CN102133591B - 一种全自动包边机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种新型全自动包边机，包括机架、底模、进出料机构、定位机构以及包边机构，进出料机构包括一个拉料机构和一个设于包边机底模前侧的上料架，该拉料机构包括一个条形架体，架体与一个驱动机构相连，架体的前端设有前滚轮，前滚轮上跨设有拉绳，拉绳的后端与一个张紧机构相连，拉绳的前端与定位拉杆相连，定位拉杆与一个设于架体前端的定位架活动连接，所述的定位拉杆的前端设有一个回复机构，架体和机架滑动连接，机架上设有一个可调式限位机构，所述的拉绳上固定一个与所述的限位机构相对应的限位块。本发明具有自动化程度高，能自动进行进出料操作，效率高，操作方便的特点。

Description

一种全自动包边机

技术领域

本发明涉及一种包边机，尤其是涉及一种全自动包边机。 

背景技术

包边是汽车车门及仓盖加工的重要工序，包边机一般包括机架、底模、定位机构和包边机构。采用传统包边机进行工作时，一般先由人工将工件搬到底模上，进行粗定位，再通过定位机构进行精定位，并实现固定，然后包边机构工作，完成包边，定位机构动作放开工件，由人工将工件搬离底模，等待下一次包边工作。这种包边机的进出料过程以及粗定位都由人工完成，操作非常不便，而且工作效率底。公开号为CN200956106的中国专利公开了一种汽车四门两盖柔性成型制造系统的控制系统，其特征是：包括设置有包边机触摸屏的包边机操纵箱；设置有机器人触摸屏的机器人操纵箱；设置有包边机PLC和包边机以太网交换机的包边机控制箱；设置有自动换模装置PLC和由自动换模装置PLC控制的自动换模装置变频器的自动换模装置控制箱；设置有机器人PLC、机器人以太网交换机、以及由机器人PLC控制的机器人变频器的机器人控制箱；其中，包边机以太网交换机与包边机PLC相连，包边机以太网交换机还分别通过以太网通信口与包边机操纵箱以及包边机触摸屏相连；机器人以太网交换机与机器人PLC相连，机器人以太网交换机还分别通过以太网通信口与机器人操纵箱以及机器人触摸屏相连，机器人以太网交换机还分别连接上料机器人控制箱和下料机器人控制箱；包边机以太网交换机还分别连接自动换模装置PLC以及机器人以太网交换机。该技术方案中提到了采用上料机器人和下料机器人进行上料上下料的工作，但并未提出具体的上、下料方案以及上料机器人和下料机器人的结构。并未真正实现自动上料和自动下料。CN201094978的中国专利公开了一种汽车车 门包边机，包括底模、底板、总成装置、气动定位压紧装置、液压泵站、电控柜。底板上装有底模、顶出器装置、气动定位装置、总成支架，底模支撑和定位车门；顶出器装置采用气动顶降车门；气动定位装置能准确对车门定位及压紧；总成支架上配有与窗杠边沿吻合的模块，利用液压对内、外板包边压实。这种包边机的进出料都是需要人工进行的，无法实现高效自动的工作过程。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的自动化程度低，需要人工进行进料、出料，效率低，操作麻烦等技术问题，提供一种自动化程度高，能自动进行进出料操作，效率高，操作方便的全自动包边机。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种全自动包边机，包括机架、底模、进出料机构、定位机构以及包边机构，其特征在于所述的定位机构包括设于底模上侧的定位平板，所述定位平板上设有通孔，该通孔内设有与之适配的升降杆，升降杆的下端设有与工件上的定位孔配合的压紧体，升降杆伸出定位平板上表面的上端与定位油缸的活塞杆相连，该定位油缸设于定位平板上侧；所述的包边机构包括用于折弯工件边缘的预包块、用于压平工件边缘的终包块以及预包块和终包块共同的驱动油缸，所述预包块设于底模的边缘，预包块的下部与底模转动连接，并设有回复机构，所述的终包块的下侧设有一个支点转轴，终包块的驱动端与驱动油缸相关联，终包块的工作端与底模边缘相对应，所述的终包块上设有一个拨杆，该拨杆的下端与预包块上的一个突起相对应；所述的进出料机构包括一个拉料机构和一个设于底模前侧的上料架，该拉料机构包括一个条形架体，架体与一个驱动机构相连，架体的前端设有前滚轮，前滚轮上跨设有拉绳，拉绳的后端与一个张紧机构相连，在包边工序中，在驱动油缸的作用下，终包块的工作端向下运动，同时通过拨杆与预包块上的突起作用，驱动预包块先进行工作，并将对应的工件边缘折弯到45度左右，在完成预包工作时，拨杆即运动到突起以下，消除对预包块的作 用，预包块在回复机构的作用下恢复到初始状态，此时终包块的工作端到达工作位置，并进行压边工作，实现包边，所述的张紧机构包括一个设于架体后端的后滚轮和一个配重块，所述的拉绳跨过后滚轮与配重块相连，配重块悬挂于空中，拉绳的前端与定位拉杆相连，定位拉杆与一个设于架体前端的定位架活动连接，所述的定位拉杆的前端设有凸缘，该凸缘与所述的定位架之间的定位拉杆杆体上套有一个压力弹簧，所述的架体上设有滑块，该滑块与设于机架上的导轨相适配，机架上设有一个可调式限位机构，所述的可调式限位机构包括一个限位杠杆，该限位杠杆转轴的下侧与所述的限位块相对应，限位杠杆转轴的上侧与一个限位气/油缸的活塞杆相连，所述的机架上设有一个预定位机构，该预定位机构包括设于机架上的导向孔，该导向孔内设有一个与之适配的定位销，该定位销的上端设有限位凸缘，该限位凸缘的与所述的导向孔之间的定位销上设有回复弹簧，该定位销的上端与一个定位杠杆的阻力臂一端的下侧相接触，定位杠杆的动力臂一端的下侧设有一个朝向左侧的楔面，所述的限位杠杆上端与该楔面相接触，所述的拉绳上固定一个与所述的限位机构相对应的限位块。在进料工序中，先将工件放在上料架上，工件备有适当的用于进出料的工艺孔，驱动机构驱动架体向前运动，在前进过程中，可调式限位机构调整到与限位块相对的位置，并将其支撑住，当拉绳上的限位块移动到与可调式限位机构接触的位置时，可调式限位机构阻止限位块继续前进，以实现阻止整条拉绳前进，但由于架体还在前进，所以此时，拉绳会拉动定位拉杆克服压力弹黄的弹力相对于定位架向上运动。当定位拉杆移动到预设的工艺孔时，架体停止前进，并将可调式限位机构调整脱离对限位块的支撑，则定位拉杆向下运动穿入工艺孔中，然后驱动架体向后运动，定位拉杆带动工件向底模方向运动，当达到预定位置时，架体停止运动，实现粗定位。在整个架体的运动过程中，张紧机构起到了防止拉绳的松动、绕线、打结的问题。 

