CN102083576B - 用于加工点焊电极的刀、切削工具和帽式切削器 - Google Patents

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Abstract

一种用于加工点焊电极(2)的刀(1)，该刀包括一个或多个切削刃(3)以及一个或多个引出装置(7)，切削刃(3)用于加工点焊电极(2)，引出装置(7)用于从刀(1)的区域引出在切削过程中所产生的移除的点焊电极材料，其特征在于，一个切削刃(3)和与其相关联的一个引出装置(7)分别设计成一件。刀可以是电极切削工具的部件。本发明还涉及相关联的帽式切削器。

Description

用于加工点焊电极的刀、切削工具和帽式切削器
技术领域
本发明涉及用于加工点焊电极的刀、用于所述刀的电极切削工具和帽式切削器。
背景技术
为了紧固连接薄板金属部件，在工厂中，例如汽车制造工厂中，经常使用带有焊枪的焊接机器人。在焊接操作过程中，焊枪从两个相对侧将两个或多个薄板金属部件相对彼此按压，由此使电流通过安装在焊枪的焊枪臂中的点焊电极，从而使这些薄板金属部件精确地彼此焊接。在大约100到300次焊接操作后，点焊电极会磨损或被焊接残渣所覆盖，以致无法再进行可靠的焊接。
通常，点焊电极包括可替换的帽盖。但是，它们也可不带有此种帽盖而制成一件。下面的解释同样涉及两种情况，这是因为根据本发明的切削工具可用于一件式电极以及带有帽盖的电极。
为了使已磨损的点焊电极尖端回到它们的初始形状，则借助电极刀具再加工所述尖端。为了修复已磨损的、由相对较软的铜制成的点焊电极，从点焊电极尖端移除至多0.3mm的材料(一般呈切屑形式)。
为了能确保无故障切削，重要的是，尽可能快地将在切削过程中削除的材料从刀的区域移除并且尽可能不产生残渣，不然的话，会有堵塞切削工具的风险。电极切削工具的清洁通常导致整个焊接操作不得不中断相当长时间，致使由于产量减少或次品产生而引起的显著后续成本。
从欧洲专利说明书EP0844040中，已知一种带有靠近于切削刃的凹口的电极切削工具。此种凹口用于容纳并传输由切削刃产生的切屑。由此，可避免堵塞切削工具。
发明内容
因此，在下文中描述的本发明的目的是，比现有技术更有效地防止电极切削工具被在再加工磨损点焊电极时产生的削除材料堵塞。
通过根据本发明的刀、根据本发明的带有所述刀的电极切削工具以及根据本发明的帽式切削器实现这个目的。
用于加工点焊电极的刀包括至少一个切削刃以及至少一个引出装置，该引出装置用于引出从点焊电极中削除或移除的材料。引出装置用于从切削工具的区域中导出所削除的点焊电极材料，该材料主要由切屑或小颗粒构成。由于在所有情况下切削刃和相关联的引出装置形成为一件，所以简化了对于所削除材料的导出。
因此，组合单元包括切削刃和相关联的引出装置。
借助此种紧凑单元(包括切削刃和引出装置)，可避免在其它情况下切削刃和引出装置彼此邻接处产生的间隙。这样，防止所削除的点焊电极材料沉积或卡在所述间隙中，沉积或卡在所述间隙中会增加堵塞电极切削工具的风险。此外，例如由单件制成的单个单元具有更高的稳定性，这可在切削过程中允许更高的精确度。
较佳的是，整个刀形成在一件中，从而所有的切削刃和所有的引出装置形成一个单个单元。通常，刀包括两个切削刃，各个切削刃带有相关的引出装置，其中，切削刃位于相对方向，从而可用一个刀同时加工两个点焊电极(一对焊枪)。刀还可由多件构成，只要一个或两个切削刃与相应的引出装置一起形成在一件中即可。
整个刀较佳地由具有均匀化学组分的材料构成。然而存在这样的可能性：用在整个刀中的材料或者具有相似的材料性能或者具有不同的材料性能。例如，在切削刃区域的材料比在刀的其它区域中的材料更硬，藉此确保受应力较大区域(切削刃)比受应力较小区域更有弹性。
此外，由于在各种情况下，切削刃和相关的引出装置之间的过渡做成圆角，可避免材料的粘接，藉此可回避难于进入的边缘区域。
例如，由切削刃和引出装置构成的一件式刀或一件式单元从一个铸件中产生或由一个烧结过程所形成。较佳的是，还再加工切削刃。在再加工过程中，例如可通过切割和/或研磨或通过线切割或沉孔电蚀，使切削刃形成所希望的形状或淬硬或削尖切削刃。
