專利名稱：用于焊槍的噴氣嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以通過(guò)軟管組連接到焊接設(shè)備上的單焊條或多焊條焊槍，并且 所述焊槍由如焊炬把、管狀焊槍外殼、用于各焊條的導(dǎo)電管、噴氣嘴等若干部件組成的，其 中用于接收所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管和所述噴氣嘴的內(nèi)部插入件被安裝在所述焊槍外殼的 端部區(qū)域中。本發(fā)明還涉及一種激光混合單焊條或多焊條焊頭，其中在至少一個(gè)安裝元件 上設(shè)置如激光器或激光透鏡系統(tǒng)、橫向射流和焊槍部件的部件，通過(guò)引焊條將所述部件連 接到用于熔化焊條的焊接加工的激光束源和焊接設(shè)備上。此外，本發(fā)明涉及一種(例如，用 于激光混合焊接的)單焊條或多焊條焊槍，該焊槍具有利用熔化焊條來(lái)進(jìn)行電弧焊接的部 件，所述一個(gè)或多個(gè)部件是由具有貫穿的導(dǎo)向孔的導(dǎo)電管形成的，該導(dǎo)向孔具有縱向中心 軸線以引導(dǎo)各焊條。此外，本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)焊接系統(tǒng)(特別是用于激光混合焊接) 的工藝控制的方法，該自動(dòng)焊接系統(tǒng)具有安裝在機(jī)械手上的控制設(shè)備和焊槍，所述焊槍在 焊條引出端的區(qū)域上裝備有噴氣嘴。此外，本發(fā)明涉及一種用于焊槍的噴氣嘴，特別是涉及用于激光混合焊頭的噴氣 嘴，該噴氣嘴具有一管狀外殼，該管狀外殼具有用于焊條的出口孔和(在對(duì)面具有)用于安 裝到所述焊槍的內(nèi)部插入件上的接收區(qū)域，并且本發(fā)明還涉及一種用于具有許多導(dǎo)電管的 多焊條焊槍的噴氣嘴，特別是涉及用于激光混合焊頭的噴氣嘴，所述噴氣嘴具有沿中心縱 向軸線延伸的管狀外殼和出口孔，該出口孔用于第一前表面和(相對(duì)的)第二前表面上的 焊條，并具有用于安裝到所述焊槍內(nèi)部插入件上的接收區(qū)域。
背景技術(shù)：
從先有技術(shù)中已知用于熔化電焊條的焊接設(shè)備和焊接方法，例如MIG/MAG的焊接 方法。還已知了用于利用激光束來(lái)焊接的系統(tǒng)和工藝過(guò)程。還已知了利用適當(dāng)設(shè)備的所述 工藝過(guò)程的組合(被稱為激光混合工藝)，并被廣泛使用。例如，從文獻(xiàn)WO 02/40211和WO 01/38038中已知了用于激光混合焊接工藝的先 有技術(shù)的設(shè)備。然而，所述焊接設(shè)備具有某些缺點(diǎn)，主要是當(dāng)使用多焊條焊槍時(shí)，因?yàn)閲姎?嘴沒(méi)有考慮到由關(guān)于焊槍距離、焊條伸出長(zhǎng)度等的多焊條焊槍的使用所引起的特殊條件。 這可能引起焊接工藝控制的問(wèn)題。上述已知的焊接設(shè)備以計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的形式集中地使用在自動(dòng)化 生產(chǎn)行業(yè)中。在上述系統(tǒng)中，通過(guò)機(jī)械手沿工件上的連接點(diǎn)引導(dǎo)焊槍。由于焊渣、焊條和導(dǎo) 電管之間的接觸焊等，焊接工藝在噴氣嘴和焊條出口區(qū)域的焊槍的導(dǎo)電管上產(chǎn)生了沉淀。 因此，必須定期保養(yǎng)并清理焊槍的焊條出口區(qū)域以確保未受干擾地進(jìn)行焊接加工。為了維 修，通過(guò)維修人員手動(dòng)更換導(dǎo)電管和備用的更多部件(如，噴氣嘴)，該導(dǎo)電管為焊條提供
3電連接。上述人員必須一個(gè)接一個(gè)地拆卸通常擰入的導(dǎo)電管和擰入的噴氣嘴并重新安裝新 的。這已經(jīng)被證明是非常不利的并且花費(fèi)了大量的金錢和時(shí)間，因?yàn)槠湫枰Ｏ抡麄€(gè)生產(chǎn) 線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)焊接工藝并特別是改進(jìn)必要的維護(hù)程序，并使它們變得更有 效，并且為該目的提供合適的焊槍部件。通過(guò)布置在內(nèi)部插入件或噴氣嘴上的固定元件來(lái)獲得本發(fā)明的該目的，以(如果 需要)在該內(nèi)部插入件和推在其上的噴氣嘴之間形成一特別不透氣的連接。所述固定元件 至少部分是由柔性材料制成的，所述連接是通過(guò)所述固定元件的空間擴(kuò)展來(lái)建立的。該實(shí)施例是有益的，因?yàn)槠涫褂昧丝蓴U(kuò)大的固定元件，該固定元件允許安裝所述 噴氣嘴以及氣密密封該連接，允許通過(guò)致動(dòng)或停用所述固定元件來(lái)輕易地拆開或連接所述 噴氣嘴?？梢越柚诓煌闹聞?dòng)或供應(yīng)設(shè)備通過(guò)控制來(lái)自焊接設(shè)備的控制設(shè)備或自動(dòng)控制 單元的信號(hào)來(lái)順利地確定所述可擴(kuò)大的固定元件的狀態(tài)。因?yàn)榭梢酝耆詣?dòng)地更換噴氣 嘴，所以這提供了焊槍維修和清理過(guò)程的自動(dòng)化。因此，可以減少焊槍的維修時(shí)間并且使生 產(chǎn)變得更有效。此外，不需要維修人員?？蛇x擇的是，由于縮短了維修時(shí)間，故可以縮短維 修間隔，以便可以減少噴氣嘴和導(dǎo)電管的磨損和弄臟，因?yàn)椴考褂昧溯^短的時(shí)間。本發(fā)明的焊槍是有益的，因?yàn)楣潭ㄔ谙薅ㄎ恢蒙细街絻?nèi)部插入件上。此外， 當(dāng)停用固定元件時(shí)，其可以被完全容納在凹座中，以便可以將噴氣嘴推入凹座上方的內(nèi)部 插入件上，然后固定元件可以被擴(kuò)大以固定噴氣嘴。固定元件的布置是特別節(jié)約成本和有效的，因?yàn)閺椥攒浌芾闷鋬?nèi)部充氣可以順 利地膨脹，以便軟管的接觸表面壓緊在噴氣嘴上以形成連接。本發(fā)明的焊槍是有益的，其中固定元件是由膜形成的，因?yàn)樗瞿ぴ趪姎庾旎蛟?內(nèi)部插入件中僅需要很小的空間并且功能非常好。可以通過(guò)供應(yīng)設(shè)備來(lái)簡(jiǎn)單地和可靠地確定固定元件的狀態(tài)，僅產(chǎn)生了很少的費(fèi)用 并僅需要很少的活動(dòng)部件，即僅需要很少的維護(hù)工作和費(fèi)用。橫向射流的部件可以用作供應(yīng)設(shè)備，總之其設(shè)置在激光混合焊接設(shè)備中，提供了 激光混合焊頭的焊槍的有成本效益的和緊湊的設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的焊槍的實(shí)施例證明是有益的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)非正連接(non-positive connection)來(lái)牢固地保持噴氣嘴，其優(yōu)選是連續(xù)地圍繞內(nèi)部插入件的整個(gè)周邊，并且所述 連接還是不透氣的，使特殊密封件等不是必需的。本發(fā)明的焊槍是有益的，因?yàn)槠浔苊饬穗娏鱾鲗?dǎo)到可從外部接近的焊槍部件中， 這可能是很危險(xiǎn)的。借助于接觸插座，電流可以在內(nèi)部插入件的內(nèi)部中傳導(dǎo)而沒(méi)有危險(xiǎn)，并 且通過(guò)導(dǎo)電管的精確的接收尺寸，其可以傳導(dǎo)過(guò)很大的表面而損失很少且不發(fā)火花。本發(fā)明的焊槍是有益的，因?yàn)榭梢暂p易地從焊槍移除推上的導(dǎo)電管和將導(dǎo)電管安 裝到焊槍上，允許非常順利地實(shí)現(xiàn)所述焊槍維修的自動(dòng)化。例如，可以通過(guò)將它/它們從接 觸插座中拔出來(lái)并將新的導(dǎo)電管插入各接觸插座中來(lái)更換導(dǎo)電管。傳感器的設(shè)置是有益的，因?yàn)榭梢砸罁?jù)單獨(dú)物料的磨損或污染情況來(lái)調(diào)整焊接工 藝并靈活地啟動(dòng)維修工作。此外，可以檢查噴氣嘴或?qū)щ姽苁欠裾_安裝在內(nèi)部插入件上
