CN111940885B - 一种拼合式焊接电极修磨刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，所述的刀座是由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内；所述的半刀座均设置有排屑槽、上电极支撑面、下电极支撑面和沉头孔和螺纹孔；所述的刀片为一体式双刃刀片，包括上电极切削双刃、下电极切削双刃。所述的刀片与半刀座通过键和键槽相互装配，通过紧固螺钉连接两个半刀座实现刀座与刀片的分拆与拼合。本发明结构简单，装拆方便，同时降低构件的制成本造。采用本发明进行电极修复和切割时，上、下双刀刃同时对电极进行高效率修磨；并且，刀座的上、下电极支撑面对电极具有支撑和导向作用，提升了修磨过程稳定性，实现了修磨质量可靠和刀片与刀座的损耗低的效果。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身自动化制造中电阻点焊焊接的技术领域，具体涉及一种拼合式焊接电极修磨刀具。
背景技术
在汽车自动化制造领域的构件连接方案中，最为常用的技术为电阻点焊技术，为了适应汽车快节拍以及高容量生产制造，通常汽车制造产线配置了若干台电阻点焊焊装机器人协同自动化作业。通常电阻点焊焊接机器人要在一辆汽车车身上制造3000～5000个焊点。由于目前汽车通常采用多种金属材质的构件以实现汽车最佳性能和最低重量以提升燃油经济性和减少有害气体排放，这些材料包括镀锌和镀铝层的钢材、铝合金和镁合金等。不同的材质对电极具有不一样的磨损行为和老化速度。因此为了提升焊接电极的使用寿命和避免因为电极磨损而带来焊点质量下降问题，目前最常用而有效的方案是定期对磨损的电极端面进行切削修复，切除掉电极端面粘附的杂质或磨损的凹坑，使得电极端面恢复原有的焊接端面形貌，进而确保制造的焊缝质量的稳定性。
广泛应用的自动电极修磨技术为可以轴线旋转的修磨刀具安装在修磨器上，安装在焊钳(焊枪)上的磨损电极在焊接机器人驱动下靠近到修磨刀具，高速旋转的修磨刀具将电极端面进行切削修磨。修磨质量和速度取决于修磨刀的刀刃数量、修磨刀具的转速和电极的进给量，通常不同电极形貌和修磨刀具对应特定的修磨工艺。目前常见的修磨刀具的刀片有单刃、三刃和四刃，也有少数是双刃。单刃刀具修磨效率较低，且刀具容易磨损；三刃和四刃修磨刀具修磨效率较高，但是刀具结构复杂和制造困难，导致制造及更换刀片成本高，且复杂刀具结构导致安装困难。
一种拼合式焊接电极修磨刀具只需要两个半刀座与一体双刃刀片简单而精准拼合，即能保证修磨刀具结构的稳定性和修磨质量的优质性；同时具有更简单的刀具设计、更低的制造成本和更方便的刀片更换。此为，该机构的要求难点。
发明内容
为了克服现有技术的不足和存在问题，本发明提供了通过两个半刀座左右拼合后夹紧刀片，且能够精准定位和结构稳定可靠的一种拼合式焊接电极修磨刀具，利用拼合式焊接电极修磨刀具实现高效率修磨、低的修磨刀具损耗、以及刀具易加工制造和低的制造成本的解决方案。
本发明是通过以下技术方案来解决上述的技术问题：
一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，其特点在于，所述的刀座由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内。
优先地，两个半刀座结构设计完全一致，所述的半刀座的一端设有上下两个斜切面、以及位于该两个斜切面之间用于供刀片键嵌入的键槽，所述的半刀座的另一端设有上下两个凸起结构，该凸起结构具有与半刀座的一端的斜切面相适配的斜切面，使两个半刀座实现左右拼合。
优先地，所述的刀片为一体刀片，包括上下对称的上双刀刃和下双刀刃。所述的刀片两端部分别设置有键。
进一步地，在所述的半刀座的外壁对称设置有两个安装平面。所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环。
在另一优选例中，两个半刀座结构设计完全一致，所述的半刀座的一端设置有键，另一端设置有两个凸起结构，所述的刀片为一体式双刃刀片，包括关于错位相向设置左刀片与右刀片构成上电极切削双刃和下下电极切削双刃，刀片两端设置有键槽和在键槽上下两侧的阶梯状结构，分别供半刀座的键和两个凸起结构嵌入。
进一步地，在半刀座的外壁设置有修磨刀具安装面。所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环。
