CN113118730A - 一种用于汽车线束自动装配的机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车线束自动装配的机构，包括智能型线束收集装置、插线捋线一体机械手、双层带供电布线板、工业机器人和防松线配重。本发明通过工业机器人配合插线捋线一体机械手，抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束，按照线束生产工艺已经预排好的线束装配结构，自动***布线板上不同位置处智能型线束收集装置中。直到该条线束所有对应的节点均***到对应的智能型线束收集装置后，再重复抓取下一条插好各类插接件的线束半成品进行插线操作。通过自动化的操作能够彻底解决目前国内外汽车线束手工装配过程中劳动强度大、用工成本高、人工因素干扰大及产品一致性不好等问题。

Description

一种用于汽车线束自动装配的机构及方法

技术领域

本发明涉及一种用于汽车线束自动装配的机构及方法，属于汽车零部件制造技术领域。

背景技术

目前国内外汽车线束生产的最终装配过程为人工装配，属于劳动密集型工作，欧美汽车厂主要选择在人工费用低廉的发展中国家建厂进行装配。工人在同一地点站立进行重复简单操作的同时普遍造成腕关节腱鞘炎及膝关节损伤等各类职业病。同时人工因素干扰大，导致产品质量一致性不高。而且由于用工成本逐年提升，造成线束成本逐年上涨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于汽车线束自动装配的机构及装配方法，解决目前国内外汽车线束装配过程中劳动强度大、用工成本高、人工因素干扰大、效率低及产品一致性不好等问题。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种用于汽车线束自动装配的机构，包括智能型线束收集装置、插线捋线一体机械手、双层带供电布线板、工业机器人和防松线配重。

所述智能型线束收集装置***双层带供电布线板上，双层带供电布线板倾斜布置于工业机器人前端，插线捋线一体机械手设置在工业机器人前端，通过插线捋线一体机械手前端的捋线机构和插线机构共同抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束，按照线束生产工艺自动***双层带供电布线板上不同位置处智能型线束收集装置中，直到该条线束所有节点均***到对应的智能型线束收集装置后，再重复抓取下一条线束并进行插线及捋线操作。

智能型线束收集装置包括传送带机构、压紧机构和控制模块。

所述传送带机构和压紧机构安装在智能型线束收集装置框架上，压紧机构安装在传送带机构的下方。

控制模块包括控制模块本体、短针脚、绝缘护套和长针脚。所述短针脚、绝缘护套和长针脚安装在控制模块本体下方。所述控制模块本体的框架与智能型线束收集装置框架底部焊接为一体。

线束***智能型线束收集装置后经传送带机构直接传输到智能型线束收集装置框架下方的压紧机构进行压紧。

所述控制模块带无线信号传输及电机控制功能，其固定兼供电装置为下方的短针脚及长针脚。

智能型线束收集装置右侧传送带传送轮的右皮带轮轴两端由压紧弹簧顶住，使得传送轮具有回弹功能，保证了左传送带及右传送带能够夹紧粗细不等的线束。

工业机器人带动插线捋线一体机械手将线束***智能型线束收集装置后，线束在传送带电机的带动下将线束通过左传送带及右传送带传输至底部线束收纳槽内。

智能型线束收集装置前后两侧的柔性橡胶拨杆及金属拨杆轮流闭合可卡紧不同时候***的线束，防止插线捋线一体机械手捋线时造成线束从智能型线束收集装置脱落。

在线束布线完成并缠绕胶带后，智能型线束收集装置接收无线信号指令将前后两侧的柔性橡胶拨杆及金属拨杆及上方的左传送带及右传送带同时反转，将装配好的整条线束反向送出，方便整条线束成品取出。

所述传送带机构包括三个左皮带轮和三个右皮带轮、左传送带和右传送带、左皮带轮轴、传送带电机、右皮带轮轴和压紧弹簧。

左传送带和右传送带分别套装在三个左皮带轮上和三个右皮带轮上。左皮带轮与左皮带轮轴过盈配合，左皮带轮轴与智能型线束收集装置框架的孔位间隙配合，保证了左皮带轮与左皮带轮轴可在智能型线束收集装置框架的侧孔位内自由转动。

位于中间的左皮带轮轴与传送带电机输出轴焊接为一体，由传送带电机带动左皮带轮进行正反转。

右皮带轮轴与右皮带轮为过盈配合，与智能型线束收集装置框架为间隙配合，保证了右皮带轮灵活转动并防止右皮带轮轴从两侧脱出。

三个右皮带轮轴被六个压紧弹簧向左侧压紧，所以左传送带转动时可以利用皮带之间的摩擦力带动右传送带同步转动，保证了线束***后可以直接传输到智能型线束收集装置框架下方的压紧机构进行压紧。

