(57)【要約】  本発明は、接触チューブ２０を介して溶接ワイヤ１３に電気エネルギーが供給され、ワイヤリール１４により、或いは、ワイヤフィーダ１１を介して溶接ドラムにより、溶接ワイヤが溶接トーチ１０に向かって移動させられる、溶接トーチ１０の接触チューブ２０の清掃方法、並びに、溶接プラント１およびそのような溶接プラント１の溶接トーチ１０のための接触チューブ２０に関する。溶接トーチ１０の接触チューブ２０の供用寿命を延長するために、本発明は、溶接ワイヤ１３を、少なくとも一度、ワイヤリール１４またはワイヤドラムの方向に、溶接ワイヤ１３の端部２７が少なくとも接触チューブ２０の長さ３６の中に位置するまで後向きに移動し、続いて、溶接ワイヤ１３を再度前向きに、典型的には最初の位置まで移動する。
2009532209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触チューブ（２０）を介して溶接ワイヤ（１３）に電気エネルギーが供給され、ワイヤリール（１４）により、或いは、ワイヤフィーダ（１１）を介して溶接ドラムにより、前記溶接ワイヤが溶接トーチ（１０）に向かって移動させられるような、溶接トーチ（１０）の接触チューブ（２０）の清掃方法であって、
前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも一度、前記ワイヤリール（１４）または前記ワイヤドラムの方向に、前記溶接ワイヤ（１３）の端部（２７）が少なくとも前記接触チューブ（２０）の長さ（３６）の中に位置するまで後向きに移動させ、続いて、前記溶接ワイヤ（１３）を再度前向きに移動させることを特徴とする清掃方法。
【請求項２】
前記溶接ワイヤ（１３）を、その最初の位置まで、前記最後の前向きの移動の間に移動させることを特徴とする請求項１に記載の清掃方法。
【請求項３】
前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも前記接触チューブ（２０）の全長（３６）に亘って後向きに移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の清掃方法。
【請求項４】
引き戻された位置にある前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）の部分を流れる気流を発生させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項５】
引き戻された位置にある前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）の部分を吸引することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項６】
前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を、清掃の目的で後向きに移動させる前に、熔解することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項７】
使用する前記溶接ワイヤ（１３）の材料に応じて、所定期間に所定電流および／または所定電圧を印加することによって、前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を熔解することを特徴とする請求項６に記載の清掃方法。
【請求項８】
前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を、清掃の目的で後向きに移動させる前に、機械的に変形させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項９】
前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を、清掃の目的で後向きに移動させる前に、切断することを特徴とする請求項８に記載の清掃方法。
【請求項１０】
前記溶接ワイヤ（１３）を、数回、前記溶接ワイヤ（１３）の端部（２７）が少なくとも前記接触チューブ（２０）の前記長さ（３６）の中に位置するまで後向きに移動させて、再度前向きに移動させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項１１】