当活塞杆顶住限位杠杆上侧时，当限位块移动到与限位杠杆相接触的位置 时即受到可调式限位机构的阻力而不能继续前进；当活塞杆脱离对限位杠杆上侧的限制时即消除了对限位块的阻力。当定位拉杆带动工件移动到预定位置时，限位气/油缸的活塞杆动作，顶住限位杠杆，限位杠杆的上端在定位杠杆的楔面上移动，在移动过程中带动定位杠杆偏转，定位杠杆的阻力臂一端向下运动，并带动定位销向下运动，定位销穿入预先设置好的工艺孔中，进一步稳固了粗定位。本方案的预包块的行程较小，在驱动机构的作用下，终包块的工作端向下运动，同时通过拨杆与预包块上的突起作用，驱动预包块先进行工作，并将工件边缘折弯到一定程度，一般为45度左右，在完成预包工作时，拨杆即运动到突起以下，消除对预包块的作用，预包块在回复机构的作用下恢复到初始状态，此时终包块的工作端到达工作位置，并进行压边工作，实现包边。这种结构的特点在于，预包和压边工作都有一个驱动机构进行，且控制上也由一次控制完成，操作非常方便，预包块和终包块之间的定位可靠，并在工作过程中，难以出现偏差。配重块始终随架体的前后移动而上下移动，始终对拉绳保持拉车，对拉绳起到了张紧作用，而且拉力均匀、使用寿命长，不会出现老化的问题。 

作为优选，所述的底模上设有若干条形槽体，该条形槽体以进出料方向设置，槽内设有滚轮架杆，滚轮架杆上分别设有若干滚轮，滚轮架杆通过连接杆相互连接构成滚轮架，滚轮架与一个升降油缸相连。当进料时，升降气/油缸上升，带动滚轮架上升，使得在进料的过程中，工件在滚轮上移动，减少摩擦，降低工件的损耗和能耗。当工件到达预定位置时，即通过气/油缸将滚轮架下降到底模以下的位置，进行包边加工；当出料时，长升降气/油缸上升，带动滚轮架上升，使得出料过程中，工件也在滚轮上移动。 

