一种用于汽车灯具的组装系统及其操作方法与流程

本发明涉及汽车灯具制造的技术领域，尤其涉及一种用于汽车灯具的组装系统及其操作方法。

背景技术：

随着科技的发展，汽车工业也飞速进步，人们对于汽车的要求也越来越多，汽车的功能性、外观、性价比等等都成为汽车选购和使用的评价因素。汽车灯具作为行车的照明用具，同时也实现装饰汽车的效果，越来越受到人们的关注。而，汽车灯具的组装直接影响了汽车灯具的使用寿命、使用效果等性能。

传统汽车前照灯面罩与灯壳的装配工艺，主要包括涂胶、光学测试、车灯密封性能测试等工艺流程，但是各个流程单独工作，需要大量人工承担搬运、运输等操作，导致各工艺步骤之间等待时间较长，工艺集成度低，工艺成本高。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种用于汽车灯具的组装系统及其操作方法，该组装系统包括两种功能机器人，和多个功能工位，利用功能机器人在各功能工位之间的移送工件，实现汽车灯具壳体和面罩的自动涂装、扣合、整灯性能测试等，减少人工参与度，提高工艺集成度；另一方面，还提供一种双边装配线同时作业的组装系统，大大提高组装系统的工作效率。

具体地，本发明一方面提供一种用于汽车灯具的组装系统，包括依次设置的涂胶工位、壳体和面罩运输工位、第一光学测试工位、第二光学测试工位、整灯密封性能测试工位及整灯运输工位；靠近所述涂胶工位及所述壳体和面罩运输工位设置的组装工位；靠近所述壳体和面罩运输工位及所述第一光学测试工位设置的整灯周转工位；以及壳体搬运机器人和整灯搬运机器人。

优选地，所述涂胶工位、所述壳体和面罩运输工位、所述组装工位及所述整灯周转工位位于所述壳体搬运机器人的工作区域内；所述整灯周转工位、所述第一光学测试工位、所述第二光学测试工位、所述整灯密封性能测试工位及所述整灯运输工位位于所述整灯搬运机器人的工作区域内。

优选地，所述壳体和面罩运输工位为环形运输工位，其中至少设置有2个上件位，所述上件位上设置有与所述壳体或者所述面罩对应的定位夹具。

优选地，所述涂胶工位上设置有涂胶枪和等离子体处理单元。

优选地，所述组装工位上设置有打钉夹具和钉枪。

优选地，所述整灯周转工位上包括工件台，所述工件台上包括至少一个放件或者取件位，所述工件台以一预设速率旋转。

优选地，靠近所述涂胶工位还设置有胶机。

本发明的另一方面，在于提供一种用于汽车灯具的组装系统，包括第一装配线及第二装配线，其中，所述第一装配线和第二装配线均包括如上所述的组装系统，且所述第一装配线和第二装配线相互对称。

本发明的另一方面，在于提供一种用于汽车灯具的组装系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：壳体和面罩运输工位将待处理的汽车灯具的壳体运输至处理位置，壳体搬运机器人从所述壳体和面罩运输工位上抓取一所述壳体，并移动至涂胶工位；所述涂胶工位对所述壳体进行涂胶处理；所述壳体搬运机器人移动并放置所述壳体至组装工位上；壳体和面罩运输工位将待处理的汽车灯具的面罩运输至处理位置，所述壳体搬运机器人返回所述壳体和面罩运输工位抓取一所述面罩，并移动至所述组装工位，将所述面罩扣合并固定于所述壳体上形成整灯；所述壳体搬运机器人将所述整灯移动至整灯周转工位上；整灯搬运机器人将所述整灯由所述整灯周转工位移动至第一光学测试工位或者第二光学测试工位；所述第一光学测试工位或者第二光学测试工位对所述整灯进行光学测试和调整；所述整灯搬运机器人将所述整灯由所述第一光学测试工位或者第二光学测试工位移动至整灯密封性能测试工位；所述整灯密封性能测试工位对所述整灯进行密封性能测试；所述整灯搬运机器人将所述整灯由所述整灯密封性能测试工位移动至整灯运输工位，等待下件。

