CN107931456B - 一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，包括双侧边铆机构和机械臂机构。机械臂机构包括机械臂。机械臂横向可平移，纵向可伸缩。双侧边铆机构安装在机械臂的前端，包括辊轮支架和安装在辊轮支架两侧并对称的多个压轮。安装在辊轮支架两侧的多个压轮组成辊轧式折边机构。压轮不连接动力系统。辊轧式折边机构通过机械臂纵向伸缩移动实现与板料的相互作用，进而实现折边铆接。

Description

一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构
技术领域
本发明涉及冷柜内胆自动化生产线。
背景技术
冷柜内胆围板用于隔离冷柜内胆和制冷器件。冷柜内胆围板通常由花纹铝板制成。通常，冷柜内胆围板由两块花纹铝板所制成的U形围板相互铆接后成为囗形围板后再加上底板铆接后所形成。两个U形围板一大一小铆接后成为一个囗形围板，然后囗形围板再和Z形底板铆接后，形成具有台阶状的冷柜内胆围板。现有技术下，由两块U形围板和Z形底板之间的铆接由人工完成。Z形底板总共有十条边线。其中两条边线为折弯线，无需铆接，剩余八条边线均需要铆接。首先，显而易见地，八条需要铆接的边线不可能同时进行铆接，而需要分步骤铆接。其次，由于冷柜内胆本身体积比较大，设备难以包容冷柜内胆，因此铆接时通常需要将冷柜内胆放置在内胆支撑机构上。而内胆支撑机构自身体积较大，难以移动，因此最好的方式是通过机械手将铆接机构移动至内胆支撑机构上进行铆接。这需要便于放置在机械手上的铆接机构。
发明内容
本发明所要解决的问题：冷柜内胆底板边线分步骤铆接。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：
一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，包括双侧边铆机构和机械臂机构；所述机械臂机构包括机械臂；机械臂横向可平移，纵向可伸缩；双侧边铆机构安装在机械臂的前端，包括辊轮支架和安装在辊轮支架两侧并对称的多个压轮；安装在辊轮支架两侧的多个压轮组成辊轧式折边机构；所述压轮不连接动力系统；所述辊轧式折边机构通过机械臂纵向伸缩移动实现与板料的相互作用，进而实现折边铆接。
进一步，所述机械臂机构还包括机械臂平移板和机械臂横向梁；机械臂和机械臂横向梁水平设置，并相互垂直；机械臂平移板通过机械臂横向平移机构安装在机械臂横向梁上，使得机械臂平移板能够沿着机械臂横向梁进行平移；机械臂通过机械臂纵向平移机构安装在机械臂平移板上，使得机械臂能够沿着机械臂进行纵向伸缩。
进一步，所述机械臂横向平移机构包括机械臂横向导轨机构和机械臂横向驱动机构；所述机械臂横向导轨机构包括机械臂横向顶部滑轨和机械臂横向侧边滑轨；所述机械臂横向驱动机构包括机械臂横向齿条、机械臂横向驱动齿轮和机械臂横向电机；机械臂横向顶部滑轨、机械臂横向侧边滑轨和机械臂横向齿条均沿机械臂横向梁的朝向设置，并呈水平设置；机械臂横向顶部滑轨和机械臂横向齿条位于机械臂横向梁的顶面上；机械臂横向侧边滑轨位于机械臂横向梁的侧面上；机械臂平移板底部通过机械臂横向顶部滑块架设在机械臂横向顶部滑轨上和机械臂横向侧边滑块架设在机械臂横向侧边滑轨上，并呈水平设置；机械臂横向电机安装在机械臂平移板上；机械臂横向驱动齿轮安装在机械臂平移板的下方，与机械臂横向齿条相啮合，并连接机械臂横向电机。
进一步，所述机械臂纵向平移机构包括机械臂纵向导轨机构和机械臂纵向驱动机构；所述机械臂纵向导轨机构包括机械臂纵向滑轨；所述机械臂纵向驱动机构包括机械臂纵向齿条、机械臂纵向驱动齿轮和机械臂纵向电机；机械臂纵向滑轨有两条，分别设于机械臂的两侧；机械臂通过两侧的机械臂纵向滑轨悬空架设在机械臂纵向悬空架上设置的机械臂纵向悬空滑块上；机械臂纵向悬空架安装在机械臂平移板上；机械臂纵向齿条设于机械臂的下方，并与机械臂平移板上安装的机械臂纵向驱动齿轮相啮合；机械臂纵向电机安装在机械臂平移板的下方，并连接机械臂纵向驱动齿轮。
