CN116203455A - 一种自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法，包括沿X向延伸的导轨、固定于导轨上的电检工位、锁付工位以及沿X向位于电检工位两侧并能够沿导轨往复直线运动的散热器工位和透镜工位。所述散热器工位具有用于定位散热器的第一胎具和与第一胎具配合固定散热器的第一夹具，所述透镜工位具有定位透镜的第二胎具和与第二胎具配合固定透镜的第二夹具，所述电检工位适于将电源***散热器；所述锁付工位沿Y向布置于导轨的两侧，并适于将透镜与散热器螺纹锁紧。本发明将自动装配、自动锁付和自动电检集成在一套装置上，减少了产线占地面积，自动化程度高，提高了工作效率，填补了国内自适应远光灯装配和检测技术的空白。

Description

一种自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及灯具检测技术领域，尤其涉及一种自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法。

背景技术

自适应远光灯（Adaptive Driving Beam），是一种能够根据路况自适应变换远光的智能远光控制***。它将一个完整的远光光斑通过特殊的光学模组、电子控制变成由多个光学照明分区组合成的远光光斑。当路面出现车辆、行人等目标时，由传感器（摄像头）、驱动电路组成的控制***将关闭或者调暗部分远光照明分区，从而避免对被照目标的炫目，同时保证清晰的远光照明。

自适应远光灯中最重要的部件是透镜和散热器，透镜与散热器装配后形成透镜组件，透镜组件装配完成后需要通过光检设备对其性能进行检测，透镜组件的装配和检测是一项及其精细化的工作，很难通过人工操作完成，由于目前国内没有成熟的自动化设备，因此自适应远光灯无法批量生产，大多只能进口，成本极高，为此，如何设计一种用于自适应远光灯装配和检测的自动化设备是目前需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中国内没有成熟的自动化设备完成透镜组件的装配和检测，导致自适应远光灯的使用成本较高的技术问题，本发明提供了一种自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法来解决上述问题。

本发明提出一种自适应远光灯锁付与电检装置，包括沿X向延伸的导轨、固定于导轨上的电检工位、锁付工位以及沿X向位于电检工位两侧并能够沿导轨往复直线运动的散热器工位和透镜工位。

所述散热器工位具有用于定位散热器的第一胎具和与第一胎具配合固定散热器的第一夹具，所述透镜工位具有定位透镜的第二胎具和与第二胎具配合固定透镜的第二夹具，所述电检工位适于将电源***散热器；所述锁付工位沿Y向布置于导轨的两侧，并适于将透镜与散热器螺纹锁紧。

进一步的，所述散热器的面板上具有向翅片方向延伸的定位片，所述定位片具有与Z向垂直的水平定位面以及与Y向垂直的侧向定位面，所述第一胎具包括与水平定位面配合的第一定位面、与侧向定位面配合的第二定位面以及与散热器的面板端面配合的第三定位面。

进一步的，所述第一胎具为对称布置的两个定位块，两个定位块上均具有第一定位面和第三定位面，所述第二定位面位于其中一个定位块上。

进一步的，所述散热器的面板具有与定位片相对布置的限位片，所述定位片和限位片上具有沿Z 向延伸的定位孔，所述第一夹具包含对向运动的两个夹爪，两个所述夹爪上均具有能够***所述定位孔的定位针。

进一步的，所述第二胎具呈U形结构，第二胎具包含与透镜的支耳端面配合的第四定位面以及与透镜外侧面中的两个相邻侧面配合的两个周向定位面，所述第二夹具与第二胎具围成框形结构、且能够相对第二胎具作直线往复运动。

进一步的，所述第二夹具上具有与第六定位面平行的夹紧面，所述夹紧面与第六定位面配合沿X向固定透镜。

进一步的，还包括机械手，所述机械手上安装有散热器夹具和透镜夹具，机械手适于将散热器和透镜分别放置于第一胎具和第二胎具上；所述第一夹具与散热器夹具、第二夹具与透镜夹具沿相互垂直的方向夹紧或者松开；且散热器夹具与第一胎具、透镜夹具与第二胎具互不干涉。

