汽车门板一体化工装设备的制作方法

本实用新型涉及自动化加工设备领域技术，尤其是指一种汽车门板一体化工装设备。

背景技术：

目前，在国内汽车车门制造企业中，汽车门板上卡扣的装配主要以全手工作业方式为主，生产效率低，人工成本高，劳动强度大。门板完成卡扣装配后如要认为地移动到待焊工位上才能进行焊接，这样使得制造过程中无法实现流水线自动化作业。

加之，如中国专利CN 104741889 A公开了一种全自动卡扣装配机，但该全自动卡扣装配机主要是通过双震动进料使物料分别进入到各自的工装夹具上，再通过抓取机构将其中一个物料移动至对方的工装夹具上，最后实现物料和带装配工件的组合装配。此种结构的装配机并不适用于车门用卡扣的装配，而且该结构的装配机在装配过程中需要重复进行抓取、装配操作，装配效率并没有较人工作业提高很多，装配效率仍然不高。

基于上述问题，有必要针对现有车门用卡扣的装配设计一种能够提高自动化装配效率和实现汽车门板流水线加工作业的设备。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种汽车门板一体化工装设备，通过设置的定位装置、胎膜结构、送料装置以及机械手，其之间相互配合，能够提高自动化装配效率和实现汽车门板流水线加工作业的设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种汽车门板一体化工装设备，包括有

一胎膜结构，该胎膜结构包括有一用于放置待焊工件的胎膜。

一定位装置，该定位装置包括有定位机构和连接器模块，该定位装置可将胎膜结构固定和导通连接；

一送料装置,所述送料装置包括有储料盘和将物料传输到该储料盘的送料机构；

一机械手，该机械手末端设有一装配机构，机械手带动装配机构可移动于胎膜结构和送料装置之间，将储料盘上的物料装配到胎膜中的待焊工件上。

作为一种优选方案：所述定位机构包括有定位气缸和定位件，所述连接器模块包括有公座连接器和母座连接器；该定位气缸和公座连接器固定安装于固定条上，该定位件和母座连接器固定安装于底板上；当胎膜结构滑移至定位装置的侧旁时，定位气缸的定位杆插入到定位件中固定，公座连接器和母座连接器导通连接。

作为一种优选方案：所述胎膜结构包括还包括有底板、基板和压紧机构，所述胎膜固定在基板上形成一个整体；所述基板可拆式装配于底板，所述压紧机构可翻转式安装于底板。

作为一种优选方案：所述压紧机构包括有底架和设于底架上的压紧模块，所述底架设有枢接轴，底板的设有枢接部，枢接轴枢接在枢接部中。所述底板设有一驱动气缸，所述底架通过驱动气缸带动进行翻转。

作为一种优选方案：所述底架的底面两侧还设有第一锁孔，所述底板顶面的两侧还设有第一锁固气缸，第一锁固气缸具有一与第一锁孔相配合的第一锁杆，第一锁杆插入到第一锁孔中。

作为一种优选方案：所述压紧模块是设置在底架顶面左右两侧的两个，每一压紧模块包括有升降气缸、第二锁固气缸、导向件以及下压板，所述升降气缸的驱动杆与下压板连接，导向件两端分别连接于底架和下压板之间，第二锁固气缸与下压板锁固连接。

作为一种优选方案：所述储料盘呈圆盘型结构设置，储料盘的周侧凹设有多个放置工件的放置位；所述储料盘底部设有一分度装置，分度装置带动储料盘进行转动。

作为一种优选方案：所述送料机构至少有一个，每一送料机构均具有振动盘、送料部件和顶料部件；所述振动盘具有一输送件，送料部件具有一送料气缸，顶料部件具有一顶料气缸；送料部件通过送料气缸、顶料部件通过顶料气缸固定设于输送件的两侧。

作为一种优选方案：所述机械手均具有第一臂体和第二臂体，所述第二臂体末端设有一旋转座，该旋转座具有一主动旋转头；所述装配机构包括有一容置盘和一压料气缸，该容置盘顶面中部设有一连接柱；在该连接柱的末端设有一从动旋转头，从动旋转头与主动旋转头连接；所述压料气缸设有一气缸固定环，压料气缸通过气缸固定环固定设于旋转座上。

