电极头加工装置及电极头加工方法
【专利摘要】本发明公开一种电极头加工装置及电极头加工方法。电极头加工装置包括刀座、刀具和驱动机构，所述刀座包括用于插入待加工电极头的切削孔，所述刀具固定在所述切削孔内，所述驱动机构驱动所述刀座旋转。本发明可替代锉刀研磨，大大减轻作业者的劳动强度，保证了电极头周边的均匀性，提高了焊接后的连接强度及工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。
【专利说明】
电极头加工装置及电极头加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及焊接领域，具体而言，涉及一种电极头加工装置及电极头加工方法。
【背景技术】
[0002]在生产空调外机壳体的底盘和基脚时，需要利用点焊机通过点焊的方式将二者连接起来，且二者的连接处易出现焊点松脱现象。
【申请人】发现，造成这个问题的原因是:现有技术中，采用锉刀手工研磨的方式加工点焊机的电极头，因此，手工研磨后的电极头直径大小和形状不一，且电极头为锥形。这样，随着电极头的工作消耗，每次研磨之间的电极焊头的焊接点将会在Φ 3-Φ 7之间变化。
[0003]当点焊机的焊接参数设置好后，焊点电流会随着电极头焊接点的形状变化而变化。例如，电极头焊接点变大时，焊点电流会变小，两个焊接母材之间连接点的连接强度会变小，于是就会产生焊点不牢的质量隐患。虽然，现有抚摩中也有采用半球型电极头的，但这种形状的电极也会随着电极头的工作消耗，使电极头焊点会变大，从而影响连接强度。
【发明内容】
[0004]本发明实施例中提供一种结构简单、操作方便、成本低的电极头加工装置及电极头加工方法，其可以替代锉刀研磨，大大减轻作业者的劳动强度，提高了工作效率。
[0005]为实现上述目的，本发明实施例提供一种电极头加工装置，包括刀座、刀具和驱动机构，所述刀座包括用于插入待加工电极头的切削孔，所述刀具固定在所述切削孔内，所述驱动机构驱动所述刀座旋转。
[0006]作为优选，所述驱动机构为棘轮机构。
[0007]作为优选，所述棘轮机构包括棘轮和与所述棘轮配合的顶销，所述电极头加工装置还包括基座，所述棘轮与所述基座可枢转地连接，所述顶销可伸缩地安装在所述基座上。
[0008]作为优选，所述基座包括底板和与所述底板连接的盖板，所述底板与所述盖板之间形成用于容纳所述棘轮的容纳空间，所述顶销通过弹簧安装在所述底板上。
[0009]作为优选，所述底板上设置有用于安装所述顶销的滑槽，所述基座还包括底座，所述底座内形成用于容纳所述弹簧的弹簧槽，所述底座与所述底板连接，且所述弹簧的一部分位于所述弹簧槽内，且所述弹簧的另一部分位于所述滑槽内以使所述顶销对所述棘轮制动。
[0010]作为优选，所述刀座的切削孔的内壁上形成有用于安装所述刀具的刀具安装槽，所述刀具的一部分设置在所述刀具安装槽内，所述刀具的另一部分伸入所述切削孔。
[0011]作为优选，所述刀具具有L形的截面，所述刀具安装槽具有与所述刀具匹配的截面形状。
[0012]作为优选，所述刀具包括倾斜设置的上切削刃和下切削刃，所述切削孔为通孔。
[0013]作为优选，所述刀具还包括竖直切削刃，所述上切削刃的下端通过所述竖直切削刃与所述下切削刃的上端连接。
[0014]作为优选，所述刀座固定安装在所述棘轮的中心孔内。
[0015]作为优选，所述电极头加工装置还包括上挡盖和下挡盖，所述盖板上形成有上安装孔，所述底板上形成有下安装孔，所述刀座的一端可枢转地安装在所述上安装孔内，所述刀座的另一端可枢转地安装在所述下安装孔内，所述上挡盖与所述刀座的上端面连接，所述下挡盖与所述刀座的下端面连接。
