專利名稱：一種汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)。
背景技術(shù)：
工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的重要現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化裝備。工業(yè)機(jī)器人已成為柔性制造系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的自動(dòng)工具。 現(xiàn)今，國際上的工業(yè)機(jī)器人公司主要分為日系和歐系。日系主要有安川、松下、FANUC、川崎等公司的產(chǎn)品。歐系中主要有、KUKA, CL00S、ABB、COMAU, IGM等。我國工業(yè)機(jī)器人是從20世紀(jì)80年代開始起步，經(jīng)過20多年的努力，已經(jīng)形成了一些具有競爭力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓及噴漆等工業(yè)機(jī)器人。近幾年，我國工業(yè)機(jī)器人及含工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的年產(chǎn)銷額已突破10億元。目前國內(nèi)市場年需求量在3000臺左右，年銷售額在20億元以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國市場上工業(yè)機(jī)器人總共擁有量近萬臺，占全球總量的0. 56%，其中完全國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)集中度占30%左右，其余都是從日本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個(gè)國家引進(jìn)的。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人目前主要以國內(nèi)市場應(yīng)用為主，年出口量為100臺左右。目前，國際上工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用范圍越來越廣，現(xiàn)已從傳統(tǒng)制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，汽車工業(yè)已然，并將長期成為工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的資料顯示，當(dāng)今中國各個(gè)城市居民用車需求量仍在不斷攀升，提高汽車產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及外觀柔和度，才能更好的滿足當(dāng)今人們的需求，獲得更好的市場競爭力。汽車保險(xiǎn)杠打孔也是汽車加工中的工藝之一。早期打孔機(jī)是由人力驅(qū)動(dòng)的簡單沖擊式機(jī)械，經(jīng)長期不斷的演變、發(fā)展，成為現(xiàn)今具有機(jī)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的各種沖擊式鉆孔機(jī)與沖擊式打孔機(jī)，在世界上一直沿用了相當(dāng)長的歷史時(shí)期，這種打孔機(jī)存在效率低、打孔過程中無法取出完整的料芯、打孔過程中不能及時(shí)排除廢料等缺點(diǎn)。目前，國內(nèi)用于汽車保險(xiǎn)杠打孔機(jī)的設(shè)備近些年才出現(xiàn)，其孔加工精度、表面光潔度等是決定設(shè)備性能的標(biāo)準(zhǔn)，常見的打孔機(jī)是用特定的沖孔模具來沖孔，其生產(chǎn)節(jié)拍難以控制，精度和表面光潔度難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中汽車保險(xiǎn)杠沖孔機(jī)裝置沖孔不能靈活對應(yīng)多品種車型要求的問題，提供一種只需一臺設(shè)備，就可以對應(yīng)多品種、多車型、多孔型、多位置的保險(xiǎn)杠打孔加工，并且加工孔尺寸精度高的自動(dòng)打孔機(jī)，該裝置加工孔的形狀可由編程解決，簡便易更改，形狀控制較靈活；可以有效的控制生產(chǎn)節(jié)拍，提高工作效率；機(jī)器人機(jī)械手對位準(zhǔn)確、快捷，杜絕了因工人大意引起的表面劃痕和加工精度不高等問題。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)有由電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設(shè)有保險(xiǎn)杠治具，機(jī)體上設(shè)有用于保險(xiǎn)杠打孔的具有T軸的工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動(dòng)換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險(xiǎn)杠銑削加工的銑刀。所述電機(jī)為伺服驅(qū)動(dòng)的減速電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)交換工作臺的正反180°旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明機(jī)體上設(shè)有檢測交換工作臺位置的限位開關(guān)和氣動(dòng)限位插銷，交換工作臺上設(shè)有能使氣動(dòng)限位插銷插入的定位銷套。本發(fā)明保險(xiǎn)杠治具上可設(shè)有用于吸緊保險(xiǎn)杠的真空吸盤。本發(fā)明交換工作臺上設(shè)有使保險(xiǎn)杠治具定位的定位銷，保險(xiǎn)杠治具設(shè)有與定位銷配合的定位銷孔，交換工作臺上設(shè)有快速壓緊鉗，交換工作臺的定位銷插入保險(xiǎn)杠治具的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗與保險(xiǎn)杠治具連接。本發(fā)明機(jī)體上設(shè)有鋼化玻璃防護(hù)罩。在工業(yè)機(jī)器人的電主軸銑刀處設(shè)有用于吹掉切屑的吹風(fēng)裝置。