用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  3

用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种使用电极头修磨器修磨电阻点焊电极头的方法。
【背景技术】
[0002]电极头修磨器具有用于清洁和再成形在产品焊接操作中使用后的铜电极头的旋转切割刀。用于电阻点焊(RSW)的焊接电极头在重复的焊接操作过程中会被磨损、变形或污染。磨损的RSW电极头会趋于产生低质量的焊接点。
[0003]使用具有旋转切割刀的电极头修磨器修磨RSW电极头,其中旋转切割刀从磨损的电极头上去除铜直至焊接电极头恢复至其原始形状。RSW电极头通常被修磨成具有终止于凸起末端的圆柱形侧壁。凸起末端可具有理想的半径(例如,40mm的半径)或其他几何形状。
[0004]常见的电阻点焊电极修磨器已限制了在修磨期间从每个单独电极面去除材料量的任意控制。此外,控制常见修磨工艺的变量一修磨力、修磨时间和切割刀速度不适于改变电极表面、切割刀片和电极对准的条件。这种在修磨工艺期间缺少对金属去除的控制可导致不良的修磨质量和去除材料的过度力,从而降低电极的使用寿命且导致额外的设备停机时间以改变和保持电极。去除过多的铜量降低了电极头的使用寿命且浪费了昂贵的铜电极头O
[0005]本实用新型旨在解决上述问题和如下总结的其他问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种在修磨过程中不会对焊接电极头造成损坏或过多修磨的用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置。
[0007]根据本实用新型的一个方面,公开了一种使用电极头修磨器修磨具有圆柱形侧壁和末端的焊接电极头的方法。修磨器可具有两个切割主轴,每个切割主轴具有切割刀片。该方法包括从末端在圆柱形侧壁中切割周向肩部至预定深度以在侧壁中形成阶梯。将末端表面切割成理想的半径直至阶梯与限制从电极头上去除材料量的止挡件相接合。
[0008]根据该方法的其他方面,电极头修磨器具有用于围绕第一轴旋转的第一切割刀的第一座和用于围绕第二轴旋转的第二切割刀的第二座。通过第一切割刀进行切割周向肩部的步骤并且通过第二切割刀进行切割末端表面的步骤。该方法还可包括使用焊接电极头将多个部件焊接在一起、磨损焊接电极头以及重复切割步骤和接合步骤。
[0009]在最先切割周向肩部的步骤之前可选择具有或不具有肩部的焊接电极头。
[0010]根据该方法的另一个方面,使用具有侧壁切割刀片和电极头端切割刀片的电极头修磨器修磨具有圆柱形侧壁和末端的焊接电极头。该方法包括使用侧壁切割刀片从末端在圆柱形侧壁中切割周向肩部至预定距离以在侧壁中形成阶梯。使用电极头端切割刀片切割末端表面直至阶梯与电极头端切割刀片上的止挡件相接合,该止挡件限制从该电极头上去除的材料量。
[0011]根据本实用新型的另一个方面,公开了一种用于修磨具有圆柱形侧壁和末端的焊接电极头的电极头修磨器装置。该装置包括至少一个旋转驱动系统,第一座和第二座可操作地连接至驱动系统。第一切割刀片由第一座保持。第一切割刀片具有定向为将圆柱形区域切入侧壁至预定深度且在侧壁上形成阶梯的第一切割边缘。第二切割刀片由第二座保持。第二切割刀片具有定向为切割末端上的圆弧或其他几何形状表面(例如,截平或平面几何形状)的第二切割边缘。第二切割刀片具有止挡件,该止挡件与阶梯相接合以限制第二切割刀从焊接电极头的末端去除材料的程度。
[0012]根据本实用新型的其他方面其涉及电极头修磨器装置,旋转驱动系统可以是双头电极头修磨器。第一座可以为嵌块座并且第一切割刀片可以为具有切割边缘的第一嵌块,切割边缘在切割边缘与焊接电极头的侧壁接合的第一部分处为锋利的。第二座可以为嵌块座并且第二切割刀片可以为具有圆弧切割边缘的第二嵌块,圆弧切割边缘在嵌块与焊接电极头的末端相接合的第一部分处为锋利的。切割边缘在嵌块的第二部分处为不锋利的以在嵌块上形成止挡件,其与侧壁上的阶梯相接合。
[0013]根据本实用新型的一方面,提供了一种使用电极头修磨器修磨焊接电极头的方法,包括:从焊接电极头的末端在焊接电极头的侧壁中切割周向肩部至预定深度以在侧壁中形成阶梯;切割焊接电极头的末端表面;以及以限制从焊接电极头去除的材料量的止挡件与阶梯相接合。
