可變角度機器人滾邊工具的製作方法
2023-05-08 00:09:56
可變角度機器人滾邊工具的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可變角度機器人滾邊工具，其特徵是設置機器人連接框架，在機器人連接框架的上部設置有第一鉸鏈，並有上位氣缸是以其活塞杆的杆端安裝在第一鉸鏈上，使上位氣缸能夠在第一鉸鏈上以鉸鏈軸為中心擺動；與上位氣缸通過連接板背靠背安裝有下位氣缸，下位氣缸是以其活塞杆的杆端通過第二鉸鏈與連杆的尾部相連接，連杆的前端過第三鉸鏈與機器人連接框架相連接，滾輪固定設置在連杆的前端面上。本發明利用背靠背安裝的上位氣缸和下位氣缸使設置在連杆前端的滾輪實現角度的變化，大大減少了機器人滾邊過程中的姿態變化，有效降低了夾具的設計難度，提高機器人的運動效率。
【專利說明】可變角度機器人滾邊工具【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人滾邊工具，具體來說是一種能夠根據需要改變滾輪角度的機器人滾邊工具；應用於汽車白車身前後門、發動機艙蓋、行李箱蓋或後背門的內外板包邊。
【背景技術】
[0002]隨著各汽車主機廠對投入成本的控制，壓機包邊由於一次投入高、柔性差的原因逐漸淡出車身門蓋等部分的包邊工藝，而與之相比機器人滾邊系統由於其一次投入少、柔性高、維護成本低等優點，逐漸被各汽車主機廠所關注。
[0003]在機器人滾邊系統中，機器人作為運動驅動部件，包邊工具安裝於機器人末端，作為包邊的執行部件；在機器人滾邊過程中，為了保證板件翻邊整齊、美觀，包邊通常分成三個步驟進行滾邊，每步完成30°~50°的翻邊，最終實現將外板折邊包住內板的邊緣，完成白車身門蓋的內外板包邊。現有技術中，由於每步30°~50°的翻邊是通過機器人姿態的變化來實現，所以導致機器人在整個滾邊過程中需要多次大幅度地變換姿態，引起與滾邊夾具的幹涉和機器人運動速度的降低。因此為避免幹涉，需要在設計時進行反覆的驗證，甚至有時都無法實現，導致對產品的更改或犧牲質量以滿足製造。
【發明內容】
[0004]本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種可變角度機器人滾邊工具，以期既能降低設計難度，又能提高設計和生產效率，提高滾邊質量的穩定性。
[0005]本發明為解決技術問題採用如下技術方案:
[0006]本發明可變角度機器人滾邊工具的結構特點是:設置機器人連接框架，在所述機器人連接框架的上部設置有第一鉸鏈，並有上位氣缸是以其活塞杆的杆端安裝在所述第一鉸鏈上，使上位氣缸能夠在所述第一鉸鏈上以鉸鏈軸為中心擺動；與所述上位氣缸通過連接板背靠背安裝有下位氣缸，所述下位氣缸是以其活塞杆的杆端通過第二鉸鏈與連杆的尾部相連接，連杆的前端過第三鉸鏈與機器人連接框架相連接，滾輪固定設置在連杆的前端面上。
[0007]本發明可變角度機器人滾邊工具的結構特點也在於:
[0008]設置滾輪的軸線與連杆成一角度α，並且0° <α <90°。
[0009]設置所述滾輪與上位氣缸及下位氣缸之間的對應位置關係為:
[0010]上位氣缸和下位氣缸的活塞杆均伸出，滾輪的軸線與水平面呈90°夾角；
[0011]上位氣缸的活塞杆縮回，下位氣缸的活塞杆伸出，滾輪的軸線與水平面呈60°夾角；
[0012]上位氣缸的活塞杆伸出， 下位氣缸的活塞杆縮回，滾輪的軸線與水平面呈30°夾角；
[0013]上位氣缸和下位氣缸的活塞杆均縮回，滾輪的軸線與水平面呈0°夾角。[0014]與已有技術相比，本發明有益效果體現在:
[0015]1、本發明利用背靠背安裝的上位氣缸和下位氣缸使設置在連杆前端的滾輪實現角度的變化，大大減少了機器人滾邊過程中的姿態變化，有效降低了夾具的設計難度，提高機器人的運動效率；
[0016]2、本發明以氣缸為驅動，通過設置比例閥等控制器件可以使氣體壓力保持在恆定範圍，具備壓力恆定的能力，提高每步滾邊過程中滾邊壓力的精度，有利於滾邊質量的控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明結構示意圖；
