CN110508697B - 一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，包括基座，顶升机构，定位夹紧机构，包边机构，所述的包边机构包括限位气缸支架、顶升油缸、限位气缸、限位机构、伸缩导柱、预包边油缸、包边油缸、包边升降座、位置感应器、模块安装板、包边模块、预包模块、行程开关挡块、行程开关、行程开关支架、包边底座；预包油缸带动预包模块前进，顶升油缸带动包边座下降，预包模块跟随下降，包边座上升，预包模块上升并后退完成预包边。包边座下降一定高度后，包边油缸带动包边模块前进，包边座带动包边模块再次下降到位后，包边座开始上升，实现包边动作后，包边模块后退，完成包边过程。

Description

一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置及方法

技术领域

本发明涉及一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置及方法,属于汽车覆盖件包边技术领域。

背景技术

将汽车覆盖件的内外板的压合称之为包边，覆盖件包括车门、发动机盖、后背门、行李箱盖、天窗及轮毂罩。覆盖件包边工作原理是将覆盖件外板放入模具型腔中，再把焊接好的覆盖件内板放入覆盖件外板上，气动定位加紧覆盖件内板，通过液压油缸驱动预包机构和包边机构，实现覆盖件的包边。

对于狭小空间的包边，通常采用手工包边或采用传统包边机构完成。手工包边效率低、包边质量不能达到质量要求。而传统包边机构只能采用预包机构将需要包边的部分推平，但是不能进行垂直压平，造成边包不实，从而影响包边质量。

发明内容

针对传统包边机和模具包边无法对狭小空间处包边的问题，提供了一种在狭小空间处实现包边的装置及方法,确保狭小空间覆盖件的包边质量。

为了解决以上问题，本发明采用了如下技术方案：即提供了一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，包括基座,顶升机构，定位夹紧机构，包边机构。顶升机构，定位夹紧机构，包边机构均安装在基座上。待包边工件放置在顶升机构用于上料和出料，定位夹紧机构对待包边工件进行限位和支撑。所述的包边机构包括限位气缸支架、顶升油缸、限位气缸、限位机构、导向柱、预包边油缸、包边油缸、包边升降座、位置感应器、模块安装板、包边模块、预包模块、行程开关挡块、行程开关、行程开关支架、包边底座。包边模块、预包模块安装在模块安装板上。包边底座分为高台面、低台面。预包边油缸、包边油缸、位置感应器、模块安装板、包边模块、预包模块、行程开关挡块都是安装在包边升降座上。包边升降座、导向柱、行程开关挡块安装在包边底座的低台面；高台面用于放置和支撑待包边工件。限位气缸支架、顶升油缸、行程开关支架、包边底座都安装在基座上。顶升油缸上部通过限制块限位在包边升降座的升降槽内。包边升降座下部连接导向柱，导向柱下部安装在包边底座的低台面上，导向柱随顶升油缸的上下移动而移动，主要起导向和支撑作用。限位气缸安装在限位气缸支架上，限位气缸与限位机相连。限位机构在限位气缸的带到下，可以水平伸缩，伸入顶升油缸的两侧；且位于包边底座的低台面上部。行程开关安装在行程开关支架上，且靠近行程开关挡块，以行程开关挡块与行程开关触碰时,来检测包边升降座下降和上升到位位置。预包边油缸与预包模块相连，预包边油缸可驱动预包模块水平方向伸缩。包边油缸与包边模块相连，包边油缸可驱动包边模块水平方向伸缩。在包边升降座上，且位于预包边油缸和包边油缸伸缩方向的侧面安装有位置感应器。在预包模块上连接有板块Ⅱ。在包边模块上连接有板块Ⅰ，板块Ⅰ优选为L型，以免板块Ⅱ的设置影响板块Ⅰ向前移动。

所述的位置感应器分别为位置感应器Ⅰ、位置感应器Ⅱ、位置感应器Ⅲ、位置感应器Ⅳ。位置感应器Ⅰ和位置感应器Ⅱ检测板块Ⅱ的位移，实现检测预包模块的前进和后退的到位位置。位置感应器Ⅲ、位置感应器Ⅳ检测板块Ⅰ的位移，实现检测包边模块的前进和后退的到位位置。

