一种多功能IMG成型流水线的制作方法

本发明涉及一种多功能img成型流水线，属于汽车配件加工设备技术领域。

背景技术：

img（inmoldgraining）工艺即阴模真空成型工艺，包括表皮的上料、涂胶、翻面、烘烤，以及阴模骨架上料后，与烘烤后表皮复合上下吸真空的过程；现有的阴模真空成型各步骤大多都是分开进行，不同的工序之间需要人工进行中转，自动化程度不足，浪费了人力，影响加工效率。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种多功能img成型流水线。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种多功能img成型流水线，包含表皮输送涂胶线、表皮抓取烘烤设备、表皮转运机构和阴模上料成型设备；所述表皮输送涂胶线用于表皮工件的上料、涂胶和翻面，表皮抓取烘烤设备从表皮输送涂胶线上抓取翻面后的表皮工件，并由表皮转运机构夹持住表皮工件，表皮抓取烘烤设备对表皮工件进行烘烤，表皮转运机构对表皮工件进行三维延展，阴模上料成型设备用于阴模工件上料和预热，预热后将阴模工件送至成型工位，表皮转运机构也将表皮工件送至成型工位，并将表皮工件覆盖在阴模工件上，最后由阴模上料成型设备将表皮工件和阴模工件加工成型。

优选的，所述表皮输送涂胶线包含表皮上料小车、小车升降台、表皮上料机构、表皮输送台、表皮涂胶机构、表皮翻面机构和缓存台；所述表皮上料小车用于堆叠表皮工件，小车升降台带动表皮上料小车升降，表皮上料机构将表皮工件逐个从表皮上料小车上搬运至表皮输送台，表皮输送台带动表皮工件经过表皮涂胶机构涂胶，并送至表皮翻面机构，表皮翻面机构带动表皮工件翻面，并送至缓存台。

优选的，所述表皮上料机构的前侧设置有小车定位条，表皮上料小车与小车定位条配合，表皮上料小车上设置有挡料架；所述小车升降台包含剪叉底座、剪叉臂、剪叉顶架和剪叉驱动装置，剪叉臂的上下两端分别与剪叉顶架和剪叉底座配合，剪叉驱动装置固定设置在剪叉底座上，剪叉底座上还设置有防坠齿条，剪叉驱动装置通过联轴器组件带动剪叉臂工作，联轴器组件上设置有与防坠齿条配合的防坠卡块，剪叉底座与剪叉顶架的四周通过升降台限位柱配合，剪叉顶架与表皮上料小车配合。

优选的，所述表皮上料机构包含表皮上料行走架、上料行走架驱动导向机构和表皮上料吸取组件，表皮上料吸取组件固定安装在皮上料行走架上，表皮上料吸取组件从表皮上料小车上吸取表皮工件，上料行走架驱动导向机构带动表皮上料行走架向表皮输送台移动，将表皮工件放置在表皮输送台上，表皮上料机构的上料端的下侧设置有表皮上料挡板。

优选的，所述表皮翻面机构包含表皮翻面行走架、翻面行走架驱动导向机构、表皮翻面组件和表皮翻面压杆；所述表皮翻面组件包含翻面夹头转动机构、铲料架和翻面压料缸，翻面夹头转动机构设置在表皮翻面行走架上，翻面夹头转动机构带动铲料架转动，铲料架的底部设置有铲料板，翻面压料缸的底部伸缩工作端与铲料板配合夹住表皮工件；所述翻面行走架驱动导向机构带动表皮翻面组件向下游工位移动，表皮翻面压杆位于表皮翻面行走架的移动路径上。

优选的，所述表皮抓取烘烤设备包含烘烤设备机架、表皮抓取机构、表皮承托机构和表皮烘烤机构；所述表皮抓取机构包含吸盘架、吸盘升降组件和吸盘移动组件，吸盘升降组件带动吸盘架升降，吸盘移动组件通过吸盘升降组件带动吸盘架前后移动；所述表皮承托机构包含表皮托板及其升降驱动机构；所述表皮烘烤机构包含烘烤支架和烘烤架移动机构，烘烤架移动机构带动烘烤支架前后移动，烘烤支架上设置有烘烤板升降调节组件和两层烘烤板，至少一层烘烤板与烘烤板升降调节组件配合。

优选的，所述表皮转运机构包含转运桁架、桁架升降机构、三维延展机构和延展单元移动机构；所述桁架升降机构带动转运桁架升降，延展单元移动机构带动三维延展机构沿转运桁架滑动。

