CN117507381A - 一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置以及热埋方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，包括工装夹具，用于固定车灯灯壳，将车灯灯壳所需热埋螺钉的工作面固定朝上，工装夹具的下方设有带动工装夹具进行纵向移动的工装夹具移动装置；螺钉置放架，位于工装夹具的后方，螺钉置放架上具有存放多组螺钉的置放台、支撑置放台的支撑架；螺钉热埋枪，在螺钉置放架和工装夹具的上方移动，包括有与螺钉形状相匹配的螺钉吸附槽，螺钉吸附槽内端具有通气孔，通气孔连接有气泵；热埋枪移动装置，具有横向移动机构和升降移动机构，控制螺钉热埋枪横向和升降两个方向移动；螺钉加热装置，安装于所述置放台的前侧边，置放台高于所述工装夹具，包括呈环状的加热圈，加热圈中间的加热孔竖直朝上。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车灯领域，尤其涉及一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置以及热埋方法。
背景技术
新能源汽车灯的尺寸更大更长，其体积更大，在加工中需要有嵌入更多的螺钉，装车螺钉的嵌入方式通常有两种方式：
第一种是灯具壳体在成型时做预放入，待灯壳体成型完成后取出，这种方式存在最大的问题是操作不便且成型过程出现不良则导致整体报废。
第二种方式是灯壳在成型过后取良品用设备进行螺钉加热植入，这种方式存在的问题是位置精度靠人工确保存且加热设备受电压波动影响出现温度不一致，加热装置易氧化导致接触不良。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置以及热埋方法，通过使用机械装置来快速便捷的将螺钉热埋进车灯灯壳中，提高生产效率和产品质量稳定性。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新能源汽车灯，包括车灯灯壳，车灯灯壳的内侧分布有多组间隔设置的凸起安装部，凸起安装部上开有螺钉预埋槽，螺钉预埋槽有若干个并以一定的间距间隔分布，螺钉预埋槽沿着车灯灯壳的中心法向线方向开口，即螺钉预埋槽均竖直向上开口，便于螺钉从上方竖直向下热埋插入螺钉。
这种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置包括：
工装夹具，用于固定车灯灯壳，将车灯灯壳所需热埋螺钉的工作面固定朝上，工装夹具的下方设有带动工装夹具进行纵向移动的工装夹具移动装置；
螺钉置放架，位于工装夹具的后方，螺钉置放架上具有存放多组螺钉的置放台、支撑置放台的置放架；
其特征在于：还包括
螺钉热埋枪，在螺钉置放架和工装夹具的上方移动，包括有与螺钉形状相匹配的螺钉吸附槽，螺钉吸附槽内端具有通气孔，通气孔连接有气泵；
热埋枪移动装置，具有横向移动机构和升降移动机构，控制螺钉热埋枪横向和升降两个方向移动；
螺钉加热装置，安装于置放台的前侧边，置放台高于工装夹具，包括呈环状的加热圈，加热圈中间的加热孔竖直朝上。
优选地，螺钉吸附槽尾端设有将螺钉限位于螺钉吸附槽内的限位面，螺钉吸附槽的一侧设有贯穿状态的通气孔，通气孔连接有气管，气管的一端连接有将螺钉吸入螺钉吸附槽和从螺钉吸附槽中吹出的气泵。在将螺钉埋入至车灯灯壳中之前螺钉是通过气泵产生的吸力保持在螺钉吸附槽中，限位面能够防止螺钉过于深入螺钉吸附槽中导致无法埋入。
