一种汽车顶衬自动组立生产线的制作方法

本发明属于汽车顶衬加工技术，尤其是涉及一种汽车顶衬自动组立生产线。

背景技术：

随着汽车品质的提高及功能的增加，汽车顶衬已不仅仅是一个单纯的装饰部件。其上集成了越来越多的功能，安装了越来越多的附件，相应的生产工艺及设备也变得越来越复杂。

目前，顶衬成型以后的后工序生产需要用到很多如顶衬切割、打胶、组立、翻边等一系列设备。现有的每个设备都是独立的，由单独的生产人员操作。当一个工序完成后由操作人员手工将顶衬交接给下个工序人员进行生产。这种方式存在如下缺点：

1)生产效率低，需要频繁周转顶衬；

2)需要操作人员多，浪费宝贵的人力资源；

3)不良率较高，频繁的通过人工转换加工设备，不可避免地会对质量造成较大的影响；

4)产品生产占用生产场地大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车顶衬自动组立生产线，以解决现有技术中汽车顶衬附件组立存在效率低、精度差和浪费人力的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车顶衬自动组立生产线，其包括沿汽车顶衬输送方向依次设置的用于在汽车顶衬上特定部位自动喷涂粘接胶水的打胶工位、用于将附件自动粘接到打胶位置的附件组立工位、用于自动切出爆破线的切割工位、用于汽车顶衬天窗位置自动翻边的翻边工位和出料检测工位，各工位之间通过自动输送机构自动输送顶衬，所述打胶工位包括打胶治具和打胶机器人，所述附件组立工位包括组立治具、组立上模和组立机器人，所述切割工位包括切割治具和切割机器人，所述翻边工位包括翻边治具、翻边上模和翻边下模，所述出料检测工位包括检测治具。

特别地，所述打胶治具包括打胶支架和打胶底托，所述打胶底托能拆装地设置于所述打胶支架上，所述打胶机器人设置有两个且并列设置于打胶治具的非操作侧，所述打胶机器人通过打胶连接杆安装有胶枪，所述打胶连接杆的一端固定连接于喷胶机器人的末端执行臂上，另一端设置有连接板，所述胶枪固定于所述连接板上，所述连接板上开设有便于安装胶枪附件的安装槽，且所述打胶连接杆安装胶枪的一端向下折弯形成直角或钝角夹角，所述安装槽为“u”型开口槽，其位于所述连接板的前端，所述胶枪附件竖直穿过所述安装槽设置。

特别地，所述组立治具包括组立支架和组立底托，所述组立底托能拆装地设置于所述组立支架上，所述组立机器人设置于所述组立治具的非操作侧，所述组立上模包括模架，所述模架的底部配合汽车顶衬天窗设置有一圈天窗框卡子座，且所述模架的两侧对称设置有扶手卡子座，所述扶手卡子座倾斜布置其上连接有压紧气缸，所述模架的一端通过连接板设置有前灯框卡子座，另一端通过连接板设置有后沿卡子座，所述组立机器人的末端执行臂通过保压机构与模架连接，在模架上装配顶衬附件时，所述组立机器人驱动模架的底面朝向操作侧。

特别地，所述切割治具包括切割支架和切割底托，所述切割底托能拆装地设置于所述切割支架上，所述切割机器人设置于所述切割治具的非操作侧，且所述切割机器人的末端执行臂的最前端设置有切割连接杆，所述切割连接杆的端部或侧面上配合切割刀的尾端开设有安装槽，所述安装槽内与切割刀的尾端对应开设有固定孔，切割刀装配时，其尾端先插入安装槽，然后通过固定螺钉和压块将切割刀固定压紧于安装槽内，切割连接杆安装切割刀的一端向下折弯形成直角或钝角夹角。

