CN115122648A - 车门上装饰板包边焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于,包括:定位装置,包括:支撑机构,具有第二支撑架,该第二支撑架与水平方向的夹角为45°~65°,模具机构,设置在第二支撑加上,模具升降机构,用于使模具机构沿垂直于第二支撑架的方向进行升降,以及压紧机构,包括第一翻转部和压紧定位部,第一翻转部设置在第二支撑架并用于带动压紧定位部进行翻转,压紧定位部包括压紧用驱动件、安装板以及压紧块,安装板可升降地设置在第一翻转部上,压紧块设置在安装板上并用于将预加工工件压紧在模具机构上;包边装置,设置在第二支撑架上并用于对预加工工件进行包边;以及焊接装置,设置在安装板上,用于对包边完成的预加工工件进行焊接。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域,具体涉及一种车门上装饰板包边焊接设备。
背景技术
随着经济的发展,汽车成了人们日常使用的代步工具。人民生活水平日益提高,使得对汽车零配件的加工要求也越来越高,尤其是汽车内饰件的加工。汽车饰内件具有装饰和美容汽车的作用,其装饰效果的好坏直接影响到汽车的内部及外部形象。
为了提高车内的舒适度和美观度,许多制造厂家都会在汽车内饰件上(以下简称工件)覆上表皮并进行包边。在包边加工之前首先会对工件进行预加工得到预加工工件,该预加工过程为:先将表皮表面喷涂热熔胶,然后将该表皮粘贴工件的外表面上,粘贴好之后表皮的边部会位于工件的外侧,也就是说预加工工件为外表面预先粘贴有表皮且未包边的工件。后续的包边加工过程为:将预加工工件放置到支撑模胎上,通过位于支撑模胎周边的包边装置的包边块将边部的表皮推至工件的内表面上。
现有技术中的包边设备主要是针对外凸型的工件进行设计的,这种工件对应的预加工工件的表皮的边部是上翘的,在将该预加工工件放置到支撑模胎上的时候,位于支撑模胎周边的包边装置的包边块的高度虽然高于支撑模胎,但是也不会对预加工工件的表皮的边部形成顶起干扰。然而对于如图26和图27所示的车门上装饰板01来说,其属于内凹型的工件,即其外表面02内凹而内表面03突出,其对应的预加工工件的表皮的边部是下垂的,在将该预加工工件放置到支撑模胎上的时候,包边装置的包边块会将表皮的边部顶起,导致预加工工件无法被很好地放置在支撑模胎,进而使得预加工工件定位不精准,最终影响后续的包边效果。
此外,支撑模胎设置通常设置在支撑机构上,而现有技术中的支撑机构的支撑平面都是水平设置的,这样放置在支撑机构上的工件也呈水平状态,因此,在取、放工件时操作人员必须弯腰探入加工设备内才能实现取、放动作,十分不便也不够安全。
另外,现有技术中,一般使用包边装置对预加工工件进行包边,包边结束后的工件就可以直接用在汽车上使用了。然而,有些工件如果包边加工要求比较高,可能还会要求对包边完成的工件的内表面的边部的预定几个部位(焊点)进行焊接,从而保证工件与表皮之间的牢固性,在这种需求下,通常会通过人工搬运的方式把包边完成的工件转移到焊接装置上进行焊接,包边装置和焊接装置都要占用较大的空间,且转移工件也会耗费人力、时间,生产效率亟待提高。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种车门上装饰板包边焊接设备。
本发明提供了一种车门上装饰板包边焊接设备,用于对预加工工件进行包边和焊接,预加工工件为外表面预先粘贴有表皮且未包边的车门上装饰板,具有这样的特征,包括:定位装置,用于对预加工工件进行定位,包括:支撑机构,具有第二支撑架,该第二支撑架与水平方向的夹角为45°~65°,模具机构,设置在第二支撑加上,用于对预加工工件进行支撑,模具升降机构,设置在第二支撑架上并与模具机构相连接,用于使模具机构沿垂直于第二支撑架的方向进行升降,以及压紧机构,设置在第二支撑架上,用于将预加工工件压紧在模具机构上,压紧机构包括第一翻转部和压紧定位部,第一翻转部设置在第二支撑架并用于带动压紧定位部进行翻转,压紧定位部包括压紧用驱动件、安装板以及压紧块,安装板可升降地设置在第一翻转部上,压紧用驱动件用于驱动安装板进行升降,压紧块设置在安装板上并用于压紧预加工工件;包边装置,设置在第二支撑架上并对应设置在模具机构周围,用于对预加工工件进行包边;以及焊接装置,设置在安装板上,用于对包边完成的预加工工件进行焊接。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征,还包括:安装架,支撑机构包括:支撑单元,具有相连接的第一支撑架以及第二支撑架,第一支撑架水平设置;移动单元,包括设置在第一支撑架的底部的多个万向轮;以及支撑用定位单元,包括支撑用定位气缸、定位销以及定位孔,定位孔设置在第一支撑架上,定位缸和定位销均设置在安装架上,定位销与定位孔对应设置,用于在定位气缸的驱动下伸出并***定位孔内从而使第一支撑架被定位在安装架上。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,模具机构包括:中部模具,包括中部支撑部以及设置在中部支撑部上的与工件的中部的形状和大小相适配的中部模胎;以及至少一个边部模具,边部模具包括连接在中部支撑部的边部上的边部支撑部以及可拆卸地连接在中部支撑部上的调节模胎,调节模胎的形状和大小与工件的边部相适配,边部支撑部上设置有至少两个条形通槽,条形通槽贯通边部支撑部的上表面和下表面,调节模胎上设置有至少两个安装孔,安装孔与条形通槽一一对应设置,安装孔的直径小于条形通槽的长度,边部模具还具有至少两个紧固件,紧固件穿设在条形通槽上并与对应的安装孔螺接固定,边部支撑部上还设置有限位槽,该限位槽位于边部支撑部的顶部,调节模胎上还设置有与限位槽相适配的限位凸起,限位槽的长度大于限位凸起的长度,限位槽的宽度等于限位凸起的宽度。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,支撑机构还包括支撑斜板,与第二支撑架相平行,并连接在第二支撑架上,模具升降机构包括模具升降气缸以及多根限位导柱,升降气缸固定在支撑斜板上并且其输出端与模具机构相连接,用于驱动模具机构进行升降,限位导柱可移动地穿设在支撑斜板上并且其顶部与模具机构相连接。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,第一翻转部包括第一翻转用固定支架、第一翻转架以及第一翻转用驱动单元,第一翻转用固定支架设置在所支撑斜板上,第一翻转架可转动地设置在第一翻转用固定支架上,第一翻转用驱动单元与第一翻转架连接并用于驱动第一翻转架转动,安装板设置在第一翻转架上。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,第一翻转部还包括第一翻转用缓冲单元和第一翻转用安全保护单元,第一翻转用缓冲单元设置在第一翻转用固定支架上,包括分别用于在第一翻转架抬起和下压时对述第一翻转架进行缓冲和阻挡定位的第一抬起缓冲件和第一下压缓冲件,第一翻转用安全保护单元用于对翻转到位后的第一翻转架进行安全保护,包括第一翻转定位气缸、第一翻转定位孔以及第一翻转定位件,第一翻转定位孔开设在第一翻转架上,第一翻转定位孔的形状、尺寸与第一翻转定位件的形状、尺寸相适配,第一翻转定位件可伸缩地设置在第一翻转用固定支架上,与第一翻转定位气缸的输出端相连接,第一翻转定位气缸固定安装在第一翻转用固定支架上,用于推动第一翻转定位件***第一翻转定位孔从而对翻转到位后的第一翻转架进行锁定。