專利名稱：弧焊炬、導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)和導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及弧焊炬、導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)和導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法， 更為詳細(xì)來說，涉及一種弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電 流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊 絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo) 的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸；涉及一種弧焊炬的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)，該弧 焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和 在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成 為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電 部接觸；還涉及上述檢測該弧焊炬中的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損的方法。
背景技術(shù)：
弧焊是指通過焊炬對被連續(xù)送出的焊絲供給電力，使在焊絲和被焊接物之間發(fā) 生電弧放電，由該熱能使焊絲和被焊接物的一部分熔融接合。作為與用于這樣的弧焊的焊 炬相關(guān)的以往的技術(shù)，在例如專利文獻(xiàn)1中公開的內(nèi)容已為公眾所知。在專利文獻(xiàn)1中公開了一種弧焊炬，該弧焊炬的特征在于含有以預(yù)定的曲率將 焊絲彎曲成形并送出的送給部、和連接設(shè)置于上述焊絲送給部而通過導(dǎo)電嘴對被從該焊絲 送給部送出的焊絲供給電力的供電焊炬部；上述供電焊炬部具有導(dǎo)向筒，該導(dǎo)向筒以大致 直線狀引導(dǎo)上述焊絲，將其送入上述導(dǎo)電嘴。另外，在這樣的弧焊炬中，如下弧焊炬已為公眾所知如圖8所示，具有在前端內(nèi) 周面設(shè)置了與被送出的焊絲2接觸并供給電流的供電部10a’的導(dǎo)電嘴10’，和在該導(dǎo)電嘴 10’內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲2的焊絲導(dǎo)向件11’ ；并構(gòu)成為 使導(dǎo)電嘴10’和焊絲導(dǎo)向件11’的軸線相對變化而使被焊絲導(dǎo)向件11’引導(dǎo)的焊絲2與導(dǎo) 電嘴10’的供電部10a’接觸。構(gòu)成為，向在導(dǎo)電嘴10’的外側(cè)與噴嘴13’之間形成的流路 供給惰性氣體，并吹到焊接部。在這樣的弧焊炬1’中，由焊絲導(dǎo)向件11’引導(dǎo)焊絲2，因此， 可相對于焊接部位準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)送出焊絲2，另外，通過使導(dǎo)電嘴10’和焊絲導(dǎo)向件11’的軸 線相對變化，以擠壓的方式使由焊絲導(dǎo)向件11’引導(dǎo)的焊絲2與導(dǎo)電嘴10’的供電部10a’ 接觸，因此，可以可靠地向焊絲2供給電流。這樣的弧焊炬1’的導(dǎo)電嘴10’，一般在焊絲2 的直徑為例如1. 2mm的情況下，從使供電部10a’相對于焊絲2可靠地接觸等目的出發(fā)，如 圖9的(a)所示，供電部10a，的軸向長度La，成形為8. 7 11. 1mm。然而，在弧焊炬1’中，一般，在導(dǎo)電嘴10’為新的時，為了盡可能高效地向焊絲2供 給電流，供電點(diǎn)P被設(shè)定在導(dǎo)電嘴10’的供電部10a’的母材3側(cè)前端(參照圖9的(a))。 但是，焊絲2以相對于導(dǎo)電嘴10’的供電部10a’接觸了的狀態(tài)被送出，因此，如圖9(b)所 示，供電部10a’磨損，使得焊絲2相對于供電部10a’接觸的位置(將該位置稱為供電點(diǎn)P) 從導(dǎo)電嘴10’的前端變化到后方(與送出焊絲的方向相反的方向)。
