電極修整器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電極修整器。該電極修整器包括具有頂面和端面傾斜面的端面切削段。頂面相交于端面傾斜面并形成端面切削刃。端面切削刃被配置為清除電極的端面上的堆積物。端面傾斜面與基本垂直于頂面的線形成端面傾角。側(cè)面切削段自端面切削段延伸并具有頂面和側(cè)面切削面。頂面相交于側(cè)面切削面，從而形成側(cè)面切削刃。側(cè)面切削刃被配置為修整電極頭變形的錐面。側(cè)面切削面與垂直于頂面的線形成側(cè)面傾角。端面傾角不同于側(cè)面傾角。通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使端面傾角不同于側(cè)面傾角，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電極端面上的堆積物更強(qiáng)勁的切削，從而減少了震顫現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】電極修整器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電極修整器。
【背景技術(shù)】
[0002]點(diǎn)焊是通過(guò)電流流過(guò)電阻引起的熱量接合接觸的金屬表面的一種工藝。工件在相對(duì)電極施加的壓力下被保持在一起。點(diǎn)焊工藝?yán)脙蓚€(gè)由銅合金形成的成形電極以將焊接電流集中在小“點(diǎn)”上，并同時(shí)將金屬表面夾在一起。強(qiáng)行使大焊接電流通過(guò)該點(diǎn)將熔化金屬并形成焊點(diǎn)。點(diǎn)焊可在非常短的時(shí)間內(nèi)(約為250微秒)將大量焊接電流傳遞到該點(diǎn)。這種短時(shí)間允許焊接的發(fā)生而不會(huì)使工件的剩余部分被過(guò)分加熱。
[0003]在一些情況下，被連接的工件由鋼或鋼合金制成。在另外情況下，被連接的工件可由諸如鋁或鋁合金的其它金屬制成。形成被連接工件的金屬的特性可能是決定完成點(diǎn)焊所需的焊接電流量的關(guān)鍵因素。在一些情況下，例如當(dāng)工件由鋁制成時(shí)，鋁材料具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。在這些情況下，完成點(diǎn)焊所需的焊接電流量可以是具有低導(dǎo)熱性和低導(dǎo)電性材料完成點(diǎn)焊所需的焊接電流量的幾倍。
[0004]高焊接電流量可能導(dǎo)致電極頭的變形。此外，在電極頭的一部分上會(huì)形成脆性堆積物。在使用一段時(shí)間之后，電極頭通常需要更換，或通過(guò)清除所有堆積物使之恢復(fù)到原來(lái)的輪廓。將電極頭恢復(fù)到更新的或可使用的狀態(tài)的工藝稱作“修整”電極。如果電極頭可被更簡(jiǎn)單地修整將會(huì)十分有利。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)單修整電極頭的電極修整器。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了 一種電極修整器。該電極修整器包括具有頂面和端面傾斜面的端面切削段。該頂面相交于端面傾斜面并形成端面切削刃。端面切削刃被配置用來(lái)清除位于電極的端面上的堆積物。端面傾斜面與基本垂直于頂面定向的線形成端面傾角。側(cè)面切削段自端面切削段延伸并具有頂面和側(cè)面切削面，頂面相交側(cè)面切削面從而形成側(cè)面切削刃。側(cè)面切削刃被配置用來(lái)修整電極頭的變形的錐面。側(cè)面切削面與基本垂直于頂面定向的線形成側(cè)面傾角。端面傾角不同于側(cè)面傾角。
[0007]優(yōu)選地，端面傾角大于側(cè)面傾角。
[0008]優(yōu)選地，電極被配置用于將鋁部件點(diǎn)焊在一起。
[0009]優(yōu)選地，端面傾角為5°。
[0010]優(yōu)選地，側(cè)面傾角為3°。
[0011]優(yōu)選地，端面切削刃被配置為切削由銅和鋁合金形成的堆積物。
[0012]優(yōu)選地，側(cè)面切削刃自端面切削刃以一角度延伸，并且該角度的范圍在22.0°至60°之間。
[0013]優(yōu)選地，電極修整器被成形為整體結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，電極修整器具有被配置為清除位于電極的端面上的堆積物的多個(gè)端面切削刃，每個(gè)端面切削刃均具有端面傾角。
[0015]優(yōu)選地，電極修整器具有被配置為修整電極頭的變形的錐面的多個(gè)側(cè)面切削刃，每個(gè)側(cè)面切削刃均具有側(cè)面傾角。
[0016]優(yōu)選地，端面切削刃具有被配置為清除相對(duì)電極的端面上的堆積物的相對(duì)端面切削刃。
