焊接用焊嘴

文档序号:1102125 发布日期:2020-09-25 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 焊接用焊嘴 (Welding tip for welding ) 是由 藤原润司 于 2018-11-26 设计创作,主要内容包括:焊接用焊嘴(1)包括:沿着轴心形成有焊丝插孔(10)的焊嘴主体(1a)、以及将焊丝(6)向位于焊丝插孔(10)的内表面的供电点(7)按压的板簧(4)。在焊嘴主体(1a)的顶端侧外周面形成有开口部(11)。板簧(4)的位于焊嘴主体(1a)的顶端侧的一端部为自由端,另一方面,板簧(4)另一端部被固定于焊嘴主体(1a)。开口部(11)具有收纳板簧(4)的第一开口部(11a)、以及与第一开口部(11a)连通且将焊接时的磨损粉末向外部排出的第二开口部(11b)。(A welding tip (1) is provided with: the welding tip comprises a welding tip main body (1a) with a welding wire insertion hole (10) formed along the axis, and a plate spring (4) for pressing a welding wire (6) to a power supply point (7) positioned on the inner surface of the welding wire insertion hole (10). An opening (11) is formed in the outer peripheral surface of the tip end side of the tip body (1 a). One end of the plate spring (4) located on the tip side of the tip main body (1a) is a free end, and the other end of the plate spring (4) is fixed to the tip main body (1 a). The opening (11) has a first opening (11a) for accommodating the plate spring (4), and a second opening (11b) which communicates with the first opening (11a) and discharges the wear powder during welding to the outside.)

焊接用焊嘴

技术领域

本发明涉及一种向作为消耗电极的焊丝供电的焊接用焊嘴。

背景技术

在使用消耗电极的电弧焊接中,通过焊丝进给装置向焊炬进给焊丝,经由设置于焊炬顶端的焊接用焊嘴即接触焊嘴,从焊接机向焊丝供给焊接电流。在接触焊嘴上形成有用于使焊丝穿过轴心的焊丝插孔,焊丝通过焊丝插孔从接触焊嘴的顶端延伸供给到工件的规定的位置,进行电弧焊接。

在将焊丝卷绕于卷绕轮这一规格的情况下,焊丝由于卷绕而带有弯曲。因此,当因焊接所引起的焊嘴磨损而使焊丝插孔变大时,焊丝在焊丝插孔内得不到定位,焊丝与焊接焊嘴顶端部的接触面积会发生变化。这会导致在焊丝与焊丝插孔之间产生火花,从而在焊丝插孔的内表面产生凹凸。当产生这样的凹凸时,供电效率下降,容易产生复燃(电极的***声)和溅射(电极的飞散膜)。同样,当在焊丝插孔的内表面产生凹凸时,焊丝在焊丝插孔内移动时的摩擦阻力增大,得不到所希望的焊丝供给量,产生焊接不良。为了避免这样的不良情况,在专利文献1中公开了一种使焊丝与接触焊嘴可靠地接触的结构。

如图8所示,专利文献1所公开的现有接触焊嘴101由铜或铜与铬的合金制成,形成有使焊丝105穿过轴心的焊丝插孔106。焊丝插孔106在焊丝105的入口侧具有大径的尖细状锥孔107,该大径的尖细状锥孔107设置为能够容易地将焊丝105引导到接触焊嘴101内,焊丝插孔106在焊丝105的出口侧具有扩展状的锥孔108,使得即便焊丝105发生熔敷也能够容易地将焊丝105从焊丝插孔106的内周面拉开。

另外,在接触焊嘴101的上端部,设置有用于将接触焊嘴101安装于未图示的焊炬的电极的安装部102,在接触焊嘴101的下端部设置有圆锥形状的焊接侧顶端部103。在安装部102形成有螺纹牙104,使得接触焊嘴101与电极通过螺纹结合在一起。

焊丝105被卷绕在焊丝卷绕轮109上,焊丝105通过由焊丝进给马达110驱动着旋转的焊丝进给辊111、111,从焊丝卷绕轮109被引导到焊丝插孔106,经由焊丝插孔106中的尖细状锥孔107被供给至扩展状锥孔108。

在接触焊嘴101内沿着焊丝插孔106形成有开口部112,开口部112内具有板簧113。板簧113以如下方式张紧设置在开口部112内:将其前爪114埋设到接触焊嘴101内,将后爪115***到与开口部112连通的凹部116内,使中央突出部117向焊丝插孔106内突出,板簧113的中央突出部117被施力,以一定的力将焊丝105按压于焊丝插孔106的内表面。

