CN116175453B - 一种在线式人工辅助锁附设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在线式人工辅助锁附设备，包括物料传输装置、顶升装置、辅助锁附装置；所述辅助锁附装置包括布置于物料传输装置一侧的锁附安装架、安装于锁附安装架上的锁附升降机构，以及与锁附升降机构连接的锁附升降板；所述锁附升降板的一端向顶升装置的上方延伸布置，且锁附升降板的该端与顶升装置对应处还开设有第一通孔。本发明可实现仿形治具与产品对应接口的自动化对准，以及将产品自动化装夹固定，进而省略了人工手动移动仿形治具及对产品进行手动装夹固定的步骤，大大简化了组装锁附步骤，进而提高了组装锁附效率。

Description

一种在线式人工辅助锁附设备

技术领域

本发明涉及自动化组装技术领域，尤其涉及一种在线式人工辅助锁附设备。

背景技术

在对新能源汽车的中央控制单元(CCU)进行组装时，由于组装的工艺较为复杂，目前的自动化设备无法实现完全的自动化组装，其需要人工手动操作的方式，即人工将待组装的零件放置于产品对应接口处，并进行穿线，整理线头，然后压紧锁紧螺丝，此时，需要人工手动移动对应的仿形治具，以使仿形治具与产品的对应接口对应，然后人工手动将装有产品的治具装夹固定，再进行上述的锁附工作，此种方式，会额外增加人工负担，且需要大量人力资源，成本较高，同时，人工手动操作步骤较多，会降低组装效率，且容易受伤，操作安全性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线式人工辅助锁附设备，通过该设备可实现仿形治具与产品对应接口的自动化对准，以及将产品自动化装夹固定，进而省略了人工手动移动仿形治具及对产品进行手动装夹固定的步骤，大大简化了组装锁附步骤，进而提高了组装锁附效率，降低人工手动操作繁琐容易受伤的风险，同时，设有微调组件，可减小仿形治具与产品对应接口间的位置偏差，进而提高组装锁附精度，且整体装置设计合理、使用方便，自动化程度高，人工成本低。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种在线式人工辅助锁附设备，包括物料传输装置、顶升装置、辅助锁附装置；所述辅助锁附装置包括布置于物料传输装置一侧的锁附安装架、安装于锁附安装架上的锁附升降机构，以及与锁附升降机构连接的锁附升降板；所述锁附升降板的一端向顶升装置的上方延伸布置，且锁附升降板的该端与顶升装置对应处还开设有第一通孔；所述锁附升降板向顶升装置延伸的一端顶部还安装有第一夹紧机构，锁附升降板的另一端下方还设有安装于锁附安装架上的第二夹紧机构；所述第一夹紧机构还驱动连接一仿形治具；所述顶升装置用于将物料传输装置传输的载有产品的治具，从物料传输装置上顶升分离；所述锁附升降机构用于驱动锁附升降板升降，以使载有产品的治具位于第一通孔内；所述第一夹紧机构用于在将待安装的零件放入至仿形治具与产品相应接口之间时，与第二夹紧机构相互配合，以将零件压紧固定于产品的对应接口上；所述仿形治具上与产品的对应接口处还开设有若干锁附孔。

进一步地，所述锁附安装架包括布置于物料传输装置一侧的若干支撑杆、固定安装于支撑杆上的安装底板，以及固定安装于支撑杆顶部的安装顶板；所述锁附升降机构和第二夹紧机构均安装于安装底板上，锁附升降板位于安装底板与安装顶板之间，并经直线轴承与支撑杆滑动连接。

进一步地，所述锁附升降机构包括安装于安装底板并与锁附升降板底部连接的锁附升降气缸，以及沿竖直方向安装于安装底板上的若干缓冲器和若干调节螺杆。

进一步地，所述第一夹紧机构包括两第一平移组件，且每一第一平移组件分别靠近第一通孔的一端布置；每一第一平移组件均包括第一平移气缸、第一滑轨组件，以及布置于第一滑轨组件上并与第一平移气缸连接的第一滑板；所述仿形治具靠近第一通孔的一侧布置，并与两第一滑板连接。

进一步地，所述仿形治具包括压板、两微调组件，以及安装于压板上的治具本体；每一微调组件均包括第一固定板、沿第一固定板长度方向安装于其一侧的第一交叉滚子导轨、与第一交叉滚子导轨连接的第一调节板、沿第一调节板宽度方向安装于其一侧的第二交叉滚子导轨，以及与第二交叉滚子导轨连接的第二调节板；每一第一滑板的一端与一第一固定板连接，压板的一侧两端分别与一第二调节板连接；若干所述锁附孔开设于治具本体上。

