[0001] 本发明涉及数控机床技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于汽车门板塑料件的一体化加工设备。

[0002] 在汽车制造行业中，门板塑料件的加工是一个至关重要的环节。传统的加工方式通常涉及多个独立的工序，如焊接和螺丝紧固，这些工序往往在不同的设备或工作台上进行，导致生产效率低下，且增加了生产成本；焊接是汽车门板塑料件加工中不可或缺的一步。通过焊接，可以将塑料件的各个部分牢固地连接在一起，形成一个完整的门板结构。然而，传统的焊接设备往往只能进行单一的焊接操作，无法与其他加工工序集成在一起，从而限制了生产效率的提升；与此同时，螺丝紧固也是汽车门板塑料件加工中必不可少的一环。在焊接完成后，通常需要使用螺丝将塑料件与其他部件（如金属框架或内饰板）固定在一起。传统的螺丝紧固操作通常依赖手工完成，这不仅效率低下，而且容易出错，影响产品质量。

[0003] 为了提高生产效率并降低成本，市场上急需一种能够同时进行焊接和螺丝紧固的汽车门板塑料件一体化加工设备。这种设备应该能够将焊接和螺丝紧固两个工序集成在一起，实现自动化生产，从而提高生产效率，并减少人工操作的错误率。

[0004] 然而，目前市场上尚未出现能够满足这一需求的设备。现有的设备大多只能进行单一的焊接或螺丝紧固操作，无法实现两个工序的集成和自动化生产。因此，开发一种能够同时进行焊接和螺丝紧固的汽车门板塑料件一体化加工设备，对于提高汽车制造行业的生产效率和质量具有重要意义。

[0028] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

[0029] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

[0030] 对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

[0031] 在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

[0032] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。实施例

[0033] 本发明提供了一种用于汽车门板塑料件的一体化加工设备，如图1‑2所示，包括底座1，底座1的一端两侧固定安装有结构相同且对称设置的第一架体11和第二架体12，第一架体11和第二架体12之间依次设置由可以进行上下移动的上滑台3和下滑台2，上滑台3和下滑台2水平设置。

[0034] 如图1‑7所示，下滑台2包括下架体21，下架体21通过滑块滑动安装在滑轨22上，滑轨22分别固定安装在第一架体11和第二架体12上，滑轨22竖直设置；下架体21的上端滑动连接有下安装板23，下安装板23水平设置，下安装板23上表面安装有模体夹具24；下安装板23上开设有定位孔25，定位孔25轴线垂直设置；下架体21通过下驱动装置驱动滑行，滑行方向沿滑轨22的长度方向滑动；下驱动装置包括安装在底座1上的下伺服电机26，下伺服电机
26的输出轴与下T型减速电机的输入连接，两个下直角减速电机固定安装在底座1上，两个下直角减速电机的输出轴分别与两个下滚珠丝杠27固定连接，下滚珠丝杆轴线竖直设置，两个下滚珠丝杠27的螺母均固定安装在下架体21上，两个下滚珠丝杠27的另一端转动安装在下丝杠安装座内，下丝杠安装座固定安装在第一架体11和第二架体12上。

[0035] 如图1‑7所示，模体夹具24的端部安装有轴线竖直设置的套筒4，套筒4内滑移连接有与下安装板23定位孔25相互匹配的定位销41，定位销41能够插设于定位孔25内；模体夹具24的左右两端均安装有移动装置42，移动装置42包括固定安装在模体夹具24上的两个固定座43，两个固定座43的安装孔均设置有凸轮44，两个固定座43及两个凸轮44均固定安装在一根转轴上，转轴的一端固定安装有转轴把手49，转轴手柄设置于模体夹具24的一端，所述模体夹具24对应凸轮44的下方设置有滚轮47；下安装板23对应滚轮47的位置开设有滚槽。