优选地，所述壳体和面罩运输工位为环形运输工位，其中至少设置有2个上件位，和一个取件位置，汽车灯具的壳体和面罩相互间隔地放置于所述上件位上，一放置有所述壳体的第一上件位移动至所述处理位置，所述壳体搬运机器人从所述第一上件位上抓取所述壳体，一放置有所述面罩的第二上件位向所述处理位置移动，所述壳体搬运机器人返回所述壳体和面罩运输工位时，所述第二上件位移动至所述处理位置，所述壳体搬运机器人从所述第二上件位上抓取所述面罩。

优选地，所述涂胶工位对汽车灯具的壳体进行涂胶处理的步骤包括，所述壳体搬运机器人按设定路线移动所述壳体，所述涂胶工位上的等离子处理单元对汽车灯具壳体进行表面处理；所述壳体搬运机器人按设定路线移动所述壳体，所述涂胶工位上的涂胶枪向汽车灯具壳体的胶槽中填充胶料。

优选地，将所述面罩扣合并固定于所述壳体上形成整灯的步骤包括，所述组装工位上的钉枪向扣合后的所述壳体和面罩的预设位置射钉，固定连接扣合后的所述壳体和所述面罩。

优选地，所述整灯周转工位上的工件台以一预设速率旋转，所述壳体搬运机器人以一第一频率，将所述整灯移动至所述整灯周转工位的放件位上，所述整灯搬运机器人以一第二频率，将所述整灯由所述整灯周转工位上的取件位上移动至所述第一光学测试工位或者第二光学测试工位。

优选地，所述整灯搬运机器人将所述整灯由所述整灯周转工位移动至所述第一光学测试工位或者第二光学测试工位的步骤包括，所述整灯搬运机器人从所述第一光学测试系统及所述第二光学测试系统中检测其中是否已存在所述整灯，并将新的所述整灯放置于未放置所述整灯的所述第一光学测试工位或所述第二光学测试工位中。

优选地，上述操作方法中，靠近所述涂胶工位还设置的胶机，所述胶机定期向所述涂胶枪中填充胶料。

本发明的另一方面，还在于提供一种用于汽车灯具的组装系统的操作方法，其中，所述组装系统包括第一装配线及第二装配线，所述第一装配线和第二装配线相互对称，且均按照如上所述的操作方法工作。

与现有技术相比较，本发明的优势在于：

1)利用两种功能机器人配合，负责工件在各功能工位之间的移送工作；

2)实现自动涂装、扣合、整灯光学性能和气密性测试，减少人工参与度，提高工艺集成度；

3)设置整灯周转和整灯运输工位，合理调配各工艺之间的传输速率差导致的等待时间问题；

4)还提供一种双边装配线同时作业的组装系统，大大提高组装系统的工作效率。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例的用于汽车灯具的组装系统的结构示意图。

图2为符合图1的用于汽车灯具的组装系统的操作方法的流程示意图。

附图标记：

1-壳体和面罩运输工位，2-第一光学测试工位，3-第二光学测试工位，4-整灯密封性能测试工位，5-整灯运输工位，6-涂胶工位，7-组装工位，8-整灯周转工位，9-壳体搬运机器人，10-整灯搬运机器人，11-胶机。

具体实施例

下面结合附图及具体实施例，详细阐述本发明的优势。

参阅图1，其为一符合本发明一优选实施例的用于汽车灯具的组装系统的结构示意图。从图中可以看出，本实施例的组装系统主要包括，壳体和面罩运输工位1、第一光学测试工位2、第二光学测试工位3、整灯密封性能测试工位4和整灯运输工位5，上述工位可以依次顺序设置。另外，靠近上述壳体和面罩运输工位1还设置有涂胶工位6，靠近该涂胶工位6及壳体和面罩运输工位1设置有组装工位7；靠近壳体和面罩运输工位1及第一光学测试工位2设置有整灯周转工位8；同时该组装系统还设置有壳体搬运机器人9和整灯搬运机器人10。

从而，鉴于上述设置，可以实现：利用壳体和面罩运输工位1进行壳体和面罩的上件；利用涂胶工位6对壳体进行涂胶处理；利用组装工位7组装壳体和面罩形成整灯；再利用第一光学测试工位2或第二光学测试工位3对整灯的光学性能进行测试和调整；利用整灯密封性能测试工位4对整灯的密封性能进行测试；利用壳体搬运机器人9和整灯搬运机器人10实现壳体、面罩以及组装后的整灯的移送；进一步地，利用整灯周转工位8可以调节扣合组装工艺与后续的光学及密封性能测试工艺的速率差导致的等待时间问题，而利用整灯运输工位5则可提供整灯下件时的等待区域，缓解整灯下件对于人工操作的紧迫需求。

