作用液压缸31位于基板24的矩形孔处、并通过定位螺 钉固定在移动板39上，单杆双作用液压缸31的活塞杆与滑块30相连。销钉27安装在基 板24上的销钉孔内，右短杆26、左短杆28的一端共同装在销钉27上，并均可绕销钉27进 行转动；右长杆25、左长杆29的一端共同铰接于滑块30上，右短杆26、左短杆28的另一端 分别铰链于右长杆25、左长杆29上，构成一个平面连杆机构。并且右短杆26、左短杆28、右 长杆25以及左长杆29构成平面连杆机构部分的长度满足
即可使得两个长连 杆的上端沿着水平方向作直线运动。右长杆25、左长杆29的另一端分别与组合凹模4两端 的凹模拉杆23相铰接。自动开关模装置5将单杆双作用液压缸31中活塞杆的伸缩运动转 变为两个长连杆上端在水平方向上的直线运动，从而控制组合凹模4中凹模端盖22的打开 与闭合。本实施例中，所述滑块30上设有销轴，所述右长杆25、左长杆29铰接于所述滑块 30 -体的销轴上。
[0042] 所述控制系统协调控制激光发射系统和变形连接系统的各个模块；控制系统由激 光控制器12、计算机13、液压控制系统14、步进电机控制器15、三维移动平台控制器16组 成；所述激光控制器12、液压控制系统14、步进电机控制器15及三维移动平台控制器16均 与计算机13相连接；所述激光控制器12与脉冲激光器11相连接，用于控制脉冲激光器11 的工作状态；三维移动平台控制器16与三维移动平台2相连，用于控制三维移动平台2作 平面移动；所述步进电机控制器15与步进电机34相连，用于控制步进电机34作间歇性正 向或反向转动；所述液压控制系统14与单杆双作用液压缸31相连，用于控制单杆双作用液 压缸31的伸缩，来控制自动开关模装置5的状态。
[0043] 本发明一种直线多工位激光冲击连接金属薄板的方法，具体包括如下步骤：
[0044] S1.将直线多工位装置3中的载物台32固定安装在三维移动平台2上，圆柱导轨 33安装在载物台32的两侧，步进电机34通过联轴器35与转动轴相连，转动轴穿过轴支撑 架36与转盘37相连，步进电机34与轴支撑架36通过紧固螺钉安装在载物台上，多工位分 度板38固定安装在移动板39的下表面正中央，多工位分度板38的圆弧槽与转盘37上的 半圆盘相配合，移动板39固定安装在圆柱导轨33的轴承支承座上；
[0045] S2.将自动开关模装置5中的滑块30与单杆双作用液压缸31的活塞杆相连后，滑 块30装入基板24上的滑槽中，单杆双作用液压缸31放置在基板24上的矩形孔处，通过螺 纹孔将基板24和单杆双作用液压缸31固定在直线多工位装置3上，销钉27装入基板24 的销钉孔中，短连杆和长连杆通过铰链相连后，将两个短连杆的一端共同与销钉27相连， 两个长连杆的一端共同与滑块30铰接；将组合凹模4固定安装在直线多工位装置3上，自 动开关模装置5中两个长连杆的上端通过铰链与组合凹模4中的凹模拉杆23相连；
[0046] S3.工件系统6放在组合凹模4上，压边装置7对工件系统6施加压边力；将激光 控制器12、液压控制系统14、步进电机控制器15及三维移动平台控制器16均与计算机13 相连接；通过计算机13控制步进电机控制器15,步进电机控制器15控制步进电机34转动， 带动所述转盘37在圆弧槽内旋转，当所述长销钉转入圆弧槽旁边的矩形槽后，随所述转盘 37转动的长销钉带动移动板38在水平方向上移动，将变形连接系统的位置调至第一工位； 利用计算机13通过三维移动平台控制器16控制三维移动平台2的移动，使得凹模端盖22 上表面的第一个小孔的中心位于激光光路上；
[0047] S4.调整反射镜10与可调聚焦透镜9,将脉冲激光器11发出的激光聚焦到工件系 统6上，激光透过透明的约束层17到达吸收层18表面，吸收层18表面部分被汽化和电离 后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在 强冲击波与组合凹模4的共同作用下，两层金属薄板发生超速塑性变形，从而完成第一个 连接点处的连接；完成第一个连接点处的连接后，直线多工位装置3中的转盘37在步进电 机34的驱动下进行间歇性正向转动，分别将变形连接系统的位置调至第二工位和第三工 位，脉冲激光器11依次发出激光完成第二和第三连接点处的连接；