所述工業(yè)機(jī)器人為2臺，每個(gè)機(jī)器人各自配有為自己提供可更換刀具的刀庫，采用氣動(dòng)自動(dòng)換刀的方式實(shí)現(xiàn)刀具的更換。在刀庫邊安裝有檢測刀具的對射式光電開關(guān)。當(dāng)斷刀檢測開關(guān)檢測到刀具損壞，機(jī)器人則移動(dòng)到刀庫對應(yīng)位置點(diǎn)，此時(shí)電主軸松開刀柄夾緊裝置，將損壞刀具放置在刀庫空位，然后移動(dòng)到新刀具位置點(diǎn)，夾取新刀具。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，操作員把保險(xiǎn)杠放置在保險(xiǎn)杠治具上面，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)按鈕，旋轉(zhuǎn)臺動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)180度停止，保險(xiǎn)杠夾緊定位，然后動(dòng)力機(jī)械手按照檢測的模具選擇程序進(jìn)行打孔完畢，動(dòng)力機(jī)械手停止到位，保險(xiǎn)杠放松，旋轉(zhuǎn)臺反向旋轉(zhuǎn)180度，操作員把保險(xiǎn)杠拿下，一個(gè)保險(xiǎn)杠打孔完畢。本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)意義上的保險(xiǎn)杠沖孔設(shè)備，改變了以往沖孔對應(yīng)性單一的缺陷，成功的提高了孔加工的精度和表面光潔度，并且可以通過快速更換治具的方式對應(yīng)各種不同位置、孔型的要求；將汽車保險(xiǎn)杠二次加工設(shè)備技術(shù)提升到了一個(gè)新領(lǐng)域。本發(fā)明用于汽車前后保險(xiǎn)杠打孔可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險(xiǎn)杠表面的情況。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I的右視圖。
具體實(shí)施例方式參見I圖I-圖2，本發(fā)明包括機(jī)體，機(jī)體12上設(shè)有由SEW減速電機(jī)8和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7，采用伺服驅(qū)動(dòng)的方式，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7實(shí)現(xiàn)交換工作臺13的正反180°旋轉(zhuǎn)。交換工作臺13到位以后通過氣動(dòng)限位插銷的方式精確定位。機(jī)體12的交換工作臺底座上安裝有兩個(gè)氣動(dòng)限位插銷5，交換工作臺13上設(shè)有能使氣動(dòng)限位插銷5插入的定位銷套4。通過氣缸10驅(qū)動(dòng)，使插銷5插入交換工作臺13上的定位銷套4完成交換工作臺13的定位。交換工作臺13上設(shè)有保險(xiǎn)杠治具3，機(jī)體12設(shè)有用于保險(xiǎn)杠2打孔的HP20D機(jī)器人1，機(jī)器人I的T軸上安裝有軸座16，軸座上夾持有自動(dòng)換刀電主軸17，換刀電主軸夾持有對保險(xiǎn)杠銑削加工的銑刀18。通過機(jī)器人I抓持自動(dòng)換刀電主軸的方式，實(shí)現(xiàn)對保險(xiǎn)杠各種孔型的銑削加工。通過在機(jī)器人T軸上安裝軸座的方式，抱緊夾持自動(dòng)換刀電主軸。本發(fā)明交換工作臺13上設(shè)有使保險(xiǎn)杠治具3定位的治具定位銷4，保險(xiǎn)杠治具3設(shè)有與定位銷配合的治具定位銷孔5，交換工作臺13上設(shè)有快速壓緊鉗6，交換工作臺13的定位銷插入保險(xiǎn)杠治具3的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗6與保險(xiǎn)杠治具3連接。所述HP20D機(jī)器人I為2臺，對稱放置與保險(xiǎn)杠治具3左右兩側(cè)，每個(gè)機(jī)器人各自配有為自己提供可更換刀具的刀庫21，在HP20D機(jī)器人上的電主軸銑刀附近，設(shè)有用于吹掉切屑的吹風(fēng)裝置18。所述電機(jī)8采用SEW減速電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用伺服驅(qū)動(dòng)的方式，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)交換工作臺13的正反180°旋轉(zhuǎn)。交換工作臺13到位以后通過氣動(dòng)限位插銷的方式精確定位，交換工作臺13到位通過安裝在交換工作臺13底座上的兩個(gè)機(jī)械限位開關(guān)22檢測，交換工作臺13底座上安裝有兩個(gè)氣動(dòng)限位插銷，通過氣缸驅(qū)動(dòng)，使插銷插入轉(zhuǎn)臺上的銷套完成轉(zhuǎn)臺定位。實(shí)現(xiàn)工作臺的精確定位，定位誤差0. 05mm,滿足定位精度的要求。所述保險(xiǎn)杠治具每個(gè)治具對應(yīng)一種保險(xiǎn)杠，保險(xiǎn)杠治具使用輕質(zhì)的玻璃鋼材料仿形制造，厚度約表面材質(zhì)較軟,不會(huì)損壞保險(xiǎn)杠,使用鋼質(zhì)框架支撐成一個(gè)牢固的整體。所述保險(xiǎn)杠治具的夾緊和定位在保險(xiǎn)杠治具鋼制框架的底面加工一個(gè)安裝平面，并有2個(gè)直徑14mm的定位銷孔，用來與旋轉(zhuǎn)平臺定位連接，同時(shí)使用旋轉(zhuǎn)臺上的2個(gè)快速壓緊鉗可以很方便、快捷地壓緊治具。這種安裝方法單人可在5分鐘的時(shí)間內(nèi)完成治具的更換。 使用真空吸盤固定保險(xiǎn)杠。在保險(xiǎn)杠治具上安裝2個(gè)機(jī)械開關(guān)，檢測保險(xiǎn)杠是否安裝到位，在每個(gè)保險(xiǎn)杠治具上安裝4-5個(gè)直徑約50mm的風(fēng)琴式真空吸盤11，真空吸盤的吸附力可以通過真空發(fā)生器的真空度調(diào)節(jié)。