專利名稱：自動密封安裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及將柔性密封件以機(jī)器人方式安裝到零件上，并且更具體地涉及將柔性密封件以機(jī)器人方式安裝到車輛部件上。
背景技術(shù)：
柔性密封件可應(yīng)用于各種部件，其中密封件包括粘合帶，在環(huán)繞部件的外圍纏繞密封件時，該粘合帶壓靠部件。例如，車門可具有環(huán)繞其外圍安裝的初級密封件，以便于將門的外圍密封到車身。這種密封件可以防止水侵入到車輛中，并且減少車輛移動時的風(fēng)噪 聲。這樣的密封件可由例如柔性橡皮管制成。這樣的密封件可手動安裝，但是手動安裝緩慢且不能保證將密封件準(zhǔn)確地布置在門上。其它方法通過在機(jī)器將密封件分配到門上的同時使用機(jī)器人來移動門，使得將初級密封件應(yīng)用于車門的過程自動化。在這種特殊情況下，當(dāng)將密封件分配到門上時，密封件沿著壓靠門的一側(cè)可具有粘合劑。在機(jī)器人移動車門時，該機(jī)器以試圖匹配門外圍移動經(jīng)過該機(jī)器的速度的速率供應(yīng)密封件。然而，由于車門外圍的復(fù)雜形狀，所利用的機(jī)器人傾向于使用六個馬達(dá)以獲得移動車門經(jīng)過該機(jī)器所需的所有自由度。這種復(fù)雜性易于引起速度波動，尤其是車門外圍上的拐角周圍，其中車門外圍移動經(jīng)過機(jī)器的速度和從機(jī)器供給密封件的速率之差可高達(dá)20%。在粘合劑被壓到車門上時，這種非預(yù)期的速度差異使得柔性密封件變形(伸長或收縮)。然后，在粘合劑已經(jīng)完全凝固之前，柔性密封件松開，這可能在一些位置處將密封件拉離車門。因此，密封件并不完全附接到車門外圍，這就可能引起密封問題。

發(fā)明內(nèi)容
一實施例構(gòu)思一種將柔性密封件自動化安裝到部件的外圍的方法，該方法包括步驟將該部件的外圍定位成與密封件供給組件相鄰；利用馬達(dá)使密封件朝部件的外圍移動，直至達(dá)到該馬達(dá)上的預(yù)定扭矩為止；當(dāng)達(dá)到該預(yù)定扭矩時，停止馬達(dá)的運動；相對于密封件供給組件移動部件；以及當(dāng)相對于密封件供給組件移動部件時，通過朝部件的外圍移動密封件，維持馬達(dá)中的預(yù)定扭矩。一實施例構(gòu)思一種用于環(huán)繞部件的外圍安裝密封件的自動化密封件安裝器。該安裝器可以包括密封件供給組件、機(jī)器人和控制器。密封件供給組件可包括具有的扭矩馬達(dá)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其連接到傳動帶，該傳動帶被配置成用以移動密封件通過密封件供給組件；以及應(yīng)用輪，其被配置成用以將密封件夾在應(yīng)用輪和部件的外圍之間。機(jī)器人沿預(yù)定路徑相對于部件和密封件供給組件中的一個移動另一個?？刂破骺刂茩C(jī)器人的移動并且為扭矩馬達(dá)設(shè)置扭矩，該扭矩馬達(dá)被配置成用以當(dāng)達(dá)到預(yù)定扭矩時停止并且當(dāng)扭矩小于預(yù)定扭矩時移動傳動帶。實施例的優(yōu)勢是，在安裝期間，柔性密封件的伸長率得到最小化，因此容許適當(dāng)?shù)卦O(shè)置粘合劑以將密封附件保持到部件。本發(fā)明的另一優(yōu)勢是，用于密封件的自動化安裝的邏輯控制通過在從密封件供給組件分配密封件時維持密封件上所期望的特定力(扭矩)而簡化，而無需監(jiān)測門的運動以試圖調(diào)整密封件供給速率以匹配。維持材料拉伸和粘合要求也可以改進(jìn)用于密封件的自動化安裝的循環(huán)時間。本發(fā)明提供如下方案
I. 一種將柔性密封件自動化安裝到部件的外圍的方法，所述方法包括步驟
(a)將所述部件的外圍定位成與密封件供給組件相鄰；
(b)應(yīng)用馬達(dá)以使所述密封件朝所述部件的外圍移動，直至達(dá)到所述馬達(dá)上的預(yù)定扭矩為止； (C)當(dāng)達(dá)到所述預(yù)定扭矩時，停止所述馬達(dá)的運動；
