WO2019009012A1 - 溶接トーチ、および、溶接システム - Google Patents

溶接トーチ、および、溶接システム Download PDF

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WO2019009012A1
WO2019009012A1 PCT/JP2018/022055 JP2018022055W WO2019009012A1 WO 2019009012 A1 WO2019009012 A1 WO 2019009012A1 JP 2018022055 W JP2018022055 W JP 2018022055W WO 2019009012 A1 WO2019009012 A1 WO 2019009012A1
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welding
torch
information
unit
condition number
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PCT/JP2018/022055
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘希 今町
Original Assignee
株式会社ダイヘン
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Definitions

  • the present disclosure relates to a welding torch and a welding system used for arc welding.
  • the consumable electrode type welding system is usually divided into a welding power source which does not move because of its weight, and a wire feeder and a welding torch which are carried by a welder as the welding point is changed.
  • a welding power source which does not move because of its weight
  • a wire feeder and a welding torch which are carried by a welder as the welding point is changed.
  • fillet welding and facing welding may be performed in one process.
  • welding conditions for fillet welding and welding conditions for standing welding are set in advance, and welding conditions are set by operating the operation button at hand at a timing instead of standing welding from standing welding to standing welding.
  • the present disclosure has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present disclosure to provide a more suitable welding torch.
  • the present disclosure aims to provide a welding torch that can reduce the operation burden on the operator, and a welding system provided with the welding torch.
  • a welding torch includes a sensor unit, a storage unit, a welding information setting unit, a welding information acquisition unit, and a communication unit.
  • the sensor unit detects inclination information of the welding torch.
  • the storage unit stores information.
  • the welding information setting unit sets welding information in the storage unit in association with the inclination information.
  • the welding information acquisition unit acquires, from the storage unit, welding information corresponding to the inclination information detected by the sensor unit.
  • the communication unit transmits the welding information acquired by the welding information acquisition unit to the welding power source apparatus.
  • the "inclination information” is information indicating the degree of inclination of the welding torch, and an angle indicating how much the direction of a predetermined axis in the welding torch is inclined with respect to the reference direction such as the vertical direction, for example. Etc.
  • the “welding information” is information for controlling welding, and is a parameter value for controlling the welding power output from the welding power supply, or a number for indicating a set of such parameter values. For example, when the welding power supply apparatus performs DC output, parameter values such as a welding current set value, a welding voltage set value, and a rising change rate of the current at the time of a short circuit correspond to welding information.
  • the welding power supply performs pulse output
  • the pulse base current setting value peak current setting value, low level period, high level period, pulse frequency, pulse duty ratio, pulse rising and falling slope, etc.
  • parameter values such as AC frequency and a ratio of time for which the welding torch is made to be positive correspond to welding information.
  • welding condition numbers for indicating welding conditions in which a plurality of parameter values are summarized also correspond to welding information.
  • a welding system comprising a welding torch provided by the first aspect of the present disclosure and the welding power supply.
  • the welding power supply device includes a power supply device storage unit and an acquisition unit.
  • the power supply storage unit stores a correspondence between the welding condition and the welding condition number.
  • the acquisition unit acquires a welding condition corresponding to a welding condition number received from the welding torch.
  • a welding system comprising a welding torch provided by the first aspect of the present disclosure, a wire feeder and the welding power supply.
  • the wire feeding device feeds a welding wire to the welding torch.
  • the communication unit transmits the welding condition number to the wire feeding device.
  • the wire feeding device includes a feeding device storage unit, an acquisition unit, and a feeding device communication unit.
  • the feeding device storage unit stores the correspondence between the welding condition and the welding condition number.
  • the acquisition unit acquires a welding condition corresponding to a welding condition number received from the welding torch.
  • the feeding device communication unit transmits the welding conditions acquired by the acquisition unit to the welding power source device.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the whole structure of the welding system which concerns on 1st Embodiment. It is a block diagram showing functional composition of a welding system concerning a 1st embodiment. It is a front view of an example of the welding torch concerning a 1st embodiment. It is a top view of an example of the welding torch concerning a 1st embodiment. It is a figure which shows the relationship between the attitude
  • FIG. 1A-B is a view for explaining a welding system A1 according to a first embodiment.
  • FIG. 1A is a schematic view showing an entire configuration of a welding system A1.
  • FIG. 1B is a block diagram showing a functional configuration of welding system A1.
  • welding system A1 includes welding power supply 1, wire feeder 2, welding torch 3, power cables 41 and 42, power transmission line 5, signal line 8, gas cylinder 6, and gas piping. It has seven.
  • One output terminal of the welding power supply 1 is connected to the welding torch 3 via a power cable 41.
  • the wire feeding device 2 feeds 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 at the contact tip disposed at the tip of the welding torch 3.
  • the other output terminal of welding power supply device 1 is connected to workpiece W via power cable 42.
  • the welding power supply 1 generates an arc between the tip of the wire electrode protruding from the tip of the welding torch 3 and the workpiece W to supply power to the arc.
  • Welding system A1 welds workpiece W with the heat of the arc concerned.
  • Welding system A1 uses shield gas at the time of welding.
  • the shield gas of the gas cylinder 6 is supplied to the tip of the welding torch 3 by a gas pipe 7 passing through the wire feeding device 2.
  • Electric power for example, DC 24 V
  • Electric power for example, DC 24 V
  • Welding system A1 may circulate cooling water to welding torch 3.
  • the welding power supply 1 supplies electric power for arc welding to the welding torch 3.
  • Welding power supply device 1 converts three-phase AC power input from power system P into power suitable for arc welding and outputs the power. Further, welding power supply device 1 converts three-phase AC power input from power system P into DC power for driving a feed motor or the like of wire feeding device 2, and transmits power supply line 5. Output to the wire feeding device 2.
  • the welding power supply 1 is controlled to output electric power according to the welding conditions, and each parameter value of the welding conditions is changed according to the operation of the operation unit (not shown).
  • welding power supply device 1 associates a welding condition suitable for each welding, such as normal welding, fillet welding, standing welding, etc., with a number (welding condition number) for indicating the welding condition, and a welding condition table.
  • Control unit 14 of welding power supply device 1 reads the corresponding welding condition from storage unit 13 according to the welding condition number inputted from welding torch 3 through signal line 8, and performs control according to the read-out welding condition.
  • the storage unit 13 corresponds to an example of the “power supply device storage unit”
  • the control unit 14 corresponds to an example of the “acquisition unit”.
  • the wire feeding device 2 feeds the wire electrode to the welding torch 3.
  • the wire electrode is led to the tip of the welding torch 3 through the inside of a torch cable 39 and a liner provided inside the welding torch 3.
  • the wire feeding device 2 drives a feeding motor or the like by the power supplied from the welding power supply 1 via the power transmission line 5.
  • the power is also supplied from the wire feeder 2 to the welding torch 3 via a power transmission line (not shown) provided inside the torch cable 39.
  • the wire feeding device 2 communicates with the welding power supply 1 via the signal line 8. Further, the wire feeding device 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 supply 1 communicate with each other by interposing the wire feeding device 2.
  • the wire feeding device 2 and the welding torch 3 are connected by a torch cable 39.
  • the torch cable 39 is a cable connected to the proximal end of the welding torch 3, and the power cable 41, the gas pipe 7, the liner, the power transmission line, and the signal line are disposed inside the cable.
  • the connector 21 is a connection terminal for connecting the welding torch 3 and the wire feeding device 2.
  • the connector 21 is a concave connection terminal, and by inserting a convex torch plug (not shown) provided at one end of the torch cable 39 of the welding torch 3, the welding torch 3 and the wire feeding device Connect with 2.
  • the power cable 41, the gas pipe 7, the liner, the power transmission line 5 and the signal line 8 in the wire feeding device 2 are respectively connected to the power cable 41 and the gas pipe 7 in the torch cable 39 through the connector 21.
  • Liners, power transmission lines and signal lines are respectively connected to the power cable 41 and the gas pipe 7 in the torch cable 39 through the connector 21.
  • the welding torch 3 welds the workpiece W by the welding power supplied from the welding power supply 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 the signal input from the control unit 36 to the wire feeding device 2 through a signal line inside the torch cable 39. Further, the communication unit 31 receives a signal input from the wire feeding device 2 through a signal line inside the torch cable 39 and outputs the signal to the control unit 36.
  • CAN Controller Area Network
  • CAN Controller Area Network
  • the display unit 32 performs various displays, and includes, for example, a display 321 (described later) which is a liquid crystal display device.
  • the display unit 32 is controlled by the control unit 36, and displays various information.
  • the operation unit 33 includes a plurality of operation means, and outputs an operation of each operation means by the operator as an operation signal to the control unit 36.
  • the operation means as described later, there are a torch switch 331 and an operation button 332.
  • the operation unit 33 may be provided with other operation means.
  • the storage unit 34 stores various information.
  • a welding condition number table indicating the correspondence between the inclination information of the welding torch 3 and the welding condition number is stored. Details of the welding condition number table will be described later.
  • the sensor unit 35 includes a plurality of sensors, and outputs detection values of the respective sensors to the control unit 36.
  • the sensor unit 35 includes an acceleration sensor 351 described later.
  • the sensor part 35 may be equipped with the other sensor.
