CN105904209A - 一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，其大致生产流程包括先自动写入仪表程序，然后步进电机装配，步进电机、喇叭焊接，去除仪表板上静电，Jumppointer值得读写，TFT显示屏装配，LED和TFT屏测试，导光支架、表牌装配，自动压针，前框后壳装配，转速、车速、燃油、水温指针校准，高温老化测试，人工终检打标签，最后到贴膜包装工位，不仅提高了生产的安全性，而且大大提高了汽车组合仪表的组装工作效率，保证了产品质量和合格率。

Description

一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法

技术领域

本发明属于汽车仪表技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法。

背景技术

随着我国汽车工业的发展，汽车仪表作为汽车内饰中重要组成部分，会成为中国未来汽车工业的一个发展方向，目前由于国内研发力量的不足，导致国内仍然无法生产制造出中高端的仪表。

汽车仪表是汽车内饰的重要组成部分，汽车仪表又是由前框后壳、导光支架、PCB板、指针、表牌、电机、蜂鸣器等组成。目前的许多汽车仪表公司多采用人工装配，经常会带来步进电机及显示屏的焊接不良、搬运过程中产生的撞件和静电损伤、TFT显示屏的排线安装不到位、表牌安装不到位造成的指针卡滞，所以设计一种自动化程度高、操作安全可靠、组装效率高且能保证产品质量的汽车仪表的装配方法及其生产线是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，目的是提高汽车仪表的装配自动化程度、装配效率及保证产品的装配质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，自动写入仪表程序，步进电机装配，步进电机、喇叭焊接，去除仪表板上静电，Jumppointer值得读写，TFT显示屏装配，LED和TFT屏测试，导光支架、表牌装配，自动压针，前框后壳装配，转速、车速、燃油、水温指针校准，高温老化测试，人工终检打标签，贴膜包装十四个工位。

优选的，所述步进电机、喇叭焊接工位由焊接机器人操作，所述焊接机器人包括焊接组件、滑轨和电缸三大块组成，焊接组件横跨于滑轨和电缸之间，且可沿滑轨滑动，该焊接机器人设有三个工作坐标轴，分别是X轴、Y轴、Z轴，焊接组件固定在Z轴上，且焊接组件可以通过程序员的编程移动到一个平面的不同位置。

优选的，所述自动压针工位包括自动压针机机架、四轴机器人、操作显示器和转盘机构，其中操作显示器设于自动压针机机架上，四轴机器人与自动压针机机架连接，且设于转盘机构的上方，所述四周机器人包括四周机械手、距离传感器、转盘和指针料盘，所述距离传感器设于四周机械手的上端，转盘设于转盘机构上，指针料盘与自动压针机机架连接。

优选的，所述LED和TFT屏测试工位包括设备框架，光栅升降门，电机柜，电脑、电源、万用表存放柜，地脚，可拆卸式胎具，无杆气缸，摄像头一，摄像头二，摄像头三，色度仪，继电器盒，PCB板固定缸一，PCB板固定缸二，IFM传感器模块组件，显示屏，防错销一，接触传感器，防错销二，PCB板，升降门缓冲垫和扫码器，其中地脚设于设备框架的下端，电机柜和电脑、电源、万用表存放柜设于设备框架的下端，所述摄像头一，摄像头二，摄像头三设于设备框架的上端，可拆卸式胎具与设备框架连接，且可拆卸式胎具上设有防错销一和防错销二，在可拆卸式胎具中间设有接触传感器，所述PCB板放置于可拆卸式胎具中，且在可拆卸式胎具的外侧设有PCB板固定缸一和PCB板固定缸二，无杆气缸与设备框架连接，无杆气缸上设有光栅升降门，且光栅升降门可沿着无杆气缸升降，所述扫码器设于升降门缓冲垫下方。

本发明是用来提高提高汽车仪表的装配自动化程度、装配效率及保证产品的装配质量，为解决上述问题，对汽车仪表装配生产线做了全新的设计，采用以上技术方案的有益效果是：步进电机装配工位采用搬运机器人送入步进电机，并用焊接机器人焊接与人工补焊相结合，提高了生产效率；自动压针工位通过四周机器人用适当的力从指针料盘里抓取指针，然后将指针压入，转盘机构交替工作增加了工作效率，提高了操作效率；去除仪表板上静电工位保证了仪表板上电子元器件的功能和寿命；导光支架、表牌装配、LED和TFT屏测试工位和自动压针工位都设有光栅升降门，为保证工人的安全在这些工位上都装有安全模块和光栅传感器，当光栅升降门下端有物体时，光栅升降门会停止下降；该生产线上都使用的可拆卸式胎具，实现了生产不同型号的仪表的需求；该生产线上的每个工位都装有防错装置，每个仪表板只能按顺序检测，越位检测将无法进行，可以有效的防止仪表漏检，漏写程序情况的发生；整条生产线带有追溯系统，每个被检测仪表板只要输入对应的序列号就可以查出各项检测有没有通过，大大提高了汽车仪表的装配的自动化程度，同时也保证汽车仪表的质量。