特别地，所述翻边治具包括翻边支架和翻边底托，所述翻边底托能拆装地设置于所述翻边支架上，所述翻边上模和翻边下模设置于翻边支架上，所述翻边上模连接上模升降驱动且设置于所述翻边下模的正上方，所述翻边上模包括加热模块、热模升降机构、压紧环板和固定板，所述上模升降驱动连接固定板，所述压紧环板固定于固定板上且位于加热模块的外围，所述加热模块整体为配合汽车顶衬翻边加热区域设置的方框结构，且其内圈为加热面，所述热模升降机构驱动加热模块相对固定板进行升降运动，所述固定板上于所述加热模块的外围固定有若干个第一驱动气缸，每个第一驱动气缸的驱动端均安装有位于压紧环板与固定板之间的插板，所述第一驱动气缸驱动对应的插板靠近或远离翻边上模的中心运动，所述翻边下模包括推模机构，所述翻边底托的中心处配合汽车顶衬天窗开设有通孔，所述推模机构设置于所述通孔内，且所述推模机构包括推模底板和推模，所述推模由若干个推模块围成，每个推模块的内侧均连接有第二驱动气缸，所述第二驱动气缸安装于所述推模底板上，且所述第二驱动气缸驱动对应的推模块靠近或远离翻边下模的中心运动，所述推模底板上连接有驱动推模相对底托进行升降运动的推模升降机构。

特别地，所述自动输送机构包括伺服驱动电机、传送带、输送夹具和升降机构，所述传送带设置于生产线的两侧，所述伺服驱动电机设置于生产线的一端，传送带通过伺服驱动电机驱动，生产线的各个工序上的两侧均对应设置一套输送夹具，相邻的两个工序的输送夹具通过连杆连接，所述输送夹具固定于传送带上，所述升降机构与输送夹具连接驱动输送夹具做升降动作。

特别地，所述加热模块包括安装板和设置于安装板的加热模胎，所述加热模胎为由若干个加热块围成的中空的方形凸台结构，且所述加热膜胎的四角均设置有缺口，通过缺口于所述加热模胎的每条边上均贯穿设置有至少一根加热管，所述安装板的四角均安装有辅助加热板，所述辅助加热板内设置有辅助加热管，且所述辅助加热板与缺口两侧的加热块的端部紧密接触。

特别地，所述保压机构包括导向板、保压气缸和连接座，所述连接座的底端固定于导向板的端面上，顶端与组立机器人的末端执行臂的连接，所述保压气缸安装于所述导向板的底面上，且其驱动端通过浮动接头连接于模架上，所述导向板与所述模架之间设置有若干根导向柱。

特别地，所述生产线的两侧均固定有直线导轨，对应于所述输送夹具上安装有滑块，所述输送夹具包括支架和升降杆，所述支架通过连接件固定连接于传送带上，所述升降机构包括升降气缸和位于升降气缸两侧的两根导向杆，所述升降气缸固定于所述支架上，所述支架的两端安装有与所述导向杆配合的导向筒，所述升降气缸的驱动端和两根导向杆均连接于升降杆上。

特别地，所述升降杆采用铝合金型材，其上开设有安装槽，所述安装槽上固定有安装板，所述安装板上固定用于支撑汽车顶衬的定位块，所述定位块的端面配合汽车顶衬该处底面的外形设置，其上设置有限位槽。

本发明的有益效果为，与现有技术相比所述汽车顶衬自动组立生产线能够实现汽车顶衬成型后的连续自动打胶、附件组立、切割爆破线和翻边作业。不仅大大提高了生产效率，节省人力，降低了生产成本；而且产品质量能够得到可靠保证，设备占用面积小。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的立体结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的自动输送机构的立体结构示意图；

图3是图2中a处的局部放大图；

图4是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的胶枪安装示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的附件组立工位的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的附件组立工位的组立上模的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的切割工位的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的切割工位的切割刀的安装示意图；

