焊炬和焊接系统的制作方法

本发明涉及焊炬和焊接系统。

背景技术：

消耗电极式的焊接系统通常分离成因具有重量而无法使其移动的焊接电源装置，和焊接作业者根据焊接部位的变更而携带的焊丝进给装置和焊炬。在焊接电源装置设置于远离进行焊接作业的场所的情况下，为了设定焊接电流等焊接信息而作业者前往焊接电源装置的设置场所进行设置的作业效率低。为了消除此问题，开发了在焊炬配置操作按钮，通过该操作按钮的操作，能够设定焊接信息的焊炬。

在电弧焊接时，通常将焊炬的前端朝向下方地进行焊接，但按照焊接部位的情况，有时将前端朝向上方地进行焊接。该情况下，与将前端朝向下方时相比，使焊接电流降低的话能够精美地完成焊接痕。在沿着焊接部位，一边使焊炬的前端从下方变化为水平方向或上方一边连续进行焊接的情况下，往往在焊接的途中需要改变焊接电流。在现有的焊炬的情况下，一边进行焊接，一边通过手边的操作按钮的操作能够变更焊接电流设定值。

然而，若一边进行焊接一边操作操作按钮，往往因手抖而产生焊接缺陷。

技术实现要素：

本发明是基于上述的情况而开发出来的，其目的在于提供能够抑制焊接缺陷的产生的焊炬和包括该焊炬的焊接系统。

由本发明的第一方面提供的焊炬从焊接电源装置被供给电力以进行电弧焊接，该焊炬包括：传感器部，其检测所述焊炬的倾斜信息；焊接信息取得部，其取得适合于所述传感器部检测出的所述倾斜信息的焊接信息；和通信部，其将所述焊接信息取得部所取得的所述焊接信息发送到所述焊接电源装置。

所谓“倾斜信息”是表示焊炬的倾斜的程度的信息，是表示例如相对于铅垂方向等的基准的方向，焊炬内的规定的轴的方向倾斜何种程度的角度等。所谓“焊接信息”是用于控制焊接电源装置输出的焊接电力的参数值。例如，在焊接电源装置进行直流输出的情况下，焊接电流设定值、焊接电压设定值、短路时的电流的上升变化速度等相当于焊接信息。另外，在焊接电源装置进行脉冲输出的情况下，脉冲的基础电流设定值、峰值电流设定值、低电平期间、高电平期间、脉冲频率、脉冲的占空比、脉冲的上升沿和下降沿的倾斜等相当于焊接信息，在焊接电源装置进行交流输出的情况下，交流频率、焊炬为正值的时间的比例等相当于焊接信息。

根据本实施方式的结构，能够防止产生焊接缺陷。

在本发明的优选的实施方式中，所述传感器部检测所述焊炬的前端的朝向与铅垂方向下方所成的角度，作为所述倾斜信息。根据该结构，能够将以垂直方向下方为基准的焊炬的前端的朝向作为倾斜信息进行检测。由此，能够检测焊炬的前端的客观的方向。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接信息取得部判断所述倾斜信息属于多个范围中的哪个范围，基于与判断出的范围相关联的值，取得所述焊接信息。根据该结构，能够容易地取得与倾斜信息对应的焊接信息。

在本发明的优选的实施方式中，所述范围被分为三个范围。根据该结构，能够判断焊炬的倾斜方向是三个方向的哪个方向(例如，焊炬的前端是朝向下方，还是朝向横向，还是朝向上方)。

在本发明的优选的实施方式中，在所述多个范围的边界区域设置有具有迟滞特性的区域。根据该结构，能够防止倾斜信息在各范围的边界频繁上下引起的焊接信息的频繁的切换。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接信息取得部基于随着所述倾斜信息而线性变化的值来取得所述焊接信息。根据该结构，能够抑制在倾斜信息变化时，焊接信息产生大的变化的情况。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接信息是焊接电流设定值。根据该结构，能够将对应于倾斜信息的焊接电流设定值发送到焊接电源装置。由此，焊接电源装置通过设定接收到的焊接电流设定值，能够进行适合焊炬的状态的输出。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置输出脉冲状的电流，所述焊接信息包括脉冲的基础电流设定值、脉冲的峰值电流设定值、脉冲的低电平期间、脉冲的高电平期间、脉冲的频率、脉冲的占空比和脉冲的上升沿或下降沿的倾斜中的任一值。根据该结构，能够将与倾斜信息对应的这些焊接信息发送到焊接电源装置。由此，焊接电源装置通过设定接收到的焊接信息，能够进行适合焊炬的状态的输出。

