CN109774796B - 仪表台总成及仪表台总成的装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件装配技术领域，尤其涉及一种仪表台总成及仪表台总成的装配方法，该仪表台总成包括仪表板总成；前风窗下横梁，与仪表板总成限位配合；转向支撑架，仪表板总成装配在转向支撑架上；沿转向支撑架的横梁的长度方向(X轴方向)，转向支撑架的两端分别设有识别孔，其中，识别孔用于安装装置的视觉系统的捕捉定位，且识别孔设置成与安装装置的机械臂限位配合。本发明提供的仪表台总成能够实现自动化装配，提高装配效率。

Description

仪表台总成及仪表台总成的装配方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件装配技术领域，尤其涉及一种仪表台总成及仪表台总成的装配方法。

背景技术

随着经济的发展，人们生活水平逐步提高，汽车已成为日常生活中常见的代步工具。转向支撑架是汽车上重要的总装部件，其支撑着汽车转向柱总成、方向盘总成、仪表板总成系统总成以及线束等零部件，其中，仪表板总成、转向支撑架以及前风窗下横梁可以总称为仪表台总成，现有技术中，在进行三者装配时，首先，将仪表板总成与转向支撑架装配在一起，其次，通过半自动的机械臂辅助加人工再进行转向支撑架的抓取、移动及与前风窗下横梁的装配。

现有技术中虽然能够实现仪表台总成自身的组装，但是，现有技术的装配方式中在进行转向支撑架抓取时仍需要人工的参与，因此，提高了装配成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仪表台总成及仪表台总成的装配方法，以缓解现有技术中仪表台总成装配效率低的技术问题。

本发明提供了一种仪表台总成，包括：

仪表板总成；

前风窗下横梁，与所述仪表板总成限位配合；

转向支撑架，所述仪表板总成装配在所述转向支撑架上；

沿所述转向支撑架的横梁的长度方向(X轴方向)，所述转向支撑架的两端分别设有识别孔，

其中，所述识别孔用于安装装置的视觉系统的捕捉定位，且所述识别孔设置成与所述安装装置的机械臂限位配合。

进一步的，所述转向支撑架的两端分别设有至少两个识别孔，且所述识别孔沿垂直所述转向支撑架的横梁的方向(Y轴方向)设置。

进一步的，所述转向支撑架上还设有具有固定孔的固定件，所述转向支撑架通过所述固定件与整车连接。

进一步的，所述固定件上设有直径至少为52mm的装配空间区，所述装配空间区与所述固定孔共中心。

进一步的，所述前风窗下横梁设有连接板，所述连接板的表面设置多个凹陷部和多个凸起部；

所述仪表板总成设有连接槽，所述连接板与所述连接槽卡接。

进一步的，所述连接板和所述连接槽均为弧形，且相邻的所述凹陷部之间至少设有一个所述凸起部。

进一步的，沿所述转向支撑架的横梁的长度方向(X轴方向)，所述转向支撑架的两端分别设有定位销；

所述前风窗下横梁上设有连接孔，所述连接孔位于所述连接板的下方，且所述连接孔与所述定位销插接。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种仪表台总成，该仪表台总成包括转向支撑架、仪表板总成和与仪表板总成限位配合的前风窗下横梁，仪表板总成装配在转向支撑架上，其中，沿转向支撑架的横梁的长度方向(X轴方向)，转向支撑架的两端分别设有识别孔，具体的，识别孔用于安装装置的视觉系统的捕捉定位，且识别孔设置成与安装装置的机械臂限位配合。在进行该仪表台总成的装配时，首先，将待装配的仪表板总成与待装配的转向支撑架两者进行装配，其次，由于转向支撑架的两端分别设有识别孔，因此，可以通过设置在安装装置上的视觉系统对转向支撑架两端上的识别孔进行捕捉及定位，进而以确定转向支撑架的具体位置，并规划安装装置的机械臂的移动路径，进一步的，根据规划好的移动路径，利用安装装置的机械臂能够与对应的识别孔进行限位配合，以实现对转向支撑架的抓取及移动，最后，通过安装装置的机械臂移动转向支撑架，完成仪表板总成与待装配的前风窗下横梁的预配合。这种设计结构，通过转向支撑架的两端分别设有识别孔，并结合着安装装置的视觉系统以实现转向支撑架的定位，进而确保安装装置的机械臂的精确抓取，保障了转向支撑架整个抓取过程的自动化，降低了人员的劳动力，提高了装配效率。