盖板焊接在智能型线束收集装置框架上防止了压紧弹簧等六个弹簧脱落。

所述压紧机构包括橡胶拨杆、金属拨杆、后侧拨杆销、前侧拨杆销、前侧拨杆传动齿轮、后侧拨杆传动齿轮、前侧拨杆电机、后侧拨杆电机和中间固定销。

所述压紧机构的橡胶拨杆通过硫化的方式安装在金属拨杆上，通过橡胶的弹性保证了压紧线束时不会损伤线束。左右两拨杆前后错开，保证了在左右拨杆正反向旋转时不发生硬性干涉。

所述压紧机构的两个中间固定销与前后两侧中间的四个齿轮为间隙配合，与智能型线束收集装置框架的配合为过盈配合，保证了前后两侧中间的四个齿轮在固定销上可以正常转动。

后侧拨杆销及前侧拨杆销与金属拨杆及对应齿轮均为过盈配合，与智能型线束收集装置框架的配合为间隙配合，保证了齿轮与拨杆同步转动而且不与框架发生干涉。

后侧拨杆电机及前侧拨杆电机均通过过盈配合安装在智能型线束收集装置框架上，保证了电机转动时电机外壳保持不动，电机轴上的齿轮转动带动其他齿轮转动。

所述双层带供电布线板包括负极面板、正极面板和四个绝缘块组成，四个绝缘块位于负极面板和正极面板之间的四个角上。所述正极面板和负极面板均采用多层金属丝网状结构，具备导电的特点。

长针脚***双层供电布线板后与正极面板接触，同时绝缘护套保证了长针脚穿过负极面板时不发生短路。短针脚***双层供电布线板后与负极面板接触。

所述插线捋线一体机械手由捋线机构和插线机构构成。插线机构销轴焊接固定在旋转电机的输出轴上，与插线机构基座过盈配合，与捋线机构基座间隙配合。旋转电机的外壳焊接在捋线机构基座，其电机轴旋转时可带动插线机构整体向上旋转。

捋线时插线机构动爪松开，机构整体向上旋转70度，保证在捋线时插线机构不与智能型线束收集装置发生干涉。捋线时捋线机构的动爪松开但防线束脱落卡条闭合。捋线到位后插线机构向下旋转70度，插线机构动爪和捋线机构动爪再次同时夹紧线束，在工业机器人的带动下完成线束对应位置***下一节点的智能型线束收集装置。

所述捋线机构包括捋线机构基座、捋线机构动爪、捋线动爪电机、捋线动爪挡块、捋线机构丝杆、防脱落卡条、防脱落卡条销子及防脱落卡条电机。

捋线动爪挡块和捋线动爪电机外壳焊接在捋线机构基座上。捋线机构动爪上方与捋线机构丝杆通过螺纹配合。捋线动爪电机的输出轴与捋线机构丝杆焊接为一体，通过电机控制捋线机构丝杆的正反转。

捋线机构动爪安装于捋线机构基座横梁的梯形导轨内，随着捋线机构丝杆的正反向转动，捋线机构动爪在捋线机构基座横梁的梯形导轨内移动。

所述防脱落卡条销子焊接到防脱落卡条电机的输出端，与防脱落卡条为过盈配合，与捋线机构基座为间隙配合，由电机控制防脱落卡条随防脱落卡条销子一起转动。防脱落卡条电机带动防脱落卡条向上转动闭合时，可阻挡线束在捋线时脱出捋线机构。

插线机构包括插线机构基座、插线机构动爪、插线动爪电机、插线动爪挡块、插线机构丝杆、旋转电机及插线机构抬起销轴。

插线动爪挡块、插线动爪电机外壳及旋转电机外壳焊接安装于插线机构基座上。插线机构动爪安装于插线机构基座横梁的梯形导轨内。

插线机构丝杆焊接到插线动爪电机的输出端，由电机控制插线机构丝杆的正反转。

插线机构动爪随着插线机构丝杆的正反向转动在插线机构基座横梁的梯形导轨内移动。

所述线束下方配有防松线配重。

本发明还提供了一种利用所述的机构自动装配汽车线束的方法，包括如下步骤：

1)抓取线束：工业机器人带动插线捋线一体机械手到达线束位置，插线机构的插线机构动爪向内移动夹紧线束。捋线机构的捋线机构动爪向内移动并夹紧线束。插线机构和捋线机构同时夹紧线束后工业机器人即可带动插线捋线一体机械手移动进行下一步的插线步骤。

2)插线：插线捋线一体机械手到达线束头部应***的智能型线束收集装置所在位置，使智能型线束收集装置正好位于插线捋线一体机械手的捋线机构和插线机构正中间，工业机器人带动插线捋线一体机械手将线束***智能型线束收集装置的左传送带和右传送带之间。