在本发明的优选的实施方式中，所述焊接电源装置输出交流电流，所述焊接信息包括交流频率或使所述焊炬为正值的时间的比例。根据该结构，能够将与倾斜信息对应的这些焊接信息发送到焊接电源装置。由此，焊接电源装置通过设定接收到的焊接信息，能够进行适合焊炬的状态的输出。

在本发明的优选的实施方式中，还包括进行关于所述倾斜信息的显示的显示部。根据该结构，作业者通过看到显示部的显示，能够客观地识别焊炬倾斜至何种程度。

在本发明的优选的实施方式中，还包括：对所述倾斜信息的变化量进行运算的变化量运算部；和所述变化量运算部所计算出的变化量超过规定值时，报知警告的报知部。根据该结构，在倾斜信息产生急剧的变化时能够报知警告。由此，作业者能够知道在倾斜信息产生急剧的变化的情况。

在本发明的优选的实施方式中，所述传感器部包括加速度传感器。根据该结构，基于所检测出的加速度，能够检测倾斜信息。

由本发明的第二方面提供的焊接系统包括由本发明的第一方面提供的焊炬和所述焊接电源装置。

本发明的其它的特征和优点通过以下参照附图进行的详细的说明，变得更明确。

附图说明

图1a是表示第一实施方式的焊接系统的整体结构的概要图。

图1b是表示第一实施方式的焊接系统的功能结构的方框图。

图2a是第一实施方式的焊炬的一例的外观的主视图。

图2b是第一实施方式的焊炬的一例的外观的俯视图。

图3是表示焊炬的姿态与焊炬倾斜角的关系的图。

图4是用于说明焊接信息的设定处理的流程图。

图5a－c表示根据焊炬倾斜角θ变更各焊接信息时的输出电流波形。

图6a－c表示根据焊炬倾斜角θ变更各焊接信息时的输出电流波形。

图7a是表示设定相对于焊炬倾斜角θ的各焊接信息的值的表的一例的图。

图7b表示根据焊炬倾斜角θ和图7a所示的表变更各焊接信息时的输出电流波形。

图8a－b表示根据焊炬倾斜角θ变更各焊接信息时的输出电流波形。

图9是表示第二实施方式的焊接系统的功能结构的方框图。

图10是表示第三实施方式的焊接系统的功能结构的方框图。

具体实施方式

以下，以将本发明应用于焊炬(焊接系统)的情况作为例子，参照附图具体说明本发明的实施方式。

图1a、1b是用于说明第一实施方式的焊接系统a1的图。图1a是表示焊接系统a1的整体结构的概要图。图1b是表示焊接系统a1的功能结构的方框图。

如图1a、1b所示，焊接系统a1包括焊接电源装置1、焊丝进给装置2、焊炬3、电力线缆41、42、电力传输线5、信号线8、气瓶6和气体配管7。焊接电源装置1的一个输出端子经由电力线缆41与焊炬3连接。焊丝进给装置2将焊丝电极送到焊炬3，使焊丝电极的前端从焊炬3的前端突出。在配置于焊炬3的前端的接触片，电力线缆41和焊丝电极电连接。焊接电源装置1的另一个输出端子经由电力线缆42与被加工物w连接。焊接电源装置1使得在从焊炬3的前端突出的焊丝电极的前端与被加工物w之间产生电弧，向电弧供给电力。焊接系统a1用该电弧的热进行被加工物w的焊接。

焊接系统a1在焊接时使用保护气体。气瓶6的保护气体通过设置为通过焊接电源装置1和焊丝进给装置2的气体配管7供给到焊炬3的前端。用于使进给电机等驱动的电力(例如dc24v)经由电力传输线5从焊接电源装置1供给到焊丝进给装置2。另外，焊接电源装置1和焊丝进给装置2经由信号线8进行通信。此外，焊接系统a1也可以使冷却水在焊炬3循环。

焊接电源装置1是向焊炬3供给用于电弧焊接的电力的装置。焊接电源装置1将从电力系统p输入的三相交流电力转换为适于电弧焊接的电力输出。另外，焊接电源装置1将从电力系统p输入的三相交流电力转换为用于驱动焊丝进给装置2的进给电机等的直流电力，经由电力传输线5输出到焊丝进给装置2。

焊接电源装置1控制为根据焊接信息输出电力，焊接信息根据未图示的操作部的操作进行变更。另外，焊接电源装置1经由信号线8根据从焊炬3输入的信号变更焊接信息。

焊丝进给装置2是将焊丝电极送到焊炬3的装置。焊丝电极通过焊炬线缆39和设置于焊炬3的内部的内衬的内部，被引导至焊炬3的前端。焊丝进给装置2利用经由电力传输线5从焊接电源装置1供给的电力使进给电机等驱动。另外，该电力从焊丝进给装置2经由设置于焊炬线缆39内部的电力传输线(未图示)也供给到焊炬3。焊丝进给装置2经由信号线8与焊接电源装置1进行通信。另外，焊丝进给装置2经由设置于焊炬线缆39内部的信号线(未图示)与焊炬3进行通信。焊炬3和焊接电源装置1通过以焊丝进给装置2为中介而进行通信。