作为一种优选方案：所述该容置盘周侧穿设有多个穿孔，每一穿孔中设置有一抓料杆；所述压料气缸连接有一压料杆，压料杆可下压抵于抓料杆上且带动抓料杆向下移动。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：通过设置的定位装置，该定位装置包括有定位机构和连接器模块，当胎膜在流水线上的上一个工位滑移到下一个工位时，可以利用定位机构和连接器模块完成对胎膜结构的定位和导通连接，适配胎膜的多工位加工作业，提高了设备的自动化作业效率。加之，通过设置的送料装置以及机械手，其之间相互配合，机械手可以实现一次性抓取多个物料进行对应的装配工作，有效地解决了以往在装配过程中需要重复进行抓取、装配操作，装配效率并没有较人工作业提高很多，装配效率仍然不高的问题发生；从而进一步地提高了设备的生产效率，缩短了生产周期。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的胎膜结构立体示意图。

图2是本实用新型之较佳实施例的底板与压紧机构的示意图。

图3是本实用新型之较佳实施例的基板、模芯和压紧架的结构示意图。

图4是本实用新型之较佳实施例的压紧架与连接板的结构示意图。

图5是本实用新型之较佳实施例的压紧机构的局部分解图。

图6是本实用新型之较佳实施例的定位装置的结构示意图。

图7是本实用新型之较佳实施例的送料装置的结构示意图。

图8是本实用新型之较佳实施例的储料盘结构示意图。

图9是本实用新型之较佳实施例的送料机构局部结构示意图。

图10是本实用新型之较佳实施例的机械手结构示意图。

图11是本实用新型之较佳实施例的装配机构局部结构分解图。

图12是本实用新型之较佳实施例的胎膜结构、定位装置、送料装置和机械手设置在防护架内的结构示意图。

附图标识说明：

1、胎膜结构 10、底板

11、滑轮 12、固定件

13、限位件 14、安装区域

15、枢接部 16、驱动气缸

161、安装环 17、第一锁固气缸

171、第一锁杆 20、基板

21、第二固定座 30、模芯

31、压紧架 311、安装孔

312、第一固定柱 313、避让孔

314、弹性压柱 40、压紧机构

41、底架 411、枢接轴

412、旋转件 413、第一锁孔

42、压紧模块 421、下压气缸

4211、下压块 422、第二锁固气缸

4221、第二锁杆 423、导向件

424、连接板 4241、固定凹位

4242、第二锁孔 4243、安装凸部

5、定位装置 501、固定条

51、定位机构 511、定位气缸

512、定位件 52、连接器模块

521、公座连接器 522、母座连接器

6、送料装置 61、储料盘

611、放置位 612、分度装置

62、送料机构 6201、第一送料机构

6202、第二送料机构 6203、第三送料机构

621、振动盘 6211、输送件

6212、输送凹槽 622、送料部件

6221、送料气缸 623、顶料部件

6231、顶料气缸 7、机械手

701、第一臂体 702、第二臂体

703、旋转座 7031、主动旋转头

71、装配机构 711、容置盘

7111、连接柱 7112、从动旋转头

7113、抓料杆 7114、弹簧

712、压料气缸 7121、气缸固定环

7122、压料杆 8、防护架

81、第一安装架 811、输送导轨

82、第二安装架 83、第三安装架。

具体实施方式

请参照图1至图12所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种汽车门板一体化工装设备，该设备包括有胎膜结构1、定位装置5、送料装置6以及机械手7。

其中，所述模芯30固定在基板20上形成一个整体，该基板20可拆式装配于底板10上，该压紧机构40可翻转式安装于底板10；具体地说，所述底板10的底面四角设有可供底板10滑移的滑轮11，底板10的顶面设有固定件12和限位件13，该固定件12和限位件13围绕形成一安装区域14，所述基板20可拆卸地安装在安装区域14中；由此可见，该胎膜结构1可以利用该安装区域14实现安装不同基板20的功能，这样只需要将不同规格的模芯30与基板20形成一个整体，再通过基板12安装在底板11上即可；使得该胎膜结构1的适用性更强、更换模芯30更为方便。

所述压紧机构40包括有底架41和压紧模块42，该压紧模块42设置于底架41上；该底架41末端两侧设有枢接轴411，底板10的顶面两侧末端设有枢接部15，底架41通过枢接轴411枢接在枢接部15中。所述底板10两侧分别设有一驱动气缸16，所述底架41的末端两侧设有带有转轴的旋转件412；驱动气缸16的驱动杆具有一安装环161，安装环161套设在旋转件412的转轴上利用驱动杆带动进行翻转。

