CN106825174B - 一种车门包边方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于涉及一种车门包边方法及设备，包括用于支撑及夹紧汽车车门的支撑夹紧单元，支撑夹紧单元的上方设置有用于弯折包边的机器人，机器人的输出端设置有多个弯折头，多个弯折头均包括抵靠在汽车车门待弯折包边上板面的支撑滚轮，支撑滚轮的旁侧均设置有与实施对包边弯折操作的多种弯折角度滚轮，多个弯折头可切换式布置在机器人的输出端，使得汽车车门从初始包边角度进行两次或两次以上弯折后成型，每次弯折的角度小于等于120°，施加对汽车车门包边弯折力的角度是可变的，这样就可以使得汽车车门包边交界处的根部位置处预弯力矩始终控制在一个较小的范围之内，避免包边交界处出现凹陷的现象，确保包边位置处的平整度。

Description

一种车门包边方法及设备

技术领域

本发明属于涉及汽车覆盖件加工技术领域，具体为一种车门包边方法及设备。

背景技术

汽车覆盖件的内外板需要进行包边弯折处理，比如汽车车门等部件，传统压接模具在对上述覆盖件的边缘处进行包边操作时，一般采用先自由预弯，再进行压合操作，具体来说，传统包边模具从初始包边角度预弯至压合前的角度的过程为自由预弯，当初始包边角度大于一定角度时，如采用传统的包边模具，从初始包边角度自由预弯至压合前的角度时，预弯压块与覆盖件的待折弯的包边接触会产生绕包边与覆盖件交界处的根部位置处预弯力矩，该力矩会导致覆盖件包边的周围位置处产生翘曲变形或者凹陷的现象，严重影响了车身的外观质量。

汽车车门的两盖板钣金的包边比较常用的是压机包边和专机包边，受限于车门窗框内圈区域空间窄小，压机或者专机由于首先空间问题无法在机构上实现，或者即使能够实现，也会导致整个包边机构很复杂而成本上升。

发明内容

本发明的首要目的在于：提供一种车门包边方法，确保车门包边位置处的平整度及外观质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种车门包边方法，汽车车门从初始包边角度进行两次或两次以上弯折后成型，每次弯折的角度小于等于120°。

进一步的方案为：

所述的汽车车门包边的初始包边角度为180°，所述弯折的次数为三次。

第一次由初始角度弯折至60°，第二次由60°弯折至30°，第三次由30°弯折至成型。

本发明的次要目的在于：提供一种车门包边设备，能够针对车门窗框内圈空间窄小区域进行包边操作，简化包边设备，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种车门包边设备，包括用于支撑及夹紧汽车车门的支撑夹紧单元，所述支撑夹紧单元的上方设置有用于弯折包边的机器人，所述机器人的输出端设置有多个弯折头，所述多个弯折头均包括抵靠在汽车车门待弯折包边上板面的支撑滚轮，所述支撑滚轮的旁侧均设置有与实施对包边弯折操作的多种弯折角度滚轮，所述多个弯折头可切换式布置在机器人的输出端。

进一步的方案为：

所述机器人的输出端转动式设置有连接法兰，所述弯折头包括第一、第二、第三悬伸臂杆，所述第一、第二、第三悬伸臂杆的一端沿着连接法兰的周向等间距布置，第一、第二、第三悬伸臂杆的另一端向下悬伸，所述支撑滚轮转动式设置在第一、第二、第三悬伸臂杆的悬伸端，所述弯折角度滚轮包括分别转动式布置在第一、第二、第三悬伸臂杆的悬伸端上的第一、第二、第三角度轮，所述第一、第二、第三角度轮位于支撑滚轮旁侧且转动轴芯线垂直，所述第一、第二、第三角度轮呈圆锥台状且锥角各异。

所述第一悬伸臂杆的悬伸端设置有第一气缸，所述第一气缸的缸体端部铰接在第一悬伸臂杆的杆身上，第一气缸的活塞杆端与支撑滚轮的安装座连接，所述安装座滑动式设置在第一悬伸臂杆的悬伸端上的导向滑轨。

