CN105817764A - 一种汽车仪表板用激光弱化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车仪表板用激光弱化设备，包括：控制系统、激光发生器、机器人、水冷却系统、排气过滤系统、安全保护系统和反馈系统；所述控制系统与所述激光发生器、所述机器人和所述反馈系统分别控制连接；所述机器人通过可更换夹具进行对工件的固定；所述水冷却系统包括内循环和外循环；所述排气过滤系统安装于工件的加工位置；所述安全保护系统安装在所述激光发生器附近；所述反馈系统主要包括位置传感器、工作传感器和参照传感器。通过上述方式，本发明一种汽车仪表板用激光弱化设备，该激光弱化技术可对工作过程进行100％监控，每个微孔都受到工作传感器发出的反馈信息的精确控制，大大提高了激光弱化工艺的稳定性。

Description

一种汽车仪表板用激光弱化设备
技术领域
本发明涉及汽车仪表板制造领域，尤其是涉及一种汽车仪表板用激光弱化设备。
背景技术
随着汽车技术的不断发展，对仪表板这样的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的零件的要求越来越高，特别是它的安全性，为了让气囊正常开启，多在气囊上方设计一气囊盖板，在打开时释放气囊，为美观起见，近年越来越多车型的仪表板被设计为整体式安全气囊（Integratedairbag）仪表板，既无可视装接线，又能保证气囊正常开启，无缝安全气囊线的加工工艺有许多种，比如注塑成型、热刀、金属或超声波冷刀、冷铣等加工方式，现有技术存在，加工难度大，弱化孔无法100%监控。
发明内容。
本发明主要解决的技术问题是提供一种汽车仪表板用激光弱化设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种汽车仪表板用激光弱化设备，包括：控制系统、激光发生器、机器人、水冷却系统、排气过滤系统、安全保护系统和反馈系统；
所述控制系统与所述激光发生器、所述机器人和所述反馈系统分别控制连接；
所述机器人通过安装在机械臂上的可更换夹具进行对工件的固定；
所述水冷却系统包括内循环和外循环，所述内循环安装在所述激光发生器的内部，所述外循环用于冷却所述内循环里的水；
所述排气过滤系统安装于工件的加工位置；
所述安全保护系统安装在所述激光发生器附近，所述安全保护系统内设有急停模块；
所述反馈系统主要包括位置传感器、工作传感器和参照传感器，所述位置传感器安装在所述可变换夹具处，所述工作传感器安装在加工工件和所述控制系统之间，所述参照传感器安装在所述激光发生器和所述控制系统之间。
本发明一个较佳实施例中，所述可更换夹具具有特定的代码，所述机器人通过识别不同的代码来识别待加工的工件。
本发明一个较佳实施例中，所述机器人控制PLC单元和工业计算机进行数据交换。
本发明一个较佳实施例中，所述内循环使用传导性<30S/cm的去离子水，所述外循环使用添加了防锈剂和防冻剂的纯净水。
本发明一个较佳实施例中，所述排气过滤系统内的介质采用氢氧化钙和活性炭。
本发明一个较佳实施例中，所述安全保护系统对所述激光发生器的激光发射路径上进行严格密闭，并在所述激光发生器周围使用低透过率的材料将整个空间封闭起来。
本发明的有益效果是：本发明一种汽车仪表板用激光弱化设备，该激光弱化技术可对工作过程进行100％监控，每个微孔都受到工作传感器发出的反馈信息的精确控制，因此，精度很高，只要设备正常，设定的参数正确，就不会出现缺陷，大大提高了激光弱化工艺的稳定性。
附图说明
图1是本发明一种汽车仪表板用激光弱化设备的原理图。
附图中各部件的标记如下：1、控制系统；2、激光发生器；3、机器人；4、位置传感器；5、工作传感器；6、参照传感器；7、可更换夹具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：一种汽车仪表板用激光弱化设备，包括：控制系统1、激光发生器2、机器人3、水冷却系统、排气过滤系统、安全保护系统和反馈系统，所述控制系统1与所述激光发生器2、所述机器人3和所述反馈系统分别控制连接。
所述机器人3的工作步骤为：首先所述机器人3处于起始位置（同时也是结束工作后所最后停止的位置），接着所述机器人3等待操作工取放工件，并通过输送控制系统进行数据交换和存取，然后弱化开始，此时工件已经介于激光头和工作传感器5之间，（此时的位置并不是安全气囊线的起始位置），此时激光都是关闭的，所述机器人3根据安全气囊线的形状所走的路径，此时，激光发生，完成弱化，最后判断工件是否合格，合格则在仪表板上打个工艺孔，不合格则击穿安全气囊线。
所选激光发生器2的功率大小是由所加工的材料的所决定的，一般来说，材料吸收激光能量容易，熔点低，弱化深度浅，可选用额定功率小的所选激光发生器2，反之，为了提高效率，则需要选择大功率的所述激光发生器2，所选激光发生器2所使用的发生气体是以二氧化碳为主的混合气体。
