CN105964815B - 一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，包括机器人连接法兰，机器人连接法兰下端面连接有主轴，主轴末端装有滚头，滚头装有若干滚轮，主轴内部装有压力传感器和驱动弹簧，压力传感器检查监控驱动弹簧的压力，驱动弹簧连接滚头，直接反应滚头作用于工件的工作压力，保证滚压包边质量。滚头除常规滚轮外还装有包边角刀，可对汽车内外板滚压中尖角部进行压边。本发明当滚轮压在车件上后，对压缩弹性件造成挤压，进而使压缩弹性件对滚头产生压力，只需控制好压缩弹性件的形变量大小即可使滚边工作部分达到实际所需的滚压力，从而保证滚边质量，解决了传统滚轮系统在尖角部位压边易产生堆料起皱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备，更具体地说，涉及一种用于一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统。
背景技术
随着市场竞争日益激烈，汽车开发周期不断缩短，新车型不断涌现，柔性与可重构车身生产线技术是针对当今制造业小批量、多品种生产需求而发展出来的一种新的生产模式，是缩短汽车开发周期、提高产品竞争力的关键要素之一。
机器人滚边系统能够针对不同工件，通过对工作程序做出相应改变来适应工作的不同特征，面对不同加工零件时都可以顺利地沿着工件的轮廓运动来进行滚压包边运动。其克服了液压机配一套折边模具工艺难以实现柔性化生产、设备维护成本高以及作业面积较大的问题，也解决了车门折边机折边力相对较小，工件成形质量不是很好的问题。
常见的机器人包边系统由机器人以及PLC控制系统、滚轮系统、安全防护系统和滚边工装系统等部分组成。滚轮系统是机器人滚边的执行工具，由各种不同形状的滚轮组合而成。滚轮系统直接与工件接触，提供工件形变所需要的挤压力，因工件材质、压边方式或其他原因不同（滚压轨迹的不同），滚轮系统受到的压力，及反馈给机器人的反作用力是动态的，同时由于机器人自身结构的限制，滚压系统内部设有缓冲装置，能够将工件传递的力进行缓冲，防止对机器人的造成冲击。
另一方面，目前常见的滚轮系统都是由各种不同形状的滚轮组合而成，但在汽车内外板件滚压工艺中，受外板件的凸缘高度（翻边高度）及（工件形状）机器人的滚边轨迹所致包边角度影响较大，如尖角处不能使用滚轮系统进行包边，即0°包边，需要使用特殊推角机构完成，如果强行包边将会出现此种堆料现象并造成品质不良等情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种自带压力调节功能和尖角处压边功能的多功能滚轮系统。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，包括机器人连接法兰1，机器人连接法兰1下端面连接有主轴7，主轴7末端装有滚头14，滚头14装有若干滚轮13，所述主轴7内部设有圆柱形空腔，空腔内靠近机器人连接法兰1的一端安装有压力传感器2，压力传感器2下方装有环形端盖3，环形端盖3将压力传感器2压紧固定，压力传感器2下端装有压力传感压头4，压力传感压头4从环形端盖3中穿过，压力传感压头4下方装有一弹簧压板5，压力传感压头4下端面与弹簧压板5上端面形状相符并紧密接触，弹簧压板5下端面设有一连接杆16，连接杆16套有驱动弹簧6；
所述主轴7空腔的中部设有调节螺杆8，调节螺杆8形状为圆柱形，中轴线与主轴7中轴线重合，外表面与主轴7空腔内表面滑动配合，调节螺杆8中轴线设有通孔，套有驱动弹簧6的连接杆16自孔中穿过，调节螺杆8下端装有一锁紧螺母9，锁紧螺母9上端面与驱动弹簧6下端紧密接触，调节螺杆8与锁紧螺母9共同调节驱动弹簧6的伸缩余量；
所述连接杆16的底端套接在一套筒161内，套筒161外表面设有螺纹，内表面与连接杆16外表面滑动配合，所述锁紧螺母9下端面与套筒161上端面接触；
所述主轴7空腔下部设有滑芯15，滑芯15为圆柱形，滑芯15与主轴7空腔内表面滑动配合，滑芯15上端面设有螺纹孔，滑芯15旋接在所述套筒161上；
所述主轴7底部装有主轴法兰17，所述滑芯15下端穿过主轴法兰17与滚头14连接；
所述滚头14侧面装有一角刀12。
作为本发明一种改进，所述主轴7设有视窗18，所述调节螺杆8外圆柱面设有刻度线19，所述主轴7设有标尺20，通过视窗18观察调节螺杆8在主轴7内的位置。
作为本发明的一项优选方式，所述滑芯15通过滚头连接法兰11与滚头14连接，所述滚头连接法兰11内部设有上端开口的圆柱形空腔，滑芯15底端伸入滚头连接法兰11空腔内，通过键16与滚头连接法兰11固定连接；所述滑芯15与滚头14连接处套有连接套筒10。
本发明的有益效果是：
1.本发明为主要针对机器人滚边开发满足滚边工艺、稳定使用的机器人滚轮系统，当滚轮压在车件上后，会带动滑芯向上运动，对压缩弹性件造成挤压，进而使压缩弹性件对滚头产生压力，以达到弹力补偿的效果，在实际的滚边过程中，只需控制好压缩弹性件的形变量大小即可使滚边工作部分达到实际所需的滚压力，从而保证滚边质量。