  • the control unit 36 controls the welding torch 3 and is realized by, for example, a microcomputer. Control unit 36 performs predetermined processing in accordance with the operation signal input from operation unit 33. Further, the control unit 36 controls communication by the communication unit 31, writes and reads information in the storage unit 34, and controls display on the display unit 32. Further, the control unit 36 performs a predetermined calculation based on the detection value input from the sensor unit 35, and uses the calculation result for processing. Specifically, the control unit 36 calculates inclination information of the welding torch 3 based on the detection value detected by the acceleration sensor 351. Further, the control unit 36 reads the welding condition number corresponding to the inclination information from the welding condition number table of the storage unit 34.
  • the control unit 36 associates the inclination information with the welding condition number to create the welding condition number table of the storage unit 34. Details of the process for associating the inclination information with the welding condition number will be described later.
  • the welding condition number corresponds to an example of “welding information”.
  • FIGS. 2A-B show the appearance of an example of the welding torch 3.
  • FIG. 2A is a front view
  • FIG. 2B is a plan view.
  • the welding torch 3 includes a torch body 37, a handle 38, a control board 381, a torch switch 331, an operation button 332, a display 321, an acceleration sensor 351, and a torch cable 39.
  • the torch body 37 is a cylindrical member made of metal, and a liner through which a welding cable is inserted, a power cable 41, and a gas pipe 7 are disposed inside. At the tip of the torch body 37, a nozzle 371 is attached.
  • the torch body 37 has a curved portion so that the operator can easily direct the nozzle 371 to the workpiece W.
  • the handle 38 is a portion for the operator to hold, and holds the proximal end of the torch body 37.
  • the operator holds the handle 38 to perform a welding operation.
  • a torch switch 331, an operation button 332, and a display 321 are disposed on the handle 38.
  • a control board 381 is disposed inside the handle 38.
  • circuits constituting the communication unit 31, the display unit 32, the operation unit 33, the storage unit 34, the sensor unit 35, and the control unit 36 are mounted.
  • the torch switch 331 is an operation means for receiving a start / stop operation of welding, and is arranged at a position where an operator holding the handle 38 can easily perform a pressing operation with a forefinger.
  • an operation signal is output to the control unit 36, and the operation signal is input to the welding power supply 1, whereby the welding power supply 1 outputs welding power.
  • the welding power supply 1 stops the output of the welding power. That is, welding is performed only while the torch switch 331 is pressed.
  • the display 321 performs various displays, and is disposed on the side opposite to the torch switch 331 of the handle 38 so that an operator who grips the handle 38 to perform a welding operation can easily view the screen.
  • the operation button 332 is an operation means for performing an operation of switching the 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 There is.
  • the operation button 332 includes an upper button 332a, a lower button 332b, a left button 332c, and a right button 332d.
  • the buttons 332a to 332d When each of the buttons 332a to 332d is pressed, the corresponding operation signal is output to the control unit 36, and the control unit 36 performs the corresponding processing.
  • Each of the buttons 332 a to 332 d is an operation unit for switching the screen displayed on the display 321 or changing the setting value displayed on the display 321.
  • the right button 332 d also functions as operation means (enter key) for instructing input.
  • a sensor that detects pressing of each operation button 332 is mounted on the control board 381.
  • the display 321 is disposed on the same control substrate 381.
  • the display screen of the display 321 has a predetermined angle with respect to the control board 381 so that the operator can easily operate the operation buttons 332 while looking at the display screen of the display 321.
  • the display screen of the display 321 may be arranged in parallel with the control substrate 381.
  • 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 control substrate 381.
  • the acceleration sensor 351 is also mounted on the control substrate 381.
  • the acceleration sensor 351 is a 3-axis acceleration sensor, detects acceleration in each axial direction, and outputs a detected value to the control unit 36.
  • the control unit 36 calculates inclination 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 acceleration in each axial direction of three mutually orthogonal axes set in itself.
  • the control unit 36 calculates the acceleration in each axial direction of the three mutually orthogonal axes set in the welding torch 3 based on these accelerations.
  • the axis (central axis of the nozzle 371) extending in the direction of the tip of the welding torch 3 is one axis (hereinafter, referred to as “z axis”).
  • the control unit 36 From the calculated acceleration in each axial direction of the welding torch 3, the control unit 36 forms an angle between the direction toward the tip end of the welding torch 3 in the z-axis direction and the lower side in the vertical direction (the direction in which gravity acceleration works) Calculate “Torch tilt angle”.
  • the calculation method of the torch inclination angle by the control part 36 is not limited.
  • a part of the acceleration sensor 351 and the control unit 36 corresponds to an example of the “sensor unit”
  • the “torch tilt angle” corresponds to an example of the “tilt information”.
  • the sensor unit 35 may include a gyro sensor instead of the acceleration sensor 351. In this case, the control unit 36 calculates the torch tilt angle from the angular velocity around each axis detected by the gyro sensor.
  • the external appearance of the welding torch 3 is not limited to what was mentioned above.
  • the arrangement places and shapes 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 it may be one cross button. Also, the number of buttons is not limited.
  • welding information setting process which is a process for associating inclination information and a welding condition number
  • welding information acquisition process which is a process of reading a welding condition number corresponding to the inclination information
  • the control unit 36 calculates the torch inclination angle based on the detection value input from the acceleration sensor 351.
  • the torch inclination angle is an angle formed by the direction of the tip of the welding torch 3 (the direction of the nozzle 371) and the lower side in the vertical direction, and indicates the angle of inclination of the tip of the welding torch 3 relative to the lower side in the vertical direction.
  • FIG. 3A is a view showing the relationship between the posture of the welding torch 3 and the torch inclination angle.
  • the welding torch 3a shows a state in which the tip is directed downward in the vertical direction.
  • the torch inclination angle is "0 °”.
  • the welding torch 3c shows a state in which the tip is directed in the horizontal direction. In this case, since the direction of the tip of the welding torch 3c is perpendicular to the vertical direction, the torch inclination angle is "90 °”.
  • the welding torch 3b shows a state in which the direction of the tip is inclined 45 ° with respect to the lower side in the vertical direction, and the torch inclination angle is “45 °”.
  • FIG. 3B is a view showing an example of the welding condition number table stored in the storage unit 34.
  • the welding condition number table stores the correspondence between the torch inclination angle and the welding condition number.
  • the welding condition number “JOB1” is associated when the torch inclination angle ⁇ is in the range of 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 22.5 ° (setting 1), and the torch inclination angle
  • welding condition number “JOB2” is associated (setting 2)
  • the torch inclination angle ⁇ is 67.5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 180 °
  • the welding condition number "JOB3" is associated in the case of within the range of (setting 3).
  • the operator causes the display 321 to display a menu screen by a predetermined operation.
  • a plurality of options are displayed on the menu screen, and the cursor can be moved by pressing the upper button 332a or the lower button 332b, and a desired option can be selected by pressing the right button 332d. .
  • the display 321 displays a sub-menu screen corresponding to the selected option. Similarly, by selecting an option from the submenu screen, it is possible to display a desired screen.
  • the welding information setting process is started when the operator selects the welding information setting mode by the operation from the menu screen.
  • the method of selecting the welding information setting mode is not limited.
  • each option including the welding information setting mode is sequentially displayed on the display 321 by pressing the upper button 332a or the lower button 332b, and the right button is displayed when the screen of the welding information setting mode is displayed on the display 321
  • the welding information setting mode may be selected by pressing 332 d.
  • the operator sets the torch inclination angle at that time to the setting angle of the welding condition number table by setting the welding torch 3 to a desired posture, and then selects the welding condition number,
  • the welding condition number is set in association with the set angle. For example, by setting the welding torch 3 to the posture of the welding torch 3a shown in FIG. 3A, the operator sets “0 °” to the setting angle of setting 1 and sets “JOB1” as the welding condition number. Similarly, by setting the welding torch 3 to the posture of the welding torch 3 b, “45 °” is set as the setting angle of setting 2 and “JOB 2” is set as the welding condition number.
  • “90 °” is set as the setting angle of setting 3 and “JOB 3” is set as the welding condition number.
  • the torch tilt angle range is set in the range of 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 180 °.
  • 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 22.5 ° as the torch inclination angle range of setting 1 and 2.5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 67.5 ° as the torch inclination angle range of setting 2 and 67 as the torch inclination angle range of setting 3 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 180 ° is set (see FIG. 3B).
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the welding information setting process performed by the control unit 36. The processing is started when the welding information setting mode is selected. In the flowchart, a case where three setting angles are set will be described.
  • the control unit 36 corresponds to an example of the “welding information setting unit”.
  • an initial value "1" is input to a variable i indicating a setting number (S1).
  • a guide for setting angle setting is displayed on the display 321 (S2).
  • the control unit 36 outputs, to the display unit 32, an instruction to display a guide for setting angle setting.
  • the display unit 32 causes the display 321 to display a guide for inputting the set angle.
  • acceleration information is detected (S3), and a torch inclination angle ⁇ is calculated (S4).
  • the control unit 36 obtains acceleration detection values of the three axes detected by the acceleration sensor 351 and calculates accelerations in the axial directions of the three axes set in the welding torch 3. Then, the torch inclination angle ⁇ is calculated from the calculated acceleration.
  • the torch inclination angle ⁇ is displayed on the display 321 (S5).
  • the control unit 36 outputs the torch inclination angle ⁇ to the display unit 32.
  • the display unit 32 causes the display 321 to display the input torch inclination angle ⁇ .