本发明另一优选的实施例中，将涂胶工位6、壳体和面罩运输工位1、组装工位7及整灯周转工位8设置于壳体搬运机器人9的工作区域内；而，整灯周转工位8、第一光学测试工位2、第二光学测试工位3、整灯密封性能测试工位4及整灯运输工位位于所述整灯搬运机器人的工作区域内。从而，鉴于本实施例的设计，参见图2，该组装系统的操作方法可以具体为：

人工上件，将汽车灯具的壳体放置于壳体和面罩运输工位1的上件位置，随后，壳体和面罩运输工位1将待处理的汽车灯具的壳体运输至其上的处理位置；

壳体搬运机器人9移动至壳体和面罩运输工位1出，从其处理位置上抓取一上述壳体，并将其移动至涂胶工位；

利用涂胶工位6对该壳体进行涂胶处理；

涂胶完成后，壳体搬运机器人9移动并将该壳体移送至组装工位7上；

同时，人工上件，将汽车灯具的面罩放置于壳体和面罩运输工位1的上件位置，壳体和面罩运输工位1将该待处理的面罩运输至处理位置；

此时，壳体搬运机器人9返回至壳体和面罩运输工位1处，抓取该面罩，并将其移动至组装工位7处，并将该面罩扣合并固定于涂胶后的壳体上，形成整灯；

随后，壳体搬运机器人9从组装工位7上取走组装好的整灯，并将其移送至整灯周转工位8上等待后续处理；

随后，整灯搬运机器人10移动至整灯周转工位8处，从整灯周转工位8上取走该整灯，并搬运至第一光学测试工位2或者第二光学测试工位3上；而，该第一光学测试工位2或者第二光学测试工位3可对该整灯进行光学测试，并根据测得的光学数据，对整灯进行调整，以获得良好的光学性能；

光学性能测试完成后，整灯搬运机器人10移动至第一光学测试工位2或者第二光学测试工位3处，取走其上的测试完成的整灯，并将其搬运至整灯密封性能测试工位4上；整灯密封性能测试工位4则对该整灯进行密封性能测试；

密封性能测试完成后，整灯搬运机器人10又移动至整灯密封性能测试工位4处，将其上完成了测试的整灯取走，并搬运至整灯运输工位5上，并使整灯在该工位上等待下件。

从本实施例的上述设计中可以看出，本实施例中，利用两个功能机器人协调工作，更大程度上增大组装工艺的自动化程度；同时本实施例中还增设了整灯周转工位，使得在前续工艺中整合的整灯可以在整灯周转工位上停留等待，后续工艺中空余的工位，从而，避免由于前续工艺与后续工艺工作速率不一致，导致的组装工艺流程阻滞，对各其他功能工位或者机器人的占用，大大提高组装工艺的效率。另外，本实施例中还设置有整灯运输工位，可以使检测完成的整灯在该整灯运输工位上等待下件，也减缓了对整灯下件速率的要求，缓解了人工下件的压力，尤其可以避免人工离岗导致的设备等待。

另外，进一步优选地，本发明的另一优选实施例中，上述的壳体和面罩运输工位1为一环形运输工位，其中至少设置有2个上件位，而该上件位上设置有对应于汽车灯具的壳体或者面罩的定位夹具，当将壳体或者面罩放置于该上件位上时，定位夹具固定该壳体或者面罩，防止壳体或者面罩在向处理位置运输的过程中，发生滑落或者偏离位置，导致壳体搬运机器人无法准确抓取该壳体或者面罩。具体地，该壳体和面罩运输工位1的操作步骤可以包括：

放置有一壳体的第一上件位移动至为壳体搬运机器人9预设的处理位置时，壳体搬运机器人9从该第一上件位上抓取壳体；而一放置有面罩的第二上件位向该处理位置移动，当，壳体搬运机器人返回所述壳体和面罩运输工位时，所述第二上件位移动至为壳体搬运机器人9预设的其处理位置，则壳体搬运机器人9从该第二上件位上抓取面罩。上述设计利用一个运输工位实现壳体和面罩的交替上件，减少对工位的占用，同时充分利用壳体搬运机器人的工作时间差，大大提供组装系统的工作效率。

