(57)【要約】【課題】加工品質が高く安定維持されるレーザ溶接機を提供する。【解決手段】レーザ光を出力するレーザ発振器(3)と、把持可能な本体部(11)と、本体部(11)の先端に取り付けられレーザ発振器(3)から出力されたレーザ光を出射するノズル(13)と、ノズル(13)の姿勢を特定する姿勢特定情報(J2)を出力する姿勢検出部(15)と、姿勢検出部(15)から得られた姿勢を本体部(11)の把持者(HB)に知覚可能に案内する姿勢案内部(17)と、を備えたハンディトーチ(1)と、姿勢検出部(15)から出力された姿勢特定情報(J2)に基づいて、姿勢案内部(17)の動作を制御する制御装置(2)と、を備えた。【選択図】図３
2019181526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持可能な本体部と、
前記本体部の先端に取り付けられレーザ光を出射するノズルと、
前記ノズルの姿勢を特定する姿勢特定情報を出力する姿勢検出部と、
前記姿勢特定情報から得られた前記姿勢を前記本体部の把持者に知覚可能に案内する姿勢案内部と、
を備えたレーザ加工用ハンディトーチ。
【請求項２】
前記姿勢案内部は、
前記ノズルの軸線に直交する方向から視たときに前記本体部において前記ノズルの軸線に沿う方向にずれて視認される一対の発光部、及び、前記本体部において前記ノズルの軸線を挟む一方側と他方側とに配置された一対の発光部の少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工用ハンディトーチ。
【請求項３】
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
把持可能な本体部と、前記本体部の先端に取り付けられ前記レーザ発振器から出力された前記レーザ光を出射するノズルと、前記ノズルの姿勢を特定する姿勢特定情報を出力する姿勢検出部と、前記姿勢検出部から得られた前記姿勢を前記本体部の把持者に知覚可能に案内する姿勢案内部と、を備えたハンディトーチと、
前記姿勢検出部から出力された姿勢特定情報に基づいて、前記姿勢案内部の動作を制御する制御装置と、
を備えたレーザ溶接機。
【請求項４】
前記姿勢案内部は、
前記ノズルの軸線に直交する方向から視たときに前記本体部において前記ノズルの軸線に沿う方向にずれて視認される一対の発光部、及び、前記本体部において前記ノズルの軸線を挟む一方側と他方側とに配置された一対の発光部の少なくとも一方を有し、
前記制御装置は、前記姿勢特定情報に基づいて、前記姿勢案内部が有する前記一対の発光部の発光を制御することを特徴とする請求項３記載のレーザ溶接機。
【請求項５】
前記姿勢特定情報は、被溶接部材と前記ノズルとのなす劣角を特定する情報を含み、
前記制御装置は、前記劣角が、予め設定された角度より大きい場合に前記レーザ発振器の前記レーザ光の出力を小さくし、小さい場合に前記レーザ発振器の前記レーザ光の出力を大きくするよう制御することを特徴とする請求項４記載のレーザ溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工用ハンディトーチ及びレーザ溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
把持可能な本体部と、本体部の先端に取り付けられレーザ光を出射するノズルと、を備えたレーザ加工用ハンディトーチ（以下、単にハンディトーチと称する）が知られている（特許文献１参照）。このようなハンディトーチとレーザ発振器とを含んでレーザ溶接機が構成される。
作業者は、ハンディトーチの本体部を把持してノズル先端をワークの被加工部位に当て、レーザ発振器で生成したレーザ光をワークに照射して溶接や溶断などの加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１７６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、レーザ光によってワークの被加工部位を加工する場合、ワークに照射されるレーザ光とワークの加工部位の表面とのなす角度（照射角度）は、予め設定された角度に維持されることが望まれる。これは、照射角度がずれると、ビードの位置ずれ、強度不足、焼けや歪みなどが生じて加工品質に影響を及ぼす虞があることによる。
しかしながら、本体部を手で把持するハンディトーチでは、照射角度を一定に維持することが容易とは言えず、加工品質が作業者の技量に左右される傾向にある。そのため、ハンディトーチやそれを含むレーザ溶接機などに対し、作業者の技量によらず加工品質が高く安定維持される工夫が望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、加工品質が高く安定維持されるレーザ加工用ハンディトーチ及びレーザ溶接機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
