专利名称：弧焊炬、导电嘴的供电部的磨损检测系统和导电嘴的磨损检测方法
技术领域：
本发明涉及弧焊炬、导电嘴的供电部的磨损检测系统和导电嘴的磨损检测方法， 更为详细来说，涉及一种弧焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电 流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊 丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导 的焊丝与导电嘴的供电部接触；涉及一种弧焊炬的导电嘴的供电部的磨损检测系统，该弧 焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和 在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成 为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电 部接触；还涉及上述检测该弧焊炬中的导电嘴的供电部的磨损的方法。
背景技术：
弧焊是指通过焊炬对被连续送出的焊丝供给电力，使在焊丝和被焊接物之间发 生电弧放电，由该热能使焊丝和被焊接物的一部分熔融接合。作为与用于这样的弧焊的焊 炬相关的以往的技术，在例如专利文献1中公开的内容已为公众所知。在专利文献1中公开了一种弧焊炬，该弧焊炬的特征在于含有以预定的曲率将 焊丝弯曲成形并送出的送给部、和连接设置于上述焊丝送给部而通过导电嘴对被从该焊丝 送给部送出的焊丝供给电力的供电焊炬部；上述供电焊炬部具有导向筒，该导向筒以大致 直线状引导上述焊丝，将其送入上述导电嘴。另外，在这样的弧焊炬中，如下弧焊炬已为公众所知如图8所示，具有在前端内 周面设置了与被送出的焊丝2接触并供给电流的供电部10a’的导电嘴10’，和在该导电嘴 10’内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝2的焊丝导向件11’ ；并构成为 使导电嘴10’和焊丝导向件11’的轴线相对变化而使被焊丝导向件11’引导的焊丝2与导 电嘴10’的供电部10a’接触。构成为，向在导电嘴10’的外侧与喷嘴13’之间形成的流路 供给惰性气体，并吹到焊接部。在这样的弧焊炬1’中，由焊丝导向件11’引导焊丝2，因此， 可相对于焊接部位准确地瞄准送出焊丝2，另外，通过使导电嘴10’和焊丝导向件11’的轴 线相对变化，以挤压的方式使由焊丝导向件11’引导的焊丝2与导电嘴10’的供电部10a’ 接触，因此，可以可靠地向焊丝2供给电流。这样的弧焊炬1’的导电嘴10’，一般在焊丝2 的直径为例如1. 2mm的情况下，从使供电部10a’相对于焊丝2可靠地接触等目的出发，如 图9的(a)所示，供电部10a，的轴向长度La，成形为8. 7 11. 1mm。然而，在弧焊炬1’中，一般，在导电嘴10’为新的时，为了尽可能高效地向焊丝2供 给电流，供电点P被设定在导电嘴10’的供电部10a’的母材3侧前端(参照图9的(a))。 但是，焊丝2以相对于导电嘴10’的供电部10a’接触了的状态被送出，因此，如图9(b)所 示，供电部10a’磨损，使得焊丝2相对于供电部10a’接触的位置(将该位置称为供电点P) 从导电嘴10’的前端变化到后方(与送出焊丝的方向相反的方向)。
在此，基于图10对因供电点P和母材3之间的距离从Ka’变化为Kb’而导致的焊 接电流的变化进行说明。图10中所示的曲线图是表示假定例如直径为1. 2mm的焊丝2的 供电点P通常位于导电嘴10’的供电部10a’的母材3侧前端、导电嘴10’的前端和母材3 之间的距离从L1变化到L2 了的状态(即、供电点P和母材3之间的距离从从Ka’变化到 Kb’ 了的状态)与焊接电流的关系的图。如从该曲线图可知，随着导电嘴10’的前端和母材 3之间的距离的增加，从供电点P流动着电流的焊丝2的长度变长，因此，电阻增大，导致焊 接电流下降。在图10中所示的情况下，若导电嘴10’的前端和母材3之间的距离从Ll(= 15mm)增加到L2( = 18mm)，则大约焊接电流从约177A下降20A降到157A。这样，若因导电 嘴10’磨损而导致焊接电流下降20A以上，则会发生焊接熔入深度不足和/或脚长或喉厚 不足等焊接品质不良。