等離子噴槍、等離子噴槍的噴嘴及等離子加工機的製作方法

2023-04-22 23:36:01 2

專利名稱：等離子噴槍、等離子噴槍的噴嘴及等離子加工機的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及等離子切割機之類的等離子加工機，特別是涉及等離子加工機的等離子噴槍及其噴嘴的結構。
背景技術：
等離子噴槍(， V *))與噴嘴之間被電絕緣，未形成通電路徑。取而代之，通 電路徑由槍體內的金屬制的噴嘴基座形成。當噴嘴通過固定帽安裝於槍體時，噴嘴的基端 面被向噴嘴基座的前端面推壓並與之接觸，從而噴嘴和噴嘴基座電連接。而且，設置於噴嘴 基座前端部的多個彈性的電連接端子，通過朝向噴嘴中心的大的彈力，與噴嘴基端部的外 側面接觸，從而從外側夾持噴嘴，形成噴嘴和噴嘴基座之間的電連接。專利文獻1 日本特開平11-221675號公報專利文獻2 日本特開2000-334570號公報

發明內容
根據日本特開2000-334570號公報的公開內容，通往噴嘴的通電路徑通過如下兩 類接觸來形成。第一類接觸為通過由固定帽向噴嘴基座推壓噴嘴而產生的噴嘴的基端面和 噴嘴基座的前端面之間的接觸。第二類接觸為藉助多個電連接端子的大的彈力而產生的電 連接端子和噴嘴的外側面之間的接觸。但是，上述第一類接觸存在如下問題。在噴嘴基端面和噴嘴基座前端面之間，夾有 將噴嘴外側的冷卻水通路和噴嘴內側的等離子氣體通路隔開的水-氣密封用0形環。壓縮 該0形環時產生的反作用力，使朝向噴嘴基座推壓噴嘴的力減小，阻礙形成可靠的通電路 徑。由此，有可能造成噴嘴和噴嘴基座之間的接觸電阻變大，或者兩者的接觸面由於因接觸 不良而產生的火花而受到熔損。由於比起在水中的情況，在氣體中更容易發生電絕緣破壞， 因此，與冷卻水通路側相比，在氣體通路側噴嘴與噴嘴基座之間更容易產生火花。一旦產生 這樣的火花，本來並非是消耗品的噴槍主體就會受到損害。上述第二類接觸，即、彈性的電觸點與噴嘴外側面之間的接觸存在如下問題。該第二類接觸的作用是補償上述第一類接觸中存在的上述問題。為了在彈性的電觸點和噴嘴側 面之間可靠地形成通電路徑，即、為了確保足夠的接觸面表面壓力，就要使電觸點的彈力足 夠大，並以大的彈力從外側夾持噴嘴。由於存在該大的夾持力，當用戶更換噴嘴時，單單用 手不易拆卸噴嘴。另外，由於來自各電觸點的、施加於噴嘴外側面的推壓力的方向為朝向噴 嘴中心軸的方向，因此，噴嘴中心軸有可能因多個電觸點的彈力的不平衡而從正確的位置 (典型的是噴槍的中心軸)偏離。因此，本發明的目的在於更加可靠地形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑。本發明的另一個目的在於在更換噴嘴時更加容易地進行噴嘴的拆卸。本發明的又一個目的在於即使因通電路徑和噴嘴之間的接觸不良而發生了部件的熔損，也能更加容易地從該破壞恢復原狀。本發明還有一個目的在於使通電路徑不妨礙噴嘴中心軸的對位。基於本發明提供的等離子噴槍構成為，具有含有噴嘴基座的槍體和安裝於噴嘴基座的噴嘴，通過使噴嘴與噴嘴中心軸大致平行地在朝向噴嘴基座的方向上移動或者在遠 離噴嘴基座的方向上移動，在噴嘴基座上安裝噴嘴或者從噴嘴基座拆卸噴嘴。噴嘴具有通 電面，該通電面在噴嘴的表面上與噴嘴基座相對向。槍體具有彈性的電觸點，該電觸點通過 與噴嘴的通電面抵接而形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑。另外，當噴嘴與其中心軸大 致平行地在朝向噴嘴基座的方向上移動，以使噴嘴安裝於噴嘴基座時，噴嘴的通電面在與 噴嘴的中心軸大致平行且朝向噴嘴基座的方向上推壓電觸點。根據本發明的等離子噴槍，在噴嘴安裝於槍體的噴嘴基座的狀態下，槍體的電觸 點與噴嘴的通電面抵接，並以其彈力推壓噴嘴的通電面。