一种用于车辆加工的滚边设备的制作方法

本实用新型涉及车辆加工设备领域，尤其涉及一种用于车辆加工的滚边设备。

背景技术：

汽车覆盖件的内外板需要进行包边弯折处理，例如汽车车门部件。现有技术领域中常用滚边设备实现包边工艺，如申请号为201710216515.9的发明专利申请公开了一种车门包边方法及设备，其中，包边设备包括用于弯折包边的机器人，机器人的输出端设置有多个可切换的弯折头，每个弯折头均包括支撑滚轮及多种弯折角度滚轮，通过支撑滚轮与弯折角度滚轮的滚动实现对车门的多次包边弯折。上述现有技术在实际应用时，最后一道滚边过程中滚边工作部位与被加工件之间的压力对滚边质量起着至关重要的作用。工作人员操作机器人时往往凭借经验和感觉来调整压力值，这就使得滚边的效果不可控，压力值过大会造成被加工部件表面形成凹痕，尤其会损坏滚边工具和胎膜，压力值过小则无法按照工艺标准完成包边。若在车门包边工艺过程中实时显示滚边工作部位与被加工件之间的压力值，并通过设定压力值限值进行报警，工作人员可以方便地获知压力值是否过大或过小，并通过调整滚边设备相对被加工部位之间的距离来实现压力值的调整，从而确保工艺质量。

因此，本领域亟待一种新的滚边设备，能够准确感应并显示滚边工作部位与被加工件之间的压力值，使得操作人员准确操作，确保滚边工艺的质量。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种用于车辆加工的滚边设备，以准确感应并显示滚边工作部位与被加工件之间的压力值，防止由于压力异常而导致胎膜和滚边工具损坏。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于车辆加工的滚边设备，以能够监测并显示该设备工作状态下的压力值。其中该滚边设备包括：主体部、滚边工作部、弹性件及压力监测装置，其中，该主体部与滚边工作部通过该弹性件弹性连接；该压力监测装置进一步包括：处理单元、显示单元、压力传感器及声光报警器，其中，该压力传感器布设于该弹性件的一端，与该处理单元电连接，检测该主体部与滚边工作部之间的压力值；该显示单元布设于该主体部外表面，与该处理单元电连接，显示该压力值；该声光报警器布设于该主体部上，与该处理单元电连接，根据该处理单元发出的控制信号进行声光报警；该处理单元布设于该主体部上，读取该压力传感器检测信号并给出压力值显示指令，及根据压力值的预设值范围发出控制信号。

优选地，该压力监测装置还包括：通信单元，布设于该主体部上，与该处理单元电连接，向外部传输该压力值。

优选地，该压力监测装置还包括：输入单元，布设于该主体部外表面，与该处理单元电连接，接收外部输入压力值的预设值范围；该处理单元存储该压力值的预设值范围并与从该压力传感器获取的压力值判断比较。

优选地，该显示单元与该输入单元为集成为一体的数显装置。

优选地，该数显装置的显示单位为克、千克、吨、牛顿中的任一种。

优选地，该主体部与该滚边工作部连接的一端设有圆柱形的第一凹槽，该压力传感器布设于该第一凹槽的底面；该滚边工作部与该主体部连接的一端设有与该第一凹槽相匹配的凸起部，该凸起部内设有与该弹性件相匹配的第二凹槽；该弹性件为压缩弹簧，布设于该第二凹槽内，其一端抵在该第二凹槽的底面上，其另一端通过一滑块抵在该压力传感器上。

优选地，该滚边设备还包括：轴套，套设于该凸起部的外侧，缓冲该凸起部外侧面与该第一凹槽内侧面之间的摩擦。

优选地，该主体部与滚边工作部之间的压力值范围为0至200千克，对应该压缩弹簧的形变范围为0至6毫米。

优选地，该滚边设备还包括：法兰盘，设于该主体部未与该滚边工作部连接的一端，用于将该滚边设备装配于机器臂上。

优选地，该主体部的直径为90-110毫米。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，本实用新型的该用于车辆加工的滚边设备具有以下有益效果：

1.实现滚边工艺中压力值的监测，提升滚边工艺质量；

2.及时对压力值超限告警，避免加工不良产品，减少经济损失；

3.防止由于工作压力过大而导致胎膜和滚边工具损坏的不良后果，提高了生产质量及效率。

附图说明

图1为本实用新型用于车辆加工的滚边设备的剖面图；

图2为本实用新型用于车辆加工的滚边设备的侧视图；

图3为本实用新型用于车辆加工的滚边设备的压力监测装置的电气框图。

附图标记：

100-滚边设备、110-主体部、111-第一凹槽、120-滚边工作部、121-凸起部、122-第二凹槽、123-滑块、130-压缩弹簧、140-压力监测装置、141-处理单元、142-显示单元、143-压力传感器、144-声光报警器、145-通信单元、146-输入单元、150-轴套、160-法兰盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

为了解决现有技术中滚边设备工作时的压力值无法精确检测的问题，发明人考虑一方面在滚边设备上增加一套压力值监测装置，用于监测滚边设备主体部分与滚边工作部分之间的压力值；另一方面，采用弹性件连接滚边设备的主体部分和滚边工作部分，以实现柔性连接，将滚边工作部位与被加工件之间的压力值传递至主体部分与滚边工作部分之间，方便压力值监测。