而且，导电嘴10’因预定的焊接长度的使用而磨损，从最初的焊接电流下降到规定 下限电流(根据焊接条件而不同，是可维持焊接品质的最低限度的电流)以下。在图11中 所示的情况下，在箭头表示的21m的焊接长度时，从最初的焊接电流187A降到157A，下降了 30A，在这种情况下的规定下限电流为30A。因此，在以往的技术中，在降低了作为规定下限电流的30A之前、即在焊接长度为 比达到21m短5m的16m(参照图11的标注了箭头的纵线)时，中断在焊接工序的生产，定 期并且短期间地更换导电嘴10’。在没有适当进行定期更换的情况下，为了防止焊接品质不 良的发生，进行焊接部位的检查，在检查中发现了焊接不良的情况下进行对其的修补。专利文献1 日本特开平5-269580号公报
发明内容
如上述，在使用供电部10a’的轴向长度成形为8. 7 11. 1mm 了的导电嘴10’的 情况下，因供电部10a’磨损使供电点P在该供电部10a’的轴向长度的范围移动，发生焊接 品质不良，因此不论与供电部10a’的轴成直角的方向的物理的极限磨损量为多少都必须基 于预测的磨损量定期停止焊接作业来更换导电嘴10’，存在耗费更换的导电嘴10’的成本 这样的问题；和/或、在更换时必须停止焊接工序，而且，在没有适当进行定期更换的情况 下，为了防止焊接品质不良的发生，必须进行焊接部位的检查、并在检查中发现了焊接不良 的情况下进行对其的修补，因此存在不能提高生产率等问题。而且，若因供电部10a’磨损而使导电嘴10’相对焊丝导向件11’接近、最终使导电 嘴10’的内面与焊丝导向件11’的外周面接触，则该接触的点成为供电点P，但因为该供电 点P位于比导电嘴10’的供电部10a’靠后方的部位，电流阻力(电阻)变大导致焊接电流 急剧下降，存在对焊接品质产生严重不良影响这样的问题。而且，在两者接近了的状态下， 焊丝导向件11’的外周面和导电嘴10’的内周面之间产生电火花，最后焊丝导向件11’和 导电嘴10’紧贴(固定)在一起。这样，若焊丝导向件11’和导电嘴10’紧贴在一起，则不 能从焊炬主体1’取下导电嘴10’，从而产生不仅仅是更换导电嘴10’和焊丝导向件11’而 是更换整个焊炬主体1’的必要，耗费劳力和时间和/或成本，并且为了更换该焊炬主体1’ 必须暂时停止焊接工序，存在不能提高生产率等问题。本发明是鉴于上述问题做成的，其目的在于提供一种弧焊炬，构成为在以使导电 嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触，可以容许与导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损相伴变化的供电点的变化地适当进行焊接， 因而，可以延伸寿命、削减成本并且可以提高生产率。另外，本发明是鉴于上述问题做成的，其目的在于提供一种弧焊炬和导电嘴的供 电部的磨损检测系统在构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件 引导的焊丝与导电嘴的供电部接触的弧焊炬中，可以事先检测到导电嘴的供电部因焊丝的 接触而磨损直到在与焊丝导向件之间产生电火化、并可靠的防止该情况，因而，可以延伸寿 命、削减成本并且可以提高生产率。另外，本发明是鉴于上述问题做成的，其目的在于提供一种导电嘴的磨损检测方 法在构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导 电嘴的供电部接触的弧焊炬中，可以事先准确地检测到导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨 损直到在与焊丝导向件之间发生电火化，因而，可以延伸寿命、削减成本并且可以提高生产率。涉及权利要求1的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，一种弧焊炬，具有在前端 内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有 预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导 向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触，其特征在于， 上述导电嘴的供电部成形为如下轴向长度可克服与该供电部的磨损相伴的供电点的变化 而使焊接电流维持在规定下限电流以上。