專利名稱：焊接用焊炬、焊接用焊嘴及焊接用機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于氣體保護(hù)電弧焊的焊接用焊炬、焊接用焊嘴及焊接用機(jī)器人。
背景技術(shù)：
一般而言，在氣體保護(hù)電弧焊中，作為向焊絲供電的供電構(gòu)件，采用的是被稱為接觸焊嘴(以下，叫做焊接用焊嘴)的作為消耗品的銅制電極。在該焊接用焊嘴中形成貫通的孔，向該貫通孔連續(xù)進(jìn)送焊絲，同時經(jīng)由焊接用焊嘴在焊絲中流通電流，由此在從焊接用焊嘴的前端出來的焊絲和焊接母材之間發(fā)生電弧。若進(jìn)行氣體保護(hù)電弧焊，則焊接用焊嘴前端的貫通孔內(nèi)周面和焊絲摩擦，從而，該部分會被磨損。其結(jié)果是貫通孔內(nèi)徑擴(kuò)大，引起焊接位置的偏離和向焊絲的通電不暢，從而，焊接用焊嘴必須定期進(jìn)行更換使用?，F(xiàn)有的焊接用焊嘴在基端部分切有外螺紋，安裝在加工有內(nèi)螺紋的部分即焊接用焊嘴本體的連接部上進(jìn)行使用?？墒牵谠撀菁y式的機(jī)構(gòu)中，焊接用焊嘴的拆裝作業(yè)很麻煩，同時，有時螺紋牙被壓垮而無法拆裝。特別是，在大電流條件下進(jìn)行氣體保護(hù)電弧焊時， 必須頻繁地更換焊接用焊嘴，因而若該拆裝作業(yè)費工夫，則對焊接效率也會造成不好影響。還有，相對于在焊絲和焊接用焊嘴前端內(nèi)徑部分之間發(fā)生粘著、引起焊絲進(jìn)送不暢的“焊嘴粘著”而言，在該螺紋式機(jī)構(gòu)中，拆除焊接用焊嘴時需要扭斷焊絲的力，拆除非常困難。此外，根據(jù)這種螺紋式的機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)焊接用焊嘴的動作是必需的，因此，不太適于焊接用焊嘴拆裝的自動化，特別是關(guān)于能夠應(yīng)對焊嘴粘著的焊接用焊嘴拆裝的自動化的技術(shù)，在現(xiàn)階段還沒有被實用化。為了消除如上所述問題，而開發(fā)了焊接用焊嘴和焊接用焊炬本體的連接部不是螺紋式的機(jī)構(gòu)的技術(shù)。例如，日本 特開2005-144548號中揭示了一種技術(shù)，是在焊接用焊炬本體側(cè)切入多個切縫，往其中插入焊接用焊嘴，從外側(cè)用0型環(huán)和彈簧等緊固的機(jī)構(gòu)的技術(shù)。另外，日本·實開昭60-38673號中揭示了一種技術(shù)，是利用螺桿將嵌入焊接用焊炬本體內(nèi)部的焊接用焊嘴壓緊固定的機(jī)構(gòu)的技術(shù)。不過，根據(jù)日本 特開2005-144548號揭示的技術(shù)，只是將焊接用焊嘴嵌在形成有切縫的焊接用焊炬本體中，因此由于反復(fù)拆裝和電弧的熱量等，而使焊接用焊炬本體相對于焊接用焊嘴的緊固力變?nèi)酢Ｆ浣Y(jié)果是，焊接用焊嘴的固定不牢固，有脫離的可能性。還有，當(dāng)發(fā)生焊嘴粘著時，必須用非常強(qiáng)的力才能拔出焊接用焊嘴，從而不能消除焊嘴粘著的問題。另外，根據(jù)日本·實開昭60-38673號揭示的技術(shù)，雖然不是將焊接用焊炬本體和焊接用焊嘴兩者直接用螺紋連接，但是是利用螺紋將螺桿固定在焊接用焊炬本體上。從而， 在拆裝焊接用焊嘴之際，需要旋轉(zhuǎn)螺桿的動作，在拆裝作業(yè)簡易化方面不夠充分。還有，通常在焊接用焊炬的構(gòu)件中使用通電性高的銅，而銅比較柔軟，從而，有可能將螺桿的螺紋牙壓垮，無法適宜固定焊接用焊嘴。此外，日本·特開2005-144548號揭示的技術(shù)，拆裝焊接用焊嘴時增減力非常困難，同時需要另行進(jìn)行0型環(huán)和彈簧等的拆除，日本 實開昭60-38673號揭示的技術(shù)，在拆裝焊接用焊嘴時需要旋轉(zhuǎn)螺桿這樣復(fù)雜的動作，從而，兩種技術(shù)均不適于焊接用焊嘴拆裝的自動化。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供的是能夠使焊接用焊嘴拆裝作業(yè)簡易化及能夠應(yīng)對焊嘴粘著、 同時適于焊接用焊嘴拆裝自動化的焊接用焊炬、焊接用焊嘴及焊接用機(jī)器人。為了解決所述課題，本發(fā)明的焊接用焊炬，包括筒狀的焊嘴連接主體，其側(cè)面貫通形成有固定孔；筒狀的保持構(gòu)件，其嵌入所述焊嘴連接主體的外側(cè)，在內(nèi)周面形成有縮徑部和擴(kuò)徑部；固定構(gòu)件，其位于所述保持構(gòu)件的內(nèi)周面和所述焊嘴連接主體的所述固定孔之間，在所述焊嘴連接主體的軸向上被固定；以及筒狀的焊接用焊嘴，其嵌入所述焊嘴連接主體的內(nèi)側(cè)，在與所述固定孔對置的位置，沿著外周面的圓周方向形成有固定槽，其中，所述保持構(gòu)件組裝成能夠在所述焊嘴連接主體的軸向上位移，在所述固定構(gòu)件與所述縮徑部相接時，利用所述固定構(gòu)件將所述焊接用焊嘴在該焊接用焊嘴的軸向上固定，在所述固定構(gòu)件與所述擴(kuò)徑部相接時，解除所述固定構(gòu)件對所述焊接用焊嘴的固定。