优选的，所述三维延展机构包含转运移动底座、延展前移机构、延展翻转机构和侧边夹持组件；所述延展前移机构包含前移驱动装置、前移底座和前移滑板，前移驱动装置和前移底座固定安装在转运移动底座上，前移驱动装置带动前移滑板在前移底座上移动；所述延展翻转机构包含翻转连接架、延展轴驱动装置、翻转轴承、翻转主轴、翻转托板、压板轴套、轴套驱动组件和夹持压板；所述翻转连接架安装在前移滑板的前端，延展轴驱动装置和翻转轴承固定安装在翻转连接架上，翻转主轴与翻转轴承配合，延展轴驱动装置带动翻转主轴转动；所述翻转托板与翻转主轴固定连接，夹持压板与压板轴套固定连接，压板轴套套设在翻转主轴上，压板轴套与翻转主轴通过衬套轴承配合；所述轴套驱动组件包含齿条基座、齿条驱动缸和轴套驱动齿条，齿条基座与翻转主轴固定连接，齿条驱动缸固定设置在齿条基座上，齿条驱动缸带动轴套驱动齿条运动，压板轴套上设置有与轴套驱动齿条配合的齿形结构。

优选的，所述侧边夹持组件包含侧边夹持基座、转臂驱动装置、转动连接臂和侧边夹头，侧边夹持基座与翻转主轴固定连接，转动连接臂的一端转动设置在侧边夹持基座上，侧边夹头设置在转动连接臂的另一端，转臂驱动装置带动转动连接臂转动。

优选的，所述阴模上料成型设备包含阴模上料机架、阴模翻转上料台、阴模移动机构、阴模预热机构和升降压合吸真空机构；所述阴模上料机架具有阴模上料工位和阴模加工工位，阴模翻转上料台用于放置阴模模具，阴模翻转上料台的下侧设置有上料台滑动底座，上料台滑动底座上设置有与阴模翻转上料台配合的上料台翻转轴和上料台翻转驱动部件，上料台翻转轴位于上料台滑动底座的前侧；所述阴模移动机构带动上料台滑动底座在阴模上料工位和阴模加工工位之间移动，阴模预热机构设置在阴模上料工位的上方，升降压合吸真空机构设置在阴模加工工位的上方。

优选的，所述阴模预热机构包含预热悬吊支架、预热支架升降机构和预热挂板，预热支架升降机构带动预热悬吊支架在阴模上料工位的上方升降，预热挂板通过转动结构设置在预热悬吊支架上，预热挂板的下侧设置有烘烤加热部件。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本方案提供了一种多功能img成型流水线，将表皮的上料、涂胶、翻面、烘烤，以及阴模骨架的上料预热，并与烘烤后表皮复合上下吸真空的过程全自动运行，各工序之间不需要人工干预，减少了人力，提高了加工效率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的一种多功能img成型流水线的俯视状态示意图；

附图2为本发明所述的一种多功能img成型流水线的正面结构示意图；

附图3为本发明所述的表皮输送涂胶线的结构示意图；

附图4为本发明所述的表皮输送涂胶线的上料处的结构示意图；

附图5为本发明所述的小车升降台的结构示意图；

附图6为本发明所述的表皮上料机构的结构示意图；

附图7为本发明所述的表皮翻面机构的结构示意图；

附图8为图7的a处放大图；

附图9为本发明所述的表皮抓取烘烤设备的结构示意图；

附图10为本发明所述的表皮转运机构的结构示意图；

附图11为本发明所述的三维延展机构的结构示意图；

附图12为图10的b放大图；

附图13为图11的c放大图；

附图14为图11的d放大图；

附图15为本发明所述的延展翻转机构的部分剖面结构示意图；

附图16为本发明所述的阴模上料成型设备的结构示意图；

附图17为图16的e放大图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

如附图1-2所示，本发明所述的一种多功能img成型流水线，包含表皮输送涂胶线1、表皮抓取烘烤设备2、表皮转运机构3和阴模上料成型设备4；所述表皮输送涂胶线1用于表皮工件的上料、涂胶和翻面，表皮抓取烘烤设备2从表皮输送涂胶线1上抓取翻面后的表皮工件，并由表皮转运机构3夹持住表皮工件，表皮抓取烘烤设备2对表皮工件进行烘烤，表皮转运机构3对表皮工件进行三维延展，阴模上料成型设备4用于阴模工件上料和预热，预热后将阴模工件送至成型工位，表皮转运机构3也将表皮工件送至成型工位，并将表皮工件覆盖在阴模工件上，最后由阴模上料成型设备4将表皮工件和阴模工件加工成型。