优选地，横向移动机构包括竖直安装的竖直安装板，竖直安装板上固定安装有横向设置的横向驱动装置和辅助螺钉热埋枪进行横向滑动的横向导轨，升降移动机构包括滑动安装在横向驱动装置和横向导轨上的垂直安装板，垂直安装板上固定安装有控制螺钉热埋枪升降移动的升降驱动装置，螺钉热埋枪固定安装在升降驱动装置上。车灯灯壳是横向安装在工装夹具上，且工装夹具和螺钉加热装置位于螺钉热埋枪下方，横向移动装置和纵向移动装置能够令螺钉热埋枪移动到合适的位置对螺钉进行加热且对车灯灯壳进行热埋螺钉。
优选地，置放台上设有辅助加热圈降温的水冷装置，水冷装置包括设置在加热圈中并辅助加热圈降温的水冷线圈和固定安装在置放台下方使水冷线圈保持低温状态的水冷泵。设置水冷装置能够防止加热圈一直处于高温状态导致加热圈的使用寿命减少。
优选地置放台上设有若干组移动置放盘，移动置放盘上设有阵列分布的螺钉置放槽，置放台上设有与移动置放盘尺寸相匹配的限位槽，移动置放盘两侧设有呈内凹状态便于拿持的拿持槽，在限位槽上开有与拿持槽相配合的开口。设置有限位槽能够令螺钉置放槽可以稳定放置在置放台上，而拿持槽和开口的设置方便对移动置放盘的移动。
优选地，工装夹具包括底座，安装在底座上的支撑台和固定安装在支撑台上的工作台，工作台上设有若干组对车灯灯壳进行固定的固定夹具，工作台两侧设有便于对工作台进行拿持的把手，底座上设有辅助支撑台进行定位安装的定位块，工装夹具移动装置包括纵向驱动装置和设置在纵向驱动装置两侧的纵向导轨。把手便于对工作台的移动，定位块便于对工作台的定位，防止螺钉埋到车灯灯壳上错误的位置。
优选地，首先输入车灯灯壳上所需热埋螺钉的数量及位置，并开始以下步骤；
S1取螺钉，通过热埋枪移动装置带动螺钉热埋枪移动到合适的位置并从通过螺钉吸附槽中产生的吸力从螺钉置放架中取出一颗螺钉；
S2加热螺钉，通过横向移动机构将螺钉热埋枪移动到螺钉加热装置上方，再通过升降移动装置将螺钉热埋枪吸取的螺钉移动到加热圈中进行加热；
S3热埋螺钉，通过横向移动机构和工装夹具移动装置配合令螺钉热埋枪移动到车灯灯壳需要植入螺钉位置的上方，再通过升降移动机构令螺钉热埋枪下降，令螺钉吸附槽中的螺钉埋入车灯灯壳中；
S4冷却螺钉，令螺钉热埋枪的枪头与车灯灯壳上植入螺钉的位置保持小间距，通过螺钉吸附槽连接的气管中吹出气流，通过加速表面气体流动速度的方式对车灯灯壳进行冷却；
S5热埋枪复位，通过横向移动机构和升降移动机构将螺钉热埋枪移动到使用前的位置；
重复以上S1-S5的操作工序。
优选地，还包括有S6螺钉安装检测，在一组车灯灯壳所有螺钉热埋完成后，热埋装置停止工作回到起始位置，通过摄像头进行识别检测，当检测出车灯灯壳对应位置上缺少螺钉，则在对应位置上重复S1-S5的操作工序；当检测出螺钉不符合安装要求时，发出警示提醒，通过人工确认后取下热埋不符合要求的车灯灯壳，判断热埋植入异常原因并调整参数。
本发明有益的效果是：本发明通过机械驱动的方式来对车灯灯壳进行螺钉热埋，机械驱动装置具有极高的精准性，能够减小次品率；通过快速加热，精准定位并将螺钉热埋到灯壳中，并吹气快速冷却螺钉，整个过程自动化完成，提高生产效率。
附图说明
图1为车灯灯壳的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为图2中A部分的局部放大图；
图4为热埋枪移动装置的结构示意图；
图5为螺钉置放架的结构示意图；
图6为工装夹具的结构示意图；
图7为螺钉热埋枪的剖视图；
图8为工作台和固定夹具的结构示意图。
