WO2022027766A1 - 一种汽车充电手柄端子装配机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车充电手柄端子装配机包括机架以及控制模块，机架上设置一端子平台，端子平台处设置有一个对端子进行冲压的冲压装置及对端子平台处进行拍照的第一CCD相机，机架上设置一多轴机械手，围绕多轴机械手设置有多个端子供料装置；由多轴机械手将端子从端子供料装置送至端子平台，而后由冲压装置将端子平台处的端子夹紧；控制模块对第一CCD相机采集的图像进行分析，在端子平台上有端子、电缆线已插入到该端子中、电缆线的规格和端子的规格匹配、且电缆线插入的深度符合设定要求的情况下，控制模块控制冲压装置按预设的行程对端子进行压紧以将其固定在电缆线上。本发明自动化程度高，效率高、质量好。

Description

一种汽车充电手柄端子装配机 技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种汽车充电手柄端子装配机。

背景技术

随着科技的进步，对于制造业的要求也越来越高，这些要求体现在效率和质量上。电动汽车的充电手柄，通常会包括多根电缆，充电电缆、数据电缆等，这些电缆都需要安装上不同规格的金属端子。安装端子的作业，既要求效率高，更重要的是安装的端子要准确无误地匹配每根电缆，同时，电缆中金属丝剥线的长度、插入到电缆中的深度，端子压紧的力度，以及端子的外形都有严格的规范，有的端子还需要套接密封圈，密封圈是否套接到位也有严格的检验标准。如何设计满足上述要求，同时实现上料自动化的自动化设备是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种自动化接线、安全可靠、高效的汽车充电手柄端子装配机。

本发明的技术方案是提供一种汽车充电手柄端子装配机，其用于给汽车充电手柄的多根电缆线上安装对应的端子，其包括机架以及控制模块，所述机架上设置一用于放置端子的端子平台，所述端子平台处设置有一个对端子进行冲压的冲压装置及对所述端子平台处进行拍照的第一CCD相机，所述机架上设置一多轴机械手，围绕所述多轴机械手设置有多个端子供料装置；由所述多轴机械手将端子从所述端子供料装置送至所述端子平台，而后由所述冲压装置将所述端子平台处的端子夹紧；所述冲压装置、多轴机械手和第一CCD相机均由所述控制模块控制，所述控制模块对所述第一CCD相机采集的图像进行分析，在所述端子平台上有端子、电缆线已插入到该端子中、电缆线的规格和端子的规格匹配、且电缆线插入的深度符合设定要求的情况下，所述控制模块控制所述冲压装置按预设的行程对端子进行压紧以将其固定在电缆线上。

优选的，所述冲压装置在所述控制模块的控制下针对每种类型的端子都至少具有两次行程，第一次行程用于夹紧端子使其固定，第二次行程用于压紧端子使其产生形变以固定在电缆线上。

优选的，所述冲压装置包括一上压板和下压板，所述上压板和下压板之间设置一用作所述端子平台的圆孔，所述圆孔的内侧边缘设置有若干个突出的压块；一伺服电机驱动所 述上压板上下移动以利用所述压块夹紧或压紧端子。

优选的，所述端子供料装置均包括一端子震动盘以及连接所述端子震动盘的端子轨道，所述端子轨道最前端设置有出料位。

优选的，所述机架中设置一第二CCD相机，所述多轴机械手将所述端子轨道上的端子送至所述第二CCD相机处，供所述第二CCD相机拍照，由所述控制模块检测端子的外观是否合格，合格的端子被所述多轴机械手送入所述端子平台，不合格的端子则被所述多轴机械手放入设置在所述机架中的废料框。

优选的，所述端子轨道两侧设置有与所述端子轨道端面平齐的挡板，所述挡板外侧紧贴所述挡板设置有一推料滑块，以及驱动所述推料滑块贴紧所述挡板移动的推料气缸，所述推料滑块靠近所述端子轨道一侧的侧壁上对应所述端子轨道设置有一仅可收容一个端子的凹槽。

