42 or the power transmission line 5.
  • the signal line 8 that connects the welding power supply device 1 and the wire feeding device 2 is required. do not do.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the welding system A2 according to the second embodiment.
  • a welding system A2 shown in FIG. 6 differs from the welding system A1 according to the first embodiment in that the welding torch 3 performs wireless communication with the welding power source device 1.
  • the communication unit 31 transmits and receives signals via an antenna.
  • the communication unit 31 modulates a signal input from the control unit 36 and transmits it as an electromagnetic wave.
  • the communication unit 31 demodulates the electromagnetic wave received by the antenna and outputs it to the control unit 36.
  • the communication unit 31 performs wireless communication with the communication unit 11 of the welding power source device 1.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the welding system A3 according to the third embodiment.
  • the welding system A3 is a non-consumable electrode type welding system that does not use a wire electrode.
  • the welding power supply device 1 and the welding torch 3 are connected by a torch cable 39.
  • the welding power supply device 1 includes a connector 12 that is, for example, a concave connection terminal.
  • the connector 12 connects the welding torch 3 and the welding power source device 1 by inserting a convex torch plug (not shown) provided at one end of the torch cable 39 of the welding torch 3.
  • a convex torch plug (not shown) provided at one end of the torch cable 39 of the welding torch 3.
  • the power cable 41, the gas pipe 7, the power transmission line 5 and the signal line 8 inside the welding power source apparatus 1 are connected to the power cable 41, the gas pipe 7 and the power transmission inside the torch cable 39, respectively. Connected to lines and signal lines.
  • the present invention is not limited to this.
  • the arc cutting torch arc cutting system
  • the arc gouging torch arc gouging system
  • the technology of the present disclosure can be applied to a heat processing torch (heat processing system) that performs heat processing such as gas welding or resistance welding without being limited to arc heat processing.
  • thermal processing torch and the thermal processing system according to the present disclosure are not limited to the above-described embodiments.
  • the specific configuration of each part of the thermal processing torch and the thermal processing system according to the present disclosure can be modified in various ways.
