[发明专利]汽车B柱内饰自动切割与焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及加工设备的设计与制造技术领域，涉及对汽车内饰部件进行自动切割与焊接的机械设备，具体地说，是一种汽车B柱内饰自动切割与焊接装置。

背景技术

汽车内饰涉及许多部件或者工件，它们主要是由工程塑胶件加面层贴布形成的，例如保险带处遮盖板部件（见图13和14）。目前，所述汽车B柱内饰工程塑料件与面层贴布之间的多余布料的切割与焊接都是通过人力手工来完成的。在所述汽车B柱内饰的切割过程中，工人们手持汽车B柱内饰工件通过固定模具进行粗定位，然后利用激光切割机将工件周边或者孔内多余的布料切除；在所述汽车内饰的焊接过程中，工人们手持超声波焊接枪，将固定在模具内工程塑料件上的布料与工程塑胶件进行焊接。由于汽车B柱内饰制造的关键步骤——切割与焊接是由人力手工完成的，不仅生产效率低，而且产品的一致性难以保证，使产品的稳定性和质量无法得到保证。此外，人工成本较高，工作效率不可控，因此，汽车内饰的制造方式对汽车制造业形成一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种汽车B柱内饰自动切割与焊接装置，它是一种柔性的、融自动切割与自动焊接于一体的设备；整个装置由供布系统、供料系统、机器人、激光切割系统和超声波焊接系统构成，能自动完成汽车B柱内饰工件的切割与焊接；装配精度高，设备操作的灵活性好，能使汽车内饰工件一次成型，不仅产品的一致性好、质量稳定，而且能改善工人工作环境，提高生产效率，有利于在汽车内饰部件制造企业推广应用。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种汽车B柱内饰自动切割与焊接装置，含有由机器人安装底座与六轴机械手构成的转运机器人、成品输送带和余料输送带，其特征在于，还包括供布系统、供料系统、激光切割系统、超声波焊接系统和控制系统，所述供布系统、供料系统、转运机器人、激光切割系统、超声波焊接系统和控制系统是相对独立的各个系统装置；

所述供布系统含有框形结构的第一安装机架以及供布面板、步进电机、第一直线导轨和第一齿轮齿条机构：所述第一直线导轨由两条导轨与四个滑块套合组成设置在第一安装机架的上方；所述第一齿轮齿条机构由一条齿条与一个齿轮啮合组成设置在所述第一直线导轨的中间；供布面板通过螺接设置在第一直线导轨的滑块上，在所述供布面板的一端设置步进电机，在所述步进电机的输出轴上设有第一齿轮齿条机构的齿轮；

所述供料系统含有第二安装机架、夹具收纳柜和快换定位夹具：其中，第二安装机架为一个由方管焊接而成的中空箱形结构，在所述第二安装机架的上方设置夹具收纳柜，在所述第二安装机架的顶部设置快换定位夹具；

所述转运机器人含有机器人安装底座、六轴机械手及末端执行机构：其中，机器人安装底座设置在所述供料系统与所述激光切割系统之间的位置，六轴机械手设置在所述机器人安装底座上，在所述六轴机械手的前端设置一个末端执行机构；所述末端执行机构含有第一安装支架、定位机构、抖布机构和真空吸盘机构：第一安装支架为一个U型框架结构通过螺接方式设置在所述六轴机械手的前端，在第一安装支架的两端各设置一个定位机构，在第一安装支架的内侧设置抖布机构，在第一安装支架的上部设置若干个第一真空吸盘；所述定位机构、抖布机构和第一真空吸盘都通过螺接方式设置在所述第一安装支架上；所述抖布机构含有第二安装支架、伸缩气缸和第一手爪：第二安装支架为由一个U型悬臂框架与一块安装小板连接构成的组件；伸缩气缸采用耳环一体型的方式设置在所述第二安装支架上，所述伸缩气缸前端的活塞杆链接在所述第一手爪上，第一手爪的中部通过连接销设置在所述第二安装支架上，当伸缩气缸工作时，其活塞杆进行伸缩，使第一手抓围绕中部的连接销往复转动；

所述激光切割系统包含第三安装机架、第一控制系统和激光枪头：其中，第三安装机架为框架支撑结构；第一控制系统设置在所述第三安装机架的内部，在所述第三安装机架的上端设置激光枪头，由所述激光枪头对安装在机器人前端末端执行机构上的待加工工件进行切割；