CN103945952A - 用于铣削点焊电极的焊接区域的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铣削点焊电极的焊接区域的装置，包括具有清洁单元(24)的至少一个铣削刀具(21)，清洁单元(24)被构造为用于清洁铣削刀具，并具有至少一个可运动的机械清洁元件，比如刷子(26)。

Description

用于铣削点焊电极的焊接区域的装置

本发明涉及根据权利要求的前序部分的一种用于铣削点焊电极的焊接区域的装置，以及根据权利要求10的前序部分的一种清洁用于尖端修整的装置的方法。

下文中称为电极点焊的电阻点焊用于连接钢板，特别是在汽车工业和在车身和车辆结构中。经常地，被点焊的车身板在机器人焊接夹具的辅助下被焊接在一起。在此过程中，必须要考虑点焊电极、下文中简称为电极的磨损。在一定数量的焊接操作之后，在焊接过程中沉积在电极上的燃烧和氧化层积聚到一定程度，该程度使电极改变了它们的有效横截面，并最终引起它们的电热属性的变化，这导致点焊质量的恶化。通常地，在几十到几百次的焊接操作之后，电极必须被铣削以能被用于进一步的焊接操作。为了此目的，称为尖端修整器的装置用于铣削点焊电极的焊接区域。尖端修整器的铣削刀具铣削电极的焊接区域从而使它们在铣削可被继续使用。

在现有技术中讨论了如下的措施，该措施在铣削过程中通过将铣削碎片/碎屑抽吸和/或吹掉来除去在焊接电极铣削过程中产生的铣削碎片/碎屑。例如，PCT公开号W097/44153中示出了一种用于对点焊电极进行尖端修整的铣削单元，该铣削单元带有具有典型的四个铣削边的铣削刀具。这种情形的铣削单元中辅以抽吸导管，在铣削过程中积聚的碎片可通过抽吸导管被吸走。另外，还可使用空气喷射喷嘴，以在抽吸导管内生成湍流空气流并促进抽吸。

然而，上面描述的现有技术的抽吸措施强烈地依赖于使用真空泵和空气喷射，这两种手段都需要难以操控的装置。例如，在现代操作中，在汽车车身结构中，目标是进一步减少压缩空气的使用，因为压缩空气有可能失效从而被认为没有足够的可靠性。

考虑到上述讨论的问题，因而本发明的目的是清洁上述在点焊电极的铣削过程中使用的装置和刀具，特别是铣削刀具，并由此尽可能地减少或甚至完全地避免使用真空泵或压缩空气。该目的通过具有权利要求1特征的装置及具有权利要求10特征的方法来实现。

本发明提供一种用于铣削点焊电极焊接区域的装置，其包括至少一个具有清洁单元的铣削刀具，清洁单元被构造为清洁铣削刀具，还包括至少一个可运动地构造的机械清洁元件，例如刷子。由于有可运动地构造的机械清洁元件，能够清洁大体上静止的铣削刀具。机械清洁元件能够通过使清洁元件与铣削刀具相接触来清洁刀具。

在上述的装置中，清洁单元可包括一个或多个轴，通过这些轴，机械地构造的清洁元件执行一种或多种线性的、转动的或旋转的运动。除了机械清洁元件本身的运动外，后者还可执行线性的(即平移)、转动的或旋转的运动，它们可同时进行或案顺序进行，可显著地增强清洁效果。这样，通过轴的运动，机械清洁元件开始运动，由于诸如刷洗之类的机械作用，粉尘颗粒、特别是铜碎片、油滴、粘附的碎片或灰尘被从所清洁的铣削刀具上移除。

在如上所述的根据本发明的装置中，清洁单元和/或清洁单元的轴可通过一个或多个机械的、气动的或电动的部件驱动。这在选择清洁单元的驱动方面产生极大的灵活性，在该选择中可考虑使用哪个部件，甚至可以是在执行焊接操作的焊接单元内。