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,焊接装置包括用于对包边后的预加工工件的两个焊点进行焊接的第一焊接模块,第一焊接模块包括第一超声波焊接单元、第一移动单元、以及第二移动单元,第一移动单元与第一超声波焊接单元连接,用于带动第一超声波焊接单元升降,第二移动单元与第一移动单元连接,用于带动第一超声波焊接单元和第一移动单元在与两个焊点分别对应的两个焊接工位之间移动切换,第二移动单元包括第二安装座、第二气缸、第二滑块、第二滑轨、第二移动座、第一接近开关以及第二接近开关,第二安装座安装在安装板上,第二气缸安装在第二安装座上,第二滑块安装在第二安装座上,第二滑轨安装在第二移动座上且平行于第二气缸的活塞端设置,第二滑与第二滑块滑动配合,第二移动座与第二气的活塞端连接,第一接近开关和第二接近开关分别设置在第二安装座和第二移动座上并分别用于当第二移动单元的气缸的活塞杆伸长和缩回时检测第二移动座的位置,第一移动单元包括第一安装、第一气缸、第一滑块、第一滑轨、以及第一移动座,第一安装座安装在第二移动座上,第一气缸安装在第一安装座上,第一滑块安装在第一安装座上,第一滑轨安装在第一移动座上且平行于第一气缸的活塞端设置,第一滑轨与第一滑块滑动配合,第一移动座与第一气缸的活塞端连接,第一移动座上安装第一超声波焊接单元。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征:其中,焊接装置包括用于对包边后的预加工工件的两个焊点进行焊接的第三焊接模块,第三焊接模块包括第三超声波焊接单元、第四移动单元、以及转动单元,第四移动单元与第三超声波焊接单元连接,用于带动第三超声波焊接单元升降,转动单元与第四移动单元连接,用于带动第三超声波焊接单元和第四移动单元在与两个焊点分别对应的两个焊接工位之间转动切换,转动单元包括第五安装座、第五气缸、齿条、齿轮以及转轴,第五安装座安装在安装板上,第五气缸安装在第五安装座上,齿条可滑动地安装在第五安装座上,齿条的上端与第五气缸的活塞端连接,齿轮与齿条啮合,转轴穿设在第五安装座上,转轴的一端与齿轮和第四移动单元连接,第四移动单元包括第四安装座、第四气缸、第四滑块、第四滑轨以及第四移动座,第四安装座安装在转轴的另一端上,第四气缸安装在第四安装座上,第四滑块安装在第四安装座上,第四滑轨安装在第四移动座上且平行于第四气缸的活塞端设置,第四滑轨与第四滑块滑动配合,第四移动座与第四气缸的活塞端连接,第四移动座上安装第四超声波焊接单元。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征,还包括:加热装置,用于对预加工工件的表皮的边部进行加热,包括第二翻转部和加热机构,第二翻转部包括第二翻转架以及第二翻转用驱动单元,第二翻转架可转动地设置在第二支撑架上,第二翻转用驱动单元与第二翻转架连接并用于驱动第二翻转架转动,加热机构,设置在第二翻转架上,包括鼓风机、加热器以及风管,加热器固定在第二翻转架上,与鼓风机相连,用于对鼓风机产生的风进行加热并输入风管,热风从风管吹向表皮。
在本发明提供的车门上装饰板包边焊接设备中,还可以具有这样的特征,还包括:取件装置,设置在安装板上,用于定位和夹取完成焊接的预加工工件,包括夹取用定位单元和夹取单元,预加工工件的工件具有设置在其内表面上的突柱和突起部,突起部具有侧向开设的凹槽,夹取用定位单元包括定位气缸和顶块,定位气缸的缸体安装在安装板上,定位气缸的活塞端与顶块连接,定位气缸用于驱动顶块***凹槽内,夹取单元包括手指气缸和夹块,手指气缸的缸体安装在压紧机构上,手指气缸的两个手指分别连接有一个夹块,手指气缸用于驱动两个夹块夹持住突柱。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的车门上装饰板包边焊接设备,因为包括定位装置,该定位装置包括支撑机构、模具机构以及模具升降机构,支撑机构具有第二支撑架,模具升降机构设置在第二支撑架并且可以使模具机构沿垂直于第二支撑架的方向进行升降,所以在将预加工工件放置在模具机构上之前可以先将模具机构升起,使模具机构高于包边装置的包边块,然后在放置预加工工件,这样就可以不受包边装置顶起干扰地将预加工工件放置在模具机构上。
进一步地,因为该装置还包括压紧机构,设置在第二支撑架上,包括翻转部和压紧定位部,翻转部可以带动压紧定位部进行翻转,压紧定位部包括压紧用驱动件和压紧块,压紧用驱动件可以驱动压紧块进行升降并用于压紧工件,所以当预加工工件放置在模具机构上之后,翻转部可以向下翻转从而使压紧块压紧在预加工工件的内表面上,这样预加工工件就被模具机构和压紧块精准定位,接着,压紧用驱动件驱动压紧块下移的同时模具升降机构带动模具机构同步下移,将预加工工件移动至低于包边装置的包边块(方便后续的包边加工),在该过程中虽然包边块仍然会上推表皮的边部,但是由于预加工工件始终被模具机构和压紧块精准定位,包边块的上推不会对预加工工件的位置产生任何影响,从而确保了预加工工件可以保持被精准定位的状态进入后续的包边以及焊接加工过程,实现更好的包边效果。
此外,因为第二支撑架与水平方向的夹角为45°~65°,模具机构设置在在第二支撑架上,后续加工时,操作人员可以直立取、放工件,而不需要弯腰探入加工设备内,提高了取、放工件的速度并且也提高了操作人员的操作安全性。
另外,因为车门上装饰板包边焊接设备还包括包边装置,该包边装置设置在模具机构周围,通过该包边装置可以对预加工工件进行包边,并且由于其设置在在第二支撑架上,这样还可以减少该包边装置的占地面积。
此外,因为车门上装饰板包边焊接设备还包括焊接装置,焊接装置设置在安装板上,因此其可以随着第一翻转部进行翻转,在取、放预加工工件的过程中,焊接装置可以处于远离模具机构的状态,并在定位装置对预加工工件进行定位后,焊接装置处于模具机构上的预加工工件的上方近旁,接着可以很方便地对包边完成的预加工工件进行焊接。该焊接装置的设置不会对定位装置的定位以及装置的包边产生不利的干扰,并且还能将焊接动作与前两者顺利衔接。
综上,通过车门上装饰板包边焊接设备可以实现对预加工工件的包边、焊接,整套设备占地面积小,生产效率高。
附图说明
图1是本发明的实施例中车门上装饰板包边焊接设备的结构示意图;
图2是本发明的实施例中车门上装饰板包边焊接设备去除部分防护板后的结构示意图;
图3是本发明的实施例中定位装置的结构示意图一;
图4是本发明的实施例中定位装置的结构示意图二;
图5是本发明的实施例中定位装置除去压紧机构后的结构示意图;
图6是图2中部分区域的放大示意图;
图7是本发明的实施例中模具机构的立体结构示意图;
图8是图7中的A部放大示意图;
图9是本发明的实施例中模具机构去掉调节模胎后的立体结构示意图;
图10是本发明的实施例中边部支撑部俯视图;
图11是本发明的实施例中调节模胎的立体结构示意图;
图12是本发明的实施例中边部模具的剖视示意图;
图13是本发明的实施例中将调节模胎水平拉出一定距离时模具机构的部分结构示意图;
图14是图13的俯视透视示意图;
图15是本发明的实施例中压紧装置的上抬状态示意图;
图16是本发明的实施例中压紧装置的下压状态示意图;
图17是本发明的实施例中焊接装置的结构示意图;
图18是本发明的实施例中第一焊接模块的结构示意图;
图19是图18中的第一焊接模块在另一视角下的结构示意图;
图20是本发明的实施例中第二焊接模块的结构示意图;
图21是本发明的实施例中第三焊接模块的结构示意图;
图22是图21中第三焊接模块在另一视角下的结构示意图;
图23是本发明的实施例中加热装置的抬起状态示意图;
图24是本发明的实施例中加热装置的下压状态示意图;
图25是本发明的实施例中取件装置的结构示意图;
图26是本发明的实施例中车门上装饰板的结构示意图;
图27是图26中车门上装饰板的在另一视角下的结构示意图
图28是本发明的实施例中夹取用定位单元的结构示意图;
图29是本发明的实施例中夹取单元的结构示意图;以及
图30是本发明的实施例中焊接装置在焊接状态的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本发明车门上装饰板包边焊接设备作具体阐述。
图1是本发明的实施例中车门上装饰板包边焊接设备的结构示意图;图2是本发明的实施例中车门上装饰板包边焊接设备去除部分防护板后的结构示意图;图3是本发明的实施例中定位装置的结构示意图一。
如图1至图3所示,本实施例提供了一种车门上装饰板包边焊接设备1000,用于对预加工工件进行包边并对包边后的工件的5个预定焊点进行焊接。车门上装饰板包边焊接设备1000包括安装装置500、定位装置100、包边装置200、加热装置300、焊接装置400以及取件装置600。