  • the control unit displays the menu screen when the tilt information detected by the sensor unit is within a predetermined range. The heat processing torch according to attachment 1.
  • the control unit displays the menu screen when a state in which the inclination detected by the sensor unit is within a predetermined range continues for a predetermined time.
  • the control unit displays the menu screen when an inclination detected by the sensor unit is within a predetermined range and an operation signal of a predetermined operation button is input from the operation unit.
  • the control unit displays the menu screen when an inclination detected by the sensor unit is within a predetermined range and a state where an operation signal of a predetermined operation button is input from the operation unit continues for a predetermined time. Let The heat processing torch according to attachment 1.
  • the sensor unit detects the inclination of the upper direction of the screen display of the display screen as an angle with respect to the upper vertical direction.
  • the heat processing torch according to any one of appendices 2 to 5.
  • the predetermined range is a range of 0 ° to 45 °, The heat processing torch according to attachment 6.
  • the sensor unit includes an acceleration sensor.
  • Appendix 9 Welding with arc heat, The heat processing torch according to any one of appendices 1 to 8.
  • a thermal processing system comprising:

Abstract

本開示の一側面によると、熱加工用トーチが提供される。前記熱加工用トーチは、操作部と、表示部と、センサ部と、通信部と、制御部と、を含む。前記操作部は、操作ボタンを有する。前記表示部は、表示画面を有する。前記センサ部は、傾き情報を検出する。前記通信部は、信号を送信する。前記制御部は、前記操作部からの入力に基づく信号を、前記通信部に送信させる。前記制御部は、前記センサ部が検出した傾き情報に基づいて、複数の画面のうちの所望の画面を選択するためのメニュー画面を前記表示画面に表示させる。

Description

熱加工用トーチ、および、熱加工システム
　本開示は、熱加工に用いられる熱加工用トーチおよび熱加工システムに関する。
　図８は、一般的な消耗電極式の溶接システムの一例を示している。溶接システムＡ１００は、ワイヤ送給装置２がワイヤ電極を溶接トーチ３００に送り出し、溶接電源装置１が溶接トーチ３００に電力を供給することで、アーク溶接を行う。溶接作業において、作業者は、被加工物Ｗに応じて溶接条件を調整して作業を行う。溶接条件の調整は、溶接電源装置１の操作パネルまたは溶接電源装置１に接続されたリモコン９の操作部を操作することで行う。
　溶接個所を変更しながら溶接作業を行う場合、作業者は、溶接電源装置１を移動させずに、ワイヤ送給装置２を持ち運びして溶接作業を行う。しかしながら、リモコン９の制御ケーブル９１は短いため、溶接電源装置１から離れて溶接作業を行う場合、リモコン９を溶接個所まで持っていけない場合がある。この場合、作業者は、溶接条件の調整のために、溶接電源装置１またはリモコン９まで移動する必要がある。
　また、近年の溶接電源装置１においては、被加工物Ｗの多様性に応じて細かな設定ができるように、設定可能な項目が多数になっている。例えば、溶接電流および溶接電圧以外にも、溶接電流波形の周波数やＥＮ比（デューティ比）、ワイヤ送給装置２の溶接ワイヤの送給速度、被加工物Ｗの板厚などの設定も可能である。
　これらの問題は溶接システムに限られた問題ではなく、アーク切断システムなどの熱加工システムにおいても問題となる。
　本開示は上記した事情のもとで考え出されたものであって、電源装置から離れた位置で作業を行う場合に、設定可能な項目が多数設けられていても、容易に所望の設定を行うことが可能な熱加工システム、および、当該熱加工システムで用いられる熱加工用トーチを提供することをその目的としている。
　上記課題を解決するため、本開示では、次の技術的手段を講じている。
