一种汽车电子手刹组装与焊接装置的制作方法

本发明属于机械自动化技术领域，尤其涉及一种汽车电子手刹组装与焊接装置。

背景技术：

电子手刹是电子式驻车制动系统的简称，随着汽车行业的智能化、人性化发展，电子手刹以其独特的舒适性，美观性，便捷性逐渐被人们所接受，随着电子电器的发展，电子手刹的可靠性正在快速加强，其性能的可靠性已超越了机械式手刹的可靠性，并且电子手刹因其精美的外观及小巧结构也越来越多的被众多汽车厂所采纳，同样也越来越被广大消费者所接受。

电子手刹对于追求精致美的车型，外观要求很高，因此在极其有限的中控部分电子手刹仅可外露开关帽部分，因此对于电子手刹的内部防水、防尘等性能提出了更高的要求，而这些要求恰恰是电子手刹可靠工作最基本的性能要求。

目前生产过程中，电子手刹的组装、焊接、检测还依靠人工完成，人工作业有如下缺陷：

1.人工易疲劳，生产效率低；2.外壳表面容易刮花、碰伤；3.手放在焊接区域存在危险4.定位精度低，手工装配误差大，产品一致性难以保证。

技术实现要素：

针对以上技术问题，本发明公开了一种汽车电子手刹组装与焊接装置，实现汽车电子手刹的自动组装与焊接，提高了效率，保证了产品的一致性。

对此，本发明的技术方案为：

一种汽车电子手刹组装与焊接装置，其包括机架，所述机架上设有传送机构，所述传送机构上设有工装治具，所述传送机构的上方设有夹取翻转机构、吸取摆放机构、定位检测机构、yz移动组件和超声波焊接装置，所述超声波焊接装置包括焊接供料夹取机构和超声波焊接机，所述工装治具设有本体位和竖直上盖位；所述yz移动组件包括y轴移动模组和z轴移动模组，所述z轴移动模组与y轴移动模组滑动连接，所述焊接供料夹取机构与z轴移动模组滑动连接；

所述超声波焊接机位于y轴移动模组的一侧，所述定位检测机构位于y轴移动模组的下方；

将产品本体和上盖放入工装治具内，工装治具通过传送机构输送到所述夹取翻转机构的下方；

所述夹取翻转机构夹取工装治具中的上盖将其提升、翻转90度后，吸取摆放机构吸取上盖，夹取翻转机构松开复位，所述吸取摆放机构将上盖摆放到本体位的本体上，然后工装治具通过传送机构输送到定位检测机构处进行定位固定；

所述焊接供料夹取机构抓取定位好的本体和上盖，输送到超声波焊接机的模具内进行焊接；焊接完成后，所述焊接供料夹取机构通过yz移动组件将产品移动到定位检测机构进行外观检测。

进一步的，所述y轴移动模组的下方设有不良品放置区。

其中，所述y轴移动模组和z轴移动模组采用现有技术的移动模组，如丝杆移动模组。

采用此技术方案，实现对汽车电子手刹等产品的自动组装和焊接，定位精度高，保证了产品的一致性，大大提高了工作效率，且该自动化装置的环境可控，组装和焊接过程中实现更好的防水、防尘，同时也避免了人工焊接时放在焊接区域存在危险的问题。

进一步的，所述传送机构的输入端设有用于对放入工装治具内的产品进行定位检测的定位检测机构。即在将产品放入到工装治具内时，定位检测机构可以检测产品是否放入到位。

作为本发明的进一步改进，所述吸取摆放机构上设有视觉检测机构。采用此技术方案，在将上盖吸取摆放到产品上方后，通过视觉检测机构还可以进行是否摆放到位的检测。

作为本发明的进一步改进，所述传送机构包括支架，所述支架上设有至少两条滚动链，所述支架的一端设有驱动轴、驱动电机、联轴器，所述驱动电机通过联轴器与驱动轴连接，所述驱动轴通过驱动链轮与滚动链连接；所述支架的另一端设有与滚动链连接的从动链轮和张紧链轮。