所述基座包括BASE板、支撑座、工件感应器、窗框托模和包边底模；支撑座、窗框托模、包边底模均安装在BASE板上，工件感应器安装在支撑座上；为了取放待包边工件方便，BASE板设计为45°。支撑座、窗框托模和包边底模共同支撑定位待包边工件，以便定位加紧机构将待包边工件定位夹紧及后续预包边和包边。支撑座上设计有工件感应器，工件感应器检测到待包边工件落入到包边底模时，定位夹紧机构才可以进行气动夹紧，以防待包边工件没有落入包边底模到位，气动夹紧机构将待包边工件损坏。

所述的顶升机构包括顶升气缸、顶升支架、定位夹紧机构挡块、型面托块和气缸感应器，用于取放工件。顶升气缸上设有顶升支架，型面托块设置在顶升支架的各端部，在顶升支架的L型端部和型面托块之间设有定位夹紧机构挡块；顶升支架侧面安装有气缸感应器。操作人员将待包边工件放在顶升机构的型面托块上，气缸感应器检测到待包边工件落入，顶升气缸开始下降，待包边工件落入包边底模上。当待包边工件包边完成后，气缸上升到位，操作人员将包好边的工件取出。

所述的定位夹紧机构用于包边前工件的定位夹紧，防止包边过程中工件移位，影响包边质量。包括挡块定位单元、托块定位单元、夹紧气缸单元；当工件感应器检测到待包边工件落入包边底模中后，夹紧气缸单元开始工作，夹紧待包边工件，待包边工件完全定位夹紧。

还提供了一种汽车覆盖件狭小空间的包边方法，包括以下步骤：

步骤一、为了取放待包边工件方便，BASE板设计为45°；支撑座、窗框托模和包边底模共同支撑定位待包边工件，以便定位定位加紧机构将待包边工件定位夹紧及后续预包边和包边；支撑座上设计有工件感应器，工件感应器检测到待包边工件落入到包边底模时，定位夹紧机构才进行气动夹紧，以防待包边工件没有落入包边底模到位，气动夹紧机构将待包边工件损坏；

步骤二、操作人员将待包边工件放在顶升机构的型面托块上，气缸感应器检测到待包边工件落入，顶升气缸开始下降，待包边工件落入包边底模上；

步骤三、当工件感应器检测到待包边工件落入包边底模中后，夹紧气缸单元开始工作，夹紧待包边工件，待包边工件完全定位夹紧；

步骤四、当工件定位夹紧后，限位气缸带动限位机构前进，预包边油缸带动预包模块前进到位后，这时位置感应器Ⅱ检测到板块Ⅱ到位发出信号后，顶升油缸带动包边升降座下降，当顶升油缸下降到限位机构处时，顶升油缸到位停止，预包模块完成对工件的预包边，行程开关挡块Ⅰ触碰到行程开关Ⅰ发送信号后，顶升油缸带动包边升降座上升，限位机构退回初始位置，顶升油缸到位停止上升时，行程开关挡块Ⅱ触碰到行程开关Ⅱ发送信号后；预包边油缸带动预包模块退回到初始位置，完成工件的预包边，这时位置感应器Ⅰ检测到板块Ⅱ到位发出信号后；包边油缸带动包边模块前进到位后，这时位置感应器Ⅳ检测到板块Ⅰ到位发出信号后，顶升油缸带动包边升降座下降，当顶升油缸下降到位后，包边模块完成对工件的包边，行程开关挡块Ⅲ触碰到行程开关Ⅲ发送信号后，顶升油缸带动包边升降座上升到位时，行程开关挡块Ⅳ触碰到行程开关Ⅳ发送信号后；包边油缸带动包边模块退回到初始位置，这时位置感应器Ⅲ检测到板块到位发出信号；

步骤五、顶升气缸收到信号后，上升到位，操作人员将包好边的工件取出。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明结构紧凑，动作简单可靠，降低了人工包边劳动强度、提高了工作效率,预包机构包边质量优质，本发明实现在狭小空间进行包边。

附图说明

图1为本发明装置总图的结构示意图；

图2为基座图的结构示意图；

图3为顶升机构图的结构示意图；

图4为定位夹紧机构图的结构示意图；

图5-1为包边机构的结构示意图；

图5-2为图5-1的后视图；

图6为包边动作顺序图。

其中，1—基座、2—顶升机构、3—定位夹紧机构、4—包边机构；

10—模块安装板、11—BASE板、12—支撑座、13—工件感应器、14—窗框托模、15—包边底模；

21—顶升气缸、22—顶升支架、23—定位夹紧机构挡块、24—型面托块、25—气缸感应器；

31—挡块定位单元、32—托块定位单元、33—夹紧气缸单元；

41—限位气缸支架、42—顶升油缸、43—限位气缸、44—限位机构、45—导向柱、46—预包边油缸、47—包边油缸、48—包边升降座、49—位置感应器、410—模块安装板、411—包边模块、412—预包模块、413—行程开关挡块、414—行程开关、415—行程开关支架、416—升降槽、；

