CN115071146A - 表皮包覆工装以及表皮包覆设备 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及汽车制造技术领域，特别涉及表皮包覆工装以及表皮包覆设备，其包括：基板；复合胎模，其连接于基板，复合胎模连接有第一负压装置，复合胎模设有多个第一真空孔，第一负压装置为第一真空孔提供负压吸力；翻转机构，其连接于基板，翻转机构设有可转动的翻转架，翻转架连接有伸缩机构，伸缩机构连接有定位胎模，复合胎模位于定位胎模的移动路径上，定位胎模连接有第二负压装置，定位胎模设有多个第二真空孔，第二负压装置为第二真空孔提供负压吸力。由于本发明创造能够同时对不同的软包覆表皮进行定位放置工序以及加热粘合工序，两者互不冲突，因此可有效减少机器的空转时间。

Description

表皮包覆工装以及表皮包覆设备

技术领域

本发明创造涉及汽车制造技术领域，特别涉及表皮包覆工装以及表皮包覆设备。

背景技术

在汽车领域当中，随着电动化、智能化的发展，汽车内饰系统也发生巨变，原先只有豪华汽车才使用的软皮革（真皮或仿皮）内饰，现随着科技的发展及生活水平的提高，普通的家庭小汽车也包裹有一层表皮内饰。

在传统的工艺流程当中，首先需要在表皮的背面喷上胶水，然后通过人工将其定位覆盖在产品骨架上，然后再通过加热来激活胶水，使得表皮与产品骨架进行粘合，但传统的工艺存在效率低、质量不稳定、一致性差等问题，现已逐渐被自动包覆装置所取代。

虽然现有的自动包覆装置能够实现对表皮的自动加热以及加压，以实现表皮与产品骨架的自动化粘合，但现有的自动包覆装置仍需要操作员手动地将表皮定位覆盖在产品骨架上，且自动包覆装置的加热粘合机构需待机至操作员完成放置操作后方能进行加热粘合，机器的空转时间过长。

发明内容

本发明创造旨在提供一种表皮包覆工装，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

根据本发明创造的第一方面实施例的表皮包覆工装，包括：

基板；

复合胎模，其连接于所述基板，所述复合胎模连接有第一负压装置，所述复合胎模设有多个第一真空孔，所述第一负压装置为所述第一真空孔提供负压吸力；

翻转机构，其连接于所述基板，所述翻转机构设有可转动的翻转架，所述翻转架连接有伸缩机构，所述伸缩机构连接有定位胎模，所述复合胎模位于所述定位胎模的移动路径上，所述定位胎模连接有第二负压装置，所述定位胎模设有多个第二真空孔，所述第二负压装置为所述第二真空孔提供负压吸力。

根据本发明创造实施例的表皮包覆工装，至少具有如下有益效果：在生产的过程当中，操作员先把软包覆表皮定位放置在所述定位胎模上，随后所述定位胎模通过负压吸力将所述软包覆表皮吸附在其表面，之后所述定位胎模在所述翻转机构和所述伸缩机构的驱动下将所述软包覆表皮转移至所述复合胎模上，在此过程中，所述定位胎模撤去对所述软包覆表皮的负压吸力并在所述伸缩机构和所述翻转机构的驱动下进行复位，而所述复合胎模则通过负压吸力将所述软包覆表皮吸附在其表面，为下一步的加热粘合提供了技术支持；与现有技术相比，由于本发明创造能够同时对不同的软包覆表皮进行定位放置工序以及加热粘合工序，两者互不冲突，因此可有效减少机器的空转时间，从而提升汽车内饰板的生产效率。

根据本发明创造的一些实施例，为了适配产品骨架，所述复合胎模为凹模，为了适配所述复合胎模，所述定位胎模为凸模。

根据本发明创造的一些实施例，为了节省成本，所述第一负压装置和所述第二负压装置互为一体并共同构成真空吸附装置，即所述复合胎模和所述定位胎模共用同一个所述真空吸附装置。