根據(jù)該焊接用焊炬，由于保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上能夠位移地進(jìn)行組裝，因此，只要使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上位移，就能夠?qū)⒐潭?gòu)件相接的保持構(gòu)件的內(nèi)周面從縮徑部的內(nèi)周面變成擴(kuò)徑部的內(nèi)周面，或者從擴(kuò)徑部的內(nèi)周面變成縮徑部的內(nèi)周面。也就是說，只要使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上位移，就能夠變換焊接用焊嘴被固定的狀態(tài)和解除固定的狀態(tài)。因而，根據(jù)本發(fā)明的焊接用焊炬，只是使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向位移這樣的單一操作就能夠拆裝焊接用焊嘴。上述本發(fā)明的焊接用焊炬中，還具備彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件設(shè)置在所述保持構(gòu)件和所述焊嘴連接主體之間，一端與所述縮徑部相接且另一端與所述焊嘴連接主體相接，所述固定構(gòu)件在所述焊嘴連接主體的徑向上的寬度大于所述縮徑部的內(nèi)周面和所述焊接用焊嘴的外周面的間隔，且小于所述擴(kuò)徑部的內(nèi)周面和所述焊接用焊嘴的外周面的間隔。根據(jù)該焊接用焊炬，其形成是焊嘴連接主體徑向上的固定構(gòu)件的寬度大于保持構(gòu)件的縮徑部內(nèi)周面和焊接用焊嘴外周面的間隔。根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件一端與保持構(gòu)件的縮徑部的內(nèi)周面相接的狀態(tài)下，固定構(gòu)件的另一端在通過焊嘴連接主體的固定孔的同時，嵌入焊接用焊嘴的固定槽中(以下，方便起見稱作固定狀態(tài))。其結(jié)果是能夠使焊接用焊嘴相對于焊嘴連接主體在軸向上進(jìn)行固定。還有，其形成是焊嘴連接主體徑向上的固定構(gòu)件的寬度小于保持構(gòu)件的擴(kuò)徑部內(nèi)周面和焊接用焊嘴外周面的間隔。根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件一端與保持構(gòu)件的擴(kuò)徑部內(nèi)周面相接的狀態(tài)下，固定構(gòu)件的另一端不會嵌入焊接用焊嘴的固定槽中(以下，方便起見稱作固定解除狀態(tài))。其結(jié)果是能夠?qū)⒑附佑煤缸鞆暮缸爝B接主體在焊接用焊嘴的軸向上拆除。此外，由于保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上能夠位移地進(jìn)行組裝，因此，只要使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上位移，就能夠?qū)⒐潭?gòu)件相接的保持構(gòu)件的內(nèi)周面從縮徑部的內(nèi)周面變成擴(kuò)徑部的內(nèi)周面，或者從擴(kuò)徑部的內(nèi)周面變成縮徑部的內(nèi)周面。也就是說，只要使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向上位移，就能夠變換固定狀態(tài)和固定解除狀態(tài)。 因而，根據(jù)本發(fā)明的焊接用焊炬，只是使保持構(gòu)件在焊嘴連接主體的軸向位移這樣的單一操作就能夠拆裝焊接用焊嘴。另外，在本發(fā)明的焊接用焊炬中，優(yōu)選是所述固定構(gòu)件在所述焊嘴連接主體的徑向上的寬度小于所述縮徑部的內(nèi)周面與所述固定槽的底面的間隔，所述焊接用焊嘴以該焊接用焊嘴的軸向為中心轉(zhuǎn)動自如地設(shè)置。該焊接用焊炬的形成是焊嘴連接主體徑向上的固定構(gòu)件的寬度小于保持構(gòu)件的縮徑部內(nèi)周面與固定槽底面的間隔。根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件一端與保持構(gòu)件的縮徑部內(nèi)周面相接的狀態(tài)下，固定構(gòu)件的另一端在不會對焊接用焊嘴的固定槽底面施加壓力的狀態(tài)下進(jìn)行嵌入。其結(jié)果是，能夠使焊接用焊嘴以該焊接用焊嘴的軸向為中心轉(zhuǎn)動自如。另外，本發(fā)明的焊接用焊炬優(yōu)選是所述固定構(gòu)件的與所述固定槽接觸的接觸面呈曲面。根據(jù)該焊接用焊炬，由于固定構(gòu)件的與固定槽接觸的接觸面呈曲面，從而，在固定狀態(tài)下，焊接用焊嘴容易轉(zhuǎn)動。因而，即使是固定狀態(tài)，也能夠容易使焊接用焊嘴以該焊接用焊嘴的軸向為中心轉(zhuǎn)動。另外，本發(fā)明的焊接用焊炬優(yōu)選是具備環(huán)狀的密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件組裝在所述焊嘴連接主體的前端部分的外周面，比所述保持構(gòu)件的所述擴(kuò)徑部的內(nèi)周面更向所述焊嘴連接主體的徑向外側(cè)擴(kuò)展。根據(jù)該焊接用焊炬，由于在焊嘴連接主體前端部分的外周面組裝密封構(gòu)件，從而， 能夠防止飛濺物等異物混入焊嘴連接主體和保持構(gòu)件的間隙中。