4或被從內(nèi)部插入件上移除。此外，通過(guò)一設(shè)計(jì)來(lái)獨(dú)立地達(dá)到本發(fā)明的目的，在該設(shè)計(jì)中，至少一個(gè)導(dǎo)電管的引 導(dǎo)孔的縱向中心軸線在該導(dǎo)電管長(zhǎng)度的至少一部分中是彎曲的。有利的是，在該實(shí)施例中，焊條退出點(diǎn)可以相對(duì)于該焊條的路徑離開中心地布置 在焊槍的后部區(qū)域或中心軸線上。這允許改變了焊條從導(dǎo)電管上退出的位置，如果按一定 角度握住焊槍，則這是有利的，因?yàn)楦淖兞撕笚l退出的方向以便其可以朝著工件上的熔池 從導(dǎo)電管中移出而同時(shí)保持最佳的伸出長(zhǎng)度。該實(shí)施例對(duì)具有許多彎曲導(dǎo)電管的多焊條焊 槍來(lái)說(shuō)特別有利，因?yàn)榭梢哉{(diào)整從導(dǎo)電管之間退出的焊條之間的距離。此外，焊條(其在焊 槍中當(dāng)然是以定距離間隔的)可以按不平行的方式(即，按彼此成某一角度)退出導(dǎo)電管， 以便這些焊條可以被引導(dǎo)到公共熔池的限定區(qū)域中，雖然它們?cè)诤笜屩惺情g隔開的。這為 切割加工提供了優(yōu)化地和選擇性地單獨(dú)地供應(yīng)若干焊條，即優(yōu)化了熔化體積。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn) 是與焊條的接觸非常好，因?yàn)閷?dǎo)電管是彎曲的，形成了準(zhǔn)確的電流傳導(dǎo)。此外，由于所述彎 曲的平滑倒圓形式，以便焊條順利地插入，而如先有技術(shù)中已知的當(dāng)管子具有拐點(diǎn)時(shí)，其就 不能順利地插入焊條，因?yàn)樵摴拯c(diǎn)可能阻擋焊條。在該實(shí)施例中，優(yōu)選焊條孔比傳統(tǒng)的導(dǎo)電 管要大。例如，對(duì)于具有1.2毫米截面的焊條，該孔的直徑為1.4毫米到2毫米。因此，導(dǎo) 電管不太容易封閉。按一定角度切割導(dǎo)電管形成了橢圓形的出口孔(S卩，該退出孔更不會(huì)閉合)和焊 渣侵襲的較小區(qū)域。優(yōu)選是，出口孔相對(duì)于中心軸線傾斜40°到70°。為了固定，在接觸插座的內(nèi)部設(shè)置有薄板。具有引導(dǎo)孔的彎曲的或有角度的導(dǎo)電管是獲得上述段落中提及的目標(biāo)的易于制 造和有效的實(shí)施例。在端部區(qū)域具有角度的導(dǎo)電管特別易于生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明的焊槍是有利的，因?yàn)樵诤笚l的出口區(qū)域具有彎曲的縱向中心軸線的 可旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電管允許通過(guò)簡(jiǎn)單地扭彎所述導(dǎo)電管來(lái)確定焊條從該導(dǎo)電管中退出的方向。這還 允許確定幾條焊條之間的距離。因此，彎曲導(dǎo)電管位置的設(shè)置為控制焊接加工提供了新的 參數(shù)，因?yàn)榭梢栽诤附蛹庸ぶ懈淖兝缁÷窂健⑸斐鲩L(zhǎng)度和熔化速率。可插接導(dǎo)電管是有益的，因?yàn)槿绻谄渖厦媸┘踊瑒?dòng)摩擦，則這樣的導(dǎo)電管也可 以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，在噴氣嘴外殼的內(nèi)部空間中設(shè)置了用于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管的接收元 件，所述接收元件使導(dǎo)電管彼此電絕緣，并且與外殼電絕緣。還單獨(dú)通過(guò)具有本發(fā)明特征的 噴氣嘴蓋來(lái)獲得本發(fā)明的目的，即具有具備接收元件的噴氣嘴，其中布置了一個(gè)或多個(gè)導(dǎo) 電管，其與噴氣嘴一起形成了模塊單元。這種形狀的噴氣嘴或噴氣嘴蓋允許在外殼內(nèi)部安裝一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管。因此，導(dǎo) 電管形成了一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)或安裝單元，特別是易于噴氣嘴和導(dǎo)電管的維修或清理，其僅 需要很少的工序并且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。實(shí)際上，接收元件是板形或圓盤形，因?yàn)檫@為噴氣嘴提供了緊湊的插入件。各導(dǎo)電管的兩個(gè)前表面的端部區(qū)域都從接收元件中伸出來(lái)是有利的，因?yàn)橥迫脒B 接裝置(例如，彈性的可變形的保持臂)證明是節(jié)省空間和材料的。允許噴氣嘴位于內(nèi)部插入件上的規(guī)定位置中，以便所述內(nèi)部插入件內(nèi)部的部件位
5于它們的相對(duì)彼此正確的位置上，允許平穩(wěn)的加工。此外，定位元件有利地避免了安裝在內(nèi) 部插入件上的噴氣嘴的無(wú)意的變形。優(yōu)選地，用于固定元件的供應(yīng)設(shè)備不屬于焊接系統(tǒng)但是位于更換噴氣嘴或?qū)щ姽?的維修區(qū)域中。當(dāng)噴氣嘴安裝到內(nèi)部插入件上時(shí)，可以通過(guò)如外部供應(yīng)設(shè)備來(lái)致動(dòng)所述固 定元件，從而當(dāng)除去噴氣嘴時(shí)向內(nèi)部插入件提供了連接直到停用該固定元件。此外，在噴氣 嘴內(nèi)部定位固定元件可以在某些焊槍中的焊槍結(jié)構(gòu)上具有空間地積極效果。獲得本發(fā)明關(guān)于噴氣嘴的目的的單獨(dú)方法是相對(duì)于根據(jù)在另外的焊條退出另外 的導(dǎo)電管的方向上從第一導(dǎo)電管中退出的外面的焊條上伸出的平面的縱向中心軸線具有 在出口孔區(qū)域中傾斜的外殼的第一前表面，其在第二前表面的方向上的所述縱向中心軸線 的方向上從凹座退出來(lái)。因?yàn)楫?dāng)使用許多導(dǎo)電管時(shí)，噴氣嘴將考慮焊條出口和熔池之間的不同距離，所以 該噴氣嘴設(shè)計(jì)將使任何多焊條焊接工藝更加有效且存在更少的問(wèn)題。如果按一定角度握住 焊槍，則因此焊條出口可能定位在非?？拷?qū)嵸|(zhì)上在平行于工件表面的一個(gè)平面內(nèi)，從 而當(dāng)使用幾個(gè)熔化的焊條作為電焊條時(shí)，提供了最佳的加工特性。所述平面與垂直于所述縱向中心軸線的法平面(68)形成5°和60°之間的角度 (67)，尤其是5°和30°之間是特別有益的，因?yàn)榭梢垣@得傳統(tǒng)地相對(duì)于工件按一定角度 握住焊槍的特別好的焊接連接。用于焊接系統(tǒng)工藝控制的方法也是獲得本發(fā)明目的的單獨(dú)方法，其中焊槍被定位 在維修位置的工序期間，按固定時(shí)間或根據(jù)由傳感器檢測(cè)到的工藝參數(shù)來(lái)啟動(dòng)焊接加工的 維修程序，然后通過(guò)焊槍的固定元件空間尺寸的縮小來(lái)分開噴氣嘴和焊槍的內(nèi)部插入件之 間的連接，并且從焊槍上移開噴氣嘴。隨后，將另一個(gè)噴氣嘴安置在所述焊槍上，并且通過(guò) 所述固定元件的空間擴(kuò)張來(lái)在噴氣嘴和焊槍的內(nèi)部插入件之間形成特殊的氣密連接。上述方法大大地簡(jiǎn)化了焊槍的維修，并且通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)特別容易地自動(dòng)執(zhí) 行所述維修。允許焊槍易于定位在自動(dòng)控制的限定坐標(biāo)處，以便放置在相應(yīng)位置中的噴氣嘴可 以被自動(dòng)地安裝到焊槍上。在本發(fā)明中描述了用于控制噴氣嘴固定的有益方法。


