專利名稱：一種汽車保險杠自動打孔機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車保險杠自動打孔機。
背景技術：
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的重要現(xiàn)代制造業(yè)自動化裝備。工業(yè)機器人已成為柔性制造系統(tǒng)、工廠自動化、計算機集成制造系統(tǒng)的自動工具。 現(xiàn)今，國際上的工業(yè)機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)機器人是從20世紀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)機器人研究機構和企業(yè)。先后研發(fā)出弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓及噴漆等工業(yè)機器人。近幾年，我國工業(yè)機器人及含工業(yè)機器人的自動化生產(chǎn)線相關產(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)計數(shù)據(jù)顯示，中國市場上工業(yè)機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多個國家引進的。國產(chǎn)工業(yè)機器人目前主要以國內(nèi)市場應用為主，年出口量為100臺左右。目前，國際上工業(yè)機器人技術在制造業(yè)應用范圍越來越廣，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)機器人的主要應用領域。據(jù)國家統(tǒng)計局的資料顯示，當今中國各個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，才能更好的滿足當今人們的需求，獲得更好的市場競爭力。汽車保險杠打孔也是汽車加工中的工藝之一。早期打孔機是由人力驅(qū)動的簡單沖擊式機械，經(jīng)長期不斷的演變、發(fā)展，成為現(xiàn)今具有機動動力驅(qū)動的各種沖擊式鉆孔機與沖擊式打孔機，在世界上一直沿用了相當長的歷史時期，這種打孔機存在效率低、打孔過程中無法取出完整的料芯、打孔過程中不能及時排除廢料等缺點。目前，國內(nèi)用于汽車保險杠打孔機的設備近些年才出現(xiàn)，其孔加工精度、表面光潔度等是決定設備性能的標準，常見的打孔機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)有技術中汽車保險杠沖孔機裝置沖孔不能靈活對應多品種車型要求的問題，提供一種只需一臺設備，就可以對應多品種、多車型、多孔型、多位置的保險杠打孔加工，并且加工孔尺寸精度高的自動打孔機，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；機器人機械手對位準確、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)明提供的技術方案是一種汽車保險杠自動打孔機，包括機體，機體上設有由電機和傳動機構驅(qū)動的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設有保險杠治具，機體上設有用于保險杠打孔的具有T軸的工業(yè)機器人，工業(yè)機器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險杠銑削加工的銑刀。所述電機為伺服驅(qū)動的減速電機，傳動機構為齒輪傳動機構，通過齒輪傳動機構實現(xiàn)交換工作臺的正反180°旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明機體上設有檢測交換工作臺位置的限位開關和氣動限位插銷，交換工作臺上設有能使氣動限位插銷插入的定位銷套。本發(fā)明保險杠治具上可設有用于吸緊保險杠的真空吸盤。本發(fā)明交換工作臺上設有使保險杠治具定位的定位銷，保險杠治具設有與定位銷配合的定位銷孔，交換工作臺上設有快速壓緊鉗，交換工作臺的定位銷插入保險杠治具的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗與保險杠治具連接。本發(fā)明機體上設有鋼化玻璃防護罩。在工業(yè)機器人的電主軸銑刀處設有用于吹掉切屑的吹風裝置。所述工業(yè)機器人為2臺，每個機器人各自配有為自己提供可更換刀具的刀庫，采用氣動自動換刀的方式實現(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。當斷刀檢測開關檢測到刀具損壞，機器人則移動到刀庫對應位置點，此時電主軸松開刀柄夾緊裝置，將損壞刀具放置在刀庫空位，然后移動到新刀具位置點，夾取新刀具。本發(fā)明采用上述結構，操作員把保險杠放置在保險杠治具上面，啟動旋轉(zhuǎn)按鈕，旋轉(zhuǎn)臺動作，旋轉(zhuǎn)180度停止，保險杠夾緊定位，然后動力機械手按照檢測的模具選擇程序進行打孔完畢，動力機械手停止到位，保險杠放松，旋轉(zhuǎn)臺反向旋轉(zhuǎn)180度，操作員把保險杠拿下，一個保險杠打孔完畢。本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)意義上的保險杠沖孔設備，改變了以往沖孔對應性單一的缺陷，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各種不同位置、孔型的要求；將汽車保險杠二次加工設備技術提升到了一個新領域。本發(fā)明用于汽車前后保險杠打孔可以大大降低工人的勞動強度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險杠表面的情況。


圖I為本發(fā)明的結構示意 圖2為圖I的右視圖。
