视觉引导插端机构的制作方法

本实用新型属于线束插入塑胶护套领域，具体涉及一种视觉引导插端机构。

背景技术：

目前，国内线束企业都是先将插护套所需的线下好，由物流转运到流线区由人工完成插端，造成在制品数量多，插端工人劳动强度大，品质不稳定。

技术实现要素：

本实用新型要解决的是现有人工插端，劳动强度大，品质难以保证等技术问题，从而提供一种视觉引导插端机构。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种视觉引导插端机构，护套视觉模块、插端模块、横板、移动模块和治具模块；横板竖直安装在机架上，在横板上安装有护套视觉模块和插端模块，护套视觉模块的护套相机安装方向与插端模块的插端连接板安装方向平行；且护套视觉模块的护套相机与治具模块相配合，治具模块滑动安装在移动模块上，移动模块竖直安装在工作台面上。

所述护套视觉模块，包括上横板、护套支板、护套相机固定板、护套线性模组、护套相机安装座、护套光源固定板、护套滑轨、护套滑块、护套加强板、护套相机、护套光源、护套竖板、调整拉杆和固定拉耳；上横板的一端安装在机架上且上横板的下端通过护套支板与横板垂直连接；在上横板自由端的下端面竖直安装有护套相机固定板，护套相机固定板的外侧面下部固定安装有护套线性模组，护套线性模组与横板平行，护套相机安装座安装在护套线性模组的滑块上，护套相机安装座上固定有护套光源固定板，护套光源固定板与护套光源连接；在护套相机固定板内侧面下部安装有护套滑轨，护套滑轨上滑动安装有护套滑块，护套滑块通过护套加强板与护套光源固定板连接；护套相机滑动安装在护套相机安装座下端并与上横板平行，且护套相机的轴线与护套光源的轴线重合；在上横板上端面的一端固定有固定拉耳，上横板上端面的另一端于护套竖板接触，护套竖板竖直安装在机架上；在护套竖板与固定拉耳倾斜设置有调整拉杆。通过改变调整拉杆的松紧程度可调整上横板与水平面的位置关系。

所述插端模块，包括插端横移组件、插端上下移动组件、夹持组件和插入移动组件；插端横移组件安装在横板上并通过插端固定块A和插端固定块B与插入移动组件的花键轴连接；插端横移组件通过插端安装板与插入移动组件的插端连接板连接；插端上下移动组件安装在插入移动组件的插端竖板上；夹持组件安装在插端上下移动组件的插端抬升板上。

所述插端横移组件，包括插端马达Ⅰ、插端主动轮、插端从动轮、插端同步带Ⅰ、插端拉紧块和插端安装板；插端马达Ⅰ竖直安装在横板上，且插端马达Ⅰ的输出轴与插端主动轮连接，插端主动轮通过插端同步带Ⅰ与插端从动轮连接，插端从动轮通过悬臂销铰接在插端拉紧块上，插端拉紧块安装在横板上；插端安装板固定在插端同步带Ⅰ上，且插端安装板滑动安装在横板的直线滑轨Ⅰ上，在插端安装板的下端竖直固定有插端连接板。

所述插入移动组件，包括插端连接板、插端固定块A、插端固定块B、花键轴、插端同步主动轮、插端同步从动轮、插端同步带Ⅱ、插端竖板、插端滑轨和插端马达Ⅱ；在插端连接板靠近插端安装板的一端安装有插端同步从动轮，插端同步从动轮通过插端同步带Ⅱ与插端同步主动轮连接，插端同步主动轮铰接在插端连接板远离插端安装板的一端；花键轴垂直穿过插端连接板和插端同步主动轮，且花键轴的一端铰接在插端固定块A上，插端固定块A安装在横板下端，花键轴的另一端通过联轴器与插端马达Ⅱ的输出轴连接，插端马达Ⅱ固定在插端固定块A上，插端固定块A垂直固定在横板下端并与插端固定块B平行；在插端连接板上设置有插端滑轨，插端滑轨与插端同步带Ⅱ平行；在插端滑轨滑动安装有插端竖板，插端竖板的上端固定在插端同步带Ⅱ上，在插端竖板上垂直固定有插端侧板。

所述插端上下移动组件，包括插端侧板、插端底板、插端气缸、插端抬升板和插端夹线固定板；在插端侧板的下端水平安装有插端底板，在插端底板上位于插端侧板之间的位置竖直安装有插端气缸，插端气缸的活塞缸向上且活塞杆上安装有插端抬升板，插端抬升板下端面固定有插端夹线固定板，插端夹线固定板上固定有夹持组件的插端夹线气缸。