在此，基于圖10對因供電點(diǎn)P和母材3之間的距離從Ka’變化為Kb’而導(dǎo)致的焊 接電流的變化進(jìn)行說明。圖10中所示的曲線圖是表示假定例如直徑為1. 2mm的焊絲2的 供電點(diǎn)P通常位于導(dǎo)電嘴10’的供電部10a’的母材3側(cè)前端、導(dǎo)電嘴10’的前端和母材3 之間的距離從L1變化到L2 了的狀態(tài)(即、供電點(diǎn)P和母材3之間的距離從從Ka’變化到 Kb’ 了的狀態(tài))與焊接電流的關(guān)系的圖。如從該曲線圖可知，隨著導(dǎo)電嘴10’的前端和母材 3之間的距離的增加，從供電點(diǎn)P流動著電流的焊絲2的長度變長，因此，電阻增大，導(dǎo)致焊 接電流下降。在圖10中所示的情況下，若導(dǎo)電嘴10’的前端和母材3之間的距離從Ll(= 15mm)增加到L2( = 18mm)，則大約焊接電流從約177A下降20A降到157A。這樣，若因?qū)щ?嘴10’磨損而導(dǎo)致焊接電流下降20A以上，則會發(fā)生焊接熔入深度不足和/或腳長或喉厚 不足等焊接品質(zhì)不良。而且，導(dǎo)電嘴10’因預(yù)定的焊接長度的使用而磨損，從最初的焊接電流下降到規(guī)定 下限電流(根據(jù)焊接條件而不同，是可維持焊接品質(zhì)的最低限度的電流)以下。在圖11中 所示的情況下，在箭頭表示的21m的焊接長度時，從最初的焊接電流187A降到157A，下降了 30A，在這種情況下的規(guī)定下限電流為30A。因此，在以往的技術(shù)中，在降低了作為規(guī)定下限電流的30A之前、即在焊接長度為 比達(dá)到21m短5m的16m(參照圖11的標(biāo)注了箭頭的縱線)時，中斷在焊接工序的生產(chǎn)，定 期并且短期間地更換導(dǎo)電嘴10’。在沒有適當(dāng)進(jìn)行定期更換的情況下，為了防止焊接品質(zhì)不 良的發(fā)生，進(jìn)行焊接部位的檢查，在檢查中發(fā)現(xiàn)了焊接不良的情況下進(jìn)行對其的修補(bǔ)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-269580號公報

發(fā)明內(nèi)容
如上述，在使用供電部10a’的軸向長度成形為8. 7 11. 1mm 了的導(dǎo)電嘴10’的 情況下，因供電部10a’磨損使供電點(diǎn)P在該供電部10a’的軸向長度的范圍移動，發(fā)生焊接 品質(zhì)不良，因此不論與供電部10a’的軸成直角的方向的物理的極限磨損量為多少都必須基 于預(yù)測的磨損量定期停止焊接作業(yè)來更換導(dǎo)電嘴10’，存在耗費(fèi)更換的導(dǎo)電嘴10’的成本 這樣的問題；和/或、在更換時必須停止焊接工序，而且，在沒有適當(dāng)進(jìn)行定期更換的情況 下，為了防止焊接品質(zhì)不良的發(fā)生，必須進(jìn)行焊接部位的檢查、并在檢查中發(fā)現(xiàn)了焊接不良 的情況下進(jìn)行對其的修補(bǔ)，因此存在不能提高生產(chǎn)率等問題。而且，若因供電部10a’磨損而使導(dǎo)電嘴10’相對焊絲導(dǎo)向件11’接近、最終使導(dǎo)電 嘴10’的內(nèi)面與焊絲導(dǎo)向件11’的外周面接觸，則該接觸的點(diǎn)成為供電點(diǎn)P，但因?yàn)樵摴╇?點(diǎn)P位于比導(dǎo)電嘴10’的供電部10a’靠后方的部位，電流阻力(電阻)變大導(dǎo)致焊接電流 急劇下降，存在對焊接品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響這樣的問題。而且，在兩者接近了的狀態(tài)下， 焊絲導(dǎo)向件11’的外周面和導(dǎo)電嘴10’的內(nèi)周面之間產(chǎn)生電火花，最后焊絲導(dǎo)向件11’和 導(dǎo)電嘴10’緊貼(固定)在一起。這樣，若焊絲導(dǎo)向件11’和導(dǎo)電嘴10’緊貼在一起，則不 能從焊炬主體1’取下導(dǎo)電嘴10’，從而產(chǎn)生不僅僅是更換導(dǎo)電嘴10’和焊絲導(dǎo)向件11’而 是更換整個焊炬主體1’的必要，耗費(fèi)勞力和時間和/或成本，并且為了更換該焊炬主體1’ 必須暫時停止焊接工序，存在不能提高生產(chǎn)率等問題。本發(fā)明是鑒于上述問題做成的，其目的在于提供一種弧焊炬，構(gòu)成為在以使導(dǎo)電 嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸，可以容許與導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損相伴變化的供電點(diǎn)的變化地適當(dāng)進(jìn)行焊接， 因而，可以延伸壽命、削減成本并且可以提高生產(chǎn)率。另外，本發(fā)明是鑒于上述問題做成的，其目的在于提供一種弧焊炬和導(dǎo)電嘴的供 電部的磨損檢測系統(tǒng)在構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件 引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸的弧焊炬中，可以事先檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的 接觸而磨損直到在與焊絲導(dǎo)向件之間產(chǎn)生電火化、并可靠的防止該情況，因而，可以延伸壽 命、削減成本并且可以提高生產(chǎn)率。另外，本發(fā)明是鑒于上述問題做成的，其目的在于提供一種導(dǎo)電嘴的磨損檢測方 法在構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo) 電嘴的供電部接觸的弧焊炬中，可以事先準(zhǔn)確地檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨 損直到在與焊絲導(dǎo)向件之間發(fā)生電火化，因而，可以延伸壽命、削減成本并且可以提高生產(chǎn)率。