本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备。
背景技术：
现有的汽车(如奔驰mfa2项目z177、x247、h247)上需安装汽车安装气囊，在仪表板骨架上需要事先安装固定气囊的螺栓；现有技术通过人工在汽车仪表板上安装气囊固定螺栓，人工安装存在费时费力、漏装等缺陷；因此，导致气囊在驾乘过程中无法正常打开的风险。
技术实现要素：
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备。
本发明公开了一种汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备，包括：设备框架；
所述设备框架的中部可转动安装有用于承载仪表板的胎具，所述胎具的旋转轴上安装有抱闸，所述抱闸通过踏板开关与电源相连；所述胎具的两端安装有用于将仪表板夹紧在所述胎具上的气缸夹具，所述胎具的下方安装有用于将螺栓夹片夹紧在仪表板的螺栓安装孔处的夹紧装置；
所述设备框架的上部安装有可三轴运动的扭矩枪，所述扭矩枪上安装有用于装配螺栓的扭矩扳手；所述设备框架的上部相对应仪表板的螺栓安装孔安装有多个金属传感器；
所述气缸夹具和金属传感器均与安装在所述设备框架上的plc控制器相连。
作为本发明的进一步改进，所述旋转轴的一端安装有用于转动所述胎具的把手，所述旋转轴的另一端安装有所述抱闸；通电时，所述抱闸松开所述旋转轴；断电时，所述抱闸锁紧所述旋转轴。
作为本发明的进一步改进，所述踏板开关设置在所述设备框架的下方，所述踏板开关包括踏板盒体、踏板上盖和设置在所述踏板盒体内的开关；
所述踏板上盖一端铰接在所述踏板盒体上，所述踏板上盖另一端与所述踏板盒体之间连接有第一弹簧，所述开关一端与所述电源相连，所述开关另一端与所述抱闸相连；当所述踏板上盖踩下时，所述开关闭合；当所述踏板上盖在所述第一弹簧的作用下复位后，所述开关断开。
作为本发明的进一步改进，所述气缸夹具包括夹紧气缸、夹紧臂和连动片，所述夹紧气缸与所述plc控制器相连；
所述夹紧臂一端铰接在所述夹紧气缸的气缸杆上，所述夹紧臂另一端安装有压柱；所述连动片一端铰接在所述夹紧臂的中部，所述连动片另一端铰接固定座上，所述气缸杆在所述plc控制器的控制下上下运动。
作为本发明的进一步改进，所述胎具的中部安装有光电传感器，所述光电传感器与所述plc控制器相连。
作为本发明的进一步改进，所述夹紧装置包括夹紧板，所述夹紧板一端铰接在所述胎具上，所述夹紧板另一端安装有夹紧螺栓夹片的压杆，所述夹紧板的中部与所述胎具之间连接有第二弹簧。
作为本发明的进一步改进，所述扭矩枪可上下运动安装在伸缩气缸的伸缩杆上，所述伸缩气缸可前后运动安装在移动板上，所述移动板可左右运动安装在所述设备框架的顶部横梁上。
作为本发明的进一步改进，所述仪表板上设有四个螺栓安装孔，四个所述金属传感器相对应螺栓安装孔安装在装配板上，所述装配板安装在所述设备框架的顶部横梁上。
作为本发明的进一步改进，所述螺栓夹片包括夹片和设置在夹片上的两个螺杆，所述夹片和螺杆为一体式结构。
作为本发明的进一步改进，所述设备框架上还安装有风扇、扫码枪、显示屏和指示灯，所述显示屏和指示灯均与所述plc控制器相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过气缸夹具和胎具实现对仪表板的固定，仪表板固定后踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转；将螺栓夹片从仪表板的背面穿在螺栓安装孔处，通过夹紧装置夹紧螺栓夹片；踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转，通过扭矩枪上的扭矩扳手向螺栓夹片上装配螺母，装配完成后，通过金属传感器判断是否漏装；本发明能够实现对仪表板的机械辅助固定，降低人工成本、省时省力、避免漏装，确保了汽车出现事故时能够完全打开气囊。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备的立体图；
图2为图1中踏板开关的截面图；
