CN109514275B - 汽车保险杠装配冲焊全自动一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，包括机架、机械手、胎膜库和若干胎膜、冲刀库和若干冲刀、焊枪库和若干焊枪、加工中心；所述机架的内部有用于生产加工的容置空间；所述机械手位于机架内，可覆盖360°的空间自由活动；所述胎膜放置于胎膜库上，所述冲刀放置于冲刀库上，所述焊枪放置于焊枪库上，该胎膜库、冲刀库、焊枪库、加工中心均保持间距互不干涉，且胎膜、冲刀、焊枪、加工中心均位于机械手的覆盖范围内，可以快速与机械手装配。通过这种合理地布置，使得机架内部有限的空间可以自动化地完成汽车保险杠装配、冲孔、焊接工序，各设备在避免干涉的同时，使用更为方便。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域技术，尤其是指一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机。
背景技术
汽车保险杠成型后，需要装配各种工件，例如雷达、大灯、雾灯等，为此需要而先加工出雷达支架、大灯支架、雾灯支架等多种安装位，这些支架均是半成品经过粘贴定位焊接后，与汽车保险杠形成一体的。传统加工方法是人工完成，然而人工生产效率低下，且焊接组装质量会因为不同技术人员的工作经验而变，成品质量不稳定。随着自动化装配的快速发展，出现了流水线加工方式，流水线上有装配工位、冲孔工位、焊接工位等，汽车保险杠在流水线上从上一个工位流到下一个工位，逐步完成加工。然而，流水线占用厂房空间大，尤其是近年来地价贵，租金贵，这种大面积扩张工厂规模的方式，无疑增加了生产成本。若不扩张工厂规模，又会造成产生效率低下，因此需要对现有加工设备进行改造。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，排布合理，相互之间不产生干涉，占用空间小，便于机械手取放，可以完成各种装配、冲孔、焊接工序，自动化作业，使用方便。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，包括机架、机械手、胎膜库和若干胎膜、冲刀库和若干冲刀、焊枪库和若干焊枪、加工中心；所述机架是由多个侧壁和顶壁围合而成，内部有用于生产加工的容置空间；所述机械手位于机架内，可覆盖360°的空间自由活动；所述胎膜放置于胎膜库上，所述冲刀放置于冲刀库上，所述焊枪放置于焊枪库上，该胎膜库、冲刀库、焊枪库、加工中心均保持间距互不干涉，且胎膜、冲刀、焊枪、加工中心均位于机械手的覆盖范围内，可以快速与机械手装配。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本发明在机架内合理地布设机械手、胎膜库和若干胎膜、冲刀库和若干冲刀、焊枪库和若干焊枪、加工中心，使得机架内部有限的空间可以自动化地完成汽车保险杠装配、冲孔、焊接工序。将胎膜、冲刀、焊枪、加工中心均位于机械手的覆盖范围内，便于机械手快速抓取，对产品进应相应加工，在避免干涉的同时，使用更为方便。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的整机第一个立体图。
图2是本发明之实施例的整机第二个立体图。
图3是本发明之实施例的整机的俯视图。
图4是本发明之实施例的机械手的示意图。
图5是本发明之实施例的胎膜库的示意图。
图6是本发明之实施例的胎膜库和胎膜的示意图。
图7是本发明之实施例的胎膜安装于胎膜库的仰视图。
图8是本发明之实施例的冲刀库和冲刀的示意图。
图9是本发明之实施例的冲刀的示意图。
图10是本发明之实施例的焊枪库和焊枪的示意图。
图11是本发明之实施例的加工中心的示意图。
附图标识说明：
10、机架 11、侧壁
13、容置空间
131、机械手加工区域 132、产品上下料区域
20、机械手 21、快速接头
30、胎膜库 31、背板