图9是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的翻边上模的结构示意图；

图10是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的翻边底托和翻边下模的安装示意图；

图11是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的翻边下模的结构示意图；

图12是本发明具体实施方式提供的汽车顶衬自动组立生产线的加热模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1至图12所示，本实施例中，一种汽车顶衬自动组立生产线包括沿汽车顶衬输送方向依次设置的用于在汽车顶衬上特定部位自动喷涂粘接胶水的打胶工位、用于将附件自动粘接到打胶位置的附件组立工位、用于自动切出爆破线的切割工位、用于汽车顶衬天窗位置自动翻边的翻边工位和出料检测工位，各工位之间通过自动输送机构1自动输送顶衬，所述打胶工位包括打胶治具2和打胶机器人3，所述附件组立工位包括组立治具4、组立上模5和组立机器人6，所述切割工位包括切割治具7和切割机器人8，所述翻边工位包括翻边治具9、翻边上模10和翻边下模11，所述出料检测工位包括检测治具12。

自动输送机构1设置于汽车顶衬自动生产线的两侧，包括伺服驱动机构13、传送带14、输送夹具和升降机构，伺服驱动机构13包括伺服驱动电机和驱动轮，传送带14设置于生产线的两侧，伺服驱动电机设置于生产线的一端，通过驱动轮驱动传送带14运动，生产线的各个工序上的两侧均对应设置一套输送夹具，输送夹具包括支架15和升降杆16，支架15通过连接件固定连接于传送带14上，升降机构包括升降气缸17和位于升降气缸17两侧的两根导向杆18，升降气缸17固定于支架15上，升降气缸17的驱动端和两根导向杆均连接于升降杆16上，升降气缸17驱动升降杆16做上下升降动作，相邻两个工序的支架15之间通过连杆19连接。升降杆16采用铝合金型材，其上开设有安装槽，安装槽上固定用于支撑汽车顶衬的定位块，定位块的端面配合汽车顶衬该处底面的外形设置，其上设置有限位槽，在托起和输送汽车顶衬时，通过定位块使汽车顶衬定位于生产线同一工序两侧的升降杆16上。生产线的两侧的机架上均固定有直线导轨20，对应于支架15上安装有滑块，直线导轨20和滑块能够保证支架在沿生产线水平移动时的平稳性。工作时，汽车顶衬在该工序加工完成后，该工序两侧的升降气缸17驱动对应的升降杆16向上运动，通过升降杆16上的定位块将汽车顶衬托起，然后伺服驱动机构13通过传送带14将该工序处托起的汽车顶衬输送到下一工序，到达下一工序后两侧升降气缸17驱动升降杆16下降回位将汽车顶衬放置于该工序的加工治具上，伺服驱动机构13再通过传送带14驱动输送夹具回退到上一工序上，即完成一次输送。

打胶治具2包括打胶支架21和打胶底托22，打胶底托22能拆装地设置于打胶支架21上，打胶机器人3设置有两个且并列设置于打胶治具2的非操作侧，打胶机器人3通过打胶连接杆23安装有胶枪24，打胶连接杆23的一端固定连接于喷胶机器人3的末端执行臂上，另一端设置有连接板25，胶枪24通过固定孔固定于连接板25上，连接板25上开设有便于安装胶枪附件的安装槽26，26安装槽为“u”型开口槽，其位于连接板25的前端，胶枪24在安装过程中，其附件比如传感器、管路或连接线从上方穿过安装槽26进行装配，使整个胶枪的安装更加紧凑，合理利用空间，尽量减少打胶机器人3打胶时的干涉，打胶连接杆23安装胶枪24的一端向下折弯形成直角或钝角夹角，避免不同车型的车身侧围高度及卡扣在车身顶衬位置对打胶作业的影响，保证胶枪不会与车身顶衬发生干涉，提高胶枪的通用性，以适应不同车型共线生产。