  • it is determined whether or not the right button 332 d has been pressed (S 6). Specifically, it is determined whether an operation signal indicating that the right button 332 d has been pressed is input from the operation unit 33. If the right button 332d is not pressed (S6: NO), the process returns to the step S3, the steps S3 to S6 are repeated, and the torch inclination angle ⁇ is updated and displayed.
  • the torch inclination angle ⁇ at this time is input to the setting angle of setting i (S 7).
  • FIG. 5A shows an example of a display screen of guidance for setting angle setting.
  • a guide for prompting input of a set angle is displayed.
  • the torch inclination angle ⁇ is displayed at the center of the screen.
  • the display of the torch inclination angle ⁇ changes in response to the change of the posture of the welding torch 3 by the operator.
  • a guide for notifying that the right button 332 d is an input button is displayed. The operator changes the posture of the welding torch 3 and presses the right button 332 d when the desired posture is obtained. Thereby, the set angle of setting i is set in the welding condition number table.
  • the guidance for welding condition number selection is displayed on the display 321 (S8), and the welding condition number of the setting i is displayed on the display 321 (S9).
  • the welding condition number is read from the welding condition number table. For example, “JOB 1” is set as the initial value of the welding condition number.
  • step S10 when the upper button 332a or the lower button 332b is pressed (S10: YES), the welding condition number in the welding condition number table is changed (S12), and the process returns to step S9.
  • the welding condition number is changed in the order of "JOB1", “JOB2", “JOB3” and returns to "JOB1”
  • the welding condition number is It is changed in the order of "JOB3", “JOB2", and “JOB1", and returns to "JOB3”.
  • step S11 when the right button 332d is pressed (S11: YES), the welding condition number is determined, and the process proceeds to step S13.
  • FIG. 5B shows an example of a display screen of guidance for welding condition number selection.
  • a guide for prompting selection of the welding condition number is displayed.
  • the current welding condition number is displayed at the center of the screen.
  • the display of the welding condition number changes in response to the pressing of the upper button 332a or the lower button 332b by the operator.
  • a guide for notifying that the right button 332 d is an input button and that the welding condition number is to be changed by the upper button 332 a or the lower button 332 b is displayed.
  • the welding condition number at this time is decided as the welding condition number of setting i.
  • step S13 the variable i is increased by "1" (S13), and it is determined whether the variable i is larger than 3 (S14). If the variable i is 3 or less (S14: NO), the process returns to step S2, and if the variable i is larger than 3 (S14: YES), the process proceeds to step S15. That is, the processes of steps S2 to S13 are repeated three times. Then, in step S15, boundary value ⁇ 1 # 2 of torch inclination angle range of setting 1 and setting 2 and boundary value ⁇ 2 # 3 of torch inclination angle range of setting 2 and setting 3 are calculated, and welding is performed. The torch tilt angle range of each setting of the condition number table is set, and the welding information setting process is ended.
  • step S6 of FIG. 4 If the setting angle is not set to increase in the order of setting 1, setting 2 and setting 3, the data is switched so as to be in this order. In addition, you may provide a restriction
  • the process shown to the flowchart of FIG. 4 is an example, and the welding information setting process which the control part 36 performs is not limited to what was mentioned above.
  • the case of setting three setting angles has been described, but the number of setting angles is not limited, and may be two or four or more.
  • the operator may be allowed to select the setting angle.
  • a guidance display for selecting the number of setting angles may be displayed before step S1 of the flowchart shown in FIG. 4 to allow the operator to select, and a setting mode different from the welding information setting mode It may be set in advance.
  • the process may be terminated when the number of set angles reaches the number desired by the operator during the welding information setting process without determining the number of set angles in advance.
  • step S14 of the flowchart shown in FIG. 4 instead of comparing the number of variables i, the operator may be asked whether to end or continue.
  • the control unit 36 reads the welding condition number corresponding to the detected torch inclination angle ⁇ from the welding condition number table.
  • the control unit 36 reads the welding condition number “JOB1”, and the torch inclination angle ⁇ 22.5 ° ⁇ ⁇ ⁇
  • the welding condition number “JOB2” is read out
  • the welding condition number “JOB3” is read out.
  • the control unit 36 outputs the read welding condition number to the communication unit 31 and transmits the welding condition number to the welding power supply 1.
  • Welding power supply device 1 controls the welding power under the welding condition corresponding to the received welding condition number. Thereby, welding can be performed under the welding conditions of the welding condition number corresponding to the torch inclination angle ⁇ .
  • information on the torch inclination angle ⁇ can be displayed on the display 321.
  • the control unit 36 outputs the torch inclination angle ⁇ calculated by the calculation to the display unit 32.
  • the display unit 32 causes the display 321 to display information based on the input torch inclination angle ⁇ .
  • the torch inclination angle ⁇ may be displayed as it is, or a picture of the torch may be displayed, and the displayed inclination of the torch may be changed according to the torch inclination angle ⁇ .
  • the operator can know the torch inclination angle ⁇ by looking at the display 321, and can objectively recognize how much the welding torch 3 is inclined.
  • the welding condition number corresponding to the torch inclination angle ⁇ is also displayed on the display 321. The operator can know the present welding condition number by looking at the display 321, and can recognize at which welding condition welding is currently performed.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the welding information acquisition process performed by the control unit 36.
  • the said process is repeatedly performed at a predetermined time interval at the time of a welding operation (while the torch switch 331 is pressed down).
  • the control unit 36 corresponds to an example of the “welding information acquisition unit”.
  • acceleration information is detected (S21), and a torch inclination angle ⁇ is calculated (S22).
  • the control unit 36 obtains acceleration detection values of the three axes detected by the acceleration sensor 351 and calculates accelerations in the axial directions of the three axes set in the welding torch 3. Then, the torch inclination angle ⁇ is calculated from the calculated acceleration.
  • the welding condition number is read out based on the torch inclination angle ⁇ (S23 to S27).
  • the welding condition number of setting 2 is read from the welding condition number table as the setting 2 (S26). If the torch inclination angle ⁇ is equal to or larger than the boundary value ⁇ 2 # 3 (S25: NO), the welding condition number of setting 3 is read from the welding condition number table as the setting 3 (S27).
  • the read welding condition number is transmitted to the welding power supply 1 (S28).
  • the control unit 36 outputs the read welding condition number to the communication unit 31.
  • the communication unit 31 transmits the welding condition number to the welding power supply 1.
  • Welding power supply device 1 controls the welding power under the welding condition corresponding to the received welding condition number. Thereby, welding can be performed under the welding conditions of the welding condition number corresponding to the torch inclination angle ⁇ .
  • control unit 36 outputs the torch inclination angle ⁇ to the display unit 32.
  • the display unit 32 causes the display 321 to display information based on the input torch inclination angle ⁇ .
  • a welding condition number is displayed on the display 321 (S30), and a welding information acquisition process is complete
  • control unit 36 outputs the read welding condition number to display unit 32.
  • the display unit 32 causes the display 321 to display the input welding condition number.
  • the process shown to the flowchart of FIG. 6 is an example, and the welding information acquisition process which the control part 36 performs is not limited to what was mentioned above.
  • the process (S23 to S27) for reading out the welding condition number differs depending on the number of settings (the number of setting angles) set in the welding condition number table.
  • the control unit 36 calculates the torch inclination angle ⁇ based on the detection value input from the acceleration sensor 351. Then, the control unit 36 reads the welding condition number from the welding condition number table based on the calculated torch inclination angle ⁇ . The read welding condition number is transmitted to the welding power supply 1 via the communication unit 31. Welding power supply device 1 controls the welding power under the welding condition corresponding to the received welding condition number. Thereby, welding can be performed under the welding conditions of the welding condition number corresponding to the posture of the welding torch 3. Since the operator can reduce or eliminate the need to operate the operation button 332 of the welding torch 3 during welding, the operation burden on the operator can be reduced.
  • the welding condition number table can be set by the operator in the welding information setting mode. Therefore, the operator can also arbitrarily set the correspondence between the torch inclination angle ⁇ and the welding condition based on his / her experience.
  • the torch inclination angle ⁇ at that time can be automatically set to the set angle. Therefore, even if the operator does not recognize the actual torch tilt angle ⁇ , the setting angle can be set sensibly.
  • the boundary value of the torch inclination angle range of the welding condition number table is automatically calculated from each set angle. Therefore, there is no need to input the torch tilt angle range. Further, since the intermediate value of each setting angle is set as the boundary value, the welding condition according to the setting angle closest to the torch inclination angle ⁇ is applied. Therefore, discomfort does not easily occur in the applied welding conditions.
  • the information on the torch inclination angle ⁇ is displayed on the display 321.
  • the operator can know the torch inclination angle ⁇ by looking at the display 321, and can objectively recognize how much the welding torch 3 is inclined.
  • the welding condition number corresponding to the torch inclination angle ⁇ is also displayed on the display 321. As a result, the operator can know the current welding condition number by looking at the display 321, and can recognize under which welding condition welding is currently performed.
  • the welding current setting value is changed 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 welding current setting value may be changed based on the detected acceleration of the acceleration sensor 351.
  • the acceleration sensor 351 corresponds to an example of the “sensor unit”
  • the acceleration in each axial direction detected by the acceleration sensor 351 corresponds to an example of the “inclination information”.
