专利汇可以提供一种激光透射焊接系统及其方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 激光透射 焊接 系统及其方法,涉及 激光焊接 领域,该系统包括激光发射器、 真空 装夹系统和控制系统;真空装夹系统包括坐标平台、装夹装置和 工件 系统;本发明采用激光作为 能量 ,利用 密封圈 、密封垫及 密封胶 保证真空装夹装置内部空腔的 密封性 ,通过对盒体密封空腔抽真空使得装夹装置内部产生 负压 ,利用盒体内外压强差驱动 活塞 板对工件系统施加夹紧 力 ,利用 传感器 -计算机-继电器来控制夹紧力的准确性,实现了同种或异种热塑性塑料以及热塑性塑料与金属之间的 激光透射焊接 ,并提高了焊接 质量 。,下面是一种激光透射焊接系统及其方法专利的具体信息内容。
1.一种激光透射焊接系统,包括激光发射器(16)、真空装夹系统和控制系统;其特征在于,所述真空装夹系统包括坐标平台(1)、装夹装置和工件系统;
所述装夹装置包括基座(18)、上挡板(20)、单向阀(2)、排气管路(4)、抽气机(5)和抽气孔(9);所述基座(18)固定设置在坐标平台(1)上;所述基座(18)为U形结构;基座(18)的上端设置有上挡板(20);所述上挡板(20)上开设有抽气孔(9),该抽气孔(9)用来平衡设置在基座(18)内的下空腔(6)与上空腔(14)的压强,上空腔(6)设置在基座(18)的上方;所述下空腔(6)内设置有抽气机(5),抽气机(5)通过排气管路(4)与单向阀(2)连通,将气体通过单向阀(2)排出;
所述控制系统包括激光控制器(27)、工作台控制器(17)和继电器(3);所述激光控制器(27)用来控制激光发射器(16)发出的激光强度,所述工作台控制器(17)用来控制坐标平台(1)的移动;压力传感器(23)会不断的将工件系统所受的夹紧力大小信号传递给计算机(22),当夹紧力小于计算机(22)预先设定的夹紧力大小时,计算机(22)会给继电器(3)发送信号,继电器(3)收到信号后,控制抽气机(5)继续工作,当压力传感器(23)传递给计算机(22)的夹紧力信号大于计算机(22)预先设定的夹紧力大小时,计算机(22)发送信号给继电器(3),继电器(3)控制抽气机(5)断开、停止工作,不断调整工件系统所受的夹紧力,最终保证工件系统在焊接过程中所受夹紧力的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述工件系统包括下工件(24)和上工件(26);所述下工件(24)置于上挡板(20)之上;上工件(26)置于下工件(24)上面;且上工件(26)与下工件(24)均置于上空腔(14)内;所述下工件(24)与上挡板(20)之间安装有压力传感器(23)。
3.根据权利要求2所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述工件系统置于定位块(25)内;所述定位块(25)有四块,定位块(25)用来保证工件系统位置的准确。
4.根据权利要求2所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述上工件(26)为透光性好的热塑性塑料,下工件(24)为吸光性好的热塑性塑料或金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述上空腔(14)包括圆形盒体(11)和上挡板(20);所述上挡板(20)上表面开设有凹槽,圆形盒体(11)的一端置于凹槽内;圆形盒体(11)的另一端为通过安装有活塞(12)的活塞板(13)密封。
6.根据权利要求5所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述活塞板(13)上开设有圆孔,且圆孔通过透光玻璃(15)密封。
7.根据权利要求5所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述圆形盒体(11)内壁设有凸起A,凸起A通过弹簧(10)与活塞板(13)连接。
8.根据权利要求5所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述上挡板(20)与基座(18)之间设置有密封圈(19);圆形盒体(11)与上挡板(20)上的凹槽通过密封胶(21)密封。
9.根据权利要求1所述的一种激光透射焊接系统,其特征在于,所述单向阀(2)置于基座(18)竖直的一侧。
10.根据权利要求1至9所述的基于一种激光透射焊接系统的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、接通电源,打开计算机(22),然后打开激光控制器(27)和工作台控制器(17);
S2、在定位块(25)之间放入下工件(24),然后将上工件(26)放到下工件(24)之上,且都在定位块(25)之间,以保证工件系统位置的准确性;在上挡板(20)上面的凹槽中放入密封垫(7),将带有活塞板(13)的圆形盒体(11)插入到上挡板(20)上面的凹槽中,并用密封胶(21)涂抹在圆形盒体(11)和上挡板(20)的外围接触处,构成密封环境;
S3、操作计算机(22),计算机(22)会将操作信号传达到工作台控制器(17)进而控制坐标平台(1)的运动,首先在焊接过程之前实现对激光光斑的对焦,提高焊接质量,并使得工件系统待焊接部位位于激光发射器(16)发射的激光光路上;
S4、打开抽气机(5),抽气机(5)会将上空腔(14)中的空气通过抽气孔(9)经过下空腔(6)、抽气机(5)、排气管路(4)、单向阀(2),最终被排到装夹装置外部,造成上空腔(14)的气压低于外界大气压,由于上空腔(14)内外存在着一定的压强差,外界大气压会压动活塞板(13)向下运动,当活塞板(13)运动到工件系统上表面,此时会提供给工件系统夹紧力,随着抽气机(5)不断工作,上空腔(14)内部的气压越来越低、内外压强差越来越大,活塞板(13)施加给工件系统的夹紧力也越来越大,在此过程中,压力传感器(23)会不断的将工件系统所受的夹紧力大小信号传递给计算机(22),当夹紧力小于计算机(22)预先设定的夹紧力大小时,计算机(22)会给继电器(3)发送信号,继电器(3)收到信号后,控制抽气机(5)继续工作,当压力传感器(23)传递给计算机(22)的夹紧力信号大于计算机(22)预先设定的夹紧力大小时,计算机(22)发送信号给继电器(3),继电器(3)控制抽气机(5)断开、停止工作,不断调整工件系统所受的夹紧力,最终保证工件系统在焊接过程中所受夹紧力的准确性;
S5、将焊缝的长度值输入到计算机(22)中,由于激光控制器(27)、工作台控制器(17)均与计算机(22)连接在一起,所以可以利用计算机(22)控制工作台控制器(17)和激光控制器(27)的工作状态;计算机(22)将焊缝长度值的信号发送给工作台控制器(17)来控制坐标平台(1)沿焊缝方向运动;坐标平台(1)开始运动的同时,激光控制器(27)控制激光发射器(16)打开激光,激光透过透光玻璃(15),到达上工件(26)上表面,由于上工件(26)对激光的透过性好,使得损耗较少的激光到达下工件(24)的上表面,由于下工件(24)对激光的吸收性好,吸收的激光能量导致上工件(26)与下工件(24)的接触面受热融化,在夹紧力的作用下产生焊缝、形成一定的焊接强度;当焊接完成瞬间,激光控制器(27)控制激光发射器(16)的关闭,工作台控制器(17)控制坐标平台(1)停止运动,焊接过程完毕;
S6、当焊接完成后,向下按压驱动推杆(8)顶开单向阀(2)的阀芯,此时接通单向阀(2)的进气口和出气口,使得外界空气会进入到装夹装置的密封空间中,使圆形盒体(11)的内外大气压强相同,此时由于压缩状态弹簧(10)的反推力,使得活塞板(13)恢复原位,完成对工件系统夹紧力的卸载;
S7、去掉密封胶(21),拿下圆形盒体(11),然后取下焊接在一起的工件系统,可以进入下一个焊接周期。
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