[0017]優(yōu)選地，側(cè)面切削刃具有被配置為修整相對(duì)電極的變形側(cè)面的相對(duì)側(cè)面切削刃。
[0018]優(yōu)選地，相對(duì)端面切削刃具有的傾角大于相對(duì)側(cè)面切削刃的傾角。
[0019]優(yōu)選地，端面切削刃和相對(duì)端面切削刃具有相同的端面傾角。
[0020]優(yōu)選地，側(cè)面切削刃和相對(duì)側(cè)面切削刃具有相同的側(cè)面傾角。
[0021]優(yōu)選地，相對(duì)端面切削刃的端面傾角為5°。
[0022]優(yōu)選地，相對(duì)側(cè)面切削刃的側(cè)面傾角為3°。
[0023]優(yōu)選地，側(cè)面切削刃自端面切削刃以22°至60°范圍內(nèi)的角度延伸。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種在修正電極之后電檢查電極頭用于點(diǎn)焊的裝置中的適用性的方法，該方法包括以下步驟:將相對(duì)的電極集中在一起從而使電極頭的端面彼此接觸；使電流通過(guò)相對(duì)的電極；測(cè)量通過(guò)相對(duì)的電極的電壓和電流；利用測(cè)得的電壓和電流計(jì)算相對(duì)的電極的電阻；以及將所計(jì)算的相對(duì)的電極的電阻與電阻的可接受范圍進(jìn)行比較。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的又一方面，提供了一種在修正電極之后機(jī)械檢查電極頭在用于點(diǎn)焊的裝置中的適用性的方法，該方法包括以下步驟:將一個(gè)電極保持在固定位置并移動(dòng)相對(duì)電極，使得固定電極的電極頭的端面和移動(dòng)電極的電極頭的端面彼此接觸；測(cè)量相對(duì)的電極的總長(zhǎng)度；測(cè)量相對(duì)電極的移動(dòng)距離；通過(guò)比較相對(duì)的電極的總長(zhǎng)度與相對(duì)電極的移動(dòng)距離來(lái)計(jì)算電極材料清除量；以及將所計(jì)算的電極材料清除量與清除材料的可接受范圍進(jìn)行比較。
[0026]通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使端面傾角不同于側(cè)面傾角，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電極端面上的堆積物更強(qiáng)勁的切削，從而減少了震顫現(xiàn)象。
[0027]通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明，各種目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。然而，需要特別理解的是，附圖用于示例性目的并且不應(yīng)視為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是用于點(diǎn)焊的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的立體圖，其示出了待進(jìn)行點(diǎn)焊的工件和相對(duì)的電極；
[0029]圖2是圖1的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其示出了與待進(jìn)行點(diǎn)焊的工件相接觸的相對(duì)電極；
[0030]圖3a是示出現(xiàn)有技術(shù)的電極頭在端面具有堆積物的側(cè)視圖；
[0031]圖3b是示出現(xiàn)有技術(shù)的電極頭的電極頭的端面和側(cè)面變形的第一個(gè)實(shí)例的側(cè)視圖；
[0032]圖3c是示出現(xiàn)有技術(shù)的電極頭的電極頭的端面和側(cè)面變形的第二個(gè)實(shí)例的側(cè)視圖；[0033]圖3d是示出現(xiàn)有技術(shù)的電極頭的電極頭的端面變形的第三個(gè)實(shí)例的俯視圖；
[0034]圖4是被配置為與相對(duì)的電極接合的電極修整器的第一實(shí)施例的立體圖；
[0035]圖5a是沿圖4中的線5a_5a截取的圖4的電極修整器的端面切削刃和端面傾角的截面圖；
[0036]圖5b是沿圖4中的線5b_5b截取的圖4的電極修整器的側(cè)面切削刃和側(cè)面傾角的截面圖；
[0037]圖6是示出圖4的電極修整器處于與相對(duì)的電極接合的位置的側(cè)視圖；
[0038]圖7是示出電檢測(cè)已修整電極的步驟的流程圖；
[0039]圖8是示出機(jī)械檢測(cè)已修整電極的步驟的流程圖；
[0040]圖9是被配置為與相對(duì)的電極接合的電極修整器的第二實(shí)施例的立體圖；以及
