一种适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件生产组装技术，尤其涉及一种适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统。


背景技术：

2.随着人们对汽车性能、美观性、易操作性的要求越来越高，消费者已不仅仅单一地从汽车的外观进行考虑，也会注意汽车的内饰件，这其中就包括车内门把手，亦作为汽车重要的内饰件之一，在满足消费者要求的情况下，生产厂商对内门把手的生产装配、安装的简易度等方面的要求也越来越高，以利于促进提高生产效率。
3.本领域技术人员均知晓，常见汽车内门拉手一般是由拉手、锁止机构、销轴、底座、弹簧等组件组成，这些组件基本均采用人工或利用简易的或辅助治具进行组装，劳动强度高且效率较为低下，更加容易出现漏装、错装等现象，不仅会影响产品的质量，产品的品质在生产过程中不统一，也徒增了人力成本。一旦出现大量的漏配件、安装不到位、品质不合格等不良品流入到终端客户，还会造成客户的大量投拆、赔偿等，影响产品的进一步推广。
4.显然，对于汽车内拉手的加工生产组装环节一定程度上会影响着内拉手组件自身结构的稳定性，而其中影响最为关键的则为内拉手组装设备或整个组装系统的设置，本实用新型技术方案之研发人员针对以往同类的汽车内门拉手组装设备或组装系统相应技术进行分析之后发现，即便是在人机结合进行组装的前提下，也没有利用现有的加工机构装配形成适合组装汽车内门拉手的设备，也就是说，以往的组装设备或组装系统缺少相应的辅助装置而不适合组装汽车内门拉手，具体因素实际如下：
5.⑴
生产商一般都是在其中的某些劳动强度较大、条件较差的加工单元中导入机器人或机械设备来促成半自动组装，现有的可尝试用于该类汽车内门拉手组装的设备仍然是以单元级自动化加工设备或专机形式组成，且因这些组装机构位置设置不明确及组装系统设置不完善，目前还无法实现该类汽车内门拉手加工的整线自动化，各个子系统的设置也较为零散，无法形成一套利于顺畅有序组装的组装系统，且技术人员不知晓具体机械机构应该设置在流水线何位置；
6.⑵
由于系统设备的配置有限，例如，对于上料环节，不利于识别物料的对、错、好、坏等，即便徒增劳动力也未必能确保产品品质，流水线配置的性价比较低；
7.⑶
由于系统设备的配置有限，对于物品的定位、抓取和放置等环节需要采用人工方式或利用简单的机械装置，不利于提升准确度，若针对该环节采用人工作业的方式进行，更加不利于进行产品测试，由于组装完成的产品一般人眼观察的方式进行测试，属于纯粹的人工作业组装，产品品质的一致性无法保证，容易造成误判，加了后续工作复杂度；
8.⑷
由于长久地无法针对汽车内门拉手形成一种可促进提高自动化组装效率的设备，更加制约着今后构造更加复杂的汽车内门拉手的装配技术。
9.综合以上分析，本实用新型正是在现有常规技术的基础上，结合实际应用经验，对汽车内门拉手组装系统提出进一步优化，于组装系统内引入视觉子系统，其既能够识别物
料的对、错、好、坏等，还能够与工业机器人配合使用来优化物品的识别、定位、抓取和放置等工序，从而形成一套有利于提高设备稳定性、组装精度以及组装效率的流水式自动化组装系统，来确保产品的可靠性及品质，且利于降低人工劳动强度。因而，所提出的技术方案能够缓解、部分解决或完全解决现有技术存在的问题，同时本实用新型所提出的技术方案也是为了满足汽车内门拉手配件生产组装技术领域的应用需求。


技术实现要素：

10.为克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题，本实用新型提供一种适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其于组装系统内引入视觉子系统，其既能够识别物料的对、错、好、坏等，还能够与工业机器人配合使用来优化物品的识别、定位、抓取和放置等，来形成一套有利于提高设备稳定性、组装精度与组装效率的流水式自动化组装系统，来确保该类产品的可靠性及品质，减少人工劳动强度。
11.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
12.一种适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其装配于一立式机架而形成流水线组装系统，用于促使构成汽车门内拉手的各个组件组装为成品，该组装系统两端依次分别设置上料机构、出料机构，该组装系统包括：
13.视觉影像单元，其设置于上料机构的上方机架处，并且与工业机器人配合用于物品的识别、定位、抓取和放置；
14.组装及搬运机构，其设置于上料机构与出料机构之间的机架，用于构成汽车门内拉手各个组件的组装与成品搬运；
15.成品测试机构，其设置于组装及搬运机构与组装及搬运机构之间的机架，用于汽车门内拉手成品测试；
