汽车内饰小灯的透镜与PCB电路板全自动热熔系统的制作方法

汽车内饰小灯的透镜与pcb电路板全自动热熔系统
技术领域
1.本实用新型涉及零部件自动热熔系统技术领域，具体涉及一种汽车内饰小灯的透镜与pcb电路板全自动热熔系统。


背景技术：

2.随着科学技术的日益进步，零部件的集成化程度越来越高。因此，越来越多的主机厂选择将汽车内饰小灯的透镜直接热熔到带有led光源的pcb电路板上，不仅能够提升led与透镜配合的精确性，确保发光效果，而且能够减少零部件的管理，降低生产成本。
3.将透镜热熔固定在pcb电路板上的工艺中，需要首先将透镜和pcb电路板装配在一起，再通过热熔枪软化连接点，冷却后完成固定。目前，整个过程都是通过人工完成的，不仅导致人力成本居高不下，而且受工人的能力和熟练度影响，热熔质量参差补齐。
4.解决以上问题成为当务之急。


技术实现要素：

5.为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种汽车内饰小灯的透镜与 pcb电路板全自动热熔系统。
6.其技术方案如下：
7.一种汽车内饰小灯的透镜与pcb电路板全自动热熔系统，其要点在于，包括热熔工序转台以及沿周向依次设置在热熔工序转台周围的透镜供料模组、pcb供料模组、热熔组件和热熔完成转运机械手，所述热熔工序转台上设置有四个沿周向均匀分布的热熔定位工装，所述透镜供料模组与热熔工序转台之间设置有透镜转运机械手，该透镜转运机械手用于将透镜供料模组上的透镜逐一转运到与透镜供料模组相邻的一个热熔定位工装上，所述pcb供料模组与热熔工序转台之间设置有pcb转运机械手，该pcb转运机械手用于将pcb供料模组上的pcb电路板转运到与pcb供料模组相邻的一个热熔定位工装上，所述热熔组件用于将置于与其相邻热熔定位工装上的透镜热熔固定到pcb电路板上，所述热熔完成转运机械手用于将置于与其相邻热熔定位工装上的热熔在一起的透镜和pcb电路板转运至下一工序。
8.采用以上结构，先依次通过透镜转运机械手和pcb转运机械手将透镜和 pcb电路板上料热熔定位工装中，再通过热熔组件将透镜热熔固定到pcb电路板上，最后通过热熔完成转运机械手将由透镜和pcb电路板组成的热熔件下线，整个过程完全通过机械设备全自动配合完成，不仅减少了人力，而且提高了热熔效率，同时确保热熔质量的稳定性。
9.作为优选：所述热熔组件包括热熔安装支架、横向安装在热熔安装支架上的热熔枪平移模组、竖向安装在热熔枪平移模组上的热熔枪升降模组以及向下地安装在热熔枪升降模组上的热熔枪，所述热熔枪平移模组和热熔枪升降模组均采用伺服电机驱动。采用以上结构，精度高，灵活度高，响应速度快。
10.作为优选：所述透镜转运机械手与透镜供料模组之间设置有透镜检测装置，该透
镜检测装置包括透镜检测相机以及呈环形围绕在透镜检测相机周围的有色光源，所述透镜检测相机的镜头与有色光源的发光面均朝向上方。采用以上结构，通过相机和有色灯光的配合，能够准确且高效地检测透镜的质量。
11.作为优选：所述透镜检测装置旁设置有不合格透镜回收滑道，该不合格透镜回收滑道斜向下延伸至位于透镜供料模组旁的不合格透镜回收料仓中。采用以上结构，简单可靠，能够对不合格透镜进行回收，无需额外动力。
12.作为优选：所述透镜供料模组包括透镜振动盘、位于透镜振动盘靠近透镜检测装置一侧的透镜供料台以及连接在透镜振动盘与透镜供料台之间的透镜直振，所述透镜转运机械手逐一将透镜供料台上的透镜转运至透镜检测相机的正上方进行检测。采用以上结构，能够简单可靠地实现透镜供料。
