一种有骨雨刮器自动装配系统的制作方法

本发明涉及雨刮骨生产制造技术领域，更进一步地涉及一种有骨雨刮器自动装配系统。

背景技术：

雨刮器是一种用于车辆前挡风玻璃上，将雨水灰尘等污物清除的一种装置，雨刮器分为有骨雨刮和无骨雨刮两种，它们的区别主要在于结构和作用原理。有骨雨刮的原理是通过骨架上的若干支撑点把雨刮片压在玻璃上，有骨雨刷因为结构简单，各个支撑点的压力平均，磨损的程度也平均，并且不容易出现雨刮片和玻璃之间磨擦的噪音，刮擦效果良好，并且结构简单，价格较低，得到了广泛的应用。如图1所示，为有骨雨刮各部分的结构示意图。两个小条01装配在一个大条02上，两个大条02与装配在一个中条03上。

随着工业生产技术的高速发展，工业产品自动化生产已经成了一种趋势，人工装配雨刮骨的方式已经不能满足生产效率的要求。有骨雨刮器包括雨刮骨和刮条等结构，目前大多数的生产厂家依然采用人工装配的方式生产雨刮骨，不仅制造速度难以满足要求，而且装配产品的质量还受到工人熟练程度的影响，难以保证装配精度，若装配精度达不到要求，雨刮骨成品就会报废，造成资源浪费。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够自动装配有骨雨刮器的设备，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种有骨雨刮器自动装配系统，能够实现自动装配有骨雨刮，提高生产效率。具体方案如下：

一种有骨雨刮器自动装配系统，包括：

输送轨道，设置于工作台上，所述输送轨道上设置用于放置工件的定位板，所述定位板能够在所述输送轨道上运动并定位停止；

小薄片机械臂，能够夹取小薄片并放入小条输送带上的小条；

小条机械臂，所述定位板运动到第一工位，从所述小条输送带上夹取小条，并将四个小条呈直线排列依次放置在所述定位板上；

大条机械臂，能够夹取大薄片并放入大条输送带上的大条；所述定位板运动到第二工位，从所述大条输送带上夹取大条，并将两个大条程直线排列依次放置在所述定位板两侧的两个小条之间；小条铆接装置，所述定位板运动到第三工位，用于将位置对应的小条和大条相互铆接固定；

二号勾机械臂，能够夹取二号勾并放入中条输送带上的中条；

中条机械臂，所述定位板运动到第四工位，从所述中条输送带上夹取中条，并将一个中条放置在所述定位板上两个大条之间；

中条铆接装置，所述定位板运动到第五工位，用于将位置对应的大条和中条相互铆接固定；

胶条固定装置，用于将胶条水平穿插于四个小条中；

所述小条机械臂、所述大条机械臂、所述小条铆接装置、所述中条机械臂、所述中条铆接装置沿所述定位板运动的方向依次布置在所述输送轨道侧边。

可选地，所述输送轨道上设置用于检测所述定位板位置的检测装置，所述定位板上开设用于定位的定位孔，所述输送轨道上设置能够伸缩的定位杆，所述定位杆能够插入所述定位孔中。

可选地，所述小条机械臂包括两组机械夹爪，所述小条输送带包括两条输送线，两组机械臂同时从两条输送线夹取小条；所述小条输送带的两侧的金属轨道上相对地开设滑槽，每个所述滑槽内分别滑动设置安装条，小条的两端定位放置于所述安装条上；成排放置的小条由底部往复运动的顶针带动向前运动。

可选地，所述小条机械臂、所述大条机械臂、所述中条机械臂包括相同的驱动结构；所述小薄片机械臂、所述二号勾机械臂包括相同的驱动结构；所述小条铆接装置包括四组铆接器，所述中条铆接装置包括两组所述铆接器。

可选地，所述铆接器包括相对设置的冲压部和送钉部，所述送钉部包括送钉通道和顶针，所述送钉通道包括倾斜段与水平段，所述顶针能够水平滑动将进入所述送钉通道水平段的铆钉推出，所述送钉通道的水平段的长度大于或等于两个铆钉的长度。

