CN100528450C - 电极头整形装置以及电极头整形工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以降低整形工具的旋转驱动力且装置小型化的电阻焊机用电极头整形装置以及电极头整形工具。调节整形工具(2)的整形部(4)的曲率半径，以从该整形工具(2)的旋转中心至外侧对电极头前端(5)与整形工具(2)的整形部(4)之间的接触宽度进行调节，由此使由整形工具(2)所做的整形功量在从整形工具(2)的旋转中心至外侧的整形部(4)的整个区域上相同。因此，由做剩余整形功量导致的损失消失，可以以所需最小限度的整形功量对电极头前端(5)进行整形。由此，可以减小整形工具(2)的旋转驱动力，可以使电极头整形装置(1)实现省力化、小型化。
Description
技术领域
本发明涉及一种点焊(电阻焊)中的电极头整形装置以及电极头整形工具。
背景技术
在点焊机中，通电时电极头前端在较高的压力下暴露于高温中。因此，在点焊机中，电极头前端在每次通电时崩坏，该电极头前端的平坦部的直径递增。并且，在点焊(电阻焊)中，在焊接电流等焊接条件固定的状态下，电极头前端的平坦部的直径增大时，向工件的被接合部通电的焊接电流的电流密度减少，难以形成良好的熔核，接合强度以及产品的可靠性降低。因此，对于点焊(电阻焊)机，一般使用具有如下功能的点焊机：在每次向电极头通电时使焊接电流递增，使向工件的被接合部通电的焊接电流的电流密度保持一定，由此可以持续得到良好的熔核。
然而，在点焊(电阻焊)中，在工件上实施镀锌等表面处理的情况很多，在对表面处理后的工件连续地进行点焊的情况下，由于通电时的发热而熔融的锌等表面处理材料附着在电极头前端，可能使该工件与电极头前端焊接在一起。因此，在点焊(电阻焊)中，通过定期地、例如每进行50个点的焊接则对电极前端进行整形(修整)，从而防止该电极头前端和工件之间的焊接。一般在具有点焊枪的焊接机器人中，每进行规定次数的焊接后，将焊枪定位于电极头整形位置处，通过电极头整形装置对电极头前端进行整形。这种电极头前端的整形，通过电动马达旋转驱动电极头整形装置的整形工具(例如参照专利文献1)，使一对电极头前端压于该电极头整形工具上，通过整形工具对该电极头前端进行切削加工。
然而，在电极头整形装置中，为了对电极头前端进行良好的切削加工，需要至少0.2mm的切削余量。而且，在点焊(电阻焊)中为了确保焊接质量，希望对应每一个工件对电极头前端进行整形(切削)。因此，为了确保焊接质量，在将电极头前端的切削余量设为8mm的情况下，每40个工件需要更换一次电极头，生产率显著下降，并且运行成本增大。因此，如图9所示，以往存在一种电极头整形装置1，其从由切削进行整形的类型变化成由塑性变形进行整形的类型。在该电极头整形装置1中，在电极头前端与整形工具2接触的状态下，通过使该整形工具2绕电极头的轴心旋转，使电极头前端发生塑性变形，整形为规定的形状。
然而，在这种电极头整形装置1中，即使电极头前端和各整形工具2的整形部4的接触面压力相同，由于整形部4在整形工具2的旋转中心侧和外侧的圆周速度不同，整形部4在整形工具2的旋转中心侧和外侧相对电极头前端的相对移动速度不同，因而由整形工具2做的整形功量，从整形工具2的旋转中心至外侧都不一样。因此，在现有的电极头整形装置1中，在从整形工具2的旋转中心至外侧的整形部4上产生整形功量剩余的部位，整形工具2的旋转驱动力增大。由此，对于整形工具2的驱动需要更大能力的电动马达，整形装置1变得大型化。
专利文献1特开平11-77331号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，其第一目的在于，提供一种电极头整形装置，可以减轻整形工具的旋转驱动力，使装置小型化。