另外，本發(fā)明的焊接用焊炬優(yōu)選是在所述焊嘴連接主體的側(cè)面沿著圓周方向設(shè)有多個所述固定孔，并且，所述固定構(gòu)件分別設(shè)置在與所述固定孔對置的位置。根據(jù)該焊接用焊炬，能夠利用多個固定構(gòu)件將焊接用焊嘴相對于焊嘴連接主體在該焊接用焊嘴的軸向上進(jìn)行固定。或者是，本發(fā)明的焊接用焊炬，包括筒狀的焊嘴連接主體，其側(cè)面貫通形成有固定孔；筒狀的保持構(gòu)件，其嵌入所述焊嘴連接主體的外側(cè)，且內(nèi)周面的直徑可變；固定構(gòu)件，其位于所述保持構(gòu)件的內(nèi)周面和所述焊嘴連接主體的所述固定孔之間，在所述焊嘴連接主體的軸向上被固定；以及筒狀的焊接用焊嘴，其嵌入所述焊嘴連接主體的內(nèi)側(cè)，在與所述固定孔對置的位置，沿著外周面的圓周方向形成有固定槽，其中，所述保持構(gòu)件組裝成能夠在所述焊嘴連接主體的軸向上位移，在所述固定構(gòu)件與所述保持構(gòu)件的縮徑的內(nèi)面相接時，利用所述固定構(gòu)件將所述焊接用焊嘴在該焊接用焊嘴的軸向上固定，在所述保持構(gòu)件擴(kuò)徑時，解除所述固定構(gòu)件對所述焊接用焊嘴的固定。并且，本發(fā)明的焊接用焊嘴是構(gòu)成所述焊接用焊炬的焊接用焊嘴，呈筒狀，且沿著外周面的圓周方向形成有1個或多個固定槽。根據(jù)該焊接用焊嘴，由于沿著外周面的圓周方向形成固定槽，因此，通過將固定構(gòu)件嵌入該固定槽，從而，能夠?qū)⒑附佑煤缸煸谳S向上進(jìn)行固定。 此外，本發(fā)明的焊接用機(jī)器人具備所述焊接用焊炬。 該焊接用機(jī)器人具備所述焊接用焊炬，從而，能夠發(fā)揮與焊接用焊炬達(dá)到的作用相同的作用。根據(jù)本發(fā)明的焊接用焊炬，由于具備規(guī)定形狀的保持構(gòu)件和固定構(gòu)件，從而，只是將保持構(gòu)件在焊嘴連接主體軸向上位移這樣的單一操作就能夠拆裝焊接用焊嘴。因而，本發(fā)明的焊接用焊炬能夠使焊接用焊嘴的拆裝作業(yè)簡易化。此外，也能夠容易適用于焊嘴更換系統(tǒng)等自動更換機(jī)，還能夠應(yīng)對焊接用焊嘴拆裝的自動化。另外，根據(jù)本發(fā)明的焊接用焊炬，即使焊接用焊嘴與焊絲發(fā)生了粘著時，也能夠通過解除固定，利用焊絲蠕動操作將焊接用焊嘴與焊絲一起在焊嘴連接主體的軸向上脫離后，切斷焊絲，從而能夠應(yīng)對這些問題。因而，本發(fā)明的焊接用焊炬能夠簡單地消除“焊嘴粘著”的問題。還有，本發(fā)明的焊接用焊炬，對固定構(gòu)件的寬度與各構(gòu)件外周面、內(nèi)周面的間隔的關(guān)系進(jìn)行了規(guī)定，從而，能夠使焊接用焊嘴以該焊接用焊嘴的軸向為中心轉(zhuǎn)動自如。因而， 焊接過程中通過轉(zhuǎn)動本發(fā)明的焊接用焊炬的焊接用焊嘴，從而，能夠適宜變更焊接用焊嘴和焊絲的磨擦部位。其結(jié)果是能夠使由于摩擦造成的磨損不會集中在1個部位而是分散在多個部位，由此，能夠延緩焊接位置的偏離、向焊絲通電不暢、焊嘴粘著等問題的發(fā)生時期， 能夠延長焊接用焊嘴的壽命。此外，本發(fā)明的焊接用焊炬的固定構(gòu)件的與固定槽接觸的接觸面呈曲面，從而，能夠使焊接用焊嘴在固定狀態(tài)下更容易轉(zhuǎn)動。因而，能夠更容易進(jìn)行焊接用焊嘴的轉(zhuǎn)動作業(yè)。并且，本發(fā)明的焊接用焊炬具備密封構(gòu)件，從而，能夠防止飛濺物等異物混入焊嘴連接主體和保持構(gòu)件的間隙中。其結(jié)果是能夠延長焊接用焊炬的壽命。另外，本發(fā)明的焊接用焊炬利用多個固定構(gòu)件固定焊接用焊嘴，從而，能夠?qū)⒑附佑煤缸煸谠摵附佑煤缸斓妮S向上穩(wěn)定地進(jìn)行固定。并且，根據(jù)本發(fā)明的焊接用焊嘴，能夠從焊接用焊炬上簡單地拆裝焊接用焊嘴。另外，根據(jù)本發(fā)明的焊接用機(jī)器人，能夠發(fā)揮焊接用焊嘴拆裝簡易化、應(yīng)對焊接用焊嘴拆裝自動化、消除“焊嘴粘著”問題、延長焊接用焊嘴及焊接用焊炬壽命這樣的與焊接用焊炬達(dá)到的效果相同的效果。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊炬結(jié)構(gòu)的截面圖，(a)是表示保持構(gòu)件位移到前端側(cè)的狀態(tài)的截面圖，(b)是表示保持構(gòu)件位移到基端側(cè)的狀態(tài)的截面圖，(C)是表示焊接用焊嘴脫離到前端側(cè)的狀態(tài)的截面圖。圖2是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊炬結(jié)構(gòu)的截面立體圖，(a)是表示保持構(gòu)件位移到前端側(cè)的狀態(tài)的截面立體圖，(b)是表示保持構(gòu)件位移到基端側(cè)的狀態(tài)的截面立體圖。圖3是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊炬的組裝步驟的截面圖。圖4是沿著圖3的X-X線的焊嘴連接主體與固定構(gòu)件的切斷面。