專利名稱：焊槍頭的修磨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于機器人控制的焊槍頭的頭修磨器，且更具體地涉及頭修磨
器和用于焊槍頭修磨器的對齊工具。
背景技術(shù)：
機器人控制的焊槍用來將金屬部件焊接到一起，例如將車輛上的車身面板焊接到 一起。這種焊槍可具有一對機器人控制的臂，其中焊槍頭在每個臂上，在執(zhí)行焊接操作之前 焊槍頭在要焊接的材料的相對側(cè)上帶到一起。該焊槍頭(銅焊帽)需要定期進行修磨。修 磨包括使得該對焊槍頭與頭修磨器工具的刀頭中的切削刀刃接觸。刀頭旋轉(zhuǎn)使得刀刃修磨 焊槍頭(某種程度上類似于在鉛筆刀中削鉛筆)。 在修磨焊槍頭時，重要的是要保證焊槍頭與刀頭的正確對齊。如果在該過程期間 焊槍頭未與刀頭正確對齊，那么可導(dǎo)致不良焊接。于是，努力保證正確對齊的工匠依靠焊槍 頭的視覺方向來保證焊槍頭與刀頭的中心對齊。然而，刀頭上刀刃的輪廓使得工匠相對難 以判斷焊槍頭何時正確對中在刀頭上。在修磨焊槍頭之后，如果結(jié)果是焊槍頭未與刀頭對 齊，那么工匠然后必須再次重新教導(dǎo)機器人路徑，并再次全部重試直到焊槍頭正確地對中 為止。該試誤過程是較慢的故因而是昂貴的。所以，期望有用于修磨機器人控制的焊槍的 焊槍頭的更好方法。

發(fā)明內(nèi)容
—個實施例構(gòu)想出用于修磨由機器人控制的焊槍上的一對焊槍頭的方法，該方法 包括以下步驟將對齊工具放置在頭修磨器工具的安裝頭中，其中該對齊工具包括中心對 齊孔，該中心對齊孔的直徑在尺寸上與該對焊槍頭的直徑相對應(yīng)；教導(dǎo)機器人路徑，以使得 該對焊槍頭滑動到中心對齊孔中同時對齊工具安裝在安裝頭中；從該安裝頭移除對齊工 具；將刀頭插入所述安裝頭；采用所教導(dǎo)的機器人路徑以使得該對焊槍頭接觸刀頭；以及 用刀頭修磨該焊槍頭。 —個實施例構(gòu)想出用于將一對焊槍頭在由機器人控制的焊槍上對齊的裝置。該裝 置可包括頭修磨器工具，該頭修磨器工具包括具有貫穿其中的孔的安裝頭；和具有外表 面和中心對齊孔的對齊工具，該外表面與該孔匹配地接合，且中心對齊孔貫穿該對齊工具 延伸且其直徑在尺寸上與該對焊槍頭的直徑相對應(yīng)并對中在安裝頭中。 實施例的優(yōu)勢在于保證焊槍頭在被修磨時的正確對齊，因而避免了在頭修磨期間 由于未正確對齊可能出現(xiàn)的焊接問題。不再需要對焊槍頭與刀頭的正確對齊進行視覺估 計。在初始設(shè)定機器人和頭修磨器工具期間可進行對齊，并隨后驗證該路徑仍正確。該對 齊也可應(yīng)用于具有可移動頭修磨器工具的固定位置焊槍。


圖1是將刀頭或?qū)R工具安裝到頭修磨器中之前的頭修磨器工具一部分的透視圖； 圖2是用于頭修磨器工具的對齊工具的透視圖；
圖3是圖2中對齊工具的另一透視圖； 圖4是頭修磨器工具和機器人組件的一部分的透視圖，其中對齊工具安裝在頭修 磨器工具中； 圖5是頭修磨器工具一部分的透視圖，其中對齊工具安裝在頭修磨器工具中且焊 槍頭對齊在對齊工具中； 圖6是用于頭修磨器工具的刀頭的透視圖； 圖7是頭修磨器一部分的透視圖，其中刀頭和保持器安裝在頭修磨器工具上；
圖8是修磨焊槍頭之前頭修磨器工具和機器人組件的一部分的透視圖。
具體實施例方式
圖8示出了包括一對機器人焊接臂12的機器人組件10的一部分，機器人焊接臂 12是機器人安裝焊槍11的一部分。每個焊接臂12包括焊槍頭(銅焊帽)14。焊槍頭14 需要定期修磨以保證合適的焊接件且需要與頭修磨器工具16進行正確對齊。圖1示出了 在修磨期間頭修磨器工具16的一部分。頭修磨器工具16包括懸出為自由端的頭修磨器臂 18，頭修磨器臂18包括安裝頭20。安裝頭20包括貫穿其中的六角形孔22且安裝頭20可 由頭修磨器工具16旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。 