32、托板 33、挂钩
34、自动压紧机构 35、锁紧机构
40、胎膜 41、支撑架
42、承托模块 43、第一换枪头
44、定位结构 45、型腔
46、平移式压紧机构 47、翻转式压紧机构
50、冲刀库 51、冲刀库位
52、承托板 53、承托槽
60、冲刀 61、挂耳
62、第二换枪头 63、刀架
631、固定部分 632、活动部分
64、驱动气缸 65、上刀
66、下刀 70、焊枪库
71、焊枪库位 721、卡槽
722、避让位 80、焊枪
81、第三换枪头 82、焊接单元
90、加工中心 91、加工工位
92、紧固机构。
具体实施方式
请参照图1至图11所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其结构包括机架10、机械手20、胎膜库30和若干胎膜40、冲刀库50和若干冲刀60、焊枪库70和若干焊枪80、加工中心90等。
所述机械手20位于机架10内，可覆盖360°的空间自由活动。所述胎膜40放置于胎膜库30上，所述冲刀60放置于冲刀库50上，所述焊枪80放置于焊枪库70上，该胎膜库30、冲刀库50、焊枪库70、加工中心90均保持间距互不干涉，且胎膜40、冲刀60、焊枪80、加工中心90均位于机械手20的覆盖范围内，可以快速与机械手20装配。
其中，如图1至图3所示，所述机架10是由多个侧壁11和顶壁围合而成，内部有用于生产加工的容置空间13，内部的容置空间13基本上是可以封闭的，至少是局部封闭，加工时防止人员进入，避免胎膜40、冲刀60、机械手20、焊枪80等这些机械造成人身伤害事故。本实施例中，整个机架10采用钢结构，局部用玻璃、透明胶板或钢丝网覆盖，一方面起到防护功能，另一方面可以从外面观察内部加工情况。以及，还设置了滑轨式推拉安全门，在机械停工时人员可以从安全门进入进行检修和维护。
本实施例中，将机架10内部的容置空间13分离出两大区域，一是机械手加工区域131，二是产品（尤其是指汽车保险杠）上下料区域。其中，机械手加工区域131是封闭的，而产品上下料区域132是敞开的，便于产品放入到加工中心90的胎膜40上，以及将加工后的产品取走。
结合图1至图4所示，所述机械手20的作用是，通过程序设定，自动地取放胎膜40、焊枪80、冲刀，并且将这些装备移动到指定位置，对产品进行加工。例如，机械手20可以从胎膜库30中取出胎膜40后，将胎膜40放在加工中心90上。然后，取冲刀60对加工工心上的产品冲孔，放下冲刀60后，取焊枪80，对工品进行焊接，完成焊接后，放下焊枪80，如此反复动作，不断地加工产品。
在一个机架10内，所述机械手20可以有一台或多台，多台机械手20相互配合可以加快加工效率。本实施例考虑到空间位置有限，设置了两台机械手20。每台机械手20的自由末端均有快速接头21，该快速接头21分别可以与胎膜40、冲刀60和焊枪80的换枪头匹配对接，灵活地取放和移动这些设备。
如图5至图7所示，所述胎膜库30有若干个，为了更节省空间，本发明将胎膜库30分布于机架10后侧壁、中间隔墙侧壁、左侧壁、右侧壁之其一或多者上，以一种壁挂的形式将胎膜40挂起来，距离地面有一定的高度，这样不会占用地面空间。
参见图5，各个胎膜库30均具有用于固定在机架侧壁11上的背板31和用于承托胎膜40的托板32，所述背板31上设有用于定位胎膜40的挂钩33、自动压紧机构34、锁紧机构35等，除了将胎膜40挂住，还要压紧锁紧，防止胎膜40脱落。
如图6和图7所示，所述胎膜40包括支撑架41、多块分离式的承托模块42、用于机械手20快速对接的第一换枪头43，用于与所述挂钩33、自动压紧机构34和锁紧机构35对接的定位结构44。所述承托模块42分布于支撑架41上形成用于放置产品的型腔45，所述第一换枪头43设置于支撑架41的中心，定位结构44位于支撑架41用于挂装胎膜库30的一侧，使得胎膜40既能够实现原本承托产品的功能，又可以吊挂和固定在机架10侧壁11的胎膜库30上。