現(xiàn)在將利用附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1是自動(dòng)焊接系統(tǒng)的激光混合焊頭的側(cè)視圖；圖2是在圖1的方案中的焊槍噴氣嘴區(qū)域的簡(jiǎn)化的細(xì)節(jié)圖；圖3是焊槍的一個(gè)可能實(shí)施例的分解的斜視圖；圖4是在噴氣嘴區(qū)域具有固定元件的多焊條焊槍的實(shí)施例的圖5中沿IV-IV線的 縱截面；圖5是按照附著有噴氣嘴的焊槍內(nèi)部插入件的圖4中箭頭V方向的主視圖；圖6是具有固定元件和以虛焊條表示的噴氣嘴的內(nèi)部插入件的側(cè)視圖，圖7是按照通過(guò)具有可擴(kuò)大的軟管形式的固定元件的焊槍的一半的圖5中 VII-VII線的剖面；圖8是通過(guò)焊槍和噴氣嘴的另一實(shí)施例的一半的剖面，其中固定元件是由膜形成
6的；圖9和10是簡(jiǎn)化并放大的導(dǎo)電管。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)圖1利用激光混合焊頭1來(lái)詳述本發(fā)明。然而，必須指出，本發(fā)明還 可以用于被專門設(shè)計(jì)成利用熔化的電焊條來(lái)進(jìn)行電弧焊接的單焊條或多焊條焊槍，特別是 MIG/MAG 焊槍。圖1圖示了用于結(jié)合激光和電弧焊接法的激光混合焊頭1。其具有電弧焊接所需 要的噴氣嘴2?，F(xiàn)有的激光混合焊頭1使用市場(chǎng)上可買到的先有技術(shù)的元件和部件及它們按特 定方式的結(jié)合。所述元件或部件被布置在連接到自動(dòng)機(jī)械特別是機(jī)械手4 (略圖)上的至 少一個(gè)安裝板3上。所述元件或部件可以由激光器5或用于所述激光器5的光聚焦單元和 具有用于電弧焊接的噴氣嘴2的焊槍6形成。焊槍通過(guò)軟管組連接到焊接設(shè)備(未詳細(xì)圖 示)上，所述焊接設(shè)備具有如電源、控制設(shè)備、操作元件、焊條進(jìn)料器等部件。更多的元件或 更多的部件可以由分配給所述激光器5或所述光聚焦單元的橫向射流7和分配給所述橫向 射流的分流設(shè)備(diverting device)8形成。所述激光器5或所述光聚焦單元具有焦距9，特別是，根據(jù)工件12的定義平面10 或表面11的所述激光器5或所述光聚焦單元的焦距為(例如)50到400毫米。所述定義 平面10是由所述焦距9或所述的焦點(diǎn)距離形成的，并且所述工件12的所述表面11與其同 樣地對(duì)齊，或者形成所述焦距9的焦點(diǎn)13被布置在所述工件12的外部或內(nèi)部。圖1和2 的例子圖示了一方案，其中所述焦點(diǎn)13被布置在工件12的表面11的下方，即所述焦點(diǎn)13 被布置或?qū)R在所述工件12的內(nèi)部。其它元件或部件相對(duì)彼此的其它布局對(duì)于高質(zhì)量地執(zhí)行焊接加工是必不可少的。 在現(xiàn)有的例子中，所述焊槍(特別是沿所述焊槍6縱向延伸的縱向中心軸線14)是相對(duì)于 所述激光器5或所述光聚焦單元(特別是相對(duì)于在激光束16的中心延伸的激光器的軸線 17)成角度15 (例如，其在25°和35°之間)來(lái)布置的，所述激光器的軸線17具有相對(duì)于 所述工件12的所述定義平面10和/或所述表面11成80°和100°之間的角度18(優(yōu)選 90° )。圖1和2的實(shí)施例圖示了處于水平位置的工件12。然而，如果在焊接加工期間所 述工件12的位置(特別是其表面11的位置)發(fā)生了變化，則所述激光器5 (特別是所述激 光器的軸線17)必須按所述角度18在80°和100°之間(優(yōu)選90° )的方式來(lái)相對(duì)于所 述表面11布置。這可以通過(guò)相應(yīng)地規(guī)劃自動(dòng)機(jī)械(特別是所述機(jī)械手4)的焊接路徑來(lái)順利地獲 得，以便獨(dú)立部件相對(duì)彼此總是處于相同的位置、距離和角度中。因此，所述激光器的軸線 17相對(duì)于所述工件12的所述表面11將總是具有相同的預(yù)置角度18。圖2圖示了從焊槍6或者從導(dǎo)電管20中退出的焊條21位于離由激光器5或光聚 焦單元(特別是由延伸通過(guò)所述激光束16的中心的激光器的軸線17)放射的激光束16的 距離19處。通常，被提到的情況是，圖中使用的標(biāo)志a和b表示在焊槍中設(shè)置的多個(gè)類似 的部件，但是所述類似部件在結(jié)構(gòu)上不需要完全相同。例如，這用于在當(dāng)前例子中按雙份設(shè)
7置的導(dǎo)電管20a、20b和距離19a、19b。如果在下文中所述標(biāo)記對(duì)于理解來(lái)說(shuō)是不必要的，則 可以將它們省略。圖中所示的雙焊條的焊槍6具有兩個(gè)距離19a和19b，其是不同的。然而，從導(dǎo)電 管20a和20b中退出來(lái)的焊條21a和21b相對(duì)彼此在以便形成公共的熔池的方向上豎立， 在該熔池中還包含激光束16。因此，在焊接工藝中，形成了公共的焊池和公共的焊接等離子體(然而，為了簡(jiǎn)化 起見沒(méi)有圖示)，即，激光束16和電弧同時(shí)在具有公共焊接等離子體(即，惰性氣體包層) 的一個(gè)焊接區(qū)域或一個(gè)熔池上起作用，所述兩種工藝是相互影響且相互支持的。如果焊條 端部和激光器的軸線17之間的距離19a和19b選擇得太大，則所述激光束16可能形成其 自己的焊池或熔池，然后其將再次冷卻以用于隨后的電弧焊接加工，因此不允許完全貫穿， 因?yàn)樗鲭娀『退黾す馐g的距離如此大以致所述光束不會(huì)照射到電弧焊接加工的 焊接等離子體內(nèi)。當(dāng)然，所述距離19a、19b不但可能與所述焊條端部22a、22b有關(guān)，而且還 將所述距離19a、19b轉(zhuǎn)換為所述焊條21a、21b和所述工件12之間點(diǎn)火的電弧，因?yàn)閷?duì)焊接 方法來(lái)說(shuō)它們是非常必要的。然而，為了能使所述距離19a、19b與所述焊條的端部22a、22b產(chǎn)生聯(lián)系，所述焊條 2la、2Ib各具有伸出長(zhǎng)度23a、23b (優(yōu)選在10毫米到14毫米之間)。第一根焊條21a的伸 出長(zhǎng)度23a可以不同于另一根焊條21b的伸出長(zhǎng)度23b?？梢酝ㄟ^(guò)各種已知的手動(dòng)或自動(dòng) 方法來(lái)調(diào)整所述伸出長(zhǎng)度23a、23b。當(dāng)激光束16是由具有各種波長(zhǎng)的集束光形成時(shí)，其從所述激光器5到所述焦點(diǎn)13 具有圓錐形狀，或從所述激光器5或所述光聚焦單元到所述焦點(diǎn)13具有截錐形狀，并且所 述激光器5在所述焦點(diǎn)13處達(dá)到了最高的可能輸出或能量密度。圖2和3圖示出，所述噴氣嘴2在第一前表面24的區(qū)域中具有用于所述焊條21 的出口 25，并且所述噴氣嘴2在更遠(yuǎn)的前表面26上具有用于安裝在所述焊槍6的內(nèi)部插入 件28上的接收區(qū)域27。