一种柔性的滚边工作站

技术领域

本发明涉及汽车生产技术领域，具体为一种柔性的滚边工作站。

背景技术

滚边工作站主要应用于汽车零部件制造领域，尤其是在车门、尾门和发动机舱盖的加工过程中，滚边工艺是通过使用滚边工具中的滚轮对外板进行折弯和压紧，使外板与内板紧密贴合在一起，也称为包边，这种工艺在汽车零部件制造中起着至关重要的作用，通常情况下，滚边工作站是针对某一型号的单款零部件进行包边操作，例如在对某款车门进行包边时，将车门的内外板置于胎膜总成上，通过定位销对内外板进行简单定位，然后使用滚边工具在车门四周同时进行包边。

现有技术中由于滚边工作站通常针对单一型号的零部件进行包边，因此无法实现车型的实时切换和混线生产，导致了生产成本较高，设备利用率较低，此外，现有技术方案的型号过于单一，无法满足多样化的生产需求，针对这些不足，有必要开发一种柔性的滚边工作站，以解决现有技术中无法进行车型实时切换混线生产、成本高和设备利用率低的问题，从而提高生产效率和降低生产成本。

发明内容

本申请实施例提供一种柔性的滚边工作站，主要目的在于解决现有的滚边工作站因为只针对单一型号零部件，无法实现车型实时切换和混线生产，导致生产成本高，设备利用率低的问题。

为实现上述目的，本申请提供一种柔性的滚边工作站，包括：

十字滑台机构，所述十字滑台机构布置在工作站的中部位置，所述十字滑台机构包括多个端部和中心位置工作区，每个端部上设置有可滑向工作区的工作滑台，所述工作区内设置有升降定位机构，用于固定移动至工作区的内外板零件夹具的位置；

第一机器人、第二机器人和第三机器人，所述第一机器人、第二机器人和第三机器人分别安置在所述工作站的内侧，并位于所述十字滑台机构中部的工作区旁；

上件置台，所述上件置台安置在所述工作站的起始端，用于放置要组合滚边的内外板零件；

下件皮带机，所述下件皮带机安置在工作站的输出端，用于输出滚边组合完成的内外板零件。

在一种可行的实施方式中，所述升降定位机构包括：工作台框架，所述工作台框架固定安置在所述十字滑台机构的中部位置；所述工作台框架的底端四角设置有工作台支脚，用于固定工作台框架位置；定位销，至少一个所述定位销固定安置在所述工作台框架中；所述定位销不高于所述十字滑台机构的滑轨；驱动部，所述驱动部安置在所述工作台框架的内侧中部位置；相邻于所述驱动部的所述工作台框架上安置有多个升降驱动块，多个所述升降驱动块的上方还设置有升降十字轨道，所述升降十字轨道可低于或与工作台框架的轨道处于同一高度的对接状态。

在一种可行的实施方式中，所述驱动部包括：驱动电机，所述驱动电机固定安置在所述工作台框架的内侧中部位置；驱动轴，两个所述驱动轴分别呈对称状态布置在所述驱动电机两侧的所述工作台框架上，所述驱动轴与所述驱动电机的输出轴平行布置，所述驱动轴的两端设置有滚轮，两个所述驱动轴均通过皮带轮组件与所述驱动电机的输出轴传动连接。

在一种可行的实施方式中，所述滚轮为凸轮结构，所述滚轮的外壁与所述升降驱动块底端面接触；或所述滚轮的外壁为齿牙结构，所述升降驱动块的底端面的一端高于另一端，所述升降驱动块的底端与所述滚轮的外壁啮合连接。

在一种可行的实施方式中，所述工作站中上件置台与所述第一机器人之间还设置有双固定涂胶机构，所述双固定涂胶机构包括：立杆，所述立杆垂直布置在工作站中，所述立杆的顶端设置有一朝向工作站内部的水平架，所述水平架包括两个端部，每个端部上固定安置有胶枪，用于向内板零件或外板零件涂抹折边胶和隔震胶。

