一种线束连接器的自动组装及检测设备的制作方法

本发明涉及线束连接器自动化设备技术领域，尤其涉及一种线束连接器的自动组装及检测设备。

背景技术：

如图1所示，线束连接器8由线束81和连接器82组成，当线束81的端子插入连接器82后，需要将连接器82内的卡扣83扣紧。目前线束连接器8从组装到检测共分三个独立机台，由三名作业员采用流水线作业方式，作业过程如下：

1)1号机作业员先将线束81和连接器82分别放入专用夹具中，再使用机台手动将线束81的端子插入连接器82中，1号机作业员将组装好的成品放在1号中转台上；

2)2号机作业员从1号中转台取走产品，放入专用夹具中，通过机台对连接器卡扣83施加一定的力，使连接器82的卡扣83锁紧；然后将连接器82压紧，分别以15n(或其他设定值)的力拉动黑、白线，通过拉力测试装置判定线束81的端子是否正确插入连接器82，2号机作业员将检测好的产品放在2号中转台上；

3)3号机作业员从2号中转台取走产品，放入专用夹具中，将导通测试仪通过机台插入连接器82中，判断端子与连接器82是否正常连接，至此完成线束81端子与连接器82的组装及检查工作。

现有机台的每个工位独立工作，占地面积大；且需要人员进行流水线操作完成，人工操作存在随意性大、容易疲劳、精确度不高等问题，较难管控产品品质，人工成本也较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种线束连接器的自动组装及检测设备，将上料、组装、检测集成一体化的自动设备，极大地降低了人工成本，提升设备效率和产能。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种线束连接器的自动组装及检测设备，包括配合组装装置、拉力测试装置、导通测试装置、联动移载机械手，以及用于上料连接器的连接器供料装置、用于上料线束的线束供料装置；所述配合组装装置设于线束供料装置的一端侧，用于与线束供料装置配合将线束的端子插入连接器以完成组装；所述拉力测试装置布置于配合组装装置与导通测试装置之间，联动移载机械手用于同时将配合组装装置上的成品移载至拉力测试装置、将拉力测试装置上的成品移载至导通测试装置、以及将导通测试装置上的成品移载至设备的排出料口；所述拉力测试装置用于对成品做拉力测试，导通测试装置用于检查线束的端子与连接器是否正常连接。

较佳地，所述线束供料装置包括拨叉机构、治具循环线，以及滑动连接于治具循环线上的若干第一治具平台；所述拨叉机构用于拨动若干第一治具平台在治具循环线上滑动，以带动线束移动至配合组装装置一侧。

较佳地，所述治具循环线包括平行布置的上层传输线、下层回流线，以及用于将上层传输线的第一治具平台搬运至下层回流线的第一升降搬运模组、用于将下层回流线的第一治具平台搬运至上层传输线的第二升降搬运模组；所述上层传输线、下层回流线的顶部长度方向均开设有第一贯通滑槽，每一第一治具平台底部设有与第一贯通滑槽配合的若干滑轮；所述上层传输线、下层回流线的底部长度方向上间隔设有若干顶升定位气缸，用于将第一治具平台顶升定位以形成作业工位。

较佳地，所述第一升降搬运模组、第二升降搬运模组均包括搬运平台，以及用于驱动搬运平台升降的升降驱动气缸；所述搬运平台顶部开设有与第一贯通滑槽连通的第二贯通滑槽；所述第一治具平台顶部设有两第一夹爪，以及用于带动两第一夹爪张开或收紧的夹爪控制杆；所述夹爪控制杆的一端两侧各设一导向面，导向面沿夹爪控制杆的另一端方向逐渐向内倾斜，每一第一夹爪经一导向面导向；所述夹爪控制杆的中部还延伸有一卡柱。

较佳地，所述拨叉机构包括对应上层传输线布置的第一拨叉模组，及对应下层回流线布置的第二拨叉模组；所述第一拨叉模组、第二拨叉模组均包括若干拨叉，以及用于驱动若干拨叉同时移动一个作业工位的第一驱动模组、用于驱动拨叉插入对应第一治具平台两侧的第二驱动模组；所述第一拨叉模组与第二拨叉模组的第一驱动模组驱动方向相反。

