CN109968277B - 一种用于汽车天窗铁件3m胶粘结及堵头按压的装置 - Google Patents
一种用于汽车天窗铁件3m胶粘结及堵头按压的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置，包括主体框架、功能单元和控制单元，主体框架具有工作平台，功能单元包括铁件夹具组件、堵头推进组件、压胶组件、切胶组件和压胶行走组件；铁件夹具组件根据不同的铁件结构仿形设计加工，保证铁件固定稳固牢靠，压胶组件沿压胶行走机构做直线运动，堵头推进组件将堵头自动安装并保证在布胶的过程中将铁件夹紧，切胶组件负责当胶带布置到合适位置时将胶带自动切断。与现有技术相比，本发明适用于大批量的工业化铁件3M胶粘结及堵头安装，速度快、效率高，质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件装配技术领域，尤其是涉及一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置。
背景技术
汽车天窗铁件是汽车天窗的组成部分，铁件正面粘有3M胶条，两端塞有两个堵头。目前采用人工将3M胶条粘结到铁件上，人工手动将堵头按压装入到铁件端部，然后于天窗玻璃装配在一起，进行注塑。目前在3M胶粘结及堵头按压时存在以下问题：(1)粘贴3M胶条时布胶位置不稳定，并且粘接可靠性也不好；(2)由于堵头与铁件之间采用过盈配合，手动按压装配堵头时需要耗费较多的体力，且容易出现按压不到位的情况。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置，包括主体框架、功能单元和控制单元，所述的主体框架具有工作平台，所述的功能单元包括：
铁件夹具组件，具有一个或多个并排布置于工作平台上的铁件夹具，所述的铁件夹具设有与铁件相匹配的铁件仿形槽，用于平放铁件，
堵头推进组件，由分别设置于铁件夹具两端的堵头推进器组成，用于从两端将堵头推入铁件并将铁件固定在铁件夹具上，
压胶组件，由依次布置的布胶轮组、胶带预紧机构和胶带按压机构组成，用于将胶带沿布胶轮组沿胶带预紧机构延伸到胶带按压机构下方，所述的胶带按压机构与铁件夹具组件匹配设置，可向下运动，将胶带压在铁件上，
切胶组件，设置于压胶组件上，用于将胶带在胶带预紧机构和胶带按压机构之间切断，
压胶行走组件，用于带动压胶组件沿铁件夹具组件长度方向移动。
本发明的铁件夹具组件根据不同的铁件结构仿形设计加工，保证铁件固定稳固牢靠，压胶组件沿压胶行走机构做直线运动，堵头推进组件将堵头自动安装并保证在布胶的过程中将铁件夹紧，切胶组件负责当胶带(3M胶)布置到合适位置时将胶带自动切断。
优选地，所述的铁件夹具为一长条形凸起物，铁件仿形槽设置于长条形凸起物的上表面，且铁件仿形槽的侧壁沿铁件仿形槽长度方向设有多个缺口。
优选地，所述的堵头推进器由推进气缸及连接于推进气缸上的堵头推进块组成，所述的堵头推进块采用与堵头截面形状相匹配的堵头仿形块，并且在将堵头推入铁件后，堵头仿形块的端部部分伸入铁件内。
优选地，所述的布胶轮组位于铁件夹具组件的上方，通过旋转释放胶带，并设有与铁件夹具数量相匹配的卷状胶带安装位。
优选地，所述的胶带按压机构由下压气缸组以及与下压气缸组传动连接的胶带按压轮组构成，胶带按压轮组设置于铁件夹具组件上方并与铁件夹具组件匹配设置。
优选地，所述的胶带预紧机构由胶带预紧气缸组和连接于胶带预紧气缸组上的胶带定位轮组构成，所述的胶带定位轮组在胶带预紧气缸组的带动下作用于胶带上，将胶带涨紧并引导胶带释放。
优选地，所述的切胶组件通过连接件固定于胶带预紧机构的下方，由依次连接的切胶气缸组、切刀夹具和刀片组构成，刀片的运动方向指向胶带预紧机构和胶带按压机构之间的胶带。
优选地，所述的压胶行走组件由设置于铁件夹具组件一侧的导轨、与导轨滑动连接的连接块组、设置于导轨一端的接近开关A以及依次设置于导轨另一端的接近开关B和接近开关C，所述的压胶组件设置于连接块组上；
所述的接近开关A用于感应压胶组件，并通过控制单元控制堵头推进组件的推进和缩回，所述的接近开关B用于感应压胶组件，并通过控制单元控制切胶组件将胶带切断，所述的接近开关C用于感应压胶组件，并通过控制单元控制胶带按压机构回升。
