机器人智能滚边压合系统及工艺方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人智能滚边压合系统及工艺方法，包括六自由度并联式机器人，滚压机构、回转工作台、压合底模及自控设备、安全设备。滚压机构由法兰盘、连接杆、滚头安装块及安装于安装块上的平滚轮、直滚轮、阶梯轮组成。主体的连接关系为：六自由度并联式机器人通过法兰盘联接并驱动滚压机构使滚子沿包边方向移动，回转工作台上放置工件，回转工作台的转动使工件另一边成为待包边。本发明专利技术具有高精度的优点；直接保证了包边成形质量好，精度高，工作台的可控性使得工作台对形状各异的工件具有更大的灵活性；避免了多次装夹引入的设置误差，缩短加工时间，从而提高包边效率和包边质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车制造领域，特别涉及汽车制造业中的一种机器人智能滚边压合系统及エ艺方法。
技术介绍
目前，汽车车身门盖内外板的连接通常使用包边エ艺。使用传统的模具和压机进行冲压包边时，由于外板的包边轮廓要根据车身外形的变化而变化，沿整个轮廓包边的角度也不同，包边过渡急剧的区域和包边角度过大的区域，包边都会非常困难。同时，传统的冲压包边模具占地多，成本高，柔性差，为缩短汽车开发周期，提高产品竞争力，新型内外板连接技术和机器人滚边技术逐渐应用于车身生产中
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术g在提供ー种克服上述已有技术不足之处的机器人智能滚边压合系统及エ艺方法，以便于缩短汽车产品开发周期，降低开发成本。本专利技术第一方面提供一种机器人智能滚边压合系统，包括六自由度并联式机器人、滚压机构、回转工作台、压合底模、自控设备及安全围栏，所述机器人两侧放置旋转台，所述安全围栏外周分别布置机器人控制柜、电气控制柜、气动三联件及操作台，所述安全围栏内周布置有激光扫描仪，其中所述六自由度并联式机器人具有六个伺服轴，其包括机器人本体、机器人动カ电缆、信号电缆、机器人控制柜、示教器及板卡；所述滚压机构包括法兰盘、连接杆、滚轮安装块、平滚轮、直滚轮、阶梯轮、圆柱销、卡环挡圈及轴承，所述直滚轮通过上下卡环固定于所述滚轮安装块中间，所述平滚轮和阶梯轮安装于所述直滚轮两侧，所述安装块通过圆柱销定位连接于所述连接杆上再通过法兰盘与所述机器人连接；所述回转工作台通过所述机器人伺服控制，利用伺服电机控制旋转，其包括工作台、主体及其衬套紧固件、主轴及其衬套紧固件、大齿轮、小齿轮及调整螺栓，所述机器人端发出数据控制伺服电机旋转量，通过所述主轴和齿轮转换成所述工作台的旋转角度及速度；所述压合底模包括底模模型、顶升气缸、定位气缸、顶升支架、定位支架及夹合支架，所述底模模型对应其所需压合车板设置，所述底模模型的中部位置安装顶升机构，所述顶升机构与气缸相连，所述气缸固定于所述底模模型上，且所述底模模型通过控制气缸的动作实现定位与夹合等功能。优选地，电气控制通过总线将机器人的输入输出信号与现场模块信号对应。优选地，所述激光扫描仪的检测区包括安全区、警报区及危险区。本专利技术第二方面提供一种机器人智能滚边压合的エ艺方法，包括上述的机器人智能滚边压合系统，且包括以下步骤SI :将包边滚头通过法兰盘与机器人连接，将滚轮安装块通过圆柱销与连接杆定位连接，将平滚轮、直滚轮及阶梯轮安装于滚轮安装块上，通过轴承与卡环挡圈将直滚轮固定锁紧；S2:将电源与气源准备就绪后，按下操作台的双启动按钮启动机器人智能滚边压合系统；S3:压合底模的顶升气缸顶起，将待压合エ件放置于底模模型上，接近开关检测到エ件到位信号，顶升气缸下降，然后定位气缸将エ件前后左右推到位后，关闭定位气缸，定位支架圆柱插人工件的预留孔内进行定位，随后所有气缸关闭，将エ件固定；S4:机器人判断信号到位后对エ件进行滚压，滚压过程中，气缸按顺序依次打开关闭；S5:滚压完成后，所有气缸打开，顶升气缸顶起，确认安全无误后进行换件进行下ー轮滚边压合。