车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备制造技术

本发明专利技术公开了车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，超声波焊接和热铆铆接一体化设备包括机架

【技术实现步骤摘要】
车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备


[0001]本专利技术涉及超声波焊接和热铆铆接
，具体为车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备
。

技术介绍

[0002]超声波焊接是一种利用高频振动产生的机械振动来实现焊接的技术，它是一种非常常见的焊接方法，广泛应用于塑料
、
金属等材料的焊接和连接过程中，在超声波焊接中，两个或多个材料的接头被放置在一起，然后通过超声波焊接头进行焊接，超声波焊接头将高频振动传递给待焊接的材料，使其产生摩擦热，从而使材料表面软化并实现材料间的连接
。
[0003]热铆是一种利用热能将铆钉与工件连接的方法，它是通过将高温传导到铆钉上，使其塑化并与工件形成牢固的连接，热铆适用于连接金属材料或金属与非金属材料的接头
。
[0004]随着车灯结构越来越复杂，越来越多的零件需要从不同的角度进行超声波焊接，需要定制不同的设备和工装来进行焊接，成本较高，并且在焊接曲面的过程中，可能会出现定位不准的情况，焊接时的角度不能垂直于曲面的切线方向，焊接质量得不到保证
。
[0005]因此需要一种能够提高车灯焊接效率，并保证焊接质量的设备，来满足需要
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：超声波焊接和热铆铆接一体化设备包括机架
、/>工作台
、
换刀台
、
机械手
、
焊接组件
、
铆接组件
、
装配装置，工作台与机架紧固连接，换刀台与机架紧固连接，机械手与机架紧固连接，焊接组件与装配装置紧固连接，铆接组件与装配装置紧固连接，装配装置与机械手卡接，换刀台上设有定位孔，装配装置上设有销钉，销钉插入定位孔内
。
[0008]机架为各组件的安装基础，为各组件提供良好的加工环境，工作台用于放置工件，机械手用于带动焊接组件和铆接组件对工件进行加工，为了提高加工效率，机械手可通过设定好的控制程序在换刀台上自动进行换装，在焊接组件和铆接组件之间来回切换，实现焊接和铆接一体化，为了便于焊接和铆接的切换，装配装置与机械手两者互相配合，可以快速拆装，为了保证更换的精确度，通过在换刀台上设置定位孔，装配装置上的销钉与定位孔配合，可自动引导机械手的换装动作，换刀台上放置有多种不同的焊接组件，可根据加工需要，通过机械手自动更换
。
[0009]进一步的，工作台包括柜体
、
夹具，柜体与机架紧固连接，夹具与柜体紧固连接，夹具设有若干组
。
[0010]夹具可根据需要加工的工件更换不同的种类，柜体为夹具提供稳定的安装基础，
设置若干组夹具可一次加工多个工件，提高加工效率
。
[0011]进一步的，机械手包括底座
、
臂体
、
连接装置，底座与机架紧固连接，臂体与底座紧固连接，连接装置与臂体传动连接，连接装置与装配装置卡接
。
[0012]底座固定在机架上为机械手提供安装基础，臂体可自由运动从而带动连接装置一起运动，进而带动装配装置运动，实现焊接组件和铆接组件在工位上自由动作
。
[0013]进一步的，焊接组件包括超声波发生器
、
换能器
、
变幅杆
、
焊接头
、
固定架
、
散热装置，超声波发生器与换能器电连接，换能器与变幅杆紧固连接，焊接头与变幅杆紧固连接，换能器
、
变幅杆和焊接头沿固定架依次设置，固定架与装配装置紧固连接，散热装置与固定架紧固连接
。
[0014]超声波发生器将电源电压转变为超声频电压，换能器通过逆压电效应将来自超声波发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动，变幅杆放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊接头，固定架将焊接组件固定在装配装置上，用于与机械手进行匹配，当焊接头达到一定振幅的高频振动后，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温，又由于塑料导热性差，热量不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，机械手加上一定压力后，使其融合成一体，当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，而超声波焊接是通过带动工件一起振动摩擦产生的热量来熔化工件，使两者融合成一体的，因此焊接头上会积聚大量的热量，为了防止焊接头过热损伤工件，通过在焊接头的一侧设置散热装置进行冷却
