CN215663732U - 一种用于汽车座椅装配的夹具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车装配设备领域，更具体地，涉及一种用于汽车座椅装配的夹具系统，包括夹具本体、安装于夹具本体底部的插板组件、安装于夹具本体两侧的夹持组件、机器人、摄像头、图像识别装置和控制器；插板组件用于插入坐垫和靠背之间缝隙从而夹紧坐垫和靠背，夹持组件用于夹持座椅的靠背，夹具本体的一侧设置连接臂；连接臂与机器人连接，摄像头安装于夹具本体上；摄像头与图像识别装置电连接；图像识别装置、插板组件和夹持组件均与控制器电连接。夹具本体通过设置于一侧的连接臂与机器人连接，机器人能够带动夹具本体抓取座椅后伸入至车身内进行座椅的装配，同时通过摄像头的作用确认座椅和车身入口的相对位置，避免夹具本体与车身发生刮碰。

Description

一种用于汽车座椅装配的夹具系统

技术领域

本实用新型涉及汽车装配设备领域，更具体地，涉及一种用于汽车座椅装配的夹具系统。

背景技术

汽车座椅作为汽车的核心零部件，在装配的时候需要人员将其从输送线上抓取并投放车内装配。同时，单个座椅重量基本超过12kg，为了降低劳动负荷，因此在装配座椅的时候需要依靠助力夹具辅助搬运。但是现有只有用于输送线上自动搬运的座椅夹具，如公开号为“CN204160126U”，公开日为2015年2月18日的中国专利文件公开了一种汽车座椅搬运手爪，包括本体，本体上设有用于插入座椅底座和靠背之间缝隙的若干块插板，本体上还设有用于夹持座椅的夹持部件，若干块插板中的一块插板为活动插板，活动插板的一端与提拉气缸相连，提拉时活动插板可绕转轴转动，夹持部件为设于本体两侧的由侧夹气缸驱动的侧夹块，侧夹块一端通过直角连杆分别与本体和侧夹气缸的推杆铰接，侧夹块朝向座椅靠背的一侧具有弧形的柔性表层。需要搬运汽车座椅时，将插板插入座椅底座和靠背之间缝隙中，接着活动插板由提拉气缸带动后转动一定角度，使活动插板不会从缝隙中脱出。同时，本体两侧的侧夹气缸开始工作，使两侧的侧夹块夹持住座椅靠背，进行搬运操作。搬运手爪的本体的顶端设置有与机器人连接的连接法兰。

在上述的方案中，由于车内的空间有限且受到车身入口的高度限制，位于搬运手爪顶端的连接法兰会与车身发生干涉，导致搬运手爪无法进入将座椅搬运至车内完成座椅的装配。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中搬运手爪无法进入车内进行座椅装配的问题，提供一种用于汽车座椅装配的夹具系统，夹具能够伸入至车身内并通过拍摄识别的方式定位夹具本体和车身相对位置，从而完成座椅的装配并避免车身被刮碰。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于汽车座椅装配的夹具系统，包括夹具本体、安装于所述夹具本体底部的插板组件、安装于所述夹具本体两侧的夹持组件、机器人、摄像头、图像识别装置和控制器；所述插板组件用于插入坐垫和靠背之间缝隙从而夹紧坐垫和靠背，所述夹持组件用于夹持座椅的靠背，所述夹具本体的一侧设置连接臂；所述连接臂与所述机器人连接，所述摄像头安装于所述夹具本体上；所述摄像头与所述图像识别装置电连接。所述摄像头用于拍摄座椅和车身入口的图像；所述图像识别装置与控制器电连接。