在一种可行的实施方式中，所述第一机器人或第二机器人或第三机器人上布置有机器人抓手，所述机器人抓手包括：机器人抓手框架，所述机器人抓手框架通过转向件活动设置在机器人机身上，所述机器人抓手框架上包括多个抓手组件，用于夹持和转移内板零件和/或外板零件；所述机器人抓手框架上还设置有多个不同位置且不同倾斜角角度的吸盘部。

在一种可行的实施方式中，所述抓手组件包括：固定座，多个所述固定座固定安置在所述机器人抓手框架上，所述固定座上还固定设置有夹持件一，夹持件一的外侧还设置有可转动并与夹持一闭合接触的夹持件二；气缸，所述气缸固定安置在所述固定座的外端，所述气缸的伸缩端转动连接于所述夹持件二，用于驱动夹持二与夹持件一闭合；其中，所述夹持件一和所述夹持件二相接触的一面上均布置有柔性垫片。

在一种可行的实施方式中，所述上件置台包括：台架，所述台架固定布置在工作站的起始端，所述台架的顶端设置有用于放置内板零件和外板零件的台面，所述台面为倾斜状，所述台架的底端设置有多个固定脚，所述固定脚用于稳固台架；支座和通孔，多个所述支座固定安置在所述台架顶端的外面上，所述支座布置在台面的不同位置，多个所述支座的顶端的零件支撑形状不同，所述台面上还开设有多个通孔。

在一种可行的实施方式中，所述下件皮带机包括：皮带机框架，所述皮带机框架固定布置在工作站的输出端上，内部设置有输送通道，所述皮带机框架上还设置有皮带机驱动组件；输送皮带机，所述输送皮带机呈水平状态布置，皮带面为垂直面，并与输送通道中的组合后的内外板零件接触；所述输送皮带机与皮带机驱动组件传动连接。

在一种可行的实施方式中，所述十字滑台机构旁还设置有维护台，所述维护台为阶梯状。

本申请提供的一种柔性的滚边工作站，可以实现车型的实时切换混线生产，提高生产效率和灵活性，满足不同加工生产需求，并流程的实现内外板零件的自动化涂胶、滚边、输出和传送，提高工作质量和安全性，减少人工操作和成本，处理过程中确保胎膜工装和零件的快速、准确和稳定地放置、固定和取出。

附图说明

图1示出了本申请实施例提供的柔性的滚边工作站的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的工作滑台的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的下件皮带机的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的上件置台的结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的上固定涂胶机构的结构示意图；

图6示出了本申请实施例提供的机器人的局部结构示意图；

图7示出了本申请实施例提供抓手组件的结构示意图；

图8示出了本申请实施例提供的升降定位机构的结构示意图；

图9示出了本申请实施例提供的驱动部的结构示意图。

图中：1、十字滑台机构，2、工作滑台，3、第一机器人，4、第二机器人，5、第三机器人，6、上件置台，7、下件皮带机，8、双固定涂胶机构，9、升降定位机构，10、维护台，31、机器人抓手框架，32、抓手组件，33、吸盘部，34、转向件，321、固定座，322、气缸，323、夹持件一，324、夹持件二，325、垫片，61、台架，62、固定脚，63、台面，64、支座，65、通孔，71、皮带机框架，72、输送皮带机，73、皮带机驱动组件，81、立杆，82、水平架，83，胶枪，91、工作台框架，92、工作台支脚，93、定位销，94、升降驱动块，95、升降十字轨道，96、驱动部，961、驱动电机，962、驱动轴，963、皮带轮组件。

具体实施方式

为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。

请参阅图1-9所示，本申请实施例的一种柔性的滚边工作站，包括：十字滑台机构1、工作滑台2、第一机器人3、第二机器人4、第三机器人5、上件置台6、下件皮带机7和升降定位机构9；十字滑台机构1布置在工作站的中部位置，十字滑台机构1包括多个端部和中心位置工作区，每个端部上设置有可滑向工作区的工作滑台2，工作区内设置有升降定位机构9，用于固定移动至工作区的内外板零件夹具的位置；第一机器人3、第二机器人4和第三机器人5分别安置在工作站的内侧，并位于十字滑台机构1中部的工作区旁；上件置台6安置在工作站的起始端，用于放置要组合滚边的内外板零件；下件皮带机7安置在工作站的输出端，用于输出滚边组合完成的内外板零件。