关于引出装置，可使其涂覆有诸如含有钛或氧化铝材料的防护层，或者涂覆有纳米涂层。此种涂层可用作磨损防护，其中，通过改进热传导和/或通过减少摩擦防止局部加热。
此外，引出装置可具有诸如空腔或沟道的凹槽，从而可更容易地引出所削除的点焊电极材料。或者，引出装置的表面可沿一个方向平坦(无曲率)，从而所削除的材料可容易地沿平面的平直方向滑动。
较佳的是，刀具有这样的形状：靠近旋转轴线的端部比远离旋转轴线的端部具有较小的尺寸，从而刀的形状近似于截棱锥。此种几何形状考虑的是，沿切削刃产生的削除材料由离心力从内侧(靠近旋转轴线)到外侧(较远离旋转轴线)移动，从而增加从内侧到外侧待引出的材料量。因此，此种几何形状有助于避免堵塞(在整个外部区域上)。因此，所希望的是，刀(实际上不管点焊电极尖端的形状如何)的两个端部除了具有不同的高度以外，刀的两个端部(面对侧)的宽度也不同，从而刀在离旋转轴线较远处比靠近旋转轴线处较宽。
根据本发明的刀一般安装在电极切削工具中，该电极切削工具较佳地包括两个支座(还称为构架)。支座基本是柱形并且具有用于容纳刀的内部凹槽。在切削过程中，支座之一绕其(柱形的)对称轴线旋转。此外，支座一般形成为不仅为刀提供保持功能，还为待加工的点焊电极提供导向功能。
帽式切削器包括进一步如下所述或如上所述的切削工具或刀。例如，此种帽式切削器还包括用于驱动切削工具旋转的电动机和可能的齿轮系。还为电动机提供相关联的控制器，以及用于接通和断开电动机的开关装置。
附图说明
借助图1、2和3，阐明本发明的较佳的和可能的实施例的更多方面。对以下附图进行说明：
图1是刀、支座和待加工的点焊电极尖端的示意截面图；
图2是刀的示意视图；以及
图3是带有刀和两个支座的切削工具以及两个点焊电极尖端的示意图。
具体实施方式
图1示意地示出安装在支座5中并且与支座一起沿箭头方向、绕旋转轴线6旋转的刀1的截面图。刀1绕点焊电极2的尖端运动，从而切削刃3从点焊电极2的尖端削除或移除材料4。借助一个或若干引出装置7(图2所示)，在该过程中产生的点焊电极材料4应尽可能有效地从刀的区域或点焊电极尖端的区域中移除，从而材料4不会堵塞刀1或电极切削工具。
图2示出带有指示旋转轴线6的刀的示意图。引出装置7无缝连接于切削刃3，这是由于它们都由一件形成。在图的下部示出带有引出装置的第二切削刃。刀1在靠近旋转轴线6的部分上比在远离旋转轴线6的部分上具有较小的宽度8和高度9，在远离旋转轴线6的部分上，宽度8和高度9较大。由于切削刃3的宽度一般恒定，所以引出装置7的宽度随着与旋转轴线6的间距增加而较佳地增加，从而能更容易地排出已削除材料4。所说明的刀1形成为一件或由单件构成。
此外，在图2中可见，将切削刃3和引出装置7之间的过渡做成圆角，从而削除材料4很难沉积。切削刃3的径向形状形成为：在切削过程中，待加工的点焊电极2在尖端处恢复到其初始形状。引出装置7比相关联的切削刃3具有较小的高度9(沿旋转轴线)，从而留下足够的空间用于运出削除材料4。这样的实施例是可能的，其中，引出装置7的表面或者基本平行于切削刃3行进，或者引出装置7到切削刃3间距在朝向旋转轴线6的情况下比离旋转轴线6较远情况下的间距大，从而在离旋转轴线6的间距小的情况下，可有更多的空间用于引出削除材料4。
以下实施例也是有利的，其中，切削刃3和引出装置7的表面之间的间距从旋转轴线开始总是增加。这样，可用于沿切削刃产生的切屑的空间数量朝向外侧增加。此外，间距可以初始时增加，然后保持恒定或再次减小。这样，可获得相对平滑的表面曲率，从而简化切屑的引出。
图3示出电极切削工具以及两个点焊电极2的示意图，其中电极切削工具由两个带有凹槽10的支座5和刀1构成，各个点焊电极2均示出尖端。为了更好地说明，稍稍转动地示出刀1。凹槽10设置成可从下方或从上方容纳刀1。在封闭状态(保持状态)，刀1和支座5结合在一起，从而凹槽10几乎完全由刀1的部分所填满。由此，产生近似平滑的表面，其中，仅仅突出切削刃3的最上方部分。这些表面形成为它们可容纳点焊电极2的尖端。可选的是，支座5还包括可更好地引出削除的点焊电极材料4的凹槽。