[0036] 如图1‑7所示，模体夹具24上还固定安装有两个拉手，两个拉手与转轴把手49设置于模体夹具24的同一侧。

[0037] 使用时，通过驱动下伺服电机26，通过减速器的减速，带动两个下滚珠丝杆转动，实现下滑台2在滑轨22上沿竖直方向的滑移，模体夹具24设置于下安装板23上，通过拉动把手49，模体夹具24通过滚轮47进行转动，实现模体夹具24的滑移，通过设置于下安装板23上的滚槽，对模体夹具24的滑移方向进行限定；当移动至指定位置时，套筒4内定位销41落下，定位销41的端部能够插设于下安装板23的定位孔25内，实现模体夹具24相对位置的固定；同时通过转动转轴把手49，转轴把手49带动转轴和凸轮44进行转动，使凸轮44与滚轮47相互抵接，实现滚轮47的限位，需要移动模体夹具24时，操作工人转动转轴把手49，转轴把手
49带动转轴和凸轮44进行转动，使凸轮44与滚轮47脱离抵接关系，抬起定位销41，拉动把手
49，实现模体夹具24的移动，能够将塑料壳体放置于模体夹具24，或者将塑料壳体拿出模体夹具24。

[0038] 如图1‑7所示，上滑台3包括上架体31，上架体31的两端通过滑动滑动安装在滑轨22上；上架体31的下端固定安装有上安装板32，上架体31通过上驱动装置驱动滑行，滑行方向沿滑轨22的长度方向滑动；上驱动装置包括安装在伺服电机安装板上的上伺服电机33，上伺服电机33安装板设置于上滑台3的上方，两端固定安装在第一架体11和第二架体12上，上伺服电机33的输出轴与上T型减速电机的输出轴连接，上T型减速电机的两端输出轴分别通过联轴器和连接轴与两个上直角减速电机连接，两个上直角减速电机固定在伺服电机安装板上，且设置于上伺服电机33的两侧，两个上直角减速电机的输出轴分别与两个上滚珠丝杆固定连接，两个上滚珠丝杆的螺母均固接在上架体31上，两个上滚珠丝杆的另一端转动安装在上丝杆安装座上，上丝杆安装座固定安装在第一架体11和第二架体12上。

[0039] 使用时，通过驱动上伺服电机33，通过减速器的减速，带动两个上滚珠丝杆转动，实现上滑台3在滑轨22上沿竖直方向的滑移。

[0040] 如图1‑7所示，上安装板32上设置有焊接装置5，上安装板32上阵列设置有多个固定柱51，固定柱51的轴线竖直设置，上安装板32对应固定柱51的位置固定安装有多个螺纹套52，固定柱51靠近上安装板32的一端与螺纹套52螺纹连接；固定柱51远离上安装板32的一端设置有有橡胶套53，橡胶套53远离固定柱51的一端为封闭结构，橡胶套53端部为圆弧倒角；橡胶套53内开设有滑移槽54，橡胶套53的滑移槽54内设置有弹簧55，弹簧55与固定柱51同轴线设置，弹簧55的一端与固定柱51固定连接，弹簧55的另一端与滑移槽54的槽底固接，常态化弹簧55处于舒张状态；橡胶套53外设置有警示条，警示条为黄色警示条56和红色警示条57，红色警示条57与橡胶套53的滑移槽54槽底距离为1cm，黄色警示条56与橡胶套53的滑移槽54槽底距离为10cm。

[0041] 使用时，利用上安装板32上的固定柱51，和模体夹具24对塑料件进行夹紧固定；操作工人放置塑料壳体置于模体夹具24内，塑料壳体的焊接面朝上，非焊接面朝下；当上滑台3和下滑台2趋向相互靠近的方向滑移时，固定柱51端部螺纹套52与塑料壳体的焊接面相互抵接，在固定柱51端部橡胶套53和模体夹具24共同作用下夹紧固定塑料件；设置于橡胶套
53内弹簧55，在橡胶套53抵接于塑料壳体时，能够持续性给予压力，且弹簧55的行程，能够有效的防止上滑台3和下滑台2相互靠近时，可能造成的伤害，根据橡胶套53外设置的警示条，控制机床启停，以及及时旋拧固定柱51，实现固定柱51在螺纹套52内的距离的调节。

[0042] 如图1‑7所示，上安装板32上设置有锁螺丝装置6，锁螺丝装置6包括升降气缸61、四轴机械臂62、螺丝枪63和激光传感器64；升降气缸61的一端与上安装板32固接，另一端与四轴机械臂62的端部固接；螺丝枪63设置于四轴机械臂62远离升降气缸61的一端，激光传感器64设于螺丝枪63靠近底端的一侧，升降气缸61用于驱动螺丝枪63升降，使螺丝枪63吸取和锁死螺丝，激光传感器64与螺丝枪63同步移动，以检测螺丝枪63的具体位置；四轴机械臂62包括多个依次连接的连接臂，各个连接臂之间的通过旋转轴旋转连接，最末端的连接臂与螺丝枪63之间通过旋转升降轴连接，旋转升降轴用于驱动螺丝枪63以旋转升降轴为轴旋转，且带动螺丝枪63上升或者下降低。