１）  把持可能な本体部と、
前記本体部の先端に取り付けられレーザ光を出射するノズルと、
前記ノズルの姿勢を特定する姿勢特定情報を出力する姿勢検出部と、
前記姿勢特定情報から得られた前記姿勢を前記本体部の把持者に知覚可能に案内する姿勢案内部と、
を備えたレーザ加工用ハンディトーチである。
２）  前記姿勢案内部は、
前記ノズルの軸線に直交する方向から視たときに前記本体部において前記ノズルの軸線に沿う方向にずれて視認される一対の発光部、及び、前記本体部において前記ノズルの軸線を挟む一方側と他方側とに配置された一対の発光部の少なくとも一方を有していることを特徴とする１）に記載のレーザ加工用ハンディトーチである。
３）  レーザ光を出力するレーザ発振器と、
把持可能な本体部と、前記本体部の先端に取り付けられ前記レーザ発振器から出力された前記レーザ光を出射するノズルと、前記ノズルの姿勢を特定する姿勢特定情報を出力する姿勢検出部と、前記姿勢検出部から得られた前記姿勢を前記本体部の把持者に知覚可能に案内する姿勢案内部と、を備えたハンディトーチと、
前記姿勢検出部から出力された姿勢特定情報に基づいて、前記姿勢案内部の動作を制御する制御装置と、
を備えたレーザ溶接機である。
４）  前記姿勢案内部は、
前記ノズルの軸線に直交する方向から視たときに前記本体部において前記ノズルの軸線に沿う方向にずれて視認される一対の発光部、及び、前記本体部において前記ノズルの軸線を挟む一方側と他方側とに配置された一対の発光部の少なくとも一方を有し、
前記制御装置は、前記姿勢特定情報に基づいて、前記姿勢案内部が有する前記一対の発光部の発光を制御することを特徴とする３）に記載のレーザ溶接機である。
５）  前記姿勢特定情報は、被溶接部材と前記ノズルとのなす劣角を特定する情報を含み、
前記制御装置は、前記劣角が、予め設定された角度より大きい場合に前記レーザ発振器の前記レーザ光の出力を小さくし、小さい場合に前記レーザ発振器の前記レーザ光の出力を大きくするよう制御することを特徴とする４）に記載のレーザ溶接機である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加工品質が高く安定維持される、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ溶接機の実施例であるレーザ溶接機５１の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、レーザ溶接機５１が備えるハンディトーチ１を示す二面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】図３は、レーザ溶接機５１の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図４は、ハンディトーチ１の使用態様を示す図である。
【図５】図５は、ハンディトーチ１の姿勢の一指標となる起立角度αを説明するための右側面図である。
【図６】図６は、ハンディトーチ１の姿勢を他の指標となる交差角度βを説明するための上面図である。
【図７】図７は、制御装置２が選択する姿勢モードを説明するための図である。
【図８】図８は、ハンディトーチ１に備えられた姿勢案内部１７の出力態様例を示す図である。
【図９】図９は、制御装置２による制御動作手順を説明するためのフロー図である。
【図１０】図１０は、変形例のレーザ溶接機５１Ａの構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、レーザ溶接機５１Ａの制御動作手順を説明するためのフロー図である。
【図１２】図１２は、レーザ溶接機５１Ａの制御装置２Ａが有する加工条件調整部２１ｅが設定するレーザ光出力値補正率の例を説明するための表である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係るレーザ溶接機を、その実施例であるレーザ溶接機５１により説明する。
【００１０】
（実施例）
レーザ溶接機５１は、被溶接部材としてのワークＷに対し溶接を行うための機械である。以下、ワークＷに対する溶接は、理解容易のため、図４に示されるような同厚平板のワークＷ１とワークＷ２との突き合わせ溶接を行う場合で説明する。また、突き合わせしたワークＷ１とワークＷ２とを併せてワークＷと称し、ワークＷの表面Ｗａは、突き合わせ状態で同一平面上にある、ワークＷ１及びワークＷ２の表面を意味する。
まず、レーザ溶接機５１の全体構成を、図１を参照して説明する。
