汽车顶棚自动化装配工装的制作方法

本实用新型涉及汽车衣帽架技术领域，具体地说是一种汽车顶棚自动化装配工装。

背景技术：

汽车顶棚是由PU聚氨酯硬质发泡材料、针织面料、无纺布组成。在汽车顶棚加工过程中，除了将顶棚主体与面料贴合在一起还需要经过多道工序的零部件装配。一般的，在顶棚与面料粘合后还需要在顶棚阅读灯框的位置进行塑料扣的压装；然后在顶棚的天窗、边沿以及C柱位置的面料进行翻折包边，使得面料与顶棚主体贴合更加平整、牢固；最后还需要对顶棚安装位置进行棉贴的贴装。

现有技术中，将以上三个步骤分别通过三台设备分开进行操作，当一个工序加工完成通过人工将顶棚搬运到下移设备进行下一工序的加工，这样一来增加了中间搬运的时间与劳动力成本。并且通过人工操作，再将顶棚放置到下移设备时会产生人工误差，发生放置不平整的情况，从而导致最后成型的产品质量不合格，报废率增加。再者，现有技术中各步骤分开加工方案中，所需的劳动力一般需要4-5人，人力成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种汽车顶棚自动化装配工装，通过一个自动传送装置将三个各自分开加工，相互独立的工序有效结合在一起，即节省劳动力，又可以提高加工效率以及产品质量。

本实用新型所采取的技术方案是：提供一种汽车顶棚自动化装配工装，包括机架，机架的下部沿水平长度方向依次设有

-自动压合装置，包括第一定位座、压装机构和第一自动打胶机；第一定位座安装在机架的下部，机架的顶部与第一定位座相对应的设有第一驱动缸，压装机构与第一驱动缸的活塞杆连接，第一自动打胶机设在机架的后部，用于给顶棚压装部位自动打胶；

-自动包边装置，包括第二定位座、包边机构和第二自动打胶机，所述第二定位座安装在机架上与第一定位座相同高度的位置，机架的顶部与第二定位座相对应的设有第二驱动缸，包边机构与第二驱动缸的活塞杆连接，第二自动打胶机设在机架的后部，用于给顶棚包边部位自动打胶；

-打胶贴棉装置，包括第三定位座，第三定位座设在机架上与第一定位座相同高度位置，机架上位于第三定位座的上方设有胶枪；

机架上还设有自动传送装置，所述的自动传送装置包括驱动器和两组传动机构，两组传动机构沿水平长度方向设在机架前后两侧，所述驱动器驱动两组传动机构沿着机架水平长度方向往复运动，用于夹紧顶棚将其从上一工位自动传送至下一工位。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的汽车顶棚自动化装配工装，通过一个自动传送装置将现有的三个各自分开加工，相互独立的工序有效结合在一起。通过自动化的传送装置替代了现有技术中一道工序完成后通过人工搬运产品到下一工序继续加工的方式，解放了劳动力，提高加工效率，节约成本。并且自动化传输过程中，产品的位置定位也而更加准确，所以最终完成的成品质量也更好。

进一步的，所述的传动机构包括主动轮、从动轮、传送皮带和至少一个夹紧组件，所述主动轮和从动轮分别设在机架水平长度方向两端部，且传送皮带分别配装在主动轮和从动轮的外部；所述夹紧组件安装在传送皮带上，用于对顶棚进行夹紧限位。

作为优选的，所述的夹紧组件为两个，两个夹紧组件间隔的设在传送皮带上，且两个夹紧组件之间的距离等于第一定位座、第二定位座和第三定位座中任意相邻两个定位座间的距离。这么设置后使得两个夹紧组件能够更好的适应三个加工工序的切换，即可以同时将两个产品往后一工序传送，提高加工效率。

作为改进，所述的驱动器包括伺服电机和减速器，所述减速器与伺服电机联动连接，所述减速器转轴的两端分别设有联动杆，所述联动杆远离减速器的一端与对应的主动轮连接。通过伺服电机和减速器的配合实现对主动轮的驱动，驱动更加平稳、可靠，使得产品传送过程相应的更加稳定。

再改进，所述的夹紧组件包括固定板、安装板和安装板驱动缸，所述安装板驱动缸竖直设在固定板上，安装板的中部与安装板驱动缸的活塞杆连接；所述安装板的两端沿水平方向分别设有固定夹块和夹块驱动缸，固定夹块设在夹块驱动缸的活塞杆上。

再改进，所述的传动机构还包括滑块和导向滑轨，所述导向滑轨沿机架水平长度方向设置，所述滑块设在固定板的下方，且所述滑块滑动设在导向滑轨上。传动机构中增设了滑块与导向滑轨的配合，使得夹紧组件的水平移动具有更好的导向性，同时还具有一定的限位作用，保证夹紧组件夹紧顶棚移动时不会发生偏移与竖直波动，实现更稳定的传送功能。

