BRPI0904997A2

BRPI0904997A2 - método para desbastar um par de pontas de pistola de solda, e, aparelho para alinhar um par de pontas de pistola de solda

Info

Publication number: BRPI0904997A2
Application number: BRPI0904997-5A
Authority: BR
Inventors: Richard C Call; Marvin J Kavan; Lois T Kempfer; Leland Paul Keesling; Melvin Alspach
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2011-03-15
Also published as: DE102009055886A1; DE102009055886B4; US20100136883A1; CN101745773B; CN101745773A; US7972194B2

Abstract

METODO PARA DESBASTAR UM PAR DE PONTAS DE PISTOLA DE SOLDA, E, APARELHO PARA ALINHAR UM PAR DE PONTAS DE PISTOLA DE SOLDA Um método para desbastar um par de pontas de pistola de solda em uma pistola de solda controlada por um robó é exposto. O método compreende as etapas de: colocar uma ferramenta de alinhamento em um cabeçote de montagem de uma ferramenta de desbaste de ponta, com a ferramenta de alinhamento incluindo um furo de alinhamento central tendoum diâmetro que corresponde em tamanho a um diâmetro do par de pontas de pistola de solda; instruir um robó o percurso para fazer com que o par de pontas de pistola de solda deslize para dentro do furo de alinhamento central,enquanto a ferramenta de alinhamento é montada no cabeçote de montagem; remover a ferramenta de alinhamento do cabeçote de montagem; inserir umcabeçote cortador no cabeçote de montagem; usar o percurso instruído ao robó para levar o par de pontas de pistola de solda para o contato com o cabeçote cortador; e desbastar as pontas de pistola de solda com o cabeçote cortador.

Description

"MÉTODO PARA DESBASTAR UM PAR DE PONTAS DE PISTOLA DESOLDA E APARELHO PARA ALINHAR UM PAR DE PONTAS DEPISTOLA DE SOLDA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se geralmente a um desbastador deponta para pontas de pistola de solda controladas roboticamente, e, maisparticularmente a um desbastador de ponta e uma ferramenta de alinhamentopara um desbastador de ponta de pistola de solda.

Pistolas de solda controladas roboticamente sao empregadaspara soldar partes de metal juntas, tais como painéis de corpo de soldagemconjuntamente em um veículo. Tais pistolas de solda podem ter um par debraços roboticamente controlados, com pontas de pistola de solda em cadabraço, que são colocadas conjuntamente em lados opostos do material a sersoldado antes da realização da operação de soldagem. Essas pontas de pistolade solda (capas de solda de cobre) precisam ser periodicamente desbastadas.O desbaste envolve levar o par de pontas de pistola de solda para o contatocom as lâminas de corte em um cabeçote cortador de uma ferramenta dedesbaste de ponta. O cabeçote cortador é girado, fazendo com que as lâminasdesbastam as pontas de pistola de solda (algo similar a apontar um lápis emum apontador de lápis).

É importante, quando do desbaste das pontas de pistola desolda, assegurar o alinhamento apropriado das pontas de pistola de solda como cabeçote cortador. Se as pontas não estiverem alinhadas apropriadamentecom o cabeçote cortador durante este processo, soldas de má qualidade podemresultar. Um comerciante, então, o qual tenta assegurar que o alinhamentoseja apropriado, conta com a orientação visual das pontas para assegurar queas pontas estão alinhadas com o centro do cabeçote cortador. Todavia, ocontorno das lâminas no cabeçote cortador torna relativamente difícil para ocomerciante afirmar quando as pontas estão apropriadamente centradas sobreo cabeçote cortador. Se, depois do desbaste das pontas, ele constatar que aspontas de pistola de solda não estão alinhadas com o cabeçote cortador, onegociante tem então que re-ensinar novamente o trajeto de robô, e tentartudo novamente até que elas estejam centradas corretamente. Este processo detentativa e erro pode ser lento e, assim, caro.

Consequentemente é desejável se ter um método melhor dedesbaste das pontas de pistola de solda para uma pistola de solda controladaroboticamente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma forma de concretização contempla um método paradesbastar um par de pontas de pistola de solda em uma pistola de soldacontrolada por um robô, o método compreendendo as etapas de: colocar umaferramenta de alinhamento em um cabeçote de montagem de uma ferramentade desbaste de ponta, com a ferramenta de alinhamento incluindo um furo dealinhamento central tendo um diâmetro que corresponde em tamanho a umdiâmetro do par de pontas de pistola de solda; instruir um robô acerca dopercurso para fazer com que o par de pontas de pistola de solda deslize paradentro do furo de alinhamento central, enquanto a ferramenta de alinhamentoé montada no cabeçote de montagem; remover a ferramenta de alinhamentodo cabeçote de montagem; inserir um cabeçote cortador no cabeçote demontagem; usar o percurso instruído ao robô para levar o par de pontas depistola de solda para o contato com o cabeçote cortador; e desbastar as pontasde pistola de solda com o cabeçote cortador.

