[实用新型]一种无球笼对称式点焊电极自动修磨器

说明书

本实用新型公开了一种无球笼对称式点焊电极自动修磨器，包括由镜像结构的左、右壳体(13)和(12)组成的闭合壳体，各功能机构的机械部分或全部、或主体部分均置于其内；所述功能机构包括电极切削修磨机构、切削位移控制机构和电极修磨角度调整机构。本实用新型减小电极消耗50％以上，可有效提高焊点质量和减小点焊工艺能耗，提高刃具使用寿命10倍以上，进一步提高焊点质量和降低点焊工艺能耗，可减少了电极更换次数50％以上，相同工艺条件下可有效提高工艺产能。

技术领域

本实用新型属于电阻点焊过程中点焊电极修磨技术领域，更具体地说，本实用新型是关于电阻点焊工艺过程中可对各类自动焊钳或固定式点焊机的电极工作端部进行自动修磨的专用工艺装备，尤其是一种无球笼对称式点焊电极自动修磨器。

背景技术

连续点焊工艺过程中，受高温和高压等苛刻工作负荷的循环作用，电极工作表面的直径与成分、与工件表面之间的接触面积、接触电阻和接触热阻等均随焊点序数递增不断改变，一系列变化动态改变着焊点接头之间的总电阻值和沿板厚方向的电阻分配比例关系，接头各部位之间的电阻析出热也随其间的电阻分配比例关系改变不断重新进行热量再分配，并视热量再分配比例的关系不同，对焊点质量和点焊工艺成本等产生不同程度的影响。为了减小因电极表面状态变化过大对焊点质量和点焊工艺成本等产生过多不利影响，生产上均采取定期修磨电极工作端部的方式，以通过将电极工作端表面尺寸与形状均限定在一定波动范围内的防范措施，达到将焊点质量离散度约束在允许范围内的目的。

电极修磨器主要拟实现以下作用：1.将已增大的电极工作表面直径恢复至其初始设定值，即将电极的馈电表面直径或馈电面积限定在两次电极修磨期内波动，为保证焊接熔核形成过程中馈电与导热截面面积的相对均衡创造必要条件；2.去除电极工作表面在点焊过程中形成的各类非电极原始材料，包括合金层与附着物层等，并同时将两电极工作表面修整至与点焊时的工件表面平行，以提高电极工作表面与工件表面的有效接触面积，并减小电极工作表面与工件表面之间的接触电阻和对焊点质量与点焊工艺成本可能产生的负面影响。

电极修磨器分手动修磨器和自动修磨器两类；因产品类型不同，价格差异悬殊。手动修磨器需凭借操作人员的经验，保证修磨时处于空间位置的两电极工作表面，在工作状态下分别与两侧工件表面的平行关系，是具有相当操作难度的工作；同时，这类修磨方式难以把握对点焊过程中必然形成的附加变形实施补偿，故工艺保证效果不仅十分有限，甚至对焊点质量和点焊工艺成本可能构成负面影响。

已知技术的电极自动修磨器主要存在以下不足：

1.已知技术电极自动修磨器的修磨原理均相仿，并具有以下共同属性：⑴切削刃具均为两侧带有刃口的一体式刀片，由一片刀片上两侧呈镜像关系的刃口同步修磨两侧待修电极的工作端表面；刃具加工电极平面部分的刃口轨迹线为圆弧，加工后的两电极工作表面实际为与该处刃口曲率半径相等的球面；电极修磨后，电极工作表面与工件表面之间的接触方式理论上为点接触，极大提高了电极工作表面点焊时的电流过载程度、恶化速度和烧蚀速度。⑵电极修磨时，电极压力始终垂直作用于刃具两侧刃口之上，排除了刃具刃口采用具有前倾角设计的可能性，刃具中互为镜像关系的两侧刃口对电极表面修磨的本质分别为正刃刮削和反刃刮削，而非切削；任何情况下，总有一侧刃具刃口处于反刃刮削状态，刃具两侧刃口的磨损速度差异极大；从刃具刃口外缘到刃具回转中心，刃口刮削线速度存在着由V＝Vmax到V＝0的变化，即电极外径部位刃口的刮削线速度最大；距电极轴心一定半径范围内，因刮削线速度小于临界刮削速度，该区域内待刮削电极材料与电极表面之间的剥离是刃口旋转撕裂与旋转碾压叠加作用的综合结果，修磨过程对刃具刃口的损伤作用较强。⑶考虑机器人重复定位精度的影响，为了去除电极轴心部位的待刮削金属，刃口长度设计上必须穿越刃具的回转中心，超出回转中心部分的刃口在刮削过程中承受硬性挤压等恶劣工况，易造成该处刃口迅速变钝或崩刃。⑷点焊时，电极握杆在电极压力作用下，必然产生一定的挠曲变形，并使电极工作表面随挠曲变形产生一角度偏转，延长了通过点焊时对电极的烧蚀和塑性变形等逐渐增大与工件表面实际接触面积的时间，对电极使用寿命和焊点质量等均形成负面影响；已知技术的电极自动修磨器均不具备相应的修磨角度补偿能力。