CN219236544U - 一种全自动喷码机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车总装技术领域，公开了一种全自动喷码机构，包括支撑框架，其上设有：吸盘组件；与喷码机器人连接的浮动组件，其端部设有浮动缓冲件；与浮动缓冲件连接的换行变位组件，可沿支撑框架的高度方向移动；与换行变位组件连接的伺服行走组件，可沿支撑框架的长度方向移动；与伺服行走组件连接的喷码机；浮动定位组件，包括定位气缸和与定位气缸连接的定位件，定位件用于插入或拔出换行变位组件的定位孔；视觉检测组件，用于实时拍摄获取待喷码车辆的位置信息和喷码信息。其可利用视觉检测组件实时检测车身位置信息，并可通过浮动组件和吸盘组件二者缓冲吸收喷码头与车身的微小位移，有效地提高了喷码对位精度和喷码质量。

Description

一种全自动喷码机构

技术领域

本实用新型涉及汽车总装技术领域，更具体地说，涉及一种全自动喷码机构。

背景技术

随着自动化技术的不断发展，汽车总装由传统的人工装配逐渐走向高效率、高质量的自动化装配，汽车轮胎装配中的车身喷码也是如此。

目前的全自动喷码机构存在待喷码车辆的车身速度和车身位置难以及时反馈的问题，导致喷码位置的准确性降低；同时，喷码过程中喷码机构与车身之间存在微小位移，影响了喷码效果。

综上所述，如何提高全自动喷码的喷码质量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种全自动喷码机构，可利用视觉检测组件实时检测车身位置信息，并可通过浮动组件和吸盘组件二者缓冲吸收喷码头与车身的微小位移，有效地提高了喷码对位精度和喷码质量。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动喷码机构，用于喷码机器人，包括支撑框架，所述支撑框架上设有：

若干个吸盘组件，用于吸附于待喷码车辆的车身上；

浮动组件，其与所述喷码机器人的动力机构连接，且沿所述支撑框架的长度方向的一侧设有至少一个浮动缓冲件；

换行变位组件，其固定端与所述浮动缓冲件连接，可沿所述支撑框架的高度方向移动；

伺服行走组件，其固定端与所述换行变位组件的移动端连接，可沿所述支撑框架的长度方向移动；

喷码机，其与所述伺服行走组件的移动端连接；

浮动定位组件，包括定位气缸和与所述定位气缸的活塞杆连接的定位件，所述定位件用于插入或拔出所述换行变位组件的定位孔；

视觉检测组件，用于在喷码前实时拍摄获取待喷码车辆的位置信息，并在喷码后获取喷码信息以检测喷码效果。

优选的，所述浮动组件包括安装板、缓冲件安装架和所述浮动缓冲件，所述安装板设于所述支撑框架的上端面，所述缓冲件安装架设于所述安装板的两侧；

所述浮动缓冲件的一端安装于所述缓冲件安装架内，所述浮动缓冲件的另一端与所述换行变位组件的安装板连接。

优选的，所述浮动缓冲件包括浮动弹簧。

优选的，所述定位件包括定位插销，所述换行变位组件的安装板的底面设有连接板，所述连接板设有用于安装所述定位插销的所述定位孔。

优选的，所述喷码机包括喷码安装架、喷码变位气缸和至少一个喷码头，所述喷码安装架与所述伺服行走组件的移动端连接，所述喷码变位气缸与所述喷码头一一对应设置；

所述喷码变位气缸的固定端与所述喷码安装架连接，所述喷码变位气缸的移动端与所述喷码头连接，以便驱动所述喷码头沿所述支撑框架的宽度方向移动。

优选的，所述浮动组件沿所述支撑框架的长度方向的两侧均设有所述浮动缓冲件。

优选的，还包括用于检测所述吸盘组件是否吸附到位的吸附到位检测组件，所述吸附到位检测组件包括光电检测器和用于与待喷码车辆的车身抵接的检测杆，所述光电检测器与所述喷码机器人的控制系统信号连接。

