CN110465725A - 焊枪以及焊枪的枪体保持系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供焊枪以及焊枪的枪体保持系统。提供能容易地进行枪体的拆装、适于提升维护性的焊枪。本发明的焊枪(2)具备：枪体(22)；用于提供第1压缩气体的第1气体提供口(23)；用于提供第2压缩气体的第2气体提供口；和通过从第1气体提供口(23)提供的上述第1压缩气体的压力按压保持枪体(22)、且通过从上述第2气体提供口提供的上述第2压缩气体的压力解除向枪体(22)按压的按压机构(25)。
Description
技术领域
本发明例如涉及为了进行自耗电极式气体保护电弧焊接等而用的焊枪以及具备其的枪体保持系统。
背景技术
在自耗电极式气体保护电弧焊接中，采用利用焊接机器人或行驶台车的自动焊接、作业者进行操作的半自动焊接的手法。在这些自动焊接等焊接作业时，由焊丝进给装置向焊枪送出焊丝，另外，对焊枪提供电力以及保护气体。
在多关节型机器人等具备机械手的用于进行自动焊接的焊接装置中，焊枪设于机械手的腕部。焊枪具备形成有用于穿过焊丝的内部收容空间的枪体。焊丝插入例如筒状的焊丝导向器，一边被焊丝导向器引导一边在枪体的内部前进。然后经过配置于枪体(焊枪)的前端的供电嘴被从焊枪前端的开口送出到外部。关于具备焊枪的焊接机器人的技术例如记载于下述的专利文献1。
在设于焊接机器人的前端的焊枪中，枪体能拆装地安装。枪体例如通过插入具有分割形状的圆筒内面的块构件，将分割形状的两端部用螺丝拧紧来使该圆筒内面缩径，由此被压接保持在上述块构件。在这样的结构中，在为了维护等而拆装枪体时，需要使用工具来转动螺丝。另外，还存在出现焊枪的前端熔敷在工件(被加工物)等问题而拆下枪体的情况，但在该情况下，在利用工具的上述安装方法中也存在不能迅速拆下的不方便。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2004-306072号公报
发明内容
本发明鉴于这样的事情而提出，主要课题在于，提供能容易地进行枪体的拆装、适于提升维护性的焊枪。
为了解决上述的课题，在本发明中采用如下的技术的手段。
由本发明的第1侧面提供的焊枪具备：枪体；用于提供第1压缩气体的第1气体提供口；用于提供第2压缩气体的第2气体提供口；和通过从上述第1气体提供口提供的上述第1压缩气体的压力按压保持上述枪体且通过从上述第2气体提供口提供的上述第2压缩气体的压力解除向上述枪体的按压的按压机构。
在优选的实施方式中，上述按压机构包含：通过上述第1压缩气体的压力而移动的第1驱动部；和伴随上述第1驱动部的移动从而上述第1驱动部从上述第1压缩气体受到的按压力增大来按压上述枪体的外周面的第 2驱动部。
在优选的实施方式中，上述第1驱动部中的与上述第2驱动部的接触部被设为楔形，上述第2驱动部伴随上述第1压缩气体的压力引起的上述第1驱动部的移动而向与该第1驱动部移动的方向实质为直角的方向移动。
在优选的实施方式中，上述按压机构具有用于收容气体的气体收容室，上述第1驱动部将上述气体收容室区划成与上述第1气体提供口连通的第1气体收容部和与上述第2气体提供口连通的第2气体收容部，且具有能维持上述第1气体收容部与第2气体收容部之间的气体密封状态并移动的活塞。
在优选的实施方式中，上述按压机构包含：对上述第1驱动部赋予向通过上述第1压缩气体的压力使上述第1驱动部移动的方向的作用力的施力构件。
在优选的实施方式中，上述焊枪具备：对上述第2驱动部赋予向从上述枪体离开的方向的作用力的追加的施力构件。