16.激光刻印单元，其设置于成品测试机构相邻位置处，并且由激光机对测式完成后的产品进行刻印标记。
17.对于以上技术方案，技术人员还可结合实际应用状况采用相适宜的技术手段进一步补充或限定，包括以下：
18.该组装系统还包括视频识别单元，其设置于视频识别单元上方；
19.该组装系统的机架设置人机交互界面；
20.其中，视觉影像单元运用视觉影像来识别产品的定位位置或角度，把位置坐标提供给工业机器人，由机器人进行产品搬运。
21.该组装系统的上料机构设置储料仓；
22.技术人员还可采用相适宜的技术手段进一步拓展，包括：
23.该组装系统外部配置plc单元；
24.该组装系统采用激光传感器；
25.组装系统采用机器人把完成品搬运到流水线；
26.组装系统采用振动盘供料。
27.本实用新型在依次配置组装及搬运机构、成品测试机构、激光刻印单元的基础上，于组装系统内引入视觉影像单元，既能够识别物料的对、错、好、坏等状况，还能够与工业机器人配合使用来优化物品的识别、定位、抓取和放置等工序，从而形成一套有利于提高设备
稳定性、组装精度与组装效率的流水式组装系统，来确保该类产品的可靠性及品质，减少人工劳动强度。
附图说明
28.下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
29.图1是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其俯视示意图；
30.图2是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其正面示意图；
31.图3是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其视觉影像单元的示意图；
32.图4是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其组装及搬运机构示意图；
33.图5是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其激光刻印单元示意图；
34.图6是本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其成品测试机构示意图。
35.图中：
36.1、上料机构；
37.2、视觉影像单元；
38.3、储料仓；
39.4、组装及搬运机构；
40.5、激光刻印单元；
41.6、视频识别单元；
42.7、出料机构；
43.8、成品测试机构；
44.9、人机交互单元。
具体实施方式
45.本实用新型拟实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决以往在进行汽车门内拉手组件组装时，因采用人工作业方式或没有在适当位置合理布局相匹配的辅助机构来识别物料以及优化物品的识别、定位、抓取和放置等工序，而导致无法形成一套有利于提高设备稳定性、组装精度、组装效率的汽车内饰拉手流水式自动化组装系统，致使产品的可靠性及品质较低，人工劳动强度较大，也增加了后续工作复杂度。
46.本实用新型所实施之技术方案，主要通过采用通过视觉影像系统和工业机器人配合使用，以利于解决物品的自动识别、定位、抓取和放置等工序，实际上，该组装系统同时也可视为一种优化的流水线组装设备。然而，除了本实用新型所提到的诸多装置之外，由于本实用新型技术方案所涉及到的上料、搬运、出料等机构类型范围之广，对于这些机构不便于
详细限制其采用机构的型号以及细化的机械零件构成，凡是能够应用于本实用新型之组装系统的上料机构、搬运机构、出料机构等，技术人员都可以依据本实用新型所实施的技术方案来调试。因而，包括装置机构尺寸、型号等，这些均属于本领域常规技术手段，对于不在本实用新型技术方案范围之内的这些常规技术手段，本实用新型具体实施方式无必要将每一个细节都细化出来，若要全部列举出来是不现实的。显然，本实用新型所实施的技术方案实际上是一种能够让本领域技术人员结合常规技术手段参照及实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统框架，技术人员根据不同的应用条件以及使用需求，按照本实用新型技术方案形成的产品进行实际应用与测试，能够实际获得其带来的一系列优势，这些优势将会在以下对结构的解析中逐步体现出来。
47.如图1所示，本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其布局于多层的立式机架，该机架两端依次分别设置上料机构1、出料机构7，并且于其中的上料机构1上方增设一视觉影像单元2，其既可有利于自动识别物料对、错、好、坏等问题，又利于通过视觉影像技术和工业机器人配合使用，来优化物品的自动识别、定位、抓取和放置等工序，其视觉影像单元2运用视觉影像来识别产品的定位位置、角度等，把位置坐标提供给工业机器人，由机器人把产品搬运到定位机构，在此过程中可无需人员参与提高了生产效率和产品品质，降低了生产成本。