所述接收區(qū)域27實(shí)質(zhì)上是具有圓柱形內(nèi)表面29的管形的。圖3是所述焊槍6的分解視圖。在所述噴氣嘴2的區(qū)域中圖示的固定元件30可拆 卸地將所述噴氣嘴2固定到所述內(nèi)部插入件28上。在所述固定元件30的接觸表面31和所 述噴氣嘴2的內(nèi)表面29之間形成了所述噴氣嘴2和所述內(nèi)部插入件28之間的連接。附圖 中所示的其它部件(如圓柱形的密封環(huán)32、具有成圓形地布置在氣體通道孔上的氣體分配 環(huán)33、護(hù)圈等)是任選的并且是先有技術(shù)中已知的，所以在此就不詳細(xì)描述它們了。然而， 應(yīng)當(dāng)指出，在所述噴氣嘴2和/或所述內(nèi)部插入件28周圍連續(xù)的密封凸緣設(shè)置在不同的位 置上，特別是設(shè)置在所述固定元件30的區(qū)域內(nèi)。稍后將提到附圖中所示的接觸插座77a、 77b。第一定位元件(特別是用于將所述噴氣嘴2的位置限定在所述內(nèi)部插入件28上 的凹座或凸出)可以設(shè)置在接收區(qū)域27中的所述噴氣嘴2上。在所示的例子中，所述定位 元件被設(shè)置為在所述噴氣嘴2的前表面26上的凹座。更多的定位元件(例如，凸出)設(shè)置 在所述內(nèi)部插入件28上，所述元件連接到所述第一定位元件上。圖6圖示了這種連接的略 圖。圖4是焊槍6的噴氣嘴2區(qū)域的縱剖面圖。設(shè)置在內(nèi)部插入件28上的固定元件 30還起為所述噴氣嘴2和所述內(nèi)部插入件28之間提供氣密連接的密封件的作用。所述固
8定元件30的至少幾部分特別適合于由柔性(特別是可塑或彈性)材料制成，其意味著，如 果必要的話，所述固定元件30可以將其外表面的形狀轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽賻撞糠帧Ｒ虼?，所述固?元件30的接觸表面31鄰接所述噴氣嘴2的所述內(nèi)表面29以提供連接的位置可以相對(duì)于 所述內(nèi)表面29而改變。所述噴氣嘴2和所述內(nèi)部插入件28之間的連接狀態(tài)(特別是該連接的強(qiáng)度)可 以由所述固定元件30的形狀來(lái)確定。優(yōu)選是，由所述固定元件30的所述接觸表面31和所 述噴氣嘴2的所述內(nèi)表面29之間的壓力或表面壓力來(lái)建立所述連接。該連接是非正連接， 特別是摩擦性的。選擇所述連接的強(qiáng)度，以便不具有與縱向中心軸線14同軸的分力(即， 拉伸力)的作用力可以通過(guò)所述噴氣嘴2來(lái)傳遞。因此，當(dāng)所述固定元件30被致動(dòng)時(shí)，所 述噴氣嘴2不能被從所述內(nèi)部插入件28上分開。可以依據(jù)所述可擴(kuò)大的固定元件30的擴(kuò) 展程度來(lái)確定連接的強(qiáng)度。在簡(jiǎn)單實(shí)施例中，所述固定元件30是由管狀軟管或密封件形成的，所述軟管或密 封件可選擇性地由彈性材料(例如，橡膠混合物)制成。參照?qǐng)D7來(lái)詳細(xì)描述上述實(shí)施例。此外，圖4圖示出，所述噴氣嘴2是管形的并具有外殼35，該外殼被推入到所述內(nèi) 部插入件28的桿狀長(zhǎng)度部分上并且通過(guò)所述固定元件30固定到其上。在所述噴氣嘴2的 接收部位27中，所述固定元件30通過(guò)部分36與所述固定元件20的所述接觸表面31接觸， 并且所述連接恰好建立在該部分36中。所述接觸表面31被按箭頭方向37作用的合力壓 緊在所述噴氣嘴2的外殼35的內(nèi)表面29上。因此，通過(guò)按所述箭頭37的方向來(lái)改變所述 接觸表面31的位置而形成該壓力連接。為了該目的，所述固定元件30承受由介質(zhì)(特別 是惰性氣體或壓縮空氣)產(chǎn)生的壓力。參照?qǐng)D7和8詳細(xì)地描述了如管34和膜89的所述 固定元件30的可能實(shí)施例。圖4、5和6圖示出，所述固定元件30如圓環(huán)一樣圍繞所述內(nèi)部插入件28的外表 面38延伸。所述接觸表面31形成了與所述內(nèi)表面29緊密接觸的完整的圓周。這清楚地說(shuō) 明了，在所述噴氣嘴2的所述空殼35內(nèi)部流動(dòng)的如氬、氦的惰性氣體(用箭頭39來(lái)表示) 或例如CO2的活性氣體不能通過(guò)所述噴氣嘴2和所述內(nèi)部插入件28之間的所述連接泄露。例如，所述固定元件30 (特別是所述軟管34)的橫截面有些成矩形或U形以便通 過(guò)所述部分36的所述接觸表面31具有平面的形狀并且與所述噴氣嘴2的所述內(nèi)表面29 的接觸面積盡可能地大。此外，使用具有彎曲形或成形接觸表面31的固定元件30也是沒(méi) 有問(wèn)題的。所述固定元件30的所述接觸表面31和/或所述噴氣嘴2的所述接收元件27的 所述內(nèi)表面29可以具有空間結(jié)構(gòu)以便于非正的或摩擦連接和/或氣密連接的形成。例如， 它們可以是粗糙的，它們可以具有用于容易粘著的涂層或摩擦插入件，或微米或納米結(jié)構(gòu)。 該組裝技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員從先有技術(shù)中已知了這樣的或其它適合的實(shí)施例。所述固定元件30被有效地連接到供應(yīng)設(shè)備40上，該供應(yīng)設(shè)備按要求提供用于致 動(dòng)或止動(dòng)所述固定元件30的介質(zhì)并將其供應(yīng)到所述固定元件30中。在圖3到8所示的實(shí) 施例中，所述供應(yīng)設(shè)備40是由氣動(dòng)或液壓發(fā)生器41 (特別是根據(jù)圖6所示的泵42)形成的。 所述壓力發(fā)生器41通過(guò)輸送管線43連接到所述固定元件30上以輸送流動(dòng)介質(zhì)。因此，所 述固定元件30的彈性或可變形的區(qū)域的內(nèi)表面44可以承受引起所述固定元件30膨脹和 所述接觸表面31改變其位置的介質(zhì)的作用。
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可以通過(guò)連接機(jī)構(gòu)45將所述輸送管線43設(shè)置在所述內(nèi)部插入件28上，例如該連 接機(jī)構(gòu)可以形成為具有密封件、閥門或類似物的中空的圓柱形按鈕或螺旋元件。此外，可以 通過(guò)所述連接機(jī)構(gòu)45將所述輸送管線43直接連接到管形固定元件30的空腔上。在該種 情況下，所述輸送管線43被插入所述噴氣嘴2或所述內(nèi)部插入件28的內(nèi)部，或者在所述焊 槍6的外部46上設(shè)置所述連接機(jī)構(gòu)45，并且將所述輸送管線43從所述噴氣嘴2或所述內(nèi) 部插入件28的外部引導(dǎo)至所述固定元件30。在圖6到8所示的實(shí)施例中，在所述內(nèi)部插入件28中設(shè)置管道47，一方面該管道 47進(jìn)入所述固定元件30的所述內(nèi)表面44的區(qū)域內(nèi)，并且另一方面，具有至所述壓力發(fā)生器 41的流動(dòng)連接。例如，所述管道47是由所述內(nèi)部插入件28中的一個(gè)或多個(gè)圓柱形孔形成 的。所述連接機(jī)構(gòu)45的襯套48建立了所述管道47到所述輸送管線43的連接，優(yōu)選所述 襯套48具有密封件以允許建立不透氣的機(jī)械連接。就所述連接機(jī)構(gòu)45而論，必須指出，其形成如用于兩個(gè)受壓管道的密封和可拆卸 連接的先有技術(shù)的連接。其可以是按鈕、搭鎖、縮套或螺旋連接等，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 從先有技術(shù)中得知。