CN115351528B - 风门拨杆安装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风门拨杆安装机构，用以将拨杆对位安装到风门的花键槽内，包括在机械臂作用下能自由转动的基座，基座上依次设有视觉定位机构、风门导正机构、拨杆对位机构，其中，拨杆对位机构包括用以夹持拨杆的夹持部，夹持部远离拨杆的一端与基座浮动连接，夹持部的一侧设有用以检测拨杆是否安装到位的感应机构。本发明的风门拨杆安装机构能保证拨杆与风门组装时的准确对位，有效避免组装过程中对拨杆的刚性损伤。

Description

风门拨杆安装机构

技术领域

本发明涉及风门组装设备技术领域，尤其涉及一种风门拨杆安装机构。

背景技术

汽车空调是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全性。空调系统通过风门在出风口处旋转不同的角度，以使出风口实现通风、半通风和无风的状态。

现有的风门多为板式结构，需通过与驱动源连接的拨杆带动其转动，为了保证拨杆对风门的有效驱动，拨杆与风门的配合面通常采用花键及防呆面的设计，具体的，在风门上开设花键槽，花键槽内设有防呆平面，在拨杆的侧面设置与花键槽及防呆平面相匹配的花键，组装时将拨杆上的花键对位安装到风门的花键槽中即可，在自动化组装时，需保证拨杆与风门的准确对位，以避免组装对位不准确导致的机械损伤。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种风门拨杆安装机构，能保证拨杆与风门组装时的准确对位，有效避免拨杆的刚性损伤。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种风门拨杆安装机构，用以将拨杆对位安装到风门的花键槽内，包括在机械臂作用下能自由转动的基座，基座上依次设有视觉定位机构、风门导正机构、拨杆对位机构，其中，拨杆对位机构包括用以夹持拨杆的夹持部，夹持部远离拨杆的一端与基座浮动连接，夹持部的一侧设有用以检测拨杆是否安装到位的感应机构。

工作时，首先通过视觉定位机构对风门(及风门上的花键槽)进行定位，然后通过风门导正机构对风门(及风门上的花键槽)的角度进行调整，以使风门(及风门上的花键槽)能移动至设定的安装角度；然后通过拨杆对位机构将夹持在夹持部上的拨杆朝向风门的花键槽，通过基座的移动带动拨杆对位机构朝向花键槽方向移动，若拨杆对位准确，则拨杆能直接插入到花键槽中，若拨杆对位不准确，由于夹持部与基座是浮动连接的，此时，拨杆会柔性抵压在花键槽的槽口处，然后通过基座带动拨杆对位机构沿其轴线方向旋转，进而带动拨杆旋转，直至拨杆上的花键与花键槽准确对位，此时，拨杆能插入到花键槽中，完成装配。

本发明的有益效果在于：

1、首先通过视觉定位机构及风门导正机构的配合能对风门的角度进行调整，以使风门在组装时始终处于设定的安装角度，以为后续拨杆的对位提供同一参照基准角度，便于后续拨杆的对位动作；然后通过拨杆对位机构及基座配合以对拨杆的插入角度进行调整，以使拨杆能准确插入到风门内，提高风门与拨杆的组装精度；

2、在拨杆对位机构中，通过基座与夹持部的浮动连接能避免因拨杆对位不准确导致的拨杆与风门的刚性挤压，起到保护拨杆及风门的作用；而且在拨杆插入角度调整的过程中，因基座与夹持部的浮动连接，拨杆始终能对风门产生一个柔性的抵压力，一旦拨杆旋转至与花键槽位置一致时，拨杆即可在柔性抵压力的作用下插入至花键槽内，以完成与风门的组装，

3、通过在机械臂作用下能自由转动的基座，能带动位于基座上的视觉定位机构、风门导正机构、拨杆对位机构进行任一方向的移动及旋转，提高安装机构整体的移动灵活性，也节省了在视觉定位机构、风门导正机构、拨杆对位机构上分别装配移动驱动件的空间和成本，使得安装机构整体更加紧凑。

进一步来说，拨杆对位机构还包括浮动部，浮动部包括固接在基座上的固定座，固定座朝向夹持部的一侧设有压簧，压簧的两端分别抵接在固定座、夹持部上，且当压簧处于自然状态时，拨杆对位插入在花键槽内。

