CN1956815A - 用于清洗在电阻点焊中使用的电极或盖的方法和装置以及用于电阻点焊的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于清洗在电阻点焊中使用的电极(1)的方法，特别用于清洗一个可套装到电极上的盖(2)。本发明设定，给所述电极(1)和/或盖(2)施以一种冷的介质，其中在冷的介质与待清洗的功能部件之间的温度差大于80开，并且各功能部件的温度高于室温。本发明还涉及一种用于电阻点焊的电极(1)以及一种用于套装到电极(1)上的盖(2)。本发明设定，电极(1)和/或盖(2)具有一个用于输入冷的介质的输入装置。

Description

用于清洗在电阻点焊中使用的电极或盖的方法和装置 以及用于电阻点焊的装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于清洗一个在电阻点焊中使用的电极的方法、一种按照权利要求8的前序部分所述的用于电阻点焊的电极、一种按照权利要求9的前序部分所述的用于套装到一个电极上的盖以及一种按照权利要求12所述的用于电阻点焊的装置。

背景技术

例如由US 5,387,774A已知一些这样的在电阻点焊中使用的电极或电极盖。

在焊接过程中产生的焊接飞溅物沉积在焊接装置的功能部件内和其上，它们例如沉积在电阻点焊装置的电极上或沉积在电弧焊接装置的喷嘴上并且必须随时被排除。

对此已知一些机械的方法和不接触的方法。

在机械的清洗中，通常使用一个旋转的工具，例如一个罩形铣刀(Kappenfrser)，该罩形铣刀匹配于电极或盖的外形。该机械处理的缺点是，由于动用的工具例如铣刀、刀具或刷子可能损坏待清洗的表面和使其变粗糙。这样的后果可能导致更迅速和更强的污染。此外还必须使工具匹配于电极相应的几何形状，这关系到相应的费用。

由DE 42 18 836 A1基本上已知，为了排除表面上的污染物，通过施以一种低温射流(Kryostrahl)进行冷处理，例如利用氮和/或干冰。由于冷却作用(Klteeinwirkung)导致处在表面上的污染物的脆化并接着导致剥落。

由WO 02 49794 A1已知一种不接触的方法，不过用于清洗电弧焊烧嘴或切割烧嘴，其中采用一种包括CO₂-球丸和压缩空气的冷的喷丸混合物。在这种情况下，如同另外在机械清洗方法中那样，成问题的是，特别是在自动操作的设备中，例如在机械手烧嘴(Roboterbrenner)中，必须将其单独地向清洗站移动。用于清洗的烧嘴的这样的位置变化导致工作流程的相应的中断。

最后，由EP 0 074 106 A1已知，经由其在烧嘴体上的气体接口给一个机械手烧嘴施以压缩空气，以便由此将气体喷嘴从内部排空空气。在该已知的方法中不利的是微小的清洗作用。

发明内容

由此出发，本发明的目的是，特别为电阻点焊提供一种用于清洗电极方法，特别是清洗一个可套装到电极上的盖，以便能够有效地清洗而不会较长时间地中断焊接装置的工作流程。此外本发明的目的还在于，提供一种电极和一种盖，借其可以实施所述方法。此外本发明的目的还在于，提供一种适用于所述方法的用于电阻点焊的装置。

为达到该目的，建议一种方法，它具有权利要求1中所述的特征。该方法的特征在于，给所述电极和/或盖施以一种冷的介质，其中在冷的介质与待清洗的功能部件之间的温度差大于80开，并且各功能部件的温度高于室温。

