一种用于汽车线束自动装配的机构及方法转让专利
申请号 : CN202110522104.9
文献号 : CN113118730B
文献日 : 2022-05-03
发明人 : 张殿平 , 程利军
申请人 : 中国重汽集团济南动力有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于汽车线束自动装配的机构,其特征在于:包括智能型线束收集装置(1)、插线捋线一体机械手(2)、双层带供电布线板(3)、工业机器人(5)和防松线配重(6);所述智能型线束收集装置(1)插入双层带供电布线板(3)上,双层带供电布线板(3)倾斜布置于工业机器人(5)前端,插线捋线一体机械手(2)设置在工业机器人(5)前端,通过插线捋线一体机械手(2)前端的捋线机构(21)和插线机构(22)共同抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束(4),按照线束生产工艺自动插入双层带供电布线板(3)上不同位置处智能型线束收集装置(1)中,直到该线束(4)所有节点均插入到对应的智能型线束收集装置(1)后,再重复抓取下一条线束(4)并进行插线及捋线操作;
所述智能型线束收集装置(1)包括智能型线束收集装置框架(117)、传送带机构(11)、压紧机构(12)和控制模块(13);所述传送带机构(11)和压紧机构(12)安装在智能型线束收集装置框架(117)上,压紧机构(12)安装在传送带机构(11)的下方;所述控制模块(13)包括控制模块本体(131)、短针脚(132)、绝缘护套(133)和长针脚(134);控制模块(13)带无线信号传输及电机控制功能,其固定兼供电装置为下方的短针脚(132)及长针脚(134);所述短针脚(132)、绝缘护套(133)和长针脚(134)设置在控制模块本体(131)下方;所述控制模块本体(131)的框架与智能型线束收集装置框架(117)底部焊接为一体;线束(4)插入智能型线束收集装置(1)后经传送带机构(11)直接传输到智能型线束收集装置框架(117)上的压紧机构(12)进行压紧;智能型线束收集装置(1)右侧右皮带轮(115)的右皮带轮轴(118)右端由压紧弹簧(119)顶住,使得右皮带轮(115)具有回弹功能,保证了左传送带(112)及右传送带(114)能够夹紧粗细不等的线束;工业机器人(5)带动插线捋线一体机械手(2)将线束(4)插入智能型线束收集装置(1)后,线束(4)在传送带电机(111)的带动下将线束(4)通过左传送带(112)及右传送带(114)传输至底部线束收纳槽内;
所述插线捋线一体机械手(2)由捋线机构(21)和插线机构(22)构成;所述捋线机构(21)包括捋线机构基座(211)、捋线机构动爪(212)、 捋线动爪电机(213)、 捋线动爪挡块(214)、 捋线机构丝杆(215)、防脱落卡条(216)、 防脱落卡条销子(217)及防脱落卡条电机(218);捋线动爪挡块(214)和捋线动爪电机(213)外壳焊接在捋线机构基座(211)上;捋线机构动爪(212)上方与捋线机构丝杆(215)通过螺纹配合;捋线动爪电机(213)的输出轴与捋线机构丝杆(215)焊接为一体,通过捋线动爪电机(213)控制捋线机构丝杆(215)的正反转;捋线机构动爪(212)安装于捋线机构基座(211)横梁的梯形导轨内,随着捋线机构丝杆(215)的正反向转动,捋线机构动爪(212)在捋线机构基座(211)横梁的梯形导轨内移动;所述防脱落卡条销子(217)焊接到防脱落卡条电机(218)的输出端,与防脱落卡条(216)为过盈配合,与捋线机构基座(211)为间隙配合,由防脱落卡条电机(218)控制防脱落卡条(216)随防脱落卡条销子(217)一起转动;防脱落卡条电机(218)带动防脱落卡条(216)向上转动闭合时,可阻挡线束在捋线时脱出捋线机构(21);所述插线机构(22)包括插线机构基座(221)、插线机构动爪(222)、插线动爪电机(223)、插线动爪挡块(224)、插线机构丝杆(225)、旋转电机(226)及插线机构销轴(227);插线动爪挡块(224)、插线动爪电机(223)外壳及旋转电机(226)外壳焊接安装于插线机构基座(221)上;插线机构动爪(222)安装于插线机构基座(221)横梁的梯形导轨内;插线机构丝杆(225)焊接到插线动爪电机(223)的输出端,由插线动爪电机(223)控制插线机构丝杆(225)的正反转;插线机构动爪(222)随着插线机构丝杆(225)的正反向转动在插线机构基座(221)横梁的梯形