带有纳米红外加热装置的夹具及其控制方法与流程

本发明涉及车辆制造领域，具体是一种带有纳米红外加热装置的夹具及其控制方法。

背景技术：

汽车的车门、底盘等多达上百个冲压零件都是采用点铆焊装配而成，为了增强零件焊接的强度，减少振动和噪声给驾驶和乘坐人员带来的不适，在汽车覆盖件生产过程中，在各个零件与零件的接触面上涂一层金属黏结胶。利用这种黏结胶增强零件与零件之间的强度，同时利用金属黏结胶的阻尼特性可以将汽车行驶过程中产生的部分振动的能量转化为热能，从而直到降低的振动的作用。

由于金属黏胶对温度条件有较高的要求，在冬天或温度低于的情况下涂层会出现不均匀甚至涂不上的现象，现有的解决方法就是用空调对整个车间加热的方法使车间达到温度条件的要求。由于车间空间大通常地面上万平方米，10～20米高，而作业环境只有一两百平方米，且作业对通风有要求，用空调加热整个车间到达工作温度要求就会带来巨大的能量消耗与浪费，同时增加生产成本，给企业带来巨大的经济负担，降低企业利润和经济效益。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种带有纳米红外加热装置的夹具，可以对汽车冲压件涂胶部分局部金属自适应快速加热，使得在低温环境下不需要对整个车间开空调恒温而能够正常对黏结汽车零件涂胶。可以为企业带来巨大的经济效益，同时也为社会节能降耗，减少碳排放做出贡献。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种带有纳米红外加热装置的夹具台，包括基座、定位支撑夹具体和平台板，平台板设于基座上，还包括电源、零件传感器、控制器和多个加热器；零件传感器、加热器均设置在平台板上且均与控制器电信号连接；所述零件传感器、加热器还与电源连接并由电源提供电力；其中，加热器分布在零件需要涂胶位置的下方，每个加热器均包括加热管和测温传感器；加热管在控制器的控制下产生热量至预设温度，测温传感器实时将加热管的温度回馈给控制器，零件传感器则探测是否有零件安装并将结果回馈给控制器。

所述的带有纳米红外加热装置的夹具台，还包括侧立挡板，所述侧立挡板竖于平台板上并位于零件的旁侧。

所述的带有纳米红外加热装置的夹具台，还包括温度显示仪，所述温度显示仪与测温传感器连接并显示测温传感器测得的温度。

所述的带有纳米红外加热装置的夹具台，定位支撑架具体有多个并分布于平台板四周，其用于四周将零件合围固定。

所述的带有纳米红外加热装置的夹具台，加热管是纳米红外加热管。

上述任一带有纳米红外加热装置的夹具台的控制方法，包括Profinet总线、PLC控制器、AD转换器、DA转换器；其中，PLC控制器通过Profinet总线与抓取零件的机械手控制台进行通信，PLC控制器还通过AD转换器、DA转换器而与测温传感器及零件传感器电信号连接；还包括下述控制方法：零件传感器检测平台板上的定位支撑夹具体是否夹有零件，加热器中的测温传感器实时检测待加工零件表面温度，通过控制器实时控制加热器中的加热管使待加工零件局部温度保持在预设温度范围。

上述带有纳米红外加热装置的夹具台的控制方法，加热管使待加工零件局部温度保持在21摄氏度~23摄氏度之间。

本装置采用自动控制的方法，在无需对环境温度进行加热的情况下实现汽车零件胶结处的温度加热，从而降低了对能源的浪费。

附图说明

图1为带有纳米红外加热装置的夹具结构示意图。

图2为夹具上的多个加热器示意图。

图3为零件在夹具上的示意图。

图4控制对象关系示意图。

图5自适应红外加热控制方法流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

如图1、图2和图3所示，一种带有纳米红外加热装置的夹具，其特征在于：包括基座1、平台板2、零件传感器3、侧立挡板4、定位支撑夹具体5、加热器6、控制器7、状态显示仪8，零件传感器3、加热器6均设置在平台板1上且均与控制器7电信号连接；所述零件传感器3、加热器6还与电源连接并由电源提供电力。

所述的加热器6分多个布置在零件需要涂胶位置下方，每个加热器6包括纳米红外加热管9、温度传感器10，并且都和控制器7相连，状态显示仪8可以显示零件需要涂胶位置的温度。

定位支撑夹具体5根据零件有若干个，可以保证零件准确稳固地放置在夹具上。

如图4所示，PLC控制器和机械手控制台通过Profinet总线进行交互通信，获取机械手的运动控制信息，如夹取动作控制指令。温度传感器10和零件传感器3的检测信号通过AD转换器模数转换后，传送给PLC控制器，PLC控制器再将控制命令通过DA转换器输送给加热器6，通过控制加热器6调节零件表面的温度，通过状态显示器8显示零件的加工状态信息。

本例中根据零件需要涂胶位置分三个部分，布置了三个加热器6，生产时，零件被放置在夹具上，压力传感器3检测到零件，三个加热器6在控制器7的联动控制下开始通过纳米红外加热管9对零件进行局部红外加热。

如图5所示，带有纳米红外加热装置的夹具的控制方法是：通过profinet总线获取机械手控制的控制信息，检测夹具上是否夹有工件，如果是则判断60秒后机械手是否有抓取指令，反之则关闭加热器6；当有加热指令时，通过温度传感器检测环境温度是否低于22摄氏度，高于22摄氏度时则关闭加热器6；反之则开启红外加热系统，在50秒内将工件表面温度提升至45摄氏度并暂停加热器6，然后通过温度传感器10实时检测工件表面温度，当工件表面温度不低于40摄氏度时，加热器6暂停加热，反之则启动加热器6；当工件被机械手抓取后，加热器6和温度传感器10停止工作，PLC控制器进入等待下一次加工命令的候机状态。

通过采用上述红外加热装置，可以对汽车冲压件涂胶部分局部金属自适应快速加热，使得在低温环境下不需要对整个车间开空调恒温而能够正常对黏结汽车零件涂胶。可以为企业带来巨大的经济效益，同时也为社会节能降耗，减少碳排放做出贡献。