根据本发明创造的一些实施例，所述真空吸附装置安装于所述基板，所述真空吸附装置设有连接于所述复合胎模的第一真空管道以及连接于所述定位胎模的第二真空管道，所述第二真空管道设有旋转接头。所述旋转接头的设置，使得所述定位胎模的翻转动作不影响其真空吸附功能的使用。

根据本发明创造的一些实施例，为了控制所述复合胎模和所述定位胎模的真空吸附功能，所述真空吸附装置在所述第一真空管道与所述第二真空管道之间设有控制阀。

根据本发明创造的一些实施例，所述翻转机构包括支架、转轴、旋转驱动装置以及所述翻转架，所述支架安装于所述基板，所述转轴转动连接于所述支架，所述旋转驱动装置驱动所述转轴进行转动，所述翻转架连接于所述转轴。通过上述的设置，所述旋转驱动装置能够驱动所述翻转架绕所述转轴进行转动，使得所述翻转架能够翻转至所述复合胎模的上方。

根据本发明创造的一些实施例，所述翻转机构还包括限位部，所述限位部用于限定所述翻转架的翻转角度，使得所述定位胎模能够被翻转至正对于所述复合胎模。

根据本发明创造的一些实施例，所述伸缩机构包括安装架、直线驱动装置以及伸缩架，所述安装架连接于所述翻转架，所述定位胎模连接于所述伸缩架，所述直线驱动装置分别连接于所述安装架和所述伸缩架，所述直线驱动装置用于调节所述伸缩架与所述安装架之间的相对位置。通过上述的设置，当所述翻转架被翻转至所述复合胎模的上方时，所述直线驱动装置能够驱动所述定位胎模朝所述复合胎模的方向进行移动，以将所述定位胎模上的软包覆表皮转移至所述复合胎模上。

根据本发明创造的一些实施例，所述伸缩机构还包括限位杆，所述限位杆用于限定所述伸缩架的伸出长度，以免软包覆表皮在转移时被下压力所损坏。

根据本发明创造的第二方面实施例的表皮包覆设备，包括执行单元和上述的表皮包覆工装，所述执行单元设有可升降的上胎模，所述复合胎模位于所述上胎模的移动路径上。

根据本发明创造实施例的表皮包覆设备，至少具有如下有益效果：当所述定位胎模上的软包覆表皮转移至所述复合胎模上后，所述定位胎模在所述翻转机构和所述伸缩机构的驱动下进行复位，与此同时，所述执行单元将带有产品骨架的上胎模下压至所述复合胎模的软包覆表皮，所述软包覆表皮通过外部的加热装置来激活其表面上的胶水，以实现所述软包覆表皮与所述产品骨架的粘合。

本发明创造的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明创造的实践了解到。

附图说明

本发明创造的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明创造实施例的表皮包覆工装的一个立体结构示意图；

图2是本发明创造实施例的表皮包覆工装的另一立体结构示意图；

图3是图1所示的表皮包覆工装的俯视图；

图4是图1所示的表皮包覆工装的正视图；

图5是图1所示的表皮包覆工装的侧视图；

图6是本发明创造实施例的表皮包覆设备的立体结构示意图。

附图中：100-基板、200-真空吸附装置、300-复合胎模、400-翻转机构、500-伸缩机构、600-定位胎模、310-支撑架、320-第一真空孔、410-旋转驱动装置、420-支架、430-转轴、440-翻转架、510-直线驱动装置、520-安装架、530-伸缩架、620-第二真空孔、450-第一限位部、460-第二限位部、451-光电检测开关、452-限位螺钉、540-限位杆、210-第一真空管道、220-第二真空管道、221-旋转接头、230-控制阀、610-定位边界、700-控制按钮、800-上胎模、900-产品骨架。

具体实施方式

下面详细描述本发明创造的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明创造，而不能理解为对本发明创造的限制。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