所述底架41的底面两侧还设有第一锁孔413，所述底板10顶面的两侧还设有第一锁固气缸17，第一锁固气缸17具有一与第一锁孔413相配合的第一锁杆171，第一锁杆171插入到第一锁孔413中。这样当底架41翻转到底板10上时，利用第一锁杆171插入到第一锁孔413中可以保证底架不受其他因素影响从而导致底架41和底板10之间出现松动等问题发生。

所述压紧模块42是设置在底架41顶面左右两侧的两个，每一压紧模块42均包括有升降气缸421、第二锁固气缸422、导向件423以及下压板424，所述升降气缸421的驱动杆与下压板424连接，导向件423两端分别连接于底架41和下压板424之间，第二锁固气缸422与下压板424锁固连接。在本实施例中，所述下压板424设有固定凹位4241、和第二锁孔4242，升降气缸421的驱动杆末端连接有一下压块4211，该下压块4211卡在固定凹位4241上；第二锁固气缸422具有一第二锁杆4221，第二锁杆4221可插入到第二锁孔4242中；所述第二锁固气缸422位于升降气缸421的两侧，导向件423位于第二锁固气缸422和升降气缸421之间。

所述模芯30还包括有一压紧架31，该压紧架31的两侧穿设有安装孔311，上述下压板424设有安装凸部4243，安装凸部4243插入到安装孔311中以带动压紧架31下压或上移。更为具体地，所述压紧架31的四角设有第一固定柱312，所述基板20的四角设有第二固定柱21；当压紧架31下压时，第一固定柱312抵于第二固定柱21上。所述压紧架31上设有多个用于装配工件的避让孔313，在压紧架31的下表面设有多个用于压紧待装配工件的弹性压柱314。该弹性压柱314设置的数量和位置是依据不同结构的模芯30进行相应的调整的。

该胎膜结构1有两种工作状态，第一种工作状态状态，压紧机构40向外翻给安装区域14提供避让空间；将带有模芯30的基板20安装在底板10的安装区域14中，然后将与模芯30相适配的压紧架31安装在压紧机构40的下压板424上，再将压紧机构40翻转于底板10上即可完成模芯30的安装工作。第二种工作状态，将压紧机构40向外翻提供避让空间，此时就可以将相应的工件放置在模芯30上；然后将压紧机构40翻转于底板10上，最后下压板424向下压将工件压紧在模芯30上，然后各锁固气缸工作进行锁固即可。

所述定位装置5包括有定位机构51和连接器模块52，该定位装置51可将胎膜结构1固定和导通连接；在本实施例中，所述定位机构51包括有定位气缸511和定位件512，所述连接器模块52包括有公座连接器521和母座连接器522；该定位气缸511和公座连接器521固定安装于固定条501上，该定位件512和母座连接器522固定安装于底板10上。

当胎膜结构1滑移至定位装置5的侧旁时，定位气缸511的定位杆插入到定位件512的定位孔中固定，公座连接器521和母座连接器522导通连接。母座连接器522利用导线和胎膜结构1的多个气缸进行相连，当公座连接器521和母座连接器522导通连接时即可控制气缸进行工作。因此，当胎膜在流水线上的上一个工位滑移到下一个工位时，可以利用定位机构和连接器模块完成对胎膜结构的定位和导通连接，适配胎膜的多工位加工作业，提高了设备的自动化作业效率。

所述送料装置6包括有储料盘61和将物料传输到该储料盘61的送料机构62，在本实施例中，所述储料盘61呈圆盘型结构设置，储料盘61的周侧凹设有多个放置工件的放置位611；所述储料盘61底部设有一分度装置612，分度装置612带动储料盘61进行转动。所述送料机构12至少有一个，在本实施例中，送料机构12分别为第一送料机构1201、第二送料机构1202和第三送料机构1203；当然，该送料机构12还可以依据实际的生产需要设置为一个或者两个以上，不以本实施例设置的数量而作出限定。每一送料机构62均具有振动盘621、送料部件622和顶料部件623。

