CN108943086B - 一种汽车搪塑表皮弱化专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车搪塑表皮弱化专用设备，包括一机架，在机架内设置有一弱化平台,在弱化平台的上方设置有一弱化刀具，弱化刀具安装在一刀具座上，并位于刀具座的底端，且由安装在刀具座上的电机带动进行转动，所述在刀具座的旁侧还设置有一探测头；一安装在机架上并驱动弱化刀具与探测头动作的三轴驱动机构；一设置在机架内并对弱化刀具进行校准的校准机构，所述校准机构包括一设置在驱动座起始位置旁侧的照相区，一安装在弱化刀具旁侧的基准头。本发明的优点在于：通过增设一照相区，并通过开机前位置调试定位、开机后位置对比调整两大步骤的配合，从而实现了对刀具的自动调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件加工设备，特别涉及一种汽车搪塑表皮弱化专用设备。
背景技术
面对竞争日益激烈的汽车市场和对产品质量要求越来越高的汽车用户,各大汽车制造商日益关注相关零部件的制造工艺技术,汽车内饰成型工艺备受关注。汽车仪表板与门内饰板是汽车内饰的重要组成部分,是汽车内饰产品新工艺、新技术发展的具体体现。
目前，在汽车零部件加工的过程中，例如仪表盘表皮等零件在加工的过程中，需要使用刀具对皮料或布料进行弱化处理，在这一过程中，刀具往往会需要长期在X、Y、Z三轴方向上进行往复移动，传动部件比较多，长久时间容易出现偏差，而且也会受到裁切力度的影响，容易导致刀具使用一段时间后移动的行程发生偏移，这样就会裁切处的产品不符合要求而报废的现象，而如果通过人工测量的方法来对刀具进行校准，不仅操作繁琐，劳动强度大，而且测量结构也不一定准确；另外，刀具在长期使用后，刀头也会由于使用次数过多而出现一定的磨损，这样就会出现刀具长度变短的现象，而如果仍按照原始的行动轨迹进行移动的话，也会导致刀具无法准确的对表皮进行弱化处理，出现对表皮的切的深度过浅或切不到表皮的现象。因此就希望研究出一种能够在刀具裁切前对自动刀具进行校准的设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够在弱化加工前对刀具进行校准的汽车搪塑表皮弱化专用设备。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种汽车搪塑表皮弱化专用设备，其创新点在于：包括
一机架，在机架内设置有一弱化平台,在弱化平台的上方设置有一弱化刀具，弱化刀具安装在一刀具座上，并位于刀具座的底端，且由安装在刀具座上的电机带动进行转动，所述在刀具座的旁侧还设置有一探测头；
一安装在机架上并驱动弱化刀具与探测头动作的三轴驱动机构，所述三轴驱动机构包括一带动弱化刀具与探测头进行上下活动的升降机构，一带动升降机构沿着机架的幅宽方向进行水平活动的平移机构A，一带动平移机构A沿着机架的长轴方向进行水平活动的平移机构B；
一设置在机架内并对弱化刀具进行校准的校准机构，所述校准机构包括一设置在驱动座起始位置旁侧的照相区，一安装在弱化刀具旁侧的基准头。
进一步的，所述升降机构包括一竖直设置的升降平台，在升降平台上设置有一对并列分布的升降导轨，还设置有一与两个升降导轨配合使用的升降滑块，同时在两个升降导轨之间还设置有一升降丝杠，同时在升降滑块内具有容升降丝杠穿过并与升降丝杠配合的螺纹通孔，所述升降滑块与刀具座、驱动座相连。
进一步的，所述平移机构A包括一沿着机架的幅宽方向延伸设置的平移平台，在平移平台上设置有一对平移导轨A，还设置有一与两个平移导轨A配合使用的平移滑块A，在两个平移导轨A之间还设置有一平移丝杠A，同时在平移滑块A上还具有与容平移丝杠A穿过并与平移丝杠A配合的螺纹通孔，所述平移滑块A与升降机构相连。
进一步的，所述平移机构B包括一对设置在机架上端并沿着机架的长轴方向延伸的平移丝杠，在平移丝杠上设置有配合使用的平移丝杠螺母，两个丝杠螺母均与平移机构A相连接。