。
[0015]进一步的，焊接头内设有空气流道，空气流道的进气口朝向散热装置，空气流道的出气口设在焊接头的两侧
。
[0016]散热装置外接气源，通过喷射出的高速气流对焊接头进行降温，通过在焊接头内设置倒
Y
型的空气流道，气流通过焊接头两侧的出气口流出，不仅快速降低了焊接头内的温度，还对工件起到了降温作用，加快了焊接点的凝固，提高了加工效率
。
[0017]进一步的，铆接组件包括支撑板
、
加热元件
、
铆接头，支撑板与装配装置紧固连接，加热元件与支撑板紧固连接，铆接头与加热元件紧固连接
。
[0018]支撑板将铆接组件固定在装配装置上，加热元件为热铆提供热量，将热量传递给铆接头，铆接头将铆钉熔化，并在机械手的带动下按压在工件上，对铆钉施加一定的压力，将铆钉固定在工件上
。
[0019]进一步的，焊接组件还包括检测装置，检测装置与固定架紧固连接，检测装置包括伸缩气缸
、
保护管
、
滑动杆
、
弹簧
、
压力传感器，伸缩气缸与固定架紧固连接，保护管与伸缩气缸的输出端传动连接，滑动杆与保护管滑动连接，弹簧套设在滑动杆上，压力传感器与保护管紧固连接，滑动杆的上端与压力传感器抵接，压力传感器与机械手电连接
。
[0020]因为加工的工件为车灯，会遇到需要加工的曲面，而机械手的自动定位会有一定的误差，焊接时焊接头不一定会以垂直与曲面切线的方向进行焊接，可能会倾斜着进行焊接，焊接质量得不到保证，在机械手将焊接组件带动到加工位后，伸缩气缸动作，将检测装置贴近工件，滑动杆可在保护管内上下滑动，弹簧对滑动杆起到支撑效果，滑动杆在抵接到工件时，会受到工件的反作用力，滑动杆向上滑动，弹簧受力拉伸，压力传感器受到压力，给伸缩气缸电信号，伸缩气缸停止工作，开始对曲面进行检测
。
[0021]进一步的，滑动杆内设有导气通道，导气通道外接气源，导气通道的出气口位于滑动杆的底端
。
[0022]若焊接组件未垂直于工件曲面的切线方向，当导气通道接通气源时，高速气流会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，其特征在于：所述超声波焊接和热铆铆接一体化设备包括机架
(1)、
工作台
(2)、
换刀台
(3)、
机械手
(4)、
焊接组件
(5)、
铆接组件
(6)、
装配装置
(7)
，所述工作台
(2)
与机架
(1)
紧固连接，所述换刀台
(3)
与机架
(1)
紧固连接，所述机械手
(4)
与机架
(1)
紧固连接，所述焊接组件
(5)
与装配装置
(7)
紧固连接，所述铆接组件
(6)
与装配装置
(7)
紧固连接，所述装配装置
(7)
与机械手
(4)
卡接，所述换刀台
(3)
上设有定位孔
(31)
，所述装配装置
(7)
上设有销钉，所述销钉插入定位孔
(31)
内
。2.
根据权利要求1所述的车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，其特征在于：所述工作台
(2)
包括柜体
(21)、
夹具
(22)
，所述柜体
(21)
与机架
(1)
紧固连接，所述夹具
(22)
与柜体
(21)
紧固连接，所述夹具
(22)
设有若干组
。3.
根据权利要求2所述的车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，其特征在于：所述机械手
(4)
包括底座
(41)、
臂体
(42)、
连接装置
(43)
，所述底座
(41)
与机架
(1)
紧固连接，所述臂体
(42)
与底座
(41)
紧固连接，所述连接装置
(43)
与臂体
(42)
传动连接，所述连接装置
(43)
与装配装置
(7)
卡接
。4.
根据权利要求3所述的车灯零件用超声波焊接和热铆铆接一体化设备，其特征在于：所述焊接组件
(5)
包括超声波发生器
(51)、
换能器
(52)、
变幅杆
(53)、
焊接头
(54)、
固定架
(55)、
散热装置
(56)
，所述超声波发生器
(51)
与换能器
(52)
电连接，所述换能器
(52)
与变幅杆
(53)
紧固连接，所述焊接头
(54)
与变幅杆
(53)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢延超，蒋金波，马德灿，
申请(专利权)人：大茂伟瑞柯车灯有限公司，
类型：发明
国别省市：