进一步地，所述第二夹紧机构包括安装于安装底板顶部的第二平移气缸、与第二平移气缸连接的第二滑板，以及安装于第二滑板顶部一端的侧推板；所述侧推板的一侧长度方向上还间隔安装有若干限位压柱。

进一步地，所述安装顶板的顶部还安装有视觉检测机构；所述视觉检测机构包括X轴平移机构、Y轴平移机构、与Y轴平移机构连接的Z轴升降机构、与Z轴升降机构连接并位于第一通孔上方的Z轴升降座，以及安装于Z轴升降座上的检测相机组件。

进一步地，所述物料传输装置包括两传输架、安装于两传输架上的倍速链条组件，以及用于驱动倍速链条组件运转的传输电机；每一所述传输架的一侧还均安装有阻挡气缸。

进一步地，所述顶升装置包括布置于两传输架之间的顶升固定板、安装于顶升固定板上的若干升降导向杆、安装于升降导向杆上的顶升升降板，以及安装于顶升固定板上并用于驱动顶升升降板升降的顶升气缸；所述顶升升降板上还安装有旋转盘，以及用于驱动旋转盘旋转的旋转电机；所述旋转盘上还安装有旋转顶升板，且旋转顶升板的顶部四角还各安装一缓冲垫；所述旋转顶升板的顶部还安装有若干定位销。

进一步地，所述物料传输装置的一侧还安装有固定架，且固定架上还安装有若干调节支撑板；每一调节支撑板上还各布置一用于承载零件的托盘。

采用上述方案，本发明的有益效果是：

通过该设备可实现仿形治具与产品对应接口的自动化对准，以及将产品自动化装夹固定，进而省略了人工手动移动仿形治具及对产品进行手动装夹固定的步骤，大大简化了组装锁附步骤，进而提高了组装锁附效率，降低人工手动操作繁琐容易受伤的风险，同时，设有微调组件，可减小仿形治具与产品对应接口间的位置偏差，进而提高组装锁附精度，且整体装置设计合理、使用方便，自动化程度高，人工成本低。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为图1省却工作台和工作架的立体图；

图3为本发明的辅助锁附装置的立体图；

图4为图3另一视角的立体图(省却视觉检测机构)；

图5为本发明的锁附升降机构和第二夹紧机构的立体图；

图6为本发明的物料传输装置和顶升装置的立体图；

图7为本发明的顶升装置的立体图；

其中，附图标识说明：

1—物料传输装置； 2—顶升装置；

3—辅助锁附装置； 4—视觉检测机构；

5—托盘； 6—工作台；

7—工作架； 21—顶升固定板；

22—升降导向杆； 23—顶升升降板；

24—顶升气缸； 25—旋转盘；

26—旋转电机； 27—旋转顶升板；

28—缓冲垫； 29—定位销；

31—锁附安装架； 32—锁附升降机构；

33—锁附升降板； 34—第一通孔；

35—第一夹紧机构； 36—第二夹紧机构；

37—仿形治具； 38—锁附孔；

41—X轴平移机构； 42—Y轴平移机构；

43—Z轴升降机构； 44—检测相机组件；

311—支撑杆； 312—安装底板；

313—安装顶板； 321—锁附升降气缸；

322—缓冲器； 323—调节螺杆；

351—第一平移气缸； 352—第一滑轨组件；

353—第一滑板； 361—第二平移气缸；

362—第二滑板； 363—侧推板；

364—限位压柱； 371—压板；

372—治具本体； 373—第一固定板；

374—第一调节板； 375—第二调节板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至7所示，本发明提供一种在线式人工辅助锁附设备，包括物料传输装置1、顶升装置2、辅助锁附装置3；所述辅助锁附装置3包括布置于物料传输装置1一侧的锁附安装架31、安装于锁附安装架31上的锁附升降机构32，以及与锁附升降机构32连接的锁附升降板33；所述锁附升降板33的一端向顶升装置2的上方延伸布置，且锁附升降板33的该端与顶升装置2对应处还开设有第一通孔34；所述锁附升降板33向顶升装置2延伸的一端顶部还安装有第一夹紧机构35，锁附升降板33的另一端下方还设有安装于锁附安装架31上的第二夹紧机构36；所述第一夹紧机构35还驱动连接一仿形治具37；所述顶升装置2用于将物料传输装置1传输的载有产品的治具，从物料传输装置1上顶升分离；所述锁附升降机构32用于驱动锁附升降板33升降，以使载有产品的治具位于第一通孔34内；所述第一夹紧机构35用于在将待安装的零件放入至仿形治具37与产品相应接口之间时，与第二夹紧机构36相互配合，以将零件压紧固定于产品的对应接口上；所述仿形治具37上与产品的对应接口处还开设有若干锁附孔38。

