滚边头的制作方法

本申请涉及机加工技术领域，尤其是涉及一种滚边头。

背景技术：

相关技术中，目前机器人滚边所使用的柔性滚边头，柔性退让方向是机器人连接法兰中心轴线方向或是在此方向5°范围内变动多滚边轮结构，每个滚边轮滚边时受力方向与机器人连接法兰中心轴所成角度差值较大，最大可达60°，由此滚边头柔性能力大打折扣，尤其是在主焊线体内需要依靠精确控制滚边力完成滚边过程的条件下，现有的柔性滚边头几乎丧失了应有的柔性功能，致使无法完成满足滚边质量的要求的包边。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的目的在于提出一种滚边头，所述滚边头的滚边力控制精度高，可以提高滚边质量，满足滚边要求。

根据本实用新型实施例的滚边头包括：机体、液压单元、分控单元以及滚边单元，所述机体内设置有气缸；所述液压单元固定在所述机体上，且所述液压单元的第一柱塞杆与所述气缸的气缸杆连接；所述分控单元固定在所述机体上，所述分控单元具有主油腔和与所述主油腔连通的多个分油腔，所述主油腔与所述液压单元的液压腔连通；多个所述滚边单元均设置在所述分控单元上，且每个滚边单元包括：滚边轮和与所述滚边轮相连的滚边柱塞，每个所述滚边柱塞与对应的所述分油腔连通以在所述分油腔的压强发生变化时推动所述滚边轮朝向或远离待加工件运动；其中所述滚边轮的轴线与所述滚边柱塞的轴线正交。

根据本申请实施例的滚边头，一方面，通过气缸控制液压单元，实现滚边轮朝向或远离待加工件运动，可以提高滚边力的控制精度，以提高滚边精度以及滚边质量；另一方面，使滚边轮的轴线与滚边柱塞的轴线正交，以通过液压油的压力缓冲滚边作业过程中，待加工件产生的反向作用力，从而使滚边轮构造为柔性轮，以降低滚边轮的阻力，从而进一步地提高滚边质量，满足滚边要求。

根据本实用新型的一些实施例，所述滚边单元包括：滚边壳体，所述滚边壳体与所述分控单元固定，所述滚边壳体限定出滚边柱塞腔，所述滚边柱塞腔与所述分油腔连通；滚边柱塞，所述滚边柱塞的至少部分伸入所述滚边柱塞腔，且所述滚边柱塞的一端可选择地伸入所述分油腔；滚边轮组件，所述滚边轮组件固定在所述滚边柱塞的另一端上。

进一步地，多个所述滚边单元的滚边柱塞腔的截面不同。

在一些实施例中，所述滚边单元还包括：挡板，所述挡板固定在所述滚边壳体上，且所述挡板适于与所述滚边柱塞临近所述滚边柱塞的所述另一端设置的限位凸缘配合限位。

进一步地，所述滚边轮组件包括：固定杆、套设在所述固定杆上的滚边轮以及设置在固定杆与所述滚边轮之间的轴承，所述固定杆固定在所述滚边柱塞的所述另一端上。

进一步地，所述固定杆的轴线与所述滚边柱塞的轴线垂直以使滚边轮的滚边受力方向与所述滚边柱塞的压力方向相对。

在一些实施例中，多个所述滚边单元至少包括：一个预滚压单元和一个终滚压单元，以分别完成对待加工件的初步滚边以及最终滚边。

根据本实用新型的一些实施例，所述分控单元包括：分控壳体，所述分控壳体内开设有所述主油腔和多个所述分油腔，多个所述分油腔位于所述主油腔的周向，所述分油腔与所述主油腔通过子油道连通。

在一些实施例中，所述机体包括：机体本体和气缸，所述机体本体具有容纳腔，所述气缸设置在所述容纳腔内，且所述气缸的气缸杆与所述第一柱塞杆连接。

进一步地，所述第一柱塞杆上设置有触发凸缘，所述机体本体上设置有与所述伸出检测开关和缩回检测开关，所述触发凸缘可选择地与所述伸出检测开关或与所述缩回检测开关正对。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的滚边头的立体示意图；

图2是根据本实用新型实施例的滚边头的一个角度的剖视示意图；

图3是根据本实用新型实施例的滚边头的另一个角度的剖视示意图；

图4是根据本实用新型实施例的滚边头的机体的立体示意图；

图5是根据本实用新型实施例的滚边头的机体的剖视示意图；

图6是根据本实用新型实施例的滚边头的分控单元的立体示意图；

图7是根据本实用新型实施例的滚边头的滚边单元的立体示意图。

附图标记：

滚边头100，

机体10，气缸11，气缸杆111，机体本体12，伸出检测开关13，缩回检测开关14，

液压单元20，第一柱塞杆21，触发凸缘211，液压腔22，

分控单元30，主油腔31，分油腔32，

滚边单元40，滚边壳体41，滚边柱塞42，限位凸缘421，滚边轮组件43，固定杆431，滚边轮432，轴承433，挡板44。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图7描述根据本申请实施例的滚边头100。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型实施例的滚边头100包括：机体10、液压单元20、分控单元30以及滚边单元40，