所述夹持组件，包括插端夹线气缸、夹爪固定块、夹爪支腿和夹持卡爪；插端夹线气缸固定在插端夹线固定板上，且插端夹线气缸的每个手指上均竖直固定有一个夹爪固定块，每个夹爪固定块均安装有一个夹爪支腿，夹爪支腿下端均安装有一个夹持卡爪，两夹持卡爪相对设置。

所述移动模块，包括固定竖板、线性导轨、滚珠丝杠、滚珠伺服马达、移动固定板和短滑轨；固定竖板竖直安装在机架上，在固定竖板上竖直平行安装有线性导轨和滚珠丝杠，滚珠丝杠的丝杠与滚珠伺服马达的输出轴连接；移动固定板的一端与滚珠丝杠的螺母固定连接，移动固定板的另一端安装在线性导轨的滑块上；在移动固定板的上端面固定有T型的短滑轨；治具模块的V型滑轨块滑动安装在短滑轨上。

还包括限位组件，所述限位组件包括针型气缸、定位导套和定位导向块；定位导向块安装在移动固定板下部的安装孔内，针型气缸滑动安装在定位导向块的孔内；针型气缸的活塞杆与定位导套相对应，定位导套安装在V型滑轨块的安装孔内。针型气缸的活塞杆插入定位导套后使得系统停机，实现V型滑轨块的刹车定位功能。

所述治具模块，包括V型滑轨块、治具底板、护套卡板A、护套底板、护套卡板B、线性导向轴和肘夹；V型滑轨块通过V型滑轮滑动安装在短滑轨上；治具底板固定在V型滑轨块上，在治具底板上安装有护套底板，在护套底板上安装有护套卡板A和护套卡板B，护套卡板B通过线性导向轴与肘夹连接，且护套卡板B插入护套卡板A内并在护套卡板A内滑动。

本实用新型通过护套视觉模块进行视觉标定，将各模块之间的空间位置关系转化到一个坐标系内，通过插端模块的插端横移组件完成插针头横移（X方向）、通过移动模块完成治具组件上下移动（Y方向）、通过插端模块的插入移动组件和夹持组件完成端子插入（Z方向），各模块相互配合完成整个塑胶护套的插端作业。

插端横移组件的夹持组件横移到判向工位，夹持卡爪下移抓取线束，然后上升横移到插端位，横移过程中花键套在花键上滑动，起到支撑作用，移动到插端位后，插端马达Ⅱ启动，花键轴转动带动插端同步带Ⅱ运动，插端竖板随之移动，安装在插端竖板上的夹持组件实现插针夹爪的插端动作，当水平一排插完后滚珠伺服马达启动，塑胶做上下位移，进行下一排孔的插端。如此循环，实现X/Y/Z三个方向的受控运动，实现自动插端作业。视觉量测模块进行作业时，治具移动模块运动到取像工位进行拍照作业，拍完后运动到插端工位等待，考虑塑胶安装位置差异，护套相机在护套线性模组的作用下可沿X轴横移进行调整。本实用新型整体实现了对塑胶护套进行量测，将量测数据反馈给控制系统，从而完成整个护套的插端作业，并且在插端作业时还时刻监测插端力矩的变化，实现了自动智能插端，解决了困扰国内线束企业多年的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型视觉引导插端机构的结构示意图。

图2是本实用新型护套视觉模块的结构示意图。

图3是本实用新型插端模块的结构示意图一。

图4是本实用新型插端模块的结构示意图二。

图5是本实用新型移动模块的结构示意图。

图6为本实用新型治具模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，一种视觉引导插端机构，护套视觉模块36-2、插端模块36-3、横板36-4、移动模块37-1和治具模块37-3；横板36-4竖直安装在机架上，在横板36-4上安装有护套视觉模块36-2和插端模块36-3，护套视觉模块36-2的护套相机安装方向与插端模块36-3的插端连接板36-3-7安装方向平行；且护套视觉模块36-2的护套相机与治具模块37-3相配合，治具模块37-3滑动安装在移动模块37-1上，移动模块37-1竖直安装在工作台面上。