组立治具4包括组立支架27和组立底托28，组立底托28能拆装地设置于组立支架27上，组立机器人6设置于组立治具4的非操作侧，组立上模5包括模架29，模架29的底部配合汽车顶衬天窗设置有一圈天窗框卡子座30，且模架29的两侧对称设置有扶手卡子座31，模架29的一端通过连接板32设置有一个前灯框卡子座33，另一端通过连接板32间隔设置有两个后沿卡子座34，汽车顶衬上需要组立的附件安装于对应的卡子座上，扶手卡子座31倾斜布置，以使在扶手组立时卡子座能够与汽车顶衬完全贴合，且扶手卡子座31上连接有压紧气缸，组立机器人6的末端执行臂通过保压机构与模架29连接，保压机构包括导向板35、保压气缸36和连接座37，连接座37的底端固定于导向板35的端面上，顶端与组立机器人6的末端执行臂的连接，保压气缸36安装于导向板35的底面上，且其驱动端通过浮动接头连接于模架29上，导向板35与模架29之间设置有若干根导向柱。

组立时，汽车顶衬放置于组立治具上，组立机器人6驱动组立上模5向外侧旋转90度，使各个卡子座的底面朝向操作侧，操作人员依次将需要组立的附件安装于对应的卡子座上，然后组立机器人6回位并向下运动将各个附件压紧于汽车顶衬上的涂胶处，通过保压气缸36保持一定压力一段时间后，模架29上升回位即可。

切割治具7包括切割支架38和切割底托39，切割底托39能拆装地设置于切割支架38上，切割治具7的一侧为操作侧，另一侧设置有机器人支架40，切割机器人8通过安装板固定于机器人支架40上且位于切割治具7的上方，切割机器人8的末端执行臂的最前端设置有切割连接杆41，切割连接杆41的前端部开设有安装槽，安装槽内与切割刀42的尾端对应开设有固定孔，切割刀42装配时，其尾端先插入安装槽，然后通过刀具压块43和固定螺钉将切割刀42固定锁紧于安装槽内，切割连接杆41安装切割刀42的一端向下折弯形成直角或钝角夹角，保证切割刀42不会与汽车顶衬发生干涉，提高切割装置的通用性，以适应不同车型共线生产。

翻边治具9包括翻边支架44和翻边底托45，翻边底托45能拆装地设置于翻边支架44上，翻边下模11设置于翻边支架44的底部，翻边上模10连接上模升降驱动装置且设置于翻边下模11的正上方，翻边上模10包括加热模块46、热模升降机构、压紧环板47和固定板48，压紧环板47为方形结构，其固定于固定板48上且位于加热模块46的外围，加热模块46包括固定于热模安装板49上的加热模胎50，加热模胎50为由若干个加热块围成的中空的方形凸台结构，加热模胎50的内圈为封闭连续的加热面，加热膜胎50的四角均设置有缺口51，加热模胎50的每条边上的加热块上均对应开设有两个通孔，两根加热管52贯穿该条边上的加热块并通过固定板固定于缺口51的一侧壁上，缺口51的设置便于了加热管52的拆装，有利于后期设备的维护。热模安装板49的四角均安装有辅助加热板53，辅助加热板53内设置有辅助加热管，辅助加热板53与缺口51两侧的加热块的端部紧密接触，通过辅助加热板53对加热模胎50的每条边两端部进行辅助加热，保证了加热模胎50的整体加热的均匀性，加热模胎50的每条边上的加热块与热模安装板49之间均设置有隔热板54，隔热板54与辅助加热板53之间存在间隙。热模升降机构包括间隔安装于热模安装板49上的两个热模升降气缸55，热模升降气缸55驱动加热模块46相对固定板48进行升降运动，固定板48连接上模升降驱动装置。固定板48上于加热模块46的外围固定有八个驱动气缸，每个驱动气缸的驱动端均通过连接板连接有插板56，插板56位于压紧环板47和固定板48之间，其中四个驱动气缸设置于压紧环板47的四角外侧，另外四个驱动气缸设置于压紧环板47各边的中心位置的外侧，驱动气缸驱动对应的插板56靠近或远离上模的中心运动。

