CN110038941A - 四序包边机构及工件包边方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四序包边机构及工件包边方法，本发明所述的四序包边机构用于对待包边工件进行包边，该四序包边机构包括机构基体，还包括设于机构基体上的驱动部，以及由传动部而分别与驱动部构成传动连接的初序包边组件、二序包边组件、三序包边组件和终序包边组件，且于驱动部驱使下，因传动部的传动各序包边组件可依次形成对待包边工件的翻折而进行包边。本发明所述的四序包边机构通过四个包边工序而依次形成对待包边工件的翻折，从而可实现对待包边工件的大角度包边，进而可克服现有技术所存在的难题。

Description

四序包边机构及工件包边方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工设备技术领域，特别涉及一种四序包边机构，同时，本发明还涉及一种应用该四序包边机构的工件包边方法。

背景技术

汽车外观主要体现在门盖、侧围及顶盖等部位，且这些部位通常设置成包边结构，因此包边质量优劣以及包边效率都对提高汽车竞争力具有重要作用。现有技术中，通常采用标准液压机式压合模、专用压机式压合模和机器人滚边形式来实现四门两盖的包边工艺。且现有压合模一般为两序包边成型，其无法完成大于130°角度的包边成型，水滴包边质量则更差，且加工成本较高。因此，急需研究一种可实现大角度包边，且包边质量较好的包边机构。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种四序包边机构，可实现对待包边工件的大角度包边，并可具有较好的包边质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种四序包边机构，用于对待包边工件进行包边，所述四序包边机构包括机构基体，还包括设于所述机构基体上的驱动部，以及由传动部而分别与所述驱动部构成传动连接的初序包边组件、二序包边组件、三序包边组件和终序包边组件，且于所述驱动部驱使下，因所述传动部的传动各序包边组件可依次形成对所述待包边工件的翻折而进行包边。

进一步的，所述初序包边组件包括具有曲柄摇杆机构和摆杆机构的五连杆机构，以及连接于所述曲柄摇杆机构中的摇杆与所述摆杆机构中的摆杆之间的弹性件，于所述摇杆上固连有初序包边刀块，且所述曲柄摇杆机构的曲柄与所述传动部相连。

进一步的，所述摆杆上设有可与所述摇杆间抵接的抵接块，且所述抵接块被设置为因承接所述摇杆的抵推，而使所述摆杆和所述摇杆同步远离所述待包边工件。

进一步的，于所述摆杆的一侧设有限制所述摆杆向所述待包边工件一侧摆动的止动块。

进一步的，所述二序包边组件包括具有二序主动摇杆、二序从动摇杆以及铰接于所述二序主动摇杆和所述二序从动摇杆之间的连杆的二序双摇杆机构，于所述二序从动摇杆上设有二序包边刀块，且所述二序主动摇杆与所述传动部相连。

进一步的，所述三序包边组件包括具有三序主动摇杆、三序从动摇杆以及铰接于所述三序主动摇杆和所述三序从动摇杆之间的连杆的三序双摇杆机构，于所述三序从动摇杆上设有三序包边刀块，且所述三序主动摇杆与所述二序主动摇杆为同一杆件，且所述三序包边刀块设置于所述二序包边刀块上方。

进一步的，所述终序包边组件包括具有终序主动摇杆、终序从动摇杆以及铰接于所述终序主动摇杆和所述终序从动摇杆之间的连杆的终序双摇杆机构，于所述终序从动摇杆上设有终序包边刀块，且所述终序主动摇杆与所述传动部相连。

进一步的，所述驱动部为旋转动力输出装置，所述传动部包括与所述驱动部的动力输出端连接的驱动曲轴和主动齿轮，以及构成所述主动齿轮和所述初序包边组件、所述二序包边组件、三序包边组件传动连接的若干传动齿轮，所述终序主动摇杆由所述驱动曲轴构成。

