機器人式操作器用的待上漆部件夾持器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在固定的上漆設(shè)施前方夾持和操作待上漆部件的機器人夾持器。該夾持器設(shè)有凸起，這些凸起設(shè)有能夠夾持部件蒙皮的凹槽。
【專利說明】機器人式操作器用的待上漆部件夾持器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機動車車身部件上漆領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機動車部件的上漆經(jīng)常在上漆線中實現(xiàn)，其中所述上漆線為一種設(shè)施，在該設(shè)施中，承載多個待上漆部件的懸掛裝置(balancelle)列隊穿過一系列工作站。上漆線因此可以包括以下的一系列工作站:
[0003]火燒(flammage)工作站；
[0004]噴涂底漆(primaire)工作站；
[0005]可能的用于干燥的烘干工作站，如果底漆使用水作為溶劑(這種情況下稱為“水溶”產(chǎn)品，否則稱為“溶媒”產(chǎn)品)；
[0006]噴涂基層漆(base)工作站；
[0007]可能的再次的用于干燥的烘干工作站，如果基層漆為水溶產(chǎn)品；
[0008]噴涂清漆(vernis)工作站；
[0009]加熱焙燒工作站。
[0010]稱為“底漆”、“基層漆”和“清漆”的產(chǎn)品也被稱為“上漆組分”。
[0011]另一種用于為機動車部件上漆的已知方法在于使用廂式上漆設(shè)施，這種設(shè)施與上漆線不同之處在于其中的部件不是被遍歷一系列工作站的懸掛裝置來承載，而是由機器人式操作器來承載，其中所述機器人式操作器使部件在上漆廂中固定的一個或多個噴涂器前方移動。由于所述一個或多個噴涂器是固定的，因此更好地控制了待噴涂的上漆組分的輸送，并且也更好控制噴射漆顆粒的氣流，這在某些應(yīng)用中被證實是更加經(jīng)濟的，或無論如何都更加適于整體的生產(chǎn)條件。
[0012] 申請人:的FR 2 954 716描述了一種這樣的方法。
[0013]在這些更加緊湊的設(shè)施中，部件可以迅速地在某個或某些個噴涂器前移動，重要的是，該部件要被牢固的保持在機器人手臂的端部處。
[0014]當(dāng)部件具有一定的柔性時，例如在FR 2 954 716中，將該部件連接到機器人手臂的夾持器能夠確保將該部件的幾何形狀維持在有利于良好上漆的設(shè)置中。但是該部件和機器人手臂之間的機械連接仍由傳統(tǒng)承載裝置來實現(xiàn)，一般為吸附器和支撐件。
[0015]然而，這種承載裝置被證明不適于特別大的重的部件，這些部件的質(zhì)量和慣性很強地作用于夾持器和該部件之間的連接上，除非使用尺寸更大的承載裝置。
[0016]此外，傳統(tǒng)承載裝置會在上好漆的部件上留下不期望的痕跡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明旨在提出一種專門用于夾持待上漆部件的夾持器，該夾持器既適于相對輕的、小尺寸的部件，也適于相對重的、大尺寸的部件，只要這些部件具有一定的剛度使得其可以在被機器人移動的期間保持其幾何形狀。[0018]對于本發(fā)明，“相對重”指的是部件的重量超過8kg，“大尺寸”則指的是部件具有至少一個超過Im的尺寸。
[0019]由此，本發(fā)明的主題在于
[0020]一種機器人式操作器用的待上漆部件的夾持器，用于被固定在機器人式操作器手臂的端部處，所述待上漆部件包括由具有預(yù)先確定的厚度的蒙皮構(gòu)成的部分，其特征在于，所述夾持器包括:
[0021]-底座，所述底座設(shè)有用于固定在所述機器人手臂上的裝置；
[0022]-凸起，這些凸起安裝在所述底座上，并具有能夠通過由所述蒙皮構(gòu)成的部分來承載待上漆部件的端部；
[0023]-用于使至少部分所述凸起相對于所述底座移動的裝置；
[0024]其特征還在于，每個所述凸起或所述凸起中至少一個的端部包括凹陷形狀，所述凹陷形狀具備允許在其中接合所述蒙皮的側(cè)邊的構(gòu)造，以便在所述凸起抵靠在所述蒙皮的邊緣上時將所述蒙皮保持在所述凹陷形狀中；
[0025]其特征還在于，所述用于移動至少部分所述凸起的裝置能夠使所述凸起在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置上，每個所述凸起都與所述蒙皮的邊緣接近但隔開，在所述第二位置上，每個所述凸起都抵靠在所述蒙皮上或其凹陷形狀抵靠在所述蒙皮的邊緣上，所述蒙皮的側(cè)邊接合到所述凸起的所述凹陷形狀中，每個所述凸起抵靠在所述蒙皮上或所述蒙皮的邊緣上由其他所述凸起抵靠在所述蒙皮上或所述蒙皮的其他邊緣上所導(dǎo)致。
[0026]符合本發(fā)明的夾持器集合了以下優(yōu)點:
[0027]能夠承受由相對重的、大尺寸的部件的操作產(chǎn)生的大的力；
[0028]便于使用，尤其是因為凸起從與蒙皮隔開的位置直至抵靠在蒙皮邊緣上的位置的簡單運動就足以實現(xiàn)部件的夾持；
[0029]限制夾持器在蒙皮上的作用，這減少了所述夾持器在上好漆的部件上留下的痕跡。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，“每個凸起抵靠在蒙皮或蒙皮的邊緣上由其他凸起抵靠在蒙皮或蒙皮的其他邊緣上所導(dǎo)致”意味著蒙皮被夾在凸起之間，并且當(dāng)部件靜止時，蒙皮上的壓力通過凸起之間力的平衡分散在所有凸起上。
[0031]根據(jù)本發(fā)明其他的、可以單獨采用或結(jié)合地采用的有利特征:
[0032]-至少一個凸起的凹陷形狀為橫向于其主軸線的凹槽。該特征使得移動裝置的運動更加簡單；
[0033]-凸起在以下選項中選擇:
[0034]桿，其每個都具有設(shè)有凹陷形狀的端部；
[0035]臺座，其具有設(shè)有凹陷形狀的端部邊緣；
[0036]反形狀(contre forme),其具有與所述蒙皮的一部分的凸凹部(relief)互補的凸凹部(relief)，并能夠通過簡單的相互抵靠來緊密地嵌在所述蒙皮中。所述反形狀可以說是蒙皮的對應(yīng)部分的三維反印。當(dāng)待上漆部件為機動車尾門內(nèi)板時，蒙皮的對應(yīng)部分為所述內(nèi)板的中央?yún)^(qū)域。因此反形狀具有與尾門內(nèi)板的中央?yún)^(qū)域互補的凸凹表面，并允許僅通過在所述中央?yún)^(qū)域中的緊密鑲嵌以及其他凸起的夾持來承載所述內(nèi)板；[0037]-凹陷形狀具有例如呈V形的喇叭口式截面，其具有寬度小于蒙皮厚度的底部和寬度大于蒙皮厚度的開口。因此，凸起在部件上的夾緊造成蒙皮被夾在凹陷形狀中；
[0038]-夾持器包括兩個桿和一個臺座，所述兩個桿在其相對于臺座的移動中是聯(lián)結(jié)(solidaire)的；
[0039]-夾持器包括兩個桿和一個反形狀，所述兩個桿例如可以移動而所述反形狀則例如是固定的；
[0040]-夾持器包括兩個臺座，這兩個臺座相互岔開并具有不同的長度，但相互平行，使得夾持器適于夾持至少兩個不同型號的機動車車身部件(例如尾門)。