优选的，还包括一密封圈上料装置，所述密封圈上料装置包括一密封圈震动盘以及连接所述密封圈震动盘的密封圈轨道，所述密封圈轨道的自由端设置一取件平台，所述取件平台设置贯穿的通孔，所述密封圈轨道连通所述通孔，所述通孔底部设置一密封圈气缸，所述密封圈气缸的气缸臂设置在所述通孔中以向上推密封圈；所述通孔的上方设置一可上下移动的卡爪滑块，所述卡爪滑块上设置一可旋转的转盘，所述转盘上设置一卡爪，所述卡爪包括若干个围绕一中心可聚拢和张开的手指。

优选的，所述密封圈上料装置还包括一检测端子上是否有密封圈的第三CCD相机。

优选的，所述机架包括正对操作者的正面，所述端子平台设置在所述正面，所述端子平台下方设置有叠放电缆线的供料板，一上料电机驱动所述供料板上下移动，所述端子平台侧边设置有给电缆线进行剥线的剥线装置；所述正面还设置有显示屏，用以显示提示信息。

优选的，所述端子供料装置还包括给所述震动盘供料的漏斗形的供料仓，所述供料仓包括一设置在所述震动盘上方的出料口，至少一个气动档杆可上下移动地设置在所述出料口。

本发明的汽车充电手柄端子装配机实现了自动供料：供电缆线、端子和密封圈，通过位于中心的机械手依次取端子、检测端子、套密封圈，然后送到端子平台；在端子平台，由人工插入电缆线，并经过检验后，进行冲压，完成全部作业。本发明实现了全套工艺流程的自动化作业，实现高效、高质量、规范化的生产。

附图说明

图1是本发明最佳实施例的汽车充电手柄端子装配机的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是局部的立体结构示意图一；

图4是局部的立体结构示意图二；

图5是图4背面的立体结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是密封圈上料装置的立体结构示意图；

图8是端子供料装置的结构示意图；

图9是图8中B处的局部放大图；

图10是第二CCD相机的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1至图10所示，本实用新型的一种汽车充电手柄端子装配机，其用于给汽车充电手柄的多根电缆线上安装对应的端子。其包括框架结构的机架10，机架10上可设置隔板(未图示)以形成封闭结构来提高安全性。机架10下可设置滚轮以方便移动或支撑腿13。机架10上竖直设置一板形的支架12，该支架12上设置一用于放置端子的端子平台14。端子平台14处设置有一个对端子进行冲压的冲压装置，端子平台14的右侧设置对端子平台14处进行拍照的第一CCD相机16。支架12的后方，机架10顶部中心处设置一多轴机械手18，机架10中围绕多轴机械手18四周设置有多个端子供料装置20，以方便多轴机械手18通过较小的行程来取端子。由多轴机械手18将端子从端子供料装置20送至端子平台14，而后由冲压装置将端子平台14处的端子夹紧；冲压装置、多轴机械手18和第一CCD相机16均由控制模块(未图示)控制。控制模块对第一CCD相机16采集的图像进行分析，在端子平台14上有端子、电缆线已插入到该端子中、电缆线的规格和端子的规格匹配、电缆线插入的深度符合设定要求的情况下，控制模块控制冲压装置按预设的行程对端子进行压紧以将其固定在电缆线上。控制模块选用市场上已经成熟的电脑、单片机或其他类似的控制芯片即可。

冲压装置在控制模块的控制下针对每种类型的端子都具有两次行程，第一次行程用于夹紧端子使其固定，第二次行程用于压紧端子使其产生形变以固定在电缆线上。

本实施例中，冲压装置包括一上压板22和下压板24，上压板22和下压板24之间设置一用作端子平台14的圆孔26，圆孔26的内侧边缘设置有若干个突出的压块；下压板24固定，一伺服电机(未图示)驱动上压板22上下移动以利用压块夹紧或压紧端子。通过伺 服马达，可以精确控制冲压头的行程，从而控制对端子的夹紧力和压紧力，避免因过度挤压造成损伤或因夹紧力不足而松脱，或因压紧力不足而造成端子安装不牢固等；伺服电机驱动上压板22移动的原理为业界所熟知，通常采用丝杠上设置螺母，由螺母带动上压板22直线运动的方式；因这是业界常用技术和惯用手段所以未详细图示。