本发明提供了一种仪表台总成的装配方法，用于上述所述的仪表台总成的装配，所述仪表台总成的装配方法包括：

步骤S10：安装装置的视觉系统捕捉待装配的转向支撑架上的识别孔，其中，待装配的所述转向支撑架上连接有仪表板总成；

步骤S30：确定所述识别孔的位置并规划抓取路径；

步骤S50：所述安装装置的机械臂根据所述抓取路径与对应的所述识别孔连接；

步骤S70：抓取并移动所述转向支撑架至待装配的前风窗下横梁的预装区，以进行所述前风窗下横梁与所述仪表板总成的预配合。

进一步的，所述视觉系统包括：

所述摄像单元，用于获取所述转向支撑架的外形轮廓；

图像处理单元，用于处理并校正所述摄像单元采集到的影像信息；

数据处理单元，用于采用距离算法计算捕捉所述识别孔的路径。

进一步的，所述步骤S70包括：

步骤S701：抓取并移动所述转向支撑架至待装配的前风窗下横梁的预装区；

步骤S703：调整所述安装装置的机械臂的位置，使得所述仪表板总成的连接槽与所述前风窗下横梁的连接板等高；

步骤S705：所述安装装置的机械臂水平移动，使得所述连接槽与所述连接板卡接。

本发明的有益效果为：

该仪表台总成的装配方法与上述所述的仪表台总成的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的仪表台总成的结构示意图；

图2为图1中的转向支撑架的结构示意图；

图3为图1中的前风窗下横梁的结构示意图；

图4为图1中的A处的放大图；

图5为本发明实施例提供的仪表台总成的装配方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的仪表台总成的装配方法的另一种流程图。

图标：

1-仪表板总成；

11-连接槽；

2-前风窗下横梁；

21-连接板；

211-凹陷部；

212-凸起部；

3-转向支撑架；

31-横梁；

32-识别孔；

33-固定件；

331-固定孔；

332-装配空间区；

34-定位销。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种仪表台总成，该仪表台总成包括转向支撑架3、仪表板总成1和与仪表板总成1限位配合的前风窗下横梁2，仪表板总成1装配在转向支撑架3上，其中，沿转向支撑架3的横梁31的长度方向(X轴方向)，转向支撑架3的两端分别设有至少两个识别孔32，具体的，识别孔32用于安装装置的视觉系统的捕捉定位，且识别孔32设置成与安装装置的机械臂限位配合。在进行该仪表台总成的装配时，首先，将待装配的仪表板总成1与待装配的转向支撑架3两者进行装配，其次，由于转向支撑架3的两端分别设有识别孔32，因此，可以通过设置在安装装置上的视觉系统对转向支撑架3两端上的识别孔32进行捕捉及定位，进而以确定转向支撑架3的具体位置，并规划安装装置的机械臂的移动路径，进一步的，根据规划好的移动路径，利用安装装置的机械臂能够与对应的识别孔32进行限位配合，以实现对转向支撑架3的抓取及移动，最后，通过安装装置的机械臂移动转向支撑架3，完成仪表板总成1与待装配的前风窗下横梁2的预配合。这种设计结构，通过转向支撑架3的两端分别设有识别孔32，并结合着安装装置的视觉系统以实现转向支撑架3的定位，进而确保安装装置的机械臂的精确抓取，保障了转向支撑架3整个抓取过程的自动化，降低了人员的劳动力，提高了装配效率。

此处需要说明的是，在进行转向支撑架3的位置确定以及抓取前，需要先将仪表板总成1与转向支撑架3进行装配，仪表板与转向支撑架3的装配可以通过人工的方式进行组装。

其中，安装装置的机械臂可以通过挂接或者磁性配合的方式进行转向支撑架3的抓取，在本实施例中，在保障抓取过程的稳定性的同时，还能够充分利用识别孔32，具体的，安装装置的机械臂上设有固定件33，在进行转向支撑架3的抓取时，固定件33直接插接至识别孔32内。

如图2所示，其中，识别孔32可以沿转向支撑架3的横梁31的长度方向(X轴方向)排列，进一步的，为便于安装装置的机械臂与识别孔32的插接，转向支撑架3的两端分别设有至少两个识别孔32，且识别孔32沿垂直转向支撑架3的横梁31的方向(Y轴方向)设置，在本实施例中，至少两个识别孔32沿垂直转向支撑架3的横梁31的方向(Y轴方向)设置，能够保障安装装置的机械臂在移动抓取的过程中转向支撑架3无法以识别孔32为旋转点发生转动，确保抓取移动过程的安全性及稳定性。