进一步，所述辊轧式折边机构包括：首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件；所述首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件按次序依次前后排列；所述首段压轮套件至少包括三个平行压轮组；所述平行压轮组包括轴心水平并平行的上压轮和下压轮；其中所述下压轮位于所述上压轮下方，并且所述下压轮包含有锥面；所述上压轮的柱面与所述下压轮的锥面组成锐角夹口；所述各个下压轮锥面的锥角从大到小依次前后排列；所述中段压轮套件至少包括两个中段压轮；所述中段压轮包括锥面部和压板部；压板部位于锥面部的外侧；所述各个中段压轮的锥面部的锥角从小到大依次前后排列；所述尾段压轮套件至少包括一个垂直压轮组；所述垂直压轮组包括轴心水平的顶压轮和轴心竖直的侧压轮；侧压轮位于的顶压轮轴心下方，并且侧压轮轴心和顶压轮轴心位于同一竖直平面上；顶压轮的柱面与侧压轮的柱面组成直角夹口。
进一步，所述首段压轮套件包括三个平行压轮组；三个平行压轮组的三个下压轮的锥面的锥角分别为120度、60度和0度。
进一步，所述中段压轮套件包括两个中段压轮；两个中段压轮的锥面部的锥角分别为60度和120度。
本发明的技术效果如下：本发明整合了机械手自身的移动功能，利用机械手的移动配合双侧边铆机构实现铆接动作，由此使得双侧边铆机构省略了动力机构，也使得整个铆接机构非常轻便，适于机械手操作。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图。
图2和图3分别为机械臂机构的纵向和横向视图。
图4是双侧边铆机构的整体结构示意图。
图5、图6、图7分别是双侧边铆机构中的首段压轮套件的三个平行压轮组。
图8和图9分别是双侧边铆机构中的中段压轮套件的两个中段压轮。
图10是双侧边铆机构中尾段压轮套件中的垂直压轮组。
图11、图12和图13分别是本发明实施例工作时的冷柜内胆边角线的状态变迁图。
图14是本发明实施例冷柜内胆铆接部位的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图14是一个倒扣着的冷柜内胆，其中，5991是Z形底板，5992为U形大围板，5993为U形小围板。U形大围板5992和U形小围板5993相互铆接后组成囗形围板，然后该囗形围板再与Z形底板5991进行铆接后成为冷柜内胆。本实施例的一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，用于铆接Z形底板5991和U形大围板5992之间的侧边角线5996。侧边角线5996有两条。
本实施例的冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，如图1所示，包括双侧边铆机构506和机械臂机构。机械臂机构包括包括机械臂411、机械臂平移板412和机械臂横向梁413。机械臂411纵向水平设置，机械臂横向梁413横向水平设置，使得机械臂411和机械臂横向梁413相互垂直。双侧边铆机构506安装在机械臂411的前端。机械臂横向梁413安装在机械臂支撑柱4140上。机械臂平移板412通过机械臂横向平移机构安装在机械臂横向梁413上，使得机械臂平移板412能够沿着机械臂横向梁413进行横向平移。机械臂411通过机械臂纵向平移机构安装在机械臂平移板412上，使得机械臂411能够沿着机械臂411进行纵向伸缩。机械臂横向平移机构和机械臂纵向平移机构使得机械臂411能够横向可平移，纵向可伸缩。机械臂机构的具体结构，如图2、图3所示。
机械臂横向平移机构包括机械臂横向导轨机构和机械臂横向驱动机构。机械臂横向导轨机构包括机械臂横向顶部滑轨4131和机械臂横向侧边滑轨4132。机械臂横向驱动机构包括机械臂横向齿条4133、机械臂横向驱动齿轮4134和机械臂横向电机4135。机械臂横向顶部滑轨4131、机械臂横向侧边滑轨4132和机械臂横向齿条4133均沿机械臂横向梁413的朝向设置，并呈水平设置。机械臂横向顶部滑轨4131和机械臂横向齿条4133位于机械臂横向梁413的顶面上。机械臂横向侧边滑轨4132位于机械臂横向梁413的侧面上。机械臂平移板412水平设置，底部通过机械臂横向顶部滑块4121架设在机械臂横向顶部滑轨4131上，并通过机械臂横向侧边滑块4122架设在机械臂横向侧边滑轨4132上。机械臂横向侧边滑块4122安装在机械臂平移板412下方的机械臂横向悬挂架4123上。机械臂横向电机4135安装在机械臂平移板412上。机械臂横向驱动齿轮4134安装在机械臂平移板412的下方，与机械臂横向齿条4133相啮合，并连接机械臂横向电机4135。由此，机械臂横向电机4135驱动机械臂横向驱动齿轮4134旋转，通过机械臂横向驱动齿轮4134和机械臂横向齿条4133之间的啮合作用，带动机械臂平移板412沿机械臂横向顶部滑轨4131和机械臂横向侧边滑轨4132进行横向平移。为避免机械臂平移板412移出机械臂横向梁413，机械臂横向梁413两端设置有横向限位块4136。此外，本实施例中，机械臂横向齿条4133为斜向齿齿条；机械臂横向驱动齿轮4134为斜向齿齿轮。
