[發(fā)明專利]一種變速變電極力的電極修磨方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910386871.4
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN111906428A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張旭強(qiáng);于志浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: B23K11/30
• 分類號: B23K11/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種采用變速、變電極力進(jìn)行電極修磨的方法。主要實施過程：機(jī)器人控制器將修磨電極移動到修磨刀具指定位置；修磨控制器控制修磨刀具以較高速度運(yùn)轉(zhuǎn)，電極以較高壓緊力壓緊刀具，開始初期電極修磨；初期修磨既定時間后，機(jī)器人控制器發(fā)出較低壓力指令，修磨控制器控制刀具以較低速度運(yùn)行，進(jìn)行后期電極修磨；后期電極修磨運(yùn)行既定時間后，機(jī)器人控制器先后發(fā)出電極打開指令與刀具停止運(yùn)行指令，修磨結(jié)束。該修磨方法能夠提高電極修磨質(zhì)量與修磨效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種采用變速、變電極力進(jìn)行電極修磨的方法。

背景技術(shù)

電阻點(diǎn)焊是一種重要的薄板連接技術(shù)，是車身制造的主要焊接裝配方法。但是焊接過程中由于電極磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性差，此時需要利用電極修磨器修磨電極頭，使電極的端面面積與表面狀態(tài)恢復(fù)到新電極狀態(tài)。目前采用的主要是基于氣動焊槍的電極修磨方法，由于修磨時間較短，氣動焊槍控制響應(yīng)的瞬時性較差，采用該修磨方法的刀具轉(zhuǎn)速與電極壓力在修磨過程中均不可調(diào)，這種修磨方法存在適應(yīng)性差、修磨質(zhì)量與修磨效率較低等缺點(diǎn)。而為了提高修磨效率，采用較大的電極力與較大刀具轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致修磨后電極表面質(zhì)量較差、電極切削量過大，影響電極使用壽命。在這種背景下，一種高效率、高質(zhì)量的修磨方法就顯得非常重要。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枺?018110122293.X,名稱為：一種焊接電極帽的修磨方法，該方法中有關(guān)修磨參數(shù)的設(shè)定是按照如下方式實施的：隨著刀片修磨次數(shù)的增加，階段性的增加修磨壓力與修磨時間，以減小刀具磨損對電極修磨質(zhì)量的影響。該方法在每次電極修磨過程中的電極壓力與刀具轉(zhuǎn)速均不可調(diào)，影響電極修磨效率與修磨質(zhì)量。

伺服焊槍是剛剛應(yīng)用于汽車焊裝生產(chǎn)線的一種新型焊槍，采用伺服電機(jī)作為驅(qū)動能源，由于伺服裝置準(zhǔn)確的電極力控制性能與瞬時響應(yīng)特性，通過筆者研究發(fā)現(xiàn)，伺服焊槍控制系統(tǒng)可在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)對焊槍的變電極力控制，而變電極力對修磨效率與修磨質(zhì)量具有重要的影響。對于修磨器的刀具轉(zhuǎn)速控制可以通過與機(jī)器人點(diǎn)焊控制系統(tǒng)的有效集成來實現(xiàn)。為此，利用伺服焊槍的變電極力特性與通過機(jī)器人控制系統(tǒng)改變修磨器刀具轉(zhuǎn)速特性，發(fā)明了在修磨過程中改變電極壓力和修磨速度的修磨方法，以達(dá)到提高電極修磨效率與修磨質(zhì)量目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于伺服焊槍的最優(yōu)化電極修磨方法。利用伺服焊槍調(diào)節(jié)電極壓力，機(jī)器人集成控制系統(tǒng)在線調(diào)整修磨器刀具轉(zhuǎn)速特性，研究修磨過程中變電極力以及變速度對修磨質(zhì)量與修磨效率的影響，進(jìn)而發(fā)明如下修磨方法：修磨過程前期以高壓力、高速度修磨以增加修磨效率，修磨后期以低速度、低壓力修磨以提高電極修磨質(zhì)量、延長電極使用壽命。由于本發(fā)明的修磨壓力和刀具速度均可調(diào)，系統(tǒng)柔性高，因此完全可以針對不同的電極材料和不同的工況要求做出相應(yīng)的調(diào)整，實現(xiàn)最優(yōu)化修磨。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明具體實現(xiàn)步驟如下：

為了便于說明該方法的實現(xiàn)過程，p表示電極壓緊力，p₁、p₂分別為修磨前期與后期的電極壓力，且p₁＞p₂；t表示修磨時間，t₁,t₂分別為修磨過程中改變電極力與刀具轉(zhuǎn)速的時刻；v表示修磨器刀具轉(zhuǎn)速，v₁,v₂分別為修磨前期與后期的刀具轉(zhuǎn)速，且v₁＞v₂。

(1)機(jī)器人控制器控制機(jī)器人將伺服焊槍移動到修磨器刀具位置。

(2)機(jī)器人控制器向修磨控制器發(fā)送指令，啟動可調(diào)速修磨器以較高速度v₁運(yùn)轉(zhuǎn)。

(3)伺服焊槍運(yùn)動到修磨位置后，機(jī)器人控制器向伺服電機(jī)發(fā)出較高壓力p₁的壓緊信號，電極帽壓緊修磨刀具，開始高壓力、高轉(zhuǎn)速刀具修磨。