附图说明

图1是汽车仪表装配流程框图；

图2是汽车仪表生产线装配工位流程示意图；

图3是焊接机器人的结构示意图；

图4是自动压针机结构示意图；

图5是压针工位产品装配胎具结构示意图；

图6是LED和TFT屏测试设备结构示意图；

图7是LED和TFT屏测试设备局部放大图；

图8是PCB版定位防错结构示意图；

图9是升降门缓冲垫与扫码器装配位置关系示意图；

其中：

1-1、自动写入仪表程序工位；1-2、步进电机装配工位；1-3、步进电机、喇叭焊接工位；1-4、去除仪表板上静电工位；1-5、Jumppointer值得读写工位；1-6、TFT显示屏装配工位；1-7、LED和TFT屏测试工位；1-8、导光支架、表牌装配工位；1-9、自动压针工位；1-10、前框后壳装配工位；1-11、转速、车速、燃油、水温指针校准工位；1-12、高温老化测试工位；1-13、人工终检打标签；1-14、贴膜包装；13、电缸；14、滑轨；15、焊接组件；16、自动压针机机架；17、四轴机器人；18、设备框架；19、光栅升降门；20、电机柜；21、电脑、电源、万用表存放柜；22、地脚；23、可拆卸式胎具；24、无杆气缸；25、摄像头一；26、摄像头二；27、摄像头三；28、色度仪；29、继电器盒；30、PCB板固定缸一；31、PCB板固定缸二；32、IFM传感器模块组件；33、显示屏；34、四周机械手；35、距离传感器；36、转盘；37、指针料盘；38、防错销一；39、接触传感器；40、防错销二；41、PCB板；42、升降门缓冲垫；43、扫码器；44、操作显示器；45、转盘机构。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图9所示，本发明是一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，用来提高提高汽车仪表的装配自动化程度、装配效率及保证产品的装配质量。

具体的说，如图1、图2所示，包括自动写入仪表程序1-1，步进电机装配1-2，步进电机、喇叭焊接1-3，去除仪表板上静电1-4，Jumppointer值得读写1-5，TFT显示屏装配1-6，LED和TFT屏测试1-7，导光支架、表牌装配1-8，自动压针1-9，前框后壳装配1-10，转速、车速、燃油、水温指针校准1-11，高温老化测试1-12，人工终检打标签1-13，贴膜包装1-14十四个工位；所述步进电机、喇叭焊接工位由焊接机器人操作，如图3所示，所述焊接机器人包括焊接组件15、滑轨14和电缸13三大块组成，焊接组件15横跨于滑轨14和电缸13之间，且可沿滑轨14滑动，该焊接机器人设有三个工作坐标轴，分别是X轴、Y轴、Z轴，焊接组件15固定在Z轴上，且焊接组件15可以通过程序员的编程移动到一个平面的不同位置；如图4、图5所示，所述自动压针工位包括自动压针机机架16、四轴机器人17、操作显示器44和转盘机构45，其中操作显示器44设于自动压针机机架16上，四轴机器人17与自动压针机机架16连接，且设于转盘机构45的上方，如图5所示，所述四周机器人17包括四周机械手34、距离传感器35、转盘36和指针料盘37，所述距离传感器35设于四周机械手34的上端，转盘36设于转盘机构45上，指针料盘37与自动压针机机架16连接；如图6、图7、图8、图9，所述LED和TFT屏测试工位包括设备框架18，光栅升降门19，电机柜20，电脑、电源、万用表存放柜21，地脚22，可拆卸式胎具23，无杆气缸24，摄像头一25，摄像头二26，摄像头三27，色度仪28，继电器盒29，PCB板固定缸一30，PCB板固定缸二31，IFM传感器模块组件32，显示屏33，防错销一38，接触传感器39，防错销二40，PCB板41，升降门缓冲垫42和扫码器43，其中如图6所示地脚22设于设备框架18的下端，电机柜20和电脑、电源、万用表存放柜21设于设备框架18的下端，如图7所示，所述摄像头一25，摄像头二26，摄像头三27设于设备框架18的上端，如图8所示，可拆卸式胎具23与设备框架18连接，且可拆卸式胎具23上设有防错销一38和防错销二40，在可拆卸式胎具23中间设有接触传感器39，所述PCB板41放置于可拆卸式胎具23中，且在可拆卸式胎具23的外侧设有PCB板固定缸一30和PCB板固定缸二31，无杆气缸24与设备框架18连接，无杆气缸24上设有光栅升降门19，且光栅升降门19可沿着无杆气缸24升降，如图9所示，所述扫码器43设于升降门缓冲垫42下方。