涉及權(quán)利要求1的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，一種弧焊炬，具有在前端 內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有 預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo) 向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸，其特征在于， 上述導(dǎo)電嘴的供電部成形為如下軸向長度可克服與該供電部的磨損相伴的供電點(diǎn)的變化 而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上。涉及權(quán)利要求2的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊 炬，其特征在于，將導(dǎo)電嘴的供電部的軸向長度設(shè)為1 4mm。涉及權(quán)利要求3的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，一種弧焊炬，具有在前端 內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有 預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo) 向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸，其特征在于， 具有磨損時接觸部，該磨損時接觸部形成在導(dǎo)電嘴的內(nèi)周面的供電部的后方、因該供電部 磨損而與焊絲接觸。涉及權(quán)利要求4的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，根據(jù)權(quán)利要求3所述的弧焊 炬，其特征在于，上述導(dǎo)電嘴的供電部成形為如下軸向長度可克服與該供電部的磨損相伴 的供電點(diǎn)的變化而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上。涉及權(quán)利要求5的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧焊 炬，其特征在于，將上述導(dǎo)電嘴的供電部的軸向長度設(shè)為1 4mm。涉及權(quán)利要求6的弧焊炬的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，根據(jù)權(quán)利要求3 5中任意 一項(xiàng)所述的弧焊炬，其特征在于，還具有電流檢測單元，其檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；和 判定單元，其基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變化，判定為焊絲與上述磨損時接觸 部接觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。另外，涉及權(quán)利要求7的弧焊炬的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)的發(fā)明，為了 達(dá)成上述目的，一種弧焊炬的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)，該弧焊炬，具有在前端內(nèi) 周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù) 定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸；該導(dǎo)電嘴的供電 部的磨損檢測系統(tǒng)的特征在于，具有磨損時接觸部，其形成在導(dǎo)電嘴的內(nèi)周面的供電部的 后方、因該供電部磨損而與焊絲接觸；電流檢測單元，其檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；和判定 單元，其基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變化，判定為焊絲與上述磨損時接觸部接 觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。另外，涉及權(quán)利要求8的導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法的發(fā)明，為了達(dá)成上述目的，一種 導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法，為在如下弧焊炬中檢測如下導(dǎo)電嘴的供電部的磨損的方法，該弧 焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和 在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成 為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電 部接觸；該導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法的特征在于，在導(dǎo)電嘴的與焊絲接觸的供電部的后方預(yù) 先形成因該供電部磨損而與焊絲接觸的磨損時接觸部；檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；基于該 檢測到的電流的變化，判定為導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。