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技术方案

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。

Processing method and hot melt drill system for connecting multi-layer plates by using hot melt drill system

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。可选择的，所述第一上层板预开孔的位置度为φ2mm，所述第二上层板预开孔的位置度为φ2mm。另外，本申请还提供了一种热熔流钻系统，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；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。通过上述技术方案，可以实现热熔流钻螺钉可以精准地找到上层板的预开孔位置，保证螺钉可以更稳定地钻入多层板件中，提高热熔流钻的连接质量。附图说明图1是本申请第一种实施方式所述的使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法的示意图；图2是本申请第二种实施方式所述的使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法的示意图。附图标记说明1热熔流钻设备2激光扫描距离识别机构3机械臂4工装5底层板6第一上层板7第二上层板8螺钉具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。本申请提供了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4、机械臂3、设置在所述机械臂3上的热熔流钻设备1、电连接于所述机械臂3和所述热熔流钻设备1的激光扫描距离识别机构2，所述加工方法包括：在所述工装4上固定底层板5和位于所述底层板5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2扫描所述至少一个上层板，以确定所述底层板5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和所述中心点与所述热熔流钻设备1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3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1向所述中心点处钉入螺钉8，以连接所述底层板5和所述至少一个所述上层板。本方案中，其目的在于将多个板件通过螺钉8连接在一起，其中，最底部的底层板5没有设置预开孔，其他的上层板设置有预开孔，至少一个上层板与底层板5虽然存在一定的位置误差，但这样的误差相对较小，特别是上层板的数量大于1时，不同上层板的预开孔也至少部分地对齐，从而暴露出一部分的底层板5。热熔流钻设备1用于驱动螺钉8穿过多个板件，热熔流钻设备1安装于能够水平移动的机械臂3上，并且热熔流钻设备1上设置有激光扫描距离识别机构2，激光扫描距离识别机构2与热熔流钻设备1上的螺钉8的水平距离为已知数值，所述激光扫描距离识别机构2可以扫描出底层板5暴露区域的边界，从而确定暴露区域的中心点，进而计算出该中心点与激光扫描距离识别机构2的水平相对距离，并且计算出所述中心点与热熔流钻设备1上的螺钉8的水平距离，以螺钉8指向中心点的水平方向水平地移动机械臂1，使得热熔流钻设备1也就是是螺钉8与所述中心点竖直地对齐，然后通过热熔流钻设备1驱动螺钉8竖直向下钉入所述中心点，使得螺钉8穿过底层板5，将底层板和至少一个上层板连接起来，形成多层板。在所述中心点的测量中，机械臂3保持固定不动，激光扫描距离识别机构2与热熔流钻设备1的相对位置是已知确定的，通过扫描所述暴露区域，也可以获知暴露区域与激光扫描距离识别机构2的水平相对位置，进而确定暴露区域的中心点的相对位置，最后得出所述中心点与热熔流钻设备1的相对位置，并据此水平移动机械臂3使得热熔流钻设备1也就是携带的螺钉8与所述中心点对齐。在本方案中，所述暴露区域是指底层板5通过所述至少一个上层板上的预开孔而暴露可见的部分，例如，所述至少一个上层板仅包括一个板件，且该板件形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其特征在于，所述热熔流钻系统包括工装(4)、机械臂(3)、设置在所述机械臂(3)上的热熔流钻设备(1)、电连接于所述机械臂(3)和所述热熔流钻设备(1)的激光扫描距离识别机构(2)，所述加工方法包括：/n在所述工装(4)上固定底层板(5)和位于所述底层板(5)上的至少一个上层板，所述至少一个上层板形成有预开孔；/n通过所述激光扫描距离识别机构(2)扫描所述至少一个上层板，以确定所述底层板(5)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(1)上的螺钉中心的水平距离；/n根据所述中心点与螺钉中心的水平距离，移动所述机械臂(3)使得所述螺钉中心与所述中心点竖直对齐；/n驱动所述热熔流钻设备(1)向所述中心点处钉入螺钉(8)，以连接所述底层板(5)和所述至少一个所述上层板。/n

【技术特征摘要】
1.一种使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其特征在于，所述热熔流钻系统包括工装(4)、机械臂(3)、设置在所述机械臂(3)上的热熔流钻设备(1)、电连接于所述机械臂(3)和所述热熔流钻设备(1)的激光扫描距离识别机构(2)，所述加工方法包括：
在所述工装(4)上固定底层板(5)和位于所述底层板(5)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(2)扫描所述至少一个上层板，以确定所述底层板(5)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(1)上的螺钉中心的水平距离；
根据所述中心点与螺钉中心的水平距离，移动所述机械臂(3)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(1)向所述中心点处钉入螺钉(8)，以连接所述底层板(5)和所述至少一个所述上层板。


2.根据权利要求1所述的使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其特征在于，所述激光扫描距离识别机构(2)包括控制元件、设置在所述热熔流钻设备(1)上的激光扫描仪、激光传感器矩阵。


3.根据权利要求2所述的使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其特征在于，所述激光扫描距离识别机构(2)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。


4.根据权利要求1所述的使用热熔流钻系统连接多层板件的加工方法，其特征在于，所述工装(4)上设置有工装夹具，所述放置底层板(5)和位于所述底层板(5)上的至少一个上层板包括将所述底层板(5)和位于所述底层板(5)上的至少一个上层板固定在所述工装夹具上，并且在扫描所述至少一个上层板之前，所述机械臂(3)移动到初始设定位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨栋，车永福，舒丹，涂序荣，彭增玉，章辉，胡文俊，
申请(专利权)人：恒大新能源汽车科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44