CN219006070U - 一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：由机器人安装座、机器人、海绵条治具、两个机台胎具工位、安全护栏、多个安全光幕、操控屏和控制器组成，海绵条治具是由治具架、海绵条驱动装置、海绵条牵引器、海绵条套装辊、海绵条、海绵条缠绕架、压平装置、剪断装置、废带缠绕盘和废带驱动装置组成，每个机台胎具工位是由机台、基板、胎具底板和胎块组成；整套机构采用一台六轴协作机器人来自动携带海绵条，并且利用PLC控制装置对海绵条的传导、压平、剪切实现自动化操控和精准把控，配有的双工位机台可以交替完成汽车两侧门板的海绵条粘贴装配，简单快速、安全可靠，提高了汽车门板海绵条的粘贴质量和效率。

Description

一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构

技术领域

本实用新型涉及汽车配件机械加工领域，尤其涉及一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构。

背景技术

汽车配件是构成汽车整体的各个单元及服务于汽车的一种装配产品；汽车配件的种类繁多，随着人们生活水平的提高，人们对汽车的消费也越来越多。海绵发泡密封性是衡量汽车质量中的一项重要指标，而汽车密封条产品则是决议这一指标好坏的主要零部件之一，它涉及应用于汽车前后风挡、车门、车窗、机舱、后备箱等各个车身部位，填补车身部件之间的间隙，具有减震、防水、防尘、隔音、装修等功用，对司乘人员及整车起到保护作用；早期对于汽车门板的海绵条的装配都是通过人工手动装配来实现，由于每个人的操作手法不统一，使得汽车门板海绵条粘贴的位置区域都不能进行统一，操作误差较大，人工成本高、工作效率低、产品加工质量低，随着科学技术的不断发展和进步，一些自动化的生产设备也逐步取代人工操作，虽然目前的自动化设备能够在工作效率上得到明显的提升，但是由于机动化的局限性，使得机器人在对海绵条的传导、剪切、精准定位方面存在着问题，同时也缺乏对于海绵条的压平，需要后续的操作流程配合，才能完成对于一侧汽车门板海绵条的粘贴，而且对于现有的海绵条粘贴设备来说，也缺乏相应的安全提示以及防护措施，整体运行时候的安全性不够；综上所述，如何能够事半功倍的完成汽车门板的海绵条的粘贴，让海绵条的传导、走位更加激动灵活，精准对位，让海绵条的压平、剪切能够一气呵成，简化操作流程，从而再进一步提高海绵条的粘贴质量和效率，则需要对现有的海绵条粘贴设备的构造进行改进和升级，使其能够解决上述实际使用过程中的问题和缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种用于对汽车门板进行海绵条的自动粘贴，采用一台六轴协作机器人来自动携带海绵条，并且利用PLC控制装置对海绵条的传导、压平、剪切实现自动化操控和精准把控，进而完成汽车门板的海绵条粘贴，配有的双工位机台可以交替完成汽车两侧门板的海绵条粘贴装配，从而提高了汽车门板海绵条的粘贴质量和效率，同时还具备防护栏以及光幕提示，增强运行安全性，整体运作更加简单快捷、安全可靠的汽车门板粘贴海绵的机器人机构。