図１に示されるように、レーザ溶接機５１は、ハンディトーチ１と、制御装置２と、レーザ発振器３と、を含んで構成されている。
レーザ発振器３は、例えばファイバレーザ発振器であって、レーザ光を制御装置２の制御により生成し出力する。
ハンディトーチ１は、手で把持可能なレーザ加工用ハンディトーチであって、レーザ発振器３からファイバケーブル６１を介して供給されたレーザ光を、先端のノズル１３から出射する。
【００１１】
ハンディトーチ１と制御装置２との間は、制御ケーブル１６で接続されている。
ハンディトーチ１には、レーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦ操作をするためのスイッチレバー１４ａを備えている。スイッチレバー１４ａの操作に伴い、ＯＮ／ＯＦＦ情報が制御ケーブル１６を介して制御装置２に伝達される。
制御装置２は、レーザ発振器３の動作を、伝達されたＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて制御する。
【００１２】
次に、図２及び図３も併せて参照し、ハンディトーチ１について詳述する。説明の便宜上、前後左右上下の各方向を、図２（ａ），（ｂ）に示した矢印により規定する。
図２（ａ）はハンディトーチ１の上面図であり（ｂ）は右側面図である。
図３は、レーザ溶接機５１のブロック図である。
【００１３】
ハンディトーチ１は、前方側に下方へ屈曲した先端部１２を有し把持可能な太さの直棒状の本体部１１と、先端部１２の先端に着脱可能に取り付けられたノズル１３と、を有する。
本体部１１の軸線を軸線ＬＮ１１とし、ノズル１３の軸線を軸線ＬＮ１３とする。この例において、ワークＷは、表面Ｗａが水平となる姿勢とする。そのため、上方視で軸線ＬＮ１１と軸線ＬＮ１３とは一致する。
【００１４】
本体部１１における上部には、スイッチボックス１４及び姿勢検出部１５が取り付けられている。
スイッチボックス１４は、自然状態で本体部１１に沿って前方に延びるスイッチレバー１４ａを有している。
スイッチレバー１４ａは、自然状態に対し、先端側を本体部１１に向け指で押し倒すことが可能である。
スイッチボックス１４は、スイッチレバー１４ａが自然状態でＯＦＦ、押し倒した状態でＯＮ、となるＯＮ／ＯＦＦ情報Ｊ１（図３参照）を、制御ケーブル１６を介して制御装置２に向け出力する。
【００１５】
姿勢検出部１５は、姿勢センサ１５ａを備えており、本体部１１の姿勢を特定するための姿勢特定情報Ｊ２（図３参照）を、制御ケーブル１６を介して制御装置２に向け出力する。姿勢特定情報は、例えば３軸の加速度及び地磁気の情報である。姿勢センサ１５ａは、これらの情報が得られる市販品を用いることができる。
【００１６】
ハンディトーチ１は、本体部１１の前方側部位の上部に姿勢案内部１７を有している。姿勢案内部１７は、被加工部材であるワークＷの表面Ｗａに対するノズル１３の相対的姿勢を、リアルタイムでハンディトーチ１の把持者である作業者ＨＢに知覚可能に案内する。
姿勢案内部１７は、この例において、複数の発光部の群である。
具体的には、姿勢案内部１７は、ハンディトーチ１を上方から見たときに左右方向に離隔して視認される一対の発光部である左ランプ１７ａ及び右ランプ１７ｂと、前後方向に離隔して視認される一対の発光部である前ランプ１７ｃ及び後ランプ１７ｄとされる。
より詳しくは、左ランプ１７ａ及び右ランプ１７ｂは、それぞれハンディトーチ１の左側部位置及び右側部位置に視認される。すなわち、左ランプ１７ａ及び右ランプ１７ｂは、上方視で軸線Ｌ１３を挟む一方側と他方側とに配置されている。
また、前ランプ１７ｃは先端部１２におけるノズル１３に近い側に視認され、後ランプ１７ｄは先端部１２におけるノズル１３から遠い側に視認されるように配置されている。すなわち、前ランプ１７ｃ及び後ランプ１７ｄは、軸線ＬＮ１３の延びる前後方向にずれて配置されている。
【００１７】
左ランプ１７ａ，右ランプ１７ｂ，前ランプ１７ｃ，及び後ランプ１７ｄをまとめてランプ群１７Ｇとも称する。
ランプ群１７Ｇの各ランプは、例えば緑色に点灯する広配光のＬＥＤである。
ランプ群１７Ｇの各ランプと制御装置２とは、制御ケーブル１６を介して接続されており、各ランプの発光は、制御装置２により制御される。
【００１８】
制御装置２は、図３に示されるように、中央処理装置２１（以下、ＣＰＵ２１と称する），入出力部２２，及び記憶部２３を有する。
ＣＰＵ２１は、起立角度取得部２１ａ，交差角度取得部２１ｂ，トーチ姿勢判定部２１ｃ，及びランプ制御部２１ｄを有する。
記憶部２３には、データベースＤＢ１が記憶されている。データベースＤＢ１には、実行する複数種類の溶接作業と、各溶接作業に対応した溶接条件と、が紐付されたテーブルが格納されている。