其中，所述锁附安装架31包括布置于物料传输装置1一侧的若干支撑杆311、固定安装于支撑杆311上的安装底板312，以及固定安装于支撑杆311顶部的安装顶板313；所述锁附升降机构32和第二夹紧机构36均安装于安装底板312上，锁附升降板33位于安装底板312与安装顶板313之间，并经直线轴承与支撑杆311滑动连接；所述锁附升降机构32包括安装于安装底板312并与锁附升降板33底部连接的锁附升降气缸321，以及沿竖直方向安装于安装底板312上的若干缓冲器322和若干调节螺杆323；所述第一夹紧机构35包括两第一平移组件，且每一第一平移组件分别靠近第一通孔34的一端布置；每一第一平移组件均包括第一平移气缸351、第一滑轨组件352，以及布置于第一滑轨组件352上并与第一平移气缸351连接的第一滑板353；所述仿形治具37靠近第一通孔34的一侧布置，并与两第一滑板353连接；所述仿形治具37包括压板371、两微调组件，以及安装于压板371上的治具本体372；每一微调组件均包括第一固定板373、沿第一固定板373长度方向安装于其一侧的第一交叉滚子导轨、与第一交叉滚子导轨连接的第一调节板374、沿第一调节板374宽度方向安装于其一侧的第二交叉滚子导轨，以及与第二交叉滚子导轨连接的第二调节板375；每一第一滑板353的一端与一第一固定板373连接，压板371的一侧两端分别与一第二调节板375连接；若干所述锁附孔38开设于治具本体372上。

所述第二夹紧机构36包括安装于安装底板312顶部的第二平移气缸361、与第二平移气缸361连接的第二滑板362，以及安装于第二滑板362顶部一端的侧推板363；所述侧推板363的一侧长度方向上还间隔安装有若干限位压柱364；所述安装顶板313的顶部还安装有视觉检测机构4；所述视觉检测机构4包括X轴平移机构41、Y轴平移机构42、与Y轴平移机构42连接的Z轴升降机构43、与Z轴升降机构43连接并位于第一通孔34上方的Z轴升降座，以及安装于Z轴升降座上的检测相机组件44；所述物料传输装置1包括两传输架、安装于两传输架上的倍速链条组件，以及用于驱动倍速链条组件运转的传输电机；每一所述传输架的一侧还均安装有阻挡气缸；所述顶升装置2包括布置于两传输架之间的顶升固定板21、安装于顶升固定板21上的若干升降导向杆22、安装于升降导向杆22上的顶升升降板23，以及安装于顶升固定板21上并用于驱动顶升升降板23升降的顶升气缸24；所述顶升升降板23上还安装有旋转盘25，以及用于驱动旋转盘25旋转的旋转电机26；所述旋转盘25上还安装有旋转顶升板27，且旋转顶升板27的顶部四角还各安装一缓冲垫28；所述旋转顶升板27的顶部还安装有若干定位销29；所述物料传输装置1的一侧还安装有固定架，且固定架上还安装有若干调节支撑板；每一调节支撑板上还各布置一用于承载零件的托盘5。

本发明工作原理：

继续参照图1至7所示，本实施例中，该设备还包括工作台6，以及安装于工作台6上的工作架7；物料传输装置1、顶升装置2、辅助锁附装置3及固定架均安装于工作台6上，且工作台6的下部还安装有回流接驳装置(与物料传输装置1类似)；工作架7内位于锁附安装架31的上方还安装有电脑，便于工作人员操控设备，工作架7的正面还安装有电批，以便人工锁附螺丝，同时，工作架7内部安装有若干安全光栅，工作架7的顶部还设有三色指示灯，以提高设备运行的安全性，工作时，首先人工或外部移载装置将载有产品的治具(该实施例中，产品为新能源汽车的中央控制单元)放置于物料传输装置1上，物料传输装置1将其传输至顶升装置2的上方(此时，阻挡气缸将治具挡停)；随后，顶升装置2将载有产品的治具向上顶起，以使治具从物料传输装置1上分离，然后，顶升装置2驱动治具旋转90°，以便对产品进行组装锁附。