每个端子供料装置20都包括一端子震动盘28以及连接端子震动盘28的端子轨道30，端子在端子震动盘28的作用下竖直排列后沿端子轨道30移动。端子轨道30最前端设置有出料位，出料位处设置有监控出料位上是否有端子的传感器。本实施例中，出料位这样设计：在端子轨道30两侧设置有与端子轨道30端面平齐的挡板32，挡板32外侧紧贴挡板32设置有一推料滑块34，以及驱动推料滑块34贴紧挡板32移动的推料气缸36，推料滑块34靠近端子轨道30一侧的侧壁上对应端子轨道30设置有一仅可收容一个端子的凹槽38(或通过如图所示的S字形推料滑块34形成凹槽38)。以此凹槽38作为出料位，当其检测到有端子进入时，推料气缸36推动推料滑块34向前移动，推料滑块34的边缘将端子轨道30挡住，避免其他端子向前移动；而当前端子随凹槽38前移，使其突出且单独存在，以方便多轴机械手18的夹取。夹取完后，推料气缸36带动推料滑块34后退至凹槽38对准端子轨道30，使得下一个端子进入到凹槽38中，如此往复即可。

进一步地，机架10中设置一第二CCD相机40，第二CCD相机40设置在两轴移动支架41上，用以检测端子外观，尤其是端子端面开花的结构。多轴机械手18将端子轨道30上的端子送至第二CCD相机40处，供第二CCD相机40拍照，由控制模块检测端子的外观，以确定端子的类型，同时检测端子是否合格；合格的端子被多轴机械手18送入端子平台14，不合格的端子则被多轴机械手18放入设置在机架10中的废料框(未图示)。

进一步地，针对某些或全部的端子还需要安装密封圈的情况，本实施例中还包括一密封圈上料装置42。该密封圈上料装置42包括一密封圈震动盘44以及连接密封圈震动盘44的密封圈轨道46，密封圈轨道46的自由端设置一取件平台48，取件平台48设置贯穿的通孔50，密封圈轨道46连通该通孔50。密封圈震动盘44震动，从而带动密封圈依次经过密封圈轨道46进入到通孔50中，通孔50中仅容纳一个密封圈进入。通孔50底部设置一密封圈气缸52，密封圈气缸52的气缸臂设置在通孔50中，从而托住进来的密封圈。气缸臂向上可以向上推密封圈，使其和取件平台48平齐。通孔50的上方设置一可上下移动的卡爪滑块54，卡爪滑块54上设置一可旋转的转盘56，转盘56上设置一卡爪58，卡爪58包括若干个围绕一中心可聚拢和张开的手指59。手指59向下伸入到密封圈气缸52的气缸臂上的密封圈内部，然后张开手指59，从而将密封圈套在手指上，由多轴机械手18将端子插入 到手指之间。卡爪上还设置有外推气缸(未图示)，通过外推气缸将手指上的密封圈推出手指，从而直接套在端子上。

密封圈上料装置42还包括一检测端子上是否有密封圈的第三CCD相机60。检测合格的端子被多轴机械手18放入到端子平台14，不合格则放入废料框。

机架10包括正对操作者的正面，端子平台14设置在正面，端子平台14下方设置有叠放电缆线的供料板64，一上料电机驱动供料板64上下移动，端子平台14侧边设置有给电缆线进行剥线的剥线装置66；正面还设置有显示屏68，用以显示提示信息，方便操作者根据提示信息，放入对应的电缆线。

进一步地，端子供料装置20还包括给端子震动盘28供料的漏斗形的供料仓70，供料仓70包括一设置在端子震动盘28上方的出料口72，一气动档杆74可上下移动地设置在出料口72。可以通过供料仓70配合监控端子震动盘28物料的传感器(未图示)给端子震动盘28供料，从而使得其使用时间延长。气动档杆74向上或向下的移动可控制出料口72的开启和关闭。