　本開示の第１の側面によると、熱加工用トーチが提供される。前記熱加工用トーチは、操作部と、表示部と、センサ部と、通信部と、制御部と、を含む。前記操作部は、操作ボタンを有する。前記表示部は、表示画面を有する。前記センサ部は、傾き情報を検出する。前記通信部は、信号を送信する。前記制御部は、前記操作部からの入力に基づく信号を、前記通信部に送信させる。前記制御部は、前記センサ部が検出した傾き情報に基づいて、複数の画面のうちの所望の画面を選択するためのメニュー画面を前記表示画面に表示させる。
　本開示の第２の側面によると、熱加工システムが提供される。前記熱加工システムは、本開示の第１の側面により提供される熱加工用トーチと、前記熱加工用トーチに電力を供給する電源装置と、を含む。
　本開示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。
第１実施形態に係る溶接システムの全体構成を示す概要図である。 第１実施形態に係る溶接システムの機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る溶接トーチの一例の正面図である。 第１実施形態に係る溶接トーチの一例の平面図である。 ディスプレイに表示される各画面を順番に切り替える場合を示している。 メニュー画面から所望の画面を選択する場合を示している。 溶接トーチの姿勢を説明するための図である。 操作入力の受付処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態に係る溶接システムの機能構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る溶接システムの機能構成を示すブロック図である。 一般的な消耗電極式の溶接システムの一例の全体構成を示す概要図である。
　以下、本開示の実施の形態を、本開示を溶接トーチ（溶接システム）に適用した場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。
　図１Ａ，１Ｂ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１Ａは、溶接システムＡ１の全体構成を示す概要図である。図１Ｂは、溶接システムＡ１の機能構成を示すブロック図である。
　図１Ａ，１Ｂ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５、信号線８、ガスボンベ６、およびガス配管７を備えている。本実施形態においては、溶接システムＡ１がたとえば「熱加工システム」に相当し、溶接トーチ３がたとえば「熱加工用トーチ」に相当する。溶接電源装置１の一方の出力端子は、パワーケーブル４１を介して、溶接トーチ３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。
　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。溶接電源装置１からワイヤ送給装置２へは、送給モータなど駆動させるための電力（例えばＤＣ２４Ｖ）が、電力伝送線５を介して供給される。また、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とは、信号線８を介して通信を行っている。
　溶接電源装置１は、アーク溶接のための電力を溶接トーチ３に供給するものである。溶接電源装置１は、電力系統Ｐから入力される三相交流電力をアーク溶接に適した電力に変換して出力する。また、溶接電源装置１は、電力系統Ｐから入力される三相交流電力を、ワイヤ送給装置２の送給モータなどを駆動するための直流電力に変換して、電力伝送線５を介してワイヤ送給装置２に出力する。
　溶接電源装置１は、溶接条件などに応じて電力を出力するように制御されており、溶接条件などは、図示しない操作部の操作に応じて変更される。また、溶接電源装置１は、信号線８を介して溶接トーチ３から入力される信号に応じて、溶接条件などを変更する。
　ワイヤ送給装置２は、ワイヤ電極を溶接トーチ３に送り出すものである。ワイヤ電極は、トーチケーブル３９および溶接トーチ３の内部に設けられているライナの内部を通って、溶接トーチ３の先端に導かれる。ワイヤ送給装置２は、電力伝送線５を介して溶接電源装置１から供給される電力で、送給モータなどを駆動させる。また、この電力は、ワイヤ送給装置２からトーチケーブル３９内部に設けられている電力伝送線（図示なし）を介して、溶接トーチ３にも供給される。ワイヤ送給装置２は、信号線８を介して、溶接電源装置１と通信を行う。また、ワイヤ送給装置２は、トーチケーブル３９内部に設けられている信号線（図示なし）を介して、溶接トーチ３と通信を行う。溶接トーチ３と溶接電源装置１とは、ワイヤ送給装置２を仲介することで、通信を行う。
　ワイヤ送給装置２と溶接トーチ３とは、トーチケーブル３９によって接続されている。トーチケーブル３９は、溶接トーチ３の基端に接続されたケーブルであり、ケーブル内部にパワーケーブル４１、ガス配管７、ライナ、電力伝送線および信号線が配置されている。
　コネクタ２１は、溶接トーチ３とワイヤ送給装置２とを接続するための接続用端子である。例えば、コネクタ２１は、凹型の接続用端子であり、溶接トーチ３のトーチケーブル３９の一端に備えられた凸型のトーチプラグ（図示しない）を差し込まれることで、溶接トーチ３とワイヤ送給装置２とを接続する。このコネクタ２１を介して、ワイヤ送給装置２の内部のパワーケーブル４１、ガス配管７、ライナ、電力伝送線５および信号線８が、それぞれ、トーチケーブル３９の内部のパワーケーブル４１、ガス配管７、ライナ、電力伝送線および信号線に接続される。
　溶接トーチ３は、溶接電源装置１から供給される溶接電力により、被加工物Ｗの溶接を行う。溶接トーチ３は、機能ブロックとして、通信部３１、表示部３２、操作部３３、記憶部３４、センサ部３５、および制御部３６を備えている。