专利文献1:日本公开专利公报特开平10-034341号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

但是,在上述现有技术下的接触焊嘴101中,电流在按压焊丝105的板簧113中流动,因此,在板簧113的按压部即中央突出部117与焊丝105之间会产生火花,磨损容易不断地进行下去。尤其是板簧113的与焊嘴顶端侧端部抵靠的后爪115被***到设置于接触焊嘴101的凹部116中而被固定,另外,板簧113的径向宽度与开口部112的径向宽度大致相等。因此,当焊丝105上下移动而产生焊丝105的磨损粉末时,磨损粉末由于本身的重量而容易蓄积在凹部116的上表面附近。磨损粉末这样蓄积在板簧105的周围,尤其是与接触焊嘴101的焊嘴顶端侧的连接部,就会阻碍板簧113运动。板簧113按压焊丝105的按压力由此而下降,因此,向焊丝的供电可能不稳定,接触焊嘴101的寿命可能变短。

本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的在于,提供一种能够将磨损粉末向外部排出而提高寿命的焊接用焊嘴。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了实现上述目的,本发明所涉及的焊接用焊嘴沿着其轴心形成有焊丝插孔,在所述焊丝插孔的内周面上具有供电点,从所述供电点,向穿过该焊丝插孔的焊丝供电,该焊接用焊嘴的特征在于,该焊接用焊嘴包括:焊嘴主体,其具有所述焊丝插孔,以及按压部,其对所述焊丝进行按压,使所述焊丝与所述供电点抵接。在所述焊嘴主体的顶端侧外周面形成有开口部,所述按压部被收纳于所述开口部,所述按压部的位于所述焊嘴主体的顶端侧的一端部为自由端,另一方面,所述按压部的位于与所述一端部相反一侧的另一端部被固定于所述焊嘴主体。所述开口部具有:第一开口部,其用于收纳所述按压部,以及第二开口部,其与所述第一开口部连通,用于将焊接时在所述供电点产生的磨损粉末向外部排出。

根据该构成方式,能够将在焊接时产生的磨损粉末向外部排出,并且能够防止由于磨损粉末而阻碍按压部的运动。因此,能够抑制按压部对焊丝的按压力下降,提高焊嘴寿命。

所述第二开口部可以形成在比所述供电点靠近所述焊嘴主体的顶端的一侧,另外,也可以相对于所述供电点在轴心方向上相对的两侧相互隔开规定的间隔以并排的状态形成有多个所述第二开口部。

根据上述构成方式,尤其是通过在比供电点靠近焊嘴主体的顶端的一侧设置第二开口部,能够将磨损粉末可靠地向外部排出。

另外,可以以沿着与所述按压部的按压方向交叉的方向开口的方式在相对于所述供电点的周向两侧以在焊嘴主体的周向上并排的状态形成有多个所述第二开口部,另外,也可以以沿着所述按压部的按压方向开口的方式在相对于所述供电点的周向两侧以在焊嘴主体的周向上并排的状态形成有多个所述第二开口部。

根据上述构成方式,尤其是通过将第二开口部设置在与供电点大致相同的高度位置处,能够将磨损粉末可靠地向外部排出。

优选的是,所述供电点与所述焊丝的顶端的距离被设定为,所述焊丝的焊丝直径越增大,该距离越长,另一方面,设定所述距离的上限,使得在焊接时产生的电弧稳定。

根据该构成方式,能够调整焊丝的顶端部分的焦耳热量,使在焊接时产生的电弧稳定,进行所希望的焊接。

优选的是,在所述按压部与所述焊嘴主体之间设置有使所述按压部与所述焊嘴主体电绝缘的绝缘体,进一步优选的是,所述绝缘体具有规定的耐热性,由陶瓷、树脂或纸中的任一种形成。

根据该构成方式,能够使焊丝与供电点可靠地接触,使在焊丝中流动的电流稳定。另外,能够抑制因进行电弧焊接时发热而引起绝缘体劣化。

所述按压部优选为板簧,与所述按压部的所述焊丝抵接的接点的形状更加优选为多边形或平面形状。

根据上述构成方式,能够使焊丝与供电点可靠地接触,使在焊丝中流动的电流稳定。

所述焊丝的焊丝直径与所述按压部的与所述焊丝抵接的接点在所述焊丝直径方向上的宽度相同,或者所述焊丝的焊丝直径比该接点在所述焊丝直径方向上的宽度小。

根据该构成方式,按压部能够将焊丝可靠地按压于供电点。

优选的是,还包括供电部件,该供电部件与所述焊嘴主体是分开的,被设置成相对于所述焊嘴主体能够装卸,在所述供电部件上设置有所述供电点。

根据该构成方式,能够从设置于供电部件的供电点向焊丝可靠地供电,并且通过更换供电部件,能够提高焊嘴主体的寿命。

-发明的效果-

如上所述,根据本发明,能够抑制对焊丝的按压力下降,提高焊接用焊嘴的寿命。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式所涉及的焊接用焊嘴的侧视图。