焊丝进给装置2和焊炬3由焊炬线缆39连接。焊炬线缆39是与焊炬3的基端连接的线缆，线缆内部配置有电力线缆41、气体配管7、内衬、电力传输线和信号线。

连接器21是用于连接焊炬3和焊丝进给装置2的连接用端子。例如，连接器21是凹型的连接用端子，通过在其中插入设置于焊炬3的焊炬线缆39的一端的凸型的焊炬插头(未图示)，连接焊炬3和焊丝进给装置2。焊丝进给装置2的内部的电力线缆41、气体配管7、内衬、电力传输线5和信号线8经由该连接器21，分别与焊炬线缆39的内部的电力线缆41、气体配管7、内衬、电力传输线和信号线连接。

焊炬3利用从焊接电源装置1供给的焊接电力，进行被加工物w的焊接。焊炬3作为功能块包括通信部31、显示部32、操作部33、存储部34、传感器部35和控制部36。

通信部31是用于在与焊丝进给装置2之间进行通信的部分。通信部31经由焊炬线缆39内部的信号线将从控制部36输入的信号发送到焊丝进给装置2。另外，通信部31经由焊炬线缆39内部的信号线接收从焊丝进给装置2输入的信号，并输出到控制部36。作为通信的标准，使用例如can(controllerareanetwork，控制器局域网)。

显示部32是进行各种显示的部分，包括例如作为液晶显示装置的显示器321(后述)。显示部32由控制部36控制，进行存储于存储部34的焊接信息的显示。

操作部33包括多个操作单元，将作业者进行的各操作单元的操作作为操作信号输出到控制部36。作为操作单元，如后所述，具有焊炬开关331和操作按钮332。此外，在操作部33也可以设置其它的操作单元。

存储部34是存储焊接信息的各设定值、总焊接时间等信息的部分。

传感器部35包括多个传感器，将各传感器的检测值输出到控制部36。在本实施方式中，传感器部35包括后述的加速度传感器351。此外，传感器部35也可以包括其它的传感器。

控制部36是进行焊炬3的控制的部分，例如由微型计算机等实现。控制部36根据从操作部33输入的操作信号，进行规定的处理。另外，控制部36控制通信部31进行的通信、存储部34的信息的写入和读出、在显示部32的显示。另外，控制部36基于从传感器部35输入的检测值，进行规定的运算，并将运算结果用于处理。具体而言，控制部36基于加速度传感器351检测出的检测值，对焊炬3的倾斜信息进行运算，进行与倾斜信息对应的焊接信息的设定。对于与倾斜信息对应的焊接信息的设定处理的详情在后面叙述。

图2a、b是表示焊炬3的一例的外观的图。图2a是主视图，图2b是俯视图。如图2a、b所示，焊炬3包括焊炬主体37、手柄38、控制基板381、焊炬开关331、操作按钮332、显示器321、加速度传感器351和焊炬线缆39。

焊炬主体37是金属制的筒状的部件，内部配置有供焊接线缆插通的内衬、电力线缆41和气体配管7。在焊炬主体37的前端安装有喷嘴371。焊炬主体37具有弯曲部分，以便作业者容易将喷嘴371朝向被加工物w。

手柄38是作业者用于握持的部位，以保持焊炬主体37的基端部的方式设置。作业者握持该手柄38进行焊接作业。在手柄38配置有焊炬开关331、操作按钮332和显示器321。另外，在手柄38的内部配置有控制基板381。在控制基板381搭载有构成通信部31、显示部32、操作部33、存储部34、传感器部35和控制部36的电路。

焊炬开关331是用于接受焊接的开始/停止操作的操作单元，配置于握持手柄38的作业者用食指容易推动操作的位置。通过焊炬开关331的接通操作(按下)，操作信号输出到控制部36，通过将该操作信号输入焊接电源装置1，焊接电源装置1进行焊接电力的输出。通过解除接通操作，焊接电源装置1停止焊接电力的输出。即，仅在按下焊炬开关331的期间进行焊接。

显示器321是进行各种显示的部分，配置于手柄38的焊炬开关331的相反侧，以便握持手柄38进行焊接作业的作业者易于看到画面。

操作按钮332是用于进行画面的切换和变更各种设定值的操作的操作单元，配置于与手柄38的显示器321相同侧的、手柄38的握持部分与显示器321之间。操作按钮332包括上按钮332a、下按钮332b、左按钮332c和右按钮332d。各按钮332a～332d被按下时，对应的操作信号输出到控制部36，控制部36进行对应的处理。左按钮332c和右按钮332d是用于切换显示于显示器321的画面的操作单元。上按钮332a和下按钮332b是用于变更显示于显示器321的设定值的操作单元。