通过给待清洗的功能部件施以冷的介质，导致一种快速的冷却(一种所谓的骤冷(Schockgefrieren))。由于在功能部件如电极和必要时存在的盖与污染物例如焊接飞溅物之间在材料特性上的区别，导致各功能部件相对于污染物的区别显著的收缩过程，从而最终将在表面上粘附的污染物去除。这样去除的污染物然后可以以简单的方式通过吹入压缩空气排除或简单地从电极或盖上脱落。由于待清洗的电极或套装在其上的盖不必移到一个单独的站，因此，通过本发明的方法总体上大大缩短了清洗时间。此外不需要提供一个单独的清洗装置。还令人惊喜地显示出，借助于通过电极或通过盖来输入冷的介质并不导致这些构件以及其他必要时装入的塑料件或电子构件的脆化。为了输入冷的介质，在清洗阶段中可以利用焊接装置现有的用于供给介质的输入装置。当然也可以设置单独的输入装置。

按照本发明的一种进一步构成设定，冷的介质从电极的电流输入侧和/或在其侧面输入。由于在该实施形式中避免了从前面亦即经由电极或盖的端侧进行输入，电极为了清洗可以保持定位在其焊接位置，以致由此相对于介质的端侧输入得到一种显著的时间利益。

按照本发明的一种特别的实施形式设定，所述介质的温度低于77开。利用这样的介质温度可以特别有效和快速地清洗电极或其盖。

按照本的另一种实施形式设定，特别在从外面清洗电极或其盖时，所述介质为一种混合物，该混合物包括一种载体介质和一些固相或液相的颗粒。按这种方式可以通过颗粒的动能有利地影响清洗效果。

有利的是，采用压缩空气和/或二氧化碳作为载体介质，这特别在压缩空气的情况下在自动化的设备中实际上随处可供使用。

特别有利的是，采用干冰、干冰球丸和/或二氧化碳雪作为介质或作为混合物的颗粒。干冰球丸或二氧化碳雪在撞到待清洗的表面上时产生一种机械能，它附加地加强清洗效果。

此外有利的是，所述介质为处于压力下的液态形式的二氧化碳。

为了达到所述目的，还建议一种用于电阻点焊的电极，它具有权利要求8中所述的特征。该电极具有一个本身已知的用于输入一种冷却剂的输入装置，特别在电极顶端的区域内。按照本发明设定，用于输入冷的介质的输入装置按照权利要求1至7构成。借助于冷的介质清洗电极特别是电极顶端，因为电极和粘附在电极上的污染物由于它们的不同的材料特性通过快速的冷却(骤冷)分别经受一种不同的材料膨胀，亦即在污染物中比在电极中导致更强的收缩，由此导致无污染物的去除。本发明的电极现在的优点是，以简单的方式可以在电极上实施清洗而没有结构的变化。在焊接过程中，输入装置将冷却介质例如冷却水输入到电极中或电极顶端中。然后同一输入装置在清洗过程中代替冷却介质特别是将冷的介质输入到电极中。在这种情况下原则上也有可以在焊接过程中利用冷的介质也实施电极的冷却，从而可以放弃冷却介质或冷却水。

为达到所述目的，还建议一种按照要求9所述的用于套装到一个在电阻点焊中使用的电极上的盖。该盖的特征在于具有一个输入装置，用于按照权利要求1至7将冷的介质输入到盖中。由此由于以上所述的收缩效应而导致对盖的清洗，亦即导致粘附在盖的表面上的污染物的去除。当然，借助于将冷的介质输入到盖中还能去除在电极的没被盖覆盖的表面上的污染物，只要这样的污染物存在。但前提是，通过将冷的介质输入到盖中还这样地冷却电极的待清洗区域，使得在冷的介质与待清洗的电极表面之间的温度差大于80开并且待清洗表面的温度高于室温。

在此按照本发明的一种实施形式设定，所述输入装置由至少一个输入通道构成。借助该输入通道，可以目标对准地将冷的介质输入到盖中，从而可以按这种方式确保最佳地向盖供以冷的介质。