在上述的技术方案中，插板组件和夹持组件的配合使得夹具本体夹紧座椅，而由于夹具本体的连接臂设置于其侧面，因此夹具本体的高度较小，不会与车身入口发生干涉而导致车身被刮碰。同时，连接臂设置于夹具本体的一侧，更便于机器人通过连接臂将夹具本体伸入至车身内。图像识别装置可以为视觉系统，通过摄像头拍摄座椅和车身入口的图像，实现座椅位置和车身入口位置的识别，更便于机器人带动夹具本体夹取座椅和将座椅装入至车身内。其中视觉系统的识别为现有技术的应用，此处不对该项技术进行改进，故不作详细的描述。机器人、插板组件、夹持组件和摄像头均通过PLC控制器进行电气控制，PLC的控制方法为本领域技术人员根据需要进行设计，属于常规技术手段，此处不作描述。

优选的，所述摄像头设置于所述连接臂上，即使插板组件和夹持组件夹取座椅，摄像头也不会被座椅遮挡，可以继续对车身入口进行拍摄。

优选的，夹具本体设置有用于检测座椅到位的传感器。该传感器可以为红外传感器或行程开关，当夹具本体成功夹紧座椅后触发，确定座椅被夹紧后发出的执行信号后机器人再执行下一个动作。

优选的，所述夹持组件包括分别设置于所述夹具本体两侧的两个摆臂机构和同时驱动两个摆臂机构运动的第一驱动机构。通过一个第一驱动机构同时控制两个摆臂机构同时运动，减少驱动部件的数量，缩减夹具本体的体积，使得夹具本体更容易伸入至车身内，更便于座椅的安装。

优选的，所述摆臂机构包括夹爪、摆动部和固定部，所述摆动部上设置有连接部；所述第一驱动机构包括与所述夹具本体滑动连接的滑动块和驱动所述滑动块移动的第一驱动装置；所述摆动部的一端与所述夹爪连接，另一端与所述滑动块铰接；所述固定部的一端与所述夹具本体连接，另一端与所述连接部铰接。第一驱动装置可以为气缸、电机等驱动部件，优选为气缸，其执行动作较快速。在需要夹持组件夹紧座椅靠背的时候，第一驱动装置驱动滑动块滑动，使得与滑动块铰接的两个摆动部均分别绕着连接部与固定部的铰接点向夹具本体中心的方向转动，从而夹紧座椅靠背。松开座椅靠背的时候，第一驱动装置带动滑动块复位即可。

第一驱动机构还可以是一个双向气缸，两边的气缸杆分别与摆臂机构铰接。

优选的，所述滑动块的两侧均设置有用于与所述摆动部铰接的转接板。转接板可以延长滑动块的连接长度和增加摆动部的转动幅度。

优选的，所述夹具本体两侧的内壁设置有可与所述转接板抵接的限位部。在第一驱动装置带动滑动块复位的时候，当转接板随着滑动块移动一定的距离后，转接板与限位部抵接，避免滑动块复位过程中移动过度，带动摆动部向外摆动的范围变大。由于在座椅装配中，夹持组件需要在车身内松开座椅靠背，若摆动部的摆动范围过大，会容易刮碰到车身内部。

优选的，所述夹具本体设置有滑轨，所述滑动块设置有与所述滑轨配合的滑动槽。

优选的，所述插板组件包括与所述夹具本体固定连接的外插板、与所述夹具本体活动连接的内插板和驱动所述内插板运动的第二驱动装置。外插板和内插板均插入至座椅的坐垫和靠背之间的缝隙中，然后第二驱动装置驱动内插板相对于外插板运动，使得外插板与坐垫的上表面抵接，内插板与靠背的下底面抵接，两者共同作用下夹紧座椅。第二驱动装置可以为气缸、液压缸或电机等部件。

优选的，所述夹具本体设置有导向孔，所述内插板设置有与所述导向孔配合的导向柱。内插板移动的时候通过导向孔和导向柱的引导作用，相对于外插板或夹具本体做上下直线运动，内插班的移动更加稳定且幅度更小。

与现有技术相比，有益效果是：夹具本体通过设置于一侧的连接臂与机器人连接，机器人能够带动夹具本体抓取座椅后伸入至车身内进行座椅的装配，同时通过摄像头的作用确认座椅和车身入口的相对位置，避免夹具本体与车身发生刮碰。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于汽车座椅装配的夹具系统的结构示意图；

