CN114102255A - 一种汽车中控面板加工定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车中控面板加工定位系统，包括底座，所述底座的一端设有放置台机构，所述放置台机构的下方设有夹取机构，所述夹取机构的底面固定连接于线性移动机构的顶面，所述线性移动机构设于所述底座的顶面中部，所述线性移动机构的中部上方、所述底座的中部设有双轴扫描机构，所述双轴扫描机构的一侧、所述底座的另一端设有定位台机构，所述定位台机构的一侧设有五轴机械臂，所述五轴机械臂的一端设有定位触头，该发明通过夹取机构将工件夹取使其悬空，以便于后续步骤的进行，通过线性移动机构保证移动过程中的平稳，通过双轴扫描机构对工件外形的扫描提高了数据的精确性，实现高精度定位，整个系统操作便捷，参数化控制，自动化程度高。

Description

一种汽车中控面板加工定位系统
技术领域
本发明涉及汽车生产设备技术领域，具体涉及一种汽车中控面板加工定位系统。
背景技术
在现有技术中，对待加工工件进行加工时，操作人员手动抓取待加工工件，按照定位要求，先用皮尺测量，再划定位线目视判断，待平稳放置工件后进入下一步工序，因此，操作工手动定位工件效率低，且位置准确性不够高从而影响产品质量。
利用机械加工机床对工件进行切削加工时，必须借助点、线、面等加工工艺基准对工件各个位置的加工余量进行去除加工，达到被加工表面技术要求的尺寸、形状和位置。而未定位的工件在空间的位置是任意的、不确定的，通常可根据工件自身的加工基准，加工工装上设置的基准，或者采用划线样板来确定余量分布并进行余量加工。
特别是对于汽车中控面板的结构，尤其是曲面较多的工件，由于通常无法设置基准，或冷热变形导致基准失去参考意义，从而无法确定工件相对刀具占有正确的加工位置，机床也无法对其进行加工。
发明内容
针对上述问题本发明提供了一种汽车中控面板加工定位系统，目的是为了解决上述背景技术中提出的手动定位工件效率低、位置准确性不够高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车中控面板加工定位系统，包括底座，所述底座的一端设有放置台机构，所述放置台机构的下方设有夹取机构，所述夹取机构的底面固定连接于线性移动机构的顶面，所述线性移动机构设于所述底座的顶面中部，所述线性移动机构的中部上方、所述底座的中部设有双轴扫描机构，所述双轴扫描机构的一侧、所述底座的另一端设有定位台机构，所述定位台机构的一侧设有五轴机械臂，所述五轴机械臂的一端设有定位触头。
进一步的，所述放置台机构包括放置台升降座，所述放置台升降座的上端设有放置台本体，所述放置台本体的四周分别设有放置限位块，所述放置台本体的四角分别开设有夹取避让角。
进一步的，所述夹取机构包括夹取基座的中部转动连接十字连杆，所述十字连杆的一端转动连接夹取液压顶杆的一端，所述夹取液压顶杆的另一端转动连接于所述夹取基座的顶面一侧，所述夹取基座的四端分别设有夹取单元。
进一步的，所述夹取单元包括固定连杆，所述固定连杆的一端固定连接于所述夹取基座的一端，所述固定连杆的另一端转动连接多个垂直连杆的下端，多个所述垂直连杆的上端均转动连接于夹取活动连杆的一端，所述夹取活动连杆的另一端设有夹取防滑垫，其中一个所述垂直连杆的一侧通过第一万向轴连接于夹取控制杆的一端，所述夹取控制杆的另一端通过第二万向轴连接于所述十字连杆的一端。
进一步的，所述线性移动机构包括移动基座，所述移动基座的中部嵌设有移动电机，所述移动电机的输出端同轴连接移动蜗杆，所述移动蜗杆咬合连接移动齿条，所述移动齿条固定连接于所述底座的顶面中部，所述移动基座的底面两侧对称嵌设有多个线性轴承，多个所述线性轴承分别滑动连接线性滑轨，多个所述线性滑轨的底面均固定连接于所述底座的顶面。
进一步的，所述双轴扫描机构包括扫描支架，所述扫描支架的下部两端分别固定连接于所述底座的顶面两侧，所述扫描支架的中部两侧分别转动连接于纵向扫描机构的两端，所述纵向扫描机构的一端同轴连接与横向扫描机构的中部，所述横向扫描机构滑动连接于所述扫描支架的一侧。