所述输入通道可以构成为通孔。借助该通孔可以用冷的介质通过电极或盖。输入通道也可以构成为盲孔。当将冷的介质间隔地通过压力冲击输入到输入通道时，特别建议盲孔。在各次压力冲击之间，冷的介质基本上无压力地接触输入通道，从而在间歇期间导致先前输入的冷的介质的回流。如果将冷的介质特别是CO₂以液相输入给输入装置，则在输入过程中导致降压继而导致介质从液态经由CO₂-雪到气态的升华。然后在间歇时导致现在气态的介质从输入装置或盲孔中的回流。在本发明的进一步构成中设定，将输入通道设置成使冷的介质从电极的电流输入侧的侧面进入到盖中。在这里，沿电极的中轴线或基本上沿电极的中轴线延伸的一侧被理解为电流输入侧。借助于这种输入方式，冷的介质差不多从后面而不是从前面，亦即不经由电极或盖的端侧进行输入。由此可以在清洗过程中将电极与其盖保持在其焊接位置不变，因此可以节省装调时间。

此外本发明的盖的优点是，在焊接过程中还可以用于冷却电极顶端。在这方面可以设定，在焊接过程中，代替冷的介质，给所述盖施以冷却水或一种另外的冷却介质，而在清洗情况下，使用冷的介质。当然，即使在有盖情况下，也可以在焊接过程中将冷的介质既用于清洗又用于冷却电极。

最后，为了达到所述目的，建议一种用于电阻点焊的装置。该装置具有一个按照权利要求8的特征的电极或一个没有冷却剂引导的电极和必要时一个套装到电极上的按照权利要求9至11的特征的盖以及一个控制装置。该控制装置与电极和盖作用连接。此外还设定，按照权利要求1至7的特征构成控制装置，用于控制供给和截断冷的介质。在这方面以有利的方式是，还将已在电阻点焊装置或焊接设备上存在的控制装置用于冷的介质的供给。

附图说明

由以下借助附图对各实施例的描述得出本发明的其他的目的、优点、特征和应用可能性。其中全部描述的和/或图示的特征本身或以任何有意义的组合均构成本发明的目标，而且不受其在各权利要求中的归纳或其引用关系的约束。

其中：

图1为本发明的清洗方法构成的用于电阻点焊的电极的一种可能的实施形式的纵剖面图；

图2为本发明的清洗方法构成的用于套装到一个包括水冷部分的电极上的盖的一种可能的实施形式的纵剖面图；以及

图3按图2的盖，套装到一个无水冷部分的电极上。

具体实施方式

图1中示出一个用于电阻点焊的电极1的端部，该电极在焊接过程中面向焊接工件。同心于电极1的纵轴线设有一个盖2，该盖套装到电极1的端部上。

电极1具有一个输入装置4，用于沿箭头5的方向输入一种冷却剂。该冷却剂在这里用于在焊接过程冷却电极1，特别是电极顶端。作为冷却剂通常采用冷却水。输入装置将冷却剂经由一条冷却通道6引入到电极1的端部区域7。冷却剂在那里环绕冲洗该端部区域7并沿箭头8的方面转向并且经由一些未示出的回流通道回流，亦即从电极顶端开始向后流动。

在该实施形式中，将输入装置这样构成，以致可以输入一种冷的介质用于清洗粘附在电极上的焊接飞溅物。这以时间上协调的方式实现，更确切地说以这种方式实现，即分别在清洗阶段中输入所述冷的介质而在焊接操作中输入所述冷却剂。冷的介质在这里优选是液态的二氧化碳或一种由二氧化碳组成的多相混合物。介质的冷这样实现，即二氧化碳在从一个二氧化碳罐中排出时降压，在这种情况下产生的汽化冷(Verdunstungsklte)对液态的二氧化碳或由二氧化碳组成的多相混合物进行冷却。按照降压和产生的汽化冷的程度，可以达到直到低于210开的冷却，以致这导致干雪的形成。

