用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法与流程

本发明属于机械自动化领域，具体涉及一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法。

背景技术：

电子节气阀是汽车中关于发动机的控制系统。运用电子节气阀，控制节气门阀板打开角度，提高汽车燃油经济性；同时提高汽车行驶的平稳性、动力性、安全性。因而如何控制节气门阀板的精确打开成为了研究热点，市场上对于扇形齿轮和阀片顶杆的连接方式主要有两种：一、将阀片顶杆直接卡在扇形齿轮的中心孔；二、用电镀焊将扇形齿轮和阀片顶杆的接触边缘焊接起来，但是这两种方法存在各种问题：其一、将阀片顶杆直接卡在扇形齿轮的中心孔很难精确控制节气门阀板的打开角度，长时间使用之后可能造成扇形齿轮旋转时，节气门阀板完全不响应；其二、用电镀焊将扇形齿轮和阀片顶杆的接触边缘焊接起来智能短时间的维持扇形齿轮与阀片顶杆的连接，依然无法控制节气门阀板的打开角度。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，包括：阀片顶杆底部顶针定位、阀片顶杆关闭、扇齿调整、启动激光器焊接、关闭激光器、旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度、ccd检测焊缝。所述的方法主要是将塑料的扇形齿轮和金属阀片顶杆的接触边缘用激光焊接起来，长时间的稳固扇形齿轮和阀片顶杆的连接，扇形齿轮旋转的同时精确控制节气门阀板的打开。

技术实现要素：

本发明提出一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，包括：阀片顶杆底部顶针定位、阀片顶杆关闭、扇齿调整、启动激光器焊接、关闭激光器、旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度、ccd检测焊缝。采用所述的激光焊接方法可以有效焊接金属的阀片顶杆以及塑料的扇形齿轮，保证焊接质量的同时精确控制节气门阀板打开的角度。

阀片顶杆底部顶针定位：通过底部定位机构完成对阀片顶杆底部顶针定位，底部定位机构主要包括旋转编码器1-1、阀片顶杆底部顶针1-2、气动锁紧抱闸1-3、直线导轨气缸1-4。在对阀片顶杆和扇齿焊接之前，阀片顶杆底部的顶针需要伸出，底部的顶针通过直线导轨气缸向上移动顶住阀片顶杆，顶针定位之后，气动抱闸锁紧，让顶针始终与产品阀片顶杆受力接触，底部的编码器可以检测整个阀片顶杆的旋转角度。优选的是，阀片顶杆底部顶针定位机构底部的编码器可以反馈回各个角度的值和伺服电机打开的角度值进行比对核实是否一致。

阀片顶杆关闭：通过阀片关闭机构完成对阀片顶杆的关闭，阀片关闭机构包括：伺服电机2-1、顶杆过限位保护传感器2-2、压力传感器2-3、直线运动模组2-4。阀片顶杆底部顶针定位之后，伺服电机带动直线模组向前移动，阀板顶杆向前移动，顶杆接触阀片之后向前移动，当阀片关闭，即阀片接触到壳体内表面时，阀板顶杆后端的力作用在压力传感器上，当压力传感器显示的压力达到130n时，阀板顶杆停止向前移动。阀片和壳体内部接触需要的力为120n～130n，＞130n会将阀片和产品的内部损伤，损伤之后阀片易卡死或者关闭时空气流量会从损伤位置泄露，造成电子节气阀流量不准确。

扇齿调整：扇齿的角度调整通过扇齿调整模组来实现。扇齿调整模组包括旋转调整模组3-1、齿轮3-2、伺服电机3-3、扭力传感器3-4。阀片顶杆关闭之后，扇齿定位旋转模组向下移动，将两个扇齿定位销插入扇齿。旋转伺服电机将扇齿旋转到关闭位置，扭力传感器检测关闭扇齿的扭力为4n.m。进一步的，关闭扇齿的扭力范围为3.9n.m～4n.m，＜3.9n.m时扇齿将未完全关闭，＞4n.m时将会破坏扇齿本身的旋转结构。

启动激光器焊接：电子节气阀阀板与扇形齿轮调整完成后，启动激光器，焊接阀片顶杆与扇形齿轮中心接触部位。阀片顶杆是金属材料的，齿轮的中心是塑料材质的。所以采用电镀焊接无法将阀片顶杆与扇形齿轮的中心连接处焊接起来，更无法焊接平整。优选的是，激光焊接可以有效将金属的阀片顶杆和塑料扇形齿轮中心焊接在一起，保证阀片顶杆和扇形齿轮随动，实现电子节气阀阀板的打开角度与扇形齿轮的旋转角度一致。

关闭激光器：焊接完成之后，关闭激光器，保证激光器以及工作人员的安全。

旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度：旋转扇形齿轮一定角度，角度传感器检测节气阀阀板打开角度，两个角度不一致时，需要重新调整电子节气阀阀板以及扇形齿轮，进行重新焊接；两个角度一致时，表示激光焊接工艺完成。

ccd检测焊缝：对扇形齿轮和阀片顶杆之间的焊缝进行检测，采用类似相机的原理清晰显示焊缝的质量，监测焊缝是否平整，是否符合工艺质量。

采用如上所述的用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，可以有效避免扇形齿轮与阀片顶杆焊接不牢困甚至焊接不起来，同时保证扇齿打开角度的扭矩值和阀板打开的角度一致。具体的，在保证节气门阀板完全关闭的同时，对扇形齿轮和阀片顶杆的连接处进行激光焊接；焊接之后转动扇形齿轮检测节气门阀板打开角度是否与扇形齿轮旋转角度一致；采取ccd检测保证焊接的质量。

附图说明：

下面结合附图对具体实施方式做进一步的说明，其中：

图1是本发明阀板角度调整和扇齿调整示意图；

图2是本发明阀片顶杆底部顶针定位机构设备图；

图3是本发明阀片顶杆关闭机构设备图；

图4是本发明扇齿调整机构设备图。

主要结构序号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施案例1：

本发明提出一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，包括：阀片顶杆底部顶针定位、阀片顶杆关闭、扇齿调整、启动激光器焊接、关闭激光器、旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度、ccd检测焊缝。将扇齿旋转正常流量角度7.8°，节气阀阀板打开7.8°，阀片顶杆底部顶针定位机构底部的编码器反馈回各个角度的值和伺服电机打开的角度值进行比对核实一致。

具体实施案例2：

本发明提出一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，包括：阀片顶杆底部顶针定位、阀片顶杆关闭、扇齿调整、启动激光器焊接、关闭激光器、旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度、ccd检测焊缝。将扇齿旋转wuma流量角度13.5°，节气阀阀板打开13.5°，阀片顶杆底部顶针定位机构底部的编码器反馈回各个角度的值和伺服电机打开的角度值进行比对核实一致。

具体实施案例3：

本发明提出一种用于电子节气阀中扇形齿轮与阀片顶杆的激光焊接方法，包括：阀片顶杆底部顶针定位、阀片顶杆关闭、扇齿调整、启动激光器焊接、关闭激光器、旋转扇形齿轮检测节气阀阀板打开角度、ccd检测焊缝。将扇齿旋转至全开，节气阀阀板全部打开，阀片顶杆底部顶针定位机构底部的编码器反馈回各个角度的值和伺服电机打开的角度值进行比对核实一致。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。