可选地，所述小条机械臂、所述大条机械臂、所述中条机械臂均包括能够转动的立柱，所述立柱的顶部设置水平滑道，夹取装置的顶部与所述水平滑道连接，并能够在所述水平滑道上水平滑动。

可选地，所述夹取装置上竖直设置伸缩缸，以带动下方的夹爪作竖直运动；所述夹取装置上设置用于限定所述夹爪运动的轨道。

可选地，所述夹取装置的夹爪包括两块能够水平开合的夹块，两个夹块相对的侧面设置用于卡止所夹取部件的凸起；所述水平滑道的两侧分别设置用于限位所述夹取装置运动范围的缓冲挡块。

可选地，所述胶条固定装置包括垂直于所述输送轨道、并能够水平运动的夹取机构，所述夹取机构将铆接后的骨架从所述定位板上夹出并放置到胶条装配工位，胶条在水平推动器的推动下插入小条中。

可选地，所述定位板上设置用于夹持固定的压缩弹簧，压缩弹簧能够水平伸缩从两侧夹持。

在使用时，小薄片机械臂夹取小薄片并放入小条输送带上的小条，定位板运动到第一工位时，小条机械臂从小条输送带上夹取小条，并放置在定位板上，依次放置四个小条，使四个小条形成一条直线，放置在定位板上指定的位置上。大条机械臂用于夹取大薄片并放入大条输送带上的大条，移动定位板到第二工位时，大条机械臂从大条输送带上夹取大条，并将两个大条程直线排列依次放置在定位板两侧的两个小条之间。再将定位板移动到第三工位，通过小条铆接装置将位置对应的小条和大条相互铆接固定。二号勾机械臂能够夹取二号勾并放入中条输送带上的中条，定位板移动到第四工位后，中条机械臂从中条输送带上夹取中条，并将一个中条放置在定位板上两个大条之间。再移动到第五工位，中条铆接装置用于将位置对应的大条和中条相互铆接固定。骨架结构装配完成后，胶条固定装置用于将胶条水平穿插于四个小条中。

小条机械臂、大条机械臂、小条铆接装置、中条机械臂、中条铆接装置沿定位板运动的方向依次布置在输送轨道一侧，定位板经过不同的工位依次完成不同操作，整个装配过程基本都在定位板上完成，可以实现自动化装配过程，不必进行人工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为有骨雨刮器的结构示意图；

图2a为本发明提供的有骨雨刮器自动装配系统整体结构正视图；

图2b为本发明提供的有骨雨刮器自动装配系统整体结构俯视图；

图2c为本发明提供的有骨雨刮器自动装配系统整体结构侧视图；

图3a为小条机械臂的正视图；

图3b为小条机械臂的俯视图；

图3c为小条机械臂的侧视图；

图4a为小条铆接装置的正视结构图；

图4b为小条铆接装置的俯视结构图；

图4c为图4a中a部分的局部放大图；

图5a为胶条固定装置的正视图；

图5b为胶条固定装置的俯视图；

图5c为胶条固定装置的侧视图。

其中包括：

输送轨道1、定位板11、小条机械臂2、小条输送带21、小薄片机械臂22、大条机械臂3、大条输送带31、小条铆接装置4、中条机械臂5、中条输送带51、二号勾机械臂52、中条铆接装置6、胶条固定装置7、立柱8、水平滑道81、夹取装置82、铆接器9、冲压部91、送钉部92、送钉通道921、顶针922。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种有骨雨刮器自动装配系统，能够实现自动装配有骨雨刮，提高生产效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的有骨雨刮器自动装配系统进行详细的介绍说明。

如图2a至图2c所示，分别为本发明提供的有骨雨刮器自动装配系统整体结构的正视图、俯视图和侧视图。该系统包括输送轨道1、小条机械臂2、小薄片机械臂22、大条机械臂3、小条铆接装置4、中条机械臂5、二号勾机械臂52、中条铆接装置6和胶条固定装置7等结构。

其中输送轨道1设置于工作台上，在输送轨道1上设置用于放置工件的定位板11，定位板11能够在输送轨道1上运动并定位停止，输送轨道1的作用就在于限定定位板11的运动轨迹。