导轨内移动;插线机构销轴(227)焊接固定在旋转电机(226)的输出轴上,与插线机构基座(221)过盈配合,与捋线机构基座(211)间隙配合;旋转电机(226)的外壳焊接在捋线机构基座(211),旋转电机(226)的电机轴旋转时可带动插线机构(22)整体向上旋转;捋线时插线机构动爪(222)松开,插线机构整体向上旋转70度,保证在捋线时插线机构(22)不与智能型线束收集装置(1)发生干涉;捋线时捋线机构(21)的捋线机构动爪(212)松开但防脱落卡条(216)闭合;捋线到位后插线机构(22)向下旋转70度,插线机构动爪(222)和捋线机构动爪(212)再次同时夹紧线束,在工业机器人(5)的带动下完成线束对应位置插入下一节点的智能型线束收集装置(1);
所述双层带供电布线板(3)包括负极面板(31)、正极面板(32)和四个绝缘块(33),四个绝缘块(33)位于负极面板(31)和正极面板(32)之间的四个角上,长针脚(134)插入双层带供电布线板(3)后与正极面板(32)接触,同时绝缘护套(133)保证了长针脚(134)穿过负极面板(31)时不发生短路;短针脚(132)插入双层带供电布线板(3)后与负极面板(31)接触。
2.根据权利要求1所述的用于汽车线束自动装配的机构,其特征在于:所述传送带机构(11)包括三个左皮带轮(113)和三个右皮带轮(115)、左传送带(112)和右传送带(114)、左皮带轮轴(110)、传送带电机(111)、右皮带轮轴(118)和压紧弹簧(119);左传送带(112)和右传送带(114)分别套装在三个左皮带轮(113)上和三个右皮带轮(115)上;左皮带轮(113)与左皮带轮轴(110)过盈配合,左皮带轮轴(110)与智能型线束收集装置框架(117)的孔位间隙配合,保证了左皮带轮(113)与左皮带轮轴(110)可在智能型线束收集装置框架(117)的侧孔位内自由转动;位于中间的左皮带轮轴(110)与传送带电机(111)输出轴焊接为一体,由传送带电机(111)带动左皮带轮(113)进行正反转;右皮带轮轴(118)与右皮带轮(115)为过盈配合,与智能型线束收集装置框架(117)为间隙配合,保证了右皮带轮(115)灵活转动并防止右皮带轮轴(118)从两侧脱出;三个右皮带轮轴(118)被六个压紧弹簧(119)向左侧压紧,所以左传送带(112)转动时可以利用皮带之间的摩擦力带动右传送带(114)同步转动,保证了线束(4)插入后可以直接传输到智能型线束收集装置框架(117)下方的压紧机构(12)进行压紧。
3.根据权利要求1所述的用于汽车线束自动装配的机构,其特征在于:所述正极面板(32)和负极面板(31)均采用多层金属丝网状结构,具备导电的特点。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的用于汽车线束自动装配的机构,其特征在于:所述线束(4)下方配有防松线配重(6)。
说明书 :
一种用于汽车线束自动装配的机构及方法
技术领域
背景技术
重复简单操作的同时普遍造成腕关节腱鞘炎及膝关节损伤等各类职业病。同时人工因素干
扰大,导致产品质量一致性不高。而且由于用工成本逐年提升,造成线束成本逐年上涨。
发明内容
高、人工因素干扰大、效率低及产品一致性不好等问题。
手前端的捋线机构和插线机构共同抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线
束,按照线束生产工艺自动插入双层带供电布线板上不同位置处智能型线束收集装置中,
直到该条线束所有节点均插入到对应的智能型线束收集装置后,再重复抓取下一条线束并
进行插线及捋线操作。
底部焊接为一体。
束反向送出,方便整条线束成品取出。
皮带轮与左皮带轮轴可在智能型线束收集装置框架的侧孔位内自由转动。
装置框架下方的压紧机构进行压紧。
发生硬性干涉。
正常转动。
状结构,具备导电的特点。
壳焊接在捋线机构基座,其电机轴旋转时可带动插线机构整体向上旋转。
到位后插线机构向下旋转70度,插线机构动爪和捋线机构动爪再次同时夹紧线束,在工业
机器人的带动下完成线束对应位置插入下一节点的智能型线束收集装置。
机控制捋线机构丝杆的正反转。
落卡条电机带动防脱落卡条向上转动闭合时,可阻挡线束在捋线时脱出捋线机构。
和捋线机构同时夹紧线束后工业机器人即可带动插线捋线一体机械手移动进行下一步的
插线步骤。
工业机器人带动插线捋线一体机械手将线束插入智能型线束收集装置的左传送带和右传
送带之间。
捋线机构动爪接触,形成空腔防止线束脱落。