本申请提供的柔性的滚边工作站，包括十字滑台机构1，用于存放不同车型的胎膜工装，并通过PLC控制自动切换，十字滑台机构1包括四个端部和一个中心位置的工作区，每个端部上设置有可滑向工作区的工作滑台2，每个工作滑台2上安装有一个胎膜工装，胎膜工装包括胎膜压紧工装和胎膜压紧气缸322，胎膜压紧工装用于压紧零件，使零件与胎膜贴合更好，提高良品率，胎膜压紧气缸322用于对胎膜压紧工装和零件进行固定，避免滚边时零件受力发生移位。

工作区内设置有升降定位机构9，用于固定移动至工作区的夹持有内外板零件夹具的位置，升降定位机构9包括定位销93，定位销93用于对齐和固定零件及夹具的位置，以保证滚边的精度。

第一机器人3、第二机器人4和第三机器人5分别安置在工作站的内侧，并位于十字滑台机构1中部的工作区旁，第一机器人3用于在上件置台6上抓取内外板零件，并与固定在空中的双涂胶枪83进行涂折边胶和隔震胶，然后将零件放置到工作区内的胎膜上，第二机器人4用于对胎膜内的零件进行滚边，其滚边头侧边装有换枪盘，可以根据不同车型自动切换滚边头，第三机器人5用于将胎膜上的胎膜压紧工装抓走，并放置到零件上，使零件与胎膜贴合更好，然后与第二机器人4一起开始滚边，滚边完成后，第三机器人5将胎膜压紧工装和零件一起抓走，并放置到下件皮带机7上。

上件置台6安置在工作站的起始端，用于放置要组合滚边的内、外板零件，上件置台6设计为内外板共用，可以节约一套置台夹具，下件皮带机7安置在工作站的输出端，用于输出滚边组合完成的内外板零件，并传送到下一个工序，因此，采用本工作站可以实现车型的实时切换混线生产，降低成本，提高设备利用率，解决了现有技术中无法进行车型切换、涂胶、滚边等工作的问题。

请参阅图1、图2、图8和图9，在一些示例中，更进一步的，升降定位机构9包括：工作台框架91、工作台支脚92、定位销93、升降驱动块94、升降十字轨道95和驱动部96，工作台框架91固定安置在十字滑台机构1的中部位置；工作台框架91的底端四角设置有工作台支脚92，用于固定工作台框架91位置；至少一个定位销93固定安置在工作台框架91中；定位销93不高于十字滑台机构1的滑轨；驱动部96安置在工作台框架91的内侧中部位置；相邻于驱动部96的工作台框架91上安置有多个升降驱动块94，多个升降驱动块94的上方还设置有升降十字轨道95，升降十字轨道95可低于或与工作台框架91的轨道处于同一高度的对接状态。

在本示例中，升降定位机构9是用于固定移动至工作区夹持有内外板零件夹具的一种定位机构，包括工作台框架91，工作台框架91是升降定位机构9的主体结构，工作台支脚92是用于固定工作台框架91位置的四个支撑部件，定位销93是用于对齐和固定零件位置的多个锥形部件，并固定安置在工作台框架91中，不高于十字滑台机构1的滑轨，当零件下降时，能够对组合的内外板零件夹具进行定位，驱动部96是用于控制升降驱动块94和升降十字轨道95的升降运动的动力部件，驱动部96安置在工作台框架91的内侧中部位置，可以是电动、气动或液压等方式。

当需要放置零件时，驱动部96控制升降驱动块94和升降十字轨道95下降到低于工作台框架91的位置，并使定位销93插入零件内，以保证零件不会在滚边过程中发生移位，因此，本示例可以实现零件在工作区内的快速、准确和稳定地放置、固定和取出，保证零件加工过程中的稳定性。

