专利名称：通过镶嵌组装两块钢板的装置的制作方法
技术领域：
本发叨涉及通过镶嵌组装两块钢板的装置，以及通过预镶嵌操作 和镶嵌操作进行镶嵌的方法。
背景技术：
在将第一块板的一边折叠在第二块板的一边上以后，利用镶嵌方 法组装这两块钢板。
用带有镶嵌工具的机器人的一个活动臂实现镶嵌操作，所述镶嵌 工具包括一个滚轮或滚花轮因而活动臂沿需要镶嵌的边移动，利用 滚轮对该边施加作用力。
为了得到很好的折叠效果，必须要分两次操作甚至三次操作实现 镶嵌。
这样，臂在第一次沿边移动时是为了施加能对该边进行部分折叠 的作用力，然后第二次沿边移动，施加作用力，该力能够作用于其他 边上，以便对其镶嵌。
事实上，在前边按照105度的很大的全角折叠时，就不可能通过
单一操作对边进行完整折叠这会导致单一滚轮与需要镶嵌的边之间
形成105度的角，而滚轮沿该需要镶嵌的边移动。
用单一操作不可能实现边的变形这会导致折叠线相对于希望的 折叠线向侧部移动。
在公知的装置中，滚轮在需要折叠的边上施加的作用力例如是靠
一个像法国专利申请FR-A-2843549所述的装置产生的，同时可能要 用一个传感器进行控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单快速地镶嵌一个构件的设备，而且镶嵌质量很好。
为此，本发明的目的是 一 种通过将第 一 块钢板的 一 个边折叠在第 二块钢板的一个边上进行组装的装置，该装置包括一个带有一个对第 一板的边施加作用力的工具的活动臂，以便既将此边向第二板的边折 叠，又将此边贴到第二板的边上，其特征在于沿此工具的移动方向该 工具包括前后安装在一个支撑上的至少一个预镶嵌滚轮和镶嵌滚轮， 其特征还在于两个滚轮的轴之间形成一个角度。
本发明还涉及上面限定的装置，其中支撑是装在一个底座上的平 衡杆，该平衡杆能绕一根垂直于工具的移动方向的轴相对于底座转动， 该底座固定在活动臂上。
本发明还涉及上面限定的装置，其中工具包括至少一个弹簧，当 平衡杆偏离中性角度位置时，弹簧被压缩。
本发明还涉及上面限定的装置，其中工具包括两个弹簧，当平衡 杆沿绕轴转动的第一或第二方向偏离其中性位置时，这两个弹簧分别 被压縮。
本发明还涉及上面限定的装置，其中两个滚轮的轴之间形成的角
度为55°。
本发明还涉及上面限定的装置，其中将平衡杆安装成相对于底座 绕一根与镶嵌滚轮的转轴重叠的轴转动。
本发明还涉及上面限定的装置，其中镶嵌滚轮和平衡杆的转轴切 割带有工具的臂的对称轴。
本发明还涉及一种通过用一个装置将第一块钢板的一个边折叠在 第二块钢板的一个边上进行组装的方法，该装置包括一个带有一个对 第一板的边施加作用力的工具的活动臂，以便既将此边向第二板的边
折叠，又将此边贴到第二板的边上，该方法至少包括以下步骤
靠近活动臂，将工具定位，使其与带有需要组装的板的模具的支
撑表面接触；
在工具上施加作用力；
沿编成程序的轨道移动工具，保持施加在工具上的作用力。
现在参考附图描述本发明。
图1是根据本发明第一实施模式的装置的透视图； 图2是根据本发明第一实施模式的装置的正视图； 图3是用本发明装置镶嵌钢板的示意图； 图4是根据本发明第二实施模式的装置的透视图； 图5是根据本发明第二施模式的装置的正视图。
具体实施例方式
图1和2所示的第一实施模式的本发明装置用于通过镶嵌或折叠 来组装构件。如图3所示，这种组装在于将第一钢板Pl的一个边Bl 折叠在第二钢板P2的一个边B2上。
