一种用于汽车内饰件铆接设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于汽车内饰件铆接设备。

背景技术：

目前在汽车行业中，汽车的内饰件大多通过铆接制造而成。现有的汽车内饰件铆接设备，在效率方面，不能胜任多个位置同时进行铆接的需要，一般采用定位块或定位柱对铆接点进行定位，然后进行铆接，有的设备是使用3轴自动定位系统，然后使用超声波进行铆接工作；在铆接方向方面，汽车内饰件极不规则，现有设备只能对水平面进行、水平铆接或者垂直铆接，而对斜面上的点，只有部分点可以通过模具的上下运动转换才能进行铆接，这样会大大降低生产节拍，不能满足对斜面位置进行直接铆接的任务。

例如贝肯智能科技（苏州）有限公司申请的名称为《一种铆接自动化设备》的发明专利公开了一种铆接自动化设备，包括：转盘，所述转盘能够进行转动，所述转盘上设置有若干定位工位，所述转盘周向依次设置有上料工位、加工工位以及铆接机，所述上料工位与一定位工位位置对应，所述加工工位数量为两组且能够对工件两端依次进行加工，所述铆接机数量为两个且能够对工件依次进行铆接操作；下料工位，所述下料工位与另一定位工位位置对应；电控箱，所述电控箱与所述上料工位、加工工位、铆接机以及下料工位均电性连接。本发明能够实现汽车零部件的全自动铆接操作，无需人工操作，降低了工人的劳动强度，提高了加工精度，降低了次品率。

但上述专利只能针对汽车小零部件及固定水平面铆接，不能针对稍微面积大的零部件、不规则零部件实行铆接。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：1）能够同时定位多达四个铆接点，进行铆接任务，可大大提高生产效率；2）当铆接点有在斜面上时，不用通过复杂的模具翻转，超声波可调节铆接角度进行铆接任务。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种用于汽车内饰件铆接设备，包括伺服模组支撑机构，伺服模组支撑机构中部设有铆接工作台支撑机构，铆接工作台支撑机构上设有待铆接件模具固定台，待铆接件模具设于待铆接件模具固定台上，由设于伺服模组支撑机构上的夹紧气缸机构将待铆接件模具夹紧，其特征在于，在待铆接件模具固定台上方设有可在x轴、y轴、z轴及b轴方向动作的伺服组模组机构一、伺服组模组机构二、伺服组模组机构三、伺服组模组机构四，将绕y轴的旋转轴定义为b轴。

优选地，所述伺服模组支撑机构中部还设有铆接钉储存盒，铆接钉储存盒位于所述铆接工作台支撑机构的侧边。

优选地，所述伺服组模组机构一、伺服组模组机构二、伺服组模组机构三、伺服组模组机构四的结构相同。

优选地，所述伺服组模组机构一、伺服组模组机构二、伺服组模组机构三、伺服组模组机构四分别设于所述伺服模组支撑机构的四个角部。

优选地，所述伺服组模组机构一、伺服组模组机构二、伺服组模组机构三、伺服组模组机构四均包括x轴伺服滑台，由x轴伺服电机驱动有x轴伺服滑台沿x轴运动；x轴伺服滑台上设有y轴伺服滑台，由y轴伺服电机驱动y轴伺服滑台在y轴运动丝杠上沿y轴运动；y轴伺服滑台上设有z轴伺服轴电机，z轴伺服轴电机的输出轴与b轴伺服轴电机连接固定，由z轴伺服轴电机驱动b轴伺服轴电机沿z轴运动；b轴伺服轴电机的输出轴上设有铆接头，由b轴伺服轴电机驱动铆接头沿b轴运动。

本实用新型采用特有的16轴定位机构设计，采用多轴运动指令协同控制技术；可以对待铆接工件分四个区域同时铆接，为铆接时间节省1/4的时间，提高了工作效率；对内饰件表面不规则及需要斜面及复杂斜面有铆接需求的可精准到铆接处铆接，降低了通过更换模具及翻转模具的不必要复杂性操作性，在生产节拍上较传统的方法有了较大的提升。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构示意图；

图3至图5为本实用新型的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种用于汽车内饰件铆接设备，包括：伺服组模组机构一1、伺服组模组机构二2、伺服组模组机构三4、伺服组模组机构四3、铆接钉储存盒5、伺服模组支撑机构6、铆接工作台支撑机构7、待铆接件模具固定台8、夹紧气缸9机构。

伺服模组支撑机构6中间部分为放置汽车内饰件（待铆接的工件）区域，包括铆接工作台支撑机构7及铆接钉储存盒5。铆接钉储存盒5位于铆接工作台支撑机构7的侧边。铆接工作台支撑机构7上固定待铆接件模具固定台8。待铆接件模具安装在待铆接件模具固定台8上。