较佳地，所述上层传输线、下层回流线上分别设有三个作业工位，其中上层传输线从靠近第二升降搬运模组的一端至另一端分别为第一作业工位、第二作业工位、第三作业工位；所述第一作业工位的一侧设有用于驱动夹爪控制杆将两第一夹爪收紧的夹爪收紧驱动模组，第二作业工位的上方设有用于检查线束端子外观的视觉检查相机，第三作业工位的一侧设有用于驱动夹爪控制杆将两第一夹爪张开的第一夹爪张开驱动模组；所述上层传输线的一端设有第二夹爪张开驱动模组，用于在组装完成后驱动两第一夹爪松开线束。

较佳地，所述连接器供料装置包括振动盘，以及设于振动盘出料端的挡料机构；所述挡料机构包括第二治具平台、用于驱动第二治具平台靠近或远离振动盘出料端的第三驱动模组，以及用于对第二治具平台上的连接器定位的第一侧定位模组；所述第二治具平台一侧还设有检测传感器，用于检查连接器的卡扣状况；所述配合组装装置及挡料机构的上方架设有连接器移载机械手，以及用于驱动连接器移载机械手移动的第四驱动模组；所述配合组装装置的一侧还设有不良品排出滑道；所述连接器移载机械手用于将挡料机构上的连接器移载至配合组装装置或不良品排出滑道。

较佳地，所述配合组装装置、拉力测试装置均包括分线机构、连接器驱动机构、顶部设有连接器凹槽的第三治具平台，以及用于驱动第三治具平台靠近或远离分线机构的第五驱动模组；所述分线机构包括分线块、用于驱动分线块升降的分线升降模组，以及分别设于分线块两侧的压线驱动模组；所述压线驱动模组用于将线束中的单根线压至分线块的侧面固定；所述连接器驱动机构包括压头、用于驱动压头伸至第三治具平台上方的压头平移模组，以及用于驱动压头下压至连接器顶部的压头升降模组。

较佳地，所述配合组装装置的第三治具平台的一侧还设有第二侧定位模组，用于对第三治具平台上的连接器定位；所述拉力测试装置的第三治具平台的一侧还设有卡扣驱动模组，用于驱动连接器的卡扣扣紧。

较佳地，所述导通测试装置包括顶部设有连接器凹槽的第四治具平台；所述第四治具平台一侧设有用于对连接器定位的第三侧定位模组；所述第四治具平台的一端设有导通测试仪，以及用于驱动导通测试仪与连接器连通的第六驱动模组。

采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明是将上料、组装、检测集成一体化的自动设备，极大地降低了人工成本(减少2名产线员工)，并将原有设备ct(循环周期)降低，极大地提高了设备产能；治具循环线可实现模块化，依据产品的特征可设计专用的治具，实现治具的循环利用，以降低设备的制造成本。