[0014]根据本实用新型,电极头修磨器具有用于围绕第一轴旋转的第一切割刀的第一座和用于围绕第二轴旋转的第二切割刀的第二座,其中通过第一切割刀进行切割周向肩部的步骤,并且通过第二切割刀进行切割末端表面的步骤。
[0015]根据本实用新型,还包括:在切割周向肩部的步骤之前选择具有圆柱形侧壁的焊接电极头。
[0016]根据本实用新型,在接合阶梯的步骤之后,该方法还包括:使用焊接电极头将多个部件焊接在一起;磨损焊接电极头;以及重复切割步骤和接合步骤。
[0017]根据本实用新型的另一方面,提供了一种使用具有侧壁切割刀片和电极头端切割刀片的电极头修磨器修磨具有圆柱形侧壁和末端的焊接电极头的方法,包括:使用侧壁切割刀片从末端在圆柱形侧壁中切割周向肩部至预定距离以在侧壁中形成阶梯;使用电极头端切割刀片切割末端表面;以及以在电极头端切割刀片上用于限制从电极头去除的材料量的止挡件接合阶梯。
[0018]根据本实用新型,电极头修磨器具有用于围绕第一轴旋转的侧壁切割刀片的第一座和用于围绕第二轴旋转的电极头端切割刀片的第二座,其中通过侧壁切割刀片进行切割周向肩部的步骤,并且通过电极头端切割刀片进行切割末端表面的步骤。
[0019]根据本实用新型,还包括:在切割周向肩部的步骤之前选择不具有肩部的焊接电极头。
[0020]根据本实用新型,在接合阶梯的步骤之后,该方法还包括:使用焊接电极头将多个部件焊接在一起;磨损焊接电极头;以及重复切割步骤和接合步骤。
[0021]根据本实用新型的又一方面,提供了一种用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置,焊接电极头具有侧壁和末端,电极头修磨器装置包括:至少一个旋转驱动系统;可操作地连接至旋转驱动系统的第一座和第二座;由第一座保持的第一切割刀片,第一切割刀片具有定向为将圆柱形区域切入侧壁中至预定深度并在侧壁上形成阶梯的第一切割边缘;以及由第二座保持的第二切割刀片,第二切割刀片具有定向为修磨末端上的表面的第二切割边缘,其中第二切割刀片具有止挡件,止挡件与阶梯接合以限制第二切割刀片从焊接电极头的末端去除材料的程度。
[0022]根据本实用新型,至少一个旋转驱动系统为双头电极头修磨器。
[0023]根据本实用新型,第一座为嵌块座并且第一切割刀片为具有阶梯切割边缘的第一嵌块,阶梯切割边缘在阶梯切割边缘与焊接电极头的侧壁接合的第一部分处为锋利的,其中阶梯切割边缘的切割深度由第一切割刀片与焊接电极头的末端相接合的钝部分限制。
[0024]根据本实用新型,第二座为嵌块座并且第二切割刀片为具有圆弧切割边缘的第二嵌块,圆弧切割边缘在第二嵌块与焊接电极头的末端相接合的第一部分处为锋利的,并且圆弧切割边缘在第二嵌块与侧壁上的阶梯相接合的第二部分处为不锋利的。
[0025]根据本实用新型,第二座为嵌块座并且第二切割刀片为具有圆弧切割边缘的嵌块,圆弧切割边缘在嵌块与焊接电极头的末端相接合的第一部分处为锋利的,并且圆弧切割边缘在嵌块与侧壁上的阶梯相接合的第二部分处为不锋利的。
[0026]本实用新型的目的在于提供一种在修磨过程中不会对焊接电极头造成损坏或过多修磨的用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置。
[0027]本实用新型的上述方面和其他方面将参照附图在以下进行更详细的描述。
【附图说明】
[0028]图1是双头电极头修磨器的立体图。
[0029]图2是以部分截面示出的用于电极头修磨器的座的立体图。
[0030]图3是用于电极头修磨器的座的侧壁切割硬质合金嵌块(insert)的正视图。
[0031]图4是用于电极头修磨器的座的末端切割硬质合金嵌块的正视图。
[0032]图5是现有技术的电极头的端部的局部立体图。
[0033]图6是在使用侧壁切割嵌块进行切割以在侧壁中形成阶梯之后以及在使用末端嵌块进行切割以修磨电极头的末端之后的电极头的端部的局部立体图。
[0034]图7是在使用侧壁切割硬质合金嵌块进行切割以在侧壁中形成阶梯之后的磨损的电极头的端部的局部立体图。
[0035]图8是示出了使用电极头修磨器修磨具有圆柱形侧壁和末端的焊接电极头的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]所示实施例参照附图进行公开。然而,应该理解,所公开的实施例仅为可以多种替代形式实施的实例。附图未必按比例绘制,并且可放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能性细节 不应解释为限定,而是教导本领域的技术人员如何实践所公开概念的代表性基础。