附图标记说明：工装夹具1、工装夹具移动装置2、螺钉置放架3、置放台4、支撑架5、螺钉热埋枪6、螺钉吸附槽7、通气孔8、气泵9、热埋枪移动装置10、横向移动机构11、升降移动机构12、螺钉加热装置13、加热圈14、加热孔15、限位面16、气管17、竖直安装板18、横向驱动装置19、横向导轨20、垂直安装板21、升降驱动装置22、水冷装置23、水冷线圈24、水冷泵25、移动置放盘26、螺钉置放槽27、限位槽28、拿持槽29、底座30、支撑台31、工作台32、固定夹具33、定位块34、纵向驱动装置35、纵向导轨36、把手37、开口38、定位座39、固定件40、车灯灯壳41、凸起安装部42、螺钉预埋槽43。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照附图1：本实施例中，这种新能源汽车灯，包括车灯灯壳41，车灯灯壳41的内侧分布有多组间隔设置的凸起安装部42，凸起安装部42上开有螺钉预埋槽43，螺钉预埋槽43有若干个并以一定的间距间隔分布，螺钉预埋槽43沿着车灯灯壳41的中心法向线方向开口，即螺钉预埋槽43均竖直向上开口，便于螺钉从上方竖直向下热埋插入螺钉。参考附图2：这种用于车灯灯壳41上的螺钉热埋装置，包括工装夹具1，用于固定车灯灯壳41，将车灯灯壳41所需热埋螺钉的工作面固定朝上，工装夹具1的下方设有带动工装夹具1进行纵向移动的工装夹具移动装置2；在工作夹具的后方设有螺钉置放架3，螺钉置放架3上具有存放多组螺钉的置放台4、支撑置放台4的支撑架5；在螺钉置放架3和工装夹具1上方设有螺钉热埋枪6，螺钉热埋枪6能够在螺钉置放架3和工装夹具1上方移动，螺钉热埋枪6包括有与螺钉形状相匹配的螺钉吸附槽7，螺钉吸附槽7内端具有通气孔8，通气孔8连接有气泵；螺钉热埋枪6安装在热埋枪移动装置10上，热埋枪移动装置10包括横向移动机构11和升降移动机构12，控制螺钉热埋枪6横向和升降两个方向移动；螺钉加热装置13，安装于置放台4的前侧边，置放台4高于工装夹具1，包括呈环状的加热圈14，加热圈14中间的加热孔15竖直朝上。
参考附图7：螺钉吸附槽7的一侧设有贯穿状态的通气孔8，具体地，通气孔8是在螺钉热埋枪6的一侧开有通孔，一端开在螺钉热埋枪6外表面，另一端与螺钉吸附槽7连接，通气孔8连接有气管17，气管17的一端连接有将螺钉吸入螺钉吸附槽7以及对螺钉进行冷却的气泵9，气泵9上设置吹气的吹气孔以及吸气的吸气孔，当气泵9工作时吸气孔与吹气孔会同时工作，吸气孔与吹气孔连接有换向阀，连接在通气孔8上的气管17另一端连接在换向阀上，换向阀可以控制气管17中气体的流向，具体地，连接的换向阀可以为三相四通换向阀，当螺钉热埋枪6需要吸取螺钉时，换向阀会控制气泵9的吸气孔与气管17连通，令螺钉吸附槽7中产生吸力将螺钉吸取上来，将螺钉埋入指定的位置，而气泵9的吹气孔中所产生的气体会被排出至外界，当螺钉被埋入指定位置后气泵9会暂停工作，直至螺钉热埋枪6上升到合适的高度对螺钉进行冷却，气泵9会再次开始工作并且换向阀会控制气泵9的吹气孔与气管17连通，同时吸气孔会吸取气管17外的气体，从而控制螺钉吸附槽7拾取螺钉或是将螺钉热埋至车灯灯壳41中并对螺钉进行冷却，由于螺钉是通过螺钉吸附槽7上开的通气孔8所连接的气泵9来产生吸力将螺钉吸附到螺钉吸附槽7中，在将螺钉埋入车灯灯壳41之前气泵9会一直产生吸力来将螺钉稳定吸附在螺钉吸附槽7中，所以为了防止螺钉被吸附在螺钉吸附槽7中过于深入导致无法令螺钉在被吸附的状态下被压入车灯灯壳41上，在螺钉吸附槽7尾端设有将螺钉限位于螺钉吸附槽7内的限位面16。