本实用新型的技术方案为：一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：由机器人安装座、机器人、海绵条治具、两个机台胎具工位、安全护栏、多个安全光幕、操控屏和控制器组成，所述机器人位于机器人安装座的一侧，所述机器人与机器人安装座为固定连接，所述海绵条治具位于远离机器人安装座位置处的机器人的另一侧，所述海绵条治具与机器人为固定连接，所述海绵条治具是由治具架、海绵条驱动装置、海绵条牵引器、海绵条套装辊、海绵条、海绵条缠绕架、压平装置、剪断装置、废带缠绕盘和废带驱动装置组成，所述治具架位于远离机器人安装座位置处的机器人的另一端，所述治具架与机器人为固定连接，所述海绵条驱动装置位于治具架靠近上部位置处的一侧，所述海绵条驱动装置与治具架为固定连接，所述海绵条牵引器位于海绵条驱动装置的一侧，所述海绵条牵引器与治具架为固定连接，并且所述海绵条驱动装置穿过治具架并与海绵条牵引器连接，所述海绵条套装辊位于海绵条牵引器的一侧，所述海绵条套装辊与治具架为固定连接，所述海绵条位于海绵条套装辊的外侧，所述海绵条与海绵条套装辊为可拆卸连接，所述海绵条缠绕架位于海绵条牵引器的下部，所述海绵条缠绕架与治具架为固定连接，所述压平装置位于靠近海绵条缠绕架底部位置处的一侧，所述压平装置与治具架为固定连接，所述剪断装置位于海绵条缠绕架、压平装置之间的位置处，所述剪断装置与治具架为固定连接，所述废带缠绕盘位于海绵条缠绕架的另一侧，并且所述废带缠绕盘位于海绵条套装辊的下部，所述废带缠绕盘与治具架为固定连接，所述废带驱动装置位于废带缠绕盘的一侧，所述废带驱动装置与治具架为固定连接，并且所述废带驱动装置穿过治具架并与废带缠绕盘连接，所述两个机台胎具工位分别位于机器人安装座的两侧，任意所述机台胎具工位是由机台、基板、胎具底板和胎块组成，所述基板位于机台的上部，所述基板与机台为固定连接，所述胎具底板位于基板的上部，所述胎具底板与基板为可拆卸连接，所述胎块位于胎具底板的上部，所述胎块与胎具底板为可拆卸连接，所述安全护栏位于机器人安装座、机器人、海绵条治具、两个机台胎具工位的外部，所述多个安全光幕位于均匀分布在安全护栏的边缘位置处，所述多个安全光幕均与安全护栏为固定连接，所述操控屏位于安全护栏的一侧，所述操控屏与安全护栏为固定连接，并且所述操控屏利用线路并与控制器连接，所述控制器位于两个机台胎具工位的其中一个机台胎具工位的内侧，所述控制器与机台为固定连接，并且所述控制器利用线路并与机器人、海绵条驱动装置、压平装置、剪断装置、废带驱动装置、多个安全光幕连接。

进一步，所述机器人为六轴式协作机器人。

进一步，所述海绵条驱动装置、废带驱动装置均为步进电机。

进一步，所述海绵条牵引器为气动式双辊轮夹持装置。

进一步，所述海绵条缠绕架为分散式多辊轮疏导架。

进一步，所述压平装置为气动伸缩式双辊轮。

进一步，所述剪断装置为气动式剪切器。

进一步，所述基板为镀镍板或者铝合金板。

进一步，所述胎具底板为铝合金板。

进一步，所述胎块的材质为ABS树脂。

本实用新型的有益效果在于：该机器人机构用于对汽车门板进行海绵条带的自动粘贴，整套机构采用一台六轴协作机器人来自动携带海绵条，并且利用PLC控制装置对海绵条的传导、压平、剪切实现自动化操控和精准把控，进而完成汽车门板的海绵条粘贴，配有的双工位机台可以交替完成汽车两侧门板的海绵条粘贴装配，从而提高了汽车门板海绵条的粘贴质量和效率，同时还具备防护栏以及光幕提示，增强运行安全性，整体运作更加简单快捷、安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的海绵条治具结构示意图。