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，操作員把保險(xiǎn)杠放置在保險(xiǎn)杠治具上面，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)按鈕，交換工作臺13動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)180度停止，保險(xiǎn)杠夾緊定位，然后動(dòng)力機(jī)械手按照檢測的模具選擇程序進(jìn)行打孔完畢，動(dòng)力機(jī)械手停止到位，保險(xiǎn)杠放松，交換工作臺13反向旋轉(zhuǎn)180度，然后機(jī)械手再進(jìn)行第二個(gè)保險(xiǎn)杠的切割，與此同時(shí)，操作員把打孔完畢的保險(xiǎn)杠拿下，并將另一個(gè)保險(xiǎn)杠放在外圍的模具上，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工位的保險(xiǎn)杠孔循環(huán)加工。本發(fā)明用于汽車前后保險(xiǎn)杠打孔可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險(xiǎn)杠表面的情況。本發(fā)明采用氣動(dòng)自動(dòng)換刀的方式實(shí)現(xiàn)刀具的更換。斷刀檢測開關(guān)檢測刀具損壞檢測方式為在刀庫邊安裝對射式光電開關(guān)20，每次加工完成后機(jī)器人回原位前在光電開關(guān)光幕內(nèi)停留I秒，如刀具沒有損壞，則觸發(fā)光電開關(guān)，此時(shí)機(jī)器人只需回原位待機(jī)即可，如光電開關(guān)沒有觸發(fā)，則說明刀具損壞，機(jī)器人需移動(dòng)到刀庫對應(yīng)位置點(diǎn)，此時(shí)電主軸松開刀柄夾緊裝置，將損壞刀具放置在刀庫空位，然后移動(dòng)到新刀具位置點(diǎn)，夾取新刀具。
權(quán)利要求
1.一種汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，包括機(jī)體，其特征是機(jī)體上設(shè)有由電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設(shè)有保險(xiǎn)杠治具，機(jī)體上設(shè)有用于保險(xiǎn)杠打孔的具有T軸的工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動(dòng)換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險(xiǎn)杠銑削加工的銑刀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，其特征是所述電機(jī)為伺服驅(qū)動(dòng)的減速電機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)交換工作臺的正反180°旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，其特征是機(jī)體上設(shè)有檢測交換工作臺位置的限位開關(guān)和氣動(dòng)限位插銷，交換工作臺上設(shè)有能使氣動(dòng)限位插銷插入的定位銷套。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，其特征是保險(xiǎn)杠治具上設(shè)有用于吸緊保險(xiǎn)杠的真空吸盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，其特征是交換工作臺上設(shè)有使保險(xiǎn)杠治具定位的定位銷，保險(xiǎn)杠治具設(shè)有與定位銷配合的定位銷孔，交換工作臺上設(shè)有快速壓緊鉗，交換工作臺的定位銷插入保險(xiǎn)杠治具的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗與保險(xiǎn)杠治具連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，其特征是機(jī)體上設(shè)有鋼化玻璃防護(hù)罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車保險(xiǎn)杠的打孔裝置，其特征是在工業(yè)機(jī)器人的電主軸銑刀處設(shè)有用于吹掉切屑的吹風(fēng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車保險(xiǎn)杠的打孔裝置，其特征是所述工業(yè)機(jī)器人為2臺，每個(gè)機(jī)器人各自配有為自己提供可更換刀具的刀庫，在刀庫邊安裝有檢測刀具的對射式光電開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車保險(xiǎn)杠自動(dòng)打孔機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)體上設(shè)有由電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設(shè)有保險(xiǎn)杠治具，機(jī)體上設(shè)有用于保險(xiǎn)杠打孔的具有T軸的工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動(dòng)換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險(xiǎn)杠銑削加工的銑刀。本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)意義上的保險(xiǎn)杠沖孔設(shè)備，改變了以往沖孔對應(yīng)性單一的缺陷，成功的提高了孔加工的精度和表面光潔度，并且可以通過快速更換治具的方式對應(yīng)各種不同位置、孔型的要求；將汽車保險(xiǎn)杠二次加工設(shè)備技術(shù)提升到了一個(gè)新領(lǐng)域。本發(fā)明用于汽車前后保險(xiǎn)杠打孔可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險(xiǎn)杠表面的情況。
文檔編號B23Q11/00GK102744607SQ20121026759
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者余建軍, 馮仕平, 劉曉紅, 吳杰, 周兵, 楊丹 申請人:湖北省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院