噴嘴的通電面與噴嘴基座相對向， 電觸點向與噴嘴的中心軸大致平行且從噴嘴基座推出噴嘴的方向推壓該通電面。因此，在 噴嘴安裝於槍體的狀態下，電觸點與噴嘴之間的接觸力足夠大，確保電觸點和噴嘴之間的 良好的電接觸，並可靠地形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑。另外，當用戶欲將噴嘴從噴 嘴基座拆卸下來時，由於電觸點欲將噴嘴從噴嘴基座推出，因此容易進行噴嘴的拆卸。本發明一方面的等離子噴槍還具有使冷卻液流動的冷卻液通路，在冷卻液通路 中，配置有噴嘴的通電面以及與通電面抵接的電觸點部分。因此，即使萬一在電觸點和噴嘴 的通電面之間接觸的位置發生了接觸不良，由於該接觸位置處於冷卻液中，因此，難以因電 絕緣破壞而產生火花，抑制因火花而引起的破壞。在本發明一方面的等離子噴槍中，能夠從槍體拆卸電觸點。即使萬一電觸點因火 花而受到破壞，由於能夠只更換電觸點，因此容易從破壞狀態恢復原狀。在本發明一方面的等離子噴槍中，噴嘴具有外凸緣，該外凸緣繞噴嘴的中心軸的 實質整個外周設置在噴嘴的外側面上，該外凸緣提供用於與電觸點接觸的所述通電面。當 為了在槍體上安裝噴嘴而在噴嘴基座上壓入噴嘴時，無論繞噴嘴的中心軸的旋轉位置相對 於噴嘴基座處於何種位置，噴嘴的外凸緣的某位置都與槍體的電觸點接觸而可靠地形成通 電路徑。因此，用戶在槍體上安裝噴嘴時，無需進行噴嘴、噴嘴基座和電觸點之間在旋轉方 向上的對位。另外，外凸緣還增加了噴嘴的外表面積，提高了噴嘴的冷卻效果。在本發明一方面的等離子噴槍中，僅通過噴嘴的通電面和電觸點之間的接觸，提 供導引電弧用通電路徑和噴嘴之間的電連接。由於在除了噴嘴的通電面和電觸點的接觸位 置以外的位置不存在導引電弧用通電路徑和噴嘴之間的電連接，因此，即使萬一因接觸不良而產生火花，在其他位置，特別是除了槍體的電觸點以外的位置(不容易進行更換的位 置)不會受到由火花引起的破壞。另外，通電路徑施加在噴嘴上的力只有來自電觸點的推 壓力，並且，由於該力的方向與噴嘴的中心軸大致平行，因此，該力不會成為使噴嘴的中心 軸橫向偏移的原因。 本發明還提供一種安裝於所述等離子噴槍的噴嘴。本發明又提供一種具有所述等 離子噴槍的等離子加工機。根據本發明，可靠地形成導引電弧用的通電路徑。另外，根據本發明，由於電觸點 產生從槍體向外推出噴嘴的力，因此，在更換噴嘴時容易進行噴嘴的拆卸。如本發明的一方面所述的那樣，在能夠從槍體拆卸電觸點的情況下，即使萬一發 生接觸不良，由於受到破壞的部件為噴嘴和電觸點，無論哪個部件均可更換，因此容易恢復 原狀。另外，如本發明的一實施方式所述那樣，在僅由電觸點和噴嘴的接觸提供導引電弧 用通電路徑和噴嘴的電連接的情況下，通電路徑施加在噴嘴上的力只有來自電觸點的推壓 力，並且，由於該力的方向與噴嘴的中心軸大致平行，因此，該通電路徑不會成為對噴嘴中 心軸進行對位時的障礙。本發明一方面的噴嘴是安裝於等離子噴槍的噴嘴，具有第一圓筒部、外凸緣和第 二圓筒部。外凸緣具有從第一圓筒部的外周面沿徑向突出的通電面，並且在軸向上與第一 圓筒部鄰接配置，其直徑大於第一圓筒部的直徑。第二圓筒部在軸向上與外凸緣鄰接配置， 並且在其外周面上形成有滾花，其直徑小於外凸緣的直徑。如果該噴嘴安裝於等離子噴槍， 設置於槍體側的電觸點與噴嘴的通電面抵接，以其彈力推壓噴嘴的通電面。在此，由於通電 面從第一圓筒部的外周面沿徑向突出，因此，來自電觸點的推壓力沿與噴嘴中心軸大致平 行的方向作用在通電面上。因此，即使電觸點的彈力不均勻，噴嘴中心軸從正確的位置偏離 的可能性也很小。由此，能夠更加可靠地形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑。另外，在該 噴嘴中，通過設置大直徑的外凸緣，增加噴嘴的表面積。而且，通過使滾花形成在第二圓筒 部的外周面上，也增加噴嘴的表面積。由此，能夠提高噴嘴的冷卻效果。