若采用權(quán)利要求1的發(fā)明，則可以提供如下弧焊炬在構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo) 向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸的弧焊炬中，通 過使導(dǎo)電嘴的供電部的軸向長度成形為可克服伴隨該供電部的磨損的供電點(diǎn)的變化而使 焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上，由此，可以容許與導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨 損相伴變化的供電點(diǎn)的變化并適當(dāng)進(jìn)行焊接。若采用權(quán)利要求2的發(fā)明，則根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明，通過將導(dǎo)電嘴的供電部 的軸向長度設(shè)為1 4mm，由此，可以具體實(shí)現(xiàn)容許與導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨 損相伴變化的供電點(diǎn)的變化并適當(dāng)進(jìn)行焊接。若采用權(quán)利要求3的發(fā)明，則可以提供如下弧焊炬在構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo) 向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸的弧焊炬中，基 于電流的變化判定焊絲與磨損時接觸部接觸了，因此，可以事先檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因 焊絲的接觸而磨損直到在與焊絲導(dǎo)向件之間產(chǎn)生電火花、并可靠地預(yù)防這一情況。另外，由 判定單元判定為供電部磨損了的情況下，還可以設(shè)置發(fā)出該警告的警告單元、設(shè)置停止焊 接設(shè)備的停止控制單元。若采用權(quán)利要求4的發(fā)明，則根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明，通過將上述導(dǎo)電嘴的供 電部成形為如下軸向長度可克服與該供電部的磨損相伴的供電點(diǎn)的變化而使焊接電流維 持在規(guī)定下限電流以上，由此，容許與導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損相伴變化的供 電點(diǎn)的變化并適當(dāng)進(jìn)行焊接。采用權(quán)利要求5的發(fā)明，則根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)明，通過將上述導(dǎo)電嘴的供電 部的軸向長度設(shè)為1 4mm，由此，可以具體實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)電嘴的供電部磨損而發(fā)出警告之前， 容許與導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損相伴變化的供電點(diǎn)的變化并適當(dāng)進(jìn)行焊接。若采用權(quán)利要求6的發(fā)明，則可以提供如下弧焊炬根據(jù)權(quán)利要求3 5中任意一 項(xiàng)所述的發(fā)明，還具有電流檢測單元和判定單元；該電流檢測單元檢測供給到導(dǎo)電嘴的電 流，該判定單元基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變化，判定為焊絲與上述磨損時接 觸部接觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損，由此，基于由電流檢測單元檢測到的電流的變化判定 為焊絲與磨損時接觸部接觸了，而且，由判定單元判定為導(dǎo)電嘴的供電部已磨損，