溶接条件は、例えば、ワークＷの材質、溶接経路、ハンディトーチ１における起立角度α及び交差角度β（図５及び図６参照。詳細は後述）、起立角度α及び交差角度βそれぞれの所定の角度との差の許容値（詳細後述）、レーザ発振器３からのレーザ光の出力などを含む。
【００１９】
図４は、以上説明したハンディトーチ１を用いて同厚板状のワークＷ１とワークＷ２との突き合わせ溶接をする作業態様を説明する図である。作業者ＨＢは、本体部１１を利き手（図４では右手）で上方から把持する。その際、人差し指ＨＢａをスイッチレバー１４ａに乗せ、適時レーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦができるようにする。
【００２０】
制御装置２は、ノズル１３とワークＷとの導通を常に確認し、ノズル１３がワークＷに接触して導通がとれている場合にのみ、レーザ発振器３からのレーザ光の出力をＯＮにできるように制御する。
溶接作業において作業者ＨＢは、まず、把持した本体部１１を、ノズル１３のワークＷの表面Ｗａに当たる角度が最適角度になる姿勢にする。次いで作業者ＨＢは、レーザ光を出射させつつその姿勢を原則維持して溶接ラインＬＮａ（図６参照）に沿って移動し、ワークＷに溶接を行う。
ハンディトーチ１において、ランプ群１７Ｇは、この溶接作業時の姿勢で各ランプの点灯／消灯が作業者ＨＢに把握できる位置に設けられている。
【００２１】
レーザ溶接機５１は、溶接作業時にノズル１３がワークＷの被溶接部位の表面Ｗａに当たる角度として、図５に示される起立角度α及び図６に示される交差角度βを検出する。起立角度α及び交差角度βは、ハンディトーチ１の、ワークＷの表面Ｗａに対する姿勢を表す指標となる角度である。
ここで、起立角度α及び交差角度βは、ワークＷの表面Ｗａに対してなす相対角度として得る。
レーザ溶接機５１は、起立角度α及び交差角度βのいずれか一方のみを検出するものでもよいが、ここでは両方を検出する例を説明する。
まず、起立角度α及び交差角度βは、次のように設定しておく。
【００２２】
図５は起立角度αを説明するための、ハンディトーチ１の先端部分の側面図である。
起立角度αは、ノズル１３の軸線ＬＮ１３とワークＷの表面Ｗａとのなす角度（劣角）である。
まず、ある溶接作業において加工品質が最適となる起立角度αを、所定の角度α１として予め設定しデータベースＤＢ１に格納しておく。
また、制御装置２は、検出した起立角度αと角度α１との差αｈを算出する。差αｈの正負は、角度α１に対し本体部１１の姿勢が上方に起きている場合を正（＋）とし、下方に寝ている場合を負（−）とする。
【００２３】
図６は交差角度βを説明するための、ハンディトーチ１の先端部分の上面図である。
交差角度βは、ワークＷの表面Ｗａに対し直交する方向から視たときの、ノズル１３の軸線ＬＮ１３と溶接する経路である溶接ラインＬＮａとのなす角度（劣角）である。
ここでは、理解容易のため表面Ｗａは水平とし、交差角度βは上方視での角度であるとする。
この上方視で軸線ＬＮ１３が溶接ラインＬＮａと一致している場合、交差角度βを０°とする。
また、交差角度βの０°に対する正負は、軸線ＬＮ１３が、ハンディトーチ１の後方側が溶接ラインＬＮａから離れるように左側に傾いている場合を正（＋）、右側に傾いている場合を負（−）とする。
【００２４】
上述の設定内容に従い、制御装置２は、姿勢検出部１５からの姿勢特定情報Ｊ２に基づいて、起立角度αに関して姿勢モードＡ１〜Ａ３の動作を選択的に実行し交差角度βに関して姿勢モードＢ１〜Ｂ３の動作を選択的に実行する。
【００２５】
（姿勢モードＡ１）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、起立角度αと所定の角度α１との差αｈの絶対値である差分Δαが許容値αｍ以下の場合、前ランプ１７ｃ及び後ランプ１７ｄの消灯を維持する。差分Δαの許容値αｍは、溶接作業の内容に応じて予め設定され、データベースＤＢ１に格納させておく。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の起立角度αが許容値αｍで規定される正しい角度の範囲内にあることを把握でき、その姿勢のままの溶接継続が促される。
【００２６】
（姿勢モードＡ２）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、起立角度αと所定の角度α１との差αｈが（＋）方向（０＜αｈ）であって、差分Δαが許容値αｍを超えている場合、すなわち、姿勢が起き上がり過ぎている場合、前ランプ１７ｃを点灯し後ランプ１７ｄは消灯を維持する。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の姿勢が起き上がり過ぎていることを視覚的に把握でき、前ランプ１７ｃが消灯するように姿勢を寝かせる起立角度修正が促される。
