一种工件除膜装置以及工件输送装置的制作方法

本发明涉及机械加工设备领域，特别是涉及一种工件除膜装置以及工件输送装置。

背景技术：

工件在组装之前，为防止表面被刮伤，常在表面覆盖一层保护膜。但是，工件组装和加工时，至少需要将连接部位的保护膜去除，否则影响连接效果。例如，钣金加工是针对金属薄板(通常在6mm以下)的一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等，钣金件是指利用钣金工艺加工出来的产品，钣金件各处厚度一致，在机械领域广泛应用。

在某些场合下，钣金件经过剪板、冲孔、折弯等工序后，需要进行铆接工艺，钣金件表面的保护薄膜会对铆接效果产生影响，使得铆接后的拉脱力、剪切力下降，从而影响产品的质量，所以需要对钣金件表面的薄膜进行去除。

采用人工剥离的方法不仅效率低下而且容易造成钣金件的变形，给后续安装造成困难。

技术实现要素：

本发明提供了一种工件除膜装置以及工件输送装置，可以自动去除工件顶面的保护膜，从而使铆接更加牢固。

一种工件除膜装置，用于针对停留在输送线上的工件去除的工件顶面的保护膜，所述工件除膜装置包括：

主动旋转件，绕竖直轴线转动；

驱动机构，安装在所述输送线的支撑架上，用于驱动所述主动旋转件转动；

被动旋转件，所述被动旋转件随主动旋转件同步旋转、且与主动旋转件之间沿转动轴线滑动配合；

固定在被动旋转件底部的去膜刀片；

刀具升降机构，用于驱动被动旋转件相对于主动旋转件滑动、使去膜刀片升降以靠近或远离工件。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述刀具升降机构包括：

升降气缸，固定在所述支撑架上；

升降座，与所述升降气缸的活塞杆连接，且所述被动旋转件与该升降座转动配合且轴向限位。

可选的，所述主动旋转件与被动旋转件之间相互滑动嵌套，其中两者之间设有相互配合的旋转限位结构。

可选的，所述旋转限位结构包括：

开设在主动旋转件和被动旋转件其中一者上且沿旋转轴线延伸的滑槽；以及设置在另一者上与所述滑槽配合的凸块。

可选的，所述被动旋转件的底端面设有插槽，所述去膜刀片的顶部固定在插槽内，所述去膜刀片的底部带有水平刃口。

可选的，所述工件除膜装置还包括用于拦截工件的活动挡板。

可选的，所述工件除膜装置还包括分别作用在工件上、下表面的压料杆和托料板，所述压料杆和托料板分别配置有相应的驱动机构。

可选的，所述输送线为皮带输送机,该皮带输送机包括支撑架以及相互间隔且并排布置在支撑架上的两条传送带；

所述托料板与活动挡板为一体结构，且处在两条传送带的间隔部位。

可选的，所述工件除膜装置还包括设在所述去膜刀片外周的防护套，所述防护套与所述压料杆固定连接；所述防护套的侧壁上设有吸气孔。

一种工件输送装置，包括传输工件的输送线，还设有所述的工件除膜装置，所述工件除膜装置为独立控制的一套或至少两套，各工件除膜装置沿工件输送方向排布。

本发明提供了一种工件除膜装置以及装有该除膜装置的工件输送装置，通过主动旋转件带动去膜刀片旋转去除工件顶面的保护膜，被动旋转件作为主动旋转件和去膜刀片之间的连接件可以带动去膜刀片升降；通过活动挡板、托料板和压料杆配合完成工件的定位。本发明结构紧凑，安装方便，能有效提高工件铆接质量，降低废品率。

附图说明

图1为对带保护膜的工件进行铆接时铆接点的结构示意图；

图2为装有工件除膜装置的工件输送装置的结构示意图；

图3为刀具旋转驱动机构和刀具升降机构的结构示意图；

图4为刀具旋转驱动机构另一侧的结构示意图；

图5为图3中a区的放大结构示意图；

图6为工件定位机构的结构示意图；

图7为输送电机的结构示意图。

图中附图标记说明如下：11、第一钣金件；12、第二钣金件；13、上模头14、下模头；15、保护膜；21、主动旋转件；211、滑槽；212、凸块；213、弹片；22、电机安装板；221、凸出壁；23、去膜电机；24、联轴器；31、支撑架；32、立柱；33、安装面板；34、镂空孔；35、支撑竖板；351、突出部；352、侧沿；353、第一导轨；361、座底；362、支撑面；37、传送带；38、螺纹孔；39、压料支撑板；391、加强筋；41、被动旋转件；411、插槽；412、定位孔；42、升降气缸；43、升降座；441、竖部；442、横部；45、连接板；46、螺柱；471、侧板；472、顶板；473、滑块；5、去膜刀片；61、活动挡板；62、第二升降气缸；63、压料杆；631、尼龙压头；64、托料板；65、气缸安装板；66、第三升降气缸；67、连接块；68、压料升降板；69、第三导轨；610、第三滑块；7、防护套；71、吸气孔；81、输送电机；82、皮带支撑梁；83、带轮座底板；84、皮带轮支撑板；85、驱动主轴；86、皮带轮；87、槽口；88、第一摩擦轮；89、传动带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