在本发明创造的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本发明创造的第一方面实施例的表皮包覆工装，其包括基板100、真空吸附装置200、复合胎模300、翻转机构400、伸缩机构500以及定位胎模600，其中所述基板100为所有零部件的安装基准，所述真空吸附装置200、复合胎模300和翻转机构400均安装在所述基板100上，所述复合胎模300通过支撑架310架空连接在所述基板100上。由于汽车的产品骨架900多为凸出型结构，因此为了满足后续的加工要求，所述复合胎模300为凹模，所述复合胎模300设有用于吸附软包覆表皮A面（即正面）的多个第一真空孔320。

如图3至图5所示，具体地，所述翻转机构400包括旋转驱动装置410、支架420、转轴430以及翻转架440，所述支架420安装在所述基板100上且远离所述复合胎模300，所述转轴430通过轴承转动连接于所述支架420。所述旋转驱动装置410可选为伺服电机，其用于驱动所述转轴430进行转动，所述翻转架440固定套设在所述转轴430的外周。通过上述的设置，所述旋转驱动装置410能够驱动所述翻转架440绕所述转轴430进行转动，且所述翻转架440能够翻转至所述复合胎模300的上方。

除此之外，所述伸缩机构500连接于所述翻转架440，所述伸缩机构500包括直线驱动装置510、安装架520以及伸缩架530，所述安装架520通过螺栓和螺母固定连接在所述翻转架440上，所述定位胎模600安装在所述伸缩架530上。所述定位胎模600用于将软包覆表皮（附图未示出）转移至所述复合胎模300上，为此所述定位胎模600为凸模，所述定位胎模600设有用于吸附软包覆表皮B面（即涂胶面）的多个第二真空孔620。所述直线驱动装置510可选为气缸，其数量为两个，两个所述直线驱动装置510的主体部均安装于所述安装架520，而两个所述直线驱动装置510的伸缩部均安装于所述伸缩架530，使得所述直线驱动装置510能够调节所述伸缩架530与所述安装架520之间的相对位置。所述复合胎模300位于所述定位胎模600的移动路径上，当所述翻转架440被所述旋转驱动装置410翻转至所述复合胎模300的上方时，所述直线驱动装置510能够驱动所述定位胎模600朝所述复合胎模300的方向进行移动，以将所述定位胎模600上的软包覆表皮转移至所述复合胎模300上。

在另一些实施例中，所述定位胎模600可直接安装在所述翻转架440上，而不设有所述伸缩机构500。但由于所述复合胎模300设为凹模，而所述定位胎模600为凸模，若所述表皮包覆工装不设有所述伸缩机构500的话，那么单凭所述翻转机构400来将所述定位胎模600翻转对接于所述复合胎模300，则需要较高的制造精度，并且所述定位胎模600容易与所述复合胎模300发生干涉。

如图2所示，进一步地，为了限定所述定位胎模600的翻转角度，首先设定所述翻转架440的两个限位点，其中一个所述限位点用于对所述定位胎模600进行复位，而另外一个所述限位点则用于将所述定位胎模600正对于所述复合胎模300。所述支架420在两个所述限位点上分别设有第一限位部450以及第二限位部460，每个所述限位部均包括光电检测开关451以及限位螺钉452，两个所述光电检测开关451均电信号连接于控制器（附图未示出），以实现自动化控制；两个所述限位螺钉452用于与所述翻转架440进行抵接，以限定所述翻转架440的转动范围。当所述翻转架440转动至与所述第一限位部450的螺钉进行抵接后，此时所述定位胎模600朝下正对于所述复合胎模300，当所述翻转架440转动至与所述第二限位部460的螺钉进行抵接后，此时所述定位胎模600朝上面向操作员。

如图4所示，为了限定所述定位胎模600的伸出长度，所述安装架520连接有贯穿于所述伸缩架530的杆部，所述杆部的末端螺纹连接有限位螺母，所述杆部和所述限位螺母共同构成限位杆540。当所述伸缩架530被伸出至与所述限位块进行抵接后，此时所述伸缩架530的伸出长度被限定而无法继续伸出，以免软包覆表皮在转移时被下压力所损坏。