圖2和圖3示出了具有六角形外表面26的對齊工具24，外表面26定尺寸和形狀 成匹配安裝頭中的六角形孔。對齊工具24還包括從上端部徑向延伸的支承唇部28和貫穿 其中心的中心對齊孔30。中心對齊孔的直徑定尺寸成匹配要修磨的具體焊槍頭的尺寸，其 中中心對齊孔30的直徑稍微大于具體焊槍頭的直徑，以允許焊槍頭無約束地滑動進入。因 此，可存在具有同樣外表面26的多個對齊工具，但是每個對齊工具具有不同直徑的中心對 齊孔30，以匹配要修磨的具體焊槍頭。 圖4和圖5示出了安裝在頭修磨器工具16的頭修磨器臂18上的安裝頭20中的 對齊工具24。支承唇部28徑向向外延伸足夠遠，以支承對齊工具24并防止其掉入安裝頭 20的六角形孔中。中心對齊孔30限定用于焊槍頭14在頭修磨期間的合適位置。這允許焊 接臂12定位焊槍頭14，以使得焊槍頭14對中在刀頭上。 圖6示出了具有六角形外表面34的刀頭32，外表面34定尺寸和形狀成匹配安裝 頭中的六角形孔。刀頭還包括從上端部徑向延伸的支承唇部36。四個成形切削刀刃38在 刀頭32的內(nèi)部部分中延伸。這些刀刃38用于從頭修磨器工具的頂部和底部兩者來修磨焊 槍頭。切削刀刃38的輪廓使得難以判斷焊槍頭何時正確地對中在刀刃38上方。
圖7示出了刀頭32安裝在安裝頭20中的頭修磨器工具18。支承唇部36防止刀 頭32掉入安裝頭20的六角形孔中。保持器40可安裝在頭修磨器臂18的頂部，以當(dāng)安裝 頭20使得刀頭32旋轉(zhuǎn)時保持刀頭32。 圖8示出了從頭修磨器工具16的主殼體42延伸的頭修磨器臂18。機器人控制的 焊槍11將機器人焊接臂12移動到位，以便焊槍頭14可被修磨。 現(xiàn)將參考圖1-8來說明對齊并修磨焊槍頭14的過程。該過程假定機器人焊接臂 12正確地對齊，如果沒有的話，那么首先必須解決對齊問題。在該過程中，刀頭32被移除，在頭修磨器工具16的安裝頭20中留有敞開的孔22 (見圖1)。對齊工具24然后被插入到 安裝頭20的六角形孔22中(見圖4)。所選擇的具體對齊工具將取決于用于焊槍11的具 體焊槍頭14和因而需要的中心對齊孔30的直徑。機器人組件被教導(dǎo)用于焊接臂12要移 動的路徑，以便焊槍頭14滑動到對齊工具24的中心對齊孔30中(見圖4和圖5)。將焊 槍頭14滑動到中心對齊孔30中則保證在頭修磨期間它們將正確地對中。不需要技術(shù)員進 行視覺猜測來保證正確地對中。焊槍頭14從中心對齊孔30移除，且對齊工具24從安裝頭 20移除。 刀頭32滑動到六角形孔22中且保持器40緊固到頭修磨器臂18上以保持刀頭 32(見圖7)。被教導(dǎo)的機器人路徑可被稍微調(diào)整(在向上和向下的方向)以保證焊槍頭14 僅接觸刀頭32，而不讓機器人試圖驅(qū)動焊槍頭14通過切削刀刃38。當(dāng)焊槍頭14需要修磨 時，頭修磨器工具16現(xiàn)準備好以供使用。 定期地，在焊接操作完成之后，焊槍頭14可能需要修磨。從這方面講，頭修磨器工 具16將被致動，從而引起安裝頭20使得刀頭32旋轉(zhuǎn)。機器人10將被要求移動通過先前 (當(dāng)采用對齊工具時)被教導(dǎo)的頭修磨路徑。該路徑例如可以是機器人10移動焊接臂12 直到上焊槍頭14在刀頭32的切削刀刃38上對中并接觸刀頭32的切削刀刃38為止，然后 下焊接臂14向上樞轉(zhuǎn)直到下焊槍頭14接觸刀頭32的刀刃38為止。刀頭32的旋轉(zhuǎn)使得 刀刃38修磨焊槍頭14 (某種程度上類似于削筆刀削鉛筆)。機器人10然后將焊接臂12移 動遠離頭修磨器工具16并可恢復(fù)焊接操作直到再次需要頭修磨為止。