圖1是簡單地表示基於本發明的等離子加工機的一實施方式的整體結構的立體 圖；圖2是沿基於本發明的等離子噴槍一實施方式的中心軸的剖面圖；圖3是沿等離子噴槍中心軸的不同角度的剖面圖；圖4是表示等離子噴槍的噴嘴基座附近的結構的分解立體圖；圖5是噴嘴基座附近的放大剖面圖；圖6是從軸向看到噴嘴基座附近的結構的圖；圖7是基於本發明的噴嘴的一實施方式的側視圖。附圖標記說明1 等離子加工機2 工作檯3 工件4 移動臺車
6臂8滑架10等離子噴槍12槍體14電極
14A電極的中心軸16噴嘴16A噴嘴的中心軸18防護帽24固定帽28電極基座30噴嘴基座310 形環52冷卻液通路54a, 54b 電觸點56螺栓62外凸緣64通電面66凹凸部
具體實施例方式下面，參照

本發明的一實施方式。圖1簡單地表示基於本發明的等離子加工機的一實施方式的整體結構。如圖1所示，等離子加工機(例如等離子切割機)1具有工作檯2，在其上載置著 工件(典型的有鋼板)3 ；等離子噴槍10，其噴出等離子弧以加工(例如切割)工件3 ；噴槍 移動裝置4，6，8，其用於使等離子噴槍10相對工件3朝向X (縱)、Y (橫)、Z (高度)方向 移動。噴槍移動裝置4，6，8例如由在工作檯2的旁邊能夠沿X方向往返移動的移動臺車4、 從移動臺車4沿Y方向在工作檯2的上方延伸的臂6、以及朝向Z方向能夠往返移動地支 承著等離子噴槍10且能夠在臂6上沿Y方向往返移動的滑架8等構成。在移動臺車4和 (或)工作檯2內，安裝有用於由等離子噴槍10產生導引電弧、等離子弧並且控制這些電弧 的電弧電源電路和控制裝置。雖未圖示，但還設有向等離子噴槍10供給等離子氣體、輔助 氣體等氣體的氣體系統以及向等離子噴槍10供給冷卻液(典型的有冷卻水)的冷卻系統寸。圖2和圖3分別表示沿著基於本發明的等離子噴槍的一實施方式的中心軸的剖面 圖，該等離子噴槍用於圖1所示的等離子加工機。在圖2和圖3中，沿中心軸進行剖切的剖 切面的角度不同。如圖2和圖3所示，等離子噴槍10具有槍體12以及在槍體12上可裝 卸地安裝的多個部件，例如電極14、絕緣旋流器(絶縁7 」 7 )15、噴嘴16、防護帽18(20， 22)和固定帽24等。槍體12具有基部26、電極基座28、噴嘴基座30、絕緣套筒32、電極冷 卻管34、支架36、固定環38、電極冷卻液供給管40、電極冷卻液排出管42、噴嘴冷卻液供給管48及噴嘴冷卻液排出管50等。在槍體12中，基部26為大致圓柱狀，大致圓筒狀的電極基座28安裝在其前端部。 大致圓錐筒狀的噴嘴基座30安裝在基部26前端部的電極基座28的外側。用於將電極基座 28和噴嘴基座30之間電絕緣的絕緣套筒32，夾在該電極基座28和噴嘴基座30之間。電 極冷卻管34固定在電極基座28的內側。基部26、電極基座28、噴嘴基座30、絕緣套筒32 和電極冷卻管34被同軸配置。大致圓筒狀的支架36嵌合在基部26的外周，在支架36的外側面上具有螺紋牙。用於在槍體12上將固定帽24固定的固定環38安裝在支架36的外周。在固定環38的內 側面具有螺紋牙，該螺紋牙與支架36的外側面的螺紋牙螺紋結合，固定環38相對於支架36 能夠旋轉。電極基座28由金屬製成，經由基部26內的電氣布線(圖示省略)，與上述電弧電 源電路的電極通電用端子連接。電極14的基端部裝卸自如地插入在電極基座28的前端部 內。電極14由金屬製成，具有前端被封閉的大致圓筒形狀。電極基座28和電極14緊密接 觸，兩者經由該接觸面電連接。當在電極基座28上安裝電極14時，電極冷卻管34進入到 電極14的內側空間(用於冷卻電極14的冷卻水路)的最深處(緊靠電極14前端部的背 後位置)。