本發(fā)明涉及一種汽車零部件的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，尤其涉及一種生產(chǎn)汽車座椅中齒板結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車座椅的坐墊的高度，通過(guò)高度調(diào)節(jié)器的齒輪與坐墊的齒板嚙合進(jìn)行傳動(dòng)。傳統(tǒng)的齒板為一體成型件，其整塊齒板采用沖壓成型。為了保證齒板與齒輪的嚙合精度及齒板的強(qiáng)度，該整件式齒板結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本較高。

為解決上述問(wèn)題，出現(xiàn)了分體式齒板，由具有旋轉(zhuǎn)中心的齒板連接板和與齒輪嚙合的齒條構(gòu)成，齒板連接板與齒條之間通過(guò)焊接固定，如中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)的《一種應(yīng)用于汽車座椅中的齒板結(jié)構(gòu)》(CN205836584)，由于齒板連接板與齒條的材料及料厚均不相同，且兩者焊接時(shí)形成的焊縫由一弧形縫及一折線形縫構(gòu)成，因此齒板連接板與齒條的焊接工藝要求相當(dāng)高，普通的焊接設(shè)備無(wú)法很好地完成整個(gè)工藝，需要研究開(kāi)發(fā)一整套配合該分體式齒板結(jié)構(gòu)材料、形狀特性的焊接系統(tǒng)，才能生產(chǎn)出符合使用要求的產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)汽車座椅中齒板結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng)，使用本系統(tǒng)可完全自動(dòng)化生產(chǎn)分體式齒板，確保生產(chǎn)的效率及良品率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種生產(chǎn)汽車座椅中齒板結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng)，包括上料機(jī)構(gòu)、預(yù)定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)及視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其中：

所述上料機(jī)構(gòu)包括齒條上料位和連接板上料位，所述齒條上料位及連接板上料位分別通過(guò)上料機(jī)械臂送至所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)處；

所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)定位臺(tái)，該定位臺(tái)上設(shè)有與齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位匹配的連接板定位銷，所述定位臺(tái)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)送至所述焊接機(jī)構(gòu)處；

所述焊接機(jī)構(gòu)包括焊接平臺(tái)、激光焊接裝置及磁性?shī)A取件，所述磁性?shī)A取件自所述定位臺(tái)上抓取所述齒條及連接板放置于所述焊接平臺(tái)上，所述焊接平臺(tái)上設(shè)有定位治具，所述激光焊接裝置與所述齒條、連接板的拼縫對(duì)應(yīng)；

所述出料機(jī)構(gòu)包括下料機(jī)械臂、輸送帶，所述下料機(jī)械臂自焊接平臺(tái)上取料放置所述輸送帶上，所述輸送帶將焊接后的齒板送至所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)內(nèi)；

所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過(guò)影像對(duì)比裝置判斷齒板的良品否，不良品被移除，良品由所述輸送帶送出。

上述技術(shù)方案中，所述齒條上料位及連接板上料位分別為堆棧式彈匣治具，所述堆棧式彈匣治具包括料柜及料柜頂部或底部的定位治具，齒條或連接板以層疊的方式放置于所述料柜內(nèi)，所述定位治具上設(shè)有齒條或連接板側(cè)邊匹配的定位弧線邊，所述定位治具沿所述料柜頂部或底部滑移，以所述定位弧線邊推動(dòng)所述齒條或連接板移動(dòng)至所述上料機(jī)械臂處。

上述技術(shù)方案中，所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)包括三個(gè)定位臺(tái)，每一定位臺(tái)通過(guò)若干個(gè)氣缸構(gòu)成的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)，形成自上料位至下料位的逆時(shí)針或順時(shí)針循環(huán)移動(dòng)，所述上料位與所述上料機(jī)械臂配合，所述下料位與所述磁性?shī)A取件配合。

上述技術(shù)方案中，所述焊接機(jī)構(gòu)中還包括一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述焊接平臺(tái)通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有翻轉(zhuǎn)180度的自由度，使得齒板背側(cè)朝向所述激光焊接裝置，所述焊接平臺(tái)上對(duì)應(yīng)齒條、連接板拼縫處設(shè)有焊接留孔。