Uma forma de concretização contempla um aparelho paraalinhar um par de pontas de pistola de solda em uma pistola de soldacontrolada por um robô. O aparelho pode compreender uma ferramenta dedesbaste de ponta incluindo um cabeçote de montagem que tem um furoatravés do mesmo; e uma ferramenta de alinhamento que tem uma superfícieexterna em engate de conjugação com o furo, e um furo de alinhamentocentral que se estende através da ferramenta de alinhamento e que tem umdiâmetro que corresponde em tamanho a um diâmetro das pontas de pistola desolda e centrado no cabeçote de montagem.

Uma vantagem de uma forma de concretização é que oalinhamento apropriado das pontas de pistola de solda, enquanto elas estãosendo desbastadas, é assegurado, evitando assim problemas de solda quepodem aparecer a partir de alinhamento inadequado durante o desbaste.Estimativas visuais de alinhamento apropriado de pontas com o cabeçotecortador não mais são necessárias. O alinhamento pode ser realizado durante apreparação inicial do robô e ferramenta desbastadora de ponta, bem comopara verificar posteriormente que o percurso é ainda correto. O alinhamentopode também ser aplicado com pistolas de solda de local fixo comferramentas desbastadoras de ponta móveis.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma porção de umaferramenta de desbaste de ponta antes da instalação de um cabeçote cortadorou uma ferramenta de alinhamento no desbastador de ponta.

A figura 2 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta dealinhamento usada com a ferramenta de desbaste de ponta.

A figura 3 é outra vista em perspectiva da ferramenta dealinhamento da figura 2.

A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma porção daferramenta de desbaste de ponta e o conjunto de robô com a ferramenta dealinhamento montada na ferramenta de desbaste de ponta.

A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma porção daferramenta de desbaste de ponta com a ferramenta de alinhamento montada naferramenta de desbaste de ponta, e com pontas de pistola de solda alinhadasna ferramenta de alinhamento.

A figura 6 é uma vista em perspectiva de um cabeçote cortadorpara uso com a ferramenta de desbaste de ponta.

A figura 7 é uma vista em perspectiva de uma porção com aferramenta de desbaste de ponta com o cabeçote cortador e um retentormontado na ferramenta de desbaste de ponta.

A figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção daferramenta de desbaste de ponta e o conjunto de robô imediatamente antes dodesbaste das pontas de pistola de solda.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A figura 8 ilustra uma porção de um conjunto de robô 10 queinclui um par de braços de solda de robô 12, os quais são parte de uma pistolade solda 11, montada no robô. Cada dos braços de solda 12 inclui uma pontade pistola de solda (capas de solda de cobre) 14. As pontas de pistola de solda14 requerem o desbaste periódico para assegurar soldas adequadas e precisamser alinhadas apropriadamente com uma ferramenta de desbaste de ponta 16.

A figura 1 mostra uma porção da ferramenta de desbaste de ponta 16 duranteo desbaste. A ferramenta de desbaste de ponta 16 inclui um braço dedesbastador de ponta 18 em balanço para fora de uma extremidade livre, queinclui um cabeçote de montagem 20. O cabeçote de montagem 20 inclui umfuro hexagonal 22 através do mesmo e pode ser rotativamente acionado pelaferramenta de desbaste de ponta 16.

As figuras 2 e 3 mostram uma ferramenta de alinhamento 24que tem uma superfície externa em forma de hexágono 26, que édimensionada e conformada para se conjugar com o furo hexagonal nocabeçote de montagem. A ferramenta de alinhamento 24 também inclui umlábio de suporte 28 que se estende radialmente a partir de uma extremidadesuperior e um furo de alinhamento central 30 através de seu centro. Odiâmetro do furo de alinhamento central é dimensionado para se conjugarcom o tamanho das particulares pontas de pistola de solda a seremdesbastadas, com o diâmetro do furo de alinhamento central 30 sendoligeiramente maior que o diâmetro das pontas de pistola de solda particularespara permitir que elas deslizem dentro sem ligação. Assim, podem existirmúltiplas ferramentas de alinhamento com a mesma superfície 26, mas comcada uma tendo um furo de alinhamento central de diferente diâmetro 30 parase conjugar com as particulares pontas de pistola de solda a seremdesbastadas.

