本申請涉及汽車制造,尤其涉及一種集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構。
背景技術:
1、目前,滾邊工藝作為汽車外覆蓋零件的常見成型結構,廣泛存在于車門、工具箱蓋板以及輪罩總成等部件的制造中。隨著自動化制造技術的發展,機器人滾邊技術因其柔性化程度高及質量穩定等特點,已成為汽車車身制造領域的常規關鍵工序。
2、針對上述機器人抓具式滾邊工位中的相關操作流程,常規的搬運與加工動作往往依賴相互獨立的末端執行器來完成。工業機器人在運行初期利用抓取工具將滾邊模壓具轉移放置至滾邊模上,以完成對待包邊總成的定位壓緊。壓緊固定后,機器人移動至工作站側邊的專用工具存放架處,脫開當前抓具并重新掛接專用的滾頭支架。換接完畢后,機器人再靠近待加工總成并依照設定軌跡對鈑金邊緣施加成型滾壓力。加工循環結束后,機器人還需再次返回存放架卸載并放置滾頭支架。
3、此類傳統分體式操作架構及配套支架在實際產線中存在工效制約與機械結構隱患。機器人頻繁往復切換執行工具的過程產生了大量非增值動作,拖慢了產線的整體生產節拍;同時,額外配置的支架存放臺也增加了工作站的場地占用與設備投資。在機械受力層面,現有抓取對接機構在搬運重型模壓具時,模具垂直向下的自重載荷多由執行導向插接的定位銷直接承受。缺乏獨立的重力分擔承載路徑會導致銷軸懸臂段承受極限彎矩,長期反復受力易產生截面彎曲變形,使得后續對位精度急劇衰減。此外,面對模具重載抓取與邊緣滾壓作業時產生的復雜空間交變力系,常規支架的裝配界面往往缺乏多維度的防松約束機制。基礎骨架的剛度設計不足使得支架本體在承受側向剪切力時容易發生結構扭轉或連接面微觀滑移,這類機械形變最終會轉化為末端執行軌跡的空間坐標偏差,難以保障滾邊加工的一致性。
4、因此,本發明提供了一種集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,以解決現有技術中存在的不足之處。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,旨在解決現有機器人滾邊工位在進行模具抓取與滾邊加工時,因頻繁切換末端執行工具導致生產節拍慢、存放架占地面積大,以及現有抓具對接機構承重受力單一易導致定位銷彎曲變形、缺乏防松約束易引發軌跡空間偏差的問題。
2、本發明提供了下述方案:
3、一種集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,包括抓取連接支架,所述抓取連接支架固定設置在滾邊模壓具的頂側,所述抓取連接支架上方裝配有滾頭支架總成,所述滾頭支架總成連接工業機器人的運動執行端;
4、所述滾頭支架總成上分別固定設置有用于執行外緣滾壓加工的滾頭和用于執行模具抓取工序的抓取定位支架,所述抓取定位支架與固定在所述滾邊模壓具上的所述抓取連接支架對位插接并鎖定連接,便于工業機器人通過所述滾頭支架總成帶動所述滾邊模壓具轉移。
5、優選的,所述抓取連接支架包括支座和固定在所述支座上的連接塊,所述連接塊上方固定設置有襯套固定塊,所述襯套固定塊內部嵌裝有第一襯套,所述支座上還固定安裝有支撐塊。
6、優選的,所述支座的板面上開設有安裝孔位,穿過所述安裝孔位的螺栓件和銷釘件將所述支座固定連接在所述滾邊模壓具上,所述第一襯套內部開設有貫穿的導向孔,所述第一襯套的端面與所述襯套固定塊之間通過緊固螺栓固定連接。
7、優選的,所述滾頭支架總成還包括支撐盤和滾頭支架本體,所述支撐盤固定設置在所述滾頭支架本體頂端上,所述滾頭與所述抓取定位支架分別固定安裝在所述滾頭支架本體的兩側。
8、優選的,所述抓取定位支架包括連接座,所述連接座底部上分別固定設置有定位銷和定位塊,所述連接座內部開設有定位圓孔,所述定位圓孔內部嵌裝有第二襯套。
9、優選的,所述定位銷滑動插入所述抓取連接支架上的第一襯套內部,所述定位塊底端具有受力承載面,所述定位塊的承載面與所述抓取連接支架上的支撐塊頂端貼合。
10、優選的,所述定位銷的根部外壁面加工有螺紋結構并旋入緊固在所述連接座底部對應的螺紋孔內,所述定位銷上部伸出所述連接座的區域為圓柱體工作段。
11、優選的,所述連接座與所述滾頭支架本體通過機械緊固件貼合鎖定,所述滾頭支架本體上貫穿開設有過孔和第一銷孔,所述連接座的連接面上開設有與孔位排布對應的螺紋孔和第二銷孔。
12、優選的,圓柱形銷釘件穿過所述第一銷孔并插入所述第二銷孔內部,螺栓緊固件穿過所述過孔并依靠螺紋旋入所述螺紋孔內部進行擰緊。
13、優選的,所述抓取連接支架中的連接塊外側和所述抓取定位支架中的連接座外側均固定加裝有金屬加強筋結構,所述金屬加強筋結構的底側與支座的頂部焊接固定。
14、通過上述方案,獲得如下有益的技術效果:
15、本發明通過在滾頭支架本體上同時集成用于執行滾壓工序的滾頭以及用于抓取模具的抓取定位支架,使工業機器人端部依靠單一機構即可連續執行滾邊模壓具的抓取搬運以及待加工總成的外緣滾邊操作。取消了滾邊工作站內部獨立的滾頭支架存放架設備,去除了工業機器人切換安裝不同末端執行工具的工序步驟,減少了系統整體作業用時并縮減了工作站布局占用的占地面積。
16、本發明在抓取定位支架與抓取連接支架的機械對接結構中設置了獨立的重力承載路徑,利用定位塊底部受力面與支撐塊頂部受力面的剛性貼合來分擔滾邊模壓具產生的垂直方向載荷。將承重受力點從插接配合的結構處分離,避免了定位銷在其懸臂工作段上承受過大的重力彎矩,防止了定位銷因受力集中引發的截面彎曲與機械變形,維持了裝置在反復插拔對接過程中的定位精度。
17、本發明針對抓取支架組件的承載受力工況進行了結構上的剛性強化配置,通過增加連接座的實體壁厚尺寸并選用高強材質,同時在滾頭支架本體與連接座的裝配界面采用銷釘定位配合螺栓緊固的雙重固定進行位移約束。使得機構在承受重型模具抓取工況下的垂直拉力以及滾邊作業過程中的交變側向反作用力時,能夠限制內部骨架的機械形變率,避免了因支架受力扭轉或連接面滑移造成的空間軌跡偏差。
1.一種集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,包括抓取連接支架(1),其特征在于,所述抓取連接支架(1)固定設置在滾邊模壓具(3)的頂側,所述抓取連接支架(1)上方裝配有滾頭支架總成(2),所述滾頭支架總成(2)連接工業機器人的運動執行端;
2.根據權利要求1所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述抓取連接支架(1)包括支座(14)和固定在所述支座(14)上的連接塊(13),所述連接塊(13)上方固定設置有襯套固定塊(11),所述襯套固定塊(11)內部嵌裝有第一襯套(12),所述支座(14)上還固定安裝有支撐塊(15)。
3.根據權利要求2所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述支座(14)的板面上開設有安裝孔位,穿過所述安裝孔位的螺栓件和銷釘件將所述支座(14)固定連接在所述滾邊模壓具(3)上,所述第一襯套(12)內部開設有貫穿的導向孔,所述第一襯套(12)的端面與所述襯套固定塊(11)之間通過緊固螺栓固定連接。
4.根據權利要求1所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述滾頭支架總成(2)還包括支撐盤(23)和滾頭支架本體(22),所述支撐盤(23)固定設置在所述滾頭支架本體(22)頂端上,所述滾頭(21)與所述抓取定位支架(24)分別固定安裝在所述滾頭支架本體(22)的兩側。
5.根據權利要求4所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述抓取定位支架(24)包括連接座(244),所述連接座(244)底部上分別固定設置有定位銷(241)和定位塊(243),所述連接座(244)內部開設有定位圓孔,所述定位圓孔內部嵌裝有第二襯套(242)。
6.根據權利要求5所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述定位銷(241)滑動插入所述抓取連接支架(1)上的第一襯套(12)內部,所述定位塊(243)底端具有受力承載面,所述定位塊(243)的承載面與所述抓取連接支架(1)上的支撐塊(15)頂端貼合。
7.根據權利要求5所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述定位銷(241)的根部外壁面加工有螺紋結構并旋入緊固在所述連接座(244)底部對應的螺紋孔內,所述定位銷(241)上部伸出所述連接座(244)的區域為圓柱體工作段。
8.根據權利要求5所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述連接座(244)與所述滾頭支架本體(22)通過機械緊固件貼合鎖定,所述滾頭支架本體(22)上貫穿開設有過孔(221)和第一銷孔(222),所述連接座(244)的連接面上開設有與孔位排布對應的螺紋孔(2441)和第二銷孔(2442)。
9.根據權利要求8所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,圓柱形銷釘件穿過所述第一銷孔(222)并插入所述第二銷孔(2442)內部,螺栓緊固件穿過所述過孔(221)并依靠螺紋旋入所述螺紋孔(2441)內部進行擰緊。
10.根據權利要求5所述的集成滾邊模壓具定位抓取裝置的滾頭支架結構,其特征在于,所述抓取連接支架(1)中的連接塊(13)外側和所述抓取定位支架(24)中的連接座(244)外側均固定加裝有金屬加強筋結構,所述金屬加強筋結構的底側與支座(14)的頂部焊接固定。