优选地，所述的主体框架还包括型材框架、水平调节脚轮、堵头存放组件和铁件存放组件，所述的水平调节脚轮设置于型材框架的底端，工作平台水平设置于型材框架的顶端，堵头存放组件包括至少一组分别放置于铁件夹具组件两端的堵头存放盒，铁件存放组件包括至少一个铁件存放架，通过立柱架设于工作平台上方。
优选地，所述的控制单元主要控制功能单元的各个子系统，使子系统有序工作。主要包含各种感应器、电气控制系统、PLC以及配套电器元件。感应器包括光电传感器、磁性传感器、行程感应开关，组成整套设备的信息实时收集反馈系统，通过信息实时收集反馈系统PLC对各个子系统元部件进行控制，并通过触摸屏实现人机交互以及通过启动开关控制整套设备的启动与停止。
本发明的工作原理为：
使用本发明的用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置时，先接通电源、气源、在电器柜上打开启动开关，相关系统启动后，将胶带(3M胶)沿着胶带预紧机构(的胶带定位轮组)延伸到胶带按压机构的(胶带按压轮组)下方，并留足适合的长度，(按下预紧控制按钮)胶带预紧机构向前推进将3M胶预紧；将铁件放置在铁件夹具组件(的对应铁件夹具)上，将堵头按铁件结构选型，分别放置在铁件夹具组件(的对应铁件夹具)两端；使压胶组件离开接近开关A，此时堵头推进组件自动将堵头推入铁件端部，堵头仿形块的端部部分(稍许)伸入铁件，将铁件夹紧；人工手动将3M胶布置在铁件端部，(按下压胶控制按钮)胶带按压轮组将3M胶压紧；人工拉动使压胶机构匀速沿着导轨行走，3M胶沿着铁件均匀黏贴；当压胶组件遮挡住接近开关B时，信号传递给PLC，PLC控制切胶组件向前运动，刀片自动将3M胶切断；切胶组件继续向前走，当接近开关C被遮挡住，信号传递给PLC，PLC控制下压气缸组向上回升，3M胶粘结动作完成；将切胶组件沿着反方向运动，当接近开关A被遮挡，信号传递给PLC，PLC控制堵头推进组件自动回缩，员工将铁件取出，放置在铁件存放架上，动作流程结束。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)对于该装置的应用解决了天窗铁件堵头安装强度高及3M胶布置位置不稳定的问题，从而提高了PU天窗注塑过程的稳定性；
(2)该装置可适用于多种规格的铁件粘结3M胶，通过快换夹具组，调节接近开关的位置可以实现品种的快速更换；
(3)该装置尤其适用于大批量的工业化铁件3M胶粘结及堵头安装，速度快、效率高，质量稳定。
附图说明
图1为本发明的铁件、堵头和胶带的安装示意图；
图2为本发明的整体示意图；
图3为本发明的主体框架示意图；
图4为本发明的功能单元的示意图；
图5为本发明的压胶组件的示意图；
图6为本发明的压胶行走组件的示意图；
图7为本发明的堵头推进组件的示意图；
图8为本发明的切胶组件的示意图。
图中，a为铁件，b为胶带，c为堵头，1为主体框架，2为功能单元，3为控制单元，4为水平调节脚轮，5为型材框架，6为工作平台，7为堵头存放盒，8为铁件存放架，9为压胶组件，10为压胶行走组件，11为堵头推进组件，12为铁件夹具组件，121为铁件仿形槽，122为缺口，13为切胶组件，14为压胶控制按钮，15为预紧控制按钮，16为下压气缸组，17为布胶轮组，18为胶带预紧气缸组，19为胶带定位轮组，20为胶带按压轮组，21为接近开关A，22为导轨，23为连接滑块A，24连接滑块B，25为链条连接件，26为链条，27为接近开关C，28为接近开关B，29为推进气缸，30为堵头推进块，31为切胶气缸组，32为刀片保护罩，33为切刀夹具，34为刀片，35为连接件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置(如图1所示，铁件a正面粘有3M胶条(胶带b)，两端塞有两个堵头c)，该装置包括主体框架1、功能单元2和控制单元3，主体框架1具有工作平台6，功能单元2包括铁件夹具组件12、堵头推进组件11、压胶组件9、切胶组件13和压胶行走组件10，如图2所示，其中：铁件夹具组件12具有一个或多个(本实施例中选择两个)并排布置于工作平台上的铁件夹具，铁件夹具设有与铁件相匹配的铁件仿形槽121，用于平放铁件a；堵头推进组件11由分别设置于铁件夹具两端的堵头推进器组成，用于从两端将堵头c推入铁件a并将铁件a固定在铁件夹具上；压胶组件9由依次布置的布胶轮组17、胶带预紧机构和胶带按压机构组成，用于将胶带b沿布胶轮组17沿胶带预紧机构延伸到胶带按压机构下方，胶带按压机构与铁件夹具组件12匹配设置，可向下运动，将胶带b压在铁件a上；切胶组件13设置于压胶组件9上，用于将胶带b在胶带预紧机构和胶带按压机构之间切断；压胶行走组件10用于带动压胶组件9沿铁件夹具组件12长度方向移动。
