[发明专利]一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统及其方法

权利要求书

1.一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，包括激光发射系统和夹紧系统；

所述激光发射系统包括激光发射器(9)、激光控制器(11)和机械臂；所述激光控制器(11)对激光发射器(9)进行控制；所述激光发射器(9)设置在机械臂上，通过机械臂的运动带动激光发射器(9)，所述机械臂与计算机(10)连接在一起，通过计算机(10)来控制机械臂的运动，进而带动激光发射器(9)实现三维焊接；

所述夹紧系统包括真空装置和夹紧装置；

所述真空装置包括上板(6)、抽气通孔Ⅱ(14)、底座(2)、抽气通孔Ⅰ(3)和真空发生器；所述底座(2)位于工作台(1)上，底座(2)上开设有空腔A和抽气通孔Ⅰ(3)，且空腔A与抽气通孔Ⅰ(3)相连通；抽气通孔Ⅰ(3)与真空发生器输出端相连通；所述上板(6)设置在底座(2)上，并通过连接螺钉(5)连接；上板(6)上开设有与车灯形状相同的凹模A，车灯包括车灯灯体(13)与车灯灯罩(12)；上板(6)上与凹模A对应位置处开设有抽气通孔Ⅱ(14)，且抽气通孔Ⅱ(14)与空腔A相通；

所述夹紧装置包括夹头(16)、橡胶垫(15)、支撑座(17)、连杆Ⅰ(18)、连杆Ⅱ(19)和高速气缸(20)；所述支撑座(17)一端垂直固定在上板(6)上，支撑座(17)另一端通过销轴与夹头(16)相连接；所述夹头(16)中间开有通槽B，夹头(16)可以在支撑座(17)上沿着通槽B的轨迹移动；所述夹头(16)与连杆Ⅰ(18)的一端通过销柱相连接；连杆Ⅰ(18)的另一端与连杆Ⅱ(19)一端均通过销轴连接到高速气缸(20)上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，所述上板(6)和底座(2)之间设置有密封圈(4)。

3.根据权利要求1所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，所述夹头(16)与车灯灯罩(12)之间设置有橡胶垫(15)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，所述车灯灯罩(12)、车灯灯体(13)均为热塑性塑料。

5.根据权利要求1所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，所述夹紧装置有数个，且均匀分布在车灯灯罩(12)的四周。

6.根据权利要求1所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统，其特征在于，所述计算机(10)与电磁阀(7)、压力阀(8)连接在一起，通过控制电磁阀(7)来实现高速气缸(20)的工作状态，通过压力阀(8)控制高速气缸(20)进而调节夹头(16)施加压力的大小。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种汽车车灯的激光透射焊接装夹系统的焊接方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、接通电源，将计算机(10)和激光控制器(11)打开；

S2、将车灯灯体(13)放置在上板(6)的凹模A处，打开真空发生器，通过抽气通孔Ⅰ(3)在底座(2)的空腔处产生真空，并通过抽气通孔Ⅱ(14)利用负压将车灯灯体(13)固定在上板(6)的凹模A处；

S3、将车灯灯罩(12)放置在车灯灯体(13)的上方，利用计算机(10)控制压力阀(8)和电磁阀(7)，从而控制所有夹紧装置的高速气缸(20)的活塞杆伸出，通过连杆Ⅰ(18)和连杆Ⅱ(19)的配合，推动夹头(16)向下运动，对车灯灯体(13)和车灯灯罩(12)施加一定的夹紧力，完成夹紧过程；

S4、通过计算机(10)控制机械臂运动到夹紧装置A和夹紧装置B的中间位置处，并控制夹紧装置B的电磁阀(7)使得夹紧装置B的高速气缸(20)活塞杆收回，通过连杆Ⅰ(18)和Ⅱ(19)的配合，将夹紧装置B的夹头(16)拉回，避免夹紧装置B遮挡激光影响车灯的焊接，此时，除夹紧装置B之外，其他夹紧装置的夹头(16)都处于施加夹紧力的状态；

S5、通过激光控制器(11)设置焊接所需要的激光功率并打开激光发射器(9)，输出激光能量，与此同时，通过对计算机(10)编程控制机械臂沿着车灯指定的待焊接位置做三维运动，焊接过程从夹紧装置A和夹紧装置B的中间位置处开始；

S6、当机械臂带动激光发射器(9)焊接到夹紧装置B和夹紧装置C的中间位置处，此时计算机(10)控制电磁阀(7)使得夹紧装置B的高速气缸(20)伸出并带动夹头(16)施加夹紧力、夹紧装置C的高速气缸(20)收回并带动夹头(16)拉回卸载夹紧力，以避免当激光发射器(9)焊接到位置C时，夹紧装置C的夹头(16)对激光的阻碍；

S7、以此类推，各夹紧装置的夹头(16)随着机械臂带动激光发射器(9)运动而不断地完成施压和卸压，保证各夹紧装置的夹头(16)不会阻挡激光照射到所需的焊接平面，当激光发射器(9)运动到焊接起始位置即夹紧装置A和夹紧装置B的中间位置处时，车灯的激光透射焊接完成；

S8、通过激光控制器(11)关闭激光发射器(9)，通过计算机(10)控制所有电磁阀(7)使得所有夹紧装置的高速气缸(20)收回、夹头(16)抬起，完成夹紧力的卸载，并关闭真空发生器，卸载负压对车灯灯体(13)的吸引力，取下焊接在一起的车灯，完成焊接，由此进入下一个车灯的激光透射焊接周期。