所述机器人3通过安装在机械臂上的可更换夹具7进行对工件的固定，根据所安装的所述可更换夹具7不同，选择不同的程序并运行（共32组可选），所述可更换夹具7具有特定的代码，所述机器人3通过识别不同的代码来识别待加工的工件。
所述机器人3控制PLC单元和工业计算机进行数据交换，PLC单元和工业计算机子程序的运行和数据的调用，都是由所述机器人3所处的状态决定的。
所述水冷却系统包括内循环和外循环，所述内循环安装在所述激光发生器2的内部，所述外循环用于冷却所述内循环里的水，所述内循环使用传导性<30S/cm的去离子水，所述外循环使用添加了防锈剂和防冻剂的纯净水，当激光关闭的时候，激光无法发射出去，所产生的激光就被用来加热内部的循环水，内部循环水再通过热传导的形式把热能传递给外部循环水，外部的循环水最后通过大功率风扇把热能散发到外界环境中去。
所述排气过滤系统安装于工件的加工位置，由于被加工的工程塑料多是高分子材料，这些物质的分子在吸收了激光的高能后迅速和空气中的物质发生化学反应，生成微量的不饱和芳香烃，酚类等物质，这些物质有些是有毒的，必须要经过处理以后才可以排放到大气中，一般来说，针对不同的材料通常采取不同的处理措施，本实施例中所述排气过滤系统内的介质采用氢氧化钙和活性炭，如果表皮是PVC材料做的话，在激光弱化的过程中会产生HCL气体，它易溶于空气中的水，生成具有强腐蚀性的盐酸，对设备非常有害，因此，对设备本身还要增加特别的防护。
所述安全保护系统安装在所述激光发生器2附近，所述安全保护系统内设有急停模块，急停模块用于防止错误操作，可以及时、有效的关闭激光。
由于用于激光弱化工艺的激光是二级激光，在国际上，是被定义为能对人体产生严重伤害的等级的激光。轻者灼伤皮肤，严重的甚至造成人眼永久性失明，因此，在激光工作时，对操作人员的保护显得非常的重要，所以所述安全保护系统对所述激光发生器2的激光发射路径上进行严格密闭，并在所述激光发生器2周围使用低透过率的材料将整个空间封闭起来。
所述反馈系统主要包括位置传感器4、工作传感器5和参照传感器6，所述位置传感器5安装在所述可变换夹具7处，所述工作传感器5安装在加工工件和所述控制系统1之间，所述参照传感器6安装在所述激光发生器2和所述控制系统1之间。
该一种汽车仪表板用激光弱化设备利用激光所具有的高能，加工无缝安全气囊线的工艺，所述激光发生器2将所产生的激光聚焦在很窄的范围内，形成具有高能量的激光束，激光束通过激光头，以定频脉冲的形式，打在仪表板上，其焦点处的材料在吸收激光的高能后迅速汽化，形成穿透或不穿透（根据需要）的小孔。
与现有技术相比，本发明一种汽车仪表板用激光弱化设备，该激光弱化技术可对工作过程进行100％监控，每个微孔都受到工作传感器发出的反馈信息的精确控制，因此，精度很高，只要设备正常，设定的参数正确，就不会出现缺陷，大大提高了激光弱化工艺的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于，包括：控制系统、激光发生器、机器人、水冷却系统、排气过滤系统、安全保护系统和反馈系统；
所述控制系统与所述激光发生器、所述机器人和所述反馈系统分别控制连接；
所述机器人通过安装在机械臂上的可更换夹具进行对工件的固定；
所述水冷却系统包括内循环和外循环，所述内循环安装在所述激光发生器的内部，所述外循环用于冷却所述内循环里的水；
所述排气过滤系统安装于工件的加工位置；
所述安全保护系统安装在所述激光发生器附近，所述安全保护系统内设有急停模块；
所述反馈系统主要包括位置传感器、工作传感器和参照传感器，所述位置传感器安装在所述可变换夹具处，所述工作传感器安装在加工工件和所述控制系统之间，所述参照传感器安装在所述激光发生器和所述控制系统之间。
2.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于：所述可更换夹具具有特定的代码，所述机器人通过识别不同的代码来识别待加工的工件。
3.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于：所述机器人控制PLC单元和工业计算机进行数据交换。
4.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于：所述内循环使用传导性<30S/cm的去离子水，所述外循环使用添加了防锈剂和防冻剂的纯净水。
5.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于：所述排气过滤系统内的介质采用氢氧化钙和活性炭。
6.根据权利要求1所述的一种汽车仪表板用激光弱化设备，其特征在于：所述安全保护系统对所述激光发生器的激光发射路径上进行严格密闭，并在所述激光发生器周围使用低透过率的材料将整个空间封闭起来。
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