49-1为位置感应器Ⅰ、49-2为位置感应器Ⅱ、49-3为位置感应器Ⅲ、49-4为位置感应器Ⅳ；

413-1为行程开关挡块Ⅰ、413-2为行程开关挡块Ⅱ、413-3为行程开关挡块Ⅲ、413-4为行程开关挡块Ⅳ；

414-1为行程开关Ⅰ、414-2为行程开关Ⅱ、414-3为行程开关Ⅲ、414-4为行程开关Ⅳ；

417-1为高台面、417-2为低台面。

具体实施方式

下面对本发明做进一步阐述。

如图1所示，本发明提供了一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，包括基座,顶升机构2，定位夹紧机构3，包边机构4。

如图2所示，所述基座1包括BASE板11、支撑座12、工件感应器13、窗框托模14和包边底模15；支撑座12、窗框托模14、包边底模15均安装在BASE板11上，工件感应器13安装在支撑座上；BASE板11是该装置所有机构的安装基础和基准，支撑座12是辅助待包边工件定位和支撑，窗框托模14和包边底模15也是待包边工件支撑和定位的主要部分，包边底模15是包边机构的安装基础及实现包边的主要零件，工件感应器13感应到待包边工件就位后发出信号，实现下一步动作。

如图3所示，顶升机构2包括顶升气缸21、顶升支架22、定位夹紧机构挡块23、型面托块24和气缸感应器25；顶升气缸21上设有顶升支架22，型面托块24设置在顶升支架22的各端部，在顶升支架22的L型端部和型面托块24之间设有定位夹紧机构挡块23；顶升支架22侧面安装有气缸感应器25；顶升机构用于待包边工件上料和出料，操作人员将待包边工件的覆盖件放置到顶升机构的托块上，定位夹紧机构挡块对覆盖件进行了限位和初步定位，气缸感应器25检测到待包边工件，发出信号给顶升气缸，顶升气缸下降，覆盖件落入到基座上，完成待包边工件的上料。

如图4所示，定位夹紧机构3包括挡块定位单元31、托块定位单元32、夹紧气缸单元33。待包边工件落入基座上，挡块定位单元31对待包边工件进行了限位，托块定位单元32同时起到对待包边工件的支撑作用。工件感应器13检测到待包边工件后发出信号，夹紧气缸单元气缸动作，对待包边工件进行夹紧，使待包边工件固定。夹紧气缸运行到位后，气缸感应器25发出信号给控制系统，进行下一步动作。

如图5-1、5-2、6所示，所述的包边机构4包括限位气缸支架41、顶升油缸42、限位气缸43、限位机构44、导向柱45、预包边油缸46、包边油缸47、包边升降座48、位置感应器49、模块安装板410、包边模块、预包模块、行程开关挡块413、行程开关414、行程开关支架415、包边底座。

包边模块、预包模块安装在模块安装板410上；

包边底座分为高台面417-1、低台面417-2。

预包边油缸46、包边油缸47、位置感应器49、模块安装板410、包边模块、预包模块、行程开关挡块413都是安装在包边升降座48上。

包边升降座48、导向柱45、行程开关挡块413安装在包边底座的低台面417-2；高台面417-1用于放置和支撑待包边工件。

限位气缸支架41、顶升油缸42、行程开关支架415、包边底座都安装在基座1上。

顶升油缸42上部通过限制块限位在包边升降座48的升降槽416内。

包边升降座48下部连接导向柱45，导向柱45下部安装在包边底座的低台面417-2上，导向柱45随顶升油缸42的上下移动而移动，主要起导向和支撑作用。

限位气缸43安装在限位气缸支架41上，限位气缸43与限位机构44相连，

限位机构44在限位气缸43的带到下，可以水平伸缩，伸入顶升油缸42的两侧；且位于包边底座的低台面417-2上部。

4个行程开关414以行列各2个的放置安装在行程开关支架415上，4个行程开关414分别为行程开关Ⅰ414-1、行程开关Ⅱ414-2、行程开关Ⅲ414-3、行程开关Ⅳ414-4。

