一种汽车用连接器的自动化装配设备的制作方法

本实用新型属于电子产品加工设备技术领域，特别涉及一种汽车用连接器的自动化装配设备。

背景技术：

由于汽车工业在全球范围内的蓬勃发展，对零部件的需求量也是巨大的。连接器，是汽车生产制造中众多部件中的一个组件，此款连接器a(如图15所示)由上盖a1、下盖a2、齿条a3、齿轮a4、缓冲垫a5、弹簧a6组成，装配工艺是需要将齿条、齿轮、缓冲垫、弹簧安装在下盖上相应的位置，然后再盖上上盖形成一个完整的连接器产品。

目前按产品的组装工艺，产品需要只是6台设备分别装配，则需要至少六名操作人员操作，随着产品产量的提升，可能还要增加更多的设备，更多的操作人员去实现产量的目标。在人工成本不断上升的今天，密集劳动型工作已不再适应市场的发展需求。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种全自动化的连接器装配设备，所有工序集中在一台设备完成，提高生产效率和产品品质，为企业节约成本。

技术方案如下，一种汽车用连接器的自动化装配设备，其特征在于，包括工作台，在所述工作台的周围设有多个零部件的来料机构，在所述工作台上的中间位置处设有一个环形的运输机构，在所述工作台上围绕着运输机构周围设有多个抓取机构，多个抓取机构与多个零部件来料机构一一对应，用于将从来料机构输出的零部件抓取至运输机构上，在所述工作台上还设有执行机构和产品出料机构，所述执行机构，用于将运输机构运转过来的零部件进行装配形成成品，所述产品出料机构，用于取出运输机构上装配好后的成品至产品包装区，所述来料机构、运输机构、抓取机构、执行机构和出料机构均与控制器连接，形成自动化的装配设备。

作为进一步的改进，在所述工作台上还设有功能测试机构和打码、扫码机构，所述功能测试机构，是用于测试装配好后的产品的机械性能；所述打码、扫码机构是给予产品唯一编号，并且将产品信息录入产品信息数据库。

作为进一步的改进，所述运输机构包括一环形导轨，在环形导轨上等距离的设置了多个用于承载运输零部件的滑块，所述滑块上设有用于放置零部件的产品载座；所述多个来料机构包括下盖来料机构、缓冲垫来料机构、齿轮来料机构、齿条来料机构、弹簧来料机构和上盖来料机构，前述所有来料机构均由振动盘和输出滑道组成，所述输出滑道一端与所述振动盘连接，另一端延伸至所述工作台上；所述多个抓取机构包括围绕着环形导轨运转的方向依次设置的下盖抓取机构、缓冲垫抓取机构、齿轮抓取机构、齿条抓取机构、弹簧抓取机构、上盖上料机构；所述执行机构包括注油机构、齿轮装配机构、焊接机构和拨弹簧机构，

所述下盖抓取机构，用于抓取从下盖来料机构输出的下盖，并将其移送至所述产品载座上的下盖放置处；

所述缓冲垫抓取机构，用于抓取从缓冲垫来料机构输出的缓冲垫，并将其移送并同时安装在所述产品载座上的下盖上；

所述齿轮抓取机构，用于抓取从齿轮来料机构输出的齿轮，并将其移送至将至所述产品载座上的齿轮放置处；

所述齿条抓取机构，用于抓取从齿条出料机构输出的齿条，将其移送并同时安装在所述产品载座上的下盖上；

所述注油机构，用于在下盖和上盖上注上机油；

所述齿轮装配机构，用于将所述产品载座上的齿轮安装在下盖上与齿条啮合；

所述弹簧抓取机构，用于抓取从弹簧出料机构输出的弹簧，将其移送放置在所述产品载座上的下盖上；

所述上盖上料机构，用于抓取从上盖来料机构输出的上盖，将其移送并同时盖合在所述产品载座上的下盖上；

所述焊接机构通过超声波焊头将上盖焊接固定在所述下盖上；

所述拨弹簧机构，用于伸入焊接好后的产品内，将弹簧拨正到位。

作为进一步的改进，所述下盖抓取机构包括安装在所述工作台上的下盖抓取安装底座，所述下盖抓取安装底座上设有下盖来料夹具和下盖抓取安装支架，所述下盖抓取安装支架上设有下盖抓取横向移动机构，在所述下盖抓取横向移动机构上安装有可升降的下盖抓取夹爪；