进ー步地，步骤S4的滚压过程中，平滚轮贴合模具用于将エ件折合成预设角度，阶梯轮贴合模具用于将エ件折合呈预设形状，直滚轮贴合模具用于将エ件最终压合成型。本专利技术提供的所述机器人智能滚边压合系统及エ艺方法，其通过机器人与滚压机构实现エ件的滚边压合具有高精度的优点，工作台的可控性使得系统对形状各异的エ件具有更大的灵活性，并可避免多次装夹引入的设置误差，缩短加工时间，从而提高包边效率及包边质量，采用激光扫描仪的区域划分检测，与机器人的工作区域设定功能相互配合，在保证安全的情况下高效的完成压料板的更换工作，电气控制方面通过总线方式，将机器人输入输出信号与现场模块信号对应起来，更换压合底模也只需适量增减现场模块即可，使得エ艺方法应用范围广，柔性高，エ艺效果好，工作节拍短，适应整个汽车行业发展潮流，操作简单，安全可靠。附图说明图I为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统的正视图；图2为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统的俯视图；图3为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中滚压机构的正视图； 图4为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中滚压机构的剖视图；图5为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中回转工作台示意图；图6为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中激光扫描仪工作范围示意图；图7为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中车身前盖板底模示意图；图8为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合系统中翼子板底模示意图；图9为本专利技术提出的一种机器人智能滚边压合エ艺方法的流程示意图。图中1-机器人；2_包边滚头；3_翼子板底模；4_前盖板底模；5_组合底座；6_回转转工作台；7_安全围栏；8-机器人控制柜；9-气动三联件；10-操作台；11_入口激光检测区；12_激光扫描仪；13_电磁阀组；201_连接法兰盘；202_连接杆；203_滚轮安装块；204_平滚轮；205_直滚轮；206_阶梯轮；207_圆柱销；208_卡环挡圈I ;209_轴承I ;210-轴承II ;211_卡环挡圈II ;V1-V19分别为车身前盖板底模上的顶升气缸及定位气缸；V31-V45为翼子板底模的顶升气缸及定位气缸；601-工作台；602_主体及其衬套紧固件；603-主轴及其衬套紧固件；604_齿轮及衬套件；605_调整螺栓。具体实施例方式下面结合附图并通过具体实施方式来进ー步说明本专利技术的技术方案请參照图I及图2，本专利技术提供一种机器人智能滚边压合系统，包括六自由度并联式机器人I、滚压机构、回转工作台6、压合底摸、自控设备及安全围栏7，所述机器人I两侧放置旋转台，所述安全围栏7外周分别布置机器人控制柜8、电气控制柜、气动三联件9及操作台10，所述安全围栏7内周布置有激光扫描仪12，其中所述六自由度并联式机器人具有六个伺服轴，其包括机器人本体、机器人动カ电缆、信号电缆、机器人控制柜8、示教器及板卡； 请參照图3及图4，所述滚压机构包括法兰盘201、连接杆202、滚轮安装块203、平滚轮204、直滚轮205、阶梯轮206、圆柱销207、卡环挡圈1208、轴承1209、轴承II210及卡环挡圈11211，所述直滚轮205通过上下卡环固定于所述滚轮安装块203中间，所述平滚轮204和阶梯轮206安装于所述直滚轮205两侧，所述安装块203通过圆柱销207定位连接于所述连接杆202上再通过法兰盘201与所述机器人I连接；请參照图5，所述回转工作台6通过所述机器人I伺服控制，利用伺服电机控制旋转，其包括工作台601、主体及其衬套紧固件602、主轴及其衬套紧固件603、大小齿轮及其衬套件604及调整螺栓605，所述机器人I端发出数据控制伺服电机旋转量，通过所述主轴603和齿轮604转换成所述工作台601的旋转角度及速度；请參照图6，所述激光扫描仪的检测区11包括安全区、警报区及危险区。