噴嘴基座30由金屬製成，經由基部26內的電氣布線(圖示省略)，與上述電弧電 源電路的噴嘴通電用端子連接。噴嘴16的基端部裝卸自如地插入噴嘴基座30的前端部。 具體地講，如圖4和圖5所示，用於使噴嘴16的基端部插入的孔17設置在噴嘴基座30上。 圖4是表示噴嘴基座30附近的結構的分解立體圖。圖5是表示噴嘴基座30附近的結構的 放大剖面圖。孔17在軸向上貫通噴嘴基座30，具有第一孔部17a和第二孔部17b。第一孔 部17a設置在噴嘴基座30的前端部上，其內徑大於後述的噴嘴16的外凸緣62的外徑。第 二孔部17b在噴嘴基座30的軸向基端側與第一孔部17a連接，與第一孔部17a同軸配置。 第二孔部17b的內徑小於第一孔部17a的內徑，並且大於後述的噴嘴16的第一圓筒部63 的外徑。如圖4 圖6所示，從軸向看沿徑向延伸的一對槽部33a，33b設置在噴嘴基座30 的前端部。一對槽部33a，33b隔著第一孔部17a彼此相對向地配置，並與第一孔部17a連 通。圖6是從軸向前端側看到安裝著噴嘴16的狀態下的噴嘴基座30的圖。當在噴嘴基座30上安裝了噴嘴16時，噴嘴16的中心軸16A的位置和電極14的 中心軸14A的位置一致。噴嘴16由金屬製成，其前端部具有用於噴出等離子弧的小孔60。 0形環31被夾在噴嘴基座30前端部的內側面和插入到噴嘴基座30內側的噴嘴16的基端 部的外側面之間。0形環31確保噴嘴基座30前端部的內側空間(等離子氣體通路)68和 噴嘴16外側空間(用於冷卻噴嘴16的冷卻液通路)52之間的氣液密封。而且，通過0形 環31，在噴嘴基座30前端部的內側面和插入到噴嘴基座30內側的噴嘴16的基端部的外側 面之間確保少許間隙，由此，噴嘴基座30不直接和噴嘴16接觸。這樣，噴嘴基座30雖不直 接和噴嘴16接觸，取而代之，如後述那樣，安裝於噴嘴基座30的多個(也可以是一個)電 觸點54a，54b與噴嘴16接觸，由此形成通往噴嘴16的導引電弧用通電路徑。大致圓筒狀的絕緣旋流器15插在電極14和噴嘴16之間。絕緣旋流器15確保電 極14和噴嘴16之間的電絕緣。另外，絕緣旋流器15具有多個傾斜地貫通其側壁的氣孔，對 於從噴嘴基座30前端部的等離子氣體通路68通過這些氣孔流入到位於噴嘴16內側的等離子氣體通路70中的等離子氣流，施加用於進行斜角控制(乂 ^ >角制御)的旋轉運動。用於保護噴嘴16的防護帽18以覆蓋噴嘴16前端部的方式設置在噴嘴16前端部 的外側(下方)。防護帽18具有保持噴嘴16並保護噴嘴16的作用。防護帽18具有外側 防護帽20和內側防護帽22。輔助氣體通路形成在外側防護帽20和內側防護帽22之間，該 輔助氣體通路不僅用於將輔助氣流向噴嘴16的小孔60的出口周圍引導，而且對該輔助氣 流施加用於斜角控制的旋轉。內側防護帽22通過其內側面與噴嘴16的外側面一起形成用 於冷卻噴嘴16的冷卻液通路52。內側防護帽22由熱傳導性良好的材料製成，將來自外側 防護帽20的熱向冷卻液通路52釋放，也起到冷卻外側防護帽20的作用。固定帽24構成等離子噴槍10的前端部分的外殼的主要部分，在其前端部保持著 防護帽18，並且，其基端部與固定環38卡合。通過緊固固定環38，固定帽24被固定在支架 36(槍體12)上。輔助氣體通路存在於固定帽24的壁厚範圍內，該輔助氣體通路用於向防 護帽18內的上述輔助氣體通路引導輔助氣流。固定帽24通過其內側面與噴嘴基座30的 外側面一起形成用於冷卻噴嘴16的冷卻液通路52。從槍體12的基部26的基端面向基部26的內部，插入有 電極冷卻液供給管40、電 極冷卻液排出管42、噴嘴冷卻液供給管48和噴嘴冷卻液排出管50。如圖2所示，電極冷卻 液供給管40與電極冷卻管34連接，電極冷卻液排出管42與電極基座28連接。