2.将压边工艺的优点借鉴到滚轮压边，解决了传统滚轮系统在尖角部位压边易产生堆料起皱的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖面图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2所示，一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，包括机器人连接法兰1，机器人连接法兰1下端面连接有主轴7，主轴7末端装有滚头14，滚头14装有若干滚轮13，所述主轴7内部设有圆柱形空腔，空腔内靠近机器人连接法兰1的一端安装有压力传感器2，压力传感器2下方装有环形端盖3，环形端盖3将压力传感器2压紧固定，压力传感器2下端装有压力传感压头4，压力传感压头4从环形端盖3中穿过，压力传感压头4下方装有一弹簧压板5，压力传感压头4下端面与弹簧压板5上端面形状相符并紧密接触，弹簧压板5下端面设有一连接杆16，连接杆16套有驱动弹簧6。
所述主轴7空腔的中部设有调节螺杆8，调节螺杆8形状为圆柱形，中轴线与主轴7中轴线重合，外表面与主轴7空腔内表面滑动配合，调节螺杆8中轴线设有通孔，套有驱动弹簧6的连接杆16自孔中穿过，调节螺杆8下端装有一锁紧螺母9，锁紧螺母9上端面与驱动弹簧6下端紧密接触，调节螺杆8与锁紧螺母9共同调节驱动弹簧6的伸缩余量。旋转调节螺杆8和锁紧螺母9，可以调节驱动弹簧6的伸缩余量，根据弹簧件的力学特性可知，形变越大，产生的弹力越大，故驱动弹簧6伸缩余量越小，能够使其产生弹性形变的压力数值越大，由于弹性变形在长时间使用后会出现弹性疲劳的情况，故需要在一定时间内对滚边系统的弹性压力进行检测，如出现疲劳显现就需要重新调整驱动弹簧从而保证滚边品质。
所述主轴7设有视窗18，所述调节螺杆8外圆柱面设有刻度线19，所述主轴7设有标尺20，通过视窗18观察调节螺杆8在主轴7内的位置。同时，通过视窗18也可以旋转锁紧螺母9和调节螺杆8，从而在不拆卸装置整体的情况下对驱动弹簧6的伸缩余量进行调节。
所述主轴7空腔下部设有滑芯15，滑芯15为圆柱形，滑芯15与主轴7空腔内表面滑动配合，滑芯15上端面设有螺纹孔，滑芯15旋接在所述套筒161上。
所述主轴7底部装有主轴法兰17，所述滑芯15下端穿过主轴法兰17与滚头14连接。
所述滚头14侧面装有一角刀12。角刀12整体为倒台阶形，在台阶面设有跟滚压工件接触的型面，形成角刀12的工作部分。对于角刀而言，外形根据工件型面以及压边时候的受力情况进行定制生产。此角刀能解决滚边过程中对角处产生的工件堆积，起皱等不良情况。
所述滑芯15通过滚头连接法兰11与滚头14连接，所述滚头连接法兰11内部设有上端开口的圆柱形空腔，滑芯15底端伸入滚头连接法兰11空腔内，通过键16与滚头连接法兰11固定连接；所述滑芯15与滚头14连接处套有连接套筒10。
本发明阐述的以上内容仅介绍了弹簧驱动的形式，另外还有液压驱动和伺服驱动等形式。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，包括机器人连接法兰(1)，机器人连接法兰(1)下端面连接有主轴(7)，主轴(7)末端装有滚头(14)，滚头(14)装有若干滚轮(13)，其特征在于，所述主轴(7)内部设有圆柱形空腔，空腔内靠近机器人连接法兰(1)的一端安装有压力传感器(2)，压力传感器(2)下方装有环形端盖(3)，环形端盖(3)将压力传感器(2)压紧固定，压力传感器(2)下端装有压力传感压头(4)，压力传感压头(4)从环形端盖(3)中穿过，压力传感压头(4)下方装有一弹簧压板(5)，压力传感压头(4)下端面与弹簧压板(5)上端面形状相符并紧密接触，弹簧压板(5)下端面设有一连接杆(16)，连接杆(16)套有驱动弹簧(6)；
所述主轴(7)空腔的中部设有调节螺杆(8)，调节螺杆(8)形状为圆柱形，中轴线与主轴(7)中轴线重合，外表面与主轴(7)空腔内表面滑动配合，调节螺杆(8)中轴线设有通孔，套有驱动弹簧(6)的连接杆(16)自孔中穿过，调节螺杆(8)下端装有一锁紧螺母(9)，锁紧螺母(9)上端面与驱动弹簧(6)下端紧密接触，调节螺杆(8)与锁紧螺母(9)共同调节驱动弹簧(6)的伸缩余量；
所述连接杆(16)的底端套接在一套筒(161)内，套筒(161)外表面设有螺纹，内表面与连接杆(16)外表面滑动配合，所述锁紧螺母(9)下端面与套筒(161)上端面接触；
所述主轴(7)空腔下部设有滑芯(15)，滑芯(15)为圆柱形，滑芯(15)与主轴(7)空腔内表面滑动配合，滑芯(15)上端面设有螺纹孔，滑芯(15)旋接在所述套筒(161)上；
所述主轴(7)底部装有主轴法兰(17)，所述滑芯(15)下端穿过主轴法兰(17)与滚头(14)连接；
所述滚头(14)侧面装有一角刀(12)。
2.根据权利要求1所述一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，其特征在于，所述主轴(7)设有视窗(18)，所述调节螺杆(8)外圆柱面设有刻度线(19)，所述主轴(7)设有标尺(20)，通过视窗(18)观察调节螺杆(8)在主轴(7)内的位置。
3.根据权利要求1所述的一种机器人智能滚压包边系统的滚轮系统，其特征在于，所述滑芯(15)通过滚头连接法兰(11)与滚头(14)连接，所述滚头连接法兰(11)内部设有上端开口的圆柱形空腔，滑芯(15)底端伸入滚头连接法兰(11)空腔内，通过键(16)与滚头连接法兰(11)固定连接；所述滑芯(15)与滚头(14)连接处套有连接套筒(10)。
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