涉及权利要求2的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，根据权利要求1所述的弧焊 炬，其特征在于，将导电嘴的供电部的轴向长度设为1 4mm。涉及权利要求3的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，一种弧焊炬，具有在前端 内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有 预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导 向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触，其特征在于， 具有磨损时接触部，该磨损时接触部形成在导电嘴的内周面的供电部的后方、因该供电部 磨损而与焊丝接触。涉及权利要求4的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，根据权利要求3所述的弧焊 炬，其特征在于，上述导电嘴的供电部成形为如下轴向长度可克服与该供电部的磨损相伴 的供电点的变化而使焊接电流维持在规定下限电流以上。涉及权利要求5的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，根据权利要求4所述的弧焊 炬，其特征在于，将上述导电嘴的供电部的轴向长度设为1 4mm。涉及权利要求6的弧焊炬的发明，为了达成上述目的，根据权利要求3 5中任意 一项所述的弧焊炬，其特征在于，还具有电流检测单元，其检测供给到导电嘴的电流；和 判定单元，其基于由该电流检测单元检测到的电流的变化，判定为焊丝与上述磨损时接触 部接触而导电嘴的供电部已磨损。另外，涉及权利要求7的弧焊炬的导电嘴的供电部的磨损检测系统的发明，为了 达成上述目的，一种弧焊炬的导电嘴的供电部的磨损检测系统，该弧焊炬，具有在前端内 周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预 定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触；该导电嘴的供电 部的磨损检测系统的特征在于，具有磨损时接触部，其形成在导电嘴的内周面的供电部的 后方、因该供电部磨损而与焊丝接触；电流检测单元，其检测供给到导电嘴的电流；和判定 单元，其基于由该电流检测单元检测到的电流的变化，判定为焊丝与上述磨损时接触部接 触而导电嘴的供电部已磨损。另外，涉及权利要求8的导电嘴的磨损检测方法的发明，为了达成上述目的，一种 导电嘴的磨损检测方法，为在如下弧焊炬中检测如下导电嘴的供电部的磨损的方法，该弧 焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和 在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成 为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电 部接触；该导电嘴的磨损检测方法的特征在于，在导电嘴的与焊丝接触的供电部的后方预 先形成因该供电部磨损而与焊丝接触的磨损时接触部；检测供给到导电嘴的电流；基于该 检测到的电流的变化，判定为导电嘴的供电部已磨损。若采用权利要求1的发明，则可以提供如下弧焊炬在构成为使导电嘴和焊丝导 向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触的弧焊炬中，通 过使导电嘴的供电部的轴向长度成形为可克服伴随该供电部的磨损的供电点的变化而使 焊接电流维持在规定下限电流以上，由此，可以容许与导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨 损相伴变化的供电点的变化并适当进行焊接。若采用权利要求2的发明，则根据权利要求1所述的发明，通过将导电嘴的供电部 的轴向长度设为1 4mm，由此，可以具体实现容许与导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨 损相伴变化的供电点的变化并适当进行焊接。