溶接プロセスの最初に、前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも１回、後向きおよび前向きに移動させることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項１２】
溶接プロセスの最後に、前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも１回、後向きおよび前向きに移動させることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項１３】
溶接プロセスの間に、前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも１回、前向きおよび再度後向きに移動させることを特徴とする請求項１から１２いずれかに記載の清掃方法。
【請求項１４】
測定した溶接電流および／または溶接電圧に応じて、前記溶接ワイヤ（１３）を後向きおよび再度前向きに移動させることを特徴とする請求項１３に記載の清掃方法。
【請求項１５】
前記溶接ワイヤ（１３）の前記ワイヤフィーダの測定した電流または電圧に応じて、前記溶接ワイヤ（１３）を後向きおよび再度前向きに移動させることを特徴とする請求項１３に記載の清掃方法。
【請求項１６】
前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも１回、予め定めた、プロセスが必要とする溶接ワイヤ（１３）の前向き／後向きの移動の回数だけ、後向きおよび再度前向きに移動させることを特徴とする請求項１３に記載の清掃方法。
【請求項１７】
前記溶接トーチ（１０）を清掃ユニットの中に配置し、その中で、溶接ワイヤ（１３）を少なくとも１回、後向きおよび再度前向きに移動させることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の清掃方法。
【請求項１８】
電流源（２）と、接触チューブ（２０）を含む溶接トーチ（１０）とを有し、
前記接触チューブ（２０）は、ワイヤリール（１４）によりワイヤフィーダ（１１）を介して、溶接トーチ（１０）に向かって移動させられる溶接ワイヤ（１３）に電気エネルギーを供給するためのものであり、
前記ワイヤフィーダ（１１）を制御するためのユニット（４）が設けられ、前記接触チューブ（２０）の清掃の目的で、前記溶接ワイヤ（１３）を、少なくとも一度、前記ワイヤリール（１４）または前記ワイヤドラムの方向に、前記溶接ワイヤ（１３）の端部（２７）が少なくとも前記接触チューブ（２０）の長さ（３６）の中に位置するまで後向きに移動させ、続いて、前記溶接ワイヤ（１３）を前向きに移動させることを特徴とする溶接プラント（１）
【請求項１９】
クリーニングの目的でなされる前記溶接ワイヤ（１３）の後向き／前向きの移動の間、前記溶接トーチ（１０）を流れる気流を発生させるための装置が設けられていることを特徴とする請求項１８に記載の溶接プラント（１）。
【請求項２０】
クリーニングの目的でなされる前記溶接ワイヤ（１３）の後向き／前向きの移動の間、前記溶接トーチ（１０）を吸引するための装置が設けられていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の溶接プラント（１）。
【請求項２１】
クリーニングの目的で前記溶接ワイヤ（１３）が後向き／前向きに移動させられる前に、前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を熔解するための装置が設けられていることを特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の溶接プラント（１）。
【請求項２２】
クリーニングの目的で前記溶接ワイヤ（１３）が後向き／前向きに移動させられる前に、前記溶接ワイヤ（１３）の前記端部（２７）を機械的に加工、特に切断するための装置が設けられていることを特徴とする請求項１８から２０のいずれかに記載の溶接プラント（１）。
【請求項２３】
前記ワイヤフィーダ（１１）を制御するための前記ユニット（４）は、溶接電流および／または溶接電圧を測定するためのユニットと接続されていることを特徴とする請求項１８から２２のいずれかに記載の溶接プラント。
【請求項２４】
前記ワイヤフィーダ（１１）を制御するための前記ユニット（４）は、前記ワイヤフィーダ（１１）の電流および／または電圧を測定するためのユニットと接続されていることを特徴とする請求項１８から２３のいずれかに記載の溶接プラント。
【請求項２５】
