帶有納米紅外加熱裝置的夾具及其控制方法與流程

2023-10-06 00:54:09 2

本發明涉及車輛製造領域，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：

汽車的車門、底盤等多達上百個衝壓零件都是採用點鉚焊裝配而成，為了增強零件焊接的強度，減少振動和噪聲給駕駛和乘坐人員帶來的不適，在汽車覆蓋件生產過程中，在各個零件與零件的接觸面上塗一層金屬黏結膠。利用這種黏結膠增強零件與零件之間的強度，同時利用金屬黏結膠的阻尼特性可以將汽車行駛過程中產生的部分振動的能量轉化為熱能，從而直到降低的振動的作用。

由於金屬黏膠對溫度條件有較高的要求，在冬天或溫度低於的情況下塗層會出現不均勻甚至塗不上的現象，現有的解決方法就是用空調對整個車間加熱的方法使車間達到溫度條件的要求。由於車間空間大通常地面上萬平方米，10～20米高，而作業環境只有一兩百平方米，且作業對通風有要求，用空調加熱整個車間到達工作溫度要求就會帶來巨大的能量消耗與浪費，同時增加生產成本，給企業帶來巨大的經濟負擔，降低企業利潤和經濟效益。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具，可以對汽車衝壓件塗膠部分局部金屬自適應快速加熱，使得在低溫環境下不需要對整個車間開空調恆溫而能夠正常對黏結汽車零件塗膠。可以為企業帶來巨大的經濟效益，同時也為社會節能降耗，減少碳排放做出貢獻。

為了達到上述目的，本發明是這樣實現的：

一種帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺，包括基座、定位支撐夾具體和平臺板，平臺板設於基座上，還包括電源、零件傳感器、控制器和多個加熱器；零件傳感器、加熱器均設置在平臺板上且均與控制器電信號連接；所述零件傳感器、加熱器還與電源連接並由電源提供電力；其中，加熱器分布在零件需要塗膠位置的下方，每個加熱器均包括加熱管和測溫傳感器；加熱管在控制器的控制下產生熱量至預設溫度，測溫傳感器實時將加熱管的溫度回饋給控制器，零件傳感器則探測是否有零件安裝並將結果回饋給控制器。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺，還包括側立擋板，所述側立擋板豎於平臺板上並位於零件的旁側。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺，還包括溫度顯示儀，所述溫度顯示儀與測溫傳感器連接並顯示測溫傳感器測得的溫度。

所述的帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺，定位支撐架具體有多個並分布於平臺板四周，其用於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，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的控制方法，包括Profinet總線、PLC控制器、AD轉換器、DA轉換器；其中，PLC控制器通過Profinet總線與抓取零件的機械手控制臺進行通信，PLC控制器還通過AD轉換器、DA轉換器而與測溫傳感器及零件傳感器電信號連接；還包括下述控制方法：零件傳感器檢測平臺板上的定位支撐夾具體是否夾有零件，加熱器中的測溫傳感器實時檢測待加工零件表面溫度，通過控制器實時控制加熱器中的加熱管使待加工零件局部溫度保持在預設溫度範圍。

上述帶有納米紅外加熱裝置的夾具臺的控制方法，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。

本裝置採用自動控制的方法，在無需對環境溫度進行加熱的情況下實現汽車零件膠結處的溫度加熱，從而降低了對能源的浪費。

附圖說明

圖1為帶有納米紅外加熱裝置的夾具結構示意圖。

圖2為夾具上的多個加熱器示意圖。

圖3為零件在夾具上的示意圖。

圖4控制對象關係示意圖。

圖5自適應紅外加熱控制方法流程圖。

具體實施方式

以下通過具體實施例進一步說明本發明。

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，其特徵在於：包括基座1、平臺板2、零件傳感器3、側立擋板4、定位支撐夾具體5、加熱器6、控制器7、狀態顯示儀8，零件傳感器3、加熱器6均設置在平臺板1上且均與控制器7電信號連接；所述零件傳感器3、加熱器6還與電源連接並由電源提供電力。

所述的加熱器6分多個布置在零件需要塗膠位置下方，每個加熱器6包括納米紅外加熱管9、溫度傳感器10，並且都和控制器7相連，狀態顯示儀8可以顯示零件需要塗膠位置的溫度。

定位支撐夾具體5根據零件有若干個，可以保證零件準確穩固地放置在夾具上。

如圖4所示，PLC控制器和機械手控制臺通過Profinet總線進行交互通信，獲取機械手的運動控制信息，如夾取動作控制指令。溫度傳感器10和零件傳感器3的檢測信號通過AD轉換器模數轉換後，傳送給PLC控制器，PLC控制器再將控制命令通過DA轉換器輸送給加熱器6，通過控制加熱器6調節零件表面的溫度，通過狀態顯示器8顯示零件的加工狀態信息。

本例中根據零件需要塗膠位置分三個部分，布置了三個加熱器6，生產時，零件被放置在夾具上，壓力傳感器3檢測到零件，三個加熱器6在控制器7的聯動控制下開始通過納米紅外加熱管9對零件進行局部紅外加熱。

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profinet總線獲取機械手控制的控制信息，檢測夾具上是否夾有工件，如果是則判斷60秒後機械手是否有抓取指令，反之則關閉加熱器6；當有加熱指令時，通過溫度傳感器檢測環境溫度是否低於22攝氏度，高於22攝氏度時則關閉加熱器6；反之則開啟紅外加熱系統，在50秒內將工件表面溫度提升至45攝氏度並暫停加熱器6，然後通過溫度傳感器10實時檢測工件表面溫度，當工件表面溫度不低於40攝氏度時，加熱器6暫停加熱，反之則啟動加熱器6；當工件被機械手抓取後，加熱器6和溫度傳感器10停止工作，PLC控制器進入等待下一次加工命令的候機狀態。

通過採用上述紅外加熱裝置，可以對汽車衝壓件塗膠部分局部金屬自適應快速加熱，使得在低溫環境下不需要對整個車間開空調恆溫而能夠正常對黏結汽車零件塗膠。可以為企業帶來巨大的經濟效益，同時也為社會節能降耗，減少碳排放做出貢獻。