圖5是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊炬的保持構(gòu)件的變形例的截面立體圖， (a)是保持構(gòu)件縮徑的狀態(tài)的截面立體圖，(b)是保持構(gòu)件沒有縮徑的狀態(tài)的截面立體圖。圖6是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊炬的固定構(gòu)件變形例的截面立體圖。圖7是表示本發(fā)明實施方式的焊接用焊嘴變形例的截面圖，(a)是具備2個固定槽的焊接用焊嘴的截面圖，(b)是在中心軸0方向的中心具備固定槽的焊接用焊嘴的截面圖。圖8是實施例中開始焊接后經(jīng)過規(guī)定時間后的焊接用焊嘴的前端的圖像，(a)是實施例的焊接用焊嘴的圖像，(b)是比較例的焊接用焊嘴的圖像。圖9是與采用實施例與比較例的焊接用焊炬進(jìn)行焊接時的焊接時間與磨損面積相關(guān)的曲線。
具體實施例方式以下，參照適宜附圖對用以實施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。還有，以下說明中，稱作“前端、基端”時是以圖1、圖2所示的方向為基準(zhǔn)?！逗附佑煤妇娴母怕詷?gòu)成》焊接用焊炬10形成的構(gòu)成是在基端側(cè)與焊絲供給部(沒有圖示)連接，將從焊絲供給部供給的焊絲從焊接用焊嘴1前端向作為焊接部位的焊接母材表面的電弧發(fā)生部位連續(xù)供給。如圖1(a)所示，焊接用焊炬10形成以中心軸0(以下，方便起見稱為0軸)為中心、實質(zhì)上左右對稱的結(jié)構(gòu)。并且，焊接用焊炬10具備焊嘴連接主體3、利用彈性構(gòu)件5支撐在該焊嘴連接主體3外周側(cè)的保持構(gòu)件4，同時，在該焊嘴連接主體3內(nèi)部具備能夠利用固定構(gòu)件2進(jìn)行拆裝的焊接用焊嘴1。并且，焊接用焊炬10優(yōu)選是在焊嘴連接主體3前端部分的外周面具備密封構(gòu)件6。還有，構(gòu)成焊接用焊炬10的各構(gòu)件由銅及黃銅等銅合金、還有銀及銀合金等通電性高的構(gòu)件構(gòu)成即可，以使能夠流通焊接電流。《各構(gòu)件的構(gòu)成》以下，關(guān)于焊接用焊炬10的各構(gòu)件參照圖1或圖2進(jìn)行說明。<焊接用焊嘴>焊接用焊嘴1是對通過焊接用焊嘴1內(nèi)部的焊絲(沒有圖示)供電、同時將焊絲適當(dāng)?shù)貙?dǎo)到電弧發(fā)生部位的構(gòu)件。焊接用焊嘴1呈筒狀，以使線狀的焊絲(沒有圖示)能夠通過其內(nèi)部。并且，在外周面沿著圓周方向形成固定槽la。該固定槽Ia的形成位置是在將焊接用焊嘴1嵌入焊嘴連接主體3中的情況下(圖1 (a)的情況下)，與固定孔3a對置的位置、也就是相對于固定孔3a而言是0軸的垂直方向內(nèi)側(cè)的位置。還有，焊接用焊嘴1外周面的形狀除了形成固定槽Ia以外，并沒有特別限定，既可以呈圖2(a)那樣的圓筒形狀，也可以呈前端側(cè)外周面直徑變小的炮彈形狀。另外，關(guān)于整體的大小、長度也沒有特別限定。<焊嘴連接主體>焊嘴連接主體3是在基端部分經(jīng)由連接構(gòu)件7、或者是直接與焊絲供給構(gòu)件(沒有圖示)連接，同時從前端側(cè)能夠拆裝地連接焊接用焊嘴1，由此能夠拆裝地連結(jié)兩構(gòu)件的構(gòu)件。焊嘴連接主體3整體呈筒狀，以使能夠在內(nèi)部嵌入焊接用焊嘴1，同時具備固定孔 3a以使能夠在側(cè)面嵌入固定構(gòu)件2。并且，焊嘴連接主體3其外周面的形成是越向基端外徑越呈階梯狀擴(kuò)大，具備與彈性構(gòu)件5的基端部分相接的第1臺階部北和與保持構(gòu)件4的基端部分相接的第2臺階部3c (參照圖2)。并且，固定孔3a沿著圓周方向等間隔地設(shè)置4個(參照圖4)。焊嘴連接主體3形成這樣的構(gòu)成，由此將焊接用焊嘴1從4個方向保持，從而能夠穩(wěn)定地在0軸方向上進(jìn)行固定。并且，該固定孔3a呈錐狀，以使固定構(gòu)件2不會脫落到焊嘴連接主體3內(nèi)部。詳細(xì)地說，固定孔3a形成的形狀是越向0軸的垂直方向內(nèi)側(cè)，固定孔3a的直徑越變小，同時， 焊嘴連接主體3內(nèi)周面的固定孔3a的直徑小于固定構(gòu)件2寬度(參照圖4)。焊嘴連接主體3在基端側(cè)與內(nèi)徑小于焊嘴連接主體3內(nèi)徑的連接構(gòu)件7連接。從而，在將焊接用焊嘴1嵌入焊嘴連接主體3中的狀態(tài)(圖1(a)的狀態(tài))下，焊接用焊嘴1 的基端與連接構(gòu)件7前端相接，從而，能夠確定焊接用焊嘴1的0軸方向位置。還有，圖1、2中，焊嘴連接主體3和連接構(gòu)件7作為獨立個體構(gòu)成，不過也可以一體構(gòu)成。<固定構(gòu)件>固定構(gòu)件2是將焊接用焊嘴1相對于焊嘴連接主體3在0軸方向上固定的構(gòu)件。 并且，固定構(gòu)件2呈球狀。由于固定構(gòu)件2呈球狀，從而，固定構(gòu)件2能夠轉(zhuǎn)動，同時與焊接用焊嘴1的固定槽Ia不是以線相接而是以點相接，因而能夠容易使焊接用焊嘴1以0軸方向為中心轉(zhuǎn)動并固定。