前記接触チューブ（２０）に、少なくとも１つの径方向開口（２９）が設けられていることを特徴とする請求項１８から２４のいずれかに記載の溶接プラント（１）。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの径方向開口（２９）は、前記溶接ワイヤ（１３）の出口開口（２５）と反対側の接触チューブ（２０）の端部（３４）に設けられていることを特徴とする請求項２５に記載の溶接プラント（１）。
【請求項２７】
前記接触チューブ（２０）に、幾つかの周辺に分散した開口（２９）が設けられていることを特徴とする請求項２５または２６に記載の溶接プラント（１）。
【請求項２８】
少なくとも１つの径方向開口（２９）が設けられていることを特徴とする請求項１８から２７のいずれかに記載の溶接プラント（１）の前記溶接トーチ（１０）のための接触チューブ（２０）。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの径方向開口（２９）は、前記溶接ワイヤ（１３）の出口開口（２５）と反対側の端部（３４）に設けられていることを特徴とする請求項２８に記載の接触チューブ（２０）。
【請求項３０】
幾つかの周辺に分散した開口（２９）が設けられていることを特徴とする請求項２８または２９に記載の接触チューブ（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接トーチの接触チューブの清掃方法に関する。溶接トーチでは、前記接触チューブを介して、ワイヤリールまたはワイヤドラムからワイヤ供給機を介して溶接トーチに向かって移動する溶接ワイヤに、電気エネルギーが供給される。
【０００２】
さらに、本発明は、電流源と、ワイヤリールまたはワイヤドラムからワイヤ供給機を介して溶接トーチに向かって移動する溶接ワイヤに電気エネルギーを供給する接触チューブを含む溶接トーチとを含む溶接プラントに関する。
【０００３】
最後に、本発明は、上述の溶接プラントの溶接トーチ用の接触チューブにも関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ワイヤリールまたはワイヤドラムにより溶接ワイヤが溶接トーチの領域内に供給される溶接方法に関する。ここで、電気アークは、溶接ワイヤと接続すべき工作物との間に形成される。溶接ワイヤの電気的接触を達成するために、溶接ワイヤは、溶接トーチの中に配設され、電流源と接続された接触チューブを通して案内される。この目的のため、接触チューブは、それを通して溶接ワイヤが工作物に供給される内部穴を有する。溶接ワイヤと工作物との間に電気アークを維持するために必要な溶接電流は、接触チューブを介して溶接ワイヤに流れ込む。低い電気抵抗を達成するために、接触チューブの内部穴を溶接ワイヤの径に適切に合わせて、僅かに大きくなるように設計する必要がある。加えて、接触チューブの内部穴の中での溶接ワイヤの摩擦は、高すぎてはならない。さもなくば、溶接ワイヤが移動するときに問題が発生するかもしれず、さらに、それが溶接ワイヤのより大きな摩耗をもたらすかもしれないからである。通常、接触チューブの内側穴の径は、溶接ワイヤの径より約２０％大きくなるように選択される。
【０００５】
本発明は、溶接ワイヤが消耗電極として使用される全ての溶接プロセスに適用可能であるかもしれない。
【０００６】
溶接プロセスの間、溶接ワイヤの接触チューブは、大きなストレスを受ける。例えば、接触チューブの「漏れ」について言うと、溶接ワイヤの摩擦によって径が大きくなるので、火花による浸食または２次電気アークが接触チューブ内に発生する。これは、通常良導電性、典型的には銅からなる接触チューブの内部穴の機械的ストレスが原因というべきである。結果として、時間とともに溶接ワイヤの接触が悪くなり、溶接プロセスが不安定になる。これは、接触チューブにさらにストレスを与える２次電気アークが形成されて、その寿命を縮めることだけを許す。接触チューブの「漏れ」は、溶接ワイヤ上の粒子の存在によって悪くなり、溶接ワイヤによって引き起こされる。
【０００７】
他の問題は、接触チューブのいわゆる「詰まり」である。ここで、溶接ワイヤの供給により発生した摩耗物は、接触チューブの内部穴の中に堆積し、引き続き、接触チューブの穴の径を小さくする。接触チューブの内部穴の「詰まり」は、随意に、溶接ワイヤを供給する力を増大することによって解消される。しかしながら、これは、溶接線の品質に悪影響を及ぼし、さらなる摩耗を引き起こので、接触チューブの内部穴のさらなる「詰まり」を増長する。