参考附图4：横向移动机构11包括竖直安装的竖直安装板18，竖直安装板18上固定安装有横向设置的横向驱动装置19和辅助螺钉热埋枪6进行横向滑动的横向导轨20，升降移动机构12包括滑动安装在横向驱动装置19和横向导轨20上的垂直安装板21，垂直安装板21上固定安装有控制螺钉热埋枪6升降移动的升降驱动装置22。
参考附图5：由于该装置在工作状态时加热圈14是一直处于加热状态，且处于持续升温的状态直至加热圈14达到最高温度，而加热圈14长时间在最高温状态的条件下工作会大幅减少加热圈14的使用寿命，为了增加加热圈14的使用寿命，在置放台4上设有辅助加热圈14降温的水冷装置23，其中加热圈14的加热方式为高频加热，水冷装置23包括设置在加热圈14中并辅助加热圈14降温的水冷线圈24和固定安装在置放台4下方使水冷线圈24保持低温状态的水冷泵25，在加热圈14工作的同时水冷线圈24也会同时工作，令加热圈14保持在能够将螺钉加热到合适的温度且能够顺利的埋入车灯灯壳41上且不会有多余的热量散出。
为了进一步提高生产效率，在置放台4上设有若干组移动置放盘26，移动置放盘26上设有阵列分布的螺钉置放槽27，将待埋至车灯灯壳41中的螺丝预先放置在螺钉置放槽27中，每个槽体中只有一个螺钉，便于螺钉热埋枪6吸取和工作人员将螺钉放入移动置放盘26，同时为了方便工作人员将移动置放盘26以正确的位置放至置放台4，在置放台4上设有与移动置放盘26尺寸相匹配的限位槽28，移动置放盘26两侧设有呈内凹状态便于拿持的拿持槽29，在限位槽28上开有与拿持槽29相配合的开口38，在限位槽28上设置有开口38能够令移动置放盘26放入限位槽28中时拿持槽29是处于裸露的状态，方便将移动置放盘26放置到限位槽28中以及将移动置放盘26从限位槽28中取出。
参考附图6：工装夹具1包括底座30，可拆卸安装在底座30上的支撑台31和固定安装在支撑台31上的工作台32，工作台32上设有若干组对车灯灯壳41进行固定的固定夹具33，在对车灯灯壳41进行螺钉埋入之前，需要先在装置外部将车灯灯壳41安装到固定夹具33上，在将工作台32放置到底座30上，完成对车灯灯壳41进行螺钉热埋后再将工作台32从底座30上取走，为了方便对工作台32的移动，在工作台32两侧设有便于对工作台32进行拿持的把手37，由于该装置对车灯灯壳41上需要埋入螺钉的位置是通过预先设置，如果在将工作台32安装到底座30上时未安装到正确的位置上，会导致螺钉热埋枪6无法将螺钉埋入到正确的位置，所以在对车灯灯壳41进行热埋之前需要先对工装夹具1的位置进行定位，令每个车灯灯壳41都处在预设的位置上，螺钉热埋枪6才能对车灯灯壳41上需要热埋螺钉的位置埋入螺钉，所以本实施例中为了解决上述问题，在底座30上设有辅助支撑台31进行定位安装的定位块34，令工作台32可以安装到正确的位置上，由于工作台32上安装有若干组固定夹具33，参考附图8：具体地，固定夹具33包括若干个间隔分布在工作台32上的定位座39，具体地，定位座39上设有与车灯灯壳41宽度相匹配的凹槽，凹槽上设有凸出于凹槽表面的定位柱，在车灯灯壳41上设有与之匹配的凹槽，在位于工作台32左侧定位座39的左侧以及位于工作台32右侧定位座39的右侧设有将车灯灯壳41固定在定位座39上的固定件40，其中固定件40包括固定在工作台32上的气缸以及设置在气缸上并能够通过气缸驱动升降的固定头，固定夹具33是呈纵向排列在工作台32上，热埋枪移动装置10只能进行横向和升降移动，为了能够同时对单个工作台32上的多组车灯灯壳41进行植入，在工装夹具1上安装有工装夹具移动装置2，工装夹具移动装置2包括纵向驱动装置35和设置在纵向驱动装置35两侧的纵向导轨36，具体地，本实施例中上述横向驱动装置19、纵向驱动装置35和升降驱动装置22均是采用电机与丝杆配合驱动，也可视情况采用不同的驱动装置进行驱动。