小薄片机械臂22能够夹取小薄片并放入小条输送带21上的小条中，当定位板11运动到小条机械臂2处的第一工位停止运动，小条机械臂2可以从小条输送带21上夹取小条，并将四个小条呈直线排列依次放置在定位板11上，在定位板11上设置有用于限位小条的限位槽，小条能恰好被限定在定位板11上相应的位置处。小条机械臂2可只设置一个，依次放置多个小条，也可设置两个，一次可放置两个小条。小条输送带21的输送方向与输送轨道1的方向具有一定的夹角，以使小条的长度方向与输送轨道1保持平行。

大条机械臂3能够夹取大薄片并放入大条输送带31上的大条，小薄片和大薄片的作用是减少摩擦，起到一定静音的效果；小条放置完成后定位板11沿输送轨道1向下一工位运动，到达大条放置的第二工位时停止运动，大条机械臂3从大条输送带31上夹取大条，并将两个大条程直线排列依次放置在定位板11两侧的两个小条之间，大条的两端位于小条的中间位置，大条端部的铆接孔对准小条中间的铆接孔。四个小条呈直线分布，两个小条之间通过大条连接，四个小条之间一共放置两个大条，每个大条与一侧的两个小条相互对应放置。当大条与小条的位置相互对应后，启动定位板11运动到第三工位后停止，通过小条铆接装置4将位置对应的小条和大条相互铆接固定，以实现小条与大条之间的相互连接。

二号勾机械臂52能够夹取二号勾并放入中条输送带51上的中条；两个小条与一个大条相互连接后，启动定位板11运动到第四工位后停止，中条机械臂5从中条输送带51上夹取中条，并将一个中条放置在定位板11上两个大条之间。中条的两端分别放置在两个小条的中间，中条两侧的连接孔与小条中间的铆接孔相互对应；相应地，中条两侧的连接孔与大条中间的铆接孔相互对应。

当定位板11运动到第五工位后，中条铆接装置6将位置对应的大条和中条相互铆接固定，一个中条将两个大条相互连接，使一个中条、两个大条和四个小条固定连接形成一个整体，成为有骨雨刮的整体骨架。

当骨架连接成型后，胶条固定装置7将胶条水平穿插于四个小条中，胶条沿四个小条分布的直线，从一侧的小条向另一侧插入，直到胶条完全与四个小条相互配合装配完成。

小条机械臂2、大条机械臂3、小条铆接装置4、中条机械臂5、中条铆接装置6沿定位板11运动的方向依次布置在输送轨道1侧边，按装配的先后顺序依次布置各个装置，在定位板11上完成大部分装配过程，实现了自动化装配，不需要使用人力，可以大大地提升装配效率。

在上述方案的基础上，输送轨道1上设置用于检测定位板11位置的检测装置，定位板11上开设用于定位的定位孔，输送轨道1上设置能够伸缩的定位杆，定位杆能够插入定位孔中。具体地，定位板11上轴向竖直贯通设置四个通孔，在输送轨道1不同的工位上分别设置有四个定位杆，当定位板11到达相应的工位并停止后，定位杆从下向上伸出，插入到定位板11的定位孔中，从而实现精确定位，保证定位板11停止的位置是要进行装配的标准工位。当然，也可将定位杆呈水平伸缩设置，对应地定位板11上的定位孔也应水平设置的侧壁上。

由于需要放置四个小条，因此为提高放置效率，小条机械臂2包括两组机械夹爪，小条输送带21括两条输送线，两组机械臂分别从两条输送线上夹取小条，可以实现同时从两条输送线夹取小条的目的。在放置小条时，还需要在小条中放置小薄片，小薄片位于小条的转轴处，降低产生噪音的可能发生。小条输送带21的两侧分别设置金属轨道，金属轨道的相对的侧壁上设置水平的滑槽，每个滑槽内分别滑动设置安装条，安装条可在滑槽内滑动，安装条上等间距设置定位结构，可将小条的两端定位放置于安装条上；在两侧的金属轨道之间设置有往复运动的顶针，顶针位于成排放置的小条底部，能够作往复的前后运动，在向前运动之间先向上顶升，在向前运动时推动成排的小条向前运动，后退前先下降，不对小条产生影响。