上述技術(shù)方案中，所述焊接平臺(tái)上的定位治具包括與所述齒條配合的推板治具以及推動(dòng)該推板治具的移動(dòng)塊，所述推板治具中部設(shè)有與齒條嚙合的鋸齒，所述移動(dòng)塊通過(guò)位于所述焊接平臺(tái)兩側(cè)的偏心推桿的旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)所述推板治具向所述齒條側(cè)移動(dòng)，使齒條與連接板頂緊，所述焊接平臺(tái)一端設(shè)有推動(dòng)氣缸，當(dāng)所述推動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)所述焊接平臺(tái)向推桿側(cè)移動(dòng)時(shí)，所述推桿偏心旋轉(zhuǎn)；所述焊接平臺(tái)上設(shè)有與齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位匹配的第一定位銷，以及與靠近所述齒條處的定位孔配合的第二定位銷，構(gòu)成對(duì)齒板在X向及Y向上的定位，所述焊接平臺(tái)上設(shè)有若干個(gè)電磁鐵塊，將所述齒條與連接板吸附于焊接平臺(tái)上。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述焊接平臺(tái)側(cè)邊還設(shè)有Z向定位壓板，該Z向定位壓板通過(guò)Z向氣缸推動(dòng)，抵于所述齒條與所述連接板上。

上述技術(shù)方案中，所述激光焊接裝置包括Y軸支架、設(shè)置于Y軸支架上的X軸軌道以及滑動(dòng)連接于X軸軌道上的激光焊接頭。

上述技術(shù)方案中，所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述輸送帶的一側(cè)，包括一成像裝置，一包含有影像對(duì)比軟件程序的識(shí)別裝置，所述成像裝置用于拍攝所述輸送帶上的待檢測(cè)齒板影像，所述識(shí)別裝置通過(guò)影像對(duì)比軟件程序?qū)⒊上裱b置拍攝的影像與預(yù)存于識(shí)別裝置中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷良品與否。

進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述識(shí)別裝置中預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為齒板旋轉(zhuǎn)中心孔至所述齒條頂部的輪廓度以及連接板頂部的安裝小孔至所述齒條頂部的輪廓度的有效范圍，還包括有所述齒條與連接板焊接拼縫形貌的數(shù)據(jù)有效范圍。

上述技術(shù)方案中，所述輸送帶一側(cè)設(shè)有不良品收集區(qū)，對(duì)應(yīng)該不良品收集區(qū)設(shè)有一移除閘道或移除機(jī)械臂，當(dāng)所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)判斷齒板為不良品時(shí)，所述移除閘道打開(kāi)，不良品滑入所述不良品收集區(qū)，或移除機(jī)械臂抓取該不良品放置于不良品收集區(qū)內(nèi)。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明中通過(guò)上料機(jī)構(gòu)、預(yù)定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)及視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)完成齒板結(jié)構(gòu)的焊接及檢驗(yàn)，最終合格品自動(dòng)落入良品收集區(qū)內(nèi)，不良品則被挑出，整個(gè)系統(tǒng)完全自動(dòng)化，無(wú)需人工介入，一方面提高了生產(chǎn)效率，另一方面避免人工操作的失誤，提高成品的良品率；

2.焊接平臺(tái)通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可翻轉(zhuǎn)180度，使待焊接的齒條、連接板的背側(cè)朝向激光焊接裝置，由于齒條與連接板之間有厚薄差，因此從其背側(cè)平整面進(jìn)行焊接，更易于控制焊接質(zhì)量，牢固度及精度更佳；

3.視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過(guò)將產(chǎn)品的影像數(shù)據(jù)與預(yù)存數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從安裝孔位至齒條頂部的輪廓度(距離)，以及焊縫的形貌(粗、細(xì)、深、淺)的數(shù)據(jù)來(lái)比較，若影像數(shù)據(jù)測(cè)得落入預(yù)存數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)，則檢測(cè)產(chǎn)品合格，由輸送帶送至良品收集區(qū)，否則即為不合格產(chǎn)品，將啟動(dòng)移除閘道或是移除機(jī)械臂，將不合格產(chǎn)品送入不良品收集區(qū)，整個(gè)檢測(cè)由識(shí)別裝置通過(guò)軟件程序自動(dòng)完成，保證檢測(cè)準(zhǔn)備的一致性及檢測(cè)效率；

4.齒條上料位及連接板上料位均采用彈匣治具，可自動(dòng)彈出零件，缺料時(shí)自動(dòng)提醒操作人員加料，同時(shí)配合定位治具，利用定位弧線邊調(diào)整齒條或連接板的位置，在上料機(jī)械臂抓取后在定位臺(tái)上完成準(zhǔn)確對(duì)位拼接；