插线机构的插线机构动爪向外移动，松开夹紧的线束。捋线机构的捋线机构动爪向外移动，松开夹紧的线束，同时捋线机构的防脱落卡条电机带动防脱落卡条向上转动与捋线机构动爪接触，形成空腔防止线束脱落。

插线机构整体向上旋转70度，防止插线捋线一体机械手移动时与智能型线束夹具发生干涉。

3)线束固定：智能型线束收集装置的控制模块接收到针对该装置的无线控制信号后，控制传送带电机转动将左传送带和右传送带之间的线束向下传输到底。

压紧机构前侧的金属拨杆及其上方橡胶拨杆向内闭合将传输到底的线束牢牢压紧，避免下一步插线捋线一体机械手捋线时将线束抽出。压紧机构后侧的金属拨杆及其上方橡胶拨杆向上打开以便压紧下一条进入的线束。

4)捋线：在第2)步后捋线机构的捋线机构动爪松开，线束防脱落防脱落卡条、捋线机构动爪与捋线机构基座之间形成一个长方形空腔，插线捋线一体机械手移动时线束可以在长方形空腔里面自由滑动，方便捋线。工业机器人带动插线捋线一体机械手到达该线束下一个需要插线的智能型线束收集装置位置处。

5)完成该条线束在其他智能型线束收集装置的插线：插线机构向下旋转70度，插线机构和捋线机构同时夹紧，重复第2)～4)步的插线、线束固定及捋线动作，直到该线束所有节点均布置到布线板对应的智能型线束收集装置位置。

6)重复第1)～5)步完成下一条线束在布线板的插线工作。

7)所有线束插线完成并由人工完成剩余的缠胶带、特定部位的线束超声波焊接及插好剩余插接件等工作后，双层带供电布线板上所有智能型线束收集装置同时接收到反转的无线信号，前侧拨杆电机和后侧拨杆电机反向旋转带动拨杆将线束拨出到传送带位置。传送带机构的传送带电机也反向旋转，将装配好的线束传送出来，线束产品下线。

有益效果：本发明可实现线束生产总装时各类已插好插接件的线束机器自动插线及捋线，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量一致性。

本发明通过工业机器人配合插线捋线一体机械手，抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束，按照线束生产工艺已经预排好的线束装配结构，自动***布线板上不同位置处智能型线束收集装置中。直到该条线束所有对应的节点均***到对应的智能型线束收集装置后，再重复抓取下一条插好各类插接件的线束半成品进行插线操作。通过自动化的操作能够彻底解决目前国内外汽车线束手工装配过程中劳动强度大、用工成本高、人工因素干扰大及产品一致性不好等问题。

附图说明

图1本发明的整体结构示意图；

图2本发明双层带供电布线板的结构示意图；

图3本发明插线捋线一体机械手的结构示意图；

图4本发明插线捋线一体机械手的立体装配图；

图5本发明智能型线束收集装置的结构示意图；

图6本发明智能型线束收集装置的立体装配图。

图中：1智能型线束收集装置、11传送带机构、110左皮带轮轴、111传送带电机、112左传送带、113左皮带轮、114右传送带、115右皮带轮、116盖板、117智能型线束收集装置框架、118右皮带轮轴、119压紧弹簧、12压紧机构、1211橡胶拨杆、1212金属拨杆、122后侧拨杆销、123前侧拨杆销、124前侧拨杆传动齿轮、125前侧拨杆电机、126后侧拨杆电机、127后侧拨杆传动齿轮、128中间固定销、13控制模块、131控制模块本体、132短针脚、133绝缘护套、134长针脚、2插线捋线一体机械手、21捋线机构、211捋线机构基座、212捋线机构动爪、213捋线动爪电机、214捋线动爪挡块、215捋线机构丝杆、216防脱落卡条、217防脱落卡条销子、218防脱落卡条电机、22插线机构、221插线机构基座、222插线机构动爪、223插线动爪电机、224插线动爪挡块、225插线机构丝杆、226旋转电机、227插线机构销轴、3双层带供电布线板、31负极面板、32正极面板、33绝缘块、4线束、5工业机器人、6防松线配重。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

如图1-图6所示，本发明提供了一种用于汽车线束自动装配的机构，包括智能型线束收集装置1、插线捋线一体机械手2、双层带供电布线板3、工业机器人5和防松线配重6。

所述不同节点的智能型线束收集装置1***双层带供电布线板3上，双层带供电布线板3倾斜布置于工业机器人5前端，插线捋线一体机械手2安装在在工业机器人5的法兰盘上，工业机器人5带动插线捋线一体机械手2抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束4，按照线束生产工艺已经预排好的线束装配结构，自动***双层带供电布线板3上不同位置处的智能型线束收集装置1中，直到该线束4所有节点均***到对应的智能型线束收集装置1后，再重复抓取下一条线束4并进行插线及捋线操作。

