CN114162420B - 一种汽车天窗固定零件自动化加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，属于汽车零件加工技术领域。所述汽车天窗固定零件自动化加工装置包括：橡胶块夹紧机构，用于夹持橡胶块；牵引轮机构，用于输送若干个半切断的魔术扣组成的魔术扣长条，所述魔术扣长条贴合有离型纸；手指气缸夹持机构，用于夹持牵引轮机构输送的魔术扣的一端；上旋转气缸，其输出端与所述手指气缸夹持机构连接，上旋转气缸带动手指气缸夹持机构旋转，使半切断的魔术扣从魔术扣长条撕开；气缸下压机构，用于对所述上旋转气缸以及手指气缸夹持机构进行下压。本发明代替了人工贴魔术扣的过程，保证产品质量的同时降低了工作人员的劳动强度，提高了生产效率，降低了残次品率。

Description

一种汽车天窗固定零件自动化加工装置

技术领域

本发明涉及一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，属于汽车零件加工技术领域。

背景技术

汽车天窗固定零件（如图7所示）主要应用于汽车天窗的装配环节，主要是多只成组使用，利用魔术扣的反扣力实现物体的快速安装和固定；汽车天窗固定零件的尺寸直接影响粘合的力度，为此该零件的尺寸有着一定程度的严格要求。目前，该汽车天窗固定零件加工方式主要有半自动化生产工艺和全人工方式生产工艺。

半自动化生产工艺：前期人工做好橡胶块模板，橡胶块表面涂胶后，分别在两侧贴上背胶及魔术扣，然后通过模切机一次冲切成若干小块，这种工艺特点是效率较高，缺点是产品质量差，背胶受挤压容易变形挤出；并且由于橡胶块模板尺寸略有不同，容易造成废品，废品率高。

全人工方式生产工艺：前期人工做好橡胶块模板，橡胶块单面涂胶后先贴上背胶，然后通过切断机将橡胶块切成若干小块，然后统一在橡胶块背面涂胶，利用工装逐个贴好魔术扣的同时对产品尺寸做到全检，避免了魔术扣表面受压，确保了产品质量。但是整个过程绝大部分为人工参与，工作效率低，产能低，耗费大量的人力成本；并且魔术扣粘贴时零件表面不能接触其他任何物件，防止污染胶面，所以也会因熟练度不同存在不同程度的残次品，主要表现在魔术扣贴歪，左右不对称等，对人员熟练程度要求较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，该装置代替了人工贴魔术扣的过程，保证产品质量的同时降低了工作人员的劳动强度，提高了生产效率，降低了残次品率。

本发明的目的在于提供一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，包括：

橡胶块夹紧机构，用于夹持橡胶块；

牵引轮机构，用于输送若干个半切断的魔术扣组成的魔术扣长条，所述魔术扣长条贴合有离型纸；

手指气缸夹持机构，用于夹持牵引轮机构输送的魔术扣的一端；

上旋转气缸，其输出端与所述手指气缸夹持机构连接，上旋转气缸带动手指气缸夹持机构旋转，使半切断的魔术扣从魔术扣长条撕开；

气缸下压机构，用于对所述上旋转气缸以及手指气缸夹持机构进行下压，使手指气缸夹持机构夹持的魔术扣与橡胶块夹紧机构夹持的橡胶块贴合；

离型纸收卷机构，用于收卷从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸。

本发明的一种实施方式中，还包括传送机构，所述传送机构驱动牵引轮机构移动；所述橡胶块夹紧机构的下方固定连接有下旋转气缸，所述下旋转气缸带动橡胶块夹紧机构旋转；所述下旋转气缸固定在十字微调滑台上。

本发明的一种实施方式中，还包括簧片感应机构，所述簧片感应机构位于手指气缸夹持机构的一侧。

本发明的一种实施方式中，所述牵引轮机构固定连接有导槽轮板机构。

本发明的一种实施方式中，所述牵引轮机构包括第一导槽板和第二导槽板，所述第一导槽板和第二导槽板之间设有第一牵引轮，所述第一牵引轮的上方设有第二牵引轮，所述第一导槽板上设有限位块，贴合有离型纸的魔术扣长条绕过导槽轮板机构以及第一导槽板，并从第一牵引轮和第二牵引轮穿过。

本发明的一种实施方式中，所述牵引轮机构还包括第二电机，所述第二电机与第一牵引轮传动连接，第二电机带动第一牵引轮旋转，使魔术扣长条穿过限位块向第二导槽板移动；所述第二牵引轮为弹性轮。