进一步的，所述扫描支架包括横梁，所述横梁的两端分别固定连接于支撑柱的上端，多个所述支撑柱的下端分别固定连接于所述底座的顶面两侧，多个所述支撑柱的中部分别转动连接于所述纵向扫描机构的两端，其中一个所述支撑柱的两侧分别开设有限位滑槽，多个所述限位滑槽均滑动连接于所述横向扫描机构的中部。
进一步的，所述纵向扫描机构包括弧形滑轨，所述弧形滑轨的两端分别转动连接于所述扫描支架的内部两侧，所述弧形滑轨的内部一侧设有弧形齿条，所述弧形齿条咬合连接于纵向驱动齿轮，所述纵向驱动齿轮传动连接于纵向驱动电机的输出端，所述纵向驱动电机固定连接于扫描活动块的顶面，所述扫描活动块的底面固定连接激光扫描头。
进一步的，所述横向扫描机构包括横向驱动顶杆，所述横向驱动顶杆的一端固定连接于所述扫描支架的一侧，所述横向驱动顶杆的输出端固定连接于横向驱动块的一侧，所述横向驱动块的两侧分别嵌设有多个限位轮，多个所述限位轮分别滑动连接于多个所述限位滑槽的内部，所述横向驱动块的内部一侧设有横向驱动齿条，所述横向驱动齿条咬合连接横向驱动齿轮，所述横向驱动齿轮同轴连接于所述纵向扫描机构的一端。
进一步的，所述定位台机构包括定位台升降座，所述定位台升降座的上端设有定位盘本体，所述定位盘本体的顶面嵌设有多个定位吸盘，所述定位盘本体的两侧分别可拆卸连接定位标记块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过夹取机构将工件夹取使其悬空，相对于人工拿取大大提高了对工件控制的稳定性，以便于后续步骤的进行，通过线性移动机构保证移动过程中的平稳，相对于人工移动进一步提高了对工件控制的稳定性，通过双轴扫描机构对工件外形的扫描大大提高了数据的精确性，通过定位台机构将工件固定，通过定位触头和五轴机械臂的配合，实现高精度定位，整个系统操作便捷，参数化控制，自动化程度高，提高生产效率，提高产品的质量合格率。
附图说明
图1是本发明外观结构示意图；
图2是本发明放置台机构结构示意图；
图3是本发明夹取机构结构示意图；
图4是本发明线性移动机构结构示意图；
图5是本发明双轴扫描机构结构示意图；
图6是本发明扫描支架结构示意图；
图7是本发明纵向扫描机构结构打开示意图；
图8是本发明横向扫描机构结构示意图；
图9是本发明定位台机构结构示意图。
图中：1、底座；2、放置台机构；21、放置台升降座；22、放置台本体；23、放置限位块；24、夹取避让角；3、夹取机构；31、夹取基座；32、十字连杆；33、夹取液压顶杆；34、夹取单元；341、固定连杆；342、垂直连杆；343、夹取活动连杆；344、夹取防滑垫；345、第一万向轴；346、夹取控制杆；347、第二万向轴；4、线性移动机构；41、移动基座；42、移动电机；43、移动蜗杆；44、移动齿条；45、线性轴承；46、线性滑轨；5、双轴扫描机构；51、扫描支架；511、横梁；512、支撑柱；513、限位滑槽；52、纵向扫描机构；521、弧形滑轨；522、弧形齿条；523、纵向驱动齿轮；524、纵向驱动电机；525、扫描活动块；526、激光扫描头；53、横向扫描机构；531、横向驱动顶杆；532、横向驱动块；533、限位轮；534、横向驱动齿条；535、横向驱动齿轮；6、定位台机构；61、定位台升降座；62、定位盘本体；63、定位吸盘；64、定位标记块；7、五轴机械臂；8、定位触头。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例，请着重参考图1，一种汽车中控面板加工定位系统，包括底座1，所述底座1的一端设有放置台机构2，所述放置台机构2的下方设有夹取机构3，所述夹取机构3的底面固定连接于线性移动机构4的顶面，所述线性移动机构4设于所述底座1的顶面中部，所述线性移动机构4的中部上方、所述底座1的中部设有双轴扫描机构5，所述双轴扫描机构5的一侧、所述底座1的另一端设有定位台机构6，所述定位台机构6的一侧设有五轴机械臂7，所述五轴机械臂7的一端设有定位触头8。