　通信部３１は、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３１は、制御部３６から入力される信号を、トーチケーブル３９内部の信号線を介して、ワイヤ送給装置２に送信する。また、通信部３１は、トーチケーブル３９内部の信号線を介してワイヤ送給装置２から入力される信号を受信して、制御部３６に出力する。通信の規格としては、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）が使用される。
　表示部３２は、各種表示を行うものであり、例えば液晶表示装置であるディスプレイ３２１（後述）を備えている。表示部３２は、制御部３６によって制御されており、記憶部３４に記憶されている溶接条件などの表示を行う。
　操作部３３は、複数の操作手段を備えており、作業者による各操作手段の操作を操作信号として制御部３６に出力するものである。操作手段としては、後述するように、トーチスイッチ３３１および操作ボタン３３２がある。なお、操作部３３には、他の操作手段が設けられていてもよい。
　記憶部３４は、溶接条件などの各設定値や、総溶接時間などの情報を記憶するものである。
　センサ部３５は、複数のセンサを備えており、各センサの検出値を制御部３６に出力する。本実施形態において、センサ部３５は、後述する加速度センサ３５１を備えている。なお、センサ部３５は、その他のセンサを備えていてもよい。
　制御部３６は、溶接トーチ３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３６は、操作部３３より入力される操作信号に応じて、所定の処理を行う。また、制御部３６は、センサ部３５より入力される検出値に基づいて、所定の演算を行い、演算結果を処理に用いる。また、制御部３６は、通信部３１による通信や、記憶部３４の情報の書き込みおよび読出し、表示部３２での表示を制御する。具体的な制御内容については、後述する。
　図２Ａ，２Ｂは、溶接トーチ３の一例の外観を示す図である。図２Ａは正面図であり、図２Ｂは平面図である。図２Ａ，２Ｂに示すように、溶接トーチ３は、トーチボディ３７、ハンドル３８、トーチスイッチ３３１、操作ボタン３３２、ディスプレイ３２１、加速度センサ３５１、およびトーチケーブル３９を備えている。
　トーチボディ３７は、金属製の筒状の部材であり、内部に、溶接ケーブルが挿通されたライナ、パワーケーブル４１、およびガス配管７が配置されている。トーチボディ３７の先端には、ノズル３７１が取り付けられている。トーチボディ３７は、作業者が被加工物Ｗに対してノズル３７１を向けやすいように、湾曲部分を有している。
　ハンドル３８は、作業者が把持するための部位であり、トーチボディ３７の基端部を保持するように設けられている。作業者は、このハンドル３８を把持して、溶接作業を行う。ハンドル３８には、トーチスイッチ３３１、操作ボタン３３２、およびディスプレイ３２１が配置されている。
　トーチスイッチ３３１は、溶接の開始／停止操作を受け付けるための操作手段であり、ハンドル３８を把持した作業者が、人差し指で押動操作しやすい位置に配置されている。トーチスイッチ３３１のオン操作（押下）により、操作信号が制御部３６に出力され、当該操作信号が溶接電源装置１に入力されることで、溶接電源装置１は溶接電力の出力を行う。オン操作が解除されることで、溶接電源装置１は、溶接電力の出力を停止する。すなわち、トーチスイッチ３３１を押下している間だけ溶接が行われる。
　ディスプレイ３２１は、各種表示を行うものであり、ハンドル３８を把持して溶接作業を行う作業者が画面を見やすいように、ハンドル３８のトーチスイッチ３３１とは反対側に配置されている。
　操作ボタン３３２は、画面の切り替えや各種設定値を変更する操作を行うための操作手段であり、ハンドル３８のディスプレイ３２１と同じ側の、ハンドル３８の把持部分とディスプレイ３２１との間に配置されている。操作ボタン３３２は、上ボタン３３２ａ、下ボタン３３２ｂ、左ボタン３３２ｃ、および右ボタン３３２ｄからなる。各ボタン３３２ａ～３３２ｄが押下されると、対応する操作信号が制御部３６に出力され、制御部３６は対応する処理を行う。左ボタン３３２ｃおよび右ボタン３３２ｄは、ディスプレイ３２１に表示される画面を切り替えるための操作手段である。上ボタン３３２ａおよび下ボタン３３２ｂは、ディスプレイ３２１に表示されている設定値を変更するための操作手段である。また、各ボタン３３２ａ～３３２ｄは、後述するメニュー画面においては、別の操作のための機能を果たす。
　各操作ボタン３３２の押下を検知するセンサは、図示しない基板に配置されて、ハンドル３８内部に配置されている。また、ディスプレイ３２１は、同じ基板上に配置されている。本実施形態においては、作業者がディスプレイ３２１の表示画面を見ながら各操作ボタン３３２の操作を行いやすいように、ディスプレイ３２１の表示画面が当該基板に対して所定の角度を有するようになっている。なお、ディスプレイ３２１は、表示画面が当該基板と平行になるように配置されていてもよい。当該基板には、制御部３６としてのマイクロコンピュータ、記憶部３４としてのメモリ、通信部３１としての通信モジュール、および各種電子部品も搭載されている。加速度センサ３５１も当該基板上に搭載されている。