[0048] S5.完成3个连接点处的连接后，压边装置7卸去压边力；计算机13控制液压控 制系统14,液压控制系统14控制单杆双作用液压缸31的活塞杆顶着滑块30向上运动，即 控制自动开关模装置5自动打开组合凹模4的凹模端盖22 ;取出加工完成的工件系统6 ;计 算机13向液压控制系统14发出指令，液压控制系统14控制单杆双作用液压缸31与滑块 30 -起向下运动，控制自动开关模装置5自动关闭组合凹模4的凹模端盖22 ;
[0049] S6.在组合凹模4上放上新的工件系统6,压边装置7对新的工件系统6施加压边 力；脉冲激光器11发出激光完成第三工位上的激光冲击连接金属薄板过程；直线多工位装 置3中的转盘37在步进电机34的反向驱动下进行间歇性反向转动，分别将变形连接系统 的位置调至第二工位和第一工位，脉冲激光器11依次发出激光完成后两次激光冲击连接 金属薄板过程；压边装置7卸去压边力；控制自动开关模装置5自动打开组合凹模4 ;取出 加工完成的工件系统6 ;控制自动开关模装置5自动关闭组合凹模4 ;由此进入下一个激光 冲击连接金属薄板周期。
[0050] 图7和图8分别为一种直线多工位激光冲击连接金属薄板装置中工件系统加工前 后的剖视图，其具体加工过程如下：
[0051] 脉冲激光器11发出的激光经过反光镜10和可调聚焦透镜9的作用辐照到工件系 统6上，激光透过透明的约束层17到达吸收层18表面，吸收层18表面部分被汽化和电离 后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波。在 强冲击波与组合凹模4的共同作用下，两层薄板发生超速塑性变形。如图8所示，加工后的 两层薄板之间的卡结量大，连接强度高。
[0052] 本发明中还设计了自动开关模装置5和直线多工位装置3,自动开关模装置5可 以实现组合凹模4的自动打开和自动闭合，提高了装置的工作效率。在组合凹模4闭合时， 单杆双作用液压缸31使得自动开关模装置5具有自锁功能，保证了金属薄板变形连接的精 度。直线多工位装置3实现了对金属薄板进行一次装夹便可完成多点连接，进一步提高了 连接强度。
[0053] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不 背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换 或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种直线多工位激光冲击连接金属薄板的装置，其特征在于，包括激光发射系统、控 制系统和变形连接系统； 所述激光发射系统由底座（1)、透镜支架（8)、可调聚焦透镜（9)、反射镜（10)、脉冲激 光器（11)组成；透镜支架⑶固定在底座⑴上，可调聚焦透镜（9)安装在透镜支架（8) 上、并位于经反射镜（10)反射后的激光光路上； 所述变形连接系统由压边装置（7)、工件系统（6)、自动开关模装置（5)、组合凹模（4)、 直线多工位装置（3)、三维移动平台（2)组成；三维移动平台（2)置于底座（1)上方； 所述直线多工位装置（3)由载物台（32)、圆柱导轨（33)、步进电机（34)、联轴器（35)、 轴支撑架（36)、转盘（37)、多工位分度板（38)、移动板（39)组成；载物台（32)固定在三维 移动平台（2)中央；两根圆柱导轨（33)分别固定安装在载物台（32)的两侧，每根圆柱导轨 (33)上均装有至少两个轴承支承座，轴承支承座与圆柱导轨（33)之间为间隙配合；移动板 (39)固定在所述轴承支承座上；多工位分度板（38)固定在移动板（39)下表面正中央；所 述多工位分度板（38)上间隔设置有加 N个圆弧槽和N+1条矩形槽，其中N多2 ;所述转盘 (37)由长销钉、半圆盘以及连杆组成，长销钉一端和半圆盘的背面都加工有螺纹孔，连杆的 两端加工有通孔、中间加工有螺纹孔，长销钉和半圆盘通过螺钉与连杆两端的通孔相连、且 所述长销钉与半圆盘圆心的距离与矩形槽到圆形槽圆心的距离相等，长销钉的直径小于矩 形槽的宽度；转盘（37)的半圆盘置于多工位分度板（38)的圆弧槽中、且与圆弧槽相配合； 步进电机（34)与轴支撑架（36)固定安装在载物台（32)上；步进电机（34)通过联轴器 (35)与转动轴相连，转动轴穿过轴支撑架（36)通过连杆中间的螺纹孔与转盘（37)相连； 所述组合凹模（4)由凹模基座（21)、凹模端盖（22)、凹模拉杆（23)组成；凹模基座 (21)呈"几"字形状，凹模基座（21)的底部通过螺钉紧固在移动板（39)上，凹模基座（21) 上表面开有两条平行的凹槽，凹模端盖（22)底部设