随后，锁附升降机构32驱动锁附升降板33下降，以使产品位于锁附升降板33的第一通孔34内，并使仿形治具37的锁附孔38与产品的相应接口对准；随后，人工手动从托盘5上拿取待锁附的零件，并放置于仿形治具37与产品对应接口之间(以对零件初步固定)；随后，第二夹紧机构36的限位压柱364顶至产品的一侧，人工整理进行穿线并整理线头，然后，第一夹紧机构35驱动仿形治具37将零件压紧固定于产品的对应接口上(第二夹紧机构36的限位压柱364顶至产品的一侧，可提供支撑力，避免第一夹紧机构35压紧零件时，产品晃动，通过两夹紧机构的相互配合，可将产品限位固定，以便锁附零件)；随后，人工拿取电批，通过仿形治具37上的锁附孔38，以将零件锁紧固定于产品上；待零件锁附固定后，通过检测相机组件44对其进行拍照检查，以判断零件锁附是否合格，检查合格后，两夹紧机构复位，锁附升降板33上升，顶升装置2驱动产品旋转、下降，以使产品放置于物料传输装置1上；此时，阻挡气缸收回，物料传输装置1将锁附完成的产品传输至下一工序，该实施例中，可在物料传输装置1的下料端布置一升降机，物料传输装置1将锁附完成的产品传输至升降机上，随后人工或外部移载机构将产品移走，随后，升降机驱动空的治具下降至回流接驳装置上，回流接驳装置将空的料盘回流至上料端，以便承载下一需要锁附的产品，如此循环，可提高整个设备的工作效率，具体的：

物料传输装置1和顶升装置2：该实施例中，物料传输装置1采用链条的传输方式，可保证产品传输的平稳性；同时，每一传输架的一侧还均安装有阻挡气缸，阻挡气缸可将产品挡停，以便顶升装置2将产品从物料传输装置1上顶升分离；此外，传输架上还安装有若干位置传感器，可实时感应产品传输的位置；该实施例中，顶升装置2布置于两传输架之间，可提高装置的紧凑性；在产品传输至顶升装置2的上方并挡停时，顶升气缸24驱动顶升升降板23上升，进而使旋转顶升板27托住产品治具，从而将产品治具从物料传输装置1上分离；由于产品传输时，产品是横着摆放，即产品的对应接口与设备的正面之间的夹角为90°，故产品从物料传输装置1上分离后，旋转电机26会驱动旋转盘25带动旋转顶升板27逆时针旋转90°，以使产品的对应接口朝向设备的正面，以便工作人员进行锁附，在锁附完成后，再将产品顺时针旋转90°，随后重新放置于物料传输装置1上，该实施例中，旋转顶升板27的顶部四角还各安装一缓冲垫28(可为聚氨酯垫)，可在托住产品治具并将其顶升时，进行缓冲，避免损坏产品治具，同时，旋转顶升板27的顶部还安装有若干定位销29，产品治具的底部与定位销29对应处还设有定位孔，将产品顶升旋转时，定位销29插入于定位孔内，以避免其晃动。

辅助锁附装置3：该实施例中，辅助升降板的两侧还各连接一加强板，可提高结构的整体强度；在顶升装置2将产品顶升旋转后，锁附升降气缸321可驱动锁附升降板33下降，以使产品位于锁附升降板33的第一通孔34内，并使仿形治具37的锁附孔38与产品的对应接口处对准，同时，为了提高仿形治具37与产品的对应接口处对准的精度，该实施例中，在安装底板312上还安装有调节螺杆323，可通过调节螺杆323对锁附升降板33的高度进行微调，以使仿形治具37的锁附孔38与产品的对应接口处精确对准，进而提高零件锁附的精度，此外，在安装底板312上还安装有若干缓冲器322，可在锁附升降板33下降过度时，对其进行缓冲；在将仿形治具37的锁附孔38与产品的对应接口处对准后，第二平移气缸361驱动第二滑板362向前伸出，以使侧推板363上的限位压柱364抵至产品的一侧，以对产品提供支撑力；随后，两第一平移气缸351驱动第一滑板353带动仿形治具37向后滑动，进而将零件压紧固定于产品对应接口上，随后，人工使用电批，通过锁附孔38将零件锁紧固定，该实施例中，还设有两微调组件，每一微调组件包括相互垂直布置的第一交叉滚子导轨、第二交叉滚子导轨，即在对零件进行锁附时，可人工手动对治具本体372的位置进行微调(压板371可在压板371一侧所在的平面上，左右、上下移动，即第一调节板374可相对第一固定板373左右微微移动，第二调节板375可上下微微移动)，进而减小仿形治具37与产品对应接口间的位置偏差，提高组装锁附精度。