另外，如圖 3所示，噴嘴冷卻液供給管48和噴嘴冷卻液排出管50分別與用於冷卻噴嘴16的冷卻液通 路52的一端和另一端連接。從上述冷卻系統，冷卻液以適合冷卻電極14的第一流量供給到電極冷卻液供給 管40，冷卻液以適合冷卻噴嘴16的第二流量供給到噴嘴冷卻液供給管48。用於冷卻電極 14的冷卻液，從電極冷卻液供給管40通過電極冷卻管34供給到緊靠電極14前端部的背後 部分，冷卻電極14，從那裡沿著電極14的內側面流動並進一步冷卻電極14，然後，通過電極 冷卻液排出管42回到上述冷卻系統。用於冷卻噴嘴16的冷卻液，從噴嘴冷卻液供給管48 流入到冷卻液通路52，在此，沿噴嘴16的外側面、防護帽18的內側面流動，冷卻噴嘴16、防 護帽18，然後，通過噴嘴冷卻液排出管50回到上述冷卻系統。如圖5和圖7所示，噴嘴16具有第一圓筒部63、外凸緣62、第二圓筒部65和前端 部67。第一圓筒部63位於噴嘴16中最靠基端側的位置。第一圓筒部63具有圓筒形狀，其 外徑小於上述噴嘴基座30的第二孔部17b的內徑。另外，對第一圓筒部63的基端部進行 倒角。外凸緣62設置在噴嘴16中面向冷卻液通路52的外側面上靠近基端部的位置。外 凸緣62與第一圓筒部63的軸向前端側鄰接而配置，並與第一圓筒部63連接。外凸緣62 的外徑大於第一圓筒部63的外徑。第二圓筒部65與外凸緣62的軸向前端側鄰接而配置， 並與外凸緣62連接。第二圓筒部65的外徑小於外凸緣62的外徑。另外，外凸緣62和第 二圓筒部65之間的連接部分69形成為前端變細的錐狀。另外，滾花形成在第二圓筒部65 的外周面中的基端側部分，該滾花成為由多個細小的突起構成的凹凸部66。前端部67與第 二圓筒部65的軸向前端側鄰接而配置，並與第二圓筒部65連接。前端部67具有前端側縮 徑的前端變細的形狀。外凸緣62和凹凸部66(雖然並非必須如此設置，但)均優選在繞噴 嘴16中心軸16A的實質整個外周(360度)的角度範圍內設置。外凸緣62和凹凸部66的 作用之一是增大噴嘴16的與冷卻液接觸並進行熱交換的表面積，以提高噴嘴16的冷卻效^ ο
而且，噴嘴16的外凸緣62也起到形成通往噴嘴16的導引電弧用通電路徑的作用。下面，更加詳細地說明該導引電弧用通電路徑的形成。如圖5和圖7所示，噴嘴16的外凸緣62在噴嘴16的外側面上向外側突出，並提供與噴嘴基座30相對向的通電面64。通電面64從第一圓筒部63的外周面向徑向外側突 出。通電面64是包圍噴嘴16的整個外周的圓環狀平坦面，與噴嘴16的中心軸16A垂直。另外，在噴嘴基座30的外側面上，多個由金屬製成的彈性的電觸點54a，54b安裝 在繞中心軸16A以一定角度的間隔離散的位置上。具體地講，電觸點54a，54b分別安裝在 上述一對槽部33a，33b中，以180度的間隔進行配置。電觸點54a，54b例如利用金屬螺栓 56固定在噴嘴基座30上，並與該噴嘴基座30電連接。電觸點54a，54b從安裝在噴嘴基座 30上的安裝位置朝向噴嘴16側延伸。S卩，電觸點54a，54b從槽部33a，33b向第一孔部17a 突出。電觸點54a具有多處被彎曲的形狀，如圖7所示，具有基端部71、中間部72和前端部 73。基端部71沿噴嘴基座30的軸向延伸。電觸點54a在基端部71固定於噴嘴基座30，構 成懸臂狀態。中間部72與基端部71連接，並相對噴嘴基座30的軸向傾斜地配置。前端部 73與中間部72連接，並與噴嘴基座30的軸向垂直地配置。電觸點54b的形狀也與電觸點 54a相同。另外，電觸點54a，54b的前端之間的距離大於噴嘴16的第一圓筒部63的外徑， 並且小於外凸緣62的外徑。因此，電觸點54a，54b的前端部73抵接在噴嘴16的外凸緣62 的通電面64上。在從噴嘴16的通電面64朝向噴嘴基座30並且與中心軸16A大致平行的 方向上，電觸點54a，54b被推壓而壓縮，並通過該壓縮產生的彈力可靠地抵接在噴嘴16的 通電面64上，然後朝向遠離噴嘴基座30的方向(向噴嘴基座30的前端外側推出的方向) 推壓噴嘴16。