由本发明的第2侧面提供的焊枪的枪体保持系统具备：本发明的第1 侧面所涉及的焊枪；用于对上述焊枪提供压缩气体的压缩气体提供源；能切换为从上述压缩气体提供源向上述焊枪提供上述第1压缩气体的第1状态以及从上述压缩气体提供源向上述焊枪提供上述第2压缩气体的第2状态的气体提供切换单元；和控制上述气体提供切换单元的动作的控制部。
在优选的实施方式中，上述气体提供切换单元具备：流路切换阀；一端与上述气体提供源连接且另一端与上述流路切换阀连接的第1气体流路；一端与上述第1气体提供口连接且另一端与上述流路切换阀连接的第 2气体流路；以及，一端与上述第2气体提供口连接且另一端与上述流路切换阀连接的第3气体流路，上述流路切换阀在处于上述第1状态时使上述第1气体流路以及上述第2气体流路连通且将上述第3气体流路开放，在处于上述第2状态时使上述第1气体流路以及上述第3气体流路连通且将上述第2气体流路开放。
发明的效果
根据本发明，按压机构通过从第1气体提供口提供的第1压缩气体的压力按压保持枪体，通过从第2气体提供口提供的第2压缩气体的压力解除向枪体的按压。根据这样的结构，例如在维护枪体(焊枪)时，仅将压缩气体的提供目的地切换为第1气体提供口或第2气体提供口的任一者就能进行枪体的拆装。因此，不使用工具等就能容易且迅速地进行枪体的拆装，能谋求枪体(焊枪)的维护性的提升。
本发明的其他特征以及优点通过参考附图在以下进行的详细的说明而得以更加明确。
附图说明
图1是表示安装本发明所涉及的焊枪的焊接机器人的概略图。
图2是具备本发明所涉及的焊枪而构成的焊枪的枪体保持系统的概略结构图。
图3是示意表征流路切换阀的结构的图。
图4是表示本发明所涉及的焊枪的一例的立体图。
图5是沿着图4的V-V线的截面图，表征按压保持枪体的状态。
图6是沿着图5的VI-VI线的截面图。
图7是沿着图5的VII-VII线的截面图。
图8是表征解除向枪体的按压的状态的与图5同样的截面图。
图9是表征解除向枪体的按压的状态的与图6同样的截面图。
附图标记的说明
A1 枪体保持系统
B1 焊接机器人
X 方向
Y 方向
1 臂
2 焊枪
21 支承块
211 安装孔
212 键槽
213 键构件
22 枪体
221 键槽
23 第1气体提供口
24 第2气体提供口
25 按压机构
26 第1驱动部
261 轴杆
262 活塞
263 前端构件(接触部)
264 倾斜面
27 第2驱动部
271 与枪体的外周面接触的部位
272 圆柱形状部
273 突出部
274 倾斜面
28 气体收容室
281 第1气体收容部
282 第2气体收容部
29 施力构件
291 施力构件(追加的施力构件)
3 电源线缆
4 压缩气体提供源
5 流路切换阀
51 第1通路
52 第2通路
61 气体流路(第1气体流路)
62 气体流路(第2气体流路)
63 气体流路(第3气体流路)
7 控制部
具体实施方式
以下参考附图来具体说明本发明的优选的实施方式。
图1表示本发明所涉及的焊枪安装在焊接机器人的一例，是焊接机器人的概略图。该图所示的焊接机器人B1例如是具备多个臂1的多关节型机器人，在前端安装焊枪2。对焊枪2由未图示的焊丝进给装置提供焊丝。焊丝例如经由电源线缆3向设于焊枪2的前端侧内部的供电嘴进给，从焊枪2前端的开口被送出到外部。另外，对焊枪2提供电力以及保护气体。从电源装置经由上述电源线缆提供电力，该电力经由焊枪2内部的供电嘴提供到焊丝。保护气体从气瓶提供，流过焊枪2内而从焊枪2前端的开口喷出到外部。
图2是具备焊枪2而构成的焊枪的枪体保持系统的概略结构图。本实施方式的枪体保持系统A1具备焊枪2、压缩气体提供源4、流路切换阀5、气体流路61～63以及控制部7。
如图4～图7所示那样，焊枪2具备支承块21、枪体22、第1气体提供口23、第2气体提供口24和按压机构25。支承块21是安装枪体22的构件，固定于焊接机器人B1的臂1的前端(参考图1)。支承块21具有能插入枪体22的安装孔211。
