一种汽车座椅底盘玻纤片抓取机构的制作方法

本实用新型涉及汽车内饰件加工装置技术领域，尤其涉及一种汽车座椅底盘玻纤片抓取机构。

背景技术：

玻纤片又称玻璃纤维钢片，玻纤片是采用玻璃纤维纱预浸入苯乙稀基聚脂树脂经加热固化拉挤而成的产品。玻璃纤维片具有韧度好、强度高、密度小、优良的耐腐蚀性和耐热性、成型性好、保存期长,是低能耗、无环境污染的绿色环保材料。

汽车座椅底盘玻纤片是在汽车座椅底盘注塑时先行挂放在注塑机模具上，然后再合模注塑的一种片材。由于玻纤材质强度高、硬度高的特性，使其难以贴合形状复杂的模具，经加热后的玻纤片硬度急速下降，因此给玻纤片加热后再行挂放在注塑机模具上是目前应用比较广泛的技术。加热后的玻纤片挂放在模具里有两大问题：一是玻纤片加热后迅速软化，夹持放入模具的时候容易变形，会导致玻纤片上的孔位不能对准模具挂针；二是软化后的玻纤片随温度的降低会迅速恢复硬度，因此玻纤片从加热炉取出到挂放在模具的时间不能太久。

目前，汽车座椅底盘注塑时玻纤片是由人工放入加热炉，软化后再由人工迅速挂放在模具里。人工挂放需要人员频繁接近加热炉和模具，存在一定的安全风险，且人工挂放会导致产品一致性差、精度低、生产率低、产品成本高。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种汽车座椅底盘玻纤片抓取机构。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种汽车座椅底盘玻纤片抓取机构，

包括：动力单元、固定架单元以及夹取单元，

所述动力单元与固定架单元连接，其能够带动所述固定架单元移动；

所述夹取单元安装在固定架单元上，其随着固定架单元移动；

所述夹取单元具有能够开合的夹取部，通过夹取部夹取汽车座椅底盘玻纤片。

进一步地，所述动力单元为机械手。

进一步地，所述固定架单元包括抓取机构安装板、横梁、连接梁，所述连接梁为两根，其并排间隔连接在横梁上，两根连接梁上端安装有抓取机构安装板，通过所述抓取机构安装板与动力单元连接。

进一步地，所述夹取单元包括水平安装在固定架单元上的滑台缸、动夹组件以及定夹组件，所述动夹组件纵向设置，其与滑台缸连接，能够在滑台缸带动下移动；所述定夹组件纵向设置，其固定安装在固定架单元上，其与动夹组件相配合使用，两者位置一一对应，通过动夹组件移动能够调节动夹组件与定夹组件之间的距离。

进一步地，所述滑台缸为三个，包括第一滑台缸、第二滑台缸、第三滑台缸，三个滑台缸并排间隔设置；

所述动夹组件相应为三个，包括第一动夹组件、第二动夹组件、第三动夹组件；

所述定夹组件相应为三个，包括第一定夹组件、第二定夹组件、第三定夹组件；

其中，第一滑台缸连接有第一动夹组件，带动第一动夹组件移动；第二滑台缸连接有第二动夹组件，带动第二动夹组件移动；第三滑台缸连接有第三动夹组件，带动第三动夹组件移动；

第一定夹组件、第二定夹组件、第三定夹组件安装在固定架单元上，分别与第一动夹组件、第二动夹组件、第三动夹组件位置一一对应。

进一步地，所述动夹组件设置有防滑块，且设置在与定夹组件相对应的侧面上，其用于增加动夹组件、定夹组件与玻纤片间的摩擦力。

进一步地，所述动夹组件与定夹组件均为框架结构，具体包括两个并排的纵梁，两个纵梁之间通过横向连接梁进行连接，所述动夹组件与定夹组件的两个纵梁位置一一对应，动夹组件两个纵梁上设置有防滑块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，本实用新型通过动力单元驱动固定架单元以及夹取单元，进行汽车座椅底盘玻纤片的夹取，减少了人工参与，提高了操作安全性，且提高了产品加工的一致性、精度、生产率，降低了产品的成本。

附图说明

图1为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构侧视图；

图2为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构玻纤片挂放到位侧视图；

图3为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构玻纤片挂放到位主视图；

图4为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构玻纤片挂放到位局部视图；

图5为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构主视图；

图6为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构a-a剖面图；

图7为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构局部视图i；

图8为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构局部视图ii；

图9为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构局部视图iii；

图10为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构局部视图iv；

图11为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构局部视图v；

图12为本申请的工作流程图；

图13为本申请工作过程示意图；

图14为本申请工作原理图；

图15为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构玻纤片挂放到位左视图；

图16为本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构b-b剖面图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

本申请汽车座椅底盘玻纤片抓取机构，

如图1所示，包括抓取机构安装板1、连接梁2、横梁3、第一滑台缸4、第二滑台缸5、第三滑台缸6、第一滑台缸安装板7、第二滑台缸安装板8、第三滑台缸安装板9、第一夹爪连接板10、第二夹爪连接板11、第一动夹组件12、第一定夹组件13、第二动夹组件14、第二定夹组件15、第三动夹组件16、第三定夹组件17；