进一步的，所述驱动轴通过轴承与联轴器连接。

进一步的，所述驱动链轮的一侧设有张紧块，所述张紧块与滚动链连接。

进一步的，所述支架的两端均设有边板，所述驱动电机通过电机支架固定在边板上。

进一步的，所述支架上、位于滚动链的一端设有导向条和导向轮，所述导向条通过连接杆与边板连接；所述导向轮与边板连接。

进一步的，所述从动链轮通过轴承与链轮轴连接，所述张紧链轮通过轴承与张紧轴连接。

作为本发明的进一步改进，所述工装治具包括工装底板、内有本体位的本体模腔和内有竖直上盖位的上盖模腔，所述本体模腔和上盖模腔与工装底板连接，所述工装底板的底部设有防滑板、定位块、与滚动链连接的导向条、定位导套。进一步的，所述定位导套位于工装底板的中部。

作为本发明的进一步改进，所述定位检测机构包括传感器、阻挡气缸、顶升气缸、视觉装置、限定工装底板向上移动的限位卡板，所述顶升气缸位于工装治具的下方，所述顶升气缸的输出端与顶板连接，所述顶板上设有与定位导套配合的导向销，所述阻挡气缸位于顶升气缸的前侧；所述传感器与阻挡气缸、顶升气缸、视觉装置电连接。

其中，所述传感器可以为多个，传感器用于检测是否有工装治具传送到相应位置。所述阻挡气缸位于传送机构的传送方向的前侧，当工装治具传送过来，传感器感应到后，将信号发送给阻挡气缸、顶升气缸，阻挡气缸动作，将工装治具挡住，同时顶升气缸动作，导向销与定位导套配合，与限位卡板配合，实现将工装治具固定，此时视觉装置对工作治具中的产品进行检测，看是否安装到位或焊接到位。

进一步的，所述机架上设有调节底板，所述调节底板通过气缸支架与顶升气缸连接。

进一步的，所述限位卡板位于传送机构的一侧；所述限位卡板为“匚”字形。

进一步的，所述视觉装置通过视觉调节架与支架固定连接。所述视觉装置朝着工装治具。

进一步的，所述传感器通过传感器支架与支架固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述夹取翻转机构包括位于传送机构上方的翻转横移模组，所述翻转横移模组与翻转垂直升降模组连接，所述翻转垂直升降模组与回转气缸连接；所述回转气缸通过旋转支架与翻转夹爪气缸连接，所述翻转夹爪气缸与夹爪组件连接，所述夹爪组件包括上下相对设置的上夹爪和下夹爪，所述上夹爪的中部设有用于吸取摆放机构吸取上盖的缺口，所述缺口朝着吸取摆放机构；所述上夹爪的底部设有上盖仿形软胶垫。

其中，翻转横移模组、翻转垂直升降模组可以采用现有技术的移动模组，如丝杆滑块移动模组。

采用此技术方案，翻转横移模组带动翻转垂直升降模组移动到工装治具的上盖的位置，回转气缸带动翻转夹爪气缸向下旋转90度，翻转垂直升降模组带动翻转夹爪气缸下降，翻转夹爪气缸夹取竖直状态的上盖；翻转垂直升降模组带动翻转夹爪气缸上升，回转气缸带动翻转夹爪气缸向上旋转90度，使产品上盖位于水平状态；翻转横移模组带动翻转垂直升降模组移动到产品本体处；此过程中上夹爪的底部设有上盖仿形软胶垫，降低了产品的表面磕碰和划伤的概率。

进一步的，所述上夹爪的材质为刚性材料。

进一步的，所述夹取翻转机构包括两个立柱，所述立柱通过固定座与机架连接。

进一步的，所述翻转横移模组设于固定后板上，所述固定后板的两端通过固定块与立柱连接。

进一步的，所述横移模组通过横移板与垂直升降模组连接，所述垂直升降模组通过垂直升降板与回转气缸连接。

作为本发明的进一步改进，所述吸取摆放机构包括位于传送机构上方的摆放横移模组，所述摆放横移模组与摆放垂直升降模组连接，所述摆放垂直升降模组通过升降支架与吸盘组件连接，所述吸盘组件的外径小于缺口的大小。

