一种热铆焊接设备的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车部件加工设备技术领域，尤其涉及一种热铆焊接设备。


背景技术：

[0002]
热铆焊接用来连接由不同材料制造的制件，使热固性塑料与热熔性塑料制件间实现相互连接，或使塑料制件与金属连接。
[0003]
尤其是在汽车内饰中，汽车内饰之中具有许多塑料部件，而塑料部件需要与针织布进行连接，现有技术中塑料部件在与针织布进行连接的时候一般采用热铆焊接的方式实现二者的连接，但是现有技术中在实现二者连接热铆焊接的时候由于汽车内饰的塑料部件均为曲面造型，因此其热铆焊接的时候非常不便，而且焊接完成之后，塑料部件与针织布的连接不够牢固。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供一种热铆焊接设备，其可以提高塑料部件与针织布连接的牢固度。
[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供一种热铆焊接设备，包括：安装机架，设置有热铆工位；热铆压头，活动设置于所述安装机架上所述热铆压头至少能够沿第一设定方向和第二设定移动，所述热铆压头的内部设置有加热管，所述热铆压头上具有与工件热铆表面对应的仿形贴合面，所述仿形贴合面上设置有多个用于与热铆表面接触的齿形部；热铆驱动部件，与所述热铆压头连接用于驱动所述热铆压头沿第一设定方向移动以靠近所述热铆工位，并用于驱动所述热铆压头沿第二设定方向移动以远离所述热铆工位。
[0006]
作为上述技术方案的优选，所述热铆焊接设备还包括温控系统和测温装置，所述温控系统与所述测温装置以及热铆驱动部件电性连接，所述测温装置用于获取热铆压头的温度值，所述温控系统用于当测温装置获得的热铆压头的温度值达到设定值时控制热铆驱动部件驱动所述热铆压头沿第一设定方向移动。
[0007]
作为上述技术方案的优选，所述测温装置为非接触式的红外线测温仪，所述红外线测温仪的接收端正对着所述热铆压头的齿形部。
[0008]
作为上述技术方案的优选，所述红外线测温仪活动设置于所述安装机架以使得所述红外线测温仪能够至少沿第一方向和第二方向移动，所述红外线测温仪与所述测温驱动部件连接，所述测温驱动部件能够带动所述红外线测温仪沿第一方向靠近所述热铆工位移动，并且能够带动所述红外线测温仪沿第二方向远离所述热铆工位移动。
[0009]
作为上述技术方案的优选，所述齿形部的前端呈扁平的尖锐状态。
[0010]
作为上述技术方案的优选，所述多个齿形部的形状和大小相同并且等距地分布于仿形贴合面上。
[0011]
作为上述技术方案的优选，所述热铆焊接设备还包括测温校准装置，所述测温校准装置与所述测温装置连接用于确定所述测温装置对于热铆压头的测温位置。
[0012]
作为上述技术方案的优选，所述测温校准装置为激光发射器，所述激光发射器与所述测温装置连接以使得所述激光发射器所发射的激光照射在所述热铆压头上的位置与所述测温装置对于热铆压头的测温位置一致。
[0013]
作为上述技术方案的优选，所述热铆工位上设置有定位工装，所述定位工装包括定位部件，所述定位部件用于安装第一工件和第二工件，所述第一工件和第二工件安装于所述定位部件上的状态下相对定位并且第一工件和第二工件相互接触。
[0014]
作为上述技术方案的优选，所述定位部件上设置有多个与布料开孔配合的定位针。
[0015]
本发明提供一种热铆焊接设备，其在安装机架上设置热铆压头，并且在安装机架上设置有用于安装工件的热铆工位，热铆压头通过设置在其内部的加热管进行发热，热铆压头通过热铆驱动部件带动其沿第一设定方向和第二设定方向移动，在热铆压头沿第一设定方向移动的时候，热铆压头靠近热铆工位以与需要进行热铆焊接加工的工件进行接触以完成热铆焊接加工，在热铆焊接加工完成之后，热铆压头沿第二设定方向移动以远离热铆工位，本发明的热铆压头上具有与工件热铆表面对应的仿形贴合面，仿形贴合面上设置有多个用于与热铆表面接触的齿形部，仿形贴合面能够使得齿形部能更加贴合工件表面，另外，本发明的齿形部能够在进行热铆焊接的时候热量能够更加集中，使得焊接点呈点状分布，使得工件的热铆焊接能够更加牢固，提升热铆焊接的质量。