未使用工件除膜装置对工件除膜的铆接工艺如图1所示，被铆接的工件为上下叠置的第一钣金件11和第二钣金件12，工件在上模头13和下模头14的挤压作用下发生塑性变形并铆接在一起。然而，由于第一钣金件11和第二钣金件12之间存在保护膜15，使铆接点的嵌入量和嵌和面摩擦力减小，铆接接头的抗拉强度降低，容易发生拉脱失效。为提高铆接质量，降低废品率，有必要对铆接点处的保护膜进行去除。

如图2、图3所示，一种工件除膜装置，用于针对停留在输送线上的工件(例如钣金件)去除的工件顶面的保护膜。该工件除膜装置包括：

绕竖直轴线转动的主动旋转件21；

安装在输送线的支撑架31上、驱动主动旋转件21转动的驱动机构；

随主动旋转件21同步旋转、且与主动旋转件21之间沿转动轴线滑动配合的被动旋转件41；

固定在被动旋转件41底部的去膜刀片5；

用于驱动被动旋转件41相对于主动旋转件21滑动、使去膜刀片5升降以靠近或远离工件的刀具升降机构。

驱动机构带动主动旋转件21旋转，被动旋转件41相对主动旋转件21上下滑动且随主动旋转件21同步旋转，被动旋转件41带动其底部的去膜刀片5旋转，当被动旋转件41被升降机构带动接触工件顶面保护膜时，接触部位的保护膜被去除，从而提高铆接点接头的抗拉强度，减少拉脱失效，是铆接更加牢固。

驱动主动旋转件21转动的驱动机构可包括动力源并可根据要配置传动机构，在其中一实施例中，如图2、图3所示，驱动主动旋转件21转动的驱动机构包括：固定在支撑架31上的电机安装板22，固定在电机安装板22上的去膜电机23，以及连接主动旋转件21和去膜电机23输出轴的联轴器24。通过去膜电机23驱动主动旋转件21旋转。

刀具升降机构用于带动当被动旋转件41相对于主动旋转件21升降，由于被动旋转件41工作时绕竖直轴线转动，因此刀具升降机构与当被动旋转件41之间应容许相对转动。在其中一实施例中，如图2、图3所示，刀具升降机构包括：固定在支撑架31上的升降气缸42，与升降气缸42的活塞杆连接、且与被动旋转件41转动配合且轴向限位的升降座43。

为保证工件除膜装置的稳定工作，主动旋转件21的驱动机构和刀具升降机构的位置应保持相对固定。同时，不同的工件对除膜膜部位有不同的要求，为了方便整体调整工件除膜装置在输送线上的安装位置，在其中一实施例中，工件除膜装置还包括支撑座，该支撑座设在输送线的支撑架上方；沿输送线的输送方向上，支撑架上设有多个用于固定支撑座的限位结构，或者支撑座相对支撑架的固定位置任意可调；主动旋转件21的驱动机构和刀具升降机构均固定在支撑座上。

在其中一实施例中，如图2所示，在输送线的支撑架顶部两侧梁上各设置一列螺纹孔，支撑座包括固定在支撑架31上方的一组立柱32，立柱32底端与其中一组螺纹孔采用螺钉连接，立柱32上端固定有用于安装主动旋转件21的驱动机构和刀具升降机构的安装面板33。

为使主动旋转件21的驱动机构和刀具升降机构在支撑座上可靠固定并使工件除膜装置结构紧凑，便于整体移动，在其中一实施例中，如图2、图3所示，安装面板33在局部设有镂空孔34，安装面板33上方固定有垂直于安装面板33的支撑竖板35，支撑竖板35跨设在镂空孔34上，支撑竖板35下部的一侧固定连接有连接座。连接座可以焊接在支撑竖板35上，也可以与支撑竖板35一体成型。主动旋转件21的驱动机构和刀具升降机构均固定在支撑竖板35上。

为使去膜电机23的底部和侧部均得到良好的支撑，减少振动，提高可靠性，在其中一实施例中，如图2、图3所示，连接座为折弯件，包括通过螺栓连接在安装面板33上的座底361和垂直于座底361的加强板，加强板上端面的至少一部分为水平的支撑面362。电机安装板22为一侧带有凸出壁221的平板。凸出壁221上设有螺纹孔，电机安装板22通过螺栓水平穿过该螺纹孔固定在支撑竖板35上，电机安装板22的底面贴靠在支撑面362上。