48.对于所选用的视觉影像单元2可选用现有相应技术或在其基础上改进，实际上，工业机器人配合视觉相当于拥有一双“眼睛”，便于灵活地代替人类的工作，工业机器人的视觉分为二维和三维，通过三维视觉，可对物体进行三维扫描，获得物体的三维信息，通过精确的算法定位，更准确的控制生产过程中材料的使用。
49.在应用时，具体地，工业机器人与视觉影像技术相结合可应用于各个生产环节，例如，检查生产线上的产品是否存在质量问题，这也是代替最多人工的环节；又如，利用机器视觉对图像进行处理、分析和理解，从而识别不同模式的目标和对象，它可跟踪和收集数据，广泛应用于汽车零部件、食品、医药等行业；再如，其具有引导定位优点，视觉定位要求机器视觉系统能够快速、准确地找到被测零件并确定其位置，利用机器视觉定位装卸，引导机械手准确抓取；此外，还有利于提高检测精度。
50.对于本实用新型所采用的视觉影像技术，技术人员可结合现有的机器视觉系统工作过程，以下为所列举的仅供参考的视觉影像工作原理，例如：工件定位探测器检测到物体已经移动到摄像机系统附近的视觉中心，将触发脉冲发送到图像采集部分；图像采集部分根据预设的程序和延时分别向相机和照明系统发送启动脉冲；相机停止当前扫描，重新开始新的帧扫描，或者相机在开始脉冲到来之前等待，在开始脉冲到来之后开始帧扫描；另一次启动脉冲开启照明，开启时间应与相机曝光时间相匹配；相机曝光后，一帧图像的扫描输出正式开始；图像采集部分接收模拟视频信号，通过a/d进行数字化，或相机数字化后直接接收数字视频数据；图像采集部分将数字图像存储在处理器或计算机的存储器中；处理器对图像进行处理、分析和识别，得到测量结果或逻辑控制值；加工结果控制装配线动作，进行定位，纠正运动误差等。
51.如图1
‑
6所示，本实用新型所实施的适用于汽车内饰拉手全自动化生产的组装系统，其机架由上料机构1至出料机构7之间依次设置储料仓3、组装及搬运机构4、成品测试机构8、激光刻印单元5，并且于其中的组装及搬运机构4上方装配视频识别单元6，用于组装于
搬运过程中对物料的识别、检查，防止混料和缺失物料的不良流出，机架顶部适当位置处配置带有显示屏的人机交互单元9。相应地，所实施的激光刻印单元5用于测式完成后的产品，由激光机对测式完成后的产品进行刻印标记，以便利于区分产品品质。
52.另外，本实用新型技术方案涉及几个机构的位置关系配置，对于储料仓3、组装及搬运机构4、成品测试机构8、激光刻印单元5相互之间具体位置关系则根据不同需求而定，各个机构所采用的组件均可利用本领域常见组件，并没有针对各个机构的具体结构进行改进。
53.此外，除了本实用新型所实施的技术方案之外，技术人员还可自行根据不同应用需求进行后期的设计，这些设计均不在本实用新型技术方案之内，例如：
54.机架顶部可设计多个人机操作界面；可利用伺服技术来实现物料的层叠储料和分层输出；可利用激光传感器及气动件的配合，通过plc的控制实现成品的开启时间测试和弹簧扭力的大小范围测定；可通过气动元件和设计促使产品的全自动化组装，无人员参与组装过程；可通过机器人把完成品搬运到流水线上并摆放整齐，人工打包装箱；可采用振动盘供料。
55.当然，本实用新型技术方案的实施还可为技术人员另行设计其它功能的组装系统提供一些参考，此处不再赘述。
56.在本说明书的描述中，若出现术语“实施例一”、“本实施例”、“具体实施”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型或实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。
57.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”、“设置”、“具有”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：
①
以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技术效果之外，例如，采用视频影像技术手段与组装系统相应机构相结合，所形成的技术方案用于汽车内拉手组装技术，并且产生的预期效果并未超出本实用新型之外；
②
采用公知技术对本实用新型技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同，例如，对所采用的视频影响单元、搬运机构等装置型号进行等效替换；
③
以本实用新型技术方案为基础进行拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方案之外；
④
利用本实用新型文本记载内容所作的等效变换，将所得技术手段应用在其它相关技术领域的方案。