安装装置500包括安装架501、防护板502、安装门503以及操作口504。安装架501为长方体状的框架,其固定设置在水平地面上,其内部形成的空间记作安装空间。安装门503设置在安装架501的一侧上,并且该安装门503可打开。操作口504设置安装架501的另一侧上,与安装门503相对设置,用于供操作人员取、放预加工工件。安装架501的其余各面都都置防护板502。
图4是本发明的实施例中定位装置的结构示意图二;图5是本发明的实施例中定位装置除去压紧机构后的结构示意图。
如图4和图5所示,定位装置100包括支撑机构50、模具机构60、模具升降机构70以及压紧机构101。
支撑机构50包括支撑单元51、移动单元52以及支撑用定位单元53。支撑单元51具有第一支撑架511、第二支撑架512、第三支撑架513以及支撑斜板514。第一支撑架511水平设置。第二支撑架512的底部与第一支撑架511相连接,第二支撑架512与水平方向的夹角为45°~65°,优选60°。第三支撑架513的底部与第一支撑架511相连接,上部与第二支撑架512的顶部相连接,并且第三支撑架513垂直于第一支撑架511。第一支撑架511、第二支撑架512以及第三支撑架513均为矩形框架,并且三者可以形成稳固的三角形连接关系。加热装置300通过螺栓可拆卸连接在第三支撑架513上。支撑斜板514与第二支撑架512相平行,并通过螺栓可拆卸连接在第二支撑架512上。包边装置200和加热装置300均通过螺栓等可拆卸连接在支撑斜板514上。
图6是图2中部分区域的放大示意图。
如图2和图6所示,移动单元52包括设置在第一支撑架511的底部的多个万向轮521。在本实施例中,万向轮521设置成4个,并分别位于第一支撑架511的4个角部位置。支撑用定位单元53包括支撑用定位气缸531、定位销532以及定位孔533。定位孔533设置在第一支撑架511上。支撑用定位气缸531和定位销532均设置在安装架501上,并且均设置在安装架501的靠近操作口504的位置上。定位销532与定位孔533对应设置,且位于定位孔533的上方,用于在支撑用定位气缸531的驱动下伸出并***定位孔533内从而使第一支撑架511被定位在安装架501上。在本实施例中,支撑用定位单元53设置成两个,两个支撑用定位单元53沿平行于安装门504的方向间隔设置。
图7是本发明的实施例中模具机构的立体结构示意图;图8是图7中的A部放大示意图。
如图5、图7以及图8所示,模具机构60可升降地设置在支撑斜板514上,用于对预加工工件进行支撑和定位,包括中部模具61和边部模具62。中部模具61包括中部支撑部611以及设置在中部支撑部611上的与标准工件的中部的形状和大小相同的中部模胎612。本实施例中,边部模具62设置成两个,分别设置在中部模具61的相对的两个边部上,这两个边部对应于工件的长度方向上的两个边部。以下以其中一个边部模具62为例对其结构进行详细描述。
图9是本发明的实施例中模具机构去掉调节模胎后的立体结构示意图;图10是本发明的实施例中边部支撑部俯视图。
如图9和图10所示,边部模具62包括边部支撑部621、调节模胎622以及紧固件626。
边部支撑部621连接在中部支撑部611的边部6111上。在本实施例中,边部支撑部621、中部支撑部611以及中部模胎612一体成型。边部支撑部621上设置有两个条形通槽623,条形通槽623贯通边部支撑部621的上表面和下表面。两个条形通槽623互相平行且间隔一定距离设置。边部支撑部621上还设置有一个限位槽624,该限位槽624位于边部支撑部621的顶部,并且设置在两个条形通槽623之间。
图11是本发明的实施例中调节模胎的立体结构示意图;图12是本发明的实施例中边部模具的剖视示意图;图13是本发明的实施例中将调节模胎水平拉出一定距离时模具机构的部分结构示意图;以及图14是图13的俯视透视示意图。
如图11至图14所示,调节模胎622的形状和大小与标准工件的边部04(如图18所示)相适配。调节模胎622的下部设置有两个安装孔625,两个安装孔625与两个条形通槽623一一对应设置,且安装孔625的直径小于条形通槽623的长度。紧固件626穿设在条形通槽623上并与对应的安装孔625螺接固定,从而使得调节模胎622可拆卸地连接在中部支撑部621上。在本实施例中,安装孔625为螺纹安装孔,紧固件626为螺栓,紧固件626的数量与安装孔625的数量相等。安装孔625的直径小于条形通槽623的宽度。调节模胎622的底部还设置有与限位槽624相适配的限位凸起627,限位槽624的长度大于限位凸起627的长度,限位槽624的宽度等于限位凸起627的宽度。
在实际使用时,一旦工件的长度略长于标准工件,可以拧下两个紧固件626,然后根据需要将调节模胎622水平外拉一定距离,限位凸起627可以对外拉动作进行限位,防止外拉距离过大同时也防止在其他水平方向发生不必要的移动,最后将两个紧固件626拧紧即可,此时调节模胎622与中部模胎612之间会形成一定的间隙(如图13和图14中的箭头C所示)。将调节模胎622调整好位置之后,再将工件放置在模具机构60上使用即可。
如图5所示,模具升降机构70设置在支撑斜板514上并与模具机构60相连接,用于使模具机构60沿垂直于支撑斜板514的方向进行升降。模具升降机构70包括模具升降气缸71以及限位导柱72。升降气缸71固定在支撑斜板514上并且其输出端与模具机构60的底部相连接,用于驱动模具机构60沿垂直于支撑斜板514的方向进行升降。限位导柱72可移动地穿设在支撑斜板514上并且其顶部与模具机构60的底部相连接。在本实施例中,限位导柱72设置成四根。
图15是本发明的实施例中压紧装置的上抬状态示意图,图16是本发明的实施例中压紧装置的下压状态示意图。
如图4、图15以及图16所示,压紧机构101设置在支撑斜板514上并且设置在模具机构60的一侧,包括第一翻转部10以及压紧定位部20。
图17是本发明的实施例中第一翻转部的结构示意图。
如图17所示,第一翻转部10包括第一翻转用固定支架11、第一翻转架12以及第一翻转用驱动单元13。第一翻转用固定支架11的底部通过螺栓等结构可拆卸地固定在支撑斜板514上具有第一翻转架旋转轴111,第一翻转架12可转动地设置在第一翻转架旋转轴111上。第一翻转用驱动单元13与第一翻转架12连接,用于驱动第一翻转架12转动。第一翻转用驱动单元13包括第一翻转驱动件131、第一翻转驱动推杆132以及第一翻转驱动连接组件133,第一翻转驱动件131与第一翻转驱动推杆132的一端连接,用于驱动第一翻转驱动推杆132升降。在本实施例中,第一翻转驱动件131采用成本较低的气缸,在实际应用中,若需要更精确地控制第一翻转部的转动速度,则可选用电缸。第一翻转驱动连接组件133设置在第一翻转驱动推杆132的另一端,用于连接第一翻转架12。在本实施例中,第一翻转驱动连接组件133包括第一翻转驱动连接轴1331和可转动地设置在第一翻转驱动连接轴上的第一翻转驱动连接块1332。第一翻转驱动连接块1332与第一翻转架12通过螺丝固定连接,使第一翻转架12可转动地连接在第一翻转驱动推杆132上。第一翻转驱动件131驱动第一翻转驱动推杆132上升时,第一翻转架12绕第一翻转架旋转轴111转动下压,第一翻转驱动件131驱动第一翻转驱动推杆132下降时,第一翻转架12绕第一翻转架旋转轴111转动抬起。
在本实施例中,第一翻转部10还包括第一翻转用缓冲单元14。第一翻转用缓冲单元14设置在第一翻转用固定支架11上,包括第一抬起缓冲件141和第一下压缓冲件142,第一抬起缓冲件141用于在第一翻转架12抬起时进行缓冲和阻挡定位,第一下压缓冲件142用于在第一翻转架12下压时进行缓冲和阻挡定位。第一抬起缓冲件141和第一下压缓冲件142都设置为2个,分别对应安装在第一翻转用固定支架11的两侧边缘,型号均为RBC1412S,该型号的缓冲件为自带限位螺母的缓冲件。在实际应用中,还可根据使用需要来选择不同缓冲力和缓冲行程的其他型号的缓冲件。