該固定構(gòu)件2的形成是使焊嘴連接主體3徑向上的寬度W大于保持構(gòu)件4的縮徑部4a內(nèi)周面和焊接用焊嘴1外周面的間隔L1，詳細(xì)說是使W > Lp根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件2 —端與保持構(gòu)件4的縮徑部如內(nèi)周面相接的狀態(tài)下(圖1、圖2(a)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2的另一端在通過焊嘴連接主體3的固定孔3a的同時，嵌入焊接用焊嘴1的固定槽Ia 中。其結(jié)果是焊接用焊嘴1相對于焊嘴連接主體3在0軸方向上進(jìn)行固定。另外，固定構(gòu)件2的形成是使焊嘴連接主體3徑向上的寬度W小于保持構(gòu)件4的縮徑部如內(nèi)周面與固定槽Ia底面的間隔L2，詳細(xì)說是使W <L2。根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件 2 一端與保持構(gòu)件4的縮徑部如的內(nèi)周面相接的狀態(tài)下(圖1、圖2 (a)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2的另一端不會對焊接用焊嘴1的固定槽Ia底面施加壓力地進(jìn)行嵌入。其結(jié)果是，焊接用焊嘴1在0軸方向上被固定，同時以0軸方向為中心轉(zhuǎn)動自如。并且，固定構(gòu)件2的形成是使焊嘴連接主體3徑向上的寬度W小于保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面和焊接用焊嘴1外周面的間隔L3，詳細(xì)說是使W < L30根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件2 —端與保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面相接的狀態(tài)下(圖1、圖2(b)的狀態(tài)下)， 固定構(gòu)件2的另一端不會嵌入焊接用焊嘴1的固定槽Ia中。其結(jié)果是能夠?qū)⒑附佑煤缸?1從焊嘴連接主體3在0軸方向上拆除(圖1 (c)的狀態(tài))。還有，固定構(gòu)件2的形成是使焊嘴連接主體3徑向上的寬度W大于保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面和焊嘴連接主體3外周面的間隔L4，詳細(xì)說是使W > L4。根據(jù)該構(gòu)成，在固定構(gòu)件2 —端與保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面相接的狀態(tài)下(圖1、圖2(b)的狀態(tài)下)， 成為固定構(gòu)件2的另一端嵌入焊嘴連接主體3的固定孔3a中的狀態(tài)。其結(jié)果是固定構(gòu)件 2由焊嘴連接主體3的固定孔3a保持在0軸方向上，能夠防止固定構(gòu)件2在0軸方向上移動。固定構(gòu)件2的設(shè)置位置是與焊嘴連接主體3的固定孔3a對置的位置，也就是說相對于固定孔3a而言是0軸的垂直方向外側(cè)的位置。<保持構(gòu)件>保持構(gòu)件4是在0軸的垂直方向上保持固定構(gòu)件2的構(gòu)件。保持構(gòu)件4整體呈筒狀，以使能夠在內(nèi)部嵌入焊嘴連接主體3，同時在前端側(cè)具有擴(kuò)徑部4b，比擴(kuò)徑部4b靠基端側(cè)具有縮徑部如。保持構(gòu)件4的縮徑部如和擴(kuò)徑部4b形成的構(gòu)成是，在保持構(gòu)件4向前端方向位移的狀態(tài)下(圖l、2(a)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2—端與縮徑部如的內(nèi)周面相接，在保持構(gòu)件4向基端方向位移的狀態(tài)下(圖1、2 (b)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2的一端與擴(kuò)徑部4b的內(nèi)周面相接。在保持構(gòu)件4向基端方向位移的狀態(tài)下(圖l、2(b)的狀態(tài)下，形成的構(gòu)成是保持構(gòu)件4的基端與焊嘴連接主體3的第2臺階部3c相接(參照圖2 (b))，從而，確定保持構(gòu)件 4向基端側(cè)的位移終端。另外，在保持構(gòu)件4向前端方向位移的狀態(tài)下(圖l、2(a)的狀態(tài)下，形成的構(gòu)成是保持構(gòu)件4的縮徑部如與密封構(gòu)件6相接，從而，確定保持構(gòu)件4向前端側(cè)的位移終端。<彈性構(gòu)件>彈性構(gòu)件5是相對于焊嘴連接主體3能夠在0軸方向上位移地支撐保持構(gòu)件4的構(gòu)件。還有，作為彈性構(gòu)件5采用彈簧。彈性構(gòu)件5設(shè)置在焊嘴連接主體3和保持構(gòu)件4之間，同時一端與保持構(gòu)件4的縮徑部如相接，另一端與焊嘴連接主體3的第1臺階部北相接(參照圖2)。