翻边下模11包括推模机构，翻边底托45的中心处配合汽车顶衬天窗开设有通孔，推模机构设置于通孔内，推模机构包括推模底板57和推模58，推模58由若干个推模块围成，每个推模块的内侧均通过连接板连接有驱动气缸，驱动气缸安装于推模底板57上，且驱动气缸驱动对应的推模块靠近或远离翻边下模的中心运动，推模底板57上连接有驱动推模58相对推模底板57进行升降运动的推模升降气缸59，推模升降气缸59的驱动端连接于推模底板57的底部，推模底板57上安装有用于升降限位和导向的升降限位柱和导向杆。工作时，汽车顶衬自动输送并套到翻边底托45上，上模升降驱动装置驱动翻边上模10整体向下移动，压紧环板47压紧汽车顶衬翻边区域的外围，然后，热模升降气缸55驱动加热模块46向下移动，通过其内圈对汽车顶衬的翻边部位进行加热，加热完成后，热模升降气缸55驱动加热模块46上升回位，驱动气缸驱动各个推模块将翻边部位向外推出后，再由推模升降气缸59带动推模58向下移动压紧，实现对加热的翻边部位进行翻边。在翻边时，各个驱动气缸驱动对应的插板56向靠近翻边上模10的中心运动形成封闭的用于对翻边整形的限位方框，翻边完成后上模升降驱动装置驱动翻边上模10向上移动，各个动作部件依次回位。

本实施例中，打胶底托22、组立底托28、切割底托39和翻边底托45的底部均安装有支撑板，支撑板上间隔开设有若干个装配孔，所有装配孔沿支撑板的长度方向分成平行间隔设置的若干组，每组装配孔包括沿支撑板宽度方向间隔设置的两个装配孔，其中两组装配孔的其中三个上固定有定位支撑柱，另外一个装配孔上能升降地安装有调高支撑块，支撑板的中部间隔开设有两个减重孔，支撑板的周边开设有固定槽，配合固定槽于对应的支架的端面上固定有若干个压块，压块上开设有长条孔，固定螺栓通过长条孔将压块的一端固定于底座上，另一端压紧于固定槽内，同时通过长条孔能够调节压块的安装位置。同时，切割连接杆41和打胶连接杆23的后端均设置有连接盘，连接盘上开设有连接孔，连接螺钉通过连接孔将对应连接杆的一端连接于机器人的动作执行端，连接盘上开设有用于装配定位的导向孔，对应于机器人的动作执行端设置有导向柱，以便于切割连接杆41和打胶连接杆23的安装。

工作时，先通过人工将成型后的汽车顶衬放置于打胶底托22上，两个打胶机器人3通过预设的运动轨迹自动在汽车顶衬的特点位置上打上粘接胶水，自动输送机构1将打胶后的汽车顶衬自动运送到组立底托28上，组立机器人6驱动模架29向外旋转使各个卡子座的底面朝向操作侧，人工将需要组立的附件分别安装到天窗框卡子座30、扶手卡子座31、前灯框卡子座33和后沿卡子座34上，组立机器人6驱动模架29回位，即使各个卡子座的底面朝下，组立机器人6再驱动模架29整体向下移动将卡子座上的附件粘接到汽车顶衬打胶的位置上，附件组立完成后，自动输送机构1将组立好附件的汽车顶衬自动运送到切割底托39上，由切割机器人8通过预设的运动轨迹在自动在汽车顶衬的前后座椅侧配有安全气囊的位置切割出爆破线，然后自动输送机构1再将切割爆破线的汽车顶衬自动运送到翻边底托45上，上模升降驱动装置驱动翻边上模10整体向下移动配合翻边下模11对汽车顶衬天窗、前沿及后沿进行翻边，将内侧面料及基材翻至顶衬外侧，使顶衬边缘光滑整洁，翻边完成后，自动输送机构1将汽车顶衬运送到检测治具12上，人工对经过上述各道工序的汽车顶衬进行检测后即可。

上述汽车顶衬自动组立生产线大大提高了汽车顶衬成型后的后续加工效率，节省人力，降低了生产成本，而且采用连续的自动化生产，产品的质量也得到了保证。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。