若采用权利要求3的发明，则可以提供如下弧焊炬在构成为使导电嘴和焊丝导 向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触的弧焊炬中，基 于电流的变化判定焊丝与磨损时接触部接触了，因此，可以事先检测到导电嘴的供电部因 焊丝的接触而磨损直到在与焊丝导向件之间产生电火花、并可靠地预防这一情况。另外，由 判定单元判定为供电部磨损了的情况下，还可以设置发出该警告的警告单元、设置停止焊 接设备的停止控制单元。若采用权利要求4的发明，则根据权利要求3所述的发明，通过将上述导电嘴的供 电部成形为如下轴向长度可克服与该供电部的磨损相伴的供电点的变化而使焊接电流维 持在规定下限电流以上，由此，容许与导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损相伴变化的供 电点的变化并适当进行焊接。采用权利要求5的发明，则根据权利要求4所述的发明，通过将上述导电嘴的供电 部的轴向长度设为1 4mm，由此，可以具体实现在导电嘴的供电部磨损而发出警告之前， 容许与导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损相伴变化的供电点的变化并适当进行焊接。若采用权利要求6的发明，则可以提供如下弧焊炬根据权利要求3 5中任意一 项所述的发明，还具有电流检测单元和判定单元；该电流检测单元检测供给到导电嘴的电 流，该判定单元基于由该电流检测单元检测到的电流的变化，判定为焊丝与上述磨损时接 触部接触而导电嘴的供电部已磨损，由此，基于由电流检测单元检测到的电流的变化判定 为焊丝与磨损时接触部接触了，而且，由判定单元判定为导电嘴的供电部已磨损，
因此，可以事先检测到导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损直到在与焊丝导向件 之间产生电火花、并可靠地预防这一情况。另外，若采用权利要求7的发明，则可以提供一种弧焊炬的导电嘴的供电部的磨 损检测系统，该弧焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电 部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝 导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与 导电嘴的供电部接触；该导电嘴的供电部的磨损检测系统的特征在于，具有磨损时接触 部，其形成在导电嘴的内周面的供电部的后方、因该供电部磨损而与焊丝接触；电流检测单 元，其检测供给到导电嘴的电流；和判定单元，其基于由该电流检测单元检测到的电流的变 化，判定为焊丝与上述磨损时接触部接触而导电嘴的供电部已磨损，由此，可以事先检测到导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损直到在与焊丝导向件 之间产生电火花、并可靠地预防这一情况。另外，采用权利要求8的发明，可以提供一种导电嘴的磨损检测方法，在构成为使 导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接 触的弧焊炬中，在导电嘴的与焊丝接触的供电部的后方预先形成有因该供电部磨损而与焊 丝接触的磨损时接触部，检测供给到导电嘴的电流，基于该检测到的电流的变化，判定为导 电嘴的供电部已磨损，因此，可以事先检测到导电嘴的供电部因焊丝的接触而磨损直到在与焊丝导向件 之间产生电火花、并可靠地预防这一情况。
图1是表示本发明的弧焊炬的第1实施方式的要部剖视图。图2是表示用于说明与本发明的第1实施方式中的焊炬的使相伴的电流的变化的 曲线图。图3是表示本发明的弧焊炬的第2实施方式的概念图。图4是本发明的弧焊炬的前端部的剖视图。图5是表示用于说明本发明的弧焊炬的导电嘴已磨损的状态的放大剖视图。图6是表示用于执行本发明的导电嘴的磨损检测方法的顺序的框图。图7是表示用于说明采用本发明检测出的焊接电流的变化的曲线图。图8是表示用于说明以往的一般的弧焊炬的要部放大剖视图。图9是表示用于说明在以往的导电嘴中、因供电部磨损而使供电点移动的局部放 大剖视图。图10是表示用于说明在以往的导电嘴中、因供电部磨损而供电点移动使焊接电 流下降的曲线图。图11是表示用于说明在以往的导电嘴中、与焊炬的使用相伴电流的变化的曲线 图。附图标记说明1 焊炬；2 焊丝；3 母材；5 电流计(电流检测单元)；7 控制用计算机(判定单 元)；10 导电嘴；10a 供电部；10b 磨损时接触部；11 :焊丝导向件。