以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：

首先，在生产线的最开始部位设有上料架，上料架上放置有PCB板，且上料架的高度适中，角度可调，在上料架上设有中转胎具，作为PCB板中转使用。

步进电机装配工位1-2，需要装配四个步进电机和一个PCB板41，先取两个步进电机安放在步进电机装配胎具上，然后再取两个步进电机安放在步进电机装配胎具上，再取一个PCB板41，将PCB板41放置在步进电机装配胎具上，然后将步进电机胎具推入压接位置，将PCB板41与四个步进电机压接在一起。

步进电机PIN脚的焊接操作，双手按下焊接机器人启动按钮，步进电机装配胎具从设备中退出，然后取上工序组装好的PCB板组件并放置到步进电机焊接胎具上，启动焊接机器人自动焊接，步进电机PIN脚焊接完成后，取出PCB板组件，检查焊点质量，并对各焊接点标记，检查合格后进入下一道工序，为了保证焊接机器人移动时线路的通畅及减少阻力的影响，所有电路都隐藏在电缸13内部，电缸13驱动具有灵敏度高、响应速度快、位置误差小的特点，很好的保证了焊接机器人的焊接精确度和焊接效率，同样将喇叭焊接在PCB板上。

去除仪表板上静电工位1-4，在装配过程中所用的零部件或者组件都采用专用隔层防静电周转箱，减少搬运过程中产生撞件和静电损伤的发生。

JumpPointer值得读写工位1-5，通过RBI-BOX对步进电机的JumpPointer值进行读取，然后写入仪表板，用来校核指针的零位。

TFT显示屏装配工位1-6，左手取TFT显示屏,检查TFT显示屏的外观，揭去TFT显示屏上的防尘保护膜；将TFT显示屏放入TFT显示屏装配胎具中；然后取扫描枪,扫描TFT显示屏上的标签；取装好步进电机的PCBA，放在TFT显示屏装配胎具上，然后扫描PCBA上二维码，打开连接器锁扣,将Cable线插入连接器中，然后关好锁扣；装配TFT支架，双手按下Camera启动按钮，Camera检查OK后,合上TFT显示屏装配胎具盖板，按顺序打三颗螺丝；取出产品,合格后将产品放入中转胎具，准备流入下道工序。

LED和TFT屏测试工位1-7，将上一道工序检测的合格品放置到该工位，接触传感器39判定仪表板有没有放上，扫码器43自动扫取仪表板上的二维码，进行信息比对，然后双手握住双手开关关上检测门，直到门下降到最底部，检测规定要求的检测项，此时设备自动将之前读出的JumpPointer值写到仪表内部，如果合格，则光栅升降门19自动打开，然后进入下一道工序。

导光支架、表牌装配工位1-8，双手取PCB板41放在导光支架胎具上，然后启动按钮压紧PCB板41，左手取导光支架装在PCB板41上，然后用等离子气枪除尘，左手再将速度表牌、转速表牌分别放在检验台上，然后检查速度表牌和转速表牌的表面是否有灰尘或划痕，然后双手将合格的速度表牌和转速表牌贴合在导光支架左右两侧，然后推入表牌装配胎具中进行自动压接，压接完成后自动退出，然后取出产品，检查压接情况，合格产品放入中转胎具中，准备流入下一个工位。

自动压针工位1-9，从上一个工位取组装好的产品扫码并放入自动压针胎具中，然后通过四周机械手34以适当的力去抓取放在指针料盘37里的两个大指针，然后放入自动压针胎具的指定位置，然后检测大指针放置的位置是否到位，到位后通过四周机器人17将大指针压入，压入力的大小由压力传感器控制，压力过大时会产生报警并在操作显示屏44上显示，同样的操作将两个小指针压入，当整个PCB板41的大指针和小指针压完后，四周机械手34收回，转盘36自动旋转360度，紧接着进行下一个PCB板41的自动压针操作，其中自动压针完成后，自动压针胎具自动退出，然后取出压接好的指针产品，检查指针的压接情况，放入中转胎具，准备流入下一个工位。