  • the torch inclination angle ⁇ is the angle formed by the direction of the tip of the welding torch 3 and the lower side in the vertical direction
  • the present invention is not limited thereto.
  • the torch inclination angle ⁇ may be an angle between a direction serving as a reference based on gravity and a direction for indicating the posture of the welding torch 3.
  • the torch inclination angle ⁇ may be an angle formed by the direction of the tip of the welding torch 3 and the horizontal direction.
  • the torch inclination angle ⁇ has a negative value when the direction of the tip of the welding torch 3 is lower than the horizontal direction, the torch is directed horizontally when the tip of the welding torch 3 is in the horizontal direction.
  • the torch inclination angle ⁇ is “0 °”, and the tip of the welding torch 3 is directed upward in the vertical direction, the torch inclination angle ⁇ is “+ 90 °”, and the tip of the welding torch 3 is directed downward in the vertical direction
  • the torch inclination angle ⁇ becomes “ ⁇ 90 °”.
  • the welding condition number is switched when the torch inclination angle ⁇ exceeds the boundary value of the torch inclination angle range of the welding condition number table.
  • the hysteresis characteristic is switched to the welding condition number. May be given. That is, an area having hysteresis characteristics (an area where the welding condition number is changed depending on the past torch inclination angle ⁇ ) may be provided in the boundary area of the torch inclination angle range of each setting. For example, assuming that ⁇ 5 ° of the set angle is a hysteresis region in the example of FIG. 3, 27.5 ° (22.5 ° (boundary value ⁇ 1 #) when the torch inclination angle ⁇ becomes large as shown in FIG.
  • the welding condition number is "JOB 1" up to 5 °), and the welding condition number is “JOB 2" up to 72.5 ° (67.5 ° (boundary value ⁇ 2 # 3 ) + 5 °).
  • the welding condition number “JOB3” is up to 62.5 ° (67.5 ° (boundary value ⁇ 2 # 3 ) ⁇ 5 °), and 17.5 ° (22.5 °
  • the welding condition number "JOB2” is obtained up to ° (boundary value ⁇ 1 # 2-5 °). This makes it possible to prevent frequent switching of welding condition numbers due to the fact that the torch inclination angle ⁇ frequently rises and falls near the boundary value.
  • the setting angle of each setting it is necessary to set a limitation on the setting angle of each setting so that the hysteresis areas of the settings do not overlap. For example, in the case where ⁇ 5 ° of the setting angle is a hysteresis region, assuming that the setting angle of setting 2 is “45 °”, the setting angle of setting 3 needs to be larger than “55 °”. Therefore, the setting angle of setting 3 is restricted so as not to be accepted when the angle is "55 °" or less.
  • welding power source device 1 switches welding conditions immediately according to the received welding condition number
  • the welding condition number when the welding condition number is changed, the welding power supply 1 is gradually changed from the welding condition corresponding to the welding condition number before changing to the welding condition corresponding to the welding condition number after changing.
  • each parameter value of the welding conditions may be linearly complemented between the value before change and the value after change to gradually change the value before change to the value after change. In this case, sudden changes in the welding conditions can be suppressed.
  • the boundary value ⁇ 1 # 2 ( ⁇ 1 # 2 ) of the torch inclination angle range may be calculated from the setting angle of each setting at the time of welding condition acquisition processing.
  • the present invention in the welding information setting process, the case where the torch inclination angle ⁇ at this time is set to the set angle by setting the welding torch 3 to a desired posture has been described.
  • the setting of the setting angle may be manual input by the operation of the operation button 332 by the operator.
  • welding information setting processing all the items of a welding condition number table was explained, it is not restricted to this.
  • a desired item may be selected, and only the item may be input (or changed).
  • individual changes such as changing only the setting angle of setting 2 or changing only the welding condition number of setting 3 can be performed.
  • the welding condition number table instead of the welding condition number, for example, individual parameter values such as a welding current set value are set, read out based on the torch inclination angle ⁇ , and transmitted to the welding power supply 1 You may As individual parameter values in this case, in addition to the welding current setting value, the welding voltage setting value, the rising change speed of the current at the time of short circuit, etc. may be used.
  • parameter values such as pulse base current setting value, peak current setting value, low level period, high level period, pulse frequency, pulse duty ratio, pulse rising and falling slope, AC output
  • the parameter values such as the AC frequency and the ratio of time for which the welding torch is made positive may be set, or a plurality of parameter values among these parameter values may be set.
  • the set parameter value corresponds to an example of “welding information”.
  • a welding condition table in which welding conditions are associated with welding condition numbers is stored in the storage unit 13 of the welding power supply 1 and the welding torch 3 transmits the welding condition numbers to the welding power supply 1
  • the welding condition table is stored in the storage unit 34 of the welding torch 3 and the welding condition is read from the welding condition table based on the welding condition number read from the welding condition number table, and the welding condition (each parameter value is read) ) May be transmitted to the welding power supply 1.
  • the present invention is not limited thereto.
  • 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 connecting the welding power supply 1 and the wire feeding device 2 is required. do not do.
  • the welding power supply device 1 and the wire feeding device 2 may perform wireless communication.
  • the signal line 8 connecting the welding power supply 1 and the wire feeding device 2 is not necessary.
  • the welding torch 3 and the welding power supply 1 may perform wireless communication without passing through the wire feeding device 2.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of a welding system A2 according to the second embodiment.
  • the welding system A2 shown in FIG. 8 differs from the welding system A1 according to the first embodiment in that the wire feeding device 2 is not provided.
  • Welding system A2 is a non-consumable electrode type welding system which does not use a wire electrode.
  • the welding power supply 1 and the welding torch 3 are connected by a torch cable 39.
  • the welding power supply 1 includes a connector 12 which is, for example, a concave connection terminal.
  • the connector 12 connects the welding torch 3 and the welding power supply 1 by inserting 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 in the welding power supply 1 are respectively transmitted through the connector 12 to the power cable 41, the gas pipe 7, the power transmission in the torch cable 39. Connected to wires and signal lines.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a welding system A3 according to the third embodiment. In FIG. 9, the description of the internal configuration of the welding torch 3 is omitted.
  • Welding system A3 shown in FIG. 9 differs from welding system A1 according to the first embodiment in that the welding condition table is stored not in welding power supply device 1 but in storage unit 22 of wire feeding device 2.
  • the welding torch 3 transmits the welding condition number read out from the welding condition number table to the wire feeding device 2.
  • the control unit 23 of the wire feeding device 2 reads the corresponding welding condition from the welding condition table stored in the storage unit 22 based on the welding condition number input from the welding torch 3. Then, the read welding conditions are transmitted from the communication unit 24 to the welding power supply 1.
  • the storage unit 22 corresponds to an example of the “feed device storage unit”
  • the control unit 23 corresponds to an example of the “acquisition unit”
  • the communication unit 24 is an example of the “feed device communication unit”. Equivalent to.
  • the welding torch and the welding system according to the present disclosure are not limited to the embodiments described above.
  • the specific configuration of each part of the welding torch and the welding system according to the present disclosure can be varied in design in various ways.
  • a welding torch A sensor unit that detects inclination information of the welding torch; A storage unit for storing information; A welding information setting unit configured to set welding information in the storage unit in association with the tilt information; A welding information acquisition unit that acquires welding information corresponding to the inclination information detected by the sensor unit from the storage unit; A communication unit that transmits the welding information acquired by the welding information acquisition unit to a welding power supply device; Equipped with a welding torch.
  • the welding information setting unit When switched to the welding information setting mode, the welding information setting unit associates and sets inclination information detected by the sensor unit and welding information selected by the operator.
  • the welding torch according to Appendix 1.
  • the welding information setting unit sets a plurality of welding information in association with different inclination information, and The welding information acquisition unit acquires welding information corresponding to the inclination information set in the storage unit, which is closest to the inclination information detected by the sensor unit.
  • the welding torch according to Appendix 1 or 2.
  • the welding information acquisition unit switches the welding information to be acquired so as to have a hysteresis characteristic when the inclination information detected by the sensor unit changes.
  • the welding information is a welding condition number associated with welding conditions set in advance. The welding torch according to any one of appendices 1 to 4.
  • the storage unit stores the correspondence between the welding condition and the welding condition number,
  • the communication unit transmits a welding condition associated with the welding condition number.
  • the welding torch according to Appendix 5 The welding power supply device; Equipped with The welding power supply is A power supply storage unit storing a correspondence between the welding condition and the welding condition number;
  • the welding torch according to Appendix 5 A wire feeding device for feeding a welding wire to the welding torch;
  • the wire feeding device A feeding device storage unit that stores the correspondence between the welding conditions and the welding condition numbers;
  • a feeder communication unit that transmits the welding conditions acquired by the acquisition unit to the welding power supply device; , Comprising a welding system.