所述缓冲垫抓取机构包括安装在所述工作台上的缓冲垫抓取安装底座，所述缓冲垫抓取安装底座上设有缓冲垫来料夹具和缓冲垫抓取安装支架，所述缓冲垫抓取安装支架上设有缓冲垫抓取横向移动机构，在所述缓冲垫抓取横向移动机构上安装有可升降的缓冲垫抓取夹爪，所述缓冲垫抓取夹爪为可180°旋转的夹爪；

所述齿轮抓取机构包括安装在所述工作台上的齿轮抓取安装底座，所述齿轮抓取安装底座上设有齿轮抓取来料夹具和齿轮抓取安装支架，所述齿轮抓取来料夹具上设有两条齿轮放置槽，所述齿轮抓取安装支架上设有齿轮抓取横向移动机构，在所述齿轮抓取横向移动机构上安装有可升降的齿轮抓取夹爪，所述齿轮抓取夹爪为双头吸盘夹爪，可同时抓取两个齿轮；

所述齿条抓取机构包括安装在所述工作台上的齿条抓取安装底座，所述齿条抓取安装底座上设有齿条抓取来料夹具和齿条抓取安装支架，所述齿条抓取安装支架上设有齿条抓取横向移动机构，在所述齿条抓取横向移动机构上安装有可升降齿条抓取夹爪，所述齿条抓取夹爪为可180°旋转的夹爪；

所述弹簧抓取机构包括安装在所述工作台上的弹簧抓取安装底座，在所述弹簧抓取安装底座上设有一个可360°旋转的弹簧抓取机械臂，在所述弹簧抓取机械臂的前端还设有一个弹簧抓取机械座，在所述弹簧抓取机械座上设一个可伸缩的弹簧抓取夹爪。

作为进一步的改进，注油机构包括下盖注油机构和上盖注油机构，下盖注油机构设置在齿条抓取机构工位之前，位于所述环形导轨的内环内；用于在装齿条之前，在下盖上注上几滴机油；上盖注油机构与上盖上料机构并排设置，用于在安装上盖之前在上盖上注上机油。注油机构具有由注油安装支架、注油升降机构、油缸、出油管和注油座组成，所述注油安装支架安装在所述工作台上，在所述注油安装支架的上端向环形导轨的上方延伸，所述注油升降机构安装在所述注油安装支架的上端，所述油缸安装在所述注油升降机构上，所述出油管连接油缸和注油座，所述注油座安装在所述注油升降机构的下端，所述注油座上设有滴油孔。

作为进一步的改进，所述齿轮装配机构包括齿轮装配安装支座，所述齿轮转配安装支架安装在所述工作台上，位于环形导轨的内环内，在所述齿轮装配安装支座上安装有齿轮装配升降机构，在所述齿轮装配升降机构上设有齿轮装配夹爪，所述齿轮装配夹爪为双头吸盘夹爪，所述齿轮装配机构还包括辅助顶料机构，所述辅助顶料机构安装在所述工作台上，位于所述环形导轨的外侧，与所述齿轮装配安装支座相对设置，所述辅助顶料机构包括辅助顶料安装支架，在所述辅助顶料安装支架上设有可伸缩的顶料组件，在顶料组件的前端设有顶针，用于在装配齿轮时，去顶住齿条，避免齿条移位。

作为进一步的改进，所述上盖上料机构包括安装在所述工作台上的上盖上料安装底座，在所述上盖上料安装底座上设有上盖上料气缸和上盖上料翻转机构，所述上盖上料气缸的输出端连接所述上盖上料翻转机构，所述上盖上料翻转机构包括翻转臂和上盖载座，上盖通过输出滑道输出，被设置在输出滑道出口处的上盖夹具接住，上盖载座初始状态与上盖夹具并列设置，上盖经过上盖夹具上方的注油机构注油后，由输出滑道输出下一上盖的推力，将注油后的上盖推入至所述上盖载座，所述上盖上料气缸驱动翻转臂翻转将上盖盖在环形轨道上运转过来的下盖上。

作为进一步的改进，所述拨弹簧机构包括推入机构、拨钩机构和压盖机构，所述推入机构通过推入安装座安装在所述工作台上，在所述推入安装座上设有可活动的推入连接臂，在所述推入连接臂上设有可伸缩的推入组件，所述推入组件包括推针，所述推针用于弹簧上外翻的弹簧针推入前道工序中装配好后的产品中，所述拨钩机构和所述压盖机构通过拨弹簧安装支架设置在所述工作台上，所述拨钩机构通过拨钩横向移动组件安装在所述拨弹簧安装支架的侧面，所述拨钩机构包括可升降的拨钩，用于去将预先放入上盖上的弹簧拨到准确位置，所述压盖机构通过压盖升降组件垂直向下设置在所述拨弹簧安装支架的前端，所述压盖机构包括压块，所述压块用于压着前序工作中装配好的产品，避免在拨钩在拨弹簧时产品移动。