[0016]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0017]
图1示出了本实施例一种热铆焊接设备的外观示意图；图2示出了本实施例一种热铆焊接设备的立体结构示意图；图3示出了本实施例中热铆压头与热铆驱动部件的安装结构示意图；图4示出了本实施例中测温装置的安装结构示意图；图5示出了本实施例中工件上料机构的结构示意图；图6示出了本实施例中第一种热铆压头的结构示意图；图7示出了本实施例中另一种热铆压头的结构示意图；图8示出了本实施例中第一定位部件的结构示意图；图9示出了本实施例中第二定位部件的结构示意图；图10示出了本实施例中第二定位部件与第二压紧装置的安装结构示意图。
[0018]
图中：100、安装机架；200、防护工作罩；300、散热风扇；400、热铆工位；500、第一工件；600、第二工件；101、热铆驱动部件；102、第一滑轨；103、竖立支架；104、压头安装支架；105、压头连接支架；106、热铆压头；107、加热管；108、穿孔；109、齿形部；110、仿形贴合面；201、测温装置；202、测温校准装置；203、测温安装支架；204、第二测温驱动部件；205、测温连接支架；206、第一测温滑动座；207、第二滑轨；208、第二测温滑动座；209、第三滑轨；210、第一测温驱动部件；301、工装支架；302、第四滑轨；303、工装底座；304、仿形部；305、卡口；306、第二定位部件；307、第二定位针；308、容纳空间；309、第二压紧气缸；310、压紧块；311、
第二压紧头；312、工装驱动部件；401、安装面板；402、上料压块；403、上料压紧气缸；404、上料压头；405、角铁；501、第一定位部件；502、第一定位针；503、容纳槽；504、容纳口；505、第一压紧气缸；506、第一压紧头；507、槽口。
具体实施方式
[0019]
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
参见图1至图10，本发明实施例提供了一种热铆焊接设备，包括：安装机架100，设置有热铆工位400；热铆压头106，活动设置于安装机架100上，热铆压头106至少能够沿第一设定方向和第二设定移动，热铆压头106的内部设置有加热管107，热铆压头106上具有与工件热铆表面对应的仿形贴合面110，仿形贴合面110上设置有多个用于与热铆表面接触的齿形部109；热铆驱动部件101，与热铆压头106连接用于驱动热铆压头106沿第一设定方向移动以靠近热铆工位400，并用于驱动热铆压头106沿第二设定方向移动以远离热铆工位400。
[0021]
本实施例的一种热铆焊接设备，其在安装机架100上设置热铆压头106，并且在安装机架100上设置有用于安装工件的热铆工位400，热铆压头106通过设置在其内部的加热管107进行发热，热铆压头106通过热铆驱动部件101带动其沿第一设定方向和第二设定方向移动，在热铆压头106沿第一设定方向移动的时候，热铆压头106靠近热铆工位400以与需要进行热铆焊接加工的工件进行接触以完成热铆焊接加工，在热铆焊接加工完成之后，热铆压头106沿第二设定方向移动以远离热铆工位400，本实施例的热铆压头106上具有与工件热铆表面对应的仿形贴合面110，仿形贴合面110上设置有多个用于与热铆表面接触的齿形部109，仿形贴合面110能够使得齿形部109能更加贴合工件表面，另外，本实施例的齿形部109能够在进行热铆焊接的时候热量能够更加集中，使得焊接点呈点状分布，工件的热铆焊接能够结合更加牢固，提升热铆焊接的质量。
[0022]
更进一步地，本实施例中的齿形部109等间距均匀地分布于仿形贴合面110，以保证热铆焊接的焊点能够均匀以提升热铆焊接的质量，另外，该齿形部109的前端为呈尖锐状可以使得接触端热量能够更加集中，并且减小了接触面积，可以使得升温更加迅速，在提高焊接质量的同时可以提高焊接的效率。
[0023]
另外，在热铆压头106上还设置有穿孔108，用于容纳加热管107，该加热管107可以为电加热的加热管。
[0024]
参见图6和图7，其分别为两种不同结构的热铆压头106，其二者之间的整体形状不同并且导致仿形贴合面110的形状也不同，其与需要焊接的工件的形状相对应，更具体到本实施例中，由于同一工件需要焊接位置的曲面形状不同，因此针对不同的焊接曲面，热铆压头106的形状不同以及仿形贴合面110的形状也不同。
