一种汽车线束引导插入装置的制作方法

本发明属于汽车线束技术领域，尤其是一种汽车线束引导插入装置。

背景技术：

目前，汽车线束制造行业是一个劳动密集型产业，70％的制造工艺都是靠人去完成，没有自动化装置参与其中，所以工作效率低下。汽车线束生产工艺总体可分为开线工艺、压接工艺、预装工艺、总装工艺。为了提高总装效率，复杂的线束都要设置预装工位，预装工艺的合理与否直接影响到总装配的效率，如果预装部分装配的偏少或者装配的导线路径不合理会加大总装配人员的工作量，减慢流水线的速度，总装工艺根据产品开发部门设计的工装板，设计工装装置、物料盒规格尺寸并将所有装配护套和附件的编号贴于物料盒上以提高装配效率。编制各个工位装配内容和要求，平衡整个总装工位防止出现一点工作量过大，拉下整个流水线速度的情况。要做到工位平衡，工艺人员必须对每个操作了熟于心并现场测算工时，随时调整装配工艺。

目前，市面上的汽车线束引导插入装置没有任何用于防止汽车线束端子出现虚插、漏插、错插的措施，而且功能单一，仅能够实现通过光纤引导汽车线束端子插入的功能，即将待插入汽车线束端子的孔位同时点亮，该种作法导致现有的汽车线束引导插入装置存在如下几点问题：(1)人眼长时间大面积照射高亮度的光容易产生疲劳；(2)汽车线束端子出现虚插、漏插、错插的概率增加；(3)装置功能单一，每个装置只能对应一个连接器，不符合精益生产要求的可持续改进原则。

目前，预装工位的员工是根据工艺人员编写的工艺指导书进行工作，很难保证员工的每一步都对照工艺指导书操作，插错、漏插、虚插的概率增加，导致良品率下降，影响企业正常生产运作。

经检索，未发现与本发明相同或相似的已公开的专利文献。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、工作效率高且有效防止虚插、漏插、错插情况发生的汽车线束引导插入装置。

一种汽车线束引导插入装置，包括工位台；所述工位台的内部安装有控制器，该工位台的上端面安装有操作面板，在该操作面板下方的工位台内安装有LED灯板支撑架，在该LED灯板支撑架上可拆卸地安装有LED灯板，所述LED灯板上均布有多个LED光纤指引光源；该LED光纤指引光源通过光纤与安装在操作面板上的线束连接器固定板相连接，该线束连接器固定板下方固装有用于检测汽车线束端子回拉力的拉力传感器；在所述线束连接器固定板的上端面一体制出有用于插装汽车线束连接器的插槽，该线束连接器固定板底面均布有多个用于插接光纤的光纤插孔，用于将所述LED光纤指引光源通过光纤传输至线束连接器的对应孔位。

而且，所述控制器包括外壳及其内部的控制电路；所述控制电路包括：MCU、电源模块、拉力传感器、运算放大器、LED灯板控制单元和开关模块；所述拉力传感器用于采集拉力信号，其输出端通过运算放大器将拉力信号输出至MCU，所述MCU的输出端与LED灯板控制单元相连接，用于点亮LED灯板上的LED光纤指引光源；所述开关模块的输出端与MCU相连接启动MCU工作；所述电源模块的输出端分别与拉力传感器、MCU和LED灯板控制单元相连接并为其供电。

而且，所述LED灯板通过卡槽安装在LED灯板支撑架上。

而且，所述拉力传感器通过上下对称设置的拉力传感器支撑架分别与所述线束连接器固定板底面和LED灯板支撑架上端面螺栓固定在一起。

而且，所述拉力传感器支撑架包括横向支撑板和纵向支撑板；该横向支撑板上固装有纵向支撑板；所述纵向支撑板与所述拉力传感器的一端螺栓固定在一起。

而且，在所述操作面板上制有多个线束连接器固定板，在该操作面板下方的工位台内安装有与所述线束连接器固定板相对应的多个LED灯板支撑架。

而且，在所述操作面板上还设有包括电源开关、确认指示灯、第一充电指示灯、第二充电指示灯和多个方案选择按钮。

而且，所述MCU还通过RS232串口与上位机触摸屏相连接，用于下载并设置控制程序。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过控制器和拉力传感器的配合设置，能够依次点亮汽车线束连接器的孔位，不仅可以通过光纤引导汽车线束端子插入，而且还能够有效避免由于人眼长时间受到大面积照射高亮度的光而容易产生疲劳的情况发生，提高预装工作人员的工作效率。

2、本发明通过在汽车线束连接器固定板下方固装拉力传感器，用于检测汽车线束端子的回拉力，并由拉力传感器采集该拉力电信号输出至控制器，由控制器通过比较采样，判定拉力是否达标。只有当拉力达标时，才能表示该汽车线束端子插入汽车线束连接器后为合格状态，预装人员方可继续工作，由控制器控制点亮下一个待插入汽车线束端子的线束连接器孔位。本发明很显著地降低了汽车线束端子出现虚插、漏插、错插的概率，减少了大量的人力、物力成本。