附图说明

图1为线束连接器的立体图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的立体图(省却导通测试装置)；

图4为本发明的配合组装装置、联动移载机械手、线束供料装置的立体图；

图5为本发明的线束供料装置的立体图；

图6为本发明的治具循环线、第一治具平台的立体图；

图7为本发明的拨叉机构的立体图；

图8为本发明的上层传输线/下层回流线的立体图；

图9为本发明的第一治具平台的立体图；

图10为本发明的配合组装装置、连接器移载机械手、连接器供料装置的立体图；

图11为本发明的拉力测试装置的立体图；

图12为本发明的导通测试装置的立体图；

其中，附图标识说明：

1—配合组装装置，2—拉力测试装置，

3—导通测试装置，4—联动移载机械手，

5—连接器供料装置，6—线束供料装置，

7—连接器移载机械手，8—线束连接器，

9—不良品排出滑道，10—线束移载机械手，

21—分线机构，22—连接器驱动机构，

23—第三治具平台，24—第五驱动模组，

25—卡扣驱动模组，31—第四治具平台，

32—第三侧定位模组，33—第六驱动模组，

51—振动盘，52—挡料机构，

61—拨叉机构，62—治具循环线，

63—第一治具平台，81—线束，

82—连接器，83—卡扣，

211—分线块，212—分线升降模组，

213—压线驱动模组，611—第一拨叉模组，

612—第二拨叉模组，613—拨叉，

614—第一驱动模组，615—第二驱动模组，

621—上层传输线，622—下层回流线，

623—第一升降搬运模组，624—第二升降搬运模组，

625—顶升定位气缸，626—夹爪收紧驱动模组，

627—视觉检查相机，628—第一夹爪张开驱动模组，

629—第二夹爪张开驱动模组，631—第一夹爪，

632—夹爪控制杆，633—导向面，

634—卡柱，635—滑轮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图2至4所示，本发明提供一种线束连接器的自动组装及检测设备，包括配合组装装置1、拉力测试装置2、导通测试装置3、联动移载机械手4，以及用于上料连接器82的连接器供料装置5、用于上料线束81的线束供料装置6；所述配合组装装置1设于线束供料装置6的一端侧，用于与线束供料装置6配合将线束81的端子插入连接器82以完成组装；所述拉力测试装置2布置于配合组装装置1与导通测试装置3之间，联动移载机械手4用于同时将配合组装装置1上的成品移载至拉力测试装置2、将拉力测试装置2上的成品移载至导通测试装置3、以及将导通测试装置3上的成品移载至设备的排出料口；所述拉力测试装置2用于对成品做拉力测试，导通测试装置3用于检查线束81的端子与连接器82是否正常连接。

参照图5至9所示，所述线束供料装置6包括拨叉机构61、治具循环线62，以及滑动连接于治具循环线62上的若干第一治具平台63；所述拨叉机构61用于拨动若干第一治具平台63在治具循环线62上滑动，以带动线束81移动至配合组装装置1一侧。

所述治具循环线62包括平行布置的上层传输线621、下层回流线622，以及用于将上层传输线621的第一治具平台63搬运至下层回流线622的第一升降搬运模组623、用于将下层回流线622的第一治具平台63搬运至上层传输线621的第二升降搬运模组624；所述上层传输线621、下层回流线622的顶部长度方向均开设有第一贯通滑槽，每一第一治具平台63底部设有与第一贯通滑槽配合的若干滑轮635；所述上层传输线621、下层回流线622的底部长度方向上间隔设有若干顶升定位气缸625，用于将第一治具平台63顶升定位以形成作业工位。

治具循环线62上一共使用7套第一治具平台63，在装置(上层传输线621、下层回流线622)的两端各设计一组升降搬运模组623/624，同时通过上下两套拨叉模组611/612带动第一治具平台63的搬运动作，从而实现第一治具平台63的循环使用。

所述第一升降搬运模组623、第二升降搬运模组624均包括搬运平台，以及用于驱动搬运平台升降的升降驱动气缸；所述搬运平台顶部开设有与第一贯通滑槽连通的第二贯通滑槽；所述第一治具平台63顶部设有两第一夹爪631，以及用于带动两第一夹爪631张开或收紧的夹爪控制杆632；所述夹爪控制杆632的一端两侧各设一导向面633，导向面633沿夹爪控制杆632的另一端方向逐渐向内倾斜，每一第一夹爪631经一导向面633导向；所述夹爪控制杆632的中部还延伸有一卡柱634。

所述拨叉机构61包括对应上层传输线621布置的第一拨叉模组611，及对应下层回流线622布置的第二拨叉模组612；所述第一拨叉模组611、第二拨叉模组612均包括若干拨叉613，以及用于驱动若干拨叉613同时移动一个作业工位的第一驱动模组614、用于驱动拨叉613插入对应第一治具平台63两侧的第二驱动模组615；所述第一拨叉模组611与第二拨叉模组612的第一驱动模组614驱动方向相反。

