[发明专利]非消耗电极式弧焊设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将金属接合的非消耗电极式弧焊设备，并且更具体地，涉及一种通过在产生维弧之后产生主弧来进行焊接的非消耗电极式弧焊设备。

背景技术

<产生维弧的传统技术>

在使用非消耗钨作为电极的TIG(钨惰性气体)弧焊或等离子弧焊中，通常，几千伏的高频电压被叠加并且施加在焊炬的电极的末端和焊接基材(工件)之间从而产生电弧。在产生电弧的过程中，传统上，一直使用如下方法：在该方法中，在产生用于焊接的主弧之前，产生充当引示光的维弧。例如，专利文件1公开了在实现良好的维弧之后到主弧的过渡，这种良好的维弧通过在产生维弧时暂时增加用于维弧产生的气体量而实现。

专利文件2公开了到借用触点火花来工作的弧的过渡，这种触点火花通过使用等离子气体的压力来分离已经彼此接触的喷嘴和电极而产生。

现有技术文件

专利文件1：JP 63-194867A

专利文件2：JP 3-106572A

发明内容

要解决的问题

<专利文件1的问题>

然而，在专利文件1的方法中，当产生维弧时，除用于维弧的直流电源之外，还使用了高频电源。因此，一直存在如下问题：从高频电源所产生的高频噪声可以对周围电子装置造成诸如故障的不利影响。

此外，在电极和喷嘴之间所产生的维弧使得氧化物在电极的表面上以及喷嘴的内表面上形成绝缘膜。这种氧化膜因重复起弧而堆积。因此，一直存在如下问题：起弧因产生维弧上的困难而失败，除非定期地除去氧化膜或更换部件。

<专利文件2的优点>

与此相对，根据专利文件2的方法，不存在噪声问题，因为在产生维弧时不使用高压高频电源。

再者，在起弧时，电极和喷嘴(或电极和辅助电极)重复接触和分离。

这种接触操作在除去氧化膜上有利地起作用，使得与专利文件1相比，氧化膜堆积较少。

<专利文件2的问题>

然而，这种操作借助于受保护气体压缩的弹簧而进行。通过弹簧将电极压在喷嘴上的力(或将辅助电极压在电极上的力)很小。因此，氧化膜不能通过电极和喷嘴之间的接触而充分地除去，并且仍旧存在起弧特性逐渐恶化的问题。

再者，还存在的问题在于，由于电极的末端部分与喷嘴的接触而导致电极的末端的损坏或磨损加快了。

<发明目的>

鉴于上述问题完成了本发明，并且本发明的目的是，在非消耗电极式弧焊中在起弧时不产生高频噪声，并且提供如下非消耗电极式弧焊设备：其中防止起弧上的失败且抑制电极末端的磨损。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明具有如下构造。

本发明的第一方面涉及非消耗电极式弧焊设备。该非消耗电极式弧焊设备包括：焊炬，该焊炬具有电极部分和喷嘴，该喷嘴设置在电极部分的外周的周围，使得在电极部分和喷嘴之间形成间隙；供气装置，该供气装置向焊炬供给保护气体，该保护气体流经电极部分和喷嘴之间的间隙；第一电源，该第一电源在电极部分和喷嘴之间施加电压以产生维弧；第二电源，该第二电源在电极和工件之间施加电压以产生主弧；以及控制器，该控制器控制第一电源和第二电源。电极部分包括电极和电极保持部分，该电极保持部分保持电极的基部。该电极保持部分具有突起，该突起从面对喷嘴的一侧朝喷嘴突出。该焊炬包括移动机构，该移动机构被构造成使电极部分在焊炬的内部沿纵向方向移动，使得突起和喷嘴彼此接触和分离。

根据本发明的第二方面，结合本发明的第一方面，当移动机构使得突起和喷嘴彼此接触时，保护气体流经由突起维持在电极保持部分和喷嘴之间的间隙。

根据本发明的第三方面，结合本发明的第一方面，通过在使得突起和喷嘴彼此接触之后使突起和喷嘴分离而由第一电源在突起和喷嘴之间产生维弧。

根据本发明的第四方面，结合本发明的第三方面，保护气体使维弧移动至电极的末端部分，并且第二电源使得维弧实现到电极和工件之间的主弧的过渡。

根据本发明的第五方面，结合本发明的第一方面，移动机构是空气缸。

根据本发明的第六方面，结合本发明的第一方面，电极保持部分和喷嘴由铜合金制成。

根据本发明的第七方面，结合本发明的第一方面，进一步提供了多关节型机器人，该多关节型机器人具有：远端，焊炬附接到该远端；以及机器人控制器，该机器人控制器控制机器人。机器人控制器充当控制器并且控制第一电源和第二电源。