本发明的一种实施方式中，所述牵引轮机构还包括第一导轮、第二导轮和调节螺钉，所述调节螺钉与第二牵引轮的中间轴连接，调节螺钉上套有弹簧，调节螺钉用于调节第一牵引轮和第二牵引轮的间距；所述第二导槽板的端头为圆弧形，从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸绕过第二导槽板的端头、第一牵引轮与第二导轮之间并缠绕在离型纸收卷机构上。

本发明的一种实施方式中，所述传送机构包括第三电机、滚珠丝杆和移动座，所述移动座与牵引轮机构固定连接，第三电机带动滚珠丝杆转动，使移动座在滚珠丝杆上移动。

本发明的一种实施方式中，所述气缸下压机构包括下压气缸和下压导柱，所述下压气缸为可调行程的气缸，下压气缸的输出端设有下压端头，所述下压导柱与上面板连接，下压导柱与连接板连接，所述连接板上固定连接有受压端头，连接板的下端与上旋转气缸固定连接，所述下压气缸推动下压端头对受压端头进行冲压，所述下压端头与受压端头之间设有弹性连接件。

本发明的一种实施方式中，所述离型纸收卷机构包括收卷电机、滑动驱动块、卷棒和卷盘，所述收卷电机的输出端与卷盘固定连接，所述卷盘上延伸有若干个卷棒；所述滑动驱动块滑动连接有滑动导柱，所述离型纸收卷机构通过滑动驱动块在滑动导柱上滑动。

有益效果

1．本发明在不增加多少成本的基础上实现了半自动的贴魔术扣的环节，大大降低了人员的劳动强度，降低了对人员的熟料度要求。

2．本发明大大提高了效率，降低了残次品率，由于设备的稳定性良好，使得单人单机的效率由每班2500--3700只/班提高到了4500-5000只/班，效率提高了50-100%，废品率由15-30只/班降低到了1-3只/班（主要由于魔术扣长度不统一造成）。

3．本发明设备生产率十分稳定，且直接可以计数，产能稳定，便于维护；并且具备继续提高产能的能力。

4．本发明的控制方式将魔术扣送料及夹紧后的退回收卷通过程序控制保持一致，这是提高机构稳定性的一大举措。

5、本发明的第二牵引轮为弹性轮，调节螺钉与第二牵引轮的中间轴连接，调节螺钉上套有弹簧，利用弹簧的压力配合第一牵引轮进行牵引魔术扣，同时通过调节螺钉适当调节压力大小，使得魔术扣的塑料蘑菇头部分承受较小的压力，避免魔术扣受损。

6、本发明的橡胶块夹紧机构的下方固定连接有下旋转气缸，所述下旋转气缸带动橡胶块夹紧机构旋转；所述下旋转气缸固定在十字微调滑台上，所述十字微调滑台方便调试使用过程中的定位调校工作。

7、本发明的橡胶块夹紧机构采用润滑效果较好的聚四氟乙烯作为夹持块，橡胶块夹紧机构的两侧安装了弹簧以便于弹性夹紧，所述橡胶块夹紧机构为双工位设计，方便在自动贴魔术扣的同时进行另一个工位的上料安装工作。

8、由于魔术扣与离型纸的剥离受力点距离手指气缸夹持机构及簧片感应机构距离较远，当魔术扣接触到簧片感应机构位置时，在粘性的作用下，魔术扣前端已经向下倾斜，并可能无法有效被簧片感应机构感应到，针对这个情况本发明将整个牵引轮机构和导槽轮板机构全部整合到一起并安装在一块整板上，并利用传送机构带动魔术扣进行前伸，使魔术扣在发生倾斜前就接触到簧片感应机构，在控制上当手指气缸夹持机构夹紧魔术扣后，暂停旋转撕扯动作，传送机构带动牵引轮机构后撤，与此同时牵引轮机构继续送料，使得牵引送料的长度与后退的长度保持一致，当牵引轮机构整体后退至预定位置时，上旋转气缸动作，90°旋转撕断胶带部分，气缸下压机构下压，为粘贴做准备。

