CN110465726A - 焊枪以及焊枪的枪体保持系统 - Google Patents

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)；用于提供压缩气体的气体提供口；具有用于对枪体(22)赋予作用力的施力构件(29)、通过该施力构件(29)的作用力按压保持枪体(22)且通过从上述气体提供口提供的上述压缩气体的压力对抗施力构件(29)的作用力来解除向枪体(22)的按压的按压机构(25)。

Description

焊枪以及焊枪的枪体保持系统

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；用于提供压缩气体的气体提供口；和按压机构，具有用于对上述枪体赋予作用力的施力构件，通过该施力构件的作用力按压保持上述枪体且通过从上述气体提供口提供的上述压缩气体的压力对抗上述施力构件的作用力来解除向上述枪体的按压。

在优选的实施方式中，上述按压机构包含：上述施力构件所抵接且从该施力构件接受作用力而移动的第1驱动部；和上述第1驱动部从上述施力构件接受的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驱动部伴随上述施力构件的作用力所引起的上述第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，上述按压机构具有能收容气体的收容空间，上述第1驱动部将上述收容空间区划为收容上述施力构件的第1收容部和与上述气体提供口连通的第2收容部，且具有能维持上述第1收容部与第2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；能切换为停止从上述压缩气体提供源向上述焊枪的上述压缩气体的提供的第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。

发明的效果

根据本发明，按压机构具有用于对枪体赋予作用力的施力构件，通过该施力构件的作用力按压保持枪体。另一方面，按压机构通过从气体提供口提供的压缩气体的压力对抗施力构件的作用力来解除向枪体的按压。根据这样的结构，例如在维护枪体(焊枪)时，仅切换停止压缩气体的提供的状态和提供压缩气体的状态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是表示本发明所涉及的焊枪的一例的立体图。

图4是沿着图3的IV-IV线的截面图，表征按压保持枪体的状态。

图5是沿着图4的V-V线的截面图。

图6是沿着图4的VI-VI线的截面图。

图7是表征解除向枪体的按压的与图4同样的截面图。

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。

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 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 收容空间

281 第1收容部

282 第2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 切换阀

61 气体流路

62 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、切换阀5、气体流路61、62以及控制部7。

如图3～图6所示那样，焊枪2具备支承块21、枪体22、气体提供口23和按压机构25。支承块21是安装枪体22的构件，固定在焊接机器人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。另外，在枪体22的基端部插入安装孔211的状态下，通过跨过分别形成于支承块21以及枪体22的键槽212、221而装备的键构件213，来防止相对于支承块21的枪体22的相对转动。

气体提供口23是用于导入压缩气体的开口，设于支承块21。关于气体提供口23以及压缩气体详细后述。

图4～图6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。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、收容空间28和施力构件29而构成。按压机构25能切换为通过施力构件29的作用力按压保持枪体22的状态和通过压缩气体的压力对抗施力构件29的作用来解除向该枪体22的按压的状态地工作。

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，通过施力构件29的作用力或压缩气体的压力使之移动。

活塞262配置于收容空间28。收容空间28是形成于支承块21的内部的空间，由活塞262以气体密封状态区划为第1收容部281和第2收容部282。活塞262能在维持第1收容部281与第2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4、图5中的上下方向、方向X)上移动。

在第1收容部281收容施力构件29。施力构件29与活塞262抵接，对活塞262(第1驱动部26)赋予作用力。施力构件29例如是压缩螺旋弹簧。第2收容部282与气体提供口23连通。通过这样的结构，在经由气体提供口23的压缩气体的提供停止的状态下，通过施力构件29的作用力从而活塞262(第1驱动部26)向第1收容部281的容积增加的方向(图4、图5中的下方、方向X一方侧)移动。另一方面，若经由气体提供口23对支承块21的内部提供压缩气体，则通过该压缩气体的压力，活塞262(第1驱动部26)对抗施力构件29的作用力，从而向第2收容部282的容积增加的方向(参考图7、图8，图中上方的方向X另一方侧)移动。

图4所示的前端构件263是与第2驱动部27接触的构件。在本实施方式中，该前端构件263被设为楔形。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。

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，在图4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6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被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4～图6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4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6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6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」。

返回图2，压缩气体提供源4是用于对焊枪2提供压缩气体的气体源。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。从成本面考虑而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的设施等所具备的空气压缩机容易地提供。

气体流路61、62将切换阀5和压缩气体提供源4、气体提供口23连接。具体地，气体流路61的一端与压缩气体提供源4连接，另一端与切换阀5连接。气体流路62的一端与焊枪2的气体提供口23连接，另一端与切换阀5连接。气体流路62是用于对焊枪2提供压缩气体的流路。