在又一优选例中，一个半刀座两侧设置有键槽和斜切面，另一个半刀的两端设置有凸起结构和斜切面，所述的刀片为一体式双刃刀片，刀片两端设置有键。
在又一优选例中，所述的一个半刀座的两侧均设置有键，另一半刀座的两侧设置有两个凸起结构，所述的刀片为一体式双刃刀片，刀片两端设置有键槽。
与现有的技术相比，本发明的具有以下有益的效果：
(a)两个半刀座结构简单且可以是相同的结构一致，减少了制造成本。
(b)一体式刀片结构简单，避免了在刀片开孔和攻丝等难度高的加工工艺，利于加工制造；
(c)修磨刀具装配简单、精准和可靠，保证修磨电极的质量和效率。
(d)刀片更换简单方便。
附图说明
图1为本发明实施例1中修磨刀具的分解示意图。
图2为本发明实施例1中修磨刀具的左刀座的轴侧图。
图3为本发明实施例1中修磨刀具的右刀座的轴侧图。
图4为本发明实施例1中修磨刀具的刀片的轴侧图。
图5为本发明实施例1中修磨刀具的左刀座与刀片装配示意图。
图6为本发明实施例1中修磨刀具的轴侧图。
图7为本发明实施例1中修磨刀具的俯视图。
图8为本发明实施例1中修磨刀具的正视图。
图9为本发明实施例2中修磨刀具的分解示意图。
图10为本发明实施例2中修磨刀具的左刀座的轴侧图。
图11为本发明实施例2中修磨刀具的右刀座的轴侧图。
图12为本发明实施例2中修磨刀具的刀片的轴侧图。
图13为本发明实施例2中修磨刀具的刀片的正视图。
图14为本发明实施例2中修磨刀具的左刀座与刀片装配示意图。
图15为本发明实施例2中修磨刀具的轴侧图。
图16为本发明实施例2中修磨刀具的正视图。
图17为本发明实施例2中修磨刀具的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优势变得更好地被理解，参照结合附图对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用来解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供了一种拼合式焊接电极修磨刀具，所述的修磨刀具可切削和修复球面电极，如图1-8所示，包括：左半刀座100，右半刀座200，刀片300和内六角螺栓400如图1所示。为了降低加工制造成本，本实施例优选地对左半刀座100与右半刀座200是采用完全相同的结构设计，为了更好地说明本实施例，因而对左半刀座和右半刀座进行了不同的编号。
所述左半刀座100如图2所示，在左半刀座100的左侧设置有上下两个斜切面111和112，其中上斜切面111和下斜切面112的倾斜角度按照结构设计的需要设置，在本例中优选倾斜角度为30～60°。位于该上下两个斜切面之间设置用于供刀片键嵌入的键槽120。两个沉头孔130设置在键槽两侧水平位置上。在左半刀座中间区域设置了上电极支撑面141和下电极支撑面142。在电极支撑面右侧设置排屑槽150；左半刀座的右侧设置设置两个凸起，两个凸起分别具有与左半刀座的一端的上下斜切面相适配的上斜切面161和下斜切面162。在半刀座右侧设置两个螺纹孔170，所述的两个螺纹孔分别设置在与所述的两个沉头孔130的一水平面上。在左半刀座上端设置端部支撑环180。在左半刀座的侧面设置安装面190如图6所示。
所述右半刀座200如图3所示，它具有与左半刀座100相同的结构特征。
所述刀片300为一体式刀片如图4所示，分为左刀片300a和右刀片300b，其中左刀片和右刀片呈中心对称设置。在刀片的左、右两端分别设置有左端键310和右端键320。所述的左刀片300a设置有上下对称的斜切刃331和端弧刃332，所述的右刀片300b同样设置上下对称的斜切刃和端弧刃，所述的左刀片斜切刃和端弧刃与右刀片的端弧刃和斜切刃共同构成了刀片的上、下电极切削双刃。
使用本发明时，刀片300首先卡扣在左半刀座100中如图5所示，刀片的左端键310与左半刀座的键槽120精密配合，刀片的键与左半刀座上的键槽紧密配合实现刀片的轴向限位。在刀片的右侧与左半刀座右侧的两个凸起结构精密配合，限制刀片左、右水平移动。左半刀座的排屑槽150与刀片的侧面形成了第一排削孔如图7所示。