进一步的，所述照相区内设置有照相机以及与照相机相连的计算机。
进一步的，所述刀具座由一摆动机构驱动进行摆动，摆动机构包括一与刀具座相连的驱动座，在驱动座上安装有一对主动皮带轮、从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带实现联动，所述主动皮带轮由一摆动电机带动进行转动，从动皮带轮与刀具座相连。
进一步的，所述机架的外侧还设置有护罩。
本发明的优点在于：在本发明中，通过增设一照相区，并通过开机前位置调试定位、开机后位置对比调整两大步骤的配合，从而实现了对刀具的自动调整。
在校准时，对基准头、刀具及探测头三者均进行实现位置与基准位置的检测对比，并根据得到的平面差值对驱动机构进行三次补偿调整，确保了刀具位置校准的准确；而且即使刀具在磨损变短后也可根据刀头位置的变化而对驱动机构的驱动形成进行调整，确保了刀具且弱化线的准确。
对于升降机构、平移机构A与平移机构B均采用的是丝杠、导轨及滑块三者配合的移动方式，使得在弱化刀具与探测头进行升降与平移运动时更加的平稳，同时在弱化刀具进行调整时，调节更加的准确。
通过护罩的设置，则能够对整个弱化设备形成保护，避免外界的灰尘等杂物进入而附着在产品表面，确保弱化加工后产品表面的整洁。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的汽车搪塑表皮弱化专用设备的示意图。
图2为本发明的汽车搪塑表皮弱化专用设备的内部示意图。
图3为图2的侧视图。
图4为图2的正视图。
图5为本发明中三轴驱动机构的示意图。
图6为本发明中三轴驱动机构的侧视图。
图7为本发明中三轴驱动机构的正视图。
图8为本发明中三轴驱动机构的俯视图。
图9为本发明中摆动机构的示意图。
图10为本发明中摆动机构的侧视图。
图11为本发明中摆动机构的正视图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图11所示的一种汽车搪塑表皮弱化专用设备，包括
一机架2，在机架2内设置有一弱化平台3,在弱化平台3的上方设置有一弱化刀具4，弱化刀具4安装在一刀具座5上，并位于刀具座5的底端，且由安装在刀具座5上的电机6带动进行转动，在刀具座5的旁侧还设置有一探测头7。
如图9-图11所示的示意图可知，刀具座5由一摆动机构驱动进行摆动，摆动机构包括一与刀具座5相连的驱动座51，在驱动座51上安装有一对主动皮带轮52、从动皮带轮53，主动皮带轮52与从动皮带轮53之间通过皮带54实现联动，主动皮带轮52由一摆动电机55带动进行转动，从动皮带轮53与刀具座5相连并带动刀具座5实现摆动。
一安装在机架2上并驱动弱化刀具4、基准头8与探测头7动作的三轴驱动机构，如图5-图8所示的示意图可知，三轴驱动机构包括一带动弱化刀具4、基准头8与探测头7进行上下活动的升降机构，一带动升降机构沿着机架2的幅宽方向进行水平活动的平移机构A，一带动平移机构A沿着机架的长轴方向进行水平活动的平移机构B。
升降机构包括一竖直设置的升降平台11，在升降平台11上设置有一对并列分布的升降导轨12，还设置有一与两个升降导轨12配合使用的升降滑块，同时在两个升降导轨12之间还设置有一升降丝杠13，同时在升降滑块内具有容升降丝杠13穿过并与升降丝杠13配合的螺纹通孔，升降滑块与驱动座51相连，升降丝杠13由升降电机14驱动进行转动，并带动驱动座51与刀具座5及探测头7实现上下升降。
平移机构A包括一沿着机架2的幅宽方向延伸设置的平移平台21，在平移平台21的侧端设置有一对平移导轨A22，在两个平移导轨A22上安装有一与两个平移导轨A22配合使用的平移滑块A，在两个平移导轨A22之间还设置有一平移丝杠A23，同时在平移滑块A上还具有与容平移丝杠A23穿过并与平移丝杠A23配合的螺纹通孔，平移滑块A与升降平台11相连，平移丝杠A23由一平移电机A24驱动进行转动，并带动升降平台11沿着机架2的幅宽方向进行往复平移。