优选的，所述视觉检测组件包括相机支架、喷码检测相机和相机光源，所述相机支架设于所述支撑框架的后端面。

本实用新型提供的全自动喷码机构在使用时，首先控制待喷码车辆移动至喷码起始位置，并将车辆到位信号传递至喷码机器人；喷码机器人控制视觉检测组件对待喷码区域进行拍照、以获取二者的实时距离，并据此带动全自动喷码机构移动至车门位置，使吸盘组件吸附于车门上；控制浮动定位组件的定位气缸带动定位件拔出定位孔，使换行变位组件与浮动组件处于浮动状态，依靠吸盘组件和浮动缓冲件吸收微小位移、保持支撑框架的稳定；根据预设喷码图案，控制换行变位组件、伺服行走组件和喷码机运动，完成喷码；视觉检测组件拍摄喷码图案，并将其上传至喷码机器人的控制系统，以检测喷码效果是否合格；喷码效果检测合格后，控制浮动定位组件的定位气缸带动定位件插入定位孔内，使执行变位组件与浮动组件变为刚性连接，而后喷码机器人带动全自动喷码机构复位，等待下一辆车通过。

因此，本实用新型提供的全自动喷码结构可通过视觉检测组件实时获取待喷码车辆的位置信息，确保了喷码机的喷码头对准待喷码区域，有利于对喷码图案进行精准定位；

吸盘组件和浮动缓冲件可通过缓冲耗能方式吸收喷码机与待喷码车辆之间的微小位移，避免了二者之间的微小位移导致的喷码图案变形或毛边等问题，有效地提高了喷码效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的全自动喷码机构的具体实施例的结构示意图；

图2为浮动组件和浮动定位组件的结构示意图；

图3为变位换行组件的结构示意图；

图4为喷码机的结构示意图；

图5为支撑框架的结构示意图；

图6为视觉检测组件的结构示意图；

图7为吸附到位检测组件的结构示意图。

图1-图7中：

1为支撑框架、2为吸盘组件、3为浮动组件、31为安装板、32缓冲件安装架、33为浮动缓冲件、4为浮动定位组件、41为定位气缸、42为定位件、5为换行变位组件、51为安装板、52为换行变位气缸、53为定位孔、6为伺服行走组件、7为喷码机、71为喷码头、72为喷码变位气缸、8为视觉检测组件、81为相机支架、82为喷码检测相机、83为相机光源、9为吸附到位检测组件、91为光电检测器、92为检测杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种全自动喷码机构，可利用视觉检测组件实时检测车身位置信息，并可通过浮动组件和吸盘组件二者缓冲吸收喷码头与车身的微小位移，有效地提高了喷码对位精度和喷码质量。

请参考图1-图7，图1为本实用新型所提供的全自动喷码机构的具体实施例的结构示意图；图2为浮动组件和浮动定位组件的结构示意图；图3为变位换行组件的结构示意图；图4为喷码机的结构示意图；图5为支撑框架的结构示意图；图6为视觉检测组件的结构示意图；图7为吸附到位检测组件的结构示意图。

本实用新型提供的全自动喷码机构，用于喷码机器人，请参考图1，其包括支撑框架1，支撑框架1上设有：

若干个吸盘组件2，用于吸附于待喷码车辆的车身上；

浮动组件3，其与喷码机器人的动力机构连接，且沿支撑框架1的长度方向的一侧设有至少一个浮动缓冲件33；

换行变位组件5，其固定端与浮动缓冲件33连接，可沿支撑框架1的高度方向移动；

伺服行走组件6，其固定端与换行变位组件5的移动端连接，可沿支撑框架1的长度方向移动；

喷码机7，其与伺服行走组件6的移动端连接；

浮动定位组件4，包括定位气缸41和与定位气缸41的活塞杆连接的定位件42，定位件42用于插入或拔出换行变位组件5的定位孔53；

视觉检测组件8，用于在喷码前实时拍摄获取待喷码车辆的位置信息，并在喷码后获取喷码信息以检测喷码效果。

其中，换行变位组件5用于驱动喷码机7沿支撑框架1的高度方向移动，伺服行走组件6用于驱动喷码机7沿支撑框架1的长度方向移动；考虑成本和所需的安装空间，换行变位组件5和伺服行走组件6二者多设置为控制气缸。