[0041]圖10是被配置為與相對(duì)的電極接合的電極修整器的第三實(shí)施例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本實(shí)用新型現(xiàn)將結(jié)合對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的特別參考進(jìn)行說(shuō)明。然而，本實(shí)用新型可以不同形式實(shí)施并且不應(yīng)視為局限于此處詳細(xì)描述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本實(shí)用新型全面和完整并將本實(shí)用新型的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0043]除非另行限定，在此使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員一般理解的具有相同的含義。本實(shí)用新型在此描述所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)僅用于表述特定實(shí)施例，并且不會(huì)成為本實(shí)用新型的限定。正如在本實(shí)用新型的說(shuō)明書和權(quán)利要求所使用的，除非文中有其它明確表示，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一個(gè)”和“這個(gè)”也可視為包括復(fù)數(shù)形式。
[0044]除非另行表述，所有表示尺寸量的數(shù)字(如，在說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的長(zhǎng)、寬、高等)都應(yīng)理解為由術(shù)語(yǔ)“大約”在所有實(shí)例中修改。因此，除非另行表述，說(shuō)明書和權(quán)利要求中詳細(xì)描述的數(shù)值屬性為近似值并會(huì)根據(jù)在本實(shí)用新型的實(shí)施例中獲得的所需屬性而改變。盡管數(shù)值范圍和詳細(xì)解釋本實(shí)用新型廣泛范圍的參數(shù)為近似值，但是在具體實(shí)例中展示的數(shù)值均盡可能準(zhǔn)確地給出。然而，任何數(shù)值均固有地會(huì)包含一定誤差，這些誤差是在它們各自測(cè)量中必然會(huì)引起的誤差。
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了修整器來(lái)修整用于點(diǎn)焊工件的電極。在具體實(shí)例中，工件由鋁基材料制成。然而，在本實(shí)用新型的考慮范圍內(nèi)，工件可由其它材料制成。在此使用的術(shù)語(yǔ)“電極”被限定為指用于對(duì)接觸的金屬表面施加壓力并將焊接電流傳遞通過(guò)接觸的金屬表面的任何導(dǎo)電體。在此使用的術(shù)語(yǔ)“修整器”被限定為指用于加工電極頭的工具。
[0046]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，用于點(diǎn)焊鋁工件的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例總體以10示出。工藝10包括第一工件12、第二工件14以及相對(duì)的第一電極16和第二電極18。第一和第二工件
12、14具有厚度范圍在約0.5毫米至約4毫米之間的板狀結(jié)構(gòu)。然而，第一工件12和第二工件14的厚度可以小于約0.5毫米或大于約4毫米。雖然第一工件12和第二工件14已被描述為具有薄板結(jié)構(gòu)，但第一工件12和第二工件14還可以具有其它結(jié)構(gòu)，如棒狀結(jié)構(gòu)、通道結(jié)構(gòu)等。此外，雖然圖1所示的實(shí)施例中示出了兩個(gè)工件12和14，但根據(jù)本實(shí)用新型可以設(shè)想，可將多于兩個(gè)工件點(diǎn)焊在一起。[0047]再次參照?qǐng)D1，第一工件12和第二工件14由鋁制成?？蛇x地，第一工件12和第二工件14可由鋁合金(如鋁6111、2008、5083、5046等)制成。
[0048]再次參照?qǐng)D1，開始時(shí)相對(duì)的第一和第二電極16、18與第一工件12和第二工件14分離放置。第一電極16具有主體20a和電極頭21a。電極頭21a包括自主體20a向端面24a延伸的錐面22a。主體20a具有圓形的截面形狀并具有范圍在大約12.0毫米至大約25.0毫米之間的主體直徑Dl。然而，主體20a可具有其它截面形狀，如正方形截面形狀，并且主體直徑Dl可小于約12.0毫米或大于約25.0毫米。
[0049]再次參照?qǐng)D1，第一電極16的主體20a可具有配置為在操作中使用的冷卻液的導(dǎo)管的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部冷卻通道(未示出)。然而，應(yīng)理解，冷卻通道對(duì)電極修整器的操作不是必須的。
