本发明涉及一种机构及其工作方法,尤其是涉及一种用于线束中的端子角度调整及组装机构及其工作方法,它属于线束。
背景技术:
1、现有的线束的端子角度调整,是通过人工进行角度的调整,工作效率低,不良率高,精度差,自动化程度低,无法满足现有的自动化生产需求。
2、公开日为2022年04月19日,公开号为cn114375566a的中国专利中,公开了一种名称为“角度调整机构、桌面设备和用于组装角度调整机构的方法”的发明专利。该专利中角度调整机构包括基座构件、从下方支撑该基座构件的支撑构件、具有能够旋转地连接该基座构件的旋转轴的安装构件、和抑制构件。支撑构件伴随基座构件的旋转操作而上下移动。抑制构件由弹性材料形成,并且附接到安装构件,并且该抑制构件通过摩擦力来抑制该支撑构件的上下移动。抑制构件设有孔,该支撑构件的一部分插入并且滑动到该孔中,并且在孔中在抑制构件与支撑构件之间产生摩擦力。虽然该专利能够实现稳定质量的角度调整机构、桌面设备、以及用于组装角度调整机构的方法,但是无法适用于本技术中对线束的端子角度的调整及组装,无法实现自动化成产需求,故其还是存在上述缺陷。
3、因此,提供一种结构设计合理,自动化程度高,工作效率高,角度调整精度高,操作方便的端子角度调整及组装机构,显得尤为必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种结构设计合理,安全可靠,自动化程度高,工作效率高,组装合格率高,角度调整精度高的用于线束中的端子角度调整及组装机构及其工作方法。
2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该用于线束中的端子角度调整及组装机构,包括抓取机械手结构、底座一、底座二和托盘结构,所述抓取机械手结构的一侧固定在底座一上,该抓取机械手结构的另一侧固定在底座二上,托盘结构包括端子夹持机构和线束输送机构,该端子夹持机构装在线束输送机构上,其特征在于:还包括线束端子角度调整机构、托盘打开机构、线束插头转运结构、线束插头视觉结构、线束端子视觉结构、托盘搬运机构和过渡板,所述托盘打开机构、线束插头转运结构均安装在底座一上,线束插头视觉结构设置在底座一上,且线束插头视觉结构位于线束插头转运结构的上方;线束端子视觉结构通过过渡板固定在底座二上,且线束端子视觉结构位于线束端子角度调整机构的上方;线束端子角度调整机构与托盘打开机构之间设置有托盘搬运机构;线束端子角度调整机构包括相匹配的上线束端子夹持机构和下线束本体旋转机构,上线束端子夹持机构通过过渡板与底座二相连,下线束本体旋转机构设置在底座二上;上线束端子夹持机构包括底板一、直线导轨一、上气缸、滑块安装板、主同步带轮、从同步带轮、齿轮、齿条一、伺服电机、夹爪一、夹爪二、直线导轨二和齿条二,直线导轨一装在底板一上,上气缸固定在底板一上,滑块安装板设置在直线导轨一上,主同步带轮、从同步带轮均设置在滑块安装板上,主同步带轮与从同步带轮相连,伺服电机与主同步带轮相连,齿轮与从同步带轮相连,齿轮与齿条一、齿条二同时啮合,齿条一与夹爪二相连,夹爪一、夹爪二与直线导轨二相连,齿条二与夹爪一相连;下线束本体旋转机构包括下底板、下直线导轨、下气缸,下滑块安装板、下伺服电机、下连接板、齿轮一、齿轮二、环形齿圈组、环形导轨、气缸连接板一、夹爪气缸、夹爪、气缸安装板一、气缸一、夹爪连接板一、线束夹爪一、线束夹爪二、夹爪连接板二、气缸二和气缸安装板二,下直线导轨、下气缸均安装在下底板上,下滑块安装板设置在下直线导轨上,下连接板固定在下滑块安装板上,下伺服电机安装在下连接板上,齿轮一)与下伺服电机相连,齿轮二、环形导轨均装在下连接板上,齿轮一与齿轮二相啮合,环形齿圈组设置在环形导轨上,环形齿圈组与齿轮二相啮合,气缸连接板一设置在环形导轨上,夹爪气缸安装在气缸连接板一上,夹爪装在夹爪气缸上;气缸安装板一装在下滑块安装板上,气缸一固定在气缸安装板一上,夹爪连接板一与气缸一相连,线束夹爪一装在夹爪连接板一上;气缸安装板二装在下滑块安装板上,气缸二固定在气缸安装板二上,夹爪连接板二装在气缸二上,线束夹爪二装在夹爪连接板二上。
3、作为优选,本发明所述托盘打开机构包括打开直线导轨一、打开滑块安装板和机架,所述打开直线导轨一固定在机架上,打开滑块安装板设置在打开直线导轨一上,其特征在于:还包括打开气缸、移动板、滚轮、左夹爪、右夹爪、打开直线导轨二和前进气缸,所述打开直线导轨二设置在打开滑块安装板上,左夹爪、右夹爪设置在打开直线导轨二上,滚轮设置在左夹爪、右夹爪上用于所述左夹爪、右夹爪的打开,打开气缸装在打开滑块安装板上,移动板与打开气缸相连,前进气缸安装在机架上。