喷码机7的种类、结构、尺寸和连接方式则根据实际生产中的需要参考现有技术确定，在此不再赘述。

支撑框架1通过吸盘组件2吸附于待喷码车辆的车身上，因此吸盘组件2与车身之间的吸附力可对垂直于车身表面的微小位移进行缓冲；换行变位组件5通过浮动缓冲件33与浮动组件3连接，由于浮动缓冲件33自身具备一定的弹性，浮动缓冲件33可对竖直方向上的微小位移进行吸收耗散。

因此，吸盘组件2可配合浮动缓冲件33对喷码机7各方向上的微小位移进行吸收，从而保证了喷码机7和待喷码车辆之间相对静止，也即喷码机7和待喷码车辆保持一体性。

浮动定位组件4则用于限制浮动组件3和换行变位组件5之间的浮动连接，当定位件42插入定位孔53时，定位件42可限制换行变位组件5沿高度方向移动，使得浮动组件3与换行变位组件5之间的浮动连接失效，二者变为刚性连接。

定位件42具体可以设置定位插销等常见结构，定位孔53的形状和尺寸根据定位件42的形状和尺寸确定，在此不再赘述。

视觉检测组件8则用于拍摄待喷码区域以获取车辆位置，或拍摄喷码图案以检测喷码质量；优选的，视觉检测组件8可以包括相机支架81、喷码检测相机82和相机光源83，相机支架81设于支撑框架1的后端面。

请参考图6，相机支架81为框架结构，相机支架81的两根U型的竖向支撑杆与支撑框架1连接，且在两根竖向支撑杆之间设有两根平行的横向支撑杆；

横向支撑杆靠近车身的一面设有相机光源83，位于上方的横向支撑杆远离车身的一面设有用于安装喷码检测相机82的相机安装架，以便将喷码检测相机82安装于相机支架81的中央。

喷码检测相机82和相机光源83的具体数量、种类、结构和尺寸根据实际生产需要参考现有技术确定，在此不再赘述。

使用时，首先控制待喷码车辆移动至喷码起始位置，并将车辆到位信号传递至喷码机器人；喷码机器人控制视觉检测组件8对待喷码区域进行拍照、以获取二者的实时距离，并据此带动全自动喷码机构移动至车门位置，使吸盘组件2吸附于车门上；控制浮动定位组件4的定位气缸41带动定位件42拔出定位孔53，使换行变位组件5与浮动组件3处于浮动状态，依靠吸盘组件2和浮动缓冲件33吸收微小位移、保持支撑框架1的稳定；根据预设喷码图案，控制换行变位组件5、伺服行走组件6和喷码机7运动，完成喷码；控制视觉检测组件8拍摄喷码图案，并将其上传至喷码机器人的控制系统，以检测喷码效果是否合格；喷码效果检测合格后，控制浮动定位组件4的定位气缸41带动定位件42插入定位孔53内，使换行变位组件5与浮动组件3变为刚性连接，而后喷码机器人带动全自动喷码机构复位，等待下一辆车通过。

有关喷码过程，伺服行走组件6带动喷码机7由初始位置移动至该行预设喷码图案的尾部，完成该行预设喷码图案的喷涂；而后，控制伺服行走组件带动喷码机7返回初始位置，并控制换行变位组件5下降，以带动喷码机7移动至下一行预设喷码图案的初始位置；重复上述流程，直至完成全部预设喷码图案的喷涂。

在本实施例中，视觉检测组件8能够实时获取待喷码车辆的位置信息，确保了喷码机7的喷码头71对准待喷码区域，有利于对喷码图案进行精准定位；

吸盘组件2和浮动缓冲件33可通过缓冲耗能方式吸收喷码机7与待喷码车辆之间的微小位移，避免了二者之间的微小位移导致的喷码图案变形或毛边等问题，有效地提高了喷码效果。

