CN103737498B - 汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人，属于机械制造领域。所述汽车内饰件切割工艺包括如下步骤：S101、定位；S102、压紧；S103、切割；S104、复位；S105、取料；S106、检验。本发明自动化程度高，切割效率高，降低切割成本，经切割的工件尺寸精度高。

Description

汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别涉及一种汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人。

背景技术

高压水射流加工是一项特种加工方法，它是采用高压高速水冲击工件，对工件进行切割、穿孔、破碎或表面材料去除，属于高能束加工范畴，是一种可与激光、等离子体和电子束加工方法相媲美的新型切割方法。高压水射流技术是运用液体增压原理，通过特定的装置将动力源的机械能转化成压力能，具有巨大压力能的水再通过小孔喷嘴将压力能转化成动能，从而形成高速射流。高压水射流技术经过近几年的发展，以及其切割速度快、切割表面光洁度高、切缝窄和环保的优点，已经广泛应用于生产加工中。高压水切割机以其自身多项优于传统的其它切割工艺特点，成为切割领域的首选工具，目前已被国内外普遍应用。

目前，国内市场上机器人水切割机主要应用于汽车内饰件、覆盖件的开孔、裁边加工成形切割加工。然而，现有的高压水射流切割技术多用于切割形状规则的板型材料，机器人水切割技术虽有多空间自由度切割能力，但只是应用于汽车内饰薄板的切割，对于大型复杂形状工件的切割，还没有专用的水切割设备。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种自动化程度高，切割效率高，降低切割成本，经切割的工件尺寸精度高的汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种汽车内饰件切割工艺，所述汽车内饰件切割工艺包括如下步骤：

S101、定位：将成型后的半成品从成型模具上取下转移到切割治具上进行定位；真空泵抽气吸附半成品；

所述步骤S101为：先把半成品一端部沿第一基准定位，再把半成品中部沿第二基准定位，最后把半成品另一端部沿第三基准定位，半成品与切割治具全部贴合到位；开启真空泵，真空泵抽气吸附半成品；

S102、压紧：把压框装置压紧防止在切割状态下抖动与偏移影响产品尺寸；

S103、切割：高压水切割头下降落到轨道槽内，切割头插销拔出，刀片伸出插入半成品内；按钮启动，切割头按行驶路径运行完成切割任务；

S104、复位：刀片收进，插销锁紧，按钮松开，切割头升起，然后压框装置再升起并旋转复位；

S105、取料：将半成品上切割刀口部位基材顺着从面料上取下；

S106、检验：确认产品表面有无破损；

所述汽车内饰件切割工艺用机器人包括工作台床、设置在所述工作台床上的机器人本体、设置在所述机器人本体上的高压水管路、设置在所述机器人本体端部的高压水切割头、与所述高压水管路连接的高压水射流发生系统、设置在所述工作台床一侧的集水器；所述工作台床包括第一工作台床、与所述第一工作台床相匹配设置的第二工作台床、与所述第二工作台床相邻设置的真空泵；

所述机器人本体包括与所述机器人本体连接的机器人控制柜；

所述高压水管路包括绕制在所述机器人本体上的弹性高压水管、与所述弹性高压水管连通的超高压水源、套设所述弹性高压水管的高压水管引入杆、与所述高压水管引入杆连接的旋转接头；

所述高压水切割头包括设置在所述高压水切割头端部的切割刀喷嘴，所述切割刀喷嘴设置有蓝宝石环；

所述高压水射流发生系统包括高压油泵、与所述高压油泵连接的泵电机、与所述泵电机相邻设置的增压系统；

所述增压系统包括增压器、与所述增压器连接的低压泵、与所述低压泵连接的泵电机、与所述增压器连接的蓄能器和电磁阀、与所述低压泵相邻设置的磨料泵。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

自动化程度高，切割效率高，降低切割成本，经切割的工件尺寸精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的汽车内饰件切割工艺用机器人的主视图；

图2是本发明实施例提供的汽车内饰件切割工艺用机器人的俯视图；

图3是本发明实施例提供的汽车内饰件切割工艺用机器人结构框图；

图4是本发明实施例提供的汽车内饰件切割工艺的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种汽车内饰件切割工艺及该工艺用机器人，参见图1、图2，所述汽车内饰件切割工艺用机器人包括工作台床1、设置在工作台床1上的机器人本体2、设置在机器人本体2上的高压水管路3、设置在机器人本体2端部的高压水切割头4、与高压水管路3连接的高压水射流发生系统5、设置在工作台床1一侧的集水器6。

具体地，工作台床1包括第一工作台床11、与第一工作台床11相匹配设置的第二工作台床12、与第二工作台床12相邻设置的真空泵13。真空泵的作用是运用真空泵抽气吸附作用，使得顶棚内衬工件平整，不出现反翘脱离现象。并采用双U型重物支架压住前后端顶棚，以提高压实效果。

具体地，机器人本体2包括与机器人本体2连接的机器人控制柜21。机器人控制柜控制切割刀喷嘴移动切割作业。

具体地，高压水管路3包括绕制在机器人本体2上的弹性高压水管31、与弹性高压水管31连通的超高压水源32、套设弹性高压水管31的高压水管引入杆33、与高压水管引入杆33连接的旋转接头。

具体地，高压水切割头4包括设置在高压水切割头4端部的切割刀喷嘴41，切割刀喷嘴41设置有蓝宝石环，以增加喷嘴的耐磨性。并用机器人控制的电磁阀535控制高压水切割头的打开和关闭。为提高系统及水切割头宝石环的使用寿命，低压水需要进行水软化和三级过滤处理。切割刀喷嘴精确控制水流，提供优质的射流束。