图1B是焊接用焊嘴的仰视图。

图1C是沿图1B的IC-IC线剖开的示意剖视图。

图1D是沿图1C的ID-ID线剖开的示意剖视图。

图1E是沿图1C的IE-IE线剖开的示意剖视图。

图2是变形例1所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。

图3A是变形例2所涉及的焊接用焊嘴的侧视图。

图3B是变形例2所涉及的焊接用焊嘴的仰视图。

图3C是沿图3B的IIIC-IIIC线剖开的示意剖视图。

图3D是沿图3C的IIID-IIID线剖开的示意剖视图。

图4A是本发明的第二实施方式所涉及的焊接用焊嘴的侧视图。

图4B是焊接用焊嘴的仰视图。

图4C是沿图4B的IVC-IVC线剖开的示意剖视图。

图4D是沿图4C的IVD-IVD线剖开的示意剖视图。

图5A是变形例3所涉及的焊接用焊嘴的侧视图。

图5B是焊接用焊嘴的仰视图。

图5C是沿图5B的VC-VC线剖开的示意剖视图。

图5D是沿图5C的VD-VD线剖开的示意剖视图。

图6是本发明的第三实施方式所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。

图7是本发明的第四实施方式所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。

图8是示出现有技术中的焊接用焊嘴的示意剖视图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下的优选实施方式的说明本质上只不过是示例,并没有限制本发明、其应用对象或其用途的意图。

(第一实施方式)

[焊接用焊嘴的构造]

图1A示出本实施方式所涉及的焊接用焊嘴的侧视图,图1B示出仰视图。另外,图1C示出沿图1B的IC-IC线剖开的示意剖视图,图1D示出沿图1C的ID-ID线剖开的示意剖视图,图1E示出沿图1C的IE-IE线剖开的示意剖视图。

如图1A~图1E所示,焊接焊嘴1包括焊嘴主体1a、板簧(按压部)4以及开口部11。另外,如图1C所示,将焊丝6的顶端与后述的供电点之间的距离称为Ex,将供电点7与焊嘴主体1a的顶端面之间的距离称为Ex1,将焊嘴主体的顶端面与焊丝6的顶端之间的距离称为Ex3。这里,距离Ex相当于焊丝6的实际突出长度。另外,焊丝6的顶端相当于进行电弧焊接时的焊接点位置。另外,根据图1C可知,距离Ex与距离Ex1和距离Ex3之和相等。

需要说明的是,在以下说明中,有时将焊丝插孔10的延伸方向称为Z方向,将与板簧4按压焊丝6的方向平行的方向称为X方向,将与X方向及Z方向都正交的方向称为Y方向。另外,有时将焊丝插孔10的入口侧称为“上侧”,将焊丝插孔10的出口侧,即焊接用焊嘴1的顶端侧称为“下侧”。

焊嘴主体1a由铜或铜与铬的合金制成,形成有用于使焊丝6穿过轴心的焊丝插孔10。焊丝插孔10具有:直径随着从焊丝6的入口侧即上端部朝向下侧而变小的上侧锥部10a;接着上侧锥部10a形成且直径大致固定的直线部10b;以及接着直线部10b形成直径随着朝向焊丝6的出口侧即下端部而变大的下侧锥部10c。通过将上侧锥部10a设为上述的形状,能够容易地将焊丝6向焊丝插孔10引导,另外,通过将下侧锥部10c设为上述形状,即便焊丝6在焊丝6的出口附近发生熔敷,也能够容易地将焊丝6从焊丝插孔10拉开。

另外,在焊嘴主体1a的上端部,设置有用于将焊接用焊嘴1安装于未图示的焊炬的电极上的安装部8。在安装部8形成有螺纹牙9,保证焊接用焊嘴1与焊炬的电极通过螺纹结合在一起。另外,通过焊丝6与位于焊丝插孔10的内表面的规定的点(以下称为供电点7)接触,经由焊嘴主体1a从焊炬的电极向焊丝6供电,焊丝6产生焦耳热,并且能够在焊丝6与未图示的焊接对象即工件之间产生电弧。

另外,在焊嘴主体1a的下侧即顶端侧的外周面形成有开口部11。开口部11由第一开口部11a和第二开口部11b构成,该第一开口部11a收纳板簧4,该第二开口部11b夹着焊丝6与第一开口部11a相对,并且被设置成与第一开口部11a相连通。第二开口部11b是为了将在电弧焊接的过程中在焊丝6与供电点7之间产生了火花时所产生的金属飞沫、在进给焊丝6时与板簧4相互摩擦而产生的焊丝6的磨损粉末等向焊接用焊嘴1的外部排出而设置的。需要说明的是,在以下说明中,有时将这些金属飞沫、焊丝6的磨损粉末统称为“磨损粉末”。另外,“磨损粉末”也包括焊丝6的镀敷部分摩擦而产生的磨损粉末。