[0050]再次參照?qǐng)D1，如上所述，錐面22a自主體20a向端面24a延伸。錐面22a與自主體20a的表面26a延伸的線A-A形成截角α-l。截角α-1約為45°?？蛇x地，截角α-1可大于或小于約45°。
[0051]再次參照?qǐng)D1，電極16的端面24a的定向基本垂直于線A—A。然而，電極16的端面24a也可被定向?yàn)椴慌c線A--A垂直。端面24a具有圓形截面形狀，并具有范圍在大約
1.0毫米至大約24.0毫米之間的直徑D2?？蛇x地，端面24a可具有諸如正方形或矩形截面形狀的其它截面形狀，并且可具有小于約1.0毫米或大于約24.0毫米的直徑D2。
[0052]雖然圖1中示出的第一電極16由配置用于高焊接電流和高軸向壓力的銅合金形成，但應(yīng)該理解，電極16可由其它適用于高焊接電流和高軸向壓力的材料形成。
[0053]再次參照?qǐng)D1，第二電極18與圖1中示出的上述第一電極16相同或相似。然而，應(yīng)理解，第二電極18可與第一電極16不同。
[0054]雖然圖1和圖2示出了電極的一個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)理解，還可以使用具有其它形狀和結(jié)構(gòu)的其它電極。可選的電極形狀的一個(gè)非限定性實(shí)例是具有倒圓狀電極頭的電極。
[0055]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，在操作中，第一和第二電極16、18聚攏到一起，使得端面24a和端面24b接觸第一和第二工件12、14，并用于將第一工件12和第二工件14夾在一起。第一和第二電極16、18進(jìn)一步聚攏到一起，從而在端面24a和端面24b的接觸區(qū)域施加所需壓力。接下來(lái)，將焊接電流(未示出)集中在端面24a和端面24b之間的小區(qū)域中。焊接電流將端面24a和端面24b之間的小區(qū)域中的金屬熔化并形成焊點(diǎn)。
[0056]若干因素會(huì)增加用于形成焊點(diǎn)的焊接電流大小，諸如電極施加的焊接電流的時(shí)間長(zhǎng)短以及電極施加在材料上的壓力的大小。其他的因素包括待連接工件的厚度、焊點(diǎn)的尺寸和形狀以及待連接材料的的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。特定材料(如鋁)具有高導(dǎo)熱性和高導(dǎo)電性。在這些情況下，完成點(diǎn)焊所需的焊接電流大小可能是具有低導(dǎo)熱性和低導(dǎo)電性材料完成點(diǎn)焊所需的焊接電流量的幾倍。
[0057]現(xiàn)在參照?qǐng)D3a、3b、3c和3d，高焊接電流與電極施加的高壓力共同作用可導(dǎo)致在電極頭的端面上形成基于合金的堆積物并導(dǎo)致電極頭的變形。首先參照?qǐng)D3a，電極頭21a被示出具有形成在端面24a上的硬且脆的合金的堆積物(此后稱為“堆積物”)30。堆積物30可以是來(lái)自電極的銅合金與來(lái)自被連接工件的鋁的混合物。然而，該堆積物可由其它材料形成。應(yīng)注意，堆積物30主要在電極頭21a的端面24a上形成，并且很少量(如果有的話)形成在電極頭21a的側(cè)面22a。[0058]現(xiàn)在參照?qǐng)D3b，示出了電極頭21a的變形的第一個(gè)實(shí)例。在此實(shí)例中，電極頭21a具有“蘑菇狀”。即，電極頭21a被擠壓使得側(cè)面22a變形，并且端面24a顯著大于原始端面。
[0059]現(xiàn)在參照?qǐng)D3c，示出了電極頭21a的變形的第二個(gè)實(shí)例。在此實(shí)例中，電極頭21a以一種不均勻的方式被磨蝕，從而使得錐面22a形成不同的長(zhǎng)度。錐面22a的不同長(zhǎng)度使得基本平行于端面24a的線B-B具有與自電極16的側(cè)面向下延伸的線A--A不垂直的定向。
[0060]現(xiàn)在參照?qǐng)D3d，示出了電極頭21a的變形的第三個(gè)實(shí)例。在此實(shí)例中，電極頭21a的端面24a的表面被磨蝕，并且由于形成多個(gè)凹陷25a和/或多個(gè)突起25b或其它由合金堆積引起的不規(guī)則體而使其變得不規(guī)則或粗糙。
[0061]雖然圖3a至圖3d示出了單個(gè)電極16上的堆積物和電極16的變形，但是應(yīng)理解，一些電極可具有堆積物和各種變形的組合。為了確保合適的焊接操作，圖3a至圖3d示出的電極頭21a在進(jìn)一步使用之前通常需經(jīng)過(guò)修整。此處使用的術(shù)語(yǔ)“修整”被限定為指堆積物的清除和電極頭向期望輪廓的恢復(fù)。