如附图3-8所示，所述表皮输送涂胶线1包含表皮上料小车5、小车升降台6、表皮上料机构7、表皮输送台8、表皮涂胶机构9、表皮翻面机构10和缓存台11；所述表皮上料小车5用于堆叠表皮工件，小车升降台6带动表皮上料小车5升降，表皮上料机构7将表皮工件逐个从表皮上料小车5上搬运至表皮输送台8，表皮输送台8带动表皮工件经过表皮涂胶机构9涂胶，表皮输送涂胶线旁还设置有胶罐和泵以及涂胶控制器，表皮涂胶完成后，由表皮输送台8送至表皮翻面机构10，表皮翻面机构10带动表皮工件翻面，并送至缓存台11。

如附图4所示，所述表皮上料机构7的前侧设置有两个对称的小车定位条51，小车升降台6设置在两个小车定位条51之间，表皮上料小车5在推到上料位置上时，由小车定位条51起到定位和导向作用，表皮上料小车5上设置有多个挡料架52，多个挡料架52围成表皮的叠放空间，挡料架52的位置可以调节。

如附图5所示，所述小车升降台6包含剪叉底座61、剪叉臂62、剪叉顶架63和剪叉驱动装置64，剪叉臂62的上下两端分别与剪叉顶架63和剪叉底座61配合，剪叉驱动装置64固定设置在剪叉底座61上，剪叉底座61上还设置有防坠齿条65，剪叉驱动装置64为步进电机，剪叉驱动装置64通过联轴器组件66带动剪叉臂62工作，剪叉顶架63与表皮上料小车5配合，可将表皮上料小车5顶起抬升；上料小车5每次只提升一个表皮厚度的高度，保证下游的吸取机械手每次都能在相同的高度用吸头抓取表皮；小车升降台6整体结构与常规的单剪叉升降台类似，但增加了防坠齿条65，联轴器组件66上设置有与防坠齿条65配合的防坠卡块67，防坠卡块67的底部设置弹簧销，与防坠齿条65组成棘齿结构，可以防止升降台断电急坠等情况，也可以起到步进定位作用，用来保证表皮上料小车5每次只提升一个表皮厚度的高度；并且还在剪叉底座61与剪叉顶架63的四周设置升降台限位柱68，以保证升降台的工作稳定性。

如附图4、6所示，所述表皮上料机构7包含表皮上料行走架71、上料行走架驱动导向机构72和表皮上料吸取组件73，表皮上料吸取组件73包含用于抓取表皮的吸头和带动吸头升降的气缸，表皮上料吸取组件73有多个，多个表皮上料吸取组件73间隔均匀地固定安装在皮上料行走架71上；所述上料行走架驱动导向机构72包含常规的电机、同步带、轴、轴承、齿轮齿条和滑轨等部件，上料行走架驱动导向机构72带动表皮上料行走架71向表皮输送台8移动，表皮上料吸取组件73从表皮上料小车5上吸取表皮工件，吸取组件73只吸表皮的一侧，采用拖拽的方式将整张表皮放置在表皮输送台8上，表皮上料机构7的上料端的下侧设置有表皮上料挡板74，可以防止上下表皮粘连，保证每次只吸取一张表皮。

如附图7所示，所述表皮输送台8为电机齿轮齿条等机构驱动的移动平台，表皮输送台8带着表皮工件依次经过表皮涂胶机构9和表皮翻面机构10。

如附图7-8所示，所述表皮翻面机构10包含表皮翻面行走架12、翻面行走架驱动导向机构13、表皮翻面组件和表皮翻面压杆14；所述表皮翻面组件包含翻面夹头转动机构15、铲料架16和翻面压料缸17，翻面夹头转动机构15设置在表皮翻面行走架12上，翻面夹头转动机构15带动铲料架16转动，铲料架16的底部设置有带斜面的铲料板，翻面压料缸17设置在铲料架16上；所述翻面行走架驱动导向机构13包含常规的电机、同步带、轴、轴承、齿轮齿条和滑轨等部件，翻面行走架驱动导向机构13带动表皮翻面行走架12移动，表皮翻面压杆14有两根，两根表皮翻面压杆14依次设置在表皮翻面行走架12的移动路径上，两根表皮翻面压杆14上均设置有小滚轮。