为使工件除膜装置结构紧凑并便于操作人员检测和维修，支撑竖板35垂直于工件输送方向布置，且去膜电机23和升降气缸42分别固定在支撑竖板35的两侧。在其中一实施例中，如图4所示，支撑竖板35的上部背向连接座的一侧固定有升降气缸安装板。升降气缸安装板为折弯件，包括竖部441和横部442，横部442上设有安装孔，升降气缸42固定在横部442上，升降气缸42的活塞杆朝下穿过该安装孔。升降气缸42的活塞杆下端依次通过连接板45、一对螺柱46和横连件连接升降座43。

为使支撑竖板35背面的升降气缸42能够跨过支撑竖板35作用于支撑竖板35前面的被动旋转件41，并对被动旋转件41的升降起导向作用，提高精度，支撑竖板35的下端设有突出部351，横连件从突出部351的两侧绕过支撑竖板35与升降座43连接并与突出部351的两侧沿滑动配合。

在其中一实施例中，如图4所示，突出部351的宽度小于支撑竖板35的主体宽度，突出部351上带有竖向延伸、相互平行的两侧沿352，两侧沿352上安装有第一导轨353。横连件包括一体的两侧板471和连接两侧板471的顶板472，顶板472固定连接在螺柱46的下部，侧板471上带有与第一导轨353滑动配合的滑块473。侧板471与升降座43之间通过螺栓固定连接。

升降座43对被动旋转件41轴向限位与相对被动旋转件转动配合。在其中一实施例中，升降座43为带有安装孔的平板，该安装孔内固定有轴承，该轴承可以是锥顶朝下的圆锥滚子轴承，轴承内圈与被动旋转件41过盈配合。升降座43的侧端设置两凸壁，凸壁上设有螺纹孔，用于将升降座43与横连件固定连接。

在其中一实施例中，如图3所示，主动旋转件21与被动旋转件41之间相互滑动嵌套，其中两者之间设有相互配合的旋转限位结构。

该旋转限位结构仅限制被动旋转件41相对主动旋转件21绕竖直轴线的转动，而不限制被动旋转件41相对主动旋转件21沿竖直轴线的滑动。例如被动旋转件41和主动旋转件21其中一者为截面为非圆形的导向轴，另一者为内孔截面形状与导向轴配合的导向套。非圆形可以是多边形，例如三角形、四边形、五边形等，也可以是椭圆形或任意非圆形状。

在其中一实施例中，如图5所示，旋转限位结构包括：开设在主动旋转件21和被动旋转件41其中一者上且沿旋转轴线延伸的滑槽211；以及设置在另一者上与滑槽211配合的凸块212。凸块212抵压滑槽211的侧缘可防止被动旋转件41相对主动旋转件21绕竖直轴线转动，同时凸块212可引导去膜刀片5沿滑槽211竖向滑动。凸块212和被动旋转件41的连接方式不做限制，既可以是一体结构、焊接等固定连接，也可以是活动连接，例如滑动插接。

为防止被动旋转件41从主动旋转件21中轴向滑动脱落，在其中一实施例中，如图5所示，主动旋转件21为电机驱动的轴套，被动旋转件41为上端部分配合在主动旋转件21内孔中的导轴。滑槽211的侧缘为闭合结构，即凸块212无法通过滑槽211底缘或顶缘滑落。滑槽211为一对，对称开设在主动旋转件21筒壁的两侧。凸块212为滑动穿设在被动旋转件41顶端的柱销，凸块212两端设有限位孔，限位孔内插接有弹片213，弹片213的长度大于滑槽211的宽度，通过两弹片213限制凸块212相对主动旋转件21的横向移动。

安装时，先将被动旋转件41从主动旋转件21的下部插入主动旋转件21的内孔中，转动被动旋转件41使其顶端的销孔与滑槽211的位置对齐，再将凸块212横向穿过该销孔，再将弹片213穿入凸块212两端的限位孔中。

为使去膜刀片5定位精准，并方便针对不同材质的工件及保护膜更换刀片，在其中一实施例中，如图5所示，被动旋转件41的底端面设有插槽411，去膜刀片5的顶部固定在插槽411内，去膜刀片5的底部带有水平刃口。通过去膜刀片5的底部的水平刃口旋转去除工件上的保护膜。被动旋转件41的底部还设有穿过插槽411的定位孔412，利用插槽411的槽底对去膜刀片5上部限位，利用定位孔412和去膜刀片5的螺栓对去膜刀片5的下部限位。例如，为减少对钣金件的磨损，可更换为50～55hrc的钨钢材质的去膜刀片5。