其中，在确保安装装置的机械臂可以稳定抓取转向支撑架3的同时，还能够简化转向支撑架3的生产工序，在本实施例中，优选地，沿转向支撑架3的横梁31的长度方向(X轴方向)，转向支撑架3的两端分别设有两个识别孔32。进一步的，为能够更好的保障安装装置的机械臂抓取过程的稳定性，两个识别孔32之间的孔间距根据转向支撑架3的横梁31的重心以及安装装置的机械臂可执行移动轨迹的综合数据进行设计，进而不同的型号的转向支撑架3上的识别孔32之间的孔间距不同，因此，在本实施例中不对识别孔32之间的孔间距做具体限定。

如图2所示，其中，为便于转向支撑件与整车的装配及固定，在本实施例中，转向支撑架3上还设有具有固定孔331的固定件33，转向支撑架3通过固定件33与整车连接。

如图2所示，进一步的，固定件33可以通过螺栓连接在整车上，其中，为能够方便安装装置的机械臂转动螺栓，在本实施例中，固定件33上设有直径至少为52mm的装配空间区332，装配空间区332与固定孔331共中心，装配空间区332能够提供安装装置的机械臂的转动空间。

如图3和图4所示，其中，前风窗下横梁2与仪表板可以通过挂接、磁性配合等方式进行预配合，在本实施例中，保障前风窗下横梁2与仪表板限位配合的同时，还能够保障二者预配合时的牢固性，前风窗下横梁2设有连接板21，连接板21的表面设置多个凹陷部211和多个凸起部212，仪表板总成1设有连接槽11，连接板21与连接槽11卡接，这种结构设计，通过多个凹陷部211和多个凸起部212增加与连接槽11表面的摩擦系数，进而保障前风窗下横梁2与仪表板二者预配合时的牢固性。

此处需要说明的是，现有技术中的风窗下横梁31上焊接有连接悬臂，通过连接悬臂与仪表板的卡槽进行卡接，进一步的，在本实施例中，由于连接板21的表面设置多个凹陷部211和多个凸起部212，并且通过连接板21与连接槽11卡接的方式进行预配合，因此，该连接板21为一体结构的设计，这种设计结构，避免现有技术中连接悬臂在焊接中存在公差，导致各个连接悬臂不等高的情况发生，进而造成卡接过程需要人工参与调节的现象，提高了连接预装配时的精确度，保障了自动化的顺利进行；同时，一体结构设计的连接板21与连接槽11卡接也保障了连接的结构强度。

如图3所示，连接板21和连接槽11可以为笔直的直线型结构，在本实施例中，为能够提高连接板21与连接槽11的接触面积，具体的，连接板21和连接槽11均为弧形，同时，为保障连接板21与连接槽11的连接稳定性，相邻的凹陷部211之间至少设有一个凸起部212。

凹陷部211和凸起部212可以是焊接在连接板21上形成，在本实施例中为能够简化加工工序，同时，提高连接板21的结构的精密度，优选地，连接板21冲压形成凹陷部211和凸起部212。

如图1和图2所示，其中，为能够进一步保障前风窗下横梁2与仪表板之间预配合的稳定性，避免前风窗下横梁2或者仪表板在重力的作用下下移，导致连接板21与连接槽11变形的情况发生，在本实施例中，沿转向支撑架3的横梁31的长度方向(X轴方向)，转向支撑架3的两端分别设有定位销34，前风窗下横梁2上设有连接孔，连接孔位于连接板21的下方，且连接孔与定位销34插接，利用定位销34可以为前风窗下横梁2提供支撑力，进而避免连接板21与连接槽11处产生应力。

如图5和图6所示，本实施例还提供一种仪表台总成的装配方法，用于上述任意一实施例中所述的仪表台总成的装配，该仪表台总成的装配方法包括：

步骤S10：安装装置的视觉系统捕捉待装配的转向支撑架3上的识别孔32，其中，待装配的转向支撑架3上连接有仪表板总成1；

步骤S30：确定识别孔32的位置并规划抓取路径；

步骤S50：安装装置的机械臂根据抓取路径与对应的识别孔32连接；

步骤S70：抓取并移动转向支撑架3至待装配的前风窗下横梁2的预装区，以进行前风窗下横梁2与仪表板总成1的预配合。

进一步的，在本实施例中，视觉系统包括、图像处理单元和数据处理单元，其中，摄像单元用于获取转向支撑架3的外形轮廓，图像处理单元用于处理并校正摄像单元采集到的影像信息，数据处理单元用于采用距离算法计算捕捉识别孔32的路径。其中，视觉系统可以设有一个摄像头或者多个摄像头，摄像头可以通过摄像或者拍照的方式记录转向支撑架3的外形轮廓，摄像单元将摄取的画面传送至图像处理单元，进而捕捉并确定识别孔32的位置，最后，数据处理单元用于采用距离算法计算捕捉识别孔32的路径。