作为优选，所述的底模的前侧设有一个上料架，上料架上设有两到三排沿进料方向设置的排轮组，排轮组的高度与所述的滚轮架杆上的滚轮在上升时的高度相同，所述的上料架的一侧或两侧设有与所述的排轮组平行的辅助排轮组， 辅助排轮组向内倾斜朝向所述的排轮组。在进行进料操作时，先将工件放置在上料架上，上料架通过排轮组支撑工件，工件在排轮组上运动，减小了工件与上料架的摩擦，使得进料更为顺利，在进料过程中，滚轮架是上升的，所以在上料架上的排轮组的高度需要与滚轮架杆上的滚轮在上升时的高度相同，以实现工件在两者之间的顺利过渡。 

作为优选，所述的拨杆为L形结构，该L形结构的下端设有一个滚轮，该滚轮与所述的预包块上的突起相对应。当拨杆向下运动时，滚轮与预包块上的突起直接接触，并驱动预包块动作，滚轮的作用在于可以减少与突起接触时的摩擦，减小动力要求，同时提高拨杆的使用寿命。 

作为优选，所述的预包块和终包块设于底模的前后两侧，底模左右两侧设有5°-15°的倾斜角度，底模左右两侧设有一次终包块，一次终包块工作端下侧工作部位为弧形结构。所谓一次终包块指的是不需要进行预包，直接进行终包的终包块。根据底模的特点，有的底模的两侧是倾斜的，由于工件边缘本身的是具有90度折弯的，所以折弯部的倾斜角度将小于90度，具有向下直接压边的条件，本技术方案通过一个弧形结构的工件部位，对该工件的边缘进行压边工作，在压边过程，弧形结构在下压同时，对工件边缘具有一个向内的摩擦力，以实现完整的折弯过程。 

作为优选，所述的终包块驱动端的下侧设有一个柱面块，所述的驱动油缸的活塞杆上侧设有一个驱动面，该驱动面与所述的柱面块相接触，所述终包块的驱动端设有一个预压弹簧。在预压弹黄的作用下，柱面块始终保持对驱动面的作用力，在活塞杆向上运动的作用下，终包块驱动端向上运动，带动预包块和终包块工作，当活塞向下运动时，终包块驱动端在预压弹黄的作用下回复到初始位置。在此过程中，柱面块始终与驱动面保持线接触，使得终包块受力均匀。 

本发明的带来的有益效果是，解决现有技术所存在的自动化程度低，需要 人工进行进料、出料，效率低，操作麻烦等技术问题，提供一种自动化程度高，能自动进行进出料操作，效率高，操作方便，定位精度高，结构紧凑、简单的全自动包边机。 

附图说明

附图1是本发明的实施例1的一种结构示意图； 

附图2是本发明的包边机构的结构示意图； 

附图3是本发明的一次终包块的结构示意图。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 

实施例： 

如图1、图2、图3所示，本发明是一种全自动包边机，包括机架、底模、进出料机构、定位机构以及包边机构，所述的进出料机构包括一个设于包边机底模前侧的上料架1-4上料架上设有两到三排沿进料方向设置的排轮组1-41，排轮组的高度与所述的滚轮架杆上的滚轮在上升时的高度相同，所述的上料架的一侧或两侧设有与所述的排轮组平行的辅助排轮组1-42，辅助排轮组向内倾斜朝向所述的排轮组。底模1-3上设有若干条形槽体1-31，该条形槽体以进出料方向设置，槽内设有滚轮架杆1-10，滚轮架杆1-10上分别设有若干滚轮1-102，滚轮架杆通过连接杆相互连接构成滚轮架，滚轮架与一个升降油缸1-101相连。拉料机构包括一个条形架体1-2，架体1-2与一个用于驱动的液压油缸1-26的活塞杆相连，架体1-2的前后端分别设有前滚轮1-22和后滚轮1-27，后、前滚轮上跨设有拉绳1-21，拉绳1-21的后端跨过后滚轮1-27悬挂一个配重块1-28，拉绳1-21的前端跨过前滚轮1-22与两个固定相连的定位拉杆1-5相连，定位拉杆1-5与一个设于架体1-2前端的定位架1-24活动连接，所述的定位拉杆1-5的前端设有凸缘1-52，该凸缘1-52与所述的定位架1-24之间的定位拉杆杆体上套有一个压力弹簧1-51，所述的架体1-2上设有滑块1-23，该 滑块1-23与设于机架上的导轨1-11相适配，机架上设有一个限位杠杆1-7，限位杠杆1-7转轴的上侧与一个限位油缸1-6的活塞杆相连，所述的拉绳1-21上固定一个与所述的限位机构相对应的限位块1-25，该限位块1-25与限位杠杆1-7的转轴下侧部分相对应，限位油缸1-6与升降机构油缸1-101之间设有联动油路。机架上设有预定位机构，所述的预定位机构包括设于包边机机架上的导向孔，该导向孔内设有一个与之适配的定位销1-9，该定位销9的上端设有限位凸缘1-92，该限位凸缘1-92与所述的导向孔之间的定位销上设有回复弹簧1-91，该定位销1-9的上端与一个定位杠杆1-8的阻力臂一端的下侧相接触，定位杠杆的动力臂一端的下侧设有一个朝向左侧的楔面，所述的限位杠杆1-7上端与该楔面相接触。 