再改进，所述的固定板上设有导向套，所述的安装板上设有导向杆，导向杆滑动设在导向套中。导向套、导向杆的设置使得安装板的上下运动具有一个限位导向机构，从而使安装板运动过高具有更好的稳定性和直线性，不会发生横向偏移。

附图说明

图1是本实用新型汽车顶棚自动化装配工装的结构示意图。

图2是本实用新型汽车顶棚自动化装配工装的另一角度示意图。

图3是本实用新型中自动传送装置的结构示意图。

图4是本实用新型中自动传送装置的局部结构示意图。(主要显示驱动器结构)

图5是图3中的X处放大结构图。

图6是图5的另一角度示意图。

其中，100-压合装置，101-包边装置，102-打胶贴棉装置，103-自动传送装置，1-机架，2-第一定位座，3-压装机构，4-第一自动打胶机，5-第一驱动缸，6-第二定位座，7-包边机构，8-第二自动打胶机，9-第二驱动缸，10-第三定位座，11-胶枪，12-驱动器，12.1-伺服电机，12.2-减速器，12.3-联动杆，13-主动轮，14-从动轮，15-传送皮带，16-夹紧组件，16.1-固定板，16.2-安装板，16.3-安装板驱动缸，16.4-固定夹块，16.5-夹块驱动缸，17-滑块，18-导向滑轨，19-导向套，20-导向杆，21-连接杆，22-弹簧平衡器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“下部”、“后部”、“顶部”、“中部”、“下方”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～6所示，本实用新型提供了一种汽车顶棚自动化装配工装，包括机架1，机架1的下部沿水平长度方向依次设有自动压合装置100、自动包边装置101和打胶贴棉装置，本实施例中如图1所示是沿着从左到右的方向依次设置，这么设置更加符合人的工作习惯；当然也可以沿着从右到左的方向设置，只要三个工序依次设置即可。

具体的，自动压合装置100，包括第一定位座2、压装机构3和第一自动打胶机4；第一定位座2安装在机架1的下部，机架1的顶部与第一定位座2相对应的设有第一驱动缸5，即第一驱动缸5位于第一定位座2的正上方，压装机构3与第一驱动缸5的活塞杆连接，第一驱动缸5驱动压装结构3上下运动，以实现顶棚上塑料扣的卡接安装。因为顶棚上在安装塑料卡扣的位置需要先打上条形胶，本结构中设置了第一自动打胶机4，且该第一自动打胶机4设在机架1的后部与第一定位座2对应的位置，用于给顶棚压装部位自动打胶，该第一自动打胶机4替代了现有的人工打胶，效率更高，精确度好，节省劳动力。

自动包边装置101，包括第二定位座6、包边机构7和第二自动打胶机8，所述第二定位座6安装在机架1上与第一定位座2相同高度的位置，机架1的顶部与第二定位座6相对应的设有第二驱动缸9，同样的，该第二驱动缸9位于第二定位座6的正上方位置，包边机构7与第二驱动缸9的活塞杆连接，当顶棚经过塑料扣压装后传送至第二定位座6上时，第二驱动缸9驱动包边机构7对顶棚下方的面料层进行包边处理。第二自动打胶机8设在机架1的后部，且与第二定位座6对应的位置，用于给顶棚包边部位自动打胶。

打胶贴棉装置102，包括第三定位座10，第三定位座10设在机架1上与第一定位座2相同高度位置，机架1上位于第三定位座10的上方设有胶枪11，本实施例中，具体的在机架1上位于第三定位座10的上方设有连接杆21，连接杆21上安装有胶枪11和弹簧平衡器22，胶枪11连接在弹簧平衡器22上。该弹簧平衡器22的设置使得工人们在拿取胶枪11使用时更加轻便、省力。弹簧平衡器22主要是借助卷簧积蓄的能量，使所悬挂的操作工具处于无重状态，大力降低了操作工人的劳动强度，提高了劳动生产效率，具体的，可以根据胶枪11的实际重量来对弹簧平衡器22蓄能值进行选择。

当顶棚经过塑料卡扣的压装、包边完成后，放置到第三定位座10上，通过供人抓取胶枪11对顶棚表面需要贴棉的地方进行打胶，然后贴上棉贴即可。

机架1上还设有自动传送装置103，所述的自动传送装置103包括驱动器12和两组传动机构，两组传动机构沿水平长度方向设在机架1前后两侧，如图1所示的水平长度方向即是沿着从左到右的方向设置。驱动器12用于驱动两组传动机构沿着机架1水平长度方向往复运动，用于夹紧顶棚将其从上一工位自动传送至下一工位。

其具体工作过程为：在自动压合装置100的前方需要有一个操作人员，操作人员将待加工的顶棚放置到第一定位座2上，通过人工将塑料扣放置到压装机构3中，第一驱动缸5驱动压装机构3吸取塑料，通过第一自动打胶机4对需要压装塑料扣的位置进行自动打胶，然后压装机构3将塑料扣压装到顶棚相应的位置上。