作为进一步的改进，所述功能测试机构包括安装在所述工作台上的功能测试安装支架，在所述功能测试安装支架上设有功能测试升降机构，在所述功能测试升降机构的下端通过连接板安装有功能探测组件，所述功能探测组件包括设置在连接板两侧的齿轮探测组件和设置在连接板中间的齿条探测组件，所述两侧的齿轮探测组件包括齿轮伸缩气缸和齿轮探针，所述齿条探测组件包括齿条伸缩气缸和齿条探测针。

作为进一步的改进，所述出料机构包括安装在所述工作台上的出料安装支座，在所述出料安装支座上设有出料横向移动机构，在所述出料横向移动机构上设有出料上下升降机构，在所述出料上下升降机构上设有出料夹爪，用于夹取成品放入包装区。

有益效果

有益效果为：本实用新型提供一种汽车用连接器的自动化装配设备，实现了连接器由一个一个的零部件装配成成品的自动化装配，减少人工成本的投入，提高了生产效率，降低了生产及维修成本；同时通过利用环形轨道的旋转特点，在环形轨道上设置若干个用于放置零部件的载座，将各零部件的抓取上料、装配、测试全集中在环形轨道周围完成，减少占地面积；缩短了装配时间，进一步的提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图与实施案例进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的环形导轨的俯视图；

图4为本实用新型的下盖抓取机构的结构示意图；

图5为本实用新型的缓冲垫抓取机构的结构示意图；

图6为本实用新型的齿轮抓取机构的结构示意图；

图7为本实用新型的齿条抓取机构的结构示意图；

图8为本实用新型的弹簧抓取机构的结构示意图

图9为本实用新型的上盖上料机构及上盖注油机构的结构示意图

图10为本实用新型的注油机构的结构示意图；

图11为本实用新型的齿轮装配机构的结构示意图

图12为本实用新型的拨弹簧机构的结构示意图；

图13为本实用新型的功能测试机构的结构示意图；

图14为本实用新型的出料机构的结构示意图；

图15为本经本实用新型设置装配的产品爆炸图。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1-15所示，一种汽车用连接器的自动化装配设备，包括工作台1，在工作台的周围设有多个零部件的来料机构，在工作台1上的中间位置处设有一个环形的运输机构，在工作台上围绕着运输机构周围设有多个抓取机构，多个抓取机构与多个零部件来料机构一一对应，用于将从来料机构输出的零部件抓取至运输机构上，在工作台1上还设有执行机构和产品出料机构，执行机构，用于将运输机构运转过来的零部件进行装配形成成品，产品出料机构，用于取出运输机构上装配好后的成品至产品包装区，来料机构、运输机构、抓取机构、执行机构和出料机构14均与控制器连接，形成自动化的装配设备。在工作台1上还设有功能测试机构13和打码、扫码机构15。功能测试机构，是用于测试装配好后的产品的机械性能，保证了装配产品的质量。打码、扫码机构是外购的打码机和扫码机，他们都通过安装支架设置在运输机构上方，是给予产品唯一编号，并且将产品信息录入产品信息数据库，也体现了现代生产制造业自动化生产特点。

具体的，运输机构包括一环形导轨2，环形导轨2通过设置在工作台1下方的伺服电机驱动运转，每次等间距移动250mm，在环形导轨2上等距离的设置了多个用于承载运输零部件的滑块21，滑块上设有用于放置零部件的产品载座；多个来料机构包括下盖来料机构3-1、缓冲垫来料机构4-1、齿轮来料机构5-1、齿条来料机构6-1、弹簧来料机构7-1和上盖来料机构8-1，前述所有来料机构均由振动盘和输出滑道组成，输出滑道一端与振动盘连接，另一端延伸至工作台上；多个抓取机构包括围绕着环形导轨运转的方向依次设置的下盖抓取机构3、缓冲垫抓取机构4、齿轮抓取机构5、齿条抓取机构6、弹簧抓取机构7、上盖上料机构8；执行机构也围绕着环形导轨设置包括注油机构9、齿轮装配机构10、焊接机构11和拨弹簧机构12。下盖抓取机构3，用于抓取从下盖来料机构输出的下盖，并将其移送至产品载座上的下盖放置处；缓冲垫抓取机构4，用于抓取从缓冲垫来料机构输出的缓冲垫，并将其移送并同时安装在产品载座上的下盖上；齿轮抓取机构5，用于抓取从齿轮来料机构输出的齿轮，并将其移送至将至产品载座上的齿轮放置处；注油机构，用于在下盖上注上机油；齿条抓取机构6，用于抓取从齿条出料机构输出的齿条，将其移送并同时安装在产品载座上的下盖上；齿轮装配机构10，用于将产品载座上的齿轮安装在下盖上与齿条啮合；弹簧抓取机构7，用于抓取从弹簧出料机构输出的弹簧，将其移送放置在产品载座上的下盖上；上盖上料机构8，用于抓取从上盖来料机构输出的上盖，将其移送并同时盖合在产品载座上的下盖上；焊接机构11是外购的超声波焊接装置通过超声波焊头将上盖焊接固定在下盖上；拨弹簧机构12，用于伸入焊接好后的产品内，将弹簧拨正到位。