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Abstract

本開示の一側面によると、溶接トーチが提供される。前記溶接トーチは、センサ部と、記憶部と、溶接情報設定部と、溶接情報取得部と、通信部と、を含む。前記センサ部は、前記溶接トーチの傾き情報を検出する。前記記憶部は、情報を記憶する。前記溶接情報設定部は、前記傾き情報に対応付けて溶接情報を前記記憶部に設定する。前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報に対応した溶接情報を、前記記憶部から取得する。前記通信部は、前記溶接情報取得部が取得した溶接情報を溶接電源装置に送信する。

Description

溶接トーチ、および、溶接システム
　本開示は、アーク溶接に用いられる溶接トーチおよび溶接システムに関する。
　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および溶接トーチ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、溶接電流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、溶接トーチに操作ボタンを配置して、当該操作ボタンの操作によって溶接条件を設定できる溶接トーチが開発されている。
　例えばブロックの溶接を行っている現場では、すみ肉溶接と立ち向き溶接とを１つの工程で行う場合がある。この場合、すみ肉溶接のための溶接条件と、立ち向き溶接のための溶接条件とをあらかじめ設定しておき、すみ肉溶接から立ち向き溶接に代わるタイミングで、手元の操作ボタンの操作により溶接条件を変更する。
　しかしながら、溶接を行いながら操作ボタンを操作すると、手振れにより溶接欠陥が発生する場合がある。また、溶接を行いながら、手振れしないように慎重に操作ボタンを操作するのは煩わしい。
　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、より好適な溶接トーチを提供することを目的の一つとする。たとえば、本開示は、作業者の操作負担を軽減することができる溶接トーチ、および、当該溶接トーチを備えた溶接システムを提供することを目的の一つとしている。
　本開示の第１の側面によると、溶接トーチが提供される。前記溶接トーチは、センサ部と、記憶部と、溶接情報設定部と、溶接情報取得部と、通信部と、を含む。前記センサ部は、前記溶接トーチの傾き情報を検出する。前記記憶部は、情報を記憶する。前記溶接情報設定部は、前記傾き情報に対応付けて溶接情報を前記記憶部に設定する。前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報に対応した溶接情報を、前記記憶部から取得する。前記通信部は、前記溶接情報取得部が取得した溶接情報を溶接電源装置に送信する。
　「傾き情報」とは、溶接トーチの傾きの度合いを示す情報であって、例えば鉛直方向などの基準の方向に対して、溶接トーチ内の所定の軸の向きがどの程度傾いているかを示す角度などである。「溶接情報」とは、溶接を制御するための情報であり、溶接電源装置が出力する溶接電力を制御するためのパラメータ値、または、このようなパラメータ値の集合を指し示すための番号である。例えば、溶接電源装置が直流出力を行う場合は、溶接電流設定値、溶接電圧設定値、短絡時の電流の立上り変化速度などのパラメータ値が溶接情報に相当する。また、溶接電源装置がパルス出力を行う場合は、パルスのベース電流設定値、ピーク電流設定値、ローレベル期間、ハイレベル期間、パルス周波数、パルスのデューティ比、パルスの立上りおよび立下りの傾斜などのパラメータ値が溶接情報に相当し、溶接電源装置が交流出力を行う場合は、交流周波数、溶接トーチをプラスにする時間の割合などのパラメータ値が溶接情報に相当する。さらに、複数のパラメータ値をまとめた溶接条件を指し示すための溶接条件番号も、溶接情報に相当する。
　本開示の第２の側面によると、溶接システムが提供される。当該溶接システムは、本開示の第１の側面によって提供される溶接トーチと、前記溶接電源装置とを備える。前記溶接電源装置は、電源装置記憶部と、取得部と、を含む。前記電源装置記憶部は、前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する。前記取得部は、前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する。
　本開示の第３の側面によると、溶接システムが提供される。当該溶接システムは、本開示の第１の側面によって提供される溶接トーチと、ワイヤ送給装置と、前記溶接電源装置とを備える。前記ワイヤ送給装置は、前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給する。前記通信部は、前記ワイヤ送給装置に前記溶接条件番号を送信する。前記ワイヤ送給装置は、送給装置記憶部と、取得部と、送給装置通信部と、を含む。前記送給装置記憶部は、前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する。前記取得部は、前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する。前記送給装置通信部は、前記取得部が取得した溶接条件を前記溶接電源装置に送信する。
　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。 溶接トーチの姿勢とトーチ傾き角の関係を示す図である。 溶接条件番号テーブルの一例を示す図である。 溶接情報設定処理を説明するためのフローチャートである。 設定角度入力のための案内の表示画面の一例を示す図である。 溶接条件番号選択のための案内の表示画面の一例を示す図である。 溶接情報取得処理を説明するためのフローチャートである。 溶接条件番号の切り替えにヒステリシス特性を持たせた場合の、設定角度とトーチ傾き角範囲の関係を示す図である。 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。
　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－Ｂ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－Ｂ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。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、ワイヤ送給装置２を通るガス配管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、送給モータなどを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。なお、溶接システムＡ１は、溶接トーチ３に冷却水を循環させてもよい。
　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、溶接条件の各パラメータ値は、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、例えば通常溶接、すみ肉溶接、立ち向き溶接などの各溶接に適する溶接条件を、当該溶接条件を指し示すための番号（溶接条件番号）と対応付けて、溶接条件テーブルとして記憶部１３に記憶している。溶接電源装置１の制御部１４は、信号線８を介して溶接トーチ３から入力される溶接条件番号に応じて、記憶部１３から対応する溶接条件を読出し、読み出した溶接条件に応じて制御を行う。本実施形態では、記憶部１３が「電源装置記憶部」の一例に相当し、制御部１４が「取得部」の一例に相当する。
　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、各種情報の表示を行う。
　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、各種情報を記憶するものである。本実施形態では、溶接トーチ３の傾き情報と溶接条件番号との対応関係を示す溶接条件番号テーブルを記憶する。溶接条件番号テーブルの詳細については後述する。
　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、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。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。具体的には、制御部３６は、加速度センサ３５１が検出した検出値に基づいて溶接トーチ３の傾き情報を演算する。また、制御部３６は、傾き情報に対応した溶接条件番号を記憶部３４の溶接条件番号テーブルから読み出す。傾き情報に対応した溶接条件番号の読み出し処理の詳細については後述する。また、制御部３６は、傾き情報と溶接条件番号とを対応付けて、記憶部３４の溶接条件番号テーブルを作成する。傾き情報と溶接条件番号とを対応付けるための処理の詳細については後述する。溶接条件番号が、「溶接情報」の一例に相当する。
　図２Ａ－Ｂ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－Ｂ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、制御基板３８１、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。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。また、ハンドル３８の内部には、制御基板３８１が配置されている。制御基板３８１には、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を構成する回路が搭載されている。
　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。各ボタン３３２ａ～３３２ｄは、ディスプレイ３２１に表示される画面を切り替えたり、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。本実施形態では、右ボタン３３２ｄは、入力を指示する操作手段（エンターキー）としても機能する。