13.作为优选：所述热熔完成转运机械手上设置有热熔件检测相机和热熔件检测光源，所述热熔件检测光源环绕在热熔件检测相机的镜头周围，所述热熔件检测相机的镜头与热熔件检测光源的发光面均朝向上方。采用以上结构，能够高效且精准的检测热熔质量。
14.作为优选：所述热熔完成转运机械手与热熔组件之间设置有不合格热熔件回收料仓以及下端与不合格热熔件回收料仓连通的不合格热熔件回收滑道，该不合格热熔件回收滑道的上端延伸至热熔件检测光源旁，所述热熔完成转运机械手能够将相邻热熔定位工装上的不合格热熔件转运至不合格热熔件回收滑道上。采用以上结构，简单可靠，能够对不合格热熔件进行回收，无需额外动力。
15.作为优选：所述pcb供料模组包括上料料盘容置装置、空料盘容置装置、零件转运装置和料盘转运装置，装有pcb电路板的料盘能够叠成一摞地置于上料料盘容置装置中，空的料盘能够叠成一摞地置于空料盘容置装置中，所述零件转运装置设置在上料料盘容置装置旁，该零件转运装置能够抓取位于上料料盘容置装置中最上层料盘中的零件，并将该零件转运至相邻的热熔定位工装中，所述料盘转运装置设置在上料料盘容置装置和空料盘容置装置之间，并能够将上料料盘容置装置中最上层的空的料盘转运至空料盘容置装置中。采用以上结构，上料料盘容置装置中能够堆叠一摞装有pcb电路板的料盘，空料盘容置装置中能够堆叠一摞空的料盘，零件转运装置每清空一个料盘，料盘转运装置能够及时将该空料盘装运至空料盘容置装置中；因此，能够实现一摞料盘的整体更换，大大减小了更换频率，从而不仅大幅减小了人工配合的需求，而且大幅减少了料盘更换导致的停机时间，减小了换料盘对整个自动装配线生产节拍的影响，进而进一步提高了装配效率。
16.作为优选：所述上料料盘容置装置包括上料料盘主框架以及可水平滑动地安装在上料料盘主框架上的上料料盘支撑框架，所述上料料盘支撑框架包括可水平滑动地安装在上料料盘主框架底部的上料料盘支撑底板以及竖向设置在上料料盘支撑底板上的上料料盘侧挡板；当上料料盘支撑框架滑出上料料盘主框架以外时，装有pcb电路板的料盘能够叠成一摞地置于上料料盘支撑框架上；当上料料盘支撑框架滑入上料料盘主框架中时，上料料盘主框架与上料料盘支撑框架合围形成一个能够容置成摞料盘的上料料盘容置腔，该上料料盘容置腔的顶部具有与料盘相适应的料盘运出口；
17.所述空料盘容置装置包括空料盘主框架以及可水平滑动地安装在空料盘主框架上的空料盘支撑框架，所述空料盘支撑框架包括可水平滑动地安装在空料盘主框架底部的空料盘支撑底板以及竖向设置在空料盘支撑底板上的空料盘侧挡板；当空料盘支撑框架滑
出空料盘主框架以外时，能够将空料盘支撑框架上叠成一摞空的料盘整体取出；当空料盘支撑框架滑入空料盘主框架中时，空料盘主框架与空料盘支撑框架合围形成一个能够容置成摞料盘的空料盘容置腔，该空料盘容置腔的顶部具有与料盘相适应的料盘运入口。
18.采用以上结构，上料料盘容置装置不仅能够可靠地限定叠成一摞的料盘，而且能够方便地成摞补充料盘，空料盘容置装置不仅能够可靠地限定叠成一摞的料盘，而且能够方便地取出成摞堆叠的料盘。