在本实施例中,第一翻转部10还包括第一翻转用安全保护单元15。第一翻转用安全保护单元15用于对翻转到位后的第一翻转架12进行安全保护,包括第一翻转定位气缸151、第一翻转定位孔152以及第一翻转定位件153。第一翻转定位孔152开设在第一翻转架12上,第一翻转定位孔152的形状、尺寸与第一翻转定位件153的形状、尺寸相适配。第一翻转定位件153可伸缩地设置在第一翻转用固定支架11上,与第一翻转定位气缸151的输出端相连接,在本实施例中,第一翻转定位件153为定位销。第一翻转定位气缸151固定安装在第一翻转用固定支架11上,用于推动第一翻转定位件153***第一翻转定位孔152从而对翻转到位后的第一翻转架12进行二次锁定。在本实施例中,第一翻转定位气缸151和第一翻转定位件153均设置为1个,第一翻转定位孔152设置为2个,包括上翻锁定孔1521和下翻锁定孔1522。1个第一翻转定位件153与2个第一翻转定位孔152配合,分别用于对两个翻转工位的第一翻转架12进行固定。上翻锁定孔1521和下翻锁定孔1522分别设置在第一翻转架12上与第一翻转定位件153对应的位置。在本实施例中,第一翻转架12的翻转角度为90度,上翻锁定孔1521和下翻锁定孔1522绕第一翻转架旋转轴111的轴心间隔90°设置。在实际应用中,可根据加工需要先确定第一翻转架12的固定位置以及翻转角度,然后来对应设置第一翻转定位孔152的数量和位置,以适用于不同场景。第一翻转架12抬起至初位置并由缓冲件上的限位螺母定位后,第一翻转定位件153的中心与上翻锁定孔1521的中心对准,第一翻转定位件153在翻转定位驱动件151的推动下***上翻锁定孔1521从而对第一翻转架12进行二次锁定;第一翻转架12下压至末位置并由缓冲件上的限位螺母定位后,第一翻转定位件153的中心与下翻锁定孔1522的中心对准,第一翻转定位件153在翻转定位驱动件151的推动下***下翻锁定孔1522从而对第一翻转架12进行二次锁定。
压紧定位部20设置在第一翻转部10上,包括压紧用驱动件21、安装板22、导杆23以及压紧块24。安装板22可升降地设置在第一翻转架12上,压紧块24设置在安装板的下表面上并用于压紧在车门上装饰板01的内表面03上。压紧块24为仿形压块并且设置成多个,多个仿形压块的形状、尺寸、设置位置需根据车门上装饰板01设置,保证能压紧车门上装饰板01且不影响包边和焊接。压紧块24的表面镀有可防止粘胶的绿色特氟龙。压紧用驱动件21固定在第一翻转架12上,与压紧块24相连,用于在第一翻转架12向下翻转后推动压紧块24下压。在本实施例中,压紧用驱动件21为成本较低的气缸,在实际应用中还可根据使用需要采用电缸等驱动件。本实施例中还设置有4根导杆23,导杆23安装在第一翻转架12上,与压紧块24连接,使压紧块24在压紧用驱动件21的驱动下沿导杆23的长度方向升降。导杆23的长度方向垂直于支撑斜板514。
如图3和图4所示,包边装置200设置在支撑斜板514上并位于模具机构60的周边,包括包边用驱动单元以及多个包边块,包边用驱动单元用于驱动包边块执行前推和/或下压等动作,使预加工工件的表皮的边部包覆并粘贴至工件的内表面03上。包边装置200的结构为现有技术,在此不再赘述。
图17是本发明的实施例中焊接装置的结构示意图。
如图17所示,焊接装置400安装在压紧机构101的安装板22上,用于对包边后工件进行焊接,包括第一焊接模块31、第二焊接模块32以及第三焊接模块33,其具体分布见图17。其中,第一焊接模块31用于对两个相邻的焊点进行焊接,即其可以在两个焊接工位之间进行切换。第三焊接模块33用于对两个相邻的焊点进行焊接,即其可以在两个焊接工位之间进行切换。第二焊接模块32用于对单一的焊点进行焊接。在本实施例中,第一焊接模块31设置在安装板22的中部的边缘位置,第二焊接模块32和第三焊接模块33分别设置在安装板22的两边的边缘位置。
图18是本发明的实施例中第一焊接模块的结构示意图;图19是图18中的第一焊接模块在另一视角下的结构示意图。
如图17至图19所示,第一焊接模块31包括第一超声波焊接单元311、第一移动单元312、以及第二移动单元313。
第一超声波焊接单元311用于执行焊接。具体地,第一超声波焊接单元311包括第一换能器3111、第一焊头3112以及第一超声波发生器(图中未示出),第一换能器3111安装在第一移动单元312的第一移动座3125上,第一焊头3112连接在第一换能器3111的下端,第一换能器3111和第一焊头3112组成超声波焊枪。
第一移动单元312与第一超声波焊接单元311连接,第一移动单元312用于带动第一超声波焊接单元311升降,使第一超声波焊接单元311能从焊点的上方下降到至焊点处及上升复位,这里的“升降”可以是竖直升降,也可以是倾斜升降,具体取决于对应焊点处工件的形状,只要保证焊头垂直焊接焊点即可。具体地,第一移动单元312包括第一安装座3121、第一气缸3122、第一滑块3123、第一滑轨3124、以及第一移动座3125。第一安装座3121安装在第二移动单元313的第二移动座3135上。第一气缸3122的缸体安装在第一安装座3121上,第一气缸3122的活塞端朝下设置。第一滑块3123安装在第一安装座3121上且位于第一气缸3122的旁侧,第一滑轨3124安装在第一移动座3125上且平行于第一气缸3122的活塞端设置,第一滑轨3124与第一滑块3123滑动配合。第一移动座3125通过第一浮动接头3126与第一气缸3122的活塞端连接,第一移动座3125上安装第一超声波焊接单元311。
其中,为降低第一气缸3122的抖动和保障安全,第一移动座3125的对应第一滑轨3124的上端处通过连接块安装有第一缓冲器3127和第一限位螺钉3128,当第一气缸3122的活塞杆伸长带动第一移动座3125朝下移动时,第一缓冲器3127通过接触第一安装座3121的上侧边沿提供减速缓冲,第一限位螺钉3128通过接触第一安装座3121的上侧边沿提供机械限位。
第二移动单元313与第一移动单元312连接,第二移动单元313用于带动第一超声波焊接单元311和第一移动单元312横移,使第一超声波焊接单元311能在两个焊接工位之间移动切换,这里的“横移”可以是水平横移,也可以是倾斜横移,具体取决于对应的两个焊点处工件的形状。具体地,第二移动单元313包括第二安装座3131、第二气缸3132、第二滑块3133、第二滑轨3134、以及第二移动座3135。第二安装座3131安装在压紧机构20的安装板22上,用于第一焊接模块31自身的安装固定。第二气缸3132的缸体安装在第二安装座3131上,第二气缸3132的活塞端垂直于第一气缸3122的轴线设置。第二滑块3133安装在第二安装座3131上且位于第二气缸3132的旁侧,第二滑轨3134安装在第二移动座3135上且平行于第二气缸3132的活塞端设置,第二滑轨3134与第二滑块3133滑动配合。第二移动座3135通过第二浮动接头与第二气缸3132的活塞端连接,第二移动座3135上安装第一移动单元312的第一安装座3121。
其中,为了实现自动化控制工位切换,第二安装座3131和第二移动座3135上分别安装有第一接近开关3136和第二接近开关3137,第一接近开关3136用于当第二气缸3132的活塞端伸长时检测第二移动座3135的位置,第二接近开关3137用于当第二气缸3132的活塞端缩回时检测第二安装座3131的位置,进而第二气缸3132的控制部分能根据信号来控制第二气缸3132的动作。
第一焊接模块31在初始状态时,第一超声波焊接单元311在一个焊接工位上,位于其对应的一个焊点上方。工作时,先是在该焊接工位上按照第一移动单元312带动第一超声波焊接单元311下降到焊点处、第一超声波焊接单元311执行焊接、第一移动单元312带动第一超声波焊接单元311上升复位的步骤顺序执行。接着,第二移动单元313带动第一移动单元312和第一超声波焊接单元311横移至另一个焊接工位,在另一个焊接工位上也同样按照上述步骤顺序执行。最后,第二移动单元313带动第一超声波焊接单元311和第一超声波焊接单元311横移复位。至此,第一焊接模块31执行一次工作的动作全部完成。
图20是本发明的实施例中第二焊接模块的结构示意图。