其中，机体10内设置有气缸11；液压单元20固定在机体10上，且液压单元20的第一柱塞杆21与气缸11的气缸杆111连接；分控单元30固定在机体10上，分控单元30具有主油腔31和与主油腔31连通的多个分油腔32，主油腔31与液压单元20的液压腔22连通；多个滚边单元40均设置在分控单元30上，且每个滚边单元40包括：滚边轮432和与滚边轮432相连的滚边柱塞42，每个滚边柱塞42与对应的分油腔32连通以在分油腔32的压强发生变化时推动滚边轮432朝向或远离待加工件运动。

本申请的滚边头100的工作过程为：机体10内设置的气缸11与外界起源连通，气缸11的气缸杆111可以在气压的作用下运动，进而气缸杆111带动液压单元20的第一柱塞杆21运动，第一柱塞杆21伸入或伸出主油腔31，以压动主油腔31内的液压油朝向分油腔32运动，朝向分油腔32运动的液压油推动滚边柱塞42伸出，滚边柱塞42带动滚边轮432朝向待加工件运动，并压紧待加工件，以完成对待加工件的滚边作业。

完成滚边作业后，气缸杆111缩回气缸11并带动第一柱塞杆21运动，使压入分油腔32的液压油回流至主油腔31，分油腔32内的油压降低，滚边柱塞42在自身重力以及滚边轮432的重力作用下远离待加工件运动。

进而，使滚边轮432的轴线与滚边柱塞42的轴线正交，以使滚边柱塞42的受力面的受力方向与滚边轮432的滚边面的受力方向大体呈180°，从而可以通过液压油的压力缓冲待加工件与滚边面接触后产生的反向作用力，以使滚边轮432具有柔性，降低滚边轮432的阻力，以提高滚边轮432的滚边效果，使滚边头100满足滚边质量的要求。

同时，通过气缸11控制液压单元20，使液压单元20的响应速度更快，并可以通过调整气缸11压力，实现对滚边力的精确控制，进一步提高滚边头100的滚边精度。

根据本申请实施例的滚边头100，一方面，通过气缸11控制液压单元20，实现滚边轮432朝向或远离待加工件运动，可以提高滚边力的控制精度，以提高滚边精度以及滚边质量；另一方面，使滚边轮432的轴线与滚边柱塞42的轴线正交，以通过液压油的压力缓冲滚边作业过程中，待加工件产生的反向作用力，从而使滚边轮432构造为柔性轮，以降低滚边轮432的阻力，从而进一步地提高滚边质量，使滚边头100满足滚边要求。

此外，可以理解的是，分控单元30可以同时控制多个滚边单元40运动，以使本申请的滚边头100，在无需更换滚边轮432的前提下，可以同时对多个待加工件或者可以对一个待加工件进行多个工序的滚边，有效地提高滚边头100的工作效率。

如图2和图3所示，根据本实用新型的一些实施例，滚边单元40包括：滚边壳体41，滚边壳体41与分控单元30固定，滚边壳体41限定出滚边柱塞42腔，滚边柱塞42腔与分油腔32连通；滚边柱塞42，滚边柱塞42的至少部分伸入滚边柱塞42腔，且滚边柱塞42的一端可选择地伸入分油腔32；滚边轮组件43，滚边轮组件43固定在滚边柱塞42的另一端上。

具体而言，滚边柱塞42可滑动地设置在所述滚边柱塞42腔内，滚边柱塞42的一端伸入分油腔32，以在液压油的作用下，使滚边柱塞42伸入分油腔32的一端可以远离或朝向分油腔32运动，以推动设置在滚边柱塞42的另一端的滚边轮组件43运动，滚边轮432作为滚边轮组件43的滚边作业部件，可选择地在滚边柱塞42的作用下推抵或远离待加工件，以使滚边头100的驱动原理更加简单，滚边轮组件43的响应速度更快，从而有效地提高滚边头100的滚边质量。

如图2和图3所示，进一步地，多个滚边单元40的滚边柱塞42腔的截面不同。这样，使多个滚边单元40的滚边轮组件43运动需要的驱动力不同，以使多个滚边轮组件43可以提供不同的滚边力，使本申请的滚边头100可以适用于不同滚边力需求的待加工件使用，或者可以对待加工件进行不同种工序的加工，