(d)相對于所述密封件供給組件移動所述部件；以及
(e)當(dāng)所述部件相對于所述密封件供給組件被移動時，通過朝所述部件的外圍移動所述密封件，自動地維持所述馬達(dá)中的預(yù)定扭矩。2.根據(jù)方案I所述的方法，其中步驟(b)還通過驅(qū)動一對傳動帶的扭矩馬達(dá)而限定，并且所述密封件安裝在所述傳動帶之間，所述傳動帶使所述密封件朝所述部件的外圍移動。3.根據(jù)方案I所述的方法，包括步驟(f):在粘合劑涂層接觸抵靠所述部件的外圍之前，從沿著所述密封件延伸的粘合劑涂層剝離所述粘合劑覆蓋件。4.根據(jù)方案I所述的方法，包括步驟(f):當(dāng)所述密封件從所述密封件供給組件延伸時，將所述密封件夾在所述部件的外圍和自由旋轉(zhuǎn)應(yīng)用輪之間。5.根據(jù)方案I所述的方法，包括步驟(f):當(dāng)所述密封件的長度達(dá)到足以延伸環(huán)繞所述外圍的預(yù)定量時，啟動密封件剪切器以自動地剪切所述密封件。6.根據(jù)方案I所述的方法，其中所述部件是門，并且所述密封件是環(huán)繞所述門的外圍安裝的擋風(fēng)雨密封件。7.根據(jù)方案I所述的方法，包括
(f)基于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的至少幾何形狀的變化，環(huán)繞所述外圍布置至少所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域；以及
(g)在已經(jīng)將所述密封件應(yīng)用于所述第一區(qū)域中之后，當(dāng)開始將所述密封件應(yīng)用于所述第二區(qū)域中時，改變所述預(yù)定扭矩的值。8.根據(jù)方案I所述的方法，其中步驟(d)還由靜止的密封件供給組件和相對于所述密封件供給組件提升和移動所述部件的機(jī)器人來限定。9. 一種用于環(huán)繞部件的外圍安裝密封件的自動化密封件安裝器，所述安裝器包括
密封件供給組件，其包括具有扭矩馬達(dá)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述扭矩馬達(dá)驅(qū)動地連接到傳動帶，所述傳動帶被配置成用以移動密封件通過所述密封件供給組件；以及應(yīng)用輪，其被配置成用以將所述密封件夾在所述應(yīng)用輪和所述部件的外圍之間；
機(jī)器人，其用于將所述部件和所述密封件供給組件中的一個沿預(yù)定路徑相對于另一個提升和移動；以及
控制器，其被配置成用以控制所述機(jī)器人的移動并且被配置成用以為所述扭矩馬達(dá)設(shè)置扭矩，所述扭矩馬達(dá)被配置成用以當(dāng)達(dá)到所述預(yù)定扭矩時停止并且當(dāng)扭矩小于所述預(yù)定扭矩時移動所述傳動帶。10.根據(jù)方案9所述的安裝器，其中所述密封件供給組件包括所述扭矩馬達(dá)驅(qū)動地連接到第二傳動帶，所述第二傳動帶從所述傳動帶的相對側(cè)上接觸所述密封件并且被配置成用以移動所述密封件通過所述密封件供給組件。11.根據(jù)方案9所述的安裝器，其中所述密封件供給組件包括密封件剪切器，并且所述控制器被配置成用以當(dāng)通過所述密封件供給組件供給預(yù)定長度的密封件時致動所述密封件剪切器。12.根據(jù)方案9所述的安裝器，其中所述密封件供給組件包括一對輥子，所述一對輥子被配置成用以當(dāng)通過所述密封件供給組件供給所述密封件時從所述密封件拉開粘合劑覆蓋件。
13.根據(jù)方案9所述的安裝器，其中所述控制器被配置成用以檢測所述外圍的哪一部分正在接收所述密封件，并且基于所述外圍的哪一部分正在接收所述密封件為所述扭矩馬達(dá)調(diào)整所述預(yù)定扭矩設(shè)置。


圖I是應(yīng)用于部件諸如車門的外圍的柔性密封件的示意圖。圖2是示出了圍繞部件(門)外圍的區(qū)域的示意圖，所述區(qū)域可具有針對每一個所設(shè)計的不同的密封力。