[0025]
具体到本实施例中，安装机架100上设置有竖立于安装机架100上的竖立支架103，竖立支架103上沿竖直方向设置有第一滑轨102，第一滑轨102上活动设置有压头安装支架104，热铆压头106安装在压头连接支架105上，压头连接支架105与压头安装支架104连接，
热铆驱动部件101与压头安装支架104以带动压头安装支架104沿第一滑轨102移动，本实施例中的热铆驱动部件101可以为伺服电机，也可以为驱动气缸，在热铆驱动部件101的带动下，热铆压头106竖直向下移动为沿第一设定方向移动，热铆压头106竖直向上移动为沿第二设定方向移动。
[0026]
还有，安装机架100上可以设置多个热铆工位400，并且在每一热铆工位400对应设置一热铆压头106，而且每一热铆工位400对应的热铆压头106的形状可以相同，也可以不同，具体到本实施例中，安装机架100上设置有两个热铆工位400，并且该两个热铆工位400分别用于热铆焊接同一工件的两个不同的位置，因此与之对应设置的两个热铆压头106的形状不同以对应同一工件的两个不同焊接位置的的曲面形状。
[0027]
本实施例之中的需要热铆焊接的工件为两个工件，其分别为第一工件500和第二工件600，其中第一工件500为针织布，而第二工件600为汽车内饰的塑料件。
[0028]
在本实施例的进一步可实施方式中，热铆焊接设备还包括温控系统和测温装置201，温控系统与测温装置201以及热铆驱动部件101电性连接，测温装置201用于获取热铆压头106的温度值，温控系统用于当测温装置201获得的热铆压头106的温度值达到设定值时控制热铆驱动部件101驱动热铆压头106沿第一设定方向移动。
[0029]
本实施例通过温控系统控制热铆驱动部件101进行工作，可以保证当热铆压头106的温度升温到工作温度的状态下才将热铆压头106靠近热铆工位400尽心热铆焊接的工作，保证了每次热铆焊接的焊接质量，防止热铆压头106的热铆温度过低而导致影响热铆焊接的质量。
[0030]
在本实施例的进一步可实施方式中，测温装置201为非接触式的红外线测温仪，红外线测温仪的接收端正对着热铆压头106的齿形部109。
[0031]
本实施例中采用非接触式的红外线测温仪作为测温装置201其不仅可以方便安装，可以对热铆压头106的任意部位进行温度采集，而传统的温度传感器通过温度传导来获得热铆压头106的温度值，由于热铆压头106各部位的温度传导过程不同而导致升温不同，而且各个部位的温度值不同，而无法做到精准测温，另外，其通过将红外线测温仪对着热铆压头106从而获得热铆压头106表面的温度，其相对于传统的温度传感器，其获得热铆压头106的温度更加准确而且快速，还有，本实施例中将红外线测温仪的接收端正对着热铆压头106的齿形部109直接对热铆压头106的齿形部109，其可以直接对齿形部109进行温度采集，温度采集效率更精确也更加快捷。
[0032]
在本实施例的进一步可实施方式中，红外线测温仪活动设置于安装机架100以使得红外线测温仪能够至少沿第一方向和第二方向移动，红外线测温仪与测温驱动部件连接，测温驱动部件能够带动红外线测温仪沿第一方向靠近热铆工位400移动，并且能够带动红外线测温仪沿第二方向远离热铆工位400移动。
[0033]
本实施例中的红外线测温仪活动设置在安装机架100，因此其可以对热铆压头106上的多个测温点进行温度采集，可以保证每一个热铆焊点的焊接温度，保证焊点的焊接质量。
[0034]
本实施例中的测温驱动部件包括第一测温驱动部件210和第二测温驱动部件204，红外线测温仪安装在测温安装支架203上，测温安装支架203安装于测温连接支架205，测温连接支架205安装于第一测温滑动座206，第二测温滑动座208上设置有第二滑轨207，第一
测温滑动座206活动设置在第二滑轨207上并且能够在第二测温驱动部件204的驱动下沿第二滑轨207移动，安装机架100上设置有第三滑轨209，第二测温滑动座208活动设置在第三滑轨209上并且能够在第一测温驱动部件210驱动下沿第三滑轨209活动，并且第三滑轨209和第二滑轨207呈垂直状态，本实施例中的红外线测温仪能在第一测温驱动部件210和第二测温驱动部件204带动下对热铆压头106的任一位置进行温度采集，使得无论热铆压头106的形状如何都能对其任一位置进行温度采集，温度采集更加方便。
