专利名称：用于为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面的设备的制作方法
技术领域：
如主权利要求前序部分所述，本发明涉及一种用于为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面(upholstering)的设备。
背景技术：
本发明可用于椅子或扶手椅的工业生产，通常加工出椅子或扶手椅的几个单独的部件，然后再将其组装而成。
椅子和/或扶手椅的座垫或靠背包括一个支撑部和一个衬垫，支撑部通常最好具有板状组织结构，衬垫例如是泡沫橡胶，支撑部和衬垫被一层织物的、皮革的或类似材料的覆盖层覆盖。
生产一把成品椅子和/或扶手椅的过程其中一个步骤包括组装上述所列的三种元件，形成为一种夹层结构，接着把覆盖层至少钉到框架可看见的一面上，使得覆盖层覆盖衬垫层。根据已知的方式，该过程步骤靠手工操作，用手将覆盖层的边缘部分拉伸盖住框架，同时，用卡钉枪钉住它。
该技术包含多种缺点，如需要劳动力的高成本，正确进行钉装操作的同时还要避免覆盖层出现褶皱或不美观的效果具有一定难度。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种用来包覆椅子、扶手椅或类似物的设备，它在结构和功能上克服了上述现有技术中的缺点。
本发明通过所附权利要求中的用来包覆椅子、扶手椅或类似物的设备解决了该问题。
本发明的特点和优点从对其最佳实施方式的详细说明中将更清楚的体现出来，对最佳实施方式的说明是以非限定性举例的方式结合参考附图进行，其中-图1是根据本发明的设备的平面示意图，该设备用来为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面，-图2是图1的设备的局部透视图，-图3是图1的设备的详细透视图，-图4是夹层结构的分解示意透视图，图1的设备可加工该夹层结构。
发明最佳实施方式在图1至4中，根据本发明的用来为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面的设备通常用附图标记1标示。
设备1包括一个底座2，底座2上安装了一个支撑结构3和一个机器人臂4。
在设备1周围提供一个保护外壳5，保护外壳包括一个位于支撑结构3前面的开口6和一个位于支撑结构3侧面的方便卡钉枪8重新装填的旋转门7。在旋转门7前面提供了一个支撑装置9，在保护外壳5确定的区域内，有可以放置许多卡钉枪8的位置，为了选择合适的钉子装填，操作者通过打开旋转门7就能到达卡钉枪的位置。
支撑结构3包括一个以预定距离平行于底座2的工作台10，工作台由三条腿10b、10c、10d支撑，固定到底座2上。一个支撑平台10a位于工作台10上，它用来容纳椅子或扶手椅的一个待加工的夹层结构11，例如一个靠背或一个座垫。
夹层结构11包括一个由织物、皮革或类似材料制成的覆盖层12、一个例如是泡沫橡胶的填充件13和一个塑料的、木头的或金属的，最好具有组织形状的支撑框架14，这三者一个布置在另一个的上面。框架14和填充件13的外围形状差不多大，这样，当框架和填充件一个布置在另一个上面时，外围轮廓彼此对应，然而，覆盖层的外围比上述两个元件的外围大，使得覆盖层的外围边缘部分15能够折叠围过填充件13，以致覆盖它，而后固定到框架14上。
支撑结构3还包括压缩装置16，其包括一个位于两个平行且相对的臂17a之间的U形件17，支撑平台10a位于臂17a(图2中只能看到一个臂17a)之间。一个压缩件19牢牢固定在U形件的两个臂17a中一个臂的一端18，朝向支撑平台10a。
U形件17能够相对于一个垂直于支撑平台10a的垂直轴Z作平移运动远离或靠近支撑平台，以及绕这同一根轴作旋转运动。平移运动是通过液压千斤顶20产生，该千斤顶包括一个活塞21，千斤顶一端固定到底座2上，位于支撑工作台10的腿10b、10c、10d之间，千斤顶另一端固定到U形件的两个臂17a中另一个臂的一端。
设备1还包括用于夹层结构11正确定位的定位装置22。定位装置22包括两个臂23a、23b，两个臂在面对外壳5中的开口6一侧以相互对称的方式连接到工作台10。能够打开的臂23a、23b能绕各自的平行于轴Z的轴Z′、Z″旋转，以便从一个双臂打开远离工作台的静止位置移动到一个工作台10旁边的压缩件19和支撑平台10a之间的定位位置。能够打开的双臂具有与框架14和填充件13的横向轮廓相对应的形状，并且在定位位置，当夹层结构11在工作台上用于加工时，它们有助于在工作台10上的夹层结构11获得最佳的位置。