以及，所述胎膜40还可以进一步设置有可以压紧产品实现粘贴或焊接的平移式压紧机构46、翻转式压紧机构47之其一或者二者，该平移式压紧机构46和翻转式压紧机构47分别设置于支撑架41，位于型腔45的侧旁。当胎膜40在加工中心90使用时，将产品放在型腔45内，再用平移式压紧机构46和/或翻转式压紧机构47将工件压紧，便于进行冲孔、粘贴、焊接等加工。
如图8所示，所述冲刀库50分布于机架10内部容置空间13的后侧地面，冲刀库50为一组或多组，当有多组时，按顺序左右排放，或者左中右排放形成一排或多排、一列或多列。除此之外，亦有可能将冲刀库50也挂在墙壁上。
本实施例中，所述冲刀库50有多个冲刀库位51，每个冲刀库位51有承托板52，承托板52上有承托槽53，所述冲刀60上设有挂耳61和第二换枪头62，各挂耳61和第二换枪头62支撑于相对应的的承托槽53上，这样可以使冲刀60整齐地排列在相应的冲刀库位51上。
如图9所示，所述冲刀60包括刀架63、驱动气缸64、上刀65、下刀66；所述刀架63有固定部分631和活动部分632；所述驱动气缸64的缸体固定于所述固定部分631，驱动气缸64的活塞杆连接于活动部分632；所述下刀66固定于固定部分631；所述上刀65固定于活动部分632，该上刀65与下刀66的中心轴位于同一直线上，由驱动气缸64带动活动部分632与固定部分631压合，该上刀65通入高压气体快速冲向下刀66对产品冲孔。
如图10所示，所述焊枪库70设置在机架10后侧的地面位置，最好是位于两台机械手20之间，使之与冲刀库50呈垂直的状态。该焊枪库70有多个焊枪库位71，每个焊枪库位71上设置有卡槽72和避让位73，所述焊枪80上设有第三换枪头81和焊接单元82，该第三换枪头81支撑于卡槽72，焊接单元82容纳于避让位73中。
如图11所示，所述加工中心90是可旋转的工作台，该工作台上至少有2个加工工位91，2个加工工位91背对背设置，且在加工工位91上设置了用于紧固胎膜40的紧固机构92。使用时，当其中一个加工工位91旋转到外侧（朝向敞开口的一侧）时，作业人员或者自动上料机将产品放入该加工工位91，定位后，再180°旋转到背面（朝人机械手20的一面），供机械手20自动拿取各种设置进行加工作业。
以下将详细说明本发明之汽车保险杠装配冲焊全自动一体机的工作原理：
（1）首先，多种型号的胎膜40、冲刀60和焊枪80均分别摆放在各自的库中。当需要加工某一型号的汽车保险杠时，由机架10上的操作面板选定型号，设定参数，按下启动键，设备开始工作。
（2）机械手20先将相应型号的胎膜40从胎膜库30中取出，放在加工中心90的加工工位91上，加工工位91上的紧固机构92将胎膜40锁紧定位后。整个加工中心90旋转180°朝外，作业人员或者自动输送设备将汽车保险杠放置在胎膜40的型腔45上，利用胎膜40型腔45上的真空吸气机构吸紧，并且可以辅之以平移式压紧机构46和翻转式压紧机构47将胎膜40压紧。
（3）接着，加工中心90再次旋转180°朝内，机械手20从冲刀库50中取出相应型号的冲刀60，在汽车保险杠的相应位置上冲孔。完成冲孔后，加工中心90不动，用机械手20将需要处理的工件（例如雷达支架、大灯支架、雾灯支架等）上料，或者加工中心再次翻转180°朝外人工上料。
（4）机械手20从焊枪库70中取相应型号的焊枪80，对工件需要焊接的位置，通过超声波焊接给合于汽车保险杠上。
