冷铣刀一体机的制作方法

本发明属于汽车配件加工，具体公开了冷铣刀一体机。

背景技术：

1、汽车仪表盘通常由骨架、发泡层和表面蒙皮组成，其中安全气囊仪表板在生产过程中的关键点在于控制表皮弱化和骨架弱化的精度。若弱化后的残余厚度过厚，气囊爆破时仪表板不能顺利炸开，气囊难以顺利弹出，无法保证前排乘员安全；若残余厚度过薄，仪表板表面容易出现可见划痕，影响仪表板的美观和整体性。

2、目前较为成熟且造价较低的方案包括冷刀表皮弱化和铣刀骨架弱化。冷刀表皮弱化一般针对pvc、abs等材料搪塑成型的表面蒙皮，在其内表面用冷刀进行半透性切割，切割后保留一定残余厚度，使蒙皮外表面看不到切割痕迹；铣刀骨架弱化一般针对pp加玻纤注塑成型的仪表板骨架，在其内表面用铣刀进行半透性切割，同样保留一定残余厚度，以保证外表面不显露切割痕迹。

3、然而，现有技术中表皮弱化和骨架弱化通常由单独的设备分别进行加工。操作人员需要将表皮或骨架放置在固定治具上，再由高精度机械手臂进行切割处理。由于高精度机械手臂和治具成本较高，分体设备不仅导致采购成本高、占地面积大，而且两种工艺往往并存，需要配置两套机械手臂和两套治具，设备利用率和加工切换效率较低，维护难度也相应增加。

4、此外，在冷刀或铣刀使用过程中，刀具表面容易附着粉屑，影响后续切割精度和刀具寿命；铣削加工产生的废料也需要及时清理和收集，现有吸尘结构在长期使用中还可能因粉屑堆积而堵塞。若刀具磨损不能及时检测和补偿，也会影响弱化残余厚度的一致性。因此，如何将冷刀表皮弱化和铣刀骨架弱化集成于一台设备，以降低设备成本和占地面积，提高加工效率、刀具清洁效果及弱化加工精度，成为本领域亟待解决的技术问题。

5、此外，现有冷刀弱化和铣刀弱化设备中，刀具清洁、吸尘防堵和刀具检测通常相互独立。刀具清洁多需设置独立清洁工位或停机人工清理，粉屑容易在吸尘孔和抽吸孔处堆积，导致负压下降；刀具磨损后若不能及时检测和补偿，会影响弱化残余厚度的一致性。因此，如何利用刀具切换动作本身完成清洁，并将清洁、抖动、防堵、集尘和检测补偿形成联动，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题是：现有技术中冷刀表皮弱化和铣刀骨架弱化由独立设备分别完成，导致设备采购成本高、占地面积大、设备利用率低，且刀具粉屑清理不及时影响加工精度。

2、为达到以上目的，本发明提供了冷铣刀一体机，包括壳体，所述壳体内腔的中部安装有机械臂，所述机械臂的工作端固定有安装端，所述安装端背离机械臂的一端转动有转动座，所述安装端上设置有驱动转动座旋转的驱动结构，所述机械臂用于带动转动座的位置调整，所述安装端的上部安装工具检测模块；

3、所述安装端的下部固定有集气腔，所述集气腔的排放端和外部吸尘器连接，所述集气腔的下方分布有清洁架，所述清洁架为u状结构，所述清洁架和安装端之间连接有弹簧柱塞，所述清洁架内壁的两侧均分布有刷毛，所述清洁架内壁的两侧靠近开口的部位分布有推动杆，所述弹簧柱塞通过清洁架带动刷毛和推动杆分布在集气腔的下方；

4、所述清洁架内壁的两侧均开设有滑槽，所述推动杆和刷毛靠近滑槽的一端设置有移动座，所述移动座带动刷毛和推动杆在滑槽的内部移动，相邻两个所述移动座之间固定有连接弹簧，所述连接弹簧通过移动座对推动杆和刷毛的位置支撑。

5、在上述技术方案中，进一步，所述移动座包括连接座、滚轮和弹性条；

6、所述连接座固定在推动杆和刷毛靠近滑槽的一端，所述弹性条套接固定在连接座上，所述滚轮转动在连接座插入滑槽的一端，进而降低所述移动座和滑槽的摩擦力。

7、在上述技术方案中，进一步，相邻两个所述弹性条之间固定有柔性部，所述柔性部有弹性，所述弹性条和滑槽的端部内壁之间也固定有柔性部，实现所述弹性条配合柔性部对滑槽的开口遮挡。

8、在上述技术方案中，进一步，所述集气腔的底面和清洁架相对的部位等间距开设有抽吸孔，所述抽吸孔开口部位嵌入固定有弹性环，所述弹性环有弹性，所述清洁架上靠近弹性环的部位固定有撞击杆，所述撞击杆能够对抽吸孔上的弹性环撞击，进而避免杂物堵塞所述抽吸孔。