[0041]本發(fā)明的主題還在于一種機動車車身部件，該部件由塑料材料制成的蒙皮構(gòu)成，其特征在于，該部件包括蒙皮邊緣，如上所述的夾持器的凸起可以通過這些蒙皮邊緣夾持該部件。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的其他的可以單獨采用或組合地采用的有利特征:
[0043]-至少一個蒙皮邊緣為在蒙皮中形成的開口的邊緣；
[0044]-車身部件包括三個開口，SP:
[0045]兩個用于接收如上所述的夾持器的桿的開孔；
[0046]—個用于接收同一夾持器的臺座的開孔；
[0047]-用于接收夾持器的桿的開孔是圓形的；
[0048]-用于接收夾持器的臺座的開孔是矩形的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參照附圖描述一個示例性地而非限制性地給出的實施例。在這些附圖中:
[0050]圖1以透視圖示出了機動車尾門，該尾門通過其外表面被機器人式操作器的手臂借助于符合本發(fā)明第一實施例的夾持器來承載；
[0051]圖2為圖1的放大圖，其示出了夾持器(就圖1而言)上部分；
[0052]圖3為圖1的放大圖，其示出了夾持器(就圖1而言)下部分；
[0053]圖4為由夾持器承載的尾門蒙皮的外表面的視圖；
[0054]圖5為圖4的放大圖，其示出了夾持器帶凹槽的桿的細節(jié)；
[0055]圖6為與穿孔蒙皮接合的帶凹槽的桿的一個變型的透視圖；
[0056]圖7為沿圖6中VI1-VII的剖視圖；
[0057]圖8為符合本發(fā)明第二實施例的尾門夾持器的透視圖；
[0058]圖9為圖8的夾持器的桿的細節(jié)圖；
[0059]圖10為圖9的夾持器的臺座的細節(jié)圖；
[0060]圖11為圖8至圖10的夾持器所承載的尾門蒙皮的外表面的視圖；
[0061]圖12為被同一夾持器所承載的圖11的尾門蒙皮的內(nèi)表面的視圖；
[0062]圖13為圖8至圖10的夾持器所承載的另一尾門蒙皮的外表面的視圖；
[0063]圖14為被同一夾持器所承載的圖13的尾門蒙皮的內(nèi)表面的視圖。
【具體實施方式】[0064]手臂I為機器人式操作器(未示出)的手臂。該手臂在其端部處配置有夾持器3，該夾持器承載機動車尾門5，該尾門現(xiàn)在的位置相對于其被安裝在車輛上并處于關(guān)閉狀態(tài)時的位置是顛倒的。在該尾門5上可以識別出由玻璃框架7構(gòu)成的上部分7(考慮到尾門顛倒的位置，該部分在圖1中位于下方)和由蒙皮面板9構(gòu)成的下部分(考慮到尾門顛倒的位置，該部分在圖1中位于上方)，其中所述蒙皮面板總體上是拱形的，但由凹陷和凸起構(gòu)成。
[0065]在該示例中，面板由熱固性塑料材料制成。其他可能的材料例如為熱塑性材料、鋼板或鋁。
[0066]除了出于特殊原因，例如出于剛度或部件固定的原因，而具有厚的幾個局部區(qū)域以外，面板的厚度這大致恒定為3mm (毫米)。
[0067]面板9被局部鏤空，以允許電線與固定裝置的通過或各種部件的安置。
[0068]例如，面板9包括開口 11和開口 15，開口 11允許鎖或其開合控制裝置在尾門的下邊緣13( “下”是相對于其使用位置而言的)附近安置，而開口 15則允許雨刷器馬達的安置。開口 11被蒙皮的邊緣所限定。在大約為35mm x35mm的通過截面上使用這些開口的一部分，以在其中引入夾持器的某些固定元件。
[0069]在開口 15的兩側(cè)，面板還包括兩個直徑為30mm的圓形開孔17，這些開孔也被蒙皮的邊緣所限定。
[0070]如在圖6和圖7中更清晰可見，開口 11和開孔17因而被蒙皮的邊緣所限定，并具有預(yù)先確定的厚度S。
[0071]對于本發(fā)明，考慮到尾門的尺寸(大約1300mm寬和100mm高)和重量(大約9Kg)，尾門5可以被視為大尺寸的、高重量的部件。