所述护套视觉模块36-2，包括上横板36-2-1、护套支板36-2-2、护套相机固定板36-2-3、护套线性模组36-2-4、护套相机安装座36-2-5、护套光源固定板36-2-6、护套滑轨36-2-7、护套滑块36-2-8、护套加强板36-2-9、护套相机36-2-10、护套光源36-2-11、护套竖板36-2-12、调整拉杆36-2-13和固定拉耳36-2-14；上横板36-2-1的一端安装在机架上且上横板36-2-1的下端通过护套支板36-2-2与横板36-4垂直连接；在上横板36-2-1自由端的下端面竖直安装有护套相机固定板36-2-3，护套相机固定板36-2-3的外侧面下部固定安装有护套线性模组36-2-4，护套线性模组36-2-4与横板36-4平行，护套相机安装座36-2-5安装在护套线性模组36-2-4的滑块上，护套相机安装座36-2-5上固定有护套光源固定板36-2-6，护套光源固定板36-2-6与护套光源36-2-11连接；在护套相机固定板36-2-3内侧面下部安装有护套滑轨36-2-7，护套滑轨36-2-7上滑动安装有护套滑块36-2-8，护套滑块36-2-8通过护套加强板36-2-9与护套光源固定板36-2-6连接；护套相机36-2-10滑动安装在护套相机安装座36-2-5下端并与上横板36-2-1平行，且护套相机36-2-10的轴线与护套光源36-2-11的轴线重合；在上横板36-2-1上端面的一端固定有固定拉耳36-2-14，上横板36-2-1上端面的另一端于护套竖板36-2-12接触，护套竖板36-2-12竖直安装在机架上；在护套竖板36-2-12与固定拉耳36-2-14倾斜设置有调整拉杆36-2-13。通过改变调整拉杆的松紧程度可调整上横板与水平面的位置关系。

所述插端模块36-3，包括插端横移组件、插端上下移动组件、夹持组件和插入移动组件；插端横移组件安装在横板36-4上并通过插端固定块A36-3-8和插端固定块B36-3-9与插入移动组件的花键轴36-3-10连接；插端横移组件通过插端安装板36-3-6与插入移动组件的插端连接板36-3-7连接；插端上下移动组件安装在插入移动组件的插端竖板36-3-14上；夹持组件安装在插端上下移动组件的插端抬升板36-3-19上。

所述插端横移组件，包括插端马达Ⅰ36-3-1、插端主动轮36-3-2、插端从动轮36-3-3、插端同步带Ⅰ36-3-4、插端拉紧块36-3-5和插端安装板36-3-6；插端马达Ⅰ36-3-1竖直安装在横板36-4上，且插端马达Ⅰ36-3-1的输出轴与插端主动轮36-3-2连接，插端主动轮36-3-2通过插端同步带Ⅰ36-3-4与插端从动轮36-3-3连接，插端从动轮36-3-3通过悬臂销铰接在插端拉紧块36-3-5上，插端拉紧块36-3-5安装在横板36-4上；插端安装板36-3-6固定在插端同步带Ⅰ36-3-4上，且插端安装板36-3-6滑动安装在横板36-4的直线滑轨Ⅰ36-4-2上，在插端安装板36-3-6的下端竖直固定有插端连接板36-3-7。

所述插入移动组件，包括插端连接板36-3-7、插端固定块A36-3-8、插端固定块B36-3-9、花键轴36-3-10、插端同步主动轮36-3-11、插端同步从动轮36-3-12、插端同步带Ⅱ36-3-13、插端竖板36-3-14、插端滑轨36-3-16和插端马达Ⅱ36-3-25；在插端连接板36-3-7靠近插端安装板36-3-6的一端安装有插端同步从动轮36-3-12，插端同步从动轮36-3-12通过插端同步带Ⅱ36-3-13与插端同步主动轮36-3-11连接，插端同步主动轮36-3-11铰接在插端连接板36-3-7远离插端安装板36-3-6的一端；花键轴36-3-10垂直穿过插端连接板36-3-7和插端同步主动轮36-3-11，且花键轴36-3-10的一端铰接在插端固定块A36-3-8上，插端固定块A36-3-8安装在横板36-4下端，花键轴36-3-10的另一端通过联轴器与插端马达Ⅱ36-3-25的输出轴连接，插端马达Ⅱ36-3-25固定在插端固定块A36-3-8上，插端固定块A36-3-8垂直固定在横板36-4下端并与插端固定块B36-3-9平行；在插端连接板36-3-7上设置有插端滑轨36-3-16，插端滑轨36-3-16与插端同步带Ⅱ36-3-13平行；在插端滑轨36-3-16滑动安装有插端竖板36-3-14，插端竖板36-3-14的上端固定在插端同步带Ⅱ36-3-13上，在插端竖板36-3-14上垂直固定有插端侧板36-3-15。