9、在上述技术方案中，进一步，所述集气腔内壁的下部开设有吸尘孔，所述吸尘孔的抽吸端朝向刷毛，所述吸尘孔用于对刷毛分离的杂物抽吸。

10、在上述技术方案中，进一步，所述转动座的两端均固定有转动杆，所述转动杆和安装端贯穿，所述安装端上固定有传动电机，所述传动电机的输出端和其中一个转动杆固定。

11、在上述技术方案中，进一步，所述转动座的一侧安装有冷刀模块，所述转动座的另一侧安装有铣刀模块，所述传动电机通过转动座对冷刀模块和铣刀模块的位置调整。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、1、本发明将冷刀弱化和铣刀弱化集成于同一台设备中，机械臂通过安装端、转动座和传动电机带动冷刀模块与铣刀模块旋转切换，并配合第一安装治具和第二安装治具，使汽车仪表板表面蒙皮和骨架能够在同一设备上分别完成冷刀弱化和铣刀弱化。相比现有分体设备，无需配置两套高精度机械手臂和两套治具，进而降低设备的使用成本和占地面积，同时实现两种工艺快速切换，提高设备利用率和加工效率。

14、2、本发明利用刀具切换动作本身驱动清洁，不需额外清洁工位和额外清洁驱动源。刀具光杆部分挤压推动杆时，移动座在滑槽内移动并通过连接弹簧使刷毛让位；刀具工作端穿过间隙后，刷毛在连接弹簧、柔性部和弹性条作用下快速复位，将粉屑刷除并使其受到颠簸分离，从而减少粉屑对后续弱化加工的影响。

15、3、本发明通过弹簧柱塞、拨动杆和拨动头实现清洁架二次抖动，使刷毛上的粉屑进一步分离；清洁架向上移动时，撞击杆撞击弹性环，弹性环产生震动并传递至集气腔下部，避免抽吸孔和吸尘孔被粉屑堵塞。集气腔在外部吸尘器作用下形成负压，粉屑经抽吸孔和吸尘孔进入集气腔集中收集，外部吸尘器可常开，持续抽吸加工时产生的粉屑。

16、4、本发明针对刀具磨损不能及时检测和补偿、影响弱化残余厚度一致性的问题，工具检测模块在清洁架完成刷除动作后分别对铣刀和冷刀进行检测，减少粉屑对检测结果的干扰。当测量值与初始值偏差小于设定阈值时，系统自动补偿该偏差；当偏差大于设定阈值时，系统提示维护人员更换或检修刀具，从而减小刀具磨损量对设备工艺的影响，保证表皮弱化和骨架弱化的残余厚度精度，使气囊爆破可靠且仪表板外表面不产生可见划痕。

1.冷铣刀一体机，其特征在于，包括壳体（1），所述壳体（1）内腔的中部安装有机械臂（2），所述机械臂（2）的工作端固定有安装端（3），所述安装端（3）背离机械臂（2）的一端转动有转动座（35），所述安装端（3）的上部安装工具检测模块（5），所述安装端（3）上设置有驱动转动座（35）旋转的驱动结构；

2.根据权利要求1所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述移动座包括连接座（49）、滚轮（411）和弹性条（46）；

3.根据权利要求2所述的冷铣刀一体机，其特征在于，相邻两个所述弹性条（46）之间固定有柔性部（48），所述柔性部（48）有弹性，所述弹性条（46）和滑槽（47）的端部内壁之间也固定有柔性部（48）。

4.根据权利要求1所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述集气腔（311）的底面和清洁架（4）相对的部位等间距开设有抽吸孔（39），所述抽吸孔（39）开口部位嵌入固定有弹性环（31），所述弹性环（31）有弹性，所述清洁架（4）上靠近弹性环（31）的部位固定有撞击杆（43）。

5.根据权利要求1所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述集气腔（311）内壁的下部开设有吸尘孔（38），所述吸尘孔（38）的抽吸端朝向刷毛（41），所述刷毛（41）有弹性。

6.根据权利要求1所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述转动座（35）的两端均固定有转动杆（32），所述转动杆（32）和安装端（3）贯穿，所述安装端（3）上固定有传动电机（36），所述传动电机（36）的输出端和其中一个转动杆（32）固定。

7.根据权利要求6所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述转动座（35）的一侧安装有冷刀模块（37），所述转动座（35）的另一侧安装有铣刀模块（310），所述冷刀模块（37）和铣刀模块（310）相对设置。

8.根据权利要求6所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述转动座（35）背离传动电机（36）一侧的转动杆（32）上固定有安装座（33），所述安装座（33）上固定有拨动杆（34），所述清洁架（4）的顶面靠近拨动杆（34）的部位固定有拨动头（45）。

9.根据权利要求1所述的冷铣刀一体机，其特征在于，所述壳体（1）内腔的底壁位于机械臂（2）的一侧固定有第一安装治具（11），所述壳体（1）内腔的底壁位于机械臂（2）的另一侧固定有第二安装治具（12），所述第一安装治具（11）和第二安装治具（12）相对分布。