在彈性構(gòu)件5伸長的狀態(tài)下(圖1、2 (a)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2的一端與保持構(gòu)件4的縮徑部如的內(nèi)周面相接，在彈性構(gòu)件5壓縮的狀態(tài)下(圖l、2(b)的狀態(tài)下)，固定構(gòu)件2的一端與保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b的內(nèi)周面相接。<密封構(gòu)件>密封構(gòu)件6是防止飛濺物等異物混入焊嘴連接主體3和保持構(gòu)件4的間隙的構(gòu)件。密封構(gòu)件6整體呈環(huán)狀，同時，形成的形狀是比保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面向 0軸的垂直方向外側(cè)擴(kuò)展。并且，密封構(gòu)件6被組裝在焊嘴連接主體3前端部分的外周面。由于具備該密封構(gòu)件6，從而，密封構(gòu)件6的前端面6a防止焊嘴連接主體3和保持構(gòu)件4的間隙中混入飛濺物等異物?！逗附佑煤缸斓牟鹧b方法》接下來，關(guān)于焊接用焊嘴1相對于焊嘴連接主體3的拆裝方法參照圖1進(jìn)行說明。安裝焊接用焊嘴1時，首先是使保持構(gòu)件4向基端側(cè)位移。從而，固定構(gòu)件2向0 軸的垂直方向外側(cè)移動。在此，若固定構(gòu)件2 —端與保持構(gòu)件4的擴(kuò)徑部4b內(nèi)周面相接， 則固定構(gòu)件2的另一端不會比焊嘴連接主體3的內(nèi)周面向內(nèi)側(cè)突出。在此狀態(tài)下，從前端側(cè)將焊接用焊嘴1嵌入焊嘴連接主體3中即可。其后，使保持構(gòu)件4向前端側(cè)位移，從而，固定構(gòu)件2的一端與保持構(gòu)件4的縮徑部如內(nèi)周面相接，同時，固定構(gòu)件2的另一端通過焊嘴連接主體3的固定孔3a的同時，嵌入焊接用焊嘴1的固定槽Ia中。從而，能夠?qū)⒑附佑煤缸?相對于焊嘴連接主體3在0軸方向上進(jìn)行固定。
當(dāng)拆除焊接用焊嘴1時，使保持構(gòu)件4向基端側(cè)位移，從而，形成能夠?qū)⒐潭?gòu)件 2向0軸垂直方向外側(cè)移動的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，向前端方向移動焊接用焊嘴1即可?！逗附佑煤妇娴慕M裝步驟》接下來，關(guān)于焊接用焊炬10的組裝步驟參照圖3進(jìn)行說明。首先，將焊嘴連接主體3的基端部分與連接構(gòu)件7的前端部分連接。關(guān)于該連接的方法，并沒有特別限定，可以利用螺紋固定，也可以用壓入的方法。另外，如前所述，焊嘴連接主體3與連接構(gòu)件7可以一體構(gòu)成。然后，將固定構(gòu)件2安裝在焊嘴連接主體3的固定孔3a中，使彈性構(gòu)件5與焊嘴連接主體3的第1臺階部北相接地將其安裝在焊嘴連接主體3上。之后，將保持構(gòu)件4從前端側(cè)嵌入焊嘴連接主體3。然后，將密封構(gòu)件6從前端側(cè)與焊嘴連接主體3的前端部分連接。關(guān)于該連接的方法，也沒有特別限定，可以利用螺紋固定，也可以用壓入的方法。最后是將焊接用焊嘴1從前端側(cè)嵌入焊嘴連接主體3。將該焊接用焊炬10的基端部分連接到焊絲供給部(沒有圖示)，進(jìn)行使用。還有， 關(guān)于該連接的方法，也沒有特別限定，可以利用螺紋固定，也可以用壓入的方法?！逗附佑脵C(jī)器人》本發(fā)明的焊接用焊炬10能夠適用于現(xiàn)有的焊接用機(jī)器人中。例如，所謂焊接用機(jī)器人是具備具有多個關(guān)節(jié)的手臂等機(jī)械手、焊絲供給部、電源和焊接用焊炬10的焊接用機(jī)器人，其構(gòu)成是焊接用焊炬10的基端部和所述焊絲供給部連接，同時在所述手臂前端安裝有焊接用焊炬10。還有，焊接用機(jī)器人可以在多個手臂的各前端分別設(shè)有焊接用焊炬10。另外，焊接用機(jī)器人可以采用利用規(guī)定的系統(tǒng)控制焊接位置、電源輸出、焊絲供給量(m/min)等的構(gòu)成。以上，關(guān)于本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，不過，本發(fā)明并不限定于此，可以按照發(fā)明的宗旨進(jìn)行如下的適宜變更實施。關(guān)于焊嘴連接主體3的固定孔3a的數(shù)目為4個的情況進(jìn)行了說明，不過，固定孔 3a的數(shù)目并沒有特別限定，優(yōu)選是沿著圓周方向具備多個。這是因為，焊嘴連接主體3形成這樣的構(gòu)成，能夠從多個方向保持焊接用焊嘴1，從而，能夠在0軸方向上進(jìn)行穩(wěn)定固定。另外，關(guān)于固定構(gòu)件2呈球狀的情況進(jìn)行了說明，不過，固定構(gòu)件2的形狀并不限定于球狀，可以是固定構(gòu)件2的與固定槽Ia接觸的接觸面呈曲面。例如，如圖6所示的圓柱狀固定構(gòu)件21、兩端部為錐狀的圓柱狀固定構(gòu)件22、兩端部為半球狀的圓柱狀固定構(gòu)件 23。由于形成這樣的形狀，從而固定構(gòu)件2能夠以平行于0軸的軸為中心旋轉(zhuǎn)，因而，即使在焊接用焊嘴1在0軸方向上固定的狀態(tài)下(圖l、2(a)的狀態(tài)下)，也能夠使焊接用焊嘴 1以0軸方向為中心轉(zhuǎn)動自如。