其中，摆放横移模组、摆放垂直升降模组可以采用现有技术的移动模组，如丝杆滑块移动模组。

采用此技术方案，摆放横移模组带动摆放垂直升降模组移动到夹取翻转机构中夹取的上盖的位置，摆放垂直升降模组带动吸盘组件吸取产品上盖，然后将上盖摆放到产品上。

进一步的，所述升降支架连接导杆，所述导杆的一端与浮动板连接，所述浮动板与吸盘组件连接。

进一步的，所述导杆通过直线轴承与升降支架连接，所述直线轴承通过弹性构件与浮动板连接。所述升降支架包括升降支架平台，所述导杆通过定位环和缓冲胶与直线轴承连接，所述直线轴承与升降支架平台连接。进一步的，所述弹性构件为弹簧。采用此技术方案，通过弹性构件可以实现缓冲，避免对产品和上盖的表面造成碰伤或划伤的现象。

进一步的，所述吸盘组件包括吸盘和集气板，所述吸盘与集气板连接。

进一步的，所述浮动板的前侧设有前定位块，所述浮动板的侧边设有侧定位块，所述前定位块、侧定位块分别与调节块连接，所述调节块与浮动板连接。采用此技术方案，在吸盘组件吸取上盖并摆放到产品上时，可以依靠侧定位块和前定位块进行定位。

作为本发明的进一步改进，所述焊接供料夹取机构包括与z轴移动模组连接的焊接升降支架，所述焊接升降支架与用于夹取产品的产品夹爪模组连接。

所述产品夹爪模组包括产品夹爪气缸、产品夹爪、前定位爪和后定位爪，所述产品夹爪气缸与产品夹爪连接，所述前定位爪、后定位爪分别位于产品夹爪的两侧，所述前定位爪、后定位爪之间形成夹取产品的空间。所述产品夹爪内设有防护胶块，所述产品夹爪通过防护胶块与产品接触。进一步的，所述防护胶块与产品的接触面为仿形软胶。采用此技术方案，依靠防护胶块夹取产品，避免对产品表面造成碰伤、划痕的现象。

进一步的，所述前定位爪、后定位爪的材质为软胶材质。采用此技术方案，避免对产品表面造成碰伤、划痕的现象。

进一步的，所述前定位爪、后定位爪的材质为产品仿形软胶。

进一步的，所述产品夹爪通过夹爪连接板与产品夹爪气缸连接。

进一步的，所述z轴移动模组为两组，每组z轴移动模组分别连接有相同结构的焊接供料夹取机构。采用此技术方案，在一组z轴移动模组将组装好的产品和上盖放入超声波焊接模具中进行焊接时，另一组z轴移动模组可以将传送机构上组装好的产品和上盖进行夹取移动，这样可以提高焊接的效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

采用本发明的技术方案，克服了人工组装、焊接、检测中的缺陷，实现产品和上盖的自动化组装和焊接，大大提高了生产效率，提高了产品的一致性和合格率；避免人工操作匹配错误的风险，实现快速定位，快速检测；避免了人工疲劳和手进入焊接区域的危险，有效控制了对产品的误检。