【０００８】
したがって、接触チューブは、比較的短い時間間隔で交換されるべき溶接トーチの摩耗部分である。摩耗した接触チューブを取り除き、新しい接触チューブを設置するために、溶接プラントは停止されなければならず、製造目的に利用できない。このため、特にロボット溶接プラントでは、可能な限り長い接触チューブの共用寿命を達成し、可能な限り長い接触チューブの交換間隔を得ることが、重要な課題の１つである。
【０００９】
このため、本発明の課題は、接触チューブを長く使用できる結果としての、上述の清掃方法を構築することにある。その方法は、可能か限り簡単で、可能な限り素早く実施でき、可能な限り溶接プロセスへの影響を小さくすべきである。最後に、その清掃方法は、可能な限り経済効率が高く、可能な限り簡単に実施できるようにすべきである。
【００１０】
本発明のさらなる課題は、通常の溶接プラントと比べて接触チューブの供用寿命を長くできるような上述の溶接プラントを構築することである。
【００１１】
最後に、本発明のさらなる課題は、上述の溶接プラントの溶接トーチとともに使用される共用寿命の長い接触チューブを構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
方法に関して、本発明の課題は、溶接ワイヤが少なくとも１度ワイヤリールの方向に、溶接ワイヤの端部が接触チューブの中に位置するまで後向きに移動させられ、溶接ワイヤが続いて前向きに再度移動させられることによって達成される。清掃方法は、溶接ワイヤの少なくとも１度の後向きの移動と、それに続く前向きの移動とを特徴とし、後向きの移動が、プロセスが必要とする溶接ワイヤの後向きの移動よりも、十分に遠くまで達するように、つまり、少なくとも接触チューブの中に位置するまでなされる。この溶接ワイヤの後向きの移動のお陰で、接触チューブの中に堆積する摩耗物は、剥離され、部分的に持ち去られ、接触チューブの後ろに送られて留まる。それに続く前向きの移動の間、剥離された摩耗物は、溶接ワイヤによって、接触チューブの内部穴を介して外側に送り出される。溶接ワイヤの後向きの移動およびそれに続く後向きの移動は、ワイヤフィーダの適切な制御によって、既存の溶接プラントを用いて非常に簡単に実施されてもよい。接触チューブの汚染具合に応じて、数回の溶接ワイヤの後向き／前向きの移動が接触チューブの清掃のために与えられてもよい。接触チューブの清掃のための溶接ワイヤの後向きおよび前向きの移動は、非常に素早く行われるので、溶接プロセスは、大きくない影響しか受けない。
【００１３】
溶接ワイヤの少なくとも前向きの移動の間、溶接ワイヤは、好ましくはその最初に位置に移動させられ、溶接プロセスは、溶接ワイヤのこの位置から同調して継続される。
【００１４】
本発明のさらなる特徴によれば、溶接ワイヤが少なくとも接触チューブの全長に亘って後向きに移動することが提供される。これにより、溶接ワイヤに付着する全ての摩耗物粒子は、接触チューブの後方に送られて留まり、そこで、適切な手段によって取り除かれ得る。
【００１５】
さらに、これらの追加手段は、例えば、引き戻された位置における溶接ワイヤの端部の領域に、空気、特に圧縮空気の流れを起こさせることを含む。空気のお陰で、溶接ワイヤに付着し、また、接触チューブの端部に蓄積する摩耗物は、吹き落とされ、接触チューブは、それ以上詰まらない。
【００１６】
同様に、引き戻し位置における溶接ワイヤの端の領域を吸引することが可能であり、それにより、摩耗物を選択的に除去および収集できる。しかしながら、摩耗物は、好ましくは、続く前向きの移動の間に接触チューブの内部穴を通して、溶接トーチの内部から外側に送り出される。
【００１７】
他の利点は、溶接チューブの端部が清掃の目的で後向きに移動する前に熔解することで達成される。これにより、溶接ワイヤの自由端は、径の大きい球形の帽子状に溶け、それが、溶接ワイヤが引き戻されたときに接触チューブの内部穴の中でピストンとして機能し、それにより、全ての摩耗物を内部穴から後向きに送り出し、溶接ワイヤの前向きの移動の間に溶接ワイヤの外側を搬送されることになる摩耗物を取り除く。
【００１８】
球形の帽子が大きくなり過ぎ、溶接ワイヤの後向きの移動を不可能にし、または、強い力に対してのみ可能にするのを防止するために、熔解は、使用される溶接ワイヤの材質に応じて、ある溶接電流および／またはある溶接電圧をある時間より長く与えることにより達成されなければならない。溶接ワイヤの自由端が熔解した直後に、溶接ワイヤを後向きに移動することで、結果として、熱いままの球形の帽子が形成され、それ故、より簡単に接触チューブの内部穴を通して押し通される。