　加速度センサ３５１は、３軸の加速度センサであり、各軸方向の加速度を検出して、検出値を制御部３６に出力する。制御部３６は、センサ部３５の加速度センサ３５１より入力される検出値に基づいて、溶接トーチ３の傾き情報を演算する。加速度センサ３５１は、自身に設定されている互いに直交する３つの軸の各軸方向の加速度を検出する。制御部３６は、これらの加速度に基づいて、溶接トーチ３に設定された、互いに直交する３つの軸の各軸方向の加速度を演算する。本実施形態では、ディスプレイ３２１の表示画面と鉛直方向との角度を演算する必要があるので、ディスプレイ３２１の表示画面の短辺が延びる方向（以下では「ｙ軸方向」とする）を１つの軸方向としている。制御部３６は、演算した溶接トーチ３の各軸方向の加速度から、ｙ軸方向と鉛直方向（重力加速度の働く方向）とがなす角度を演算する。より厳密には、ｙ軸方向のうち画面表示の上方を示す向きが、鉛直方向上方に対する傾きの角度（以下では、「トーチ傾き角」とする）を演算する。なお、制御部３６によるトーチ傾き角の演算方法は限定されない。本実施形態においては、加速度センサ３５１および制御部３６の一部がたとえば「センサ部」に相当し、「トーチ傾き角」がたとえば「傾き情報」に相当する。なお、センサ部３５は、加速度センサ３５１に代えて、ジャイロセンサを備えていてもよい。この場合、制御部３６は、ジャイロセンサが検出した各軸周りの加速度からトーチ傾き角を演算する。
　なお、溶接トーチ３の外観は上述したものに限定されない。例えば、トーチスイッチ３３１、操作ボタン３３２、およびディスプレイ３２１の配置場所や形状は限定されない。また、本実施形態においては、操作ボタン３３２が４つの独立したボタンである場合を示したが、１つの十字ボタンであってもよい。また、ボタンの数も限定されない。
　次に、ディスプレイ３２１に表示される画面の切り替えについて、詳しく説明する。
　ディスプレイ３２１に表示される画面には、溶接条件を設定するための画面、総溶接時間や使用率などを表示するための画面、および、表示のための設定画面などがある。図３Ａに示すように、各画面には順番が設定されており、左ボタン３３２ｃまたは右ボタン３３２ｄを押下することで、ディスプレイ３２１に表示される画面を切り替えることができる。例えば、「溶接電流設定」画面が表示されている状態で右ボタン３３２ｄが押下されると、「送給速度設定」画面に切り替えられ、「使用率」表示画面が表示されている状態で左ボタン３３２ｃが押下されると、「総溶接時間」表示画面に切り替えられる。各画面には、例えば、画面のタイトルと、記憶部３４から読み出された設定値などの情報が表示される。記憶部３４には、溶接電源装置１の記憶部に記憶されている各設定値などが、通信部３１を介してあらかじめ読み出されて記憶されている。また、総溶接時間や使用率は、逐次更新されながら記憶部３４に記憶されている。なお、表示される各情報は、記憶部３４から読み出されるのではなく、通信部３１を介して溶接電源装置１の記憶部から直接読み出されるようにしてもよい。
　溶接条件を設定するための画面などでは、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂを押下することで、設定値を変更することができる。例えば、「溶接電流設定」画面が表示されている状態で上ボタン３３２ａが押下されると設定値は増加し、下ボタン３３２ｂが押下されると設定値は減少する。具体的には、制御部３６が、操作部３３から入力される操作信号に応じて、記憶部３４に記憶されている溶接電流の設定値を変更し、変更後の設定値を表示部３２に表示させる。また、制御部３６は、変更後の設定値を溶接電源装置１に送信するように、通信部３１に指示をする。変更後の設定値を受信した溶接電源装置１は、受信した設定値に基づいて、記憶されている設定値を更新する。これにより、溶接電源装置１に設定されている溶接電流の設定値が変更される。なお、制御部３６は、通信部３１から溶接電源装置１に設定値自体を送信させるのではなく、操作部３３から入力される操作信号に基づいて、設定値を増加（または減少）させるための信号を送信させるようにしてもよい。
　しかし、切り替えられる画面の数が多いので、図３Ａに示すように順に画面を切り替える場合、所望の画面を表示するまでに時間がかかる場合がある。本実施形態では、図３Ｂに示すように、メニュー画面を設けて所望の画面に到達しやすいようにしている。
　図３Ｂに示すように、メニュー画面（図において左側に示す画面）には、「溶接条件設定」、「表示情報切替」などの複数の選択肢が表示されている。上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂを押下することでカーソルを移動させて、右ボタン３３２ｄを押下することで、所望の選択肢を選択することができる。そして、ディスプレイ３２１には、選択された選択肢に応じたサブメニュー画面が表示される（図において中央に示す画面）。同様にしてサブメニュー画面から選択肢を選択することで、所望の画面を表示させることができる。なお、図３Ｂは一例であって、メニュー画面などの構成は限定されない。例えば、メニュー画面で選択肢にカーソルを合わせた場合に、サブメニューがプルダウンやポップアップで表示されるようにしてもよいし、文字による選択肢に代えてアイコンを表示するようにしてもよい。また、メニュー画面を設ける場合は、メニュー画面からすべての画面に到達できるので、図３Ａに示す画面の切り替えにおいては、よく使う画面だけを限定して設定するようにしてもよい。
　本実施形態において、メニュー画面は、溶接トーチ３を所定の姿勢にして、左ボタン３３２ｃを長押ししたときに表示される。図４は、溶接トーチ３の姿勢を説明するための図である。作業者は、溶接トーチ３のディスプレイ３２１の表示画面を見ながら各操作ボタン３３２を操作する場合、自身の目の前にディスプレイ３２１の表示画面が位置するように、溶接トーチ３を傾ける。このとき、ディスプレイ３２１の表示画面は、垂直に近い状態になっている（図における実線で示した溶接トーチ３参照）。溶接トーチ３をより傾ける場合でも、ディスプレイ３２１の表示画面が、垂直から４５°傾いた状態（図における破線で示した溶接トーチ３参照）くらいまでとすることが多い。本実施形態では、溶接トーチ３をこのような姿勢とすることを、メニュー画面に切り替えるための１つめの条件としている。具体的には、制御部３６は、加速度センサ３５１から入力される検出値に基づいて、トーチ傾き角（ｙ軸方向のうち画面表示の上方を示す向きが、鉛直方向上方に対する傾きの角度）を演算する。そして、制御部３６は、トーチ傾き角が０°以上４５°以下の範囲内にある場合に、溶接トーチ３が所定の姿勢になっていると判断する。なお、トーチ傾き角の判定範囲を０°以上４５°以下としたのは一例であって、これに限定されない。より狭い範囲としてもよいし、より広い範囲としてもよい。判定範囲を広くしすぎると、意図しないメニュー画面への切り替えが起こりやすくなり、判定範囲を狭くしすぎると、メニュー画面へ切り替えにくくなる。