图3为本实用新型的机台胎具工位结构示意图。

其中：1、机器人安装座   2、机器人             3、海绵条治具

4、治具架              5、海绵条驱动装置     6、海绵条牵引器

7、海绵条套装辊        8、海绵条             9、海绵条缠绕架

10、压平装置           11、剪断装置          12、废带缠绕盘

13、废带驱动装置       14、机台胎具工位      15、机台

16、基板               17、胎具底板          18、胎块

19、安全护栏           20、安全光幕          21、操控屏

22、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出简要说明。

如图1、图2、图3所示一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：由机器人安装座1、机器人2、海绵条治具3、两个机台胎具工位14、安全护栏19、多个安全光幕20、操控屏21和控制器22组成，所述机器人2位于机器人安装座1的一侧，所述机器人2与机器人安装座1为固定连接，所述海绵条治具3位于远离机器人安装座1位置处的机器人2的另一侧，所述海绵条治具3与机器人2为固定连接，所述海绵条治具3是由治具架4、海绵条驱动装置5、海绵条牵引器6、海绵条套装辊7、海绵条8、海绵条缠绕架9、压平装置10、剪断装置11、废带缠绕盘12和废带驱动装置13组成，所述治具架4位于远离机器人安装座1位置处的机器人2的另一端，所述治具架4与机器人2为固定连接，所述海绵条驱动装置5位于治具架4靠近上部位置处的一侧，所述海绵条驱动装置5与治具架4为固定连接，所述海绵条牵引器6位于海绵条驱动装置5的一侧，所述海绵条牵引器6与治具架4为固定连接，并且所述海绵条驱动装置5穿过治具架4并与海绵条牵引器6连接，所述海绵条套装辊7位于海绵条牵引器6的一侧，所述海绵条套装辊7与治具架4为固定连接，所述海绵条8位于海绵条套装辊7的外侧，所述海绵条8与海绵条套装辊7为可拆卸连接，所述海绵条缠绕架9位于海绵条牵引器6的下部，所述海绵条缠绕架9与治具架4为固定连接，所述压平装置10位于靠近海绵条缠绕架9底部位置处的一侧，所述压平装置10与治具架4为固定连接，所述剪断装置11位于海绵条缠绕架9、压平装置10之间的位置处，所述剪断装置11与治具架4为固定连接，所述废带缠绕盘12位于海绵条缠绕架9的另一侧，并且所述废带缠绕盘12位于海绵条套装辊7的下部，所述废带缠绕盘12与治具架4为固定连接，所述废带驱动装置13位于废带缠绕盘12的一侧，所述废带驱动装置13与治具架4为固定连接，并且所述废带驱动装置13穿过治具架4并与废带缠绕盘12连接，所述两个机台胎具工位14分别位于机器人安装座1的两侧，任意所述机台胎具工位14是由机台15、基板16、胎具底板17和胎块18组成，所述基板16位于机台15的上部，所述基板16与机台15为固定连接，所述胎具底板17位于基板16的上部，所述胎具底板17与基板16为可拆卸连接，所述胎块18位于胎具底板17的上部，所述胎块18与胎具底板17为可拆卸连接，所述安全护栏19位于机器人安装座1、机器人2、海绵条治具3、两个机台胎具工位14的外部，所述多个安全光幕20位于均匀分布在安全护栏19的边缘位置处，所述多个安全光幕20均与安全护栏19为固定连接，所述操控屏21位于安全护栏19的一侧，所述操控屏21与安全护栏19为固定连接，并且所述操控屏21利用线路并与控制器22连接，所述控制器22位于两个机台胎具工位14的其中一个机台胎具工位14的内侧，所述控制器22与机台15为固定连接，并且所述控制器22利用线路并与机器人2、海绵条驱动装置5、压平装置10、剪断装置11、废带驱动装置13、多个安全光幕20连接。所述机器人2为六轴式协作机器人。所述海绵条驱动装置5、废带驱动装置13均为步进电机。所述海绵条牵引器6为气动式双辊轮夹持装置。所述海绵条缠绕架9为分散式多辊轮疏导架。所述压平装置10为气动伸缩式双辊轮。所述剪断装置11为气动式剪切器。所述基板16为镀镍板或者铝合金板。所述胎具底板17为铝合金板。所述胎块18的材质为ABS树脂。