请参阅图9，在一些示例中，更进一步的，驱动部96包括：驱动电机961、驱动轴962和皮带轮组件963；驱动电机961固定安置在工作台框架91的内侧中部位置；两个驱动轴962分别呈对称状态布置在驱动电机961两侧的工作台框架91上，驱动轴962与驱动电机961的输出轴平行布置，驱动轴962的两端设置有滚轮，两个驱动轴962均通过皮带轮组件963与驱动电机961的输出轴传动连接。

在本示例中，驱动部96是用于控制升降十字轨道95的运动的一个动力部件，主要包括驱动电机961，驱动电机961固定安置在工作台框架91的内侧中部位置，可以通过PLC控制其转速和方向，驱动轴962的两端设置有滚轮，用于与升降驱动块94的轨道配合，实现升降驱动块94的上下移动，皮带轮组件963是用于连接驱动电机961和驱动轴962的传动部件，包括两组皮带轮和对应连接的皮带，两个皮带轮分别安装在驱动电机961的输出轴和驱动轴962上，一根皮带将两个皮带轮紧密连接，实现驱动电机961和驱动轴962之间的同步转动。

请参阅图8和图9，在一些示例中，更进一步的，滚轮为凸轮结构，滚轮的外壁与升降驱动块94底端面接触；或滚轮的外壁为齿牙结构，升降驱动块94的底端面的一端高于另一端，升降驱动块94的底端与滚轮的外壁啮合连接。

在本示例中，滚轮为凸轮结构时，由于凸轮的特性，凸轮旋转对改变其上方接触位置的升降驱动块94所在的位置高度，从而实现上方内外零件板的高度调节，使其能够通过定位销93进行定位，另外，本示例中滚轮也可以选用齿牙结构，并与升级驱动块的顶端外壁啮合，当滚轮旋转时，会带动升降驱动块94水平一段距离，由于升降驱动块94的底端端面非平面，可以在升降驱动块94自身形状的作用下，带动升降驱动块94上方的升降十字轨道95以及内外板零件夹具实现精准的升降过程。

请参阅图1和图5，在一些示例中，更进一步的，工作站中上件置台6与第一机器人3之间还设置有双固定涂胶机构8，双固定涂胶机构8包括：立杆81，立杆81垂直布置在工作站中，立杆81的顶端设置有一朝向工作站内部的水平架82，水平架82包括两个端部，每个端部上固定安置有胶枪83，用于向内板零件或外板零件涂抹折边胶和隔震胶。

在本示例中，双固定涂胶机构8包括立杆81，立杆81是用于支撑和固定胶枪83的一个钢构部件，垂直布置在工作站中，可以调节高度和角度，水平架82安置在立杆81的顶端，朝向工作站内部，胶枪83是用于喷射折边胶和隔震胶的两个喷头部件，分别固定安置在水平架82的两个端部，可以调节方向和距离，折边胶用于将内外板零件的边缘粘合在一起，隔震胶用于减少内外板零件之间的振动和噪音，

当需要涂胶时，第一机器人3从上件置台6上抓取内板零件或外板零件，并将其移动到双固定涂胶机构8下方，双固定涂胶机构8根据PLC控制的参数，沿着零件的边缘或表面进行涂抹，涂抹完成后，第一机器人3将零件移动到工作区内的胎膜上，并与外板零件进行合拼。

请参阅图1、图6和图7，在一些示例中，更进一步的，第一机器人3或第二机器人4或第三机器人5上布置有机器人抓手，机器人抓手包括：机器人抓手框架31，机器人抓手框架31通过转向件34活动设置在机器人机身上，机器人抓手框架31上包括多个抓手组件32，用于夹持和转移内板零件和/或外板零件；机器人抓手框架31上还设置有多个不同位置且不同倾斜角角度的吸盘部33。

在本示例中，可以理解的是，机器人抓手包括机器人抓手框架31，机器人抓手框架31是机器人抓手的主体结构，通过转向件34活动设置在机器人机身上。抓手组件32是用于夹持零件的多个夹具部件，安置在机器人抓手框架31上，可以根据零件的形状和大小进行伸缩和开合。吸盘部33是用于吸附零件的多个吸盘部33件，设置在机器人抓手框架31上的不同位置和不同倾斜角角度，可以根据零件的表面和位置进行吸附和释放。

