一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置

摘要

本发明公开了一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，包括：固定座；基座，安装在固定座上；避光滑座套，与所述基座固定连接；滑座，一端面为设有螺栓安装孔的螺栓安装面，所述滑座滑动安装在所述避光滑座套内使螺栓安装面具有靠近或伸出所述避光滑座套的出口的安装工作位以及退入所述避光滑座套内的光固化工作位；压缩弹性件，安装在所述基座或所述避光滑座套与所述滑座之间；蓝光发生器，安装在所述螺栓安装面上；控制和供电单元，安装在所述固定座上用于控制蓝光发生器工作以及供电；本发明实现安全快速的碳纤维汽车结构件螺栓粘接，具有结构简单，操作方便，生产效率高的优点。

权利要求

1.一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，包括：固定座；

基座，安装在固定座上；

避光滑座套，与所述基座固定连接；

滑座，一端面为设有螺栓安装孔的螺栓安装面，所述滑座滑动安装在所述避光滑座套内，具有螺栓安装面靠近或伸出所述避光滑座套的出口的安装工作位以及螺栓安装面退入所述避光滑座套内的光固化工作位；

压缩弹性件，安装在所述基座或所述避光滑座套与所述滑座之间，用于使所述滑座恢复到安装工作位；

蓝光发生器，安装在所述螺栓安装面上；

控制和供电单元，安装在所述固定座上用于控制蓝光发生器工作以及供电。

2.如权利要求1所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述压缩弹性件为压缩弹簧，两端分别抵靠在所述基座和滑座上。

3.如权利要求1所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述滑座上设有吸附螺栓的磁性件。

4.如权利要求3所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述磁性件包括：固定在滑座底面的强磁体以及安装在强磁体上的磁盖。

5.如权利要求1所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述滑座周向带有定位凸缘，所述避光滑座套设有与该定位凸缘配合的环形台阶，所述环形台阶上设有滑孔，所述滑孔中安装有一端与定位凸缘固定连接的导柱杆。

6.如权利要求5所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述滑孔和导柱杆设有三组，沿周向均匀分布。

7.如权利要求1所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述蓝光发生器采用LED紫光灯。

8.如权利要求1所述的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，其特征在于，所述控制和供电单元包括：转换开关、充电接头、锂电池模块和控制器，所述转换开关交替控制充电接头与控制器导通。

说明书

一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置

技术领域

[0001] 发明属于碳纤维复合材料粘接技术领域，具体涉及一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置。

背景技术

[0002] 在新能源汽车领域轻量化的趋势下，碳纤维复合材料被用于制备汽车结构件。碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它具有许多优良性能，密度低，强度大，耐超高温，耐疲劳性好，耐腐蚀性好，良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。因为其优良的性能，从而在汽车上得到广泛的使用，推动了汽车工业的变革。

[0003] 碳纤维材料在汽车上的应用具体有以下优点：1、轻量化，碳纤维在汽车上的应用最主要是它所带来的汽车轻量化。目前钢铁材料约占车体重量的3/4，如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻300kg。2.安全性，与钢材相比，碳纤维复合材料质量钢的50％，而在碰撞中对能量的吸收能力却比钢高出4～5倍。碳纤维复合材料制造汽车前端框架和保险杠骨架。呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维编织而成，虽然结构依旧无比坚固，但是通过材料、工艺和产品结构的设计，这种溃缩柱能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片，从而吸收大量的能量，并且碎片不会对人造成伤害，保证了汽车的安全性。3、燃油经济性，由于全球气温变暖，自然灾害不断出现，各国在节能减排上都在不懈地努力。减少碳的排放将是未来发展的主流。汽车越轻，燃油经济性越好。当车体重量减轻300kg，燃油效率了提高36％，二氧化碳排放量可削减17％，可有效节约能源与保护环境。

[0004] 在碳纤维材料与其他零件连接的过程中，为了防止碳纤维复合材料应力集中问题和保证载荷传递的连续性，大量采用了粘接螺栓用于衔接碳纤维复合材料汽车结构件和其他零件。