实施例，请着重参考图2，所述放置台机构2包括放置台升降座21，所述放置台升降座21的上端设有放置台本体22，所述放置台本体22的四周分别设有放置限位块23，所述放置台本体22的四角分别开设有夹取避让角24，此设计是为了将工件置于放置台本体22之上，通过多个放置限位块23初步稳定工件，通过夹取机构3将工件夹取后，通过放置台升降座21将放置台本体22撤下。
实施例，请着重参考图3，所述夹取机构3包括夹取基座31的中部转动连接十字连杆32，所述十字连杆32的一端转动连接夹取液压顶杆33的一端，所述夹取液压顶杆33的另一端转动连接于所述夹取基座31的顶面一侧，所述夹取基座31的四端分别设有夹取单元34，此设计通过夹取液压顶杆33带动十字连杆32转动，继而带动多个夹取单元34摆动，从而实现夹取动作。
实施例，请着重参考图3，所述夹取单元34包括固定连杆341，所述固定连杆341的一端固定连接于所述夹取基座31的一端，所述固定连杆341的另一端转动连接多个垂直连杆342的下端，多个所述垂直连杆342的上端均转动连接于夹取活动连杆343的一端，所述夹取活动连杆343的另一端设有夹取防滑垫344，其中一个所述垂直连杆342的一侧通过第一万向轴345连接于夹取控制杆346的一端，所述夹取控制杆346的另一端通过第二万向轴347连接于所述十字连杆32的一端，此设计通过夹取控制杆346连接十字连杆32，十字连杆32转动时通过多个万向轴和夹取控制杆346的配合，带动其中一个垂直连杆342摆动，继而带动夹取活动连杆343摆动，从而实现夹取动作。
实施例，请着重参考图4，所述线性移动机构4包括移动基座41，所述移动基座41的中部嵌设有移动电机42，所述移动电机42的输出端同轴连接移动蜗杆43，所述移动蜗杆43咬合连接移动齿条44，所述移动齿条44固定连接于所述底座1的顶面中部，所述移动基座41的底面两侧对称嵌设有多个线性轴承45，多个所述线性轴承45分别滑动连接线性滑轨46，多个所述线性滑轨46的底面均固定连接于所述底座1的顶面，此设计通过移动电机42带动移动蜗杆43转动，通过移动蜗杆43和移动齿条44的咬合配合带动移动基座41运动，通过多个线性轴承45和多个线性滑轨46保证移动过程中的平稳、顺滑。
实施例，请着重参考图5，所述双轴扫描机构5包括扫描支架51，所述扫描支架51的下部两端分别固定连接于所述底座1的顶面两侧，所述扫描支架51的中部两侧分别转动连接于纵向扫描机构52的两端，所述纵向扫描机构52的一端同轴连接与横向扫描机构53的中部，所述横向扫描机构53滑动连接于所述扫描支架51的一侧，此设计通过纵向扫描机构52和横向扫描机构53分别对工件进行多方位扫描。
实施例，请着重参考图6，所述扫描支架51包括横梁511，所述横梁511的两端分别固定连接于支撑柱512的上端，多个所述支撑柱512的下端分别固定连接于所述底座1的顶面两侧，多个所述支撑柱512的中部分别转动连接于所述纵向扫描机构52的两端，其中一个所述支撑柱512的两侧分别开设有限位滑槽513，多个所述限位滑槽513均滑动连接于所述横向扫描机构53的中部，此设计通过限位滑槽513配合限位轮533辅助连接横向扫描机构53。
实施例，请着重参考图7，所述纵向扫描机构52包括弧形滑轨521，所述弧形滑轨521的两端分别转动连接于所述扫描支架51的内部两侧，所述弧形滑轨521的内部一侧设有弧形齿条522，所述弧形齿条522咬合连接于纵向驱动齿轮523，所述纵向驱动齿轮523传动连接于纵向驱动电机524的输出端，所述纵向驱动电机524固定连接于扫描活动块525的顶面，所述扫描活动块525的底面固定连接激光扫描头526，此设计通过纵向驱动电机524传动驱动齿轮523转动，通过驱动齿轮523与弧形齿条522咬合配合，带动扫描活动块525沿弧形滑轨521移动，通过激光扫描头526对工件进行扫描。