　各操作ボタン３３２の押下を検知するセンサは、制御基板３８１に搭載されている。また、ディスプレイ３２１は、同じ制御基板３８１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の表示画面が制御基板３８１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、表示画面が制御基板３８１と平行に配置されていてもよい。制御基板３８１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も制御基板３８１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、溶接トーチ３の先端の向きに延びる軸（ノズル３７１の中心軸）を１つの軸（以下では「ｚ軸」とする）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、ｚ軸方向の溶接トーチ３の先端側に向かう向きと鉛直方向下方（重力加速度の働く向き）とがなす角度（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「センサ部」の一例に相当し、「トーチ傾き角」が「傾き情報」の一例に相当する。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角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、傾き情報と溶接条件番号とを対応付けるための処理である「溶接情報設定処理」と、傾き情報に対応した溶接条件番号を読み出す処理である「溶接情報取得処理」とについて説明する。
　制御部３６は、加速度センサ３５１より入力される検出値に基づいて、トーチ傾き角を演算する。トーチ傾き角は、溶接トーチ３の先端の向き（ノズル３７１の向き）と鉛直方向下方とがなす角度であり、鉛直方向下方を基準とした溶接トーチ３の先端の傾きの角度を示している。
　図３Ａは、溶接トーチ３の姿勢とトーチ傾き角の関係を示す図である。同図においては、鉛直方向下方を基準の「０°」とし、鉛直方向上方を「１８０°」としていることを実線矢印で示している。溶接トーチ３ａは、先端が鉛直方向下方を向いている状態を示している。この場合は、溶接トーチ３ａの先端の向きが鉛直方向下方と同じ向きになっているので、トーチ傾き角は「０°」となる。溶接トーチ３ｃは、先端が水平方向を向いている状態を示している。この場合は、溶接トーチ３ｃの先端の向きが鉛直方向に対して直交する向きになっているので、トーチ傾き角は「９０°」となる。溶接トーチ３ｂは、先端の向きが鉛直方向下方に対して４５°傾いている状態を示しており、トーチ傾き角は「４５°」となる。
　図３Ｂは、記憶部３４に記憶されている溶接条件番号テーブルの一例を示す図である。溶接条件番号テーブルは、トーチ傾き角と溶接条件番号との対応関係を記憶している。図３Ｂに示す溶接条件番号テーブルでは、トーチ傾き角θが０°≦θ＜２２．５°の範囲内の場合に溶接条件番号「ＪＯＢ１」が対応付けられており（設定１）、トーチ傾き角θが２２．５°≦θ＜６７．５°の範囲内の場合に溶接条件番号「ＪＯＢ２」が対応付けられており（設定２）、トーチ傾き角θが６７．５°≦θ≦１８０°の範囲内の場合に溶接条件番号「ＪＯＢ３」が対応付けられている（設定３）。これらの対応関係は、作業者によって設定される。
　作業者は、所定の操作によって、ディスプレイ３２１にメニュー画面を表示させる。メニュー画面には、複数の選択肢が表示されており、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。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。作業者がメニュー画面からの操作によって溶接情報設定モードを選択することで、溶接情報設定処理が開始される。なお、溶接情報設定モードの選択方法は限定されない。例えば、溶接情報設定モードを含む各選択肢を、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂを押下することで順にディスプレイ３２１に表示してゆき、溶接情報設定モードの画面がディスプレイ３２１に表示されたときに右ボタン３３２ｄを押下することで、溶接情報設定モードを選択してもよい。
　溶接情報設定モードにおいて、作業者は、溶接トーチ３を所望の姿勢とすることで、その時のトーチ傾き角を溶接条件番号テーブルの設定角度に設定し、その後、溶接条件番号を選択することで、設定された設定角度に対応付けて当該溶接条件番号を設定する。例えば、作業者は、溶接トーチ３を図３Ａに示す溶接トーチ３ａの姿勢とすることで、設定１の設定角度に「０°」を設定し、溶接条件番号として「ＪＯＢ１」を設定する。同様に、溶接トーチ３を溶接トーチ３ｂの姿勢とすることで、設定２の設定角度に「４５°」を設定し、溶接条件番号として「ＪＯＢ２」を設定する。また、溶接トーチ３を溶接トーチ３ｃの姿勢とすることで、設定３の設定角度に「９０°」を設定し、溶接条件番号として「ＪＯＢ３」を設定する。溶接条件番号テーブルの各設定におけるトーチ傾き角範囲は、各設定の設定角度に応じて自動的に算出される。具体的には、設定１の設定角度「０°」と設定２の設定角度「４５°」とから、設定１と設定２とのトーチ傾き角範囲の境界値として、これらの中間の値である「２２．５°（＝（０°＋４５°）÷２）」が設定される。また、設定２の設定角度「４５°」と設定３の設定角度「９０°」とから、設定２と設定３とのトーチ傾き角範囲の境界値として、これらの中間の値である「６７．５°（＝（４５°＋９０°）÷２）」が設定される。また、トーチ傾き角範囲は、０°≦θ≦１８０°の範囲で設定される。これにより、設定１のトーチ傾き角範囲として０°≦θ＜２２．５°、設定２のトーチ傾き角範囲として２．５°≦θ＜６７．５°、設定３のトーチ傾き角範囲として６７．５°≦θ≦１８０°が設定される（図３Ｂ参照）。
　図４は、制御部３６が行う溶接情報設定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、溶接情報設定モードが選択されたときに開始される。なお、当該フローチャートでは、設定角度を３個設定する場合について説明する。本実施形態においては、制御部３６が「溶接情報設定部」の一例に相当する。
　まず、設定番号を示す変数ｉに初期値「１」が入力される（Ｓ１）。次に、設定角度入力のための案内がディスプレイ３２１表示される（Ｓ２）。具体的には、制御部３６は、設定角度入力のための案内を表示する指示を表示部３２に出力する。表示部３２は、指示に応じて、設定角度入力のための案内をディスプレイ３２１に表示させる。次に、加速度情報が検出され（Ｓ３）、トーチ傾き角θが演算される（Ｓ４）。具体的には、制御部３６は、加速度センサ３５１が検出した３軸の加速度検出値を取得し、溶接トーチ３に設定された３つの軸の各軸方向の加速度を演算する。そして、演算した加速度からトーチ傾き角θを演算する。次に、トーチ傾き角θがディスプレイ３２１に表示される（Ｓ５）。具体的には、制御部３６は、トーチ傾き角θを表示部３２に出力する。表示部３２は、入力されたトーチ傾き角θをディスプレイ３２１に表示させる。そして、右ボタン３３２ｄが押下されたか否かが判別される（Ｓ６）。具体的には、右ボタン３３２ｄが押下されたことを示す操作信号が操作部３３から入力されたか否かが判別される。右ボタン３３２ｄが押下されない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ３に戻って、ステップＳ３～Ｓ６が繰り返され、トーチ傾き角θが更新されて表示される。右ボタン３３２ｄが押下された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、設定ｉの設定角度にこのときのトーチ傾き角θが入力される（Ｓ７）。
　図５Ａは、設定角度入力のための案内の表示画面の一例を示している。画面の最上部には、設定角度入力を促すための案内が表示されている。画面の中央には、トーチ傾き角θが表示されている。トーチ傾き角θの表示は、作業者が溶接トーチ３の姿勢を変化させると、それに応じて変化する。画面の右下には、右ボタン３３２ｄが入力ボタンであることを知らせるための案内が表示されている。作業者は、溶接トーチ３の姿勢を変化させて、所望の姿勢になったときに右ボタン３３２ｄを押下する。これにより、設定ｉの設定角度が、溶接条件番号テーブルに設定される。
　次に、溶接条件番号選択のための案内がディスプレイ３２１表示され（Ｓ８）、設定ｉの溶接条件番号がディスプレイ３２１に表示される（Ｓ９）。溶接条件番号は、溶接条件番号テーブルから読み出される。なお、溶接条件番号の初期値は例えば「ＪＯＢ１」が設定されている。次に、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂが押下されたか否かが判別される（Ｓ１０）。上ボタン３３２ａおよび下ボタン３３２ｂが押下されない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、右ボタン３３２ｄが押下されたか否かが判別される（Ｓ１１）。右ボタン３３２ｄが押下されない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻って、ステップＳ１０～Ｓ１１が繰り返される。つまり、上ボタン３３２ａ、下ボタン３３２ｂまたは右ボタン３３２ｄのいずれかが押下されるのを待つ。ステップＳ１０において、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂが押下された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、溶接条件番号テーブルの溶接条件番号が変更されて（Ｓ１２）、ステップＳ９に戻る。例えば、上ボタン３３２ａが押下された場合、溶接条件番号が「ＪＯＢ１」，「ＪＯＢ２」，「ＪＯＢ３」の順に変更されて「ＪＯＢ１」に戻り、下ボタン３３２ｂが押下された場合、溶接条件番号が「ＪＯＢ３」，「ＪＯＢ２」，「ＪＯＢ１」の順に変更されて「ＪＯＢ３」に戻る。また、ステップＳ１１において、右ボタン３３２ｄが押下された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、溶接条件番号が確定されて、ステップＳ１３に進む。
　図５Ｂは、溶接条件番号選択のための案内の表示画面の一例を示している。画面の最上部には、溶接条件番号の選択を促すための案内が表示されている。画面の中央には、現在の溶接条件番号が表示されている。溶接条件番号の表示は、作業者による上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂの押下に応じて変化する。画面の右下には、右ボタン３３２ｄが入力ボタンであること、および、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂで溶接条件番号を変更させることを知らせるための案内が表示されている。作業者は、上ボタン３３２ａまたは下ボタン３３２ｂを押下して溶接条件番号を変更し、所望の溶接条件番号になったときに右ボタン３３２ｄを押下する。これにより、このときの溶接条件番号が、設定ｉの溶接条件番号に確定される。
　次に、変数ｉが「１」増加されて（Ｓ１３）、変数ｉが３より大きいか否かが判別される（Ｓ１４）。変数ｉが３以下の場合（Ｓ１４：ＮＯ）はステップＳ２に戻り、変数ｉが３より大きい場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）はステップＳ１５に進む。つまり、ステップＳ２～Ｓ１３の処理が３回繰り返される。そして、ステップＳ１５で、設定１と設定２とのトーチ傾き角範囲の境界値θ1#2、および、設定２と設定３とのトーチ傾き角範囲の境界値θ2#3が算出され、溶接条件番号テーブルの各設定のトーチ傾き角範囲が設定されて、溶接情報設定処理が終了される。なお、設定角度が設定１、設定２、設定３の順に大きくなるように設定されなかった場合は、この順になるようにデータが入れ替えられる。なお、設定角度の入力時に制限を設けてもよい。この場合、図４のステップＳ６で右ボタン３３２ｄが押下された場合でも、トーチ傾き角θが上記順番にならない場合は、入力された角度が適切でない旨を表示して、ステップＳ３に戻るようにすればよい。