检测各操作按钮332的按下的传感器搭载于控制基板381。另外，显示器321配置于相同的控制基板381上。在本实施方式中，显示器321的显示画面相对于控制基板381具有规定的角度，以便作业者一边观察显示器321的显示画面，一边容易地进行各操作按钮332的操作。此外，显示器321也可以配置为显示画面与控制基板381平行。在控制基板381还搭载有作为控制部36的微型计算机、作为存储部34的存储器、作为通信部31的通信模块和各种电子部件。加速度传感器351也搭载于控制基板381上。

加速度传感器351是三轴的加速度传感器，检测各轴方向的加速度，并将检测值输出到控制部36。控制部36基于从传感器部35的加速度传感器351输入的检测值，运算焊炬3的倾斜信息。加速度传感器351检测自身所设定的相互正交的三个轴的各轴方向的加速度。控制部36基于这些加速度，运算在焊炬3设定的相互正交的三个轴的各轴方向的加速度。在本实施方式中，将在焊炬3的前端的方向上延伸的轴(喷嘴371的中心轴)设定为一个轴(以下，称为“z轴”)。控制部36根据运算出的焊炬3的各轴方向的加速度，运算朝向z轴方向的焊炬3的前端侧的方向与铅垂方向下方(重力加速度的作用方向)形成的角度(以下，称为“焊炬倾斜角”)。此外，控制部36的焊炬倾斜角的运算方法没有限定。在本实施方式中，加速度传感器351和控制部36的一部分相当于“传感器部”的一例，“焊炬倾斜角”相当于“倾斜信息”的一例。此外，传感器部35也可以包括陀螺传感器代替加速度传感器351。该情况下，控制部36根据陀螺传感器检测出的绕各轴的角速度来运算焊炬倾斜角。

此外，焊炬3的外观不限定于上述的形式。例如，焊炬开关331、操作按钮332和显示器321的配置场所和形状没有限定。另外，在本实施方式中，表示操作按钮332是四个独立的按钮的情况，也可以是一个十字按钮。另外，按钮的数目也没有限定。

接着，对与倾斜信息对应的焊接信息的设定处理进行说明。

在电弧焊接时，通常将焊炬3的喷嘴371朝向下方进行焊接，根据焊接部位，有时将喷嘴371朝向上方地进行焊接。该情况下，为了精美地完成焊接痕，与将喷嘴371朝向下方时相比，需要使输出电流降低，作为适合喷嘴371的方向的输出电流。在本实施方式中，使其与喷嘴371的方向对应地自动地改变输出电流。

控制部36基于从加速度传感器351输入的检测值，运算焊炬倾斜角。焊炬倾斜角是焊炬3的前端的朝向(喷嘴371的方向)与铅垂方向下方形成的角度，表示以铅垂方向下方为基准的焊炬3的前端的倾斜的角度。

图3是表示焊炬3的姿态与焊炬倾斜角的关系的图。在该图中，用虚线箭头表示将铅垂方向下方为基准的“0°”，将铅垂方向上方设为“180°”的情况。焊炬3a表示前端朝向铅垂方向下方的状态。该情况下，焊炬3a的前端的方向为与铅垂方向下方相同的方向，因此焊炬倾斜角为“0°”。焊炬3b表示前端朝向水平方向的状态。该情况下，焊炬3b的前端的方向为与铅垂方向正交的方向，因此焊炬倾斜角为“90°”。焊炬3c表示前端朝向铅垂方向上方的状态。该情况下，焊炬3c的前端的方向相对于铅垂方向下方为正相反的方向，因此焊炬倾斜角为“180°”。

在本实施方式中，控制部36根据焊炬倾斜角θ属于0°≤θ＜45°、45°≤θ＜135°、135°≤θ≤180°中的哪个范围，变更焊接电流设定值。控制部36读出存储于存储部34的焊接电流设定值，并以此为基准电流值。焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°时判断为焊炬的前端朝下，以基准电流值作为焊接电流设定值。另外，焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°时判断为焊炬的前端为横向，将从基准电流值减去规定值α的值作为焊接电流设定值。另外，焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°时判断为焊炬的前端朝上，将从基准电流值减去规定值β的值作为焊接电流设定值。规定值α和规定值β根据基准电流值被事先设定。例如，在本实施方式中，基准电流值为150a的情况下，规定值α设定为10a，规定值β设定为20a。因此，焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°时，焊接电流设定值为基准电流值即150a，焊炬倾斜角θ为45≤θ＜135°时，焊接电流设定值为从基准电流值减去规定值α的140a，焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°时，焊接电流设定值为从基准电流值减去规定值β的130a。此外，这是规定值α和规定值β的一例，不限定于此。另外，也可以不减去规定值而乘以作为比例的规定值。在本实施方式中，控制部36相当于“焊接信息取得部”的一例。