3、本发明的操作面板上制有多个线束连接器固定板，每个线束连接器固定板的插槽内均可插装一个汽车线束连接器，在操作面板下方的工位台内制有与所述线束连接器固定板对应设置的LED灯板支撑架，每个LED灯板支撑架上均卡装有LED灯板，所述LED灯板上均布有多个LED光纤指引光源，每个LED光纤指引光源分别通过各自对应的光纤与线束连接器固定板底面上的光纤插孔相连接，用于将LED光纤指引光源传输至线束连接器的对应孔位。本发明可以同时安装多个线束连接器，并可根据线束连接器孔位个数的不同，调整插入线束连接器固定板的光纤以及LED光纤指引光源的个数。本发明的功能多样，符合精益生产要求的可持续改进原则，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部电路框图；

图3是本发明的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

目前，在汽车线束技术领域，从生产成本方面来讲，大量成品线束在最终电测试时检测出连接器内端子插错、漏插、虚插的质量问题，返修会增加大量的人力、物力成本，例如：我公司一个德资客户在生产某奔驰线束过程中经常把安全气囊、ESP(车身稳定系统)连接器里的端子插错，由于这两个连接器是汽车线束里两个关键连接器，是不容许返修的，因此本发明提供了一种汽车线束引导插入装置，很显著地降低汽车线束端子出现虚插、漏插、错插的概率。

一种汽车线束引导插入装置，如图1所示，包括工位台11；所述工位台的内部安装有控制器，该工位台的上端面安装有操作面板1，在该操作面板下方的工位台内安装有LED灯板支撑架15，在该LED灯板支撑架上可拆卸地安装有LED灯板14，所述LED灯板上均布有多个LED光纤指引光源13；该LED光纤指引光源通过光纤12与安装在操作面板上的线束连接器固定板3相连接，该线束连接器固定板下方固装有用于检测汽车线束端子回拉力的拉力传感器6。

所述控制器如图2所示，包括外壳及其内部的控制电路；所述控制电路包括：MCU、电源模块、拉力传感器、运算放大器、LED灯板控制单元和开关模块；所述拉力传感器用于采集拉力信号，其输出端通过运算放大器将拉力信号输出至MCU，所述MCU的输出端与LED灯板控制单元相连接，用于点亮LED灯板上的LED光纤指引光源；所述开关模块的输出端与MCU相连接，用于启动MCU工作；所述电源模块的输出端分别与拉力传感器、MCU和、LED灯板控制单元相连接并为其供电。

在本实施例中，所述MCU还通过RS232串口与上位机触摸屏相连接，用于下载并设置控制程序。

在本实施例中，所述LED灯板通过卡槽(未在图中标出)安装在LED灯板支撑架上。在实际应用中，一般由两个LED灯板支撑架组合配套使用。

在本实施例中，在所述线束连接器固定板的上端面一体制出有用于插装汽车线束连接器的插槽2，该线束连接器固定板底面均布有多个用于插接光纤的光纤插孔(未在图中标出)，用于将所述LED光纤指引光源通过光纤传输至线束连接器的对应孔位。

在本实施例中，所述拉力传感器通过上下对称设置的拉力传感器支撑架分别与所述线束连接器固定板底面和LED灯板支撑架上端面螺栓固定在一起。所述拉力传感器支撑架包括横向支撑板5和纵向支撑板4；该横向支撑板上固装有纵向支撑板；所述纵向支撑板与所述拉力传感器的一端螺栓固定在一起。

在本实施例中，在所述操作面板上制有多个线束连接器固定板，在该操作面板下方的工位台内安装有与所述线束连接器固定板相对应的多个LED灯板支撑架。

在本实施例中，在所述操作面板上还设有包括电源开关10、确认指示灯7、第一充电指示灯8-1、第二充电指示灯8-2和方案选择按钮9。

本发明的工作原理，如图3所示：

本发明的汽车线束引导插入装置工作时，将线束连接器插入线束连接器固定板上的插槽内，当汽车线束线端子插入线束连接器对孔位后，预装人员需回拉线体，回拉动作是为了防止汽车线束端子出现虚插。拉力传感器采集该回拉的外部拉力，通过运算放大器将该拉力电信号输出至主控电路(即：MCU)，MCU通过对该拉力电信号经的比较采样，判定拉力是否达标。只有当回拉的拉力达标时，才能表示线束端子插入汽车线束连接器后为合格状态，并由MCU控制所述LED灯板控制单元点亮LED灯板上的LED光纤指引光源，并通过光导纤维(即：光纤)将LED光纤指引光源传输至汽车线束连接器，进而点亮下一个待插入汽车线束端子的汽车线束连接器孔位，预装人员方可继续工作。本发明能够显著地降低汽车线束端子出现虚插、漏插、错插的概率。