伺服模组支撑机构6的下半部分为由四个夹紧气缸构的夹紧气缸机构9，由夹紧气缸机构9将待铆接件模具夹紧。

结合图3，本实用新型的上端部分有四组（x向，y向，z向，b向）伺服轴构成，将绕y轴的旋转轴定义为b轴，负责将铆接枪按设定的角度范围微调至要铆接的精准位置。在此命名为轴组一（包括轴x1、y1、z1、b1）、轴组二（包括轴x4、y4、z4、b4）、轴组三（包括轴x3、y3、z3、b3）、轴组四（包括轴x4、y4、z4、b4）。如上文所述，b向轴为绕y轴旋转的轴。xn、yn、zn轴（其中n=1~4）负责将铆接枪移动到待铆接的工件的铆接位置。

具体而言，轴组一、轴组二、轴组三、轴组四分别对应于伺服组模组机构一1、伺服组模组机构二2、伺服组模组机构三4、伺服组模组机构四3，伺服组模组机构一1、伺服组模组机构二2、伺服组模组机构三4、伺服组模组机构四3的结构相同。如图2所示，包括轴组运动坦克链10、x轴伺服滑台11、x轴伺服电机12、y轴伺服电机13、y轴伺服滑台14、z轴伺服轴电机15、b轴伺服轴电机16、铆接头17。其中，铆接枪17、b轴伺服轴电机16都装在z1轴上，由z轴伺服轴电机15驱动在z轴上下运动。整个z1轴上的结构通过连接件固定在y1轴运动丝杠上，由y轴伺服电机13驱动沿y轴正反方向运动。y1轴上的机械机构通过连接件装配在x1轴上丝杠上，由x轴伺服电机12驱动在x轴正反方向带着y轴伺服滑台14移动。伺服组模组机构二2、伺服组模组机构三4、伺服组模组机构四3的机械组成机构同伺服组模组机构一1组成机构及装配、运动过程一样。

图4中是将要铆接工件分为四块区域，分别对应于机械伺服轴（xn、yn、zn）（n=1~4）的可铆接区域，其图4示意20样孔为垂直于工件表面的方向，图4示意22及图5示意25样孔示意为对于工件表面成一角度的非法向孔，此类孔需要铆接则需联合b轴联动铆接；

图5铆接孔在工件表面同图4一样，但24面为一斜面，25为斜面上的一个铆接孔示意。

本设备运行过程：以下控制多轴运动至铆接点位置进行铆接划分为四个区域同时进行铆接，如图4分为region1=轴组一铆接区域一18、region2=轴组二铆接区域二19、region3=轴组三铆接区域三21、region4=轴组四铆接区域四23；铆接的内饰件根据铆接孔位置分有三种类型：p1=铆接孔在平整面上的如图4的铆接孔20、p2=铆接孔在z轴垂直方向上如图4的铆接孔22、p3=铆接孔在与z轴不垂直且x/y轴不平行的如图5的面36上的铆接孔37。

当要铆接p1类型的内饰件时，将内饰件放置在待铆接件模具固定台8上通过上面的定位螺钉定位，再通过4组夹紧气缸9将待铆接件夹紧，此处在区域region1上方由plc发送运动控制指令，控制轴组一x轴伺服轴电机运动带动轴组一运动坦克链10与轴组一x轴伺服滑台11朝x轴方向移动，同时控制轴组一y轴伺服电机13运动带动轴组一y轴伺服滑台14朝y轴方向移动，xy方向移动至p1内饰件上对若干个孔的正上方位置处，再由轴组一z轴伺服轴电机15带动轴组一b轴伺服轴电机16与铆接枪17移动至铆接孔处，由铆接枪17进行铆接；铆接完成x1轴、y1轴、z1轴回归至原点等待下一个工件加工，以此循环。同理在region2、region3、region4区域的上方分别通过伺服组模组机构二2、伺服组模组机构三4、伺服组模组机构四3以同样的运动方式进行各区域铆接孔铆接，此处注意这些区域为同时铆接完成；

当要铆接p2与p3类型的内饰件时，同铆接p1类型的内饰件加工过程新增加：通过控制轴组一b轴伺服轴电机16调整b1轴方向的角度将#1铆接枪17枪口对准铆接孔进行铆接。

以下为详细步骤：

1：将需要铆接的工件上下板合在一起放置在待铆接件模具固定台8并利用夹紧气缸9勾住；

2：将装铆钉的盒子通过振动盘整齐并用气管输送至铆接枪里（此处振动盘机构为标准设备，故此图中略）；

3：由plc发送指令控制对轴x+轴y+轴z+轴b回零操作，将16轴回归到机械原点；

4：由plc发送指令对output点复位，控制电磁阀对夹紧气缸（9）等四处气缸复位操作，即回归水平面原点位置；

5：当3、4步回零完成后，plc控制x、y、z轴对一种没有斜面铆接需求的内饰件进行定位铆接；当有斜面或异面铆接需求的内饰件，则plc控制x、y、z+b四轴协同运动至铆接处进行铆接；

6：铆接完成后，各轴回归原点，再取出完成品，进行下下一个工件的铆接，以此循环。