CN206241007U - 机器人滚边系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人滚边系统，所述机器人滚边系统包括：滚边单元，所述滚边单元包括滚轮和修复轮，所述滚轮用于外板的滚边，所述修复轮用于滚边的修复；运动单元，所述运动单元与所述滚边单元相连；检测单元，所述检测单元用于检测所述外板在滚边后的形态；控制单元，所述控制单元与所述运动单元以及所述检测单元相连。本实用新型的机器人滚边系统，可以在线监测滚边质量，并及时修复滚边质量缺陷，可以提高滚边工艺的良品率和生产效率。

Description

机器人滚边系统

技术领域

本实用新型属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种机器人滚边系统。

背景技术

机器人滚边技术广泛应用于车身包边工艺，但是机器人滚边可能存在一些质量缺陷，常见的滚边质量缺陷包括尺寸缺陷(缩进或涨出)和形状缺陷(波浪、飞边和压合不实等)。相关技术中，滚边质量检测的装置主要是针对滚边过程压力检测方面，观测结果不直接，分析困难，且在发现缺陷时，需要优化调整程序以进行改善，当问题重复出现时只能重新调试程序，严重影响生产节拍，存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种生产效率高的机器人滚边系统。

根据本实用新型实施例的机器人滚边系统，包括：滚边单元，所述滚边单元包括滚轮和修复轮，所述滚轮用于外板的滚边，所述修复轮用于滚边的修复；运动单元，所述运动单元与所述滚边单元相连；检测单元，所述检测单元用于检测所述外板在滚边后的形态；控制单元，所述控制单元与所述运动单元以及所述检测单元相连。

根据本实用新型实施例的机器人滚边系统，可以在线监测滚边质量，并及时修复滚边质量缺陷，可以提高滚边工艺的良品率和生产效率。

另外，根据本实用新型上述实施例的机器人滚边系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些可选的实施例中，所述滚轮包括：预滚轮和终滚轮，所述预滚轮用于外板的预滚边，所述终滚轮用于所述外板的终滚边，所述检测单元用于检测所述外板在预滚边后的形态以及所述外板在终滚边后的形态。

优选地，所述预滚轮具有锥面，所述终滚轮具有圆柱面，所述修复轮具有圆柱面和圆锥面。

优选地，所述预滚轮和所述终滚轮背对设置，所述修复轮设在所述预滚轮和所述终滚轮之间。

优选地，所述检测单元与所述终滚轮同侧安装。

优选地，所述检测单元包括：第一线位移传感器，所述第一线位移传感器用于检测所述外板在预滚边后的形态；第二线位移传感器，所述第二线位移传感器用于检测所述外板在终滚边后的形态。

具体地，所述第一线位移传感器检测的数据包括：预滚边尺寸质量参数、预滚边角度质量参数和预滚边型面波动质量参数；所述第二线位移传感器检测的数据包括：终滚边尺寸质量参数、终滚边角度质量参数和终滚边型面波动质量参数。

在本实用新型的一些可选的实施例中，所述运动单元为六自由度机器人。

在本实用新型的一些可选的实施例中，所述控制单元包括：数据库模块，所述数据库模块用于存储所述外板的模板形态曲线和纠正程序；执行模块，所述执行模块与所述检测单元相连以根据所述检测单元的数据绘制所述外板的实际形态曲线。

在本实用新型的一些可选的实施例中，所述的机器人滚边系统还包括：显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的机器人滚边系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的预滚边质量参数示意图；

图3是根据本实用新型实施例的终滚边质量参数示意图；

图4是根据本实用新型实施例的质量参数曲线示意图；

图5是根据本实用新型实施例的机器人滚边系统的质检流程图。

附图标记：

机器人滚边系统100，

滚边单元10，预滚轮11，终滚轮12，修复轮13，接入端14，

检测单元20，第一线位移传感器21，第二线位移传感器22，支架23，

控制单元30，

显示单元40。

外板210，内板220，胎膜230。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

首先参照附图详细描述根据本实用新型实施例的机器人滚边系统100。

如图1-图5所示，机器人滚边系统100包括运动单元(图中未示出)、滚边单元10、检测单元20、控制单元30和显示单元40。

其中，运动单元与滚边单元10相连，参考图1，滚边单元10的接入端14可以与运动单元的自由端固定连接，优选地，运动单元可以为六自由度机器人，以控制滚边单元10的滚轮角度和进给量。