控制部36将焊接电流设定值输出到通信部31，并使其发送到焊接电源装置1。从通信部31发送的焊接电流设定值由焊接电源装置1接收并设定。焊接电源装置1将输出电流控制为设定的焊接电流设定值。由此，焊接电源装置1的输出电流控制为适合喷嘴371的朝向的电流。此外，控制部36可以不将焊接电流设定值自身从通信部31发送到焊接电源装置1，而发送用于使焊接电源装置1中所设定的焊接电流设定值减少规定值α(或β)的信号。

另外，在本实施方式中，焊炬倾斜角θ的信息在显示器321显示。具体而言，控制部36将通过运算得出的焊炬倾斜角θ输出到显示部32。显示部32在显示器321显示基于所输入的焊炬倾斜角θ的信息。此外，即可以原样显示焊炬倾斜角θ，也可以显示焊炬的的图片，使显示的焊炬的倾斜根据焊炬倾斜角θ变化。作业者通过观看显示器321能够了解焊炬倾斜角θ，能够客观识别焊炬3倾斜到哪种程度。此外，作业者能够切换显示器321的画面，显示当前所设定的焊接电流设定值，还能够手动改变该焊接电流设定值。例如，焊接中观看焊接状态，想再稍微增加(减小)电流时，通过按下左按钮332c或右按钮332d切换在显示器321所显示的画面，显示“焊接电流设定”画面，通过按下上按钮332a(下按钮332b)，能够增加(减小)焊接电流设定值。

在作业者不熟练等的情况下，焊炬的姿态不能保持一定，往往产生焊接缺陷。在本实施方式中，在焊炬倾斜角θ突然改变的情况下，在显示器321显示警告。具体而言，控制部36运算规定时间内的焊炬倾斜角θ的变化量δθ，变化量δθ的绝对值超过规定值的情况下(焊炬倾斜角θ突然改变的情况下)，输出在显示部32显示警告的指示。在本实施方式中，例如，1秒中变化5°以上的情况下，进行警告，但不限定于此。在本实施方式中，控制部36相当于“变化量运算部”的一例。从控制部36输入了指示的显示部32在显示器321显示规定的警告文(例如，“请注意焊接缺陷。”)。该情况下，显示部32相当于“报知部”的一例。此外，警告的报知不限定于在显示器321显示的情况。例如，也可以通过声音或蜂鸣音报知警告。作业者可以通过警告了解有可能产生焊接缺陷的情况，能够发觉到焊接缺陷。

图4是用于说明控制部36进行的焊接信息的设定处理的流程图。该处理在焊接作业时(按下焊炬开关331的期间)以规定的时间间隔反复执行。

首先，焊接电流设定值作为基准电流值i从存储部34读出(s1)。接着，检测加速度信息(s2)，运算焊炬倾斜角θ(s3)。具体而言，控制部36取得加速度传感器351检测出的三轴的加速度检测值，运算设定于焊炬3的三个轴的各轴方向的加速度。而且，根据运算出的加速度来运算焊炬倾斜角θ。

接着，基于焊炬倾斜角θ，设定焊接电流设定值i’(s4～s8)。首先，判断焊炬倾斜角θ是否小于45°(s4)。焊炬倾斜角θ小于45°的情况下(s4：是)，基准电流值i设定为焊接电流设定值i’(s5)。焊炬倾斜角θ为45°以上的情况下(s4：否)，判断焊炬倾斜角θ是否小于135°(s6)。焊炬倾斜角θ小于135°的情况下(s6：是)，从基准电流值i减去规定值α的值被设定为焊接电流设定值i’(s7)。焊炬倾斜角θ为135°以上的情况下(s6：否)，从基准电流值i减去规定值β的值被设定为焊接电流设定值i’(s8)。

接着，将焊接电流设定值i’发送到焊接电源装置1(s9)。具体而言，控制部36将焊接电流设定值i’输出到通信部31。通信部31将焊接电流设定值i’发送到焊接电源装置1。焊接电源装置1被控制为，接收焊接电流设定值i’并设定，使输出电流为所设定的焊接电流设定值i’。由此，焊接电源装置1的输出电流控制在适合焊炬倾斜角θ的电流。

接着，焊炬倾斜角θ的信息在显示器321显示(s10)。具体而言，控制部36将焊炬倾斜角θ输出到显示部32。显示部32在显示器321显示基于所述输入的焊炬倾斜角θ的信息。