附图说明

图1是本发明一种汽车电子手刹组装与焊接装置的结构示意图。

图2是本发明一种实施例的传送机构的结构示意图。

图3是本发明一种实施例的传送机构的截面结构示意图。

图4是图3中f-f向的剖面图。

图5是图3中e-e向的剖面图。

图6是本发明一种实施例的工装治具的分解结构示意图。

图7是本发明一种实施例的工装治具组装好后的结构示意图。

图8是本发明一种实施例的工装治具的截面结构示意图。

图9是本发明一种实施例的定位检测机构的结构示意图。

图10是本发明一种实施例的定位检测机构的侧视结构示意图。

图11是图10中k-k向的剖面图。

图12是本发明一种实施例的夹取翻转机构的结构示意图。

图13是图12中l处的局部放大图。

图14是本发明一种实施例的吸取摆放机构的结构示意图。

图15是本发明一种实施例的吸取摆放机构的吸盘组件部分的局部结构示意图。

图16是本发明一种实施例的焊接供料夹取机构的结构示意图。

图17是本发明一种实施例的焊接供料夹取机构的部分分解结构示意图。

附图标记包括：1-机架，2-传送机构，3-工装治具，4-夹取翻转机构，5-吸取摆放机构，6-定位检测机构，7-yz移动组件，8-超声波焊接装置；9-本体，10-上盖，11-不良品放置区；

201-支架，202-滚动链，203-驱动轴，204-驱动电机，205-联轴器，206-从动链轮，207-张紧链轮，208-张紧块，209-导向条，210-导向轮，211-边板，212-链轮轴，213-张紧轴，214-电机支架，215-驱动链轮；

301-本体位，302-竖直上盖位，303-工装底板，304-本体模腔，305-上盖模腔，306-防滑板，307-定位块，308-导向槽，309-定位导套；

401-翻转横移模组，402-翻转垂直升降模组，403-回转气缸，404-旋转支架，405-翻转夹爪气缸，406-上夹爪，407-下夹爪，408-缺口，409-上盖仿形软胶垫，410-立柱，411-固定座，412-固定后板，413-固定块，414-横移板，415-垂直升降板；

501-摆放横移模组，502-摆放垂直升降模组，503-升降支架，504-吸盘组件，505-导杆，506-浮动板，507-直线轴承，508-弹簧，509-升降支架平台，510-缓冲胶，511-吸盘，512-集气板，513-前定位块，514-侧定位块，515-调节块，516-定位环；

601-传感器，602-阻挡气缸，603-顶升气缸，604-视觉装置，605-限位卡板，606-顶板，607-导向销，608-调节底板，609-气缸支架，610-视觉调节架，611-传感器支架；

701-y轴移动模组，702-z轴移动模组；

801-焊接供料夹取机构，802-超声波焊接机，803-焊接升降支架，804-产品夹爪气缸，805-产品夹爪，806-前定位爪，807-后定位爪，808-防护胶块，809-夹爪连接板。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示，一种汽车电子手刹组装与焊接装置，其包括机架1，所述机架1上设有传送机构2，所述传送机构2上设有工装治具3，所述传送机构2的上方设有夹取翻转机构4、吸取摆放机构5、定位检测机构6、yz移动组件7和超声波焊接装置8，所述超声波焊接装置8包括焊接供料夹取机构801和超声波焊接机802，所述工装治具3设有本体位301和竖直上盖位302；所述yz移动组件7包括y轴移动模组701和z轴移动模组702，所述z轴移动模组702与y轴移动模组701滑动连接，所述焊接供料夹取机构801与z轴移动模组702滑动连接；所述超声波焊接机802位于y轴移动模组701的一侧，所述定位检测机构6位于y轴移动模组701的下方；所述y轴移动模组701的下方设有不良品放置区11。

将产品本体9和上盖10放入工装治具3内，工装治具3通过传送机构2输送到所述夹取翻转机构4的下方；所述夹取翻转机构4夹取工装治具3中的上盖10将其提升、翻转90度后，吸取摆放机构5吸取上盖10，夹取翻转机构4松开复位，所述吸取摆放机构5将上盖10摆放到本体位301的本体9上，然后工装治具3通过传送机构2输送到定位检测机构6处进行定位固定；所述焊接供料夹取机构801抓取定位好的本体9和上盖10，输送到超声波焊接机802的模具内进行焊接；焊接完成后，所述焊接供料夹取机构801通过yz移动组件7将产品移动到定位检测机构6进行外观检测。