5.采用多個(gè)定位臺(tái)，由若干個(gè)氣缸配合推動(dòng)，使定位臺(tái)以逆時(shí)針或順時(shí)針移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輪流上料、下料，提高整個(gè)系統(tǒng)的作業(yè)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中焊接平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中焊接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、齒條上料位；2、連接板上料位；3、上料機(jī)械臂；4、定位臺(tái)；5、焊接平臺(tái)；6、激光焊接裝置；7、磁性?shī)A取件；8、下料機(jī)械臂；9、輸送帶；10、視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)；11、定位治具；12、氣缸；13、推板治具；14、齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位；15、第一定位銷；16、定位孔；17、第二定位銷；18、推動(dòng)氣缸；19、推桿；20、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；21、Y軸支架；22、X軸軌道；23、激光焊接頭；24、焊接留孔；25、安裝小孔；26、不良品收集區(qū)；27、移除機(jī)械臂；28、良品收集區(qū)；29、移動(dòng)塊；30、電磁鐵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例一：參見(jiàn)圖1～3所示，一種生產(chǎn)汽車座椅中齒板結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng)，包括上料機(jī)構(gòu)、預(yù)定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、出料機(jī)構(gòu)及視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)10，其中：

所述上料機(jī)構(gòu)包括齒條上料位1和連接板上料位2，所述齒條上料位1及連接板上料位2分別通過(guò)上料機(jī)械臂3送至所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)處；

所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)定位臺(tái)4，該定位臺(tái)4上設(shè)有與齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位匹配的連接板定位銷，所述定位臺(tái)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)送至所述焊接機(jī)構(gòu)處；

所述焊接機(jī)構(gòu)包括焊接平臺(tái)5、激光焊接裝置6及磁性?shī)A取件7，所述磁性?shī)A取件7自所述定位臺(tái)4上抓取所述齒條及連接板放置于所述焊接平臺(tái)5上，所述焊接平臺(tái)5上設(shè)有定位治具，所述激光焊接裝置6與所述齒條、連接板的拼縫對(duì)應(yīng)；

所述出料機(jī)構(gòu)包括下料機(jī)械臂8、輸送帶9，所述下料機(jī)械臂8自焊接平臺(tái)5上取料放置所述輸送帶9上，所述輸送帶9將焊接后的齒板送至所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)10內(nèi)；

所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)10通過(guò)影像對(duì)比裝置判斷齒板的良品否，不良品被移除，良品由所述輸送帶送出。

如圖1所示，所述齒條上料位1及連接板上料位2分別為堆棧式彈匣治具，所述堆棧式彈匣治具包括料柜及料柜底部的定位治具11，齒條或連接板以層疊的方式放置于所述料柜內(nèi)，當(dāng)?shù)撞康牧悴考蝗∽吆螅詣?dòng)彈出下一個(gè)零部件，若料柜中零部件接近取完，則會(huì)自動(dòng)發(fā)出提醒缺料信號(hào)，以便操作人員及時(shí)加料；所述定位治具11上設(shè)有齒條或連接板側(cè)邊匹配的定位弧線邊，所述定位治具11沿所述料柜底部滑移，以所述定位弧線邊推動(dòng)所述齒條或連接板移動(dòng)至所述上料機(jī)械臂3處，利用定位弧線邊可對(duì)齒條及連接板進(jìn)行位置的調(diào)整，在被上料機(jī)械臂3抓取時(shí)即為兩者拼接對(duì)接的位置。

所述預(yù)定位機(jī)構(gòu)包括三個(gè)定位臺(tái)4，每一定位臺(tái)4通過(guò)四個(gè)氣缸12構(gòu)成的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)，形成自上料位至下料位的逆時(shí)針循環(huán)移動(dòng)，所述上料位與所述上料機(jī)械臂3配合，所述下料位與所述磁性?shī)A取件7配合。三個(gè)定位臺(tái)4輪流經(jīng)過(guò)上料位和下料位，與上料機(jī)械臂3、磁性?shī)A取件7配合作業(yè)，減少整個(gè)系統(tǒng)停歇時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