在其中一实施例中，如图2、图6所示，工件除膜装置还包括用于拦截工件的活动挡板61。活动挡板61配置有相应的驱动机构，该驱动机构可以是安装在支撑架31上的第二升降气缸62，第二升降气缸62的活塞杆朝上并与活动挡板61固定连接。通过第二升降气缸62带动活动挡板61将工件阻挡在去膜工位，可以使去膜部位相对固定。

在其中一实施例中，如图2、图6所示，工件除膜装置还包括分别作用在工件上、下表面的压料杆63和托料板64，压料杆63和托料板64分别配置有相应的驱动机构。

压料杆63位于去膜刀片5(图中未示出)的两侧，托料板64位于去膜刀片5的下方，通过压料杆63和托料板64可以使钣金件(例如电梯围帮)与去膜刀片5的接触部位展平，避免因钣金件局部变形引起的去膜刀片5卡阻或损坏钣金件。

在其中一实施例中，如图2、图6所示，输送线为皮带输送机,该皮带输送机包括支撑架31以及相互间隔且并排布置在支撑架31上的两条传送带37。托料板64与活动挡板61为一体结构，且处在两条传送带37的间隔部位。

第二升降气缸62的活塞杆连接在托料板64的底部，当传送带37上的钣金件输送到去膜工位时，通过第二升降气缸62带动带动托料板64与活动挡板61同时升降，既实现钣金件的定位，也对钣金件底部进行支持，防止去膜刀片5除膜造成的钣金件弯曲变形。

为方便观察和调试刀具，压料杆63的驱动机构安装在安装面板33的下方，压料杆63为一对，分列于去膜刀片5的两侧，活动挡板61为间隔布置在托料板64上的一对，以避让压料杆63。

在其中一实施例中，如图2、图6所示，安装面板33上靠近镂空孔34处设有螺纹孔38，安装面板33的底部通过螺纹孔38安装有压料支撑板39，压料支撑板39为折弯件，且在折弯部设有加强筋391。压料支撑板39背向加强筋391的一侧通过气缸安装板65固定有第三升降气缸66。第三升降气缸66的活塞杆朝下穿过气缸安装板65并通过底部带有槽口的连接块67固定有压料升降板68。压料支撑板39和压料升降板68相靠近的一侧分别安装有相互配合的第三导轨69和第三滑块610。

钣金件被活动挡板61挡停后，第三升降气缸66驱动压料杆63下压，使钣金件贴紧托料板64。压料升降板68和第三导轨69可以减少去膜完成后，钣金件继续前进时给第三升降气缸66造成的冲击，使去膜装置稳定可靠。

在其中一实施例中，如图4所示，工件除膜装置还包括设在去膜刀片外周的防护套7，防护套7与压料杆63固定连接；防护套7的侧壁上设有吸气孔71。

通过防护套7将去膜刀片包围，保证操作人员安全。吸气孔71可以接入真空设备去除刀具上粘膜并收集碎膜。

为防止钣金件表面被压伤，同时增大压料杆63与钣金件之间的摩擦力，防止去膜时钣金件变形或晃动，在其中一实施例中，如图4所示，压料杆63的底端套设有尼龙压头631。尼龙压头631套设在压料杆63底端，磨损后更换方便。

如图2所示，一种工件输送装置，包括传输工件的输送线，还设有前述的工件除膜装置，工件除膜装置为独立控制的一套或至少两套，各工件除膜装置沿工件输送方向排布。

在其中一实施例中，如图2所示，输送线为皮带输送机，工件除膜装置为两套，布置在输送线的支撑架31上方的两端。支撑架31的一端还固定有输送电机81，支撑架31的顶部横梁上固定有一对沿输送方向延伸的皮带支撑梁82，皮带输送机的传送带37上半段底部贴靠皮带支撑梁82运动，皮带输送机的传送带37下半段位于顶部横梁的下方。皮带支撑梁82为钣金件提供支撑，同时，两皮带支撑梁82之间的间隙为活动挡板61和托料板64提供运行通道。

为保证两传送带37同步运行，在其中一实施例中，如图2、图7所示，在支撑架31的一端固定有带轮座，带轮座包括带轮座底板和固定在带轮座底板83上的两对皮带轮支撑板84，一驱动主轴85与各皮带轮支撑板84转动配合。驱动主轴85的两端位于一对皮带轮支撑板84之间的部分固定连接有皮带轮86。带轮座底板83的中部设有槽口87，输送电机81安装在带轮座底板83的下方。驱动主轴85的中部固定有第一摩擦轮88，输送电机81的输出轴上固定有第二摩擦轮(图中未示出)，第二摩擦轮通过传动带89与第一摩擦轮88连接。于是输送电机81可带动两传送带37同步转动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。