具体而言，所述振动盘621具有一输送件6211，该输送件6211具有一输送凹槽6212；所述送料部件622具有一送料气缸6221和一与输送件6211相一致的输送凹槽6212，送料部件622利用送料气缸6221定设于输送件6211的一侧，通过送料气缸6221驱动送料部件622可往返移动于输送件6211和放置位611之间。所述顶料部件623具有一顶料气缸6231，该顶料部件623利用顶料气缸6231固定设于输送件6211的另一侧，当送料部件622位于放置位611一侧时，可通过顶料气缸6231驱动顶料部件移动至送料部件622的输送凹槽6212中以将物料顶入放置位611中。通过设置的多个送料机构62，就可实现同时输送不同规格的物料至放置位611中，由此可知其能大大地提高了输送效率；而且送料机构62和储料盘61都是全自动工作的，这样就可以保证了不会出现因人为送料错误等情况从而导致后续装配工作无法进行的问题。

所述机械手7末端设有一防干涉的装配机构71，机械手带动装配机构71可移动于待装配工件和送料装置6之间，将储料盘71上的物料装配到待装配工件上。在本实施例中，所述机械手7均具有第一臂体701和第二臂体702，所述第二臂体702末端设有一旋转座703，该旋转座703具有一主动旋转头7031；所述装配机构71包括有一容置盘711和一压料气缸712，该容置盘711顶面中部设有一连接柱7111；在该连接柱7111的末端设有一从动旋转头7112，从动旋转头7112与主动旋转头7031连接；所述压料气缸712设有一气缸固定环7121，压料气缸712通过气缸固定环7121固定设于旋转座703上。

所述该容置盘711周侧穿设有多个穿孔，每一穿孔中设置有一抓料杆7113；所述压料气缸712连接有一压料杆7122，压料杆7122可下压抵于抓料杆7113上且带动抓料杆7113向下移动。加之，在该抓料杆7113显露于容置盘711上端部分套设有一弹簧7114，当压料杆7122向上移动未向抓料杆7113下压时，抓料杆7113可通过弹簧7114向上回弹。更为详细地说，通过机械手70移动到储料盘71的正上方，然后再向下移动，抓料杆7113就可以一次性抓取放置位711中的物料，然后就可以利用机械手7带动装配机构71移动到待装配工件上进行装配；利用压料气缸712可将每一抓料杆7113上的物料下压装配到待焊接工件上，这样就就可以防止了机械手和固定待装配工件的压紧架之间造成干涉从而导致物料无法装配到待装配工件上的问题。并且每一抓料杆7113上的物料装配完成之后就可以旋转储料盘71进行下一物料的装配工作；这样设置就可以解决了以往需要每装配一个物料就需要重复地从储料盘71中抓取物料的情况发生；从而提高了装配效率。

当然，还有另外一种方式就是，在每一抓料杆7113上均设置一气缸，利用气缸带动抓料杆7113上下移动；这样就可以取消压料气缸712和弹簧7114的设置。并且利用气缸带动抓料杆7113上下移动的方式还可以提高其移动精度，更能保证物料与待装配工件之间的装配精度。

当送料装置6工作时，首先，储料盘11转动，每一振动盘121开始工作将相应的物料利用送料部件122和顶料部件123输送到相应的放置位111中；然后机械手20带动装配机构21移动到储料盘11的正上方并且向下移动使抓料杆2113抓取放置位111上的物料；当装配机构已经抓取了储料盘11上的物料后，储料盘11和振动盘121可以继续地进行重复的送料工作。继而移动到相应的待装配工件上；再逐一旋转每一相应的抓料杆2113到压料杆2122利用压料杆2122将相应的物料装配到待装配工件；完成此工作过程后重复上述步骤以持续工作。

进一步地，所述胎膜结构1、定位装置5、送料装置6和机械手7设置在一防护架8内，该防护架8设有第一安装架81、第二安装架82和第三安装架83，所述胎膜结构1设置在第一安装架81上，送料装置6设置在第二安装架82上，机械手7设置在第三安装架83上。在本实施例中，所述第一安装架81设置于靠近防护门的一方，该第一安装架81上表面设有输送导轨811，上述胎膜结构1可利用底板11底部设置的滑轮111可滑移地设置在第一安装架81上；所述第二安装架82和第三安装架83设置于第一安装架81的后方。所述定位装置5的固定条501固定安装于输送导轨811的侧旁，并且该固定条501和输送导轨811可以左右延伸至每一加工工位中，这样就可以实现将胎膜结构1滑移至每一加工工位中进行加工；因此，只需要在每一加工工位的输送导轨811侧旁设置定位装置5中的定位气缸511和公座连接器521，在胎膜结构1上设置定位件512和母座连接器522即可，当胎膜结构1滑移到指定的加工工位中时，定位气缸511就插入到定位件512中固定，公座连接器521和母座连接器522导通连接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。