【００１９】
溶接ワイヤの端部の熔解に加えて、清掃の目的で後向きに移動させられる前に、溶接ワイヤの端部を機械的に変形させ、それによってよりよい清掃効果を達成することも可能である。
【００２０】
この機械的変形は、例えば、清掃の目的で後向きに移動させられる前に、溶接ワイヤの端部を切断することによって達成されてもよい。これにより、溶接ワイヤの端部に鋭利なエッジが形成され、それによって、接触チューブの内部穴の中に存在する摩耗物が剥がされて外側に搬送される。
【００２１】
よりよい清掃効果を達成するために、溶接ワイヤは、溶接ワイヤの自由端が少なくとも接触チューブの中に位置するまでのある程度の時間後向きに移動させられてもよく、再度前向きに移動させられてもよい。前向き／後向きの移動の回数は、接触チューブの汚染度に応じて変化してもよい。接触チューブの清掃は、例えば、毎回の溶接プロセスの開始時に、一連動作として行ってもよい。
【００２２】
同様に、毎回の溶接プロセスの最後に、接触チューブを適切に清掃するように、溶接ワイヤを少なくとも１回後向きおよび前向きに移動させることも可能である。
【００２３】
溶接ワイヤは、溶接プロセスの間にも、清掃の目的で、前向き／後向きに移動させられてもよい。
【００２４】
この状況で、溶接ワイヤは、測定された溶接電流および／または溶接電圧に応じて、前向き／後向きに移動させられてもよい。接触チューブの摩耗は、溶接電流および／または溶接電圧によって決定されるので、実行すべき独創的な後向きおよび前向きの移動により清掃を可能にしてもよい。
【００２５】
溶接ワイヤの前向き／後向きの移動による接触チューブの清掃は、接触チューブの「詰まり」の度合いが、少なくともワイヤフィーダの電流または電圧から特定または少なくとも推定されるので、測定したワイヤフィーダの電流および／または電圧に応じて作用させられてもよい。溶接ワイヤのより多くの摩耗物は、接触チューブの内部穴を詰まらせ、接触チューブの内部穴を通して溶接ワイヤを供給するために必要な電流が高くなる。清掃プロセス、つまり、接触チューブの中での、溶接ワイヤの後向きの移動およびそれに続き溶接ワイヤを最初の位置に戻す前向きの移動は、電流値が所定の値を超えたときに実行される。
【００２６】
同様に、溶接ワイヤの前向き／後向きの移動が必要とされるような決まった所定回数のプロセスの後に、接触チューブの清掃のために溶接ワイヤを前向きおよび後向きに移動することも可能である。
【００２７】
溶接ワイヤの前向き／後向きの移動は、清掃に先立って溶接トーチがその中に配置される分離された清掃ステーションの中でなされてもよい。このため、接触チューブの清掃のために必要な時間は増加するが、清掃ステーションの中に存在する追加手段、例えば圧縮空気または吸引装置を使用してもよい。この方法は、適切にプログラムされ得るロボット溶接プラントに特に望ましい。
【００２８】
本発明の第２の課題もまた、ワイヤフィーダの制御のためのユニットが設けられ、少なくとも１回、溶接ワイヤの端部が少なくとも接触チューブの長さだけ後向きに移動し、続いて、接触チューブの清掃の目的で前向きに移動する、上述の溶接プラントによって達成される。
【００２９】
ここでは、対応する制御ユニットは、清掃のために専用に設けられてもよく、溶接ワイヤの供給のために既に存在する制御ユニットを適当に再プログラミングして形成してもよい。そのような溶接プラントの改造に必要な労力は特に小さい。
【００３０】
本発明のさらなる特徴によれば、清掃の目的でなされる溶接ワイヤの後向き／前向きの移動の間に溶接トーチを通る気流を発生させる装置を設けてもよい。気流装置により、溶接ワイヤに付着した摩耗物を吹き落としてもよい。ここで、溶接ワイヤの助けによる清掃に加えて、溶接プロセスに必要な保護ガスによる吹き落とし工程が作用および／または補助してもよい。
【００３１】
さらに、清掃の目的でなされる溶接ワイヤの後向き／前向きの移動の間に、溶接トーチを吸引する装置が設けられてもよい。これにより、溶接ワイヤに付着する摩耗物を選択的に運び出してもよい。
【００３２】
接触チューブの中に位置するまで溶接ワイヤを後向き／前向きに移動することによる接触チューブの清掃をより改善するために、溶接ワイヤの自由端を熔解する装置が設けられてもよい。この熔解装置は、別体に、例えば、対応する清掃ステーションの中に設けた装置によって実現してもよく、或いは、熔解工程を、単に溶接電流および／または溶接電圧を短時間増加させることによって達成してもよい。