如图17和图20所示,第二焊接模块32包括第二超声波焊接单元321和第三移动单元322。第三移动单元322与第二超声波焊接单元321连接,第三移动单元322用于带动第二超声波焊接单元321升降,使第二超声波焊接单元321能从对应的焊点的上方下降到至焊点处及上升复位,这里的“升降”可以是竖直升降,也可以是倾斜升降,具体取决于对应焊点处工件的形状,只要保证焊头垂直焊接焊点即可。具体地,第二超声波焊接单元321包括第二换能器3211、第二焊头3212以及第二超声波发生器(图中未示出),第三移动单元322包括第三安装座3221、第三气缸3222、第三滑块3223、第三滑轨3224、第三移动座3225、第三浮动接头3226、第二缓冲器3227、以及第二限位螺钉3228。其中,第三安装座3221安装在安装板22上,其余零部件参照上述第一焊接模块31的第一超声波焊接单元311和第一移动单元312中的相应零部件设置,这里不再赘述。
图21是本发明的实施例中第三焊接模块的结构示意图;图22是图21中第三焊接模块在另一视角下的结构示意图。
如图17、图21以及图22所示第三焊接模块33包括第三超声波焊接单元331、第四移动单元332、以及转动单元333。
第三超声波焊接单元331包括第三换能器3311、第三焊头3312以及第三超声波发生器(图中未示出),第三换能器3311安装在第四移动单元332的第四移动座3325上,第三焊头3312连接在第三换能器3311的下端。
第四移动单元332与第三超声波焊接单元331连接,第四移动单元332用于带动第三超声波焊接单元331升降,使第三超声波焊接单元331能从对应的焊点的上方下降到至焊点处及上升复位,这里的“升降”可以是竖直升降,也可以是倾斜升降,具体取决于对应焊点处工件的形状,只要保证焊头垂直焊接焊点即可。具体地,第四移动单元332包括第四安装座3321、第四气缸3322、第四滑块3323、第四滑轨3324、第四移动座3325、第四浮动接头3326、第三缓冲器3327、以及第三限位螺钉,其中,第四安装座3321与转动单元333的转轴3335连接,并且除第四安装座3321和第四移动座3325的形状外,其余零部件第一焊接模块31的第一移动单元312的相应零部件设置,这里不再赘述。
转动单元333与第四移动单元332连接,转动单元333用于带动第三超声波焊接单元331和第四移动单元332在竖直面上转动,使第三超声波焊接单元331能在工件的两个焊接工位之间转动切换。具体地,转动单元333包括第五安装座3331、第五气缸3332、齿条3333、齿轮3334、以及转轴3335。第五安装座3331安装在压紧机构的安装板22上,第五安装座3331用于第三焊接模块33自身的安装固定。第五气缸3332的缸体安装在第五安装座3331上,第五气缸3332的活塞端向下设置。齿条3333沿竖向可滑动地安装在第五安装座3331上,齿条3333的上端与第五气缸3332的活塞端连接,齿轮3334与齿条3333啮合。转轴3335沿水平方向穿设在第五安装座3331上,转轴3335的两端分别与齿轮3334和第四移动单元332的第四安装座3321连接。其中,在本实施例中,齿条3333为圆柱齿条且沿竖向穿设在第五安装座3331上,第五安装座3331上设有供齿条3333穿过的法兰轴套3336,第五安装座3331上还设有挡住齿条3333背侧的防脱挡块3337和与转轴3335配合的带座轴承3338。
第三焊接模块33在初始状态时,第三超声波焊接单元331在一个焊接工位上,位于对应焊点的斜上方。工作时,先是在该焊接工位上按照第四移动单元332带动第四移动座3325下降到焊点处、第三超声波焊接单元331执行焊接、第四移动单元332带动第四移动座3325上升复位的步骤顺序执行。接着,转动单元333的第五气缸3332驱动齿条3333移动,齿条3333带动齿轮3334和转轴3335转动,进而转轴3335带动第四移动单元332和第三超声波焊接单元331转动,使第三超声波焊接单元331转动至另一个焊接工位。在另一个焊接工位上也同样按照上述步骤顺序执行。最后,转动单元333的第五气缸3332驱动齿条3333复位。至此,第三焊接模块33执行一次工作的动作全部完成。
加热装置300用于在定位装置100对预加工工件(车门上装饰板01对应的预加工工件)定位之后,包边装置200对预加工工件包边之前,对表皮的边部进行加热,从而使表皮上的热熔胶融化。
图23是本发明的实施例中加热装置的抬起状态示意图,图24是本发明的实施例中加热装置的下压状态示意图。
如图23和图24所示,加热装置300安装在支撑机构50上,用于对预加工工件的表皮的边部进行加热,包括第二翻转部80以及加热机构90。
第二翻转部80包括第二翻转架安装组件81、第二翻转架82、第二翻转用驱动单元83、第二翻转用限位挡块84以及第二翻转用定位单元85。第二翻转架82通过第二翻转架安装组件81可转动地安装在支撑斜板514上。第二翻转架82为倒L形,包括互相垂直连接第一架体821和第二架体822。第二翻转用驱动单元83与第二架体822连接,用于驱动第二翻转架82转动。在本实施例中,第二翻转架安装组件81包括第二翻转架旋转轴811和第二旋转轴固定件812。第二旋转轴固定件812将第二翻转架旋转轴811固定在支撑斜板514上第一架体821与第二翻转架旋转轴811连接,可绕第二翻转架旋转轴811转动。
第二翻转用驱动单元83包括第二翻转驱动件831、第二翻转驱动推杆832以及第二翻转驱动连接件833。支撑斜板514上还设置有贯穿开口,第二翻转驱动件831设置在贯穿开口处并且不与支撑斜板514相接触,第二翻转驱动件831的底部与第一支撑架511相连接,顶部与第二翻转驱动推杆832的一端连接,用于驱动第二翻转驱动推杆832升降。第二翻转驱动连接件833设置在第二翻转驱动推杆832的另一端,用于连接第二翻转架82。本实施例中,第二翻转驱动连接件833为插销。第二翻转架82通过第二翻转驱动连接件833可转动地连接在第二翻转驱动推杆832上。第二翻转驱动件831驱动第二翻转驱动推杆832上升时,第二翻转架82转动抬起;第二翻转驱动件831驱动第二翻转驱动推杆832下降时,第二翻转架82转动下压。在本实施例中,第二翻转驱动件831为电缸,可精准控制翻转速度。在实际应用中,第二翻转驱动件831还可采用成本较低的气缸,同时增设缓冲单元在第二翻转架82翻转时进行缓冲。
第二翻转用限位挡块84设置在支撑斜板514上,在第二翻转架82翻转至一定角度时与第二翻转架82抵接从而限制其位置。在本实施例中,第二翻转架82的翻转角度为60°,当第二翻转架82向下翻转到位时,如图2所示,第二架体822与支撑斜板514相平行;当第二翻转架82向上翻转到位时,如图1所示,第二架体822与第一支撑架511相平行。第二翻转用定位单元85用于固定第二翻转架82抬起时的位置,第二翻转用限位挡块84用于限制第二翻转架82下压时的位置,防止第二翻转架82与其他结构发生干涉。在实际应用中,可根据加工需要先确定第二翻转架82的翻转前后的固定位置以及翻转角度,然后来对应设置第二翻转用定位单元85和第二翻转用限位挡块84的数量和位置,以适用于不同场景。
第二翻转用定位单元85设置在第三支撑架513上,用于对第二翻转架82进行定位,包括第二翻转定位气缸851、第二翻转定位孔852以及第二翻转定位件853。第二翻转定位孔852开设在第一架体821上,第二翻转定位孔852的形状、尺寸与第二翻转定位件853的形状、尺寸相适配,第二翻转定位件853可伸缩地设置在第三支撑架513上,与第二翻转定位气缸851的输出端相连接,第二翻转定位气缸851固定安装在第三支撑架513上,用于推动第二翻转定位件853***第二翻转定位孔852从而对第二翻转架82进行定位。
加热机构90设置在第二翻转部80上,包括鼓风机、加热器91以及风管92。加热器91固定在第二架体822上,与鼓风机相连,用于对鼓风机产生的风进行加热并输入风管92,热风从风管92吹向工件,从而对工件进行加热。在本实施例中,风管92采用不锈钢材质,包括风管主体921和多个小出风管922。风管主体921与加热器91的输出端相连,多个小出风管922设置在风管主体921上并与风管主体921连通,热风从风管主体921经小出风管922吹向预加工工件。在本实施例中,加热器91设置为6个,风管92也相应设置为6根。风管主体921平行设置在第二架体822下侧,多个小出风管922沿风管主体921的长度方向间隔一定距离均匀分布,从而确保表皮的边部均匀受热,且其分布的形状与预加工工件的形状相适配此外。出风管922与风管主体921相垂直且与第一架体821相平行,这样可以保证出风管922吹出的热风垂直吹向被定位装置100定位的预加工工件的表皮上。