因此，可以事先檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損直到在與焊絲導(dǎo)向件 之間產(chǎn)生電火花、并可靠地預(yù)防這一情況。另外，若采用權(quán)利要求7的發(fā)明，則可以提供一種弧焊炬的導(dǎo)電嘴的供電部的磨 損檢測系統(tǒng)，該弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電 部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲 導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與 導(dǎo)電嘴的供電部接觸；該導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)的特征在于，具有磨損時接觸 部，其形成在導(dǎo)電嘴的內(nèi)周面的供電部的后方、因該供電部磨損而與焊絲接觸；電流檢測單 元，其檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；和判定單元，其基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變 化，判定為焊絲與上述磨損時接觸部接觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損，由此，可以事先檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損直到在與焊絲導(dǎo)向件 之間產(chǎn)生電火花、并可靠地預(yù)防這一情況。另外，采用權(quán)利要求8的發(fā)明，可以提供一種導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法，在構(gòu)成為使 導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接 觸的弧焊炬中，在導(dǎo)電嘴的與焊絲接觸的供電部的后方預(yù)先形成有因該供電部磨損而與焊 絲接觸的磨損時接觸部，檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流，基于該檢測到的電流的變化，判定為導(dǎo) 電嘴的供電部已磨損，因此，可以事先檢測到導(dǎo)電嘴的供電部因焊絲的接觸而磨損直到在與焊絲導(dǎo)向件 之間產(chǎn)生電火花、并可靠地預(yù)防這一情況。


圖1是表示本發(fā)明的弧焊炬的第1實(shí)施方式的要部剖視圖。圖2是表示用于說明與本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的焊炬的使相伴的電流的變化的 曲線圖。圖3是表示本發(fā)明的弧焊炬的第2實(shí)施方式的概念圖。圖4是本發(fā)明的弧焊炬的前端部的剖視圖。圖5是表示用于說明本發(fā)明的弧焊炬的導(dǎo)電嘴已磨損的狀態(tài)的放大剖視圖。圖6是表示用于執(zhí)行本發(fā)明的導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法的順序的框圖。圖7是表示用于說明采用本發(fā)明檢測出的焊接電流的變化的曲線圖。圖8是表示用于說明以往的一般的弧焊炬的要部放大剖視圖。圖9是表示用于說明在以往的導(dǎo)電嘴中、因供電部磨損而使供電點(diǎn)移動的局部放 大剖視圖。圖10是表示用于說明在以往的導(dǎo)電嘴中、因供電部磨損而供電點(diǎn)移動使焊接電 流下降的曲線圖。圖11是表示用于說明在以往的導(dǎo)電嘴中、與焊炬的使用相伴電流的變化的曲線 圖。附圖標(biāo)記說明1 焊炬；2 焊絲；3 母材；5 電流計(電流檢測單元)；7 控制用計算機(jī)(判定單 元)；10 導(dǎo)電嘴；10a 供電部；10b 磨損時接觸部；11 :焊絲導(dǎo)向件。
具體實(shí)施例方式首先，基于圖1和圖2對本發(fā)明的弧焊炬1的第1實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。設(shè)定 在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧１景l(fā)明的弧焊炬1概略來說具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲2接觸并 供給電流的供電部10a的導(dǎo)電嘴10、和在導(dǎo)電嘴10內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的引導(dǎo) 被送出的焊絲2的焊絲導(dǎo)向件11，并且構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴10和焊絲導(dǎo)向件11的軸線相對變 化而使由焊絲導(dǎo)向件11引導(dǎo)送出的焊絲2與導(dǎo)電嘴10的供電部10a接觸。而且，導(dǎo)電嘴 10的供電部10a形成為具有如下軸向長度La 可克服與該供電部10a的磨損相伴的供電點(diǎn) 的變化P而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上，更為具體來說為1 4mm。焊絲導(dǎo)向件11在其中心形成有沿軸向延伸用于穿過焊絲2的孔12。焊絲導(dǎo)向件 11的基端部隔著絕緣部安裝于焊炬主體1，支撐在機(jī)器人的手臂等由送給馬達(dá)等驅(qū)動，將 被送出的焊絲2引導(dǎo)到對準(zhǔn)焊接部位的位置。導(dǎo)電嘴10包含導(dǎo)體，形成為中空的筒形，并且，在其內(nèi)周面和焊絲導(dǎo)向件11的外 周面之間形成有預(yù)定的間隙C。在導(dǎo)電嘴10的前端內(nèi)周面形成有用于與焊絲2接觸向其供 給電流的供電部10a。