如图1、图3和图5所示，为了实现所述复合胎模300与所述定位胎模600的真空吸附，所述真空吸附装置200可选为真空泵，所述真空吸附装置200设有第一真空管道210和第二真空管道220，所述第一真空管道210和所述第二真空管道220分别连接于所述复合胎模300和所述定位胎模600，所有的第一真空孔320均连通于所述第一真空管道210，所有的第二真空孔620均连通于所述第二真空管道220。当所述真空吸附装置200为所述第一真空管道210提供负压吸力时，所述复合胎模300具有吸附软包复表皮的功能；当所述真空吸附装置200为所述第二真空管道220提供负压吸力时，所述定位胎模600具有吸附软包复表皮的功能。

由于所述复合胎模300通过所述支撑架310进行架空设置，因此所述第一真空管道210可连接在所述复合胎模300的下底面，以节省空间位置；并且，由于所述定位胎模600可绕所述转轴430进行转动，因此所述第二真空管道220的中段设有旋转接头221，所述旋转接头221位于所述转轴430的中心轴线上，使得所述定位胎模600的翻转动作不影响其真空吸附功能的使用。需要说明的是，由于所述定位胎模600的位置可变，因此为了便于所述定位胎模600的移动，位于所述旋转接头221与所述定位胎模600之间的第二真空管道220为软管，或者所述第二真空管道220和所述第一真空管道210均为软管。

进一步地，为了控制所述复合胎模300和所述定位胎模600的真空吸附功能，所述真空吸附装置200在所述第一真空管道210与所述第二真空管道220之间设有控制阀230，所述控制阀230可选为三位三通电磁阀，其可实现所述第一真空管道210的导通、所述第二真空管道220的导通以及所述第一真空管道210和所述第二真空管道220的同时封闭。

在另一些实施例中，所述复合胎模300和所述定位胎模600还可各自采用独立的负压装置来提供负压吸力，而不限于上述实施例。

如图5所示，在本发明创造的一些实施例中，为了便于将软包覆表皮定位放置在所述定位胎模600上，所述定位胎模600的外表面设有多个定位边界610，所述定位边界610的设置位置应根据不同的软包覆表皮而确定。当软包覆表皮抵接于所有的定位边界610后，此时所述软包覆表皮在所述定位胎模600上的位置则被多个所述定位边界610所共同限定，以确保所有工件位置的一致性。

在本发明创造的一些实施例中，所述定位胎模600的旁侧设有控制按钮700，所述控制按钮700与所述控制器电性连接，操作员可在定位放置完软包覆表皮之后再按压所述控制按钮700，以手动推进加工的进度。

如图6所示，根据本发明创造的第二方面实施例的表皮包覆设备，其包括根据本发明创造上述第一方面实施例的表皮包覆工装，还包括执行单元，所述执行单元包括升降机构（附图未示出）以及上胎模800，所述升降机构包括但不限于丝杆升降机构、气缸或者油缸；所述上胎模800位于所述复合胎模300的正上方，其定位卡接有产品骨架900，所述上胎模800与所述升降机构连接，使得所述上胎模800连同所述产品骨架900能够下压至所述复合胎模300上。