机械臂纵向平移机构包括机械臂纵向导轨机构和机械臂纵向驱动机构。机械臂纵向导轨机构包括机械臂纵向滑轨4111。机械臂纵向驱动机构包括机械臂纵向齿条4114、机械臂纵向驱动齿轮4115和机械臂纵向电机4116。机械臂纵向滑轨4111有两条，分别设于机械臂411的两侧。机械臂411通过两侧的机械臂纵向滑轨4111悬空架设在机械臂纵向悬空架4113上设置的机械臂纵向悬空滑块4112上。机械臂纵向悬空架4113安装在机械臂平移板412上。机械臂411的悬空架设方式使得机械臂411的底部与机械臂平移板412之间设有间隙。该间隙用于安装机械臂纵向齿条4114和机械臂纵向驱动齿轮4115。机械臂纵向齿条4114设于机械臂411的下方，并与机械臂平移板412上安装的机械臂纵向驱动齿轮4115相啮合。机械臂纵向电机4116安装在机械臂平移板412的下方，并连接机械臂纵向驱动齿轮4115。由此，机械臂纵向电机4116驱动机械臂纵向驱动齿轮4115旋转，通过机械臂纵向驱动齿轮4115与机械臂纵向齿条4114之间的啮合作用，带动机械臂411沿纵向进行伸缩。为避免机械臂411移出机械臂平移板412，机械臂411两端设置有纵向限位块4117。此外，本实施例中，机械臂纵向齿条4114为斜向齿齿条；机械臂纵向驱动齿轮4115为斜向齿齿轮。
双侧边铆机构506，如图4所示，包括辊轮支架508和安装在辊轮支架508两侧并左右对称的多个压轮。其中，安装在辊轮支架508两侧的压轮组成辊轧式折边机构。辊轧式折边机构可参见CN 104785598A中的辊轧折边机。本实施例中，辊轧式折边机构分成三组压轮套件：首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件。首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件按次序依次前后排列。图11、图12、图13为双侧边铆机构506中的首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件铆接状态变迁图。图11、图12、图13中，3901为底板，也就是，图14中的Z形底板5991；3902为围板，也就是，图14中的U形大围板5992或囗形围板；4903为底板折弯边；4904为围板折弯边；1901为直角支撑块。当冷柜内胆囗形围板和底板放置在内胆支撑机构上时，如图11所示。直角支撑块1901为内胆支撑机构上的部件。图11为铆接前侧边角线5996的初始状态。图12为经首段压轮套件辊轧后侧边角线5996的状态。图13为铆接后侧边角线5996的最终状态。
首段压轮套件包括三个平行压轮组5401、5402、5403。平行压轮组5401、5402、5403分别如图5、图6、图7所示，包括上压轮5411和下压轮5412。上压轮5411和下压轮5412通过水平转轴安装在辊轮支架508的两侧，并以辊轮支架508的中心线为左右对称。下压轮5412位于上压轮5411的下方。上压轮5411和下压轮5412的轴心相平行，并位于同一竖直平面上。下压轮5412包含有锥面5413。锥面5413的锥尖位于外侧。上压轮5411的柱面与下压轮5412的锥面5413组成锐角夹口。该锐角夹口，如图5、图11所示，用于对底板折弯边4903进行进一步折弯。折弯时，上压轮5411的柱面压在底板3901上起到压板支撑作用，下压轮5412的锥面5413作用于底板折弯边4903进行折弯。各个下压轮5412的锥面5413的锥角从大到小依次前后排列。本实施例中，三个下压轮5412的锥面5413的锥角分别为120度、60度以及0度，也就是说，三个下压轮5412的锥面5413与水平轴心分别呈60度角、30度角以及0度角。第三平行压轮组，也就是，平行压轮组5403的下压轮5412的锥面5413的锥角为0度，也意味着，平行压轮组5403的下压轮5412的锥面5413为柱面。各个下压轮5412的锥面5413的锥角从大到小依次前后排列，使得底板折弯边4903经过各个平行压轮组时，被逐步折弯，直到折弯成如图12所示的三层边缘结构4905。也就是说，首段压轮套件用于对底板折弯边4903进行进一步折弯，使其在冷柜内胆侧边角线5996上折弯成三层边缘结构4905。本实施例中，首段压轮套件包括了三个平行压轮组，本领域技术人员理解，首段压轮套件也可以包括四个、五个或更多的平行压轮组。