基于上述发明思路，发明人对滚边设备的机械结构及电气结构均做出了改进。具体地，参阅图1及图2，为符合本实用新型一优选实施例，示出了滚边设备的机械结构。本实施例中滚边设备100包括主体部110、滚边工作部120、压缩弹簧130、法兰盘160。其中，主体部110为筒形，其直径为90毫米至110毫米，优选为100毫米，该尺寸使得其内部的中空空间可容纳压力监测相关的部件。在其他实施方式中，主体部110也可以是棱柱形、圆台形等几何形状；除了压缩弹簧130以外，也可采用橡胶弹簧、气体弹簧等弹性件。主体部110的底部一端通过压缩弹簧130与滚边工作部120弹性连接，滚边设备100工作时，主体部110与滚边工作部120之间存在压力，挤压压缩弹簧130，使之处于压缩状态。上述连接方式使得主体部110与滚边工作部120之间为弹性连接，使得两者之间的压力被压缩弹簧130缓冲，实现了阻尼功能，避免两者之间发生生硬摩擦，也方便压力传感器143感应；当滚边设备100未工作时，压缩弹簧130还能使滚边工作部120恢复预设的归零位置。根据实际工艺的工况，主体部110与滚边工作部120之间的压力值范围为0至200千克，对应压缩弹簧130的形变范围为0至6毫米，本领域技术人员可根据上述参数对压缩弹簧130选型。主体部110的顶部一端，即未与滚边工作部120连接的一端，装配有法兰盘160，用于将滚边设备100装配于机器臂上，以适应不同工况下不同滚边设备的替换功能。本实施例并未对滚边工作部120的具体构造作限制性描述，该滚边工作部120可根据工艺需要进行扩展设计，如双滚轮相互挤压组合、单滚轮与胎膜组合等。

在电气结构改进方面，图1中滚边设备100还包括压力监测装置140，其电气结构参见图3。具体地，压力监测装置140包括：处理单元141、显示单元142、输入单元146、压力传感器143、声光报警器144及通信单元145。其中，压力传感器143布设于压缩弹簧130的一端，以便感应压缩弹簧130上的弹性恢复力，也就是主体部110与滚边工作部120之间的压力值，形成检测信号；该压力传感器143还与处理单元141电连接，将检测信号传输至处理单元141。本实施例中，可采用陶瓷压力传感器，将压力值转化为处理单元141能识别的电信号，通过导线将电信号传输至处理器141。显示单元142布设于主体部110外表面，与处理单元141电连接，接收并显示处理单元141发出的显示指令，即显示压力传感器143检测到的压力值。输入单元146布设于主体部110外表面，与处理单元141电连接，接收外部输入压力阈值，也就是允许操作人员输入压力值的预设值范围，并传输至处理单元141，由处理单元141存储该压力值的预设值范围。在本实施例中，显示单元142与输入单元146为集成为一体的数显装置，如四位数显装置，带有输入按钮，该数显装置的显示单位可选择四种，分别为克、千克、吨、牛顿。声光报警器144布设于主体部110上，与处理单元141电连接，进一步包括集成在一起的蜂鸣器及红色报警灯，该声光报警器144根据处理单元141发出的控制信号进行声光报警。处理单元141可以是微处理器芯片，如增强型8051单片机或atmega8单片机，可集成在上述数显装置的电路板上，其输入通道引脚与压力传感器143、输入单元146分别连接，其输出通道引脚与显示单元142、声光报警器144分别连接，该处理单元141获取压力传感器143感应的压力值后，一方面向显示单元142发送显示指令，使之显示压力值，另一方面对预先存储的压力值的预设值范围进行判断比较，当压力值大于压力值上限时，向声光报警器144发出控制信号，使之声光报警以提示操作人员压力超限，避免压力值过大造成胎膜及滚边工具的损坏；在其他实施方式中，该处理单元141也可同时对压力值超过下限进行告警，使压力值保持在合适的范围内，确保较高的工艺质量。上述压力监测装置140可通过24v电压供电，由机器臂上的管包线引入。

进一步地，上述实施例还给出了主体部110与滚边工作部120之间的具体连接方式，主体部110与滚边工作部120连接的一端设有圆柱形的第一凹槽111，压力传感器143布设于第一凹槽111的底面；即主体部110的底部设有第一凹槽111，为开口向下的半封闭腔体，压力传感器143置于该半封闭腔体的顶部。滚边工作部120与主体部110连接的一端设有与第一凹槽111相匹配的凸起部121，凸起部121内设有与压缩弹簧130相匹配的第二凹槽122；即滚边工作部120的顶部为可伸入第一凹槽111的凸起部121，凸起部121内进一步设有开口朝上的第二凹槽122。压缩弹簧130布设于第二凹槽122内，其一端抵在第二凹槽122的底面上，其另一端通过一滑块123抵在压力传感器143上，当主体部110与滚边工作部120相互挤压时，其挤压作用力通过滑块123作用在压缩弹簧130的一端，且该挤压作用力可由压力传感器143感知，从而实现对压力值的检测。上述结构使得主体部110与滚边工作部120在压缩弹簧130的形变方向上进行挤压运动，使压力值的检测准确可靠。此外，滚边设备100还可包括轴套150，套设于凸起部121的外侧，缓冲凸起部121外侧面与第一凹槽111内侧面之间的摩擦，并具有导向功能。

为了对滚边设备100的工况进行远程监控，该压力监测装置140还包括通信单元145，布设于主体部110上，与处理单元141电连接，向外部传输压力值。具体地，该通信单元145可以是无线通信模块，其有线串行接口与处理单元141的串行接口引脚连接，实现压力值的交互。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。