所述上层传输线621、下层回流线622上分别设有三个作业工位，其中上层传输线621从靠近第二升降搬运模组623的一端至另一端分别为第一作业工位、第二作业工位、第三作业工位；所述第一作业工位的一侧设有用于驱动夹爪控制杆632将两第一夹爪631收紧的夹爪收紧驱动模组626，第二作业工位的上方设有视觉检查相机627，用于检查线束81端子外观，通过与模板自动对比，判定端子外观是否满足需求。

第三作业工位的一侧设有用于驱动夹爪控制杆632将两第一夹爪631张开的第一夹爪张开驱动模组628，上层传输线621的上方还设有线束移载机械手10，以及用于驱动线束移载机械手10移动的第七驱动模组，当第二作业工位检查出线束81的端子不良，且该线束81被拨动第三作业工位后，线束移载机械手10将视觉检查相机627检出的线束81端子不良品取走。所述上层传输线621的一端设有第二夹爪张开驱动模组629，用于在组装完成后驱动两第一夹爪631松开线束81。

治具循环线62的工作过程如下：

1)第二升降搬运模组624将下层回流线622的第一治具平台63顶升至与上层传输线621持平；

2)第一拨叉模组611将该第一治具平台63拨动至第一作业工位(原来在上层传输线621的三个作业工位上的第一治具平台63也被向右移动一个作业工位)，对应的顶升定位气缸625将第一治具平台63顶升定位在第一作业工位上，外部将线束81放至该工位的第一治具平台63(第一治具平台63的两第一夹爪631在没有放线束81前为张开状态)上；

3)夹爪收紧驱动模组626顶至夹爪控制杆632的端部(非导向面633所在的一端)，使两第一夹爪631沿导向面633滑动以互相靠近夹紧线束81；

4)第一拨叉模组611继续将第一治具平台63拨动至第二作业工位，使该第一治具平台63带动线束81在上层传输线621的第一贯通滑槽滑动，以移动至视觉检查相机627的下方(第二作业工位)，对应的顶升定位气缸625将第一治具平台63顶升定位在该工位上，视觉检查相机627对线束81的端子外观进行检查是否存在不良；

5)第一拨叉模组611继续将第一治具平台63拨动至第三作业工位，若该线束81为不良品，则第一夹爪张开驱动模组628作用于卡柱634上(与夹爪收紧驱动模组626的驱动力相反)，以使两第一夹爪631张开，线束移载机械手10动作取走线束，若为良品则进行下一步；

6)第一拨叉模组611继续将第一治具平台63拨动至第一升降搬运模组623的搬运平台(第二贯通凹槽)上，与配合组装装置1一起完成组装；

7)第二夹爪张开驱动模组629驱动夹爪控制杆632将两第一夹爪631张开，联动移载机械手4将成品取走；

8)第一升降搬运模组623的搬运平台将该第一治具平台63带动下降至与下层回流线622持平，在第二拨叉模组612的动作下，该第一治具平台63被拨动至下层回流线622的第一贯通凹槽内。

参照图10所示，所述配合组装装置1及挡料机构52的上方架设有连接器移载机械手7，以及用于驱动连接器移载机械手7移动的第四驱动模组；所述配合组装装置1的一侧还设有不良品排出滑道9；所述连接器移载机械手7用于将挡料机构52上的连接器82移载至配合组装装置1或不良品排出滑道9。

所述连接器供料装置5包括振动盘51，以及设于振动盘51出料端的挡料机构52；所述挡料机构52包括第二治具平台、用于驱动第二治具平台靠近或远离振动盘51出料端的第三驱动模组，以及用于对第二治具平台上的连接器定位的第一侧定位模组；所述第二治具平台一侧还设有检测传感器，主要用于检查连接器的卡扣83是否扣紧(组装前应为打开状态)，以及是否存在损坏等，若存在上述状况，均属于连接器82的卡扣83不良，连接器移载机械手7将该不良品移载并投入不良品排出滑道9。