中段压轮套件包括两个中段压轮5404、5405。中段压轮5404、5405分别如图8、9所示，本体部5421、锥面部5422和压板部5423。中段压轮5404、5405通过水平转轴安装在辊轮支架508的两侧，并以辊轮支架508的中心线为左右对称。本体部5421位于内侧，锥面部5422位于本体部5421的外侧，压板部5423位于锥面部5422的外侧。锥面部5422的锥尖位于外侧。压板部5423的柱面与锥面部5422组成钝角夹口。该钝角夹口，如图8、图12所示，用于对三层边缘结构4905进行进一步折弯。折弯时，压板部5423的柱面压在底板3901上起到压板作用，锥面部5422作用于三层边缘结构4905进行折弯。各个中段压轮的锥面部5422的锥角从小到大依次前后排列。本实施例中，中段压轮5404、5405的锥面部5422的锥角分别为60度和120度，也就是中段压轮5404、5405的锥面部5422的锥面与水平轴心分别呈30度角和60度角，使得三层边缘结构4905经过各个中段压轮时，被逐步折弯，逐渐向图13所示的边角四层铆接结构4906靠拢。也就是说，中段压轮套件用于对三层边缘结构4905进行折弯，逐步向边角四层铆接结构4906靠拢。本实施例中，中段压轮套件包括了两个中段压轮，本领域技术人员理解，中段压轮套件也可以包括三个、四个或者更多的中段压轮。
尾段压轮套件包括一个垂直压轮组。垂直压轮组，如图10所示，包括顶压轮5406和侧压轮5407。顶压轮5406通过水平转轴安装在辊轮支架508的两侧，并以辊轮支架508的中心线为左右对称。侧压轮5407通过竖直转轴安装在辊轮支架508的两侧，并以辊轮支架508的中心线为左右对称。侧压轮5407的竖直转轴安装在侧轮支架5409上。侧轮支架5409安装在辊轮支架508的侧边。侧压轮5407位于的顶压轮5406轴心下方，并且侧压轮5407轴心和顶压轮5406轴心位于同一竖直平面上，使得顶压轮5406的柱面与侧压轮5407的柱面组成直角夹口。当冷柜内胆侧边角线5996经过前述的中段压轮套件后，形成了接近边角四层铆接结构4906的形状。该直角夹口，如图10、图13所示，用于对该接近边角四层铆接结构4906进行进一步压板定形。压板定形时，顶压轮5406的柱面压在底板3901上起到压板作用。本实施例中，尾段压轮套件包括了一个垂直压轮组，本领域技术人员理解，尾段压轮套件也可以包括两个、三个或者更多的垂直压轮组。
双侧边铆机构506中的压轮呈左右对称，因此可以铆接双侧的侧边角线5996。双侧边铆机构506左侧的压轮铆接右侧的侧边角线5996。双侧边铆机构506右侧的压轮铆接左侧的侧边角线5996。左右侧的侧边角线5996铆接切换通过机械臂411的横向平移实现。
此外，需要注意的是，本实施例双侧边铆机构506中的压轮不连接动力系统，也就是，压轮不连接电机。当铆接时，通过机械臂411的纵向平移伸缩实现整个双侧边铆机构506的前后移动。双侧边铆机构506向前移动时，紧贴板料的压轮与板料之间的摩擦力带动压轮转动，同时，通过压轮对板料的压力作用，实现侧边角线折弯铆接。简单地说，铆接时，双侧边铆机构506的压轮紧贴板料向前滚动一次即可完成侧边角线的铆接。另外，双侧边铆机构506的压轮类似于专利文献CN 104785598A中所公开的辊轧折边机的上下折边辊，但相比于CN 104785598A中的辊轧折边机，本实施例的双侧边铆机构506中的压轮不连接电机，而是通过机械臂411的纵向平移伸缩实现折边。

Claims (3)