滚边单元10包括滚轮和修复轮13。

其中，滚轮用于外板210的滚边，具体地，参考图1，滚轮可以包括：预滚轮11和终滚轮12。其中，预滚轮11用于外板210的预滚边，比如预滚轮11可以具有锥面，锥面的角度可以为45°，参考图2，以将外板210从90°弯折为45°；终滚轮12用于外板210的终滚边，终滚轮12可以具有圆柱面，参考图3，以将外板210从45°弯折为0°。

修复轮13用于滚边的修复，优选地，如图1所示，修复轮13可以具有圆柱面和圆锥面，也就是说，修复轮13可以由圆锥形轮和窄边直滚轮组成，用于修复滚边过程中局部折角不到位、滚压不实、缩进和胀出超限等问题。

检测单元20用于检测外板210在滚边后的形态，这样，通过直接检测滚边形态，检测结果更准确直观。

具体地，检测单元20可以用于检测外板210在预滚边后的形态以及外板210在终滚边后的形态，修复轮13设置为在检测单元20检测到外板210的形态缺陷时执行修复动作。

控制单元30与运动单元以及检测单元20相连，控制单元30可以根据检测单元20检测的信息判断滚边缺陷，并根据该缺陷提出相应的修复策略，控制单元30再根据调用的修复策略控制运动单元，以使终滚轮12或修复轮13执行修复操作。

比如在检测到预滚边后的质量问题时，控制单元30通过自动调整滚边单元10进给量来优化终滚轮12的滚边压力，或停止滚边，采用修复轮13来修复翻边状态；当检测到终滚边后的质量问题时，采用修复轮13来修复滚边状态，并将该问题上传至控制单元30中，供人工改善。

显示单元40与控制单元30相连，显示单元40可实时显示当前滚边质量状态，提供控制单元30的滚边实时曲线图、问题点区域和类型，供用户数据分析和质量改善。

根据本实用新型实施例的机器人滚边系统100，可以在线监测滚边质量，并及时修复滚边质量缺陷，可以提高滚边工艺的良品率和生产效率。

在本实用新型的一些优选的实施例中，参考图1，预滚轮11和终滚轮12可以背对设置，修复轮13可以设在预滚轮11和终滚轮12之间。可以理解的是，这种布置方式有助于修复轮13对预滚边后的质量问题以及终滚边后的质量问题进行修复，以缩短运动单元的运动路径。

如图1所示，检测单元20可以与终滚轮12同侧安装。可以理解的是，机器人滚边系统100的滚边顺序为90°→45°→0°，也就是说，预滚轮11先进行预滚边，预滚边结束后，终滚轮12转动到工位进行终滚边，即，检测单元20要检测终滚边前和终滚边后的形态，将检测单元20与终滚轮12同侧布置，使得运动单元不必为了检测单元20单独运动。

具体地，参考图1，检测单元20包括支架23、第一线位移传感器21和第二线位移传感器22，支架23与滚边单元10固定连接，第一线位移传感器21和第二线位移传感器22均安装在支架23上。

其中，第一线位移传感器21用于检测外板210在预滚边后的形态，参考图2的预包边状态，第一线位移传感器21检测的数据包括：预滚边尺寸质量参数(线段AC)、预滚边角度质量参数(线段AG)和预滚边型面波动质量参数(线段DE)。

第二线位移传感器22用于检测外板210在终滚边后的形态，参考图3的终包边状态，第二线位移传感器22检测的数据包括：终滚边尺寸质量参数(线段AC)、终滚边角度质量参数(线段AG)和终滚边型面波动质量参数(线段DE)。

其中，A点所在位置为检测基准，检测基准线可以刻在胎膜230的周圈，位移传感器检测平面沿胎膜230滚边区域所在平面的滚边线实时扫掠采集数据。

线段AC为外板210翻边根部距基准点的距离，通过与模板数据对比，判断滚边缩进涨出量是否合格，AC表示滚边尺寸(缩进与胀出)质量参数；线段AG为滚边后翻边最高点距基准点水平距离，通过与模板数据对比，判断滚边角度是否合格，AG表示滚边角度质量参数；线段DE表示翻边滚边后高度，通过与模板数据对比，判断翻边型面波动是否合格，DE表示滚边型面波动质量参数。

在本实用新型的一些优选的实施例中，控制单元30可以包括：数据库模块和执行模块。数据库模块用于存储外板210的模板形态曲线和纠正程序，执行模块与检测单元20相连以根据检测单元20的数据绘制外板210的实际形态曲线。

