CN107186095B - 汽车门盖绕折弯点旋转包边机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，该包边结构为：针对板件的外板翻边设置旋转式动作机构，旋转式动作机构的旋转中心点与外板翻边的折弯点重合，包边压刀与旋转式动作机构形成联动旋转，并以旋转的包边压刀向外板翻边施加垂直于外板翻边的平面的包边力。本发明中的包边机构使包边过程中的包边力始终垂直于外板翻边的平面，能有效消除包边棱线不顺的质量缺陷。

Description

汽车门盖绕折弯点旋转包边机构

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种应用在汽车门盖绕折弯点处实现包边的旋转包边机构。

背景技术

在汽车白车身的制造过程中，机器人滚边和专机包边成为主要的门盖包边措施；但由于门盖板件结构的不同，比如前后门的窗框处包边空间很小、门盖的拐角包边曲率较大，以及特殊制造工艺的需要，有时需要在板件进入包边工位之前进行局部区域的预包边来固定内外板件，因此常规的机器人滚边和专机包边已经不能满足工艺要求。

针对窗框包边、拐角包边以及预包边，目前常用包边机构的包边压刀在运动形式上主要归为直动式和平动式；直动式是指由动力源直接驱动包边压刀，或者通过连杆机构带动包边压刀完成直线运动；平动式是指由动力源驱动四连杆机构带动压刀进行平动；平动式包边机构相较直动式机构的优势是在于其工作前后的空间位置改变较大，可以有效避免机器人滚边的干涉性。

现有技术中的平动式包边机构可简化为如图6所示的四连杆机构，其底部连杆15为固定连杆，顶部连杆和两根侧部连杆为运动连杆，包边压刀3固定在顶部连杆上；驱动四连杆机构，使包边压刀3实现平动，平动过程中，包边压刀12的朝向不变，绕着底部连杆15的铰接中心旋转，同时包边力一直在变化；这一结构形式存在的主要问题是：

基于四连杆机构的运动特性，在包边过程中，包边压刀的朝向始终保持不变，但板件1中外板翻边的角度一直在变化；同时由于包边压刀的旋转中心B点与外板翻边的折弯中心点C点并不重合，导致压刀对外板翻边所施加的包边力的方向也一直在变化，这使得外板翻边并不能准确地绕板件的折弯中心点旋转，最终导致包边缩进大；机器人滚边形成的包边棱线是外板翻边绕板件折弯点旋转形成，因此平动式包边机构形成的棱线与机器人滚边形成的棱线交接时，会产生包边棱线不顺的质量缺陷。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，使包边力始终垂直于外板翻边的平面，消除包边棱线不顺的质量缺陷。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点是：针对板件的外板翻边设置旋转式动作机构，所述旋转式动作机构的旋转中心点与外板翻边的折弯点重合，包边压刀与所述旋转式动作机构形成联动旋转，并以旋转的包边压刀向外板翻边施加垂直于外板翻边的平面的包边力。

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点也在于：设置所述旋转式动作机构的结构形式是：固定设置一段圆弧形导轨，所述圆弧形导轨与外板翻边的翻转平面处在同一平面中，圆弧形导轨的弧弯朝向板件所在一侧，并且圆弧形导轨的圆心与外板翻边的折弯点重合；设置一段圆弧形传动件，所述圆弧形传动件限位在所述圆弧形导轨中，并能沿圆弧形导轨转动；在所述圆弧形传动件的前端固联包边压刀，所述包边压刀的外侧边为压边，所述压边处在圆弧形导轨的径向位置上，压边的前端点位于圆弧形导轨的圆心位置上，使所述压边与外板翻边的受力面相贴合，利用随圆弧形传动件转动的包边压刀朝向外板翻边施加包边力。

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点也在于：所述圆弧形传动件为一段圆弧形齿轮，设置与所述圆弧形齿轮相啮合的主动齿轮，由电机驱动主动齿轮的转动，并通过圆弧形齿轮的传动驱动包边压刀的转动。