As figuras 4 e 5 mostram a ferramenta de alinhamento 24montada no cabeçote de montagem 20 sobre o braço de desbastador de ponta18 da ferramenta de desbaste de ponta 16. O lábio de suporte 28 se estenderadialmente para fora de modo suficientemente longe para suportar aferramenta de alinhamento 24 e impedir que ela caia através do furohexagonal no cabeçote de montagem 20. O furo de alinhamento central 30define o local apropriado para as pontas de pistola de solda 14 durante odesbaste de ponta. Isto permite que o braço de solda 12 posicione as pontas depistola de solda 14 de modo que elas serão centradas sobre um cabeçotecortador.

A figura 6 mostra um cabeçote cortador 32 tendo umasuperfície externa em forma de hexágono 34, que é dimensionado econfigurado para se conjugar com o furo hexagonal no cabeçote de20 montagem. O cabeçote cortador também inclui um lábio de suporte 36 que seestende radialmente a partir de uma extremidade superior. Quatro lâminas decorte contornadas 38 se estendem dentro de uma porção interior do cabeçotecortador 32. Estas lâminas são usadas para desbastar as pontas de pistola desolda tanto a partir do topo quanto do fundo da ferramenta de desbaste de25 ponta. O contorno das lâminas de corte 38 torna difícil dizer quando as pontasde pistola de solda estão apropriadamente centradas sobre as lâminas 38.

A figura 7 mostra o braço de desbastador de ponta 18 com ocabeçote cortador 32 instalado no cabeçote de montagem 20. O lábio desuporte 36 impede que o cabeçote cortador 32 caia através do furo hexagonalno cabeçote de montagem 20. Um retentor 40 pode ser montado na partesuperior do braço de desbastador de ponta 18 para reter o cabeçote cortador32 quando o cabeçote de montagem 20 está girando o cabeçote cortador 32.

A figura 8 mostra o braço de desbastador de ponta 18estendendo-se de um alojamento principal 42 da ferramenta de desbaste deponta 16. A pistola de solda 11 controlada por robô está movendo os braçosde solda de robô 12 em posição de modo que as pontas de pistola de solda 14podem ser desbastadas.

O processo de alinhamento e desbaste das pontas de pistola desolda 14 será agora descrito com referência às figuras 1-8. Este processoassume que os braços de solda de robô 12 estão apropriadamente alinhados -caso contrário, então aquele alinhamento tem que ser feito primeiramente.Neste processo, o cabeçote cortador 32 é removido, deixando um furo aberto22 no cabeçote de montagem 20 da ferramenta de desbaste de ponta 16 (ver afigura 1). A ferramenta de alinhamento 24 é então inserida no furo hexagonal22 no cabeçote de montagem 20 (ver a figura 4_. A ferramenta dealinhamento perpendicular escolhida dependerá das pontas de pistola de soldaparticular 14 sendo usada com aquela pistola de solda 11 e, assim, dodiâmetro do furo de alinhamento central 30 necessário. O conjunto de robô éinstruído acerca do percurso para os braços de solda 12 para se moverem, afim de as pontas de pistola de solda 14 deslizar para dentro do furo dealinhamento central 30 da ferramenta de alinhamento 24 (ver as figuras 4 e 5).O deslizamento das pontas de pistola de solda 14 para dentro do furo dealinhamento central 30 assegura que eles sejam apropriadamente centradosdurante o desbaste da ponta. Nenhuma avaliação visual é requerida pelotécnico para assegurar a centragem apropriada. As pontas de pistola de solda14 são removidas do furo de alinhamento central 30, e a ferramenta dealinhamento 24 é removida do cabeçote de montagem 20.

O cabeçote cortador 32 é deslizado para dentro do furohexagonal 22 e o retentor 40 é seguro no braço de desbastador de ponta 18para reter o cabeçote cortador 32 (ver a figura 7). O percurso de robô que foiensinado pode ser ajustado ligeiramente (na direção para cima e para baixo)para assegurar que as pontas de pistola de solda 14 contatem logo o cabeçotecortador 32 sem o robô tentar acionar as pontas 14 através das lâminas decorte 38. A ferramenta de desbaste de ponta 16 está agora pronta para serusada quando as pontas de pistola de solda 14 precisam de desbaste.