进一步的，所述主动齿轮经由转动设于所述机构基体上的中间齿轮与所述传动齿轮构成传动连接。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的四序包边机构通过四个包边工序而依次形成对待包边工件的翻折，从而可实现对待包边工件的大角度包边，进而可克服现有技术所存在的难题。

此外，本发明还涉及一种工件包边方法，该包边方法包括：

s 1、初序包边步骤：初序包边刀块向待包边工件推动，二序包边刀块和三序包边刀块远离所述待包边工件，终序包边刀块靠近所述待包边工件；

s 2、二序包边步骤：所述初序包边刀块远离所述待包边工件、并移动至所述待包边工件下方，所述二序包边刀块和所述三序包边刀块靠近所述待包边工件，所述终序包边刀块远离所述待包边工件；

s 3、三序包边步骤：所述初序包边刀块和所述二序包边刀块远离所述待包边工件，所述三序包边刀块和所述终序包边刀块靠近所述待包边工件；

s 4、终序包边步骤：所述初序包边刀块靠近所述待包边工件，所述二序包边刀块和所述三序包边刀块远离所述待包边工件，所述终序包边刀块靠近所述待包边工件。

本发明所述的包边方法不仅可获得大角度包边，同时也可具有较好的包边质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的四序包边机构的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的四序包边机构去除部分壳体时的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的四序包边机构去除壳体时的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的四序包边机构初始状态的简化示意图；

图5为本发明实施例所述的四序包边机构完成初序包边时的简化示意图；

图6为本发明实施例所述的四序包边机构完成二序包边时的简化示意图；

图7为本发明实施例所述的四序包边机构完成三序包边时的简化示意图；

图8为本发明实施例所述的四序包边机构完成终序包边时的简化示意图；

附图标记说明：

1-主动齿轮，2-驱动曲轴，3-中间齿轮，4-初序从动齿轮，5-曲柄，6-初序连杆，7-二序摆杆，8-初序摆杆，9-止动块，10-初序包边刀块，11-弹簧，12-胎膜，13-待包边工件，14-二序包边刀块，15-三序包边刀块，16-终序包边刀块，17-终序从动摇杆，18-三序从动摇杆，19-三序摆杆，20-终序摆杆，21-二序连杆，22-三序连杆，23-二序主动摇杆，24-终序连杆，25-二三序从动齿轮，26-壳体，27-减速机，28-驱动电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种四序包边机构，其用于对待包边工件进行包边，且该四序包边机构包括机构基体，还包括设于机构基体上的驱动部，以及由传动部而分别与驱动部构成传动连接的初序包边组件、二序包边组件、三序包边组件和终序包边组件，且于驱动部驱使下，因传动部的传动各包序边组件可依次形成对待包边工件的翻折而进行包边。本实施例的四序包边机构的主要设计思想在于通过四个包边工序依次形成对待包边工件的翻折，而实现对待包边工件的大角度翻边，特别是完成大于130°的包边。

基于以上整体介绍，本实施例的四序包边机构的一种示例性结构如图1至图3中所示，且本实施例中以对位于胎膜12上的待包边工件13进行水滴包边为例来说明。其中，上述机构基体具体为壳体26，驱动部为旋转动力输出装置，并具体包括伺服电机和与该伺服电机相连接的减速机27，上述的传动部具体与减速机27相连接。另外，为了提高使用效果，尤其是避免各包边组件之间发生干涉，本实施例的四个包边组件大致呈自下而上依次布置于壳体26上。

具体而言，结合图2和图3中所示，本实施例的传动部具体包括与减速机27的动力输出端连接的驱动曲轴2和主动齿轮1，以及构成主动齿轮1和初序包边组件、二序包边组件及三序包边组件传动连接的从动齿轮，其中，从动齿轮具体包括构成与初序包边组件传动连接的初序从动齿轮4，以及同时构成与二序包边组件及三序包边组件间传动连接的二三序从动齿轮25。且为了提高使用效果，特别是便于空间布置，本实施例的两个从动齿轮分别经由转动设于壳体26上的中间齿轮3而与主动齿轮1传动连接。