具體實施例方式參照圖1，示出大體上以20表示的部件。部件20可以是，例如，車門20 (部分示出)，其具有外圍22，柔性密封件24繞外圍22粘附。密封件24可以是，例如，主要的車門密封件(擋風(fēng)雨密封件)，該密封件用于密封在門20和車身(未示出)之間。當(dāng)將密封件24安裝到門20時，門20可以由機(jī)器人26支撐，該機(jī)器人支撐和移動門通過預(yù)定路徑。機(jī)器人26可以是用于提升和移動部件通過預(yù)定路徑的常規(guī)機(jī)器人，因此在此處不作詳細(xì)討論。機(jī)器人26是自動化密封件安裝器18的一部分。密封件24由諸如例如橡膠的柔性材料制成，并且可以是中空的，但不必是中空的。密封件24也可在一側(cè)上具有一層粘合劑28，并且包括粘合劑覆蓋件30。粘合劑覆蓋件30的尺寸設(shè)計和定位成覆蓋密封件24上的粘合劑28，并且恰在密封件24應(yīng)用于門20之前自動地拉離粘合劑28。在密封件24應(yīng)用于門20時，密封件24被供給通過密封件供給組件32。密封件供給組件32包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)34，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)34包括兩對旋轉(zhuǎn)輪36，每一對均支撐并驅(qū)動傳動帶38。密封件24夾在傳動帶38之間并且由傳動帶38通過組件32供給。旋轉(zhuǎn)輪36由可變扭矩馬達(dá)40驅(qū)動?？勺兣ぞ伛R達(dá)40能夠被設(shè)置成即使當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪36的速度變化時也提供預(yù)定扭矩輸出。密封件供給組件32還可包括密封件剪切器44和應(yīng)用輪42。應(yīng)用輪42將密封件24夾在應(yīng)用輪42和門20的外圍22之間。該輪42可以是自由旋轉(zhuǎn)輪，無需控制其旋轉(zhuǎn)。密封件剪切器44可包括刀片46和刀片致動器48，當(dāng)達(dá)到覆蓋門20的外圍期望的量所需的密封件長度時，刀片致動器48驅(qū)動刀片46剪切密封件24。
密封件供給組件32還可包括一對輥子50，在密封件24被應(yīng)用于門20的同時，該一對輥子50將粘合劑覆蓋件30從密封件24拉掉并且遠(yuǎn)離門20?？刂破?2與可變扭矩馬達(dá)40、密封件剪切器44和機(jī)器人26通信以控制自動化密封件安裝過程。控制器可以是用于控制自動化過程的硬件和軟件的任意適當(dāng)組合。人機(jī)接口 54與控制器通信以從技術(shù)人員接納輸入。該人機(jī)接口可包括觸摸屏、鼠標(biāo)、鍵盤、或其它典型類型的容許信息在技術(shù)人員和控制器之間傳達(dá)的接口。圖2示出圖I的門20的一部分，具有被指示環(huán)繞車門外圍22的一部分的不同的區(qū)域(Zl至Z5)。這些區(qū)域表示車門外圍22的區(qū)域，其中當(dāng)密封件24正被應(yīng)用于每個特定區(qū)域時，控制器可以改變可變扭矩馬達(dá)40的扭矩設(shè)置。這些區(qū)域可以與車門外圍22上的不同的形狀特征相關(guān)聯(lián)，所述不同的形狀特征諸如例如拐角、直段，或彎段。扭矩變化可以為在應(yīng)用期間最小化任何潛在的密封件變形而提供，并且因此也為粘合劑到門20的最佳粘合作而提供。例如，當(dāng)正環(huán)繞拐角應(yīng)用密封件24時，如與車門外圍22的直段不同，可以增加扭矩設(shè)置。另外，馬達(dá)40的扭矩設(shè)置可基于其它因素改變，所述其它因素諸如例如機(jī)器人總體速度、密封件的類型和形狀以及密封件的材料。控制器52能夠基于機(jī)器人的位置·確定特定區(qū)域，所述機(jī)器人的位置表示密封件24正被應(yīng)用的車門外圍22上的位置?；诿芊饧龑ζ涮峁┑木唧w部件，區(qū)域的數(shù)量可以變化。現(xiàn)在將討論自動化密封安裝器18的操作?？蓪⒕唧w部件(例如，車門)和將應(yīng)用的柔性密封件的類型(例如，擋風(fēng)雨密封件)輸入到人機(jī)接口 54中。