4、作为优选,本发明所述托盘搬运机构包括托盘导轨机架、托盘v形导轨、拨爪机架、拨爪结构、拨爪直线导轨、定位爪结构、直线电机定子和多个托盘组件,托盘v形导轨装在托盘导轨机架上,多个托盘组件均设置在托盘v形导轨上可滑动,拨爪结构、拨爪直线导轨、定位爪结构和直线电机定子均安装于拨爪机架上,拨爪结构活动设置于拨爪直线导轨上。
5、作为优选,本发明所述拨爪结构包括光栅尺读写卡、直线电机动子、搬运气缸、搬运直线导轨、拨爪一、拨爪二、拨爪直线导轨滑块安装板、搬运气缸安装板和拨爪滑块安装板,搬运气缸安装板固定在拨爪直线导轨滑块安装板上,搬运气缸、搬运直线导轨均安装于搬运气缸安装板上,拨爪滑块安装板设置在搬运直线导轨上,拨爪一、拨爪二分别设置在拨爪滑块安装板上;光栅尺读写卡、直线电机动子均固定在拨爪直线导轨滑块安装板上。
6、作为优选,本发明所述定位爪结构包括定位爪气缸、导轨、定位爪一、定位爪二、搬运安装板、气缸连接件和搬运滑块安装板,导轨设置在搬运安装板上,气缸连接件设置在搬运安装板上,定位爪气缸装在气缸连接件上,搬运滑块安装板设置在导轨上,定位爪一、定位爪二分别设置在搬运滑块安装板上。
7、作为优选,本发明所述上线束端子夹持机构还包括传感器和传感器支架,传感器装在传感器支架上。
8、作为优选,本发明所述上线束端子夹持机构还包括传动带,主同步带轮与从同步带轮通过传动带相连。
9、作为优选,本发明所述托盘打开机构还包括打开传感器和打开传感器支架,所述打开传感器安装在打开传感器支架上。
10、作为优选,本发明所述托盘搬运机构还包括光栅尺,所述光栅尺安装于拨爪机架上,该光栅尺与光栅尺读写卡相配。
11、本发明还提供一种用于线束中的端子角度调整及组装机构的工作方法,其特征在于:具体步骤如下:
12、(s1)线束端子角度调整机构中上线束端子夹持机构的工作过程如下:传感器检测托盘线束端子有无,若有,上气缸动作,带动滑块安装板前进,伺服电机旋转,带动主同步带轮转动,主同步带轮通过传动带带动从同步带轮转动,从同步带轮带动齿轮动作,齿轮带动齿条二、齿条一移动,再使夹爪一、夹爪二夹紧端子夹持位置夹持点;
13、(s2)线束端子角度调整机构中下线束本体旋转机构的工作过程如下:上线束端子夹持机构中的传感器检测线束端子有无,若有,下气缸动作,再夹爪气缸动作,夹紧端子针脚夹持位置夹持点,然后气缸二、气缸一动作,带动线束夹爪二、线束夹爪一工作,夹紧线束夹持位置夹持点;
14、带动下线束本体旋转机构中的下滑块安装板前进,下伺服电机动作,带动齿轮一,齿轮一带动齿轮二转动,再齿轮二带动环形齿圈组工作,环形齿圈组带动夹爪气缸转动调整角度;
15、(s3)打开机构的工作过程如下:打开传感器检测到有托盘时,前进气缸动作,带动打开滑块安装板前进,打开气缸动作带动移动板前进,撑开滚轮,使得左夹爪、右夹爪打开,完成打开工作;
16、(s4)托盘搬运机构的工作过程如下:定位爪结构对两个托盘组件进行定位,直线电机定子伸出,对两个托盘组件进行定位,定位爪结构复位,直线电机动子通电与直线电机定子产生磁力,推动拨爪结构在拨爪直线导轨上进行移动,完成后,光栅尺读写卡通过光栅尺读取坐标;另一套定位爪结构对两个托盘组件进行定位,拨爪结构复位,完成双托盘的搬运工作。
17、本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:(1)整体结构设计合理,安全可靠,自动化程度高,工作效率高,组装合格率高;(2)线束端子角度调整机构的工作效率高,角度调整精度高,通过上线束端子夹持机构中的从同步带轮带动齿轮动作,齿轮带动齿条二、齿条一移动,再使夹爪一、夹爪二夹紧线束端子的上部分;通过下线束本体旋转机构中的下滑块安装板前进,下伺服电机动作,带动齿轮一,齿轮一带动齿轮二转动,再齿轮二带动环形齿圈组工作,环形齿圈组带动夹爪气缸转动调整角度;(3)通过托盘打开机构,便于机械手准确的去拾取托盘上的物料,起辅助作用;(4)通过托盘搬运机构,可快速定位,提高设备的运行节拍;定位精度高,搬运效率高,可以多个托盘同时搬运定位;采用直线电机动子、直线电机定子作为动力,替代了传统的旋转伺服电机,速度更快,精度更高以及空间更紧凑;(5)通过托盘结构,将两个物料(插头、线束本体)的搬运集成于一套治具上;托盘搬运过程中,产品装配效率高;装配工艺简单,配合托盘打开机构中v形移动板的应用,满足使用需求。