如图5和图6所示，进一步的，在本实施例中，具体的，步骤S70包括：

步骤S701：抓取并移动转向支撑架3至待装配的前风窗下横梁2的预装区；

步骤S703：调整安装装置的机械臂的位置，使得仪表板总成1的连接槽11与前风窗下横梁2的连接板21等高；

步骤S705：安装装置的机械臂水平移动，使得连接槽11与连接板21卡接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种仪表台总成，其特征在于，包括：

仪表板总成(1)；

前风窗下横梁(2)，与所述仪表板总成(1)限位配合；

转向支撑架(3)，所述仪表板总成(1)装配在所述转向支撑架(3)上；

沿所述转向支撑架(3)的横梁(31)的长度方向(X轴方向)，所述转向支撑架(3)的两端分别设有识别孔(32)，

其中，所述识别孔(32)用于安装装置的视觉系统的捕捉定位，且所述识别孔(32)设置成与所述安装装置的机械臂限位配合；

所述前风窗下横梁(2)设有连接板(21)，所述连接板(21)的表面设置多个凹陷部(211)和多个凸起部(212)；

所述仪表板总成(1)设有连接槽(11)，所述连接板(21)与所述连接槽(11)卡接；

所述连接板(21)和所述连接槽(11)均为弧形，且相邻的所述凹陷部(211)之间至少设有一个所述凸起部(212)；

沿所述转向支撑架(3)的横梁(31)的长度方向(X轴方向)，所述转向支撑架(3)的两端分别设有定位销(34)；

所述前风窗下横梁(2)上设有连接孔，所述连接孔位于所述连接板(21)的下方，且所述连接孔与所述定位销(34)插接；

所述转向支撑架(3)上还设有具有固定孔(331)的固定件(33)，所述转向支撑架(3)通过所述固定件(33)与整车连接。

2.根据权利要求1所述的仪表台总成，其特征在于，所述转向支撑架(3)的两端分别设有至少两个识别孔(32)，且所述识别孔(32)沿垂直所述转向支撑架(3)的横梁(31)的方向(Y轴方向)设置。

3.根据权利要求1所述的仪表台总成，其特征在于，所述固定件(33)上设有直径至少为52mm的装配空间区(332)，所述装配空间区(332)与所述固定孔(331)共中心。

4.一种仪表台总成的装配方法，用于权利要求1-3任一项所述的仪表台总成的装配，其特征在于，所述仪表台总成的装配方法包括：

步骤S10：安装装置的视觉系统捕捉待装配的转向支撑架(3)上的识别孔(32)，其中，待装配的所述转向支撑架(3)上连接有仪表板总成(1)；

步骤S30：确定所述识别孔(32)的位置并规划抓取路径；

步骤S50：所述安装装置的机械臂根据所述抓取路径与对应的所述识别孔(32)连接；

步骤S70：抓取并移动所述转向支撑架(3)至待装配的前风窗下横梁(2)的预装区，以进行所述前风窗下横梁(2)与所述仪表板总成(1)的预配合。

5.根据权利要求4所述的仪表台总成的装配方法，其特征在于，所述视觉系统包括：

摄像单元，用于获取所述转向支撑架(3)的外形轮廓；

图像处理单元，用于处理并校正所述摄像单元采集到的影像信息；

数据处理单元，用于采用距离算法计算捕捉所述识别孔(32)的路径。

6.根据权利要求5所述的仪表台总成的装配方法，其特征在于，所述步骤S70包括：

步骤S701：抓取并移动所述转向支撑架(3)至待装配的前风窗下横梁(2)的预装区；

步骤S703：调整所述安装装置的机械臂的位置，使得所述仪表板总成(1)的连接槽(11)与所述前风窗下横梁(2)的连接板(21)等高；

步骤S705：所述安装装置的机械臂水平移动，使得所述连接槽(11)与所述连接板(21)卡接。