另外，保持構(gòu)件4如圖5所示，可以是內(nèi)徑能夠縮徑(圖5(a) — (b))這種構(gòu)成的保持構(gòu)件41。例如，也可以是以下構(gòu)成，即將保持構(gòu)件41的圓周方向的一部分切掉以使0 軸垂直方向的截面形成C狀，利用緊固構(gòu)件等將保持構(gòu)件41緊固，從而使內(nèi)徑能夠縮徑。還有，關(guān)于采用彈簧作為彈性構(gòu)件5的情況進(jìn)行了說明，不過，只要是沿0軸方向能夠伸縮的構(gòu)件即可，沒有特別的限定。另外，焊接用焊嘴1如圖7(a)所示，可以是形成2個固定槽Ia的焊接用焊嘴11。 詳細(xì)地說，其構(gòu)成是在將焊接用焊嘴11的一端嵌入焊嘴連接主體3時，一個固定槽Ia在與焊嘴連接主體3的固定孔3a對置的位置形成，同時，在將焊接用焊嘴11的另一端嵌入焊嘴連接主體3時，另一個固定槽Ia在與焊嘴連接主體3的固定孔3a對置的位置形成。在焊接用焊嘴11的外周面設(shè)有2個固定槽la，從而，即使支撐焊絲將其導(dǎo)到電弧發(fā)生部位的焊接用焊嘴11的前端部分由于摩擦而發(fā)生磨損，通過將焊接用焊嘴11的連接方向反過來，由此也能夠利用另一方的前端部分支撐焊絲。也就是說，能夠使1個焊接用焊嘴11的使用時間是現(xiàn)有焊接用焊嘴的2倍時間，因而非常經(jīng)濟(jì)。還有，在利用螺紋連接焊接用焊嘴和焊嘴連接主體的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中，即使在焊接用焊嘴的兩端切出外螺紋，也會在焊接過程中靠近電弧發(fā)生部位的外螺紋上附著飛濺物。其結(jié)果是即使將焊接用焊嘴的連接方向反過來，附著在外螺紋上的飛濺物也會造成干擾，無法連接到焊嘴連接主體的內(nèi)螺紋部分。從而，現(xiàn)有的螺紋式機(jī)構(gòu)中，不能考慮這種利用焊接用焊嘴兩端的構(gòu)成。另外，焊接用焊嘴1如圖7(b)所示，可以是固定槽Ia在0軸方向的中央形成的焊接用焊嘴12。詳細(xì)地說，形成的是在將焊接用焊嘴12的任一前端嵌入焊嘴連接主體3時， 固定槽Ia都在與焊嘴連接主體3的固定孔3a對置的位置形成的構(gòu)成。焊接用焊嘴12形成這樣的構(gòu)成，從而，與形成2個固定槽Ia的焊接用焊嘴11同樣，發(fā)揮延長焊接用焊嘴壽命的效果。[實施例]接下來，對利用本發(fā)明的規(guī)定構(gòu)成的焊接用焊炬(實施例)進(jìn)行焊接的結(jié)果和利用不是本發(fā)明規(guī)定構(gòu)成的現(xiàn)有焊接用焊炬(比較例)進(jìn)行焊接的結(jié)果進(jìn)行對比，具體說明本發(fā)明的焊接用焊炬。〈焊接用焊炬〉實施例的焊接用焊炬如圖1所示，由形成固定槽的焊接用焊嘴、形成固定孔的焊嘴連接主體、形成縮徑部與擴(kuò)徑部的保持構(gòu)件、彈性構(gòu)件、呈球狀的固定構(gòu)件、呈環(huán)狀的密封構(gòu)件和連接構(gòu)件構(gòu)成。另一方面，比較例的焊接用焊炬是由基端部分的外周面形成外螺紋的焊接用焊嘴和前端部分的內(nèi)周面形成內(nèi)螺紋的焊嘴連接主體構(gòu)成、利用螺紋連接2個構(gòu)件的現(xiàn)有的焊接用焊炬?！春附訔l件〉焊絲采用JIS Z 3312 YGW16 (屬于AWS A5. 18 ER70S-G)。并且，作為焊接對象的母材采用Jis SS400。焊接方法為脈沖MAG焊接(焊接電流-電壓平均250A-29V、保護(hù)氣體流量比80% Ar-20% CO2)。并且，焊絲的引出長度為25mm?！茨p試驗〉磨損試驗是對板狀的母材(厚20mmX長600mmX寬600mm)連續(xù)進(jìn)行焊接，每隔1
小時確認(rèn)焊接用焊嘴前端的狀態(tài)，計算磨損面積。磨損面積是用光學(xué)顯微鏡拍攝焊接用焊嘴前端面，根據(jù)拍攝的圖像進(jìn)行計算。還有，實施例的焊接用焊炬即使在焊接用焊嘴固定的狀態(tài)下，也能夠在焊接用焊嘴的軸向上轉(zhuǎn)動，因而每隔1小時將焊接用焊嘴轉(zhuǎn)動規(guī)定角度(約45° )來使用?！丛囼灲Y(jié)果〉通常，在所述焊接條件下進(jìn)行焊接時，大約2小時發(fā)生焊接用焊嘴和焊絲的粘著。另外，若磨損面積到達(dá)圖9的斜線部位，則發(fā)生焊接位置的偏離和向焊絲通電不暢。比較例的焊接用焊炬在從焊接開始經(jīng)過105分鐘時，發(fā)生向焊絲通電不暢(參照圖8(b))，從焊接開始120分鐘以內(nèi)發(fā)生焊嘴粘著(參照圖9)。另一方面，實施例的焊接用焊炬由于每隔1小時將焊接用焊嘴轉(zhuǎn)動規(guī)定角度，因而能夠每隔1小時變換焊接用焊嘴和焊絲的摩擦部位(圖8(a)的(1)、(2)、(3)、⑷)。 從而，能夠在經(jīng)過發(fā)生焊嘴粘著的2小時以前，避免各部位發(fā)生焊嘴粘著，因而從焊接開始 240分鐘后也沒有發(fā)生焊嘴粘著。另外，由于每隔1小時將焊接用焊嘴轉(zhuǎn)動規(guī)定角度，從而，能夠使由于摩擦而造成磨損的部位不會集中在一個部位，而是分散到4個部位。其結(jié)果是能夠抑制各部位的磨損面積，因而從焊接開始240分鐘后也沒有發(fā)生焊接位置偏離和焊絲通電不暢。根據(jù)以上結(jié)果可知，本發(fā)明的焊接用焊炬在焊接用焊嘴固定的狀態(tài)下也能夠在焊接用焊嘴的軸向轉(zhuǎn)動，因而與現(xiàn)有的焊接用焊炬相比，能夠延緩焊接位置的偏離、向焊絲通電不暢、焊嘴粘著等問題的發(fā)生時期，能夠大幅度地延長焊接用焊嘴的壽命。