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点也在于：所述圆弧形导轨在圆弧形齿轮的两侧对称固定设置，一对圆弧形导轨的轨槽呈相对；在所述圆弧形齿轮的两侧固定设置有轴向导向轮和径向导向轮，两侧轴向导向轮的外圆面与相应一侧的圆弧形导轨的内侧面相切，限制圆弧形齿轮的轴向窜动；两侧径向导向轮的外圆面与轨槽的顶面和底面相切，限制圆弧形齿轮的径向窜动。

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点也在于：设置在同一侧的轴向导向轮为间隔设置的三组，设置在同一侧的径向导向轮亦为间隔设置的三组。

本发明汽车门盖绕折弯点旋转包边机构的结构特点也在于：针对不同的包边场合，设置包边压刀的工作型面与板件外形相匹配，包括：针对拐角包边，将包边压刀的型面设置为“V”型面。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明使包边力始终垂直于外板翻边的平面，不会造成包边轮廓尺寸的缩进，有效消除了包边棱线不顺的质量缺陷。

2、本发明采用齿轮啮合传动机构，工作过程中包边力不变，保证包边成型质量的稳定性。

3、本发明针对不同的包边场合，设置包边压刀的工作型面与板件外形相匹配，其应用广泛，包括拐角包边、窗框包边以及预包边。

附图说明

图1为本发明绕折弯点旋转包边机构原理图；

图2为本发明绕折弯点旋转包边机构结构示意图；

图3为本发明中旋转机构轨道示意图；

图4为本发明中绕折弯点旋转包边机构打开状态示意图；

图5为本发明中绕折弯点旋转包边机构终包边完成示意图；

图6为现有技术中平动式包边机构原理图；

图中标号：1板件，2外板翻边，3包边压刀，4圆弧形导轨，5圆弧形齿轮，6主动齿轮，7电机，8轴向导向轮，9径向导向轮，10电机安装座，11内板，12外板，13胎模，14轨道安装座，15底部连杆。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中汽车门盖绕折弯点旋转包边机构是针对板件1的外板翻边设置旋转式动作机构，旋转式动作机构的旋转中心点与外板翻边的折弯点重合于A点，包边压刀3与旋转式动作机构形成联动旋转，并以旋转的包边压刀3向外板翻边2施加垂直于外板翻边2的平面的包边力。

具体实施中，如图2和图3所示，设置旋转式动作机构的结构形式是：固定设置一段圆弧形导轨4，圆弧形导轨4与外板翻边2的翻转平面处在同一平面中，圆弧形导轨4的弧弯朝向板件1所在一侧，并且圆弧形导轨4的圆心与外板翻边2的折弯点重合于A点。与圆弧形导轨4配合设置一段圆弧形传动件，圆弧形传动件限位在圆弧形导轨4中，并在外边驱动下能够沿圆弧形导轨4转动；在圆弧形传动件的前端固联包边压刀3，包边压刀3的外侧边为压边，压边处在圆弧形导轨4的径向位置上，压边的前端点位于圆弧形导轨4的圆心位置A点上，使压边与外板翻边2的受力面相贴合，利用随圆弧形传动件转动的包边压刀3朝向外板翻边2施加包边力。

如图3和图4所示，本实施例中的圆弧形传动件为一段圆弧形齿轮5，设置与圆弧形齿轮5相啮合的主动齿轮6，由电机7驱动主动齿轮6的转动，并通过圆弧形齿轮5的传动驱动包边压刀3的转动，电机7利用电机安装座10安装在机架上。

为了保证传动平稳，圆弧形导轨4在圆弧形齿轮5的两侧对称固定设置为一对，由呈直立的轨道安装座14固定安装在机架上，一对圆弧形导轨4的轨槽呈相对；在圆弧形齿轮5的两侧固定设置有轴向导向轮8和径向导向轮9，两侧轴向导向轮8的外圆面与相应一侧的圆弧形导轨4的内侧面相切，用于限制圆弧形齿轮5的轴向窜动；两侧径向导向轮9的外圆面与轨槽的顶面和底面相切，用于限制圆弧形齿轮5的径向窜动；图3所示设置在同一侧的轴向导向轮8为间隔设置的三组，设置在同一侧的径向导向轮9亦为间隔设置的三组；由轴向导向轮8和径向导向轮9构成的限位结构既保证了圆弧形齿轮5的转动平稳，也保证了圆弧形齿轮5的转动中心于A点的可靠性。