优选的，为了提高喷码效率，可以设置浮动组件3沿支撑框架1的长度方向的两侧均设有浮动缓冲件33，也即浮动组件3的两侧各设有一组喷码机7。

因此，两侧的喷码机7可同时对不同区域进行喷码操作，相比于单个喷码机7，显著地提高了喷码效率。

在上述实施例的基础上，对浮动组件3的结构进行限定，浮动组件3可以包括安装板31、缓冲件安装架32和浮动缓冲件33，安装板31设于支撑框架1的上端面，缓冲件安装架32设于安装板31的两侧；

浮动缓冲件33的一端安装于缓冲件安装架32内，浮动缓冲件33的另一端与换行变位组件5的安装板51连接。

请参考图2，安装板31设于支撑框架1的上端面，二者多通过螺栓连接、销连接等常见的可拆卸连接方式连接；安装板31上设有可滑动连接的法兰盘，法兰盘与喷码机器人的动力机构连接。

安装板31沿支撑框架1的长度方向设置，其两端设于用于安装浮动缓冲件33的缓冲件安装架32，浮动缓冲件33的一端与缓冲件安装架32连接、另一端与换行变位组件5的安装板51连接。

因此，当喷码机7相对待喷码车辆发生竖直方向上的微小位移时，上述窜动可通过伺服行走组件6和换行变位组件5传递至浮动缓冲件33上，而浮动缓冲件33受拉压后会产生相应的弹性恢复力，进而通过浮动缓冲件33吸收耗散竖直方向上的冲击。

需要进行说明的是，为了使浮动缓冲件33具有良好的缓冲性能，通常将浮动缓冲件33设置为浮动弹簧，弹性好且成本较低。

在上述实施例的基础上，请参考图2，对浮动定位组件4的结构进行限定，定位件42包括定位插销，换行变位组件5的安装板51的底面设有连接板，连接板设有用于安装定位插销的定位孔53。

请参考图3，换行变位组件5包括安装板51，安装板51设有用于供换行变位气缸52的活塞杆通过的安装孔，安装板51的底面设有连接板，连接板设有用于与定位插销卡接配合的定位孔53。

相比于其他形状的定位件42，定位插销的结构简单、便于加工，且易于插拔、不易与定位孔53发生卡顿。

在上述实施例的基础上，对喷码机7的结构进行限定，喷码机7包括喷码安装架、喷码变位气缸72和至少一个喷码头71，喷码安装架与伺服行走组件6的移动端连接，喷码变位气缸72与喷码头71一一对应设置；

喷码变位气缸72的固定端与喷码安装架连接，喷码变位气缸72的移动端与喷码头71连接，以便驱动喷码头71沿支撑框架1的宽度方向移动。

不同的喷码头71可对应不同颜色的喷墨，喷码变位气缸72则用于控制对应喷码头71的伸出和回缩；喷码头71和喷码变位气缸72二者的具体数量、结构和尺寸根据实际生产中的喷码需要参考现有技术确定，在此不再赘述。

需要喷码头71工作时，控制喷码变位气缸72的活塞杆伸长，进而带动对应的喷码头71伸出；反之，不需要喷码头71工作时，控制喷码变位气缸72的活塞杆收缩，进而带动对应的喷码头71退回原位，以免其与车身发生干涉。

在本实施例中，喷码变位气缸72的设置实现了喷码头71沿支撑架1的宽度方向移动，再加之换行变位组件5和伺服行走组件6，使得喷码头71可在三维空间内的自由移动，有利于提高喷码图案的喷涂精度和质量。

在上述实施例的基础上，全自动喷码机构还可以包括用于检测吸盘组件2是否吸附到位的吸附到位检测组件9，吸附到位检测组件9包括光电检测器91和用于与待喷码车辆的车身抵接的检测杆92，光电检测器91与喷码机器人的控制系统信号连接。