请参阅图6和图7，在一些示例中，更进一步的，抓手组件32包括：固定座321，气缸322，夹持件一323、夹持件二324和垫片325；多个固定座321固定安置在机器人抓手框架31上，固定座321上还固定设置有夹持件一323，夹持件一323的外侧还设置有可转动并与夹持一闭合接触的夹持件二324；气缸322固定安置在固定座321的外端，气缸322的伸缩端转动连接于夹持件二324，用于驱动夹持二与夹持件一323闭合；其中，夹持件一323和夹持件二324相接触的一面上均布置有柔性垫片325。

在本示例中，可以理解的是，抓手组件32是用于夹持零件的一个夹具部件，其中，固定座321是用于固定抓手组件32在机器人抓手框架31上的一个座部件，气缸322是用于驱动夹持件一323和夹持件二324闭合的一个动力部件，固定安置在固定座321的外端，可以通过气压或电力等方式控制其伸缩端的运动，夹持件一323是用于与夹持件二324配合夹持零件的一个固定部件，固定设置在固定座321上，呈L形或U形等结构，可以适应不同形状和大小的零件，夹持件二324是用于与夹持件一323配合夹持零件的一个活动部件，通过转轴转动连接在夹持件一323的外侧，可以沿着夹持件一323的轴线旋转，实现与夹持件一323的闭合或开启，垫片325是用于保护零件表面不被划伤或变形的一个柔性部件，布置在夹持件一323和夹持件二324相接触的一面上，可以是橡胶、塑料或其他材料。

请参阅图1和图4所示，在一些示例中，更进一步的，上件置台6包括：台架61、固定脚62、台面63、支座64和通孔65，台架61固定布置在工作站的起始端，台架61的顶端设置有用于放置内板零件和外板零件的台面63，台面63为倾斜状，台架61的底端设置有多个固定脚62，固定脚62用于稳固台架61；多个支座64固定安置在台架61顶端的外面上，支座64布置在台面63的不同位置，多个支座64的顶端的零件支撑形状不同，台面63上还开设有多个通孔65。

在本示例中，可以理解的是，上件置台6是用于放置要组合滚边的内外板零件的初始布置机构，台架61是上件置台6的主体结构，固定脚62是用于稳固台架61的多个支撑部件，设置在台架61的底端，可以调节高度和水平度，台面63是用于放置内外板零件的一个平台部件，设置在台架61的顶端，呈倾斜状，可以适应不同形状和大小的零件，支座64是用于支撑内外板零件的多个座部件，可以根据零件的形状和位置进行更换调节，支座64的顶端的零件支撑形状不同，可以适应不同形状和大小的零件，因此本示例可以实现内外板零件的自动化放置和取出，提高工作效率和安全性，减少人工操作和成本。

请参阅图3所示，在一些示例中，更进一步的，下件皮带机7包括：皮带机框架71、输送皮带机72和皮带机驱动组件73；皮带机框架71固定布置在工作站的输出端上，内部设置有输送通道，皮带机框架71上还设置有皮带机驱动组件73；输送皮带机72呈水平状态布置，皮带面为垂直面，并与输送通道中的组合后的内外板零件接触；输送皮带机72与皮带机驱动组件73传动连接。

在本示例中，提供了下件皮带机7的具体构成，其用于输出滚边组合完成的内外板零件，并传送到下一个工序的机构。皮带机框架71是下件皮带机7的主体结构，固定布置在工作站的输出端上，内部的输送通道用于容纳和导向内外板零件。输送皮带机72是用于输送内外板零件的一个输送部件，与输送通道中的组合后的内外板零件接触。输送皮带机72可以根据不同形状和大小的零件进行调节和适应。皮带机驱动组件73是用于控制输送皮带机72的运动的动力部件，设置在皮带机框架71上，输送皮带机72与皮带机驱动组件73传动连接，实现同步转动并对零件送出。

请参阅图1所示，在一些示例中，更进一步的，十字滑台机构1旁还设置有维护台10，维护台10为阶梯状，维护台10是用于方便工作人员对十字滑台机构1进行维护和检修的一种平台部件。供维修人员登高使用。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。