所述第一、第二、第三角度轮分别转动式设置在第一、第二、第三角度轮安装座上，所述安装座上设置有限位块与第一角度轮安装座抵靠或分离。

所述支撑夹紧单元包括设置机架上的支撑板，所述支撑板与水平面呈30°夹角布置，所述支撑板上设置有支撑头，所述支撑头位于支撑板上方布置多个，所述支撑头上方设置有夹紧板，所述夹紧板与驱动气缸连接，所述驱动气缸驱动夹紧板的板面与支撑头靠近或远离。

所述支撑板上还设置有导向支架，所述导向支架位于支撑板上方布置多个，所述导向支架的上端设置有导向斜面。

所述支撑板上还设置有定位支架，所述定位支架上设置有用于定位的定位销。

与现有技术相比，本发明具备的技术效果为：利用弯折头实施对汽车车门包边的多次弯折，每次确保覆盖件包边的弯折角度小于等于120°，施加对汽车车门包边弯折力的角度是可变的，这样就可以使得汽车车门包边交界处的根部位置处预弯力矩始终控制在一个较小的范围之内，该交界处所承受的弯矩力矩可避免包边交界处出现翘曲变形或者凹陷的现象，进而可确保包边位置处的平整度。

附图说明

图1是车门包边设备中的支撑夹紧单元的结构示意图；

图2是车门包边设备中的支撑夹紧单元的主视图；

图3和图4是车门包边设备中的弯折头的两种视角的结构示意图；

图5是第二悬伸臂杆、第二角度轮以及支撑滚轮实施对汽车车门包边由180°弯折至60°的状态示意图；

图6是第三悬伸臂杆、第三角度轮以及支撑滚轮实施对汽车车门包边由60°弯折至30°的状态示意图；

图7是第一悬伸臂杆、第一角度轮以及支撑滚轮实施对汽车车门包边由30°弯折至成型的状态示意图。

具体实施方式

结合图1至图7，对本发明作进一步地说明：

一种车门包边方法，汽车车门10从初始包边角度进行两次或两次以上弯折后成型，每次弯折的角度小于等于120°；

经过验证得出，汽车车门10包边通过多次弯折(两次或两次以上)，施加对汽车车门10包边弯折力的角度是可变的，每次确保汽车车门10包边的弯折角度小于等于120°，当汽车车门10包边角度大于120°时，通过向包边的外板面施加弯折力，并使得预弯角度小于等于120°施加对包边斜向上的力作用在包边的板面与汽车车门10交界处的分力较小，就可以使得汽车车门10包边交界处的根部位置处预弯力矩始终控制在一个较小的范围之内，该交界处所承受的弯矩力矩可避免汽车车门10包边交界处出现翘曲变形或者凹陷的现象，进而可确保汽车车门10位置处的平整度。

所述的汽车车门10包边的初始包边角度为180°，所述弯折的次数为三次。

作为本发明的优选方案，第一次由初始角度弯折至60°，第二次由60°弯折至 30°，第三次由30°弯折至成型；

当汽车车门10包边的由初始包边角度为180的大包边角度预弯至60°的过程中，此时施加对包边的弯折力为斜向上方，包边与汽车车门10交界处所承受的分力几乎为零，因而汽车车门10与包边交界处的预弯力矩几乎为零，进而可确保汽车车门10与包边交界处的外观质量，通过二次预弯即由60°弯折至30°，施加给包边的弯折力斜向下方，通过小角度的二次预弯，从而减小汽车车门10与包边交界处所承受的预弯力矩，进而避免弯矩力矩过大使得汽车车门10与包边交界处翘曲变形。

一种车门包边设备，包括用于支撑及夹紧汽车车门10的支撑夹紧单元20，所述支撑夹紧单元20的上方设置有用于弯折包边的机器人，所述机器人的输出端设置有多个弯折头，所述多个弯折头均包括抵靠在汽车车门10待弯折包边上板面的支撑滚轮30，所述支撑滚轮30的旁侧均设置有与实施对包边弯折操作的多种弯折角度滚轮，所述多个弯折头可切换式布置在机器人的输出端；

结合图1至图4所示，上述的待弯折的汽车车门10放置在支撑夹紧单元20上，支撑夹紧单元20实施对汽车车门10的夹紧定位，驱动机器人，并且使得支撑滚轮30滚压在汽车车门 10待弯折包边上板面，将弯折用的弯折头需要弯折的角度滚轮沿着包边长度反向移动，从而实现对包边的滚压弯折，当弯折一圈后，切换弯折头，从而实现包边不同弯折角度的弯折作业，该能够针对车门窗框内圈空间窄小区域进行包边操作，简化包边设备，降低生产成本。