电极1或盖2的清洗基于所谓的骤冷，其中骤冷导致电极1或盖2和粘附的污染物的区别显著的收缩过程，使得污染物剥落或可以简单的方式借助于压缩空气被吹掉。

图2中说明的实施形式与图1中的实施形式的区别在于，在这里套装在电极1上的盖2具有一个用于输入冷的介质的输入装置9，在此是输入到盖2中。在这种情况下，输入装置9由多个输入通道10构成。各输入通道10相对于纵轴线3以一个角度α设置，更确切地说，使得冷的介质从纵轴线3侧面进入，该纵轴线3同时也构成电极的电流输入侧。角度α可以为10°至45°，优选为20°。

各输入通道10沿盖2的圆周对称地设置。图2中示出输入通道10的进入部分。经由该进入部分，冷的介质进入到盖2内，更确切地说进入一个在图2中未示出的输入通道10的其他的部分内，然后经由该部分再从盖2内引出。在盖2的侧面实现用冷的介质对盖2的全部供给。盖2的端侧保留不变的。因为经由盖2实施焊接过程，为了清洗不需要从电极1上取下盖2。

如同在图1中同样，电极1在图2中具有一个输入装置4，该输入装置在焊接过程中给电极1供以冷却剂。在这里所示的实施例中，因此经由盖2实现清洗或输入用于清洗的冷的介质，而经由独立于盖2的输入装置9的输入装置4实现焊接过程中对电极的冷却。或者可以将电极1的输入装置4，如图1中所示，也构成为用于输入冷的介质。在这种情况下，冷的介质输入到盖中和/或输入到电极1中。也可以设定，所述电极1构成为一个没有水冷部分的电极。就是在这种实施形式中，也可以通过经由盖2的输入装置9输入冷的介质，去除污染物。在任何情况下，都不需要提供分开的、独立的清洗装置用来清洗电极1或盖2。

附图标记清单

1   电极

2   盖

3   纵轴线

4   输入装置(电极)

5   冷却剂流动方向

6   冷却通道

7   端部区域

8   冷却剂流动方向

9   输入装置(盖)

10  输入通道

11  没有冷却剂引导的电极

Claims (13)

1.用于清洗一个在电阻点焊中使用的电极(1)的方法，特别用于清洗一个可套装到电极(1)上的盖(2)，其特征在于，给所述电极(1)和/或盖(2)施以一种冷的介质，其中在冷的介质与待清洗的功能部件之间的温度差大于80开，并且各功能部件的温度高于室温。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述介质从电极(1)的电流输入侧和/或在其侧面输入。

3.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述介质的温度低于77开。

4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述介质为一种混合物，该混合物包括一种载体介质和一些固相和/或液相的颗粒。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述载体介质为压缩空气和/或二氧化碳。

6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，采用干冰、干冰球丸和/或二氧化碳雪作为介质或作为混合物的颗粒。

7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述介质为处于压力下的液态形式的二氧化碳。

8.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，以压力冲击方式输入冷的介质。

9.用于电阻点焊的电极，具有一个用于将一种冷却剂特别输入到电极顶端的区域内的输入装置(4)，其特征在于，所述输入装置(4)构成为用于按照权利要求1至7输入冷的介质。

10.用于套装到一个在电阻点焊中使用的电极(1)上的盖，其特征在于具有一个输入装置(9)，用于按照权利要求1至7将冷的介质输入到盖(2)中。

11.按照权利要求10所述的盖，其特征在于，所述输入装置(9)由至少一个输入通道(10)构成。

12.按照权利要求11所述的盖，其特征在于，所述输入通道(10)设置成使得冷的介质从电极(1)的电流输入侧的侧面进入到盖(2)中。

13.用于电阻点焊的装置，具有一个按照权利要求9所述的电极(1)或一个没有冷却剂引导的电极(11)和必要时一个套装到电极(1、11)上的按照权利要求10至12所述的盖(2)以及一个控制装置，该控制装置与电极(1、11)和盖(2)作用连接并且构成为用于按照权利要求1至8控制输入和截断冷的介质。

Images