　なお、図４のフローチャートに示す処理は一例であって、制御部３６が行う溶接情報設定処理は上述したものに限定されない。図４に示すフローチャートでは、設定角度を３個設定する場合について説明したが、設定角度の数は限定されず、２個でもよいし、４個以上でもよい。また、設定角度をいくつにするかを作業者が選択できるようにしてもよい。この場合、図４に示すフローチャートのステップＳ１の前に設定角度の数を選択するための案内表示がされて、作業者が選択するようにしてもよいし、溶接情報設定モードとは異なる設定モードで、あらかじめ設定しておくようにしてもよい。また、設定角度の数をあらかじめ決めずに、溶接情報設定処理の途中で、設定角度の数が作業者の希望する数になったとき、処理を終了させてもよい。この場合は、図４に示すフローチャートのステップＳ１４において、変数ｉの数を比較する代わりに、作業者に終了するか継続するかを問い合わせるようにすればよい。
　溶接作業時においては、制御部３６は、検出したトーチ傾き角θに対応する溶接条件番号を、溶接条件番号テーブルから読み出す。図３の例の場合、制御部３６は、トーチ傾き角θが０°≦θ＜２２．５°の場合、溶接条件番号「ＪＯＢ１」を読出し、トーチ傾き角θが２２．５°≦θ＜６７．５°の場合、溶接条件番号「ＪＯＢ２」を読出し、トーチ傾き角θが６７．５°≦θ≦１８０°の場合、溶接条件番号「ＪＯＢ３」を読出す。制御部３６は、読み出した溶接条件番号を通信部３１に出力して、溶接電源装置１に送信させる。溶接電源装置１は、受信した溶接条件番号に対応する溶接条件で溶接電力を制御する。これにより、トーチ傾き角θに対応した溶接条件番号の溶接条件で溶接を行うことができる。
　また、本実施形態では、トーチ傾き角θの情報がディスプレイ３２１に表示されうる。具体的には、制御部３６は、演算により算出したトーチ傾き角θを表示部３２に出力する。表示部３２は、入力されたトーチ傾き角θに基づく情報をディスプレイ３２１に表示させる。なお、トーチ傾き角θをそのまま表示してもよいし、トーチの絵を表示して、表示したトーチの傾きをトーチ傾き角θに応じて変化させてもよい。作業者は、ディスプレイ３２１を見ることでトーチ傾き角θを知ることができ、溶接トーチ３をどの程度傾けているかを客観的に認識することができる。また、本実施形態では、トーチ傾き角θに対応する溶接条件番号もディスプレイ３２１に表示される。作業者は、ディスプレイ３２１を見ることで現在の溶接条件番号を知ることができ、現在どのような溶接条件で溶接が行われているかを認識することができる。
　図６は、制御部３６が行う溶接情報取得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、溶接作業時（トーチスイッチ３３１が押下されている間）に、所定の時間間隔で、繰り返し実行される。なお、当該フローチャートでは、設定角度が３個設定されている場合について説明する。本実施形態においては、制御部３６が「溶接情報取得部」の一例に相当する。
　まず、加速度情報が検出され（Ｓ２１）、トーチ傾き角θが演算される（Ｓ２２）。具体的には、制御部３６は、加速度センサ３５１が検出した３軸の加速度検出値を取得し、溶接トーチ３に設定された３つの軸の各軸方向の加速度を演算する。そして、演算した加速度からトーチ傾き角θを演算する。
　次に、トーチ傾き角θに基づいて、溶接条件番号が読み出される（Ｓ２３～Ｓ２７）。まず、トーチ傾き角θが設定１と設定２とトーチ傾き角範囲の境界値θ1#2未満であるか否かが判別される（Ｓ２３）。トーチ傾き角θが境界値θ1#2未満である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、溶接条件番号テーブルより、設定１に該当するとして、設定１の溶接条件番号が読み出される（Ｓ２４）。トーチ傾き角θが境界値θ1#2以上である場合（Ｓ２３：ＮＯ）、トーチ傾き角θが設定２と設定３のトーチ傾き角範囲の境界値θ2#3が未満であるか否かが判別される（Ｓ２５）。トーチ傾き角θが境界値θ2#3未満である場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、溶接条件番号テーブルより、設定２に該当するとして、設定２の溶接条件番号が読み出される（Ｓ２６）。トーチ傾き角θが境界値θ2#3以上である場合（Ｓ２５：ＮＯ）、溶接条件番号テーブルより、設定３に該当するとして、設定３の溶接条件番号が読み出される（Ｓ２７）。
　次に、読み出された溶接条件番号が溶接電源装置１に送信される（Ｓ２８）。具体的には、制御部３６は、読み出した溶接条件番号を通信部３１に出力する。通信部３１は、溶接条件番号を溶接電源装置１に送信する。溶接電源装置１は、受信した溶接条件番号に対応する溶接条件で溶接電力を制御する。これにより、トーチ傾き角θに対応した溶接条件番号の溶接条件で溶接を行うことができる。
　次に、トーチ傾き角θの情報がディスプレイ３２１に表示される（Ｓ２９）。具体的には、制御部３６は、トーチ傾き角θを表示部３２に出力する。表示部３２は、入力されたトーチ傾き角θに基づく情報をディスプレイ３２１に表示させる。そして、溶接条件番号がディスプレイ３２１に表示されて（Ｓ３０）、溶接情報取得処理が終了される。具体的には、制御部３６は、読み出した溶接条件番号を、表示部３２に出力する。表示部３２は、入力された溶接条件番号をディスプレイ３２１に表示させる。
　なお、図６のフローチャートに示す処理は一例であって、制御部３６が行う溶接情報取得処理は上述したものに限定されない。溶接条件番号を読み出すための処理（Ｓ２３～Ｓ２７）は、溶接条件番号テーブルに設定されている設定の数（設定角度の数）によって異なるものになる。
　本実施形態によると、制御部３６は、加速度センサ３５１より入力される検出値に基づいてトーチ傾き角θを演算する。そして、制御部３６は、溶接条件番号テーブルから、算出したトーチ傾き角θに基づいて、溶接条件番号を読み出す。読み出された溶接条件番号は、通信部３１を介して、溶接電源装置１に送信される。溶接電源装置１は、受信した溶接条件番号に対応する溶接条件で溶接電力を制御する。これにより、溶接トーチ３の姿勢に対応した溶接条件番号の溶接条件で溶接を行うことができる。作業者は溶接中に溶接トーチ３の操作ボタン３３２を操作する必要性を低減あるいは除去できるので、作業者の操作負担を軽減することができる。
　また、本実施形態によると、溶接条件番号テーブルは、溶接情報設定モードにおいて、作業者が設定することができる。したがって、作業者は、自身の経験に基づいて、トーチ傾き角θと溶接条件との対応関係を任意に設定することもできる。本実施形態では、溶接情報設定モードにおいて、作業者が溶接トーチ３を所望の姿勢とすることで、そのときのトーチ傾き角θを設定角度に自動的に設定することができる。したがって、作業者が実際のトーチ傾き角θを認識していなくても、感覚的に設定角度を設定することができる。また、本実施形態では、各設定角度から、溶接条件番号テーブルのトーチ傾き角範囲の境界値を自動的に算出する。したがって、トーチ傾き角範囲を入力する必要がない。また、各設定角度の中間値を境界値に設定するので、トーチ傾き角θの一番近い設定角度に応じた溶接条件が適用される。したがって、適用される溶接条件に違和感が生じにくい。
　本実施形態によると、トーチ傾き角θの情報がディスプレイ３２１に表示される。これにより、作業者は、ディスプレイ３２１を見ることでトーチ傾き角θを知ることができ、溶接トーチ３をどの程度傾けているかを客観的に認識することができる。また、本実施形態によると、トーチ傾き角θに対応する溶接条件番号もディスプレイ３２１に表示される。これにより、作業者は、ディスプレイ３２１を見ることで現在の溶接条件番号を知ることができ、現在どのような溶接条件で溶接が行われているかを認識することができる。
　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θに基づいて溶接電流設定値を変更したが、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溶接電流設定値を変更するようにしてもよい。この場合、加速度センサ３５１が「センサ部」の一例に相当し、加速度センサ３５１が検出した各軸方向の加速度が「傾き情報」の一例に相当する。
　本実施形態においては、トーチ傾き角θを溶接トーチ３の先端の向きと鉛直方向下方とがなす角度とした場合について説明したが、これに限られない。トーチ傾き角θをどのように設定するかは、限定されない。トーチ傾き角θは、重力に基づく基準となる方向と、溶接トーチ３の姿勢を示すための方向とがなす角度であればよい。例えば、トーチ傾き角θを溶接トーチ３の先端の向きと水平方向とがなす角度としてもよい。この場合は、例えば、溶接トーチ３の先端の向きが水平より下方に向くとトーチ傾き角θがマイナスの値となるようにすれば、溶接トーチ３の先端が水平方向を向いているときにトーチ傾き角θが「０°」となり、溶接トーチ３の先端が鉛直方向上方を向いているときにトーチ傾き角θが「＋９０°」となり、溶接トーチ３の先端が鉛直方向下方を向いているときにトーチ傾き角θが「－９０°」となる。
　本実施形態においては、トーチ傾き角θが溶接条件番号テーブルのトーチ傾き角範囲の境界値を超えたときに、溶接条件番号が切り替る場合について説明したが、溶接条件番号の切り替えに、ヒステリシス特性を持たせるようにしてもよい。すなわち、各設定のトーチ傾き角範囲の境界領域にヒステリシス特性を有する領域（過去のトーチ傾き角θに依存して溶接条件番号を変更する領域）を設けてもよい。例えば、図３の例において、設定角度の±５°をヒステリシス領域とすると、図７のように、トーチ傾き角θが大きくなる場合、２７．５°（２２．５°（境界値θ1#2）＋５°）までは溶接条件番号「ＪＯＢ１」となり、７２．５°（６７．５°（境界値θ2#3）＋５°）までは溶接条件番号「ＪＯＢ２」となる。一方、トーチ傾き角θが小さくなる場合、６２．５°（６７．５°（境界値θ2#3）－５°）までは溶接条件番号「ＪＯＢ３」となり、１７．５°（２２．５°（境界値θ1#2）－５°）までは溶接条件番号「ＪＯＢ２」となる。これにより、トーチ傾き角θが境界値付近で頻繁に上下することによる溶接条件番号の頻繁な切り替えを防ぐことができる。なお、ヒステリシス特性を持たせる場合、各設定のヒステリシス領域が重ならないように、各設定の設定角度に制限を設ける必要がある。例えば、設定角度の±５°をヒステリシス領域とする場合、設定２の設定角度を「４５°」とすると、設定３の設定角度は「５５°」より大きくする必要がある。したがって、設定３の設定角度は、「５５°」以下の場合には受け付けないように制限を設ける。
　本実施形態においては、溶接電源装置１が、受信した溶接条件番号に応じて溶接条件をすぐに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、溶接電源装置１は、溶接条件番号が変更されたときに、変更前の溶接条件番号に対応する溶接条件から、変更後の溶接条件番号に対応する溶接条件に、徐々に変更するようにしてもよい。すなわち、溶接条件の各パラメータ値を、変更前の値と変更後の値との間で線形補完して、変更前の値から変更後の値に徐々に変更させるようにしてもよい。この場合、溶接条件が急に変更されることを抑制することができる。