[0062]現(xiàn)在參照?qǐng)D4和圖6，電極修整器的一個(gè)實(shí)施例以50示出。通常，如圖6所示，電極修整器50被配置為同時(shí)修整電極16和電極18的相對(duì)的電極頭21a和電極頭21b。再次參照?qǐng)D6，所示電極修整器50具有繞中心線C-C鏡像對(duì)稱的上半部52和下半部54，鏡像中的一些例外將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。為了簡(jiǎn)潔，下面將僅詳細(xì)描述上半部52。然而，雖然圖6所示的電極修整器50示出使用了上半部52和下半部54，但可以設(shè)想，電極修整器50可配置為僅具有下半部或上半部。此外，可以設(shè)想，上半部52和下半部54無(wú)需具有相同或相似的結(jié)構(gòu)。
[0063]再次參照?qǐng)D4和圖6，電極修整器50的上半部52具有端面切削段56、側(cè)面切削段58、安裝段62、頂面66以及底面68。
[0064]端面切削段56被設(shè)置成強(qiáng)勁地與電極頭21a的端面24a上形成的硬且脆性的堆積物接合。端面切削段56包括端面傾斜面70和第一末端面72。第一末端面72和端面傾斜面70均從頂面66向底面68延伸。頂面66與第一末端面72的相交形成第一端頂刃74。頂面66與端面傾斜面70的相交形成端面切削刃76。
[0065]再次參照?qǐng)D4和圖6,端面切削刃76與第一端頂刃74形成第一端角α -2。在所示實(shí)施例中，第一端角α-2大約為90.0°?？蛇x地，第一端角α-2可小于約90.0°或大于約90.0 °。
[0066]端面切削刃76具有長(zhǎng)度LI。在所示實(shí)施例中，長(zhǎng)度LI在大約0.5毫米至大約12.0毫米的范圍內(nèi)。然而，在其它實(shí)施例中，長(zhǎng)度LI可小于約0.5毫米或大于約12.0毫米。
[0067]再次參照?qǐng)D4和圖6，側(cè)面切削段58被配置用于與電極頭的側(cè)面接合并對(duì)其進(jìn)行再成形。側(cè)面切削段58包括側(cè)面傾斜面78。側(cè)面傾斜面78由頂面66向底面68延伸。頂面66與側(cè)面傾斜面78的相交形成側(cè)面切削刃80。現(xiàn)在參照?qǐng)D6，側(cè)面切削刃80與端面切削刃76形成側(cè)角α-3。在所示實(shí)施例中，側(cè)角α-3在大約22.0°至大約60.0°的范圍內(nèi)?？蛇x地，側(cè)角α-3可小于約22.0 °或大于約60.0 °。
[0068]再次參照?qǐng)D4和圖6，側(cè)面切削刃80具有長(zhǎng)度L2。在所示實(shí)施例中，長(zhǎng)度L2在大約4.0毫米至大約15.0毫米的范圍內(nèi)。然而，在其它實(shí)施例中，長(zhǎng)度L2可小于約4.0毫米或大于約15.0毫米。
[0069]安裝段62被配置用于在電極修整器50被安裝至旋轉(zhuǎn)裝置(未示出)進(jìn)行使用時(shí)為端面切削段56和側(cè)面切削段58提供結(jié)構(gòu)支撐。安裝段62為本領(lǐng)域的傳統(tǒng)工藝，在此將不進(jìn)行描述。雖然安裝段62如圖4和圖6所示進(jìn)行配置，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，安裝段62可以其它方式配置。[0070]再次參照?qǐng)D4和圖6，可選地，電極修整器50可包括孔104?？?04被配置用于在旋轉(zhuǎn)裝置(未示出)中安裝和支撐電極修整器50?？?04可具有滿足在旋轉(zhuǎn)裝置中安裝和支撐電極修整器50所需的任何形狀、尺寸和定向。然而，應(yīng)理解，電極修整器50也可以是無(wú)孔104的。雖然圖6所示的實(shí)施例示出一個(gè)孔104，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，電極修整器50可具有多于一個(gè)的孔。
[0071]現(xiàn)在參照?qǐng)D5a，示出了沿圖4中的線5a__5a截取的端面切削段56的一部分。端面切削段56包括頂面66、底面68以及端面傾斜面70。端面傾角α -4在端面傾斜面70和基本垂直于頂面66定向的線D-D之間形成。端面傾角α-4被配置用于在端面切削刃76和電極頭21a的端面24a之間提供后角(relief)。通常,端面切削刃76和電極頭21a的端面24a之間的后角量幫助限定由端面切削刃76制造的切削深度。端面傾角α-4被配置為允許對(duì)電極頭21a的端面24a上的硬且脆的堆積物的強(qiáng)勁切入。在所示實(shí)施例中，端面傾角α-4大約為5°。然而，盡管在用于清除電極頭21a的端面24a上的硬且脆的堆積物30時(shí)不適當(dāng)?shù)亩嗣鎯A斜角α-4會(huì)造成端面切削刃76的不良震顫，但是端面傾角α-4大于或小于約5°還是在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。此處使用的術(shù)語(yǔ)“震顫”被限定為指切削刃在待切削的整個(gè)表面上的跳動(dòng)。