前框后壳装配工位1-10，取后壳放入前框后壳胎具中，用等离子气枪除尘，然后取PCB板组件扫码并正确卡入后壳中，左手挡住里程表牌指针两侧，右手用等离子风枪对表盘进行清洁(同样方法清除转速表牌灰尘)；拿取前框,使用气枪清洁前盖表面,在灯光下检查表面是否有划伤或灰尘，然后将前框正确的卡在后壳上，并合上前框后壳胎具盖板，自动检测前框和后壳是否卡接到位，左手翻转前框后壳胎具按顺序打紧五颗螺丝，左手翻转前框后壳胎具至起始位置，右手打开前框后壳胎具盖，双手取出产品，检查螺丝是否打到位，放入中转胎具，准备流入下一个工位。

转速、车速、燃油、水温指针校准工位1-11，打开测试软件，根据电脑提示把待测产品放在测试夹具上,按开关按钮直到光栅升降门下降到底，开始自动测试，设备自动对转速、车速、燃油、水温指针校准，测试过程自动完成,待自动测试结束,将会出现“合格”字样,此产品测试合格。将产品从夹具中取出，传入下一个工位，如果显示不合格则需要分析原因。

高温老化测试工位1-12，打开炉门，把产品放置到夹具上，关闭炉门，再按下右上方的绿色指示灯按钮，绿色指示灯点亮，红色指示灯熄灭，产品进入测试状态，待此产品测试完成，取出产品，传入下一个工位。

人工终检打标签工位1-13，检查产品外观(背面和正面)是不是有划伤，摇动仪表、听有没有外部颗粒在里面；检查产品连接头里的针是不是有弯曲或则者损坏；根据电脑提示把待测试产品放在测试夹具上；设备自动检测夹具上的产品、上电测试；根据电脑提示的检测项，观察仪表的状态是否与提示的状态一致，包括：转速、车速、燃油、水温的位置以及转动是否平稳，各种通过CAN信号点亮的灯，各种通过硬件电路点亮的灯是否能正常发光，TFT屏的RGB是否能正常亮，人眼检测TFT屏上有没有坏点等检测项。待所有检测项检测通过后，打印机将会打印标签贴在相应的位置，并流入下一道工序。

贴膜包装工位1-14，双手从上一工位取半成品，摇晃产品检测是否有异响；双手持产品检验，放入贴膜站胎具中；双手将保护膜贴于产品表面；然后装箱打包准备入库。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，其特征在于：包括自动写入仪表程序，步进电机装配，步进电机、喇叭焊接，去除仪表板上静电，Jumppointer值得读写，TFT显示屏装配，LED和TFT屏测试，导光支架、表牌装配，自动压针，前框后壳装配，转速、车速、燃油、水温指针校准，高温老化测试，人工终检打标签，贴膜包装十四个工位。

2.根据权利要求1所述的一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，其特征在于：所述步进电机、喇叭焊接工位由焊接机器人操作，所述焊接机器人包括焊接组件、滑轨和电缸三大块组成，焊接组件横跨于滑轨和电缸之间，且可沿滑轨滑动，该焊接机器人设有三个工作坐标轴，分别是X轴、Y轴、Z轴，焊接组件固定在Z轴上，且焊接组件可以通过程序员的编程移动到一个平面的不同位置。

3.根据权利要求1所述的一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，其特征在于：所述自动压针工位包括自动压针机机架、四轴机器人、操作显示器和转盘机构，其中操作显示器设于自动压针机机架上，四轴机器人与自动压针机机架连接，且设于转盘机构的上方，所述四周机器人包括四周机械手、距离传感器、转盘和指针料盘，所述距离传感器设于四周机械手的上端，转盘设于转盘机构上，指针料盘与自动压针机机架连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车组合仪表的装配生产线及其装配方法，其特征在于：所述LED和TFT屏测试工位包括设备框架，光栅升降门，电机柜，电脑、电源、万用表存放柜，地脚，可拆卸式胎具，无杆气缸，摄像头一，摄像头二，摄像头三，色度仪，继电器盒，PCB板固定缸一，PCB板固定缸二，IFM传感器模块组件，显示屏，防错销一，接触传感器，防错销二，PCB板，升降门缓冲垫和扫码器，其中地脚设于设备框架的下端，电机柜和电脑、电源、万用表存放柜设于设备框架的下端，所述摄像头一，摄像头二，摄像头三设于设备框架的上端，可拆卸式胎具与设备框架连接，且可拆卸式胎具上设有防错销一和防错销二，在可拆卸式胎具中间设有接触传感器，所述PCB板放置于可拆卸式胎具中，且在可拆卸式胎具的外侧设有PCB板固定缸一和PCB板固定缸二，无杆气缸与设备框架连接，无杆气缸上设有光栅升降门，且光栅升降门可沿着无杆气缸升降，所述扫码器设于升降门缓冲垫下方。