接着，运算焊炬倾斜角θ的变化量δθ(s11)。具体而言，控制部36根据本次运算出的焊炬倾斜角θ和前次运算出的焊炬倾斜角θ之差运算变化量δθ。判断变化量δθ的绝对值是否为规定值δθ0以下(s12)。变化量δθ的绝对值为规定值δθ0以下的情况下(s12：是)，处理结束。另一方面，变化量δθ的绝对值大于规定值δθ0的情况下(s12：否)，显示警告(s13)，处理结束。具体而言，控制部36输出在显示部32显示警告的指示。被输入了该指示的显示部32在显示器321显示规定的警告文。

此外，图4的流程图所示的处理是一例，控制部36进行的焊接信息的设定处理不限定于上述的流程。例如，变化量δθ的运算和判断的处理(s11～s13)也可以根据与设定焊接信息的处理(s1～s10)不同的时序(例如，进行了规定次数的s1～s10时等)执行。

接着，对焊炬3的作用效果进行说明。

根据本实施方式，控制部36基于从加速度传感器351输入的检测值运算焊炬倾斜角θ，根据算出的焊炬倾斜角θ变更焊接电流设定值(也包含不变更的情况)。焊接电流设定值经由通信部31发送，在焊接电源装置1设定。焊接电源装置1控制为使输出电流成为设定的焊接电流设定值。由此，焊接电源装置1的输出电流控制成适合喷嘴371的方向的电流。因此，作业者不操作焊炬3的操作按钮332，也可以变更为与喷嘴371的方向适应的电流。由于不需要操作焊炬3的操作按钮332，因此能够防止因该操作的手抖而产生焊接缺陷。

另外，根据本实施方式，焊炬倾斜角θ的信息在显示器321显示。由此，作业者通过观看显示器321能够了解焊炬倾斜角θ，能够客观认识焊炬3倾斜到何种程度。另外，作业者根据焊接状态和焊炬倾斜角θ进行判断，希望再稍微增加(减小)电流时，也能够手动变更焊接电流设定值。

另外，根据本实施方式，控制部36运算焊炬倾斜角θ的变化量δθ，在变化量δθ的绝对值超过规定值δθ0的情况下(焊炬倾斜角θ突变的情况下)，在显示部32显示警告。由此，作业者通过警告能够了解有可能产生焊接缺陷，能够发觉到焊接缺陷。

此外，在本实施方式中，基于根据加速度传感器351检测出的检测值的、控制部36运算出的焊炬倾斜角θ，变更焊接电流设定值，但不限于此。例如，也可以基于加速度传感器351的检测加速度变更焊接电流设定值。该情况下，加速度传感器351相当于“传感器部”的一例，加速度传感器351检测出的各轴方向的加速度相当于“倾斜信息”的一例。

在本实施方式中，对将焊炬倾斜角θ设为焊炬3的前端的方向与铅垂方向下方所成的角度的情况进行了说明，但不限于此。也可以将焊炬倾斜角θ设为焊炬3的前端的方向与铅垂方向上方所成的角度。此时，焊炬倾斜角θ越小，使焊接电流设定值越小即可。焊炬倾斜角θ是作为基于重力的基准的方向与用于表示焊炬3的姿态的方向所成的角度即可。此外，由于根据焊炬3的前端的方向相对于重力的方向朝向哪个方向来变更焊接电流设定值，因此优选将焊炬3的前端的方向与铅垂方向下方所成的角度设为焊炬倾斜角θ。

在本实施方式中，判断焊炬倾斜角θ是属于0°≤θ＜45°(向下)、45°≤θ＜135°(横向)、135°≤θ≤180°(向上)中的哪个范围，但不限于此。例如，将各范围适当设定为0°≤θ＜60°(向下)、60°≤θ＜145°(横向)、145°≤θ≤180°即可。另外，也可以在各范围的边界区域设计具有迟滞特性的区域(根据过去的焊炬倾斜角θ变更焊接电流设定值的区域)。例如，设为0°≤θ＜40°(向下)、40°≤θ＜50°(迟滞区域)、50°≤θ＜130°(横向)、130°≤θ＜140°(迟滞区域)、140°≤θ≤180°(向上)的情况下，焊炬倾斜角θ从向下的范围进入迟滞区域时，依然将焊接电流设定值设为基准电流值，从迟滞区域进入横向的范围时，将焊接电流设定值变更为从基准电流值减去规定值α的值。另一方面，焊炬倾斜角θ从横向的范围进入迟滞区域时，将焊接电流设定值依然设为从基准电流值减去规定值α的值，在从迟滞区域进入向下的范围时，将焊接电流设定值变更为基准电流值。由此，能够防止焊炬倾斜角θ在各范围的边界频繁上下引起的焊接电流设定值的频繁的切换。