进一步的，所述第三定位面与散热器的面板上朝向翅片的一端配合，所述散热器夹具位于散热器的面板背对翅片的一侧，且沿Y向装夹于散热器的面板两侧。

进一步的，所述透镜夹具与散热器支架布置于两个相互垂直的平面内，透镜夹具呈门型结构，透镜夹具沿Y向装夹于透镜的支耳表面，透镜夹具与透镜之间留有容纳第二胎具和第二夹具的空间。

本发明还提出一种操作方法，包括以下几个步骤：

S1：散热器工位和透镜工位沿反向运动至初始位置。

S2：散热器放置于散热器工位上并夹紧，透镜放置于透镜工位上并夹紧。

S3：散热器工位和透镜工位沿对向运动至锁付位置。

S4：锁付工位将透镜与散热器螺纹锁紧，形成透镜组件。

S5：电检工位将电源***散热器。

S6：光检完成后，第一夹具和第二夹具松开，取出透镜组件。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述的自适应远光灯锁付与电检装置及其操作方法，设有相对运动的散热器工位和透镜工位，实现散热器和透镜的分别装夹和相互靠近，同时可以在锁付位置通过电检工位和锁付工位自动插电和自动锁紧，从而将自动装配、自动锁付和自动电检集成在一套装置上，减少了产线占地面积，自动化程度高，提高了工作效率，填补了国内自适应远光灯装配和检测技术的空白。

（2）本发明通过胎具和夹具的配合定位和装夹散热器和透镜，在定位方案的选择上根据产品的具体外形，同时考虑产品的放置方向，设计出合理的胎具和夹具结构。

（3）本发明通过机械手自动转移散热器和透镜，机械手上的夹具在满足装夹效果的同时，还根据导轨上的胎具和夹具结构进行避让设计。避免取放产品时出现干涉现象。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明所述的自适应远光灯锁付与电检装置的具体实施方式的立体图；

图2 是图1中b处放大图；

图3 是本发明中导轨上各工位的装配示意图；

图4 是图3中的a处放大图；

图5 是图3的俯视图；

图6 是图5的D-D向剖视图；

图7 是图6的d处放大图；

图8 是图6的B-B向剖视图；

图9 是图6的A-A向剖视图；

图10 是图9的e处放大图；

图11 是图9的f处放大图；

图12 是透镜在第二胎具上处于夹持状态的侧向放大图；

图13 是本发明中定位块的主视图；

图14 是图13的E-E向剖视图；

图15 是散热器的立体图；

图16 是散热器的侧视图；

图17 是透镜的侧视图；

图18 是本发明中第二胎具的立体图；

图19 是本发明中第二胎具的主视图；

图20 是本发明中连接于机械手上的夹具示意图；

图21 是图20的F-F向剖视图。

图中，1、导轨，2、电检工位，201、驱动气缸，202、插线头，3、锁付工位，301、支架，302、吹钉机构，303、运动模组，4、散热器工位，401、第一胎具，4011、定位块，402、第一夹具，5、透镜工位，501、第二胎具，502、第二夹具，6、机械手，7、散热器，701、定位片，702、限位片，703、面板，704、翅片，8、水平定位面，9、定位孔，10、侧向定位面，11、第一定位面，12、第二定位面，13、第三定位面，14、第四定位面，15、周向定位面，16、夹爪，17、定位针，18、透镜，1801、支耳，1802、外壳，19、第一接触面，20、夹紧面，21、散热器夹具，22、透镜夹具，2201、臂部，2202、横梁。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为便于描述，本发明以图示中的Z轴正向为上，反之为下，以X轴正向为前，反之为后，以Y轴正向为左，反之为右。

实施例一

如图1-图6所示，一种自适应远光灯锁付与电检装置，包括沿X向延伸的导轨1、固定于导轨1上的电检工位2、锁付工位3以及沿X向位于电检工位2两侧并能够沿导轨1往复直线运动的散热器工位4和透镜工位5，散热器工位4和透镜工位5的直线运动可分别通过直线电机实现。

散热器工位4具有用于定位散热器7的第一胎具401和与第一胎具401配合固定散热器7的第一夹具402，透镜工位5具有定位透镜18的第二胎具501和与第二胎具501配合固定透镜18的第二夹具502，电检工位2适于将电源***散热器7；锁付工位3沿Y向布置于导轨1的两侧，并适于将透镜18与散热器7螺纹锁紧。