具體實施例方式參見I圖I-圖2，本發(fā)明包括機體，機體12上設有由SEW減速電機8和齒輪傳動機構7，采用伺服驅(qū)動的方式，通過齒輪傳動機構7實現(xiàn)交換工作臺13的正反180°旋轉(zhuǎn)。交換工作臺13到位以后通過氣動限位插銷的方式精確定位。機體12的交換工作臺底座上安裝有兩個氣動限位插銷5，交換工作臺13上設有能使氣動限位插銷5插入的定位銷套4。通過氣缸10驅(qū)動，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上設有保險杠治具3，機體12設有用于保險杠2打孔的HP20D機器人1，機器人I的T軸上安裝有軸座16，軸座上夾持有自動換刀電主軸17，換刀電主軸夾持有對保險杠銑削加工的銑刀18。通過機器人I抓持自動換刀電主軸的方式，實現(xiàn)對保險杠各種孔型的銑削加工。通過在機器人T軸上安裝軸座的方式，抱緊夾持自動換刀電主軸。本發(fā)明交換工作臺13上設有使保險杠治具3定位的治具定位銷4，保險杠治具3設有與定位銷配合的治具定位銷孔5，交換工作臺13上設有快速壓緊鉗6，交換工作臺13的定位銷插入保險杠治具3的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗6與保險杠治具3連接。所述HP20D機器人I為2臺，對稱放置與保險杠治具3左右兩側(cè)，每個機器人各自配有為自己提供可更換刀具的刀庫21，在HP20D機器人上的電主軸銑刀附近，設有用于吹掉切屑的吹風裝置18。所述電機8采用SEW減速電機，傳動機構為齒輪傳動機構，采用伺服驅(qū)動的方式，通過齒輪傳動機構實現(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底座上的兩個機械限位開關22檢測，交換工作臺13底座上安裝有兩個氣動限位插銷，通過氣缸驅(qū)動，使插銷插入轉(zhuǎn)臺上的銷套完成轉(zhuǎn)臺定位。實現(xiàn)工作臺的精確定位，定位誤差0. 05mm,滿足定位精度的要求。所述保險杠治具每個治具對應一種保險杠，保險杠治具使用輕質(zhì)的玻璃鋼材料仿形制造，厚度約表面材質(zhì)較軟,不會損壞保險杠,使用鋼質(zhì)框架支撐成一個牢固的整體。所述保險杠治具的夾緊和定位在保險杠治具鋼制框架的底面加工一個安裝平面，并有2個直徑14mm的定位銷孔，用來與旋轉(zhuǎn)平臺定位連接，同時使用旋轉(zhuǎn)臺上的2個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分鐘的時間內(nèi)完成治具的更換。 使用真空吸盤固定保險杠。在保險杠治具上安裝2個機械開關，檢測保險杠是否安裝到位，在每個保險杠治具上安裝4-5個直徑約50mm的風琴式真空吸盤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)明采用上述結構，操作員把保險杠放置在保險杠治具上面，啟動旋轉(zhuǎn)按鈕，交換工作臺13動作，旋轉(zhuǎn)180度停止，保險杠夾緊定位，然后動力機械手按照檢測的模具選擇程序進行打孔完畢，動力機械手停止到位，保險杠放松，交換工作臺13反向旋轉(zhuǎn)180度，然后機械手再進行第二個保險杠的切割，與此同時，操作員把打孔完畢的保險杠拿下，并將另一個保險杠放在外圍的模具上，如此循環(huán)，實現(xiàn)兩個工位的保險杠孔循環(huán)加工。本發(fā)明用于汽車前后保險杠打孔可以大大降低工人的勞動強度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險杠表面的情況。本發(fā)明采用氣動自動換刀的方式實現(xiàn)刀具的更換。斷刀檢測開關檢測刀具損壞檢測方式為在刀庫邊安裝對射式光電開關20，每次加工完成后機器人回原位前在光電開關光幕內(nèi)停留I秒，如刀具沒有損壞，則觸發(fā)光電開關，此時機器人只需回原位待機即可，如光電開關沒有觸發(fā)，則說明刀具損壞，機器人需移動到刀庫對應位置點，此時電主軸松開刀柄夾緊裝置，將損壞刀具放置在刀庫空位，然后移動到新刀具位置點，夾取新刀具。
權利要求
1.一種汽車保險杠自動打孔機，包括機體，其特征是機體上設有由電機和傳動機構驅(qū)動的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設有保險杠治具，機體上設有用于保險杠打孔的具有T軸的工業(yè)機器人，工業(yè)機器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險杠銑削加工的銑刀。
2.根據(jù)權利要求I所述的汽車保險杠自動打孔機，其特征是所述電機為伺服驅(qū)動的減速電機，傳動機構為齒輪傳動機構，通過齒輪傳動機構實現(xiàn)交換工作臺的正反180°旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的汽車保險杠自動打孔機，其特征是機體上設有檢測交換工作臺位置的限位開關和氣動限位插銷，交換工作臺上設有能使氣動限位插銷插入的定位銷套。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的汽車保險杠自動打孔機，其特征是保險杠治具上設有用于吸緊保險杠的真空吸盤。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的汽車保險杠自動打孔機，其特征是交換工作臺上設有使保險杠治具定位的定位銷，保險杠治具設有與定位銷配合的定位銷孔，交換工作臺上設有快速壓緊鉗，交換工作臺的定位銷插入保險杠治具的定位銷孔內(nèi)，并通過快速壓緊鉗與保險杠治具連接。
6.根據(jù)權利要求4所述的汽車保險杠自動打孔機，其特征是機體上設有鋼化玻璃防護罩。
7.根據(jù)權利要求I或2所述的汽車保險杠的打孔裝置，其特征是在工業(yè)機器人的電主軸銑刀處設有用于吹掉切屑的吹風裝置。
8.根據(jù)權利要求I或2所述的汽車保險杠的打孔裝置，其特征是所述工業(yè)機器人為2臺，每個機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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車保險杠自動打孔機，包括機體，機體上設有由電機和傳動機構驅(qū)動的交換工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺上設有保險杠治具，機體上設有用于保險杠打孔的具有T軸的工業(yè)機器人，工業(yè)機器人T軸上安裝有軸座，軸座上夾持有自動換刀電主軸，換刀電主軸夾持有對保險杠銑削加工的銑刀。本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)意義上的保險杠沖孔設備，改變了以往沖孔對應性單一的缺陷，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各種不同位置、孔型的要求；將汽車保險杠二次加工設備技術提升到了一個新領域。本發(fā)明用于汽車前后保險杠打孔可以大大降低工人的勞動強度，提高工作效率，杜絕了因工人大意引起的劃傷保險杠表面的情況。
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:湖北省機電研究設計院