由图3及图4中所示，本实施例的初序包边组件包括具有曲柄摇杆机构和摆杆机构的五连杆机构，以及连接于曲柄摇杆机构与摆杆机构之间的弹性件，并于摇杆上固连有初序包边刀块10，通过此结构可使得初序包边刀块10快速进入或退出包边区域，从而可避免与下述的二序包边刀块14发生干涉。其中，曲柄摇杆机构的曲柄5铰接于初序从动齿轮4的转动中心。在此为了便于下文描述，分别将该曲柄摇杆机构中的连杆和摇杆分别称为“初序连杆”和“初序摇杆”，并将摆杆机构的摆杆称为“初序摆杆”。其中，曲柄5具体于d点铰接于壳体26上，初序连杆6于e点铰接于曲柄5上，而初序摇杆于i点铰接于初序连杆6上。初序摆杆8则于j点铰接设于壳体26上，并于h点与初序摇杆铰接相连。

为了提高包边效果，如图4中所示，本实施例的初序摇杆具体包括依次连接并呈玩弯折状设置的第一摇杆、第二摇杆和第三摇杆，初序包边刀块10即固连于第二摇杆上。其中，为了提高使用效果，本实施例的第二摇杆直接由初序包边刀块10构成。另外，为了提高使用效果，尤其是节约空间，于初序摆杆8上设有图中未示出的可与初序摇杆间抵接的抵接块，且抵接块因承接初序摇杆的抵推，而使初序摆杆8和初序摇杆同步远离待包边工件13。此外，结合图3和图4中所示，为了提高使用效果，于壳体26上还设置有可与初序摆杆8的自由端抵接，以限制初序摆杆8向待包边工件13一侧摆动的止动块9。

仍结合图3和图4中所示，本实施例的二序包边组件包括具有二序主动摇杆23、二序从动摇杆及铰接于两者之间的二序连杆21的二序双摇杆机构，并于二序从动摇杆上固设有二序包边刀块14，且二序主动摇杆23铰接于二三序从动齿轮25的转动中心。另外，为了提高使用效果，于壳体26上还铰接设有二序摆杆7，二序从动摇杆即铰接于二序连杆21与该二序摆杆7之间。此外，为了提高二序包边组件对待包边工件13的包边稳定性，本实施例的二序摆杆7具体为间隔铰接设于壳体26上的两个。基于此，为了便于整体布置，本实施例的二序从动摇杆具体被构造成三角杆，其三个角点分别与连杆及两个摆杆相铰接。

具体来讲，由图4中所示，二序主动摇杆23于n点铰接于壳体26上，二序连杆21于p点铰接于二序主动摇杆23上，而其一二序摆杆7于f点铰接于壳体26上，另一二序摆杆7于g点铰接于壳体26上，二序从动摇杆于c点与二序连杆21铰接，并于m点和k点分别与两个二序摆杆7铰接相连。

由图3中所示，本实施例的三序包边组件具体包括具有三序主动摇杆、三序从动摇杆18及铰接于两者之间的三序连杆22的三序双摇杆机构，并于三序从动摇杆18上铰接有三序包边刀块15，且该三序包边刀块15设置于二序包边刀块14上方。其中，为了提高包边效果，本实施例的三序主动摇杆与二序主动摇杆23为同一杆件，由图4中所示，该杆件具体被构造成三角形，且其一角点铰接于壳体26上，其他两个角点分别供二序连杆21和三序连杆22铰接设置。

本实施例的三序从动摇杆18具体包括呈弯折状相连的第一杆和第二杆，且第一杆和第二杆的连接处铰接设于壳体26上，而两个的自由端则分别与三序连杆22和三序包边刀块15铰接。且为了提高包边效果，于壳体26上还铰接设有与第二杆等长的三序摆杆19，且该三序摆杆19的自由端与三序包边刀块15相铰接，以此可提高三序包边刀块15的包边稳定性。