如图1C所示,板簧4的上侧端部由焊嘴主体1a支承且固定在焊嘴主体1a上,与焊丝6抵接的第二弯折部(接点)4b配置在第一开口部11a内。另外,板簧4的下侧即焊嘴主体1a的顶端侧的端部处于第一开口部11a内,未与焊嘴主体1a连接。即位于焊嘴主体1a的顶端侧的板簧4的端部成为自由端。另外,如图1C、图1D所示,第二开口部11b在供电点7的上下相互隔开规定的间隔,即相对于供电点7在轴心方向上相对的两侧相互隔开规定的间隔以并排的状态分别形成在焊嘴主体1a的顶端侧外周面。另外,如图1E所示,位于第二开口部11b之间的焊嘴主体1a被设置为从三个方向包围第一开口部11a。另外,焊丝6的焊丝直径构成为与板簧4的第二弯折部4b在Y方向上的宽度相同,或者比该焊丝直径小。板簧4由此而能够将焊丝6可靠地按压于供电点7。另外,如图1D所示,板簧4的由焊嘴主体1a支承的部分在Y方向上的宽度比图1E所示的第二弯折部4b在Y方向上的宽度宽,但也可以使图1D所示的板簧4在Y方向上的宽度与第二弯折部4b在Y方向上的宽度相同。

需要说明的是,如图1D所示,第二开口部11b朝向焊嘴主体1a的顶端侧外周面以一定的宽度W1延伸,但也可以以宽度朝向该外周面而变宽的方式形成为锥形形状。例如,也可以成为R形状或倒角形状。

另外,优选,第二开口部11b在Y方向上的宽度比焊丝6的焊丝直径大。例如,在本实施方式中,在焊丝直径为φ1.2mm的情况下,将第二开口部11b在Z方向上的宽度H1、H2设为1mm~5mm,将在Y方向上的宽度W1设为5mm~9.2mm。需要说明的是,位于第二开口部11b之间的焊嘴主体1a,即具有供电点7的焊嘴主体1a部分在Z方向上的宽度为3~5mm左右。通过这样设定各尺寸,即便位于第二开口部11b之间的焊嘴主体1a的宽度为5mm以下,也能够向焊丝6可靠地供电。另一方面,当将该宽度设为3mm以下时,该部分的热容量变得过小,可能因反复焊接而较早地消耗从而缩短焊接用焊嘴1的寿命。不过,上述值能够根据在焊丝6中流动的电流量、焊接用焊嘴1的材质、尺寸等而适当变更。

板簧4是由铁或不锈钢等金属材料制成的板状部件,从由焊嘴主体1a支承的部分开始向下侧延伸,在第一弯折部4a以接近焊丝的方式弯折。另外,板簧4在与焊丝6的抵接部即第二弯折部4b以与焊丝6分离的方式弯折,板簧4的从第一弯折部4a开始的下侧的部分呈L字形状。通过将板簧4这样弯折,使第二弯折部4b构成为以规定的按压力向供电点7按压焊丝6的接点。另外,通过将板簧4设为由上述材质制成的部件,能够抑制由于在进行电弧焊接时产生的热而使板簧4变形,从而能够维持对焊丝6的按压力。当板簧4为磷青铜等铜合金时,板簧4由于在进行电弧焊接时产生的热而变形,有时对焊丝6的按压力变弱,或者板簧4本身容易发生磨损。需要说明的是,板簧4为了发挥按压力而需要具有规定的厚度,例如,在本实施方式中,将板簧4的厚度设为0.2mm~0.5mm左右。不过,不特别限定于此,能够根据按压力的设定等而适当变更。

另外,当朝着上方或朝着下方进给焊丝6时,会在焊丝6与第二弯折部4b之间产生摩擦阻力。为了降低该阻力,例如,将第二弯折部4b的弯曲量设为1mm~3mm,将弯曲角设为90°。需要说明的是,为了使板簧4不与焊嘴主体1a接触,图1C所示的供电点7与焊嘴主体1a的顶端面的距离Ex1优选为2mm~5mm左右。不过,该值没有特别限定,只要能够降低上述的摩擦阻力即可,只要使第二弯折部4b不成为锐利的端部即可。例如,也可以将弯曲角度设为60°至120°之间的任意角度。另外,第二弯折部4b的形状也可以成为圆弧形状。

另外,在板簧4的由焊嘴主体1a支承的部分装配有绝缘体5。在板簧4和绝缘体5上分别形成有用于供螺栓3穿过的开口4c、5a,但如后所述,为了避免板簧4与螺栓3接触,形成于板簧4的开口4c形成为其直径比螺栓3的直径大,以保证板簧4与螺栓3具有规定的间隙。另一方面,形成于绝缘体5的开口5a形成为直径比形成于板簧4的开口4c的直径小。在该开口5a中,螺栓3也可以与绝缘体5接触。

需要说明的是,绝缘体5是由陶瓷、树脂或纸等形成的片状部件,具有规定的耐热性。例如,优选由具有200℃以上的耐热性材料形成。在进行电弧焊接时,焊接用焊嘴1的温度在顶端侧也有时接近400℃。另一方面,在绝缘体5的支承板簧4的部分,温度停留在200℃左右。这是因为,在焊炬向焊接部位移动或更换焊接对象时等未进行电弧焊接的期间,焊嘴主体1a被冷却。因此,也可以将绝缘体5的耐热性设为上述值左右。需要说明的是,绝缘体5为了发挥规定的绝缘性而需要具有规定的厚度,例如,在本实施方式中,为0.05mm~0.2mm左右。不过,不特别限定于此,能够根据绝缘体5的材质、所要求的绝缘耐压等而适当变更。