实施例，请着重参考图8，所述横向扫描机构53包括横向驱动顶杆531，所述横向驱动顶杆531的一端固定连接于所述扫描支架51的一侧，所述横向驱动顶杆531的输出端固定连接于横向驱动块532的一侧，所述横向驱动块532的两侧分别嵌设有多个限位轮533，多个所述限位轮533分别滑动连接于多个所述限位滑槽513的内部，所述横向驱动块532的内部一侧设有横向驱动齿条534，所述横向驱动齿条534咬合连接横向驱动齿轮535，所述横向驱动齿轮535同轴连接于所述纵向扫描机构52的一端，此设计通过横向驱动顶杆531带动横向驱动块532沿多个限位滑槽513移动，通过横向驱动齿条534和横向驱动齿轮535咬合配合，从而带动纵向扫描机构52整体转动。
实施例，请着重参考图9，所述定位台机构6包括定位台升降座61，所述定位台升降座61的上端设有定位盘本体62，所述定位盘本体62的顶面嵌设有多个定位吸盘63，所述定位盘本体62的两侧分别可拆卸连接定位标记块64，此设计通过多个定位吸盘63将工件固定于定位盘本体62上，通过定位标记块64配合五轴机械臂7和定位触头8对工件进行坐标轴校准。
操作原理：首先将工件置于放置台本体22之上，通过多个放置限位块23初步稳定工件，通过夹取液压顶杆33带动十字连杆32转动，通过夹取控制杆346连接十字连杆32，十字连杆32转动时通过多个万向轴和夹取控制杆346的配合，带动其中一个垂直连杆342摆动，继而带动夹取活动连杆343摆动，从而实现夹取动作，通过夹取机构3将工件夹取后，通过放置台升降座21将放置台本体22撤下，通过移动电机42带动移动蜗杆43转动，通过移动蜗杆43和移动齿条44的咬合配合带动移动基座41运动，通过多个线性轴承45和多个线性滑轨46保证移动过程中的平稳、顺滑，通过线性移动机构4将夹取机构3移动至双轴扫描机构5下方，通过纵向扫描机构52和横向扫描机构53分别对工件进行多方位扫描，通过线性移动机构4将夹取机构3移动至定位台机构6上方，通过多个定位吸盘63将工件固定于定位盘本体62上，通过定位标记块64配合五轴机械臂7和定位触头8对工件进行坐标轴校准，即完成对工件的高精度定位。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车中控面板加工定位系统，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的一端设有放置台机构(2)，所述放置台机构(2)的下方设有夹取机构(3)，所述夹取机构(3)的底面固定连接于线性移动机构(4)的顶面，所述线性移动机构(4)设于所述底座(1)的顶面中部，所述线性移动机构(4)的中部上方、所述底座(1)的中部设有双轴扫描机构(5)，所述双轴扫描机构(5)的一侧、所述底座(1)的另一端设有定位台机构(6)，所述定位台机构(6)的一侧设有五轴机械臂(7)，所述五轴机械臂(7)的一端设有定位触头(8)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述放置台机构(2)包括放置台升降座(21)，所述放置台升降座(21)的上端设有放置台本体(22)，所述放置台本体(22)的四周分别设有放置限位块(23)，所述放置台本体(22)的四角分别开设有夹取避让角(24)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述夹取机构(3)包括夹取基座(31)的中部转动连接十字连杆(32)，所述十字连杆(32)的一端转动连接夹取液压顶杆(33)的一端，所述夹取液压顶杆(33)的另一端转动连接于所述夹取基座(31)的顶面一侧，所述夹取基座(31)的四端分别设有夹取单元(34)。