附图说明

图1为本发明汽车天窗固定零件自动化加工装置的立体图。

图2为本发明汽车天窗固定零件自动化加工装置又一视角的立体图。

图3为本发明汽车天窗固定零件自动化加工装置的主视图。

图4为本发明气缸下压机构的立体图。

图5为本发明牵引轮机构的立体图。

图6为牵引轮机构又一视角的立体图。

图7为汽车天窗固定零件的示意图。

图8为汽车天窗固定零件中的魔术扣与离型纸示意图。

图9为汽车天窗固定零件中魔术扣半切断示意图。

图10为汽车天窗固定零件中魔术扣半切断之后的撕扯示意图。

其中：1、气缸下压机构；2、上旋转气缸；3、手指气缸夹持机构；4、簧片感应机构；5、橡胶块夹紧机构；6、下旋转气缸；7、十字微调滑台；8、导槽轮板机构；9、第一电机；10、离型纸收卷机构；11、牵引轮机构；12、传送机构；13、支撑立柱；14、上面板；15、下面板；16、滑动导柱；17、收卷电机；18、滑动驱动块；19、卷棒；20、卷盘；101、下压气缸；102、下压导柱；103、下压端头；104、受压端头；105、连接板；111、固定板；112、第一导槽板；113、第二电机；114、第一导轮；115、第二导轮；116、第一牵引轮；117、第二导槽板；118、限位块；119、第二牵引轮；120、调节螺钉；121、第三电机；122、滚珠丝杆；123、移动座；124、固定座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 上”和“ 下”指的是附图中的方向。使用的词语“ 内”和“ 外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，如图1-6所示，包括上面板14和下面板15，所述上面板14和下面板15之间通过支撑立柱13固定连接，所述上面板14固定连接有气缸下压机构1，所述下面板15上固定连接有传送机构12，所述上面板14和下面板15之间还设有滑动导柱16。

所述汽车天窗固定零件自动化加工装置还包括：

橡胶块夹紧机构5，用于夹持橡胶块；所述橡胶块夹紧机构5采用润滑效果较好的聚四氟乙烯作为夹持块，橡胶块夹紧机构5的两侧安装了弹簧以便于弹性夹紧，所述橡胶块夹紧机构5为双工位设计，方便在自动贴魔术扣的同时进行另一个工位的上料安装工作。

牵引轮机构11，用于输送若干个半切断的魔术扣组成的魔术扣长条，所述魔术扣长条贴合有离型纸；

手指气缸夹持机构3，用于夹持牵引轮机构11输送的魔术扣的一端；

上旋转气缸2，其输出端与所述手指气缸夹持机构3连接，上旋转气缸2带动手指气缸夹持机构3旋转，使半切断的魔术扣从魔术扣长条撕开；所述上旋转气缸2的上端与气缸下压机构1连接，上旋转气缸2的下端为输出端。

气缸下压机构1，用于对所述上旋转气缸2以及手指气缸夹持机构3进行下压，使手指气缸夹持机构3夹持的魔术扣与橡胶块夹紧机构5夹持的橡胶块贴合；

离型纸收卷机构10，用于收卷从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸。

进一步地，还包括传送机构12，所述传送机构12驱动牵引轮机构11移动；所述橡胶块夹紧机构5的下方固定连接有下旋转气缸6，所述下旋转气缸6带动橡胶块夹紧机构5旋转；所述下旋转气缸6固定在十字微调滑台7上，所述十字微调滑台7方便调试使用过程中的定位调校工作。

进一步地，还包括簧片感应机构4，所述簧片感应机构4位于手指气缸夹持机构的一侧。

进一步地，所述牵引轮机构11固定连接有导槽轮板机构8。

进一步地，所述牵引轮机构11包括第一导槽板112和第二导槽板117，所述第一导槽板112和第二导槽板117之间设有第一牵引轮116，所述第一牵引轮116的上方设有第二牵引轮119，所述第一导槽板112上设有限位块118，贴合有离型纸的魔术扣长条绕过导槽轮板机构8以及第一导槽板112，并从第一牵引轮116和第二牵引轮119穿过。

进一步地，所述牵引轮机构11还包括第二电机113，所述第二电机113与第一牵引轮116传动连接，第二电机113带动第一牵引轮116旋转，使魔术扣长条穿过限位块118向第二导槽板117移动。

进一步地，所述牵引轮机构11还包括第一导轮114、第二导轮115和调节螺钉120，所述调节螺钉120与第二牵引轮119的中间轴连接，调节螺钉120用于调节第一牵引轮116和第二牵引轮119的间距；所述第二导槽板117的端头为圆弧形，从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸绕过第二导槽板117的端头、第一牵引轮116与第二导轮115之间并缠绕在离型纸收卷机构10上。