本发明的工作过程为：

本发明的一种汽车线束引导插入装置为汽车线束连接器的取线和插线工艺提供引导指示。通过拉力传感器，对操作中的回拉动作进行检测以确认汽车线束端子是否插牢。本发明能够提供8个指示操作方案，通过8方案选择按钮实现8个预先下载方案之间的切换。并能够通过触摸屏上位机为装置更新任意一种指示操作方案。在进行插线工作开始时，通过按下开关按钮可以向汽车线束引导插入装置发出开始工作命令。

本发明的汽车线束引导插入装置的操作过程具体为：

1、首先确认汽车线束引导插入装置处于关闭状态。按下方案选择按键，选择当前工作所需的指示方案，顺时针扭动电源开关，使装置上电。

2、等待大约10秒钟的时间，装置开始演示指示灯流程(所演示的流程是最近一次更新到所选方案中的程序)，直到第一充电指示灯亮起表明演示完毕。

3、第一充电指示灯熄灭后，将要操作的汽车线束连接器安装于线束连接器固定板的插槽内。

4、按下第二充电指示灯按钮同时第一充电指示灯闪烁2下，表明可以开始进行插线工作。

5、从亮着红色LED指示灯的储线盒中拿出汽车线束端子，并把取出的汽车线束端子插进汽车线束连接器亮着LED光纤指引光源的孔位中，插好后随即回拉该汽车线束端子直至第一充电指示灯亮起提示通过即可松开。

6、继续按照步骤5的方法完成其它汽车线束端子的插线操作，直至接汽车线束连接器上不再出现亮着的LED光纤指引光源为止，此时一个汽车线束连接器的插线工作完成。

7、将完成插线工作的汽车线束连接器取下，更换待插线的汽车线束连接器。

8、继续按照步骤4到步骤7的方法进行插线工作，如此往复。

本发明的控制程序下载并设置的方法为：

作为本发明的一种汽车线束引导插入装置的上位机，上位机触摸屏的用途是为装置下载指示灯指示程序。装置在正常工作的时候不需要上位机触摸屏，所以请在指示程序下载完成并确认无误后，将装置关闭然后断开上位机触摸屏与装置的连接线。

1、在需要下载程序之前，请先确认装置处于关闭状态，并用上位机触摸屏通讯线将触摸屏与装置连接好。

在本实施例中，上位机触摸屏通讯线优选为RS485串口通讯线。

2、确认方案选择按键处于选择状态，如果需要为方案1下载程序则按下方案1按键，如果需要为方案2下载程序则按下方案2按键，依此类推。

3、顺时针扭动电源开关，装置上电。

4、装置上电后，上位机触摸屏随即点亮。从装置上电时起10秒钟之内，按下上位机触屏屏画面中的YES按键，方可开始下载程序。若在10秒钟之内没有按YES按键，此时装置则进入指示灯演示流程，不能再给装置下载程序，如果需要重新下载程序，则需逆时针扭动电源开关，将装置关闭，再从步骤3开始重新操作。

5、在上电后10秒钟之内按下YES按键即确认为装置下载程序后，装置则不会进入指示灯演示流程，说明可以为装置下载程序了。上位机触摸屏上所显示的图片为需要进行插线工作的汽车线束连接器图片，显示汽车线束连接器上需要插线的孔位与LED灯板上的LED光纤指引光源一一对应。

6、点击汽车线束连接器上需要插线的孔位，听到“滴”的声音，则该孔位对应的LED光纤指引光源设置完成，上位机触摸屏随即切换到储线盒位置示意图。

7、储线盒位置示意图上的方框与储线盒上的LED位置一一对应，点击与所需要取线的储线盒LED位置对应的方框，听到“滴”的声音，即取线位置设定完成，上位机触摸屏随即再次切换到汽车线束连接器图片，此时可以看到步骤6设置的汽车线束连接器的对应孔位中有亮光提示该孔位的LED光纤指引光源设置完成。

8、按照步骤6和步骤7的描述设置其它的汽车线束连接器的孔位，直至将汽车线束连接器上所有孔位的LED光纤指引光源设置完成。这里需要说明的是，由于汽车线束连接器上面的每一个孔位只能插一根线，所以汽车线束连接器图片上提示设置完成的孔位即有亮光的孔位请不要重复设置，如果不小心触碰导致重复设置了，请关闭装置，从步骤3重新操作；由于汽车线束连接器上不同的孔位可能会插同一个储线盒中的线，所以储线盒的方框是可以重复点击设置的，因此也没有完成设置的提示。

9、将所有的车线束连接器上的孔位对应的LED光纤指引光源设置完成后，点击汽车线束连接器图片上的初始化设置完成按键，完成LED光纤指引光源程序下载。

10、装置随即将刚下载好的LED光纤指引光源程序按设置顺序进行演示。

11、若演示完毕发现输入有误时，将装置关闭，从步骤3重新操作。若演示完毕并确认输入无误时，将装置关闭，断开上位机触摸屏与装置的通讯线，LED光纤指引光源程序设置完成。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。