另外，在本实施方式中，将用于焊炬倾斜角θ的判断的范围划分为三个范围，但不限于此，也可以为两个范围，也可以为四个以上的范围。例如，也可以设为0°≤θ＜30°、30°≤θ＜60°、60°≤θ＜120°、120°≤θ＜150°、150°≤θ≤180°五个范围。该情况下，能够将焊接电流设定值在五个阶段切换。

另外，焊接电流设定值也可以随着焊炬倾斜角θ线性变化。例如，在设为基准电流值i、焊接电流设定值i’时，当使a为规定的系数时，也可以根据下述(1)式算出焊接电流设定值i’。此时，如果a＝1/9，则θ＝0(向下)时为i’＝i，θ＝90(横向)时为i’＝i－10，θ＝180(向上)时为i’＝i－20，它们之间能够线性地变化。

i’＝i－a·θ……(1)

在本实施方式中，对基于焊炬倾斜角θ变更焊接电流设定值的情况进行了说明，但不限于此。也可以变更焊接电压设定值代替焊接电流设定值。此时，设定为焊炬倾斜角θ越大，则焊接电压设定值越小即可。另外，也可以变更短路时的电流的上升沿变化速度。此时，设定为焊炬倾斜角θ越大，则上升沿变化速度越小即可。另外，变更的焊接信息也可以是多个。另外，也可以将与焊炬倾斜角θ对应的各焊接信息的值制成表而存储于存储部34中。

在本实施方式中，对焊接电源装置1的输出为直流电流输出的情况进行了说明，但不限于此。焊接电源装置1的输出也可以是脉冲电流输出。此时，设定为焊炬倾斜角θ越大，则脉冲的高电平的电流设定值(峰值电流设定值)越小即可。图5a表示根据焊炬倾斜角θ变更峰值电流设定值时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，则脉冲的低电平的电流设定值(基础电流设定值)越小。

另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，则脉冲的高电平期间越短。图5b表示根据焊炬倾斜角θ变更高电平期间时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，则脉冲的低电平期间越长。图5c表示根据焊炬倾斜角θ变更低电平期间时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。

另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，脉冲频率越高。图6a表示根据焊炬倾斜角θ变更脉冲频率时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，脉冲的占空比越小。图6b表示根据焊炬倾斜角θ变更脉冲的占空比时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。

另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，则脉冲的上升沿和下降沿的倾斜越缓和。图6c表示根据焊炬倾斜角θ变更脉冲的上升沿和下降沿的倾斜时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。

另外，变更的焊接信息也可以是多个。此时，将与焊炬倾斜角θ对应的各焊接信息的值制成表而存储于存储部34即可。图7a是表示表的一例的图。在图7a所示的表中，在焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的情况下，存储不变更基础电流和低电平期间的内容(条件1)，在焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的情况下，存储在基础电流上增加规定值i1[a]的内容和在低电平期间增加规定值t1[ms]的内容(条件2)，在焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的情况下，存储在基础电流增加规定值i2[a]的内容和在低电平期间增加规定值t2[ms]的内容(条件3)。图7b表示根据焊炬倾斜角θ和图7a所示的表，变更基础电流设定值和低电平期间时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。通过焊炬倾斜角θ越大，则使基础电流与峰值电流的差越小，使低电平期间越长，能够减小供给的电力量。

另外，焊接电源装置1的输出也可以是交流电流输出。此时，设定为焊炬倾斜角θ越大，则交流频率越高即可。图8a表示根据焊炬倾斜角θ变更交流频率时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。

另外，也可以设定为焊炬倾斜角θ越大，则焊炬3为正的时间的比例越小。焊接电源装置1在交流电流输出的情况下，使焊炬3为正、使被加工物w为负地流通电流的状态、与使焊炬3为负、使被加工物w为正地流通电流的状态交替反复。其中，调整使焊炬3为正值的时间的比例。具体而言，在表示焊接电源装置1的输出交流电流的控制目标iref的下述(2)式中，调整偏移值x。此外，a为振幅，ω为角频率，φ为初始相位。偏移值x越小，电流波形越向负侧移动，焊炬3为正的时间的比例变小，被加工物w为正的时间的比例变大。焊炬3为正的时间的比例变小时，焊丝电极难以熔化。相反，偏移值x越大，电流波形越向正侧移动，焊炬3为正的时间的比例变大，被加工物w为正的时间的比例变小。焊炬3为正的时间的比例变大时，焊丝电极易熔化。

iref＝a·sin(ωt+φ)+x……(2)

图8b表示根据焊炬倾斜角θ变更使焊炬3为正的时间的比例时的输出电流波形。图中所示的虚线的波形是焊炬倾斜角θ为0°≤θ＜45°(向下)的波形，点划线的波形是焊炬倾斜角θ为45°≤θ＜135°(横向)的波形，实线的波形是焊炬倾斜角θ为135°≤θ≤180°(向上)的波形。

