一种柔性化天窗螺母热熔自动组立系统的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件研究领域中的一种组立系统，特别是一种柔性化天窗螺母热熔自动组立系统。

背景技术：

目前市场上出现人工热熔产品和采用线性模组形式进行螺母热熔，人工操作时对操作人的要求高，且人工强度大；机械式模组形式组装热熔螺母，组装专机柔性化不高，通常只适用特定一款产品。而现在要在天窗框架上安装8个M5铜螺母、4个M6铜螺母和4个M5黑螺母，然而这一些螺母均不是分布在一条直线上，若采用现有的线性模组来实现，需要多台线性模组；而采用人工热熔产品和采用线性模组两者结合的方式可以减少设备数量，但是效率也低下。现有的两种方式均存在以下缺点：需要多工工序，每道工序需要配置至少一个人，人力成本高，设备占地空间大，效率低。因此，亟需一种能实现螺母热熔自动组立的系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种柔性化天窗螺母热熔自动组立系统，其通过机器人实现螺母热熔自动组立。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种柔性化天窗螺母热熔自动组立系统，包括第一框架，所述第一框架内部布置有产品治具、位于产品治具旁的铜螺母上料组件以及位于产品治具下方的黑螺母上料组件，所述产品治具上方设置有将铜螺母上料组件中的铜螺母送至产品治具上方的机器人，所述机器人的执行端安装有螺母热熔抓手机构，所述机器人的固定端安装在第一框架顶部的内侧面，所述产品治具下方布置有将黑螺母上料组件中的黑螺母安装至指定位置的黑螺母顶料安装机构，所述产品治具中布置让黑螺母顶料安装机构的动作端通过的第一通孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述产品治具包括产品底座以及至少四个仿形定位块，其中四个所述仿形定位块分别在产品底座的四个角，各仿形定位块旁布置有至少一台产品夹紧气缸以及布置在产品夹紧气缸工作端的夹紧块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铜螺母上料组件包括三台平行布置的铜螺母振动盘，每台所述铜螺母振动盘配置一个铜螺母出料块，铜螺母出料块内布置有至少一条铜螺母输出轨道，所述铜螺母出轨道的出口端靠近产品治具，铜螺母输出轨道的出口端布置有一个铜螺母限位块，所述铜螺母出料块上布置有铜螺母预热器，所述铜螺母预热器位于铜螺母振动盘和铜螺母限位块之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述黑螺母上料组件包括两台黑螺母振动盘，每台所述黑螺母振动盘配置一条黑螺母出料块，黑螺母出料块内布置有两条黑螺母输出轨道，所述黑螺母出轨道的出口端靠近产品治具，黑螺母输出轨道的出口端布置有黑螺母预热器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述黑螺母顶料安装机构包括两组顶料安装单元，一组顶料安装单元对应一台黑螺母振动盘，各所述顶料安装单元包括移载组件和顶料组件，所述顶料组件包括顶升气缸以及安装在顶升气缸工作端的两根顶升杆，所述顶升杆的上端布置有黑螺母定位铜柱，所述移载组件包括移载轨道、沿移载轨道往复移动的移载块、布置在移载块上的移载升降气缸以及两个移载夹紧气缸，两个移载夹紧气缸并行布置在移载升降气缸动作端的上端面，所述移载夹紧气缸的动作端布置有一组移载气爪。

作为上述技术方案的进一步改进，所述螺母热熔抓手机构包括安装盘，所述安装盘的一个端面上布置有至少一个气爪单元，各所述气爪单元包括螺母夹紧气缸、筒式加热棒和螺母定位器，所述螺母夹紧气缸通过气缸安装座固定在安装盘上，螺母夹紧气缸的动作端上安装有两片螺母定位卡爪，两片所述螺母定位卡爪之间形成螺母定位空间，螺母定位卡爪和气缸安装座之间布置有气缸隔热块，所述筒式加热棒沿竖直方向穿过气缸安装座和气缸隔热块后伸入螺母定位器内，所述螺母定位器的工作端位于螺母定位空间内。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括温度传感器和安装在气缸安装座上的温控器固定块，所述温度传感器的工作端穿过温控器固定块和气缸隔热块伸到螺母定位空间外侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气缸安装座包括第一水平座、第二水平座和连接第一水平座和第二水平座的第一竖直座，所述温控器固定块安装在第一水平座，所述螺母夹紧气缸安装在第二水平座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述螺母夹紧气缸水平布置，螺母夹紧气缸的下端面安装有感应器支架，所述感应器支架上安装有光纤传感器，所述光纤传感器的动作端延伸到螺母定位空间外，所述气爪单元的数量为4个，所有气爪单元沿安装盘圆周分布。