散热器工位4位于电检工位2的前方，透镜工位5位于电检工位2的后方，初始状态下，散热器工位4和透镜工位5分开，方便分别放置散热器7和透镜18，装夹完毕后，两者向电检工位2靠近，直至散热器7到达电检工位2处，并且散热器7和透镜18的锁定孔相互对接。锁付工位3处于导轨1的左右两侧，对位于左右两侧的锁定孔进行锁定。散热器工位4和透镜工位5的运动方向与锁紧方向垂直，锁付工位3不影响散热器工位4和透镜工位5的往复运动。散热器工位4和透镜工位5选用不影响锁付工位3锁付工作的结构，同时方便散热器7或者透镜18从某一方向放入。

由于散热器7和透镜18的结构具有较大的不规则性，在装夹和定位时需要考虑到结构的避让以及装夹强度，在较小的散热器7和透镜18需要与胎具定位，与夹具锁定，同时还需要留出锁付空间，常规的定位模具和夹具很难直接应用于本发明中，需要对其结构设计和定位点进行大量的分析和验证，为此，现有技术中并没有相关的自动化设备出现，下面具体描述本发明的结构及其设计原理。

第一胎具401和第一夹具402：

为方便对散热器7进行定位装夹，同时实现结构避让，本发明对散热器7的结构进行了微小改进，如图15和图16所示，散热器7通常包括面板703和位于面板703一侧的翅片704，面板703即为线路板，本发明的散热器7的面板703上具有向翅片704方向延伸的定位片701，定位片701具有与Z向垂直的水平定位面8以及与Y向垂直的侧向定位面10，如图4、图9、图10、图13和图14所示，第一胎具401包括与水平定位面8配合的第一定位面11、与侧向定位面10配合的第二定位面12以及与散热器7的面板703端面配合的第三定位面13。第一定位面11与定位片701的上表面或者下表面配合，第二定位面12与定位片701的左侧面或者右侧面配合，第三定位面13与面板703的前端面或者后端面配合，第一定位面11、第二定位面12和第三定位面13从三个垂直的方向定位散热器7，共同限制散热器7的六个方向自由度，对散热器7精准定位。

具体的，第一胎具401为对称布置的两个定位块4011，两个定位块4011上均具有第一定位面11和第三定位面13，第二定位面12位于其中一个定位块4011上。

如图4、图10和图16所示，两个定位块4011位于散热器7的左右两侧，散热器7上设有两个定位片701，两个定位片701位于散热器7的上端，水平定位面8为定位片701的下表面，侧向定位面10为左侧定位片701的左侧面或者右侧定位片701的右侧面（侧向定位面10只能位于一侧，避免过定位），第三定位面13与面板703的后端面配合定位，这样可以从第一胎具401的前方放入散热器7。

在进一步设计中，散热器7的面板703具有与定位片701相对布置的限位片702，限位片702用于对散热器7初步限位，不具有定位作用，仅用于使散热器7局限在第一胎具401限定的区域内，如图11和图16所示，散热器7的下端设有两个限位片702，限位片702的上表面和侧面为与水平定位面8和侧向定位面10相对的两个限位面，定位片701和限位片702上具有沿Z 向延伸的定位孔，第一夹具402包含对向运动的两个夹爪16，两个夹爪16上均具有能够***定位孔的定位针17，第一夹具402可以选用对向夹爪16气缸。第一胎具401的两个定位块4011位于散热器7的左右两侧，第一夹具402的两个夹爪16从上下方向夹紧散热器7，并且定位和夹紧部位均位于面板703的后方，为面板703的前方和两侧留出空间，便于散热器7与透镜18装配以及锁付工位3的靠近。

