[發明專利]一種浮動式激光透射焊接夾緊裝置

有效

• 申請號: 201410496285.2
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104385579B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 劉會霞;蔣海榮;李品;嚴長;王霄
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是它包括PC機（1）、步進電機控制系統（25）、底模（21）、X，Y，Z軸進給系統、施壓機構和浮動壓緊機構，?X軸進給系統在步進電機控制系統（25）的控制下使安裝有上工件（19）、下工件（20）和底模（21）的工作臺（15）運動到X軸焊接起始位置處，Y軸進給系統在步進電機控制系統（25）的控制下使右移動板（9）帶動施壓機構和浮動壓緊機構沿Y軸向移動到焊接起始位置處，PC機（1）控制施壓機構給浮動壓緊機構施加設定的預壓力作用于上工件（19）及下工件（20）上，Z軸進給系統在步進電機控制系統（25）的控制下帶動安裝在上移動板（5）上的激光頭（4）上下移動以便使激光（16）的焦點位于上工件（19）和下工件（20）的交接面上。

2.根據權利要求1所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述的施壓機構包括液壓控制系統（2）和液壓小頂針（3），液壓控制系統（2）控制電磁閥，電磁閥通過控制液壓小頂針（3）的進油管道和出油管道的通斷來控制液壓小頂針（3）伸出或者收回，液壓小頂針（3）安裝于上移動板（5）內且向下放置，液壓小頂針（3）的下端連接有上橫板（38）；所述的浮動壓緊機構包括壓桿（17）、活動壓緊平臺（18）、彈簧（31）、缸體（32）、滾輪底座（33）和滾輪（34），壓桿（17）最上端設有一個下橫板（39），活動壓緊平臺（18）連接在壓桿（17）的最下端，用于壓緊上工件（19）和下工件（20）的滾輪（34）安裝在活動壓緊平臺（18）的下部；在液壓小頂針（3）下端的上橫板（38）與壓桿（17）上端的下橫板（39）之間安裝有壓力傳感器（36）和施力彈簧（37），彈簧（37）上下端分別固定在所述的上橫板（38）和下橫板（39）上，壓力傳感器（36）的壓力數據傳輸給液壓控制系統（2），液壓控制系統（2）根據2個壓力傳感器（36）的壓力和與預壓緊力對比的結果控制電磁閥，電磁閥控制液壓小頂針（3）伸出或者收回，液壓小頂針（3）伸出或者收回導致壓力傳感器（36）數據變化，壓力傳感器（36）的數據反饋給液壓控制系統（2），從而實現實時反饋的夾緊，且能精確控制壓緊力。

3.根據權利要求1或2所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述的施壓機構的數量為兩個，兩個施壓機構通過各自的壓桿（17）同時作用在一個活動壓緊平臺（18）上，且兩個壓桿（17）同時上下運動，保證活動壓緊平臺（18）水平，在活動壓緊平臺（18）的中間設有供激光（16）通過的激光孔（35）。

4.根據權利要求1所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述的底模（21）是根據下工件（20）定制的，底模（21）和下工件（20）能配合在一起，其材質為鋁合金或鋼質。

5.根據權利要求2所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述的活動壓緊平臺（18）與2個壓桿（17）都連接在一起，用于把施壓機構的壓緊力傳遞給浮動壓緊機構，兩個缸體（32）安裝于活動壓緊平臺（18）兩端上，滾輪底座（33）在XY平面內可以做360度旋轉，滾輪底座（33）上端有一個橫板，此橫板在缸體（32）內，橫板和活動壓緊平臺（18）之間有1個彈簧（31），此彈簧（31）上下端都不固定以實現浮動夾緊，滾輪（34）安裝于滾輪底座（33）內，兩者通過鉸連接進行連接，滾輪（34）可以滾動。

6.根據權利要求1所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述的液壓控制系統（2）根據2個壓力傳感器（36）的壓力和與預壓緊力對比的結果控制電磁閥，電磁閥控制液壓小頂針（3）伸出或者收回，最終實現2個壓桿（17）向下的壓緊力和等于預壓緊力，活動壓緊平臺（18）和滾輪底座（33）再把壓緊力傳遞給兩個滾輪（34），滾輪（34）與底模（21）配合對上工件（19）和下工件（20）進行夾緊，從而實現對曲面工件的夾緊；步進電機控制系統（25）通過控制X軸方向步進電機（24）和Y軸方向步進電機（11），使激光（16）沿著預定路徑焊接，從而精確控制焊接路徑；步進電機控制系統（25）控制Z軸方向步進電機（6），使激光（16）的焦點位于上工件（19）和下工件（20）的交接面上，最終實現對工件的焊接。

7.根據權利要求1或6所述的浮動式激光透射焊接夾緊裝置，其特征是所述上工件（19）是對激光（16）透明的熱塑性聚合物，所述下工件（20）是對激光（16）不透明的具有較強吸收激光（16）能力的熱塑性聚合物或金屬材料。