用一个模具M支撑这两块板，用被装在工具上的一个预镶嵌滚轮 1和镶嵌滚轮2进行折叠，所述工具由机器人的一个活动臂支撑。
为此，工具包括一个支撑3或平衡杆，支撑带有两个滚轮l， 2， 该平衡杆装在一个底座7上，使该平衡杆能够相对于该底座7绕轴4 转动。轴4沿需要镶嵌的边与工具1， 2的移动方向垂直地延伸。
利用一个镶嵌头8将工具的底座7固定在机器人手臂的未示出的 端部，所述镶嵌头包括固定到该手臂端部上的固定面9 。
例如该镶嵌头8包括能够控制滚轮施加到需镶嵌的边上的作用力 强度的设备，将底座7刚性地固定到该镶嵌头的一个活动机构上。
例如该镶嵌头8包括一个弹簧，在预定路径上用机器人压縮该弹 簧，以便通过使弹簧伸直和压縮一定的长度释放确定的镶嵌力。
如图1所示，工具也包括应力弹簧5和6，这两个弹簧分别为预 镶嵌滚轮和镶嵌滚轮的弹簧。
更特别的是，平衡杆3包括两个相互平行的分支3A和3B，这两 个分支在底座7的两边延伸，超出转轴4。
将弹簧5安装保持在分支3A和底座7之间的位置上，将弹簧6 安装保持在分支3B和底座7之间的位置上。
平衡杆3沿图1的正向转动(sens direct)会压縮弹簧5，平衡杆沿图1的非正向(sens indirect)转动会压縮弹簧6。
因此，这些弹簧会共同将平衡杆3带到称作中性的角度位置，该 位置就是平衡杆在图1和2中占据的位置，在该位置时分支3A和3B 与底座7平行地延仲。
在工作时，如果预镶嵌滚轮1遇到厚度余量，则该滚轮会使平衡 杆3沿压縮弹簧5的方向转动，这样就显著增加了该滚轮施加在需要 镶嵌的边上的作用力。
同样，如果镶嵌滚轮2遇到厚度余量，受到压縮的是弹簧6，因 而会显著增加该滚轮6施加的作用力。
这样，臂施加镶嵌作用力，并用镶嵌头8控制该作用力，以便符 合由两个滚轮1和2施加到需要镶嵌的边上的总作用力要求的数值。 作用力在滚轮1和滚轮2之间的分布由弹簧5和6控制，以便很好地 消减在工具移动期间碰到的不规则。
如图2所示，滚轮1和2分别由轴Al和轴A2支撑，这两根轴彼 此间形成 一 个不等于零的角W 。
更特别的是，轴Al和轴A2处在两个平行的平面中，这两个平面 与工具的轨道垂直。角Wl就是在含有轴A2的平面中，轴A2和轴 Al在该平面中的正交投影分开的角度。
在镶嵌时，预镶嵌滚轮1紧靠模具M的导向表面S，需要镶嵌的 钢板Pl和P2位于该模具中，利用工具对边Bl施加作用力，以便局 部折叠该边Bl。
然后移动未示出的活动臂，以便紧靠导向面S沿需要镶嵌的边移 动工具，从而对该需要镶嵌的边B1施加作用力。
随着工具沿边Bl前进，该边首先被预镶嵌滚轮1折叠，然后被 镶嵌滚轮2紧贴到第二板P2的边B2上。
由于两个滚轮I， 2相对倾斜W，所以预镶嵌滚轮1引起板P1的 边Bl首先变形，在预镶嵌滚轮1后面很少距离的镶嵌滚轮2进行镶 嵌。
角W最好为55度，实际上这样可以进行镶嵌，在镶嵌过程中， 按照可以高达105度的角度将需要镶嵌的边折叠成仅有的一个通道，也就是成为镶嵌工具的仅有的一个通道。因此镶嵌的循环时间可以一
分为二。
由平衡杆产生的自由度可以避免对需要镶嵌的构件在通过障碍时
作标记。滚轮的应力弹簧5和6可以进一步减少厚度余量对实现的镶
嵌质量的影响。
如图1所示，在本发明的第一实施模式中，支撑或平衡杆3可以 使对称轴在该平衡杆3占据屮性角度位置时与镶嵌头8的转轴AX重合。
这样，滚轮1和2的轴Al和A2分别处在一个与工具的移动方向 正交并含有该轴AX的平面的前方和后方。因此，由镶嵌头8施加的 压力均匀分布在第一和第二滚轮1禾口 2上，此外在平衡杆3倾斜的情 况下，这种分布还由应力弹簧5和6控制。