Periodicamente, depois de as operações de soldagem ter sidocompletadas, as pontas de pistola de solda 14 podem precisar de desbaste.Neste ponto, a ferramenta de desbaste de ponta 16 será ativada, causando comque o cabeçote de montagem 20 gire o cabeçote cortador 32. O robô serásolicitado para ser mover através do percurso de desbaste de ponta instruídoanteriormente (quando a ferramenta de alinhamento foi empregada). Estepercurso pode ser, por exemplo, aquele em que o robô move os braços desolda 12 até a ponta de pistola de solda superior 14 ser centrado e em contatocom as lâminas de corte 38 do cabeçote cortador 32, então o braço de soldainferior 12 pivota para cima até que a ponta de pistola de solda 14 contate aslâminas 38 do cabeçote cortador 32. O giro do cabeçote cortador 32 causacom que as lâminas 38 desbastem as pontas de pistola de solda 14 (algo comoum apontador apontando um lápis). O robô move então os braços de solda 12em afastamento à ferramenta de desbaste de ponta 16 e pode reassumir asoperações de soldagem até um tal momento quando o desbaste de ponta énovamente necessário.

Alternativamente, este método pode ser empregado com umapistola de solda que tem braços de solda geralmente estacionários. Neste caso,a ferramenta de desbaste de ponta é montada para movimento por um robô. Opercurso do desbastador de ponta é instruído de modo que as pontas de pistolade solda são centralmente alinhadas com o furo de alinhamento central daferramenta de alinhamento. Então, quando o cabeçote cortador está no local eo desbaste de ponta é necessário, a ferramenta de desbaste de ponta é movidapara posição para permitir o desbaste das pontas de pistola de solda.

Embora certas formas de concretização da presente invençãotenham sido descritas em detalhe, aqueles familiares com a arte à qual estainvenção se refere reconhecerão várias configurações alternativas parapraticar a invenção como definida pelas seguintes reivindicações.

Claims

1. Método para desbastar um par de pontas de pistola de soldaem uma pistola de solda controlada por um robô, caracterizado pelo fato deque o método compreende as etapas de:(a) colocar uma ferramenta de alinhamento em um cabeçote demontagem de uma ferramenta de desbaste de ponta, com a ferramenta dealinhamento incluindo um furo de alinhamento central tendo um diâmetro quecorresponde em tamanho a um diâmetro do par de pontas de pistola de solda;(b) instruir um robô acerca do percurso para fazer com que opar de pontas de pistola de solda deslize para dentro do furo de alinhamentocentral, enquanto a ferramenta de alinhamento é montada no cabeçote demontagem;(c) remover a ferramenta de alinhamento do cabeçote demontagem;(d) inserir um cabeçote cortador no cabeçote de montagem;(e) usar o percurso instruído ao robô para levar o par de pontasde pistola de solda para o contato com o cabeçote cortador; e(f) desbastar as pontas de pistola de solda com o cabeçotecortador.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a etapa (b) é ainda definida pelo percurso de robô incluindo umconjunto de robô mover os braços de solda portando as pontas de pistola desolda para dentro do furo de alinhamento central.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a etapa (a) é ainda definida por a ferramenta de alinhamento terum lábio de suporte e a ferramenta de alinhamento ser colocada no cabeçotede montagem de modo que o lábio de suporte suporta a ferramenta dealinhamento no cabeçote de montagem.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a etapa (d) é ainda definida por segurar um retentor na ferramentade desbaste de ponta engatando operativamente o cabeçote cortador paramanter o cabeçote cortador na ferramenta de desbaste de ponta, enquantopermite que o cabeçote cortador gire.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que ainda inclui, antes da etapa (e), ajustar o percurso de robôensinado verticalmente, enquanto manem a centragem das pontas de pistolade solda em relação ao cabeçote de montagem para obter um contato verticaldesejado das pontas de pistola de solda com o cabeçote cortador.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que ainda inclui, antes da etapa (b), alinhar as pontas de pistola desolda, se fora de alinhamento.

7. Aparelho para alinhar um par de pontas de pistola de soldaem uma pistola de solda controlada por um robô, caracterizado pelo fato deque compreende:uma ferramenta de desbaste de ponta incluindo um cabeçote demontagem que tem um furo através do mesmo; euma ferramenta de alinhamento que tem uma superfícieexterna em engate de conjugação com o furo, e um furo de alinhamentocentral que se estende através da ferramenta de alinhamento e que tem umdiâmetro que corresponde em tamanho a um diâmetro das pontas de pistola desolda e centrado no cabeçote de montagem.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a ferramenta de alinhamento inclui um lábio de suporte queengata o cabeçote de montagem e suporta a ferramenta de alinhamento emrelação ao cabeçote de montagem.