【００２７】
（姿勢モードＡ３）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、起立角度αの所定の角度α１との差αｈが（−）方向（αｈ＜０）であって、差分Δαが許容値αｍを超えている場合、すなわち、姿勢が寝過ぎている場合、前ランプ１７ｃは消灯を維持し後ランプ１７ｄを点灯させる。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の姿勢が寝過ぎていることを視覚的に把握でき、後ランプ１７ｄが消灯するように姿勢を起こす起立角度修正が促される。
【００２８】
（姿勢モードＢ１）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、交差角度βの所定の角度０°に対するずれの絶対値が許容値βｍ以下の場合、左ランプ１７ａ及び右ランプ１７ｂの消灯を維持する。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の交差角度βが許容値βｍで規定される正しい角度の範囲内にあることを把握でき、その姿勢のままの溶接継続が促される。
【００２９】
（姿勢モードＢ２）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、交差角度βが（＋）であって、その絶対値が許容値βｍを超えて傾いている場合、左ランプ１７ａを点灯し右ランプ１７ｂは消灯を維持する。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の姿勢が左側に傾き過ぎていることを視覚的に把握でき、左ランプ１７ａが消灯するように傾きを戻す交差角度修正が促される。
【００３０】
（姿勢モードＢ３）
溶接実行中にハンディトーチ１の姿勢が、交差角度βが（−）であって、その絶対値が許容値βｍを超えて傾いている場合、左ランプ１７ａは消灯を維持し右ランプ１７ｂを点灯させる。
これにより、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の姿勢が右側に傾き過ぎていることを視覚的に把握でき、右ランプ１７ｂが消灯するように傾きを戻す交差角度修正が促される。
【００３１】
制御装置２は、姿勢モードＡ１〜Ａ３から１つのモードを選択的に実行し、かつ姿勢モードＢ１〜Ｂ３から１つのモードを選択的に実行し、ノズル１３の姿勢の状態を姿勢案内部１７によって外部に出力（案内）する。
この実行は、連続的又は所定の時間間隔をもって断続的に実行する。
断続的に実行する場合の所定の時間間隔、換言するならば、姿勢案内部１７の応答速度は、ＣＰＵ２１の処理速度に応じて適宜設定できる。所定の時間間隔（応答速度）は、作業者ＨＢの迅速な姿勢修正作業を促す観点から、短い（速い）方が好ましい。
【００３２】
図８は、姿勢案内部１７の出力態様例として、姿勢モードＡ２及び姿勢モードＢ３を選択実行した状態を示している。すなわち、ハンディトーチ１が上方に起立し過ぎると共に右方に傾きすぎて、前ランプ１７ｃ及び右ランプ１７ｂが点灯し、後ランプ１７ｄ及び左ランプ１７ａが消灯した状態が示されている。
【００３３】
制御装置２がこの姿勢モードＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３を選択的に実行する具体的な制御例を、図３（ブロック図）及び図９（フロー図）を参照して説明する。
ワークＷの表面Ｗａは水平であるとする。
【００３４】
まず、作業者ＨＢは、図４に示される作業態様で、ノズル１３を、溶接するワークＷの表面Ｗａの溶接開始位置に当てる。制御装置２は、これによって確立するノズル１３とワークＷとの間の導通を把握し、レーザ発振器３におけるレーザ光出力のＯＮ動作を許容する。
次いで、作業者ＨＢは、ハンディトーチ１の起立角度αを、これから実行する溶接作業（以下、作業Ｍ１と称する）に対し予め設定された角度α１とし、交差角度βを溶接ラインＬＮａ上の０°としてスイッチレバー１４ａを押し込む。
これにより、レーザ光の出射をＯＮとするＯＮ／ＯＦＦ情報Ｊ１がスイッチボックス１４からＣＰＵ２１に入来する。ＣＰＵ２１は、記憶部２３のデータベースＤＢ１に格納されている作業Ｍ１の溶接条件を参照し、該当する出力でレーザ光を出力するようレーザ発振器３を動作させる。
レーザ発振器３が動作してハンディトーチ１のノズル１３からレーザ光が出射し溶接開始となる（Ｓｔｅｐ１）。
【００３５】
作業者ＨＢは、ハンディトーチ１を、起立角度αが角度α１、交差角度βが０°となる姿勢を維持しながら、溶接ラインＬＮａに沿って移動させる。
姿勢センサ１５ａは、連続的又は断続的にハンディトーチ１の姿勢を特定する姿勢特定情報Ｊ２を制御装置２に向け出力する。