其中，抓取机构安装板1安装在机械手末端，整个抓取机构以机械手为动力源实现运动；连接梁2连接抓取机构安装板1和横梁3，横梁3是抓取机构的主体，承载抓取机构的各种部件；第一滑台缸4、第二滑台缸5、第三滑台缸6分别是第一动夹组件12、第二动夹组件14、第三动夹组件16的动力源，第一滑台缸安装板7、第二滑台缸安装板8、第三滑台缸安装板9分别连接第一滑台缸4、第二滑台缸5、第三滑台缸6与横梁3，使第一滑台缸4、第二滑台缸5、第三滑台缸6与横梁3位置相对固定，保证夹取位置的准确；第一定夹组件13、第二定夹组件15、第三定夹组件17安装在横梁3固定位置上，使第一动夹组件12、第二动夹组件14、第三动夹组件16和第一定夹组件13、第二定夹组件15、第三定夹组件17位置一一对应，保证有效夹取玻纤片18。

如图2-4、图15所示，模具19包括第一挂针19-1、第二挂针19-2、第三挂针19-3、第四挂针19-4、第五挂针19-5、第六挂针19-6、第七挂针19-7、第八挂针19-8、模具本体19-9；针对要将玻纤片18挂放在模具19上，且玻纤片不能从模具19里掉落的问题，玻纤片18挂放位置距离模具19越近，掉落风险越小，根据多次挂放试验结果，玻纤片18挂放到位时距离挂针根部至少15mm才能保证玻纤片18不掉落；因此夹取部采取定夹和动夹组合夹取的方式，保证定夹位置固定，不产生运动，即不需要运动空间，且第二定夹组件15厚度为10mm，在保证强度和刚度的同时，尽量降低了定夹厚度，使定夹占用较少空间；本实用新型为保证第二定夹组件15有2mm的剩余空间可退出模具，特设置定玻纤片(19)挂放到位时，玻纤片(19)距离挂针根部最大处为12mm(图4)，保证玻纤片18不会掉落。

如图5-8以及图16所示，第一动夹组件12包括第一动夹主体12-1、第一t型槽螺母12-2、第一防滑块12-3、第一螺钉12-4、第一弹垫12-5；第一防滑块12-3用第一螺钉12-4和第一t型槽螺母12-2固定在第一动夹主体12-1上，第一螺钉12-4和第一防滑块12-3之间安装第一弹垫12-5，用于防松；由于玻纤片18表面光滑，为增加动夹组件、定夹组件与玻纤片18的摩擦力，在第一动夹组件12夹持位置安装第一防滑块12-3，第一防滑块12-3与玻纤片18接触表面加工防滑纹，增加第一防滑块12-3与玻纤片18间的摩擦力，防止玻纤片18掉落；由于夹取玻纤片18时，第一动夹组件12的a面与玻纤片18的b面在不同状态距离不同，而第一定夹组件13的a面与玻纤片18的a面在夹取过程的任何状态理论垂直距离为0且保持不变，在第一定夹组件13与玻纤片18产生y方向移动时，第一定夹组件13的a面与玻纤片18的a面可能会产生摩擦力，导致软化后的玻纤片变形，因此第一定夹组件13夹持位置不安装防滑块；

第二动夹组件14包括第二动夹主体14-1、第二防滑块14-2、第二螺钉14-3、第二弹垫14-4；第二防滑块14-2用第二螺钉14-3固定在第二动夹主体14-1上，第二螺钉14-3和第二防滑块14-2间安装第二弹垫14-4防松；第二定夹组件15不安装防滑块；

第三动夹组件16与第一动夹组件12结构完全相同，且第一防滑块12-3和第二防滑块14-2完全相同，相同结构的组件和零件增加了备件的通用性，降低了成本；整个抓取机构，包括防滑块全部采用铝制，防止在夹持着玻纤片18加热时抓取机构任何部件发生变形。

如图9-图11所示，与模具19上的挂针相对应地，玻纤片18包括：第一挂孔18-1、第二挂孔18-2、第三挂孔18-3、第四挂孔18-4、第五挂孔18-5、第六挂孔18-6、第七挂孔18-7、第八挂孔18-8；