枪体22是筒状，例如是多个筒状构件通过钎焊、压入或拧入等适宜手段而接合的结构。枪体22的基端部插入安装孔211。
第1气体提供口23是用于导入第1压缩气体的开口，设于支承块21。第2气体提供口24是用于导入第2压缩气体的开口，设于支承块21。关于第1气体提供口23以及第2气体提供口24、和第1以及第2压缩气体详细后述。
图5～图7等所示的按压机构25用于将枪体22对支承块21能拆装地安装，能切换为通过第1压缩气体的压力按压保持枪体22的状态和通过第2压缩气体的压力解除向该枪体22的按压的状态地工作。在本实施方式中，按压机构25包含第1驱动部26、第2驱动部27、气体收容室28 和施力构件29而构成。
第1驱动部26具有轴杆261、设于轴杆261的基端的活塞262和设于轴杆261的前端的前端构件263，通过压缩气体的压力而使之移动。
活塞262配置于气体收容室28。气体收容室28是形成于支承块21 的内部的空间，通过活塞262以气体密封状态区划为第1气体收容部281 和第2气体收容部282。第1气体收容部281与第1气体提供口23连通，第2气体收容部282与第2气体提供口24连通。活塞262能在维持第1 气体收容部281与第2气体收容部282之间的气体密封状态的情况下，在轴杆261的轴方向(图5、图6中的上下方向、方向X)上移动。通过这样的结构，若经由第1气体提供口23对支承块21的内部提供第1压缩气体，通过该第1压缩气体的压力从而活塞262(第1驱动部26)向第1气体收容部281的容积增加的方向(图5、图6中的下方、方向X一方侧) 移动。另外，若经由第2气体提供口24对支承块21的内部提供第2压缩气体，则通过该第2压缩气体的压力从而活塞262(第1驱动部26)向第 2气体收容部282的容积增加的方向(参考图8、图9、图中上方的方向X 另一方侧)移动。
图5所示的前端构件263是接触第2驱动部27的构件。在本实施方式中，该前端构件263设为楔形。前端构件263中与第2驱动部27直接接触的部位被设为相对于第1驱动部26移动的方向X倾斜的倾斜面264。该倾斜面264的相对于方向X的倾斜角度α，例如是1～10°程度，优选是 3～7°程度。
图5、图6所示的施力构件29被收容在气体收容室28的第1气体收容部281，与活塞262抵接。施力构件29对第1驱动部26向通过第1压缩气体的压力使第1驱动部26移动的方向(图5、图6中下方)赋予作用力，例如是压缩螺旋弹簧。
第2驱动部27伴随第1驱动部26的移动而按压枪体22的外周面。第2驱动部27插入形成于支承块21的内部的收容空间，图5中设为能向方向Y(该图中左右方向)滑动移动。第2驱动部27移动的方向Y相对于第1驱动部26移动的方向X实质是直角。如图7所示那样，第2驱动部27中与枪体22的外周面接触的部位271设为大致半圆筒内面状，与枪体22的外周面面性地进行接触。
如从图5～图7理解的那样，第2驱动部27具有：在该第2驱动部 27移动的方向Y上延伸的圆柱形状部272、和从圆柱形状部272的侧面突出的一对突出部273、273。如图5所示那样，第2驱动部27中与第1驱动部26的前端构件263(倾斜面264)直接接触的部位被设为倾斜面274。该倾斜面274的相对于方向X的倾斜角度与上述的第1驱动部26的倾斜面264的倾斜角度α实质相同。由此第2驱动部27的倾斜面274和第1 驱动部26的倾斜面264面性地接触。
如图7所示那样，在本实施方式中，施力构件291、291介于支承块 21与第2驱动部27的突出部273、273之间安装。施力构件291对第2 驱动部27赋予向从枪体22离开的方向(图7中右方)的作用力，例如是压缩螺旋弹簧。这样的结构的施力构件291相当于本发明所说的「追加的施力构件」。