图2是本实用新型的夹具本体的结构示意图；

图3是本实用新型的夹具本体的俯视结构示意图；

图4是图1的A位置的局部放大图；

图5是图1的B位置的局部放大图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例

如图1-5所示为一种用于汽车座椅装配的夹具系统，包括夹具本体1、安装于夹具本体1底部的插板组件2、安装于夹具本体1两侧的夹持组件3、机器人4、摄像头5(双目摄像头)和图像识别装置6；插板组件2用于插入坐垫和靠背之间缝隙从而夹紧坐垫和靠背，夹持组件3用于夹持座椅的靠背，夹具本体1的一侧设置连接臂7；连接臂7与机器人4连接，摄像头5安装于夹具本体1上；摄像头5与图像识别装置6电连接。摄像头5与图像识别装置6电连接；摄像头用于拍摄座椅和车身入口的图像；图像识别装置6与控制器电连接。

具体的，摄像头5设置于连接臂7上，即使插板组件2和夹持组件3夹取座椅，摄像头5也不会被座椅遮挡，可以继续对车身入口进行拍摄。

其中，夹具本体1设置有用于检测座椅到位的传感器8。该传感器8为行程开关，当夹具本体1成功夹紧座椅后触发，确定座椅被夹紧后发出的执行信号后机器人4再执行下一个动作。

其中，夹持组件3包括分别设置于夹具本体1两侧的两个摆臂机构301和同时驱动两个摆臂机构301运动的第一驱动机构302。通过一个第一驱动机构302同时控制两个摆臂机构301同时运动，减少驱动部件的数量，缩减夹具本体1的体积，使得夹具本体1更容易伸入至车身内，更便于座椅的安装。摆臂机构301包括夹爪3011、摆动部3012和固定部3013，摆动部3012上设置有连接部3014；第一驱动机构302包括与夹具本体1滑动连接的滑动块3021和驱动滑动块3021移动的第一驱动装置3022；摆动部3012的一端与夹爪3011连接，另一端与滑动块3021铰接；固定部3013的一端与夹具本体1连接，另一端与连接部3014铰接。第一驱动装置3022为气缸。在需要夹持组件3夹紧座椅靠背的时候，第一驱动装置3022驱动滑动块3021滑动，使得与滑动块3021铰接的两个摆动部3012均分别绕着连接部3014与固定部3013的铰接点向夹具本体1中心的方向转动，从而夹紧座椅靠背。松开座椅靠背的时候，第一驱动装置3022带动滑动块3021复位即可。

具体的，滑动块3021的两侧均设置有用于与摆动部3012铰接的转接板3023。转接板3023可以延长滑动块3021的连接长度和增加摆动部3012的转动幅度。

进一步的，夹具本体1两侧的内壁设置有可与转接板3023抵接的限位部101。在第一驱动装置3022带动滑动块3021复位的时候，当转接板3023随着滑动块3021移动一定的距离后，转接板3023与限位部101抵接，避免滑动块3021复位过程中移动过度，带动摆动部3012向外摆动的范围变大。由于在座椅装配中，夹持组件3需要在车身内松开座椅靠背，若摆动部3012的摆动范围过大，会容易刮碰到车身内部。

在本实施例中，夹具本体1设置有滑轨102，滑动块3021设置有与滑轨102配合的滑动槽3211。

其中，插板组件2包括与夹具本体1固定连接的外插板201、与夹具本体1活动连接的内插板202和驱动内插板202运动的第二驱动装置203。外插板201和内插板202均插入至座椅的坐垫和靠背之间的缝隙中，然后第二驱动装置203驱动内插板202相对于外插板201运动，使得外插板201与坐垫的上表面抵接，内插板202与靠背的下底面抵接，两者共同作用下夹紧座椅。第二驱动装置203为气缸。

具体的，夹具本体1设置有导向孔，内插板202设置有与导向孔配合的导向柱2021。内插板202移动的时候通过导向孔和导向柱2021的引导作用，相对于外插板201或夹具本体1做上下直线运动，内插班的移动更加稳定且幅度更小。