[0043] 如图1‑7所示，底座1上设置有外框体7，外框体7将第一架体11和第二架体12覆盖，外框体7的侧面安装有电控箱71，外框体7的上端安装有用于排气的排气扇72和显示设备运行状态的塔灯73，排气扇72与厂方的通风管道连接，外框体7的前端安装有气动安全门74，外框体7的前端安装有操作触屏。

[0044] 启动设备：首先，操作工人通过操作触屏启动设备，电控箱71接收到指令后，为各电机、气缸等执行元件供电。

[0045] 调整固定柱51：在操作前，操作工人需根据待加工的塑料件尺寸，通过旋拧固定柱51来调整其在螺纹套52内的伸出长度，确保塑料件能够被有效夹紧。同时，观察橡胶套53外的警示条，确保在夹紧过程中不会因压力过大而损坏塑料件。

[0046] 放置塑料件：操作工人将待加工的塑料壳体放置于模体夹具24内，确保塑料壳体的焊接面朝上，非焊接面朝下。

[0047] 移动模体夹具24：通过拉动模体夹具24上的拉手，模体夹具24通过滚轮47在下安装板23上滑动，实现模体夹具24的初步定位。然后，转动转轴把手49，使凸轮44与滚轮47相互抵接，实现滚轮47的限位，从而固定模体夹具24的位置。

[0048] 夹紧塑料件：启动上滑台3和下滑台2的驱动装置，使上滑台3和下滑台2趋向相互靠近的方向滑移。此时，固定柱51端部的螺纹套52与塑料壳体的焊接面相互抵接，在固定柱51端部橡胶套53和模体夹具24的共同作用下夹紧固定塑料件。由于橡胶套53内设置有弹簧
55，弹簧55能够持续性给予压力，确保塑料件被稳定夹紧。

[0049] 焊接操作：当上滑台3和下滑台2夹紧塑料件后，焊接装置5开始工作。操作工人通过操作触屏设定焊接参数，如焊接温度、焊接时间等。然后，启动焊接装置5，固定柱51端部的橡胶套53和模体夹具24共同夹持塑料件进行焊接。焊接过程中，排气扇72持续工作，将焊接产生的有害气体排出设备外，确保操作环境的安全。

[0050] 锁螺丝操作：焊接完成后，锁螺丝装置6开始工作。升降气缸61驱动四轴机械臂62下降，使螺丝枪63与待锁螺丝的孔位对准。激光传感器64同步移动，检测螺丝枪63的具体位置，确保螺丝能够准确锁入孔位。然后，螺丝枪63开始工作，将螺丝锁入孔位。四轴机械臂62具有多个旋转轴和旋转升降轴，能够灵活调整螺丝枪63的位置和角度，确保螺丝锁紧的准确性和稳定性。

[0051] 停机操作：完成所有加工步骤后，操作工人通过操作触屏关闭设备。电控箱71接收到指令后，切断各执行元件的电源，设备停止运行。

[0052] 清理设备：操作工人清理设备内的塑料碎片、焊渣等杂物，确保设备的清洁和整洁。同时，检查各部件的磨损情况，及时更换磨损严重的部件，确保设备的正常运行。

[0053] 提高生产效率：本发明提供的设备能够实现对汽车门板塑料件的一体化加工，包括焊接和锁螺丝等操作，大大缩短了加工周期，提高了生产效率。

[0054] 保证加工质量：设备采用精密的驱动装置和传感器，能够实现对塑料件的精确定位和夹紧，确保焊接和锁螺丝的准确性和稳定性，从而提高加工质量。

[0055] 降低操作难度：设备采用自动化控制，操作工人只需通过操作触屏输入相关参数和指令，即可完成整个加工过程，大大降低了操作难度和劳动强度。

[0056] 保障操作安全：设备设置了气动安全门74、排气扇72等安全装置，能够确保操作环境的安全和舒适。同时，橡胶套53内的弹簧55和警示条等设计，能够有效防止因压力过大而损坏塑料件或造成人员伤害。

[0057] 虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。