图25是本发明的实施例中取件装置的结构示意图;图26是本发明的实施例中车门上装饰板的结构示意图;图27是图26中车门上装饰板的在另一视角下的结构示意图。
如图25至27所示,车门上装饰板01具有设置在其内表面03上的突柱05和突起部06,突起部06位于车门上装饰板01的中部,两个突柱05分别位于车门上装饰板01的长度方向的两个端部。突起部06具有侧向开设的凹槽。取件装置600安装在压紧机构101的安装板22上,用于定位和夹取完成焊接的预加工工件01,包括夹取用定位单元41和夹取单元42。
图28是本发明的实施例中夹取用定位单元的结构示意图。
如图28所示,夹取用定位单元41包括夹取用定位气缸411和顶块412,夹取用定位气缸411的缸体安装在安装板22上,夹取用定位气缸411的活塞端与顶块412连接,通过夹取用定位气缸411驱动顶块412***突起部06的凹槽内,实现对车门上装饰板01的定位。夹取用定位单元41的数量为一个且其居中设置在安装板22上,夹取用定位气缸411的活塞端与安装板22的板面平行,顶块412穿过安装板22且其下端呈勾状,夹取用定位气缸411通过水平推动顶块412,使顶块412的下端***车门上装饰板01的凹槽内,实现对车门上装饰板01的定位。
图29是本发明的实施例中夹取单元的结构示意图。
如图29所示,夹取单元42包括手指气缸421和两个夹块422,手指气缸421的缸体安装在安装板22上,手指气缸421的两个手指上分别连接有一个夹块422,通过手指气缸421驱动两个夹块422夹持住车门上装饰板01的突柱05,实现对车门上装饰板01的夹取。夹取单元42的数量设置为两个并分别对应两个突柱05设置。在本实施例中,两个夹取单元42分别设置在安装板22的两端处,每个夹取单元42中,手指气缸421选用平行夹爪,两个夹块422的相邻面上分别开设有与突柱05匹配的半圆形卡槽,手指气缸421通过驱动两个夹块422夹持住车门上装饰板上对应的突柱,实现对加工完成的车门上装饰板01的夹取。
本实施例中的车门上装饰板包边焊接设备1000对预加工工件进行包边焊接加工的过程如下:
如图3所示,在初始状态时,第一翻转部10和第二翻转部80均处于上翻状态,模具机构60处于低于包边装置200的包边块的下降状态,焊接装置400的各个气缸都处于回缩状态。
首先,定位装置100对车门上装饰板01对应的预加工工件进行初定位:模具升降机构70将模具机构60升起,使模具机构60高于包边装置200的包边块;操作人员将预加工工件放置在模具机构60上。
其次,加热装置300对预加工工件的表皮的边部进行加热:第二翻转部80向下翻转到位,此时如图23所示,然后加热机构90加热预定时间,第二翻转部80向上翻转复位。
再次,定位装置100对预加工工件进行压紧定位:
第一翻转部10向下翻转到位,使压紧块24压紧在预加工工件的内表面上,这样预加工工件就被模具机构60和压紧块24精准定位。然后,压紧用驱动件21驱动压紧块24下移的同时模具升降机构70带动模具机构60同步下移,将预加工工件移动至低于包边装置200的包边块的位置,在该过程中预加工工件始终被模具机构60和压紧块24精准定位。
然后,包边装置200进行包边。
然后,焊接装置400对5个焊点进行焊接:
图30是本发明的实施例中焊接装置在焊接状态的结构示意图。如图30所示,第一焊接模块31、第二焊接模块32以及第三焊接模块33分别执行各自的焊接动作,将包边上的多处焊接固定到车门上装饰板上,焊接完成后,各个焊接模块复位至初始状态。
最后,取出加工完成的车门上装饰板01:
取件装置600的夹取用定位气缸411驱动顶块412横移,使顶块412的下端***车门上装饰板01的凹槽内,两个夹取单元42的手指气缸421分别驱动各自的两个夹块422夹持住车门上装饰板01上对应的突柱。再之后,第一翻转部10上翻复位的同时压紧用驱动件21回缩复位,在这个过程中,加工完成的车门上装饰板01就被取件装置600夹取着随第一翻转部10翻起,配合取件装置600的复位松开车门上装饰板01,操作人员可以在站立姿态取下加工完成的车门上装饰板01。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的车门上装饰板包边焊接设备,因为包括定位装置,该定位装置包括支撑机构、模具机构以及模具升降机构,支撑机构具有第二支撑架,模具升降机构设置在第二支撑架并且可以使模具机构沿垂直于第二支撑架的方向进行升降,所以在将预加工工件放置在模具机构上之前可以先将模具机构升起,使模具机构高于包边装置的包边块,然后在放置预加工工件,这样就可以不受包边装置顶起干扰地将预加工工件放置在模具机构上。
进一步地,因为该装置还包括压紧机构,设置在第二支撑架上,包括翻转部和压紧定位部,翻转部可以带动压紧定位部进行翻转,压紧定位部包括压紧用驱动件和压紧块,压紧用驱动件可以驱动压紧块进行升降并用于压紧工件,所以当预加工工件放置在模具机构上之后,翻转部可以向下翻转从而使压紧块压紧在预加工工件的内表面上,这样预加工工件就被模具机构和压紧块精准定位,接着,压紧用驱动件驱动压紧块下移的同时模具升降机构带动模具机构同步下移,将预加工工件移动至低于包边装置的包边块(方便后续的包边加工),在该过程中虽然包边块仍然会上推表皮的边部,但是由于预加工工件始终被模具机构和压紧块精准定位,包边块的上推不会对预加工工件的位置产生任何影响,从而确保了预加工工件可以保持被精准定位的状态进入后续的包边以及焊接加工过程,实现更好的包边效果。
此外,因为第二支撑架与水平方向的夹角为45°~65°,模具机构设置在在第二支撑架上,后续加工时,操作人员可以直立取、放工件,而不需要弯腰探入加工设备内,提高了取、放工件的速度并且也提高了操作人员的操作安全性。
另外,因为车门上装饰板包边焊接设备还包括包边装置,该包边装置设置在模具机构周围,通过该包边装置可以对预加工工件进行包边,并且由于其设置在在第二支撑架上,这样还可以减少该包边装置的占地面积。
此外,因为车门上装饰板包边焊接设备还包括焊接装置,焊接装置设置在安装板上,因此其可以随着第一翻转部进行翻转,在取、放预加工工件的过程中,焊接装置可以处于远离模具机构的状态,并在定位装置对预加工工件进行定位后,焊接装置处于模具机构上的预加工工件的上方近旁,接着可以很方便地对包边完成的预加工工件进行焊接。该焊接装置的设置不会对定位装置的定位以及装置的包边产生不利的干扰,并且还能将焊接动作与前两者顺利衔接。
进一步地,因为支撑机构还包括移动单元以及定位单元,移动单元包括设置在第一支撑架的底部的多个万向轮,支撑用定位单元包括支撑用定位气缸、定位销以及定位孔,定位孔设置在第一支撑架上,定位气缸和定位销均设置在安装架上,定位销与定位孔对应设置,用于在定位气缸的驱动下伸出并***定位孔内从而使第一支撑架被定位在安装架上。因此,通过移动单元可以便于移动该支撑机构,这样可以将支撑机构移出安装架后再更换支撑模胎,更换支撑模胎十分方便。另外,还可以通过准备多台支撑机构,不同支撑机构上安装上不同的支撑模胎,这样可以通过更换支撑机构的方式切换成不同的支撑模胎,从而使加工设备可以更快地去投入另一种工件的加工生产中。
进一步地,因为模具机构包括中部模具以及至少一个边部模具,中部模具包括中部支撑部以及中部模胎,边部模具包括连接在中部支撑部的边部上的边部支撑部、可拆卸地连接在中部支撑部上的调节模胎以及至少两个紧固件,边部支撑部上设置有至少两个条形通槽,条形通槽贯通边部支撑部的上表面和下表面,调节模胎上设置有至少两个安装孔,安装孔与条形通槽一一对应设置,安装孔的直径小于条形通槽的长度,紧固件穿设在条形通槽上并与对应的安装孔螺接固定,所以使用时,一旦工件的长度略长于标准工件,可以拧下固件,然后根据需要将调节模胎水平外拉一定距离,再将紧固件拧紧即可使用。