智能型线束收集装置1包括传送带机构11、压紧机构12和控制模块13。

所述传送带机构11和压紧机构12安装在智能型线束收集装置框架117上，压紧机构12安装在传送带机构11的下方。

控制模块13包括控制模块本体131、短针脚132、绝缘护套133和长针脚134。所述短针脚132、绝缘护套133和长针脚134设置在控制模块本体131下方。所述控制模块本体131的框架与智能型线束收集装置框架117底部焊接为一体。

线束4***智能型线束收集装置1后经传送带机构11直接传输到智能型线束收集装置框架117下方的压紧机构12进行压紧。

所述控制模块13带无线信号传输及电机控制功能，其固定兼供电装置为下方的短针脚132及长针脚134。

智能型线束收集装置1右侧右皮带轮115的右皮带轮轴118两端由压紧弹簧119顶住，使得右皮带轮115具有回弹功能，保证了左传送带112及右传送带114能够夹紧粗细不等的线束。

工业机器人5带动插线捋线一体机械手2将线束4***智能型线束收集装置1后，线束4在传送带电机111的带动下将线束4通过左传送带112及右传送带114传输至底部线束收纳槽内。

智能型线束收集装置1前后两侧的柔性橡胶拨杆1211及金属拨杆1212轮流闭合可卡紧不同时候***的线束4，防止插线捋线一体机械手2捋线时造成线束4从智能型线束收集装置1脱落。

在线束布线完成并缠绕胶带后，智能型线束收集装置1接收无线信号指令将前后两侧的柔性橡胶拨杆1211及金属拨杆1212及上方的左传送带112及右传送带114同时反转，将装配好的整条线束反向送出，方便整条线束成品取出。

所述传送带机构11包括三个左皮带轮113和三个右皮带轮115、左传送带112和右传送带114、左皮带轮轴110、传送带电机111、右皮带轮轴118和压紧弹簧119。

左传送带112和右传送带114分别套装在三个左皮带轮113上和三个右皮带轮115上。左皮带轮113与左皮带轮轴110过盈配合，左皮带轮轴110与智能型线束收集装置框架117的孔位间隙配合，保证了左皮带轮113与左皮带轮轴110可在智能型线束收集装置框架117的侧孔位内自由转动。

位于中间的左皮带轮轴110与传送带电机111输出轴焊接为一体，由传送带电机111带动左皮带轮113进行正反转。

右皮带轮轴118与右皮带轮115为过盈配合，与智能型线束收集装置框架117为间隙配合，保证了右皮带轮115灵活转动并防止右皮带轮轴118从两侧脱出。

三个右皮带轮轴118被六个压紧弹簧119向左侧压紧，所以左传送带112转动时可以利用皮带之间的摩擦力带动右传送带114同步转动，保证了线束4***后可以直接传输到智能型线束收集装置框架117下方的压紧机构12进行压紧。

盖板116焊接在智能型线束收集装置框架117上防止了压紧弹簧119等6个弹簧脱落。

所述压紧机构12包括橡胶拨杆1211、金属拨杆1212、后侧拨杆销122、前侧拨杆销123、前侧拨杆传动齿轮124、后侧拨杆传动齿轮127、前侧拨杆电机125、后侧拨杆电机126和中间固定销128。

所述压紧机构12的橡胶拨杆1211通过硫化的方式安装在金属拨杆1212上，通过橡胶的弹性保证了压紧线束时不会损伤线束。左右两拨杆前后错开，保证了在左右拨杆正反向旋转时不发生硬性干涉。

所述压紧机构12的两个中间固定销128与前后两侧中间的4个齿轮为间隙配合，与智能型线束收集装置框架117的配合为过盈配合，保证了前后两侧中间的4个齿轮在固定销上可以正常转动。

后侧拨杆销122及前侧拨杆销123与金属拨杆1212及对应齿轮均为过盈配合，与智能型线束收集装置框架117的配合为间隙配合，保证了齿轮与拨杆同步转动而且不与框架发生干涉。

后侧拨杆电机126及前侧拨杆电机125均通过过盈配合安装在智能型线束收集装置框架117上，保证了电机转动时电机外壳保持不动，电机轴上的齿轮转动带动其他齿轮转动。

所述双层带供电布线板3包括负极面板31、正极面板32和四个绝缘块33组成，四个绝缘块33位于负极面板31和正极面板32之间的四个角上。所述正极面板32和负极面板31均采用多层金属丝网状结构，具备导电的特点。