19.作为优选：所述料盘转运装置包括驱动滑架、随动滑架、转运桁架以及安装在转运桁架上的料盘抓取机构，所述驱动滑架和随动滑架相互平行地设置在上料料盘容置装置和空料盘容置装置的两侧，所述转运桁架的两端分别可滑动地安装在驱动滑架和随动滑架上，并能够在驱动滑架的带动下在上料料盘容置装置和空料盘容置装置的上方移动，所述料盘抓取机构包括竖向安装在转运桁架中部的抓取升降驱动设备、能够在抓取升降驱动设备带动下升降的抓取主梁架以及至少一根安装在抓取主梁架上的抓取驱动安装横梁，各抓取驱动安装横梁均横向设置在驱动滑架和随动滑架之间，且各抓取驱动安装横梁的两端均安装有横向设置的夹板驱动设备，各夹板驱动设备的活塞杆上均安装有竖向向下延伸的料盘夹板，各抓取驱动安装横梁两端的料盘夹板能够在对应夹板驱动设备的带动下同步靠近或远离，以夹紧或释放料盘。采用以上结构，能够稳定可靠地将上料料盘容置装置中的空料盘转运至空料盘容置装置中。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.采用以上技术方案的汽车内饰小灯的透镜与pcb电路板全自动热熔系统，结构新颖，设计巧妙，易于实现，能够全自动完成透镜和pcb电路板的上料、将透镜热熔固定到pcb电路板上以及热熔件下线三个工序，整个过程完全通过机械设备全自动配合完成，不仅减少了人力，而且提高了热熔效率，同时确保热熔质量的稳定性。
附图说明
22.图1为全自动热熔系统其中一个视角的结构示意图；
23.图2为全自动热熔系统另外一个视角的结构示意图；
24.图3为热熔组件的结构示意图；
25.图4为供料模组其中一个视角的结构示意图；
26.图5为供料模组另外一个视角的结构示意图。
具体实施方式
27.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
28.如图1和图2所示，一种汽车内饰小灯的透镜与pcb电路板全自动热熔系统，其主要包括热熔工序转台9，热熔工序转台9上设置有四个沿周向均匀分布的热熔定位工装10，相应的，热熔工序转台9的周围沿周向依次设置有透镜供料模组、pcb供料模组、热熔组件和热熔完成转运机械手27这四个装置。
29.其中，透镜供料模组用于自动提供透镜，透镜供料模组与热熔工序转台9 之间设置有透镜转运机械手11，透镜转运机械手11用于将透镜供料模组上的透镜逐一转运到与透镜供料模组相邻的一个热熔定位工装10上。该热熔定位工装10被热熔工序转台9转动到正
对pcb供料模组的位置，pcb供料模组用于自动提供pcb电路板，pcb供料模组与热熔工序转台9之间设置有pcb 转运机械手12，pcb转运机械手12用于将pcb供料模组上的pcb电路板转运到与pcb供料模组相邻的上述热熔定位工装10上。该热熔定位工装10被热熔工序转台9转动到正对热熔组件的位置，热熔组件将置于上述热熔定位工装10上的透镜热熔固定到pcb电路板上。该热熔定位工装10被热熔工序转台9转动到正对热熔完成转运机械手27的位置，热熔完成转运机械手27 用于将置于上述热熔定位工装10上的热熔在一起的透镜和pcb电路板转运至下一工序。
30.请参见图1和图2，透镜供料模组包括透镜振动盘20、位于透镜振动盘20靠近透镜检测装置17一侧的透镜供料台21以及连接在透镜振动盘20与透镜供料台21之间的透镜直振22，透镜转运机械手11逐一将透镜供料台21上的透镜转运至透镜检测相机17a的正上方进行检测。透镜集中置于透镜振动盘20中，然后通过透镜直振22逐一输送到透镜供料台21上，带透镜转运机械手11抓取。
31.透镜转运机械手11与透镜供料模组之间设置有透镜检测装置17，透镜检测装置17包括透镜检测相机17a以及呈环形围绕在透镜检测相机17a周围的有色光源17b，透镜检测相机17a的镜头与有色光源17b的发光面均朝向上方。并且，透镜检测装置17旁设置有不合格透镜回收滑道18，不合格透镜回收滑道18斜向下延伸至位于透镜供料模组旁的不合格透镜回收料仓19中。
