自动涂油设备以及激光拼焊生产线的制作方法

1.本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别涉及自动涂油设备以及激光拼焊生产线。


背景技术：

2.汽车已经成为人们常用的交通工具，为了促进车内空气流通，增加车内的采光率，部分汽车配备有天窗。目前，汽车天窗主要包括天窗铁框、天窗导轨、顶窗、遮阳板等部件，其中天窗铁框为中空框架结构。
3.现有的天窗铁框坯料可由四块片料通过激光拼焊工艺加工而成，焊接后的天窗铁框坯料自然形成了中空的部分，相比于以往的冲压成型工艺，激光拼焊工艺可极大地节省加工原材料的用量。
4.为了贯彻模块化生产的发展理念，对于汽车天窗的生产，一般将其分成多个生产区，每个生产区之间通过运输车进行物料的转送。当天窗铁框坯料被加工出来后，自动堆垛设备将其统一堆垛在运输车上，以备发往下一个生产区。
5.经过激光拼焊设备生产出来的天窗铁框坯料，因其焊缝的粗糙度高于其他部位，且所含有的杂质也多于其他部位，所以天窗铁框坯料在堆垛后容易在其焊缝处发生氧化(俗称生锈)。目前，为了防止天窗铁框坯料出现生锈，需要两名工人将堆垛好的天窗铁框坯料一片一片地搬运并进行手工涂油，在进行该操作的过程中会出现涂油不均匀或者涂油不到位等问题，以及在搬运过程中出现磕碰或者划伤等安全事故，这不仅费时费力，品质还得不到保证。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在提供一种自动涂油设备，以取代现有的人工涂油方式。
7.根据本实用新型的第一方面实施例的自动涂油设备，包括：
8.空间运动模组，其设置在输送线的上方，所述空间运动模组设有可在立体空间移动的安装支架；
9.转角机构，其安装于所述安装支架，所述转角机构设有可水平转动的安装模板；
10.涂油机构，其安装于所述安装模板，所述涂油机构设有可竖直旋转的涂油转轮，所述涂油转轮的外周面设有多个不规则的储油槽；
11.出油机构，其包括油箱、输油泵和输油管，所述油箱通过所述输油泵往所述输油管输送介质，所述安装模板在所述涂油转轮的正上方设有出油嘴，所述输油管导通于所述出油嘴。
12.根据本实用新型实施例的自动涂油设备，至少具有如下有益效果：当需要对所述输送线上的天窗铁框坯料进行涂油防锈处理时，所述输油泵将所述油箱中的防锈油通过所述输油管输送至所述安装模板并从所述出油嘴滴落至所述涂油转轮的外周面，随着所述涂油转轮的不断旋转，防锈油逐渐沾满所述涂油转轮的外周面，所述涂油转轮上的储油槽能
够对油液的外溅进行限制，所述涂油转轮在所述空间运动模组的带动下移向天窗铁框坯料的焊缝并对其进行涂油，由于天窗铁框坯料具有两两垂直的四条焊缝，因此所述涂油转轮还需要在所述转角机构的带动下水平转动90
°
，以满足所有焊缝的涂油方向；与现有技术相比，本实用新型可实现对天窗铁框坯料的全自动涂油，并可设置在激光拼焊设备与所述自动堆垛设备之间，以利用激光拼焊设备的加工节拍而对天窗铁框坯料进行涂油防锈处理，有利于提高生产效率，降低生产成本，提高生产质量，降低发生安全事故的风险。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述输送线上固定设置有接油盘，所述空间运动模组以所述接油盘的位置作为坐标原点。每对一个天窗铁框坯料完成涂油防锈处理后，所述空间运动模组便带动所述涂油转轮返回坐标原点，以消除所述空间运动模组的重复性误差，此时所述涂油转轮保持旋转而所述输油泵暂停工作，以免所述涂油转轮上的防锈油沉积掉落。
14.根据本实用新型的一些实施例，停机时，所述涂油转轮也停止旋转，此时所述涂油转轮上的防锈油会沉积掉落至所述接油盘中，为了能够对所述接油盘中的防锈油进行回收利用，所述油箱位于所述输送线的下方，所述接油盘的底部设有连通于所述油箱的回流管。
15.根据本实用新型的一些实施例，为了准确地控制所述自动涂油设备的涂油量，所述输油泵为定量泵。
16.根据本实用新型的一些实施例，由于齿轮泵、蠕动泵和柱塞泵均可实现出油的定量控制，因此所述输油泵包括齿轮泵、蠕动泵、柱塞泵中的任意一种。
17.根据本实用新型的一些实施例，具体地，所述转角机构还包括旋转气缸，所述旋转气缸具有0-90
°
的旋转角度，所述旋转气缸驱动所述安装模板。
18.根据本实用新型的一些实施例，具体地，所述涂油机构还包括旋转电机，所述旋转电机驱动所述涂油转轮。