进一步地，所述第二牵引轮119为弹性轮，利用弹簧的压力配合第一牵引轮116进行牵引魔术扣，同时通过调节螺钉120适当调节压力大小，使得魔术扣的塑料蘑菇头部分承受较小的压力，避免魔术扣受损。

进一步地，所述传送机构12包括第三电机121、滚珠丝杆122和移动座123，所述移动座123与牵引轮机构11固定连接，第三电机121带动滚珠丝杆122转动，使移动座123在滚珠丝杆122上移动；所述传送机构12通过固定座124固定在下面板15上。

进一步地，所述气缸下压机构1包括下压气缸101和下压导柱102，所述下压气缸101为可调行程的气缸，下压气缸101的输出端设有下压端头103，所述下压导柱102与上面板14连接，下压导柱102与连接板105连接，所述连接板105上固定连接有受压端头104，连接板105的下端与上旋转气缸2固定连接，所述下压气缸101推动下压端头103对受压端头104进行冲压，所述下压端头103与受压端头104之间设有弹性连接件。

进一步地，所述离型纸收卷机构10包括收卷电机17、滑动驱动块18、卷棒19和卷盘20，所述收卷电机17的输出端与卷盘20固定连接，所述卷盘20上延伸有若干个卷棒19；所述滑动驱动块18滑动连接有滑动导柱16，所述离型纸收卷机构10通过滑动驱动块18在滑动导柱16上滑动。

本发明的工作原理：手动将橡胶块塞入橡胶块夹紧机构5，按下设备启动按钮，下旋转气缸6带动橡胶块夹紧机构5旋转180°，传送机构12将导槽轮板机构8和牵引轮机构11整体接近簧片感应机构4，第二电机113驱动牵引轮机构11将魔术扣长条向前送料，魔术扣长条由若干个半切断的魔术扣组成，如图9所示，图9为其中一个半切断的魔术扣的结构示意图，其下方贴合有离型纸。由于汽车天窗固定零件（如图7所示）需要特定的长度，因此需要对魔术扣长条分成每个特定长度的魔术扣再将其与橡胶块贴合，本发明提前用刀具将分条后的魔术扣进行半断处理（仅切断魔术扣的塑料蘑菇头部分，离型纸不能切断）这也是手工操作时的必要工序；在魔术扣与橡胶块贴合的过程中，需将离型纸剥离。

当魔术扣向前接触到簧片感应机构4后，簧片感应机构4感应到魔术扣，并发出信号，手指气缸夹持机构3夹紧魔术扣长条的一侧，上旋转气缸2带动手指气缸夹持机构3整体旋转90°，同时传送机构12带动导槽轮板机构8和牵引轮机构11整体后移，方便将魔术扣撕开。胶带部分粘性较大，由于塑料蘑菇头部分切断后残留未切断的胶带厚度不一致，导致撕扯力度也不同，且同方向撕扯的力度更大，直接影响后续操作，因此经过长时间实验，最后采用90度旋转方式进行撕扯，这样在单位时间内90度旋转的角速度更大，撕断胶带时需要克服的粘接力难度更小，撕扯力度保持一致；这样不论胶带切割深度多少，撕扯的最终效果基本一致（如图10所示）。

第一牵引轮116和第二牵引轮119在送料的同时将离型纸与魔术扣拨开，从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸绕过第二导槽板117的端头、第一牵引轮116与第二导轮115之间并缠绕在离型纸收卷机构10上。

气缸下压机构1动作，将撕开后的魔术扣下压至橡胶块夹紧机构5，完成魔术扣与橡胶块的准确定位贴合；贴合完成后气缸下压机构1抬起，同时下旋转气缸6带动橡胶块夹紧机构5旋转180°，为下一个贴合周期做准备。

由于魔术扣与离型纸的剥离受力点距离手指气缸夹持机构3及簧片感应机构4距离较远，当魔术扣接触到簧片感应机构4位置时，在粘性的作用下，魔术扣前端已经向下倾斜，并可能无法有效被簧片感应机构感应到，针对这个情况本发明将整个牵引轮机构11和导槽轮板机构8全部整合到一起并安装在一块整板上，并利用传送机构12带动魔术扣进行前伸，使魔术扣在发生倾斜前就接触到簧片感应机构4，在控制上当手指气缸夹持机构3夹紧魔术扣后，暂停旋转撕扯动作，传送机构12带动牵引轮机构11后撤，与此同时牵引轮机构11继续送料，使得牵引送料的长度与后退的长度保持一致，当牵引轮机构11整体后退至预定位置时，上旋转气缸2动作，90°旋转撕断胶带部分，气缸下压机构1下压，为粘贴做准备。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同更换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车天窗固定零件自动化加工装置，其特征在于，包括：