参照图11所示，配合组装装置1与拉力测试装置2的工作原理基本一致，图11示出的是拉力测试装置2的立体结构，所述配合组装装置1、拉力测试装置2均包括分线机构21、连接器驱动机构22、顶部设有连接器凹槽的第三治具平台23，以及用于驱动第三治具平台23靠近或远离分线机构的第五驱动模组24；所述分线机构21包括分线块211、用于驱动分线块211升降的分线升降模组212，以及分别设于分线块211两侧的压线驱动模组213；所述压线驱动模组213用于将线束81中的单根线压至分线块211的侧面固定；所述连接器驱动机构22包括压头、用于驱动压头伸至第三治具平台上方的压头平移模组，以及用于驱动压头下压至连接器顶部的压头升降模组。

配合组装装置1与拉力测试装置2不同之处在于：

所述配合组装装置1的第三治具平台的一侧还设有第二侧定位模组，用于对第三治具平台上的连接器定位；所述拉力测试装置2的第三治具平台的一侧还设有卡扣驱动模组25，用于驱动连接器82的卡扣83扣紧。

配合组装装置1是驱动连接器82向线束81端子方向移动，以使线束81端子插入连接器82；而拉力测试装置2中，是将连接器82压紧并施以拉力，以做拉力测试。拉力测试装置2中，通过卡扣驱动模组25将卡扣83扣紧，然后通过分线机构21将黑白线分开，再通过压线驱动模组213先将黑线压紧，以15n±2n的力(通过精密调压阀调整压线驱动模组213的气缸拉力)拉动连接器82，经拉力传感器检测拉力是否正常；检测完成后，再通过压线驱动模组213先将白线压紧，重复上述动作。

参照图12所示，所述导通测试装置3包括顶部设有连接器82凹槽的第四治具平台31；所述第四治具平台31一侧设有用于对连接器82定位的第三侧定位模组32；所述第四治具平台31的一端设有导通测试仪，以及用于驱动导通测试仪与连接器连通的第六驱动模组33。

使用一款与该连接器82可以配合使用的连接器标准件，将连接器标准件与导通测试仪接通，通过带动连接器标准件插入连接器82中，判断线束81的端子与连接器82是否正常连接，可检测黑白线是否出现逆组装、短路、断路等情况。

请继续参照图4，联动移载机械手4，包括3对第二夹爪，3对第二夹爪等间距分布，同时配合组装装置1、拉力测试装置2、导通测试装置3也等间距分布。通过平移气缸及升降气缸同时带动3对第二夹爪，同时将3个装置的成品往前搬运一个工位，即夹爪1夹取配合组装装置1的成品，夹爪2夹取拉力测试装置2的成品，夹爪3夹取导通测试装置3的成品；随后夹爪1将成品移载至拉力测试装置2，夹爪2将成品移载至导通测试装置3，夹爪3将成品移载至设备的排出料口；完成动作后，平移气缸复位，重复上一个动作循环。

本发明整机的工作过程如下：

1)振动盘51将连接器82传输至其出料端，挡料机构52阻挡最末端的连接器82，等待连接器移载机械手7取料；

2)连接器移载机械手7取料将连接器82移载至配合组装装置1的第三治具平台凹槽内，第五驱动模组驱动第三治具平台移动至靠近线束供料装置6的一侧端；

3)配合组装装置1的分线机构将线束的黑、白两线分开，并经压线驱动模组同时将黑、白两线压紧至分线块的侧面固定，连接器驱动机构压紧并驱动连接器82向靠近线束81的方向移动，以使线束81的端子插入连接器82；

4)配合组装装置1的分线机构复位，联动移载机械手4将组装后的成品移载至拉力测试装置2，配合组装装置1的连接器驱动机构、第五驱动模组复位；

5)拉力测试装置2的分线机构21将线束的黑、白两线分开，并经压线驱动模组213将黑线压紧至分线块211侧面固定，连接器驱动机构22压紧并驱动连接器82向远离线束81的方向移动，对黑线做拉力测试；然后，松开黑线，压紧白线，对白线做拉力测试；

6)拉力测试装置2的分线机构21复位，联动移载机械手4将成品移载至导通测试装置3，第六驱动模组33驱动导通测试仪通过带动连接器标准件插入连接器82中，做导通测试；

7)第六驱动模组33复位，联动移载机械手4将成品移载至设备的排出料口下料。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。