定位装置22还包括与支撑平台10a相联的灯24，灯将明亮的可见光束投射到平台10a上并指示出用来给夹层结构11支撑的最佳位置。
机器人臂4位于工作台10的上面，远离保护外壳5的开口6。机器人臂4包括一个可旋转的工作台28和两个部件25和26，为了绕平行于轴Z的轴Z旋转该工作台安装在底座2上，两部分通过第一铰链27彼此连接在一起。部件25的一端25a连接到第一铰链27，另一端连接到牢固的位于可旋转工作台28上的第二铰链29。一个第三铰链30位于部件26的一端26b并且支撑头31连接到该铰链上。
然而，第一和第二铰链27、29允许部件25、26绕两根轴Y、Y′旋转，这两根轴互相平行并垂直于轴Z。第三铰链30允许支撑头31的两种旋转，即相对于部分26绕一根平行于轴Y的轴Y″旋转和支撑头在一个回转圆锥体内的旋转，该圆锥体的顶点在第三铰链30处。
支撑头31包括用于容纳和约束卡钉枪8的接合装置32，在卡钉枪上提供了相应的互补接合装置33，支撑头还包括用来有效控制卡钉枪8的装置31a和一个由电机驱动能绕轴旋转的织物拉伸辊34。
由控制装置控制的机器人臂4包括一个带监视器的逻辑单元35，机器人臂由电机驱动装置36操作。
在加工前，设备1处于等待状态，即，具有一个内部钉子装填器的卡钉枪8位于支撑装置9上，机器人臂4远离工作台10，能打开的双臂23a、23b位于远离工作台的静止位置，并且支撑平台10a和压缩件19之间的距离是允许范围内的最大值。
为了进行包覆操作，夹层结构11在支撑平台10a上的平台和压缩件1 9之间的空间内构造成，夹层结构不同元件之间的布置是一个在另一个的上面，通过在外壳内的开口6，按下述方式进行。覆盖层12放在支撑平台10a上与之接触，填充件13和框架14重叠在其上。接着将这样构造的夹层结构11用定位装置22正确定位在支撑平台10a上，并且能打开的双臂23a、23b到达定位位置接触到夹层结构的外围边缘。一完成定位，能够打开的双臂就返回到静止位置。
通过操作者的命令，卡钉枪8通过机器人臂的支撑头31自动从支撑件9拾取出来。同时，压缩件19通过U形件17的平移运动朝工作台10移动，U形件的运动是由液压千斤顶20产生的。然后夹层结构11被压缩并牢固地固定在工作台10上。
机器人臂朝着工作台10移动，支撑头31放在了夹层结构11的边缘上，处于钉装位置。
机器人臂4的控制装置沿夹层结构11的外围边缘引导和操作卡钉枪8；在移动中，置于框架14下的覆盖层12的外围边缘部分15被织物拉伸辊34利用其绕轴旋转的优点拾取到，同时拉伸越过框架14。位于辊34旁边的在支撑头31内的卡钉枪，将固定钉子施加到在预定间隔的外围边缘部分15，将它们钉到框架14上。
在支撑头31绕夹层结构11的旋转运动过程中，头31向支撑平台10a的倾斜程度被改变以改善覆盖层外围边缘部分15的拉伸状况，特别是在框架14的拐角处。该钉装操作就这样以最优化方式完成了。
如果卡钉枪8里面的钉子用完了，机器人臂自动将空的卡钉枪送回支撑装置9并拾起第二支适合装在其上的卡钉枪，然后返回到钉装位置。
此外，在钉装阶段，U形件17绕轴Z旋转90°从而允许支撑头31绕夹层结构进行一种完全的旋转运动。
当支撑头31进行了一个360°的完全旋转运动，与此同时完全将覆盖层12钉到框架14上，因而覆盖填料13并由此完成对所述椅子部件的包覆，设备1回到静止位置，在移走加工完成的产品后继续加工下一个夹层结构，及时装钉，为插入构造第二个夹层结构11的元件作准备。
因此本发明解决了提出的问题，取得超过现有技术的许多优点。
特别是，椅子或扶手椅部件的钉装是以自动方式完成的，减少了生产成品零件的劳动力。由于机器人臂进行的运动具有灵活性和重复性的优点，钉装过程本身具有了相当大的精确度和准确性。进行整个钉装和组装过程所需的时间大大减少。
权利要求