此外，上述的例子是焊接信息的参数的一例。根据焊炬倾斜角θ而变更的焊接信息的参数不限定于上述的参数。

在本实施方式中，对焊接电源装置1和焊丝进给装置2经由信号线8进行通信的情况进行了说明，但不限于此。例如，也可以在电力线缆41、42或电力传输线5重叠信号进行通信，此时，不需要连接焊接电源装置1和焊丝进给装置2的信号线8。

图9和图10表示本发明的其它的实施方式。此外，在这些图中，对与上述第一实施方式相同或类似的要素附加与上述第一实施方式相同的附图标记。

图9是表示第二实施方式的焊接系统a2的功能结构的方框图。

图9所示的焊接系统a2在焊炬3与焊接电源装置1进行无线通信的方面与第一实施方式的焊接系统a1不同。

通信部31经由天线进行信号的发送接收。通信部31调制从控制部36输入的信号，作为电磁波发送。另外，通信部31解调天线接收的电磁波，输出到控制部36。通信部31与焊接电源装置1的通信部11进行无线通信。

第二实施方式也能够起到与第一实施方式同样的效果。

图10是表示第三实施方式的焊接系统a3的功能结构的方框图。

图10所示的焊接系统a3在不包括焊丝进给装置2的方面与第一实施方式的焊接系统a1不同。焊接系统a3是不使用焊丝电极的非消耗电极式的焊接系统。

焊接电源装置1和焊炬3通过焊炬线缆39连接。焊接电源装置1包括例如凹型的作为连接用端子的连接器12。连接器12通过在其中插入在焊炬3的焊炬线缆39的一端设置的凸型的焊炬插头(未图示)，连接焊炬3和焊接电源装置1。经由该连接器12，焊接电源装置1的内部的电力线缆41、气体配管7、电力传输线5和信号线8分别与焊炬线缆39的内部的电力线缆41、气体配管7、电力传输线和信号线连接。

第三实施方式也能够起到与第一实施方式同样的效果。

本发明的焊炬和焊接系统不限定于上述的实施方式。本发明的焊炬和焊接系统的各部分的具体的结构能够自由地进行各种设计变更。

上述实施方式包含以下附记的结构。

[附记1]

一种焊炬，其从焊接电源装置被供给电力以进行电弧焊接，该焊炬包括：

传感器部，其检测所述焊炬的倾斜信息；

焊接信息取得部，其取得适合于所述传感器部检测出的所述倾斜信息的焊接信息；和

通信部，其将所述焊接信息取得部所取得的所述焊接信息发送到所述焊接电源装置。

[附记2]

根据附记1中记载的焊炬，所述传感器部检测所述焊炬的前端的朝向与铅垂方向下方所成的角度，作为所述倾斜信息。

[附记3]

根据附记1或2中记载的焊炬，所述焊接信息取得部判断所述倾斜信息属于多个范围中的哪个范围，基于与判断出的范围相关联的值，取得所述焊接信息。

[附记4]

根据附记3中记载的焊炬，所述多个范围的个数为3个。

[附记5]

根据附记3或4中记载的焊炬，在所述多个范围的边界区域设置有具有迟滞特性的区域。

[附记6]

根据附记1或2中记载的焊炬，所述焊接信息取得部基于随着所述倾斜信息而线性变化的值来取得所述焊接信息。

[附记7]

根据附记1～6中任一项记载的焊炬，所述焊接信息为焊接电流设定值。

[附记8]

根据附记1～6中任一项记载的焊炬，所述焊接电源装置输出脉冲状的电流，

所述焊接信息包括脉冲的基础电流设定值、脉冲的峰值电流设定值、脉冲的低电平期间、脉冲的高电平期间、脉冲的频率、脉冲的占空比和脉冲的上升沿或下降沿的倾斜中的任一值。

[附记9]

根据附记1～6中任一项记载的焊炬，所述焊接电源装置输出交流电流，

所述焊接信息包括交流频率或使所述焊炬为正值的时间的比例。

[附记10]

根据附记1～9中任一项记载的焊炬，还具有进行关于所述倾斜信息的显示的显示部。

[附记11]

根据附记1～10中任一项记载的焊炬，还包括：

对所述倾斜信息的变化量进行运算的变化量运算部；和

所述变化量运算部所计算出的变化量超过规定值时，报知警告的报知部。

[附记12]

根据附记1～11中任一项记载的焊炬，所述传感器部包括加速度传感器。

[附记13]

一种焊接系统，其包括附记1～12中任一项记载的焊炬和所述焊接电源装置。