具体实施例方式首先，基于图1和图2对本发明的弧焊炬1的第1实施方式进行详细说明。设定 在附图中相同的附图标记表示相同或相当的部分。本发明的弧焊炬1概略来说具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝2接触并 供给电流的供电部10a的导电嘴10、和在导电嘴10内以具有预定的间隔的状态配设的引导 被送出的焊丝2的焊丝导向件11，并且构成为使导电嘴10和焊丝导向件11的轴线相对变 化而使由焊丝导向件11引导送出的焊丝2与导电嘴10的供电部10a接触。而且，导电嘴 10的供电部10a形成为具有如下轴向长度La 可克服与该供电部10a的磨损相伴的供电点 的变化P而使焊接电流维持在规定下限电流以上，更为具体来说为1 4mm。焊丝导向件11在其中心形成有沿轴向延伸用于穿过焊丝2的孔12。焊丝导向件 11的基端部隔着绝缘部安装于焊炬主体1，支撑在机器人的手臂等由送给马达等驱动，将 被送出的焊丝2引导到对准焊接部位的位置。导电嘴10包含导体，形成为中空的筒形，并且，在其内周面和焊丝导向件11的外 周面之间形成有预定的间隙C。在导电嘴10的前端内周面形成有用于与焊丝2接触向其供 给电流的供电部10a。导电嘴10，其基端部或中间部可旋转地被轴支承，并以供电部10a相 对于从焊丝导向件11的前端被送出的焊丝2被用预定的强度挤压的方式，由弹簧等施力。 在导电嘴10和母材3连接直流电源4的电极。如图1所示，导电嘴10的供电部10a在该实施方式的情况下，其轴向长度La形成 在1 4mm的范围，更为优选是形成在1. 5 3. 0mm的范围。因此，在开始使用时焊丝2与 供电部10a的图1中的下端接触。因此，供电点P位于导电嘴10的前端，供电点P和母材 3之间的距离为Ka。此时的焊接电流例如图2所示为190 200A(安培)。而且，随着焊炬1的使用(即焊接长度变长)，导电嘴10的供电部10a因以焊丝2 受挤压的状态送出焊丝2而磨损。但是，即使供电部10a磨损，供电点P也仅移动到供电部 的上端，在该实施方式的情况下，供电部10a的轴向长度La处于1 4mm的范围，更为优选 是处于1. 5 3. 0mm的范围。因此，即使供电部10a磨损，供电点P和母材3之间的距离变 为Kb = Ka+1 4mm，供电点P的移动所导致的焊接电流的下降也不会降到低于发生焊接不 良的规定下限电流，可适当进行焊接而保持期望的焊接品质。而且，因此，即使如图2所示 焊接长度增大，也可抑制焊接电流的下降，因此，导电嘴10的寿命延长，因此，更换的必要 性变小，可以削减成本并且提高生产率。接着，基于附图3 5对本发明的弧焊炬的第2实施方式和其导电嘴的供电部的 磨损检测系统进行详细说明。另外，设定在该实施方式中，对与上述的实施方式相同或相 当的部分标注相同的附图标记，省略其说明，仅对不同的部分进行说明。本发明的弧焊炬1概略来说具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝2接触并 供给电流的供电部10a的导电嘴10、和在导电嘴10内以具有预定的间隔的状态配设的引导 被送出的焊丝2的焊丝导向件11，构成为使导电嘴10和焊丝导向件11的轴线相对变化而 使由焊丝导向件11引导的焊丝2与导电嘴10的供电部10a接触，并且，具有磨损时接触部 10b，该磨损时接触部10b形成在导电嘴10的内周面的供电部10a的后方且因该供电部10a 磨损而与焊丝2接触，该弧焊炬1的导电嘴的供电部的磨损检测系统具有电流检测单元5、判定单元7以及警告单元8、9 ；该电流检测单元5检测供给到导电嘴10的电流；该判定单 元7基于该由电流检测单元5检测到的电流的变化，判定为焊丝2与磨损时接触部10b接 触而导电嘴10的供电部10a已磨损；该警告单元8、9在由该判定单元7判定为供电部10a 已磨损的情况下发出警告。焊炬1与上述实施方式同样地安装于机器人的手臂等且沿母材3的焊接部位移 动。焊丝2由辊20卷绕着，解开卷绕的乱线(卷t癖)之后，从焊炬1的后方借助于送出 机构穿过焊丝导向件11的孔12，从前端对着对准焊接部位的位置引导，以预定的速度被送