[0016]作为优选，所述上挡盖和所述下挡盖均呈环状。
[0017]作为优选，所述电极头加工装置还包括手柄，与所述刀座连接。
[0018]作为优选，所述手柄与所述顶销相对所述棘轮对称地设置。
[0019]本发明还提供了一种电极头加工方法，包括:将上述的电极头加工装置的切削孔套在待加工的第一电极上;使待加工的第二电极向所述第一电极的方向运动，直到所述第一电极和所述第二电极抵紧所述电极头加工装置;驱动所述电极头加工装置转动，直到所述第一电极和所述第二电极的自由端完全相互抵顶。
[0020]本发明可替代锉刀研磨，大大减轻作业者的劳动强度，保证了电极头周边的均匀性，提高了焊接后的连接强度及工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。
【附图说明】
[0021]图1是本发明实施例的电极头加工装置的爆炸图；
[0022]图2是本发明实施例的电极头加工装置的主视图；
[0023]图3是本发明实施例的电极头加工装置的侧视图；
[0024]图4是本发明实施例的图2的A-A剖视图；
[0025]图5是本发明实施例的图3的B-B剖视图；
[0026]图6是本发明实施例的刀具的主视图；
[0027]图7是本发明实施例的图6的俯视图；
[0028]图8是本发明实施例的图6的A-A剖视图；
[0029]图9是本发明实施例的图6的B-B剖视图；
[0030]图10是本发明实施例的刀座的俯视图；
[0031]图11是本发明实施例的图10的C-C剖视图；
[0032]图12是本发明实施例的图10的D-D剖视图；
[0033]图13是本发明实施例的本发明的使用状态图；
[0034]图14是本发明实施例的研磨后的电极头的结构示意图。
[0035]附图标记说明:1、刀座；2、刀具;3、切削孔;4、棘轮;5、顶销;6、底板;7、盖板;8、弹簧;9、滑槽；10、底座；11、上切削刃；12、下切削刃；13、竖直切削刃；14、上挡盖；15、下挡盖；
16、上安装孔;17、下安装孔;18、手柄；19、第一电极;20、第二电极;21、刀具安装槽;22、第一螺钉;23、第二螺钉;24、第三螺钉;25、键。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0037]由于现有技术中的手工锉削方式无法保证对电极头周边研磨均匀，而且也无法保证焊接面的大小一致，而且手工研磨的方式劳动强大，不适合批量作业，为了提高焊头修整效率，本发明将磨削方式改为切削方式，提供一种电极头加工装置，特别是一种利用车床仿形加工原理以及棘轮结构的电极加工装置，其可用于对电极头的加工，以减轻劳动强度、提高焊头修整效率，适用于批量作业的场合。
[0038]请参考图1至图14，该电极头加工装置包括刀座1、刀具2和驱动机构。为了实现对电极头的加工，本发明在刀座I上开设有用于插入待加工电极头的切削孔3，其截面可以呈图11和图12所示的砂漏状，而刀具2则固定在切削孔3内，驱动机构驱动刀座I旋转时，就会带动刀具2旋转，从而切削插入切削孔3中的电极头，直到达到需要的形状。
[0039]加工时，保持电极头不动，而使刀具2在刀座I的带动下绕电极头旋转，从而实现对电极头的切削。在一个实施例中，可用本发明中的电极头加工装置加工一个电极头，而在更加优选的实施例中，为了保证高效生产，缩短电极切削时间，可利用本发明实现上下两个电极的同时切削。由于采用了上述技术方案，本发明可替代锉刀研磨，大大减轻作业者的劳动强度，保证了电极头周边的均匀性，提高了焊接后的连接强度及工作效率，具有结构简单、操作方便、成本低的特点。