所述的包边机构，包括底模1-3的前后两侧边缘设有用于折弯工件边缘的预包块3-5、用于压平工件边缘的终包块3-4以及预包块3-5和终包块3-4共同的驱动机构；底模左右两侧设有10°的倾斜角度，底模左右两侧设有一次终包块3-8，一次终包块3-8工作端下侧工作部位为弧形结构。预包块3-5的下部与底模1-3转动连接，并设有回复机构3-6，所述的终包块3-4为板状对称结构，其的中部下侧设有一个支点转轴3-41，终包块通过该支点转轴3-41与一个设于包边机机架上的转轴架3-6相连，终包块3-4驱动端的下侧设有一个弧度为20°的圆柱面块3-3，所述的驱动油缸3-1的活塞杆上侧设有一个驱动面3-2，该驱动面3-2与所述的圆柱面块3-3相接触，所述终包块3-4的驱动端设有一个预压弹簧3-9。终包块3-4的工作端与底模3-7边缘相对应，所述的终包块3-4上设有一个L形结构的拨杆3-42，该L形结构的下端设有一个滚轮3-43，该滚轮3-43与所述的预包块3-6上的突起3-44相对应。 

所述的定位机构，包括设于底模上侧的定位平板1-1，所述定位平板1-1上设有通孔，该通孔内设有与之适配的升降杆2-1，升降杆的下端设有与工件上的定位孔配合的压紧体2-2，升降杆伸出定位平板上表面的上端与定位油缸2-3的 活塞杆相连，该定位油缸设于定位平板上侧。 

本发明在使用时，在进料工序中，先将工件放在上料架上，工件备有适当的用于进出料的工艺孔，驱动机构驱动架体向前运动，在前进过程中，可调式限位机构调整到与限位块相对的位置，并将其支撑住，当拉绳上的限位块移动到与可调式限位机构接触的位置时，可调式限位机构阻止限位块继续前进，以实现阻止整条拉绳前进，但由于架体还在前进，所以此时，拉绳会拉动定位拉杆克服压力弹簧的弹力相对于定位架向上运动。当定位拉杆移动到预设的工艺孔时，架体停止前进，并将可调式限位机构调整脱离对限位块的支撑，则定位拉杆向下运动穿入工艺孔中，然后驱动架体向后运动，定位拉杆带动工件向底模方向运动，当达到预定位置时，架体停止运动，实现粗定位。当定位拉杆带动工件移动到预定位置时，限位气/油缸的活塞杆动作，顶住限位杠杆，限位杠杆的上端在定位杠杆的楔面上移动，在移动过程中带动定位杠杆偏转，定位杠杆的阻力臂一端向下运动，并带动定位销向下运动，定位销穿入预先设置好的工艺孔中，进一步稳固了粗定位。在整个架体的运动过程中，配重块起到了防止拉绳的松动、绕线、打结的问题。在包边工序中，在驱动油缸的作用下，终包块的工作端向下运动，同时通过拨杆与预包块上的突起作用，驱动预包块先进行工作，并将对应的工件边缘折弯到45度左右，在完成预包工作时，拨杆即运动到突起以下，消除对预包块的作用，预包块在回复机构的作用下恢复到初始状态，此时终包块的工作端到达工作位置，并进行压边工作，实现包边。有的底模的两侧是倾斜的，由于工件边缘本身的是具有90度折弯的，所以折弯部的倾斜角度将小于90度，具有向下直接压边的条件，本技术方案通过一个弧形结构的工件部位，对该工件的边缘进行压边工作，在压边过程，弧形结构在下压同时，对工件边缘具有一个向内的摩擦力，以实现完整的折弯过程。 

所以本发明具有自动化程度高，能自动进行进出料操作，效率高，操作方便，定位精度高，结构紧凑、简单等特征。 

Claims (5)