此外，第二目的在于，提供一种电极头整形装置用电极头整形工具，可以减轻整形工具的旋转驱动力，使整形装置小型化。
为了达成上述目的，本发明中的第一发明是一种电极头整形装置，将电极头前端压于放射状配置的整形工具上，在该状态下使整形工具绕着电极头的轴心旋转，使电极头前端和整形工具的整形部相对移动，由此使电极头前端发生塑性变形而整形为规定形状，其特征在于，配置整形工具的整形部，使整形工具对电极头前端所做的整形功量在从整形工具的旋转中心至外侧的整个区域上相同。
第二发明在第一发明的电极头整形装置中，其特征在于，整形工具以相同形状形成有整形部，并且整形工具绕该整形工具的旋转中心均匀配置，调节整形部与电极头前端的接触宽度，使由整形工具对电极头前端所做的整形功量在从整形工具的旋转中心至外侧的整形部的整个区域上相同。
第三发明在第一发明的电极头整形装置中，其特征在于，设有：主整形工具，从电极头的中心至外侧对电极头前端进行整形；和校正整形工具，配置成消除由该主整形工具所做的整形功量的偏差。
为了达成上述目的，本发明中的第四发明是一种电极头整形工具，放射状设置在电极头整形装置上，在将电极头前端压于电极头整形工具的整形部上的状态下，电极头整形工具绕着电极头的轴心旋转，使电极头前端和整形部相对移动，由此使电极头前端发生塑性变形而整形为规定形状，其特征在于，调节整形部与电极头前端的接触宽度，使对电极头前端所做的整形功量在从整形工具的旋转中心至外侧的整形部的整个区域上相同。
因此，在第一发明中，整形时的剩余整形功量减少，整形工具保持架的旋转驱动力降低。
在第二发明中，由整形工具所做的整形功量在整形部整个区域上相同，整形时的剩余整形功量减少，整形工具的旋转驱动力降低。
在第三发明中，通过根据需要设定校正整形工具的形状(长度以及整形部与电极头前端的接触宽度)，由整形工具所做的整形功量在整形部整个区域上相同，整形时的剩余整形功量减少，整形工具的旋转驱动力降低。
在第四发明中，由整形工具所做的整形功量在整形部整个区域上相同，整形时的剩余整形功量减少，整形工具的旋转驱动力降低。
发明效果
本发明可以提供整形工具的旋转驱动力降低且装置小型化的电极头整形装置以及电极头整形工具。
附图说明
图1是本电极头整形装置的说明图，是表示设置于整形床上的整形工具的配置的图。
图2是本电极头整形装置的透视图。
图3是本电极头整形装置的说明图，是表示整形时的状态的图。
图4是本电极头整形装置的说明图，(a)是表示图1中A-A截面的放大图，(b)是表示图1中B-B截面的放大图。
图5是本电极头整形装置的说明图，是表示本电极头整形装置以及现有的电极头整形装置中的、距整形工具的旋转中心的距离与整形功量的关系的图。
图6是其他实施方式的电极头整形装置的说明图，是表示设置于整形床上的整形工具的配置的图。
图7是其他实施方式的电极头整形装置的说明图，(a)是表示图6中E-E截面的放大图，(b)是表示图6中F-F截面的放大图，(c)是表示图6中G-G截面的放大图。
图8是其他实施方式的电极头整形装置的说明图，是表示设置于整形床上的整形工具的配置的图。
图9是现有的电极头整形装置的说明图，是表示设置于整形床上的整形工具的配置的图。
图10是现有的电极头整形装置的说明图，(a)是表示图9中C-C截面的放大图，(b)是表示图9中D-D截面的放大图。
标号说明
1电极头整形装置
2整形工具
4整形部
5电极头前端
6电极头
具体实施方式