[0040]为了更加方便操作、节省能源和成本，本发明的驱动机构优选采用棘轮机构，这样可采用手动的方式进行切削。切削时刀具在棘轮机构的作用下单向旋转切削。由于切削的电极材料为铬锆铜，本性发明刀具2的材料可选用合金工具钢、高速工具钢等。当然，在另一个未图示的实施例中，本发明还可以电动形式的驱动机械，来驱动刀具旋转，这也不脱离本发明的发明构思。
[0041]优选地，棘轮机构包括棘轮4和顶销5，顶销5的一端顶在棘轮4上，以控制棘轮4的旋转方向。由于棘轮结构采用单向传动，因此，使用者可以根据操作习惯调整棘轮结构中的顶销5的方向，以改变棘轮的运动方向。电极头加工装置还包括基座，棘轮4与基座可枢转地连接，顶销5可伸缩地安装在基座上，例如，这种伸缩运动可以是通过弹性元件来实现。
[0042]优选地，基座包括底板6和与底板6连接的盖板7，底板6优选具有U形的凹陷部，以便当盖板7通过第一螺钉22安装到底板6时，在底板6与盖板7之间形成用于容纳棘轮4的容纳空间。为了形成对棘轮4的制动，本发明还在底板上设置有弹簧8，其用于向顶销5施加一个弹性力，以使顶销5的朝向棘轮4的一端可以卡在棘齿处。这样，棘轮4安装在刀座I中间的容纳空间内，上下通过盖板7与底板6所形成的结构进行限位。
[0043]优选地，底板6上设置有滑槽9，顶销5活动地设置在滑槽9中，以实现伸缩运动。基座还包括与底板6连接的底座10，底座10内形成用于容纳弹簧8的弹簧槽，底座10可通过第三螺钉24安装在底板6的端侧。弹簧8的一部分位于弹簧槽内，且弹簧8的另一部分位于滑槽9，即弹簧8的一端与顶销5抵接，另一端则与弹簧槽的侧壁抵接，从而可以使顶销5对棘轮4制动。
[0044]为了安装刀具2，本发明在刀座I的切削孔3的内壁上开设至少一个用于安装刀具2的刀具安装槽21，刀具2的一部分设置在刀具安装槽21内，刀具2的另一部分伸入切削孔3，以便切削电极头。更为优选地，由于是手动工具，为了保证使用的平衡性，刀具安装槽21的数量为两个，这两个刀具安装槽21可以对应地设置，以在电极的两个对称点同时切削，保证加工精度。
[0045]在一个优选实施例中，本发明中刀具2的截面呈L形，刀具安装槽具有与刀具2匹配的截面形状。也就是说，在刀座I内形成有L形的刀具安装槽21。由于采用了L形的截面，因此可以利用L形的转折处对刀具2进行定位，防止其从刀具安装槽21处径向滑出。
[0046]请参考图6至图9，本发明中的刀具2优选包括倾斜设置的上切削刃11和下切削刃12，切削孔3为通孔。这样，可利用上切削刃11和下切削刃12加工出圆锥形的结构。
[0047]然而，为了保证点焊件批量生产时电流的稳定，需要零件上的焊接点的大小尺寸稳定，这就需要电极头在点焊工作中随着不断的消耗，仍保持保证电极头在工作时间内尺寸不变，因此电极头的顶部形状结构要从圆锥体优化成圆柱体。为此更优选地，刀具2还包括竖直切削刃13，上切削刃11的下端通过竖直切削刃13与下切削刃12的上端连接。其中，上切削刃11具有图8所示的前向角G，同时，还可在刀座I的中间(即刀具2的前角部分)加工让位孔，以保证在切削电极的时候，排出切削肩。其中，圆柱体的直径大小按照工艺要求的参数进行设计，相应地也可以设置圆锥体的锥度大小。
[0048]在上述实施例中，上切削刃11和下切削刃12用于形成圆锥形结构，而竖直切削刃13则用来形成圆柱体结构。加工时，本发明根据车床仿形加工原理，可对上下两个电极的切削面同时进行切削加工。