[0072]此外，尾門被視為剛性部件，這意味著如果只通過其面板9來夾持尾門，該尾門仍能保持其幾何形狀。
[0073]夾持器3包括底座19，該底座被固定在操作器手臂的端部處，在該底座上安裝有由剛性桿條21、23構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其中所述剛性桿條在示例中相互垂直，但也可以有不同的擺放。
[0074]在桿條23上安裝有桿25，該桿的截面為大約為30mm x30mm的方形(該截面也可以不是方形的)，該桿與機器人手臂I相對地延伸。
[0075]在桿條21上安裝有兩個桿27，這兩個桿的截面優(yōu)選地為直徑大約為20mm的圓形(但也可以是非圓形的)，所述兩個桿相互平行并平行于桿25，并且與機器人手臂I相對地延伸。桿27之間的間隔等于蒙皮的開孔17之間的間隔，而桿27的直徑則小于開孔17的直徑。
[0076]桿25、27構(gòu)成夾持器的凸起，該夾持器的端部能夠通過待上漆部件由面板9的蒙皮構(gòu)成的部分來承載該待上漆部件。
[0077]為此，桿25、27的自由端部每個都包括凹陷形狀(例如呈凹槽或凹口狀)29、31，其具有大致等于蒙皮厚度￡的寬度。在下文中，用術(shù)語“凹槽”來指代凹陷形狀。
[0078]如圖3所示，圓柱形桿27的凹槽29在所述桿面對蒙皮厚度的圓周的一部分上橫向延伸。
[0079]在圖6和圖7的變型中可見，凹槽29’可以在桿的整個周邊上延伸，并且凹槽29’的底部的寬度略微小于蒙皮的厚度L凹槽29’具有呈V形的截面，該V形從凹槽的底部向桿的外表面敞開，在該外表面處凹槽比蒙皮厚度S更寬。由此，如圖7所示，當(dāng)桿抵靠在開孔17的邊緣上時，蒙皮通過卡在凹槽中而被鎖固。
[0080]在圖2中更清晰可見的、具有方形截面的桿25的凹槽31形成于所述桿朝向圓柱形桿27的唯一一個側(cè)表面上。像對于那些圓柱形桿27 —樣，凹槽31具有V形截面，該V形從凹槽底部開始直至桿的側(cè)表面，在凹槽底部處比蒙皮的厚度S窄但在側(cè)表面處凹槽的開口比蒙皮的厚度S更寬。
[0081]當(dāng)夾持器位于部件夾持位置時，方形截面的桿25和承載圓柱形桿27的桿條21之間的距離i(見圖2)使得當(dāng)圓柱形桿27接合在開孔17中時，方形截面的桿25可以自由地插入開口 11中，同時距離邊緣一定距離，例如保持大約為5mm的插入間隙。
[0082]底座19還包括用于使桿條23相對于桿條21移動以改變距離d的機構(gòu)(未示出)。
[0083]由此，通過在桿25、27分別位于開口 11和開孔17中時縮短該距離，使得凹槽29(或29’ )和31靠近限定這些開口和開孔的蒙皮邊緣，直至使其抵靠在這些邊緣上以將蒙皮卡在所述凹槽中。因此夾持器處于圖1和圖2的承載位置。
[0084]在整體靜止時，由于尾門5沒有在其他任何位置上與夾持器連接，所以桿25、27抵靠在尾門蒙皮上會導(dǎo)致壓力在三個桿之間的平衡和尾門的重量的平衡。由于圓柱形桿27相切地(幾乎點式地)抵靠在開孔17的邊緣上并且桿25線性地抵靠，因此開孔17的圓形形狀允許尾門在其橫向方向(面板9的最大尺寸)和其高度(尾門的第二大尺寸)上定心。尾門的可變形性(盡管其具有剛性)和/或夾持器本身的可變形性以及部件和夾持器之間的接口間隙(jeuxd’ interfafage )抵消了這種連接的輕度超靜定。
[0085]因此，尾門可以被快速并精確地安放在夾持器上，以便之后在上漆操作期間準確地沿著預(yù)定的路徑行進而不發(fā)生由機器人外加的加速和移動所造成的變形。