出o母材3定位固定于卡具30上，在卡具30上可与母材3电导通的地线31接地。电 源4的一方的电极连接到焊炬1的导电嘴10，另一方的电极通过地线31连接到母材3。而 且，在连接电源4的一方的电极和导电嘴11的电缆41的中途，通过分流电阻器43连接着 电流计5，而且，在连接电源4的一方的电极和导电嘴10的电缆41、和连接电源4的另一方 的电极和地线31的电缆42的中途连接着电压计6。电流计5和电压计6的检测结果被输 入到控制用计算机7。在控制用计算机7连接有作为发出警告的警告单元的警报灯8和警 报扬声器9等。导电嘴10与上述的实施方式同样包含导体，形成为中空的筒形，并且，在其内周 面和焊丝导向件11的外周面之间形成有预定的间隙C，其基端部或中间部可旋转地被轴支 承，并以供电部10a相对于从焊丝导向件11的前端被送出的焊丝2被用预定的强度挤压的 方式，由弹簧等施力。在焊丝导向件11的前端内周面形成 有用于与焊丝2接触向其供给电 流的供电部10a。而且，在该实施方式的导电嘴10中，在供电部10a的后方(图4和图5中 供电部10a的右方)形成有比供电部10a的内径大的内径的磨损时接触部10b。供电部10a 的轴向长度La与上述的实施方式相同设定在1 4mm的范围，更为优选是设定在1. 5 3. 0mm的范围。在该实施方式中设定La = 2. 0mm。磨损时接触部10b如图5所示以如下方式设定其内径(将该内径称为磨损极限) 在供电部10a已磨损时，在焊丝导向件11的外周面与导电嘴10的内周面的间隔C缩小而 产生电火花之前，能与焊丝2接触；并且，以供电点P移动到后方使焊接电流下降、降到低于 规定下限电流的方式设定其轴向长度Lb(例如、5. 2mm)。接着，基于图6和图7对本发明的导电嘴的磨损检测方法、和根据将其用于如图 3 5所示构成的焊炬的情况下的动作一起进行说明。本发明的导电嘴10的磨损检测方法，为在如下弧焊炬1中检测导电嘴10的供电 部10a的磨损的方法，概略来说，该弧焊炬1具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝2接 触并供给电流的供电部10a的导电嘴10、和在导电嘴10内以具有预定的间隔的状态配设 的引导被送出的焊丝2的焊丝导向件11，并且构成为使导电嘴10和焊丝导向件11的轴线 相对变化而使由焊丝导向件11引导送出的焊丝2与导电嘴10的供电部10a接触，在导电 嘴10的与焊丝2接触的供电部10a的后方预先形成有因该供电部10a磨损而与焊丝2接 触的磨损时接触部10b，检测供给到导电嘴10的电流，基于该检测到的电流的变化，检测到 导电嘴10的供电部10a已磨损的情况。导电嘴10与图1所示的实施方式的导电嘴10同样地被施力，使得供电部10a以 与焊丝2接触，在因供电部10a磨损而焊丝2与后方的磨损时接触部10b接触(参照图5的点划线)之前，供电点P的移动小，例如在图7的磨损尺寸D = 0 0. 7mm处所示那样， 焊接电流没有下降到低于规定下限电流的程度(图7中为13A的电流下降)，因此，可稳定 地从导电嘴10的供电部10a向焊丝2供给电流。此时，如图6所示，从电源4向导电嘴10 供给的电流由电流计5检测(S1)，该电流的检测结果被输出到控制用计算机7。在控制用 计算机7中，监视焊接电流是否低于规定下限电流。而且，随着焊炬1的使用，导电嘴10的供电部10a磨损，则如图5中实线所示，在 焊丝导向件11的外周面和导电嘴10的内周面的间隔C缩小而产生电火花之前的磨损极 限内，焊丝2与后方的磨损时接触部10b接触，使得供电点P向后方移动，如在图7的磨损 尺寸0. 7mm处所示那样，焊接电流下降，变为低于规定下限电流(在图7中所示的实施方式 中，从磨损尺寸0mm算起焊接电流下降了 35A)。控制用计算机7判定为焊接电流降到低于 规定下限电流的程度(图6的S2)时，检测导电嘴10的供电部10a的磨损(图6的S3)，使 警报灯8发光或从警报扬声器9发出警告等向警告单元输出警报(图6的S4)。另外，在本 发明中，在检测到导电嘴10的供电部10a已磨损的情况下，不是仅限于发出警告，还能以在 发出警告的同时停止焊接工序的方式进行控制。在本发明中，利用因导电嘴10的供电部10a磨损而使焊接电流下降，基于焊接电 流来检测供电部10a的磨损，因此，即使导电嘴10的内周面靠近焊丝导向件11的外周面， 也不至于在两者之间产生电火花而紧贴在一起，另外，可以将导电嘴10使用到磨损极限， 因此，可以减小导电嘴10的更换频率。因此，可以削减用于更换导电嘴10的成本，为了该 更换而停止焊接工序并在进行焊接部位的检查发现焊接不良了的情况下的进行修补的必 要变少，因此，可以提高生产率。