4.根据权利要求3所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述夹取单元(34)包括固定连杆(341)，所述固定连杆(341)的一端固定连接于所述夹取基座(31)的一端，所述固定连杆(341)的另一端转动连接多个垂直连杆(342)的下端，多个所述垂直连杆(342)的上端均转动连接于夹取活动连杆(343)的一端，所述夹取活动连杆(343)的另一端设有夹取防滑垫(344)，其中一个所述垂直连杆(342)的一侧通过第一万向轴(345)连接于夹取控制杆(346)的一端，所述夹取控制杆(346)的另一端通过第二万向轴(347)连接于所述十字连杆(32)的一端。
5.根据权利要求1所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述线性移动机构(4)包括移动基座(41)，所述移动基座(41)的中部嵌设有移动电机(42)，所述移动电机(42)的输出端同轴连接移动蜗杆(43)，所述移动蜗杆(43)咬合连接移动齿条(44)，所述移动齿条(44)固定连接于所述底座(1)的顶面中部，所述移动基座(41)的底面两侧对称嵌设有多个线性轴承(45)，多个所述线性轴承(45)分别滑动连接线性滑轨(46)，多个所述线性滑轨(46)的底面均固定连接于所述底座(1)的顶面。
6.根据权利要求1所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述双轴扫描机构(5)包括扫描支架(51)，所述扫描支架(51)的下部两端分别固定连接于所述底座(1)的顶面两侧，所述扫描支架(51)的中部两侧分别转动连接于纵向扫描机构(52)的两端，所述纵向扫描机构(52)的一端同轴连接与横向扫描机构(53)的中部，所述横向扫描机构(53)滑动连接于所述扫描支架(51)的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述扫描支架(51)包括横梁(511)，所述横梁(511)的两端分别固定连接于支撑柱(512)的上端，多个所述支撑柱(512)的下端分别固定连接于所述底座(1)的顶面两侧，多个所述支撑柱(512)的中部分别转动连接于所述纵向扫描机构(52)的两端，其中一个所述支撑柱(512)的两侧分别开设有限位滑槽(513)，多个所述限位滑槽(513)均滑动连接于所述横向扫描机构(53)的中部。
8.根据权利要求6所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述纵向扫描机构(52)包括弧形滑轨(521)，所述弧形滑轨(521)的两端分别转动连接于所述扫描支架(51)的内部两侧，所述弧形滑轨(521)的内部一侧设有弧形齿条(522)，所述弧形齿条(522)咬合连接于纵向驱动齿轮(523)，所述纵向驱动齿轮(523)传动连接于纵向驱动电机(524)的输出端，所述纵向驱动电机(524)固定连接于扫描活动块(525)的顶面，所述扫描活动块(525)的底面固定连接激光扫描头(526)。
9.根据权利要求7所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述横向扫描机构(53)包括横向驱动顶杆(531)，所述横向驱动顶杆(531)的一端固定连接于所述扫描支架(51)的一侧，所述横向驱动顶杆(531)的输出端固定连接于横向驱动块(532)的一侧，所述横向驱动块(532)的两侧分别嵌设有多个限位轮(533)，多个所述限位轮(533)分别滑动连接于多个所述限位滑槽(513)的内部，所述横向驱动块(532)的内部一侧设有横向驱动齿条(534)，所述横向驱动齿条(534)咬合连接横向驱动齿轮(535)，所述横向驱动齿轮(535)同轴连接于所述纵向扫描机构(52)的一端。
10.根据权利要求1所述的一种汽车中控面板加工定位系统，其特征在于：所述定位台机构(6)包括定位台升降座(61)，所述定位台升降座(61)的上端设有定位盘本体(62)，所述定位盘本体(62)的顶面嵌设有多个定位吸盘(63)，所述定位盘本体(62)的两侧分别可拆卸连接定位标记块(64)。
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