本發(fā)明涉及車輛制造領(lǐng)域，具體是一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具及其控制方法。

背景技術(shù)：

汽車的車門、底盤等多達(dá)上百個(gè)沖壓零件都是采用點(diǎn)鉚焊裝配而成，為了增強(qiáng)零件焊接的強(qiáng)度，減少振動(dòng)和噪聲給駕駛和乘坐人員帶來(lái)的不適，在汽車覆蓋件生產(chǎn)過(guò)程中，在各個(gè)零件與零件的接觸面上涂一層金屬黏結(jié)膠。利用這種黏結(jié)膠增強(qiáng)零件與零件之間的強(qiáng)度，同時(shí)利用金屬黏結(jié)膠的阻尼特性可以將汽車行駛過(guò)程中產(chǎn)生的部分振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而直到降低的振動(dòng)的作用。

由于金屬黏膠對(duì)溫度條件有較高的要求，在冬天或溫度低于的情況下涂層會(huì)出現(xiàn)不均勻甚至涂不上的現(xiàn)象，現(xiàn)有的解決方法就是用空調(diào)對(duì)整個(gè)車間加熱的方法使車間達(dá)到溫度條件的要求。由于車間空間大通常地面上萬(wàn)平方米，10～20米高，而作業(yè)環(huán)境只有一兩百平方米，且作業(yè)對(duì)通風(fēng)有要求，用空調(diào)加熱整個(gè)車間到達(dá)工作溫度要求就會(huì)帶來(lái)巨大的能量消耗與浪費(fèi)，同時(shí)增加生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低企業(yè)利潤(rùn)和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具，可以對(duì)汽車沖壓件涂膠部分局部金屬自適應(yīng)快速加熱，使得在低溫環(huán)境下不需要對(duì)整個(gè)車間開(kāi)空調(diào)恒溫而能夠正常對(duì)黏結(jié)汽車零件涂膠?？梢詾槠髽I(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為社會(huì)節(jié)能降耗，減少碳排放做出貢獻(xiàn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)，包括基座、定位支撐夾具體和平臺(tái)板，平臺(tái)板設(shè)于基座上，還包括電源、零件傳感器、控制器和多個(gè)加熱器；零件傳感器、加熱器均設(shè)置在平臺(tái)板上且均與控制器電信號(hào)連接；所述零件傳感器、加熱器還與電源連接并由電源提供電力；其中，加熱器分布在零件需要涂膠位置的下方，每個(gè)加熱器均包括加熱管和測(cè)溫傳感器；加熱管在控制器的控制下產(chǎn)生熱量至預(yù)設(shè)溫度，測(cè)溫傳感器實(shí)時(shí)將加熱管的溫度回饋給控制器，零件傳感器則探測(cè)是否有零件安裝并將結(jié)果回饋給控制器。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)，還包括側(cè)立擋板，所述側(cè)立擋板豎于平臺(tái)板上并位于零件的旁側(cè)。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)，還包括溫度顯示儀，所述溫度顯示儀與測(cè)溫傳感器連接并顯示測(cè)溫傳感器測(cè)得的溫度。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)，定位支撐架具體有多個(gè)并分布于平臺(tái)板四周，其用于四周將零件合圍固定。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)，加熱管是納米紅外加熱管。

上述任一帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)的控制方法，包括Profinet總線、PLC控制器、AD轉(zhuǎn)換器、DA轉(zhuǎn)換器；其中，PLC控制器通過(guò)Profinet總線與抓取零件的機(jī)械手控制臺(tái)進(jìn)行通信，PLC控制器還通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器、DA轉(zhuǎn)換器而與測(cè)溫傳感器及零件傳感器電信號(hào)連接；還包括下述控制方法：零件傳感器檢測(cè)平臺(tái)板上的定位支撐夾具體是否夾有零件，加熱器中的測(cè)溫傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)待加工零件表面溫度，通過(guò)控制器實(shí)時(shí)控制加熱器中的加熱管使待加工零件局部溫度保持在預(yù)設(shè)溫度范圍。