[0037]参照图1,示出了电极头修磨器装置10,其优选地为双头电极头修磨器。可选地,还可使用两个单头修磨器。电极头修磨器装置10包括均为嵌块座的第一座12和第二座
14。第一和第二座12和14由旋转驱动系统16驱动以修磨在焊接操作中使用的电阻点焊(RSff)电极头。第一座12保持为嵌块的第一切割刀片18以及第二座14保持也为硬质合金嵌块的第二切割刀片20。电极头修磨器装置10用于恢复在RSW操作过程中变形和/或凹陷的RSW电极头。
[0038]参照图2,不出了第一座12。第二座14具有与第一座12相同的一般配置。第一切割刀片18被组装至第一座12。
[0039]参照图3,第一切割刀片18被不出为包括第一边缘26。第一边缘26仅在第一部分28处为锋利的并且适于与RSW电极头的侧壁相接合。第一边缘26的第一部分28用于在距离RSW电极头的末端的预定距离处切割肩部,这将在下文参照图5至图8进行更为全面的描述。图2和图3中的第一切割刀片18的顶部分上的第一部分28接合顶电极。刀片18的下部分上的切割边缘26和第一部分28用于在顶电极修磨后修磨底电极。然而,还应该理解,可以单独修磨顶和底电极或固定和可移动电极。
[0040]参照图4,示出了第二切割刀片20。第二切割刀片20包括具有第二部分30的第一切割边缘26,第二部分30为锋利的并且在RSW电极头磨损后与其末端接合。在第二切割刀片20上形成止挡件32,其适于接合由第一切割刀片18的第一部分28形成的肩部。当止挡件32接合肩部时,终止电极头修磨操作并且防止RSW电极头的过多修磨,这将在下文参照图5至图8进行更为全面的描述。
[0041]参照图5,现有技术的焊接电极头36被示出为包括位于焊接电极头36的末端上的被修磨的焊接面38。现有技术的焊接电极头36还包括圆柱形侧壁40。现有技术的焊接电极头36在前述提供的条件中可用。然而,根据本实用新型,现有技术的焊接电极头36最先被修磨以提供一致的RSW电极头焊接几何形状,如图6所示。
[0042]参照图6,根据本实用新型修磨的RSW电极头41被示出为具有侧壁42,与RSW电极头均衡长度的侧壁40相比,该侧壁42的直径被减小。周向肩部44被形成为在侧壁40和侧壁42之间径向延伸。肩部被设置为与电极头41的末端距离深度“dl”。被修磨的末端46布置在嵌入侧壁42的内部。
[0043]参照图7,RSW电极头47被示出为具有磨损的末端48。磨损的末端48被示出为在电极头修磨器装置10已用于再切割侧壁40以形成嵌入壁42并形成相隔以图7中的尺寸箭头所示的预定距离“d2”的周向肩部44之后。尺寸“d2”大于图6中示出的尺寸“dl”。在第一切割刀片18形成圆柱形肩部44之后,如图7所示,第二切割刀片20用于修磨磨损的末端48,如图7所示,以形成光滑的圆弧末端46,如图6所示,或可以被修磨以产生平坦端或截平端等。
[0044]参照图8,参照流程图示出了所公开的工艺。该工艺的第一步骤是在50处选择RSW电极头,该电极头可以是具有圆弧末端的常见单侧壁的新的焊接电极头,如图5所示。在该电极头被使用之前,在52处从电极头表面将周向肩部切割至预定深度d2。肩部的深度d2由切割刀片18中的阶梯切割刀28的深度来决定。新的RSW电极头最先被修磨以具有肩部和宽度减小的末端46,以使得最初的焊接点与根据所公开的方法修磨的RSW电极头制成的焊接点一致。接着,在54处,修磨RSW电极头半径直至止挡件32与肩部44相接合。止挡件32是钝的或不锋利的,以使得其不能切入先前形成的肩部44,而是与肩部44相接合以限制电极头的修磨程度。通过这种方式,修磨RSW电极头之后剩余的材料量为图6所示的尺寸 “dl,,。
[0045]修磨之后,在步骤56处进行焊接操作直至RSW电极头凹陷、变形、磨损或由焊接操作导致成为合金。然后通过在步骤52处使用电极头修磨器装置10通过再次切割RSW电极头中的周向肩部以及接着在步骤54处修磨电极头面来修磨RSW电极头。