在如上描述的装置中，清洁单元包括不同的清洁元件。不同的清洁元件中的一个是特定的刷子，例如圆形刷或柔性刷，它们作为示例，其中刷子、即刷子头且不仅是猪鬃、能够灵活地运动。另外，布料或刮刷器也可被用作清洁元件。依赖于所使用的清洁元件的类型，被擦掉(也就是在清洁过程中被移除)的颗粒从铣削刀具落下或远离它或粘附到清洁元件、特别是布料或者刮刷器上。

为了收集被刷物、即被移除的颗粒，如上所述的装置可进一步包括收集单元或收集装置。收集单元收集清洁过程中被刷掉的粉尘颗粒，其通常由于重力落而下。这种类型的收集单元可例如被连接至用于捕获这些颗粒的可拆卸筒，或者收集单元本身可被构造为以合适的方式从清洁单元或铣削装置分离。同时，在清洁过程中被刷掉的粉尘颗粒可被就地集合和收集。

在如上描述的装置中，清洁单元还可被构造为清洁壳体、切削刃、焊接钳、主轴、铣削刀具和装该置的电极夹或者还有焊接装置的钎焊元件。因而，使用具有适合刷子的清洁单元或诸如布料或刮刷器之类的清洁元件，除了铣削刀具外还能够清洁装置的其它部件。

根据本发明的装置还可包括用于清洁单元的盖子或壳体，该盖子或壳体被构造为在清洁过程中保护周围环境免受被去除的颗粒影响。因而，特别强调的方面是，可通过盖子或壳体将被去除、即被刷掉的颗粒与周围环境屏蔽开，也就是说，盖子和壳体被理解为屏蔽件。盖子、壳体或屏蔽件应当与收集单元视为一体，且聚合被刷掉和被移除的颗粒。此种情形的盖子和壳体或屏蔽件可被构造为可拆卸地、铰接地或枢转地连接或被构造在清洁单元的壳体上或在该装置的壳体上。

本发明进一步提供一种用于清洁尖端修整装置的方法，其包括：使清洁单元的至少一个清洁元件与所述装置的铣削刀具接触，用于清洁铣削刀具的至少一个机械清洁元件被可运动地构造。从而，该方法在机械地构造的清洁元件的帮助下清洁铣削刀具，如可运动地构造的刷子，清洁发生在借助于刀具进行的尖端修整之前或之后。在该方法中，可将清洁程序集成于自动化链内，在铣削操作一段时间之后，例如在每次铣削操作之前或之后或以更长的时间间隔使清洁单元的一个或多个机械清洁元件与铣削刀具接触，以适当地清洁它。在此过程中，如果两个铣削刀具或多个铣削刀具彼此接近，则例如，一个铣削刀具被清洁而另一个铣削刀具用于铣削。

该方法还可包括沿直线、转动或枢转方向中的一个或多个运动机械清洁元件、如刷子。特别地，机械元件的运动可以是灵活的，因为铣削刀具可被适当地支承在保持器，且铣削刀具的位置由此被固定，铣削刀具能够在保持器内转动。在运动过程中，可以利用空间适应性和对齐以及机械清洁元件的取向，并且，当向下轻压时同样夹紧机械清洁元件。因而，该方法可包括用于清洁的机械清洁元件的运动的组合或顺次进行的这些运动。

特别地，如上所述的方法可包括刷子围绕一个或多个清洁元件的轴线转动。在多个轴的帮助下，可使形式为直线、转动或旋转运动的刷子运动互相独立，从而可实现刷子的特别有效的运动。而且，清洁元件可通过一个或多个机械的、气动的或电动的部件在上述的方法和/或清洁单元轴内被驱动。

根据本发明的方法还包括在清洁用于尖端修整的装置的过程中盖住或围住清洁单元。因此，这涉及至少部分地将周围环境与清洁过程中被刷掉的颗粒屏蔽开，而该颗粒是可能在空气中运动，另外，这可与收集通过重力落下的颗粒相结合。