根据图1～图5说明本发明的一个实施方式。如图1所示，本电极头整形装置1具有放射状地配置有多个(在本实施方式中为4个)整形工具2的整形工具保持架3，在使电极头前端5接触各整形工具2的整形部4的状态下，上述整形工具保持架3绕电极头6的轴心旋转驱动，使电极头前端5和各整形工具2的整形部4相对移动，由此使电极头前端5发生塑性变形而整形为规定形状。如图2所示，本电板头整形装置1，具有形成大致E字状的框架7，在该框架7的相对的板8、9之间设置相互平行配置的一对导轨10。本电极头整形装置1通过上述一对导轨10，向图2中纸面视角的上下方向引导整形床11，在上述整形床11的前端部可旋转地安装上述整形工具保持架3。
此外，本电极头整形装置1，在上述整形床11上具有整形工具驱动用马达12，通过该整形工具驱动用马达12经由减速结构对上述整形工具保持架3进行旋转驱动，从而使各整形工具2旋转。本电极头整形装置1，在上述整形床11和各板之间的一对导轨10上安装压缩螺旋弹簧13，通过由一对导轨10引导上述整形床11移动，各压缩螺旋弹簧13伸缩，吸收电极头前端5抵接于各整形工具2时的冲击。如图3所示，上述整形工具保持架3形成大致圆柱形，在两端面设置与该整形工具保持架3同一轴心的擂钵状的孔14(参照图1)。此外，如图1所示，在上述整形工具保持架3上，在绕轴心的多个位置(在本实施方式中为4处)均匀配置收容有整形工具2的整形工具收容部15。
此外，在本电极头整形装置1中，上述整形工具2由硬质的耐磨损材料形成，如图1所示，通过将各整形工具2安装在整形工具保持架3的各整形工具收容部15中，与电极头前端5接触的整形部4从整形工具保持架3的中心(整形工具2的旋转中心)向外侧延伸而配置成放射状。而且如图4所示，在本电极头整形装置1中，上述整形工具2的整形部4形成为凸状的曲面，通过调节该整形部4的曲率半径R1、R2(R1＞R2)，从电极头6的中心至外侧调节该整形部4与电极头前端5的接触宽度，使由整形工具2所做的整形功量在整形部4的整个区域相同。
如图5所示，在整形部4的接触宽度从电极头6的中心至外侧为一定(整形部4的曲率半径R从整形工具2的旋转中心至外侧为一定)的现有整形工具2(参照图9和图10)中，整形部4的整形功量的峰值P1处于整形工具2的旋转中心至外侧的大致中央。因此在本电极头整形装置1中，以现有的电极头整形装置1中整形部4的整形功量达到峰值的距离L1为中心，使前后部分的曲率半径R2形成得较小，缩窄整形部4与电极头前端5的接触宽度，从而使由整形工具2所做的整形功量从整形工具2的旋转中心至外侧在整形部4的整个区域上相同。
接着对本电极头整形装置1的作用进行说明。首先，通过点焊(电阻焊)的加压力，将电极头前端5推压在安装于整形床11的整形工具保持架3上的各整形工具2上。在该状态下，通过使各整形工具2绕着电极头6的轴心旋转，使该电极头前端5与各整形工具2的整形部4相对移动，此时在电极头前端5和各整形工具2的整形部4之间产生的摩擦的能量(整形工具2对电极头前端5所做的整形功量)使电极头前端5发生塑性变形而整形为规定形状。在本电极头整形装置1中，调节各整形工具2的整形部4的曲率半径以调节电极头前端5与各整形工具2的整形部4之间的接触宽度。由此，如图5所示，由各整形工具2所做的整形功量在从整形工具2的旋转中心至外侧的整形部4的整个区域上相同，可以削减剩余的整形功量(整形工具2对电极头前端5所做的功)，通过所需最小限度的整形功量使电极头前端5发生塑性变形，整形成规定形状。
该实施方式可以得到如下的效果。
在本电极头整形装置1中，调节整形工具2的整形部4的曲率半径，以从该整形工具2的旋转中心至外侧对电极头前端5与整形工具2的整形部4之间的接触宽度进行调节，由此使由整形工具2所做的整形功量在从整形工具2的旋转中心至外侧的整形部4的整个区域上相同。
