[發明專利]一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統及其方法

有效

• 申請號: 201710629411.0
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107379561B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 姜英杰;劉會霞;徐興文;張國棟;李靜;孫躍東;王霄
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16;B29C65/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，包括激光發射系統和夾緊系統；

所述激光發射系統包括激光發射器(9)、激光控制器(11)和機械臂；所述激光控制器(11)對激光發射器(9)進行控制；所述激光發射器(9)設置在機械臂上，通過機械臂的運動帶動激光發射器(9)，所述機械臂與計算機(10)連接在一起，通過計算機(10)來控制機械臂的運動，進而帶動激光發射器(9)實現三維焊接；

所述夾緊系統包括真空裝置和夾緊裝置；

所述真空裝置包括上板(6)、抽氣通孔Ⅱ(14)、底座(2)、抽氣通孔Ⅰ(3)和真空發生器；所述底座(2)位于工作臺(1)上，底座(2)上開設有空腔A和抽氣通孔Ⅰ(3)，且空腔A與抽氣通孔Ⅰ(3)相連通；抽氣通孔Ⅰ(3)與真空發生器輸出端相連通；所述上板(6)設置在底座(2)上，并通過連接螺釘(5)連接；上板(6)上開設有與車燈形狀相同的凹模A，車燈包括車燈燈體(13)與車燈燈罩(12)；上板(6)上與凹模A對應位置處開設有抽氣通孔Ⅱ(14)，且抽氣通孔Ⅱ(14)與空腔A相通；

所述夾緊裝置包括夾頭(16)、橡膠墊(15)、支撐座(17)、連桿Ⅰ(18)、連桿Ⅱ(19)和高速氣缸(20)；所述支撐座(17)一端垂直固定在上板(6)上，支撐座(17)另一端通過銷軸與夾頭(16)相連接；所述夾頭(16)中間開有通槽B，夾頭(16)可以在支撐座(17)上沿著通槽B的軌跡移動；所述夾頭(16)與連桿Ⅰ(18)的一端通過銷柱相連接；連桿Ⅰ(18)的另一端與連桿Ⅱ(19)一端均通過銷軸連接到高速氣缸(20)上。

2.根據權利要求1所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，所述上板(6)和底座(2)之間設置有密封圈(4)。

3.根據權利要求1所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，所述夾頭(16)與車燈燈罩(12)之間設置有橡膠墊(15)。

4.根據權利要求1所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，所述車燈燈罩(12)、車燈燈體(13)均為熱塑性塑料。

5.根據權利要求1所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，所述夾緊裝置有數個，且均勻分布在車燈燈罩(12)的四周。

6.根據權利要求1所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統，其特征在于，所述計算機(10)與電磁閥(7)、壓力閥(8)連接在一起，通過控制電磁閥(7)來實現高速氣缸(20)的工作狀態，通過壓力閥(8)控制高速氣缸(20)進而調節夾頭(16)施加壓力的大小。

7.根據權利要求1至6任一項所述的一種汽車車燈的激光透射焊接裝夾系統的焊接方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1、接通電源，將計算機(10)和激光控制器(11)打開；

S2、將車燈燈體(13)放置在上板(6)的凹模A處，打開真空發生器，通過抽氣通孔Ⅰ(3)在底座(2)的空腔處產生真空，并通過抽氣通孔Ⅱ(14)利用負壓將車燈燈體(13)固定在上板(6)的凹模A處；

S3、將車燈燈罩(12)放置在車燈燈體(13)的上方，利用計算機(10)控制壓力閥(8)和電磁閥(7)，從而控制所有夾緊裝置的高速氣缸(20)的活塞桿伸出，通過連桿Ⅰ(18)和連桿Ⅱ(19)的配合，推動夾頭(16)向下運動，對車燈燈體(13)和車燈燈罩(12)施加一定的夾緊力，完成夾緊過程；

S4、通過計算機(10)控制機械臂運動到夾緊裝置A和夾緊裝置B的中間位置處，并控制夾緊裝置B的電磁閥(7)使得夾緊裝置B的高速氣缸(20)活塞桿收回，通過連桿Ⅰ(18)和Ⅱ(19)的配合，將夾緊裝置B的夾頭(16)拉回，避免夾緊裝置B遮擋激光影響車燈的焊接，此時，除夾緊裝置B之外，其他夾緊裝置的夾頭(16)都處于施加夾緊力的狀態；

S5、通過激光控制器(11)設置焊接所需要的激光功率并打開激光發射器(9)，輸出激光能量，與此同時，通過對計算機(10)編程控制機械臂沿著車燈指定的待焊接位置做三維運動，焊接過程從夾緊裝置A和夾緊裝置B的中間位置處開始；

S6、當機械臂帶動激光發射器(9)焊接到夾緊裝置B和夾緊裝置C的中間位置處，此時計算機(10)控制電磁閥(7)使得夾緊裝置B的高速氣缸(20)伸出并帶動夾頭(16)施加夾緊力、夾緊裝置C的高速氣缸(20)收回并帶動夾頭(16)拉回卸載夾緊力，以避免當激光發射器(9)焊接到位置C時，夾緊裝置C的夾頭(16)對激光的阻礙；

S7、以此類推，各夾緊裝置的夾頭(16)隨著機械臂帶動激光發射器(9)運動而不斷地完成施壓和卸壓，保證各夾緊裝置的夾頭(16)不會阻擋激光照射到所需的焊接平面，當激光發射器(9)運動到焊接起始位置即夾緊裝置A和夾緊裝置B的中間位置處時，車燈的激光透射焊接完成；

S8、通過激光控制器(11)關閉激光發射器(9)，通過計算機(10)控制所有電磁閥(7)使得所有夾緊裝置的高速氣缸(20)收回、夾頭(16)抬起，完成夾緊力的卸載，并關閉真空發生器，卸載負壓對車燈燈體(13)的吸引力，取下焊接在一起的車燈，完成焊接，由此進入下一個車燈的激光透射焊接周期。