具体的操作步骤分为以下5步：
S1：取螺钉，通过热埋枪移动装置10带动螺钉热埋枪6移动到合适的位置并从螺钉吸附槽7中产生的吸力从螺钉置放架3中吸出一颗螺钉；
S2：加热螺钉，通过横向移动机构11将螺钉热埋枪6移动到螺钉加热装置13上方，再通过升降移动装置将螺钉热埋枪6吸取的螺钉移动到加热圈14中进行加热；
S3：热埋螺钉，通过横向移动机构11和工装夹具移动装置2配合令螺钉热埋枪6移动到车灯灯壳41需要植入螺钉位置的上方，再通过升降移动装置令螺钉热埋枪6下降，令螺钉吸附槽7中的螺钉埋入车灯灯壳41中；
S4：冷却螺钉，令螺钉热埋枪6的枪头与车灯灯壳41上植入螺钉的位置保持小间距，通过螺钉吸附槽7中连接的气管17中吹出气流，通过加速表面气体流动速度的方式对车灯灯壳41进行冷却；
S5：热埋枪复位，通过横向移动机构11和升降移动机构12将螺钉热埋枪6移动到使用前的位置；
一直重复循环上述S1-S5步骤直至车灯灯壳41上热埋入足够的螺钉；
还包括有S6螺钉安装检测，在一组车灯灯壳41所有螺钉热埋完成后，热埋装置停止工作回到起始位置，通过摄像头进行识别检测，当检测出车灯灯壳41对应位置上缺少螺钉，则在对应位置上重复S1-S5的操作工序；当检测出螺钉不符合安装要求时，发出警示提醒，通过人工确认后取下热埋不符合要求的车灯灯壳41，判断热埋植入异常原因并调整参数。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (8)
1.一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，包括：
工装夹具(1)，用于固定车灯灯壳，将车灯灯壳所需热埋螺钉的工作面固定朝上，工装夹具(1)的下方设有带动工装夹具(1)进行纵向移动的工装夹具移动装置(2)；
螺钉置放架(3)，位于所述工装夹具(1)的后方，螺钉置放架(3)上具有存放多组螺钉的置放台(4)、支撑置放台(4)的置放架(5)；
其特征在于：还包括
螺钉热埋枪(6)，在螺钉置放架(3)和工装夹具(1)的上方移动，包括有与螺钉形状相匹配的螺钉吸附槽(7)，螺钉吸附槽(7)内端具有通气孔(8)，通气孔(8)连接有气泵(9)；
热埋枪移动装置(10)，具有横向移动机构(11)和升降移动机构(12)，控制螺钉热埋枪(6)横向和升降两个方向移动；
螺钉加热装置(13)，安装于所述置放台(4)的前侧边，所述置放台(4)高于所述工装夹具(1)，包括呈环状的加热圈(14)，加热圈(14)中间的加热孔(15)竖直朝上。
2.根据权利要求1所述的一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，其特征在于：所述螺钉吸附槽(7)尾端设有将螺钉限位于螺钉吸附槽(7)内的限位面(16)，所述螺钉吸附槽(7)的一侧设有贯穿状态的通气孔(8)，通气孔(8)连接有气管(17)，气管(17)的一端连接有将螺钉吸入螺钉吸附槽(7)和从螺钉吸附槽(7)中吹出的气泵(9)。
3.根据权利要求1所述的一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，其特征在于：所述横向移动机构(11)包括竖直安装的竖直安装板(18)，竖直安装板(18)上固定安装有横向设置的横向驱动装置(19)和辅助螺钉热埋枪(6)进行横向滑动的横向导轨(20)，所述升降移动机构(12)包括滑动安装在横向驱动装置(19)和横向导轨(20)上的垂直安装板(21)，垂直安装板(21)上固定安装有控制螺钉热埋枪(6)升降移动的升降驱动装置(22)，所述螺钉热埋枪(6)固定安装在升降驱动装置(22)上。