【００３３】
さらに、溶接ワイヤを清掃のために後向き／前向きに移動する前に、溶接ワイヤの自由端を機械的に加工、典型的には切断する装置を設ければ有利である。
【００３４】
本発明のさらなる特徴によれば、ワイヤフィーダの制御のためのユニットが溶接電流および／または溶接電圧を測定するためのユニットと接続されている。このため、清掃のための溶接ワイヤの後向き／前向きの移動は、測定された溶接電流および／または溶接電圧に応じて実行されてもよい。溶接スポットのずれを引き起こす接触チューブの汚染は、コントロールユニットによって検出され、汚染度合いが高すぎるときは、清掃プロセスが開始される。
【００３５】
さらに、ワイヤフィーダを制御するためのユニットは、ワイヤフィーダの電流および／または電圧を測定するためのユニットに接続されていてもよい。これにより、溶接ワイヤの清掃の工程が、接触チューブの詰まりに依存するワイヤフィーダの電流および／または電圧に応じて達成されてもよい。
【００３６】
本発明のさらなる特徴によれば、少なくとも１つの径方向開口が接触チューブに設けられる。この接触チューブの径方向開口は、清掃のために要求される溶接ワイヤの後向きの移動の間に、溶接ワイヤに付着する摩耗物の追加的な除去を可能にする。
【００３７】
ここで、少なくとも１つの径方向開口は、溶接ワイヤの出口開口と反対側の接触チューブの端部に設けるとよい。この接触チューブの端部には、通常、摩耗物の殆どが堆積する。
【００３８】
有利には、幾つかの周辺に分散した開口が接触チューブに設けられ、それを通して摩耗物が運び去られる。これらの開口を適切に接続することにより、例えば吸引装置によって、摩耗物をより効果的な方法で除去してもよい。
【００３９】
最後に、本発明は、上述の溶接プラントの溶接トーチ用の、少なくとも１つの径方向開口を有する接触チューブによっても達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明は、添付の図面によって、より詳細に説明される。
【００４１】
図１には、例えば、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接および／またはＷＩＧ／ＴＩＧ溶接または電極溶接、ダブルワイヤ／タンデム溶接など、多くの異なる溶接プロセスのための溶接プラント１が示されている。
【００４２】
溶接プラント１は、電力エレメント３を備える電流源２と、電力エレメント３および／または制御ユニット４と結合した制御ユニット４およびスイッチ部材５とを含む。スイッチ部材５および／または制御ユニット４は、ガスリザーバ９と溶接トーチ１０との間の、ＣＯ２、ヘリウムまたはアルゴンのような保護ガスの供給ライン７中の制御弁６に接続されている。
【００４３】
さらに、通常ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接にあるワイヤフィーダ１１が、制御ユニット４を介して始動されてもよい。そこでは、溶接ワイヤ１３は、ワイヤリール１４によって、供給ライン１２を介して溶接トーチ１０の領域の中に供給される。ワイヤフィーダ１１は、溶接プラント１の外部装置として設計されてもよく、溶接プラント１の中に一体化されてもよい。
【００４４】
溶接ワイヤ１３と溶接すべき工作物１６との間に電気アーク１５を形成するための電流は、電流源２の電力エレメント３から溶接ライン１７を介して溶接トーチ１０の中に配設された接触チューブ２０（図２参照）に送られる。そこでは、溶接すべき工作物１６は、さらなる溶接ライン１８を介して電流源２にも接続されている。異なる溶接パラメータを調節するために、異なる操作要素１９が溶接トーチ１０に設けられてもよい。
【００４５】
さらに、溶接装置１は、入力および／または出力装置２２を含み、それを介して、溶接装置１の異なる溶接パラメータ、運転のモードまたは溶接プログラムが、設定および呼出しされてもよい。ここで、入力および／または出力装置２２を介して設定された溶接パラメータ、運転のモードまたは溶接プログラムは、制御ユニット４に転送され、それに続き、溶接プラント１の個々の構成要素は、入力および／または出力装置によって起動され、および／または、制御の目的で望ましい値に応じて設定される。溶接トーチ１０は、個々のラインがその中に設けられたホースパッケージ２３を介して、溶接プラント１に接続されている。
【００４６】