具体地：
本实施例中，如图3所示，主体框架1除工作平台6外，还包括型材框架5、水平调节脚轮4、堵头存放组件和铁件存放组件，型材加工相应长度，通过螺栓连接固定组成型材框架5，水平调节脚轮4设置于型材框架5的底端，工作平台6水平设置于型材框架5的顶端，堵头存放组件包括两组分别放置于铁件夹具组件12两端的堵头存放盒7，用于存放不同种类的堵头c，铁件存放组件包括两个铁件存放架8，通过立柱架分两层设于工作平台6上方，用于根据铁件a品种的不同将铁件a区分开。
本实施例中，如图4所示，铁件夹具为一长条形凸起物，根据不同的铁件结构仿形设计加工成型，保证铁件固定稳固牢靠，铁件仿形槽121设置于长条形凸起物的上表面，且铁件仿形槽121的侧壁沿铁件仿形槽121长度方向设有多个缺口122，以方便铁件的放置和拿取。
本实施例中，如图7所示，堵头推进器由推进气缸29及连接于推进气缸29上的堵头推进块30组成，推进气缸29通过连接组件精确安装到工作平台6上，确保堵头c安装到位，堵头推进块30采用与堵头c截面形状相匹配的堵头仿形块，并且在将堵头c推入铁件a后，堵头仿形块的端部部分伸入铁件a内。
本实施例中，如图4～5所示，布胶轮组17位于铁件夹具组件12的上方，通过旋转释放胶带b，并设有与铁件夹具数量相匹配的卷状胶带安装位。
本实施例中，如图4～5所示，胶带按压机构由下压气缸组16以及与下压气缸组16传动连接的胶带按压轮组20构成，胶带按压轮组20设置于铁件夹具组件12上方并与铁件夹具组件12匹配设置。本实施例的压胶组件9上还设有用于控制下压气缸组的压胶控制按钮14。
本实施例中，如图5所示，胶带预紧机构由胶带预紧气缸组18和连接于胶带预紧气缸组18上的胶带定位轮组19构成，胶带定位轮组19在胶带预紧气缸组18的带动下作用于胶带b上，将胶带b涨紧并引导胶带b释放。本实施例中压胶组件上还设有用于控制预紧气缸组的预紧控制按钮15。
本实施例中，如图4、5和8所示，切胶组件13通过连接件35固定于胶带预紧机构的下方，由依次连接的切胶气缸组31、切刀夹具33和刀片34组构成，刀片34的运动方向指向胶带预紧机构和胶带按压机构之间的胶带b。本实施例中，连接件35上还设有刀片保护罩32。
本实施例中，如图6所示，压胶行走组件10由设置于铁件夹具组件12一侧的导轨22、与导轨22滑动连接的连接块组(本实施例中由连接滑块A23和连接滑块B24两个构成)、设置于导轨22一端的接近开关A21以及依次设置于导轨22另一端的接近开关B28和接近开关C27，压胶组件9设置于连接块组上；接近开关A21用于感应压胶组件9，并通过控制单元3控制堵头推进组件11的推进和缩回，接近开关B28用于感应压胶组件9，并通过控制单元3控制切胶组件13将胶带b切断，接近开关C27用于感应压胶组件9，并通过控制单元3控制胶带按压机构回升。压胶行走组件10还包括链条26，用于引导导线，链条26通过链条连接件25与压胶组件9连接。
本实施例中，控制单元主要控制功能单元的各个子系统，使子系统有序工作。主要包含各种感应器、电气控制系统、PLC以及配套电器元件。感应器包括光电传感器、磁性传感器、行程感应开关，组成整套设备的信息实时收集反馈系统，通过信息实时收集反馈系统PLC对各个子系统元部件进行控制，并通过触摸屏实现人机交互以及通过启动开关控制整套设备的启动与停止。