由于玻纤片18受热软化后在移动的过程中因自身重力和惯性力等会产生一定的形变，为了维持玻纤片18受热软化后的轮廓，需选取合理的夹持位置，使夹持位置既不与模具干涉而影响挂放，又不会导致轮廓形变太大而影响挂放；经理论分析和多次试验，选取第一挂孔18-1处夹持位置为x方向第一防滑块12-3中心距第一挂孔18-1中心40mm，y方向第一防滑块12-3中心和第一挂孔18-1中心重合，两第一防滑块12-3相对第一挂孔18-1对称；选取第三挂孔18-3处夹持位置为x方向第二防滑块14-2中心距第三挂孔18-3中心30mm，y方向第二防滑块14-2中心和第三挂孔18-3中心重合；选取第五挂孔18-5处夹持位置为x方向第二防滑块14-2中心距第五挂孔18-5中心25mm，y方向第二防滑块14-2中心和第五挂孔18-5中心重合，第七挂孔18-7处x方向第二防滑块14-2中心距第七挂孔18-7中心25mm，y方向第二防滑块14-2中心距第七挂孔18-7中心30mm；第一挂孔18-1、第三挂孔18-3、第五挂孔18-5、第七挂孔18-7分别与第二挂孔18-2、第四挂孔18-4、第六挂孔18-6、第八挂孔18-8相对玻纤片18中心线对称，对应夹持位置也相对玻纤片18中心线对称；以上夹持位置保证了玻纤片18软化后在运动及挂放过程保持轮廓合理的变形量，实现了玻纤片18顺利挂放。

本实用新型具体工作过程如图12、图13所示：

1.抓取机构开始抓取，此时玻纤片被挂针固定在挂架上，抓取机构移动到准备夹取位置(准备夹取位置位于玻纤片正上方)，并在滑台缸的驱动下打开3个动夹组件，定夹组件a面和玻纤片a面在x轴方向的垂直距离为0，动夹组件a面和玻纤片b面在x方向的垂直距离为20mm。

2.抓取机构沿y轴负方向垂直向下运动到夹取位置，此时定夹组件a面和玻纤片a面理论上处于贴合状态。

3.3个动夹组件沿x轴负方向闭合，玻纤片被成功抓取。

4.抓取机构将玻纤片移动到加热炉，开始给玻纤片加热。

5.加热完毕后，抓取机构携玻纤片移动到模具内的准备挂放位置。

6.抓取机构携玻纤片沿x轴负方向移动，使玻纤片挂孔对应地挂放在挂针上，完成挂放动作。

7.挂放动作完成后，3个动夹打开，然后抓取机构在机械手带动下沿y轴正方向向上运动，使抓取机构离开模具。

8.循环步骤1-7，直到结束抓取。

如图14所示，本实用新型工作原理如下：

1.抓取机构在准备夹取位置状态到夹取位置状态(挂取成功后打开动夹状态到离开模具状态同理)有沿y轴方向移动的动作，由于定夹组件a面和玻纤片a面在x轴方向的理论垂直距离为0，可推定夹给玻纤片x轴方向的理论压力n1为0，可推定夹与玻纤片间的理论摩擦力f1(f1＝μ1*n1)为0，然而，实际动作中，由于玻纤片固定在挂架上不可避免的产生一定角度的倾斜、抓取机构的运动会产生一定的误差等原因，定夹组件a面和玻纤片a面在x轴方向的实际垂直距离可能小于0，因此摩擦力f1可能会大于0。摩擦力f1会导致玻纤片产生形变，因此越小越好，根据f1＝μ1*n1，其中n1是误差导致的不可避免因素，因此需降低摩擦因素μ1，即定夹夹持部分不安装防滑块。

2.抓取机构在夹取成功状态时，玻纤片与抓取机构相对静止，受力平衡，f1+f2＝g，n1＝n2，且f1＝μ1*n1，f2＝μ2*n2，f1是定夹组件与玻纤片间的摩擦力，f2是动夹组件与玻纤片间的摩擦力，g是玻纤片自身重力，n1是定夹给玻纤片x轴正方向的压力，n2动夹给玻纤片x轴负方向的压力，μ1是定夹和玻纤片间的摩擦因数，μ2动夹和玻纤片间的摩擦因数，因为μ1已经降低到最小，为了满足受力平衡(f1+f2＝g)，需提高μ2，即动夹夹持部分安装防滑块。

本实用新型以横梁为承载主体，用于确定3个定夹和3个动夹位置，保证了位置基准的统一，并以滑台缸作为动夹的动力源，保证了夹取位置的准确。

本实用新型采用定夹组件和动夹组件的夹取方式，合理选择定夹厚度，解决了挂放到位时玻纤片和挂针根部垂直距离小于15mm的问题，是实现挂放后玻纤片不掉落的前提。

本实用新型动夹组件和定夹组件构成夹爪，利用夹爪进行玻纤片夹取，本实用新型采用在动夹组件夹持位置安装防滑块的方式，增加了夹爪和玻纤片间的摩擦力，实现了在玻纤片运动过程中不掉落。

本实用新型采用在定夹组件夹取位置不安装防滑块的方式，避免和了夹取过程中定夹与玻纤片产生较大的摩擦力导致软化后的玻纤片变形。

本实用新型第三动夹组件与第一动夹组件结构完全相同，且第一防滑块和第二防滑块完全相同，相同结构的组件和零件增加了备件的通用性，降低了成本。

本实用新型整个抓取机构包括防滑块全部采用铝制，防止在夹持着玻纤片加热时抓取机构任何部件发生变形。

本实用新型合理的选择夹持位置，保证了玻纤片软化后在运动及挂放过程保持轮廓合理的变形量，实现了玻纤片顺利挂放。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。