采用上述的结构，在生产的过程当中，操作员先把软包覆表皮定位放置在所述定位胎模600上，随后按压所述控制按钮700，使得所述定位胎模600能够通过所述真空吸附装置200的负压吸力来将所述软包覆表皮吸附在其表面，以免所述软包覆表皮在所述定位胎模600的移动过程中发生掉落；之后，所述定位胎模600在所述旋转驱动装置410的驱动下翻转至正对于所述复合胎模300，当其中一个所述光电检测开关451检测到所述翻转架440后，所述翻转架440的翻转动作结束而所述直线驱动装置510启动，所述定位胎模600在所述直线驱动装置510的驱动下靠近于所述复合胎模300；在此之后，所述定位胎模600撤去对所述软包覆表皮的负压吸力并在所述伸缩机构500和所述翻转机构400的驱动下进行复位，而所述复合胎模300则通过所述真空吸附装置200的负压吸力来将所述软包覆表皮吸附在其表面，从而将所述定位胎模600上的软包覆表皮转移至所述复合胎模300上；在复位的过程中，当另外一个所述光电检测开关451检测到所述翻转架440后，所述翻转架440停止复位而所述升降机构启动，所述上胎模800在所述升降机构的驱动下下压至所述复合胎模300，使得所述上胎模800上的产品骨架900能够抵接于所述复合胎模300上的软包覆表皮，所述软包覆表皮通过外部的加热装置来激活其表面上的胶水，以实现所述软包覆表皮与所述产品骨架900的粘合，在此过程中，操作员可同时完成下一个软包覆表皮的上料，以有效减少机器的空转时间，从而提升汽车内饰板的生产效率。

需要说明的是，由于不同的汽车内饰板对应使用不同的胎模，因此所述复合胎模300、定位胎模600以及上胎模800均可进行替换，使得所述表皮包覆设备能够满足不同汽车内饰板的加工。

上面结合附图对本发明创造实施例作了详细说明，但是本发明创造不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明创造宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.表皮包覆工装，其特征在于，包括：

基板（100）；

复合胎模（300），其连接于所述基板（100），所述复合胎模（300）连接有第一负压装置，所述复合胎模（300）设有多个第一真空孔（320），所述第一负压装置为所述第一真空孔（320）提供负压吸力；

翻转机构（400），其连接于所述基板（100），所述翻转机构（400）设有可转动的翻转架（440），所述翻转架（440）连接有伸缩机构（500），所述伸缩机构（500）连接有定位胎模（600），所述复合胎模（300）位于所述定位胎模（600）的移动路径上，所述定位胎模（600）连接有第二负压装置，所述定位胎模（600）设有多个第二真空孔（620），所述第二负压装置为所述第二真空孔（620）提供负压吸力。

2.根据权利要求1所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述复合胎模（300）为凹模，所述定位胎模（600）为凸模。

3.根据权利要求1所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述第一负压装置和所述第二负压装置互为一体并共同构成真空吸附装置（200）。

4.根据权利要求3所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述真空吸附装置（200）安装于所述基板（100），所述真空吸附装置（200）设有连接于所述复合胎模（300）的第一真空管道（210）以及连接于所述定位胎模（600）的第二真空管道（220），所述第二真空管道（220）设有旋转接头（221）。

5.根据权利要求4所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述真空吸附装置（200）在所述第一真空管道（210）与所述第二真空管道（220）之间设有控制阀（230）。

6.根据权利要求1所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述翻转机构（400）包括支架（420）、转轴（430）、旋转驱动装置（410）以及所述翻转架（440），所述支架（420）安装于所述基板（100），所述转轴（430）转动连接于所述支架（420），所述旋转驱动装置（410）驱动所述转轴（430）进行转动，所述翻转架（440）连接于所述转轴（430）。

7.根据权利要求6所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述翻转机构（400）还包括限位部，所述限位部用于限定所述翻转架（440）的翻转角度。

8.根据权利要求1所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述伸缩机构（500）包括安装架（520）、直线驱动装置（510）以及伸缩架（530），所述安装架（520）连接于所述翻转架（440），所述定位胎模（600）连接于所述伸缩架（530），所述直线驱动装置（510）分别连接于所述安装架（520）和所述伸缩架（530）。

9.根据权利要求8所述的表皮包覆工装，其特征在于：所述伸缩机构（500）还包括限位杆（540），所述限位杆（540）用于限定所述伸缩架（530）的伸出长度。

10.表皮包覆设备，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的表皮包覆工装，还包括：执行单元，所述执行单元设有可升降的上胎模（800），所述复合胎模（300）位于所述上胎模（800）的移动路径上。

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