[0035]
在本实施例的进一步可实施方式中，齿形部109的前端呈扁平的尖锐状态。
[0036]
本实施例中的齿形部109的前端呈扁平的尖锐状态可以更进一步保证热铆焊接的焊接质量。
[0037]
在本实施例的进一步可实施方式中，多个齿形部的形状和大小相同并且等距地分布于仿形贴合面110上。
[0038]
本实施例中的齿形部109的形状和大小相同可以使得温度传导更加稳定各齿形部109的温度更加接近保证焊接质量，并且能够配合仿形贴合面110与需要热铆焊接的工件曲面配合，齿形部109等距地分布于仿形贴合面110可以保证焊接温度传导稳定的同时还可以保证各焊接点更加均匀。
[0039]
在本实施例的进一步可实施方式中，热铆焊接设备还包括测温校准装置202，测温校准装置202与测温装置201连接用于确定测温装置201对于热铆压头106的测温位置。
[0040]
本实施例中的测温校准装置202可以判断测温装置201是否对着热铆压头106的测温位置，保证了测温的准确性，具体而言则是用于判断测温装置201是否对着齿形部109。
[0041]
在本实施例的进一步可实施方式中，测温校准装置202为激光发射器，激光发射器与测温装置连接以使得激光发射器发射的激光照射在热铆压头上的位置与测温装置201对于热铆压头的测温位置一致。
[0042]
本实施例中采用激光发射器作为测温校准装置202，其可以使得测温位置的校准更加方便，同时也可以方便安装，将其实现测温检测的成本，另外，可以通过激光的照射点来判断测温装置201的测温点，其更加直观方便。
[0043]
在本实施例的进一步可实施方式中，热铆工位400上设置有定位工装，定位工装包括定位部件，定位部件用于安装第一工件500和第二工件600，第一工件500和第二工件600安装于定位部件上的状态下相对定位并且第一工件500和第二工件600相互接触。
[0044]
本实施例中的定位部件能够使得第一工件500和第二工件600的定位更加方便。
[0045]
在本实施例的进一步可实施方式中，定位部件上设置有多个与布料开孔配合的定位针。
[0046]
本实施例中由于第一工件500为针织布，由于针织布为柔软性部件，因此对其进行定位非常不方便，而本实施例中通过在针织布上开孔，并且在定位部件上设置有定位针，在安装的时候讲定位针插入至针织布上开孔来实现定位，使得针织布的定位能够更加方便。
[0047]
另外，本实施例的定位工装安装在工装支架301上，安装机架100上设置有第四滑轨302，工装支架301活动设置在第四滑轨302上并且能够在工装驱动部件312的带动下沿第四滑轨302移动以使得定位工装能够靠近工作区域和远离工作区域。
[0048]
参见图8至图10，本实施例中提供了两种定位工装，其分别用于设置在本实施例中的两个热铆工位400上，设置在其中一个热铆工位400上的定位工装用于对工件的第一位置
进行热铆哈街，该定位工装包括第一定位部件501，该第一定位部件501上设置有容纳口504用于放置第二工件600，容纳口504的内部表面与第二工件600的表面对应使得容纳口504与第二工件600能够紧密配合以使得第二工件600定位于容纳口504，并且第一定位部件501上还设置有容纳槽503，容纳槽503用于容纳第一工件500，并且在第一定位部件501上设置有第一定位针502，第一定位针502与第一工件500上的开孔相互配合以使得第一工件500定位在第一定位部件501上，该第一定位部件501能够使得在对第一工件500和第二工件600的第一位置进行热铆焊接的时候安装更加方便，另外，该热铆工位400上设置有第一压紧装置，该第一压紧装置包括第一压紧气缸505和第一压紧头506，第一压紧头506与第一压紧气缸505连接，第一压紧气缸505带动第一压紧头506下降以使得第一压紧头506与第二工件600接触，并且第一压紧头506上设置有槽口507，第二工件600能够伸入槽口507中，本实施例中槽口507能够在第一压紧头506压在第二工件600上的时候使得第二工件600的尖锐处定位于槽口507中，本实施例中通过第一压紧装置对第二工件600进行压紧以便于加工，其压紧更加方便。