[0005] 为了缩短粘接螺栓与碳纤维结构件连粘接剂的固化时间，缩短生产周期以提高碳纤维汽车结构件白车身整体生产效率，降低主产成本，目前国内市场上缺少经济、高效、可靠的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，结构简单，使用方便，有效保护操作人员的眼睛。

[0007] 一种碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，包括：

[0008] 固定座；

[0009] 基座，安装在固定座上；

[0010] 避光滑座套，与所述基座固定连接；

[0011] 滑座，一端面为设有螺栓安装孔的螺栓安装面，所述滑座滑动安装在所述避光滑座套内，具有螺栓安装面靠近或伸出所述避光滑座套的出口的安装工作位以及螺栓安装面退入所述避光滑座套内的光固化工作位；

[0012] 压缩弹性件，安装在所述基座或所述避光滑座套与所述滑座之间，用于使所述滑座恢复到安装工作位；

[0013] 蓝光发生器，安装在所述螺栓安装面上；

[0014] 控制和供电单元，安装在所述固定座上用于控制蓝光发生器工作以及供电。

[0015] 本发明的装置用于碳纤维复合材料汽车结构件与螺栓之间的粘接，使用时，将螺栓一端安装在螺栓安装孔内，螺栓的另一端与碳纤维汽车结构件的表面粘接，下压固定座，使滑座在避光滑座套内滑动从而使螺栓安装面退入所述避光滑座套内处于光固化工作位，压缩弹性件进一步压缩，控制和供电单元控制蓝光发生器工作，照射粘接位置使其固化，避光滑座套避免固化光外漏，完成固化后，螺栓与碳纤维汽车结构件固定连接，压缩弹性件推动滑座滑动恢复到原位使螺栓安装面回到安装工作位。

[0016] 压缩弹性件用于压缩后恢复滑座的位置，为了方便制造和安装，优选的，所述压缩弹性件为压缩弹簧，两端分别抵靠在所述基座和滑座上。

[0017] 为了方便安装，优选的，所述滑座上设有吸附螺栓的磁性件。磁性件有助于螺栓的固定，同时在螺栓粘接后也容易脱离。

[0018] 为了提高磁性件的磁力和防干扰效果，优选的，所述磁性件包括：固定在滑座底面的强磁体以及安装在强磁体上的磁盖。所述的压缩弹簧的一端抵靠在所述磁盖的顶面。本发明所要粘接的粘接螺栓，常见的结构为：底部为塑料制器的铁制金属嵌入件；工作时，铁制金属嵌入套入滑座的螺栓安装孔上，并由强磁体的强磁吸力吸附固定。

[0019] 磁盖内部设置安装强磁体，同时本发明装置中除强磁体外所有的部件为铝基材质，有利于强磁与粘接螺栓的吸附与分离。

[0020] 为了提高粘接效果，周向固定所述滑座和避光滑座套，防止螺栓移动，优选的，所述滑座周向带有定位凸缘，所述避光滑座套设有与该定位凸缘配合的环形台阶，所述环形台阶上设有滑孔，所述滑孔中安装有一端与定位凸缘固定连接的导柱杆。

[0021] 为了避免滑座伸缩过程中出现卡死，优选的，所述滑孔和导柱杆设有三组，沿周向均匀分布。

[0022] 为了提高固化效果，优选的，所述蓝光发生器采用LED紫光灯。为了光照均匀，所述的蓝光发生器由5个LED紫光灯串联成一组，总共二组并联，并作圆周均布组成。

[0023] 为了提高安全性，优选的，所述控制和供电单元包括：转换开关、充电接头、锂电池模块和控制器，所述转换开关交替控制充电接头与控制器导通。只有当控制器不导通，蓝光发生器不亮时，才允许电源充电，从而提高安全性。蓝光发生装置的紫外光丛不能用肉眼直视，设置了转换开关交替控制充电接头与控制器，使得作业人员使用更趋安全、操作简便。

