汽车天窗包边设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种汽车天窗包边设备，包括上、下机器手，所述下机器手包括基板围成一矩形的八个镶块，每个下角落镶块对应设一扩张气缸，每个下角落镶块固定连接有两个约束导轨，每个约束导轨对应一下边镶块且其轨道方向与该下边镶块的长度方向平行，下边镶块上固定有与其对应的约束导轨相匹配的约束滑块。本实用新型最低仅使用四个气缸，即可实现下机器手的八个镶块同步向外扩张，降低了能源消耗成本，并保证了包边性能，减少产品报废率。
【专利说明】汽车天窗包边设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车内饰件安装领域，具体涉及一种汽车天窗包边设备。
【背景技术】
[0002]在汽车内饰件安装过程中，需要对汽车顶棚天窗口进行包边处理。现有的汽车天窗包边设备如图1所示，主要部件包括上机器手22、下机器手23和压型块27，上、下机器手主要由气缸驱动的多个镶块组成。工作时，将带有包边面料的汽车顶棚天窗口(刷胶一面朝上)穿过下机器手上镶块合围成的矩形框，上机器手向下运动，上机器手镶块合围成的矩形腔将下机器手镶块合围成的矩形框包住，矩形腔做压紧收缩运动，与矩形框一起将包边面料夹紧后再共同向外运动，使包边面料翻边贴向天窗口周围，再通过压型块将包边面料压实。在包边面料翻边贴向天窗口周围的过程中，下机器手起主要作用。
[0003]下机器手中包含扩张装置，现有技术中的扩张装置通常由八个镶块合围成一矩形框，每个镶块都由一个气缸驱动，工作时八个气缸同时启动，使八个镶块沿各自轨道向外移动，从而达到整体扩张的效果。但是八个气缸驱动在时间上有误差，导致镶块动作不同步，从而影响包边面料翻边贴向天窗口周围的效果，易造成面料包边不匀，出现折痕，鼓泡等现象，如何实现下机器手各个镶块的同步扩张是本实用新型要解决的首要问题。
实用新型内容
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽车天窗包边设备，包括上机器手和下机器手，所述下机器手包括基板、四个位于角落的下角落镶块和四个位于边侧的下边镶块，该八个镶块合围成一矩形框，每个下角落镶块对应设一扩张气缸，扩张气缸的缸体朝向矩形框内部且与基板相固定，其活塞杆与下角落镶块固定连接；
[0005]每个下角落镶块固定连接有两个分别位于该下角落镶块两侧的约束导轨，每个约束导轨对应一下边镶块且其轨道方向与该下边镶块的长度方向平行，下边镶块上固定有与其对应的约束导轨相匹配的约束滑块。
[0006]所述每个下边镶块还至少对应一个固定于基板上的导向导轨，导向导轨的轨道方向与对应的下边镶块的长度方向相垂直，下边镶块上固定有与导向导轨相匹配的导向滑块。
[0007]所述下边镶块对应设一轴心线与下边镶块的长度方向相垂直的助力气缸，该助力气缸的缸体朝向矩形框内部且与基板相固定，其活塞杆与下边镶块固定连接。
[0008]所述每个下角落镶块固定连接的两个约束导轨分别与对应的扩张气缸呈45度夹角。
[0009]进一步的，所述矩形框为长方形，即四个下边镶块分为两个下长边镶块和两个下短边镶块，所述每个下长边镶块对应设一轴心线与下边镶块的长度方向相垂直的助力气缸，该助力气缸的缸体朝向矩形框内部且与基板相固定，其活塞杆与下边镶块固定连接。
[0010]更进一步的，所述每个下短边镶块对应一个固定于基板上的导向导轨，所述每个下长边镶块对应两个固定于基板上的导向导轨，导向导轨的轨道方向与对应的下长、短边镶块的长度方向相垂直，下长、短边镶块上固定有与导向导轨相匹配的导向滑块，且所述下长边镶块对应的两个导向导轨分列于助力气缸的两侧。
[0011]所述汽车天窗包边设备中，上机器手包括基板和压紧单元，压紧单元安装在基板上；
[0012]所述压紧单元中，四个压紧气缸分别安装于基板的四个角的角平分线上，压紧气缸活塞杆与上角落镶块固定连接，四个压紧气缸分别安装于基板四个边的中间位置，压紧气缸活塞杆分别与两个上长边镶块和两个上短边镶块固定连接，所述上长边镶块与基板的长边平行，上短边镶块与基板的短边平行；
[0013]上长边镶块和上短边镶块为长方体状，四个上角落镶块、两个上长边镶块、两个上短边镶块合围成一个有间隙的矩形腔，该矩形腔的横截面为四个角为圆弧的长方形状，该矩形腔可在压紧气缸驱动下做向内压缩运动；
