[发明专利]使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法及热熔流钻系统

说明书

本申请涉及铝车身零件连接领域，公开了一种使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法及热熔流钻系统，所述热熔流钻系统包括工装(4)、机械臂(3)、热熔流钻设备(1)、激光扫描距离识别机构(2)，所述加工方法包括：固定底层板(5)和至少一个上层板；扫描所述至少一个上层板，以确定底层板(5)的暴露区域的边界，并计算出所述暴露区域的中心点；移动所述机械臂(3)使得螺钉中心与所述中心点竖直对齐；向所述中心点处钻入螺钉(8)。通过上述技术方案，可以实现热熔流钻螺钉精准地找到上层板的预开孔位置，保证螺钉边缘不会碰到预开孔侧壁，从而使得螺钉更稳定地钻入多层板件中，提高热熔流钻的连接质量。

技术领域

本发明涉及铝车身零件连接领域，具体地涉及使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，并且涉及一种热熔流钻系统。

背景技术

铝车身或钢铝混合车身的加工工艺中涉及多层板件的连接，因此使用热熔流钻(FDS)连接工艺将多层板件连接在一起。当多层板件的总厚度超过5mm时，需要对上层板件做预开孔处理，通过对其中几个板件的预开孔可以保证热熔流钻(FDS)的连接质量。

在将板件做预开孔处理后，需要将热熔流钻中的螺钉对齐到预开孔的中心点，避免在螺钉钻入时螺钉边缘碰到预开孔周围的实体结构，这对预开孔的尺寸大小及预开孔的位置度提出了要求。然而，即使在满足预开孔尺寸和预开孔位置度的情况下，由于工装尺寸精度和多道工序上件带来的公差累计后，仍然出现钉子对不准预开孔的情况，导致设备报警和停线，影响正常生产。

发明内容

本申请的目的是为了提供一种使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，以解决热熔流钻的位置确定的精度较低带来设备停机风险或为改善设备停机而增大预开孔孔径带来的连接质量不合格的问题。

为了实现上述目的，本申请提供一种使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其中，所述热熔流钻系统包括工装、机械臂、设置在所述机械臂上的热熔流钻设备、电连接于所述机械臂和所述热熔流钻设备的激光扫描距离识别机构，所述加工方法包括：

在所述工装上固定底层板和位于所述底层板上的至少一个上层板，所述至少一个上层板形成有预开孔；

通过所述激光扫描距离识别机构扫描所述至少一个上层板，以确定所述底层板在所述预开孔位置的暴露区域的边界，并计算出所述暴露区域的中心点与所述热熔流钻设备上的螺钉中心的水平距离；

根据所述中心点与所述螺钉中心的水平距离，移动所述机械臂使得所述螺钉中心与所述中心点竖直对齐；

驱动所述热熔流钻设备向所述中心点处钉入螺钉，以连接所述底层板和所述至少一个所述上层板。

可选择的，所述激光扫描距离识别机构包括控制元件、设置在所述热熔流钻设备上的激光扫描仪、激光传感器矩阵。

可选择的，所述激光扫描距离识别机构扫描所述至少一个上层板包括：通过所述激光扫描仪扫描所述至少一个上层板，并通过所述激光传感器矩阵接收反射的激光。

可选择的，所述工装上设置有工装夹具，所述放置底层板和位于所述底层板上的至少一个上层板包括将所述底层板和位于所述底层板上的至少一个上层板放置在工装夹具上，并且在扫描所述至少一个上层板之前，所述机械臂移动到初始设定位置。

可选择的，所述螺钉的外径为4mm-6mm。

可选择的，所述至少一个上层板仅包括一个第一上层板，所述第一上层板上的第一预开孔的孔径比所述螺钉的外径大2mm。

可选择的，所述第一上层板预开孔的位置度为φ2mm。

可选择的，所述至少一个上层板包括位于所述底层板上的一个第一上层板以及位于所述第一上层板上的第二上层板，所述第一上层板上的第一预开孔的孔径比所述螺钉的外径大3mm，所述第二上层板的第二预开孔的孔径比所述螺钉的外径大2mm。