控制器52中的軟件可包括表，該表針對密封件的具體類型和尺寸使馬達(dá)40中的扭矩與密封件24壓靠部件20的力相關(guān)聯(lián)。密封件24被加載到密封件供給組件32中，并且機(jī)器人26抓取和提升部件20到自動化密封安裝即將開始的預(yù)定位置。馬達(dá)40上的扭矩被設(shè)置成用以提供抵靠具體區(qū)域的外圍22推動密封件24的力。當(dāng)達(dá)到扭矩(并且因此期望的力)時，馬達(dá)40停止(不再運轉(zhuǎn))。當(dāng)部件20相對于密封件24不移動時，密封件24上的力不足以保持密封件24移動。僅當(dāng)力(以及因此扭矩)下降到低于預(yù)定水平時，密封件24才分配，這種情形當(dāng)機(jī)器人26移動部件20時發(fā)生。在機(jī)器人26移動部件時，密封件24上的力以及因此馬達(dá)40上的扭矩下降，使得馬達(dá)40驅(qū)動傳動帶38，并且進(jìn)而朝部件驅(qū)動密封件24。馬達(dá)40運轉(zhuǎn)以維持其上的當(dāng)前扭矩設(shè)置，其運轉(zhuǎn)以在密封件24上維持壓靠外圍22的基本恒定的力。在朝部件驅(qū)動密封件24時，輥子50從粘合劑拉掉粘合劑覆蓋件30。在密封件24夾在應(yīng)用輪42和外圍22之間時，密封件24的粘合劑側(cè)被壓靠外圍22。因此，在機(jī)器人26移動部件20時，密封件24被供給并且抵靠外圍22被固定。在環(huán)繞外圍22應(yīng)用密封件24時，控制器52跟蹤部件20上的位置，并且當(dāng)開始在新區(qū)域應(yīng)用密封件時調(diào)整馬達(dá)40的扭矩設(shè)置。該過程繼續(xù)直到密封件24被應(yīng)用環(huán)繞外圍22的期望的量為止。當(dāng)達(dá)到足以覆蓋外圍22的期望量的密封件的長度時，密封件剪切器44被致動以從密封件庫的剩余部分剪切密封件24。該操作方法不需要任何人試圖匹配密封件24的分配速度和部件外圍22的移動速度。因此，在安裝密封件24時，機(jī)器人的馬達(dá)的馬達(dá)速度的變化并不影響密封件24的安裝，從而最小化對密封件24的任何拉伸或收縮。通過避免拉伸或收縮密封件24，粘合劑28將粘附并凝固，而無需放松密封件24從外圍22拉掉粘合劑28。作為替代，部件20能夠保持靜止，并且密封件供給組件由機(jī)器人26環(huán)繞外圍22移動一最終結(jié)果本質(zhì)上相同，因為其是改變正被維持的力(扭矩)的相對移動。雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的某些實施例，但是本發(fā)明的所涉及的 領(lǐng)域的那些人將會意識到用于實踐由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的各種替代設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種將柔性密封件自動化安裝到部件的外圍的方法，所述方法包括步驟 (a)將所述部件的外圍定位成與密封件供給組件相鄰； (b)應(yīng)用馬達(dá)以使所述密封件朝所述部件的外圍移動，直至達(dá)到所述馬達(dá)上的預(yù)定扭矩為止； (C)當(dāng)達(dá)到所述預(yù)定扭矩時，停止所述馬達(dá)的運動； (d)相對于所述密封件供給組件移動所述部件；以及 (e)當(dāng)所述部件相對于所述密封件供給組件被移動時，通過朝所述部件的外圍移動所述密封件，自動地維持所述馬達(dá)中的預(yù)定扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(b)還通過驅(qū)動一對傳動帶的扭矩馬達(dá)而限定，并且所述密封件安裝在所述傳動帶之間，所述傳動帶使所述密封件朝所述部件的外圍移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括步驟(f):在粘合劑涂層接觸抵靠所述部件的外圍之前，從沿著所述密封件