図２は、溶接トーチ１０の分解した様子を示す。溶接トーチ１０は、接触チューブ２０が固定されたパイプベンド２１を含む。ガスノズル２４は、接触チューブ２０の上に配設される。溶接トーチ１０は、ホースパッケージ２３を介して対応するラインに接続される。溶接ワイヤ１３も、ホースパッケージ２３を介して溶接トーチ１０の接触チューブ２０の中に供給される。
【００４７】
図３は、溶接トーチ１０の中に配置された接触チューブ２０の拡大した断面を示す。接触チューブ２０は、使用される溶接ワイヤ１３よりも僅かに大きな径を有する内部穴２５を有する。溶接ワイヤ１３は、接触チューブ２０に、例えばホース２６を介して供給される。溶接ワイヤ１３の端部２７は、接触チューブ２０から突出長さと呼ばれる一定の長さだけ突出する。通常、この自由なワイヤの長さは、１０から２５ｍｍである。溶接ワイヤ１３の移動により、摩耗物２８もまた、内部穴２５の中に簡略的に図示したように、接触チューブ２０の中で搬送され、内部穴２５の段階的な詰まりを引き起こす。
【００４８】
図４および５に見られるように、本発明によれば、溶接ワイヤ１３は、溶接ワイヤ１３の端部２７が少なくとも接触チューブ２０の中、すなわちホース２６の中（図４）に位置するまで、後向きに移動させられ、つまり、工作物１６から離れる。溶接ワイヤ１３は、接触チューブ２０の全長３６に亘って後向きに移動させられてもよい。溶接ワイヤ１３の後向き／前向きの移動により、図４および５から明らかなように、摩耗物２８は、剥がれて搬出され、接触チューブ２０の外に落下、或いは、例えば吹き落としまたは吸引のような適当な手段によって選択的に搬出され得る。溶接ワイヤ１３が後向きに移動し、摩耗物が剥がれたとき、それに続く溶接ワイヤ１３の前向きの移動の間に、同様に、内部穴２５を通して外側に押し出される。このようにして、接触チューブ２０の内部穴２５の詰まりは減じられ、接触チューブ２０の供用寿命が延長される。これにより、頻繁な溶接プロセスの中断および接触チューブ２０の交換の必要がない。溶接ワイヤ１３が後向きに移動させられた後、溶接ワイヤ１３は、その最初の位置まで、工作物１６の方向へ前向きに移動し、溶接プロセスが継続され、或いは、溶接ワイヤ１３は、少なくとも部分的に前向きに移動させられ、再度、１度または数回後向きに移動させられる。例えば接触チューブ２０の開口２９のような追加手段により、摩耗物２８の除去が補助されてもよい（図８参照）。
【００４９】
勿論、溶接ワイヤ１３は、接触チューブ２０から後向きに完全に送られず、接触チューブ２０の内部穴２５の中に部分的にのみ後向きに移動させられ、それに続いて、再度、工作物１６の方向に前向きに移動させられてもよい。清掃プロセスは、例えば、溶接ワイヤ１３が、最初、接触チューブ２０の中に後向きに送り込まれ、続いて、再度、前向きに送られ、そこでは、例えば、以下のサイクルで、溶接ワイヤ１３が殆ど後ろ向きの位置、すなわち、ホース２６の中に送られ、再度、同様に前向きに送られるように、幾つかの連続するサイクルからなるようにすることも可能である。さらに、この後向きの移動は、より微調整されてもよい。これにより、実質的に、接触チューブ２０の部品毎の清掃が達成される。
【００５０】
本質的利点は、接触チューブ２０の内側への溶接ワイヤの後向き／前向きの移動のお陰で、摩耗物２８による電流の使用がなく、２次電気アークが発生せず、接触チューブ２０上で溶接ワイヤ１３の燃焼が防止されるように、接触チューブ２０の清掃が達成されるという事実にある。さらに、清掃プロセスを溶接プロセスの後に、例えば、溶接プロセスが完了した後で、清掃プロセスが開始さる前に、タイミング部材が溶接ワイヤ１３の適切な冷却を保証し、清掃プロセスがある時間の後に開始するように実行することも可能である。
【００５１】
図６および７は、ワイヤ供給速度３７の異なる経時変化の図、および、工作物１６に対する溶接ワイヤの位置を概略的に示す。電気アーク１５を点火して安定化する機能を果たす開始工程３０の間、溶接ワイヤ１３は工作物１６の方向に移動させられ、対応する溶接電圧Ｕおよび溶接電流Ｉの印加により、続いて再度工作物１６から離され、電気アーク１５を形成する。いわゆるＣＭＴ（Cold Metal Transfer Process）により図示するように、開始工程３０が完了した後、所望の溶接プロセスに応じて、そのプロセスの間、例えば、溶接ワイヤ１３は、工作物に向かって移動させられ、ドロップの脱離を助けるために再度工作物１６から離される。確かに、例えば、スプレー電気アークプロセス、短絡プロセス、パルスプロセスなどの他の公知の溶接プロセスを使用してもよい。