因此，在本电极头整形装置1中，由做剩余整形功量导致的损失消失，可以以所需最小限度的整形功量对电极头前端5进行整形。由此，可以减小整形工具2的旋转驱动力，可以使整形工具驱动用马达12以及该电极头整形装置1实现省力化、小型化。
本发明的实施方式不限于上述内容，例如也可以构成如下。
在现有的电极头整形装置1(参照图9以及图10)的整形工具2所做的整形功量，从整形工具2的旋转中心至外侧以大致一定的倾斜度增大的情况下，也可以如图6所示地形成整形工具2(在图7中R5＞R6＞R7)，使整形部4的曲率半径从整形工具2的旋转中心至外侧递减，放射状配置该整形工具2而构成电极头整形装置1。
此时，在整形时由整形工具2所做的整形功量在从整形工具2的旋转中心至外侧的整形部4的整个区域上相同。与现有的电极头整形装置1相比，由做剩余整形功量导致的损失递减，可以由所需最小限度的整形功量对电极头前端5进行整形。由此，可以降低整形工具2的旋转驱动力，可以使整形工具驱动用马达12以及该电极头整形装置1实现省力化、小型化。
由现有的电极头整形装置1(参照图9和图10)的整形工具2所做的整形功量偏向整形工具2的旋转中心侧的情况下，如图8所示，可以配置从电极头前端5的中心至外侧对该电极头前端5进行整形的主整形工具2a、以及偏向整形工具2的旋转中心侧设置，以消除该主整形工具2a所做的整形功量的偏差的校正整形工具2b，放射状地配置该整形工具2以构成电极头整形装置1。
此时，主整形工具2a的整形部4的整形功量的偏差由校正整形工具2b校正，在整形时由整形工具2所做的整形功量在从整形工具2的旋转中心至外侧的整形部4的整个区域上相同，与现有的电极头整形装置1相比，由做剩余整形功量导致的损失递减，可以由所需最小限度的整形功量对电极头前端5进行整形。由此，可以降低整形工具2的旋转驱动力，可以使整形工具驱动用马达12以及该电极头整形装置1实现省力化、小型化。
Claims (4)
1.一种电极头整形装置，将电极头前端压于放射状配置的整形工具上，在该状态下使所述整形工具绕着电极头的轴心旋转，使所述电极头前端和所述整形工具的整形部相对移动，由此使所述电极头前端发生塑性变形而整形为规定形状，其特征在于，配置所述整形工具的整形部，使所述整形工具对所述电极头前端所做的整形功量在从所述整形工具的旋转中心至外侧的整个区域上相同。
2.如权利要求1所述的电极头整形装置，其特征在于，所述整形工具以相同形状形成有所述整形部，并且所述整形工具绕该整形工具的旋转中心均匀配置，调节所述整形部与所述电极头前端的接触宽度，使由所述整形工具对所述电极头前端所做的整形功量在从所述整形工具的旋转中心至外侧的所述整形部的整个区域上相同。
3.如权利要求1所述的电极头整形装置，其特征在于，设有：主整形工具，从所述电极头的中心至外侧对所述电极头前端进行整形；和校正整形工具，配置成消除由该主整形工具所做的整形功量的偏差。
4.一种电极头整形工具，放射状配置在电极头整形装置上，在将电极头前端压于电极头整形工具的整形部上的状态下，所述电极头整形工具绕着电极头的轴心旋转，使所述电极头前端和所述整形部相对移动，由此使所述电极头前端发生塑性变形而整形为规定形状，其特征在于，调节所述整形部与所述电极头前端的接触宽度，使对所述电极头前端所做的整形功量在从所述整形工具的旋转中心至外侧的所述整形部的整个区域上相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090819 Termination date: 20180228 |
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