CN201410523Y - 一种伺服滚边头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伺服滚边头，包括滚头支架和安装伺服驱动器的伺服驱动器支架，所述滚头支架包括通过锁轴可转动相连的滚头上部支架和滚头下部支架，所述滚头下部支架上设有辊子，所述伺服驱动器支架的上部设有法兰盘，伺服驱动器的螺杆伸出部分与所述滚头下部支架相连接。本实用新型的伺服滚边头对压力和位置控制精度更高，并方便与机器人集成。而且，本实用新型的辊子寿命高，并具有便于维护和节能等优点。

Description

一种伺服滚边头

技术领域

本实用新型涉及一种板金包边装置，特别是涉及一种用于提供压力的伺服滚边头。

背景技术

目前，车身开闭件内外板的连接通常使用包边工艺，如车门、发动机盖、行李箱盖、车顶及轮罩等。包边时压力的控制直接影响车身装配精度和整车外观美观性，对于汽车工业意义十分重大。使用传统模具和压机的凸轮或杠杆机构冲压包边时，由于外板的包边轮廓需要根据车身外形的变化而变化，沿整个轮廓包边的角度也不同，包边过渡急剧的区域和包边角度过大的区域，包边都会非常困难；同时，传统的冲压包边模具占地多，成本高，柔性差。

为提高工业自动化程度，机器人滚压包边技术逐渐应用于车身生产中。它通过在机器人手臂上安装滚边头中的辊子，在模具的支撑下沿板件包边型面进行滚压包边。其中机器人可根据车身外形变化设定程序，以满足不同零件形状的滚压包边需求，柔性好。滚边头通过压力装置将压力传给辊子，通过辊子所施加的作用力将工件在冲压过程中预留的翻边向内侧翻折，从而将外板的待包边紧紧压紧内板，使外板和内板被整合成一体。然而，基于车身零件性能变化及外观尺寸精度的要求，需要对滚边头供给的压力进行精确控制。

目前，各汽车厂家应用的机器人滚压包边设备的滚边头装置主要是采用气缸、气囊或液压缸进行压力传动，采用比例阀等控制元件进行压力控制，将压力施加给辊子实现包边。但气压传动和液压传动均为流体传动，存在如下缺点：1)由于流体具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。2)由于流体介质的泄露及密封件老化影响，不能得到严格的传动比。3)由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。4)液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。5)由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。6)流体传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求有较高的技术水平。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种能够解决车身开闭件内外板机器人包边压力控制问题，提高控制精度、运动位置和速度精确，节能效果好，并可广泛应用于生产线上的伺服滚边头。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种伺服滚边头，包括滚头支架和安装伺服驱动器的伺服驱动器支架，所述滚头支架包括通过锁轴可转动相连的滚头上部支架和滚头下部支架，所述滚头下部支架上设有辊子，所述伺服驱动器支架的上部设有法兰盘，伺服驱动器的螺杆伸出部分与所述滚头下部支架相连接。

优选地，所述滚头上部支架上设有与所述滚头下部支架的转动方向相配合的限位销。

优选地，所述滚头上部支架的顶端与所述法兰盘相连。

优选地，所述伺服驱动器支架包括尺寸可调的伺服驱动器支架上部和伺服驱动器支架下部，所述的伺服驱动器支架上部和伺服驱动器支架下部通过螺栓连接。进一步，所述滚头上部支架的顶端与所述伺服驱动器支架下部相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1)伺服滚边头对压力和位置控制精度更高，伺服滚边头靠电机驱动，可以实现运动过程的精确控制。2)方便与机器人集成，伺服滚边头可以和机器人控制器结合，将机器人手臂的动作集成，成为机器人的最后的一个关节。3)辊子寿命高，辊子的运动由伺服驱动器控制，能够很好地控制辊子运动速率，辊子与工件接触时的冲击力减小，这可提高辊子寿命。4)便于维护，与机器人集成后，只需要控制伺服电机即可，不需设置气路液路及其泵等压力装置。5)节能，无需气路或液路，降低能源消耗。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中辊子部分的放大图；

图4为图1中A-A部的剖视图；

图5为本实用新型另一种实施例的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图5中辊子部分的放大图；

图8为图5中B-B部的剖视图。

具体实施方式

实施例1：

参见图1～图4，其中示出本实用新型一种伺服滚边头的优选实施例，包括滚头支架1和安装伺服驱动器4的伺服驱动器支架2，所述滚头支架1包括通过锁轴6可转动相连的滚头上部支架1a和滚头下部支架1b，所述滚头下部支架1b上设有辊子5，所述伺服驱动器支架2的上部设有法兰盘3，伺服驱动器4的螺杆伸出部分8与所述滚头下部支架1b相连接。所述滚头上部支架1a上设有与所述滚头下部支架1b的转动方向相配合的限位销7。所述滚头上部支架1a的顶端与所述伺服驱动器支架2相连。

更具体地，滚头支架1包括与伺服驱动器支架2相连的滚头上部支架1a和可安装辊子5的滚头下部支架1b。所述的锁轴6为固定销轴，滚头下部支架1b可通过锁轴6相对滚头上部支架1a进行旋转运动，限位销7为限制滚头下部支架1b的运动止点。伺服驱动器支架2上部为圆板法兰盘3，下部为四面柱体。

在本实施例的伺服滚边头组装时，将伺服驱动器支架2安装在滚头支架1中，伺服驱动器支架2顶部与滚头支架1上部采用螺栓固定，伺服驱动器4放入伺服驱动器支架2中，并在伺服驱动器4下部采用螺栓与伺服驱动器支架2固定，伺服驱动器4螺杆伸出部分8与滚头下部支架1b以螺栓连接，辊子5安装在滚头下部支架1b上，伺服驱动器支架2顶部通过螺栓与法兰盘3连接，法兰盘3也通过螺栓与机器人手臂(图中未示出)螺栓连接，即完成伺服滚边头安装。

