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专利号: 201610640887X
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述自动夹紧装置包括夹紧系统、控制系统和激光发射器(11);

所述夹紧系统包括夹紧机构;所述的夹紧机构是包括底板(3)、垫块(4)、梯形滑块(5)、两根导柱(6)、上滑块(7)、垫板(8)、顶板(9)、液压缸(19)和至少一个传感器(20);

所述顶板(9)通过支撑杆(17)固定在底板(3)上,所述垫块(4)位于所述顶板(9)和底板(3)之间、且固定在底板(3)上;所述的上滑块(7)为梯形立体,上滑块(7)的下底面为斜面;

所述导柱(6)的一端抵在顶板(9)的下面,另一端分别穿过上滑块(7)两侧边的导孔(23)、且抵在垫块(4)的上面;所述梯形滑块(5)置于垫块(4)与上滑块(7)之间,梯形滑块(5)的上面为斜面,梯形滑块(5)的上面与上滑块(7)的下底面接触、且斜度一致;所述液压缸(19)的底部固定在底板(3)上,液压缸(19)的活塞杆外端与梯形滑块(5)的侧面固定连接;所述顶板(9)的上面设有透光玻璃(10),所述激光发射器(11)位于透光玻璃(10)的上方;所述传感器(20)安装在上滑块(7)上;

所述控制系统包括激光控制器(12)、计算机(13)、压力控制系统(14)和液压控制系统(15);所述激光控制器(12)的一端与计算机(13)电连接,另一端与激光发射器(11)电连接,用于控制激光发射器(11)的工作状态;所述压力控制系统(14)的一端与计算机(13)电连接,另一端与传感器(20)电相连接,用于控制对工件的夹紧力;所述液压控制系统(15)的一端与计算机(13)电连接,另一端与液压缸(19)电连接,用于控制液压缸(19)的活塞运动;传感器(20)用于检测的夹紧机构对工件的夹紧压力,当压力值达到之前计算机(13)上输入的值时,传感器(20)将信号输送到压力控制系统(14),压力控制系统(14)再把信号输送到计算机(13),计算机(13)把信号发送给液压控制系统(15),液压控制系统(15)控制液压缸(19)的工作;

所述控制方法包括以下步骤:

S1、接通电源,将所述计算机(13)和激光控制器(12)打开;

S2、将下工件(21)和上工件(22)依次搭接置于所述垫板(8)上面;

S3、将对工件计划施加的压力值输入到所述计算机(13)中,计算机(13)将信号发送给液压控制系统(15),液压控制系统(15)控制液压缸(19)开始工作,通过液压缸(19)推动梯形滑块(5)左右运动,当动梯形滑块(5)向左运动时,上滑块(7)逐渐往上运动,对工件施加压力,当压力值达到之前计算机(13)上输入的值时,传感器(20)将信号输送到压力控制系统(14),压力控制系统(14)再把信号输送到计算机(13),计算机(13)再把信号发送给液压控制系统(15),液压控制系统(15)控制液压缸(19)停止工作,完成工件的夹紧工作;

S4、将焊缝起始位置的坐标值输入到计算机(13)中,计算机(13)将信号发送给移动坐标控制器(16),来移动坐标控制器(16)控制三维移动坐标平台(2)的运动,使焊缝位置位于光路上;

S5、将焊缝的长度值输入到计算机(13)中,计算机(13)将焊缝长度值的信号发送给移动坐标控制器(16)来控制三维移动坐标平台(2)沿焊缝方向运动,三维移动坐标平台(2)开始运动的同时,激光控制器(12)将激光发射器(11)打开,激光透过透光玻璃(10)和上工件(21)到达下工件(22)的上表面,在压力作用下形成焊缝,当激光到达焊缝位置结尾处,三维移动坐标平台(2)受移动坐标控制器(16)的控制而停止运动,此时激光发射器(11)受激光控制器(12)的控制而关闭,完成一次激光透射焊接工作;

S6、利用计算机(13)通过液压控制系统(15)来控制液压缸(19)的活塞的运动,使梯形滑块(5)向右运动,上滑块(7)沿导柱(6)向下运动,当上滑块(7)向下运动到可以取出焊接件的适当位置时,通过计算机(13)关闭液压控制系统(15),从而使液压缸(19)停止工作,进入下一个激光透射焊接周期。

2.根据权利要求1所述的基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述夹紧系统还包括基座(1)和三维移动坐标平台(2);所述三维移动坐标平台(2)置于基座(1)的上方;所述底板(3)置于三维移动坐标平台(2)的上方;所述控制系统还包括移动坐标控制器(16);所述移动坐标控制器(16)的一端与计算机(13)电连接,另一端与三维移动坐标平台(2)电连接,用于控制三维移动坐标平台(2)的移动。

3.根据权利要求1所述的基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述夹紧系统还包括工件机构,所述工件机构包括下工件(21)和上工件(22),所述下工件(21)和上工件(22)依次置于垫板8与透光玻璃10之间;所述上工件(22)为透光性较好的热塑性塑料;下工件(21)为吸光性较好的热塑性塑料或金属材料。

4.根据权利要求1所述的基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述液压缸(19)通过液压缸固定支架(18)固定在底板(3)上。

5.根据权利要求1所述的基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述传感器(20)的数量为4个,四个传感器(20)两两对称均匀分布在上滑块(7)上。

6.根据权利要求1所述的基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,其特征在于,所述的透光玻璃(10)为K9玻璃。