（5）完成焊接后，加工中心90再次旋转180°朝外，加工完成，即可下料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：包括机架(10)、机械手(20)、胎膜库(30)和若干胎膜(40)、冲刀库(50)和若干冲刀(60)、焊枪库(70)和若干焊枪(80)、加工中心(90)；所述机架内部有用于生产加工的容置空间(13)；所述机械手位于机架内，可覆盖360°的空间自由活动；所述胎膜放置于胎膜库上，所述冲刀放置于冲刀库上，所述焊枪放置于焊枪库上，该胎膜库、冲刀库、焊枪库、加工中心均保持间距互不干涉，且胎膜、冲刀、焊枪、加工中心均位于机械手的覆盖范围内，可以快速与机械手装配；所述胎膜库(30)设置在机架(10)的侧壁(11)上，距离地面有一定的高度；该胎膜库(30)具有用于固定在机架侧壁(11)上的背板(31)和用于承托胎膜(40)的托板(32)，所述背板(31)上设有用于定位胎膜(40)的挂钩(33)、自动压紧机构(34)、锁紧机构(35)；所述冲刀库(50)分布于机架(10)内部容置空间(13)的后侧地面，冲刀库(50)为一组或多组，当有多组时，按顺序左右排放，或者左中右排放形成一排或多排、一列或多列。
2.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述胎膜(40)包括支撑架(41)、多块分离式的承托模块(42)、用于机械手(20)快速对接的第一换枪头(43)，用于与所述挂钩(33)、自动压紧机构(34)和锁紧机构(35)对接的定位结构(44)；所述承托模块(42)分布于支撑架(41)上形成用于放置产品的型腔(45)，所述第一换枪头(43)设置于支撑架(41)的中心，定位结构(44)位于支撑架(41)用于挂装胎膜库(30)的一侧。
3.根据权利要求2所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述胎膜(40)进一步设置有可以压紧产品实现粘贴或焊接的平移式压紧机构(46)、翻转式压紧机构(47)之其一或者二者，该平移式压紧机构(46)和翻转式压紧机构(47)分别设置于支撑架(41)，位于型腔(45)的侧旁。
4.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述冲刀库(50)有多个冲刀库位(51)，每个冲刀库位(51)有承托板(52)，承托板(52)上有承托槽(53)，所述冲刀(60)上设有挂耳(61)和第二换枪头(62)，各挂耳(61)和第二换枪头(62)支撑于相对应的承托槽(53)上。
5.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述冲刀(60)包括刀架(63)、驱动气缸(64)、上刀(65)、下刀(66)；所述刀架(63)有固定部分(631)和活动部分(632)；所述驱动气缸(64)的缸体固定于所述固定部分(631)，驱动气缸(64)的活塞杆连接于活动部分(632)；所述下刀(66)固定于固定部分(631)；所述上刀(65)固定于活动部分(632)，该上刀(65)与下刀(66)的中心轴位于同一直线上，由驱动气缸(64)带动活动部分(632)与固定部分(631)压合，该上刀(65)通入高压气体快速冲向下刀(66)对产品冲孔。
6.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述焊枪库(70)有多个焊枪库位(71)，每个焊枪库位(71)上设置有卡槽(72)和避让位(73)，所述焊枪(80)上设有第三换枪头(81)和焊接单元(82)，该第三换枪头(81)支撑于卡槽(72)，焊接单元(82)容纳于避让位(73)中。
7.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述机械手(20)有一台或多台，于机械手(20)的自由末端有快速接头(21)，该快速接头(21)分别可以与胎膜(40)、冲刀(60)和焊枪(80)的换枪头匹配对接。
8.根据权利要求1所述的汽车保险杠装配冲焊全自动一体机，其特征在于：所述加工中心(90)是可旋转的工作台，该工作台上至少有2个加工工位(91)，2个加工工位(91)背对背设置，且在加工工位(91)上设置了用于紧固胎膜(40)的紧固机构(92)。
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