1.一种用于为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面的设备(1)，特别是靠背和/或座垫部件具有一个带覆盖层(12)的夹层结构(11)，覆盖层的大小适于至少部分覆盖住框架(14)，设备至少包括一个卡钉枪(8)，一个用于夹层结构(11)的支撑平台(10a)，和用于压缩夹层结构(11)的装置(16)，该设备特征在于它包括一个机器人臂(4)和用来控制机器人臂(4)的控制装置，机器人臂上安装卡钉枪(8)，控制装置沿在夹层结构(11)外围确定的钉装路径引导和操作卡钉枪。
2.根据权利要求1所述的设备，包括为支撑平台(10a)上的夹层结构(11)定位的装置(22)。
3.根据权利要求2所述的设备，其中定位装置(22)包括臂(23a，23b)，它们能够打开，并且能够相对于支撑平台(10a)从一个位置移动到夹层结构(11)定位的位置。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其中定位装置(22)包括用来投射可见光束的灯(24)，灯与平台(10a)在一起以便投射到平台(10a)上至少一束定位光束。
5.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，包括一个与机器人臂(4)在一起的织物拉伸辊(34)，辊由电机驱动作用在覆盖层(12)上，在钉装之前，覆盖层夹紧在辊(34)和框架(14)之间处于一种张紧状态。
6.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，其中机器人臂(4)包括一个第一部分(25)和一个第二部分(26)，他们通过一个第一铰链(27)相互连接。
7.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，包括一个可旋转的工作台(28)，它能绕一根轴(Z)旋转，并且机器人臂(4)通过一个第二铰链装置(29)连接到工作台。
8.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，包括一个通过一个第三铰链装置(30)连接到机器人臂(4)的支撑头(31)，并且依次包括用来接合卡钉枪(8)的装置(32)和用来有效控制卡钉枪(8)的装置(31a)。
9.根据权利要求6，7和8所述的设备，其中连接到第一和第二部分的第一和第二铰链(27，29)，用来使第一和第二部分(25，26)相对于平行的轴(Y，Y′)旋转。
10.根据权利要求9所述的设备，其中平行的轴(Y，Y′)垂直于可旋转工作台的旋转轴(Z)。
11.根据权利要求8所述的设备，其中织物拉伸辊(34)支撑在支撑头(31)上。
12.根据权利要求8所述的设备，其中第三铰链(30)用来使支撑头(31)绕一个回转圆锥体内的任意一根轴旋转，该圆锥体的顶点在第三铰链(30)处。
13.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，其中压缩装置()包括一个U形件(17)，该U形件包括两个平行和相对的臂(17a)，支撑平台(10a)位于两个臂之间。
14.根据权利要求13所述的设备，其中压缩装置(16)包括一个压缩件(19)，压缩件固定到U形件(17)的其中一个臂的一端(18)，面对着支撑平台(10a)。
15.根据权利要求13或14所述的设备，其中U形件(17)能够朝着或远离支撑平台(10a)平移。
16.根据权利要求15所述的设备，包括一个用来产生U形件(17)的平移的液压千斤顶(20)。
17.根据前述权利要求中一个或多个所述的设备，包括用于多个卡钉枪(8)的支撑装置(9)，这些卡钉枪能够在机器人臂(4)上依次替换。
全文摘要
一种用于为椅子、扶手椅或类似物的部件做罩面的设备(1)，部件特别是靠背和/或座垫具有一个带覆盖层(12)的夹层结构(11)，覆盖层的大小适于至少部分覆盖住框架(14)，设备至少包括一个卡钉枪(8)，一个用于夹层结构(11)的支撑平台(10a)，和用于压缩夹层结构(11)的装置(16)，以及一个机器人臂(4)和用来控制机器人臂(4)的控制装置，机器人臂上安装卡钉枪(8)，控制装置沿在夹层结构(11)外围确定的钉装路径引导和操作卡钉枪。
文档编号B68G7/05GK1452589SQ01815220
公开日2003年10月29日 申请日期2001年8月31日 优先权日2000年9月7日
发明者乔瓦尼·费罗纳托 申请人:乔瓦尼·费罗纳托