[0018]圖2為本發明中氣動控制迴路不意圖；
[0019]圖3a、圖3b、圖3c和圖3d為本發明中滾輪角度與氣缸對應位置示意圖；
[0020]圖中標號:1機器人連接框架；2a第一鉸鏈，2b第二鉸鏈，2c第三鉸鏈；3上位氣缸；4下位氣缸；5連接板；6連杆；7滾輪；8比例閥；9a上位氣缸控制閥，9b下位氣缸控制閥。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1，本實施例中可變角度機器人滾邊工具的結構形式是:
[0022]設置機器人連接框架I，在機器人連接框架I的上部設置有第一鉸鏈2a，並有上位氣缸3是以其活塞杆的杆端安裝在第一鉸鏈2a上，使上位氣缸3能夠在第一鉸鏈2a上以鉸鏈軸為中心擺動；與上位氣缸3通過連接板5背靠背安裝有下位氣缸4，下位氣缸4是以其活塞杆的杆端通過第二鉸鏈2b與連杆6的尾部相連接，連杆6的前端過第三鉸鏈2c與機器人連接框架I相連接，滾輪7固定設置在連杆6的前端面上。
[0023]為了避免幹擾，如圖1所示，本實施例中設置滾輪7的軸線與連杆6成一角度α，並且 0° <α <90°。
[0024]根據滾邊要求，可以設置滾輪7與上位氣缸3及下位氣缸4之間的對應位置關係為:
[0025]如圖3a所示，上位氣缸3和下位氣缸4的活塞杆均伸出，滾輪7的軸線與水平面
呈一 90°夾角。
[0026]如圖3b所示，上位氣缸3的活塞杆縮回，下位氣缸4的活塞杆伸出，滾輪7的軸線與水平面呈一 60°夾角。
[0027]如圖3c所示，上位氣缸3的活塞杆伸出，下位氣缸4的活塞杆縮回，滾輪7的軸線與水平面呈一 30°夾角。
[0028]如圖3d所示，上位氣缸3和下位氣缸4的活塞杆均縮回，滾輪7的軸線與水平面
呈一 0°夾角。
[0029]具體實施中，如圖2所示，在氣缸的控制氣路中設置比例閥8，以控制進入氣缸的氣體壓力，使其能夠隨控制信號的變化而變化，同時又能保證進入氣缸的氣體壓力保持在恆定範圍。比例閥8根據控制信號A將輸出壓力調整到需要的狀態，實現滾輪7不同角度時壓力調整。同時比例閥8根據輸出壓力的反饋和比較，實時控制輸出壓力在規定的範圍內，通過保證進入氣缸壓力的恆定，實現滾輪在滾邊過程中滾壓力的恆定。
[0030]上位氣缸控制閥9a和下位氣缸控制閥9b根據控制信號A分別用於控制上位氣缸3和下位氣缸4的動作，實現兩個氣缸的四個位置的變換。
【權利要求】
1.可變角度機器人滾邊工具，其特徵是:設置機器人連接框架(1)，在所述機器人連接框架(1)的上部設置有第一鉸鏈(2a)，並有上位氣缸(3)是以其活塞杆的杆端安裝在所述第一鉸鏈(2a)上，使上位氣缸(3)能夠在所述第一鉸鏈(2a)上以鉸鏈軸為中心擺動；與所述上位氣缸(3)通過連接板(5)背靠背安裝有下位氣缸(4)，所述下位氣缸(4)是以其活塞杆的杆端通過第二鉸鏈(2b)與連杆(6)的尾部相連接，連杆(6)的前端過第三鉸鏈(2c)與機器人連接框架(1)相連接，滾輪(7)固定設置在連杆(6)的前端面上。
2.根據權利要求1所述的可變角度機器人滾邊工具，其特徵是:設置滾輪(7)的軸線與連杆(6)成一角度α，並且O。<α<90°。
3.根據權利要求1或2所述的可變角度機器人滾邊工具，其特徵是:設置所述滾輪(7)與上位氣缸(3)及下位氣缸(4)之間的對應位置關係為: 上位氣缸(3)和下位氣缸(4)的活塞杆均伸出，滾輪(7)的軸線與水平面呈90°夾角； 上位氣缸(3)的活塞杆縮回，下位氣缸(4)的活塞杆伸出，滾輪(7)的軸線與水平面呈60°夾角； 上位氣缸(3)的活塞杆伸出，下位氣缸(4)的活塞杆縮回，滾輪(7)的軸線與水平面呈30°夾角； 上位氣缸(3)和下位氣 缸(4)的活塞杆均縮回，滾輪(7)的軸線與水平面呈0°夾角。
【文檔編號】B21D19/04GK103691786SQ201310683305
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】林巨廣, 王體偉, 王健強, 王慶華, 湯東華, 牛趙龍, 成子文 申請人:安徽巨一自動化裝備有限公司