導(dǎo)電嘴10，其基端部或中間部可旋轉(zhuǎn)地被軸支承，并以供電部10a相 對于從焊絲導(dǎo)向件11的前端被送出的焊絲2被用預(yù)定的強(qiáng)度擠壓的方式，由彈簧等施力。 在導(dǎo)電嘴10和母材3連接直流電源4的電極。如圖1所示，導(dǎo)電嘴10的供電部10a在該實(shí)施方式的情況下，其軸向長度La形成 在1 4mm的范圍，更為優(yōu)選是形成在1. 5 3. 0mm的范圍。因此，在開始使用時焊絲2與 供電部10a的圖1中的下端接觸。因此，供電點(diǎn)P位于導(dǎo)電嘴10的前端，供電點(diǎn)P和母材 3之間的距離為Ka。此時的焊接電流例如圖2所示為190 200A(安培)。而且，隨著焊炬1的使用(即焊接長度變長)，導(dǎo)電嘴10的供電部10a因以焊絲2 受擠壓的狀態(tài)送出焊絲2而磨損。但是，即使供電部10a磨損，供電點(diǎn)P也僅移動到供電部 的上端，在該實(shí)施方式的情況下，供電部10a的軸向長度La處于1 4mm的范圍，更為優(yōu)選 是處于1. 5 3. 0mm的范圍。因此，即使供電部10a磨損，供電點(diǎn)P和母材3之間的距離變 為Kb = Ka+1 4mm，供電點(diǎn)P的移動所導(dǎo)致的焊接電流的下降也不會降到低于發(fā)生焊接不 良的規(guī)定下限電流，可適當(dāng)進(jìn)行焊接而保持期望的焊接品質(zhì)。而且，因此，即使如圖2所示 焊接長度增大，也可抑制焊接電流的下降，因此，導(dǎo)電嘴10的壽命延長，因此，更換的必要 性變小，可以削減成本并且提高生產(chǎn)率。接著，基于附圖3 5對本發(fā)明的弧焊炬的第2實(shí)施方式和其導(dǎo)電嘴的供電部的 磨損檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，設(shè)定在該實(shí)施方式中，對與上述的實(shí)施方式相同或相 當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略其說明，僅對不同的部分進(jìn)行說明。本發(fā)明的弧焊炬1概略來說具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲2接觸并 供給電流的供電部10a的導(dǎo)電嘴10、和在導(dǎo)電嘴10內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的引導(dǎo) 被送出的焊絲2的焊絲導(dǎo)向件11，構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴10和焊絲導(dǎo)向件11的軸線相對變化而 使由焊絲導(dǎo)向件11引導(dǎo)的焊絲2與導(dǎo)電嘴10的供電部10a接觸，并且，具有磨損時接觸部 10b，該磨損時接觸部10b形成在導(dǎo)電嘴10的內(nèi)周面的供電部10a的后方且因該供電部10a 磨損而與焊絲2接觸，該弧焊炬1的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)具有電流檢測單元5、判定單元7以及警告單元8、9 ；該電流檢測單元5檢測供給到導(dǎo)電嘴10的電流；該判定單 元7基于該由電流檢測單元5檢測到的電流的變化，判定為焊絲2與磨損時接觸部10b接 觸而導(dǎo)電嘴10的供電部10a已磨損；該警告單元8、9在由該判定單元7判定為供電部10a 已磨損的情況下發(fā)出警告。焊炬1與上述實(shí)施方式同樣地安裝于機(jī)器人的手臂等且沿母材3的焊接部位移 動。焊絲2由輥20卷繞著，解開卷繞的亂線(卷t癖)之后，從焊炬1的后方借助于送出 機(jī)構(gòu)穿過焊絲導(dǎo)向件11的孔12，從前端對著對準(zhǔn)焊接部位的位置引導(dǎo)，以預(yù)定的速度被送
出o母材3定位固定于卡具30上，在卡具30上可與母材3電導(dǎo)通的地線31接地。電 源4的一方的電極連接到焊炬1的導(dǎo)電嘴10，另一方的電極通過地線31連接到母材3。而 且，在連接電源4的一方的電極和導(dǎo)電嘴11的電纜41的中途，通過分流電阻器43連接著 電流計5，而且，在連接電源4的一方的電極和導(dǎo)電嘴10的電纜41、和連接電源4的另一方 的電極和地線31的電纜42的中途連接著電壓計6。電流計5和電壓計6的檢測結(jié)果被輸 入到控制用計算機(jī)7。在控制用計算機(jī)7連接有作為發(fā)出警告的警告單元的警報燈8和警 報揚(yáng)聲器9等。導(dǎo)電嘴10與上述的實(shí)施方式同樣包含導(dǎo)體，形成為中空的筒形，并且，在其內(nèi)周 面和焊絲導(dǎo)向件11的外周面之間形成有預(yù)定的間隙C，其基端部或中間部可旋轉(zhuǎn)地被軸支 承，并以供電部10a相對于從焊絲導(dǎo)向件11的前端被送出的焊絲2被用預(yù)定的強(qiáng)度擠壓的 方式，由彈簧等施力。在焊絲導(dǎo)向件11的前端內(nèi)周面形成 有用于與焊絲2接觸向其供給電 流的供電部10a。而且，在該實(shí)施方式的導(dǎo)電嘴10中，在供電部10a的后方(圖4和圖5中 供電部10a的右方)形成有比供電部10a的內(nèi)徑大的內(nèi)徑的磨損時接觸部10b。