[0049]优选地，刀座I可通过键25固定地安装在棘轮4的中心孔内。这样，棘轮4转动时，就会驱动刀座I随之转动。键25的长度优选地小于棘轮4的厚度。
[0050]电极头加工装置还包括上挡盖14和下挡盖15，盖板7上形成有上安装孔16，底板6上形成有下安装孔17，上挡盖14和下挡盖15的外径大于上安装孔16和下安装孔17的内径。在本发明图4所示的实施例中，刀座I的两端还可以分别插入上安装孔16和下安装孔17中，然后将上挡盖14和下挡盖15分别与刀座I的上下两个端面连接，而棘轮与盖板之间具有间隙，因而可以转动。这样，便可利用上挡盖14和下挡盖15来限定刀座I的上下位置。优选地，上挡盖14和下挡盖15均呈环状，以便从上下两侧插入待加工的电极头。
[0051 ]如图4所示，在一个实施例中，上挡盖14和下挡盖15可以分别通过多个第二螺钉23固定到盖板7和底板6上。当然，也可以采用本领域其他的常规手段，达到相同的固定效果。此外，利用上挡盖14和下挡盖15还可以实现对刀具2的上下方向的限位，防止其滑出刀座。另外，在上挡盖14与盖板7之间，以及在下挡盖15与底板6之间均存在间隙，以保证刀座可以相对盖板、底板滑动的同时，也保证刀座不会从上安装孔16和下安装孔17中滑出。
[0052]优选地，电极头加工装置还包括手柄18，例如，手柄18的一端为螺纹，可与刀座I上的螺孔连接。加工时，使用者手持手柄18，当向手柄18施加一个足够大的扭矩时，就会通过手柄18驱动刀座I转动。优选地，手柄18与顶销5分别设置在棘轮4的两侧，优选二者可以对称地设置。
[0053]本发明还提供了一种电极头加工方法。请参考图13和14，采用本方法加工时，首先可将本发明中的电极头加工装置的切削孔3套在待加工的第一电极19上，其中，第一电极19优选为位于下方的电极，这样可利用第一电极19支撑电极头加工装置。然后，再通过对点焊机开关的控制，将其待加工的第二电极20由上至下地向第一电极19的方向运动，即将第二电极20下压，直到第一电极19和第二电极20抵紧电极头加工装置，并形成闭合状态。最后，可通过手动的方式，操作手柄18(例如可操作5-8次)，以驱动电极头加工装置转动，直到第一电极19和第二电极20的自由端完全相互抵顶为止，此时操作者的手部感觉不到受力，刀具也无法继续进行切削。这样，便完成了对电极头的加工。待图14所示的电极头的圆柱部分消耗完或者按照工艺技术要求焊接到一定点数时，再可通过本发明中的电极头加工装置再次对电极进行加工。
[0054]图14示出了通过本发明加工得到的两个电极头的结构。如图14所示，以第二电极为例，电极上端最粗处为未经加工的直径，本领域常规的电极直径为13mm，下端最细处的直径根据工艺要求通常为4-5mm，二者之间形成锥形的过渡结构。由于第二电极的下端为圆柱形，在其消耗的过程中，随着不断焊接加工，可以保证电极头焊接后的焊点大小始终稳定，不但解决了焊点大小不一造成的焊接电流不均而影响焊接强度问题，而且解决了电极头的焊接点随着焊接损耗而变化较大的问题。
[0055]通过本发明，可将点焊机的上电极和下电极头部均研磨成圆柱结构，这样就能保证电极头在工作时间内保持电极头尺寸不变，达到焊点尺寸稳定，电流稳定的效果，从而消除虚焊、脱焊的质量问题，同时也可以节省大量的切削量，从而减少电极切削时间。