32.透镜转运机械手11从透镜供料台21上每次抓取透镜后，都首先会将透镜转运至透镜检测相机17a的正上方，透镜检测相机17a对透镜进行拍照检测。若透镜检测合格，则透镜转运机械手11继续将该透镜转运到相邻的热熔定位工装10上。若透镜检测不合格，则透镜转运机械手11将该透镜转运到不合格透镜回收滑道18中，使不合格透镜集中收集到不合格透镜回收料仓19中，以便于后续集中处理。
33.需要指出的是，透镜供料模组可以有多个，从而能够根据实际需求选择安装不同的透镜。本实施例设置有两个透镜供料模组，两个透镜供料模组分别设置在不合格透镜回收滑道18的两侧，使两个透镜供料模组在进行透镜上料时能够共用同一个不合格透镜回收滑道18和不合格透镜回收料仓19。
34.请参见图1、图2、图4和图5，pcb供料模组包括主要包括上料料盘容置装置1、空料盘容置装置2、零件转运装置3和料盘转运装置4，装有pcb 电路板的料盘a能够叠成一摞地置于上料料盘容置装置1中，空的料盘a能够叠成一摞地置于空料盘容置装置2中，零件转运装置3设置在上料料盘容置装置1旁，零件转运装置3能够抓取位于上料料盘容置装置1中最上层料盘a中的pcb电路板，并将pcb电路板转运至相邻的热熔定位工装10上，料盘转运装置4设置在上料料盘容置装置1和空料盘容置装置2之间，并能够将上料料盘容置装置1中最上层的空的料盘a转运至空料盘容置装置2中。因此，能够实现一摞料盘a的整体更换，大大减小了更换频率，从而不仅大幅减小了人工配合的需求，而且大幅减少了料盘a更换导致的停机时间，减小了换料盘a对整个自动装配线生产节拍的影响，进而进一步提高了装配效率。
35.上料料盘容置装置1包括上料料盘主框架1a以及可水平滑动地安装在上料料盘主框架1a上的上料料盘支撑框架1b，上料料盘支撑框架1b包括可水平滑动地安装在上料料盘主框架1a底部的上料料盘支撑底板1b1以及竖向设置在上料料盘支撑底板1b1上的上料料盘侧挡板1b2，不仅能够可靠地限定叠成一摞的料盘a，而且能够方便地成摞补充料盘a。
36.具体地说，上料料盘支撑底板1b1通过水平设置的双级上料滑轨1b3安装在上料料盘主框架1a的底部，上料料盘侧挡板1b2的外侧设置有上料拉手 1b4，通过上料拉手1b4拉动或推动上料料盘侧挡板1b2，能够使上料料盘支撑框架1b整体滑出上料料盘主框架1a以外或整体滑入上料料盘主框架1a中，稳定可靠。
37.当上料料盘容置装置1中没有料盘a时，将上料料盘支撑框架1b滑出上料料盘主框架1a以外，装有pcb电路板的料盘a能够叠成一摞地置于上料料盘支撑框架1b上。当上料料盘支撑框架1b滑入上料料盘主框架1a中时，上料料盘主框架1a与上料料盘支撑框架1b合围形成一个能够容置成摞料盘a 的上料料盘容置腔，上料料盘容置腔的顶部具有与料盘a相适应的料盘运出口，最上一层的料盘a等待零件转运装置3抓取其上的pcb电路板，零件转运装置3抓空最上一层的料盘a后，料盘转运装置4将最上一层的空料盘a 转运至空料盘容置装置2中。
38.上料料盘主框架1a的下方设置上料料盘举升装置5，上料料盘举升装置 5包括料盘举升板5a以及用于带动料盘举升板5a升降的举升动力设备5b，上料料盘支撑底板1b1上开设有供料盘举升板5a通过的举升板通过口1b11，通过设置上料料盘举升装置5，能够使最上方的一个料盘a始终位于上料料盘容置装置1的顶部，既便于零件转运装置抓取pcb电路板，提升pcb电路板的转运效率，又便于料盘转运装置4抓取料盘a，提升料盘a的转运效率。本实施例中，举升动力设备5b为气缸，简单可靠。