另外，进一步优选地，本发明的另一优选实施例中，上述的涂胶工位6上分别设置有涂胶枪和等离子处理单元，从而，可以利用等离子处理单元首先对汽车灯具的胶槽表面进行处理；然后，利用涂胶枪进行涂胶处理，提高组装的紧固性。具体的处理步骤包括：

壳体搬运机器人9按设定路线移动壳体，涂胶工位上6的等离子处理单元首先对汽车灯具胶槽进行表面处理；随后，壳体搬运机器人9再次按设定路线移动壳体，涂胶工位6上的涂胶枪向汽车灯具壳体的胶槽中填充胶料。根据不同的胶槽形状，可以对壳体搬运机器人9设定不同的移动路径，从而，本实施例，可以仅通过调整机器人路径，便可实现适用于不同外形的壳体。

本发明另一优选实施例中，上述的组装工位7上设置有钉枪和打钉夹具。从而，可以对放置于组装工位7上的壳体进行定位和固定，并对扣合后的壳体和面罩通过射钉加以固定。从而，可以保证在射钉过程中，壳体不会发生位移，保证射钉操作的准确性。

本发明的另一优选实施例中，上述的整灯周转工位8上包括工件台，该工件台以一预设的速率旋转。同时在该工件台上设置至少一个放件或者取件位，该放件或者取件位可以是相同的位置，也可以是不同的位置。则壳体搬运机器人9可以向该放件或者取件位上放件，而整灯搬运机器人10则可从该放件或者取件位上取件。例如，该工件台上可以包括3个放件或者取件位，其均匀的分布于该工件台上，则工件台每旋转1/3圆周，壳体搬运机器人9向该放件或者取件位上放件一次，而整灯搬运机器人10则以更小的速率，如工件台每旋转1个圆周，从该放件或者取件位上取件1次，则可以有效调节前后工艺的工作速率差的问题。则具体处理步骤包括：

壳体搬运机器人9以一第一频率，将扣合并固定后的整灯移动至整灯周转工位8的放件位上；而后，整灯搬运机器人10以一第二频率，将该整灯由整灯周转工位8上的取件位上移动至第一光学测试工位或者第二光学测试工位上。

本发明的另一实施例中，上述的整灯搬运机器人可以在向光学测试工位上搬送整灯时，首先检测第一光学测试工位2及第二光学测试工位3中是否已存在整灯，并在检测后，将新的整灯放置于其中不存在整灯的第一光学测试工位2或第二光学测试工位3上。从而，本实施例中，利用两个光学测试工位交替工作，可以大大提高组装系统的工作效率，避免光学测试时长对整个组装工艺时间的影响。

本发明的另一实施例中，在上述涂胶工位6的前端，还设置有胶机11，本实施中，可以设定胶机11定期向涂胶工位6上的胶枪中填充胶料，例如，可以利用管道连接胶机和胶枪，则，在预设时间到达时，胶机可自动向胶枪中填充胶料，无需再由人工判断胶料的余量，且能确保胶枪中始终具有充足的胶料，避免胶料不足导致的装配不合格。

综上可见，本发明提供了一种更加自动化和集成化的汽车灯具的组装系统，利用两种功能机器人配合，负责工件在各功能工位之间的移送工作；实现自动涂装、扣合、整灯光学性能和气密性测试，减少人工参与度，提高工艺集成度；设置整灯周转和整灯运输工位，合理调配各工艺之间的传输速率差导致的等待时间问题。

更进一步地，本发明还提供一种具有双边装配线的组装系统，其采用双边装配线同时作业，大大提高了灯具组装的工作效率。具体地，本实施例中的组装系统包括第一装配线及第二装配线，该第一、第二装配线均可以包括以上各实施例中的组装系统，且第一装配线和第二装配线呈相互对称设置，也即其中的各功能工位的设置位置及顺序均相同。且，第一、第二装配线也可以按照以上各实施例的操作方法工作。

本发明的另一优选实施例中，也可以两条装配线间共用一个胶机，该胶机同时向两个装配线的涂胶枪提供胶料，则，避免同时设置两个胶机的空间占用，和成本浪费。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。