[0014]上机器手上还安装有由气缸驱动做垂直往复运动的压型块。
[0015]所述汽车天窗包边设备还包括上模架和下模架，上模架和下模架固定安装在支撑架上，下机器手固定安装在下模架上，升降气缸固定安装在上模架上，升降气缸活塞杆固定连接上机器手，并带动其垂直往复运动，上机器手与下机器手通过位于其上的两对定位孔、定位柱配合定位；
[0016]配合定位后上机器手镶块合围成的矩形腔将下机器手镶块合围成的矩形框包住，并留有空隙。
[0017]采用本实用新型所述汽车天窗包边设备，可以使下机器手上的镶块同步向外扩张，保证包边性能，减少产品报废率；同时将驱动下机器手所使用的气缸数减为四个，降低了能源消耗成本；还可以提高工作效率，解放人力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是汽车天窗包边设备示意图
[0019]图2是上机器手示意图
[0020]图3是下机器手示意图
[0021]图4是安装有下短边镶块、下长边镶块的下机器手示意图
[0022]图5是同步扩张单元示意图
[0023]图6是同步扩张单元工作原理示意图
[0024]图中:1.下角落镶块、2.横约束滑块、3.横约束导轨、4.纵约束滑块、5.纵约束导轨、6.横导向导轨、7.横导向滑块、8.纵导向导轨、9.纵导向滑块、10.扩张气缸、11.下短边镶块、12.下长边镶块、13.助力气缸、14.基板、15.压紧气缸、16.上角落镶块、17.上长边镶块、18.定位孔、19.上短边镶块、20.定位柱、21.升降气缸、22.上机器手、23.下机器手、24.上模架、25.下模架、26.支撑架、27.压型块
【具体实施方式】
[0025]一种汽车天窗包边设备，包括上机器手和下机器手，如图3至5所示，所述下机器手23包括基板14和同步扩张单元，基板14的横截面为长方形，同步扩张单元安装在基板14上；
[0026]所述同步扩张单元中，四个扩张气缸10分别安装于基板14的四个角的角平分线上，扩张气缸10活塞杆固定连接下角落镶块I,扩张气缸10活塞杆动作方向位于基板14角平分线上，下角落镶块I与横约束导轨3、纵约束导轨5固定连接，横约束导轨3、纵约束导轨5分别与基板14的横边、纵边平行,位于基板14同一边的两个横约束导轨3中心轴线重合，位于基板14同一边的两个纵约束导轨5中心轴线也重合，下角落镶块1、横约束导轨3和纵约束导轨5围成一个有间隙的矩形框,扩张气缸10位于其中；
[0027]位于基板14同一边的两个横约束导轨3中间位置安装有纵导向导轨8，纵导向导轨8与横约束导轨3垂直,位于基板14同一边的两个纵约束导轨5中间位置安装有横导向导轨6,横导向导轨6与纵约束导轨5垂直；
[0028]横约束导轨3、纵约束导轨5、横导向导轨6、纵导向导轨8上分别安装有可沿导轨滑动的横约束滑块2、纵约束滑块4、横导向滑块7、纵导向滑块9 ；
[0029]下短边镶块11与位于基板14同一边的两个纵约束滑块4及一个横导向滑块7固定安装，下长边镶块12与位于基板14同一边的两个横约束滑块2及一个纵导向滑块9固定安装，下短边镶块11和下长边镶块12为矩形状，下角落镶块I外侧面为凸型圆弧状；
[0030]四个下角落镶块1、两个下短边镶块11、两个下长边镶块12合围成一个有间隙的矩形框，该矩形框的横截面为四个角为圆弧的长方形状。
[0031]所述两个下长边镶块12分别位于基板14的两个长边，基板14内还固定安装两个助力气缸13，助力气缸13活塞杆分别与两个下长边镶块12固定连接，活塞杆运动方向分别和与其连接的下长边镶块12运动方向相同，两个助力气缸的设置使位于基板长边的下长边镶块沿纵导向导轨向外扩张移动的效果更好。
[0032]本实用新型中存在诸多功能相同的部件，为了结合附图更加清晰明了的阐述该汽车天窗包边设备的形状、构造，在对部件的命名上采用了位置结合功能的命名方式。按照上述方式，以上【具体实施方式】中所述横约束滑块、横约束导轨、纵约束滑块、纵约束导轨、横导向导轨、横导向滑块、纵导向导轨、纵导向滑块的“横”，“纵”均是以下长边镶块12的长度方向为基准，同一平面内，与下长边镶块的长度方向相一致为横，相垂直为纵。
[0033]故所述横约束滑块、纵约束滑块只存在位置上的差异，其功能是相同的，都为约束滑块；同理，横导向滑块、纵导向滑块都为导向滑块，横约束导轨、纵约束导轨都为约束导轨，横导向导轨、纵导向导轨都为导向导轨。