图3为图1中气缸夹具的结构图；
图4为图1中夹紧装置的结构图；
图5为本发明一种实施例公开的气囊固定螺栓的结构图。
图中：
10、设备框架；11、plc控制器；12、风扇；13、扫码枪；14、显示屏；15、指示灯；16、控制器开关；20、胎具；21、旋转轴；22、抱闸；23、把手；24、光电传感器；30、踏板开关；31、踏板盒体；32、踏板上盖；33、开关；34、第一弹簧；40、气缸夹具；41、夹紧气缸；42、夹紧臂；43、连动片；44、压柱；45、固定座；50、夹紧装置；51、夹紧板；52、压杆；53、第二弹簧；60、扭矩枪；61、扭矩扳手；62、伸缩气缸；63、移动板；70、金属传感器；71、装配板；80、气囊固定螺栓；81、螺栓夹片；82、螺母；83、夹片；84、螺杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
本发明提供一种汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备，包括：设备框架；设备框架的中部可转动安装有用于承载仪表板的胎具，胎具的旋转轴上安装有抱闸，抱闸通过踏板开关与电源相连；胎具的两端安装有用于将仪表板夹紧在胎具上的气缸夹具，胎具的下方安装有用于将螺栓夹片夹紧在仪表板的螺栓安装孔处的夹紧装置；设备框架的上部安装有可三轴运动的扭矩枪，扭矩枪上安装有用于装配螺栓的扭矩扳手；设备框架的上部相对应仪表板的螺栓安装孔安装有多个金属传感器；气缸夹具和金属传感器均与安装在设备框架上的plc控制器相连。本发明通过气缸夹具和胎具实现对仪表板的固定，仪表板固定后踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转；将螺栓夹片从仪表板的背面穿在螺栓安装孔处，通过夹紧装置夹紧螺栓夹片；踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转，通过扭矩枪上的扭矩扳手向螺栓夹片上装配螺母，装配完成后，通过金属传感器判断是否漏装；本发明能够实现对仪表板的机械辅助固定，降低人工成本、省时省力、避免漏装，确保了汽车出现事故时能够完全打开气囊。
如图1所示，本发明提供一种汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备，包括：设备框架10、plc控制器11、风扇12、扫码枪13、显示屏14、四个指示灯15、两个控制器开关16、胎具20、旋转轴21、抱闸22、把手23、光电传感器24、踏板开关30、踏板盒体31、踏板上盖32、开关33、第一弹簧34、气缸夹具40、夹紧气缸41、夹紧臂42、连动片43、压柱44、固定座；45、夹紧装置50、夹紧板51、压杆52、第二弹簧53、扭矩枪60、扭矩扳手61、伸缩气缸62、移动板63、金属传感器70和装配板71；其中：
本发明的设备框架10结构如图1所示，其有横竖梁通过焊接或连接件固定而成，设备框架10的中部安装有水平设置且可翻转的胎具20，胎具20用于承载仪表板，设备框架10的底部设有地脚和万向轮，设备框架10的上方安装有plc控制器11、风扇12、扫码枪13、显示屏14、四个指示灯15和两个控制器开关16，显示屏14、指示灯15和控制器开关16均与plc控制器相连，通过扫码枪13对仪表板进行扫码，便于后期产品追溯；设备框架10使用时放置在输送带的末端，输送带上输送仪表板，当仪表板输送至设备框架处，操作工站在设备框架10的前方，穿过设备框架10将输送带上的仪表板放置在设备框架10上的胎具20上，仪表板上预先开设有四个用于安装气囊固定螺栓的螺栓安装孔。