因此，即使電觸點54a，54b的彈性係數不是特別高，在噴嘴16和電觸點54a， 54b之間也確保可靠的電連接。這樣，噴嘴基座30和電觸點54a，54b形成通往噴嘴16的導 引電弧用通電路徑。如前所述，在噴嘴基座30和噴嘴16之間確保少許間隙，30，16這兩者之間未直接接觸。因此，通往噴嘴16的導引電弧用通電路徑僅通過電觸點54a，54b與噴嘴16的通電 面64之間的接觸來確保。如圖2所示，電觸點54a，54b和噴嘴16的通電面64 —同進入 到冷卻液水路52內。通過鬆開金屬螺栓56，能夠從噴嘴基座30將電觸點54a，54b拆卸下 來。即使萬一在電觸點54a，54b與通電面64之間接觸的位置產生了接觸不良，由於噴嘴基 座30和噴嘴16未直接接觸，因此，在噴嘴基座30和噴嘴16之間也幾乎不產生絕緣破壞。 由於電觸點54a，54b與通電面64接觸的位置浸在冷卻液中，因此，即使在該接觸位置產生 接觸不良，也難以因電絕緣破壞而產生火花。即使萬一在電觸點54a，54b與通電面64接觸 的位置產生了火花，由於該接觸的位置處在冷卻液中，因此與處於氣體中的情況相比受到 的破壞小，而且，受到破壞的只有噴嘴16和電觸點54a，54b。噴嘴16是遲早需要更換的消 耗品。如果更換時期尚早的噴嘴16受到破壞，通過使該噴嘴16繞中心軸16A旋轉若干角 度，能夠將未受到破壞的通電面64的位置作為與電觸點54a，54b接觸的位置而重新使用。 電觸點54a，54b只不過是廉價的金屬板，能夠從噴嘴基座30隻拆卸該電觸點54a，54b進行 更換。因此，即使因接觸不良而產生了火花，槍體12也不會受到特別大的破壞，能夠容易且 廉價地進行修復。利用夾在噴嘴16和電極14之間的絕緣旋流器15、夾在絕緣旋流器15和電極14之間的0形環以及夾在絕緣旋流器15和噴嘴16之間的0形環的作用，噴嘴16的中心軸16A和電極14的中心軸14A自動地進行位置對準，以使噴嘴16的中心軸16A和電極14的中心 軸14A位置一致。利用電觸點54a，54b來形成通電路徑，對於該噴嘴16和電極14的中心 軸位置對準不會成為特別的障礙。即，電觸點54a，54b施加於噴嘴16的推壓力的方向與噴 嘴16的中心軸16A大致平行。電觸點54a，54b施加於噴嘴16的推壓力中與中心軸16A垂 直的垂直方向的分力幾乎為零。因此，來自電觸點54a，54b的推壓力不會成為使噴嘴16的 中心軸16A橫向偏移的原因。在更換電極14和噴嘴16等消耗品時，首先，從槍體12拆卸固定帽24，然後，通過 將噴嘴16沿自噴嘴基座30遠離的方向與其中心軸16A大致平行地拔出，從噴嘴基座30拆 卸噴嘴16。此時，由於電觸點54a，54b欲將噴嘴16從噴嘴基座30推出，因此，該推壓作用 有助於拆卸噴嘴16。根據不同的情況，有時即使用戶不牽引噴嘴16，當用戶拆卸了固定帽 24時，(由於通常等離子噴槍10的前端朝下)藉助於重力和電觸點54a，54b的推壓作用， 噴嘴16在(和防護帽18 —起)被保持在固定帽24內的狀態下，自然地從噴 嘴基座30被 拔出。這樣，容易從噴嘴基座30拆卸電觸點54a，54b。反之，當在噴嘴基座30上安裝噴嘴16時，噴嘴16與其中心軸16A大致平行地被推 入噴嘴基座30的圓端部內，然後，在槍體12上安裝固定帽24以固定防護帽18和噴嘴16。 或者，噴嘴16在(和防護帽18 —起)被保持在固定帽24內的狀態下，與其中心軸16A大 致平行地被推入噴嘴基座30的前端部內，與固定帽24 —起被安裝於槍體12。無論採取哪 種方式，噴嘴16在被推入噴嘴基座30時，電觸點54a，54b與噴嘴16抵接，電觸點54和通 電面64這兩者沿彼此相反的方向與噴嘴16的中心軸16A大致平行地相互推壓而合併在一 起。