19.根据本实用新型的一些实施例，由于羊毛轮自带有所述储油槽，并且其在涂油时不会损伤到天窗铁框坯料的外表面，因此所述涂油转轮可选为羊毛轮。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述安装支架具有框架结构，所述安装支架为铝合金构件，以达到轻量化的目的，有利于降低能耗，提高运动精度。
21.根据本实用新型的第二方面实施例的激光拼焊生产线，包括激光拼焊设备、自动堆垛设备和上述的自动涂油设备，所述激光拼焊设备与所述自动堆垛设备通过所述输送线进行对接。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本实用新型实施例的自动涂油设备的立体结构示意图；
25.图2是图1所示的自动涂油设备的正视图；
26.图3是图1所示的自动涂油设备的侧视图；
27.图4是本实用新型实施例的天窗铁框坯料的俯视图。
28.附图中：100-空间运动模组、200-转角机构、300-涂油机构、400-出油机构、500-输送线、110-安装支架、210-转角驱动装置、220-安装模板、310-旋转驱动装置、320-涂油转轮、410-油箱、420-输油泵、430-输油管、221-出油嘴、600-接油盘、610-回流管、700-天窗铁框坯料、710-片料、720-焊缝。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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。
31.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1至图3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的自动涂油设备，其包括空间运动模组100、转角机构200、涂油机构300和出油机构400，所述空间运动模组100位于输送线500的上方，所述输送线500用于输送经过拼焊后的天窗铁框坯料700，即天窗铁框坯料700的移动路径经过所述空间运动模组100。所述空间运动模组100具有x、y、z三轴自由度，其分别由x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构组成，三者顺次连接，并且所述z轴运动机构连接有安装支架110，以实现所述安装支架110在立体空间中的移动。
34.可以理解的是，所述x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构可选为气缸运动机构、丝杠螺母运动机构、齿轮齿条运动机构等直线运动机构，无论所述空间运动模组100采用了何种运动机构，其均能够在控制系统(附图未示出)的控制下按照指令而将所述安装支架110移动至指定的位置上。并且，本实用新型并没有限定所述x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构的连接关系，所述x轴运动机构或者所述y轴运动机构还可以作为所述空间运动模组100最末端的运动机构，此时所述安装支架110还可以连接在x轴运动机构或者y轴运动机构上，而不限于上述实施例。
35.如图4所示，由于天窗铁框坯料700具有两两垂直的四条焊缝720，因此在对天窗铁框坯料700的焊缝720进行涂油时，需要按照焊缝720的位置而水平转动涂油的方向。为此，如图1至图3所示，所述安装支架110上连接有所述转角机构200，所述转角机构200包括转角驱动装置210和安装模板220，所述转角驱动装置210具有可水平转动的自由度，所述安装模板220安装于所述转角驱动装置210，以实现所述安装模板220在水平面上的转动。
36.具体地，所述转角驱动装置210可选为旋转气缸，其能够实现0至90
°
内任意角度的旋转，以满足天窗铁框坯料700的涂油需求。
37.为了实现对焊缝720的涂油，所述安装模板220的下部连接有所述涂油机构300，所述涂油机构300包括旋转驱动装置310和涂油转轮320，所述旋转驱动装置310具有可竖直转动的自由度，所述涂油转轮320安装于所述旋转驱动装置310，以实现所述涂油转轮320在竖直面上的旋转。
38.除此之外，所述出油机构400为所述涂油机构300进行供油，所述出油机构400包括油箱410、输油泵420和输油管430，所述油箱410具有储油腔，其用于储存防锈油，所述输油泵420设有延伸至所述储油腔底部的吸油管以及与所述输油管430相连接的排油管。所述安装模板220内置有油路，所述油路的入口与所述输油管430连接，所述油路的出口连接有出油嘴221，所述出油嘴221位于所述涂油转轮320的正上方。