方橡胶拨杆向上打开以便压紧下一条进入的线束。
在长方形空腔里面自由滑动,方便捋线。工业机器人带动插线捋线一体机械手到达该线束
下一个需要插线的智能型线束收集装置位置处。
有节点均布置到布线板对应的智能型线束收集装置位置。
的无线信号,前侧拨杆电机和后侧拨杆电机反向旋转带动拨杆将线束拨出到传送带位置。
传送带机构的传送带电机也反向旋转,将装配好的线束传送出来,线束产品下线。
板上不同位置处智能型线束收集装置中。直到该条线束所有对应的节点均插入到对应的智
能型线束收集装置后,再重复抓取下一条插好各类插接件的线束半成品进行插线操作。通
过自动化的操作能够彻底解决目前国内外汽车线束手工装配过程中劳动强度大、用工成本
高、人工因素干扰大及产品一致性不好等问题。
附图说明
架、118右皮带轮轴、119压紧弹簧、12压紧机构、1211橡胶拨杆、1212金属拨杆、122后侧拨杆
销、123前侧拨杆销、124前侧拨杆传动齿轮、125前侧拨杆电机、126后侧拨杆电机、127后侧
拨杆传动齿轮、128中间固定销、13控制模块、131控制模块本体、132短针脚、133绝缘护套、
134长针脚、2插线捋线一体机械手、21捋线机构、211捋线机构基座、212捋线机构动爪、213
捋线动爪电机、214捋线动爪挡块、215捋线机构丝杆、216防脱落卡条、217防脱落卡条销子、
218防脱落卡条电机、22插线机构、221插线机构基座、222插线机构动爪、223插线动爪电机、
224插线动爪挡块、225插线机构丝杆、226旋转电机、227插线机构销轴、3双层带供电布线
板、31负极面板、32正极面板、33绝缘块、4线束、5工业机器人、6防松线配重。
具体实施方式
上,工业机器人5带动插线捋线一体机械手2抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接
件的线束4,按照线束生产工艺已经预排好的线束装配结构,自动插入双层带供电布线板3
上不同位置处的智能型线束收集装置1中,直到该线束4所有节点均插入到对应的智能型线
束收集装置1后,再重复抓取下一条线束4并进行插线及捋线操作。
框架与智能型线束收集装置框架117底部焊接为一体。
的线束。
纳槽内。
集装置1脱落。
将装配好的整条线束反向送出,方便整条线束成品取出。
117的孔位间隙配合,保证了左皮带轮113与左皮带轮轴110可在智能型线束收集装置框架
117的侧孔位内自由转动。
智能型线束收集装置框架117下方的压紧机构12进行压紧。
中间固定销128。
向旋转时不发生硬性干涉。
上可以正常转动。
发生干涉。
动。
采用多层金属丝网状结构,具备导电的特点。
面板31接触。
配合。旋转电机226的外壳焊接在捋线机构基座211,其电机轴旋转时可带动插线机构22整
体向上旋转。
卡条216闭合。捋线到位后插线机构22向下旋转70度,插线机构动爪222和捋线机构动爪212
再次同时夹紧线束,在工业机器人5的带动下完成线束对应位置插入下一节点的智能型线
束收集装置1。
218。
杆215焊接为一体,通过电机控制捋线机构丝杆215的正反转。
子217一起转动。防脱落卡条电机218带动防脱落卡条216向上转动闭合时,可阻挡线束在捋
线时脱出捋线机构21。
束。插线机构22和捋线机构21同时夹紧线束4后工业机器人5即可带动插线捋线一体机械手
2移动进行下一步的插线步骤。
22正中间,工业机器人5带动插线捋线一体机械手2将线束4插入智能型线束收集装置1的左
传送带112和右传送带114之间。
卡条216向上转动与捋线机构动爪212接触,形成空腔防止线束脱落。
底。
金属拨杆1212及其上方橡胶拨杆1211向上打开以便压紧下一条进入的线束4。
2移动时线束可以在长方形空腔里面自由滑动,方便捋线。工业机器人5带动插线捋线一体
机械手2到达该线束下一个需要插线的智能型线束收集装置位置处。
线束所有节点均布置到布线板对应的智能型线束收集装置位置。
转的无线信号,前侧拨杆电机125和后侧拨杆电机126反向旋转带动拨杆将线束拨出到传送
带位置。传送带机构11的传送带电机111也反向旋转,将装配好的线束传送出来,线束产品
下线。
中。直到该条线束半成品所有对应的节点均插入到对应的智能型线束收集装置后,再重复
抓取下一条插好各类插接件的线束半成品并进行插线操作。通过自动化的操作解决目前国
内外汽车线束手工装配过程中劳动强度大、用工成本高、人工因素干扰大及产品一致性不
好等问题。本发明可实现线束生产总装时各类已插好插接件的线束自动插线及捋线,提高
生产效率,降低生产成本,提高产品质量一致性。