[0049]
另外，本实施例中在另一热铆工位400上设置有另一个定位工装，该定位定位工包括第二定位部件306，第二定位部件306上设置有卡口305，第二工件600在与第二定位部件306连接的时候，该第二工件600的边沿卡设在卡口中实现定位，还有，第二定位部件306上设置有仿形部304，仿形部304的下端表面与第二工件600的内侧曲面对应，在第二工件600开设定位于卡口305时，第二工件600的内侧曲面与仿形部304的下端表面紧密贴合，另外，沿着仿形部304的周边设置有多个第二定位针307，具体在安装的时候，先将第二定位针307插入至第一工件500的开孔，然后将第二工件600安装在第二定位部件306上并且通过卡口305卡设定位，由于仿形部304的周边设置有多个第二定位针307，因此第一工件500包覆整个仿形部304表面以使得第一工件500与第二工件600的内侧表面贴合在一起实现第一工件500与第二工件600之间的定位，并且第一工件500与第二工件600之间的定位方便。
[0050]
该另一个定位工还包括工装底座303，工装底座303上设置有容纳空间308，容纳空间308用于容纳第二工件600并且使得第二工件600的外侧表面与容纳空间308底表面接触，工装底座303可以起到支撑作用以实现对第一工件500和第二工件600的热铆焊接。
[0051]
该热铆工位400上设置有第二压紧装置，该第二压紧装置包括第二压紧气缸309，第二压紧气缸309与第二压紧头311，第二压紧头311上设置有压紧块310，第二压紧气缸309用于带动第二压紧头311向下移动以使得压紧块310压紧在第二定位部件306上，在第二定位部件306压紧之后可以对第一工件500和第二工件600的第二位置进行热铆焊接。
[0052]
参见图5所示，本实施例的安装机架100上还设置有工件上料机构，该工件上料机构包括安装面板401，安装面板401通过角铁405固定在安装机架100上，安装面板401上设置有垂直于安装面板401的定位销（图中未示出），定位销与第二定位部件306的定位孔相配合，安装面板401上设置有上料压紧气缸403，上料压紧气缸403与上料压头404连接，上料压头404上设置有上料压块402，在需要上料的时候，将第二定位部件306的定位孔与安装面板401上的定位销进行配合，然后通过上料压紧气缸403带动上料压头404以使得上料压块402压紧在第二定位部件306上，然后在第二定位部件306上先后安装第一工件500和第二工件600，该工件上料机构能够便于将第一工件500和第二工件600安装在第二定位部件306上。
[0053]
最后，本实施例的一种热铆焊接设备其在安装机架100上设置有防护工作罩200，
防护工作罩200上设置有警示灯、散热风扇300，并且其内部设置有照明灯具。
[0054]
本实施例一种热铆焊接设备在工作的时候，先将第一工件500和第二工件600安装在位于第一个热铆工位400上的第一定位部件501，第一工件500和第二工件600在安装于第一定位部件501上的时候二则的边沿部分重叠，然后启动该对应于第一个热铆工位400的热铆压头106对第一工件500和第二工件600边沿部分重叠的部分进行热铆焊接使得二者的边沿结合在一起，第一工件500和第二工件600边沿部分结合在一起实现彼此定位之后方便后续的加工，尤其方便将第一工件500和第二工件600安装在第二定位部件306，然后将结合在一起的第一工件500和第二工件600在工件上料机构将其安装在第二定位部件306上，使得第一工件500包覆整个仿形部304表面以使得第一工件500与第二工件600的内侧表面贴合在一起，然后在第二热铆工位400完成热铆焊接使得第一工件500与第二工件600完全贴合连接在一起。
[0055]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0056]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0057]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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