由此，可靠地形成電觸點54a，54b與噴嘴16的電連接。但是，電觸點54a，54b在與噴 嘴16的中心軸16A垂直的方向上不推壓噴嘴16。因此，電觸點54a，54b不會成為使噴嘴 16的中心軸16A從電極14的中心軸14A發生位置橫向偏移的原因。另外，當噴嘴16被推入到噴嘴基座30中時，無論噴嘴16的位置處在繞噴嘴16中 心軸16A的旋轉方向的哪個位置，一定能確保噴嘴16和電觸點54a，54b的電接觸。這是因 為用於與電觸點54a，54b接觸的通電面64被設置在噴嘴16的整個外周。另外，在圖示的實施方式中，雖然噴嘴16的通電面64為與噴嘴16的中心軸16A 垂直的平坦面，但是，這只不過是一個例示，並不一定必須如此設置。只要能夠確保如上所 述的電觸點54a，54b和通電面64之間的電接觸，通電面64可以從與中心軸16A垂直的方 向傾斜若干角度，或者也可以是彎曲的面。另外，在本實施方式中，雖然通電面64(由於由 外凸緣62提供)存在於噴嘴16的外周面上的實質整個外周，但這也只不過是一個例示，並 不一定必須如此設置。只要能夠確保如上所述的電觸點54a，54b和通電面64之間的電接 觸，多個通電面64可以離散地存在於噴嘴16的外側面上繞中心軸16A間隔規定角度的位 置上。以上說明了本發明的一實施方式，但是，該實施方式只是用於說明本發明，並非旨 在將本發明的範圍限定為本實施方式。只要不脫離其範圍，本發明可以通過其他各種方式 來實施。例如，在上述的實施方式中，噴嘴16的通電面64為包圍噴嘴16的整個外周的一 個圓環上的平面，並與噴嘴的中心軸16A垂直，但是，這只不過是一個例示，並不一定必須 如此設置。作為變形例，例如多個通電面可以分別設置在噴嘴16表面上的繞中心軸16A以規定角度的間隔離散的位置上。另外，通電面也可以設置在噴嘴外側面以外的表面(例如， 內側面或者基端面等)上。另外，只要確保通電面和電觸點的接觸，通電面可以是彎曲的 面，也可以從與噴嘴的中心軸16A垂直的方向稍微傾斜。另外，在上述的實施方式中，雖然多個電觸點54a，54b分別安裝在噴嘴基座30的 外側面上的繞中心軸16A以規定角度的間隔離散的位置上，但是，這只不過是一個例示，並 不一定必須如此設置。作為變形例，例如可以是一個圓環狀的電觸點在噴嘴基座30上在繞 噴嘴16的中心軸16A的整個外周的角度範圍內設置，該圓環狀的電觸點與噴嘴16的通電 面64抵接。作為其他變形例，也可以是一個或多個電觸點安裝在槍體12內的噴嘴基座30 以外的部件上，由該部件和電觸點提供導引電弧用通電路徑。工業實用性本發明具有能夠更加可靠地形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑的效果，作為等離子噴槍、噴嘴和等離子加工機是有用的。
權利要求
一種等離子噴槍，具有含有噴嘴基座(30)的槍體(12)和安裝於所述噴嘴基座(30)的噴嘴(16)，通過使所述噴嘴(16)與所述噴嘴的中心軸(16A)大致平行地在朝向所述噴嘴基座(30)的方向上移動或者在遠離所述噴嘴基座(30)的方向上移動，在所述噴嘴基座(30)上安裝所述噴嘴(16)或者從所述噴嘴基座(30)拆卸所述噴嘴(16)；該等離子噴槍的特徵在於，所述噴嘴(16)具有通電面(64)，該通電面(64)在所述噴嘴(16)的表面上且與所述噴嘴基座(30)相對向；所述槍體(12)具有彈性的電觸點(54a，54b)，該電觸點(54a，54b)通過與所述噴嘴的所述通電面(64)抵接，形成通往所述噴嘴(16)的導引電弧用通電路徑；當所述噴嘴(16)與所述中心軸(16A)大致平行地在朝向所述噴嘴基座(30)的方向上移動，以使所述噴嘴(16)安裝於所述噴嘴基座(30)時，所述噴嘴的所述通電面(64)在與所述噴嘴的中心軸(16A)大致平行且朝向所述噴嘴基座(30)的方向上推壓所述電觸點(54a，54b)。