回到图2，压缩气体提供源4是用于对焊枪2提供压缩气体(第1以及第2压缩气体)的气体源。从压缩气体提供源4提供的气体的种类并没有特别限定，例如能举出氮或氩等惰性气体、或空气等。从成本面考虑优选压缩气体是压缩空气。该压缩空气例如能从设置焊接机器人B1的设施等中所具备的空气压缩机容易地提供。
气体流路61～63将流路切换阀5、和压缩气体提供源4、第1气体提供口23或第2气体提供口24连接。具体地，气体流路61的一端与压缩气体提供源4连接，另一端与流路切换阀5连接。气体流路62的一端与焊枪2的第1气体提供口23连接，另一端与流路切换阀5连接。气体流路62是用于对焊枪2提供第1压缩气体的流路。气体流路63的一端与焊枪2的第2气体提供口24连接，另一端与流路切换阀5连接。气体流路 63是用于对焊枪2提供第2压缩气体的流路。
流路切换阀5用于切换能向焊枪2提供第1压缩气体的状态(第1状态)和能提供第2压缩气体的状态(第2状态)。图3示意地表征流路切换阀5的结构。流路切换阀5具有第1通路51以及第2通路52。第1通路51的一端与气体流路61相连，另一端与气体流路62、63的任一者相连。第2通路52的一端向外部开放，另一端与气体流路62、63的任一者相连。
在上述结构的流路切换阀5中，在向焊枪2提供第1压缩气体时，如图3的(a)所示那样，经由第1通路51使气体流路61以及气体流路62 连通。由此经由气体流路61、流路切换阀5、气体流路62、以及第1气体提供口23向焊枪2(第1气体收容部281)提供压缩气体(第1压缩气体)。这时，气体流路63经由第2通路52向外部开放。另外，在向焊枪2提供第2压缩气体时，如图3的(b)所示那样，经由第1通路51使气体流路 61以及气体流路63连通。由此经由体流路61、流路切换阀5、气体流路 63以及第2气体提供口24向焊枪2(第2气体收容部282)提供压缩气体 (第2压缩气体)。这时气体流路62经由第2通路52向外部开放。上述结构的流路切换阀5以及气体流路61、62、63构成本发明所说的「气体提供切换单元」。另外，也可以在气体流路61、气体流路62设置压力调整阀等，以使得能适宜调整向焊枪2提供的压缩气体(第1压缩气体或第2压缩气体)的压力。
控制部7控制能向焊枪2提供第1压缩气体的状态(第1状态)和能提供第2压缩气体的状态(第2状态)的切换。例如通过操作人员的输入操作，控制部7控制流路切换阀5的切换动作。另外，关于控制部7，可以使其具有停止从压缩气体提供源4的压缩气体的提供的功能。
在本实施方式中，在使用焊接机器人B1(焊枪2)进行焊接作业时，在焊枪2中设为能经由气体流路62以及第1气体提供口23提供第1压缩气体的状态。这时，如图5所示那样，在焊枪2中，通过第1压缩气体的压力，活塞262(第1驱动部26)向第1气体收容部281的容积增加的方向(图5中的下方、方向X一方侧)移动。然后与该第1驱动部26的移动相伴，第2驱动部27向图5中左方移动，按压枪体22的外周面。枪体 22中与第2驱动部27的按压部位夹着轴线相反一侧被支承块21抵靠。由此枪体22被支承块21以及第2驱动部27按压保持。
在本实施方式中，第1驱动部26当中与第2驱动部27接触的前端构件263被设为楔形。为此，在第2驱动部27，第1驱动部26从第1压缩气体受到的按压力增大从而按压枪体22的外周面。另外，由第1压缩气体对活塞262(第1驱动部26)施加的压力例如是0.2～0.5MPa(兆帕) 程度。另外，由第2驱动部27按压枪体22的外周面的力例如是3～16kN (千牛)程度。