[0034]所述汽车天窗包边设备中，上机器手22如图2所示，包括基板14和压紧单元，压紧单元安装在基板14上；
[0035]所述压紧单元中，四个压紧气缸15分别安装于基板14的四个角的角平分线上，压紧气缸15活塞杆与上角落镶块16固定连接，四个压紧气缸15分别安装于基板14四个边的中间位置，压紧气缸15活塞杆分别与两个上长边镶块17和两个上短边镶块19固定连接，所述上长边镶块17与基板14的长边平行，上短边镶块19与基板14的短边平行；
[0036]上角落镶块16内侧面为凹型圆弧状，上长边镶块17和上短边镶块19为矩形状，四个上角落镶块16、两个上长边镶块17、两个上短边镶块19合围成一个有间隙的矩形腔，该矩形腔的横截面为四个角为圆弧的长方形状，该矩形腔可在压紧气缸15驱动下做向内压缩运动；
[0037]上机器手22上还安装有由气缸驱动做垂直往复运动的压型块27。
[0038]如图1所示，所述汽车天窗包边设备还包括上模架24和下模架25，上模架24和下模架25固定安装在支撑架26上，下机器手23固定安装在下模架25上，升降气缸21固定安装在上模架24上，升降气缸21活塞杆固定连接上机器手22，并带动其垂直往复运动，上机器手22与下机器手23通过位于其上的两对定位孔18、定位柱20配合定位；
[0039]配合定位后上机器手22镶块合围成的矩形腔将下机器手23镶块合围成的矩形框包住，并留有空隙。
[0040]所述下机器手中的同步扩张单元工作原理如图6所示:实线图是同步扩张单元初始位置，虚线图是同步扩张单元同步扩张后位置，下短边镶块与纵约束滑块、横导向滑块固定连接，由于纵约束导轨的约束，纵约束滑块只能沿其导轨滑动，同样由于横导向导轨的约束，横导向滑块只能沿其导轨滑动，当扩张气缸驱动下角落镶块沿横约束导轨与纵约束导轨夹角的角平分线向外扩张移动时，下短边镶块与固定连接在其上的纵约束滑块、横导向滑块作为一个整体，其受到的合力表现为:纵约束滑块沿纵约束导轨滑动，横导向滑块沿横导向导轨滑动，共同使下短边镶块沿横导向导轨向外移动，从而实现了下角落镶块和下短边镶块的同步扩张移动。下角落镶块与下长边镶块的同步扩张运动同理。
[0041]所述汽车天窗包边设备的工作原理及步骤如下:
[0042]1、汽车顶棚天窗口周围刷胶，将带有包边面料的汽车顶棚天窗口(刷胶一面朝上)穿过下机器手上镶块合围成的矩形框，该矩形框与天窗形状、尺寸相配合，包边面料被该矩形框带动弯折与矩形框各侧面相贴；
[0043]2、启动升降气缸，上机器手向下运动，当上、下机器手通过位于其上的两对定位孔、定位柱配合定位后，上机器手镶块合围成的矩形腔将下机器手镶块合围成的矩形框包住；
[0044]3、启动压紧气缸，上机器手合围成的有间隙的矩形腔各镶块都向下机器手镶块合围成的矩形框运动，从而将与矩形各侧面相贴的包边面料紧紧压住；
[0045]4、同时启动压紧气缸和扩张气缸，上机器手各镶块做回复运动，下机器手各镶块做扩张运动，带动包边面料贴向刷胶的汽车顶棚天窗口周围；
[0046]5、启动扩张气缸，下机器手各镶块做回复运动，同时压型块向下运动，将贴向汽车顶棚天窗口周围的包边面料压实；
[0047]6、压型块做回复运动，上机器手做回复运动，取下包边完成的汽车顶棚。
[0048]进一步的，所述扩张气缸的驱动速度比压紧气缸的驱动速度大，上机器手各镶块做回复运动，下机器手各镶块做扩张运动，带动包边面料贴向汽车顶棚天窗口周围时，保证镶块将包边面料紧紧夹住运动，提高成功率。
[0049]本实用新型所述升降气缸、扩张气缸、压紧气缸都能够替换为液压缸。
[0050]以上对本实用新型的部分实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种汽车天窗包边设备，包括上机器手(22)和下机器手(23)，所述下机器手(23)包括基板(14)、四个位于角落的下角落镶块(I)和四个位于边侧的下边镶块，该八个镶块合围成一矩形框，其特征在于: 每个下角落镶块(I)对应设一扩张气缸(10)，扩张气缸(10)的缸体朝向矩形框内部且与基板(14)相固定，其活塞杆与下角落镶块(I)固定连接； 每个下角落镶块(I)固定连接有两个分别位于该下角落镶块(I)两侧的约束导轨，每个约束导轨对应一下边镶块且其轨道方向与该下边镶块的长度方向平行，下边镶块上固定有与其对应的约束导轨相匹配的约束滑块。