进一步地,因为边部支撑部上还设置有限位槽,该限位槽位于边部支撑部的顶部,调节模胎上还设置有与限位槽相适配的限位凸起,限位槽的长度大于限位凸起的长度,限位槽的宽度等于限位凸起的宽度。所以限位凸起可以对调节模胎的外拉进行限位,防止外拉距离过大同时也防止在其他水平方向发生不必要的移动。
进一步地,因为模具升降机构包括模具升降气缸以及多根限位导柱,升降气缸固定在支撑斜板上并且其输出端与模具机构相连接,可以驱动模具机构进行升降;限位导柱可移动地穿设在支撑斜板上并且其顶部与模具机构相连接,限位导柱可以保证模具机构稳定升降,避免模具机构在升降过程抖动或偏移,可保证工件定位的准确性。
进一步地,因为第一翻转部还包括第一翻转用缓冲单元,本实施例中的第一翻转用缓冲单元设置在第一翻转用固定支架上,能够在第一翻转架转动时进行缓冲和阻挡定位。第一翻转用缓冲单元包括第一抬起缓冲件和第一下压缓冲件,第一抬起缓冲件用于在第一翻转架抬起时进行缓冲和阻挡定位,第一下压缓冲件用于在第一翻转架下压时进行缓冲和阻挡定位。第一抬起缓冲件和第一下压缓冲件的型号均为RBC1412S,其为自带限位螺母的缓冲件,可以很好地实现缓冲和阻挡定位功能。第一抬起缓冲件和第一下压缓冲件各设置2个,分别对应安装在第一翻转用固定支架上的两侧边缘,使缓冲力更均匀。第一翻转用缓冲单元的设置能够有效降低翻转过程中的震动,减少结构之间的碰撞,缓解相关结构的磨损和老化,延长使用寿命,同时还可防止工件错位或掉落,有利于保障加工精度。
进一步地,因为第一翻转部还包括第一翻转用安全保护单元,通过第一翻转用安全保护单元能够对第一翻转架进行安全保护,同时避免因第一翻转架移位而影响加工效果。第一翻转用安全保护单元包括第一翻转定位气缸、第一翻转定位孔以及第一翻转定位件。第一翻转定位孔开设在第一翻转架上,第一翻转定位孔的形状、尺寸与第一翻转定位件的形状、尺寸相适配,可实现精准定位,避免因压紧装置晃动或移位而影响加工效果。第一翻转定位件与第一翻转定位气缸的输出端相连接,可伸缩地设置在第一翻转用固定支架上,能够对翻转到位后的第一翻转架进行锁定,减少加工过程中的安全隐患,且定位迅速准确,可有效提高加工效率和加工精度。第一翻转定位气缸固定安装在第一翻转用固定支架上,能够推动第一翻转定位件***第一翻转定位孔从而对第一翻转架进行锁定。在本实施例中,第一翻转定位气缸和与之对应连接的第一翻转定位件均设置为1个,结构较为简洁,有利于降低厂商的设备成本。第一翻转定位孔设置为2个,包括上翻锁定孔和下翻锁定孔。1个第一翻转定位件与2个第一翻转定位孔配合,分别用于对两个翻转位置的第一翻转架进行锁定。上翻锁定孔和下翻锁定孔分别设置在第一翻转架上与第一翻转定位件对应的位置。在本实施例中,第一翻转架的翻转角度为90度,上翻锁定孔和下翻锁定孔绕第一翻转架旋转轴的轴心间隔90°设置。通过同一组翻转定位驱动件和第一翻转定位件来和2个第一翻转定位孔分别配合,实现对第一翻转架翻转前后2个不同位置的锁定,设计巧妙,能够有效简化整体结构,降低设备成本,提高加工效率。第一翻转架抬起至初位置并由缓冲件上的限位螺母定位后,第一翻转定位件的中心与上翻锁定孔的中心对准,第一翻转定位件在翻转定位驱动件的推动下***上翻锁定孔从而对第一翻转架进行二次锁定;第一翻转架下压至末位置并由缓冲件上的限位螺母定位后,第一翻转定位件的中心与下翻锁定孔的中心对准,第一翻转定位件在翻转定位驱动件的推动下***下翻锁定孔从而对第一翻转架进行二次锁定。第一翻转用安全保护单元在第一翻转部翻转到位后对第一翻转部进行二次锁定,能够减少加工过程中的安全隐患,防止因人为误操作或者程序问题导致翻转到位后的第一翻转部发生转动,有效提高可靠性和安全性,同时还可提高整体稳定性,减少第一翻转部的晃动或移位对加工效果的影响,提高加工效率和精度。
进一步地,因为第一焊接模块采用两个移动单元组合的形式来带动超声波焊接单元移动,能用于两个相邻焊点的焊接,尤其适用于两个相邻焊点距离较近,空间不足,无法单独设置两个超声波焊接单元的情况。通过采用第一焊接模块不仅保证了加工效率,同时降低了成本,进一步改善了空间布局。
进一步地,因为第一焊接模块包括第一移动单元和第二移动单元,第二移动单元包括第二安装座、第二气缸、第二滑块、第二滑轨、第二移动座、第一接近开关以及第二接近开关,第二安装座安装在安装板上,第二气缸安装在第二安装座上,第二滑块安装在第二安装座上,第二滑轨安装在第二移动座上且平行于第二气缸的活塞端设置,第二滑与第二滑块滑动配合,第一移动单元包括第一安装、第一气缸、第一滑块、第一滑轨、以及第一移动座,第一安装座安装在第二移动座上,第一气缸安装在第一安装座上,第一滑块安装在第一安装座上,第一滑轨安装在第一移动座上且平行于第一气缸的活塞端设置,第一滑轨与第一滑块滑动配合,第一移动座与第一气缸的活塞端连接,第一移动座上安装第一超声波焊接单元。如此布置能节省空间,让布局更紧凑。第一接近开关和第二接近开关的设置可以使第二移动单元的气缸的控制部分能根据信号来控制气缸动作,实现自动化控制。
进一步地,因为第三焊接模块的转动单元包括安装座、气缸、齿条、齿轮、以及转轴。其中,采用气缸作为动力,经济、实用,采用齿条和齿轮传动,传动平稳、准确,整体布置稳定、紧凑。齿条优选为圆柱齿条且穿设在安装座上,安装座上设有与齿条配合的法兰轴套,保证齿条能平稳且顺畅地移动。安装座上可设有挡住齿条背侧的防脱挡块,保证齿条与齿轮有效啮合,防止脱齿。第三焊接模块能用于两个相邻焊点的焊接,尤其适用于两个相邻焊点距离较近,空间不足,无法单独设置两个超声波焊接单元的情况。通过采用第三焊接模块不仅保证了加工效率,同时降低了成本,进一步改善了空间布局。
进一步地,因为该车门上装饰板包边焊接设备还包括加热装置,该加热装置包括第二翻转部和加热机构,第二翻转部包括第二翻转架以及第二翻转用驱动单元,第二翻转架可转动地设置在第二支撑架上,加热机构设置在第二翻转架上,可以向预加工工件的表面吹热风,所以整个加热装置在实现对表皮加热的同时,占地面积较小。
进一步地,因为该车门上装饰板包边焊接设备还包括取件装置,夹取用定位单元包括夹取用定位气缸和顶块,通过夹取用定位气缸驱动顶块***车门上装饰板的凹槽,实现定位,夹取用定位单元既保证了车门上装饰板便于被夹取单元夹取,又保证了车门上装饰板在被移动过程中位置的稳定性。夹取单元包括手指气缸和夹块,通过手指气缸驱动夹块夹持住车门上装饰板上的突柱,实现对工件的夹取。该取件装置设置在安装板上,可以随着第一翻转部进行翻转,当完成包边和焊接之后,取件装置可以夹取着车门上装饰板01随第一翻转部10翻起,从而便于操作人员快速取、放工件。
综上,通过车门上装饰板包边焊接设备可以实现对预加工工件的可靠定位、包边、焊接,加工生产效率高,且整套设备占地面积小。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
例如,在本实施例中,焊接装置包括一个第一焊接模块、一个第二焊接模块以及一个第三焊接模块,在实际使用时,也可以采用两个第一焊接模块和一个第二焊接模块的方案进行替代,或采用两个第三焊接模块和一个第二焊接模块的方案进行替代。
此外,若工件的焊点数量为大于或小于5个的情况,可以根据需要选择使用第一焊接模块、第二焊接模块以及第三焊接模块的种类以及数量。
Claims (10)
1.一种车门上装饰板包边焊接设备,用于对预加工工件进行包边和焊接,所述预加工工件为外表面预先粘贴有表皮且未包边的车门上装饰板,其特征在于,包括:
定位装置,用于对所述预加工工件进行定位,包括:
支撑机构,具有第二支撑架,该第二支撑架与水平方向的夹角为45°~65°,
模具机构,设置在所述第二支撑加上,用于对所述预加工工件进行支撑,
模具升降机构,设置在所述第二支撑架上并与所述模具机构相连接,用于使所述模具机构沿垂直于所述第二支撑架的方向进行升降,以及
压紧机构,设置在所述第二支撑架上,用于将所述预加工工件压紧在所述模具机构上,所述压紧机构包括第一翻转部和压紧定位部,所述第一翻转部设置在所述第二支撑架并用于带动所述压紧定位部进行翻转,所述压紧定位部包括压紧用驱动件、安装板以及压紧块,所述安装板可升降地设置在第一翻转部上,所述压紧用驱动件用于驱动所述安装板进行升降,所述压紧块设置在所述安装板上并用于压紧所述预加工工件;
包边装置,设置在所述第二支撑架上并对应设置在所述模具机构周围,用于对所述预加工工件进行包边;以及