工作时，先接通电源、气源、在电器柜上打开启动开关，相关系统启动后，将胶带(3M胶)沿着胶带预紧机构(的胶带定位轮组)延伸到胶带按压机构的(胶带按压轮组)下方，并留足适合的长度，(按下预紧控制按钮)胶带预紧机构向前推进将3M胶预紧；将铁件放置在铁件夹具组件(的对应铁件夹具)上，将堵头按铁件结构选型，分别放置在铁件夹具组件(的对应铁件夹具)两端；使压胶组件离开接近开关A，此时堵头推进组件自动将堵头推入铁件端部，堵头仿形块的端部部分(稍许)伸入铁件，将铁件夹紧；人工手动将3M胶布置在铁件端部，(按下压胶控制按钮)胶带按压轮组将3M胶压紧；人工拉动使压胶机构匀速沿着导轨行走，3M胶沿着铁件均匀黏贴；当压胶组件遮挡住接近开关B时，信号传递给PLC，PLC控制切胶组件向前运动，刀片自动将3M胶切断；切胶组件继续向前走，当接近开关C被遮挡住，信号传递给PLC，PLC控制下压气缸组向上回升，3M胶粘结动作完成；将切胶组件沿着反方向运动，当接近开关A被遮挡，信号传递给PLC，PLC控制堵头推进组件自动回缩，员工将铁件取出，放置在铁件存放架上，动作流程结束。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置，包括主体框架(1)、功能单元(2)和控制单元(3)，所述的主体框架(1)具有工作平台(6)，其特征在于，所述的功能单元(2)包括：
铁件夹具组件(12)，具有一个或多个并排布置于工作平台上的铁件夹具，所述的铁件夹具设有与铁件相匹配的铁件仿形槽(121)，用于平放铁件(a)，
堵头推进组件(11)，由分别设置于铁件夹具两端的堵头推进器组成，用于从两端将堵头(c)推入铁件(a)并将铁件(a)固定在铁件夹具上，
压胶组件(9)，由依次布置的布胶轮组(17)、胶带预紧机构和胶带按压机构组成，用于将胶带(b)沿布胶轮组(17)沿胶带预紧机构延伸到胶带按压机构下方，所述的胶带按压机构与铁件夹具组件(12)匹配设置，可向下运动，将胶带(b)压在铁件(a)上，
切胶组件(13)，设置于压胶组件(9)上，用于将胶带(b)在胶带预紧机构和胶带按压机构之间切断，
压胶行走组件(10)，用于带动压胶组件(9)沿铁件夹具组件(12)长度方向移动；
所述的铁件夹具为一长条形凸起物，铁件仿形槽(121)设置于长条形凸起物的上表面，且铁件仿形槽(121)的侧壁沿铁件仿形槽(121)长度方向设有多个缺口(122)；
所述的堵头推进器由推进气缸(29)及连接于推进气缸(29)上的堵头推进块(30)组成，所述的堵头推进块(30)采用与堵头(c)截面形状相匹配的堵头仿形块，并且在将堵头(c)推入铁件(a)后，堵头仿形块的端部部分伸入铁件(a)内；
所述的布胶轮组(17)位于铁件夹具组件(12)的上方，通过旋转释放胶带(b)，并设有与铁件夹具数量相匹配的卷状胶带安装位；
所述的胶带按压机构由下压气缸组(16)以及与下压气缸组(16)传动连接的胶带按压轮组(20)构成，胶带按压轮组(20)设置于铁件夹具组件(12)上方并与铁件夹具组件(12)匹配设置；
所述的胶带预紧机构由胶带预紧气缸组(18)和连接于胶带预紧气缸组(18)上的胶带定位轮组(19)构成，所述的胶带定位轮组(19)在胶带预紧气缸组(18)的带动下作用于胶带(b)上，将胶带(b)涨紧并引导胶带(b)释放；
所述的切胶组件(13)通过连接件(35)固定于胶带预紧机构的下方，由依次连接的切胶气缸组(31)、切刀夹具(33)和刀片(34)组构成，刀片(34)的运动方向指向胶带预紧机构和胶带按压机构之间的胶带(b)；
所述的压胶行走组件(10)由设置于铁件夹具组件(12)一侧的导轨(22)、与导轨(22)滑动连接的连接块组、设置于导轨(22)一端的接近开关A(21)以及依次设置于导轨(22)另一端的接近开关B(28)和接近开关C(27)，所述的压胶组件(9)设置于连接块组上；
所述的接近开关A(21)用于感应压胶组件(9)，并通过控制单元(3)控制堵头推进组件(11)的推进和缩回，所述的接近开关B(28)用于感应压胶组件(9)，并通过控制单元(3)控制切胶组件(13)将胶带(b)切断，所述的接近开关C(27)用于感应压胶组件(9)，并通过控制单元(3)控制胶带按压机构回升。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车天窗铁件3M胶粘结及堵头按压的装置，其特征在于，所述的主体框架(1)还包括型材框架(5)、水平调节脚轮(4)、堵头存放组件和铁件存放组件，所述的水平调节脚轮(4)设置于型材框架(5)的底端，工作平台(6)水平设置于型材框架(5)的顶端，堵头存放组件包括至少一组分别放置于铁件夹具组件(12)两端的堵头存放盒(7)，铁件存放组件包括至少一个铁件存放架(8)，通过立柱架设于工作平台(6)上方。
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