根据图4和5所示的第二实施模式，该装置包括不对称的平衡杆 3'。该平衡杆也带有一个预镶嵌滚轮l'和一个镶嵌滚轮2'，在工具的 移动方向上，这两个滚轮一前一后。如图5所示，这两个滚轮1'和2' 也装在彼此间形成夹角W，的轴Al'禾n A2'上。
就像第一实施模式的情况，轴Al'和轴A2'处在与工具的轨迹垂 直的两个平行平面中。角度W'就是在含有轴A2'的平面中将该轴A2' 和轴Al'在该平面中的正交投影分开的角度。
如图4和5所示，也将平衡杆3'装在底座7'上，该底座刚性连接 镶嵌头8，，该镶嵌头带有固定到机器人的臂上的上固定表面9'。
但在该第二实施模式中，支撑3'能够相对于该底座7'绕与镶嵌滚 轮2'的轴重合的轴2'转动。
图4和5中的镶嵌头8'与图l和2中的镶嵌头8相同。例如它包 括一个能调节施加到工具上的作用力大小的弹簧，给机器人的轨迹制 定参数，以便或强或弱地压縮该弹簧。
在该第二实施模式中，镶嵌滚轮2'和平衡杆3'的转轴A2'切割镶 嵌头8'的对称轴AX'，这两根轴处在一个与工具的移动方向正交的平 面中。
对于预镶嵌滚轮r来讲，其转轴Ai'处在正交于工具的轨迹并含有轴AX'的平面的前方，以便该预镶嵌滚轮l'施加的作用力主要取决 于应力弹簧5'。
如图4和5所示，该装置只包括一个侧部分支ir，该分支与轴
AX'平行地延伸，并且还带有弹簧5'。
从工具的前进方向来看，该分支ir位于镶嵌滚轮2'的后方。该
分支的下端包括一个套，该分支通过该套用平行于轴A2'的轴的转动 连接件与支撑3'的下臂12'连接。
下臂12'沿水平方向加I长了滚轮的固定区域，该水平方向就是工具
的前进方向，该下臂终止于一个垂直定向弯头，分支ir的套被固定在
该弯头的上端。
分支n，包括一个图中看不到的杆，将该杆的下端固定到套上。该
杆平行于轴AX'，并穿过一个管状止动件13'，由于管状止动件与轴 AX'平行地延伸，所以将该管状止动件刚性地固定到底座7'上。
螺旋弹簧5'环绕一个标准螺丝14'，将该螺丝拧到未示出的杆的 上端。因此弹簧5'处在标准螺丝14'的头部和管状止动件13'的上表面 之间。
当施加在工具上的作用力使该工具按照图4所示的非正向转动， 也就是使预镶嵌滚轮l'上升时，这样就会压缩应力弹簧5'，使得滚轮
r施加在需要镶嵌的钢板边上的作用力增加。
因此，标准螺丝14，可以直接调节预镶嵌滚轮r施加在需要镶嵌
的钢板边上的作用力，螺丝14'拧得越紧该作用力就越大。
在镶嵌滚轮2'需要施加的作用力远大于预镶嵌滚轮r需要施加
的作用力时，用螺丝14'进行标准调节时对镶嵌滚轮2'施加的作用力 基本没有影响，镶嵌滚轮2'施加的作用力主要与镶嵌头8'施加的作用 力有关。
特别是如图4所示，分支ir的套15'的底限定出一个远比管状止
动件13'的下表面大的支撑表面。
在静止位置，这就象图4所示的情况，该套的底通过弹簧5'保持 紧靠在止动件13'的下表面上，从而平衡杆3'占据中性角度位置。
如图3所示，在镶嵌时，调整预镶嵌滚轮l'的位置，使其紧靠模具M的导向面S，需要镶嵌的钢板P1和P2位于该模具中，利用工具
对边B1施加作用力，以便局部折叠该边B1。
然后紧靠导向面S沿需要镶嵌的边移动工具，从而对该需要镶嵌 的边Bl施加作用力。
工具前进时，由预镶嵌滚轮l'使边Bl折叠，然后用镶嵌滚轮2' 使该边B1紧贴在边B2上。因此循环时间可以一分为二。
平衡杆的可动性可以避免对构件在通过障碍吋作标记通过调节 标准螺丝14'可以细调预镶嵌滚轮的压力。