第二胎具501和第二夹具502：

第二胎具501呈U形结构，图17所示为透镜18结构示意图，第二胎具501包含与透镜18的支耳1801端面配合的第四定位面14以及与透镜18的外侧面中的两个相邻配合的两个周向定位面15（如图18和图19所示），第二夹具502与第二胎具501围成框形结构、且能够相对第二胎具501作直线往复运动，如图12和图8所示，第四定位面14与支耳1801的前端面贴合定位，两个周向定位面15分别为第二胎具501的内侧左侧面和左下侧面，第二胎具501的内侧右侧面作为限位面，将透镜18限制在U形结构内。第二夹具502从第二胎具501的上方夹紧透镜18。第二夹具502可以采用安装在第二胎具501上的丝杆传动结构实现上下直线运动，作为优选的，如图7和图8所示，第二夹具502上具有与透镜18的上端面接触的第一接触面19和与透镜18的外壳1802前端面接触的夹紧面20，第一接触面19与第二胎具501的内侧下侧面配合沿Z向固定透镜18，夹紧面20与第四定位面14配合沿X向固定透镜18。透镜18可以从第二胎具501的上方放在第二胎具501上，接着启动第二夹具502夹紧透镜18，透镜18和散热器7的螺纹锁定部位位于面板703前方和支耳1801的后方，第二胎具501和第二夹具502与透镜18的接触面主要位于支耳1801的前方，使支耳1801的后方和两侧空间留出，便于透镜18与散热器7结合以及锁付工位3的靠近。

锁付工位3：

锁付工位3在导轨1的左右两侧各布置一个，如图1和图2所示，每个锁付工位3包括支架301和安装在支架301上的运动模组303，运动模组303上安装一吹钉机构302，吹钉机构302为现有技术，可以市购，用于锁紧螺母，运动模组303包括水平运动机构和竖直运动机构，用于带动吹钉机构302上下升降和沿Y向靠近或者远离导轨1。锁付模组选用智能锁付***，其主要特点为扭矩实时反馈；运动模组303选用伺服电缸搭建而成，其主要特点为控制闭环。锁付模块可实现X方向、Y方向的运动调节，左右两侧同时进行锁付并全程记录扭矩，保证锁付位精准、高效。

电检工位2：

如图6、图7和图9所示，电检工位2包括安装在导轨1上的驱动气缸201和由驱动气缸201带动升降的插线头202，当散热器7和透镜18锁付完成后，插线头202向上运动***散热器7的插线孔内，使灯具点亮。

实施例二

在实施例一的基础上，所述装置还包括机械手6，图1中的两个机械手6代表机械手6的两个运动状态，机械手6上安装有散热器夹具21和透镜夹具22，机械手6适于将散热器7和透镜18分别放置于第一胎具401和第二胎具501上。安装机械手6后，机械手6将散热器7和透镜18放置到胎具上时，机械手6上的夹具同样要考虑到与胎具以及其上的夹具之间的避让关系，为此，散热器夹具21和透镜夹具22需要根据第一胎具401、第二胎具501、第一夹具402和第二夹具502进行针对性设计。

第一夹具402与散热器夹具21、第二夹具502与透镜夹具22沿相互垂直的方向夹紧或者松开；且散热器夹具21与第一胎具401、透镜夹具22与第二胎具501互不干涉。

机械手6将散热器7和透镜18放置在胎具上，待第一夹具402夹紧散热器7或第二夹具502夹紧透镜18后再松开散热器夹具21或者透镜夹具22，因此散热器夹具21的装夹位置和方向需要与第一夹具402和第一胎具401错开，同理，透镜夹具22的装夹位置和方向需要与第二夹具502和第二胎具501错开。具体通过如下结构实现：

第三定位面13与散热器7的面板703上朝向翅片704的一端配合，散热器夹具21位于散热器7的面板703背对翅片704的一侧，且沿Y向装夹于散热器7的面板703两侧。这样使第一胎具401定位在面板703的后方，散热器夹具21在面板703的前方沿左右方向装夹散热器7，第一夹具402沿上下方向装夹散热器7，如图4和图20所示，第一胎具401的定位部位位于面板703后方的定位片701上，第一夹具402的装夹部位位于定位片701上，散热器夹具21的装夹部位位于面板703的左右两侧，三者互不干涉。