[0072]現(xiàn)在參照?qǐng)D5b，示出了沿圖4中的線5b—5b截取的側(cè)面切削段58的一部分。偵U面切削段58包括頂面66、底面68以及側(cè)面傾斜面78。側(cè)傾角α -5在側(cè)面傾斜面78和基本垂直于頂面66定向的線E-E之間形成。側(cè)面傾角α-5被配置為在側(cè)面切削刃80和電極頭21a的錐面22a之間提供后角。側(cè)面傾角α _5被配置為允許對(duì)電極頭21a的錐面22a產(chǎn)生小于端面切削刃76對(duì)電極頭21a的端面24a上的堆積物30切入量的強(qiáng)勁切入。在所示實(shí)施例中，側(cè)面傾角α-5約為3°?？蛇x地，在側(cè)面傾角α-5小于端面傾角α _4的前提下，側(cè)面傾角α-5可大于或小于約3°。
[0073]參照?qǐng)D6，現(xiàn)在將說(shuō)明電極修整器50的使用。第一步，將電極修整器50安裝在裝置(未示出)中。該裝置被配置為使電極修整器50繞相對(duì)的電極16和18旋轉(zhuǎn)。安裝電極修整器50，使得安裝段62從該裝置延伸，從而在使用中為電極修整器50提供結(jié)構(gòu)支撐。應(yīng)理解，可以使用在電極修整器50旋轉(zhuǎn)時(shí)足夠?qū)⑵涔潭ǖ娜魏嗡桀愋偷难b置。
[0074]下一步，定位電極16和18以使它們垂直相對(duì)。電極修整器50開始旋轉(zhuǎn)并與相對(duì)的電極16和18接合。在操作中，端面切削刃76與電極16和18的端面24a和24b接合，并且側(cè)面切削刃80與電極16和18的錐面22a和22b接合。如上所述，端面傾角α -4大于側(cè)面傾角α _5，從而允許端面切削刃76對(duì)電極頭21a、21b的端面24a、24b上硬且脆的合金堆積物30進(jìn)行比側(cè)面切削刃80對(duì)電極頭21a、21b的錐面22a、22b的切削更強(qiáng)勁的切入。一旦從電極頭21a、21b清除了合金堆積物30，就可以利用具有更小側(cè)面傾角α _5的側(cè)面切削刃80對(duì)錐面22a、22b進(jìn)行切削。
[0075]雖然上文已將電極修整器50的使用描述為按順序?qū)﹄姌O頭21a、21b的端面24a、24b上硬且脆的合金堆積物進(jìn)行切削，然后切削錐面22a、22b，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，電極修整器50可被配置為同時(shí)對(duì)電極頭21a、21b的端面24a、24b和錐面22a、22b進(jìn)行修
M
iF.0
[0076]端面切削刃76和側(cè)面切削刃80具有不同傾角α -4和傾角α -5的電極修整器50的結(jié)構(gòu)有利地提供了優(yōu)于端面切削刃和側(cè)面切削刃具有相同傾角的傳統(tǒng)修整器的幾點(diǎn)好處。第一，具有更強(qiáng)勁切入的端面傾角α -4的電極修整器50允許對(duì)堆積物30更深的切入，從而基本減少震顫現(xiàn)象。減少震顫使得對(duì)電極頭21a、21b的修整過(guò)程更快更高效。第二，一旦完成對(duì)端面24a、24b上硬且脆的合金堆積物30的強(qiáng)勁切削，具有較小側(cè)面傾角α _5的電極修整器50就可對(duì)變形的錐面材料進(jìn)行更可控的清除。對(duì)變形的側(cè)面材料更可控的清除可幫助控制側(cè)面材料清除率，從而延長(zhǎng)電極16和18的壽命。
[0077]再次參照?qǐng)D4和圖6所示的實(shí)施例，電極修整器50可由諸如高速鋼或硬質(zhì)合金的材料成形。在其它實(shí)施例中，可使用其它材料，如陶瓷、立方氮化硼及多晶金剛石等。
[0078]雖然圖4和圖6所示的電極修整器50的實(shí)施例被描述為整體結(jié)構(gòu)，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，電極修整器50可以為分離部件的組裝件。在一個(gè)此類實(shí)施例中，端面切削刃和側(cè)面切削刃可成形為插入件并附接至電極修整器。
[0079]雖然圖4和圖6所示的電極修整器50的上半部52的實(shí)施例被描述為具有單個(gè)端面切削刃76和單個(gè)側(cè)切削刃80，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，可使用多于一個(gè)的端面切削刃76和多于一個(gè)的側(cè)面切削刃80。
