在保險槓表皮上衝孔及/或焊接的設備的製作方法

2023-06-12 11:04:26 1

專利名稱：：在保險槓表皮上衝孔及/或焊接的設備的製作方法在保險槓表皮上衝孔及/或焊接的設備本發明涉及在保險槓表皮上焊接及/或衝孔的設備，比如用來在保險槓表皮上固定泊車輔助傳感器或大燈衝洗器，又或者格柵或加強件。為了在保險槓表皮上實現這種操作，已知採用了一種由機座構成的設備，該機座上帶有可收起(escamotables)結構,該結構支撐著衝孔及/或焊接工具。可收起結構的移動能夠使其遠離容納保險槓表皮的位置的上方，以便於該表皮的操作和定位。一旦保險槓表皮就位，結構被重新移動回到操作位置，工具就可以使用了。工具的工作可能需要啟動傳動缸，傳動缸移動工具以將其帶至與表皮相接觸。除了可收起結構外，還設置了移動式及/或固定式保護裝置(非實物形式，紅外光幕型)，其作用是防止操作人員與移動中的工具相接觸；由於在上述傳動缸的作用下移動，這些工具是很危險的。保護裝置是大尺寸屏板，位於操作人員和表皮之間，還可能與可收起結構相連。EP1798019公開了一種這樣的屏板，呈安全光幕狀及/或格柵狀。本發明試圖解決的問題之一就是這種裝置的尺寸過大。這種大尺寸在空間上，在循環時長上(移動的跨度越大，移動所需時間就越長)、在維護上都是有成本的。另一個問題就是保護系統本身的直接投資成本。本發明的對象是一種用於在汽車車身部件的塑料表皮上衝孔及/或焊接的設備，其包括用於衝孔及/或焊接的活動工具，其中每個活動工具被調節為可實現衝孔及/或焊接操作，而所述衝孔及/或焊接操作分三個階段完成:a)從遠離表皮的收起位置，移動到接觸或者緊鄰所述表皮的工作位置；b)進行衝孔及/或焊接，然後；c)回到收起位置；該設備還包括支架，用來在預定位置接納表皮，所述設備的特徵在於，所述支架及所述活動工具被設置為使得表皮一旦在支架上就位後，該表皮(可能還需由保護屏加以完善)就限定(d6limite)了安全空間，所述活動工具就在該安全空間內運轉以完成在所述表皮上的所述衝孔及/或焊接操作。在本發明中，工具的活動特性源於其在衝孔及/或焊接操作中工具實現了(幅度通常較小的)運動。將工具挪開以便安放表皮過程中工具的收起及其經歷更大幅度的移動不算本發明中所稱的工具的活動性，因為它並不是衝孔及/或焊接操作中的活動性。「接觸或者緊鄰所述表皮」就是指距離表皮零到數百微米的距離，即準備好在表皮上實施預設的衝孔及/或焊接操作了。本發明的一個優勢在於，由於利用表皮來限定安全空間，以供活動工具在其中完成細微運動來實現衝孔及/或焊接，則將安全空間限制在所需的最低程度，從而避免了現有技術中可收起結構的不便。根據本發明，補全保險槓表皮而一同限定安全空間的保護屏可以是固定式的，也可是移動式的，可以是實物形式，也可是非實物形式。在本發明的一種實施方式中，該設備還包括至少一個帶有至少一部分工具的可收起結構，該可收起結構可以處於收起位置和操作位置，在所述收起位置該結構騰出所述支架對面的空間以便將保險槓表皮放置在該支架上，在所述操作位置該結構將工具維持在與放置在支架上的保險槓表皮相面對的工作位置。本發明可用於汽車車身部件的各種塑料件，尤其是保險槓表皮、翼板表皮、裙板表皮，裙板指從車輛前後保險槓向下延伸的壁。當本發明用於包括側向返邊(也稱「彎曲段」)的表皮時(所述側向返邊使表皮呈凹形並在表皮的凹形中限定了一個內部空間)可預見兩種實施方式。在第一種實施方式中，支架設置為接納朝向為其側向返邊朝向下方的表皮。在第二種實施方式中，支架設置為接納朝向為其側向返邊朝向上方的表皮。如果設備只完成焊接，不進行衝孔，那麼按照本發明，支架設置為接納朝向為其側向返邊朝向上方的表皮將更有利。如果設備要完成衝孔，可能要需要進行焊接，那麼按照本發明，支架設置為接納朝向為其側向返邊朝向下方的表皮將更有利。