[發明專利]一種用于電極自動修磨器的刀架

有效

• 申請號: 201710691040.9
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107262752B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 顧揚;顧嘯;熊佩軍;劉為民;邵東輝;李治;王義兵;顧寅;陳林;李耀;白雪峰
• 申請（專利權）人: 天津市揚帆科技開發有限公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23B29/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種用于電極自動修磨器的刀架，包括刀架體、組合刃具和置于角接觸球軸承之上的錐齒輪等。本發明還公開了置于刀架體內的弧面形組合刃具和圓臺形組合刃具等兩類所述組合刃具，包括固定在其上的錐齒輪、將二者固定的銷軸，第一滾動軸承組，圓柱形刃具、弧面形刃具或圓臺形刃具、第二滾動軸承組、墊片和鎖緊螺母等。本發明還公開了裝配在組合刃具上的三種多刃刃具，包括圓柱形刃具、弧面形刃具和圓臺形刃具，同時公布了三種刃具的結構設計參數和刃口幾何形狀的設計參數。由于本發明刀架攜刃具工作的原理屬性，可使生產過程中刃具使用成本、電極有效利用率、點焊時的饋電均勻性和饋電效率以及焊點質量等方面均取得顯著收效。

技術領域

本發明涉及一種刀架，尤其涉及一種用于電極自動修磨器的刀架。

背景技術

電阻點焊工藝過程中，使用電極自動修磨器主要擬達到以下工藝目的：其一，將連續點焊工藝過程中逐漸增大的電極工作表面直徑修復至其工藝初始設定值，即將電極饋電表面直徑限定在兩次電極修磨期內波動，為保證點焊工藝過程中饋電與導熱的截面面積相對均衡創造必要的條件；其二，去除點焊工藝過程中在電極工作表面逐漸積累形成的各類非電極原始材料，包括合金層與各類氧化物附著層等，以降低電極表面電阻和電極表面與工件表面之間的接觸電阻；其三，將兩電極工作表面修整至與工件表面平行，以最大程度提高電極工作表面與工件表面之間的接觸面積，使電極表面與工件表面之間的接觸電阻和有效饋電截面積的波動范圍盡可能小，減小各類焊接邊界條件波動對焊點質量可能產生的不利影響。刀架體是安裝電極自動修磨器切削刃具的載體，除刃具的切削功能實現由刃具自身的刃口狀態決定外，刃具的其它工作特性均由刀架體與刃具的結構組合型式和由此形成的工作原理決定。已知技術電極自動修磨器因刀架體與刃具結構組合型式決定了其在工作過程中存在以下不足：

(1)刃具自身并不具有旋轉軸，只是固定安裝在刀架體上；電極修磨時，刀架以電極軸線為回轉軸線的回轉特性也同時決定了刃具的加工原理。

(2)電極修磨切削力系由上、下兩電極待修端面在電極壓力作用下對刃具兩側刃口的夾持力和刃具旋轉力之間的配合形成的；由于已知技術的修磨器在結構上很難以切削修磨位移控制修磨量，修磨后的電極工作表面理論軌跡線為螺旋曲面，無法保證兩電極工作表面與工件表面之間的平行。

(3)為減小動態載荷對刃口沖擊的不利影響，刃具多采用電極壓力在刃口上穩定建立后才開始啟動旋轉的工作方式，即刃口系在很大電極壓力作用下攜載啟動，并因生產節拍限定，轉速由零瞬間增加到最大工作轉速，對刃口壽命存在不利影響。

(4)從電極外徑到電極軸心，刃口的切削線速度存在著由V＝Vmax到V＝0的變化，即電極外徑部位的切削線加速度和切削線速度均最大，對刃口的沖擊作用也最大；電極軸心部位的切削線速度為零；對應于切削線速度小于某一值的半徑范圍內，電極表面的剝離并非刃口切削所致，而是刃口旋轉刮研、旋轉碾壓與旋轉撕裂等疊加作用的綜合結果，對電極表面材料均勻性會產生不利影響。

(5)考慮到機器人必然存在的重復定位精度誤差和刃口旋轉所需的配合間隙等因素，刃口設計長度必須按滿足≥理論修磨半徑+重復定位誤差+刀架回轉軸配合間隙的關系；按概率統計，近50％的電極修磨過程是在刃口超過切削半徑條件下進行的；超過切削半徑部分的刃口相當于在反轉條件下工作，該部分刃口在電極修磨過程中只承受反刃切削狀態下的硬性擠壓，工作時承受的工況極為惡劣，對刃口壽命極為不利。同時，因刃口長度必須＞理論修磨半徑，限制了多刃口刃具的使用。

(6)重復定位誤差精度可以使刀架或刃具上的壓力中心產生偏移；壓力中心偏移將最大程度利用配合間隙使刃口回轉平面相對工件表面形成一定的加工傾角，增加了電極工作表面與工件表面之間的不平行度，進而改變了電極工作表面的有效饋電截面面積，對焊點質量穩定性構成不利影響。

(7)由刃口轉速、電極壓力和修磨時間等三參數共同決定電極的每次切削量，很難對電極材料的過度切削進行有效抑制。

發明內容