1权利要求
一种弧焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触，其特征在于，上述导电嘴的供电部成形为如下轴向长度可克服与该供电部的磨损相伴的供电点的变化而使焊接电流维持在规定下限电流以上。
2.根据权利要求1所述的弧焊炬，其特征在于，将导电嘴的供电部的轴向长度设为1 4mm ο
3.一种弧焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部 的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导 向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导 电嘴的供电部接触，其特征在于，具有磨损时接触部，该磨损时接触部形成在导电嘴的内周面的供电部的后方、因该供 电部磨损而与焊丝接触。
4.根据权利要求3所述的弧焊炬，其特征在于，上述导电嘴的供电部成形为如下轴向 长度可克服与该供电部的磨损相伴的供电点的变化而使焊接电流维持在规定下限电流以 上。
5.根据权利要求4所述的弧焊炬，其特征在于，将上述导电嘴的供电部的轴向长度设 为1 4mm。
6.根据权利要求3 5中任意一项所述的弧焊炬，其特征在于，还具有电流检测单元，其检测供给到导电嘴的电流；和判定单元，其基于由该电流检测单元检测到的电流的变化，判定为焊丝与上述磨损时 接触部接触而导电嘴的供电部已磨损。
7.一种弧焊炬的导电嘴的供电部的磨损检测系统，该弧焊炬，具有在前端内周面设 置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间 隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件，并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴 线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触；该导电嘴的供电部的磨 损检测系统的特征在于，具有磨损时接触部，其形成在导电嘴的内周面的供电部的后方、因该供电部磨损而与焊丝 接触；电流检测单元，其检测供给到导电嘴的电流；和判定单元，其基于由该电流检测单元检测到的电流的变化，判定为焊丝与上述磨损时 接触部接触而导电嘴的供电部已磨损。
8.一种导电嘴的磨损检测方法，为在如下弧焊炬中检测如下导电嘴的供电部的磨损的 方法，该弧焊炬，具有在前端内周面设置有与被送出的焊丝接触并供给电流的供电部的导 电嘴；和在该导电嘴内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝的焊丝导向件， 并构成为使导电嘴和焊丝导向件的轴线相对变化而使由焊丝导向件引导的焊丝与导电嘴的供电部接触；该导电嘴的磨损检测方法的特征在于，在导电嘴的与焊丝接触的供电部的后方预先形成因该供电部磨损而与焊丝接触的磨 损时接触部；检测供给到导电嘴的电流；基于该检测到的电流的变化，判定为导电嘴的供电部已磨损。
全文摘要
本发明提供一种焊炬(1)，其具有在前端内周面设置了与送出的焊丝(2)接触并供给电流的供电部(10a)的导电嘴(10)、和在导电嘴(10)内以具有预定的间隔的状态配设的、引导被送出的焊丝(2)的焊丝导向件(11)；以使导电嘴(10)和焊丝导向件(11)的轴线相对变化、使由焊丝导向件(11)引导送出的焊丝(2)与导电嘴(10)的供电部(10a)接触的方式构成，导电嘴(10)的供电部(10a)形成为具有如下轴向长度La可克服与供电部(10a)的磨损相伴的供电点(P)的变化而使焊接电流维持在规定下限电流以上，更为具体来说为1～4mm。另外，导电嘴(10)具有磨损时接触部，该磨损时接触部形成在供电部的后方、因供电部磨损而与焊丝接触。
文档编号B23K9/26GK101932405SQ20088010569
公开日2010年12月29日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月7日
发明者山本明庆, 矶岛吉晴 申请人:丰田自动车株式会社