[0080]現(xiàn)在參照?qǐng)D7和圖8，在修正電極頭的處理之后，對(duì)電極進(jìn)行電檢測(cè)和機(jī)械檢測(cè)來(lái)確保它們修整后的條件適用于接下來(lái)的點(diǎn)焊操作。首先參照?qǐng)D7，檢查電極的電適用性的處理總體以90示出。在處理90的第一步驟92中，使相對(duì)的電極頭的端面互相接觸。然后，電流通過(guò)兩個(gè)電極并得到電壓和電流測(cè)量值。在下一步驟94中，使用測(cè)得的電壓和電流計(jì)算電極的電阻?，F(xiàn)在參照步驟96，將計(jì)算的電阻與可接受的電阻范圍進(jìn)行比較?？山邮茈娮璺秶诙鄠€(gè)因素來(lái)確定，包括電極材料、電極形狀和電極尺寸的非限制性實(shí)例。如步驟98所示，如果計(jì)算的電阻在可接受電阻范圍之內(nèi)，那么電極可用于接下來(lái)的點(diǎn)焊操作。相反，如步驟100所示，如果計(jì)算的電阻不在可接受電阻范圍之內(nèi)，那么電極無(wú)法用于接下來(lái)的點(diǎn)焊操作。一旦確定計(jì)算的電阻不在可接受電阻范圍之內(nèi)，那么開始接下來(lái)的評(píng)估來(lái)確定不可接受電阻的類型。電阻可能出現(xiàn)的問(wèn)題的實(shí)例包括電極頭修整不足并需要再修整、電極頭超過(guò)使用壽命以及電極頭安裝在故障的電極裝置上。
[0081]現(xiàn)在參照?qǐng)D8，一旦電極經(jīng)過(guò)電檢查并確定為電可接受，則對(duì)電極進(jìn)行機(jī)械檢查。通常，機(jī)械檢查涉及確定修整過(guò)程清除掉的電極材料量并將該數(shù)據(jù)與清除材料的可接受范圍進(jìn)行比較。檢測(cè)電極的機(jī)械適用性的處理總體以110示出。在機(jī)械處理110的第一步驟111中以及在使用電極之前，將相對(duì)的電極之一保持在固定位置，并移動(dòng)相對(duì)的電極以使相對(duì)的電極頭的端面互相接觸。測(cè)量連接后電極的總長(zhǎng)度。下一步，在修整處理之后，將相對(duì)的電極放置在相同的相對(duì)位置，使得被連接的電極的總長(zhǎng)度可被測(cè)量，如步驟112和114所示。在下一個(gè)步驟116中，測(cè)量相對(duì)的電極移動(dòng)的距離。現(xiàn)在參照步驟118和步驟120，通過(guò)將修整處理后的被連接電極的總長(zhǎng)度與電極使用前連接電極的總長(zhǎng)度和相對(duì)電極移動(dòng)的距離進(jìn)行比較，可以確定從每個(gè)電極清除的電極材料的量，如步驟120所示。
[0082]現(xiàn)在參照步驟122，將從每個(gè)電極清除的電極材料量與可接受范圍進(jìn)行比較?？山邮芊秶诙鄠€(gè)因素進(jìn)行確定，包括電極材料、電極形狀和電極尺寸的非限制性實(shí)例。如果從每個(gè)電極清除的材料量在可接受范圍內(nèi)，那么可將電極用于接下來(lái)的點(diǎn)焊操作。在此方案中，如步驟124所示,調(diào)整保持固定電極的裝置來(lái)適應(yīng)材料清除量。相反地,如步驟126所示，如果從每個(gè)電極清除的電極材料量不在可接受范圍內(nèi)，那么電極無(wú)法用于接下來(lái)的點(diǎn)焊操作。與電處理相似，一旦確定了清除的材料量不在可接受范圍內(nèi)，則開始接下來(lái)的評(píng)估來(lái)確定不可接受條件的類型。
[0083]雖然圖4和圖6所示的電極修整器50包括上述配置和結(jié)構(gòu)，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，電極修整器50可具有其它配置和其它結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D9和圖10，示出了具有其它配置和其它結(jié)構(gòu)的電極修整器的非限制實(shí)例。
[0084]首先參照?qǐng)D9，電極修整器150包括由頂面166與端面傾斜面170相交形成的端面切削刃176。類似地，電極修整器150包括由頂面166和側(cè)面傾斜面178相交形成的側(cè)面切削刃180。相交部190在端面切削刃176與側(cè)面切削刃180連接的區(qū)域形成。相交部190具有弓形結(jié)構(gòu)。弓形相交部190被配置作為切削刃，使電極頭具有半球狀側(cè)部而不是錐面。在所示實(shí)施例中，弓形的半徑在大約2.0毫米至大約75.0毫米的范圍內(nèi)。然而，在其它實(shí)施例中，弓形的半徑可小于約2.0毫米或大于約75.0毫米。在圖9所示的實(shí)施例中，端面切削刃176和側(cè)面切削刃180被示出為銳邊。然而，可以設(shè)想，可選地，端面切削刃176和側(cè)面切削刃180可為圓角的。形成端面切削刃176和側(cè)面切削刃180的半徑可具有任何所需尺寸。還可以設(shè)想，形成端面切削刃176和側(cè)面切削刃180的可選半徑可具有相同尺寸，或者半徑可以彼此不相同。