焊接装置,设置在所述安装板上,用于对包边完成的所述预加工工件进行焊接。
2.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于,还包括:
安装架,
所述支撑机构包括:
支撑单元,具有相连接的第一支撑架以及所述第二支撑架,所述第一支撑架水平设置;
移动单元,包括设置在所述第一支撑架的底部的多个万向轮;以及
支撑用定位单元,包括支撑用定位气缸、定位销以及定位孔,所述定位孔设置在所述第一支撑架上,所述定位缸和所述定位销均设置在所述安装架上,所述定位销与所述定位孔对应设置,用于在所述定位气缸的驱动下伸出并***所述定位孔内从而使所述第一支撑架被定位在所述安装架上。
3.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述模具机构包括:
中部模具,包括中部支撑部以及设置在所述中部支撑部上的与所述工件的中部的形状和大小相适配的中部模胎;以及
至少一个边部模具,所述边部模具包括连接在所述中部支撑部的边部上的边部支撑部以及可拆卸地连接在所述中部支撑部上的调节模胎,所述调节模胎的形状和大小与所述工件的边部相适配,
所述边部支撑部上设置有至少两个条形通槽,所述条形通槽贯通所述边部支撑部的上表面和下表面,
所述调节模胎上设置有至少两个安装孔,所述安装孔与所述条形通槽一一对应设置,所述安装孔的直径小于所述条形通槽的长度,
所述边部模具还具有至少两个紧固件,所述紧固件穿设在所述条形通槽上并与对应的所述安装孔螺接固定,
所述边部支撑部上还设置有限位槽,该限位槽位于所述边部支撑部的顶部,
所述调节模胎上还设置有与所述限位槽相适配的限位凸起,
所述限位槽的长度大于所述限位凸起的长度,所述限位槽的宽度等于所述限位凸起的宽度。
4.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述支撑机构还包括支撑斜板,与所述第二支撑架相平行,并连接在所述第二支撑架上,
所述模具升降机构包括模具升降气缸以及多根限位导柱,
所述升降气缸固定在所述支撑斜板上并且其输出端与所述模具机构相连接,用于驱动所述模具机构进行升降,
所述限位导柱可移动地穿设在所述支撑斜板上并且其顶部与所述模具机构相连接。
5.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述第一翻转部包括第一翻转用固定支架、第一翻转架以及第一翻转用驱动单元,所述第一翻转用固定支架设置在所支撑斜板上,所述第一翻转架可转动地设置在所述第一翻转用固定支架上,所述第一翻转用驱动单元与所述第一翻转架连接并用于驱动所述第一翻转架转动,所述安装板设置在所述第一翻转架上。
6.根据权利要求5所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述第一翻转部还包括第一翻转用缓冲单元和第一翻转用安全保护单元,
所述第一翻转用缓冲单元设置在所述第一翻转用固定支架上,包括分别用于在所述第一翻转架抬起和下压时对述第一翻转架进行缓冲和阻挡定位的第一抬起缓冲件和第一下压缓冲件,
所述第一翻转用安全保护单元用于对翻转到位后的所述第一翻转架进行安全保护,包括第一翻转定位气缸、第一翻转定位孔以及第一翻转定位件,
所述第一翻转定位孔开设在所述第一翻转架上,所述第一翻转定位孔的形状、尺寸与所述第一翻转定位件的形状、尺寸相适配,
所述第一翻转定位件可伸缩地设置在所述第一翻转用固定支架上,与所述第一翻转定位气缸的输出端相连接,
所述第一翻转定位气缸固定安装在所述第一翻转用固定支架上,用于推动所述第一翻转定位件***所述第一翻转定位孔从而对翻转到位后的所述第一翻转架进行锁定。
7.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述焊接装置包括用于对包边后的所述预加工工件的两个焊点进行焊接的第一焊接模块,所述第一焊接模块包括第一超声波焊接单元、第一移动单元、以及第二移动单元,
所述第一移动单元与所述第一超声波焊接单元连接,用于带动所述第一超声波焊接单元升降,所述第二移动单元与所述第一移动单元连接,用于带动所述第一超声波焊接单元和所述第一移动单元在与两个所述焊点分别对应的两个焊接工位之间移动切换,
所述第二移动单元包括第二安装座、第二气缸、第二滑块、第二滑轨、第二移动座、第一接近开关以及第二接近开关,所述第二安装座安装在所述安装板上,所述第二气缸安装在所述第二安装座上,所述第二滑块安装在所述第二安装座上,所述第二滑轨安装在所述第二移动座上且平行于所述第二气缸的活塞端设置,所述第二滑与所述第二滑块滑动配合,所述第二移动座与所述第二气的活塞端连接,所述第一接近开关和第二接近开关分别设置在所述第二安装座和所述第二移动座上并分别用于当所述第二移动单元的气缸的活塞杆伸长和缩回时检测所述第二移动座的位置,
所述第一移动单元包括第一安装、第一气缸、第一滑块、第一滑轨、以及第一移动座,所述第一安装座安装在所述第二移动座上,所述第一气缸安装在所述第一安装座上,所述第一滑块安装在所述第一安装座上,所述第一滑轨安装在所述第一移动座上且平行于所述第一气缸的活塞端设置,所述第一滑轨与所述第一滑块滑动配合,第一移动座与所述第一气缸的活塞端连接,所述第一移动座上安装所述第一超声波焊接单元。
8.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于:
其中,所述焊接装置包括用于对包边后的所述预加工工件的两个焊点进行焊接的第三焊接模块,所述第三焊接模块包括第三超声波焊接单元、第四移动单元、以及转动单元,
所述第四移动单元与所述第三超声波焊接单元连接,用于带动所述第三超声波焊接单元升降,所述转动单元与所述第四移动单元连接,用于带动所述第三超声波焊接单元和所述第四移动单元在与两个所述焊点分别对应的两个焊接工位之间转动切换,
所述转动单元包括第五安装座、第五气缸、齿条、齿轮以及转轴,所述第五安装座安装在所述安装板上,第五气缸安装在所述第五安装座上,所述齿条可滑动地安装在所述第五安装座上,所述齿条的上端与所述第五气缸的活塞端连接,所述齿轮与齿条啮合,所述转轴穿设在所述第五安装座上,所述转轴的一端与所述齿轮和所述第四移动单元连接,
所述第四移动单元包括第四安装座、第四气缸、第四滑块、第四滑轨以及第四移动座,所述第四安装座安装在所述转轴的另一端上,所述第四气缸安装在所述第四安装座上,所述第四滑块安装在所述第四安装座上,所述第四滑轨安装在所述第四移动座上且平行于所述第四气缸的活塞端设置,所述第四滑轨与所述第四滑块滑动配合,第四移动座与所述第四气缸的活塞端连接,所述第四移动座上安装所述第四超声波焊接单元。
9.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于,还包括:
加热装置,用于对所述预加工工件的表皮的边部进行加热,包括第二翻转部和加热机构,
所述第二翻转部包括第二翻转架以及第二翻转用驱动单元,所述第二翻转架可转动地设置在所述第二支撑架上,所述第二翻转用驱动单元与所述第二翻转架连接并用于驱动所述第二翻转架转动,
所述加热机构,设置在所述第二翻转架上,包括鼓风机、加热器以及风管,所述加热器固定在所述第二翻转架上,与所述鼓风机相连,用于对所述鼓风机产生的风进行加热并输入所述风管,热风从所述风管吹向所述表皮。
10.根据权利要求1所述的车门上装饰板包边焊接设备,其特征在于,还包括:
取件装置,设置在所述安装板上,用于定位和夹取完成焊接的所述预加工工件,包括夹取用定位单元和夹取单元,
所述预加工工件的工件具有设置在其内表面上的突柱和突起部,所述突起部具有侧向开设的凹槽,
所述夹取用定位单元包括夹取用定位气缸和顶块,所述定位气缸的缸体安装在所述安装板上,所述定位气缸的活塞端与所述顶块连接,所述定位气缸用于驱动所述顶块***所述凹槽内,
所述夹取单元包括手指气缸和夹块,所述手指气缸的缸体安装在所述压紧机构上,所述手指气缸的两个手指分别连接有一个所述夹块,所述手指气缸用于驱动两个所述夹块夹持住所述突柱。
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