另外,通过将绝缘体5装配于板簧4,能够分别确保板簧4与焊嘴主体1a及焊丝6之间的电绝缘。通过反复进行电弧焊接而使板簧4消耗的原因大致分为两个。一个为:如上所述,通过进给焊丝6而引起的板簧4的机械消耗。另一个为:在供电时产生在焊丝6与供电点7附近之间的电弧所引起的消耗。后者为支配性的消耗。因此,通过将绝缘体5装配于板簧4,能够防止该电弧的产生,并且电流不会在板簧4中流动而发热。由此而能够保持规定的按压力,将焊丝6按压于供电点7进行所希望的电弧焊接。另外,能够从位于形成于焊嘴主体1a的焊丝插孔10的内表面的供电点7向焊丝6可靠地供电。另外,由于将绝缘体5装配于板簧4上,因此,磨损粉末不会直接附着于板簧4,另外,例如板簧4与焊丝6也不会因焊接电流引起的发热等通过磨损粉末而相互固着在一起。由此而能够以所希望的速度进给焊丝6,并且,能够将焊丝6按压于供电点7,进行所希望的电弧焊接。

在焊嘴主体1a的顶端侧形成有与开口部11连通的凹部1b,在凹部1b的底面,在该情况下为位于焊嘴主体1a的内部且与Z方向平行的面配置有板簧4,该板簧4上安装有绝缘体5,具有开口的金属罩2从凹部1b的外侧安装在焊嘴主体1a上。***罩2的开口和板簧4的开口4c中的金属螺栓3往焊嘴主体1a上拧紧而将板簧4固定于焊嘴主体1a。

另外,焊丝6被卷绕在焊丝卷绕轮上,通过由焊丝进给马达驱动而旋转的焊丝进给辊从焊丝卷绕轮被引导到焊丝插孔10,通过焊丝插孔10被供给到与工件之间的焊接点,对此未图示。

[效果等]

如上所述,本实施方式所涉及的焊接用焊嘴1包括:焊嘴主体1a,其具有沿着轴心形成的焊丝插孔10;以及板簧4,其是将焊丝6按压于位于焊丝插孔10的内表面的供电点7上的按压部。焊丝6穿过焊丝插孔10,并且从供电点7向焊丝6供电。在焊嘴主体1a的顶端侧外周面形成有开口部11,开口部11具有用于收纳板簧4的第一开口部11a、以及与第一开口部11a连通且用于将在焊接时产生的磨损粉末向外部排出的第二开口部11b。另外,板簧4被收纳于开口部11的第一开口部11a,板簧4的位于焊嘴主体1a的顶端侧的一端部是自由端,另一方面,板簧4的位于与该一端部相反一侧的另一端部被固定于焊嘴主体1a。

通过将焊接用焊嘴1设为这样的结构,能够使焊丝6与供电点7可靠地接触,向焊丝6稳定地供电。另外,通过将磨损粉末从焊接用焊嘴1的顶端侧外周面向外部排出,能够防止磨损粉末附着于板簧4而蓄积到板簧4的接点、焊丝插孔10的内部等。尤其是收纳于第一开口部11a的板簧4的下端部,即位于焊嘴主体1a的顶端侧的一端部是未固定于焊嘴主体1a的自由端,不存在如专利文献1所公开的那样的接触焊嘴101与板簧113的下端部的连接部分,因此,即便磨损粉末因自重而落到第一开口部11a的下表面,也不会阻碍板簧4的运动。由此而能够维持板簧4按压焊丝6的按压力,能够提高焊接用焊嘴1的寿命。另外,能够向焊丝6稳定地供电。

另外,由于第二开口部11b设置于焊嘴主体1a的顶端侧外周面,因此,焊嘴主体1a的顶端部分会保护开口部11免遭焊接时产生的电弧的影响。板簧4由此而不会直接暴露于高温环境中,能够防止板簧4的热劣化,提高焊接用焊嘴1的寿命。

另外,通过将按压部设为板簧4,能够将焊丝6可靠地按压于供电点7。另外,能够降低作为按压部的板簧4的设置成本及制造成本。另外,相对于专利文献1所公开的现有结构,能够使向焊丝6供电的供电状态稳定。由此而能够抑制在焊丝插孔10的内表面产生凹凸,能够抑制因供电效率的下降而引起的复燃、溅射的产生。另外,能够抑制以下焊接不良现象的发生:由于在焊丝插孔10的内表面具有凹凸,在进给焊丝6时摩擦阻力增大,得不到所希望的焊丝供给量而导致焊接不良。

需要说明的是,也可以将按压部设为其他构造,例如,由螺旋弹簧和绝缘部件构成的构造,被螺旋弹簧施力的绝缘部件将焊丝6按压于供电点7。不过,当采用这样的构造时,需要将绝缘部件、罩2设为陶瓷材料等,价格变高。