具体而言，由图4中所示，三序连杆22于o点铰接于二序主动摇杆23上，三序从动摇杆18于s点铰接于壳体26上，其两端则于q点和f点分别与三序连杆22和三序包边刀块15铰接，另外，三序摆杆19于r点铰接设于壳体26上，并于v点与三序包边刀块15铰接。

由图3和图4中所示，本实施例的终序包边组件包括具有终序主动摇杆、终序从动摇杆17及铰接于两者之间的终序连杆24的终序双摇杆机构，并于终序从动摇杆17上铰接有终序包边刀块，且终序主动摇杆与上述传动部相连。而本实施例中，为了提高使用效果，终序主动摇杆即由上述的驱动曲轴2构成。且为了提高终序包边组件的包边稳定性，于壳体26上还设有与终序包边刀块相铰接的终序摆杆，且其具体设置结构与上述三序摆杆19类似，在此不再详述。

由图4中所示，驱动曲轴2于a点铰接于壳体26上，终序连杆24于b点铰接于驱动曲轴2上，终序从动摇杆17于v点铰接于壳体26上，其两端分别于z点和w点分别与终序连杆24和终序包边刀块铰接，而终序摆杆则于y点铰接于壳体26上，并于x点与终序包边刀块16铰接。

本实施例的四序包边机构，其在进行包边作业时主要包括以下步骤：

步骤s1、初序包边，使得初序包边刀块10向待包边工件13推动，二序包边刀块14和三序包边刀块15远离待包边工件13，终序包边刀块靠近待包边工件13。

步骤s2、二序包边：使得初序包边刀块10远离待包边工件13、并移动至待包边工件13下方，二序包边刀块14和三序包边刀块15靠近待包边工件13，终序包边刀块远离待包边工件13。

步骤s3、三序包边：初序包边刀块10和二序包边刀块14远离待包边工件13，三序包边刀块15和终序包边刀块靠近待包边工件13。

步骤s4、终序包边：初序包边刀块10靠近待包边工件13，二序包边刀块14和三序包边刀块15远离待包边工件13，终序包边刀块靠近待包边工件13。

具体来说，结合图4至图8中所示的，初始状态时如图4中所示，初序摆杆8抵接于止动块9上。进行初序包边时，驱动电机28逆时针转动，通过减速机27带动驱动曲轴2绕a点逆时针转动，终序连杆24在驱动曲轴2带动下绕z点顺时针转动，同时z点向上向右运动，b点向上运动，终序连杆24推动终序从动摇杆17绕v点顺时针转动，终序从动摇杆17带动终序包边刀块16向下偏左方向运动而靠近待包边工件13，同时带动终序摆杆20绕y点顺时针转动。

与此同时，主动齿轮1随驱动曲轴2转动，并通过中间齿轮3驱动二三序从动齿轮25带动二序主动摇杆23绕n点逆时针转动，三序连杆22在二序主动摇杆23推动下绕q点逆时针转动，同时点o向右向下运动，三序从动摇杆18带动三序包边刀块15远离待包边工件13，同时三序摆杆19绕点r顺时针转动。同时，二序连杆21在二序主动摇杆23推动下绕l点逆时针转动，二序连杆21带动二序包边刀块14向左上方运动而远离待包边工件13，同时两个二序摆杆7分别绕f点、g点逆时针转动。

与此同时，主动齿轮1也通过中间齿轮3驱动初序从动齿轮4带动曲柄5绕d点逆时针转动，初序连杆6在曲柄5推动下绕i点顺时针转动，同时点e向右向上运动，初序包边刀块10绕h点顺时针转动，弹簧11被拉开，直至点d、e和i呈一条直线，即完成初序包边。