[0086]一旦蒙皮被夾在三個凹槽29、31中，尾門5就被夾持器的三個桿牢固地夾持，并可以由手臂I來操作。尾門所承受的加速因此被夾持器承擔(dān)。
[0087]在圖8至圖10的實施例中，夾持器41包括底座43，該底座具有兩個圓柱形桿45和一個臺座47。
[0088]如在第一實施例中一樣，圓柱形桿45每個都具有自由端部，該自由端部設(shè)有凹槽49，該凹槽具有V形截面，該V形從凹槽底部開始直到位于桿45側(cè)面上的凹槽開口不斷增大，凹槽底部處的寬度小于蒙皮的厚度^但凹槽開口處的寬度則大于蒙皮的厚度互。
[0089]臺座47由平行于圓柱形桿45延伸的板構(gòu)成，該板也設(shè)有截面呈V形的凹槽51，其中所述V形的底部的寬度小于蒙皮的厚度S但開口的寬度則大于蒙皮的厚度&如圖11所示，在臺座47中挖出的挖空53允許夾持器適用于下述這種尾門:該尾門在用于插入凹槽的蒙皮邊緣附近具有凸起部分55。在該圖11中，底座43被透明地示出，以方便理解。
[0090]底座43包括用于移動臺座47和/或桿45的機構(gòu)48，其允許使所述兩個桿45遠離和接近臺座47，以夾持尾門，該尾門的蒙皮因此被卡在桿45和臺座47的凹槽49、51中。
[0091]如在上一實施例中一樣地，由兩個桿45和臺座47在蒙皮上施加的力(在手臂靜止時)相互平衡,并且蒙皮通過與臺座凹槽51對齊并相對于兩個桿45定心而自動地相對于夾持器定位，其中所述桿45的凹槽49與限定開口 17的蒙皮邊緣相切地接觸。由此，機器人手臂可以使尾門在其 上漆過程中精確地在所期望的路徑上移動。[0092]如圖10、圖13和圖14中可見，得益于設(shè)有在板47上形成的第二凹槽59的第二臺座57，夾持器41還適于另一型號的尾門，其中所述第二凹槽與第一凹槽51平行但與第一凹槽相比更靠前。第二凹槽59具有與凹槽51相同的V形截面，但在更小的、大約為30mm的長度上延伸。第二臺座57用于插入到開口 61中，該開口在該第二型號尾門中替代上一型號的開口 11。開口 61大致為矩形，像之前一樣邊緣為尾門蒙皮，但其尺寸(大約為35_x35mm)比開口 11的尺寸更小，所以臺座57的長度較短。
[0093]在圖13和圖14中可見夾持器如何能夠通過在圓柱形桿45和第二臺座57的凹槽中夾住尾門的蒙皮來夾持尾門。
[0094]借助于本發(fā)明，能夠利用待上漆部件的剛性來夾持該部件，同時在上漆之后在該部件上不留下痕跡或極輕微的痕跡。
[0095]此外，由于可以通過在部件上設(shè)置適于將蒙皮夾在夾持器凸起部的凹槽中的開孔或者更更好地通過使用出于其他原因(例如實施過程、組裝等)而強設(shè)的開孔來使得夾持器的形狀適于所述部件的形狀，因此本發(fā)明的實施特別地簡單和經(jīng)濟。理想地，并且尤其是在生產(chǎn)一系列類似部件(例如同一型號部件的變型)的情況下，尋求利用或產(chǎn)生共用的開孔，以使得夾持器標準化，即其“通用”特征。
【權(quán)利要求】
1.一種機器人式操作器用的待上漆部件的夾持器(3、41)，用于被固定在機器人式操作器手臂的端部處，所述待上漆部件包括由具有預(yù)先確定的厚度(旦)的蒙皮(9)構(gòu)成的部分，其特征在于，所述夾持器包括: -底座(19、43)，所述底座設(shè)有用于固定在所述機器人手臂上的固定裝置； -凸起(25、27、45、47、57)，這些凸起安裝在所述底座上，并具有能夠通過由所述蒙皮構(gòu)成的部分來承載待上漆部件的端部； -用于使至少部分所述凸起相對于所述底座移動的移動裝置(48)； 其特征還在于，每個所述凸起或所述凸起中至少一個的端部包括凹陷形狀(29、29’、31、49、51、59)，所述凹陷形狀具備允許在其中接合所述蒙皮的側(cè)邊的構(gòu)造，以便在所述凸起抵靠在所述蒙皮的邊緣上時將所述蒙皮保持在所述凹陷形狀中； 