供電部10a 的軸向長度La與上述的實(shí)施方式相同設(shè)定在1 4mm的范圍，更為優(yōu)選是設(shè)定在1. 5 3. 0mm的范圍。在該實(shí)施方式中設(shè)定La = 2. 0mm。磨損時接觸部10b如圖5所示以如下方式設(shè)定其內(nèi)徑(將該內(nèi)徑稱為磨損極限) 在供電部10a已磨損時，在焊絲導(dǎo)向件11的外周面與導(dǎo)電嘴10的內(nèi)周面的間隔C縮小而 產(chǎn)生電火花之前，能與焊絲2接觸；并且，以供電點(diǎn)P移動到后方使焊接電流下降、降到低于 規(guī)定下限電流的方式設(shè)定其軸向長度Lb(例如、5. 2mm)。接著，基于圖6和圖7對本發(fā)明的導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法、和根據(jù)將其用于如圖 3 5所示構(gòu)成的焊炬的情況下的動作一起進(jìn)行說明。本發(fā)明的導(dǎo)電嘴10的磨損檢測方法，為在如下弧焊炬1中檢測導(dǎo)電嘴10的供電 部10a的磨損的方法，概略來說，該弧焊炬1具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲2接 觸并供給電流的供電部10a的導(dǎo)電嘴10、和在導(dǎo)電嘴10內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè) 的引導(dǎo)被送出的焊絲2的焊絲導(dǎo)向件11，并且構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴10和焊絲導(dǎo)向件11的軸線 相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件11引導(dǎo)送出的焊絲2與導(dǎo)電嘴10的供電部10a接觸，在導(dǎo)電 嘴10的與焊絲2接觸的供電部10a的后方預(yù)先形成有因該供電部10a磨損而與焊絲2接 觸的磨損時接觸部10b，檢測供給到導(dǎo)電嘴10的電流，基于該檢測到的電流的變化，檢測到 導(dǎo)電嘴10的供電部10a已磨損的情況。導(dǎo)電嘴10與圖1所示的實(shí)施方式的導(dǎo)電嘴10同樣地被施力，使得供電部10a以 與焊絲2接觸，在因供電部10a磨損而焊絲2與后方的磨損時接觸部10b接觸(參照圖5的點(diǎn)劃線)之前，供電點(diǎn)P的移動小，例如在圖7的磨損尺寸D = 0 0. 7mm處所示那樣， 焊接電流沒有下降到低于規(guī)定下限電流的程度(圖7中為13A的電流下降)，因此，可穩(wěn)定 地從導(dǎo)電嘴10的供電部10a向焊絲2供給電流。此時，如圖6所示，從電源4向?qū)щ娮?0 供給的電流由電流計5檢測(S1)，該電流的檢測結(jié)果被輸出到控制用計算機(jī)7。在控制用 計算機(jī)7中，監(jiān)視焊接電流是否低于規(guī)定下限電流。而且，隨著焊炬1的使用，導(dǎo)電嘴10的供電部10a磨損，則如圖5中實(shí)線所示，在 焊絲導(dǎo)向件11的外周面和導(dǎo)電嘴10的內(nèi)周面的間隔C縮小而產(chǎn)生電火花之前的磨損極 限內(nèi)，焊絲2與后方的磨損時接觸部10b接觸，使得供電點(diǎn)P向后方移動，如在圖7的磨損 尺寸0. 7mm處所示那樣，焊接電流下降，變?yōu)榈陀谝?guī)定下限電流(在圖7中所示的實(shí)施方式 中，從磨損尺寸0mm算起焊接電流下降了 35A)?？刂朴糜嬎銠C(jī)7判定為焊接電流降到低于 規(guī)定下限電流的程度(圖6的S2)時，檢測導(dǎo)電嘴10的供電部10a的磨損(圖6的S3)，使 警報燈8發(fā)光或從警報揚(yáng)聲器9發(fā)出警告等向警告單元輸出警報(圖6的S4)。另外，在本 發(fā)明中，在檢測到導(dǎo)電嘴10的供電部10a已磨損的情況下，不是僅限于發(fā)出警告，還能以在 發(fā)出警告的同時停止焊接工序的方式進(jìn)行控制。在本發(fā)明中，利用因?qū)щ娮?0的供電部10a磨損而使焊接電流下降，基于焊接電 流來檢測供電部10a的磨損，因此，即使導(dǎo)電嘴10的內(nèi)周面靠近焊絲導(dǎo)向件11的外周面， 也不至于在兩者之間產(chǎn)生電火花而緊貼在一起，另外，可以將導(dǎo)電嘴10使用到磨損極限， 因此，可以減小導(dǎo)電嘴10的更換頻率。因此，可以削減用于更換導(dǎo)電嘴10的成本，為了該 更換而停止焊接工序并在進(jìn)行焊接部位的檢查發(fā)現(xiàn)焊接不良了的情況下的進(jìn)行修補(bǔ)的必 要變少，因此，可以提高生產(chǎn)率。
1權(quán)利要求
一種弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸，其特征在于，上述導(dǎo)電嘴的供電部成形為如下軸向長度可克服與該供電部的磨損相伴的供電點(diǎn)的變化而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧焊炬，其特征在于，將導(dǎo)電嘴的供電部的軸向長度設(shè)為1 4mm ο