作为上述技术方案的进一步改进，各所述螺母定位卡爪包括一个卡爪水平块和一个卡爪竖直块，所述卡爪水平块固定在螺母夹紧气缸的动作端，各卡爪竖直块的内侧面布置有弧形槽，弧形槽的上端敞口，弧形槽的下端通过夹紧块封堵，两个螺母定位卡爪中的夹紧块之间形成所述螺母定位空间，两个螺母定位卡爪中的弧形槽形成一个能容纳螺母定位器的第一槽。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置产品治具、铜螺母上料组件、黑螺母上料组件、机器人、螺母热熔抓手机构和黑螺母顶料安装机构，将产品放置到产品治具上后，机器人将螺母热熔抓手机构移到铜螺母上料组件中抓取相应的铜螺母，将铜螺母加热后安装到产品的指定位置，与此同时，黑螺母上料组件将黑螺母加热后送至指定位置，黑螺母顶料安装机构的动作端穿过第一通孔后，将黑螺母沿竖直方向顶升并安装到产品的指定位置，且由于机器人是倒装在第一框架顶部的内侧面，即采用倒装式的机器人进行螺母热熔，减少占地面积，大幅度提高自动化程度，提高产品组装品质，提高生产效率；解决了专机只适用单一产品的缺陷，提高柔性化；降低人为因素对产品品质的影响，减轻操作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中产品治具的结构示意图；

图3是本实用新型中铜螺母上料组件的结构示意图；

图4是本实用新型中黑螺母上料组件的结构示意图；

图5是本实用新型中黑螺母顶料安装机构的结构示意图；

图6是本实用新型中螺母热熔抓手机构的结构示意图；

图7是本实用新型中螺母热熔抓手机构的剖视图示意图；

图8是本实用新型中气爪单元的剖视图示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图8，一种柔性化天窗螺母热熔自动组立系统，包括第一框架29，所述第一框架29内部布置有产品治具31、位于产品治具31旁的铜螺母上料组件33以及位于产品治具31下方的黑螺母上料组件32，所述产品治具31上方设置有将铜螺母上料组件33中的铜螺母送至产品治具31上方的机器人30，所述机器人30的执行端安装有螺母热熔抓手机构，所述机器人30的固定端安装在第一框架29顶部的内侧面，所述产品治具31下方布置有将黑螺母上料组件32中的黑螺母安装至指定位置的黑螺母顶料安装机构34，所述产品治具31中布置让黑螺母顶料安装机构34的动作端通过的第一通孔26。

进一步作为优选的实施方式，所述产品治具31包括产品底座25以及至少四个仿形定位块27，其中四个所述仿形定位块27分别在产品底座25的四个角，各仿形定位块27旁布置有至少一台产品夹紧气缸28以及布置在产品夹紧气缸28工作端的夹紧块。在图2中，除了位于产品底座25四个角的四个仿形定位块27后，还有一个仿形定位块27布置在两个仿形定位块27之间。另外，其中两个仿形定位块27旁分别布置有两个产品夹紧气缸28，其主要是对天窗框架中需要安装M5铜螺母、M6铜螺母和M5黑螺母的主要位置进行精确定位和固定。

进一步作为优选的实施方式，所述铜螺母上料组件33包括三台平行布置的铜螺母振动盘22，每台所述铜螺母振动盘22配置一个铜螺母出料块23，铜螺母出料块23内布置有至少一条铜螺母输出轨道，所述铜螺母出轨道的出口端靠近产品治具31，铜螺母输出轨道的出口端布置有一个铜螺母限位块，所述铜螺母出料块23上布置有铜螺母预热器24，所述铜螺母预热器24位于铜螺母振动盘22和铜螺母限位块之间。三台铜螺母振动盘22中，有两台是实现M5铜螺母上料的，余下一台是实现M6M5铜螺母上料的。在本实用新型中，每个铜螺母出料块23中铜螺母输出轨道的数量为两条，螺母热熔抓手机构中一次能抓取4个铜螺母，因此一次安装，机器人30需要取料3次。