39.当需要对天窗铁框坯料700的焊缝720进行涂油时，所述输油泵420从所述油箱410中吸取防锈油并将其输送至所述安装模板220的出油嘴221，出油嘴221持续地将防锈油滴落至所述涂油转轮320的外周面，此时所述涂油转轮320在所述旋转驱动装置310的驱动下进行旋转，随着所述涂油转轮320的不断旋转，防锈油逐渐沾满所述涂油转轮320的外周面，在此之后，所述涂油转轮320在所述空间运动模组100以及所述转角机构200的带动下而对天窗铁框坯料700的四条焊缝720进行涂油防锈处理，以实现自动化操作。
40.可以理解的是，由于所述安装模板220能够在所述输送线500的上方进行空间移动，而所述油箱410的位置相对固定于所述输送线500，因此所述输油管430可选为弹簧伸缩管，以便自主调节所述输油管430的长度。
41.具体地，所述旋转驱动装置310可选为旋转电机，其能够实现高速周向旋转，以满足天窗铁框坯料700的涂油需求。由于不同尺寸的焊缝720需使用不同剂量的防锈油，因此为了准确地控制所述自动涂油设备的涂油量，所述输油泵420可选为定量泵，由于齿轮泵、蠕动泵和柱塞泵均可实现出油的定量控制，因此所述输油泵420包括但不限于齿轮泵、蠕动泵或者柱塞泵。
42.在本实用新型的一些实施例中，为了避免所述涂油转轮320在沾满防锈油后由于其高速旋转而造成的油污外溅，所述涂油转轮320的外周面设有多个不规则的储油槽，当所述输油泵420的输油量保持在较低的水平时，所述储油槽可对油液的外溅进行限制。
43.具体地，由于羊毛轮是由多根硬质毛线所组成，其自带有储油槽，并且其在涂油时不会损伤到天窗铁框坯料700的外表面，因此所述涂油转轮320可选为羊毛轮。
44.在本实用新型的一些实施例中，为了实现轻量化，从而达到降低能耗、提高运动精度的目的，所述安装支架110采用了由多个铝型材组合而成框架结构，该结构能够减少所述空间运动模组100的负荷，以达到降低能耗、提高运动精度的目的。
45.在本实用新型的一些实施例中，为了消除所述空间运动模组100的重复性误差，所述输送线500的边缘上固定连接有接油盘600，所述空间运动模组100以所述接油盘600的位置作为坐标原点。每对一个天窗铁框坯料700完成涂油防锈处理后，所述空间运动模组100便带动所述涂油转轮320返回坐标原点，此时所述涂油转轮320位于所述接油盘600的正上方，以消除所述空间运动模组100的重复性误差，从而提升所述空间运动模组100的定位精度。
46.当完成一个天窗铁框坯料700的涂油防锈处理后，所述自动涂油设备处于待机状态，此时所述输油泵420暂停工作，但所述涂油转轮320仍保持旋转，以免所述涂油转轮320上的防锈油沉积掉落。只有当所述自动涂油设备处于停机状态时，所述涂油转轮320才停止旋转，由于此时所述涂油转轮320是位于所述接油盘600的正上方，因此所述涂油转轮320上的防锈油会沉积掉落至所述接油盘600中。
47.进一步地，为了能够对所述接油盘600中的防锈油进行回收利用，所述出油机构400位于所述输送线500的下方，所述接油盘600的底部设有回流管610，所述回流管610连通于所述油箱410，从而将所述接油盘600中的防锈油导流至所述油箱410中，以减少对防锈油的浪费。
48.根据本实用新型的第二方面实施例的激光拼焊生产线，其包括根据本实用新型上述第一方面实施例的自动涂油设备，还包括激光拼焊设备(附图未示出)和自动堆垛设备(附图未示出)，所述激光拼焊设备与所述自动堆垛设备通过所述输送线500进行对接，即所述自动涂油设备位于所述激光拼焊设备与所述自动堆垛设备之间。其中，所述激光拼焊设备具有拼焊治具，其能够将四块片料710拼接成天窗铁框坯料700的形状，然后通过激光焊接机械臂来对拼接处进行焊接以获得天窗铁框坯料700，并将天窗铁框坯料700输送至所述输送线500上。所述自动堆垛设备为多自由度机器人，其设有用于吸附天窗铁框坯料700的多个吸附盘，所述自动堆垛设备能够从所述输送线500上提取天窗铁框坯料700并将其堆垛在运输车上。
49.采用上述的结构，所述激光拼焊生产线的工作流程为：
50.1、激光拼焊设备通过拼焊治具而对四块片料710进行拼接，其拼接处由激光焊接机械臂进行焊接，并将加工出来的天窗铁框坯料700输送至输送线500上；
51.2、当所述输送线500上的天窗铁框坯料700移动至指定位置后，所述输送线500暂停工作，之后自动涂油设备对该天窗铁框坯料700的四个焊缝720进行涂油防锈处理；