2.根据权利要求1所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述每个下边镶块还对应至少一个固定于基板(14)上的导向导轨，导向导轨的轨道方向与对应的下边镶块的长度方向相垂直，下边镶块上固定有与导向导轨相匹配的导向滑块。
3.根据权利要求1所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述下边镶块对应设一轴心线与下边镶块的长度方向相垂直的助力气缸(13),该助力气缸(13)的缸体朝向矩形框内部且与基板(14)相固定，其活塞杆与下边镶块固定连接。
4.根据权利要求1所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述矩形框为长方形，即四个下边镶块分为两个下长边镶块(12)和两个下短边镶块(11)，所述每个下长边镶块(12)对应设一轴心线与下边镶块的长度方向相垂直的助力气缸(13)，该助力气缸(13)的缸体朝向矩形框内部且与基板(14)相固定，其活塞杆与下边镶块固定连接。
5.根据权利要求4所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述每个下短边镶块(11)对应一个固定于基板(14)上的导向导轨，所述每个下长边镶块(12)对应一个固定于基板(14)上的导向导轨，导向导轨的轨道方向与其对应的下短、长边镶块(11，12)的长度方向相垂直，下短、长边镶块(11，12)上固定有与导向导轨相匹配的导向滑块。
6.根据权利要求4所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述每个下短边镶块(11)对应一个固定于基板(14)上的导向导轨，所述每个下长边镶块(12)对应两个固定于基板(14)上的导向导轨，导向导轨的轨道方向与对应的下长、短边镶块的长度方向相垂直，下长、短边镶块上固定有与导向导轨相匹配的导向滑块，且所述下长边镶块(12)对应的两个导向导轨分列于助力气缸(13)的两侧。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述每个下角落镶块(I)固定连接的两个约束导轨分别与对应的扩张气缸(10)呈45度夹角。
8.根据权利要求1所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述上机器手(22)包括基板(14)和压紧单元，压紧单元安装在基板(14)上； 所述压紧单元中，四个压紧气缸(15)分别安装于基板(14)的四个角的角平分线上，压紧气缸(15)活塞杆与上角落镶块(16)固定连接，四个压紧气缸(15)分别安装于基板(14)四个边的中间位置，压紧气缸(15)活塞杆分别与两个上长边镶块(17)和两个上短边镶块(19)固定连接，所述上长边镶块(17)与基板(14)的长边平行，上短边镶块(19)与基板(14)的短边平行； 上长边镶块(17)和上短边镶块(19)为长方体状，四个上角落镶块(16)、两个上长边镶块(17)、两个上短边镶块(19)合围成一个有间隙的矩形腔，该长方体腔的横截面为四个角为圆弧的长方形状，该矩形腔可在压紧气缸(15)驱动下做向内压缩运动； 上机器手(22)上还安装有由气缸驱动做垂直往复运动的压型块(27)。
9.根据权利要求1或6所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:还包括上模架(24)和下模架(25)，上模架(24)和下模架(25)固定安装在支撑架(26)上，下机器手(23)固定安装在下模架(25)上，升降气缸(21)固定安装在上模架(24)上，升降气缸(21)活塞杆固定连接上机器手(22)，并带动其垂直往复运动，上机器手(22)与下机器手(23)通过位于其上的两对定位孔(18)、定位柱(20)配合定位； 配合定位后上机器手(22)镶块合围成的矩形腔将下机器手(23)镶块合围成的矩形框包住，并留有空隙。
10.根据权利要求1或8所述的汽车天窗包边设备，其特征在于:所述各气缸都替换为液压缸。
【文档编号】B29C65/54GK203974071SQ201420359894
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】邢世阳, 李超, 宋学锋, 杨永奇, 倪金明 申请人:天津博信汽车零部件有限公司