通过夹持部夹紧待组装的拨杆，然后通过基座的移动带动固定座移动，以使夹持部上的拨杆朝向风门上的花键槽；然后通过基座的移动带动固定座向风门的方向移动，进而带动压簧、夹持部、拨杆同步移动，直至拨杆抵靠在花键槽上，若拨杆上的花键与花键槽位置相匹配时，拨杆能对位插入到花键槽内；若拨杆上的花键与花键槽位置不匹配时，随着固定座的继续移动，压簧受力压缩，进而使得拨杆抵压在花键槽槽口处；此时，通过基座带动固定座沿其轴线旋转，进而带动拨杆旋转，直至拨杆上的花键对准花键槽，此时，拨杆能在压簧的回弹力作用下插入到花键槽内。

进一步来说，浮动部还包括导杆，导杆与压簧平行设置，其一端活动穿设在固定座上，另一端与夹持部固接。通过导杆的设置能对夹持部及压簧的移动方向进行导向。

进一步来说，夹持部、固定座的相对面上分别设有供压簧抵接的限位槽。限位槽能对压簧与夹持部、固定座的连接位置进行限定。

进一步来说，感应机构包括对射传感器、遮挡板。对射传感器固接在夹持部上，遮挡板固接在固定座上，其一端向对射传感器方向延伸。当压簧处于压缩状态时，遮挡板能遮挡住对射传感器发出的光线，此时，即可判断拨杆未对位插入至花键槽内。

进一步来说，夹持部包括气动夹爪，气动夹爪包括一对能相向或背向移动的夹持臂，夹持臂的夹持端设有与拨杆匹配的限位柱。

进一步来说，风门导正机构包括在微型气缸作用下能移动的导正杆，导正杆的一端设有能插入到花键槽内的导正头。当风门导正机构沿其轴向旋转时，导正头能带动花键槽同步旋转，进而使得花键槽及风门旋转至指定的角度。

进一步来说，风门导正机构还包括固接在基座上的固定盘，导正杆穿设在固定盘内，其一端与微型气缸连接，另一端与导正头连接。

进一步来说，风门导正机构还包括限位杆，限位杆的一端穿设在固定盘内，另一端通过固定套与导正杆连接。

进一步来说，视觉定位机构包括与基座固接的连接座，连接座上安装有朝向风门的视觉相机。

附图说明

图1为本发明实施例的拨杆的结构示意图；

图2为本发明实施例的风门的结构示意图；

图3为本发明实施例的风门拨杆安装机构的结构示意图；

图4为本发明实施例的基座的结构示意图；

图5为本发明实施例的基座另一视角的结构示意图；

图6为本发明实施例的视觉定位机构的结构示意图；

图7为本发明实施例的风门导正机构的结构示意图；

图8为本发明实施例的拨杆对位机构的结构示意图；

图9为本发明实施例的浮动部的结构示意图。

图中：

1-拨杆；11-花键；2-风门；21-花键槽；3-机械臂；4-基座；5-视觉定位机构；51-连接座；52-视觉相机；53-连接板；54-连接杆；6-风门导正机构；61-固定盘；62-导正杆；63-微型气缸；64-导正头；65-限位杆；66-固定套；7-拨杆对位机构；71-固定座；711-座体；712-连接耳板；72-压簧；73-导杆；74-气动夹爪；741-夹持顶板；742-夹持臂；743-限位柱；751-对射传感器；752-遮挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

参见附图1-5所示，本发明的一种风门拨杆安装机构，用以将拨杆1对位安装到风门2的花键槽21内，风门拨杆安装机构包括在机械臂3作用下能自由转动的基座4，基座4上依次设有视觉定位机构5、风门导正机构6、拨杆对位机构7，其中，拨杆对位机构7包括用以夹持拨杆1的夹持部，夹持部远离拨杆1的一端与基座4浮动连接，夹持部的一侧设有用以检测拨杆1是否安装到位的感应机构。