本发明的胎具20可转动安装在设备框架10上，胎具20的结构与仪表板的结构相匹配；其中，胎具20包括胎具架和旋转轴21，旋转轴21的两端安装在设备框架10上；旋转轴21的一端通过轴承、轴承座与设备框架10相固定，且在该端安装有用于驱动旋转轴21转动的把手23；旋转轴21的另一端上套有抱闸22，抱闸22通过踏板开关30与电源相连；抱闸22通电时，抱闸22松开旋转轴21；抱闸22断电时，抱闸22锁紧旋转轴21。抱闸22的结构为现有常规的抱闸，故在此对抱闸22的结构及工作原理不做详细阐述。进一步，本发明的胎具20的中部安装有光电传感器24，光电传感器24与plc控制器11相连；光电传感器24用于检测胎具20上是否放置有仪表板，确保气囊固定螺栓装配时无位置偏差；并将检测信息反馈给plc控制器11，若检测到胎具20上未放置有仪表板，则将plc控制器11将在显示屏14上显示警示信息。
如图2所示，本发明的踏板开关30设置在设备框架10的下方，踏板开关30包括踏板盒体31、踏板上盖32和设置在踏板盒体31内的开关33；踏板盒体31可放置在地上，也可通过连接杆连接在设备框架10上；踏板上盖32一端(后端)铰接在踏板盒体31上，踏板上盖32另一端与踏板盒体31之间连接有第一弹簧34，初始状态下，弹簧将踏板上盖32的前端向上顶起；开关33一端与电源相连，另一端与抱闸22相连；开关33的动端可连接在踏板上盖32的背面；使用时，操作工克服第一弹簧34的弹力踩下踏板上盖32，此时开关33闭合，抱闸22通电松开旋转轴21，此时操作工可通过把手23翻转胎具20；翻转完成后，松开踏板上盖32，踏板上盖32在第一弹簧34弹力的作用下向上顶出，开关33随之断开，抱闸22断电锁紧旋转轴21，此时胎具的位置固定不动且不可旋转。其中，图2仅示出了可实现上述踏板开关30功能的原理示意图，在其工作原理的基础上还可选用多种实现方式，故在此不做一一阐述。
如图3所示，本发明在胎具20的两端各安装有一用于将仪表板夹紧在胎具20上的气缸夹具40，气缸夹具40包括夹紧气缸41、夹紧臂42、连动片43、压柱44和固定座45，夹紧气缸41与plc控制器11相连，在plc控制器11的控制下驱动气缸杆上下运动；夹紧臂42一端铰接在夹紧气缸41的气缸杆上，夹紧臂42另一端安装有压柱44；两个连动片43一端铰接在夹紧臂42的中部，两个连动片43另一端铰接固定座45上，固定座45可安装在夹紧气缸41或胎具20上，连动片43配合固定座45作为随动支点，随动支点两端的气缸杆铰接端和压柱端类似于杠杆结构，当夹紧气缸41的气缸杆向上运动下，压柱44向下运动夹紧仪表板；当夹紧气缸41的气缸杆向下运动下，压柱44向上运动松开仪表板；夹紧气缸41的气缸杆在plc控制器11的控制下上下运动。使用时，当仪表板放置在胎具20的对应位置后，双手按下两个控制器开关16，plc控制器11控制夹紧气缸41的气缸杆向上运动，压柱44向下运动夹紧仪表板；当金属传感器70检测到气囊固定螺栓均安装到位后，plc控制器11控制夹紧气缸41的气缸杆向下运动下，压柱44向上运动松开仪表板。
如图4所示，本发明在胎具20的下方安装有用于将螺栓夹片夹紧在仪表板的螺栓安装孔处的夹紧装置50，其中，仪表板上预先设有4个螺栓安装孔。夹紧装置50包括夹紧板51、压杆52和第二弹簧53，夹紧板51的一端(后端)铰接在胎具20上，夹紧板51的另一端(前端)安装有夹紧螺栓夹片81的压杆82和拉动夹紧板51的拉手，夹紧板51的中部与胎具20之间连接有第二弹簧20。如图5所示，本发明的气囊固定螺栓80包括螺栓夹片81和螺母82，螺栓夹片81包括夹片83和设置在夹片83上的两个螺杆84，夹片83和螺杆84为一体式结构；在装配气囊固定螺栓80时，需两个螺栓夹片81和四个螺母82。使用时，当气缸夹具40夹紧仪表板后，操作工克服第一弹簧34的弹力踩下踏板上盖32，此时开关33闭合，抱闸22通电松开旋转轴21，此时操作工可通过把手23翻转固定有仪表板的胎具20，将仪表板从水平方向翻转至竖直方向(此时夹紧板51呈竖直状态)，且仪表板的背面正对操作工；此时，松开踏板上盖32，抱闸22断电锁紧旋转轴21；操作工克服第二弹簧53的回复力通过夹紧板51上的拉手向外拉动夹紧板51，将两个螺栓夹片81自仪表板的背面穿在仪表板上对应的螺栓安装孔处，然后松开拉手，夹紧板51在第二弹簧53的作用下复位，此时夹紧板51上安装的两个压杆52顶在对应螺栓夹片81的背面，其用于防止在翻转胎具时，螺栓夹片81从仪表板的螺栓安装孔处滑落。夹紧装置50夹紧完成后，操作工再次踩下踏板上盖32，并通过把手23将胎具翻转回初始位置(胎具水平设置)，然后松开踏板上盖32，抱闸22断电锁紧旋转轴21，固定胎具20。