Claims (17)

1.一种用于加工点焊电极(2)的刀(1)，所述刀(1)包括：
一个或多个切削刃(3)，所述切削刃用于加工所述点焊电极(2)；以及
一个或多个引出装置(7)，所述引出装置用于从所述刀(1)的区域引出在切削过程中所产生的被移除的点焊电极材料(4)，其中，
在所有情况下，所述切削刃(3)和相关联的引出装置(7)形成为一件；
在所有情况下，在所述切削刃(3)和所述引出装置(7)之间的过渡都做成圆角；
并且，所述引出装置(7)具有用于引出所述点焊电极材料(4)的表面，所述表面沿径向方向成弧形且至少在沿其它方向的一个区域中不成弧形。
2.如权利要求1所述的刀(1)，其特征在于，整个刀(1)形成为一件。
3.如权利要求1或2所述的刀(1)，其特征在于，构成所述切削刃(3)和所述引出装置(7)的材料具有相似的性能。
4.如权利要求1或2所述的刀(1)，其特征在于，构成所述切削刃(3)和所述引出装置(7)的材料在所述切削刃(3)上比在剩余区域中更硬。
5.如权利要求1或2所述的刀(1)，其特征在于，在所有情况下都包括所述切削刃(3)和所述引出装置(7)的单元由一个铸件产生或从一次烧结工艺中形成。
6.如权利要求5所述的刀(1)，其特征在于，对于所述切削刃(3)进行附加再加工。
7.如权利要求6所述的刀(1)，其特征在于，对于所述切削刃进行切割或淬硬。
8.如权利要求1或2所述的刀(1)，其特征在于，至少所述引出装置(7)涂覆有保护层。
9.如权利要求8所述的刀(1)，其特征在于，至少所述引出装置(7)涂覆有防磨损的保护层。
10.如权利要求1或2中的一项所述的刀(1)，其特征在于，所述引出装置(7)中的至少一个实现成空腔、凹槽或沟道的形状。
11.如权利要求1或2所述的刀(1)，其特征在于，所述刀(1)的紧靠旋转轴线(6)的端部比远离所述旋转轴线(6)的端部具有较小的宽度(8)和高度(9)。
12.如权利要求11所述的刀(1)，其特征在于，所述刀(1)的所述宽度(8)沿垂直于所述旋转轴线(6)的方向不同，和/或所述刀(1)的所述高度(9)沿所述旋转轴线(6)的方向不同。
13.一种电极切削工具，所述电极切削工具具有如权利要求1－12中的一项所述的刀(1)，以及一个或两个支座(5)，所述支座(5)在内部区域包括用于容纳所述刀(1)的凹槽(10)。
14.如权利要求13所述的电极切削工具，其特征在于，所述支座(5)基本是圆柱的形状或带有不同横截面的柱形。
15.如权利要求14所述的电极切削工具，其特征在于，所述支座(5)或带有矩形、五边形或六边形横截面的柱形。
16.如权利要求14或15所述的电极切削工具，其特征在于，所述支座(5)的所述凹槽(10)同时容纳和/或导向待加工的所述点焊电极(2)。
17.一种帽式切削器，所述帽式切削器带有如权利要求1或12中的一项所述的刀(1)，或者带有如权利要求13到16中的一项所述的电极切削工具。
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