　本実施形態においては、溶接条件番号テーブルにおいて、各設定に対応するトーチ傾き角範囲を設定しておく場合について説明したが、当該範囲は設定しないようにしてもよい。この場合、溶接条件取得処理時に、各設定の設定角度からトーチ傾き角範囲の境界値θ1#2（θ1#2）を算出すればよい。
　本実施形態においては、溶接情報設定処理において、溶接トーチ３を所望の姿勢にすることで、このときのトーチ傾き角θを設定角度に設定する場合について説明したが、これに限られない。設定角度の設定を、作業者の操作ボタン３３２の操作による手入力としてもよい。
　本実施形態においては、溶接情報設定処理が、溶接条件番号テーブルの各項目をすべて入力する場合について説明したが、これに限られない。所望の項目を選択して、当該項目のみを入力（または変更）するようにしてもよい。この場合、例えば、設定２の設定角度のみを変更したり、設定３の溶接条件番号のみを変更したりなどの個別の変更を行うことができる。
　本実施形態においては、溶接条件番号を読み出して、当該溶接条件番号を溶接電源装置１に送信する場合について説明したが、これに限られない。溶接条件番号テーブルにおいて、溶接条件番号に代えて、例えば溶接電流設定値などの個別のパラメータ値を設定しておき、トーチ傾き角θに基づいてこれを読み出して、溶接電源装置１に送信するようにしてもよい。この場合の個別のパラメータ値としては、溶接電流設定値以外に、溶接電圧設定値、短絡時の電流の立上り変化速度などであってもよい。また、パルス出力における、パルスのベース電流設定値、ピーク電流設定値、ローレベル期間、ハイレベル期間、パルス周波数、パルスのデューティ比、パルスの立上りおよび立下りの傾斜などのパラメータ値や、交流出力における、交流周波数、溶接トーチをプラスにする時間の割合などのパラメータ値を設定するようにしてもよいし、これらのパラメータ値のうちの複数のパラメータ値を設定するようにしてもよい。この場合、設定されるパラメータ値が、「溶接情報」の一例に相当する。
　本実施形態においては、溶接条件と溶接条件番号とを対応付けた溶接条件テーブルを溶接電源装置１の記憶部１３に記憶して、溶接トーチ３が溶接条件番号を溶接電源装置１に送信する場合について説明したが、これに限られない。溶接条件テーブルを溶接トーチ３の記憶部３４に記憶しておき、溶接条件番号テーブルから読み出された溶接条件番号に基づいて、溶接条件テーブルから溶接条件を読出し、読み出した溶接条件（各パラメータ値）を溶接電源装置１に送信するようにしてもよい。
　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。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。この場合も、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。また、ワイヤ送給装置２を介さずに、溶接トーチ３と溶接電源装置１とが無線通信を行うようにしてもよい。
　図８および図９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、説明を省略している。
　図８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８に示す溶接システムＡ２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Ａ２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９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。なお、図９においては、溶接トーチ３の内部構成の記載を省略している。
　図９に示す溶接システムＡ３は、溶接条件テーブルが溶接電源装置１ではなく、ワイヤ送給装置２の記憶部２２に記憶されている点で、第１実施形態に係る溶接システムＡ１と異なる。
　溶接トーチ３は、溶接条件番号テーブルから読み出された溶接条件番号をワイヤ送給装置２に送信する。ワイヤ送給装置２の制御部２３は、溶接トーチ３から入力される溶接条件番号に基づいて、記憶部２２に記憶されている溶接条件テーブルから対応する溶接条件を読出す。そして、読み出した溶接条件を、通信部２４から溶接電源装置１に送信する。本実施形態では、記憶部２２が「送給装置記憶部」の一例に相当し、制御部２３が「取得部」の一例に相当し、通信部２４が「送給装置通信部」の一例に相当する。
　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。
　本開示に係る溶接トーチおよび溶接システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る溶接トーチ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。
　本開示は、以下の付記にかかる実施形態を含みうる。
［付記１］
　溶接トーチであって、
　前記溶接トーチの傾き情報を検出するセンサ部と、
　情報を記憶する記憶部と、
　前記傾き情報に対応付けて溶接情報を前記記憶部に設定する溶接情報設定部と、
　前記センサ部が検出した傾き情報に対応した溶接情報を、前記記憶部から取得する溶接情報取得部と、
　前記溶接情報取得部が取得した溶接情報を溶接電源装置に送信する通信部と、
を備える、溶接トーチ。
［付記２］
　前記溶接情報設定部は、溶接情報設定モードに切り替えられたときに、前記センサ部が検出した傾き情報と、作業者が選択した溶接情報とを対応付けて設定する、
付記１に記載の溶接トーチ。
［付記３］
　前記溶接情報設定部は、複数の溶接情報を、それぞれ異なる傾き情報に対応付けて設定しており、
　前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報に最も近い、前記記憶部に設定されている傾き情報に対応する溶接情報を取得する、
付記１または２に記載の溶接トーチ。
［付記４］
　前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報が変化した場合に、ヒステリシス特性を有するようにして、取得する溶接情報を切り替える、
付記３に記載の溶接トーチ。
［付記５］
　前記溶接情報は、あらかじめ設定されている溶接条件に対応付けられた溶接条件番号である、
　付記１ないし４のいずれかに記載の溶接トーチ。
［付記６］
　前記記憶部は、前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶しており、
　前記通信部は、前記溶接条件番号に対応付けられた溶接条件を送信する、
　付記５に記載の溶接トーチ。
［付記７］
　付記５に記載の溶接トーチと、
　前記溶接電源装置と、
を備えており、
　前記溶接電源装置は、
　前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する電源装置記憶部と、
　前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する取得部と、
を備える、溶接システム。
［付記８］
　付記５に記載の溶接トーチと、
　前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、
　前記溶接電源装置と、
を備えており、
　前記通信部は、前記ワイヤ送給装置に前記溶接条件番号を送信し、
　前記ワイヤ送給装置は、
　前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する送給装置記憶部と、
　前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する取得部と、
　前記取得部が取得した溶接条件を前記溶接電源装置に送信する送給装置通信部と、
を備える、溶接システム。

Claims (8)

  1. 　溶接トーチであって、
    　前記溶接トーチの傾き情報を検出するセンサ部と、
    　情報を記憶する記憶部と、
    　前記傾き情報に対応付けて溶接情報を前記記憶部に設定する溶接情報設定部と、
    　前記センサ部が検出した傾き情報に対応した溶接情報を、前記記憶部から取得する溶接情報取得部と、
    　前記溶接情報取得部が取得した溶接情報を溶接電源装置に送信する通信部と、
    を備える、溶接トーチ。
  2. 　前記溶接情報設定部は、溶接情報設定モードに切り替えられたときに、前記センサ部が検出した傾き情報と、作業者が選択した溶接情報とを対応付けて設定する、
    請求項１に記載の溶接トーチ。
  3. 　前記溶接情報設定部は、複数の溶接情報を、それぞれ異なる傾き情報に対応付けて設定しており、
    　前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報に最も近い、前記記憶部に設定されている傾き情報に対応する溶接情報を取得する、
    請求項１または２に記載の溶接トーチ。
  4. 　前記溶接情報取得部は、前記センサ部が検出した傾き情報が変化した場合に、ヒステリシス特性を有するようにして、取得する溶接情報を切り替える、
    請求項３に記載の溶接トーチ。
  5. 　前記溶接情報は、あらかじめ設定されている溶接条件に対応付けられた溶接条件番号である、
    　請求項１ないし４のいずれかに記載の溶接トーチ。
  6. 　前記記憶部は、前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶しており、
    　前記通信部は、前記溶接条件番号に対応付けられた溶接条件を送信する、
    　請求項５に記載の溶接トーチ。
  7. 　請求項５に記載の溶接トーチと、
    　前記溶接電源装置と、
    を備えており、
    　前記溶接電源装置は、
    　前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する電源装置記憶部と、
    　前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する取得部と、
    を備える、溶接システム。
  8. 　請求項５に記載の溶接トーチと、
    　前記溶接トーチに溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、
    　前記溶接電源装置と、
    を備えており、
    　前記通信部は、前記ワイヤ送給装置に前記溶接条件番号を送信し、
    　前記ワイヤ送給装置は、
    　前記溶接条件と前記溶接条件番号との対応関係を記憶する送給装置記憶部と、
    　前記溶接トーチから受信した溶接条件番号に対応する溶接条件を取得する取得部と、
    　前記取得部が取得した溶接条件を前記溶接電源装置に送信する送給装置通信部と、
    を備える、溶接システム。
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