表皮输送台8带着表皮工件经过表皮涂胶机构9涂胶之后，表皮输送台8运动至表皮翻面机构10的下方，这个过程中，翻面夹头转动机构15带动铲料架16上翻，防止铲料架16阻挡表皮输送台8的运动，表皮输送台8到位之后，铲料架16下翻回位，翻面行走架驱动导向机构13带动表皮翻面行走架12向下游移动，使铲料架16底部的铲料板插入表皮与表皮输送台8之间，翻面压料缸17的底部伸缩工作端与铲料板配合夹住表皮工件的前侧边，铲料架16再度上翻，带着表皮的前侧边抬起，表皮翻面行走架12继续移动，铲料架16带着表皮的前侧边从上方跨过两根表皮翻面压杆14，一直送至缓存台11上，完成翻面，使表皮的涂胶面朝下。

如附图9所示，所述表皮抓取烘烤设备2包含烘烤设备机架21、表皮抓取机构、表皮承托机构和表皮烘烤机构；所述表皮抓取机构包含吸盘架22、吸盘升降组件23和吸盘移动组件24，吸盘升降组件23包括常规的升降气缸、导柱等部件，吸盘升降组件23带动吸盘架22升降，吸盘架22上设置大跨度吸盘，使吸盘架22可以较为平整地抓取表皮；吸盘移动组件24包括常规的电机、齿轮齿条、滑轨等部件，吸盘升降组件23和吸盘移动组件24作为一个整体，由吸盘移动组件24带动在烘烤设备机架21的顶部前侧前后移动。

表皮抓取机构可以从缓存台11上抓取翻面后的表皮，并送至表皮承托机构上方；所述表皮承托机构包含表皮托板25及其升降驱动机构，表皮承托机构处的烘烤设备机架21留有侧向的空间，用于放置表皮转运机构，表皮转运机构横跨在表皮承托机构上方；表皮抓取机构带着表皮移动的同时，表皮托板25升起，吸盘架22将表皮搭在表皮托板25上，待表皮转运机构夹住表皮的边缘之后，表皮抓取机构和表皮承托机构退回复位，表皮烘烤机构开始动作。

所述表皮烘烤机构包含烘烤支架26和烘烤架移动机构，烘烤架移动机构包括常规的电机、齿轮齿条、滑轨等部件，烘烤架移动机构带动烘烤支架26前后移动，烘烤支架26上设置有烘烤板升降调节组件27和两层烘烤板28，至少一层烘烤板28与烘烤板升降调节组件27配合，烘烤板升降调节组件27包括常规的手轮丝杆等部件，可以带动烘烤板28上下调节高度；烘烤时，烘烤架移动机构带动烘烤支架26向前移动，使两层烘烤板28分别伸到被表皮转运机构夹住的表皮的上下两侧，进行两面烘烤，烘烤结束后，由表皮转运机构3将表皮送至阴模上料成型设备4。

如附图10所示，所述表皮转运机构3包含转运桁架31、桁架升降机构32、三维延展机构33和延展单元移动机构34；所述桁架升降机构32包括多组竖向设置的电机丝杆滑轨组，本实施例设置了两道转运桁架31，每道转运桁架31的两端和中间设置一组桁架升降机构32，桁架升降机构32同时作为竖向支架，桁架升降机构32带动转运桁架31升降；延展单元移动机构34包含长齿轮齿条滑轨组，三维延展机构33可沿着延展单元移动机构34在转运桁架31上滑动。

如附图10-15所示，所述三维延展机构33包含转运移动底座35、延展前移机构、延展翻转机构和侧边夹持组件；转运移动底座35上设置有转运移驱动电机341，转运移驱动电机341作为延展单元移动机构34的组成部分，通过齿轮齿条机构可带动转运移动底座35移动。

所述延展前移机构包含前移驱动装置36、前移底座37和前移滑板38，前移驱动装置36和前移底座37固定安装在转运移动底座35上，转运移动底座35上的长度与表皮长度接近，前移驱动装置36为电机和短行程齿轮齿条组件，前移驱动装置36带动前移滑板38在前移底座37上移动，前移底座37和前移滑板38设置三套，分别位于转运移动底座35的两端和中间，三组前移滑板38通过同步连接板39连接，同步运动。