进一步地，右半刀座200拼合到已经安装刀片300的左半刀座100上。右半刀座的右侧上下两个凸起结构斜切面261和262分别与左半刀座的左侧上斜面111和下斜切面112配合。在另一端，右半刀座的键槽220与刀片的右端键320精密配合，右半刀座的左侧上下斜切面211和212分别左半刀座的右侧上下斜切面161和162紧密配合，利用刀片和左刀座与右刀座之间的相互卡扣配合而半刀座与刀片的水平和轴向限位。右半刀座的排屑槽250与刀片侧面形成第二排屑孔如图7所示。左半刀座与右半刀座的上电极支撑面141和241与刀片的上端电极切削双刃构成上电极切削槽；左半刀座与右半刀座的下电极支撑面142和242与刀片的下端电极切削双刃构成下电极切削槽。左半刀座的沉头孔130与螺纹孔170分别与右半刀座的螺纹孔270与沉头孔230一一对应如图如图8所示。利用4根内六角螺栓400，分别通过沉头孔和螺纹孔将左、右半刀座紧固锁紧，以此实现修磨刀具的完全定位，使得左半刀座100、刀片300和右半刀座200形成完整一体的拼合式修磨刀具如图6所示。将修磨刀具与修磨器安装时，左半刀座与右半刀座侧面的安装面190与290与修磨器安装配合，驱动修磨刀具旋转转动；修磨器的驱动装置通过端部支撑环180和280对修磨刀具施加一个水平支撑，限制修磨刀处于水平位置如图8所示。
对电极修磨时，将磨损上电极轴心与下电极的轴心与修磨刀具的轴心对其，上电极与刀具的上电极切削槽接触，下电极与刀具的下电极切削槽接触，高速旋转的修磨刀具将上、下电极端面切削打磨，修磨磨损的上、下电极端面；被切削下来的电极废屑由第一排屑槽和第二排屑槽排出，使得电极修磨过程稳定流畅。
当刀片磨损需要更换的时候，将拼合式修磨刀具从修磨器上拆卸下，旋开内六角螺栓分拆开左半刀座100、刀片200和右半刀座300，将磨损的刀片300更换成新刀片后重新安装到左半刀座上，再拼合上右半刀座且安装上内六角螺栓进行紧固，接着安装到修磨器上，即实现刀片的更换。
实施例2
本发明提供了一种拼合式焊接电极修磨刀具，所述的修磨刀具可切削和修复凹弧面平底的电极端面形貌，如图9-17所示，包括：左半刀座100，右半刀座200，刀片300和内六角螺栓400如图9所示。为了降低加工制造成本，本实施例优选地对左半刀座100与右半刀座200采用完全相同的结构设计，为了更好地说明本实施例，因而对左半刀座和右半刀座进行了不同的编号。
所述左半刀座100如图10所示，在左半刀座100的左侧设置有键110。沉头孔120由左半刀座侧边垂直并穿过键110。在左半刀座内部区域设置了上电极支撑面131和下电极支撑面132。在电极支撑面右侧设置排屑槽140；左半刀座的右端设置上下两个凸起结构151和152。在左半刀座的右侧设置螺纹孔160，所述的螺纹孔与左侧的沉头孔120分别处在同一水平面上。在左半刀座上端设置端部支撑环170。在左半刀座的侧面设置安装面180如图16所示。
所述右半刀座200如图11所示，它具有与左半刀座100相同的结构特征。
所述刀片300为一体式刀片如图12所示，分为左刀片300a和右刀片300b，其中左刀片与右刀片关于刀片中心错位相向设置。在刀片的左、右两端分别设置有左键槽320和右键槽340；在左键槽的上、下端又分别设置左上阶梯状结构311和左下阶梯状结构312，在右键槽的上、下端又分别设置右上阶梯状结构331和右下阶梯状结构332。所述的左刀片300a设置有上下对称的斜切刃351、凹弧刃352和平面刃353，所述的右刀片300b同样设置上下对称的斜切刃、凹弧刃和平面刃，其中左右刀片的切削刃相互连接构成了刀片的上、下电极切削双刃如图13所示。
使用本发明时，刀片300首先安装在左半刀座100中如图14所示，刀片的左端的键槽320与左半刀座的键110精密配合。右刀片300b的上下阶梯状结构331和332与左刀座的上下两个凸起结构151和152紧密配合，从而限制刀片左、右水平移动和上、下轴向移动。左半刀座的排屑槽140与刀片的侧面形成了第一排削孔如图17所示。
进一步地，右半刀座200拼合到已经安装刀片300的左半刀座100上。右半刀座的左侧键210与刀片右侧键槽340精密配合，右半刀座的右侧的上下凸起结构251和252分别与刀片的左侧上下两个阶梯状结构311和312精密配合，限制右半刀座向水平和轴向相对移动。右半刀座的排屑槽240与刀片侧面形成第二排屑孔如图17所示。左半刀座与右半刀座的上电极支撑面131和231与刀片的上端电极切削双刃构成上电极切削槽；左半刀座与右半刀座的下电极支撑面133和233与刀片的下端电极切削双刃构成下电极切削槽。左半刀座的沉头孔120与螺纹孔160分别与右半刀座的螺纹孔260与沉头孔220一一对应如图如图16所示。利用2根内六角螺栓，分别通过沉头孔和螺纹孔将左、右半刀座紧固锁紧，以此实现修磨刀具的完全定位，使得左半刀座100、刀片300和右半刀座200形成完整一体的拼合式修磨刀具如图16所示。将修磨刀具与修磨器安装时，左半刀座与右半刀座侧面的安装面180与280与修磨器驱动刀具的装置安装配合，驱动修磨刀具旋转转动；修磨器的驱动装置通过端部支撑环170和270对修磨刀具施加一个水平支撑，限制修磨刀处于水平位置如图17所示。