此外，可以僅在所述焊槍6中安裝流動(dòng)管道來(lái)代替所述管道47，例如起與所述管 道47相同作用的軟質(zhì)塑料或橡膠管道。圖6圖示出，優(yōu)選在所述供應(yīng)設(shè)備40或所述固定元件30上設(shè)置閥門49以從所述 管道47或所述固定元件30中分離出氣體。在根據(jù)圖6所示的實(shí)施例中，按液控單向閥的 形式將所述閥門49設(shè)置在所述輸送管線43中。因此，所述供應(yīng)管線43可以用作公共的去 程和回程管道，因?yàn)楫?dāng)分離氣體時(shí)，所述閥門49可以減少阻塞，并且可以降低作用在所述 固定元件30上或作用在其中的任何過(guò)高的壓力，從而通過(guò)所述固定元件30來(lái)斷開該連接。 上述閥門49還具有以下優(yōu)點(diǎn)只須要操作所述壓力發(fā)生器41來(lái)致動(dòng)所述固定元件，例如用 泵給所述軟管34加壓，并且當(dāng)施加足夠壓力時(shí)，由所述止回閥來(lái)維持壓力而不需要致動(dòng)所 述壓力發(fā)生器41。當(dāng)然，還具有其它實(shí)施例，其中設(shè)置用于所述固定元件30的特殊的氣體分離裝置 或獨(dú)立的去程和回程管道，顯示出止回閥是多余的。在一特別優(yōu)越的實(shí)施例中，用于激光混合焊接工藝的所述供應(yīng)設(shè)備40是壓縮空 氣設(shè)備。激光混合焊頭1具有如上述的橫向射流7，該橫向射流實(shí)質(zhì)上是相對(duì)于該激光透鏡 系統(tǒng)橫向流動(dòng)的一束壓縮空氣，并且防止所述激光透鏡系統(tǒng)被污染。因此，如上所述，用于 所述橫向射流7(總之，其設(shè)置在激光混合焊頭1中)的壓縮空氣供應(yīng)設(shè)備還可以被用作所 述固定元件30的供應(yīng)設(shè)備40。在上述實(shí)施例中，為所述固定元件30設(shè)置特殊的壓力發(fā)生 器41不是絕對(duì)必需的，但是所述橫向射流壓縮空氣裝置的流體可以通過(guò)管道被連接到所 述固定元件上?？梢詾樵摿鲃?dòng)連接配置控制閥以控制所述固定元件30的狀態(tài)，所述閥門允 許給所述管狀固定元件30充氣和/或排氣。此外，還可以使用如箭頭39的惰性氣體的現(xiàn)有流動(dòng)來(lái)用于所述固定元件30。在 該種情況下，所述惰性氣體39被用作壓力介質(zhì)來(lái)填充或擴(kuò)張所述固定元件30?？梢酝ㄟ^(guò) 所述管道47或輸送管線來(lái)有目的地將所述惰性氣體39的一部分提供給所述固定元件30。 備選是，除了增大惰性氣體流的必要壓力外，可以設(shè)置壓力發(fā)生器。圖3到8圖示出，優(yōu)選將所述固定元件30設(shè)置在圍繞并位于所述內(nèi)部插入件28的外部46上的凹座50中。所述凹座50的形狀象凹槽，并且所述凹座50的限制表面51可 以具有連接到所述管道47或所述輸送管線40上的開口 52。備選是，所述固定元件30附著到所述凹座50的內(nèi)部，例如通過(guò)粘著或經(jīng)由聯(lián)接機(jī) 構(gòu)45的機(jī)械連接來(lái)同時(shí)提供必要的流動(dòng)連接。在所述內(nèi)部插入件28和所述固定元件30 之間具有的單獨(dú)連接不是絕對(duì)必需的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單地插入所述環(huán)狀的固定元件30以利 用機(jī)械預(yù)應(yīng)力將其拉到所述內(nèi)部插入件28上而在所述凹座50中獲得足夠的附著力。應(yīng)該注意到，所述固定元件30可能至少部分由可以設(shè)置在所述內(nèi)部插入件28上 (例如在所述凹座50中)的耐熱材料或絕熱材料制成，以便在所述噴氣嘴2區(qū)域中的加熱 不會(huì)妨礙所述固定元件30的正常功能。在單獨(dú)的實(shí)施例中，在所述管狀的噴氣嘴2的所述外殼35的內(nèi)部空腔中設(shè)置用于 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管20的接收元件53。所述接收元件53在所述噴氣嘴2的內(nèi)部在限定的或 可限定的位置上保持所述導(dǎo)電管20。配置所述接收元件53以使所述導(dǎo)電管20與所述外殼 35電絕緣。如果幾個(gè)導(dǎo)電管20是由所述接收元件53保持的，則它們相互間通過(guò)所述接收 元件53絕緣。優(yōu)選是，在所述接收元件53中為各導(dǎo)電管20設(shè)置一個(gè)凹座54 (特別是孔)，并且 所述導(dǎo)電管附著在所述凹座中。例如，所述導(dǎo)電管20(例如)可以被壓入所述凹座54中。 還可以將所述導(dǎo)電管20擰入、鎖定等到所述接收元件53中。為了絕緣的目的，所述接收元件53可以由絕緣材料(例如塑料、陶器等)制成?？?以將一個(gè)或多個(gè)絕緣插座或類似部件插入所述接收元件53的所述凹座54中以接收所述導(dǎo) 電管。在該種情況下，所述接收元件53的本體還可以由導(dǎo)電材料(例如金屬)制成。圖4圖示出，例如，接收元件53的外形實(shí)質(zhì)上如圓盤或板狀。所述接收元件53按 插入件55的形式設(shè)置在所述噴氣嘴2中。所述插入件55具有至少一個(gè)延伸通過(guò)其整個(gè)寬 度56的孔57。在下文中將利用圖4中所示的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，其中兩個(gè)導(dǎo)電管由 插入件55 (即設(shè)置在所述插入件55中的兩個(gè)孔57)來(lái)保持。所述插入件55或者可以和所述噴氣嘴2的所述外殼35形成為一整體，或者其可 以作為單獨(dú)部件安裝在所述噴氣嘴2的內(nèi)部。所述導(dǎo)電管20a、20b從所述插入件55的窄 邊58、59伸出。尺寸60、61具有特殊的重要性，其限定了焊條21a、21b從所述導(dǎo)電管20a、 20b的出口 62、63之間的距離及所述插入件55的所述窄邊59面對(duì)所述噴氣嘴2的所述出 口孔25的距離。通過(guò)改變所述距離60、61可以極大地影響焊接工藝，因?yàn)楦淖兞怂龊笚l 20a、20b的伸出長(zhǎng)度23a、23b。通常，通過(guò)改變所述伸出長(zhǎng)度23可以按不同方式(例如關(guān) 于焊條20的熔化體積和工件12上間隙跨連的性質(zhì))來(lái)影響焊接加工。在當(dāng)前的例子中，距離60和61大小不同。所述第二導(dǎo)電管20b的距離61小于所 述第一導(dǎo)電管20a的距離60。如果按與所述工件12成一定角度(就是說(shuō)圖1中的角度15) 來(lái)保持所述焊槍6是有利的，因?yàn)楹笚l20a、20b的伸出長(zhǎng)度23a和23b可以為相同尺寸，并 且所述焊槍6可以按很小的距離62沿表面11移動(dòng)。這通常改進(jìn)了焊接工藝。關(guān)于這點(diǎn)，本發(fā)明的另一獨(dú)立的實(shí)施例是特別有益的，即噴氣嘴2用于多焊條焊 槍，特別是用于激光混合焊接加工。特別是，所述噴氣嘴2的外殼35以旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形式沿 縱向中心軸線65延伸。具有出口孔25的第一前表面24沿與所述縱向中心軸線65成角度 的平面66延伸。由導(dǎo)電管20a、20b的距離60、61來(lái)限定垂直于所述縱向中心軸線65的法