视觉检测机构4：视觉检测机构4安装于安装顶板313上，视觉检测机构4的X轴平移机构41、Y轴平移机构42和Z轴升降机构43均可采用电机同步带的传动方式，或其他传动方式，在此不做限制，通过三者的相互配合，可驱动检测相机组件44(包括相机、位于相机下方的光源)做平移、升降运动，进而便于对锁附零件后的产品进行检查，以判断其是否合格。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，包括物料传输装置、顶升装置、辅助锁附装置；所述辅助锁附装置包括布置于物料传输装置一侧的锁附安装架、安装于锁附安装架上的锁附升降机构，以及与锁附升降机构连接的锁附升降板；所述锁附升降板的一端向顶升装置的上方延伸布置，且锁附升降板的该端与顶升装置对应处还开设有第一通孔；所述锁附升降板向顶升装置延伸的一端顶部还安装有第一夹紧机构，锁附升降板的另一端下方还设有安装于锁附安装架上的第二夹紧机构；所述第一夹紧机构还驱动连接一仿形治具；所述顶升装置用于将物料传输装置传输的载有产品的治具，从物料传输装置上顶升分离；所述锁附升降机构用于驱动锁附升降板升降，以使载有产品的治具位于第一通孔内；所述第一夹紧机构用于在将待安装的零件放入至仿形治具与产品相应接口之间时，与第二夹紧机构相互配合，以将零件压紧固定于产品的对应接口上；所述仿形治具上与产品的对应接口处还开设有若干锁附孔；所述第一夹紧机构包括两第一平移组件，且每一第一平移组件分别靠近第一通孔的一端布置；每一第一平移组件均包括第一平移气缸、第一滑轨组件，以及布置于第一滑轨组件上并与第一平移气缸连接的第一滑板；所述仿形治具靠近第一通孔的一侧布置，并与两第一滑板连接；所述仿形治具包括压板、两微调组件，以及安装于压板上的治具本体；每一微调组件均包括第一固定板、沿第一固定板长度方向安装于其一侧的第一交叉滚子导轨、与第一交叉滚子导轨连接的第一调节板、沿第一调节板宽度方向安装于其一侧的第二交叉滚子导轨，以及与第二交叉滚子导轨连接的第二调节板；每一第一滑板的一端与一第一固定板连接，压板的一侧两端分别与一第二调节板连接；若干所述锁附孔开设于治具本体上。

2.根据权利要求1所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述锁附安装架包括布置于物料传输装置一侧的若干支撑杆、固定安装于支撑杆上的安装底板，以及固定安装于支撑杆顶部的安装顶板；所述锁附升降机构和第二夹紧机构均安装于安装底板上，锁附升降板位于安装底板与安装顶板之间，并经直线轴承与支撑杆滑动连接。

3.根据权利要求2所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述锁附升降机构包括安装于安装底板并与锁附升降板底部连接的锁附升降气缸，以及沿竖直方向安装于安装底板上的若干缓冲器和若干调节螺杆。

4.根据权利要求2所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述第二夹紧机构包括安装于安装底板顶部的第二平移气缸、与第二平移气缸连接的第二滑板，以及安装于第二滑板顶部一端的侧推板；所述侧推板的一侧长度方向上还间隔安装有若干限位压柱。

5.根据权利要求2所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述安装顶板的顶部还安装有视觉检测机构；所述视觉检测机构包括X轴平移机构、Y轴平移机构、与Y轴平移机构连接的Z轴升降机构、与Z轴升降机构连接并位于第一通孔上方的Z轴升降座，以及安装于Z轴升降座上的检测相机组件。

6.根据权利要求1所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述物料传输装置包括两传输架、安装于两传输架上的倍速链条组件，以及用于驱动倍速链条组件运转的传输电机；每一所述传输架的一侧还均安装有阻挡气缸。

7.根据权利要求6所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述顶升装置包括布置于两传输架之间的顶升固定板、安装于顶升固定板上的若干升降导向杆、安装于升降导向杆上的顶升升降板，以及安装于顶升固定板上并用于驱动顶升升降板升降的顶升气缸；所述顶升升降板上还安装有旋转盘，以及用于驱动旋转盘旋转的旋转电机；所述旋转盘上还安装有旋转顶升板，且旋转顶升板的顶部四角还各安装一缓冲垫；所述旋转顶升板的顶部还安装有若干定位销。

8.根据权利要求1所述的在线式人工辅助锁附设备，其特征在于，所述物料传输装置的一侧还安装有固定架，且固定架上还安装有若干调节支撑板；每一调节支撑板上还各布置一用于承载零件的托盘。