如圖2所示，所述焊接平臺(tái)5上的定位治具包括與所述齒條配合的推板治具13以及推動(dòng)該推板治具13的移動(dòng)塊29，所述推板治具13中部設(shè)有與齒條嚙合的鋸齒，所述移動(dòng)塊29通過(guò)位于所述焊接平臺(tái)5兩側(cè)的偏心推桿19的旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)所述推板治具13向所述齒條側(cè)移動(dòng)，使齒條與連接板頂緊，所述焊接平臺(tái)5一端設(shè)有推動(dòng)氣缸18，當(dāng)所述推動(dòng)氣缸18驅(qū)動(dòng)所述焊接平臺(tái)5向推桿19側(cè)移動(dòng)時(shí)，所述推桿19偏心旋轉(zhuǎn)；所述焊接平臺(tái)5上設(shè)有與齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位14匹配的第一定位銷15，以及與靠近所述齒條處的定位孔16配合的第二定位銷17，構(gòu)成對(duì)齒板在X向及Y向上的定位，所述焊接平臺(tái)5上設(shè)有四個(gè)電磁鐵塊30，將所述齒條與連接板吸附于焊接平臺(tái)5上，為加強(qiáng)對(duì)齒條和連接板Z向的定位，避免電磁鐵塊30吸附力不足，或齒條與連接板不夠平整，焊接平臺(tái)5側(cè)邊還設(shè)有Z向定位壓板(未畫(huà)出)，該Z向定位壓板通過(guò)Z向氣缸推動(dòng)，抵于所述齒條與所述連接板上。

如圖3所示，所述焊接機(jī)構(gòu)中還包括一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20，待X、Y、Z方向上定位后，待焊接的齒條與連接板被定位在焊接平臺(tái)5上，所述焊接平臺(tái)5通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20翻轉(zhuǎn)180度，使得齒板背側(cè)朝向所述激光焊接裝置6，所述焊接平臺(tái)5上對(duì)應(yīng)齒條、連接板拼縫處設(shè)有焊接留孔24。所述激光焊接裝置6包括Y軸支架21、設(shè)置于Y軸支架21上的X軸軌道22以及滑動(dòng)連接于X軸軌道22上的激光焊接頭23，沿Y軸支架22及X軸軌道23移動(dòng)激光焊接頭23，與其下方的焊接留孔24對(duì)應(yīng)，啟動(dòng)焊接。完成后，激光焊接頭23退回初始位，焊接平臺(tái)5翻轉(zhuǎn)回位。

所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)10設(shè)置于所述輸送帶9的一側(cè)，包括一成像裝置，一包含有影像對(duì)比軟件程序的識(shí)別裝置，所述成像裝置用于拍攝所述輸送帶上的待檢測(cè)齒板影像，所述識(shí)別裝置通過(guò)影像對(duì)比軟件程序?qū)⒊上裱b置拍攝的影像與預(yù)存于識(shí)別裝置中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判斷良品與否。

具體來(lái)說(shuō)：

所述識(shí)別裝置中預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為①齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位14至所述齒條頂部的輪廓度A1，②連接板頂部的安裝小孔25至所述齒條頂部的輪廓度A2，A1和A2的有效范圍為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，還包括有所述齒條與連接板焊接拼縫形貌(粗、細(xì)及深、淺)的數(shù)據(jù)有效范圍A3、A4。當(dāng)齒板結(jié)構(gòu)通過(guò)輸送帶移動(dòng)至成像裝置處時(shí)，成像裝置對(duì)其進(jìn)行拍照，將影像數(shù)據(jù)傳送給識(shí)別裝置，由識(shí)別裝置中的影像對(duì)比軟件程序?qū)⒔邮盏降挠跋駭?shù)據(jù)分解出：①齒板旋轉(zhuǎn)中心孔位14至所述齒條頂部的輪廓度，②連接板頂部的安裝小孔25至所述齒條頂部的輪廓度，③齒條與連接板焊縫寬度，④齒條與連接板焊縫凹陷深度，得出的數(shù)據(jù)與預(yù)存數(shù)據(jù)A1、A2、A3、A4進(jìn)行比較，判斷是否在范圍內(nèi)，若上述四個(gè)數(shù)據(jù)均在有效范圍內(nèi)，則表示該齒板結(jié)構(gòu)為合格產(chǎn)品，反之則為不合格產(chǎn)品。

如圖1所示，所述輸送帶9一側(cè)設(shè)有不良品收集區(qū)26，對(duì)應(yīng)該不良品收集區(qū)26設(shè)有一移除機(jī)械臂27(也可以設(shè)置一移除閘道，測(cè)得不良品則打開(kāi)閘道)，當(dāng)所述視覺(jué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)判斷齒板為不良品時(shí)，所述移除機(jī)械臂27抓取該不良品放置于不良品收集區(qū)26內(nèi)，合格品則順著輸送帶9落入盡頭的良品收集區(qū)28。