　溶接トーチ３の姿勢だけでメニュー画面に切り替える場合、溶接トーチ３が偶然、所定の姿勢になった場合でもメニュー画面に切り替わってしまう。これを避けるために、本実施形態では、左ボタン３３２ｃを長押しすることを、メニュー画面に切り替えるための２つめの条件としている。すなわち、制御部３６は、演算したトーチ傾き角が０°以上４５°以下の範囲内にある状態で、左ボタン３３２ｃの操作信号が所定時間以上継続して入力された場合に、メニュー画面の表示を行う。なお、溶接作業中、すなわち、トーチスイッチ３３１が押下されている状態では、メニュー画面に切り替わらないようになっている。
　図５は、制御部３６が行う操作入力の受付処理を説明するためのフローチャートである。当該処理は、溶接トーチ３が起動したときに開始される。
　まず、操作入力があったか否かが判別される（Ｓ１）。具体的には、操作部３３から操作信号が入力されたか否かが判別される。操作入力がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、操作入力があるまで、ステップＳ１の判別が繰り返される。操作入力があった場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、操作入力がトーチスイッチ３３１の操作入力であるか否かが判別される（Ｓ２）。具体的には、入力された操作信号が、トーチスイッチ３３１のオン操作（押下）による操作信号であるか否かが判別される。トーチスイッチ３３１の操作入力である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、電力供給処理が行われる（Ｓ３）。具体的には、制御部３６は、通信部３１に対して、操作信号を溶接電源装置１に出力させる。操作信号を受信した溶接電源装置１は、溶接電力の出力を行う。
　操作入力がトーチスイッチ３３１の操作入力でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、トーチ傾き角が演算される（Ｓ４）。具体的には、加速度センサ３５１から各軸方向の加速度が取得され、これに基づいてトーチ傾き角が演算される。そして、演算されたトーチ傾き角が所定の範囲内にあるか否かが判別される（Ｓ５）。具体的には、トーチ傾き角が０°以上４５°以下の範囲内にあるか否かが判別される。
　トーチ傾き角が所定の範囲内にない場合（Ｓ５：ＮＯ）、単なるボタン操作のための操作入力であると判断されて、操作入力に基づいてボタン操作処理が行われて（Ｓ６）、ステップＳ１に戻る。ボタン操作処理は、操作部３３から入力された操作信号に基づいて行われる処理である。例えば、ディスプレイ３２１にある画面が表示されている状態で左ボタン３３２ｃまたは右ボタン３３２ｄによる操作信号を入力された場合、制御部３６は、次の画面（図３Ａ参照）を表示する処理を行う。また、ディスプレイ３２１にある設定画面が表示されている状態で上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂによる操作信号を入力された場合、制御部３６は、設定値を変更する処理を行う。また、メニュー画面が表示されている状態で上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂによる操作信号を入力された場合、制御部３６は、メニュー画面上のカーソルを移動させる処理を行う。
　トーチ傾き角が所定の範囲内にある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、操作入力が左ボタン３３２ｃの操作入力であるか否かが判別される（Ｓ７）。操作入力が左ボタン３３２ｃの操作入力である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、左ボタン３３２ｃの操作入力が継続している時間が所定時間を経過したか否かが判別される（Ｓ８）。所定時間を経過していない場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ７に戻って、ステップＳ７およびＳ８の判別が繰り返される。
　ステップＳ７において、操作入力が左ボタン３３２ｃの操作入力でない場合（Ｓ７：ＮＯ）、操作入力に基づいてボタン操作処理が行われて（Ｓ６）、ステップＳ１に戻る。ステップＳ７およびＳ８の判別が繰り返されている間に左ボタン３３２ｃの操作入力が終了した場合、つまり、左ボタン３３２ｃの操作入力の継続時間が所定時間を経過する前に終わった場合、当該操作入力は左ボタン３３２ｃの長押しではなく、単なる左ボタン３３２ｃの操作のための操作入力であると判断される。また、最初のステップＳ７での判別で、左ボタン３３２ｃの操作入力でないと判別された場合も、単なるボタン操作のための操作入力であると判断される。どちらの場合も、操作入力に基づいてボタン操作処理が行われる（Ｓ６）。
　ステップＳ８において、所定時間を経過した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、操作入力は左ボタン３３２ｃの長押しであると判断されて、メニュー画面が表示され（Ｓ９）、ステップＳ１に戻る。
　なお、図５のフローチャートに示す処理は一例であって、制御部３６が行う操作入力の受付処理は上述したものに限定されない。
　次に、溶接トーチ３の作用効果について説明する。