1.用于线束中的端子角度调整及组装机构,包括抓取机械手结构(6)、底座一(7)、底座二(8)和托盘结构(13),所述抓取机械手结构(6)的一侧固定在底座一(7)上,该抓取机械手结构(6)的另一侧固定在底座二(8)上,托盘结构(13)包括端子夹持机构(13-1)和线束输送机构(13-2),该端子夹持机构(13-1)装在线束输送机构(13-2)上,其特征在于:还包括线束端子角度调整机构(1)、托盘打开机构(2)、线束插头转运结构(3)、线束插头视觉结构(4)、线束端子视觉结构(5)、托盘搬运机构(9)和过渡板(10),所述托盘打开机构(2)、线束插头转运结构(3)均安装在底座一(7)上,线束插头视觉结构(4)设置在底座一(7)上,且线束插头视觉结构(4)位于线束插头转运结构(3)的上方;线束端子视觉结构(5)通过过渡板(10)固定在底座二(8)上,且线束端子视觉结构(5)位于线束端子角度调整机构(1)的上方;线束端子角度调整机构(1)与托盘打开机构(2)之间设置有托盘搬运机构(9);线束端子角度调整机构(1)包括相匹配的上线束端子夹持机构(11)和下线束本体旋转机构(12),上线束端子夹持机构(11)通过过渡板(10)与底座二(8)相连,下线束本体旋转机构(12)设置在底座二(8)上;上线束端子夹持机构(11)包括底板一(110)、直线导轨一(111)、上气缸(112)、滑块安装板(113)、主同步带轮(114)、从同步带轮(115)、齿轮(118)、齿条一(119)、伺服电机(120)、夹爪一(121)、夹爪二(122)、直线导轨二(126)和齿条二(127),直线导轨一(111)装在底板一(110)上,上气缸(112)固定在底板一(110)上,滑块安装板(113)设置在直线导轨一(111)上,主同步带轮(114)、从同步带轮(115)均设置在滑块安装板(113)上,主同步带轮(114)与从同步带轮(115)相连,伺服电机(120)与主同步带轮(114)相连,齿轮(118)与从同步带轮(115)相连,齿轮(118)与齿条一(119)、齿条二(127)同时啮合,齿条一(119)与夹爪二(122)相连,夹爪一(121)、夹爪二(122)与直线导轨二(126)相连,齿条二(127)与夹爪一(121)相连;下线束本体旋转机构(12)包括下底板(1210)、下直线导轨(1211)、下气缸(1212),下滑块安装板(1213)、下伺服电机(1214)、下连接板(1215)、齿轮一(1216)、齿轮二(1217)、环形齿圈组(1218)、环形导轨(1219)、气缸连接板一(1220)、夹爪气缸(1221)、夹爪(1222)、气缸安装板一(1223)、气缸一(1224)、夹爪连接板一(1225)、线束夹爪一(1226)、线束夹爪二(1227)、夹爪连接板二(1228)、气缸二(1229)和气缸安装板二(1230),下直线导轨(1211)、下气缸(1212)均安装在下底板(1210)上,下滑块安装板(1213)设置在下直线导轨(1211)上,下连接板(1215)固定在下滑块安装板(1213)上,下伺服电机(1214)安装在下连接板(1215)上,齿轮一(1216)与下伺服电机(1214)相连,齿轮二(1217)、环形导轨(1219)均装在下连接板(1215)上,齿轮一(1216)与齿轮二(1217)相啮合,环形齿圈组(1218)设置在环形导轨(1219)上,环形齿圈组(1218)与齿轮二(1217)相啮合,气缸连接板一(1220)设置在环形导轨(1219)上,夹爪气缸(1221)安装在气缸连接板一(1220)上,夹爪(1222)装在夹爪气缸(1221)上;气缸安装板一(1223)装在下滑块安装板(1213)上,气缸一(1224)固定在气缸安装板一(1223)上,夹爪连接板一(1225)与气缸一(1224)相连,线束夹爪一(1226)装在夹爪连接板一(1225)上;气缸安装板二(1230)装在下滑块安装板(1213)上,气缸二(1229)固定在气缸安装板二(1230)上,夹爪连接板二(1228)装在气缸二(1229)上,线束夹爪二(1227)装在夹爪连接板二(1228)上。
