专利名称：一种汽车保险杠自动打孔机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车保险杠自动打孔机。
背景技术：
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要现代制造业自动化装备。工业机器人已成为柔性制造系统、工厂自动化、计算机集成制造系统的自动工具。 现今，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系主要有安川、松下、FANUC、川崎等公司的产品。欧系中主要有、KUKA, CL00S、ABB、COMAU, IGM等。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步，经过20多年的努力，已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压及喷漆等工业机器人。近几年，我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破10亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右，年销售额在20亿元以上。统计数据显示，中国市场上工业机器人总共拥有量近万台，占全球总量的0. 56%，其中完全国产工业机器人行业集中度占30%左右，其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主，年出口量为100台左右。目前，国际上工业机器人技术在制造业应用范围越来越广，现已从传统制造业推广到其他制造业，汽车工业已然，并将长期成为工业机器人的主要应用领域。据国家统计局的资料显示，当今中国各个城市居民用车需求量仍在不断攀升，提高汽车产业的生产效率、质量以及外观柔和度，才能更好的满足当今人们的需求，获得更好的市场竞争力。汽车保险杠打孔也是汽车加工中的工艺之一。早期打孔机是由人力驱动的简单冲击式机械，经长期不断的演变、发展，成为现今具有机动动力驱动的各种冲击式钻孔机与冲击式打孔机，在世界上一直沿用了相当长的历史时期，这种打孔机存在效率低、打孔过程中无法取出完整的料芯、打孔过程中不能及时排除废料等缺点。目前，国内用于汽车保险杠打孔机的设备近些年才出现，其孔加工精度、表面光洁度等是决定设备性能的标准，常见的打孔机是用特定的冲孔模具来冲孔，其生产节拍难以控制，精度和表面光洁度难以保证。
发明内容
本发明针对现有技术中汽车保险杠冲孔机装置冲孔不能灵活对应多品种车型要求的问题，提供一种只需一台设备，就可以对应多品种、多车型、多孔型、多位置的保险杠打孔加工，并且加工孔尺寸精度高的自动打孔机，该装置加工孔的形状可由编程解决，简便易更改，形状控制较灵活；可以有效的控制生产节拍，提高工作效率；机器人机械手对位准确、快捷，杜绝了因工人大意引起的表面划痕和加工精度不高等问题。本发明提供的技术方案是一种汽车保险杠自动打孔机，包括机体，机体上设有由电机和传动机构驱动的交换工作台，旋转工作台上设有保险杠治具，机体上设有用于保险杠打孔的具有T轴的工业机器人，工业机器人T轴上安装有轴座，轴座上夹持有自动换刀电主轴，换刀电主轴夹持有对保险杠铣削加工的铣刀。所述电机为伺服驱动的减速电机，传动机构为齿轮传动机构，通过齿轮传动机构实现交换工作台的正反180°旋转。本发明机体上设有检测交换工作台位置的限位开关和气动限位插销，交换工作台上设有能使气动限位插销插入的定位销套。本发明保险杠治具上可设有用于吸紧保险杠的真空吸盘。本发明交换工作台上设有使保险杠治具定位的定位销，保险杠治具设有与定位销配合的定位销孔，交换工作台上设有快速压紧钳，交换工作台的定位销插入保险杠治具的定位销孔内，并通过快速压紧钳与保险杠治具连接。本发明机体上设有钢化玻璃防护罩。在工业机器人的电主轴铣刀处设有用于吹掉切屑的吹风装置。所述工业机器人为2台，每个机器人各自配有为自己提供可更换刀具的刀库，采用气动自动换刀的方式实现刀具的更换。在刀库边安装有检测刀具的对射式光电开关。当断刀检测开关检测到刀具损坏，机器人则移动到刀库对应位置点，此时电主轴松开刀柄夹紧装置，将损坏刀具放置在刀库空位，然后移动到新刀具位置点，夹取新刀具。本发明采用上述结构，操作员把保险杠放置在保险杠治具上面，启动旋转按钮，旋转台动作，旋转180度停止，保险杠夹紧定位，然后动力机械手按照检测的模具选择程序进行打孔完毕，动力机械手停止到位，保险杠放松，旋转台反向旋转180度，操作员把保险杠拿下，一个保险杠打孔完毕。本发明颠覆了传统意义上的保险杠冲孔设备，改变了以往冲孔对应性单一的缺陷，成功的提高了孔加工的精度和表面光洁度，并且可以通过快速更换治具的方式对应各种不同位置、孔型的要求；将汽车保险杠二次加工设备技术提升到了一个新领域。本发明用于汽车前后保险杠打孔可以大大降低工人的劳动强度，提高工作效率，杜绝了因工人大意引起的划伤保险杠表面的情况。
图I为本发明的结构示意 图2为图I的右视图。
具体实施例方式参见I图I-图2，本发明包括机体，机体12上设有由SEW减速电机8和齿轮传动机构7，采用伺服驱动的方式，通过齿轮传动机构7实现交换工作台13的正反180°旋转。交换工作台13到位以后通过气动限位插销的方式精确定位。机体12的交换工作台底座上安装有两个气动限位插销5，交换工作台13上设有能使气动限位插销5插入的定位销套4。通过气缸10驱动，使插销5插入交换工作台13上的定位销套4完成交换工作台13的定位。交换工作台13上设有保险杠治具3，机体12设有用于保险杠2打孔的HP20D机器人1，机器人I的T轴上安装有轴座16，轴座上夹持有自动换刀电主轴17，换刀电主轴夹持有对保险杠铣削加工的铣刀18。通过机器人I抓持自动换刀电主轴的方式，实现对保险杠各种孔型的铣削加工。通过在机器人T轴上安装轴座的方式，抱紧夹持自动换刀电主轴。本发明交换工作台13上设有使保险杠治具3定位的治具定位销4，保险杠治具3设有与定位销配合的治具定位销孔5，交换工作台13上设有快速压紧钳6，交换工作台13的定位销插入保险杠治具3的定位销孔内，并通过快速压紧钳6与保险杠治具3连接。所述HP20D机器人I为2台，对称放置与保险杠治具3左右两侧，每个机器人各自配有为自己提供可更换刀具的刀库21，在HP20D机器人上的电主轴铣刀附近，设有用于吹掉切屑的吹风装置18。所述电机8采用SEW减速电机，传动机构为齿轮传动机构，采用伺服驱动的方式，通过齿轮传动机构实现交换工作台13的正反180°旋转。交换工作台13到位以后通过气动限位插销的方式精确定位，交换工作台13到位通过安装在交换工作台13底座上的两个机械限位开关22检测，交换工作台13底座上安装有两个气动限位插销，通过气缸驱动，使插销插入转台上的销套完成转台定位。实现工作台的精确定位，定位误差0. 05mm,满足定位精度的要求。所述保险杠治具每个治具对应一种保险杠，保险杠治具使用轻质的玻璃钢材料仿形制造，厚度约表面材质较软,不会损坏保险杠,使用钢质框架支撑成一个牢固的整体。所述保险杠治具的夹紧和定位在保险杠治具钢制框架的底面加工一个安装平面，并有2个直径14mm的定位销孔，用来与旋转平台定位连接，同时使用旋转台上的2个快速压紧钳可以很方便、快捷地压紧治具。这种安装方法单人可在5分钟的时间内完成治具的更换。 使用真空吸盘固定保险杠。在保险杠治具上安装2个机械开关，检测保险杠是否安装到位，在每个保险杠治具上安装4-5个直径约50mm的风琴式真空吸盘11，真空吸盘的吸附力可以通过真空发生器的真空度调节。本发明采用上述结构，操作员把保险杠放置在保险杠治具上面，启动旋转按钮，交换工作台13动作，旋转180度停止，保险杠夹紧定位，然后动力机械手按照检测的模具选择程序进行打孔完毕，动力机械手停止到位，保险杠放松，交换工作台13反向旋转180度，然后机械手再进行第二个保险杠的切割，与此同时，操作员把打孔完毕的保险杠拿下，并将另一个保险杠放在外围的模具上，如此循环，实现两个工位的保险杠孔循环加工。本发明用于汽车前后保险杠打孔可以大大降低工人的劳动强度，提高工作效率，杜绝了因工人大意引起的划伤保险杠表面的情况。本发明采用气动自动换刀的方式实现刀具的更换。断刀检测开关检测刀具损坏检测方式为在刀库边安装对射式光电开关20，每次加工完成后机器人回原位前在光电开关光幕内停留I秒，如刀具没有损坏，则触发光电开关，此时机器人只需回原位待机即可，如光电开关没有触发，则说明刀具损坏，机器人需移动到刀库对应位置点，此时电主轴松开刀柄夹紧装置，将损坏刀具放置在刀库空位，然后移动到新刀具位置点，夹取新刀具。
权利要求
1.一种汽车保险杠自动打孔机，包括机体，其特征是机体上设有由电机和传动机构驱动的交换工作台，旋转工作台上设有保险杠治具，机体上设有用于保险杠打孔的具有T轴的工业机器人，工业机器人T轴上安装有轴座，轴座上夹持有自动换刀电主轴，换刀电主轴夹持有对保险杠铣削加工的铣刀。
2.根据权利要求I所述的汽车保险杠自动打孔机，其特征是所述电机为伺服驱动的减速电机，传动机构为齿轮传动机构，通过齿轮传动机构实现交换工作台的正反180°旋转。
3.根据权利要求I或2所述的汽车保险杠自动打孔机，其特征是机体上设有检测交换工作台位置的限位开关和气动限位插销，交换工作台上设有能使气动限位插销插入的定位销套。
4.根据权利要求I或2所述的汽车保险杠自动打孔机，其特征是保险杠治具上设有用于吸紧保险杠的真空吸盘。
5.根据权利要求I或2所述的汽车保险杠自动打孔机，其特征是交换工作台上设有使保险杠治具定位的定位销，保险杠治具设有与定位销配合的定位销孔，交换工作台上设有快速压紧钳，交换工作台的定位销插入保险杠治具的定位销孔内，并通过快速压紧钳与保险杠治具连接。
6.根据权利要求4所述的汽车保险杠自动打孔机，其特征是机体上设有钢化玻璃防护罩。
7.根据权利要求I或2所述的汽车保险杠的打孔装置，其特征是在工业机器人的电主轴铣刀处设有用于吹掉切屑的吹风装置。
8.根据权利要求I或2所述的汽车保险杠的打孔装置，其特征是所述工业机器人为2台，每个机器人各自配有为自己提供可更换刀具的刀库，在刀库边安装有检测刀具的对射式光电开关。
全文摘要
本发明涉及一种汽车保险杠自动打孔机，包括机体，机体上设有由电机和传动机构驱动的交换工作台，旋转工作台上设有保险杠治具，机体上设有用于保险杠打孔的具有T轴的工业机器人，工业机器人T轴上安装有轴座，轴座上夹持有自动换刀电主轴，换刀电主轴夹持有对保险杠铣削加工的铣刀。本发明颠覆了传统意义上的保险杠冲孔设备，改变了以往冲孔对应性单一的缺陷，成功的提高了孔加工的精度和表面光洁度，并且可以通过快速更换治具的方式对应各种不同位置、孔型的要求；将汽车保险杠二次加工设备技术提升到了一个新领域。本发明用于汽车前后保险杠打孔可以大大降低工人的劳动强度，提高工作效率，杜绝了因工人大意引起的划伤保险杠表面的情况。
文档编号B23Q11/00GK102744607SQ20121026759
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者余建军, 冯仕平, 刘晓红, 吴杰, 周兵, 杨丹 申请人:湖北省机电研究设计院