為了更好地理解本發明，下面將參考附圖描述僅作舉例之用的具體實施方式，附圖中:-圖1是按照本發明的第一種實施方式的焊接設備的透視圖；-圖2是按照本發明的第二種實施方式的衝孔及焊接設備的剖面示意圖，其中設備所處位置可實施衝孔及/或焊接操作；-圖3是圖2的IV-1V剖面圖，其中的設備處於衝孔及/或焊接操作的起始預備位置。在圖1中，附圖標記所表示的部件如下:I表示設備整體。3表示設備的機座。5為控制顯示屏。7為工作檯。9為安裝在工作檯7上的支架。支架9又分成了分開的幾塊:9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g和9h，但它們共同內接於由虛線示意地表示的體積內，該體積的底面11是平的並位於工作檯7上，而其上表面13與保險槓表皮的凸肚形狀相吻合。14總體表示控制按鈕、傳感器、連接器以及其他裝置，它們與本發明沒有直接聯繫，這裡不給出它們的細節。15和17是平行六面體結構，由位於其稜邊的金屬條18構成。由於每個結構都鉸接在水平上稜邊15a、17a的鉸鏈上，所以是可收起的；每個結構在水平上表面、前豎向面及兩側邊豎向面上有透明保護屏19、20、21、22、23、24、25、26。處於收起位置時，可收起結構15、17就騰出了支架9上方的位置，從而可以將保險槓表皮(未畫出)放置在支架9上，而不會將其劃傷。可收起結構15和17兩者連作一體，通過共用的手柄29來操作，該手柄是橫跨著連在兩個結構的上稜邊上的。保護屏19、21、22、23、25和26被切割成合適形狀，與放置在支架9上的保險槓表皮(未畫出)的形成相疊合。所以，每個前方屏22、26跟保險槓表皮的凸肚形相吻合，而每個內外側向屏21、25與19、23跟保險槓表皮的橫斷面相吻合。當可收起結構15和17折回到操作位置時(如圖1所示)，屏板和保險槓表皮(未畫出)共同限定了一個封閉空間(或者是近乎封閉的，大約相差遊隙的距離並符合人機工程學規範和相關安全要求)。在此封閉空間內，活動焊接工具35由結構15和17帶著。每個活動焊接工具實際上是半個焊接組件，組件包括一個活動工具35和一個固定工具33，兩者應分別置於保險槓表皮的兩側以進行焊接。在圖1的情況下，結構15、17帶著的活動工具35是活動的超聲波焊頭(sonotrode)，它可以在傳動缸的作用下從離表皮較遠的等候位置變換到靠在表皮上的工作位置；固定工具33則是整合在支架9的9a和9f塊上的砧子。當結構15、17收起時，活動工具35就處於收起位置，這時這些活動工具就遠離支架，不會影響到保險槓表皮在支架9上安放操作。當結構15、17處於操作位置時，活動工具35相對於保險槓表皮方便地處於等候位置，以對保險槓表皮進行所需的焊接操作。在等候位置，活動工具幾乎就與表皮相接觸。如果需要的話，活動工具35可以移動細小距離以與保險槓表皮相接觸(為此工具包括傳動缸)，不過這種移動只能限於屏板19、21、23、25、27、29、31和保險槓表皮所限定的較小安全空間內。在焊接操作過程中，活動工具可能會有細微的移動，以便能完成真正的焊接。活動工具就在屏板和保險槓表皮所共同構成的安全空間內運轉。在所述例子中，工具35既是活動的，又是可收起的；不過，它們的活動性來自於焊接操作中的細微移動，而非結構15和17的動作。在圖2和圖3的實施例中，繪出了用於將泊車輔助超聲波傳感器支架42安裝在保險槓表皮44上的設備40的示意圖。這種支架42利用專用成套工具安裝就位，該工具在僅一次操作中不但實現了衝孔，還完成了插入和最終的固定焊接。如上文所述，設備40包括可收起結構46，由操作人員48操作其在收起位置和操作位置之間進行切換。與圖1所示例子不同的是，該可收起結構46不包括保護屏板，並且通過合適的支架，使保險槓表皮44彎曲段朝下地放置，在圖3剖面上可以看到該支架的幾個局部58。每個專用成套工具由兩個活動工具組成，即固定在支架上的第一活動工具50，和由可收起結構46帶著的第二活動工具52。第一活動工具50由一個凹模(它提供衝孔的反作用力)和一個支架/超聲波焊頭組成，可以先後完成:對表皮44的衝孔操作，夾持泊車輔助傳感器支架42，以及將該傳感器支架焊接在表皮上。