延伸的粘合劑涂層剝離所述粘合劑覆蓋件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括步驟(f):當(dāng)所述密封件從所述密封件供給組件延伸時，將所述密封件夾在所述部件的外圍和自由旋轉(zhuǎn)應(yīng)用輪之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括步驟(f):當(dāng)所述密封件的長度達(dá)到足以延伸環(huán)繞所述外圍的預(yù)定量時，啟動密封件剪切器以自動地剪切所述密封件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述部件是門，并且所述密封件是環(huán)繞所述門的外圍安裝的擋風(fēng)雨密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括 (f)基于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的至少幾何形狀的變化，環(huán)繞所述外圍布置至少所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域；以及 (g)在已經(jīng)將所述密封件應(yīng)用于所述第一區(qū)域中之后，當(dāng)開始將所述密封件應(yīng)用于所述第二區(qū)域中時，改變所述預(yù)定扭矩的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中步驟(d)還由靜止的密封件供給組件和相對于所述密封件供給組件提升和移動所述部件的機(jī)器人來限定。
9.一種用于環(huán)繞部件的外圍安裝密封件的自動化密封件安裝器，所述安裝器包括 密封件供給組件，其包括具有扭矩馬達(dá)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述扭矩馬達(dá)驅(qū)動地連接到傳動帶，所述傳動帶被配置成用以移動密封件通過所述密封件供給組件；以及應(yīng)用輪，其被配置成用以將所述密封件夾在所述應(yīng)用輪和所述部件的外圍之間； 機(jī)器人，其用于將所述部件和所述密封件供給組件中的一個沿預(yù)定路徑相對于另一個提升和移動；以及 控制器，其被配置成用以控制所述機(jī)器人的移動并且被配置成用以為所述扭矩馬達(dá)設(shè)置扭矩，所述扭矩馬達(dá)被配置成用以當(dāng)達(dá)到所述預(yù)定扭矩時停止并且當(dāng)扭矩小于所述預(yù)定扭矩時移動所述傳動帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安裝器，其中所述密封件供給組件包括所述扭矩馬達(dá)驅(qū)動地連接到第二傳動帶，所述第二傳動帶從所述傳動帶的相對側(cè)上接觸所述密封件并且被配置成用以移動所述密封件通過所述密封件供給組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及自動密封安裝，具體地，一種用于將柔性密封件自動化安裝到部件的外圍的組件和方法。該方法可包括將該部件的外圍定位成與密封件供給組件相鄰；利用馬達(dá)使密封件朝部件的外圍移動，直至達(dá)到該馬達(dá)上的預(yù)定扭矩為止；當(dāng)達(dá)到該預(yù)定扭矩時，停止馬達(dá)的運動；相對于密封件供給組件移動部件；以及，當(dāng)部件相對于密封件供給組件移動時，通過朝部件的外圍移動密封件，自動地維持馬達(dá)中的預(yù)定扭矩。該部件可以是密封件安裝到的車門。
文檔編號B62D65/08GK102897247SQ20121026101
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者P.R.普利斯, C.A.羅德里格斯, J-Y.克雷蒂安, R.J.朔伊爾曼, P.W.塔沃拉 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司