作为本发明的优选方案，所述机器人的输出端转动式设置有连接法兰40，所述弯折头包括第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70，所述第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、 70的一端沿着连接法兰40的周向等间距布置，第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的另一端向下悬伸，所述支撑滚轮30转动式设置在第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的悬伸端，所述弯折角度滚轮包括分别转动式布置在第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70 的悬伸端上的第一、第二、第三角度轮51、61、71，所述支撑滚轮30的轮芯与第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的悬伸垂直，所述第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的轮芯与支撑滚轮30的轮芯之间夹角为10°～15°，所述第一、第二、第三角度轮51、61、 71以及各自的支撑滚轮30分别设置在第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的悬伸端的两侧，所述第一、第二、第三角度轮51、61、71呈圆锥台状且锥角各异；

结合图5至图7所示，上述的第一、第二、第三角度轮51、61、71呈圆锥台状且锥角各异，从而可实现包边的三种状态的弯折，第二角度轮61使得包边从180°弯折至60°，第三角度轮71使得包边从60°弯折至30°，第一角度轮51使得包边从30°弯折至成型，从而实现对汽车车门10的包边弯折的效率；

上述的所述支撑滚轮30的轮芯与第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的悬伸垂直能够有效提高对汽车车门10包边的弯折效果；

另外，所述第一、第二、第三悬伸臂杆50、60、70的轮芯与支撑滚轮30的轮芯之间夹角为 10°～15°，能够有效消除各部分作用力，起到稳定整个设备的作用。

更为优选地，所述第一悬伸臂杆50的悬伸端设置有第一气缸52，所述第一气缸 52的缸体端部铰接在第一悬伸臂杆50的杆身上，第一气缸52的活塞杆端与支撑滚轮30的安装座31连接，所述安装座31滑动式设置在第一悬伸臂杆50的悬伸端上的导向滑轨32；上述的弯折头中的第一悬伸臂杆50靠近汽车车门10，使得第一悬伸臂杆50上的第一角度轮51位于包边的下方，并且启动第一角度轮51使得支撑滚轮30与包边的上方板面抵靠，机器人启动，从而使得弯折头沿着汽车车门10包边周向移动，从而实现包边作业；

上述实施对汽车车门10包边的第一次折弯用的第一角度轮51在折弯时，由于汽车车门10 的包边还处在30度，对此，为实现对包边的完全夹紧，上述的第一气缸52启动，从而实现支撑滚轮30滚压在包边的上板面，实现对包边的定位夹紧，从而实现对汽车车门10包边的完全弯折。

更为优选地，所述第一、第二、第三角度轮51、61、71分别转动式设置在第一、第二、第三角度轮安装座53、63、73上，所述安装座31上设置有限位块311与第一角度轮安装座53抵靠或分离；

上述的安装座31的限位块311与第一角度轮安装座53抵靠时，即可判定支撑滚轮30与包边的上方板面抵靠，从而可启动机器人动作，实现三种角度的包边，切换时，机器人的臂杆转动，使得连接法兰40转动，从而将三种不同类型的弯折头凸伸至汽车车门10的边框内。

另外，所述第二、第三悬伸臂杆60、70整体呈折杆状结构，所述第二、第三悬伸臂杆60、70的折弯处分别设置有第一、第二加强角64、74；

上述的第二、第三悬伸臂杆60、70的折弯处分别设置的第一、第二加强角64、74来防止反作用力造成上述的悬伸臂杆的弯曲，以保证整体包边设备的稳固性。

另外，上述的第三悬伸臂杆70的悬伸端还设置有TCP校准销80，定位完毕后，在实际弯折翻边时拆除即可。

更进一步地，所述支撑夹紧单元20包括设置机架21上的支撑板22，所述支撑板22与水平面呈30°夹角布置，所述支撑板22上设置有支撑头23，所述支撑头23位于支撑板22上方布置多个，所述支撑头23上方设置有夹紧板24，所述夹紧板24与驱动气缸25连接，所述驱动气缸25驱动夹紧板24的板面与支撑头23靠近或远离；