工作方式：该机器人机构用于对汽车门板进行海绵条带的自动粘贴，整套设备主要是由机器人安装座1、机器人2、海绵条治具3、两个机台胎具工位14、安全护栏19、多个安全光幕20、操控屏21和控制器22组成，其中机器人2安装在机器人安装座1的前端位置处，并且该机器人2采用六轴式协作机器人，能够支持任意角安装，它由一个驱动器控制两个运动关节，使得关节模组高度集成化，高力矩密度、低齿槽力的力矩电机设计与驱动器完美配合，运转性能更加平稳，而海绵条治具3被安装在机器人2的最前端，用于对机器人安装座1两侧的机台胎具工位14中的汽车门板进行海绵条带的粘贴操作，该海绵条治具3是由治具架4、海绵条驱动装置5、海绵条牵引器6、海绵条套装辊7、海绵条8、海绵条缠绕架9、压平装置10、剪断装置11、废带缠绕盘12和废带驱动装置13组成，其中的治具架4用于海绵条驱动装置5、海绵条牵引器6、海绵条套装辊7、海绵条8、海绵条缠绕架9、压平装置10、剪断装置11、废带缠绕盘12和废带驱动装置13的搭载，使得这些部件得以形成一个操作总成，机器人安装座1两侧的机台胎具工位14是由机台15、基板16、胎具底板17和胎块18组成，用于对需要进行海绵条带粘贴的汽车门板的卡装固定；整套设备在运行的时候，首先，操作人员将需要进行海绵条带粘贴的汽车两侧门板分别对应放入到机器人安装座1两侧的机台胎具工位14中的胎块18中，该胎块18的材质采用ABS树脂，用于对汽车门板进行放置，其表面平顺，不会对产品表面产生损伤，影响产品质量，在胎块18的底部设有一个真空吸盘，能够防止胎块18中的汽车门板活动，来对汽车门板进行卡位固定，在胎块18下部的胎具底板17采用铝合金板，来对胎块18的底部进行支撑，而用于承载胎具底板17的基板16则是采用镀镍板或者铝合金板，其表面喷塑，它被安装在机台15的上部，使得整个操作平台更加结实牢固，此外，胎块18、胎具底板17与基板16之间设计为可拆卸的连接方式，胎块18、胎具底板17与基板16之间设计两个定位销孔，可快速实现板件的切换和定位，这样能够针对每种汽车门板产品来设计一套胎具，方便进行更换，实现功能性的扩充；待汽车两侧的门板各自安装完毕后，机器人2就会控制海绵条治具3来对两个机台胎具工位14中的汽车门板进行海绵条8的粘贴，在机器人2的驱使下，使得海绵条治具3对位其中一个胎块18中的汽车门板，并将压平装置10下部贴合的海绵条8与胎块18中的汽车门板边缘位置处的待贴合位置进行接触，除此之外，海绵条8安装在海绵条套装辊7上，该海绵条套装辊7与治具架4的连接端采用滚珠式轴承，并且海绵条8的容量为200米，在走位粘贴之前，海绵条8的一端通过海绵条牵引器6卡装，并经过海绵条缠绕架9的缠绕，经过压平装置10，最终被废带缠绕盘12收纳，当海绵条8贴合在汽车门板边缘位置处的待贴合位置进行接触后，机器人2会驱使海绵条治具3进行走位移动，与此同时，在海绵条驱动装置5的驱动下来带动海绵条牵引器6，将海绵条缠绕架9上所缠绕的海绵条8进行传导，该海绵条牵引器6采用气动式双辊轮夹持装置，其双辊轮能够对海绵条8进行夹持，配合海绵条驱动装置5的驱动，能够对海绵条8进行匀速传导，而海绵条缠绕架9采用分散式多辊轮疏导架，海绵条8能够在海绵条缠绕架9的多辊轮结构中进行分散式的缠绕疏导，同时起到拉伸海绵条8的作用，避免海绵条8打结，压平装置10采用气动伸缩式双辊轮，其中一个辊轮负责初步压平的作用，而另一个辊轮起到巩固海绵条8压平的作用，让海绵条8的粘贴更加结实牢固，经过机器人2的走位后，海绵条治具3将海绵条8在汽车门板边缘位置处形成贴合轨迹，当汽车门板边缘位置处走位完毕后，剪断装置11就会对海绵条8进行剪切，该剪断装置11采用气动式剪切器，能够灵活快速、干脆利落地对海绵条8进行剪断，进而完成汽车门板的海绵条8的粘贴，而废带驱动装置13与海绵条驱动装置5都是采用步进电机，能够同步执行驱动操作，当海绵条驱动装置5驱动海绵条套装辊7转动的同时，废带驱动装置13也会同时驱动废带缠绕盘12转动，从而将剪断后的废带缠绕到废带缠绕盘12中，经过剪断后的海绵条8会在海绵条驱动装置5的驱动下进行传导，其剪断后的端点位置处会被海绵条缠绕架9中负责与废带缠绕盘12连接的辊轮进行缠绕提取，继续进行海绵条8的衔接，进而完成海绵条8的蓄装，此时，在机器人2的驱动下，使得海绵条治具3移动到另外一侧的胎块18中的汽车门板，通过上述操作来完成对另外一侧的胎块18中的汽车门板的粘贴；控制器22采用PCL控制装置，该控制器22利用线路并与机器人2、海绵条驱动装置5、压平装置10、剪断装置11、废带驱动装置13、多个安全光幕20连接，并且利用操控屏21实现操作设定，同时也用于显示生产数据，设定相关参数，能够根据汽车门板的粘贴长度设定每卷的粘贴次数，实现整套设备的自动化操控；在机器人安装座1、机器人2、海绵条治具3、两个机台胎具工位14的外部还装有安全护栏19，该安全护栏19采用40铝型材并且表面黄色喷塑，配有黑色钢网，此外，在安全护栏19的边缘位置处均匀分布多个安全光幕20，抗干扰能力强，性能稳定，起到安全警示的作用，配有照明Led灯，方便作业，同时在设备四周安装4个急停按钮，用于紧急情况处理；整套机构采用一台六轴协作机器人来自动携带海绵条，并且利用PLC控制装置对海绵条的传导、压平、剪切实现自动化操控和精准把控，进而完成汽车门板的海绵条粘贴，配有的双工位机台可以交替完成汽车两侧门板的海绵条粘贴装配，从而提高了汽车门板海绵条的粘贴质量和效率，同时还具备防护栏以及光幕提示，增强运行安全性，整体运作更加简单快捷、安全可靠。