采用此技术方案，实现对汽车电子手刹等产品的自动组装和焊接，定位精度高，保证了产品的一致性，大大提高了工作效率，且该自动化装置的环境可控，组装和焊接过程中实现更好的防水、防尘，同时也避免了人工焊接时放在焊接区域存在危险的问题。

进一步的，所述传送机构2的输入端设有用于对放入工装治具3内的产品进行定位检测的定位检测机构6。即在将产品本体9和上盖10放入到工装治具3内时，定位检测机构6可以检测是否放入到位。

进一步的，所述z轴移动模组702为两组，每组z轴移动模组702分别连接有相同结构的焊接供料夹取机构801。采用此技术方案，在一组z轴移动模组702将组装好的产品和上盖10放入超声波焊接模具中进行焊接时，另一组z轴移动模组702可以将传送机构2上组装好的产品和上盖10进行夹取移动，这样可以提高焊接的效率。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2~图5所示，所述传送机构2包括支架201，所述支架201上设有至少两条滚动链202，所述支架201的一端设有驱动轴203、驱动电机204、联轴器205，所述驱动电机204通过联轴器205与驱动轴203连接，所述驱动轴203通过驱动链轮215与滚动链202连接；所述支架201的另一端设有与滚动链202连接的从动链轮206和张紧链轮207。

进一步的，所述支架201的两端均设有边板211，所述驱动电机204通过电机支架214固定在边板211上。

进一步的，所述驱动轴203通过轴承与联轴器205连接。所述驱动链轮215的一侧设有张紧块208，所述张紧块208与滚动链202连接。所述支架201上、位于滚动链202的一端设有导向条209和导向轮210，所述导向条209通过连接杆与边板211连接，所述导向轮210与边板211连接。所述从动链轮206通过轴承与链轮轴212连接，所述张紧链轮207通过轴承与张紧轴213连接。

实施例3

在实施例2的基础上，如图6~图8所示，所述工装治具3包括工装底板303、内有本体位301的本体模腔304和内有竖直上盖位302的上盖模腔305，所述本体模腔304和上盖模腔305与工装底板303连接，所述工装底板303的底部设有防滑板306、定位块307、与滚动链202连接的导向槽308、定位导套309。所述定位导套309位于工装底板303的中部。

实施例4

在实施例3的基础上，如图9~图11所示，所述定位检测机构6包括传感器601、阻挡气缸602、顶升气缸603、视觉装置604、限定工装底板303向上移动的限位卡板605，所述顶升气缸603位于工装治具3的下方，所述顶升气缸603的输出端与顶板606连接，所述顶板606上设有与定位导套309配合的导向销607，所述阻挡气缸602位于顶升气缸603的前侧；所述传感器601与阻挡气缸602、顶升气缸603、视觉装置604电连接。所述限位卡板605位于传送机构2的一侧；所述限位卡板605为“匚”字形。

其中，所述传感器601可以为多个，传感器601用于检测是否有工装治具3传送到相应位置。所述阻挡气缸602位于传送机构2的传送方向的前侧，当工装治具3传送过来，传感器601感应到后，将信号发送给阻挡气缸602、顶升气缸603，阻挡气缸602动作，将工装治具3挡住，同时顶升气缸603动作，导向销607与定位导套309配合，与限位卡板605配合，实现将工装治具3固定，此时视觉装置604对工作治具中的产品进行检测，看是否安装到位或焊接到位。

进一步的，所述机架1上设有调节底板608，所述调节底板608通过气缸支架609与顶升气缸603连接。所述视觉装置604通过视觉调节架610与支架201固定连接。所述视觉装置604朝着工装治具3。所述传感器601通过传感器支架611与支架201固定连接。