11平面68和平面66之間的角度67。所述平面66或前表面24從所述第一導(dǎo)電管20a的所述 外部焊條出口孔62伸向所述另一導(dǎo)電管20b的更遠(yuǎn)的焊條出口孔63，其在所述縱向中心軸 線65的方向上朝所述噴氣嘴2的所述第二前表面26的方向向內(nèi)凹入距離69。所述法平面68和所述斜面66之間的所述角度67(例如)在5°和60°之間，優(yōu) 選在5°和30°之間。如果按一定角度握持焊槍，則噴氣嘴2的上述實(shí)施例改善了通向所述焊槍6的工 件12的接近，所以可以通過(guò)改變所述距離64來(lái)優(yōu)化和靈活使用幾根熔焊條的焊接工藝。圖4、9和10還圖示了獲得本發(fā)明的目的的另一特殊方法。所述示了具有用 于利用熔化的電焊條來(lái)進(jìn)行電弧焊接的部件的焊槍6或?qū)щ姽?0 (特別是用于激光混合焊 接工藝)。一個(gè)或多個(gè)部件是由具有引導(dǎo)孔71的所述導(dǎo)電管20 (導(dǎo)電管20a和20b)形成 的，該引導(dǎo)孔用于沿所述導(dǎo)電管20的縱向中心軸線70延伸的所述焊條21。在本發(fā)明中， 所述至少一個(gè)導(dǎo)電管20的所述引導(dǎo)孔71的縱向中心軸線70必須至少部分被彎曲，換句話 說(shuō)，所述引導(dǎo)孔71不是完全筆直地延伸的，但是在導(dǎo)電管長(zhǎng)度73的至少一個(gè)部分72上具 有角度或彎曲。在下文中將參照利用兩根焊條21a、21b和兩個(gè)導(dǎo)電管20a、20b的多焊條焊 接工藝來(lái)描述該實(shí)施例。導(dǎo)電管20a、20b各具有端部區(qū)域，焊條21a、21b的出口 62、63位于該端部區(qū)域。部 分72位于所述端部區(qū)域內(nèi)。在所述導(dǎo)電管20a、20b的至少一個(gè)中，所述縱向中心軸線70 或所述引導(dǎo)孔71具有彎曲或角度。優(yōu)選是，導(dǎo)電管20a、20b兩者在部分72中相對(duì)于導(dǎo)電 管長(zhǎng)度73的其它部分具有角度。因此，焊條21a、21b不能與所述導(dǎo)電管20a、20b的所述縱 向軸線70平行地退出，而是關(guān)于所述縱向中心軸線70成退出角度74、73。因此，使所述焊 條21a、21b與所述噴氣嘴2的所述縱向中心軸線65成一定角度地在所述工件12的方向上 向前移動(dòng)。所述焊條21a和21b在所述工件12的方向上會(huì)聚。將各所述導(dǎo)電管20a、20b可旋轉(zhuǎn)地保持在夾具76a、76b中(特別是分別保持在一 個(gè)接觸插座77a、77b中)以使其可繞其縱向中心軸線70轉(zhuǎn)動(dòng)。特別是，所述導(dǎo)電管20a、 20b可以按360°的角度旋轉(zhuǎn)。圖4圖示出，導(dǎo)電管20a、20b的接觸面78和接觸插座77a、 77b的接觸面79可以在滑動(dòng)摩擦下相互連續(xù)纏繞，所述插座與發(fā)射電路連接。這還將改變 所述彎曲的導(dǎo)電管20a、20b的角度74、75，并且因此同時(shí)改變焊條21a、21b的退出方向和所 述出口 62、63之間的距離80。這意味著，調(diào)整角度74、75或調(diào)整距離80可以影響向熔池供 應(yīng)焊條，因此提供了影響焊接工藝的額外的優(yōu)點(diǎn)和簡(jiǎn)單的方法。所述接收元件53在縱向方向上可以具有用于安裝所述導(dǎo)電管20a、20b的保持凸 出81，該凸出(例如)可以具有止動(dòng)表面82，相應(yīng)的導(dǎo)電管20a、20b放置在該止動(dòng)表面上。 從而，將所述導(dǎo)電管20a、20b固定在所述縱向中心軸線70的方向上。優(yōu)選是，在所述接觸 插座77a、77b上設(shè)置用于更好固定的薄板(未圖示)。改變所述出口角74、75或所述距離80的另一方法是使導(dǎo)電管20a、20b的外部周 邊或接觸表面78成多邊形形狀，該形狀可以配合到接觸插座77的接觸表面79的適合形狀 中。通過(guò)所述多邊形的邊或側(cè)邊的數(shù)量來(lái)確定可能的位置(即出口角74、75)的數(shù)量。這 允許逐步改變所述導(dǎo)電管20a、20b彼此間的相對(duì)位置。例如，導(dǎo)電管20的四角的或方軸可 以在四個(gè)位置上插入接觸插座77中，允許各焊條21a、21b在出口 62、63之間存在四個(gè)不同 的出口角74、75(即16個(gè)不同的距離80)。
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圖9和10圖示并描述了接觸導(dǎo)電管20。獲得本發(fā)明目的的特殊方法涉及用于焊槍的噴氣嘴蓋，該焊槍具有噴氣嘴2和相 當(dāng)于上述至少一部分的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管20，并從而形成模塊單元。這有利于用于焊槍的 清理或維修的可互換部件的自動(dòng)處理，因?yàn)楹苌傩枰鼡Q單個(gè)部件。本發(fā)明還涉及一種用于使用圖1到6所述的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的工藝控制的方法。所 述焊接系統(tǒng)由焊接設(shè)備和自動(dòng)機(jī)械單元組成，該焊接設(shè)備具有焊槍6或激光混合焊頭1，并 且具有控制設(shè)備83。通常，所述焊槍6安裝在機(jī)械手4或操縱器上，并且所述機(jī)械手4的運(yùn) 動(dòng)路徑由所述控制設(shè)備83來(lái)確定。在焊條21的出口區(qū)域上，所述焊槍6具有噴氣嘴2，如 果必要，該噴氣嘴可以被卸下。備選是，在所述噴氣嘴2和/或所述內(nèi)部插入件28上配置至少一個(gè)傳感器84，該 傳感器記錄焊接工藝的參數(shù)。所述傳感器84特別用來(lái)記錄與導(dǎo)電管20區(qū)域中(特別是圍 繞焊條21的出口 62、63)的材料磨損或污染有關(guān)的參數(shù)。此外，所述傳感器84可以有選擇 性的記錄所述噴氣嘴2是否被正確地固定到所述內(nèi)部插入件28上或從所述內(nèi)部插入件28 上移開。所述傳感器84連接到焊接設(shè)備的控制設(shè)備83上，該控制設(shè)備控制焊接加工。如 果探測(cè)到不許可的情況，例如污染嚴(yán)重，則所述控制設(shè)備83啟動(dòng)維護(hù)程序。必須指出，還可以在限定的時(shí)間或在不使用傳感器的某些加工步驟之后周期性地 啟動(dòng)該維護(hù)程序。如果通過(guò)所述控制設(shè)備83啟動(dòng)了焊接加工的維護(hù)程序，則所述焊槍被恢復(fù)到維 修位置處，然后所述控制設(shè)備停用用來(lái)將噴氣嘴2或噴氣嘴蓋設(shè)置在所述焊槍6上的固定 元件30。通過(guò)減小所述焊槍6的固定元件30的空間尺寸來(lái)斷開所述焊槍6的所述噴氣嘴 2和內(nèi)部插入件28之間的連接，然后將所述噴氣嘴2從所述焊槍6上移開?？梢酝ㄟ^(guò)拔出 裝置將所述噴氣嘴2從所述內(nèi)部插入件28上拔下來(lái)，或使所述焊槍6按一角度到達(dá)一位置 上，在該角度中，所述噴氣嘴2自然掉落或從所述內(nèi)部插入件28上滑出來(lái)。隨后，將另一個(gè) 噴氣嘴2定位在所述焊槍6上，并且通過(guò)所述固定元件30安裝到所述內(nèi)部插入件28上。所 述噴氣嘴2和所述焊槍6的所述內(nèi)部插入件28之間的固定受所述固定元件30的空間膨脹 的作用，提供了特別地不透氣的連接。通過(guò)所述焊接設(shè)備的所述控制設(shè)備83產(chǎn)生的信號(hào)或信號(hào)序列來(lái)啟動(dòng)維護(hù)程序以 控制機(jī)械手4的傳動(dòng)，以便將所述焊槍6移到維修位置上。此外，產(chǎn)生控制供應(yīng)設(shè)備40的信 號(hào)，從而確定所述固定元件30的狀態(tài)，即確定其是否被致動(dòng)或被停用。