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“端部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：由机器人安装座、机器人、海绵条治具、两个机台胎具工位、安全护栏、多个安全光幕、操控屏和控制器组成，所述机器人位于机器人安装座的一侧，所述机器人与机器人安装座为固定连接，所述海绵条治具位于远离机器人安装座位置处的机器人的另一侧，所述海绵条治具与机器人为固定连接，所述海绵条治具是由治具架、海绵条驱动装置、海绵条牵引器、海绵条套装辊、海绵条、海绵条缠绕架、压平装置、剪断装置、废带缠绕盘和废带驱动装置组成，所述治具架位于远离机器人安装座位置处的机器人的另一端，所述治具架与机器人为固定连接，所述海绵条驱动装置位于治具架靠近上部位置处的一侧，所述海绵条驱动装置与治具架为固定连接，所述海绵条牵引器位于海绵条驱动装置的一侧，所述海绵条牵引器与治具架为固定连接，并且所述海绵条驱动装置穿过治具架并与海绵条牵引器连接，所述海绵条套装辊位于海绵条牵引器的一侧，所述海绵条套装辊与治具架为固定连接，所述海绵条位于海绵条套装辊的外侧，所述海绵条与海绵条套装辊为可拆卸连接，所述海绵条缠绕架位于海绵条牵引器的下部，所述海绵条缠绕架与治具架为固定连接，所述压平装置位于靠近海绵条缠绕架底部位置处的一侧，所述压平装置与治具架为固定连接，所述剪断装置位于海绵条缠绕架、压平装置之间的位置处，所述剪断装置与治具架为固定连接，所述废带缠绕盘位于海绵条缠绕架的另一侧，并且所述废带缠绕盘位于海绵条套装辊的下部，所述废带缠绕盘与治具架为固定连接，所述废带驱动装置位于废带缠绕盘的一侧，所述废带驱动装置与治具架为固定连接，并且所述废带驱动装置穿过治具架并与废带缠绕盘连接，所述两个机台胎具工位分别位于机器人安装座的两侧，任意所述机台胎具工位是由机台、基板、胎具底板和胎块组成，所述基板位于机台的上部，所述基板与机台为固定连接，所述胎具底板位于基板的上部，所述胎具底板与基板为可拆卸连接，所述胎块位于胎具底板的上部，所述胎块与胎具底板为可拆卸连接，所述安全护栏位于机器人安装座、机器人、海绵条治具、两个机台胎具工位的外部，所述多个安全光幕均匀分布在安全护栏的边缘位置处，所述多个安全光幕均与安全护栏为固定连接，所述操控屏位于安全护栏的一侧，所述操控屏与安全护栏为固定连接，并且所述操控屏利用线路并与控制器连接，所述控制器位于两个机台胎具工位的其中一个机台胎具工位的内侧，所述控制器与机台为固定连接，并且所述控制器利用线路并与机器人、海绵条驱动装置、压平装置、剪断装置、废带驱动装置、多个安全光幕连接。

2.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述机器人为六轴式协作机器人。

3.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述海绵条驱动装置、废带驱动装置均为步进电机。

4.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述海绵条牵引器为气动式双辊轮夹持装置。

5.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述海绵条缠绕架为分散式多辊轮疏导架。

6.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述压平装置为气动伸缩式双辊轮。

7.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述剪断装置为气动式剪切器。

8.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述基板为镀镍板或者铝合金板。

9.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述胎具底板为铝合金板。

10.根据权利要求1所述一种用于汽车门板粘贴海绵的机器人机构，其特征在于：所述胎块的材质为ABS树脂。

Images