可以理解的是，本申请实现不同滚边单元40的滚边力的调整不限于此，在另一些实施例中，多个分油腔32的横截面积不同，以使作用在滚边柱塞42上的液压力大小不同，实现多个滚边单元40之间的滚边力大小差异性设置，以进一步地提高滚边头100的滚边精度。

如图7和图3所示，在一些实施例中，滚边单元40还包括：挡板44，挡板44固定在滚边壳体41上，且挡板44适于与滚边柱塞42临近滚边柱塞42的另一端设置的限位凸缘421配合限位。这样，通过设置挡板44，并使挡板44与限位凸缘421配合，可以避免滚边柱塞42脱出滚边壳体41，提高滚边单元40的工作稳定性，并避免分控单元30内的液压油溢出，提高滚边头100的工作稳定性。

在图2、图3和图7所示的具体的实施例中，滚边轮组件43包括：固定杆431、套设在固定杆431上的滚边轮432以及设置在固定杆431与滚边轮432之间的轴承433，固定杆431固定在滚边柱塞42的另一端上。

具体而言，固定杆431的一端设置轴承433，滚边轮432套设在轴承433外，固定杆431的另一端设置有外螺纹，穿过滚边柱塞42的另一端上开设的通孔，并通过紧固件与滚边柱塞42固定。这样，不仅可以提高滚边轮组件43与滚边柱塞42的配合稳定性，确保滚边轮432的轴线与滚边柱塞42的轴线正交，以提高滚边轮432的滚边效果的同时，通过设置轴承433，可以进一步地降低滚边轮432的滚边阻力，并延长滚边轮432的使用寿命。

其中，固定杆431的轴线与滚边柱塞42的轴线垂直以使滚边轮432的滚边受力方向与滚边柱塞42的压力方向相对(即滚边轮432的轴线与滚边柱塞42的轴线正交)。

可以理解的是，在一些实施例中，多个滚边单元40至少包括：一个预滚压单元和一个终滚压单元，以分别完成对待加工件的初步滚边以及最终滚边。由此，通过设置多个滚边单元40，可以对待加工件进行多个工序的滚边作业，以提高滚边头100的工作效率，并避免拆卸以及更换滚边单元40，使滚边头100的使用便利性更高。

如图6所示，根据本实用新型的一些实施例，分控单元30包括：分控壳体，分控壳体内开设有主油腔31和多个分油腔32，多个分油腔32位于主油腔31的周向，分油腔32与主油腔31通过子油道连通。

换言之，滚边单元40设置在分控壳体的周向上，滚边壳体41与分控壳体连接，滚边柱塞42伸入到对应的分油腔32内。这样，使每个滚边单元40的响应速度均更快，并可以降低滚边头100的空间占用。

如图4和图5所示，在一些实施例中，机体10包括：机体本体12和气缸11，机体本体12具有容纳腔，气缸11设置在容纳腔内，且气缸11的气缸杆111与第一柱塞杆21连接，第一柱塞杆21上设置有触发凸缘211，机体本体12上设置有与伸出检测开关13和缩回检测开关14，触发凸缘211可选择地与伸出检测开关13或与缩回检测开关14正对。

由此，通过设置伸出检测开关13和缩回检测开关14，使滚边头100的控制更加简单、方便，智能化程度更高，可以进一步地提高使用体验。

下面，参照图1-图7对本申请的滚边头100进行具体地结构描述。

如图4和图5所示，机体10上部设有安装法兰，与机器人的机械臂上的六轴法兰连接；机体10的外表面上设置有气缸11的接头过孔、油位报警信号线过孔和注油孔等，用于安装滚边头100的辅助部件，多个检测开关安装孔分别用于安装伸出检测开关13和缩回检测开关14，气缸11内部设置有气缸杆111；机体本体12内部还设有储油腔，可以储存液压油，在液压腔22缺油的时候方便进行油液补充；机体10的下部端面设有单向阀安装孔，用于安装单项阀控制液压腔22和储油腔之间的油液流动；机体10的下端上还设有液压单元20安装孔和分控单元30定位安装孔，分别用于安装液压单元20和分控单元30。

如图2和图3和图7所示，滚边单元40由滚边柱塞42，滚边壳体41，挡板44等部件组成。

滚边轮432通过轴承433固定在固定杆431上，通过滚边壳体41固定在分控单元30上，挡板44装配在滚边壳体41上并适于与滚边柱塞42的限位凸缘421配合限位，滚边柱塞42设置在滚边壳体41的滚边柱塞42腔内，滚边壳体41与分控壳体之间设置有密封件。

如图6所示，分控单元30包括：分控壳体，分控壳体内限定出主油腔31和分油腔32，分控壳体与机体本体12的连接区域上，分控壳体与滚边壳体41的连接区域上均设置有密封件。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。