52.3、在完成一个天窗铁框坯料700的涂油防锈处理后，所述输送线500重新启动并将天窗铁框坯料700送至自动堆垛设备，与此同时，空间运动模组100移动至坐标原点，输油泵420暂停工作但涂油转轮320保持旋转；
53.4、所述自动堆垛设备吸附该天窗铁框坯料700并将其堆垛在运输车上。
54.需要进一步说明的是，对于不同尺寸的天窗铁框坯料700，所述激光拼焊生产线的控制系统能够事先储存不同产品型号的加工参数，在加工之前，操作员输入待加工的天窗铁框坯料700型号，使得所述激光拼焊生产线能够适配于该型号的天窗铁框坯料700，并应用预设的加工参数。由于加工后的天窗铁框坯料700需要进行层层堆垛，因此所述激光拼焊生产线在生产的过程中无法切换至其他型号的加工参数，以免在同一批次的产品中出现不同型号的天窗铁框坯料700。
55.与现有技术相比，由于所述自动涂油设备设置在所述激光拼焊设备与所述自动堆垛设备之间，因此所述激光拼焊生产线能够利用所述激光拼焊设备的加工节拍而对天窗铁框坯料700进行涂油防锈处理，有利于提高生产效率，降低生产成本，提高生产质量，降低发生安全事故的风险。
56.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗
旨的前提下作出各种变化。

技术特征：
1.自动涂油设备，其特征在于，包括：空间运动模组(100)，其设置在输送线(500)的上方，所述空间运动模组(100)设有可在立体空间移动的安装支架(110)；转角机构(200)，其安装于所述安装支架(110)，所述转角机构(200)设有可水平转动的安装模板(220)；涂油机构(300)，其安装于所述安装模板(220)，所述涂油机构(300)设有可竖直旋转的涂油转轮(320)，所述涂油转轮(320)的外周面设有多个不规则的储油槽；出油机构(400)，其包括油箱(410)、输油泵(420)和输油管(430)，所述油箱(410)通过所述输油泵(420)往所述输油管(430)输送介质，所述安装模板(220)在所述涂油转轮(320)的正上方设有出油嘴(221)，所述输油管(430)导通于所述出油嘴(221)。2.根据权利要求1所述的自动涂油设备，其特征在于：所述输送线(500)上固定设置有接油盘(600)，所述空间运动模组(100)以所述接油盘(600)的位置作为坐标原点。3.根据权利要求2所述的自动涂油设备，其特征在于：所述油箱(410)位于所述输送线(500)的下方，所述接油盘(600)的底部设有连通于所述油箱(410)的回流管(610)。4.根据权利要求1所述的自动涂油设备，其特征在于：所述输油泵(420)为定量泵。5.根据权利要求4所述的自动涂油设备，其特征在于：所述输油泵(420)包括齿轮泵、蠕动泵、柱塞泵中的任意一种。6.根据权利要求1所述的自动涂油设备，其特征在于：所述转角机构(200)还包括旋转气缸，所述旋转气缸具有0-90
°
的旋转角度，所述旋转气缸驱动所述安装模板(220)。7.根据权利要求1所述的自动涂油设备，其特征在于：所述涂油机构(300)还包括旋转电机，所述旋转电机驱动所述涂油转轮(320)。8.根据权利要求1或7所述的自动涂油设备，其特征在于：所述涂油转轮(320)为羊毛轮。9.根据权利要求1所述的自动涂油设备，其特征在于：所述安装支架(110)具有框架结构，所述安装支架(110)为铝合金构件。10.激光拼焊生产线，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的自动涂油设备，还包括：激光拼焊设备和自动堆垛设备，所述激光拼焊设备与所述自动堆垛设备通过所述输送线(500)进行对接。

技术总结
本实用新型公开了自动涂油设备以及激光拼焊生产线，该自动涂油设备包括：空间运动模组，其设置在输送线的上方，空间运动模组设有可在立体空间移动的安装支架；转角机构，其安装于安装支架，转角机构设有可水平转动的安装模板；涂油机构，其安装于安装模板，涂油机构设有可竖直旋转的涂油转轮；出油机构，其包括油箱、输油泵和输油管，油箱通过输油泵往输油管输送介质，安装模板在涂油转轮的正上方设有出油嘴，输油管导通于出油嘴。本实用新型可实现对天窗铁框坯料的自动涂油，并可设置在激光拼焊设备与自动堆垛设备之间，以利用激光拼焊设备的加工节拍而对天窗铁框坯料进行涂油防锈处理，提高生产效率，提高生产质量，降低发生安全事故的风险。全事故的风险。全事故的风险。


技术研发人员：赵洪林 王宏宝 颜克明 陈峰 王一
受保护的技术使用者：佛山博世丰通汽车零部件有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/20