另外,优选,焊丝6的焊丝直径与板簧4的和焊丝6抵接的第二弯折部(接点)4b的焊丝直径方向的宽度即Y方向上的宽度相同,或者比该宽度小。板簧4由此而能够将焊丝6可靠地按压于供电点7。

另外,根据本实施方式,焊接用焊嘴1的构造不复杂,能够容易地进行制造时的组装和加工,因此,能够提供低成本的焊接用焊嘴1。

<变形例1>

图2示出本变形例所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。需要说明的是,图2所示的剖面对应于图1C所示的剖面。需要说明的是,在本变形例中,针对与第一实施方式同样的部位标注相同的标号,省略详细的说明。另外,以后说明的实施方式和变形例也同样,针对与第一实施方式同样的部位根据需要而标注相同的标号,省略详细的说明。

在本变形例的结构与图1所示的第一实施方式的结构中,与焊丝6的抵接部即板簧4的第二弯折部4b的形状不同。具体而言,在图1所示的结构中,第二弯折部4b为弯曲成90°的角形状,相对于此,在图2所示的结构中,第二弯折部4b与第三弯折部4d之间的部分4e成为多边形的平面形状,该部分4e为板簧4与焊丝6的接点,这一点与图1所示的结构不同。

通过将板簧4的与焊丝6抵接的接点4e设为图2所示的形状,能够进一步降低板簧4的消耗,提高焊接用焊嘴1的寿命。向焊丝6施加的按压力由板簧4的刚性决定,因此,若弯曲角度、板簧4的材质、厚度等相同,则按压力本身不会大幅变化。另一方面,由于板簧4与焊丝6的接触面积变大,因此,向焊丝6施加的每单位面积的压力变小。因此,在进给焊丝6时,在焊丝6与板簧4之间产生的摩擦力降低,能够降低板簧4的消耗。另外,由于供电点7也伴随着板簧4的接点4e向Z方向移动而移动,因此,供电点7、进而焊嘴主体1a的消耗范围扩大。由此而能够降低焊嘴主体1a的局部的消耗,提高焊接用焊嘴1的寿命。需要说明的是,在本变形例中,将板簧4的接点4e在Z方向上的长度设为2mm~5mm左右,但不特别限定于此,能够适当变更。

需要说明的是,通过板簧4的接点4e沿着焊丝6朝Z方向移动,向焊丝6供电的输出电流也同时发生变化。不过,如果从在焊丝6中流动的电流量整体(例如,80A~350A)观察,该电流变化不大,不会对电弧焊接造成较大的影响。在现有结构中,当焊接用焊嘴1的消耗增加时,供电点7在焊丝插孔10内朝着上方移动,但相对于该情况下的电流量的变化,本变形例中的电流量的变化小到5~20A左右。另外,板簧4的接点4e为平面形状即可,也可以不为多边形。

<变形例2>

图3A示出本变形例所涉及的焊接用焊嘴的侧视图,图3B示出焊接用焊嘴的仰视图。另外,图3C示出沿图3B的IIIC-IIIC线剖开的示意剖视图,图3D示出沿图3C的IIID-IIID线剖开的示意剖视图。

在本变形例所示的结构中,在供电点7的下侧,即比供电点7靠近焊嘴主体1a的顶端的一侧,一个位置处设置有第二开口部11b,这一点与第一实施方式所示的结构不同。另外,本变形例中的供电点7是位于焊丝插孔10的内表面、且在第二开口部11b的上表面与焊丝6抵接的部位。

通过将焊接用焊嘴1设为这样的结构,也能够将磨损粉末从焊接用焊嘴1的顶端侧外周面向外部排出,防止磨损粉末附着、蓄积于板簧4的接点(第二弯折部)4b等。由此而能够维持板簧4按压焊丝6的按压力,能够提高焊接用焊嘴1的寿命。另外,能够向焊丝6稳定地供电。尤其是供电点7不再夹着焊丝6位于板簧4的接点4b的相反侧,因此,磨损粉末难以滞留在焊丝插孔10内,能够可靠地将磨损粉末向焊接用焊嘴1的外部排出。

另外,在变形例1、2及第一实施方式所示的结构中,通过将第二开口部11b设置在比供电点7靠近焊嘴主体1a的顶端的一侧,能够将落到下侧的磨损粉末可靠地向外部排出。需要说明的是,在以后所示的结构中,通过将第二开口部11b设置在比供电点7靠近焊嘴主体1a的顶端的一侧,也能够收到同样的效果。

需要说明的是,在本变形例中,将第二开口部11b在X方向上的宽度H5设为1mm~5mm左右,使在Y方向上的宽度W1大于焊丝6的焊丝直径。具体而言,设为从焊丝6的外周向焊嘴主体1a的径向外侧扩宽了1mm~2mm左右的值。不过,上述值能够根据在焊丝6中流动的电流量、焊接用焊嘴1的材质、尺寸等而适当变更。

(第二实施方式)

图4A示出本实施方式所涉及的焊接用焊嘴的侧视图,图4B示出焊接用焊嘴的仰视图。另外,图4C示出沿图4B的IVC-IVC线剖开的示意剖视图,图4D示出沿图4C的IVD-IVD线剖开的示意剖视图。