例如，可以打開所述 供應(yīng)設(shè)備40的閥門49來(lái)停用所述固定元件30以減輕作用在所述固定元件30中或作用在 其上面的過(guò)高的壓力，并且從而減小所述固定元件30的體積或?qū)⑺龉潭ㄔ?0的所述 接觸表面31從所述噴氣嘴2的內(nèi)表面29上移開。此外，可以接觸壓力發(fā)生器41 (特別是 泵42)以通過(guò)產(chǎn)生的過(guò)高的壓力來(lái)致動(dòng)所述固定元件30，并且通過(guò)輸送管線43將該壓力供 應(yīng)到所述固定元件30上，因此所述固定元件將從收縮或折疊狀態(tài)至少部分地?cái)U(kuò)張或膨脹。 從而，所述固定元件30的膨脹在所述噴氣嘴2和所述內(nèi)部插入件28之間形成了非正的、特 別是摩擦連接。應(yīng)該注意到，該處理過(guò)程可能涉及到(例如)焊接設(shè)備和自動(dòng)控制設(shè)備的許多通 訊控制設(shè)備，但是在此就不進(jìn)行詳細(xì)論述了。在該維修位置中，例如所述焊槍6被放置在自動(dòng)控制系統(tǒng)清理站中(未詳細(xì)圖
13示)。在所述清理站中，置換的噴氣嘴2被定位在用于自動(dòng)控制設(shè)備而限定的坐標(biāo)處，并且 限定了使用噴氣嘴2的存放位置，以便可以完全自動(dòng)地進(jìn)行維修。圖7圖示了所述焊槍6的實(shí)施例，其中固定元件30是管34。所述管34具有由封套86的厚度87包圍的內(nèi)腔85。所述封套86具有接觸表面 31和內(nèi)表面44，其限制了所述內(nèi)腔85。所述封套86是由柔性材料制成的，該材料特別柔順 和有彈性。所述管34的所述內(nèi)腔85連接到供應(yīng)設(shè)備40上，以便所述內(nèi)表面44可以受到在 上述箭頭37的方向上的力。為了該目的，所述管34具有將所述內(nèi)腔85向外部打開的開口 88，該開口連接到管道47或供應(yīng)管線43上。從而，所述內(nèi)腔85形成了壓力室。為了致動(dòng)所述固定元件30，將所述管34的所述內(nèi)腔85充滿壓力產(chǎn)生介質(zhì)。這增 大了內(nèi)腔85的體積，從而增大了所述管34的橫截面積，直到所述管34的接觸表面31處于 與推入所述內(nèi)部插入件28中的所述噴氣嘴的所述內(nèi)表面29充分緊密地接觸為止。所述管34或密封件(例如)可以由三元乙丙橡膠或硅樹脂、橡膠、塑料、玻璃或天 然纖維、編織纖維或類似物或所述材料的混合物制成。當(dāng)所述管34體積增大時(shí)，所述管34 可能會(huì)膨脹并隨意地伸縮以使所述管34的封套厚度87減小。此外，所述管34可以是柔性 的但不會(huì)膨脹，以便當(dāng)所述固定元件30處于其停用狀態(tài)(即當(dāng)所述管34的所述內(nèi)腔85被 分離氣體或排空)時(shí)，所述管34折疊。圖8圖示了焊槍6的另一實(shí)施例，該焊槍具有將噴氣嘴2安裝到內(nèi)部插入件28上 的固定元件30。這時(shí)，所述固定元件30是膜89。所述膜89是由柔性材料制成的，并具有 接觸表面31和內(nèi)表面44，并且所述接觸表面可在附圖中所示的雙箭頭方向上活動(dòng)。為了 展開所述膜89，在箭頭37的方向上給所述內(nèi)表面44上施加力以便在如上所述的外部向所 述接觸表面31施加力。為了獲得該效果，在所述內(nèi)表面44下方施加過(guò)高的壓力，為了該目 的，上述供應(yīng)設(shè)備40與所述膜89有效地連接在一起。一旦將所述噴氣嘴2推入所述內(nèi)部 插入件28中，壓力就被施加到所述膜89上，并且在所述膜89的所述接觸表面31和所述噴 氣嘴2的所述內(nèi)表面29之間形成非正連接。優(yōu)選是，該連接也是不透氣的。該連接的原理 相應(yīng)于圖3到6中描述的實(shí)施例，以便上述部件和實(shí)施例還可以被應(yīng)用到圖8所示的方案 中。如附圖所示，所述膜89設(shè)置在圍繞所述內(nèi)部插入件28的凹槽形凹座50中。所述 膜89在部分36上面包圍所述內(nèi)部插入件28的整個(gè)周邊，以使所述膜89具有圓柱形的管 狀截面的外形。在邊緣部位90、91中，所述膜89按線接觸或面接觸的形式放置在限制表面 51上，形成接觸點(diǎn)92、93，以便凹座50的所述限制表面51的整個(gè)周邊被包裹。接觸點(diǎn)92、 93是所述膜89和所述內(nèi)部插入件28之間的氣密連接。為了提供上述接觸點(diǎn)92、93，所述 膜89可以具有連接元件94 (例如，象彈簧彈力一樣將所述膜89的所述邊緣區(qū)域90、91壓 在所述內(nèi)部插入件28內(nèi)部的所述凹座50的限制表面51上的環(huán)形拉力元件)或牢固的膠 粘劑元件等。所述內(nèi)部插入件28可以具有通向所述膜89的所述內(nèi)表面44下方的凹座89的開 口 52的管道47。當(dāng)致動(dòng)所述固定元件30時(shí)，通過(guò)施加過(guò)高的壓力來(lái)經(jīng)由所述管道47或所 述輸送管線43將壓力傳遞到所述膜89的所述內(nèi)表面44上，以使所述膜按箭頭37的方向 張開。當(dāng)停用所述固定元件30時(shí)，降低管道47或所述輸送管線43中的所述過(guò)高的壓力。
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可以提及此處未圖示的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，固定元件30具有機(jī)械推動(dòng) 器或類似部件，該機(jī)械推動(dòng)器或類似部件可以通過(guò)利用供應(yīng)設(shè)備40來(lái)施加過(guò)高的壓力而 在引導(dǎo)件中被替換，以使其與噴氣嘴2接合并從而固定它。所述接合或固定可以是正的或 非正的。圖9和10圖示了用于單焊條或多焊條焊槍6或激光混合單焊條或多焊條焊頭1 的導(dǎo)電管20。圖9圖示了處于其原始形態(tài)的所述導(dǎo)電管20，且圖10圖示了將其加工成彎 曲形后的所述導(dǎo)電管20。所述導(dǎo)電管20具有用于焊條21的貫通的引導(dǎo)孔71，該孔具有縱向中心軸線70， 且優(yōu)選孔95與所述引導(dǎo)孔71同中心但具有更大的直徑，如由虛線所圖示的。此外，如上 述，所述導(dǎo)電管20具有如此形狀至少一個(gè)導(dǎo)電管20的所述引導(dǎo)孔71的所述縱向中心軸 線70至少在導(dǎo)電管長(zhǎng)度73的一個(gè)部分72中被彎曲。為了使所述導(dǎo)電管20的所述引導(dǎo)孔71在焊條21的出口 62的區(qū)域上產(chǎn)生彎曲或 角度，所述導(dǎo)電管20是如圖9所示的第一預(yù)制直管。隨后，在適當(dāng)?shù)募庸げ襟E中將其彎曲。 例如，將所述導(dǎo)電管20固定到簡(jiǎn)單的模具中，并使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備(未圖示)在前端出口區(qū) 域62中給所述導(dǎo)電管20的外表面施加壓力，以使所述導(dǎo)電管20的一個(gè)部分72變形某一 角度74。前部分72的直徑小于其后面區(qū)域96中的直徑以允許規(guī)定的變形。此外，由于所述彎曲形成了一平滑的倒圓，因此焊條21容易插入。優(yōu)選將用于所 述焊條21的所述引導(dǎo)孔71設(shè)計(jì)成比傳統(tǒng)的導(dǎo)電管20要大。例如，如果焊條21的直徑為 1. 2毫米，則所述引導(dǎo)孔的直徑在1. 4毫米到2毫米之間，優(yōu)選1. 