一種軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種工業(yè)加工領(lǐng)域的夾具裝置，具體是一種具有軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工件在激光焊接加工時(shí)需要夾緊，特別是對(duì)大型薄板類工件在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，普通的夾具難以滿足加工需要，必須采用隨行夾具:如轎車車頂?shù)募す夂附庸に嚕瑐鹘y(tǒng)的方法是把車頂工件放在預(yù)先制造完成的胎膜上，在四角點(diǎn)焊固定后進(jìn)行連續(xù)焊接加工，這種定位夾緊方案由于車頂預(yù)先夾緊，會(huì)使車頂?shù)谋”诩诤附舆^程中承受應(yīng)力而產(chǎn)生變形，影響焊接質(zhì)量；同時(shí)，需針對(duì)每一種車型制造與之匹配的胎膜，生產(chǎn)成本增加，而且不能多品種車型的共線生產(chǎn)，限制了自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升。
[0003]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，專利號(hào)200820214519X / 2008102435337的隨行夾具專利提出了一種申請(qǐng)，其結(jié)構(gòu)是包括上模、襯墊、下模，其中上模和下模均有方形凸臺(tái)，其優(yōu)點(diǎn)是適用于柱形或略帶錐度工件的輸送和定位精度較高、需要對(duì)工件進(jìn)行加工和裝配的輸送，方便易行。該專利沒有采用本專利申請(qǐng)的壓緊輪結(jié)構(gòu)，也沒有軌跡自適應(yīng)能力和夾緊壓力反饋控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種具有軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)，通過壓輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度，以適應(yīng)不同的工件和軌跡要求，同時(shí)具有壓力反饋控制功能，使隨行夾具系統(tǒng)可以進(jìn)行更精確壓力控制以及對(duì)壓力需要實(shí)時(shí)變化的應(yīng)用場合。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供了一種軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)，包括有配置在激光焊槍的前方的預(yù)壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)、配置在激光焊槍的側(cè)方2-3_處的壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)、壓力檢測控制機(jī)構(gòu)以及中間連接板，所述的預(yù)壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)和壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)均通過中間連接板與焊接機(jī)械手固聯(lián)，由所述的壓力檢測控制機(jī)構(gòu)完成隨行壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)的壓力反饋控制。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的預(yù)壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)包括固定背板、預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸、中間連接塊及預(yù)壓緊壓輪組件，所述的預(yù)壓緊壓輪組件通過螺釘與中間連接塊連接，所述的中間連接塊通過螺釘與預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸的活塞桿連接，所述的預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸通過螺釘與固定背板連接，所述的固定背板通過螺釘與中間連接板相連接。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)包括壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸系統(tǒng)、壓力傳感器、上連接塊、下連接塊及壓緊壓輪組件，所述的壓緊壓輪組件通過螺釘與下連接塊連接，所述的壓力傳感器通過螺栓分別與上連接塊和下連接塊連接，所述的上連接塊通過螺釘與壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸的滑動(dòng)活塞桿連接，所述的壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸通過螺釘與固定背板連接。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的壓力檢測控制機(jī)構(gòu)包括控制器、變送器、A/D模塊、D/A模塊及比例電-氣伺服閥，所述的變送器通過A/D模塊與控制器相連接，所述的控制器通過D/A模塊與比例電-氣伺服閥相連接，所述的壓力傳感器檢測夾具系統(tǒng)反饋的壓力信號(hào)，并將該信號(hào)輸入變送器，信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換處理后輸入A/D模塊，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量供控制器處理，控制器通過控制算法完成輸出數(shù)字量的計(jì)算，并將之輸出到D/A模塊完成數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換，該控制模擬量輸出到比例電-氣伺服閥上，并通過氣動(dòng)回路施加到壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸上，完成壓力的反饋控制。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的預(yù)壓緊壓輪組件和壓緊壓輪組件均包括X軸旋轉(zhuǎn)支座、X旋轉(zhuǎn)軸、Y軸旋轉(zhuǎn)支架、Y旋轉(zhuǎn)軸、壓輪軸架、壓輪軸、前壓輪和后壓輪，其中，所述的X軸旋轉(zhuǎn)支座通過螺釘分別與中間連接塊或下連接塊固聯(lián)。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的Y軸旋轉(zhuǎn)支架通過X旋轉(zhuǎn)軸安裝在X軸旋轉(zhuǎn)支座上，可繞X旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸旋轉(zhuǎn)支座下部的凸臺(tái)對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了限制。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的壓輪軸架通過Y旋轉(zhuǎn)軸安裝在Y軸旋轉(zhuǎn)支架上，可繞Y旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸旋轉(zhuǎn)軸在Y軸旋轉(zhuǎn)支架內(nèi)的端部對(duì)壓輪軸架的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行了限制。
[0012]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的前壓輪和后壓輪安裝在壓輪軸上，可360度旋轉(zhuǎn)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的軌跡自適應(yīng)及力反饋控制激光焊接隨行夾具系統(tǒng)，具有X、Y軸旋轉(zhuǎn)方向的軌跡自適應(yīng)能力，具有焊接部位的壓力反饋控制能力，一種夾具系統(tǒng)可以適應(yīng)多種工件類型，滿足高精度焊接工藝的加工要求，降低了設(shè)備成本、提高了自動(dòng)化水平及焊接加工質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中壓輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的力反饋控制原理示意圖；
附件中的標(biāo)記為:10、中間連接板，11、固定背板，12、預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸系統(tǒng)，13、中間連接塊，14、預(yù)壓緊壓輪組件，15、壓緊壓輪組件，16、下連接塊，17、壓力傳感器，18、上連接塊，19、壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸系統(tǒng)，20、X軸旋轉(zhuǎn)支座，21、Y軸旋轉(zhuǎn)支架，22、X旋轉(zhuǎn)軸，23、壓輪軸架，24、Y旋轉(zhuǎn)軸，25、壓輪軸，26、后壓輪，27、前壓輪，30、控制器，32、變送器，33、A/D模塊，34、D/A模塊，35、比例電-氣伺服閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]發(fā)明的軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)，通過壓力反饋控制，將壓輪壓緊在待焊接工件上，在機(jī)械手進(jìn)行自動(dòng)焊接時(shí)，通過連接機(jī)構(gòu)與機(jī)械手同步運(yùn)動(dòng)。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括:
一種軌跡自適應(yīng)及力反饋控制的激光焊接隨行夾具系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)包括預(yù)壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)和壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)。
[0018]所述的預(yù)壓緊隨行夾具機(jī)構(gòu)配置在激光焊槍前方，其作用是對(duì)激光焊槍前方未焊接工件部位進(jìn)行預(yù)壓緊，包括固定背板11、預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸系統(tǒng)12、中間連接塊13及預(yù)壓緊壓輪組件14，具體地，預(yù)壓緊壓輪組件14通過螺釘與中間連接塊13連接，中間連接塊13通過螺釘與預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸12的活塞桿連接，預(yù)壓緊直線運(yùn)動(dòng)氣缸12通過螺釘與固定背板11連接，固定背板1