起立角度取得部２１ａ及び交差角度取得部２１ｂは、姿勢センサ１５ａから出力された姿勢特定情報Ｊ２と、ワークＷの表面Ｗａの姿勢及び溶接ラインＬＮａの方向と、に基づいて、それぞれ起立角度α及び交差角度βを周知の演算等によって取得する（Ｓｔｅｐ２）。
【００３６】
トーチ姿勢判定部２１ｃは、起立角度取得部２１ａ及び交差角度取得部２１ｂが取得した起立角度α及び交差角度βと、予め設定されデータベースＤＢ１に格納されているそれぞれの許容値と、を比較する。そして、トーチ姿勢判定部２１ｃは、起立角度αと角度α１との差分Δα及び交差角度βの絶対値の少なくとも一方が、それぞれに対応して設定された許容値αｍ及び許容値βｍを超えているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ７）。
【００３７】
許容値は、ワークＷの材質、溶接条件、及び溶接で得る製品の仕様などに応じて予め設定され、データベースＤＢ１に格納されている。
例えば、許容値αｍ及び許容値βｍを５°と設定し、差分Δαが５°を超える又は交差角度βの絶対値が５°を超える場合に、是（Ｙｅｓ）と判定する。
【００３８】
図９に示された手順では、直列処理として、まず（Ｓｔｅｐ３）で起立角度αについて判定し、次に（Ｓｔｅｐ７）で交差角度βについて判定するものとしているが、順番は逆でもよく、並列処理でもよい。
【００３９】
図９のように直列処理手順として説明すると、トーチ姿勢判定部２１ｃは、まず起立角度αに対応した差分Δαが許容値αｍを超えて傾いた状態にあるか否かを判定する（Ｓｔｅｐ３）。
【００４０】
（Ｓｔｅｐ３）の判定が否（Ｎｏ）の場合は（Ｓｔｅｐ７）へ移行する。
（Ｓｔｅｐ３）の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、取得した起立角度αの差αｈが（＋）〔０＜αｈ〕であるか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４）。
【００４１】
（Ｓｔｅｐ４）の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、前ランプ１７ｃを点灯し、後ランプ１７ｄの消灯を維持する（Ｓｔｅｐ５）。
（Ｓｔｅｐ４）の判定が否（Ｎｏ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、起立角度αは（−）であるとして、前ランプ１７ｃの消灯を維持し、後ランプ１７ｄを点灯する（Ｓｔｅｐ６）。
【００４２】
次いで、トーチ姿勢判定部２１ｃは、交差角度βの絶対値が許容値βｍを超えて傾いた状態にあるか否かを判定する（Ｓｔｅｐ７）。
（Ｓｔｅｐ７）の判定が否（Ｎｏ）の場合は（Ｓｔｅｐ１１）へ移行する。
（Ｓｔｅｐ７）の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、取得した交差角度βが（＋）〔０＜β〕であるか否かを判定する（Ｓｔｅｐ８）。
【００４３】
（Ｓｔｅｐ８）の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、左ランプ１７ａを点灯し、右ランプ１７ｂの消灯を維持する（Ｓｔｅｐ９）。
（Ｓｔｅｐ８）の判定が否（Ｎｏ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、交差角度βは（−）であるとして、左ランプ１７ａの消灯を維持し、右ランプ１７ｂを点灯する（Ｓｔｅｐ１０）。
【００４４】
次の（Ｓｔｅｐ１１）において、ＣＰＵ２１は、溶接が終了（一時停止を含む）したか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１１）。この判定は、ＯＮ／ＯＦＦ情報Ｊ１が「ＯＮ」であれば溶接継続中として否（Ｎｏ）とし、再び（Ｓｔｅｐ２）へ移行する。
一方、「ＯＦＦ」であれば溶接終了として是（Ｙｅｓ）とし、手順終了にする。
【００４５】
姿勢案内部１７は、姿勢の傾き状態を上述のランプの点灯／消灯で案内を視覚的に知覚させるものに限定されず、音声で出力する、画面に表示して出力する、など、ハンディトーチ１を把持した作業者に案内を何らかの手段で知覚させるものであればよい。姿勢案内部１７は、ハンディトーチ１に設けて、或いは取り付けて、溶接部位と同じ視野で案内を視認できるとよい。
【００４６】
以上詳述したレーザ溶接機５１は、溶接中のハンディトーチ１の姿勢を監視し、予め設定した基準の姿勢から所定角度値を超える傾きが生じた場合に、姿勢案内部１７からその傾き状態を把握できる情報を外部に出力するようになっている。
これにより、ハンディトーチ１を把持している作業者は、姿勢案内部１７から出力される情報からハンディトーチ１の姿勢の状況を把握できる。