[0085]現(xiàn)在參照?qǐng)D10，示出了電極修整器250的另一個(gè)實(shí)施例。電極修整器250包括端面切削段256、側(cè)面切削段258以及安裝段262。在所示實(shí)施例中，端面切削段256、側(cè)面切削段258以及安裝段262與圖4所示及以上說(shuō)明的端面切削段56、側(cè)面切削段58以及安裝段62相同或相似?？蛇x地，在其它實(shí)施例中，端面切削段256、側(cè)面切削段258以及安裝段262可與端面切削段56、側(cè)面切削段58以及安裝段62不同。
[0086]再次參照?qǐng)D10，電極修整器250還包括自側(cè)面切削段258向安裝段262延伸的中間段260。中間段260被配置為在電極修整器250與電極頭(未示出)接合時(shí)為端面切削段256和側(cè)面切削段258提供余隙。中間段260可具有任何所需長(zhǎng)度并且可與側(cè)面切削段258形成任何所需角度，從而為端面切削段256和側(cè)面切削段258提供足夠的余隙。
[0087]電極修整器的操作原理和模式已在其優(yōu)選實(shí)施例中進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)注意，除了已具體示出和說(shuō)明的，電極修整器還可以其它方式作業(yè)，而不背離其范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電極修整器，其特征在于，包括: 端面切削段，具有頂面和端面傾斜面，所述頂面相交于所述端面傾斜面以形成端面切削刃，所述端面傾斜面與垂直于所述頂面定向的線形成端面傾角；以及 側(cè)面切削段，自所述端面切削段延伸并具有頂面和側(cè)面切削面，所述頂面相交于所述側(cè)面切削面以形成側(cè)面切削刃，所述側(cè)面切削面與垂直于所述頂面定向的線形成側(cè)面傾角； 其中，所述端面傾角不同于所述側(cè)面傾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述端面傾角大于所述側(cè)面傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述端面傾角為5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述側(cè)面傾角為3°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述側(cè)面切削刃自所述端面切削刃以一角度延伸，并且所述角度的范圍在22.0°至60°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述電極修整器被成形為整體結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述電極修整器包括多個(gè)端面切削刃，每個(gè)端面切削刃均具有端面傾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述電極修整器包括多個(gè)側(cè)面切削刃，每個(gè)側(cè)面切削刃均具有側(cè)面傾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極修整器，其特征在于，所述端面切削刃具有被配置為清除相對(duì)電極的端面上的堆積物的相對(duì)端面切削刃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極修整器，其特征在于，所述側(cè)面切削刃具有被配置為修整相對(duì)電極的變形側(cè)面的相對(duì)側(cè)面切削刃。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電極修整器，其特征在于，所述相對(duì)端面切削刃具有的傾角大于所述相對(duì)側(cè)面切削刃的傾角。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極修整器，其特征在于，所述端面切削刃和所述相對(duì)端面切削刃具有相同的端面傾角。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電極修整器，其特征在于，所述側(cè)面切削刃和所述相對(duì)側(cè)面切削刃具有相同的側(cè)面傾角。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電極修整器，其特征在于，所述相對(duì)端面切削刃的端面傾角為5°。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電極修整器，其特征在于，所述相對(duì)側(cè)面切削刃的側(cè)面傾角為3°。
【文檔編號(hào)】B23D79/00GK203390382SQ201320408624
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】威廉·C·莫伊森, 伊麗莎白·T.·赫特里克 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司