橡胶块夹紧机构（5），用于夹持橡胶块；

牵引轮机构（11），用于输送若干个半切断的魔术扣组成的魔术扣长条，所述魔术扣长条贴合有离型纸；

手指气缸夹持机构（3），用于夹持牵引轮机构（11）输送的魔术扣的一端；

上旋转气缸（2），其输出端与所述手指气缸夹持机构（3）连接，上旋转气缸（2）带动手指气缸夹持机构（3）旋转，使半切断的魔术扣从魔术扣长条撕开；

气缸下压机构（1），用于对所述上旋转气缸（2）以及手指气缸夹持机构（3）进行下压，使手指气缸夹持机构（3）夹持的魔术扣与橡胶块夹紧机构（5）夹持的橡胶块贴合；

离型纸收卷机构（10），用于收卷从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸；

所述牵引轮机构（11）固定连接有导槽轮板机构（8）；

所述牵引轮机构（11）包括第一导槽板（112）和第二导槽板（117），所述第一导槽板（112）和第二导槽板（117）之间设有第一牵引轮（116），所述第一牵引轮（116）的上方设有第二牵引轮（119），所述第一导槽板（112）上设有限位块（118），贴合有离型纸的魔术扣长条绕过导槽轮板机构（8）以及第一导槽板（112），并从第一牵引轮（116）和第二牵引轮（119）穿过；

所述牵引轮机构（11）还包括第一导轮（114）、第二导轮（115）和调节螺钉（120），所述调节螺钉（120）与第二牵引轮（119）的中间轴连接，调节螺钉（120）上套有弹簧，调节螺钉（120）用于调节第一牵引轮（116）和第二牵引轮（119）的间距；所述第二导槽板（117）的端头为圆弧形，从撕开的半切断魔术扣剥离出的离型纸绕过第二导槽板（117）的端头、第一牵引轮（116）与第二导轮（115）之间并缠绕在离型纸收卷机构（10）上；

所述气缸下压机构（1）包括下压气缸（101）和下压导柱（102），所述下压气缸（101）为可调行程的气缸，下压气缸（101）的输出端设有下压端头（103），所述下压导柱（102）与上面板（14）连接，下压导柱（102）与连接板（105）连接，所述连接板（105）上固定连接有受压端头（104），连接板（105）的下端与上旋转气缸（2）固定连接，所述下压气缸（101）推动下压端头（103）对受压端头（104）进行冲压，所述下压端头（103）与受压端头（104）之间设有弹性连接件；

所述牵引轮机构（11）还包括第二电机（113），所述第二电机（113）与第一牵引轮（116）传动连接，第二电机（113）带动第一牵引轮（116）旋转，使魔术扣长条穿过限位块（118）向第二导槽板（117）移动；所述第二牵引轮（119）为弹性轮。

2.根据权利要求1所述的汽车天窗固定零件自动化加工装置，其特征在于，还包括传送机构（12），所述传送机构（12）驱动牵引轮机构（11）移动；所述橡胶块夹紧机构（5）的下方固定连接有下旋转气缸（6），所述下旋转气缸（6）带动橡胶块夹紧机构（5）旋转；所述下旋转气缸（6）固定在十字微调滑台（7）上。

3.根据权利要求2所述的汽车天窗固定零件自动化加工装置，其特征在于，还包括簧片感应机构（4），所述簧片感应机构（4）位于手指气缸夹持机构的一侧。

4.根据权利要求2所述的汽车天窗固定零件自动化加工装置，其特征在于，所述传送机构（12）包括第三电机（121）、滚珠丝杆（122）和移动座（123），所述移动座（123）与牵引轮机构（11）固定连接，第三电机（121）带动滚珠丝杆（122）转动，使移动座（123）在滚珠丝杆（122）上移动。

5.根据权利要求1所述的汽车天窗固定零件自动化加工装置，其特征在于，所述离型纸收卷机构（10）包括收卷电机（17）、滑动驱动块（18）、卷棒（19）和卷盘（20），所述收卷电机（17）的输出端与卷盘（20）固定连接，所述卷盘（20）上延伸有若干个卷棒（19）；所述滑动驱动块（18）滑动连接有滑动导柱（16），所述离型纸收卷机构（10）通过滑动驱动块（18）在滑动导柱（16）上滑动。

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