また、作業者は、その情報に基づいて、ハンディトーチ１の姿勢を基準の姿勢に修正できる。
そのため、溶接中のハンディトーチ１の姿勢を、作業者の技量によらずレーザ光のワークＷへの照射角度を一定にするよう維持することが容易であり、加工品質を高く安定維持できる。
【００４７】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。
【００４８】
溶接が突き合わせ溶接ではない例えば隅肉溶接の場合、ワークＷ１とワークＷ２とは、平行ではなく交差する配置となる。この場合の表面Ｗａは、溶接部位に対し、予め設定された溶接時のノズル１３の最適姿勢において交差角度βが０°となる仮想平面として設定すればよい。
【００４９】
制御装置２として、ハンディトーチ１の姿勢を、起立角度α及び交差角度βの両方を監視して姿勢情報を姿勢案内部１７から出力するものを説明したが、既述のように、これに限定されるものではない。
起立角度α及び交差角度βの少なくとも一方のみを監視し、その一方に基づく姿勢情報を姿勢案内部１７から出力するよう変形してもよい。
【００５０】
また、他の変形例として、制御装置２を、ハンディトーチ１の傾きが所定の許容値を越えた場合に、姿勢案内部１７からの出力に加え、レーザ発振器３から出力するレーザ光の出力値を調整する制御装置２Ａとしてもよい。
レーザ溶接機５１において、制御装置２を制御装置２Ａに替えた変形例をレーザ溶接機５１Ａとし、図１０〜図１２を参照して説明する。
【００５１】
図１０は、制御装置２Ａを備えたレーザ溶接機５１Ａのブロック図であり、レーザ溶接機５１のブロック図である図３に対応した図である。
制御装置２Ａは、トーチ姿勢判定部２１ｃの判定結果に応じて加工条件を調整する加工条件調整部２１ｅを有する。加工条件調整部２１ｅは、起立角度αと所定の角度α１との差αｈの絶対値である差分Δαに応じて、ワークＷの溶接部位のレーザ光のパワー密度の大きさを調整する。具体的には、起立角度αが（＋）側に大きくなった際に（０＜αｈ）、差分Δαが大きいほど、パワー密度を小さくし、起立角度αが（−）側に大きくなった際に（αｈ＜０）、差分Δαが大きいほど、パワー密度を大きくする。
パワー密度の大きさの調整は、例えば、レーザ発振器３からのレーザ光の出力値を調整することで行う。
【００５２】
図１１は、制御装置２Ａの制御動作手順を説明する図である。制御装置２Ａの制御動作手順は、制御装置２の制御動作手順に対して、図９におけるＰ１−Ｐ２間の手順を、図１１に示される手順に置き換えたものである。
そこで、図９における（Ｓｔｅｐ３）以降のＰ１−Ｐ２間の手順について、図１１を参照して説明する。
【００５３】
レーザ溶接機５１Ａの制御装置２Ａは、図９に示される（Ｓｔｅｐ３）で是（Ｙｅｓ）と判定したら、図１１に示されるように、取得した起立角度αについての差αｈが（＋）側、すなわち０＜αｈであるか否かを判定する（ｓｔｅｐＡ１）。
【００５４】
（ＳｔｅｐＡ１）の判定が是（Ｙｅｓ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、前ランプ１７ｃを点滅し、後ランプ１７ｄの消灯を維持する（ＳｔｅｐＡ２）。
また、制御装置２Ａの加工条件調整部２１ｅは、レーザ発振器３からのレーザ光の出力を小さくする補正をして、ワークＷの溶接部位におけるレーザパワー密度を小さくする（ＳｔｅｐＡ３）。その後、図９の（Ｓｔｅｐ７）へ移行する。
【００５５】
（ＳｔｅｐＡ１）の判定が否（Ｎｏ）の場合、ランプ制御部２１ｄは、前ランプ１７ｃの消灯を維持し、後ランプ１７ｄを点滅する（ＳｔｅｐＡ４）。
また、制御装置２Ａの加工条件調整部２１ｅは、レーザ発振器３からのレーザ光の出力を大きくする補正をして、ワークＷの溶接部位におけるレーザパワー密度を大きくする（ＳｔｅｐＡ５）。その後、図９の（Ｓｔｅｐ７）へ移行する。
【００５６】
加工条件調整部２１ｅは、（ＳｔｅｐＡ３）及び（ＳｔｅｐＡ５）で行うレーザ光の出力の補正率を、既述のように、差分Δαの大きさに応じて設定してもよい。
その設定例を、図１２に示す。図１２に示された数値は例であり、制御内容を限定するものではない。
【００５７】
加工条件調整部２１ｅは、差分Δαが同じ場合でも、ハンディトーチ１が所定の角度α１に対して起き上がっている場合（＋）よりも寝ている場合（−）の方が補正量率を大きくするように設定する。
具体的には、図１２において、差分Δαが５°未満の場合は、補正量率を０（ゼロ）として、レーザ光の出力補正は行わない。
差分Δαが５°を超え１０°以下の場合、差αｈが（＋）では、出力の補正量率を−３．６％として出力を低下させる一方、差αｈが（−）では、出力の補正量率を＋４．６％として、レーザ光の出力を（＋）のときより大きい率で増加させる。