如附图13-15所示，所述延展翻转机构包含翻转连接架311、延展轴驱动装置312、翻转轴承313、翻转主轴314、翻转托板315、压板轴套316、轴套驱动组件和夹持压板317；所述翻转连接架311安装在一个前移滑板38的前端，延展轴驱动装置312和翻转轴承313固定安装在翻转连接架311上，三个前移滑板38上各安装一个翻转轴承313，翻转主轴314与三个翻转轴承313配合，延展轴驱动装置312为减速电机，延展轴驱动装置312带动翻转主轴314转动；所述翻转托板315与翻转主轴314固定连接，夹持压板317与压板轴套316固定连接，压板轴套316套设在翻转主轴314上，压板轴套316与翻转主轴314通过衬套轴承318配合，使压板轴套316与翻转主轴314可以相对转动。

如附图15所示，所述轴套驱动组件包含齿条基座321、齿条驱动缸322和轴套驱动齿条323，齿条基座321与翻转主轴314固定连接，齿条驱动缸322固定设置在齿条基座321上，翻转主轴314转动的同时，会带着轴套驱动组件整体一起转动；所述齿条驱动缸322带动轴套驱动齿条323在齿条基座321中运动，齿条基座321前侧设置有开口，压板轴套316上设置有齿形结构319，轴套驱动齿条323与齿形结构319在开口处配合，使得轴套驱动齿条323可以带动压板轴套316与翻转主轴314相对转动，进而使夹持压板317与翻转托板315可以相对开合，来夹持表皮，夹持压板317上还有用来固定表皮的压钉。

如附图14所示，所述侧边夹持组件包含侧边夹持基座331、转臂驱动装置332、转动连接臂333和侧边夹头334，侧边夹持基座331与翻转主轴314固定连接，使侧边夹持组件整体随翻转主轴314一起转动，转动连接臂333的一端转动设置在侧边夹持基座331上，侧边夹头334设置在转动连接臂333的另一端，转臂驱动装置332可以为气缸齿条结构，转动连接臂333的转轴上设置齿轮结构，使转臂驱动装置332可以带动转动连接臂333转动，侧边夹头334为气动夹头，可以夹取表皮的另一侧边。

根据上述结构可以看出，整个三维延展机构可以夹着表皮的边缘做多方向的运动，两套对称的三维延展机构，通过编程设计可以实现表皮在烘烤之后的三维延展，提高表皮后续加工的贴服性，并更加容易通过真空吸出表面纹路。

如附图16、17所示，所述阴模上料成型设备4包含阴模上料机架41、阴模翻转上料台42、阴模移动机构43、阴模预热机构44和升降压合吸真空机构45；所述阴模上料机架41具有阴模上料工位和阴模加工工位，阴模翻转上料台42用于放置阴模模具，阴模翻转上料台42的下侧设置有上料台滑动底座46，上料台滑动底座46上设置有与阴模翻转上料台42配合的上料台翻转轴47和上料台翻转驱动部件，上料台翻转轴47位于上料台滑动底座46的前侧，使阴模翻转上料台42可以向上料侧翻转抬起，便于阴模和骨架工件的装卸操作，翻转的驱动可采用常见的气缸连杆等机构；所述阴模移动机构43可采用常规的电机齿轮齿条滑轨组，阴模移动机构43带动上料台滑动底座46在阴模上料工位和阴模加工工位之间移动，阴模预热机构44设置在阴模上料工位的上方，升降压合吸真空机构45设置在阴模加工工位的上方。

所述阴模预热机构44包含预热悬吊支架441、预热支架升降机构442和预热挂板443，预热支架升降机构442可采用竖向的气缸滑轨结构，预热支架升降机构442带动预热悬吊支架441在阴模上料工位的上方升降，预热挂板443通过转动结构设置在预热悬吊支架441上，可以转动调节角度，预热挂板443的下侧设置有烘烤加热部件；预热挂板443可以设置两块，并相对呈一定夹角，角度根据工件实际结构设计，可以对工件充分预热。

阴模上料机架41在阴模加工工位处留有侧向的空间，用于放置表皮转运机构的一端，表皮转运机构横跨在阴模加工工位处，阴模或骨架上料之后，阴模预热机构44先下降预热，之后回位，阴模翻转上料台42移动至阴模加工工位，表皮转运机构将表皮放在阴模或骨架上之后退回，升降压合吸真空机构45下降，上下合模将表皮压紧在骨架上，下模抽真空使表皮紧贴骨架，上模抽真空，在表上吸出纹路。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。