长针脚134***双层带供电布线板3后与正极面板32接触，同时绝缘护套133保证了长针脚134穿过负极面板31时不发生短路。短针脚132***双层带供电布线板3后与负极面板31接触。

所述插线捋线一体机械手2由捋线机构21和插线机构22构成。插线机构销轴227焊接固定在旋转电机226的输出轴上，与插线机构基座221过盈配合，与捋线机构基座211间隙配合。旋转电机226的外壳焊接在捋线机构基座211，其电机轴旋转时可带动插线机构22整体向上旋转。

捋线时插线机构动爪222松开，机构整体向上旋转70度，保证在捋线时插线机构22不与智能型线束收集装置1发生干涉。捋线时捋线机构21的捋线机构动爪212松开但防脱落卡条216闭合。捋线到位后插线机构22向下旋转70度，插线机构动爪222和捋线机构动爪212再次同时夹紧线束，在工业机器人5的带动下完成线束对应位置***下一节点的智能型线束收集装置1。

所述捋线机构21包括捋线机构基座211、捋线机构动爪212、捋线动爪电机213、捋线动爪挡块214、捋线机构丝杆215、防脱落卡条216、防脱落卡条销子217及防脱落卡条电机218。

捋线动爪挡块214和捋线动爪电机213外壳焊接在捋线机构基座211上。捋线机构动爪212上方与捋线机构丝杆215通过螺纹配合。捋线动爪电机213的输出轴与捋线机构丝杆215焊接为一体，通过电机控制捋线机构丝杆215的正反转。

捋线机构动爪212安装于捋线机构基座211横梁的梯形导轨内，随着捋线机构丝杆215的正反向转动，捋线机构动爪212在捋线机构基座211横梁的梯形导轨内移动。

所述防脱落卡条销子217焊接到防脱落卡条电机218的输出端，与防脱落卡条216为过盈配合，与捋线机构基座211为间隙配合，由电机控制防脱落卡条216随防脱落卡条销子217一起转动。防脱落卡条电机218带动防脱落卡条216向上转动闭合时，可阻挡线束在捋线时脱出捋线机构21。

插线机构22包括插线机构基座221、插线机构动爪222、插线动爪电机223、插线动爪挡块224、插线机构丝杆225、旋转电机226及插线机构销轴227。

插线动爪挡块224、插线动爪电机223外壳及旋转电机226外壳焊接安装于插线机构基座221上。插线机构动爪222安装于插线机构基座221横梁的梯形导轨内。

插线机构丝杆225焊接到插线动爪电机223的输出端，由电机控制插线机构丝杆225的正反转。

插线机构动爪222随着插线机构丝杆225的正反向转动在插线机构基座221横梁的梯形导轨内移动。

所述线束4下方配有防松线配重6。

本发明还提供了一种利用所述的机构自动装配汽车线束的方法，包括如下步骤：

1)抓取线束：工业机器人5带动插线捋线一体机械手2到达线束4位置，插线机构22的插线机构动爪222向内移动夹紧线束。捋线机构21的捋线机构动爪212向内移动并夹紧线束。插线机构22和捋线机构21同时夹紧线束4后工业机器人5即可带动插线捋线一体机械手2移动进行下一步的插线步骤。

2)插线：插线捋线一体机械手2到达线束4头部应***的智能型线束收集装置1所在位置，使智能型线束收集装置1正好位于插线捋线一体机械手2的捋线机构21和插线机构22正中间，工业机器人5带动插线捋线一体机械手2将线束4***智能型线束收集装置1的左传送带112和右传送带114之间。

插线机构22的插线机构动爪222向外移动，松开夹紧的线束。捋线机构21的捋线机构动爪212向外移动，松开夹紧的线束，同时捋线机构21的防脱落卡条电机218带动防脱落卡条216向上转动与捋线机构动爪212接触，形成空腔防止线束脱落。

插线机构22整体向上旋转70度，防止插线捋线一体机械手2移动时与智能型线束收集装置1发生干涉。

3)线束固定：智能型线束收集装置1的控制模块13接收到针对该装置的无线控制信号后，控制传送带电机111转动将左传送带112和右传送带114之间的线束4向下传输到底。

压紧机构12前侧的金属拨杆1212及其上方橡胶拨杆1211向内闭合将传输到底的线束4牢牢压紧，避免下一步插线捋线一体机械手2捋线时将线束抽出。压紧机构12后侧的金属拨杆1212及其上方橡胶拨杆1211向上打开以便压紧下一条进入的线束4。