[0056]当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电极头加工装置，其特征在于，包括刀座(I)、刀具(2)和驱动机构，所述刀座(I)包括用于插入待加工电极头的切削孔(3)，所述刀具(2)固定在所述切削孔(3)内，所述驱动机构驱动所述刀座(I)旋转。2.根据权利要求1所述的电极头加工装置，其特征在于，所述驱动机构为棘轮机构。3.根据权利要求2所述的电极头加工装置，其特征在于，所述棘轮机构包括棘轮(4)和与所述棘轮(4)配合的顶销(5)，所述电极头加工装置还包括基座，所述棘轮(4)与所述基座可枢转地连接，所述顶销(5)可伸缩地安装在所述基座上。4.根据权利要求3所述的电极头加工装置，其特征在于，所述基座包括底板(6)和与所述底板(6)连接的盖板(7)，所述底板(6)与所述盖板(7)之间形成用于容纳所述棘轮(4)的容纳空间，所述顶销(5)通过弹簧(8)安装在所述底板(6)上。5.根据权利要求4所述的电极头加工装置，其特征在于，所述底板(6)上设置有用于安装所述顶销(5)的滑槽(9)，所述基座还包括底座(10)，所述底座(10)内形成用于容纳所述弹簧(8)的弹簧槽，所述底座(10)与所述底板(6)连接，且所述弹簧(8)的一部分位于所述弹簧槽内，且所述弹簧(8)的另一部分位于所述滑槽(9)内以使所述顶销(5)对所述棘轮(4)制动。6.根据权利要求3所述的电极头加工装置，其特征在于，所述刀座(I)的切削孔(3)的内壁上形成有用于安装所述刀具(2)的刀具安装槽，所述刀具(2)的一部分设置在所述刀具安装槽内，所述刀具(2)的另一部分伸入所述切削孔(3)。7.根据权利要求6所述的电极头加工装置，其特征在于，所述刀具(2)具有L形的截面，所述刀具安装槽具有与所述刀具(2)匹配的截面形状。8.根据权利要求7所述的电极头加工装置，其特征在于，所述刀具(2)包括倾斜设置的上切削刃(11)和下切削刃(12)，所述切削孔(3)为通孔。9.根据权利要求8所述的电极头加工装置，其特征在于，所述刀具(2)还包括竖直切削刃(13)，所述上切削刃(11)的下端通过所述竖直切削刃(13)与所述下切削刃(12)的上端连接。10.根据权利要求4所述的电极头加工装置，其特征在于，所述刀座(I)固定安装在所述棘轮(4)的中心孔内。11.根据权利要求10所述的电极头加工装置，其特征在于，所述电极头加工装置还包括上挡盖(14)和下挡盖(15)，所述盖板(7)上形成有上安装孔(16)，所述底板(6)上形成有下安装孔(17)，所述刀座(I)的一端可枢转地安装在所述上安装孔(16)内，所述刀座(I)的另一端可枢转地安装在所述下安装孔(17)内，所述上挡盖(14)与所述刀座(I)的上端面连接，所述下挡盖(15)与所述刀座(I)的下端面连接。12.根据权利要求11所述的电极头加工装置，其特征在于，所述上挡盖(14)和所述下挡盖(15)均呈环状。13.根据权利要求11所述的电极头加工装置，其特征在于，所述电极头加工装置还包括手柄(18)，与所述刀座(I)连接。14.根据权利要求13所述的电极头加工装置，其特征在于，所述手柄(18)与所述顶销(5)相对所述棘轮(4)对称地设置。15.一种电极头加工方法，其特征在于，包括: 将权利要求1至14中任一项所述的电极头加工装置的切削孔(3)套在待加工的第一电极(19)上； 使待加工的第二电极(20)向所述第一电极(19)的方向运动，直到所述第一电极(19)和所述第二电极(20)抵紧所述电极头加工装置； 驱动所述电极头加工装置转动，直到所述第一电极(19)和所述第二电极(20)的自由端完全相互抵顶。
【文档编号】B23D79/00GK106041214SQ201610379089
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】李毅
【申请人】珠海格力电器股份有限公司