其特征還在于，所述用于移動至少部分所述凸起的移動裝置(48)能夠使所述凸起在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置上，每個所述凸起都與所述蒙皮的邊緣接近但隔開，在所述第二位置上，每個所述凸起都抵靠在所述蒙皮上或其凹陷形狀抵靠在所述蒙皮的邊緣上，所述蒙皮的側(cè)邊接合到所述凸起的所述凹陷形狀(29、31、49、51、59)中，每個所述凸起抵靠在所述蒙皮上或所述蒙皮的邊緣上由其他所述凸起抵靠在所述蒙皮上或所述蒙皮的其他邊緣上所導(dǎo)致。
2.如權(quán)利要求1所述的夾持器，其中，至少一個所述凸起的所述凹陷形狀為橫向于其主軸線的凹槽(29、29’、31 、49、51、59)。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的夾持器，其中，所述凹陷形狀(29、29’、31、49、51、59)具有喇叭口式的截面，底部的寬度小于所述蒙皮的厚度匕)但開口的寬度則比所述蒙皮的厚度大。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的夾持器，其中，所述凸起在以下選項中選擇: -桿(25、27、47)，所述桿每個都具有設(shè)有凹陷形狀(29、31、49)的端部； -臺座(47、57)，所述臺座具有設(shè)有凹陷形狀(51、59)的端部邊緣； -反形狀，所述反形狀具有與所述蒙皮的一部分的凸凹部互補的凸凹部，并能夠通過簡單的相互抵靠來緊密地嵌在所述蒙皮中。
5.如權(quán)利要求4所述的夾持器，該夾持器包括兩個桿(45)和一個臺座(47)，所述兩個桿在它們相對于所述臺座的移動中是聯(lián)結(jié)的。
6.如權(quán)利要求4所述的夾持器，該夾持器包括兩個桿和一個反形狀。
7.如權(quán)利要求6所述的夾持器，其中所述兩個桿能夠移動而所述反形狀則是固定的。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的夾持器，該夾持器包括兩個臺座(45、47)，所述兩個臺座(45、47)相互岔開，具有不同長度但相互平行，使得所述夾持器適于夾持兩個不同型號的尾門。
9.一種機動車車身部件(5)，該部件由塑料材料制成的蒙皮構(gòu)成，其特征在于，該部件包括這樣的蒙皮邊緣，使得該部件通過所述蒙皮邊緣能夠被符合上述權(quán)利要求中任一項所述的夾持器的凸起(25、27、47、45、57)夾持。
10.如權(quán)利要求9所述的車身部件，其中，至少一個蒙皮邊緣為在所述蒙皮中形成的開口(17、11、61)的邊緣。
11.如權(quán)利要求10所述的車身部件，該部件包括至少兩個開口，即兩個用于接收符合權(quán)利要求3至5中任一項所述的夾持器的桿(47)的開孔(17)。
12.如權(quán)利要求11所述的車身部件，該部件還包括用于接收同一所述夾持器的臺座(47)的開孔(11、61)。
13.如權(quán)利要求12所述的車身部件，其中，所述用于接收所述夾持器的桿的開孔(17)為圓形的，而所述用于接收所述夾持器的臺座的開孔(11、61)為矩形的。
14.如權(quán)利要求9至13中任一項所述的車身部件，該部件由熱固性塑料材料制成。
【文檔編號】B25J15/02GK104039512SQ201280062839
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·特雷斯 申請人:全耐塑料公司