请参考图7，支撑框架1相对靠近车身的前端面设有检测杆安装支架，检测杆92可滑动地安装于检测杆安装支架内，检测杆安装支架相对远离车身的一侧设有光电检测器安装支架，光电检测器91安装于光电检测器安装支架内。

喷码机器人带动吸盘组件2贴近并吸附于车身上，检测杆92在弹簧的作用下一端与车身抵接，若此时吸盘组件2吸附到位，支撑框架1距车身的距离较近，检测杆92的另一端位于光电检测器91下方，光电检测器91向外输出吸附到位信号；

反之，若此时吸盘组件2吸附不到位，则支撑框架1距车身的距离较远，检测杆92的另一端无法到达光电检测器91下方，光电检测器91输出向外输出吸附不到位信号，喷码机器人继续带动吸盘组件2进一步靠近车身。

在本实施例中，吸附到位检测组件9的设置，保证了吸盘组件2正常吸附于待喷码车辆的车身，进而保证了喷码位置对位准确，有利于提高喷码效果、控制喷码质量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的全自动喷码机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种全自动喷码机构，用于喷码机器人，其特征在于，包括支撑框架(1)，所述支撑框架(1)上设有：

若干个吸盘组件(2)，用于吸附于待喷码车辆的车身上；

浮动组件(3)，其与所述喷码机器人的动力机构连接，且沿所述支撑框架(1)的长度方向的一侧设有至少一个浮动缓冲件(33)；

换行变位组件(5)，其固定端与所述浮动缓冲件(33)连接，可沿所述支撑框架(1)的高度方向移动；

伺服行走组件(6)，其固定端与所述换行变位组件(5)的移动端连接，可沿所述支撑框架(1)的长度方向移动；

喷码机(7)，其与所述伺服行走组件(6)的移动端连接；

浮动定位组件(4)，包括定位气缸(41)和与所述定位气缸(41)的活塞杆连接的定位件(42)，所述定位件(42)用于插入或拔出所述换行变位组件(5)的定位孔(53)；

视觉检测组件(8)，用于在喷码前实时拍摄获取待喷码车辆的位置信息，并在喷码后获取喷码信息以检测喷码效果。

2.根据权利要求1所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述浮动组件(3)包括安装板(31)、缓冲件安装架(32)和所述浮动缓冲件(33)，所述安装板(31)设于所述支撑框架(1)的上端面，所述缓冲件安装架(32)设于所述安装板(31)的两侧；

所述浮动缓冲件(33)的一端安装于所述缓冲件安装架(32)内，所述浮动缓冲件(33)的另一端与所述换行变位组件(5)的安装板(51)连接。

3.根据权利要求2所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述浮动缓冲件(33)包括浮动弹簧。

4.根据权利要求1所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述定位件(42)包括定位插销，所述换行变位组件(5)的安装板(51)的底面设有连接板，所述连接板设有用于安装所述定位插销的所述定位孔(53)。

5.根据权利要求1所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述喷码机(7)包括喷码安装架、喷码变位气缸(72)和至少一个喷码头(71)，所述喷码安装架与所述伺服行走组件(6)的移动端连接，所述喷码变位气缸(72)与所述喷码头(71)一一对应设置；

所述喷码变位气缸(72)的固定端与所述喷码安装架连接，所述喷码变位气缸(72)的移动端与所述喷码头(71)连接，以便驱动所述喷码头(71)沿所述支撑框架(1)的宽度方向移动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述浮动组件(3)沿所述支撑框架(1)的长度方向的两侧均设有所述浮动缓冲件(33)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的全自动喷码机构，其特征在于，还包括用于检测所述吸盘组件(2)是否吸附到位的吸附到位检测组件(9)，所述吸附到位检测组件(9)包括光电检测器(91)和用于与待喷码车辆的车身抵接的检测杆(92)，所述光电检测器(91)与所述喷码机器人的控制系统信号连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的全自动喷码机构，其特征在于，所述视觉检测组件(8)包括相机支架(81)、喷码检测相机(82)和相机光源(83)，所述相机支架(81)设于所述支撑框架(1)的后端面。

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