实施例2：

参见图5～图8，其中示出本实用新型一种伺服滚边头的另一种优选实施例，本实施例与上述实施例的区别在于：所述伺服驱动器支架2还包括尺寸可调的伺服驱动器支架上部2a和伺服驱动器支架下部2b，所述的伺服驱动器支架上部2a和伺服驱动器支架下部2b采用螺栓连接。所述滚头上部支架1a的顶端与所述伺服驱动器支架下部2b相连。

更具体地，本实施例的伺服滚边头包括滚头支架1、法兰盘3、伺服驱动器支架2、伺服驱动器4，辊子5，锁轴6，限位销7，螺杆8。其中，滚头支架1包括与伺服驱动器支架下部2b相连的滚头上部支架1a和可安装辊子5的滚头下部支架1b。锁轴6为固定销轴，滚头下部支架1b可通过锁轴6相对滚头上部支架1a进行旋转运动，限位销7可以为螺栓，通过限位销7作为限制滚头下部支架1b转动的运动止点。伺服驱动器支架2包括伺服驱动器支架上部2a和伺服驱动器支架下部2b两个部分，并采用螺栓连接。

在本实施例的伺服滚边头组装时，将伺服驱动器支架下部2b安装在滚头支架1中，伺服驱动器4放入伺服驱动器支架中，并在伺服驱动器4下部采用螺栓与伺服驱动器支架下部2b固定，伺服驱动器支架上部2a与下部2b采用螺栓连接，伺服驱动器4螺杆伸出部分8与滚头下部支架1b以螺栓连接，辊子5安装在滚头下部支架1b上，伺服驱动器支架上部2a通过螺栓与法兰盘3连接，法兰盘3也通过螺栓与机器人手臂(图中未示出)螺栓连接，即完成伺服滚边头安装。

本实用新型的实施例1和实施例2二者在结构上均包括滚头支架1、法兰盘3、伺服驱动器支架2、伺服驱动器4，辊子5，锁轴6，限位销7，螺杆8。在功能上均通过伺服驱动器控制滚边压力。其不同点是，在实施例2中，滚头支架1的高度变小，伺服驱动器支架2设计为两部分。实施例1中因滚头支架1直接与机器人手臂相连，在沿工件轮廓进行运动时，可保证滚头整体的刚性，机器人手臂的传力更为准确。实施例2中，因伺服驱动器支架2设计为两部分，其上部支架2a可根据所需滚边零件的尺寸及工位空间大小调节器相应尺寸，不需改变滚头支架1，具有适应性。

在进行滚边操作时，首先根据待包边零件轮廓尺寸，设定机器人手臂动作程序，系统运行时，机器人手臂在计算机的控制下按设计好的程序沿零件轮廓运动，机器人各个关节变量连续变化，以上技术对于本领域普通技术人员而言都是可知的。伺服滚边头作为机器人的第七轴，由机器人控制器中专门的伺服单元控制，按照预先编制程序，由伺服控制器发出指令，控制伺服马达驱动螺杆旋转，转化为辊子的进给，脉冲数量与频率决定辊子位移与速度，伺服马达输出转距决定了辊子的压力，形成对辊子位移与速度的精确控制。因为马达控制器有能力检测螺杆的动作，在接近工件时，利用软件系统可以很容易地减速，来减低辊头和工件的冲击。具体运动如下，伺服马达通过伺服驱动器中的螺杆将旋转运动转化为直线运动，将给定的压力传给滚头下部支架1b滚头下部支架以锁轴6为轴相对滚头上部支架1a向下转动，将压力传给滚头支架下部设置的辊子5，并由辊子5向下压住工件外板，同时辊子5在机器人手臂的带动下沿零件轮廓运动，通过的辊子5与工件之间的摩擦力将工件在冲压中预留的翻边向内侧翻折，从而将外板的待包边紧紧压紧内板，使外板和内板被整合成一体，实现滚压包边。

显而易见，本领域的普通技术人员，可以用本实用新型的一种伺服滚边头，构成各种类型的伺服滚边头装置。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (5)

1、一种伺服滚边头，其特征在于：包括滚头支架(1)和安装伺服驱动器(4)的伺服驱动器支架(2)，所述滚头支架(1)包括通过锁轴(6)可转动相连的滚头上部支架(1a)和滚头下部支架(1b)，所述滚头下部支架(1b)上设有辊子(5)，所述伺服驱动器支架(2)的上部设有法兰盘(3)，伺服驱动器(4)的螺杆伸出部分(8)与所述滚头下部支架(1b)相连接。

2、根据权利要求1所述的伺服滚边头，其特征在于：所述滚头上部支架(1a)上设有与所述滚头下部支架(1b)的转动方向相配合的限位销(7)。

3、根据权利要求1所述的伺服滚边头，其特征在于：所述滚头上部支架(1a)的顶端与所述法兰盘(3)相连。

4、根据权利要求2所述的伺服滚边头，其特征在于：所述伺服驱动器支架(2)包括尺寸可调的伺服驱动器支架上部(2a)和伺服驱动器支架下部(2b)，所述的伺服驱动器支架上部(2a)和伺服驱动器支架下部(2b)通过螺栓连接。

5、根据权利要求4所述的伺服滚边头，其特征在于：所述滚头上部支架(1a)的顶端与所述伺服驱动器支架下部(2b)相连。

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