4)捋线：在第2)步后捋线机构21的捋线机构动爪212松开，线束防脱落防脱落卡条216、捋线机构动爪212与捋线机构基座211之间形成一个长方形空腔，插线捋线一体机械手2移动时线束可以在长方形空腔里面自由滑动，方便捋线。工业机器人5带动插线捋线一体机械手2到达该线束下一个需要插线的智能型线束收集装置位置处。

5)完成该条线束在其他智能型线束收集装置的插线：插线机构22向下旋转70度，插线机构22和捋线机构21同时夹紧，重复第2)～4)步的插线、线束固定及捋线动作，直到该线束所有节点均布置到布线板对应的智能型线束收集装置位置。

6)重复第1)～5)步完成下一条线束在布线板的插线工作。

7)所有线束插线完成并由人工完成剩余的缠胶带、特定部位的线束超声波焊接及插好剩余插接件等工作后，双层带供电布线板3上所有智能型线束收集装置1同时接收到反转的无线信号，前侧拨杆电机125和后侧拨杆电机126反向旋转带动拨杆将线束拨出到传送带位置。传送带机构11的传送带电机111也反向旋转，将装配好的线束传送出来，线束产品下线。

本发明通过工业机器人配合插线捋线一体机械手，抓取前工序的线束，按照线束生产工艺已经预排好的线束装配结构，自动***布线板上不同位置处智能型线束收集装置中。直到该条线束半成品所有对应的节点均***到对应的智能型线束收集装置后，再重复抓取下一条插好各类插接件的线束半成品并进行插线操作。通过自动化的操作解决目前国内外汽车线束手工装配过程中劳动强度大、用工成本高、人工因素干扰大及产品一致性不好等问题。本发明可实现线束生产总装时各类已插好插接件的线束自动插线及捋线，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量一致性。

本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (10)

1.一种用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：包括智能型线束收集装置(1)、插线捋线一体机械手(2)、双层带供电布线板(3)、工业机器人(5)和防松线配重(6)；所述智能型线束收集装置(1)***双层带供电布线板(3)上，双层带供电布线板(3)倾斜布置于工业机器人(5)前端，插线捋线一体机械手(2)设置在工业机器人(5)前端，通过插线捋线一体机械手(2)前端的捋线机构(21)和插线机构(22)共同抓取已经在前工序自动生产线上插好各类插接件的线束(4)，按照线束生产工艺自动***双层带供电布线板(3)上不同位置处智能型线束收集装置(1)中，直到该条线束(4)所有节点均***到对应的智能型线束收集装置(1)后，再重复抓取下一条线束(4)并进行插线及捋线操作。

2.根据权利要求1所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：智能型线束收集装置(1)包括智能型线束收集装置框架(117)、传送带机构(11)、压紧机构(12)和控制模块(13)；所述传送带机构(11)和压紧机构(12)安装在智能型线束收集装置框架(117)上，压紧机构(12)安装在传送带机构(11)的下方；控制模块(13)包括控制模块本体(131)、短针脚(132)、绝缘护套(133)和(134)长针脚；所述短针脚(132)、绝缘护套(133)和长针脚(134)设置在控制模块本体(131)下方；所述控制模块本体(131)的框架与智能型线束收集装置框架(117)底部焊接为一体；线束(4)***智能型线束收集装置(1)后经传送带机构(11)直接传输到智能型线束收集装置框架(117)下方的压紧机构(12)进行压紧；所述控制模块(13)带无线信号传输及电机控制功能，其固定兼供电装置为下方的短针脚(132)及长针脚(134)；智能型线束收集装置(1)右侧右皮带轮(115)的右皮带轮轴(118)两端由压紧弹簧(119)顶住，使得右皮带轮(115)具有回弹功能，保证了左传送带(112)及右传送带(114)能够夹紧粗细不等的线束；工业机器人(5)带动插线捋线一体机械手(2)将线束(4)***智能型线束收集装置(1)后，线束(4)在传送带电机(111)的带动下将线束(4)通过左传送带(112)及右传送带(114)传输至底部线束收纳槽内；智能型线束收集装置(1)前后两侧的柔性橡胶拨杆(1211)及金属拨杆(1212)轮流闭合可卡紧不同时候***的线束(4)，防止插线捋线一体机械手(2)捋线时造成线束(4)从智能型线束收集装置(1)脱落；在线束布线完成并缠绕胶带后，智能型线束收集装置(1)接收无线信号指令将前后两侧的柔性橡胶拨杆(1211)及金属拨杆(1212)及上方的左传送带(112)及右传送带(114)同时反转，将装配好的整条线束反向送出，方便整条线束成品取出。