可替換地，該方法可用于具有大致固定焊接臂的焊槍中。在這種情形下，頭修磨器 工具安裝成通過機器人運動。頭修磨器的路徑被教導(dǎo)成使得焊槍頭與對齊工具的中心對齊 孔中心對齊。然后當(dāng)?shù)额^到位且需要進行頭修磨時，頭修磨器工具被移動到位以允許修磨 焊槍頭。 雖然已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明的某些實施例，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將 能認識到由所附權(quán)利要求限定的用于實施本發(fā)明的各種可替換設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
一種修磨由機器人控制的焊槍上的一對焊槍頭的方法，所述方法包括以下步驟(a)將對齊工具放置在頭修磨器工具的安裝頭中，其中對齊工具包括中心對齊孔，所述中心對齊孔的直徑在尺寸上與該對焊槍頭的直徑相對應(yīng)；(b)教導(dǎo)機器人路徑，以使得該對焊槍頭滑動到中心對齊孔中同時對齊工具安裝在安裝頭中；(c)將對齊工具從安裝頭移除；(d)將刀頭插入到安裝頭中；(e)采用所教導(dǎo)的機器人路徑使得該對焊槍頭與刀頭接觸；和(f)用刀頭來修磨焊槍頭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)進一步限定為機器人路徑包括機器人 組件使得焊接臂移動，從而將焊槍頭運送到中心對齊孔中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(a)進一步限定為對齊工具具有支承唇部， 且對齊工具放置在安裝頭中使得支承唇部支承安裝頭中的對齊工具。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(d)進一步限定為將保持器緊固到頭修磨 器工具上，所述保持器可操作地接合刀頭以將刀頭保持在頭修磨器工具中同時允許刀頭旋 轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟(e)之前，豎直地調(diào)整所教導(dǎo)的機器人路徑同時保持焊槍頭相對于安裝頭的對中，以獲得焊槍頭與刀頭的期望豎直接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟(b)之前，如果沒有對齊的話將焊槍頭 進行對齊。
7. —種對齊由機器人控制的焊槍上的一對焊槍頭的裝置，所述裝置包括 頭修磨器工具，所述頭修磨器工具包括具有貫穿其中的孔的安裝頭；禾口 對齊工具，所述對齊工具具有匹配地接合所述孔的外表面和延伸通過對齊工具的中心對齊孔，所述中心對齊孔具有在尺寸上與焊槍頭的直徑相對應(yīng)的直徑且在安裝頭中對中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中對齊工具包括支承唇部，所述支承唇部接合安裝 頭并相對于安裝頭支承對齊工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊槍頭的修磨。公開了一種修磨由機器人控制的焊槍上的一對焊槍頭的方法。該方法包括以下步驟將對齊工具放置在頭修磨器工具的安裝頭中，其中對齊工具包括中心對齊孔，所述中心對齊孔的直徑在尺寸上與該對焊槍頭的直徑相對應(yīng)；教導(dǎo)機器人路徑，以使得該對焊槍頭滑動到中心對齊孔中同時對齊工具安裝在安裝頭中；將對齊工具從安裝頭移除；將刀頭插入到安裝頭中；采用所教導(dǎo)的機器人路徑使得該對焊槍頭與刀頭接觸；和用刀頭來修磨焊槍頭。
文檔編號B23P6/00GK101745773SQ20091025269
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者L·P·基斯林, L·T·坎普弗, M·J·卡萬, M·阿爾斯波, R·C·考爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司