本发明设备框架10的上部安装有可三轴运动的扭矩枪60，扭矩枪60上安装(卡扣)有用于装配螺栓的扭矩扳手61；具体的，扭矩枪60可上下运动安装在伸缩气缸62的伸缩杆上，伸缩气缸62具有自回复力，向下拉动扭矩枪60，伸缩气缸62的伸缩杆向下伸出，松开后伸缩气缸62带动扭矩枪60回位；伸缩气缸62通过滑块与滑轨的配合可前后运动安装在移动板63上，移动板63通过滑块与滑轨的配合可左右运动安装在设备框架10的顶部横梁上，通过上述结构可实现扭矩扳手61的三轴运动。使用时，当夹紧装置50夹紧螺栓夹片81并将胎具20复位后，操作工拿取4个螺母82并通过移动扭矩枪60，通过扭矩扳手61将4个螺母对应安装在2个螺栓夹片81的4个螺杆84上。
本发明的四个金属传感器70相对应仪表板上的螺栓安装孔安装在装配板71的四个角上，金属传感器70与plc控制器11相连，装配板71安装在设备框架10的顶部横梁上。当螺母82装配完成后，通过四个金属传感器70(位置传感器)检测四个螺栓安装孔是否漏装螺栓，若出现漏装则对应的四个指示灯会变红，若四个指示灯15均为绿灯，则金属传感器70向plc控制器11发送装配完成且未漏装的信号，plc控制器11控制夹紧气缸41的气缸杆向下运动下，压柱44向上运动松开仪表板，操作工将装配好的仪表板取下，完成一道工序。
本发明基于汽车仪表板气囊固定螺栓装配设备装配气囊固定螺栓的方法为：
步骤1、操作工将输送带上的仪表板放置在胎具20上，并在光电传感器24的反馈下将仪表板放置在胎具的正确位置(若未放正，则会在显示屏14上进行提示)；
步骤2、操作工通过扫码枪13对仪表板进行手动扫码，对产品进行追溯，防止此工艺步骤遗漏；
步骤3、操作工双手按下控制器开关16(设置两个控制器开关16可防止操作工单手按下时，另一只手被设备夹伤)，plc控制器11控制两个夹紧气缸41的气缸杆向上运动，压柱44向下运动夹紧仪表板；
步骤4、操作工克服第一弹簧34的弹力踩下踏板上盖32，此时开关33闭合，抱闸22通电松开旋转轴21，操作工通过把手23翻转胎具20；将仪表板从水平方向翻转至竖直方向(此时夹紧板51呈竖直状态)，且仪表板的背面正对操作工；
步骤5、松开踏板上盖32，抱闸22断电锁紧旋转轴21；操作工克服第二弹簧53的回复力通过夹紧板51上的拉手向外拉动夹紧板51，将两个螺栓夹片81自仪表板的背面穿在仪表板上对应的螺栓安装孔处，然后松开拉手，夹紧板51在第二弹簧53的作用下复位，此时夹紧板51上安装的两个压杆52对应顶在螺栓夹片81的背面，其用于防止螺栓夹片81在翻转胎具时，螺栓夹片81从螺栓安装孔处滑落；
步骤6、夹紧装置50夹紧完成后，操作工再次踩下踏板上盖32，并通过把手23将胎具翻转回初始位置，然后松开踏板上盖32，抱闸22断电锁紧旋转轴21，固定胎具20；
步骤7、操作工拿取4个螺母82并通过移动扭矩枪60，通过扭矩扳手61将4个螺母82对应安装在2个螺栓夹片81的4个螺杆84上；
步骤8、当螺母82装配完成后，通过四个金属传感器70(位置传感器)检测四个螺栓安装孔是否漏装螺栓，若出现漏装则对应的四个指示灯会变红，若四个指示灯15均为绿灯，则金属传感器70向plc控制器11发送装配完成且未漏装的信号，plc控制器11控制夹紧气缸41的气缸杆向下运动下，压柱44向上运动松开仪表板，操作工将装配好的仪表板取下放入存放车，完成一道工序。
本发明通过气缸夹具和胎具实现对仪表板的固定，仪表板固定后踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转；将螺栓夹片从仪表板的背面穿在螺栓安装孔处，通过夹紧装置夹紧螺栓夹片；踩下踏板开关，将固定有仪表板的胎具翻转，通过扭矩枪上的扭矩扳手向螺栓夹片上装配螺母，装配完成后，通过金属传感器判断是否漏装；本发明能够实现对仪表板的机械辅助固定，降低人工成本、省时省力、避免漏装，确保了汽车出现事故时能够完全打开气囊。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。