上述的驱动气缸25动作，从而连动夹紧板24与支撑头23靠近，从而实现对汽车车门10的夹紧定位。

为方便将汽车车门10卡置在支撑夹紧单元20上，所述支撑板22上还设置有导向支架26，所述导向支架26位于支撑板22上方布置多个，所述导向支架26的上端设置有导向斜面；

上述的导向斜面方便将汽车车门10顺利的导向落入汽车车门10设定位置。

为实现对汽车车门10的准确定位，所述支撑板22上还设置有定位支架27，所述定位支架27上设置有用于定位的定位销271。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种车门包边方法，其特征在于：汽车车门(10)包边的初始包边角度为180°，弯折的次数为三次，其中：第一次由初始角度弯折至60°，第二次由60°弯折至30°，第三次由30°弯折至成型。

2.一种采用如权利要求1所述车门包边方法的车门包边设备，其特征在于：包括用于支撑及夹紧汽车车门(10)的支撑夹紧单元(20)，所述支撑夹紧单元(20)的上方设置有用于弯折包边的机器人，所述机器人的输出端设置有多个弯折头，所述多个弯折头均包括抵靠在汽车车门(10)待弯折包边上板面的支撑滚轮(30)及悬伸臂杆，所述支撑滚轮(30)的旁侧均设置有与实施对包边弯折操作的多种弯折角度滚轮，所述多个弯折头可切换式布置在机器人的输出端，其中所述支撑滚轮(30)的轮芯与所述悬伸臂杆的悬伸垂直，所述悬伸臂杆的轮芯与所述支撑滚轮的轮芯之间夹角为10°～15°。

3.根据权利要求2所述的车门包边设备，其特征在于：所述机器人的输出端转动式设置有连接法兰(40)，所述弯折头包括第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)，所述第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的一端沿着连接法兰(40)的周向等间距布置，第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的另一端向下悬伸，所述支撑滚轮(30)转动式设置在第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的悬伸端，所述弯折角度滚轮包括分别转动式布置在第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的悬伸端上的第一、第二、第三角度轮(51、61、71)，所述支撑滚轮(30)的轮芯与第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的悬伸垂直，所述第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的轮芯与支撑滚轮(30)的轮芯之间夹角为10°～15°，所述第一、第二、第三角度轮(51、61、71)以及各自的支撑滚轮(30)分别设置在第一、第二、第三悬伸臂杆(50、60、70)的悬伸端的两侧，所述第一、第二、第三角度轮(51、61、71)呈圆锥台状且锥角各异。

4.根据权利要求3所述的车门包边设备，其特征在于：所述第一悬伸臂杆(50)的悬伸端设置有第一气缸(52)，所述第一气缸(52)的缸体端部铰接在第一悬伸臂杆(50)的杆身上，第一气缸(52)的活塞杆端与支撑滚轮(30)的安装座(31)连接，所述安装座(31)滑动式设置在第一悬伸臂杆(50)的悬伸端上的导向滑轨(32)。

5.根据权利要求4所述的车门包边设备，其特征在于：所述第一、第二、第三角度轮(51、61、71)分别转动式设置在第一、第二、第三角度轮安装座(53、63、73)上，所述安装座(31)上设置有限位块(311)与第一角度轮安装座(53)抵靠或分离，所述第二、第三悬伸臂杆(60、70)整体呈折杆状结构，所述第二、第三悬伸臂杆(60、70)的折弯处分别设置有第一、第二加强角(64、74)。

6.根据权利要求2所述的车门包边设备，其特征在于：所述支撑夹紧单元(20)包括设置机架(21)上的支撑板(22)，所述支撑板(22)与水平面呈30°夹角布置，所述支撑板(22)上设置有支撑头(23)，所述支撑头(23)位于支撑板(22)上方布置多个，所述支撑头(23)上方设置有夹紧板(24)，所述夹紧板(24)与驱动气缸(25)连接，所述驱动气缸(25)驱动夹紧板(24)的板面与支撑头(23)靠近或远离。

7.根据权利要求6所述的车门包边设备，其特征在于：所述支撑板(22)上还设置有导向支架(26)，所述导向支架(26)位于支撑板(22)上方布置多个，所述导向支架(26)的上端设置有导向斜面。

8.根据权利要求7所述的车门包边设备，其特征在于：所述支撑板(22)上还设置有定位支架(27)，所述定位支架(27)上设置有用于定位的定位销(271)。