在本实施方式所示的结构和第一实施方式所示的结构中,设置于两个部位的第二开口部11b的配置不同。具体而言,在第一实施方式所示的结构中,相对于供电点7在轴心方向上相对的两侧相互隔开规定的间隔以并排的状态形成有多个第二开口部11b,相对于此,在本实施方式所示的结构中,以沿着与板簧4的按压方向交叉的方向、该情况下为沿着Y方向开口的方式在夹着供电点7的两侧以在焊嘴主体1a的周向上并排的状态形成有多个第二开口部11b,这一点与第一实施方式所示的结构不同。

如图4C、图4D所示,在本实施方式中,第二开口部11b形成为夹着供电点7在Y方向上延伸,将第二开口部11b在Z方向上的宽度H3设为在供电点7的上下1mm~5mm。另外,当将焊嘴主体1a的供电点7所在的部分在Y方向上宽度设为W2,将位于其两侧的第二开口部11b在Y方向上的宽度分别设为W3时,为了使供电点7与焊丝6可靠地接触,优选使宽度W2大于焊丝6的焊丝直径。具体而言,设为从焊丝6的外周向焊嘴主体1a的径向外侧扩宽了0.5mm~2mm左右的值。若宽度W2为从焊丝6的外周向焊嘴主体1a的径向外侧扩宽了0.5mm左右的值,则能够确保焊丝6与供电点7的接触面积。当宽度W2进一步扩宽时,能够确保供电点7处的热容量,能够减少焊嘴主体1a的消耗。另外,优选,确保宽度W3在Y方向的两侧相对于宽度W2分别为0.5mm~2mm左右。例如,在焊丝6的焊丝直径为φ1.2mm的情况下,第二开口部11b在Z方向上的宽度H3为2mm~10mm左右,确保宽度W3在宽度W2的Y方向的两侧分别为0.5mm~2mm左右。另外,将X方向上的宽度L1设为4mm~6mm。不过,上述值能够根据在焊丝6中流动的电流量、焊接用焊嘴1的材质、尺寸等而适当变更。

通过将第二开口部11b设为上述的形状,能够将在焊接时产生的磨损粉末向焊接用焊嘴1的外部排出,提高焊接用焊嘴1的寿命。尤其是通过以沿着Y方向开口的方式在夹着供电点7的两侧以在焊嘴主体1a的周向上并排的状态形成有多个第二开口部11b,能够将供电点7附近的因溅射引起的金属飞沫可靠地向焊接用焊嘴1的外部排出。另外,第二开口部11b也形成在比供电点7靠近焊嘴主体1a的顶端的一侧,因此,能够将落到下侧的磨损粉末可靠地向外部排出。

需要说明的是,第二开口部11b朝向焊嘴主体1a的顶端侧外周面以一定的宽度L1延伸形成,但也可以与第一实施方式一样,以宽度朝向该外周面而变宽的方式形成为锥形形状。例如,也可以成为R形状、倒角形状。

<变形例3>

图5A示出本变形例所涉及的焊接用焊嘴的侧视图,图5B示出焊接用焊嘴的仰视图。另外,图5C示出沿图5B的VC-VC线剖开的示意剖视图,图5D示出沿图5C的VD-VD线剖开的示意剖视图。

在本变形例所示的结构和第二实施方式所示的结构中,形成于两个部位的第二开口部11b的配置不同。具体而言,在第二实施方式所示的结构中,以沿着与板簧4的按压方向交叉的方向即Y方向开口的方式在相对于供电点7的周向两侧以在焊嘴主体1a的周向上并排的状态形成有多个第二开口部11b,相对于此,在本变形例所示的结构中,以沿着板簧4的按压方向即X方向开口的方式在相对于供电点7的周向两侧以在焊嘴主体1a的周向上并排的状态形成有多个第二开口部11b,这一点与第二实施方式所示的结构不同。另外,第二开口部11b在Z方向上的宽度H3、焊嘴主体1a的供电点所在的部分的宽度W2是与第二实施方式所示的宽度相同的值。第二开口部11b在Y方向上的宽度W4是与第二实施方式所示的宽度W3相同的值。不过,上述值能够根据在焊丝6中流动的电流量、焊接用焊嘴1的材质、尺寸等而适当变更。

通过将焊接用焊嘴1设为这样的结构,也能够将磨损粉末从焊接用焊嘴1的顶端侧外周面向外部排出,防止磨损粉末附着于板簧4的接点等,或者蓄积在焊丝插孔10内。由此而能够维持板簧4按压焊丝6的按压力,提高焊接用焊嘴1的寿命。另外,能够向焊丝6稳定地供电。

(第三实施方式)

图6示出本实施方式所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。需要说明的是,图6所示的剖面对应于图1C所示的剖面。