另一方面，在维护时等将枪体22拆下时，通过切换流路切换阀5，在焊枪2中被设为能通过气体流路63以及第2气体提供口24提供第2压缩气体的状态。在此如图8、图9所示那样，在焊枪2中，通过第2压缩气体的压力从而活塞262(第1驱动部26)向第2气体收容部282的容积增加的方向(图中上方、方向X另一方侧)移动。如此一来，按压机构25 (第1驱动部26以及第2驱动部27)实施的向枪体22外周面的按压被解除，能拆下枪体22。
接下来说明本实施方式的作用。
本实施方式的焊枪2具备枪体22、第1气体提供口23、第2气体提供口24以及按压机构25。按压机构25通过从第1气体提供口23提供的第1压缩气体的压力按压保持枪体22，通过从第2气体提供口24提供的第2压缩气体的压力解除向枪体22的按压。根据这样的结构，例如在维护枪体22(焊枪2)时，仅将压缩气体的提供目的地切换为第1气体提供口23或第2气体提供口24的任一者，就能进行枪体22的拆装。因此，枪体22的拆装不使用工具等就能容易且迅速地进行，能谋求枪体22(焊枪2)的维护性的提升。
按压机构25包含第1驱动部26以及第2驱动部27。第1驱动部26 通过第1压缩气体的压力移动。在第2驱动部27中，第1驱动部26从第 1压缩气体受到的按压力增大，从而按压枪体22的外周面。由此能谋求枪体22的保持状态的可靠性提升。
第1驱动部26中与第2驱动部27接触的前端构件263被设为楔形，第2驱动部27向与第1驱动部26移动的方向X实质为直角的方向Y移动。根据这样的结构，通过前端构件263(接触部)的斜面效果，从而第 1驱动部26从第1压缩气体受到的按压力被合适地增大，通过第2驱动部 27按压枪体22的外周面。因此，在枪体22的安装时，通过压缩气体(第 1压缩气体)的压力从而该枪体22被更可靠地保持。
按压机构25具有气体收容室28，第1驱动部26具有配置于气体收容室28的活塞262。活塞262将气体收容室28区划成与第1气体提供口23 连通的第1气体收容部281和与第2气体提供口24连通的第2气体收容部282。并且活塞262能维持第1气体收容部281与第2气体收容部282 之间的气体密封状态并移动。根据这样的结构，由于在夹着往复活动的活塞262的两侧让第1以及第2压缩气体的压力发生作用，因此避免了按压机构25的结构变得复杂，能谋求该按压机构25的小型化。
在本实施方式中，按压机构25包含施力构件29。施力构件29对第1 驱动部26向通过第1压缩气体的压力使第1驱动部26移动的方向赋予作用力。根据这样的结构，在意外停止经由第1气体提供口23的第1压缩气体的提供的情况下，也由施力构件29按住第1驱动部26来保持枪体22，提高了安全性。
本实施方式的焊枪包含图7所示的施力构件291、291。各施力构件 291对第2驱动部27赋予向从枪体22离开的方向的作用力。根据这样的结构，从按压保持枪体22的状态切换到解除向该枪体22的按压的状态后，第2驱动部27可从枪体22可靠地离开。由此能谋求拆下枪体22时的作业性提升。
在本实施方式的枪体保持系统A1中，向按压机构25提供的压缩气体 (第1以及第2压缩气体)从共通的压缩气体提供源4提供。从压缩气体提供源4提供的压缩气体能通过流路切换阀5切换成向按压机构25提供第1压缩气体的状态和提供第2压缩气体的状态。并且流路切换阀5由控制部7控制动作。根据这样的结构，能避免枪体保持系统A1的整体结构变得复杂，能将第1以及第2压缩气体的任一者合适地提供到按压机构25。
