[0005] 本发明的目的是针对上述问题提供一种热塑性塑料同种或异热塑性塑料以及热塑性塑料与金属之间的焊接的自动夹紧装置及其控制方法,可以按照设定的压力值自动调节压力,从而提高焊接件的整体强度和刚度以及工作效率。
[0006] 本发明的技术方案是:一种基于激光透射焊接的自动夹紧装置,包括夹紧系统、控制系统和激光发射器;
[0007] 所述夹紧系统包括夹紧机构;所述的夹紧机构是包括底板、垫块、梯形滑块、两根导柱、上滑块、垫板、顶板、液压缸和至少一个传感器;
[0008] 所述顶板通过支撑杆固定在底板上,所述垫块位于所述顶板和底板之间、且固定在底板上;所述的上滑块为梯形立体,上滑块的下底面为斜面;所述导柱的一端抵在顶板的下面,另一端分别穿过上滑块两侧边的导孔、且抵在垫块的上面;所述梯形滑块置于垫块与上滑块之间,梯形滑块的上面为斜面,梯形滑块的上面与上滑块的下底面接触、且斜度一致;所述液压缸的底部固定在底板上,液压缸的活塞杆外端与梯形滑块的侧面固定连接;所述顶板的上面设有透光玻璃,所述激光发射器位于透光玻璃的上方;所述传感器安装在上滑块上;
[0009] 所述控制系统包括激光控制器、计算机、压力控制系统和液压控制系统;所述激光控制器的一端与计算机电连接,另一端与激光发射器电连接,用于控制激光发射器的工作状态;所述压力控制系统的一端与计算机电连接,另一端与传感器电相连接,用于控制对工件的夹紧力;所述液压控制系统的一端与计算机电连接,另一端与液压缸电连接,用于控制液压缸的活塞运动;传感器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上输入的值时,传感器将信号输送到压力控制系统,压力控制系统再把信号输送到计算机,计算机把信号发送给液压控制系统,液压控制系统控制液压缸的工作。
[0010] 上述方案中,所述夹紧系统还包括基座和三维移动坐标平台;所述三维移动坐标平台置于基座的上方;所述底板置于三维移动坐标平台的上方;所述控制系统还包括移动坐标控制器;所述移动坐标控制器的一端与计算机电连接,另一端与三维移动坐标平台电连接,用于控制三维移动坐标平台的移动。
[0011] 上述方案中,所述夹紧系统还包括工件机构,所述工件机构包括下工件和上工件,所述下工件和上工件依次置于垫板与透光玻璃之间;所述上工件为透光性较好的热塑性塑料;下工件为吸光性较好的热塑性塑料或金属材料。
[0012] 上述方案中,所述液压缸通过液压缸固定支架固定在底板上。
[0013] 上述方案中,所述传感器的数量为4个,四个传感器两两对称均匀分布在上滑块上。
[0014] 上述方案中,所述的透光玻璃为K9玻璃。
[0015] 一种根据所述基于激光透射焊接的自动夹紧装置的控制方法,包括以下步骤:
[0016] S1、接通电源,将所述计算机和激光控制器打开;
[0017] S2、将下工件和上工件依次搭接置于所述垫板上面;
[0018] S3、将对工件计划施加的压力值输入到所述计算机中,计算机将信号发送给液压控制系统,液压控制系统控制液压缸开始工作,通过液压缸推动梯形滑块左右运动,当动梯形滑块向左运动时,上滑块逐渐往上运动,对工件施加压力,当压力值达到之前计算机上输入的值时,传感器将信号输送到压力控制系统,压力控制系统再把信号输送到计算机,计算机再把信号发送给液压控制系统,液压控制系统控制液压缸停止工作,完成工件的夹紧工作;
[0019] S4、将焊缝起始位置的坐标值输入到计算机中,计算机将信号发送给移动坐标控制器,来移动坐标控制器控制三维移动坐标平台的运动,使焊缝位置位于光路上;
[0020] S5、将焊缝的长度值输入到计算机中,计算机将焊缝长度值的信号发送给移动坐标控制器来控制三维移动坐标平台沿焊缝方向运动,三维移动坐标平台开始运动的同时,激光控制器将激光发射器打开,激光透过透光玻璃和上工件到达下工件的上表面,在压力作用下形成焊缝,当激光到达焊缝位置结尾处,三维移动坐标平台受移动坐标控制器的控制而停止运动,此时激光发射器受激光控制器的控制而关闭,完成一次激光透射焊接工作;
[0021] S6、利用计算机通过液压控制系统来控制液压缸的活塞的运动,使梯形滑块向右运动,上滑块沿导柱向下运动,当上滑块向下运动到可以取出焊接件的适当位置时,通过计算机关闭液压控制系统,从而使液压缸停止工作,进入下一个激光透射焊接周期。
[0022] 本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明采用激光作为能源,通过控制系统来控制液压缸活塞的运动,从而推梯形动滑块的运动;梯形滑块的移动导致上滑块沿导柱的上下移动;通过上滑块的移动来控制压力的大小,且自动夹紧装置可根据不同的需求,在控制系统里设定压力值,根据压力值自动调节夹紧力,提高了焊接精度和工作效率。