塑料卡扣压装完成后，驱动器12驱动机架1前后两侧的传动机构对顶棚进行夹紧限位，然后将其传送至自动包边装置101的第二定位座6上，然后通过第二驱动缸9驱动包装机构10实现顶棚面料的包边工序。

包边工序完成后，同样的通过驱动器12驱动机架1前后两侧的传动机构对顶棚进行继续夹紧限位，然后将其传送至打胶贴棉装置102的第三定位座10上，通过人工抓取胶枪11对顶棚进行打胶、贴棉，整个过程只需要两名操作人员即可，其余过程均通过自动化设备实现，效率更高，成品质量可控，通过流水线自动化传送也提高了各个工序的安装精确度。

具体的来说，传动机构包括主动轮13、从动轮14、传送皮带15和至少一个夹紧组件16，主动轮13和从动轮14分别设在机架1水平长度方向两端部，且传送皮带15分别配装在主动轮13和从动轮14的外部；夹紧组件16安装在传送皮带15上，驱动器12驱动主动轮13运动，带动传送皮带15一起移动，安装在传送皮带15上的夹紧组件16主要用于对顶棚进行夹紧限位，然后随着传送皮带15的移动，实现顶棚的水平传送。

另外的，驱动器12包括伺服电机12.1和减速器12.2，减速器12.2与伺服电机12.1联动连接，减速器12转轴的两端分别设有联动杆12.3，联动杆12.3远离减速器12.2的一端与对应的主动轮13连接。这样设置后，一个驱动器12驱动机架1前后两侧的传动机构同步运行。

本实施例中，夹紧组件16为两个，并且两个夹紧组件16间隔的设在传送皮带15上，两个夹紧组件16之间的距离等于第一定位座2、第二定位座6和第三定位座10中任意相邻两个定位座间的距离。

设置两个夹紧组件16是为了更好、更快节奏的实现顶棚的水平传送，因为顶棚总共需要在三个工位进行相应的工序。此处两个夹紧组件16按照从左往右的顺序命名为第一夹紧组件和第二夹紧组件。

具体的夹紧组件16包括固定板16.1、安装板16.2和安装板驱动缸16.3，安装板驱动缸16.3竖直设在固定板16.1上，安装板16.2的中部与安装板驱动缸16.3的活塞杆连接；安装板16.2的两端沿水平方向分别设有固定夹块16.4和夹块驱动缸16.5，固定夹块16.4设在夹块驱动缸16.5的活塞杆上。

当顶棚完成一个工序需要传送至下一工位时，安装板驱动缸16.3驱动安装朝上运动，驱使固定夹块16.4的位置与顶棚上预设的凹槽处相对应，然后夹块驱动缸16.5运行，驱动固定夹块16.4朝着远离顶棚的方向移动，此时固定夹块16.4恰好抵靠限位在顶棚下部预设的凹槽内，实现对其固定，因为该结构中在机架1的前后两侧均设有传动机构，即在机架1的前后两侧，与顶棚对应的设有两组夹紧组件16，所以前后两边的固定夹块16.4同时在顶棚的预设的凹槽中进行抵靠限位，将顶棚拉紧限位，然后在传送带15的带动下将顶棚传送至下一个工位对应的定位座上。

本实施例中每个传动机构都包括两个夹紧组件，最开始状态时，两个夹紧组件16分别位于第一定位座2和第二定位座6对应位置的下方，即第一夹紧组件位于与第一定位座2对应位置的下方，第二夹紧组件位于与第二定位座6对应位置的下方。当顶棚放置到第一定位座2上进行塑料扣压装后，驱动器12驱动机架1前后两侧的传动机构同时运动，即第一夹紧组件夹紧顶棚朝着第二定位座6位置移动，当顶棚传送到第二定位座6后，驱动器12驱动第一夹紧组件和第二夹紧组件反向复位运动，即第一夹紧组件又重新位于与第一定位座2对应位置的下方，第二夹紧组件重新位于与第二定位座6对应位置的下方。在第一个顶棚进行包边同时，操作人员在第一定位座2上又放上另一个顶棚进行塑料扣压装，那么此时相当于第一定位座2、第二定位座6上都有顶棚，两个顶棚分别进行塑料扣安装和包边工序。完成后，第一夹紧组件和第二夹紧组件同时工作，同时将两个顶棚往后一工位移动，那么此时，两个顶棚就分别位于第二定位座6和第三定位座10上，然后在第一定位座2上又可以放置新的顶棚，第一夹紧组件和第二夹紧组件同时反向运动到初始位置，从而实现两个顶棚同时传送，传送效率更高。

本实施例中，传动机构还包括滑块17和导向滑轨18，导向滑轨18沿机架1水平长度方向设置，滑块17设在固定板16.1的下方，且滑块17滑动设在导向滑轨18上。

固定板16.1上设有导向套19，安装板16.2上设有导向杆20，导向杆20滑动设在导向套19中。

以上就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。