进行二序包边时，驱动电机28顺时针转动，减速机27带动驱动曲轴2顺时针转动，终序连杆24在驱动曲轴2带动下绕z点顺时针转动，同时z点向下、向左运动，b点向下运动，终序连杆24推动终序从动摇杆17绕v点逆时针转动，终序从动摇杆17带动终序包边刀块16向上偏左方向运动而远离待包边工件13，终序摆杆20绕y点逆时针转动。

与此同时，主动齿轮1通过中间齿轮3驱动初序从动齿轮4带动曲柄5绕d点顺时针转动，初序连杆6在曲柄5推动下绕i点逆时针转动，同时点e向左向下运动，弹簧11收缩，初序包边刀块10被拉动并绕h点逆时针转动，当初序包边刀块10与初序摆杆8贴合后，初序包边刀块10和摆杆8一起在初序连杆6的拉动下绕点j顺时针转动，而远离待包边工件13，并移动至待包边工件13下方，同时h点也远离止动块9。

与此同时，主动齿轮1随驱动曲轴2顺时针转动，通过中间齿轮3驱动二三序从动齿轮25带动二序主动摇杆23绕n点顺时针转动，三序连杆22在二序主动摇杆23推动下绕q点顺时针转动，同时o点向左向上运动，三序从动摇杆18绕点s顺时针转动，并带动三序包边刀块15向右下方运动而靠近待包边工件13，同时三序摆杆19绕点r顺时针转动。此时，二序连杆21在二序主动摇杆23推动下绕l点顺时针转动，二序连杆21带动二序包边刀块14向右下方运动而靠近待包边工件，两个二序摆杆7分别绕f点、g点顺时针转动，并当点n、p、l处于同一直线时，即二序包边完成。

进行三序包边时，驱动电机28继续顺时针转动，初序包边刀块10和初序摆杆8在初序连杆6的推动下绕j点逆时针转动，初序包边刀块10远离待包边工件。与此同时，二序包边刀块14在二序连杆21的拉动下绕l点逆时针转动，而远离待包边工件13。终序包边刀块16则在终序从动摇杆17的推动下绕v点顺时针转动而向下运动并靠近待包边工件13。

与此同时，三序包边刀块15在三序从动摇杆19的推动下绕s点顺时针转动，并向右下方运动，而靠近待包边工件13，且当n、o、p处于同一直线时，即三序包边完成。

最后，进行终序包边时，驱动电机28继续顺时针转动，初序包边刀块10和初序摆杆8在初序连杆6的推动下绕j点逆时针转动，初序包边刀块10靠近待包边工件，且h点抵接于止动块9上。同时，二序包边刀块14在二序连杆21的拉动下绕l点逆时针转动，而继续远离待包边工件13。

与此同时，三序包边刀块14在三序从动摇杆18的推动下绕s点逆时针转动向左上方运动而远离待包边工件13。而终序包边刀块16则继续向下运动，直至构成对待包边工件13的翻折，即完成终序包边。

本实施例的包边机构在以上的包边过程时，为了防止包边过程中各包边刀块间的干涉，可设置二序包边刀块14以与水平方向小于20°的角度进入包边区，三序包边刀块15与水平方向大于50°的角度进入包边区，终序包边刀块则与待包边工件13近似垂直方向进入包边区。由此初序、二序、三序包边刀块可将待包边工件13依次翻折至75°、30°、0°，并由终序包边刀块16进行水滴成型，而完成水滴包边，且其可具有较好的包边质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四序包边机构，用于对待包边工件(13)进行包边，所述四序包边机构包括机构基体，其特征在于：还包括设于所述机构基体上的驱动部，以及由传动部而分别与所述驱动部构成传动连接的初序包边组件、二序包边组件、三序包边组件和终序包边组件，且于所述驱动部驱使下，因所述传动部的传动各序包边组件可依次形成对所述待包边工件(13)的翻折而进行包边。