具体地，参见图3，高压水射流发生系统5包括高压油泵51、与高压油泵51连接的泵电机52、与泵电机52相邻设置的增压系统53；增压系统53包括增压器531、与增压器531连接的低压泵532、与低压泵532连接的泵电机533、与增压器531连接的蓄能器534和电磁阀535、与低压泵532相邻设置的磨料泵536。磨料泵536提供磨料并精确控制磨料的流量。增压器是液压工作站的心脏，可根据液压工作站的不同应用条件设计匹配不同的增压器，为系统提供足够的稳定的压力。增压比：1:20；压力范围：415MPa。流量：1升/分钟。配备有两个工作台床组成。工作压力波动仅为2.5％。

其中，集水器6用于收集加工后的水和材料残渣。

其中，本发明实施例提供的汽车内饰件切割工艺用机器人工作时，高压水射流发生系统把水加压至超高压，并经弹性高压水管接头从上方引入，再经截止阀、弹性高压水管31、旋转接头送至高压水切割头4作切割用。旋转接头安装于机器人本体2机身机座轴的轴心线上，与高压水管引入杆33连接，采用弹性高压水管31套在机座轴外部使得高压水沿机器人本体2运动关节输送而不限制各个轴的运动。利用水或水中加添加剂的液体经水泵至增压器，再经蓄能器使高压液体流动平稳，最后由具有蓝宝石环的切割刀喷嘴喷出300～900米/秒的高速液体流，喷射到工件表面，达到去除材料的加工目的。自动化程度高，切割效率高，降低切割成本，克服了水切割机产生的水射流滞后和切口斜边的不足，经切割的工件尺寸精度高，切口质量好。将高压水切割技术应用于大型复杂形状工件切割，其切割具有切缝窄、切割表面光洁度高、切割过程环保无污染等优点。本发明具有区别于传统水切割机的工件功能，可以实现大型复杂表面工件的不同位置精确切割的要求。例如：面包车顶棚GMT+无纺布车内顶衬切割加工，比人工切割效率提高十倍以上。配备两台工件台床，实现了双工位交替切割连续作业，在切割过程中可以有效避免工件人工上下料、压实工件时所耽误的时间，大大提高切割效率，是单工作台床工效的2倍以上。实际切割一台面包车顶棚的作业时间在30秒左右。

参见图4，所述汽车内饰件切割工艺包括如下步骤：

S101、定位：将成型后的半成品从成型模具上取下转移到切割治具上进行定位；真空泵抽气吸附半成品；

具体地，步骤S101为：先把半成品一端部沿第一基准定位，再把半成品中部沿第二基准定位，最后把半成品另一端部沿第三基准定位，半成品与切割治具全部贴合到位；开启真空泵，真空泵抽气吸附半成品。

S102、压紧：把压框装置压紧防止在切割状态下抖动与偏移影响产品尺寸；

S103、切割：高压水切割头下降落到轨道槽内，切割头插销拔出，刀片伸出插入半成品内；按钮启动，切割头按行驶路径运行完成切割任务；

S104、复位：刀片收进，插销锁紧，按钮松开，切割头升起，然后压框装置再升起并旋转复位；

S105、取料：将半成品上切割刀口部位基材顺着从面料上取下；

S106、检验：确认产品表面有无破损。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

自动化程度高，切割效率高，降低切割成本，经切割的工件尺寸精度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种汽车内饰件切割工艺，其特征在于，所述汽车内饰件切割工艺包括如下步骤：

S101、定位：将成型后的半成品从成型模具上取下转移到切割治具上进行定位；真空泵抽气吸附半成品；

所述步骤S101为：先把半成品一端部沿第一基准定位，再把半成品中部沿第二基准定位，最后把半成品另一端部沿第三基准定位，半成品与切割治具全部贴合到位；开启真空泵，真空泵抽气吸附半成品；

S102、压紧：把压框装置压紧防止在切割状态下抖动与偏移影响产品尺寸；

S103、切割：高压水切割头下降落到轨道槽内，切割头插销拔出，刀片伸出插入半成品内；按钮启动，切割头按行驶路径运行直至完成切割任务；

S104、复位：刀片收进，插销锁紧，按钮松开，切割头升起，然后压框装置再升起并旋转复位；

S105、取料：将半成品上切割刀口部位基材顺着从面料上取下；

S106、检验：确认产品表面有无破损；

所述汽车内饰件切割工艺用机器人包括工作台床、设置在所述工作台床上的机器人本体、设置在所述机器人本体上的高压水管路、设置在所述机器人本体端部的高压水切割头、与所述高压水管路连接的高压水射流发生系统、设置在所述工作台床一侧的集水器；

所述工作台床包括第一工作台床、与所述第一工作台床相匹配设置的第二工作台床、与所述第二工作台床相邻设置的真空泵；

所述机器人本体包括与所述机器人本体连接的机器人控制柜；

所述高压水管路包括绕制在所述机器人本体上的弹性高压水管、与所述弹性高压水管连通的超高压水源、套设所述弹性高压水管的高压水管引入杆、与所述高压水管引入杆连接的旋转接头；

所述高压水切割头包括设置在所述高压水切割头端部的切割刀喷嘴，所述切割刀喷嘴设置有蓝宝石环；

所述高压水射流发生系统包括高压油泵、与所述高压油泵连接的泵电机、与所述泵电机相邻设置的增压系统；

所述增压系统包括增压器、与所述增压器连接的低压泵、与所述低压泵连接的泵电机、与所述增压器连接的蓄能器和电磁阀、与所述低压泵相邻设置的磨料泵。