本发明的操作流程是，多轴机械手18从端子供料装置20处夹取端子，经过检验后，合格的端子放置到端子平台14；其间，有的端子还需要套上密封圈；由伺服电机驱动上压板22向下移动以利用压块夹紧端子。操作者则从供料板64上取一根电缆，该电缆中包括多根电缆线，彼此之间通过颜色区分；根据显示屏68上的提示，拿一根电缆线送入剥线机，进行剥线作业。剥线机是目前市面上成熟的产品，根据需要选用即可。操作者将剥线后的电缆线插入到端子平台14上的端子中。第一CCD相机16对电缆线的颜色和插入的深度进行拍照，由控制芯片进行分析，电缆线的颜色和端子匹配，且插入的深度符合要求，则伺服电机驱动上压板22向下移动以压紧端子，端子产生形变，从而固定在电缆线上，完成一次装配作业。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1. 一种汽车充电手柄端子装配机，其用于给汽车充电手柄的多根电缆线上安装对应的端子，其特征在于：其包括机架以及控制模块，所述机架上设置一用于放置端子的端子平台，所述端子平台处设置有一个对端子进行冲压的冲压装置及对所述端子平台处进行拍照的第一CCD相机，所述机架上设置一多轴机械手，围绕所述多轴机械手设置有多个端子供料装置；由所述多轴机械手将端子从所述端子供料装置送至所述端子平台，而后由所述冲压装置将所述端子平台处的端子夹紧；所述冲压装置、多轴机械手和第一CCD相机均由所述控制模块控制，所述控制模块对所述第一CCD相机采集的图像进行分析，在所述端子平台上有端子、电缆线已插入到该端子中、电缆线的规格和端子的规格匹配、且电缆线插入的深度符合设定要求的情况下，所述控制模块控制所述冲压装置按预设的行程对端子进行压紧以将其固定在电缆线上。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述冲压装置在所述控制模块的控制下针对每种类型的端子都至少具有两次行程，第一次行程用于夹紧端子使其固定，第二次行程用于压紧端子使其产生形变以固定在电缆线上。
3. 根据权利要求2所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述冲压装置包括一上压板和下压板，所述上压板和下压板之间设置一用作所述端子平台的圆孔，所述圆孔的内侧边缘设置有若干个突出的压块；一伺服电机驱动所述上压板上下移动以利用所述压块夹紧或压紧端子。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述端子供料装置均包括一端子震动盘以及连接所述端子震动盘的端子轨道，所述端子轨道最前端设置有出料位。
5. 根据权利要求4所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述机架中设置一第二CCD相机，所述多轴机械手将所述端子轨道上的端子送至所述第二CCD相机处，供所述第二CCD相机拍照，由所述控制模块检测端子的外观是否合格，合格的端子被所述多轴机械手送入所述端子平台，不合格的端子则被所述多轴机械手放入设置在所述机架中的废料框。
6. 根据权利要求4所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述端子轨道两侧设置有与所述端子轨道端面平齐的挡板，所述挡板外侧紧贴所述挡板设置有一推料滑块，以及驱动所述推料滑块贴紧所述挡板移动的推料气缸，所述推料滑块靠近所述端子轨道一侧的侧壁上对应所述端子轨道设置有一仅可收容一个端子的凹槽。
7. 根据权利要求1所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：还包括一密封圈上 料装置，所述密封圈上料装置包括一密封圈震动盘以及连接所述密封圈震动盘的密封圈轨道，所述密封圈轨道的自由端设置一取件平台，所述取件平台设置贯穿的通孔，所述密封圈轨道连通所述通孔，所述通孔底部设置一密封圈气缸，所述密封圈气缸的气缸臂设置在所述通孔中以向上推密封圈；所述通孔的上方设置一可上下移动的卡爪滑块，所述卡爪滑块上设置一可旋转的转盘，所述转盘上设置一卡爪，所述卡爪包括若干个围绕一中心可聚拢和张开的手指。
8. 根据权利要求7所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述密封圈上料装置还包括一检测端子上是否有密封圈的第三CCD相机。
9. 根据权利要求1所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述机架包括正对操作者的正面，所述端子平台设置在所述正面，所述端子平台下方设置有叠放电缆线的供料板，一上料电机驱动所述供料板上下移动，所述端子平台侧边设置有给电缆线进行剥线的剥线装置；所述正面还设置有显示屏，用以显示提示信息。
10. 根据权利要求4所述的一种汽车充电手柄端子装配机，其特征在于：所述端子供料装置还包括给所述震动盘供料的漏斗形的供料仓，所述供料仓包括一设置在所述震动盘上方的出料口，至少一个气动档杆可上下移动地设置在所述出料口。

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