上述帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺(tái)的控制方法，加熱管使待加工零件局部溫度保持在21攝氏度~23攝氏度之間。

本裝置采用自動(dòng)控制的方法，在無(wú)需對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行加熱的情況下實(shí)現(xiàn)汽車零件膠結(jié)處的溫度加熱，從而降低了對(duì)能源的浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為帶有納米紅外加熱裝置的夾具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為夾具上的多個(gè)加熱器示意圖。

圖3為零件在夾具上的示意圖。

圖4控制對(duì)象關(guān)系示意圖。

圖5自適應(yīng)紅外加熱控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1、圖2和圖3所示，一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具，其特征在于：包括基座1、平臺(tái)板2、零件傳感器3、側(cè)立擋板4、定位支撐夾具體5、加熱器6、控制器7、狀態(tài)顯示儀8，零件傳感器3、加熱器6均設(shè)置在平臺(tái)板1上且均與控制器7電信號(hào)連接；所述零件傳感器3、加熱器6還與電源連接并由電源提供電力。

所述的加熱器6分多個(gè)布置在零件需要涂膠位置下方，每個(gè)加熱器6包括納米紅外加熱管9、溫度傳感器10，并且都和控制器7相連，狀態(tài)顯示儀8可以顯示零件需要涂膠位置的溫度。

定位支撐夾具體5根據(jù)零件有若干個(gè)，可以保證零件準(zhǔn)確穩(wěn)固地放置在夾具上。

如圖4所示，PLC控制器和機(jī)械手控制臺(tái)通過(guò)Profinet總線進(jìn)行交互通信，獲取機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制信息，如夾取動(dòng)作控制指令。溫度傳感器10和零件傳感器3的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換后，傳送給PLC控制器，PLC控制器再將控制命令通過(guò)DA轉(zhuǎn)換器輸送給加熱器6，通過(guò)控制加熱器6調(diào)節(jié)零件表面的溫度，通過(guò)狀態(tài)顯示器8顯示零件的加工狀態(tài)信息。

本例中根據(jù)零件需要涂膠位置分三個(gè)部分，布置了三個(gè)加熱器6，生產(chǎn)時(shí)，零件被放置在夾具上，壓力傳感器3檢測(cè)到零件，三個(gè)加熱器6在控制器7的聯(lián)動(dòng)控制下開(kāi)始通過(guò)納米紅外加熱管9對(duì)零件進(jìn)行局部紅外加熱。

如圖5所示，帶有納米紅外加熱裝置的夾具的控制方法是：通過(guò)profinet總線獲取機(jī)械手控制的控制信息，檢測(cè)夾具上是否夾有工件，如果是則判斷60秒后機(jī)械手是否有抓取指令，反之則關(guān)閉加熱器6；當(dāng)有加熱指令時(shí)，通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度是否低于22攝氏度，高于22攝氏度時(shí)則關(guān)閉加熱器6；反之則開(kāi)啟紅外加熱系統(tǒng)，在50秒內(nèi)將工件表面溫度提升至45攝氏度并暫停加熱器6，然后通過(guò)溫度傳感器10實(shí)時(shí)檢測(cè)工件表面溫度，當(dāng)工件表面溫度不低于40攝氏度時(shí)，加熱器6暫停加熱，反之則啟動(dòng)加熱器6；當(dāng)工件被機(jī)械手抓取后，加熱器6和溫度傳感器10停止工作，PLC控制器進(jìn)入等待下一次加工命令的候機(jī)狀態(tài)。

通過(guò)采用上述紅外加熱裝置，可以對(duì)汽車沖壓件涂膠部分局部金屬自適應(yīng)快速加熱，使得在低溫環(huán)境下不需要對(duì)整個(gè)車間開(kāi)空調(diào)恒溫而能夠正常對(duì)黏結(jié)汽車零件涂膠?？梢詾槠髽I(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為社會(huì)節(jié)能降耗，減少碳排放做出貢獻(xiàn)。