CN102009096A - 机器人弹性滚边工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人弹性滚边工具，其特征是：设置盖板法兰与套筒之间是为螺栓固结；压力传感器由螺栓固定设置在盖板法兰上，传感器压头是用螺纹连接在压力传感器的底部，压簧的上端将弹簧压紧块抵于传感器压头，压簧的下端抵于花键轴的顶端；设置用于安装压边滚轮的滚轮安装块，滚轮安装块是通过连接块与花键轴相连接，由花键轴平键限制滚轮安装块与花键轴之间的相互转动；花键套通过花键套平键限止与套筒之间的转动。本发明结构简单、易于实施，可以适应滚边系统弹性调整机构的要求。

Description

机器人弹性滚边工具
技术领域
本发明涉及机器人滚边系统中可以实现检测和调整滚轮与板件的压力的机器人弹性滚边工具。
背景技术
随着各汽车主机厂对投入成本的控制，压机包边由于一次投入高、柔性差的而逐渐淡出车身门盖等部分的内外板包边工艺，而与之相比机器人滚边系统由于其一次投入少、柔性高、维护成本本低等优点，逐渐被各汽车主机厂所关注。在机器人滚边系统中，为防止滚轮对板件造成压力过大或者压力不足，造成板件滚边质量不好，需要能够保持滚边压力在一定的范围之类，并随时监控滚边时压力的大小。
在滚边系统中，为了保证板件翻边整齐，美观，通常需要分成三个步骤进行滚边，如图1所示，从图1a的原始状态开始，依次经过：将外板21翻转30°(如图1b所示)，60°(如图1c所示)和90°(如图1d所示)。根据常用的板材料质与工艺要求，前两步骤翻边过程大致需要Fpre＝700～800N的压力即可将外板折弯；最后一道步骤需要约Ffin＝1500～1600N的压力才能将外板21压平，包边在内板22上，而且通常压力不能超过1600N，否则可能会将板件压出压痕。同时需要保证滚边工具非刚性受力，延长工具使用寿命。
为了保证这样的压力范围，需要设置一套能够调整和监控当前压力的机构，保证前两步工序压力不超过800N，而第三步工序的压力近1600N，但目前使用的相关成套设备结构复杂、造价相当高，不利于普遍应用。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构简单、易于实施的机器人弹性滚边工具，以适应滚边系统弹性调整机构的要求。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明机器人弹性滚边工具的结构特点是：
设置盖板法兰与套筒之间是为螺栓固结；压力传感器由螺栓固定设置在盖板法兰上，传感器压头是用螺纹连接在压力传感器的底部，压簧的上端将弹簧压紧块抵于传感器压头，压簧的下端抵于花键轴的顶端；
设置用于安装压边滚轮的滚轮安装块，所述滚轮安装块通过连接块与花键轴相连接，由花键轴平键限制滚轮安装块与花键轴之间的相互转动；花键套通过花键套平键限止与套筒之间的转动。
本发明机器人弹性滚边工具的结构特点也在于分别设置不同直径的大径滚轮和小径滚轮，所述大径滚轮和小径滚轮分别安装在滚轮安装块的端部两侧。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明结构简单、易于实施，可以适应滚边系统弹性调整机构的要求。
附图说明
图1为滚边步骤示意图。
图2为本发明结构示意图。
图中标号：1盖板法兰、2套筒、3传感器压头、4弹簧压紧块、5花键套、6花键轴、7下端盖、8连接块、9滚轮安装块、10大径滚轮、11滚珠轴承、12大径滚轮轴、13轴承、14小径滚轮、15螺栓、16花键轴平键、17压力传感器、18花键套平键、19压簧。
具体实施方式
参见图1，本实施例设置盖板法兰1与套筒2之间是为螺栓固结；压力传感器17由螺栓固定设置在盖板法兰1上，传感器压头3是用螺纹连接在压力传感器17的底部，压簧19的上端将弹簧压紧块4抵于传感器压头3，压簧19的下端抵于花键轴6的顶端；
设置滚轮安装块9，大径滚轮10和小径滚轮14分别安装在滚轮安装块9的端部两侧；滚轮安装块9是通过连接块8与花键轴6相连接，由花键轴平键16限制滚轮安装块9与花键轴6之间的相互转动；花键套5通过花键套平键18限止与套筒2之间的转动，下盖板7通过螺栓固定在套筒2上。
大径滚轮10用来完成平整板件的滚边工作，对于板件出现曲率较大的弧度的地方使用大径滚轮14进行滚边。图2所示，大径滚轮10是通过大径滚轮轴12安装在滚轮安装块9上，中间装有滚珠轴承11，小径滚轮14是通过轴承13安装在滚轮安装块9上，轴承13也是采用滚珠轴承。
压力传感器17会将测得的压力即时显示在外接的显示屏上。
通过花键轴6将压簧19预压缩2mm，其中压簧19的弹性系数为400N/mm，因此系统在非工作状态下，压簧19产生的预压力为800N。
工作过程：
当整套系统进行前两步包边的时候，滚轮滚压板件，将力逐级向上传至压簧上，由于前两个步骤的滚边工艺只是将板件折弯，需要的力一般为500-600N，故前两步工序压簧19并不产生压缩变形，此时压力传感器17检测到弹簧压力始终为800N。
当系统进行第三步包边的时候，滚轮需要将外板件压实在内板件之上，需要近1600N的压力，滚轮压力超过800N的时候，压簧由原来的2mm预压开始继续压缩，此时压力传感器检测到的压力会随着滚轮压力的增大而增大，忽略掉测量误差，压力传感器显示的数值基本为当前滚边实际压力，因此，根据压力传感器显示的数值控制机器人手臂的下压距离，即可保证板件最终的压合力不超过工艺要求的1600N。

Claims (2)

1.机器人弹性滚边工具，其特征是：
设置盖板法兰(1)与套筒(2)之间是为螺栓固结；压力传感器(17)由螺栓固定设置在盖板法兰(1)上，传感器压头(3)是用螺纹连接在压力传感器(17)的底部，压簧(19)的上端将弹簧压紧块(4)抵于传感器压头(3)，压簧(19)的下端抵于花键轴(6)的顶端；
设置用于安装压边滚轮的滚轮安装块(9)，所述滚轮安装块(9)通过连接块(8)与花键轴(6)相连接，由花键轴平键限制滚轮安装块(9)与花键轴(6)之间的相互转动；花键套(5)通过花键套平键(18)限止与套筒(2)之间的转动。
2.根据权利要求1所述的机器人弹性滚边工具，其特征是：分别设置不同直径的大径滚轮(10)和小径滚轮(14)，所述大径滚轮(10)和小径滚轮(14)分别安装在滚轮安装块(9)的端部两侧。
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