4.根据权利要求1所述的一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，其特征在于：所述置放台(4)上设有辅助加热圈(14)降温的水冷装置(23)，所述水冷装置(23)包括设置在加热圈(14)中并辅助加热圈(14)降温的水冷线圈(24)和固定安装在置放台(4)下方使水冷线圈(24)保持低温状态的水冷泵(25)。
5.根据权利要求1所述的一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，其特征在于：所述置放台(4)上设有若干组移动置放盘(26)，移动置放盘(26)上设有阵列分布的螺钉置放槽(27)，置放台(4)上设有与移动置放盘(26)尺寸相匹配的限位槽(28)，移动置放盘(26)两侧设有呈内凹状态便于拿持的拿持槽(29)，在限位槽(28)上开有与拿持槽(29)相配合的开口(38)。
6.根据权利要求1所述的一种用于车灯灯壳上的螺钉热埋装置，其特征在于：所述工装夹具(1)包括底座(30)，安装在底座(30)上的支撑台(31)和固定安装在支撑台(31)上的工作台(32)，工作台(32)上设有若干组对车灯灯壳进行固定的固定夹具(33)，工作台(32)两侧设有便于对工作台(32)进行拿持的把手(37)，所述底座(30)上设有辅助支撑台(31)进行定位安装的定位块(34)，所述工装夹具移动装置(2)包括纵向驱动装置(35)和设置在纵向驱动装置(35)两侧的纵向导轨(36)。
7.一种根据权利要求1所述的螺钉热埋装置的热埋方法，其特征在于：首先输入车灯灯壳上所需热埋螺钉的数量及位置，并开始以下步骤：
S1取螺钉，通过热埋枪移动装置(10)带动螺钉热埋枪(6)移动到合适的位置并从通过螺钉吸附槽(7)中产生的吸力从螺钉置放架(3)中取出一颗螺钉；
S2加热螺钉，通过横向移动机构(11)将螺钉热埋枪(6)移动到螺钉加热装置(13)
上方，再通过升降移动装置将螺钉热埋枪(6)吸取的螺钉移动到加热圈(14)中进行加热；
S3热埋螺钉，通过横向移动机构(11)和工装夹具移动装置(2)配合令螺钉热埋枪(6)
移动到车灯灯壳需要植入螺钉位置的上方，再通过升降移动机构(12)令螺钉热埋枪(6)下降，令螺钉吸附槽(7)中的螺钉埋入车灯灯壳中；
S4冷却螺钉，令螺钉热埋枪(6)的枪头与车灯灯壳上植入螺钉的位置保持小间距，通过螺钉吸附槽(7)连接的气管(17)中吹出气流，通过加速表面气体流动速度的方式对车灯灯壳进行冷却；
S5热埋枪复位，通过横向移动机构(11)和升降移动机构(12)将螺钉热埋枪(6)移动到使用前的位置；
重复以上S1-S5的操作工序。
8.根据权利要求7中所述一种螺钉热埋装置的热埋方法，其特征在于：还包括有S6螺钉安装检测，在一组车灯灯壳所有螺钉热埋完成后，热埋装置停止工作回到起始位置，通过摄像头进行识别检测，当检测出车灯灯壳对应位置上缺少螺钉，则在对应位置上重复S1-S5的操作工序；当检测出螺钉不符合安装要求时，发出警示提醒，通过人工确认后取下热埋不符合要求的车灯灯壳，判断热埋植入异常原因并调整参数。
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