具体的，下盖抓取机构3包括安装在工作台上的下盖抓取安装底座31，下盖抓取安装底座31上设有下盖来料夹具32和下盖抓取安装支架33，下盖抓取安装支架33上设有下盖抓取横向移动机构34，在下盖抓取横向移动机构34上安装有可升降的下盖抓取夹爪35，下盖由下盖来料机构输出至下盖来料夹具上，在下盖来料夹具上还设有对射光纤，用于检测下盖是否已经到达下盖来料夹具上，下盖抓取夹爪下降去抓取下盖，然后由下盖抓取横向移动机构平移至环形轨道上方，下盖抓取夹爪下降将下盖放置在环形导轨上正在转动的产品载座上。

缓冲垫抓取机构4包括安装在工作台上的缓冲垫抓取安装底座41，缓冲垫抓取安装底座41上设有缓冲垫来料夹具42和缓冲垫抓取安装支架43，缓冲垫抓取安装支架43上设有缓冲垫抓取横向移动机构44，在缓冲垫抓取横向移动机构44上安装有可升降的缓冲垫抓取夹爪45，缓冲垫抓取夹爪为可180°旋转的夹爪；缓冲垫由缓冲垫来料机构输出至所述缓冲垫来料夹具上，为了检测缓冲垫来料夹具上是否有缓冲垫，在缓冲垫来料夹具上还安装有对射光纤，缓冲垫抓取夹爪45下降去抓取缓冲垫后旋转180°，然后通过缓冲垫抓取横向移动机构平移至环形导轨上方，缓冲垫抓取夹爪将被抓取的缓冲垫放入到上盖需要安装缓冲垫的位置。

齿轮抓取机构5包括安装在工作台上的齿轮抓取安装底座51，齿轮抓取安装底座51上设有齿轮抓取来料夹具52和齿轮抓取安装支架53，由于连接器上要装两个齿轮，为了简化安装步骤，在齿轮抓取来料夹具52上设有两条齿轮放置槽，一次可进两个齿轮，两个齿轮同时抓取，齿轮抓取安装支架53上设有齿轮抓取横向移动机构54，在齿轮抓取横向移动机构54上安装有升降的齿轮抓取夹爪55，齿轮抓取夹爪为双头吸盘夹爪，可同时抓取两个齿轮。齿轮通过齿轮来料机构输出到齿轮抓取来料夹具上，为了检测来料夹具上是否有齿轮，在来料夹具上还设有对射光纤，齿轮抓取夹爪下降去抓取齿轮来料夹具上的齿轮，通过齿轮抓取横向移动机构水平移动到环形导轨的上方，齿轮抓取夹爪通过安装在此工位上的对射光纤检测到前序完成的产品载座已转动到此处了，就下降将齿轮放置在产品载座上。

齿条抓取机构6包括安装在工作台上的齿条抓取安装底座61，齿条抓取安装底座61上设有齿条抓取来料夹具62和齿条抓取安装支架63，齿条抓取安装支架63上设有齿条抓取横向移动机构64，在齿条抓取横向移动机构64上安装有可升降的齿条抓取夹爪65，齿条抓取夹爪65为可180°旋转的夹爪；齿条通过齿条来料机构输出到齿条抓取来料夹具上，为了检测齿条抓取来料夹具上是否有齿条，在齿轮抓取来料夹具上安装有对射光纤，用于检测齿条是否到位，齿条抓取夹爪下降去抓取齿条抓取来料夹具上的齿条，然后通过齿条横向移动机构水平移动到环形导轨的上方，齿条抓取夹爪通过安装在此工位上的对射光纤检测到前序完成的产品载座已转动到此处了，就下降将齿条放置在下盖上齿条应该放置的位置。