　本実施形態によると、溶接トーチ３は、ハンドル３８に操作ボタン３３２およびディスプレイ３２１が配置されている。作業者は、ディスプレイ３２１に表示された設定画面を操作ボタン３３２で操作することで、溶接条件などの設定を行うことができる。したがって、作業者は、溶接条件などの設定を変更するために、溶接電源装置１またはリモコンまで移動する必要がない。また、制御部３６は、センサ部３５の加速度センサ３５１が検出した検出値に基づいて、トーチ傾き角を演算する。そして、トーチ傾き角が０°以上４５°以下の範囲内にあり、かつ、左ボタン３３２ｃが長押しされた場合に、ディスプレイ３２１の表示画面にメニュー画面を表示させる。これにより、作業者は、溶接トーチ３を所定の姿勢とした状態で左ボタン３３２ｃを長押しすることで、メニュー画面を表示させることができる。そして、作業者は、メニュー画面で所望の画面を選択し、各操作ボタン３３２を操作することで所望の設定を行うことができる。したがって、設定可能な項目が多数設けられていても、所望の設定を容易に行うことができる。
　また、本実施形態によると、メニュー画面に切り替えるための条件の１つを、トーチ傾き角が０°以上４５°以下の範囲内にあることとしている。作業者が溶接トーチ３のディスプレイ３２１の表示画面を見ながら各操作ボタン３３２を操作しようとした場合に、自然に当該条件を満たすことになる。したがって、作業者は、あまり意識することなく、当該条件を満たすことができる。また、メニュー画面に切り替えるための条件に左ボタン３３２ｃの長押しを加えているので、溶接トーチ３が偶然、所定の姿勢になった場合にメニュー画面に切り替わってしまうことを防止することができる。
　なお、本実施形態においては、加速度センサ３５１が検出した検出値から制御部３６が演算したトーチ傾き角に基づいて、メニュー画面を表示させるための条件を判定したが、これに限られない。例えば、加速度センサ３５１の検出加速度に基づいて、メニュー画面を表示させるための条件を判定するようにしてもよい。この場合、加速度センサ３５１がたとえば「センサ部」に相当し、加速度センサ３５１が検出した各軸方向の加速度がたとえば「傾き情報」に相当する。
　また、本実施形態においては、トーチ傾き角が所定の範囲内にあり（第１の条件）、かつ、左ボタン３３２ｃが長押しされた（第２の条件）ときに、ディスプレイ３２１の表示画面にメニュー画面を表示させる場合について説明したがこれに限られない。例えば、第２の条件を、左ボタン３３２ｃとは異なる操作ボタン３３２が長押しされたこととしてもよい。また、操作ボタン３３２の長押しではなく、押下されたことを条件としてもよいし、所定回数の押下（例えばダブルクリック）を条件としてもよいし、所定の順番で所定の操作ボタン３３２を押下されたこと（コマンド入力）を条件としてもよい。また、第２の条件なしで、第１の条件だけでメニュー画面を表示させるようにしてもよい。ただし、この場合、意図せずメニュー画面に切り替わることを防ぐために、所定の範囲を狭く設定する方がいい。または、トーチ傾き角が所定の範囲内である状態が所定時間継続することを条件としてもよい。また、トーチ傾き角が所定の範囲内から範囲外に変化し、再度範囲内に入った場合など、トーチ傾き角が規定の変化をした場合に、メニュー画面を表示させるようにしてもよい。また、トーチ傾き角の判定に加えて、溶接トーチ３のひねる動きや移動を検出して判定するようにしてもよい。また、トーチ傾き角以外の溶接トーチ３の所定の角度を演算して、判定に用いるようにしてもよい。
　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とが信号線８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、パワーケーブル４１，４２または電力伝送線５に信号を重畳させて通信を行うようにしてもよい、この場合、溶接電源装置１とワイヤ送給装置２とを接続する信号線８を必要としない。
　図６および図７は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。
　図６は、第２実施形態に係る溶接システムＡ２の機能構成を示すブロック図である。
　図６に示す溶接システムＡ２は、溶接トーチ３が溶接電源装置１と無線通信を行う点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。
　通信部３１は、アンテナを介して信号の送受信を行う。通信部３１は、制御部３６より入力される信号を変調して、電磁波として送信する。また、通信部３１は、アンテナが受信した電磁波を復調して、制御部３６に出力する。通信部３１は、溶接電源装置１の通信部１１と無線通信を行う。
　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。
　図７は、第３実施形態に係る溶接システムＡ３の機能構成を示すブロック図である。
　図７に示す溶接システムＡ３は、ワイヤ送給装置２を備えていない点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。溶接システムＡ３は、ワイヤ電極を用いない非消耗電極式の溶接システムである。
　溶接電源装置１と溶接トーチ３とは、トーチケーブル３９によって接続されている。溶接電源装置１は、例えば凹型の接続用端子であるコネクタ１２を備えている。コネクタ１２は、溶接トーチ３のトーチケーブル３９の一端に備えられた凸型のトーチプラグ（図示しない）を差し込まれることで、溶接トーチ３と溶接電源装置１とを接続する。このコネクタ１２を介して、溶接電源装置１の内部のパワーケーブル４１、ガス配管７、電力伝送線５および信号線８が、それぞれ、トーチケーブル３９の内部のパワーケーブル４１、ガス配管７、電力伝送線および信号線に接続される。
　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。