2.如權利要求1所述的等離子噴槍，其特徵在於，還具有使冷卻液流動的冷卻液通路(52)；在所述冷卻液通路(52)中，配置有所述噴嘴的所述通電面(64)以及與所述通電面 (64)抵接的所述電觸點(54a，54b)部分。
3.如權利要求1所述的等離子噴槍，其特徵在於，能夠從所述槍體(12)拆卸所述電觸點(54a，54b)。
4.如權利要求1所述的等離子噴槍，其特徵在於，所述噴嘴(16)具有外凸緣(62)，該外凸緣(62)繞所述中心軸(16A)的實質整個外周 設置在所述噴嘴(16)的外側面上；所述外凸緣(62)提供所述通電面(64)。
5.如權利要求1所述的等離子噴槍，其特徵在於，僅通過所述電觸點(54a，54b)和所述噴嘴的通電面(64)之間的接觸，提供所述通電路 徑和所述噴嘴(16)之間的電連接。
6.一種噴嘴，其安裝於等離子噴槍(10)，所述等離子噴槍(10)具有槍體(12)，所述槍 體(12)具有安裝著所述噴嘴(16)的噴嘴基座(30)和彈性的電觸點(54a，54b)，該電觸點 (54a, 54b)通過與所述噴嘴(16)抵接，形成通往所述噴嘴(16)的導引電弧用通電路徑，通 過使所述噴嘴(16)與所述噴嘴的中心軸(16A)大致平行地、在朝向所述噴嘴基座(30)的 方向上移動或者在遠離所述噴嘴基座(30)的方向上移動，在所述噴嘴基座(30)上安裝所 述噴嘴(16)或者從所述噴嘴基座(30)拆卸所述噴嘴(16)，該噴嘴的特徵在於，在所述噴嘴(16)的表面上具有與所述噴嘴基座(30)相對向的通電面(64)；當所述噴嘴(16)與所述中心軸大致平行地在朝向所述噴嘴基座(30)的方向上移動， 以使所述噴嘴(16)安裝於所述噴嘴基座(30)時，所述噴嘴的所述通電面(64)在與所述 噴嘴的中心軸(16A)大致平行且朝向所述噴嘴基座(30)的方向上推壓所述電觸點(54a， 54b)。
7.—種噴嘴，其安裝於等離子噴槍(10)，該噴嘴(16)的特徵在於，具有第一圓筒部(63)；外凸緣(62)，其具有從所述第一圓筒部(63)的外周面沿徑向突出的通電面(64)，並且 在軸向上與所述第一圓筒部(63)鄰接而配置，該外凸緣(62)的直徑大於所述第一圓筒部 (63)的直徑；第二圓筒部(65)，其在軸向上與所述外凸緣(62)鄰接而配置，在其外周面上形成有滾 花，該第二圓筒部(65)的直徑小於所述外凸緣(62)的直徑。
8. 一種等離子加工機，其特徵在於，具有 如權利要求1所述的等離子噴槍(10)； 載置工件⑶的工作檯⑵；噴槍移動裝置(4，6，8)，其相對所述工作檯(2)上的所述工件使所述等離子噴槍(10) 移動。
全文摘要
本發明提供一種等離子噴槍、等離子噴槍的噴嘴及等離子加工機。在該等離子噴槍中，可靠地形成通往噴嘴的導引電弧用通電路徑，噴嘴容易拆卸，並且噴嘴的中心軸進行定位時的障礙被消除。噴嘴(16)具有外凸緣(62)，外凸緣(62)的上表面提供與噴嘴基座(30)相對的通電面(64)。噴嘴基座(30)具有彈性的電觸點(54a)，(54b)。電觸點(54a)，(54b)與噴嘴的外凸緣(62)(通電面64)抵接而形成導引電弧用通電路徑。當噴嘴(16)安裝在噴嘴基座(30)上時，電觸點(54a)，(54b)與噴嘴的外凸緣(62)(通電面64)抵接而形成導引電弧用通電路徑，並且，與噴嘴的中心軸(16A)大致平行地向從噴嘴基座(30)推出的方向推壓噴嘴的外凸緣(62)(通電面64)。
文檔編號H05H1/34GK101801583SQ20088010645
公開日2010年8月11日 申請日期2008年6月27日 優先權日2007年7月12日
發明者山口義博, 藏岡一浩 申請人:小松產機株式會社