可以理解的是，执行模块负责对检测单元20实时采集的数据进行收集和分析处理，并分别绘制终滚边前后线段AC、线段AG和线段DE的曲线图，如图4所示，并设置曲线上限、下限，通过与数据库模块中的模板曲线对比，判断实测数据是否合格，并根据超限位置和类型从数据库模块中查找合格的解决方法，并将其反馈于滚边单元10执行相应操作；数据库模块负责存储人工试教滚边路径的曲线、各类型质量问题的解决方案，并可以人工更新。

下面描述根据本实用新型实施例的机器人滚边系统100的工作过程。

检测单元20在终滚轮12一侧，滚边过程中，第一线位移传感器21和第二线位移传感器22的激光线束垂直于滚边线，实时检测最终滚边前后翻边质量状态。其中，所要采集的数据包括线段AC、AG和DE三个滚边质量参数，如图2，3所示。

数据处理过程：通过收集实时滚边质量参数，编制三个参数的曲线图，如图4中实测曲线所示。

数据库存储：数据库存储内容包括：人工试教标准滚边姿态，分别将其滚边过程中所对应的滚边质量参数编制模板曲线，并分别对其设置上限、下限，供问题点查找；针对滚边过程中的各类质量问题，人工试教改善方案，并存储在数据库中，供系统自动调用；将滚边过程中检测到的质量问题，供用户分析、优化。

判断过程：如图4所示，滚边区域P1-P2超限，则该区域出现滚边质量问题。在某一滚边区域内，若线段AC超上限，则滚边胀出量超限，反之，则缩进量超限；若线段AG超上限，则预滚边翻边角度过大，反之，则预滚边翻边角度过小；若线段DE超上限，则翻边波浪较大或滚边不实(当DE值为最终滚边之前的数据时，表示45°滚轮角度较小，当DE值为最终滚边之后的数据时，表示滚边压力较小)，反之，则滚边进给量较大(当DE值为最终滚边之前的数据时，表示45°滚轮角度较大，当DE值为最终滚边之后的数据时，表示滚边压力较大)。

根据滚边质量形式，从数据库中调取与之对应的人工试教改善方案，若无相应改善方案，则人工试教进行改善，并将该方案存储在数据库中。

执行过程：当检测到预滚边的后质量问题时，通过自动调整滚边单元10进给量来优化终滚轮12的滚边压力，或停止滚边，采用修复轮13来修复翻边状态；当检测到最终滚边后的质量问题时，采用修复轮13来修复翻边状态，并将该问题上传至数据库中，供人工改善。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种机器人滚边系统，其特征在于，包括：

滚边单元，所述滚边单元包括滚轮和修复轮，所述滚轮用于外板的滚边，所述修复轮用于滚边的修复；

运动单元，所述运动单元与所述滚边单元相连；

检测单元，所述检测单元用于检测所述外板在滚边后的形态；

控制单元，所述控制单元与所述运动单元以及所述检测单元相连。

2.根据权利要求1所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述滚轮包括：预滚轮和终滚轮，所述预滚轮用于外板的预滚边，所述终滚轮用于所述外板的终滚边，所述检测单元用于检测所述外板在预滚边后的形态以及所述外板在终滚边后的形态。

3.根据权利要求2所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述预滚轮具有锥面，所述终滚轮具有圆柱面，所述修复轮具有圆柱面和圆锥面。

4.根据权利要求2所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述预滚轮和所述终滚轮背对设置，所述修复轮设在所述预滚轮和所述终滚轮之间。

5.根据权利要求2所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述检测单元与所述终滚轮同侧安装。

6.根据权利要求2所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述检测单元包括：

第一线位移传感器，所述第一线位移传感器用于检测所述外板在预滚边后的形态；

第二线位移传感器，所述第二线位移传感器用于检测所述外板在终滚边后的形态。

7.根据权利要求6所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述第一线位移传感器检测的数据包括：预滚边尺寸质量参数、预滚边角度质量参数和预滚边型面波动质量参数；所述第二线位移传感器检测的数据包括：终滚边尺寸质量参数、终滚边角度质量参数和终滚边型面波动质量参数。

8.根据权利要求1所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述运动单元为六自由度机器人。

9.根据权利要求1所述的机器人滚边系统，其特征在于，所述控制单元包括：

数据库模块，所述数据库模块用于存储所述外板的模板形态曲线和纠正程序；

执行模块，所述执行模块与所述检测单元相连以根据所述检测单元的数据绘制所述外板的实际形态曲线。

10.根据权利要求1所述的机器人滚边系统，其特征在于，还包括：显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连。