權(quán)利要求
1.一種焊接用焊炬，包括筒狀的焊嘴連接主體，其側(cè)面貫通形成有固定孔；筒狀的保持構(gòu)件，其嵌入所述焊嘴連接主體的外側(cè)，在內(nèi)周面形成有縮徑部和擴(kuò)徑部；固定構(gòu)件，其位于所述保持構(gòu)件的內(nèi)周面和所述焊嘴連接主體的所述固定孔之間，在所述焊嘴連接主體的軸向上被固定；以及筒狀的焊接用焊嘴，其嵌入所述焊嘴連接主體的內(nèi)側(cè)，在與所述固定孔對置的位置，沿著外周面的圓周方向形成有固定槽，其中，所述保持構(gòu)件組裝成能夠在所述焊嘴連接主體的軸向上位移， 在所述固定構(gòu)件與所述縮徑部相接時，利用所述固定構(gòu)件將所述焊接用焊嘴在該焊接用焊嘴的軸向上固定，在所述固定構(gòu)件與所述擴(kuò)徑部相接時，解除所述固定構(gòu)件對所述焊接用焊嘴的固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用焊炬，其中，所述焊接用焊炬還具備彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件設(shè)置在所述保持構(gòu)件和所述焊嘴連接主體之間，一端與所述縮徑部相接且另一端與所述焊嘴連接主體相接，所述固定構(gòu)件在所述焊嘴連接主體的徑向上的寬度大于所述縮徑部的內(nèi)周面和所述焊接用焊嘴的外周面的間隔，且小于所述擴(kuò)徑部的內(nèi)周面和所述焊接用焊嘴的外周面的間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接用焊炬，其中，所述固定構(gòu)件在所述焊嘴連接主體的徑向上的寬度小于所述縮徑部的內(nèi)周面與所述固定槽的底面的間隔，所述焊接用焊嘴以該焊接用焊嘴的軸向為中心轉(zhuǎn)動自如地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接用焊炬，其中，所述固定構(gòu)件的與所述固定槽接觸的接觸面呈曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用焊炬，其中，所述焊接用焊炬還具備環(huán)狀的密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件組裝在所述焊嘴連接主體的前端部分的外周面，比所述保持構(gòu)件的所述擴(kuò)徑部的內(nèi)周面更向所述焊嘴連接主體的徑向外側(cè)擴(kuò)展。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用焊炬，其中，在所述焊嘴連接主體的側(cè)面沿著圓周方向設(shè)有多個所述固定孔，并且， 所述固定構(gòu)件分別設(shè)置在與所述固定孔對置的位置。
7.一種焊接用焊炬，包括筒狀的焊嘴連接主體，其側(cè)面貫通形成有固定孔； 筒狀的保持構(gòu)件，其嵌入所述焊嘴連接主體的外側(cè)，且內(nèi)周面的直徑可變； 固定構(gòu)件，其位于所述保持構(gòu)件的內(nèi)周面和所述焊嘴連接主體的所述固定孔之間，在所述焊嘴連接主體的軸向上被固定；以及筒狀的焊接用焊嘴，其嵌入所述焊嘴連接主體的內(nèi)側(cè)，在與所述固定孔對置的位置，沿著外周面的圓周方向形成有固定槽，其中，所述保持構(gòu)件組裝成能夠在所述焊嘴連接主體的軸向上位移，在所述固定構(gòu)件與所述保持構(gòu)件的縮徑的內(nèi)面相接時，利用所述固定構(gòu)件將所述焊接用焊嘴在該焊接用焊嘴的軸向上固定，在所述保持構(gòu)件擴(kuò)徑時，解除所述固定構(gòu)件對所述焊接用焊嘴的固定。
8.一種焊接用焊嘴，其是構(gòu)成權(quán)利要求1 7中任意一項所述的焊接用焊炬的所述焊接用焊嘴，該焊接用焊嘴呈筒狀，且沿著外周面的圓周方向形成有1個或多個固定槽。
9.一種焊接用機(jī)器人，其具備權(quán)利要求1 7中任意一項所述的焊接用焊炬。
全文摘要
本發(fā)明的焊接用焊炬具備焊嘴連接主體、保持構(gòu)件、固定構(gòu)件、焊接用焊嘴，所述保持構(gòu)件組裝成能夠在所述焊嘴連接主體的軸向上位移，當(dāng)所述固定構(gòu)件與縮徑部相接時，利用所述固定構(gòu)件將所述焊接用焊嘴在該焊接用焊嘴的軸向上固定，當(dāng)所述固定構(gòu)件與擴(kuò)徑部相接時，解除所述固定構(gòu)件對所述焊接用焊嘴的固定。根據(jù)這樣的構(gòu)成，焊接用焊嘴的拆裝作業(yè)簡易化，能夠應(yīng)對焊嘴粘著，同時適于焊接用焊嘴拆裝的自動化。
文檔編號B23K9/16GK102554420SQ20111037070
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者泉谷瞬, 鈴木勵一 申請人:株式會社神戶制鋼所