這些操作需要活動工具50相對於等候位置的移動。第二活動工具52由一個衝子/退料板和一個砧子組成(它提供焊接的反作用力);衝子/退料板由傳動缸(未畫出)驅動，傳動缸將衝子/退料板從收起位置(遠離表皮44)移動到工作位置，但是該移動不是在衝孔和焊接操作過程中實現的。在所述的衝孔和焊接操作過程中，活動工具52產生細小的移動，不過是朝向表皮的內部，從而從工作位置(SP接觸或者緊鄰表皮)出發，變換為其他位置，在這些位置中工具52上對操作員有潛在危險的部位刺入表皮或者穿透表皮以進入表皮的內部空間。在設備40上，支架58設置為使得保險槓表皮44的側向返邊部分(彎曲段)朝向下方，以與支架的部分58(充當了屏板的作用)共同在表皮的凹形中限定一個內部空間56。該空間56就形成了一個安全空間，在衝孔和焊接操作中，活動工具50就在此安全空間內運轉。從上述例子中可以看出，由於支架以及活動工具的布置，保險槓表皮起到了全部或部分保護屏的作用，確保了操作人員在操作設備時的安全。當然，上述的實施方式並不是限制性的，可以按需要加以改動，但依然沒有超出本發明的範圍。權利要求1.一種用於在汽車車身部件的塑料表皮(44)上衝孔及/或焊接的設備(1，40)，包括用於衝孔及/或焊接的活動工具(35，50)，其中每個活動工具被調節為可實現衝孔及/或焊接操作，而所述衝孔及/或焊接操作分三個階段完成:a)從遠離所述表皮(44)的收起位置，移動到接觸或者緊鄰所述表皮工作位置；b)進行所述衝孔及/或焊接；然後，c)回到所述收起位置；該設備還包括支架(9，58)，用來在預定位置接納所述表皮(44)，所述設備的特徵在於，所述支架(9，58)及所述活動工具(35，50)被設置為使得所述表皮一旦在所述支架(9，58)上就位後就限定了安全空間(56)，該安全空間的限定可能需要藉助保護屏(19，20，21，22，23，24，25，26，58)來完善，所述活動工具(35，50)就在所述安全空間內運轉以完成在所述表皮上的所述衝孔及/或焊接操作。2.根據權利要求1所述的設備，還包括至少一個帶有所述活動工具(35)的可收起結構(15，17)，該可收起結構可以處於收起位置和操作位置:在所述收起位置，該結構騰出所述支架(9)對面的空間以便將表皮放置在所述支架上；在所述操作位置，該結構將所述工具(35)維持在與放置在所述支架上的表皮相面對的工作位置。3.根據權利要求1或2所述的設備，適用於包括側向返邊(54)的表皮(44)，所述側向返邊使所述表皮呈凹形並在所述表皮的凹形中限定了一個內部空間(56)。4.根據權利要求3所述的用於焊接而不衝孔的設備，其中，所述支架(9)被設置為接納朝向為其側向返邊朝向上方的表皮。5.根據權利要求3所述的用於衝孔及可能情況下焊接的設備，其中，所述支架(58)被設置為接納朝向為其側向返邊(54)朝向下方的表皮(44)。全文摘要本發明涉及一種用於在汽車車身部件的塑料表皮上衝孔及/或焊接的設備(1)，包括用於衝孔及/或焊接的活動工具(35)，其中每個活動工具被調節為可實現衝孔及/或焊接操作，並在該衝孔及/或焊接操作過程中從等待位置移動到工作位置；所述衝孔及/或焊接操作分三個階段完成a)從遠離所述表皮的收起位置，移動到接觸或者緊鄰所述表皮工作位置；b)進行所述衝孔及/或焊接；然後c)回到收起位置；該設備還包括支架(9)，用來在預定位置接納所述表皮。支架(9)及活動工具(35)被設置為使得表皮一旦在支架(9)上就位後就限定了安全空間，該安全空間的限定可能需要藉助保護屏(19，20，21，22，23，24，25，26，58)來完善，活動工具(35)就在該安全空間內運轉以完成在表皮上的所述衝孔及/或焊接操作。文檔編號B29C65/08GK103108740SQ201180041113公開日2013年5月15日申請日期2011年8月25日優先權日2010年8月26日發明者F·維爾雷澤爾申請人:全耐塑料公司