1.一种冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，其特征在于，包括双侧边铆机构(506)和机械臂机构；所述机械臂机构包括机械臂(411)；机械臂(411)横向可平移，纵向可伸缩；双侧边铆机构(506)安装在机械臂(411)的前端，包括辊轮支架(508)和安装在辊轮支架(508)两侧并对称的多个压轮；安装在辊轮支架(508)两侧的多个压轮组成辊轧式折边机构；所述压轮不连接动力系统；所述辊轧式折边机构通过机械臂(411)纵向伸缩移动实现与板料的相互作用，进而实现折边铆接；所述机械臂机构还包括机械臂平移板(412)和机械臂横向梁(413)；机械臂(411)和机械臂横向梁(413)水平设置，并相互垂直；机械臂平移板(412)通过机械臂横向平移机构安装在机械臂横向梁(413)上，使得机械臂平移板(412)能够沿着机械臂横向梁(413)进行平移；机械臂(411)通过机械臂纵向平移机构安装在机械臂平移板(412)上，使得机械臂(411)能够沿着机械臂(411)进行纵向伸缩；所述机械臂横向平移机构包括机械臂横向导轨机构和机械臂横向驱动机构；所述机械臂横向导轨机构包括机械臂横向顶部滑轨(4131)和机械臂横向侧边滑轨(4132)；所述机械臂横向驱动机构包括机械臂横向齿条(4133)、机械臂横向驱动齿轮(4134)和机械臂横向电机(4135)；机械臂横向顶部滑轨(4131)、机械臂横向侧边滑轨(4132)和机械臂横向齿条(4133)均沿机械臂横向梁(413)的朝向设置，并呈水平设置；机械臂横向顶部滑轨(4131)和机械臂横向齿条(4133)位于机械臂横向梁(413)的顶面上；机械臂横向侧边滑轨(4132)位于机械臂横向梁(413)的侧面上；机械臂平移板(412)底部通过机械臂横向顶部滑块(4121)架设在机械臂横向顶部滑轨(4131)上；机械臂横向侧边滑块(4122)架设在机械臂横向侧边滑轨(4132)上，并呈水平设置；机械臂横向电机(4135)安装在机械臂平移板(412)上；机械臂横向驱动齿轮(4134)安装在机械臂平移板(412)的下方，与机械臂横向齿条(4133)相啮合，并连接机械臂横向电机(4135)；所述机械臂纵向平移机构包括机械臂纵向导轨机构和机械臂纵向驱动机构；所述机械臂纵向导轨机构包括机械臂纵向滑轨(4111)；所述机械臂纵向驱动机构包括机械臂纵向齿条(4114)、机械臂纵向驱动齿轮(4115)和机械臂纵向电机(4116)；机械臂纵向滑轨(4111)有两条，分别设于机械臂(411)的两侧；机械臂(411)通过两侧的机械臂纵向滑轨(4111)悬空架设在机械臂纵向悬空架(4113)上设置的机械臂纵向悬空滑块(4112)上；机械臂纵向悬空架(4113)安装在机械臂平移板(412)上；机械臂纵向齿条(4114)设于机械臂(411)的下方，并与机械臂平移板(412)上安装的机械臂纵向驱动齿轮(4115)相啮合；机械臂纵向电机(4116)安装在机械臂平移板(412)的下方，并连接机械臂纵向驱动齿轮(4115)；所述辊轧式折边机构包括：首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件；所述首段压轮套件、中段压轮套件和尾段压轮套件按次序依次前后排列；所述首段压轮套件至少包括三个平行压轮组；所述平行压轮组包括轴心水平并平行的上压轮和下压轮；其中所述下压轮位于所述上压轮下方，并且所述下压轮包含有锥面；所述上压轮的柱面与所述下压轮的锥面组成锐角夹口；所述各个下压轮锥面的锥角从大到小依次前后排列；所述中段压轮套件至少包括两个中段压轮；所述中段压轮包括锥面部(5422)和压板部(5423)；压板部(5423)位于锥面部(5422)的外侧；所述各个中段压轮的锥面部(5422)的锥角从小到大依次前后排列；所述尾段压轮套件至少包括一个垂直压轮组；所述垂直压轮组包括轴心水平的顶压轮(5406)和轴心竖直的侧压轮(5407)；侧压轮(5407)位于的顶压轮(5406)轴心下方，并且侧压轮(5407)轴心和顶压轮(5406)轴心位于同一竖直平面上；顶压轮(5406)的柱面与侧压轮(5407)的柱面组成直角夹口。
2.如权利要求1所述的冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，其特征在于，所述首段压轮套件包括三个平行压轮组；三个平行压轮组的三个下压轮的锥面的锥角分别为120度、60度和0度。
3.如权利要求1所述的冷柜内胆双侧边角线分步铆接机构，其特征在于，所述中段压轮套件包括两个中段压轮；两个中段压轮的锥面部(5422)的锥角分别为60度和120度。
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