实施例5

在实施例4的基础上，如图12和图13所示，所述夹取翻转机构4包括位于传送机构2上方的翻转横移模组401，所述翻转横移模组401与翻转垂直升降模组402连接，所述翻转垂直升降模组402与回转气缸403连接；所述回转气缸403通过旋转支架404与翻转夹爪气缸405连接，所述翻转夹爪气缸405与夹爪组件连接，所述夹爪组件包括上下相对设置的上夹爪406和下夹爪407，所述上夹爪406的中部设有用于吸取摆放机构5吸取上盖10的缺口408，所述缺口408朝着朝着吸取摆放机构5；所述上夹爪406的底部设有上盖仿形软胶垫409，所述上夹爪406的材质为刚性材料。

采用此技术方案，翻转横移模组401带动翻转垂直升降模组402移动到工装治具3的上盖10的位置，回转气缸403带动翻转夹爪气缸405向下旋转90度，翻转垂直升降模组402带动翻转夹爪气缸405下降，翻转夹爪气缸405夹取竖直状态的上盖10；翻转垂直升降模组402带动翻转夹爪气缸405上升，回转气缸403带动翻转夹爪气缸405向上旋转90度，使产品上盖10位于水平状态；翻转横移模组401带动翻转垂直升降模组402移动到产品本体9处；此过程中上夹爪406的底部设有上盖仿形软胶垫409，降低了产品的表面磕碰和划伤的概率。

进一步的，所述夹取翻转机构4包括两个立柱410，所述立柱410通过固定座411与机架1连接。所述横移模组设于固定后板412上，所述固定后板412的两端通过固定块413与立柱410连接。所述横移模组通过横移板414与垂直升降模组连接，所述垂直升降模组通过垂直升降板415与回转气缸403连接。

实施例6

在实施例5的基础上，如图14和图15所示，所述吸取摆放机构5包括位于传送机构2上方的摆放横移模组501，所述摆放横移模组501与摆放垂直升降模组502连接，所述摆放垂直升降模组502通过升降支架503与吸盘组件504连接，所述吸盘组件504的外径小于缺口408的大小。

所述升降支架503连接导杆505，所述导杆505的一端与浮动板506连接，所述浮动板506与吸盘组件504连接。所述导杆505通过直线轴承507与升降支架503连接，所述直线轴承507通过弹簧508与浮动板506连接。所述升降支架503包括升降支架平台509，所述导杆505通过定位环516和缓冲胶510与直线轴承507连接，所述直线轴承507与升降支架平台509连接。采用此技术方案，通过弹性构件可以实现缓冲，避免对产品和上盖10的表面造成碰伤或划伤的现象。

进一步的，所述吸盘组件504包括吸盘511和集气板512，所述吸盘511与集气板512连接。

进一步的，所述浮动板506的前侧设有前定位块513，所述浮动板506的侧边设有侧定位块514，所述前定位块513、侧定位块514分别与调节块515连接，所述调节块515与浮动板506连接。采用此技术方案，在吸盘511组件504吸取上盖10并摆放到产品上时，可以依靠侧定位块514和前定位块513进行定位。

实施例7

在实施例6的基础上，如图16和图17所示，所述焊接供料夹取机构801包括与z轴移动模组702连接的焊接升降支架803，所述焊接升降支架803与用于夹取产品的产品夹爪805模组连接。

所述产品夹爪805模组包括产品夹爪805气缸804、产品夹爪805、前定位爪806和后定位爪807，所述产品夹爪805气缸804与产品夹爪805连接，所述前定位爪806、后定位爪807分别位于产品夹爪805的两侧，所述前定位爪806、后定位爪807之间形成夹取产品的空间。所述产品夹爪805内设有防护胶块808，所述产品夹爪805通过防护胶块808与产品接触。所述产品夹爪805通过夹爪连接板809与产品夹爪805气缸804连接。进一步的，所述防护胶块808与产品的接触面为仿形软胶。采用此技术方案，依靠防护胶块808夹取产品，避免对产品表面造成碰伤、划痕的现象。

进一步的，所述前定位爪806、后定位爪807为产品仿形软胶。采用此技术方案，可以避免对产品表面造成碰伤、划痕的现象。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。