6毫米。這還有助于減少 所述導(dǎo)電管的凝結(jié)，并且可以通過(guò)變形加工來(lái)預(yù)制所述彎曲，因?yàn)樗鲆龑?dǎo)孔71的直徑更 大和所述變形，故所述焊條21仍可以被插入。根據(jù)本發(fā)明，按一定角度來(lái)切割一個(gè)導(dǎo)電管的前表面97或可以將其開坡口。所述 導(dǎo)電管的前表面97相對(duì)于所述縱向中心軸線70具有40°和70°之間的角度，優(yōu)選45°。 在該實(shí)施例中，出口孔62是橢圓形的，其使所述出口孔62不太可能被焊渣燒結(jié)。同時(shí)，所 述焊渣沖擊的區(qū)域更小，從而允許所述導(dǎo)電管20使用更長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)然，在筆直的或彎曲的 導(dǎo)電管20中可以使用所述開坡口的導(dǎo)電管的前表面97。上述的獨(dú)立實(shí)施例可以相互結(jié)合。此外，本發(fā)明還可以被應(yīng)用到僅具有如(例如) 導(dǎo)電管、插座等部件的單焊條焊槍6中以輸送一根單焊條21，或本發(fā)明還可以被用于具有 輸送至少兩根焊條20的部件的多焊條焊槍。本發(fā)明可以被用于不同的大量焊條中對(duì)本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。特別是，圖1、2、3、4、5、6、7和8中所示的實(shí)施例可以成為本發(fā)明單獨(dú)解決方案的 基礎(chǔ)。在這些附圖的詳細(xì)描述中解釋了本發(fā)明的目的或問(wèn)題和解決方案。
1權(quán)利要求
一種用于焊槍(6)、特別是用于激光混合焊頭(1)的噴氣嘴(2)，其具有管狀的外殼(35)，該外殼具有用于焊條(21)的出口孔(25)和用于安裝到所述焊槍(6)的內(nèi)部插入件(28)上的相對(duì)的接收區(qū)域(27)，其特征在于，在所述外殼(35)的內(nèi)部設(shè)置用于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管(20)的接收元件(53)，利用所述接收元件(53)使所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管(20)相互之間和與所述外殼(35)電絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣嘴，其特征在于，所述接收元件(53)被實(shí)質(zhì)上成形為圓 盤或板狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴氣嘴，其特征在于，所述接收元件(53)具有用于各導(dǎo) 電管(20)的凹座(54)，尤其是孔，所述導(dǎo)電管(20)布置在該凹座中，特別是將其壓入到凹座中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴氣嘴，其特征在于，所述接收元件(53)具有如螺紋或 可彈性變形的搭鎖或按鈕或鎖等將各導(dǎo)電管(20)固定在所述外殼(35)中的連接裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴氣嘴，其特征在于，各導(dǎo)電管(20)的兩個(gè)前表面的端 部區(qū)域都從所述接收元件(53)中伸出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣嘴，其特征在于，所述接收元件(53)是由如各包圍一個(gè) 導(dǎo)電管(20)的彈性保持臂的搭鎖或按鈕連接裝置或類似裝置形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣嘴，其特征在于，所述外殼(35)的所述接收區(qū)域(27)具 有用于在所述內(nèi)部插入件(28)上限定位置的如凹座或凸出的定位元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣嘴，其特征在于，所述外殼(35)具有所述固定元件(30) 以在所述外殼(35)的內(nèi)表面(29)和所述焊槍(6)的所述內(nèi)部插入件(28)之間提供氣密 連接。
9.一種用于具有很多導(dǎo)電管(20)的多焊條焊槍的噴氣嘴，其特別是用于激光混合焊 頭(1)，所述噴氣嘴具有沿中心縱向軸線(65)延伸的管狀外殼(35)并具有用于第一前表面 (24)和相對(duì)的第二前表面(26)上的焊條(21)的出口孔(25)，并具有抓牢焊槍(6)的內(nèi)部 插入件(28)的接收區(qū)域(27)，其特征在于，在所述出口孔(25)區(qū)域內(nèi)的所述第一前表面 (24)上，所述外殼(35)相對(duì)于按照從第一導(dǎo)電管(20)的外部焊條出口(62)伸向另一導(dǎo)電 管(20)的另一焊條出口(63)的平面(68)的所述縱向中心軸線(65)傾斜，該出口在所述 縱向中心軸線(65)的方向上朝所述第二前表面(26)凹入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴氣嘴，其特征在于，所述平面與垂直于所述縱向中心軸線 的法平面(68)形成5°和60°之間的角度(67)，尤其是5°和30°之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的噴氣嘴，其特征在于，其是根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任 一項(xiàng)來(lái)構(gòu)造的。
12.一種用于焊槍(6)的噴氣嘴蓋，所述焊槍具有根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述 的噴氣嘴(2)，所述接收元件(53)中布置了一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管(20)，所述導(dǎo)電管和所述噴 氣嘴(2) —起形成了模塊單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于焊槍(6)、特別是用于激光混合焊頭(1)的噴氣嘴(2)，其具有管狀的外殼(35)，該外殼具有用于焊條(21)的出口孔(25)和用于安裝到所述焊槍(6)的內(nèi)部插入件(28)上的相對(duì)的接收區(qū)域(27)，其中，在所述外殼(35)的內(nèi)部設(shè)置用于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管(20)的接收元件(53)，利用所述接收元件(53)使所述一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管(20)相互之間和與所述外殼(35)電絕緣。這種形狀的噴氣嘴或噴氣嘴蓋允許在外殼內(nèi)部安裝一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電管。因此，導(dǎo)電管形成了一個(gè)通用的結(jié)構(gòu)或安裝單元，特別是易于噴氣嘴和導(dǎo)電管的維修或清理，其僅需要很少的工序并且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
文檔編號(hào)B23K9/26GK101934431SQ20101023863
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者E·貝格爾, G·米斯巴赫爾, H·內(nèi)鮑爾, H·斯陶弗爾, M·呂爾諾斯, M·施泰因莫勒 申請(qǐng)人:弗羅紐斯國(guó)際有限公司