2.根据权利要求1所述的四序包边机构，其特征在于：所述初序包边组件包括具有曲柄摇杆机构和摆杆机构的五连杆机构，以及连接于所述曲柄摇杆机构中的摇杆与所述摆杆机构中的摆杆之间的弹性件，于所述摇杆上固连有初序包边刀块(10)，且所述曲柄摇杆机构的曲柄(5)与所述传动部相连。

3.根据权利要求2所述的四序包边机构，其特征在于：所述摆杆上设有可与所述摇杆间抵接的抵接块，且所述抵接块被设置为因承接所述摇杆的抵推，而使所述摆杆和所述摇杆同步远离所述待包边工件(13)。

4.根据权利要求3所述的四序包边机构，其特征在于：于所述摆杆的一侧设有限制所述摆杆向所述待包边工件(13)一侧摆动的止动块(9)。

5.根据权利要求1所述的四序包边机构，其特征在于：所述二序包边组件包括具有二序主动摇杆(23)、二序从动摇杆以及铰接于所述二序主动摇杆(23)和所述二序从动摇杆之间的连杆的二序双摇杆机构，于所述二序从动摇杆上设有二序包边刀块(14)，且所述二序主动摇杆(23)与所述传动部相连。

6.根据权利要求5所述的四序包边机构，其特征在于：所述三序包边组件包括具有三序主动摇杆、三序从动摇杆(18)以及铰接于所述三序主动摇杆和所述三序从动摇杆(18)之间的连杆的三序双摇杆机构，于所述三序从动摇杆(18)上设有三序包边刀块(15)，且所述三序主动摇杆与所述二序主动摇杆(23)为同一杆件，且所述三序包边刀块(15)设置于所述二序包边刀块(14)上方。

7.根据权利要求1所述的四序包边机构，其特征在于：所述终序包边组件包括具有终序主动摇杆、终序从动摇杆(17)以及铰接于所述终序主动摇杆和所述终序从动摇杆(17)之间的连杆的终序双摇杆机构，于所述终序从动摇杆(17)上设有终序包边刀块(16)，且所述终序主动摇杆与所述传动部相连。

8.根据权利要求1所述的四序包边机构，其特征在于：所述驱动部为旋转动力输出装置，所述传动部包括与所述驱动部的动力输出端连接的驱动曲轴(2)和主动齿轮(1)，以及构成所述主动齿轮(1)和所述初序包边组件、所述二序包边组件、所述三序包边组件传动连接的若干传动齿轮，所述终序主动摇杆由所述驱动曲轴(2)构成。

9.根据权利要求8所述的四序包边机构，其特征在于：所述主动齿轮(1)经由转动设于所述机构基体上的中间齿轮(3)与所述传动齿轮构成传动连接。

10.一种工件包边方法，其特征在于，该工件包边方法包括：

s1、初序包边步骤：初序包边刀块(10)向待包边工件(13)推动，二序包边刀块(14)和三序包边刀块(15)远离所述待包边工件(13)，终序包边刀块(16)靠近所述待包边工件(13)；

s2、二序包边步骤：所述初序包边刀块(10)远离所述待包边工件(13)、并移动至所述待包边工件(13)下方，所述二序包边刀块(14)和所述三序包边刀块(15)靠近所述待包边工件(13)，所述终序包边刀块(16)远离所述待包边工件(13)；

s3、三序包边步骤：所述初序包边刀块(10)和所述二序包边刀块(14)远离所述待包边工件(13)，所述三序包边刀块(15)和所述终序包边刀块(16)靠近所述待包边工件(13)；

s4、终序包边步骤：所述初序包边刀块(10)靠近所述待包边工件(13)，所述二序包边刀块(14)和所述三序包边刀块(15)远离所述待包边工件(13)，所述终序包边刀块(16)靠近所述待包边工件(13)。