本实施例的工作原理和工作过程：插板组件2插入至座椅的坐垫和靠背之间的缝隙中，然后第二驱动装置203驱动内插板202相对于外插板201运动，使得外插板201与坐垫的上表面抵接，内插板202与靠背的下底面抵接，两者共同作用下夹紧座椅。夹持组件3的第一驱动装置3022驱动滑动块3021滑动，使得与滑动块3021铰接的两个摆动部3012均分别绕着连接部3014与固定部3013的铰接点向夹具本体1中心的方向转动，从而夹紧座椅靠背。通过插板组件2和夹持组件3的配合使得夹具本体1夹紧座椅，而由于夹具本体1的连接臂7设置于其侧面，因此夹具本体1的高度较小，不会与车身入口发生干涉而导致车身被刮碰。同时，连接臂7设置于夹具本体1的一侧，更便于机器人4通过连接臂7将夹具本体1伸入至车身内。图像识别装置6可以为视觉系统，通过摄像头5拍摄座椅和车身入口的图像，实现座椅位置和车身入口位置的识别，更便于机器人4带动夹具本体1夹取座椅和将座椅装入至车身内。

本实施例的有益效果：与现有技术相比，有益效果是：夹具本体1通过设置于一侧的连接臂7与机器人4连接，机器人4能够带动夹具本体1抓取座椅后伸入至车身内进行座椅的装配，同时通过摄像头5的作用确认座椅和车身入口的相对位置，避免夹具本体1与车身发生刮碰。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于汽车座椅装配的夹具系统，包括夹具本体(1)、安装于所述夹具本体(1)底部的插板组件(2)和安装于所述夹具本体(1)两侧的夹持组件(3)，所述插板组件(2)用于插入坐垫和靠背之间缝隙从而夹紧坐垫和靠背，所述夹持组件(3)用于夹持座椅的靠背，其特征在于，还包括机器人(4)、摄像头(5)、图像识别装置(6)和控制器；所述夹具本体(1)的一侧设置连接臂(7)；所述连接臂(7)与所述机器人(4)连接，所述摄像头(5)安装于所述夹具本体(1)上；所述摄像头(5)与所述图像识别装置(6)电连接；所述摄像头用于拍摄座椅和车身入口的图像；所述图像识别装置(6)与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述摄像头(5)设置于所述连接臂(7)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，夹具本体(1)设置有用于检测座椅到位的传感器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述夹持组件(3)包括分别设置于所述夹具本体(1)两侧的两个摆臂机构(301)和同时驱动两个摆臂机构(301)运动的第一驱动机构(302)。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述摆臂机构(301)包括夹爪(3011)、摆动部(3012)和固定部(3013)，所述摆动部(3012)上设置有连接部(3014)；所述第一驱动机构(302)包括与所述夹具本体(1)滑动连接的滑动块(3021)和驱动所述滑动块(3021)移动的第一驱动装置(3022)；所述摆动部(3012)的一端与所述夹爪(3011)连接，另一端与所述滑动块(3021)铰接；所述固定部(3013)的一端与所述夹具本体(1)连接，另一端与所述连接部(3014)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述滑动块(3021)的两侧均设置有用于与所述摆动部(3012)铰接的转接板(3023)。

7.根据权利要求6所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述夹具本体(1)两侧的内壁设置有可与所述转接板(3023)抵接的限位部(101)。

8.根据权利要求5所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述夹具本体(1)设置有滑轨(102)，所述滑动块(3021)设置有与所述滑轨(102)配合的滑动槽(3211)。

9.根据权利要求1所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述插板组件(2)包括与所述夹具本体(1)固定连接的外插板(201)、与所述夹具本体(1)活动连接的内插板(202)和驱动所述内插板(202)运动的第二驱动装置(203)。

10.根据权利要求9所述的一种用于汽车座椅装配的夹具系统，其特征在于，所述夹具本体(1)设置有导向孔，所述内插板(202)设置有与所述导向孔配合的导向柱(2021)。

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