进一步作为优选的实施方式，所述螺母热熔抓手机构包括安装盘11，所述安装盘11的一个端面上布置有至少一个气爪单元，各所述气爪单元包括螺母夹紧气缸2、筒式加热棒10和螺母定位器6，所述螺母夹紧气缸2通过气缸安装座1固定在安装盘11上，螺母夹紧气缸2的动作端上安装有两片螺母定位卡爪5，两片所述螺母定位卡爪5之间形成螺母定位空间，螺母定位卡爪5和气缸安装座1之间布置有气缸隔热块7，所述筒式加热棒10沿竖直方向穿过气缸安装座1和气缸隔热块7后伸入螺母定位器6内，所述螺母定位器6的工作端位于螺母定位空间内。螺母定位器6的工作端的工作端为圆柱销，使用圆柱销和螺母定位卡爪5对螺母进行定位，通过电信号保持螺母定位卡爪5的夹紧与松开，设置有光纤传感器作为螺母在线检测。

进一步作为优选的实施方式，还包括温度传感器9和安装在气缸安装座1上的温控器固定块8，所述温度传感器9的工作端穿过温控器固定块8和气缸隔热块7伸到螺母定位空间外侧。温控器固定块8内安装有温控器，通过筒式加热棒10和温度传感器9监控螺母的温度，实现对螺母温度实时监控，温控器做出反馈，当温度过高时，筒式加热棒10停止加热；温度还无法达到压熔温度时，筒式加热棒10持续加热。

进一步作为优选的实施方式，所述气缸安装座1包括第一水平座、第二水平座和连接第一水平座和第二水平座的第一竖直座，所述温控器固定块8安装在第一水平座，所述螺母夹紧气缸2安装在第二水平座上，这样的结构，避免筒式加热棒10和螺母夹紧气缸2发生干涉。

进一步作为优选的实施方式，所述螺母夹紧气缸2水平布置，螺母夹紧气缸2的下端面安装有感应器支架3，所述感应器支架3上安装有光纤传感器4，所述光纤传感器4的动作端延伸到螺母定位空间外，所述气爪单元的数量为4个，所有气爪单元沿安装盘11圆周分布。

进一步作为优选的实施方式，各所述螺母定位卡爪5包括一个卡爪水平块和一个卡爪竖直块，所述卡爪水平块固定在螺母夹紧气缸2的动作端，各卡爪竖直块的内侧面布置有弧形槽，弧形槽的上端敞口，弧形槽的下端通过夹紧块封堵，两个螺母定位卡爪5中的夹紧块之间形成所述螺母定位空间，两个螺母定位卡爪5中的弧形槽形成一个能容纳螺母定位器6的第一槽。安装盘11上布置有数量与气爪单元数量相匹配的线槽，便于布置筒式加热棒10和温度传感器9的控制线路。

进一步作为优选的实施方式，所述黑螺母上料组件32包括两台黑螺母振动盘19，每台所述黑螺母振动盘19配置一条黑螺母出料块20，黑螺母出料块20内布置有两条黑螺母输出轨道，所述黑螺母出轨道的出口端靠近产品治具31，黑螺母输出轨道的出口端布置有黑螺母预热器21。

进一步作为优选的实施方式，所述黑螺母顶料安装机构34包括两组顶料安装单元，一组顶料安装单元对应一台黑螺母振动盘19，各所述顶料安装单元包括移载组件和顶料组件，所述顶料组件包括顶升气缸12以及安装在顶升气缸12工作端的两根顶升杆13，所述顶升杆13的上端布置有黑螺母定位铜柱，所述移载组件包括移载轨道14、沿移载轨道14往复移动的移载块15、布置在移载块15上的移载升降气缸16以及两个移载夹紧气缸17，两个移载夹紧气缸17并行布置在移载升降气缸16动作端的上端面，所述移载夹紧气缸17的动作端布置有一组移载气爪18。

当黑螺母从黑螺母振动盘19出来后沿着黑螺母输出轨道移动，并在移动过程中被黑螺母预热器21加热，移载块15移动，使得移载气爪18对准黑螺母并将其夹紧，移载升降气缸16上升，使得黑螺母从黑螺母输出轨道中脱离，移载块15移动使得黑螺母位于顶升杆13上方，移载升降气缸16上升下降，黑螺母套在黑螺母定位铜柱上，移载块15复位，顶升气缸12驱使黑螺母沿竖直方向上升后，黑螺母安装到天窗框架的指定位置。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。