专利名称：焊枪头的修磨的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于机器人控制的焊枪头的头修磨器，且更具体地涉及头修磨
器和用于焊枪头修磨器的对齐工具。
背景技术：
机器人控制的焊枪用来将金属部件焊接到一起，例如将车辆上的车身面板焊接到 一起。这种焊枪可具有一对机器人控制的臂，其中焊枪头在每个臂上，在执行焊接操作之前 焊枪头在要焊接的材料的相对侧上带到一起。该焊枪头(铜焊帽)需要定期进行修磨。修 磨包括使得该对焊枪头与头修磨器工具的刀头中的切削刀刃接触。刀头旋转使得刀刃修磨 焊枪头(某种程度上类似于在铅笔刀中削铅笔)。 在修磨焊枪头时，重要的是要保证焊枪头与刀头的正确对齐。如果在该过程期间 焊枪头未与刀头正确对齐，那么可导致不良焊接。于是，努力保证正确对齐的工匠依靠焊枪 头的视觉方向来保证焊枪头与刀头的中心对齐。然而，刀头上刀刃的轮廓使得工匠相对难 以判断焊枪头何时正确对中在刀头上。在修磨焊枪头之后，如果结果是焊枪头未与刀头对 齐，那么工匠然后必须再次重新教导机器人路径，并再次全部重试直到焊枪头正确地对中 为止。该试误过程是较慢的故因而是昂贵的。所以，期望有用于修磨机器人控制的焊枪的 焊枪头的更好方法。
发明内容
—个实施例构想出用于修磨由机器人控制的焊枪上的一对焊枪头的方法，该方法 包括以下步骤将对齐工具放置在头修磨器工具的安装头中，其中该对齐工具包括中心对 齐孔，该中心对齐孔的直径在尺寸上与该对焊枪头的直径相对应；教导机器人路径，以使得 该对焊枪头滑动到中心对齐孔中同时对齐工具安装在安装头中；从该安装头移除对齐工 具；将刀头插入所述安装头；采用所教导的机器人路径以使得该对焊枪头接触刀头；以及 用刀头修磨该焊枪头。 —个实施例构想出用于将一对焊枪头在由机器人控制的焊枪上对齐的装置。该装 置可包括头修磨器工具，该头修磨器工具包括具有贯穿其中的孔的安装头；和具有外表 面和中心对齐孔的对齐工具，该外表面与该孔匹配地接合，且中心对齐孔贯穿该对齐工具 延伸且其直径在尺寸上与该对焊枪头的直径相对应并对中在安装头中。 实施例的优势在于保证焊枪头在被修磨时的正确对齐，因而避免了在头修磨期间 由于未正确对齐可能出现的焊接问题。不再需要对焊枪头与刀头的正确对齐进行视觉估 计。在初始设定机器人和头修磨器工具期间可进行对齐，并随后验证该路径仍正确。该对 齐也可应用于具有可移动头修磨器工具的固定位置焊枪。
图1是将刀头或对齐工具安装到头修磨器中之前的头修磨器工具一部分的透视图； 图2是用于头修磨器工具的对齐工具的透视图；
图3是图2中对齐工具的另一透视图； 图4是头修磨器工具和机器人组件的一部分的透视图，其中对齐工具安装在头修 磨器工具中； 图5是头修磨器工具一部分的透视图，其中对齐工具安装在头修磨器工具中且焊 枪头对齐在对齐工具中； 图6是用于头修磨器工具的刀头的透视图； 图7是头修磨器一部分的透视图，其中刀头和保持器安装在头修磨器工具上；
图8是修磨焊枪头之前头修磨器工具和机器人组件的一部分的透视图。
具体实施例方式
图8示出了包括一对机器人焊接臂12的机器人组件10的一部分，机器人焊接臂 12是机器人安装焊枪11的一部分。每个焊接臂12包括焊枪头(铜焊帽)14。焊枪头14 需要定期修磨以保证合适的焊接件且需要与头修磨器工具16进行正确对齐。图1示出了 在修磨期间头修磨器工具16的一部分。头修磨器工具16包括悬出为自由端的头修磨器臂 18，头修磨器臂18包括安装头20。安装头20包括贯穿其中的六角形孔22且安装头20可 由头修磨器工具16旋转地驱动。 图2和图3示出了具有六角形外表面26的对齐工具24，外表面26定尺寸和形状 成匹配安装头中的六角形孔。对齐工具24还包括从上端部径向延伸的支承唇部28和贯穿 其中心的中心对齐孔30。中心对齐孔的直径定尺寸成匹配要修磨的具体焊枪头的尺寸，其 中中心对齐孔30的直径稍微大于具体焊枪头的直径，以允许焊枪头无约束地滑动进入。因 此，可存在具有同样外表面26的多个对齐工具，但是每个对齐工具具有不同直径的中心对 齐孔30，以匹配要修磨的具体焊枪头。 图4和图5示出了安装在头修磨器工具16的头修磨器臂18上的安装头20中的 对齐工具24。支承唇部28径向向外延伸足够远，以支承对齐工具24并防止其掉入安装头 20的六角形孔中。中心对齐孔30限定用于焊枪头14在头修磨期间的合适位置。这允许焊 接臂12定位焊枪头14，以使得焊枪头14对中在刀头上。 图6示出了具有六角形外表面34的刀头32，外表面34定尺寸和形状成匹配安装 头中的六角形孔。刀头还包括从上端部径向延伸的支承唇部36。四个成形切削刀刃38在 刀头32的内部部分中延伸。这些刀刃38用于从头修磨器工具的顶部和底部两者来修磨焊 枪头。切削刀刃38的轮廓使得难以判断焊枪头何时正确地对中在刀刃38上方。
图7示出了刀头32安装在安装头20中的头修磨器工具18。支承唇部36防止刀 头32掉入安装头20的六角形孔中。保持器40可安装在头修磨器臂18的顶部，以当安装 头20使得刀头32旋转时保持刀头32。 图8示出了从头修磨器工具16的主壳体42延伸的头修磨器臂18。机器人控制的 焊枪11将机器人焊接臂12移动到位，以便焊枪头14可被修磨。 现将参考图1-8来说明对齐并修磨焊枪头14的过程。该过程假定机器人焊接臂 12正确地对齐，如果没有的话，那么首先必须解决对齐问题。在该过程中，刀头32被移除，在头修磨器工具16的安装头20中留有敞开的孔22 (见图1)。对齐工具24然后被插入到 安装头20的六角形孔22中(见图4)。所选择的具体对齐工具将取决于用于焊枪11的具 体焊枪头14和因而需要的中心对齐孔30的直径。机器人组件被教导用于焊接臂12要移 动的路径，以便焊枪头14滑动到对齐工具24的中心对齐孔30中(见图4和图5)。将焊 枪头14滑动到中心对齐孔30中则保证在头修磨期间它们将正确地对中。不需要技术员进 行视觉猜测来保证正确地对中。焊枪头14从中心对齐孔30移除，且对齐工具24从安装头 20移除。 刀头32滑动到六角形孔22中且保持器40紧固到头修磨器臂18上以保持刀头 32(见图7)。被教导的机器人路径可被稍微调整(在向上和向下的方向)以保证焊枪头14 仅接触刀头32，而不让机器人试图驱动焊枪头14通过切削刀刃38。当焊枪头14需要修磨 时，头修磨器工具16现准备好以供使用。 定期地，在焊接操作完成之后，焊枪头14可能需要修磨。从这方面讲，头修磨器工 具16将被致动，从而引起安装头20使得刀头32旋转。机器人10将被要求移动通过先前 (当采用对齐工具时)被教导的头修磨路径。该路径例如可以是机器人10移动焊接臂12 直到上焊枪头14在刀头32的切削刀刃38上对中并接触刀头32的切削刀刃38为止，然后 下焊接臂14向上枢转直到下焊枪头14接触刀头32的刀刃38为止。刀头32的旋转使得 刀刃38修磨焊枪头14 (某种程度上类似于削笔刀削铅笔)。机器人10然后将焊接臂12移 动远离头修磨器工具16并可恢复焊接操作直到再次需要头修磨为止。
可替换地，该方法可用于具有大致固定焊接臂的焊枪中。在这种情形下，头修磨器 工具安装成通过机器人运动。头修磨器的路径被教导成使得焊枪头与对齐工具的中心对齐 孔中心对齐。然后当刀头到位且需要进行头修磨时，头修磨器工具被移动到位以允许修磨 焊枪头。 虽然已经详细地描述了本发明的某些实施例，但是本发明所属领域的技术人员将 能认识到由所附权利要求限定的用于实施本发明的各种可替换设计和实施例。
权利要求
一种修磨由机器人控制的焊枪上的一对焊枪头的方法，所述方法包括以下步骤(a)将对齐工具放置在头修磨器工具的安装头中，其中对齐工具包括中心对齐孔，所述中心对齐孔的直径在尺寸上与该对焊枪头的直径相对应；(b)教导机器人路径，以使得该对焊枪头滑动到中心对齐孔中同时对齐工具安装在安装头中；(c)将对齐工具从安装头移除；(d)将刀头插入到安装头中；(e)采用所教导的机器人路径使得该对焊枪头与刀头接触；和(f)用刀头来修磨焊枪头。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步限定为机器人路径包括机器人 组件使得焊接臂移动，从而将焊枪头运送到中心对齐孔中。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中步骤(a)进一步限定为对齐工具具有支承唇部， 且对齐工具放置在安装头中使得支承唇部支承安装头中的对齐工具。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)进一步限定为将保持器紧固到头修磨 器工具上，所述保持器可操作地接合刀头以将刀头保持在头修磨器工具中同时允许刀头旋 转。
5. 根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤(e)之前，竖直地调整所教导的机器人路径同时保持焊枪头相对于安装头的对中，以获得焊枪头与刀头的期望竖直接触。
6. 根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤(b)之前，如果没有对齐的话将焊枪头 进行对齐。
7. —种对齐由机器人控制的焊枪上的一对焊枪头的装置，所述装置包括 头修磨器工具，所述头修磨器工具包括具有贯穿其中的孔的安装头；禾口 对齐工具，所述对齐工具具有匹配地接合所述孔的外表面和延伸通过对齐工具的中心对齐孔，所述中心对齐孔具有在尺寸上与焊枪头的直径相对应的直径且在安装头中对中。
8. 根据权利要求7所述的装置，其中对齐工具包括支承唇部，所述支承唇部接合安装 头并相对于安装头支承对齐工具。
全文摘要
本发明涉及焊枪头的修磨。公开了一种修磨由机器人控制的焊枪上的一对焊枪头的方法。该方法包括以下步骤将对齐工具放置在头修磨器工具的安装头中，其中对齐工具包括中心对齐孔，所述中心对齐孔的直径在尺寸上与该对焊枪头的直径相对应；教导机器人路径，以使得该对焊枪头滑动到中心对齐孔中同时对齐工具安装在安装头中；将对齐工具从安装头移除；将刀头插入到安装头中；采用所教导的机器人路径使得该对焊枪头与刀头接触；和用刀头来修磨焊枪头。
文档编号B23P6/00GK101745773SQ20091025269
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者L·P·基斯林, L·T·坎普弗, M·J·卡万, M·阿尔斯波, R·C·考尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司