通过在机械臂3作用下能自由转动的基座4，能带动位于基座4上的视觉定位机构5、风门导正机构6、拨杆对位机构7进行任一方向的移动及旋转，工作时，首先通过视觉定位机构5对风门2(及风门2上的花键槽21)进行定位，然后通过风门导正机构6对风门2(及风门2上的花键槽21)的角度进行调整，以使风门2(及风门2上的花键槽21)能移动至设定的安装角度；然后通过拨杆对位机构7将夹持在夹持部上的拨杆1朝向风门2的花键槽21，通过基座4带动拨杆对位机构7朝向花键槽21方向移动，若拨杆1对位准确，则拨杆1能直接插入到花键槽21中，若拨杆1对位不准确，由于夹持部与基座4是浮动连接的，此时，拨杆1会柔性抵压在花键槽21的槽口处，然后通过基座4带动拨杆对位机构7沿其轴线方向旋转，进而带动拨杆1旋转，直至拨杆1上的花键11与花键槽21准确对位，此时，因浮动连接带来的柔性抵压力使得拨杆1能对位插入到花键槽21中，完成装配。

在一示例中，参见附图6所示，视觉定位机构5包括固接在基座4上的连接座51，连接座51上安装有朝向风门2的视觉相机52。具体的，连接座51呈“L”型结构，连接座51的一端固接有连接板53，连接板53通过连接杆54连接有视觉相机52。工作时，首先通过基座4的移动将视觉相机52调整至合适的拍摄位置，然后通过视觉相机52的拍摄对风门2进行定位。需要注意的是，视觉定位机构5的结构及原理为现有技术，本实施例不再赘述。

在一示例中，参见附图7所示，风门导正机构6包括固接在基座4上的固定盘61，固定盘61的轴心处贯穿设置有能沿其轴向移动的导正杆62，导正杆62的一端与安装在基座4上的微型气缸63连接，另一端安装有能插入到花键槽21内的导正头64。示例性地，导正头64为能与花键槽21的内壁卡合的方形结构，且导正头64朝向花键槽21的一端设有锥形缩口，以便于将其插入到花键槽21内。

在对风门2进行导正时，首先通过基座4的移动带动导正杆62移动至花键槽21附近，然后根据视觉定位机构5采集的风门角度数据对导正杆62的角度进行调整：通过基座4移动带动导正杆62移动至垂直于花键槽21，然后通过基座4带动导正杆62旋转至导正头64能与花键槽21卡合的角度；微型气缸63启动，并带动导正杆62向花键槽21方向移动，直至导正头64插入到花键槽21中，并与花键槽21卡合；然后导正杆62继续旋转，导正头64同时带动花键槽21旋转，直至花键槽21旋转至设定的角度。

在一示例中，风门导正机构6还包括与导正杆62平行设置的限位杆65，限位杆65的一端活动穿设在固定盘61内，另一端通过固定套66与导正杆62连接。通过限位杆65的设置对微型气缸63带动导正杆62的移动方向进行了限定，保证了导正杆62在微型气缸63作用下的移动方向的稳定性。

在一示例中，参见附图8-9所示，拨杆对位机构7还包括浮动部，浮动部包括固定座71、压簧72、导杆73。其中，固定座71包括内嵌在基座4内的座体711，座体711的一侧对称设置有延伸出基座4的连接耳板712，连接耳板712与座体711一体成型，且能通过螺栓与基座4固接。

压簧72、导杆73均位于固定座71、夹持部之间，用以实现固定座71与夹持部的浮动连接。具体的，在固定座71、夹持部的相对面上分别开设有与压簧72匹配的限位槽，压簧72的一端嵌装在固定座71的限位槽内，另一端嵌装在夹持部的限位槽内。导杆73与压簧72平行设置，且其一端活动穿设在固定座71内，另一端与夹持部固接。随着压簧72的伸缩运动，导杆73的一端能沿着固定座71移动，以对压簧72、夹持部的移动进行限位。在本实施例中，压簧72、导杆73均设置有两个，且一对压簧72与一对导杆73沿垂直方向布设。示例性地，固定座71内还设有与导杆73一一对应的导向套，导杆73限位穿设在对应的导向套内。

工作时，首先通过夹持部夹紧待组装的拨杆1，然后通过基座4的移动带动固定座71移动，以使夹持部上的拨杆1朝向风门2上的花键槽21；然后通过基座4的移动带动固定座71向风门2的方向移动，进而带动压簧72、夹持部、拨杆1同步移动，直至拨杆1抵靠在花键槽21上，若拨杆1上的花键与花键槽21位置相匹配时，拨杆1能对位插入到花键槽21内；若拨杆1上的花键11与花键槽21位置不匹配时，随着固定座71的继续移动，压簧72受力压缩，进而使得拨杆1抵压在花键槽21槽口处；此时，通过基座4带动固定座71沿其轴线旋转，进而带动拨杆1旋转，直至拨杆1上的花键11对准花键槽21，此时，拨杆1能在压簧72的回弹力作用下插入到花键槽21内。