差分Δαが１０°を超え１５°以下の場合、差αｈが（＋）では、出力の補正量率を−６．２％として出力を低下させる一方、差αｈが（−）では、出力の補正量率を＋１０．６％として（＋）のときより大きい補正量率で出力を増加させる。
【００５８】
溶接部位に起立角度αで照射されたレーザ光のエネルギが、ワークＷの深さ方向（厚さ方向）に及ぼす影響の度合いは、そのエネルギの厚さ方向成分が寄与することからサイン関数となる。
そのため、起立角度αが所定の角度α１から同じ値で（＋）側と（−）側とに傾いた場合、０（ゼロ）に近い（−）側、すなわち、ハンディトーチ１の姿勢が寝る側の方が、パワー密度の変化率が大きくなる。
これに基づき、加工条件調整部２１ｅは、起立角度αの（−）側の補正量率を（＋）側よりも大きくする。
【００５９】
ランプ制御部２１ｄは、加工条件調整部２１ｅによってレーザ発振器３からのレーザ光の出力調整を行う場合に、ランプ群１７Ｇを、点灯ではなく点滅として、出力調整を行っていることを作業者ＨＢに知覚させる。
また、ランプ群１７Ｇを多色発光のＬＥＤで構成し、ランプ制御部２１ｄは、出力調整を伴うか否かで発光色を変えるなどしてもよい。
【００６０】
レーザ溶接機５１Ａは、制御装置２Ａに加工条件調整部２１ｅを有し、加工条件調整部２１ｅが、ハンディトーチ１の起立角度αに基づいてレーザ発振器３のレーザ光の出力を、溶接部位のパワー密度が所定値に近くなるよう調整するようになっている。
これにより、レーザ溶接機５１Ａは、作業者ＨＢがハンディトーチ１の不適切な姿勢を所定の姿勢に修正する際の、ハンディトーチ１が不適切な姿勢となっている状態での溶接部位のパワー密度を、所定値に近くなるように自動的に修正する。
そのため、加工品質をより高度に安定維持することができる。
【００６１】
また、レーザ光の出力調整は、起立角度αが、ハンディトーチ１が所定の姿勢の起立角度である角度α１よりも小さくハンディトーチ１が寝た姿勢になっている場合に、角度α１よりも大きくハンディトーチ１が起きた姿勢になっている場合よりも補正量率を高くして行う。
これにより、溶接部位のパワー密度を、より高精度に適正値へ修正できる。そのため、加工品質を、さらに高度に安定維持することができる。
【００６２】
上述の実施例及び変形例において、制御装置２，２Ａは、ハンディトーチ１及びレーザ発振器３と有線で接続されている例を説明したが、少なくとも一方と無線で接続されていてもよい。
例えば、ハンディトーチ１及び制御装置２，２Ａが無線送受信部を備え、両者を離隔配置して無線接続してもよい。
【００６３】
ワークＷが、その表面Ｗａが水平に対し傾斜又は直交するよう支持される場合、その角度は予めワーク姿勢情報として溶接条件に含めてデータベースＤＢ１に格納しておく。
起立角度取得部２１ａ及び交差角度取得部２１ｂは、姿勢特定情報Ｊ２と、データベースＤＢ１に格納されたワーク姿勢情報と、に基づいて、起立角度α及び交差角度βを、ワークＷの姿勢によらない相対角度として周知の方法で取得する。
【００６４】
レーザ発振器３は、ファイバレーザに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１  ハンディトーチ
１１  本体部、    １２  先端部、    １３  ノズル部
１４  スイッチボックス、    １４ａ  スイッチレバー
１５  姿勢検出部、    １５ａ  姿勢センサ
１６  制御ケーブル
１７  姿勢案内部
１７ａ  左ランプ、    １７ｂ  右ランプ、    １７ｃ  前ランプ
１７ｄ  後ランプ、    １７Ｇ  ランプ群
２，２Ａ  制御装置
２１  中央処理装置（ＣＰＵ）
２１ａ  起立角度取得部、    ２１ｂ  交差角度取得部
２１ｃ  トーチ姿勢判定部、    ２１ｄ  ランプ制御部
２１ｅ  加工条件調整部
２２  入出力部、    ２３  記憶部
３  レーザ発振器
５１，５１Ａ  レーザ溶接機
６１  ファイバケーブル
Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３  姿勢モード
ＤＢ１  データベース
ＨＢ  作業者、    ＨＢａ  人差し指
Ｊ１  ＯＮ／ＯＦＦ情報、    Ｊ２  姿勢特定情報
ＬＮａ  溶接ライン、    ＬＮ１１，ＬＮ１３  軸線
Ｍ１  作業
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２  ワーク、    Ｗａ  表面
α  起立角度、    α１  角度
β  交差角度
Δα  差分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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