弹簧抓取机构7包括安装在工作台上的弹簧抓取安装底座71，在弹簧抓取安装底座71上设有一个可360°旋转的弹簧抓取机械臂72，在弹簧抓取机械臂72的前端还设有一个弹簧抓取机械座73，在弹簧抓取机械座73上设一个可伸缩的弹簧抓取夹爪74。弹簧通过弹簧来料机构输出弹簧，在弹簧来料机构的输出口处放置有弹簧接料盘，那么弹簧抓取夹爪就需要通过一个可360°旋转的机械臂去抓取弹簧接料盘中的弹簧，并且将弹簧放置在上一工位传送过来的产品载座上的下盖上。

本实用新型还设有注油机构9包括下盖注油机构9-1和上盖注油机构9-2，下盖注油机构设置在齿条抓取机构工位之前，位于所述环形导轨的内环内；上盖注油机构9-2与上盖上料机构8并排设置，注油机构9具有由注油安装支架91、注油升降机构92、油缸93、出油管94和注油座95组成，注油安装支架91安装在工作台上，在注油安装支架91的上端向环形导轨的上方延伸，注油升降机构92安装在注油安装支架91的上端，油缸93安装在注油升降机构92上，出油管94连接油缸93和注油座95，注油座95安装在注油升降机构92的下端，注油座93上设有滴油孔。

齿轮装配机构10包括齿轮装配安装支座101，齿轮转配安装支架101安装在工作台上，位于环形导轨的内环内，在齿轮装配安装支座101上安装有齿轮装配升降机构102，在齿轮装配升降机构102上设有齿轮装配夹爪103，齿轮装配夹爪103为双头吸盘夹爪，齿轮装配机构10还包括辅助顶料机构104，辅助顶料机构104安装在所述工作台上，位于环形导轨的外侧，与齿轮装配安装支座101相对设置，辅助顶料机构104包括辅助顶料安装支架1041，在辅助顶料安装支架1041上设有可伸缩的顶料组件1042，在顶料组件1042的前端设有顶针1043，用于在装配齿轮时，去顶住齿条，避免齿条移位。

上盖上料机构8包括安装在工作台上的上盖上料安装底座81，在上盖上料安装底座81上设有上盖上料气缸82和上盖上料翻转机构83，上盖上料气缸82的输出端连接上盖上料翻转机构83，上盖上料翻转机构83包括翻转臂831和上盖载座832，上盖通过输出滑道输出，被设置在输出滑道出口处的上盖夹具84接住，上盖载座832初始状态与上盖夹具84并列设置，上盖经过上盖夹具上方的上盖注油机构9-1注油后，由输出滑道输出下一上盖的推力，将注油后的上盖推入至上盖载座832，上盖上料气缸82驱动翻转臂831翻转将上盖盖在环形轨道上运转过来的下盖上。

拨弹簧机构12包括推入机构121、拨钩机构122和压盖机构123，推入机构121通过推入安装座1211安装在工作台上，在推入安装座1211上设有可活动的推入连接臂1212，在推入连接臂1212上设有可伸缩的推入组件1213，推入组件1213包括推针1214，推针1214用于将弹簧上外翻的弹簧针推入前道工序中装配好后的产品中，拨钩机构122和压盖机构123通过拨弹簧安装支架124设置在工作台上，拨钩机构122通过拨钩横向移动组件1221安装在拨弹簧安装支架124的侧面，拨钩机构122包括可升降的拨钩，用于去将预先放入上盖上的弹簧拨到准确位置，压盖机构123通过压盖升降组件1231垂直向下设置在拨弹簧安装支架124的前端，压盖机构123包括压块1232，压块1232用于压着前序工作中装配好的产品，避免在拨钩在拨弹簧时产品移动。

功能测试机构13包括安装在工作台上的功能测试安装支架131，在功能测试安装支架131上设有功能测试升降机构132，在功能测试升降机构132的下端通过连接板133安装有功能探测组件，功能探测组件包括设置在连接板133两侧的齿轮探测组件134和设置在连接板133中间的齿条探测组件135，两侧的齿轮探测组件134包括齿轮伸缩气缸1341和齿轮探针1342，齿条探测组件135包括齿条伸缩气缸和齿条探测针。

出料机构14包括安装在工作台上的出料安装支座141，在出料安装支座141上设有出料横向移动机构142，在出料横向移动机构142上设有出料上下升降机构143，在出料上下升降机构143上设有出料夹爪144，用于夹取成品放入包装区。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。