[0024] 所述的控制器，其根据粘接螺栓塑料制品的材质与碳纤维结构件连粘接剂的材质而进行调节输出电流，控制蓝光发生器的固化温度从而提高固化时间、提高粘接强度。

[0025] 本发明的有益效果：

[0026] 本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置，实现安全快速的碳纤维汽车结构件螺栓粘接，具有结构简单，操作方便，生产效率高的优点。

附图说明

[0027] 图1是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置三维模型的总装示意图。

[0028] 图2是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置蓝光发生装置的总装示意图。

[0029] 图3是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置的电池控制盒的总装示意图。

[0030] 图4是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置的蓝光发生器的结构示意图。

[0031] 图5是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置处于安装工作位的剖视总装示意图。

[0032] 图6是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置处于光固化工作位的剖视总装示意图。

[0033] 图7是本发明的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置电气控制原理图。

具体实施方式

[0034] 如图1～7所示，本实施例的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置包括：握柄座1，握柄座1上安装蓝光发生装置2，蓝光发生装置2与电池控制盒3相连。

[0035] 蓝光发生装置2由基座4、避光滑座套8，滑座10组成；基座4内部安装压缩弹簧5并与磁盖6相连；磁盖6内部设置安装强磁体7，磁盖6与避光滑座套8固定联接；滑座10固定安装三根导柱杆9，并沿避光滑座套8能作上下伸缩运动。

[0036] 滑座10端底部设置安装着蓝光发生器11；蓝光发生器11由5个LED紫光灯111串联成一组，总共二组(10个)并联，并作圆周均布组成。

[0037] 电池控制盒3由电池盒12、电池盒盖13、转换开关14、充电接头15、锂电池模块16、控制器17组成。

[0038] 转换开关14交替控制充电接头15与控制器17，只有当控制器17不导通LED灯不亮时，才允许电源充电。

[0039] 粘接螺栓18，其底部为塑料制品的铁制金属嵌入件；工作时，铁制金属嵌入件通过蓝光发生器11中间圆孔直接套入滑座10的螺栓安装孔上，并由强磁体7的强磁吸力吸附固定。

[0040] 控制器17，其根据粘接螺栓18塑料制品的材质与碳纤维结构件连粘接剂的材质而进行调节输出电流，控制蓝光发生器11的固化温度从而提高固化时间、提高粘接强度。

[0041] 图7为本实施例装置的电气控制原理图，由于紫外光丛不能用肉眼直视，工作时需要穿戴防护服与防护眼睛，因此电池控制盒3设置了转换开关14包括开关K和开关K’，交换控制充电接头15与控制器17，当控制器17不导通LED紫光灯111(包括L1～L10)时，才允许电源充电，当充电时LED紫光灯是不亮的，使得作业人员使用更趋安全、操作简便。

[0042] 综上所述，本实施例的碳纤维汽车结构件螺栓粘接装置具有操作方便、粘接质量可靠、生产效率高特点，与现有技术相比，具体有以下优点：

[0043] 通过蓝光发生装置、电池控制盒连体组合设计，操作更加便利，作业范围增大，有利于碳纤维汽车结构件白车身粘接的现场作业生产过程。

[0044] 蓝光发生装置的紫外光丛不能用肉眼直视，电池控制盒3设置了转换开关14交替控制充电接头15与控制器17(只有当控制器不导通LED灯不亮时，才允许电源充电)，使得作业人员使用更趋安全、操作简便。

[0045] 滑座10在避光滑座套8内由弹簧力作用下能进出伸缩，使得粘接螺栓底部能更好地贴合碳纤维汽车结构件白车身粘接表面。

[0046] 磁盖6内部设置安装强磁体7，同时蓝光发生装置除强磁体外所有的部件为铝基材质，有利于强磁与粘接螺栓的吸附与分离。

[0047] 能根据粘接螺栓材质与碳纤维结构件连粘接剂的固化时间可以通过控制进行调节，从而使固化时间缩短至3～4s，大大提高了固化周期，提高了碳纤维汽车结构件螺栓粘接整体生产效率。

[0048] 以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。