2.根据权利要求1所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述托盘打开机构(2)包括打开直线导轨一(2-21)、打开滑块安装板(2-22)和机架(2-23),所述打开直线导轨一(2-21)固定在机架(2-23)上,打开滑块安装板(2-22)设置在打开直线导轨一(2-21)上,其特征在于:还包括打开气缸(2-24)、移动板(2-25)、滚轮(2-26)、左夹爪(2-27)、右夹爪(2-28)、打开直线导轨二(2-29)和前进气缸(2-32),所述打开直线导轨二(2-29)设置在打开滑块安装板(2-22)上,左夹爪(2-27)、右夹爪(2-28)设置在打开直线导轨二(2-29)上,滚轮(2-26)设置在左夹爪(2-27)、右夹爪(2-28)上用于所述左夹爪(2-27)、右夹爪(2-28)的打开,打开气缸(2-24)装在打开滑块安装板(2-22)上,移动板(2-25)与打开气缸(2-24)相连,前进气缸(2-32)安装在机架(2-23)上。
3.根据权利要求1所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述托盘搬运机构(9)包括托盘导轨机架(9-1)、托盘v形导轨(9-12)、拨爪机架(9-2)、拨爪结构(9-21)、拨爪直线导轨(9-23)、定位爪结构(9-24)、直线电机定子(9-25)和多个托盘组件(9-11),托盘v形导轨(9-12)装在托盘导轨机架(9-1)上,多个托盘组件(9-11)均设置在托盘v形导轨(9-12)上可滑动,拨爪结构(9-21)、拨爪直线导轨(9-23)、定位爪结构(9-24)和直线电机定子(9-25)均安装于拨爪机架(9-2)上,拨爪结构(9-21)活动设置于拨爪直线导轨(9-23)上。
4.根据权利要求3所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述拨爪结构(9-21)包括光栅尺读写卡(9-211)、直线电机动子(9-212)、搬运气缸(9-213)、搬运直线导轨(9-214)、拨爪一(9-215)、拨爪二(9-216)、拨爪直线导轨滑块安装板(9-217)、搬运气缸安装板(9-218)和拨爪滑块安装板(9-219),搬运气缸安装板(9-218)固定在拨爪直线导轨滑块安装板(9-217)上,搬运气缸(9-213)、搬运直线导轨(9-214)均安装于搬运气缸安装板(9-218)上,拨爪滑块安装板(9-219)设置在搬运直线导轨(9-214)上,拨爪一(9-215)、拨爪二(9-216)分别设置在拨爪滑块安装板(9-219)上;光栅尺读写卡(9-211)、直线电机动子(9-212)均固定在拨爪直线导轨滑块安装板(9-217)上。
5.根据权利要求3所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述定位爪结构(9-24)包括定位爪气缸(9-241)、导轨(9-242)、定位爪一(9-243)、定位爪二(9-244)、搬运安装板(9-245)、气缸连接件(9-246)和搬运滑块安装板(9-247),导轨(9-242)设置在搬运安装板(9-245)上,气缸连接件(9-246)设置在搬运安装板(9-245)上,定位爪气缸(9-241)装在气缸连接件(9-246)上,搬运滑块安装板(9-247)设置在导轨(9-242)上,定位爪一(9-243)、定位爪二(9-244)分别设置在搬运滑块安装板(9-247)上。
6.根据权利要求1所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述上线束端子夹持机构(11)还包括传感器(123)和传感器支架(124),传感器(123)装在传感器支架(124)上。
7.根据权利要求1所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述上线束端子夹持机构(11)还包括传动带(125),主同步带轮(114)与从同步带轮(115)通过传动带(125)相连。
8.根据权利要求2所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述托盘打开机构(2)还包括打开传感器(2-30)和打开传感器支架(2-31),打开传感器(2-30)安装在打开传感器支架(2-31)上。
9.根据权利要求3所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:所述托盘搬运机构(9)还包括光栅尺(9-22),所述光栅尺(9-22)安装于拨爪机架(9-2)上,该光栅尺(9-22)与光栅尺读写卡(9-211)相配。
10.一种用于线束中的端子角度调整及组装机构的工作方法,采用如权利要求1~9任一项所述的用于线束中的端子角度调整及组装机构,其特征在于:具体步骤如下: