[发明专利]一种轨迹自适应及力反馈控制的激光焊接随行夹具系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种工业加工领域的夹具装置，具体是一种具有轨迹自适应及力反馈控制的激光焊接随行夹具系统。

背景技术

工件在激光焊接加工时需要夹紧，特别是对大型薄板类工件在加工时会产生变形，普通的夹具难以满足加工需要，必须采用随行夹具：如轿车车顶的激光焊接工艺，传统的方法是把车顶工件放在预先制造完成的胎膜上，在四角点焊固定后进行连续焊接加工，这种定位夹紧方案由于车顶预先夹紧，会使车顶的薄壁件在焊接过程中承受应力而产生变形，影响焊接质量；同时，需针对每一种车型制造与之匹配的胎膜，生产成本增加，而且不能多品种车型的共线生产，限制了自动化水平的进一步提升。

经对现有技术文献的检索发现，专利号200820214519X / 2008102435337的随行夹具专利提出了一种申请，其结构是包括上模、衬垫、下模，其中上模和下模均有方形凸台，其优点是适用于柱形或略带锥度工件的输送和定位精度较高、需要对工件进行加工和装配的输送，方便易行。该专利没有采用本专利申请的压紧轮结构，也没有轨迹自适应能力和夹紧压力反馈控制。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有轨迹自适应及力反馈控制的激光焊接随行夹具系统，通过压轮机构的设计，使系统具有两个方向的旋转自由度，以适应不同的工件和轨迹要求，同时具有压力反馈控制功能，使随行夹具系统可以进行更精确压力控制以及对压力需要实时变化的应用场合。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种轨迹自适应及力反馈控制的激光焊接随行夹具系统，包括有配置在激光焊枪的前方的预压紧随行夹具机构、配置在激光焊枪的侧方2-3mm处的压紧随行夹具机构、压力检测控制机构以及中间连接板，所述的预压紧随行夹具机构和压紧随行夹具机构均通过中间连接板与焊接机械手固联，由所述的压力检测控制机构完成随行压紧随行夹具机构的压力反馈控制。

在本发明一个较佳实施例中，所述的预压紧随行夹具机构包括固定背板、预压紧直线运动气缸、中间连接块及预压紧压轮组件，所述的预压紧压轮组件通过螺钉与中间连接块连接，所述的中间连接块通过螺钉与预压紧直线运动气缸的活塞杆连接，所述的预压紧直线运动气缸通过螺钉与固定背板连接，所述的固定背板通过螺钉与中间连接板相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的压紧随行夹具机构包括压紧直线运动气缸系统、压力传感器、上连接块、下连接块及压紧压轮组件，所述的压紧压轮组件通过螺钉与下连接块连接，所述的压力传感器通过螺栓分别与上连接块和下连接块连接，所述的上连接块通过螺钉与压紧直线运动气缸的滑动活塞杆连接，所述的压紧直线运动气缸通过螺钉与固定背板连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的压力检测控制机构包括控制器、变送器、A/D模块、D/A模块及比例电-气伺服阀，所述的变送器通过A/D模块与控制器相连接，所述的控制器通过D/A模块与比例电-气伺服阀相连接，所述的压力传感器检测夹具系统反馈的压力信号，并将该信号输入变送器，信号经变送器转换处理后输入A/D模块，转变为数字量供控制器处理，控制器通过控制算法完成输出数字量的计算，并将之输出到D/A模块完成数字量到模拟量的转换，该控制模拟量输出到比例电-气伺服阀上，并通过气动回路施加到压紧直线运动气缸上，完成压力的反馈控制。

在本发明一个较佳实施例中，所述的预压紧压轮组件和压紧压轮组件均包括X轴旋转支座、X旋转轴、Y轴旋转支架、Y旋转轴、压轮轴架、压轮轴、前压轮和后压轮，其中，所述的X轴旋转支座通过螺钉分别与中间连接块或下连接块固联。

在本发明一个较佳实施例中，所述的Y轴旋转支架通过X旋转轴安装在X轴旋转支座上，可绕X旋转轴转动，X轴旋转支座下部的凸台对旋转角度进行了限制。

在本发明一个较佳实施例中，所述的压轮轴架通过Y旋转轴安装在Y轴旋转支架上，可绕Y旋转轴转动，X轴旋转轴在Y轴旋转支架内的端部对压轮轴架的旋转角度进行了限制。

在本发明一个较佳实施例中，所述的前压轮和后压轮安装在压轮轴上，可360度旋转。

本发明的有益效果是：本发明的轨迹自适应及力反馈控制激光焊接随行夹具系统，具有X、Y轴旋转方向的轨迹自适应能力，具有焊接部位的压力反馈控制能力，一种夹具系统可以适应多种工件类型，满足高精度焊接工艺的加工要求，降低了设备成本、提高了自动化水平及焊接加工质量。

附图说明