作为优选的，透镜夹具22与散热器7支架301布置于两个相互垂直的平面内，透镜夹具22呈门型结构，透镜夹具22沿Y向装夹于透镜18的支耳1801表面，透镜夹具22与透镜18之间留有容纳第二胎具501和第二夹具502的空间。透镜夹具22与散热器7支架301垂直布置，当其中一个夹具工作时，另一个夹具可以闲置在一旁，且不会出现干涉。透镜夹具22的臂部2201从横梁2202向外弯曲延伸（即图20中的向右弯曲延伸），如图21和图12所示，当透镜夹具22将透镜18夹持到透镜工位5时，横梁2202位于透镜18的后方，臂部2201位于透镜18的左右两侧，并夹持在支耳1801表面，与第二胎具501的定位接触面不同（位于支耳1801前方的外壳1802上），第二夹具502从上向下装夹，透镜夹具22从左右方向装夹，三者也互不干涉。

实施例三

本发明还提出一种操作方法，包括以下几个步骤：

S1：散热器工位4和透镜工位5沿反向运动至初始位置。

S2：散热器7放置于散热器工位4上并夹紧，透镜18放置于透镜工位5上并夹紧。

S3：散热器工位4和透镜工位5沿对向运动至锁付位置。

S4：锁付工位3将透镜18与散热器7螺纹锁紧，形成透镜组件。

S5：电检工位2将电源***散热器7。

S6：光检完成后，第一夹具402和第二夹具502松开，取出透镜组件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：包括沿X向延伸的导轨、固定于导轨上的电检工位、锁付工位以及沿X向位于电检工位两侧并能够沿导轨往复直线运动的散热器工位和透镜工位；

所述散热器工位具有用于定位散热器的第一胎具和与第一胎具配合固定散热器的第一夹具，所述透镜工位具有定位透镜的第二胎具和与第二胎具配合固定透镜的第二夹具，所述电检工位适于将电源***散热器；

所述锁付工位沿Y向布置于导轨的两侧，并适于将透镜与散热器螺纹锁紧。

2.根据权利要求1所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述散热器的面板上具有向翅片方向延伸的定位片，所述定位片具有与Z向垂直的水平定位面以及与Y向垂直的侧向定位面，所述第一胎具包括与水平定位面配合的第一定位面、与侧向定位面配合的第二定位面以及与散热器的面板端面配合的第三定位面。

3.根据权利要求2所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述第一胎具为对称布置的两个定位块，两个定位块上均具有第一定位面和第三定位面，所述第二定位面位于其中一个定位块上。

4.根据权利要求2所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述散热器的面板具有与定位片相对布置的限位片，所述定位片和限位片上具有沿Z 向延伸的定位孔，所述第一夹具包含对向运动的两个夹爪，两个所述夹爪上均具有能够***所述定位孔的定位针。

5.根据权利要求1所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述第二胎具呈U形结构，第二胎具包含与透镜的支耳端面配合的第四定位面以及与透镜外侧面中的两个相邻侧面配合的两个周向定位面，所述第二夹具与第二胎具围成框形结构、且能够相对第二胎具作直线往复运动。

6.根据权利要求5所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述第二夹具上具有与第四定位面平行的夹紧面，所述夹紧面与第四定位面配合沿X向固定透镜。

7.根据权利要求2所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：还包括机械手，所述机械手上安装有散热器夹具和透镜夹具，机械手适于将散热器和透镜分别放置于第一胎具和第二胎具上；

所述第一夹具与散热器夹具、第二夹具与透镜夹具沿相互垂直的方向夹紧或者松开；且散热器夹具与第一胎具、透镜夹具与第二胎具互不干涉。

8.根据权利要求7所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述第三定位面与散热器的面板上朝向翅片的一端配合，所述散热器夹具位于散热器的面板背对翅片的一侧，且沿Y向装夹于散热器的面板两侧。

9.根据权利要求8所述的自适应远光灯锁付与电检装置，其特征在于：所述透镜夹具与散热器支架布置于两个相互垂直的平面内，透镜夹具呈门型结构，透镜夹具沿Y向装夹于透镜的支耳表面，透镜夹具与透镜之间留有容纳第二胎具和第二夹具的空间。

10.一种操作方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

S1：散热器工位和透镜工位沿反向运动至初始位置；

S2：散热器放置于散热器工位上并夹紧，透镜放置于透镜工位上并夹紧；

S3：散热器工位和透镜工位沿对向运动至锁付位置；

S4：锁付工位将透镜与散热器螺纹锁紧，形成透镜组件；

S5：电检工位将电源***散热器；

S6：光检完成后，第一夹具和第二夹具松开，取出透镜组件。

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