在一示例中，夹持部包括气动夹爪74，气动夹爪74包括与气源连接的缸体，缸体的一端连接有用以连接浮动部的夹持顶板741，另一端设有一对能张开或夹紧的夹持臂742，且夹持臂742的夹持端设有与拨杆1匹配的限位柱743。当夹持臂742张开时，将拨杆1放置到一对夹持臂742之间，然后驱动一对夹持臂742相互靠近，直至限位柱743能限位夹紧在拨杆1上。

在一示例中，感应机构包括对射传感器751、遮挡板752。对射传感器751固接在气动夹爪74的缸体上，遮挡板752固接在一个连接耳板712上，且其一端向对射传感器751方向延伸。当拨杆1抵压在花键槽21槽口处时，压簧72处于压缩状态，夹持部与固定座71之间的间距较小，此时，遮挡板752能进入到对射传感器751的工作区域内，并遮挡住对射传感器751发出的光线，即可判断拨杆1未对位插入至花键槽21内；当压簧72回复到自然状态时，夹持部与固定座71之间的间距变大，此时，遮挡板752离开对射传感器751的工作区域，对射传感器751发出的光线被接收，即可判断拨杆1已对位插入至花键槽21内。

本实施例的具体工作过程如下：

首先机械臂3带动基座4移动，以使视觉定位机构5移动至其工作位：将视觉相机52调整至设定的拍摄位置，然后视觉相机52对风门2上的花键槽21进行定位，并将花键槽21的定位信息传送给后台控制器，后台控制器通过比对即可得到花键槽21所需的导正角度信息；

接着，机械臂3带动基座4移动，以使风门导正机构6移动至其工作位：导正杆62移动至垂直于花键槽21，然后根据视觉相机52拍摄的花键槽21位置，使导正杆62旋转至导正头64能与花键槽21卡合的角度；启动微型气缸63，导正杆62向花键槽21方向移动，直至导正头64插入到花键槽21中(此时，导正头62的一侧面与花键槽21的防呆面相贴合)；然后根据导正角度信息驱动导正杆62继续旋转，导正头64随之旋转并带动花键槽21旋转，直至花键槽21旋转至设定的角度；

然后，机械臂3带动基座4移动，以使拨杆对位机构7移动至其工作位：首先通过气动夹爪74夹持住拨杆1，然后通过基座4的移动带动拨杆1移动至垂直于花键槽21；使拨杆1向靠近花键槽21的方向移动，直至拨杆1抵靠到花键槽21的槽口上，此时，压簧72处于自然状态，遮挡板752未遮挡对射传感器751；驱动固定座71继续向花键槽21的方向移动，若拨杆1上的花键与花键槽21位置相匹配时，拨杆1能直接对位插入到花键槽21内；若拨杆1上的花键与花键槽21位置不匹配时，随着固定座71的继续移动，压簧72受力压缩，进而使得拨杆1抵压在花键槽21槽口处，即拨杆1无法插入到花键槽21内，此时，遮挡板752的一端进入到对射传感器751的工作区域内，并遮挡住对射传感器751发出的光线；驱动固定座71沿其轴线旋转，进而带动拨杆1旋转，直至拨杆1上的花键旋转至对准花键槽21，此时，拨杆1能在压簧72的回弹力作用下插入到花键槽21内。

本发明首先通过视觉定位机构及风门导正机构的配合能对风门的角度进行调整，以使风门在组装时始终处于设定的安装角度，以为后续拨杆的对位提供同一参照基准角度，便于后续拨杆的对位动作；然后通过拨杆对位机构及基座配合以对拨杆的插入角度进行调整，以使拨杆能准确插入到风门内，提高风门与拨杆的组装精度；在拨杆对位机构中，通过基座与夹持部的浮动连接能避免因拨杆对位不准确导致的拨杆与风门的刚性挤压，起到保护拨杆及风门的作用；而且在拨杆插入角度调整的过程中，因基座与夹持部的浮动连接，拨杆始终能对风门产生一个柔性的抵压力，一旦拨杆旋转至与花键槽位置一致时，拨杆即可在柔性抵压力的作用下插入至花键槽内，继而避免直接刚性插入导致的拨杆侧壁与花键槽侧壁的刚性摩擦。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种风门拨杆安装方法，通过风门拨杆安装机构将拨杆对位安装到风门的花键槽内，其特征在于：