具体实施中，由内板11压住外板12，并固定在胎模13上；图4所示为压边动作起始状态，压边过程中，包边压刀3绕外板翻边的折弯点即A点旋转，由包边压刀3施加的包边力在外板翻边2的折弯过程中始终保持垂直于外板翻边2的平面，外板翻边2保持为绕折弯点旋转的翻边状态，直至图5所示的完成压力过程，其与机器人滚边形成的包边棱线一致，因此消除棱线不顺的质量缺陷。在完成包边之后，电机反转，驱动圆弧形齿轮回到起始状态，等待下一个包边过程。

针对不同的包边场合，设置包边压刀的工作型面与板件外形相匹配，包括：针对拐角包边，将包边压刀的型面设置为“V”型面；对于应用场合是窗框的包边过程，设置包边压刀的型面基本是与终包边形状贴合的平直面，压刀工作长度也增大到完全覆盖窗框包边的长度；对于应用场合是防止滑移的预包边，压刀型面设计成与预包边形状贴合的平直面，并减小圆弧形齿轮的驱动角度为预包边角。

本发明中齿轮啮合传动机构也可以采用为齿轮齿条机构、齿轮蜗杆机构、带传动机构或者链传动机构。

Claims (5)

1.汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，其特征是：针对板件的外板翻边设置旋转式动作机构，所述旋转式动作机构的旋转中心点与外板翻边的折弯点重合，包边压刀与所述旋转式动作机构形成联动旋转，并以旋转的包边压刀向外板翻边施加垂直于外板翻边的平面的包边力；设置所述旋转式动作机构的结构形式是：固定设置一段圆弧形导轨，所述圆弧形导轨与外板翻边的翻转平面处在同一平面中，圆弧形导轨的弧弯朝向板件所在一侧，并且圆弧形导轨的圆心与外板翻边的折弯点重合；设置一段圆弧形传动件，所述圆弧形传动件限位在所述圆弧形导轨中，并能沿圆弧形导轨转动；在所述圆弧形传动件的前端固联包边压刀，所述包边压刀的外侧边为压边，所述压边处在圆弧形导轨的径向位置上，压边的前端点位于圆弧形导轨的圆心位置上，使所述压边与外板翻边的受力面相贴合，利用随圆弧形传动件转动的包边压刀朝向外板翻边施加包边力。

2.根据权利要求1所述的汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，其特征是：所述圆弧形传动件为一段圆弧形齿轮，设置与所述圆弧形齿轮相啮合的主动齿轮，由电机驱动主动齿轮的转动，并通过圆弧形齿轮的传动驱动包边压刀的转动。

3.根据权利要求2所述的汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，其特征是：所述圆弧形导轨在圆弧形齿轮的两侧对称固定设置，圆弧形导轨的轨槽呈相对设置；在所述圆弧形齿轮的两侧固定设置有轴向导向轮和径向导向轮，两侧轴向导向轮的外圆面与相应一侧的圆弧形导轨的内侧面相切，限制圆弧形齿轮的轴向窜动；两侧径向导向轮的外圆面与轨槽的顶面和底面相切，限制圆弧形齿轮的径向窜动。

4.根据权利要求3所述的汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，其特征是：设置在同一侧的轴向导向轮为间隔设置的三组，设置在同一侧的径向导向轮亦为间隔设置的三组。

5.根据权利要求1所述的汽车门盖绕折弯点旋转包边机构，其特征是：针对不同的包边场合，设置包边压刀的工作型面与板件外形相匹配，包括：针对拐角包边，将包边压刀的型面设置为“V”型面。