[0046]在操作中,电阻点焊机会焊接一段时间,然后会从面上磨掉少量的材料或在面上累积少量的材料,例如0.07mm。两步骤切割工艺用于控制在电极修磨期间去除的材料量。在第一步骤中,磨损的电极面用作参考以精确地在电极的外直径上机械加工出例如6.0Omm的已知深度的阶梯。第二步骤使用不同的切割刀(其使用该6.0Omm阶梯作为硬止挡件)以精确地从面上修磨固定的量,例如0.10mm。为了实现以上所述,第二切割刀会在阶梯上触底回升(bottom out)并且切割刀会在深度5.90mm处停止切割。该系统会精确地从每个电极面上去除0.1Omm并且将其恢复至原始状态。在帽上累积过多的情况下(在该实例中^ 0.1mm),第二切割刀仅在之前切割的阶梯上触底回升,从而仍有效地从帽面上清洁掉所有累积。
[0047]两步骤切割工艺可以由单头或双头产品电极修磨器进行,该修磨器具有对切割刀片简单的改进以实现阶梯切割工艺。
[0048]与单独使用伺服电机扭矩和/或位置控制相比,机械性硬止挡件会提供更高的鲁棒性以及更准确的修磨,这是因为这种测量的鲁棒性能易受到不适当的设备刚度和过多变形的影响。可采用修磨器伺服电机扭矩监控来确定修磨的完成。过多的切割时间不会影响帽的使用寿命,因为切割刀会触底回升并且停止去除材料。该工艺会重复进行直至电极被磨损且需要更换。
[0049]上述实施例是具体的实例,其没有描述本实用新型的所有可能的形式。可结合示出的实施例的部件以形成所公开构思的进一步实施例。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语。下列权利要求的范围宽泛于具体公开的实施例的范围并且还包括对示出实施例的修改。
【主权项】
1.一种用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置,其特征在于,所述焊接电极头具有侧壁和末端,所述电极头修磨器装置包括: 至少一个旋转驱动系统; 可操作地连接至所述旋转驱动系统的第一座和第二座; 由所述第一座保持的第一切割刀片,所述第一切割刀片具有定向为将圆柱形区域切入所述侧壁中至预定深度并在所述侧壁上形成阶梯的第一切割边缘;以及 由所述第二座保持的第二切割刀片,所述第二切割刀片具有定向为修磨所述末端上的表面的第二切割边缘,其中所述第二切割刀片具有止挡件,所述止挡件与所述阶梯接合以限制所述第二切割刀片从所述焊接电极头的所述末端去除材料的程度。
2.根据权利要求1所述的电极头修磨器装置,其特征在于,所述至少一个旋转驱动系统为双头电极头修磨器。
3.根据权利要求1所述的电极头修磨器装置,其特征在于,所述第一座为嵌块座并且所述第一切割刀片为具有阶梯切割边缘的第一嵌块,所述阶梯切割边缘在所述阶梯切割边缘与所述焊接电极头的所述侧壁接合的第一部分处为锋利的,其中所述阶梯切割边缘的切割深度由所述第一切割刀片与所述焊接电极头的所述末端相接合的钝部分限制。
4.根据权利要求3所述的电极头修磨器装置,其特征在于,所述第二座为嵌块座并且所述第二切割刀片为具有圆弧切割边缘的第二嵌块,所述圆弧切割边缘在所述第二嵌块与所述焊接电极头的所述末端相接合的第一部分处为锋利的,并且所述圆弧切割边缘在所述第二嵌块与所述侧壁上的所述阶梯相接合的第二部分处为不锋利的。
5.根据权利要求1所述的电极头修磨器装置,其特征在于,所述第二座为嵌块座并且所述第二切割刀片为具有圆弧切割边缘的嵌块,所述圆弧切割边缘在所述嵌块与所述焊接电极头的所述末端相接合的第一部分处为锋利的,并且所述圆弧切割边缘在所述嵌块与所述侧壁上的所述阶梯相接合的第二部分处为不锋利的。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置,该装置包括:至少一个旋转驱动系统;可操作地连接至旋转驱动系统的第一座和第二座;由第一座保持的第一切割刀片,第一切割刀片具有定向为将圆柱形区域切入侧壁中至预定深度并在侧壁上形成阶梯的第一切割边缘;以及由第二座保持的第二切割刀片,第二切割刀片具有定向为修磨末端上的表面的第二切割边缘,其中第二切割刀片具有止挡件,止挡件与阶梯接合以限制第二切割刀片从焊接电极头的末端去除材料的程度。本实用新型的目的在于提供一种在修磨过程中不会对焊接电极头造成损坏或过多修磨的用于修磨焊接电极头的电极头修磨器装置。
【IPC分类】B23K11-30
【公开号】CN204603557
【申请号】CN201520197733
【发明人】威廉·C.·莫伊森, 伊丽莎白·特蕾泽·赫特里克
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月2日

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