所述风门拨杆安装机构包括在机械臂作用下能自由转动的基座，所述基座上依次设有视觉定位机构、风门导正机构、拨杆对位机构，其中，所述拨杆对位机构包括用以夹持拨杆的夹持部，所述夹持部远离所述拨杆的一端与所述基座浮动连接，所述夹持部的一侧设有用以检测所述拨杆是否安装到位的感应机构；

所述拨杆对位机构还包括浮动部，所述浮动部包括固接在所述基座上的固定座，所述固定座朝向所述夹持部的一侧设有压簧，所述压簧的两端分别抵接在所述固定座、夹持部上，且当所述压簧处于自然状态时，所述拨杆能对位插入在所述花键槽内；

所述感应机构包括对射传感器、遮挡板；所述对射传感器固接在所述夹持部上，所述遮挡板固接在所述固定座上，其一端向所述对射传感器方向延伸；当所述压簧处于压缩状态时，所述遮挡板能遮挡住所述对射传感器发出的光线；

所述风门导正机构包括在微型气缸作用下能移动的导正杆，所述导正杆的一端设有能插入到所述花键槽内的导正头；所述风门导正机构还包括固接在所述基座上的固定盘，所述导正杆穿设在所述固定盘内，其一端与所述微型气缸连接，另一端与所述导正头连接；

所述视觉定位机构包括与所述基座固接的连接座，所述连接座上安装有朝向所述风门的视觉相机；

工作时，机械臂带动基座移动，以使视觉定位机构的视觉相机对风门上的花键槽进行定位，并将花键槽的定位信息传送给后台控制器，后台控制器通过比对得到花键槽所需的导正角度信息；接着，机械臂带动基座移动，以使风门导正机构的导正杆移动至垂直于花键槽，然后根据视觉相机拍摄的花键槽位置，使导正杆旋转至导正头能与花键槽卡合的角度；启动微型气缸，导正杆向花键槽方向移动，直至导正头插入到花键槽中；然后根据导正角度信息驱动导正杆继续旋转，导正头随之旋转并带动花键槽旋转，直至花键槽旋转至设定的角度；

然后，机械臂带动基座移动，以使拨杆对位机构的夹持部夹持住拨杆，然后通过基座的移动带动拨杆移动至垂直于花键槽；使拨杆向靠近花键槽的方向移动，直至拨杆抵靠到花键槽的槽口上，此时，压簧处于自然状态，遮挡板未遮挡对射传感器；驱动固定座继续向花键槽的方向移动，若拨杆上的花键与花键槽位置相匹配时，拨杆能直接对位插入到花键槽内；若拨杆上的花键与花键槽位置不匹配时，随着固定座的继续移动，压簧受力压缩，进而使得拨杆抵压在花键槽槽口处，此时，遮挡板的一端进入到对射传感器的工作区域内，并遮挡住对射传感器发出的光线；驱动固定座沿其轴线旋转，进而带动拨杆旋转，直至拨杆上的花键旋转至对准花键槽，此时，拨杆能在压簧的回弹力作用下插入到花键槽内。

2.根据权利要求1所述的风门拨杆安装方法，其特征在于：所述浮动部还包括导杆，所述导杆与压簧平行设置，其一端活动穿设在所述固定座上，另一端与所述夹持部固接。

3.根据权利要求1所述的风门拨杆安装方法，其特征在于：所述夹持部、固定座的相对面上分别设有供所述压簧抵接的限位槽。

4.根据权利要求1所述的风门拨杆安装方法，其特征在于：所述夹持部包括气动夹爪，所述气动夹爪包括一对能相向或背向移动的夹持臂，所述夹持臂的夹持端设有与所述拨杆匹配的限位柱。

5.根据权利要求1所述的风门拨杆安装方法，其特征在于：所述风门导正机构还包括限位杆，所述限位杆的一端穿设在所述固定盘内，另一端通过固定套与所述导正杆连接。