3.一種弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部 的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo) 向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo) 電嘴的供電部接觸，其特征在于，具有磨損時接觸部，該磨損時接觸部形成在導(dǎo)電嘴的內(nèi)周面的供電部的后方、因該供 電部磨損而與焊絲接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弧焊炬，其特征在于，上述導(dǎo)電嘴的供電部成形為如下軸向 長度可克服與該供電部的磨損相伴的供電點(diǎn)的變化而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的弧焊炬，其特征在于，將上述導(dǎo)電嘴的供電部的軸向長度設(shè) 為1 4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3 5中任意一項(xiàng)所述的弧焊炬，其特征在于，還具有電流檢測單元，其檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；和判定單元，其基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變化，判定為焊絲與上述磨損時 接觸部接觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。
7.一種弧焊炬的導(dǎo)電嘴的供電部的磨損檢測系統(tǒng)，該弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè) 置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo)電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間 隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件，并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸 線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸；該導(dǎo)電嘴的供電部的磨 損檢測系統(tǒng)的特征在于，具有磨損時接觸部，其形成在導(dǎo)電嘴的內(nèi)周面的供電部的后方、因該供電部磨損而與焊絲 接觸；電流檢測單元，其檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；和判定單元，其基于由該電流檢測單元檢測到的電流的變化，判定為焊絲與上述磨損時 接觸部接觸而導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。
8.一種導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法，為在如下弧焊炬中檢測如下導(dǎo)電嘴的供電部的磨損的 方法，該弧焊炬，具有在前端內(nèi)周面設(shè)置有與被送出的焊絲接觸并供給電流的供電部的導(dǎo) 電嘴；和在該導(dǎo)電嘴內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲的焊絲導(dǎo)向件， 并構(gòu)成為使導(dǎo)電嘴和焊絲導(dǎo)向件的軸線相對變化而使由焊絲導(dǎo)向件引導(dǎo)的焊絲與導(dǎo)電嘴的供電部接觸；該導(dǎo)電嘴的磨損檢測方法的特征在于，在導(dǎo)電嘴的與焊絲接觸的供電部的后方預(yù)先形成因該供電部磨損而與焊絲接觸的磨 損時接觸部；檢測供給到導(dǎo)電嘴的電流；基于該檢測到的電流的變化，判定為導(dǎo)電嘴的供電部已磨損。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊炬(1)，其具有在前端內(nèi)周面設(shè)置了與送出的焊絲(2)接觸并供給電流的供電部(10a)的導(dǎo)電嘴(10)、和在導(dǎo)電嘴(10)內(nèi)以具有預(yù)定的間隔的狀態(tài)配設(shè)的、引導(dǎo)被送出的焊絲(2)的焊絲導(dǎo)向件(11)；以使導(dǎo)電嘴(10)和焊絲導(dǎo)向件(11)的軸線相對變化、使由焊絲導(dǎo)向件(11)引導(dǎo)送出的焊絲(2)與導(dǎo)電嘴(10)的供電部(10a)接觸的方式構(gòu)成，導(dǎo)電嘴(10)的供電部(10a)形成為具有如下軸向長度La可克服與供電部(10a)的磨損相伴的供電點(diǎn)(P)的變化而使焊接電流維持在規(guī)定下限電流以上，更為具體來說為1～4mm。另外，導(dǎo)電嘴(10)具有磨損時接觸部，該磨損時接觸部形成在供電部的后方、因供電部磨損而與焊絲接觸。
文檔編號B23K9/26GK101932405SQ20088010569
公開日2010年12月29日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者山本明慶, 磯島吉晴 申請人:豐田自動車株式會社