1.一种全自动包边机，包括机架、底模、进出料机构、定位机构以及包边机构，其特征在于所述的定位机构包括设于底模上侧的定位平板（1-1），所述定位平板（1-1）上设有通孔，该通孔内设有与之适配的升降杆（2-1），升降杆的下端设有与工件上的定位孔配合的压紧体（2-2），升降杆伸出定位平板上表面的上端与定位油缸（2-3）的活塞杆相连，该定位油缸设于定位平板上侧；所述的包边机构包括用于折弯工件边缘的预包块（3-5）、用于压平工件边缘的终包块（3-4）以及预包块和终包块共同的驱动油缸（3-1），所述预包块设于底模（1-3）的边缘，预包块的下部与底模转动连接，并设有回复机构（3-6），所述的终包块的下侧设有一个支点转轴（3-41），终包块的驱动端与驱动油缸（3-1）相关联，终包块的工作端与底模边缘相对应，所述的终包块上设有一个拨杆（3-42），该拨杆的下端与预包块上的一个突起（3-44）相对应；所述的进出料机构包括一个拉料机构和一个设于底模（1-3）前侧的上料架（1-4），该拉料机构包括一个条形架体（1-2），架体（1-2）与一个驱动机构相连，架体的前端设有前滚轮（1-22），前滚轮（1-22）上跨设有拉绳（1-21），拉绳（1-21）的后端与一个张紧机构相连，在包边工序中，在驱动油缸的作用下，终包块的工作端向下运动，同时通过拨杆与预包块上的突起作用，驱动预包块先进行工作，并将对应的工件边缘折弯到45 度左右，在完成预包工作时，拨杆即运动到突起以下，消除对预包块的作用，预包块在回复机构的作用下恢复到初始状态，此时终包块的工作端到达工作位置，并进行压边工作，实现包边，所述的张紧机构包括一个设于架体后端的后滚轮和一个配重块（1-28），所述的拉绳跨过后滚轮与配重块（1-28）相连，配重块悬挂于空中，拉绳（1-21）的前端与定位拉杆（1-5）相连，定位拉杆（1-5）与一个设于架体（1-2）前端的定位架（1-24）活动连接，所述的定位拉杆（1-5）的前端设有凸缘（1-52）,该凸缘（1-52）与所述的定位架（1-24）之间的定位拉杆（1-5）杆体上套有一个压力弹簧（1-51），所述的架体上设有滑块（1-23），该滑块（1-23）与设于机架上的导轨（1-11）相适配，机架上设有一个可调式限位机构，所述的拉绳（1-21）上固定一个与所述的限位机构相对应的限位块（1-25）,所述的可调式限位机构包括一个限位杠杆（1-7），该限位杠杆（1-7）转轴的下侧与所述的限位块（1-25）相对应，限位杠杆（1-7）转轴的上侧与一个限位气/油缸（1-6）的活塞杆相连，所述的机架上设有一个预定位机构，该预定位机构包括设于机架上的导向孔，该导向孔内设有一个与之适配的定位销（1-9），该定位销（1-9）的上端设有限位凸缘（1-92），该限位凸缘（1-92）的与所述的导向孔之间的定位销（1-9）上设有回复弹簧（1-91），该定位销（1-9）的上端与一个定位杠杆（1-8）的阻力臂一端的下侧相接触，定位杠杆的动力臂一端的下侧设有一个朝向左侧的楔面，所述的限位杠杆上端与该楔面相接触。

2.根据权利要求1所述的一种全自动包边机，其特征在于所述的底模（1-3）上设有若干条形槽体（1-31），该条形槽体以进出料方向设置，槽内设有滚轮架杆（1-10），滚轮架杆（1-10）上分别设有若干滚轮（1-102），滚轮架杆通过连接杆相互连接构成滚轮架，滚轮架与一个升降油缸（1-101）相连。

3.根据权利要求2所述的一种全自动包边机，其特征在于所述的底模的前侧设有一个上料架（1-4），上料架上设有两到三排沿进料方向设置的排轮组（1-41），排轮组的高度与所述的滚轮架杆上的滚轮在上升时的高度相同，所述的上料架的一侧或两侧设有与所述的排轮组平行的辅助排轮组（1-42），辅助排轮组向内倾斜朝向所述的排轮组。

4.根据权利要求1所述的一种全自动包边机，其特征在于所述的拨杆（3-42）为L形结构，该L形结构的下端设有一个滚轮（3-43），该滚轮与所述的预包块上的突起（3-44）相对应。

5.根据权利要求4所述的一种全自动包边机，其特征在于所述的终包块驱动端的下侧设有一个柱面块（3-3），所述的驱动油缸（3-1）的活塞杆上侧设有一个驱动面（3-2）,该驱动面与所述的柱面块相接触，所述终包块的驱动端设有一个预压弹簧（3-9）。

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