3.根据权利要求2所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述传送带机构(11)包括三个左皮带轮(113)和三个右皮带轮(115)、左传送带(112)和右传送带(114)、左皮带轮轴(110)、传送带电机(111)、右皮带轮轴(118)和压紧弹簧(119)；左传送带(112)和右传送带(114)分别套装在三个左皮带轮(113)上和三个右皮带轮(115)上；左皮带轮(113)与左皮带轮轴(110)过盈配合，左皮带轮轴(110)与智能型线束收集装置框架(117)的孔位间隙配合，保证了左皮带轮(113)与左皮带轮轴(110)可在智能型线束收集装置框架(117)的侧孔位内自由转动；位于中间的左皮带轮轴(110)与传送带电机(111)输出轴焊接为一体，由传送带电机(111)带动左皮带轮(113)进行正反转；右皮带轮轴(118)与右皮带轮(115)为过盈配合，与智能型线束收集装置框架(117)为间隙配合，保证了右皮带轮(115)灵活转动并防止右皮带轮轴(118)从两侧脱出；三个右皮带轮轴(118)被六个压紧弹簧(119)向左侧压紧，所以左传送带(112)转动时可以利用皮带之间的摩擦力带动右传送带(114)同步转动，保证了线束(4)***后可以直接传输到智能型线束收集装置框架(117)下方的压紧机构(12)进行压紧。

4.根据权利要求2所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述压紧机构(12)包括橡胶拨杆(1211)、金属拨杆(1212)、后侧拨杆销(122)、前侧拨杆销(123)、前侧拨杆传动齿轮(124)、后侧拨杆传动齿轮(127)、前侧拨杆电机(125)、后侧拨杆电机(126)和中间固定销(128)；所述压紧机构(12)的橡胶拨杆(1211)通过硫化的方式安装在金属拨杆(1212)上，通过橡胶的弹性保证了压紧线束时不会损伤线束；左右两拨杆前后错开，保证了在左右拨杆正反向旋转时不发生硬性干涉；所述压紧机构(12)的两个中间固定销(128)与前后两侧中间的四个齿轮为间隙配合，与智能型线束收集装置框架(117)的配合为过盈配合，保证了前后两侧中间的四个齿轮在固定销上可以正常转动；后侧拨杆销(122)及前侧拨杆销(123)与金属拨杆(1212)及对应齿轮均为过盈配合，与智能型线束收集装置框架(117)的配合为间隙配合，保证了齿轮与拨杆同步转动而且不与框架发生干涉；后侧拨杆电机(126)及前侧拨杆电机(125)均通过过盈配合安装在智能型线束收集装置框架(117)上，保证了电机转动时电机外壳保持不动，电机轴上的齿轮转动带动其他齿轮转动。

5.根据权利要求1所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述双层带供电布线板(3)包括负极面板(31)、正极面板(32)和四个绝缘块(33)组成，四个绝缘块(33)位于负极面板(31)和正极面板(32)之间的四个角上；所述正极面板(32)和负极面板(31)均采用多层金属丝网状结构，具备导电的特点；长针脚(134)***双层带供电布线板(3)后与正极面板(32)接触，同时绝缘护套(133)保证了长针脚(134)穿过负极面板(31)时不发生短路；短针脚(132)***双层带供电布线板(3)后与负极面板(31)接触。

6.根据权利要求1所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述插线捋线一体机械手(2)由捋线机构(21)和插线机构(22)构成；插线机构销轴(227)焊接固定在旋转电机(226)的输出轴上，与插线机构基座(221)过盈配合，与捋线机构基座(211)间隙配合；旋转电机(226)的外壳焊接在捋线机构基座(211)，其电机轴旋转时可带动插线机构(22)整体向上旋转；捋线时插线机构动爪(222)松开，机构整体向上旋转70度，保证在捋线时插线机构(22)不与智能型线束收集装置(1)发生干涉；捋线时捋线机构(21)的捋线机构动爪(212)松开但防脱落卡条(216)闭合；捋线到位后插线机构(22)向下旋转70度，插线机构动爪(222)和捋线机构动爪(212)再次同时夹紧线束，在工业机器人(5)的带动下完成线束对应位置***下一节点的智能型线束收集装置(1)。

7.根据权利要求6所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述捋线机构(21)包括捋线机构基座(211)、捋线机构动爪(212)、捋线动爪电机(213)、捋线动爪挡块(214)、捋线机构丝杆(215)、防脱落卡条(216)、防脱落卡条销子(217)及防脱落卡条电机(218)；捋线动爪挡块(214)和捋线动爪电机(213)外壳焊接在捋线机构基座(211)上；捋线机构动爪(212)上方与捋线机构丝杆(215)通过螺纹配合；捋线动爪电机(213)的输出轴与捋线机构丝杆(215)焊接为一体，通过电机控制捋线机构丝杆(215)的正反转；捋线机构动爪(212)安装于捋线机构基座(211)横梁的梯形导轨内，随着捋线机构丝杆(215)的正反向转动，捋线机构动爪(212)在捋线机构基座(211)横梁的梯形导轨内移动；所述防脱落卡条销子(217)焊接到防脱落卡条电机(218)的输出端，与防脱落卡条(216)为过盈配合，与捋线机构基座(211)为间隙配合，由电机控制防脱落卡条(216)随防脱落卡条销子(217)一起转动；防脱落卡条电机(218)带动防脱落卡条(216)向上转动闭合时，可阻挡线束在捋线时脱出捋线机构(21)。