请參照图I、图2、图7及图8，本实施例中所述压合底模具体包括翼子板底模3与前盖板底模4，所述翼子板底模包括底模模型、顶升气缸及定位气缸V31-V45、顶升支架、定位支架及夹合支架，所述底模模型对应其所需压合车板设置，所述底模模型的中部位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人智能滚边压合系统，其特征在于，包括六自由度并联式机器人、滚压机构、回转工作台、压合底模、自控设备及安全围栏，所述机器人两侧放置旋转台，所述安全围栏外周分别布置机器人控制柜、电气控制柜、气动三联件及操作台，所述安全围栏内周布置有激光扫描仪，其中：所述六自由度并联式机器人具有六个伺服轴，其包括机器人本体、机器人动力电缆、信号电缆、机器人控制柜、示教器及板卡；所述滚压机构包括法兰盘、连接杆、滚轮安装块、平滚轮、直滚轮、阶梯轮、圆柱销、卡环挡圈及轴承，所述直滚轮通过上下卡环固定于所述滚轮安装块中间，所述平滚轮和阶梯轮安装于所述直滚轮两侧，所述安装块通过圆柱销定位连接于所述连接杆上再通过法兰盘与所述机器人连接；所述回转工作台通过所述机器人伺服控制，利用伺服电机控制旋转，其包括工作台、主体及其衬套紧固件、主轴及其衬套紧固件、大齿轮、小齿轮及调整螺栓，所述机器人端发出数据控制伺服电机旋转量，通过所述主轴和齿轮转换成所述工作台的旋转角度及速度；所述压合底模包括底模模型、顶升气缸、定位气缸、顶升支架、定位支架及夹合支架，所述底模模型对应其所需压合车板设置，所述底模模型的中部位置安装顶升机构，所述顶升机构与气缸相连，所述气缸固定于所述底模模型上，且所述底模模型通过控制气缸的动作实现定位与夹合等功能。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人智能滚边压合系统，其特征在于，包括六自由度并联式机器人、滚压机构、回转工作台、压合底模、自控设备及安全围栏，所述机器人两侧放置旋转台，所述安全围栏外周分别布置机器人控制柜、电气控制柜、气动三联件及操作台，所述安全围栏内周布置有激光扫描仪，其中 所述六自由度并联式机器人具有六个伺服轴，其包括机器人本体、机器人动力电缆、信号电缆、机器人控制柜、示教器及板卡； 所述滚压机构包括法兰盘、连接杆、滚轮安装块、平滚轮、直滚轮、阶梯轮、圆柱销、卡环挡圈及轴承，所述直滚轮通过上下卡环固定于所述滚轮安装块中间，所述平滚轮和阶梯轮安装于所述直滚轮两侧，所述安装块通过圆柱销定位连接于所述连接杆上再通过法兰盘与所述机器人连接； 所述回转工作台通过所述机器人伺服控制，利用伺服电机控制旋转，其包括工作台、主体及其衬套紧固件、主轴及其衬套紧固件、大齿轮、小齿轮及调整螺栓，所述机器人端发出数据控制伺服电机旋转量，通过所述主轴和齿轮转换成所述工作台的旋转角度及速度； 所述压合底模包括底模模型、顶升气缸、定位气缸、顶升支架、定位支架及夹合支架，所述底模模型对应其所需压合车板设置，所述底模模型的中部位置安装顶升机构，所述顶升机构与气缸相连，所述气缸固定于所述底模模型上，且所述底模模型通过控制气缸的动作实现定位与夹合等功能。2.根据权利要求I所述的机器人智...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钊雄，杨漾，王尚荣，朱栗波，曹俊标，魏建华，
申请(专利权)人：长沙长泰机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：