平移机构B包括一对设置在机架2上端并沿着机架2的长轴方向延伸的平移丝杠B31，在平移丝杠B31上设置有配合使用的平移丝杠螺母，两个丝杠螺母均与平移平台21相连接，平移丝杠B31由平一电机B32驱动进行转动，并带动平移平台21沿着机架2的长轴方向进行往复平移。
一设置在机架2内并对弱化刀具4进行校准的校准机构，校准机构包括一设置在驱动座51起始位置旁侧的照相区9，一安装在弱化刀具4旁侧的基准头8，该基准头8固定在驱动座51的底端。
在照相区9内设置有照相机以及与照相机相连的计算机。
在机架2的外侧还设置有护罩1。通过护罩1的设置，则能够对整个弱化设备形成保护，避免外界的灰尘等杂物进入而附着在产品表面，确保弱化加工后产品表面的整洁。
上述的弱化用刀具的校准方法通过下述步骤具体实现：
开机前位置调试定位，包括
第一步，基准头位置定位：首先，基准头8在三轴驱动机构的驱动下移动至照相区9处，通过照相机获得基准头8的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定基准头8的基准轮廓线。
第二步，刀具位置定位：然后，弱化刀具4在三轴驱动机构的驱动下移动相同的轨迹至照相区9处，通过照相机获得弱化刀具4的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定弱化刀具4的基准轮廓线。
第三步，探测头位置定位：最后，探测头7在三轴驱动机构的驱动下移动相同的轨迹至照相区9处，通过照相机获得探测头7的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定探测头7的基准轮廓线。
开机后位置对比调整，包括
第一步，基准头实际位置检测：在开机后，基准头8在三轴驱动机构的驱动下移动相同的轨迹至照相区9处，通过照相机获得基准头8此时所开的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定基准头8的实际轮廓线。
第二步，基准头位置对比：由计算机将获得的基准头8的实际轮廓线与基准头8的基准轮廓线进行对比，得出平面差值坐标（X1，Z1）或（Y1，Z1）。
第三步，驱动机构一次调整：根据第二步中得出的平面差值，设定三轴驱动机构在X，Z或Y，Z轴方向上的第一次补偿量为［△X1，△Z1］或［△Y1，△Z1］，且自以后，三轴驱动机构在移动时均加入该补偿量。
第四步，刀具实际位置检测：然后，弱化刀具4也在三轴驱动机构的驱动下移动相同的轨迹至照相区9处，通过照相机获得弱化刀具4此时所开的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定弱化刀具4的实际轮廓线。
第五步，刀具位置对比：由计算机将获得的弱化刀具4的实际轮廓线与弱化刀具4的基准轮廓线进行对比，得出平面差值坐标（X2，Z2）或（Y2，Z2）。
第六步，三轴驱动机构二次调整：根据第五步中得出的平面差值，设定三轴驱动机构在X，Z或Y，Z轴方向上的第二次补偿量为［△X2，△Z2］或［△Y2，△Z2］，且自以后，三轴驱动机构在移动时均加入该补偿量。
第七步，探测头实际位置检测：最后，探测头7在三轴驱动机构的驱动下移动相同的轨迹至照相区9处，通过照相机获得探测头7此时所开的位置及轮廓线后反馈给计算机，标定探测头7的实际轮廓线。
第八步，探测头位置对比：由计算机将获得的探测头7的实际轮廓线与探测头7的基准轮廓线进行对比，得出平面差值坐标（X3，Z3）或（Y3，Z3）。
第九步，三轴驱动机构三次调整：根据步骤5中得出的平面差值，设设定三轴驱动机构在X，Z或Y，Z轴方向上的第三次补偿量为［△X3，△Z3］或［△Y3，△Z3］，且自以后，三轴驱动机构在移动时均加入该补偿量。