8.根据权利要求6所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：插线机构(22)包括插线机构基座(221)、插线机构动爪(222)、插线动爪电机(223)、插线动爪挡块(224)、插线机构丝杆(225)、旋转电机(226)及插线机构销轴(227)；插线动爪挡块(224)、插线动爪电机(223)外壳及旋转电机(226)外壳焊接安装于插线机构基座(221)上；插线机构动爪(222)安装于插线机构基座(221)横梁的梯形导轨内；插线机构丝杆(225)焊接到插线动爪电机(223)的输出端，由电机控制插线机构丝杆(225)的正反转；插线机构动爪(222)随着插线机构丝杆(225)的正反向转动在插线机构基座(221)横梁的梯形导轨内移动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于汽车线束自动装配的机构，其特征在于：所述线束(4)下方配有防松线配重(6)。

10.一种利用权利1-9任一项所述的机构自动装配汽车线束的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)抓取线束：工业机器人(5)带动插线捋线一体机械手(2)到达线束(4)位置，插线机构(22)的插线机构动爪(222)向内移动夹紧线束；捋线机构(21)的捋线机构动爪(212)向内移动并夹紧线束；插线机构(22)和捋线机构(21)同时夹紧线束(4)后工业机器人(5)即可带动插线捋线一体机械手(2)移动进行下一步的插线步骤；

2)插线：插线捋线一体机械手(2)到达线束(4)头部应***的智能型线束收集装置(1)所在位置，使智能型线束收集装置(1)正好位于插线捋线一体机械手(2)的捋线机构(21)和插线机构(22)正中间，工业机器人(5)带动插线捋线一体机械手(2)将线束(4)***智能型线束收集装置(1)的左传送带(112)和右传送带(114)之间；

插线机构(22)的插线机构动爪(222)向外移动，松开夹紧的线束；捋线机构(21)的捋线机构动爪(212)向外移动，松开夹紧的线束，同时捋线机构(21)的防脱落卡条电机(218)带动防脱落卡条(216)向上转动与捋线机构动爪(212)接触，形成空腔防止线束脱落；

插线机构(22)整体向上旋转70度，防止插线捋线一体机械手(2)移动时与智能型线束收集装置(1)发生干涉；

3)线束固定：智能型线束收集装置(1)的控制模块(13)接收到针对该装置的无线控制信号后，控制传送带电机(111)转动将左传送带(112)和右传送带(114)之间的线束(4)向下传输到底；

压紧机构(12)前侧的金属拨杆(1212)及其上方橡胶拨杆(1211)向内闭合将传输到底的线束(4)牢牢压紧，避免下一步插线捋线一体机械手(2)捋线时将线束抽出；压紧机构(12)后侧的金属拨杆(1212)及其上方橡胶拨杆(1211)向上打开以便压紧下一条进入的线束(4)；

4)捋线：在第2)步后捋线机构(21)的捋线机构动爪(212)松开，线束防脱落防脱落卡条(216)、捋线机构动爪(212)与捋线机构基座(211)之间形成一个长方形空腔，插线捋线一体机械手(2)移动时线束可以在长方形空腔里面自由滑动，方便捋线；工业机器人(5)带动插线捋线一体机械手(2)到达该线束下一个需要插线的智能型线束收集装置位置处；

5)完成该条线束在其他智能型线束收集装置的插线：插线机构(22)向下旋转70度，插线机构(22)和捋线机构(21)同时夹紧，重复第2)～4)步的插线、线束固定及捋线动作，直到该线束所有节点均布置到布线板对应的智能型线束收集装置位置；

6)重复第1)～5)步完成下一条线束在布线板的插线工作；

7)所有线束插线完成并由人工完成剩余的缠胶带、特定部位的线束超声波焊接及插好剩余插接件等工作后，双层带供电布线板(3)上所有智能型线束收集装置(1)同时接收到反转的无线信号，前侧拨杆电机(125)和后侧拨杆电机(126)反向旋转带动拨杆将线束拨出到传送带位置；传送带机构(11)的传送带电机(111)也反向旋转，将装配好的线束传送出来，线束产品下线。

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