更进一步，本系统中的小条机械臂2、大条机械臂3、中条机械臂5包括相同的驱动结构，能够实现夹取与转运；小薄片机械臂22、二号勾机械臂52包括相同的驱动结构，能够进行夹取及转运；小薄片机械臂22、二号勾机械臂52可包括水平的滑轨及竖直运动的气缸，气缸的底部设置夹爪；上述起到不同作用的机械臂可采用相同的机械结构，以方便后续维护检修，在头部可设置为不同尺寸及形状的夹爪。如图3a至图3c所示，分别为小条机械臂2的正视图、俯视图和侧视图。小条铆接装置4包括四组铆接器9，中条铆接装置6包括两组铆接器9，铆接器9需要将小条与大条、大条与中条相互铆接，各连接处的结构相同，因此铆接器9采用相同的结构。如图4a和图4b所示，分别为小条铆接装置4的正视图和俯视图。图4c为铆接器9处的局部剖面结构图。

铆接器9包括相对设置的冲压部91和送钉部92，冲压部91和送钉部92分别位于被铆接部件的两侧，送钉部92包括送钉通道921和顶针922。其中送钉通道921包括倾斜段与水平段，倾斜段呈倾斜设置的筒状结构，用于导向铆钉，倾斜段连接铆钉输送管，用于输送铆钉。水平段的两侧均横向贯通，倾斜段倾斜地连通于水平段的一端，铆钉从倾斜段上落到水平段的端部，顶针922能够水平滑动将进入送钉通道921水平段的铆钉从另一端推出。送钉通道921的水平段的长度大于或等于两个铆钉的长度，水平段的长度更长可以防止卡钉的现象。

小条机械臂2、大条机械臂3、中条机械臂5均包括能够转动的立柱8，立柱8的顶部设置水平滑道81，立柱8上设置旋转电动缸，通过使顶部的水平滑道81转动。夹取装置82的顶部与水平滑道81连接，并能够在水平滑道81上水平滑动，改变夹取装置82所在的水平位置。大条机械臂3设置为一个，大条每一款的尺寸角度都不一样，所以立柱8通过伺服电机或步进电机驱动旋转，大条在任何角度都可以夹取，因此大条大条输送带31设置为任意角度均可。

夹取装置82上竖直设置伸缩缸，以带动下方的夹爪作竖直运动；夹取装置82上设置用于限定夹爪运动的轨道。伸缩缸采用电动缸的驱动方式，由电动缸提供运动，并通过限位的轨道保持运动的稳定性。

夹取装置82的夹爪包括两块能够水平开合的夹块，两个夹块相对的侧面设置用于卡止所夹取部件的凸起，因被夹取的装置为小条、大条或者中条，为了保持夹取的稳定性，通过向两侧的凸起结构保证被夹取的部件不会掉落。水平滑道81的两侧分别设置用于限位夹取装置82运动范围的缓冲挡块，当夹取装置82运动到两侧时为避免出现碰撞发生损坏，通过缓冲块起到保护的作用。

如图5a至图5c所示，分别表示胶条固定装置7的正视图、俯视图和侧视图，其中包括垂直于输送轨道1、并能够水平运动的夹取机构，夹取机构包括垂直于输送轨道1的轨道，将装配后的骨架垂直于输送轨道1取出，放置到输送轨道1的一侧。夹取机构将铆接后的骨架从定位板11上夹出并放置到胶条装配工位，保持骨架所在的位置，胶条在水平推动器的推动下插入小条中，从而完成胶条装配，也就是说，胶条的装配过程并不是在定位板11上完成，需要从定位板11上取下。

具体地，定位板11上设置用于夹持固定的压缩弹簧，压缩弹簧能够水平伸缩从两侧夹持。在小条的固定位的两侧分别设置一对压缩弹簧，压缩弹簧的端部设置压缩块，两个压缩块将小条夹紧固定，防止小条倾倒。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。