上述第七步-第九步中，对于探测头7位置的测定、对比及三轴驱动机构的三次调整定期使用，不需要每次开机都对探测头7进行测定。
在上述基准头8、弱化刀具4及探测头7位置测定完成后并实现三轴驱动机构的三次补偿调整后，弱化刀具4开始正常工作，进行切弱化线。
本发明中，通过增设一照相区9，并通过开机前位置调试定位、开机后位置对比调整两大步骤的配合，从而实现了对弱化刀具4的自动调整。
在校准时，对基准头8、弱化刀具4及探测头7三者均进行实现位置与基准位置的检测对比，并根据得到的平面差值对三轴驱动机构进行三次补偿调整，确保了弱化刀具4位置校准的准确；而且即使弱化刀具4在磨损变短后也可根据刀头位置的变化而对三轴驱动机构的驱动形成进行调整，确保了弱化刀具切割弱化线的准确。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：包括
一机架，在机架内设置有一弱化平台,在弱化平台的上方设置有一弱化刀具，弱化刀具安装在一刀具座上，并位于刀具座的底端，且由安装在刀具座上的电机带动进行转动，所述在刀具座的旁侧还设置有一探测头；
所述刀具座由一摆动机构驱动进行摆动，摆动机构包括一与刀具座相连的驱动座；
一设置在机架内并对弱化刀具进行校准的校准机构，所述校准机构包括一设置在驱动座起始位置旁侧的照相区，一安装在弱化刀具旁侧的基准头；基准头固定在驱动座的底端；
一安装在机架上并驱动弱化刀具与探测头和基准头动作的三轴驱动机构，所述三轴驱动机构包括一带动弱化刀具与探测头和基准头进行上下活动的升降机构，一带动升降机构沿着机架的幅宽方向进行水平活动的平移机构A，一带动平移机构A沿着机架的长轴方向进行水平活动的平移机构B；
基准头、弱化刀具、探测头在三轴驱动机构的驱动可下移动至照相区；在照相区内设置有照相机，通过照相机获得基准头、弱化道具、探测头的位置和轮廓线。
2.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：所述升降机构包括一竖直设置的升降平台，在升降平台上设置有一对并列分布的升降导轨，还设置有一与两个升降导轨配合使用的升降滑块，同时在两个升降导轨之间还设置有一升降丝杠，同时在升降滑块内具有容升降丝杠穿过并与升降丝杠配合的螺纹通孔，所述升降滑块与刀具座、驱动座相连。
3.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：所述平移机构A包括一沿着机架的幅宽方向延伸设置的平移平台，在平移平台上设置有一对平移导轨A，还设置有一与两个平移导轨A配合使用的平移滑块A，在两个平移导轨A之间还设置有一平移丝杠A，同时在平移滑块A上还具有与容平移丝杠A穿过并与平移丝杠A配合的螺纹通孔，所述平移滑块A与升降机构相连。
4.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：所述平移机构B包括一对设置在机架上端并沿着机架的长轴方向延伸的平移丝杠，在平移丝杠上设置有配合使用的平移丝杠螺母，两个丝杠螺母均与平移机构A相连接。
5.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：照相机与计算机相连。
6.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：在驱动座上安装有一对主动皮带轮、从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带实现联动，所述主动皮带轮由一摆动电机带动进行转动，从动皮带轮与刀具座相连。
7.根据权利要求1所述的汽车搪塑表皮弱化专用设备，其特征在于：所述机架的外侧还设置有护罩。
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