所述插端上下移动组件，包括插端侧板36-3-15、插端底板36-3-17、插端气缸36-3-18、插端抬升板36-3-19和插端夹线固定板36-3-20；在插端侧板36-3-15的下端水平安装有插端底板36-3-17，在插端底板36-3-17上位于插端侧板36-3-15之间的位置竖直安装有插端气缸36-3-18，插端气缸36-3-18的活塞缸向上且活塞杆上安装有插端抬升板36-3-19，插端抬升板36-3-19下端面固定有插端夹线固定板36-3-20，插端夹线固定板36-3-20上固定有夹持组件的插端夹线气缸36-3-21。

所述夹持组件，包括插端夹线气缸36-3-21、夹爪固定块36-3-22、夹爪支腿36-3-23和夹持卡爪36-3-24；插端夹线气缸36-3-21固定在插端夹线固定板36-3-20上，且插端夹线气缸36-3-21的每个手指上均竖直固定有一个夹爪固定块36-3-22，每个夹爪固定块36-3-22均安装有一个夹爪支腿36-3-23，夹爪支腿36-3-23下端均安装有一个夹持卡爪36-3-24，两夹持卡爪36-3-24相对设置。

所述移动模块37-1，包括固定竖板37-1-1、线性导轨37-1-2、滚珠丝杠37-1-3、滚珠伺服马达37-1-4、移动固定板37-1-5和短滑轨37-1-6；固定竖板37-1-1竖直安装在机架上，在固定竖板37-1-1上竖直平行安装有线性导轨37-1-2和滚珠丝杠37-1-3，滚珠丝杠37-1-3的丝杠与滚珠伺服马达37-1-4的输出轴连接；移动固定板37-1-5的一端与滚珠丝杠37-1-3的螺母固定连接，移动固定板37-1-5的另一端安装在线性导轨37-1-2的滑块上；在移动固定板37-1-5的上端面固定有T型的短滑轨37-1-6；治具模块37-3的V型滑轨块37-3-1滑动安装在短滑轨37-1-6上。

为了实现V型滑轨块的刹车定位功能，移动模块37-1还包括限位组件，所述限位组件包括针型气缸、定位导套和定位导向块；定位导向块安装在移动固定板下部的安装孔内，针型气缸滑动安装在定位导向块的孔内；针型气缸的活塞杆与定位导套相对应，定位导套安装在V型滑轨块的安装孔内。针型气缸的活塞杆插入定位导套后使得系统停机，实现V型滑轨块的刹车定位功能。

所述治具模块37-3，包括V型滑轨块37-3-1、治具底板37-3-2、护套卡板A37-3-3、护套底板37-3-4、护套卡板B37-3-5、线性导向轴37-3-6和肘夹37-3-7；V型滑轨块37-3-1通过V型滑轮滑动安装在短滑轨37-1-6上；治具底板37-3-2固定在V型滑轨块37-3-1上，在治具底板37-3-2上安装有护套底板37-3-4，在护套底板37-3-4上安装有护套卡板A37-3-3和护套卡板B37-3-5，护套卡板B37-3-5通过线性导向轴37-3-6与肘夹37-3-7连接，且护套卡板B37-3-5插入护套卡板A37-3-3内并在护套卡板A37-3-3内滑动。

本实用新型通过护套视觉模块36-2进行视觉标定，将各模块之间的空间位置关系转化到一个坐标系内，通过插端模块36-3的插端横移组件完成插针头横移（X方向）、通过移动模块37-1完成治具组件上下移动（Y方向）、通过插端模块36-3的插入移动组件和夹持组件完成端子插入（Z方向），各模块相互配合完成整个塑胶护套的插端作业。

插端横移组件的夹持组件横移到判向工位，夹持卡爪36-3-24下移抓取线束，然后上升横移到插端位，横移过程中花键套在花键上滑动，起到支撑作用，移动到插端位后，插端马达Ⅱ36-3-25启动，花键轴转动带动插端同步带Ⅱ36-3-13运动，插端竖板36-3-14随之移动，安装在插端竖板36-3-14上的夹持组件实现插针夹爪的插端动作，当水平一排插完后滚珠伺服马达37-1-4启动，塑胶做上下位移，进行下一排孔的插端。如此循环，实现X/Y/Z三个方向的受控运动，实现自动插端作业。视觉量测模块进行作业时，治具移动模块运动到取像工位进行拍照作业，拍完后运动到插端工位等待，考虑塑胶安装位置差异，护套相机在护套线性模组36-2-4的作用下可沿X轴横移进行调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。