　上記第１～第３実施形態においては、溶接トーチ（溶接システム）に関する場合について説明したが、これに限られない。例えば、先端に発生させたアークによって被加工物Ｗを切断するアーク切断トーチ（アーク切断システム）や、被加工物Ｗに溝彫りを行うアークガウジングトーチ（アークガウジングシステム）などにおいても、本開示の技術を適用することができる。また、アークによる熱加工に限定されず、ガス溶接や抵抗溶接などの熱加工を行う熱加工用トーチ（熱加工システム）においても、本開示の技術を適用することができる。
　本開示に係る熱加工用トーチおよび熱加工システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る熱加工用トーチおよび熱加工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。
　上記の開示は、以下の付記にかかる実施形態を含む。
［付記１］
　操作ボタンを有する操作部と、
　表示画面を有する表示部と、
　傾き情報を検出するセンサ部と、
　信号を送信する通信部と、
　前記操作部からの入力に基づく信号を、前記通信部に送信させる制御部であって、前記センサ部が検出した傾き情報に基づいて、複数の画面のうちの所望の画面を選択するためのメニュー画面を前記表示画面に表示させる制御部と、
を備える、熱加工用トーチ。
［付記２］
　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾き情報が所定範囲内である場合に、前記メニュー画面を表示させる、
付記１に記載の熱加工用トーチ。
［付記３］
　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内である状態が所定時間継続した場合に、前記メニュー画面を表示させる、
付記１に記載の熱加工用トーチ。
［付記４］
　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内であり、かつ、前記操作部から所定の操作ボタンの操作信号を入力された場合に、前記メニュー画面を表示させる、
付記１に記載の熱加工用トーチ。
［付記５］
　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内であり、かつ、前記操作部から所定の操作ボタンの操作信号を入力される状態が所定時間継続した場合に、前記メニュー画面を表示させる、
付記１に記載の熱加工用トーチ。
［付記６］
　前記センサ部は、前記表示画面の画面表示の上方を示す向きが、鉛直方向上方に対する傾きを角度として検出する、
付記２ないし５のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
［付記７］
　前記所定範囲は、０°以上４５°以下の範囲である、
付記６に記載の熱加工用トーチ。
［付記８］
　前記センサ部は、加速度センサを備えている、
付記１ないし７のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
［付記９］
　アークによる熱で溶接を行う、
付記１ないし８のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
［付記１０］
　付記１ないし９のいずれかに記載の熱加工用トーチと、
　前記熱加工用トーチに電力を供給する電源装置と、
を備える、熱加工システム。

Claims (10)

  1. 　操作ボタンを有する操作部と、
    　表示画面を有する表示部と、
    　傾き情報を検出するセンサ部と、
    　信号を送信する通信部と、
    　前記操作部からの入力に基づく信号を、前記通信部に送信させる制御部であって、前記センサ部が検出した傾き情報に基づいて、複数の画面のうちの所望の画面を選択するためのメニュー画面を前記表示画面に表示させる制御部と、
    を備える、熱加工用トーチ。
  2. 　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾き情報が所定範囲内である場合に、前記メニュー画面を表示させる、
    請求項１に記載の熱加工用トーチ。
  3. 　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内である状態が所定時間継続した場合に、前記メニュー画面を表示させる、
    請求項１に記載の熱加工用トーチ。
  4. 　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内であり、かつ、前記操作部から所定の操作ボタンの操作信号を入力された場合に、前記メニュー画面を表示させる、
    請求項１に記載の熱加工用トーチ。
  5. 　前記制御部は、前記センサ部が検出した傾きが所定範囲内であり、かつ、前記操作部から所定の操作ボタンの操作信号を入力される状態が所定時間継続した場合に、前記メニュー画面を表示させる、
    請求項１に記載の熱加工用トーチ。
  6. 　前記センサ部は、前記表示画面の画面表示の上方を示す向きが、鉛直方向上方に対する傾きを角度として検出する、
    請求項２ないし５のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
  7. 　前記所定範囲は、０°以上４５°以下の範囲である、
    請求項６に記載の熱加工用トーチ。
  8. 　前記センサ部は、加速度センサを備えている、
    請求項１ないし７のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
  9. 　アークによる熱で溶接を行う、
    請求項１ないし８のいずれかに記載の熱加工用トーチ。
  10. 　請求項１ないし９のいずれかに記載の熱加工用トーチと、
    　前記熱加工用トーチに電力を供給する電源装置と、
    を備える、熱加工システム。
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