39.上料料盘主框架1a的周围设置有至少一个料盘限位机构7，料盘限位机构7包括限位气缸安装支架7a、横向设置在限位气缸安装支架7a上的限位块驱动气缸7b以及横向安装在限位块驱动气缸7b活塞杆上的料盘限位块7c，料盘限位块7c能够在对应限位块驱动气缸7b的带动下沿水平向下伸入料盘运出口中或退出料盘运出口以外，能够可靠地压住料盘a，使零件转运装置3 抓取pcb电路板时，pcb电路板更易于与料盘a分离，提升零件转运装置3 抓取pcb电路板的可靠性。
40.本实施例中，为了防止料盘a在上料料盘举升装置5的带动下顶坏料盘限位块7c，至少其中一个限位气缸安装支架7a上设置有红外线传感器7d，红外线传感器7d的高度低于料盘限位块7c，并且红外线传感器7d与料盘限位块7c的高差小于料盘a的厚度，当红外线传感器7d检测到料盘a时，向外发送信号，使举升动力设备5b立即停止工作，并维持在当前高度上。
41.零件转运装置3包括负压吸嘴3a以及用于带动负压吸嘴3a的多自由度机械手3b。负压吸嘴3a在多自由度机械手3b的控制下逐一吸附上料料盘容置装置1中料盘a上的pcb电路板，此时，料盘a被料盘限位块7c压紧，不会被负压吸嘴3a带出，简单可靠。
42.同时，上料料盘容置装置1旁设置有零件检测装置8，零件检测装置8包括零件检测相机8a以及分别设置在零件检测相机8a两侧的零件检测灯光8b，零件检测相机8a的镜头朝向上方，两个零件检测灯光8b的发光方向均斜向上朝向零件检测相机8a镜头的中心线，能够准确地检测负压吸嘴3a上是否吸附有pcb电路板，同时对pcb电路板的质量进行检测。负压吸嘴3a每吸附一个pcb电路板先转运至零件检测相机8a的正上方，待零件检测相机8a拍照检测后，不合格的pcb电路板弃用，合格的pcb电路板才继续转运至相邻的热熔定位工装10上。
43.空料盘容置装置2包括空料盘主框架2a以及可水平滑动地安装在空料盘主框架2a
上的空料盘支撑框架2b，空料盘支撑框架2b包括可水平滑动地安装在空料盘主框架2a底部的空料盘支撑底板2b1以及竖向设置在空料盘支撑底板2b1上的空料盘侧挡板2b2，不仅能够可靠地限定叠成一摞的料盘a，而且能够方便地取出成摞堆叠的料盘a。
44.同样的，空料盘支撑底板2b1通过水平设置的双级下料滑轨2b3安装在空料盘主框架2a的底部，空料盘侧挡板2b2的外侧设置有下料拉手2b4。通过下料拉手2b4拉动或推动空料盘侧挡板2b2，能够使空料盘支撑框架2b整体滑出空料盘主框架2a以外或整体滑入空料盘主框架2a中。
45.当空料盘支撑装置6转运过来的料盘a装满空料盘容置装置2时，将空料盘支撑框架2b滑出空料盘主框架2a以外，能够将空料盘支撑框架2b上叠成一摞空的料盘a整体取出。完成后，再将空料盘支撑框架2b滑入空料盘主框架2a中时，空料盘主框架2a与空料盘支撑框架2b合围形成一个能够容置成摞料盘a的空料盘容置腔，空料盘容置腔的顶部具有与料盘a相适应的料盘运入口。
46.空料盘主框架2a的下方设置空料盘支撑装置6，空料盘支撑装置6包括料盘支承板6a以及用于带动料盘支承板6a升降的支承动力设备6b，空料盘支撑底板2b1上开设有供料盘支承板6a通过的举升板通过口2b11，通过设置空料盘支撑装置6，使料盘转运装置4运来的空料盘a始终放置在空料盘容置装置2的顶部，能够有效减小料盘转运装置4放空料盘a的行程，提升料盘转运效率。本实施例中，支承动力设备6b为气缸，简单可靠。