切换阀5切换停止从压缩气体提供源4向焊枪2的压缩气体的提供的状态(第1状态)和从压缩气体提供源4向焊枪2提供压缩气体的状态(第2状态)。详细的图示说明省略，但切换阀5将阀打开，以在向焊枪2提供压缩气体时使气体流路61以及气体流路62连通，将阀关闭，以在停止向焊枪2的压缩气体的提供时阻断气体流路61以及气体流路62且将气体流路62的残压排出。另外，可以在气体流路62设置压力调整阀等，以能适宜调整向焊枪2提供的压缩气体的压力。

控制部7控制停止向焊枪2的第1压缩气体的提供的状态(第1状态)和向焊枪2提供压缩气体的状态(第2状态)的切换。例如通过操作人员的输入操作，控制部7控制切换阀5的切换动作。

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，关闭切换阀5而设为向焊枪2的压缩气体的提供停止的状态。这时，通过施力构件29的作用力，活塞262(第1驱动部26)向第1收容部281的容积增加的方向(图4中的下方、方向X一方侧)移动。然后伴随该第1驱动部26的移动，第2驱动部27向图4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的一侧被支承块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。另外，在关闭切换阀5的状态下，如上述那样排出气体流路62的残压。于是，也不会留下经由气体提供口23通过气体流路62的第2收容部282的残压，夹着活塞262配置于第2收容部282的相反侧的第1收容部281的施力构件29的作用力合适地作用于活塞262(第1驱动部26)。

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中，第1驱动部26从施力构件29受到的力增大而按压枪体22的外周面。另外，通过第2驱动部27按压枪体22的外周面的力例如是3～6KN(千牛)程度。

另一方面，在维护时等拆下枪体22时，通过打开切换阀5，在焊枪2中设为能经由气体流路62以及气体提供口23对第2收容部282提供压缩气体的状态。在此，如图7、图8所示那样，在焊枪2中，通过压缩气体的压力，活塞262(第1驱动部26)对抗施力构件29的作用力而向第2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)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、气体提供口23以及按压机构25。按压机构25具有用于对枪体22赋予作用力的施力构件29，通过该施力构件29的作用力按压保持枪体22。另一方面，按压机构25通过从气体提供口23提供的压缩气体的压力对抗施力构件29的作用力来解除向枪体22的按压。根据这样的结构，例如在维护枪体22(焊枪2)时，仅切换切换阀5的开闭就能进行枪体22的拆装。因此，不使用工具等就能容易且迅速地进行枪体22的拆装，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从施力构件29接受作用力而移动。在第2驱动部27中，第1驱动部26从施力构件29接受的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)的斜面效果来合适地增大第1驱动部26从施力构件29受到的力，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，通过从施力构件29始终接受的力而保持该枪体22被更可靠地保持。

按压机构25具有收容空间28，第1驱动部26具有配置于收容空间28的活塞262。活塞262将收容空间28区划成收容施力构件29的第1收容部281和与气体提供口23连通的第2收容部282。然后活塞262能维持第1收容部281与第2收容部282之间的气体密封状态并移动。根据这样的结构，由于对夹着往复活动的活塞262的两侧作用施力构件29的作用力以及压缩气体的压力，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。

本实施方式的焊枪包含图6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，若从按压保持枪体22的状态切换到解除向该枪体22的按压的状态，第2驱动部27就从枪体22可靠地离开。由此能谋求将枪体22拆下时的作业性提升。

在本实施方式的枪体保持系统A1中，向焊枪2提供的压缩气体从压缩气体提供源4提供。从压缩气体提供源4提供的压缩气体能通过切换阀5切换为停止向焊枪2的压缩气体的提供的状态和向焊枪2提供压缩气体的状态。然后切换阀5通过控制部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，并能使按压机构25合适地发挥功能。

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。

Claims (6)

1.一种焊枪，其特征在于，具备：

枪体；

用于提供压缩气体的气体提供口；和

按压机构，具有用于对上述枪体赋予作用力的施力构件，通过该施力构件的作用力按压保持上述枪体，且通过从上述气体提供口提供的上述压缩气体的压力对抗上述施力构件的作用力来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，与上述施力构件抵接、同时从该施力构件接受作用力而移动；和

第2驱动部，在该第2驱动部中，上述第1驱动部从上述施力构件接受的力被增大，以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驱动部伴随上述施力构件的作用力所引起的上述第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，

上述按压机构具有能收容气体的收容空间，

上述第1驱动部将上述收容空间区划为收容上述施力构件的第1收容部和与上述气体提供口连通的第2收容部，且具有能维持上述第1收容部与第2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。

6.一种焊枪的枪体保持系统，其特征在于，具备：

权利要求1～5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，能切换为停止从上述压缩气体提供源向上述焊枪的上述压缩气体的提供的第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。