在第一实施方式所示的结构和本实施方式所示的结构中,供电点7与焊嘴主体1a的顶端面之间的距离不同,本实施方式中的该距离Ex2比第一实施方式所示的距离Ex1长。

例如,在第一实施方式中,距离Ex1为2mm~5mm左右,但本实施方式中的距离Ex2为5mm以上且30mm以下。例如,在将焊丝6的焊丝直径设为Φ1.2mm、将距离Ex3设为10mm以上且15mm以下的情况下,优选将距离Ex2设为10mm以上且15mm以下,将距离Ex设为20mm以上且25mm以下。当实际的焊丝突出长度即距离Ex比20mm短时,焦耳热量变小,可能无法进行所希望的焊接。另一方面,当距离Ex比25mm长时,焦耳热量变得过大,焊丝6过度地熔融,电弧变得不稳定。

另外,在将焊丝6的焊丝直径设为Φ1.4mm、将距离Ex3设为10mm以上且15mm以下的情况下,优选将距离Ex2设为10mm以上且15mm以下,将距离Ex设为25mm以上且30mm以下。当实际的焊丝突出长度即距离Ex比25mm短时,焦耳热量变小,可能无法进行所希望的焊接。另一方面,当距离Ex比30mm长时,焦耳热量变得过大,焊丝6过度地熔融,电弧变得不稳定。

通过这样将距离Ex2取得较长,能够将焊丝6的实际的突出长度即距离Ex取得较长。例如,将距离Ex2设定为焊丝6的焊丝直径越增大则距离Ex2变得越长,另一方面,通过设定距离Ex2的上限以使得在焊接时产生的电弧稳定,能够使突出长度即距离Ex成为适当的值。由此而能够使在焊丝6中产生的焦耳热落入规定的范围,使在焊接时产生的电弧稳定,能够进行所希望的焊接。另外,因为焊丝6中的发热量增加,例如在使相同的电流流过焊丝6时能够提高焊丝进给速度,能够实现因焊接速度的提高而带来的周期时间缩短、因熔融金属量的增加而带来的焊接品质提高。

不过,距离Ex2不特别限定于该范围,能够根据焊丝6的焊丝直径、焊嘴主体1a的顶端面与焊接点之间的距离等而适当变更。

(第四实施方式)

图7示出本实施方式所涉及的焊接用焊嘴的示意剖视图。需要说明的是,图7所示的剖面对应于图1C所示的剖面。

在第一实施方式所示的结构和本实施方式所示的结构中,在夹着焊丝6与板簧4相反的一侧,即在与供电点7相同的一侧,设置有形成为与焊嘴主体1a分开的供电部件12。

供电部件12是在内表面具有沿Z方向延伸的凹部(未图示)的导电性部件,以能够装卸的方式嵌入到形成在焊嘴主体1a的内侧的切口部1c,并且,借助金属螺栓3被紧固固定于焊嘴主体1a。另外,该凹部构成焊丝插孔10的一部分。具体而言,构成直线部10b的一部分。此外,在供电部件12上,相对于供电点7在轴心方向上相对的两侧相互隔开规定的间隔以并排的状态分别形成有与第二开口部11b连通的开口12a。

如本实施方式所示,供电部件12与焊嘴主体1a是分开的,且相对于焊嘴主体1a能够装卸地设置供电部件12,这样供电部件12与焊丝6的接触部分中被板簧4按压的部分就成为供电点7,能够向焊丝6供电。即通过在供电部件12上设置供电点7,能够防止焊嘴主体1a消耗。另外,由于能够容易地更换供电部件12,因此,能够延长焊嘴主体1a的更换期。由此而能够提高焊接用焊嘴1的寿命。另外,通过使供电部件12采用耐磨损性优异的材料,例如钼或钨等,能够进一步提高焊接用焊嘴1的寿命。另外,由于供电部件12本身的尺寸小,因此,能够抑制焊接用焊嘴1的成本上升。

需要说明的是,本实施方式所示的供电部件12能够应用于包括变形例1~3在内的第一到第三实施方式所示的结构,在该情况下,也能够收到与本实施方式同样的效果。另外,并不限于此,也能够将上述的各实施方式中说明的各构成要素组合而形成新的实施方式。

-产业实用性-

本发明的焊接用焊嘴能够将在焊接时产生的磨损粉末向外部排出而提高寿命,因此,作为用于机器人等自动焊接系统的焊接用焊嘴尤其有用。

-符号说明-

1 焊接用焊嘴

1a 焊嘴主体

2 罩

3 螺栓

4 板簧(按压部)

4a 第一弯折部

4b 第二弯折部(接点)

4c 开口

4d 第三弯折部

4e 与焊丝6的抵接部(接点)

5 绝缘体

6 焊丝

7 供电点

8 安装部

9 螺纹牙

10 焊丝插孔

11 开口部

11a 第一开口部

11b 第二开口部

12 供电部件

101 接触焊嘴

102 安装部

103 焊接侧顶端部

104 螺纹牙

105 焊丝

106 焊丝插孔

109 焊丝卷绕轮

110 焊丝进给马达

111 焊丝进给辊

112 开口部

113 板簧

117 中央突出部

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