47.料盘转运装置4包括驱动滑架4a、随动滑架4b、转运桁架4c以及安装在转运桁架4c上的料盘抓取机构，驱动滑架4a和随动滑架4b相互平行地设置在上料料盘容置装置1和空料盘容置装置2的两侧，转运桁架4c的两端分别可滑动地安装在驱动滑架4a和随动滑架4b上，并能够在驱动滑架4a的带动下在上料料盘容置装置1和空料盘容置装置2的上方移动，料盘抓取机构包括竖向安装在转运桁架4c中部的抓取升降驱动设备4d、能够在抓取升降驱动设备4d带动下升降的抓取主梁架4h以及至少一根安装在抓取主梁架4h上的抓取驱动安装横梁4e，各抓取驱动安装横梁4e均横向设置在驱动滑架4a和随动滑架4b之间，且各抓取驱动安装横梁4e的两端均安装有横向设置的夹板驱动设备4f，各夹板驱动设备4f的活塞杆上均安装有竖向向下延伸的料盘夹板4g，各抓取驱动安装横梁4e两端的料盘夹板4g能够在对应夹板驱动设备4f的带动下同步靠近或远离，以夹紧或释放料盘a，能够稳定可靠地将上料料盘容置1装置中的空料盘a转运至空料盘容置装置2中。
48.本实施例中，抓取升降驱动设备4d和夹板驱动设备4f也为气缸。当上料料盘容置装置1中最上一层料盘a清空后，驱动滑架4a带动转运桁架4c向上料料盘容置装置1滑动，使各抓取驱动安装横梁4e均位于上料料盘容置装置1的正上方，然后各抓取驱动安装横梁4e两端的料盘夹板4g在对应夹板驱动设备4f的带动相互远离，抓取升降驱动设备4d带动抓取主梁架4h下降，各料盘夹板4g分别位于最上一层料盘a的两侧，然后各抓取驱动安装横梁 4e两端的料盘夹板4g在对应夹板驱动设备4f的带动相互靠近，夹紧料盘a，然后抓取升降驱动设备4d带动抓取主梁架4h上升，驱动滑架4a带动转运桁架4c向空料盘容置装置2滑动，使各抓取驱动安装横梁4e均位于空料盘容置装置2的正上方，然后抓取升降驱动设备4d带动抓取主梁架4h下降，到位后，各抓取驱动安装横梁4e两端的料盘夹板4g在对应夹板驱动设备4f的带动相互远离，料盘a落入空料盘容置装置2中。
49.请参见图1
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图3，热熔组件包括热熔安装支架13、横向安装在热熔安装支架13上的
热熔枪平移模组14、竖向安装在热熔枪平移模组14上的热熔枪升降模组15以及向下地安装在热熔枪升降模组15上的热熔枪16，热熔枪平移模组14和热熔枪升降模组15均采用伺服电机驱动。通过采用伺服电机驱动的热熔枪平移模组14和热熔枪升降模组15的配合，能够精确、高效地调整和控制热熔枪16，保证将透镜焊接在pcb电路板上的质量。
50.热熔完成转运机械手27与热熔组件之间设置有不合格热熔件回收料仓25 以及下端与不合格热熔件回收料仓25连通的不合格热熔件回收滑道26，不合格热熔件回收滑道26的上端延伸至热熔件检测光源24旁，热熔完成转运机械手27能够将相邻热熔定位工装10上的不合格热熔件转运至不合格热熔件回收滑道26上。
51.热熔完成转运机械手27上设置有热熔件检测相机23和热熔件检测光源 24，热熔件检测光源24环绕在热熔件检测相机23的镜头周围，热熔件检测相机23的镜头与热熔件检测光源24的发光面均朝向上方。
52.热熔完成转运机械手27会先调整热熔件检测相机23的位置，使热熔件检测相机23对相邻热熔定位工装10上的热熔件的热熔质量进行检测。若检测到热熔件合格，则热熔完成转运机械手27将相邻热熔定位工装10上的热熔件转运至下一工位，若检测到热熔件不合格，则热熔完成转运机械手27该热熔件转运到不合格热熔件回收滑道26中，使不合格热熔件集中收集到不合格透镜回收料仓19中，以便于后续集中处理。
53.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。