另外，通过将带有预镶嵌滚轮1'的轴A1'设置在含有头8'的轴AX' 和平衡杆3'的转轴4'的平面中，就可以简化第二实施模式的带有工具 的机器人轨迹的程序。
权利要求
1. 一种通过将第一块钢板(P1)的一个边(B1)折叠在第二块钢板(P2)的一个边(B2)上进行组装的装置，该装置包括一个带有对第一板(P1)的边(B1)施加作用力的工具(1，2；1’，2’)的活动臂，以便既将此边向第二板(P2)的边(B2)折叠，又将此边贴到第二板(P2)的边(B2)上，沿此工具(1，2，3，7；1’，2’，3’，7’)的移动方向，该工具(1，2，3，7；1’，2’，3’，7’)包括前后安装在一个支撑(3，3’)上的至少一个预镶嵌滚轮(1；1’)和镶嵌滚轮(2；2’)，这两个滚轮(1，2；1’，2’)的轴(A1，A2；A1’，A2’)之间形成一个角度(W；W’)，其特征在于支撑(3；3’)是装在一个底座(7；7’)上的平衡杆，该平衡杆能相对于一个底座(7，7’)绕一根垂直于工具移动方向的轴(4；A2’)转动，该底座(7，7’)固定在活动臂上。
2. 根据权利要求1的装置，其中所述工具包括至少一个弹簧(5， 6; 5')，当平衡杆偏离中性角度位置时，弹簧被压缩。
3. 根据权利要求2的装置，其中所述工具包括两个弹簧(5， 6)， 当平衡杆(3)沿绕轴(4)的第一或第二转动方向偏离其中性位置时， 这两个弹簧分别被压缩。
4. 根据权利要求l一3之一的装置，其中两个滚轮(1， 2)的轴 (A1,A2)形成的角度(W)为55°。
5. 根据权利要求l一4之一的装置，其中将平衡杆(3')安装成 相对于底座(7')绕一根与镶嵌滚轮(2')的转轴重合的轴(A2')转动。
6. 根据权利要5的装置，其中镶嵌滚轮(2')和平衡杆(3')的转 轴(A 2')切割带有工具的臂的对称轴。
7. —种通过用上述任一权利要求的装置将第一块钢板(Pl)的一个边(Bl)折叠在第二块钢板(P2)的一个边(B2)上进行组装的方 法，该装置包括一个带有对第一板(Pl)的边(Bl)施加作用力的工 具(1， 2， 3， 7; 1，， 2，， 3，， 7，)的活动臂，以便既将此边向第二板 (P2)的边(B2)折叠，又将此边贴到第二板(Pl)的边(B2)上， 该方法至少包括以下歩骤靠近活动臂，将工具定位，使其与带有需耍组装的板(P,P2)的 模具(M)的支撑表面(S)接触；在工具(1， 2， 3， 7; 1，， 2，， 3，， 7，)上施加作用力； 沿编成程序的轨道移动工具，保持施加在工具(1， 2， 3， 7; l'， 2，， 3，， 7，)上的作用力。
8.根据权利要求7的组装方法，该方法用权利要求l一6之一的 装置实现。
全文摘要
本发明涉及一种通过将第一块钢板的一个边折叠在第二块钢板的一个边上进行组装的装置。该装置包括一个带有一个对第一板的边施加作用力的工具(1，2)的活动臂(3，7)，以便既将此边向第二板的边折叠，又将此边贴到第二板的边上。该工具(1，2)沿此工具(1，2)的移动方向包括前后安装在一个支撑(3)上的至少一个预镶嵌滚轮(1)和镶嵌滚轮(2)，这两个滚轮(1，2)的轴(A1，A2；A1’，A2’)之间形成一个角度。本发明还涉及利用该装置的组装方法。
文档编号B21D39/02GK101484255SQ200780025061
公开日2009年7月15日 申请日期2007年7月2日 优先权日2006年7月3日
发明者P·德努阿尔 申请人:标致·雪铁龙汽车公司