行程开关挡块413分布在两个枝杆上，每个枝杆上串联两个行程开关挡块，

分别为行程开关挡块Ⅰ413-1、行程开关挡块Ⅱ413-2、行程开关挡块Ⅲ413-3、行程开关挡块Ⅳ413-4。

预包边油缸46与预包模块412相连，预包边油缸46可驱动预包模块412水平方向伸缩。

包边油缸47与包边模块相连，包边油缸47可驱动包边模块水平方向伸缩。

在包边升降座48上，且位于预包边油缸46和包边油缸47伸缩方向的侧面安装有位置感应器49；所述的位置感应器49分别为位置感应器Ⅰ49-1、位置感应器Ⅱ49-2、位置感应器Ⅲ49-3、位置感应器Ⅳ49-4。

在预包模块412上连接有板块Ⅱ，在包边模块411上连接有板块Ⅰ，板块Ⅰ优选为L型，以免板块Ⅱ的设置影响板块Ⅱ向前移动。

位置感应器Ⅰ49-1和位置感应器Ⅱ49-2检测板块Ⅱ的位移，实现检测预包模块的前进和后退的到位位置。

位置感应器Ⅲ49-3、位置感应器Ⅳ49-4检测板块Ⅰ的位移，实现检测包边模块的前进和后退的到位位置。

当工件定位夹紧后，限位气缸43带动限位机构44前进，预包边油缸46带动预包模块前进到位后，这时位置感应器Ⅱ49-2检测到板块Ⅱ到位发出信号，顶升油缸42带动包边升降座48下降，当顶升油缸42下降到限位机构44处时，顶升油缸42到位停止，预包模块完成对工件的预包边，行程开关挡块Ⅰ413-1触碰到行程开关Ⅰ414-1发送信号，顶升油缸42带动包边升降座48上升，限位机构44退回初始位置，顶升油缸42到位停止上升时，行程开关挡块Ⅱ413-2触碰到行程开关Ⅱ414-2发送信号。预包边油缸46带动预包模块退回到初始位置，完成工件的预包边，这时位置感应器Ⅰ49-1检测到板块Ⅱ到位发出信号。

包边油缸47带动包边模块前进到位后，这时位置感应器Ⅳ49-4检测到板块Ⅰ到位发出信号，顶升油缸42带动包边升降座48下降，当顶升油缸42下降到位后，包边模块完成对工件的包边，行程开关挡块Ⅲ413-3触碰到行程开关Ⅲ414-3发送信号，顶升油缸42带动包边升降座48上升到位时，行程开关挡块Ⅳ413-4触碰到行程开关Ⅳ414-4发送信号。包边油缸47带动包边模块退回到初始位置，这时位置感应器Ⅲ49-3检测到板块Ⅰ到位发出信号，完成工件的整个包边过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，包括基座,顶升机构，定位夹紧机构，包边机构，

顶升机构，定位夹紧机构，包边机构均安装在基座上；

待包边工件放置在顶升机构用于上料和出料，定位夹紧机构对待包边工件进行限位和支撑，

所述的包边机构包括限位气缸支架、顶升油缸、限位气缸、限位机构、导向柱、预包边油缸、包边油缸、包边升降座、位置感应器、模块安装板、包边模块、预包模块、行程开关挡块、行程开关、行程开关支架、包边底座；

包边模块、预包模块安装在模块安装板上；

包边底座分为高台面、低台面；

预包边油缸、包边油缸、位置感应器、模块安装板、包边模块、预包模块、行程开关挡块都是安装在包边升降座上；

包边升降座 、导向柱、行程开关挡块安装在包边底座的低台面；高台面用于放置和支撑待包边工件；

限位气缸支架、顶升油缸、行程开关支架、包边底座都安装在基座上；

顶升油缸上部通过限制块限位在包边升降座的升降槽内；

包边升降座下部连接导向柱，导向柱下部安装在包边底座的低台面上，导向柱随顶升油缸的上下移动而移动，起导向和支撑作用；

限位气缸安装在限位气缸支架上，限位气缸与限位机构相连，

限位机构在限位气缸的带动下，可以水平伸缩，伸入顶升油缸的两侧；且位于包边底座的低台面上部；

行程开关安装在行程开关支架上，且靠近行程开关挡块，以行程开关挡块与行程开关触碰时, 来检测包边升降座下降和上升到位位置；

预包边油缸与预包模块相连，预包边油缸可驱动预包模块水平方向伸缩；

包边油缸与包边模块相连，包边油缸可驱动包边模块水平方向伸缩；

在包边升降座上，且位于预包边油缸和包边油缸伸缩方向的侧面安装有位置感应器；

在预包模块上连接有板块Ⅱ，在包边模块上连接有板块Ⅰ。

2.根据权利要求1所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述的行程开关有4个，4个行程开关以行列各2个的放置安装在行程开关支架上，4个行程开关分别为行程开关Ⅰ、行程开关Ⅱ、行程开关Ⅲ、行程开关Ⅳ；