本实施例2的电极修磨与刀片更换过程与实施例1相似。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，需要理解的是，在实施例中的表示方位和位置的术语“上”、“下”、“左”、“右”“端部”和“水平”等系基于附图所指的方位，仅为了便于更清晰简明地描述本发明，并不是限制修磨刀具的构件或元件必须具有的特定方位。应当指出的是，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明方法的前提下，可以进行若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，其特征在于，所述的刀座由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内；所述的两个半刀座的结构相同，所述刀片的左右两端分别卡扣在所述的半刀座上；所述的半刀座的一端设有上下两个斜切面、以及位于该两个斜切面之间用于供刀片键嵌入的键槽，所述的半刀座的另一端设有上下两个凸起，该凸起具有与半刀座的一端的斜切面相适配的斜切面，使两个半刀座实现左右拼合，所述的刀片为一体式双刃刀片，在刀片的两端设置有键；所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环，刀座的外壁对称设置有两个安装面；所述的半刀座的设有沉头孔和螺纹孔，左右两个半刀座通过紧固螺栓经一个半刀座的沉头孔与另一个半刀座的螺纹孔紧固拼合。
2.一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，其特征在于，所述的刀座由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内；所述的两个半刀座的结构相同，所述刀片的左右两端分别卡扣在所述的半刀座上；所述的半刀座的一端设置有键，另一端设置有两个凸起结构，所述的刀片为一体式双刃刀片，刀片两端设置有键槽和在键槽上下两侧的阶梯状结构，分别供半刀座的键和两个凸起结构嵌入；所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环，刀座的外壁对称设置有两个安装面；所述的半刀座的设有沉头孔和螺纹孔，左右两个半刀座通过紧固螺栓经一个半刀座的沉头孔与另一个半刀座的螺纹孔紧固拼合。
3.一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，其特征在于，所述的刀座由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内；所述的一个半刀座的两端均设有上下两个斜切面、以及位于该两个斜切面之间用于供刀片键嵌入的键槽，另一个半刀座的两端上下均设置凸起结构，该凸起结构具有与一个半刀座的两端的斜切面相适配的斜切面，使两个半刀座实现左右拼合，所述的刀片为一体式双刃刀片，刀片两端设置有键；所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环，刀座的外壁对称设置有两个安装面；所述的半刀座的设有沉头孔和螺纹孔，左右两个半刀座通过紧固螺栓经一个半刀座的沉头孔与另一个半刀座的螺纹孔紧固拼合。
4.一种拼合式焊接电极修磨刀具，包括刀座和刀片，其特征在于，所述的刀座由两个半刀座左右拼合而成，所述刀片卡扣在所述的半刀座上，并通过两个半刀座拼合且紧固后固定在所述的刀座内；所述的一个半刀座的两端均设置有键，另一半刀座的两端设置有两个凸起结构，所述的刀片为一体式双刃刀片，刀片两端设置有键槽和在键槽上下两侧的阶梯状结构，分别供半刀座的键和两个凸起结构嵌入；所述的半刀座的上端部还设置有与刀座一体连接的端部支撑环，刀座的外壁对称设置有两个安装面；所述的半刀座的设有沉头孔和螺纹孔，左右两个半刀座通过紧固螺栓经一个半刀座的沉头孔与另一个半刀座的螺纹孔紧固拼合。
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