该方法进一步包括对该装置或铣削刀具的壳体、切削刃、焊接钳、主轴、电极夹或者钎焊元件的清洁。

以下通过示例结合下面的附图进行更详细地解释本发明的主题。

图1A示出了具有四个具有铣刀的铣削边的铣削筒，这些铣削边以轮辐形状布置。

图1B示出了具有两个保持器承座的用于铣削两个电极的铣削筒。

图1C示出了具有铣削筒和壳体部件的刀架。

图2A示出了根据本发明的具有铣削筒和用于清洁的清洁单元的刀架。

图2B示出了根据本发明的清洁单元的可运动刷。

图3示出了用于清洁铣削刀具的清洁单元，该铣削刀具具有连接至一个轴的刷子和具有对应于本发明的铣削刀具的刀架。

图4示出了具有刷子和屏蔽件的清洁单元的另一个实施例。

图1A示出了现有技术已知的铣削筒1。这种类型的铣削筒具有一个或多个具有铣刀4的铣削边。在当前的情形中，具有铣刀4的四个铣削边被显示为在铣削筒1的内部5以轮辐的形式布置。铣削筒1具有带有固定孔3的环形本体2，在当前的情形中有四个固定孔，其用于将铣削筒固定在刀架内，参见后面。在这种设计中，轮辐状、即铣刀的开口连接部5有利地是在铣削边4处，其可出现在两侧，也就是说在图1的透视图中的环形本体2上方或下方，其结果是被铣削下的碎片能够经铣削筒落下。

图1B示出了如图1A所示出的对应铣削筒1，然而，在这种情形中，通过示例只示出了一个铣刀4，该铣刀对称构造，从而电极8和9由铣削筒1(即铣削刀具)铣削，电极8和9例如被安装在自动焊接钳上，并被引导通过保持器承座6a和6b。铣削刀具、即铣削筒1被适合地固定在没有被示出的另外的保持器内，在该另外的保持器内，内部铣削筒1可适当地转动，特别典型地是围绕所示出的对应的旋转轴线7。从而电极被铣削的区域为区域7a和8a。

图1C示出了具有壳体件11和齿轮部件12的刀架10的示例，其中在铣削筒1内装配有如现有技术已知的铣削刀具。

图2A示出了根据本发明的装置，该装置具有构造为用于清洁铣削刀具21的清洁单元24，铣削刀具21类似于上述的铣削刀具，并具有铣削刀22，且被支承在刀架20内。特别地，清洁单元24包括至少一个柔性刷26，其中作为附加或代替方案，可使用其它的清洁元件，如此处没有示出的刮刷器或布料。刷子26安装在轴27c上并还可运动越过另外的轴或杆27a和27b，例如，其能够允许刷子沿着箭头28a、28b运动，由此该运动可通过此处没有示出的适合的蜗杆实现，或者通过此处没有示出的电动马达控制。因此，刷子还可沿着杆27c合适地调节高度从而可降低到刀具上。刷子的转动通过运动28C的方向表示。另外，还在驱动单元25内设置旋转机构，从而刷子26可在构造于驱动单元25内或驱动单元25附近的回转接头上旋转。刷子26及其它此处没有示出的清洁元件可恰当地灵活适用于或可适用于清洁被刀架20所支承的铣削刀具21。在图2中还示出了根据本发明的装置的收集单元23，收集单元23通常被安装在清洁单元24下方或铣削刀具21将被清洁的区域以及它的保持器20和该装置的其它部件的下方，借助于该收集单元，在清洁过程中落下的颗粒29可被收集。例如，收集单元23可被设计为比铣削刀具21和其保持器20一起还要宽阔/宽。例如，该收集单元具有两倍或三倍于保持器20的宽度，其它的宽度也是可能的。收集单元甚至被设计为比清洁单元宽。在图2中示出的收集单元23被设计为具有侧壁的箱形，侧壁明显具有较低的高度，例如，仅是收集单元宽度的1/5至1/10。然而，收集单元同样也可以设计为此处没有示出的槽形的，而不是箱形。其意味着从收集单元的底部至侧壁的过渡部是被弄圆的。

关于根据本发明的具有清洁单元的装置，如图根据图2a所描述，机械清洁元件、刷子26、以及例如没有示出的可选的其它清洁元件能够运动。为了此目的，如图2B所示，特别是如此处所描述的刷子26，在对应的轴或杆37上具有万向节38，其可以与该装置的清洁单元24结合使用，如图2A和图23所示。