在本实施方式中，如参考图3上述的那样，在向焊枪2提供第1压缩气体时，用于向焊枪2提供第2压缩气体的气体流路63经由流路切换阀5 向外部开放。另外，在向焊枪2提供第2压缩气体时，用于向焊枪2提供第1压缩气体的气体流路62经由流路切换阀5向外部开放。根据这样的结构，在第1以及第2压缩气体各自的气体提供的停止时，能防止在各压缩气体的收容空间产生残压。由此，焊枪2的按压机构25(第1驱动部 26以及第2驱动部27)平稳且合适地进行驱动，能更加提升枪体22(焊枪2)的维护性。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明的范围并不限定于上述的实施方式，记载于各权利要求的事项的范围内的所有变更全都内含在本发明的范围内。
在上述实施方式中，说明了加入了对第1驱动部26向通过第1压缩气体的压力使第1驱动部26移动的方向赋予作用力的施力构件29的情况，但也可以是不具备这样的施力构件29的结构。
Claims (8)
1.一种焊枪，其特征在于，具备：
枪体；
用于提供第1压缩气体的第1气体提供口；
用于提供第2压缩气体的第2气体提供口；和
按压机构，通过从上述第1气体提供口提供的上述第1压缩气体的压力按压保持上述枪体且通过从上述第2气体提供口提供的上述第2压缩气体的压力解除向上述枪体的按压。
2.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，
上述按压机构包含：
第1驱动部，通过上述第1压缩气体的压力而移动；和
第2驱动部，在所述第2驱动部中，伴随上述第1驱动部的移动，上述第1驱动部从上述第1压缩气体受到的按压力被增大，由此来按压上述枪体的外周面。
3.根据权利要求2所述的焊枪，其特征在于，
上述第1驱动部中的与上述第2驱动部的接触部被设为楔形，
上述第2驱动部伴随上述第1压缩气体的压力引起的上述第1驱动部的移动而向与该第1驱动部移动的方向实质为直角的方向移动。
4.根据权利要求2或3所述的焊枪，其特征在于，
上述按压机构具有用于收容气体的气体收容室，
上述第1驱动部将上述气体收容室区划成与上述第1气体提供口连通的第1气体收容部和与上述第2气体提供口连通的第2气体收容部，且具有能维持上述第1气体收容部与第2气体收容部之间的气体密封状态并移动的活塞。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的焊枪，其特征在于，
上述按压机构包含：对上述第1驱动部赋予向通过上述第1压缩气体的压力使上述第1驱动部移动的方向的作用力的施力构件。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的焊枪，其特征在于，
上述焊枪具备：
对上述第2驱动部赋予向从上述枪体离开的方向的作用力的追加的施力构件。
7.一种焊枪的枪体保持系统，其特征在于，具备：
权利要求1～6中任一项所述的焊枪；
用于对上述焊枪提供压缩气体的压缩气体提供源；
气体提供切换单元，能切换为从上述压缩气体提供源向上述焊枪提供上述第1压缩气体的第1状态、以及从上述压缩气体提供源向上述焊枪提供上述第2压缩气体的第2状态；和
控制上述气体提供切换单元的动作的控制部。
8.根据权利要求7所述的焊枪的枪体保持系统，其特征在于，
上述气体提供切换单元具备：
流路切换阀；
一端与上述气体提供源连接且另一端与上述流路切换阀连接的第1气体流路；
一端与上述第1气体提供口连接且另一端与上述流路切换阀连接的第2气体流路；以及
一端与上述第2气体提供口连接且另一端与上述流路切换阀连接的第3气体流路，
上述流路切换阀在处于上述第1状态时使上述第1气体流路以及上述第2气体流路连通且将上述第3气体流路开放，在处于上述第2状态时使上述第1气体流路以及上述第3气体流路连通且将上述第2气体流路开放。
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