行程开关挡块分布在两个枝杆上，每个枝杆上串联两个行程开关挡块，

分别为行程开关挡块Ⅰ、行程开关挡块Ⅱ、行程开关挡块Ⅲ、行程开关挡块Ⅳ。

3.根据权利要求2所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述的位置感应器分别为位置感应器Ⅰ、位置感应器Ⅱ、位置感应器Ⅲ、位置感应器Ⅳ；位置感应器Ⅰ和位置感应器Ⅱ检测板块Ⅱ的位移，实现检测预包模块的前进和后退的到位位置；位置感应器Ⅲ、位置感应器Ⅳ检测板块Ⅰ的位移，实现检测包边模块的前进和后退的到位位置。

4.根据权利要求3所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述板块Ⅰ优选为L型。

5.根据权利要求4所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述基座包括BASE板、支撑座、工件感应器、窗框托模和包边底模；支撑座、窗框托模、包边底模均安装在BASE板上，工件感应器安装在支撑座上；支撑座、窗框托模和包边底模共同支撑定位待包边工件。

6.根据权利要求5所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述顶升机构包括顶升气缸、顶升支架、定位夹紧机构挡块、型面托块和气缸感应器；顶升气缸上设有顶升支架，型面托块设置在顶升支架的各端部，在顶升支架的L型端部和型面托块之间设有定位夹紧机构挡块；顶升支架侧面安装有气缸感应器。

7.根据权利要求6所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置，其特征在于，所述定位夹紧机构包括挡块定位单元、托块定位单元、夹紧气缸单元；挡块定位单元对待包边工件进行限位，托块定位单元对待包边工件进行支撑，夹紧气缸单元对待包边工件进行夹紧，使待包边固定。

8.根据权利要求7所述的一种汽车覆盖件狭小空间的包边装置的包边方法， 包括以下步骤：

步骤一、为了取放待包边工件方便，BASE板设计为45°；支撑座、窗框托模和包边底模共同支撑定位待包边工件，以便定位夹紧机构将待包边工件定位夹紧及后续预包边和包边；支撑座上设计有工件感应器，工件感应器检测到待包边工件落入到包边底模时，定位夹紧机构才进行气动夹紧，以防待包边工件没有落入包边底模到位，定位夹紧机构将待包边工件损坏；

步骤二、操作人员将待包边工件放在顶升机构的型面托块上，气缸感应器检测到待包边工件落入，顶升气缸开始下降，待包边工件落入包边底模上；

步骤三、当工件感应器检测到待包边工件落入包边底模中后，夹紧气缸单元开始工作，夹紧待包边工件，待包边工件完全定位夹紧；

步骤四、 当工件定位夹紧后，限位气缸带动限位机构前进，预包边油缸带动预包模块前进到位后，这时位置感应器Ⅱ检测到板块Ⅱ到位发出信号后，顶升油缸带动包边升降座下降，当顶升油缸下降到限位机构处时，顶升油缸到位停止，预包模块完成对工件的预包边，行程开关挡块Ⅰ触碰到行程开关Ⅰ发送信号后，顶升油缸带动包边升降座上升，限位机构退回初始位置，顶升油缸到位停止上升时，行程开关挡块Ⅱ触碰到行程开关Ⅱ发送信号后；预包边油缸带动预包模块退回到初始位置，完成工件的预包边，这时位置感应器Ⅰ检测到板块Ⅱ到位发出信号后； 包边油缸带动包边模块前进到位后，这时位置感应器Ⅳ检测到板块Ⅰ到位发出信号后，顶升油缸带动包边升降座下降，当顶升油缸下降到位后，包边模块完成对工件的包边，行程开关挡块Ⅲ触碰到行程开关Ⅲ发送信号后，顶升油缸带动包边升降座上升到位时，行程开关挡块Ⅳ触碰到行程开关Ⅳ发送信号后；包边油缸带动包边模块退回到初始位置，这时位置感应器Ⅲ检测到板块Ⅰ到位发出信号；

步骤五、顶升气缸收到信号后，上升到位，操作人员将包好边的工件取出。

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