关于清洁过程中进一步的屏蔽件，图3示出了本发明的盖子、壳体或屏蔽件42，其具有可折叠的盖子42a和清洁元件46，该清洁元件在此处示出为刷子，其等同于图2A所示的刷子26，仅示出了一个示例性的轴43，但可以理解该实施例中还可包括多个轴。示例性地，刀架40包括一个铣削筒41，当然也可为多个铣削筒。通过这种方式，将被清洁的铣削刀具41被适合地支承，刷子46被插入并能够沿着轴47适当地运动并经由此处没有示出的轴合适地转动或枢转，从而铣削刀具被适当地清洁。此处，盖子或屏蔽件可被设计为壳体，其被盖子42大部分地盖住并且能够接收清洁过程中落下的粉尘颗粒。

图4示出了上述的清洁单元的另一个实施例。在这一单元中，铣削刀具51可由细长的、可运动的清洁元件清洁，该清洁元件的形式为细长刷56。铣削刀具51及其保持器50类似于如图2A、2B和3中所述的铣削刀具和支承件。细长刷连接至杆或轴57。杆57可如图4所述地转动。刷子56可被连接至接头53，特别地在此处还可具有弯曲部。刷子56具有如图4所示的细长的、带有猪鬃的头部。在为了清洁铣削刀具的目的而可转动的刷子56上方可放置有屏蔽件52，通过该屏蔽件，可控制此处没有示出的被刷掉的颗粒的飘散。

可以理解，上面描述的实施例中列出的特征并不限于这些特定的组合，也可以为任何其他的组合。

Claims (15)

1.一种用于铣削点焊电极的焊接区域的装置，所述装置包括至少一个铣削刀具，其特征在于，

清洁单元，所述清洁单元被构造为用于清洁铣削刀具，包括至少一个可运动的机械清洁元件，比如刷子。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述清洁单元包括一个或多个轴，借助于所述轴，机械清洁元件执行线性的、转动的或枢转的运动中的一个或多个。

3.根据权利要求1-2的装置，其特征在于，所述清洁单元和/或所述清洁单元的所述轴由机械的、气动的或电动的部件中的至少一个驱动。

4.根据权利要求1-3的装置，其特征在于，所述清洁单元包括多种机械清洁元件。

5.根据权利要求1-4的装置，其特征在于，所述清洁单元的机械清洁元件具体是圆形刷或柔性刷，以及，所述清洁单元还包括布料或刮刷器。

6.根据权利要求1-5的装置，其特征在于，所述清洁单元由可拆卸的固定装置支承，所述固定装置被固定至诸如传动装置或尖端修整器的壳体部分之类的部件。

7.根据权利要求1-6的装置，其特征在于，具有用于收集在清洁过程中被刷下的颗粒的收集单元。

8.根据权利要求1-7的装置，其特征在于，所述清洁单元进一步被构造为清洁壳体、切削刃、焊接钳、主轴以及铣削刀具和装该置的电极夹。

9.根据权利要求1-8的装置，其特征在于，进一步包括用于清洁单元的盖子或壳体，其中，所述盖子或壳体被构造为保护周围环境免受在清洁过程中所移除的颗粒的影响。

10.一种用于清洁尖端修整的装置的方法，包括：

使清洁单元的至少一个机械清洁元件与所述装置的铣削刀具接触，其中，所述至少一个机械清洁元件是可运动的，以用于清洁铣削刀具。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，进一步包括：以线性、转动或旋转运动中的至少一种来运动所述机械清洁元件。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述机械清洁元件围绕所述清洁元件的一个或多个轴转动。

13.根据权利要求10-11的方法，其特征在于，进一步包括：借助于机械、气动或电动部件中的至少一个来驱动所述清洁单元和/或所述清洁单元的轴。

14.根据权利要求10-13的方法，其特征在于，进一步包括：在清洁用于尖端修整的所述装置的过程中盖住或围住所述清洁单元。

15.根据权利要求10-14的方法，其特征在于，清洁范围进一步延伸至壳体、切削刃、焊接钳、主轴以及铣削刀具及所述装置的电极夹。