溶接プロセス工程３１の対応する溶接ワイヤ１３の速度変化は図５に示される。溶接プロセスの間、独創的な清掃工程３３が実行されてもよい。清掃工程３３の間、溶接ワイヤ１３は、溶接ワイヤが接触チューブ２０の中で終端し、完全に後向きに移動させられ、それにより、接触チューブ２０全体を引き抜かれ、コア、つまり、ホース２６の中に引き戻されるように、工作物１６から相応に速く、相応に工作物から後向きに移動させられる。それに続き、溶接ワイヤ１３は、再び工作物１６の方向に前向きに移動させられ、その開始位置に前向きに移動させられる。清掃工程３３は、２つの工程３２，３２’に分けられた溶接工程３１の間に行われる。溶接ワイヤ１３を後向きに移動し、相応に速く前向きに移動させる清掃工程３３は、数ミリ秒の間であるから、清掃によって溶接プロセスの適切性に重大な影響を与えない。同様に、清掃工程３３を溶接プロセスの最初または最後に、溶接電流Ｉおよび／または溶接電流Ｕに応じて、或いは、ワイヤフィーダの電流および／または電圧に応じて実行することも可能である。
【００５２】
図８は、溶接ワイヤ１３の送出開口３５と反対側の端部３４に、少なくとも１つの径方向開口２３を有する接触チューブ２０の実施形態を示す。この径方向開口２９は、溶接ワイヤ１３の後向きの移動の間に、溶接ワイヤ１３の摩耗物２８がよりよく運び去られることを可能にする。場合により、摩耗物２８の搬出は、圧縮空気または吸引装置（不図示）によって改善されてもよい。ここで、コア、つまり、それを介して溶接ワイヤ１３が溶接トーチ１０に供給されるホース２６は、剥がされて吸引される摩耗物２８が穴２９を介して吹き出され得るように、穴２９の前で終端する。さらに、溶接ワイヤ１３の前向きの移動によって、摩耗物２８が接触チューブ２０の内部から押し出されることが望ましい。
【００５３】
それにもかかわらず、清掃プロセスを自動的に開始すること、つまり、制御ユニットが電流および／または電圧を評価して汚染度を検出し、それに応じて、つまり、接触チューブの摩耗によって溶接プロセスの間に発生する変化する水準値に基づいて、清掃プロセスを開始するか否かを決定することが可能である。ある閾値に達したなら、許容できない接触チューブ２０の高い摩耗が示唆され、接触チューブ２０が例えば本発明の方法によって清掃される。接触チューブ２０が清掃された後、溶接電流は、理想的には、所望の標準値と同じ高さになる。
【００５４】
さらに、接触チューブ２０の汚染度を他のパラメータ、典型的にはワイヤ供給のためのモータ電流によって決定することもできる。この目的のため、ワイヤフィーダのモータ電流が検出され、それは所定の標準値に始まり、接触チューブの詰まりによって許容できない閾値に達するまで増大する。この時点において、本発明の清掃方法が適用され、モータ電流は直ちにその標準値に低下するかもしれない。再び閾値に達した後、さらなる清掃工程が開始される。さらに、基準として、溶接プロセスの開始時および終了時、或いは、溶接接プロセス工程が所定回数に達した後、或いは、所定時間の運転の後に、清掃工程を開始してもよい。
【００５５】
清掃プロセスが溶接ワイヤの連続的な後向き／前向きの移動によって実行されず、溶接ワイヤ１３が、前向きの移動および／または後向きの移動の間に、いわゆる振動動作をすることによって実行されてもよい。例えば、溶接ワイヤ１３は、前向きの移動の間に接触チューブ２０の外に２ｍｍ押し出され、続いて１ｍｍ後向きに引き戻されてもよい。この移動は、溶接ワイヤ１３およびその端部が接触チューブ２０から送り出されるまで行われる。当然ながら、清掃プロセスは、可搬式溶接トーチに使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】溶接プラントの概略図。
【図２】接触チューブを含む溶接トーチの分解図。
【図３】溶接トーチの中に配設された接触チューブの拡大断面図。
【図４】溶接ワイヤが清掃の目的で引き戻された図３の接触チューブを示す図。
【図５】溶接ワイヤが清掃の目的で前向きに移動された図３の接触チューブを示す図。
【図６】本発明の清掃方法の間のワイヤ供給速度の経時変化を示す図。
【図７】請求項５に係る例として、工作物に対する溶接ワイヤの位置を時間に応じて示す図。
【図８】接触チューブの実施形態の断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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