一種用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線，包括順次布置的線束傳送組件，柔性套管自動上料組件和自動裝夾組件，設線束進料方向為X向，柔性套管進料方向為Y向，X向和Y向相互垂直。本裝置實現了線束的傳送、套管上料、線束與套管的完整自動化裝配，快速高效；采用自動機械方式完成線束與套管的裝配，減少了由于氣動裝配所帶來的噪聲；尤其夾頭夾緊結構設計，簡單靈活的實現了對導引頭的夾緊放松，體積小，實用性強；通過柔性套管定位頭和上料槽可根據套管外形變化進行更換，其他部件普遍適用于大多數外形的套管，適用面廣，適用于多種外形的柔性套管自動上料及裝夾工序，并且更換時方便快捷，整套裝置占用空間小。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及線束裝配領域，尤其涉及一種用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線。
技術介紹
隨著工業自動化的發展，機器人已經應用于航空航天、汽車設計制造、醫療器械等相關領域。機器人技術作為未來高技術、新興產業發展的基礎之一，對于國民經濟和國防建設具有重要意義。機器人驅動方式主要有氣缸、液壓或氣壓驅動，在驅動的傳動過程中，往往通過線束對電纜線進行包裝絕緣或對氣體、液體進行密封傳遞。根據機器人的使用功能及空間大小等要求，線束需要按照一定的排布方式布置在機器人的相關位置，防止線束纏繞阻礙機器人工作，避免故障發生。將具有特定外形的柔性套管套在線束上，以便于通過套管將線束固定在機器人的特定位置，實現具有規定排布方式的固定，避免了線束纏繞，安裝方便，外觀簡潔。國內大多數線束套管裝配企業采用人工手動方式將線束與柔性套管進行裝配，生產效率低，成本高，安全系數小；部分企業開發相應的套管專用模具，通過吹氣方式減小摩擦，將固定的套管與線束進行裝配，相比較人工操作，雖然提高了生產效率，但以氣動方式來減小摩擦會產生較大的噪聲，且設備氣密性難以保證，導致套管裝配于線束位置一致性不高，專用的套管模具也限制了其使用范圍，對于不同外形的套管需成套更換模具或設備，增加成本。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種可實現線束的傳送、套管上料、線束與套管裝配的自動上料裝配流水線，該流水線高效、低成本、安全性能高且適應性強，能夠較好的解決現有技術的不足。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線，其特征在于：所述流水線包括順次布置的線束傳送組件，柔性套管自動上料組件和自動裝夾組件，設線束進料方向為X向，柔性套管進料方向為Y向，X向和Y向相互垂直，其中：線束傳送組件包括傳送輪和導引頭：傳送輪上下成對間隔配置，每對傳送輪之間的間距能夠調整；在傳送輪的輸出側，沿X向配置導引頭，導引頭能夠沿X向往復平移，其朝向傳送輪的一端端部帶有線束固定孔；柔性套管自動上料組件包括與導引頭同軸配置的柔性套管定位頭和沿Y向配置的上料槽：柔性套管定位頭的中心通孔一端與柔性套管的外緣相匹配，另一端能供導引頭和線束活動通過；上料槽槽腔形狀與柔性套管的外緣形狀相匹配，槽口與中心通孔平齊等高；正對上料槽槽口，沿X向同軸配置柔性套管上料推頭和頂針，頂針活動穿過柔性套管上料推頭的中心通孔，頂針和柔性套管上料推頭既能夠在動力驅動下同步沿Y向往復平移，也能夠在各自的動力驅動下沿X向相對往復平移；自動裝夾組件包括與導引頭同軸配置、內外套裝的柔性力自適應夾頭和柔性力自適應夾頭套筒：柔性力自適應夾頭朝向導引頭的一端呈擴散的多瓣錐瓣形，錐瓣內緣圍成的夾持腔與導引頭朝向柔性力自適應夾頭的一端相匹配；柔性力自適應夾頭套筒內筒朝向導引頭的一端為與柔性力自適應夾頭相匹配的錐形筒腔；柔性力自適應夾頭套筒能夠在動力驅動下沿X向往復平移，使柔性力自適應夾頭后端錐瓣收攏/散開以夾緊/松開導引頭；自動裝夾組件安裝在導軌上，能夠沿X向往復平移；所述傳送輪上配置傳感器，控制單元信號連接各組件。線束傳送組件內設有上下傳動輪，傳動輪可調節對線束的夾緊力，實現線束的傳送、固定作用；柔性套管自動上料組件具有適應套管形狀的專用上料槽，先將柔性套管沿上料槽輸送到指定位置，再驅動柔性套管上料推頭，帶動柔性套管進入柔性套管定位頭中進行裝夾；自動裝夾組件內部裝有柔性力自適應夾頭，通過柔性力自適應夾頭在與其相互配合的柔性力自適應夾頭套筒的相對移動，可實現對導引頭的夾緊與放松，夾頭夾緊導引頭時，配合線束傳送組件，使線束穿過柔性套管。本專利技術實現對線束與柔性套管的自動上料及裝夾工序，提高了生產效率及生產安全性。進一步的，所述控制單元接收傳感覺器的信號，控制流水線順次進行如下四個動作：a.線束進料傳送輪輸送線束，使其插緊在位于初始位置的導引頭的線束固定孔內為一體；b.柔性套管上料頂針沿X向伸入位于上料槽進料端的柔性套管的中心通孔內，保持與柔性套管同軸狀態，沿Y向帶動柔性套管沿上料槽內滑動，直至滑出上料槽出料端、頂針與柔性套管定位頭同軸為止，柔性套管上料推頭沿X向伸出，將柔性套管彈性壓裝入柔性套管定位頭的中心通孔內，柔性套管上料推頭和頂針沿X向反向回縮后、同步沿Y向反向平移，返回上料槽進料端處的初始位置；c.導引頭夾緊傳送輪傳送導引頭和線束沿X向平移，穿過柔性套管和柔性套管定位頭的中心通孔，伸入柔性力自適應夾頭的夾持腔內，柔性力自適應夾頭套筒沿X向反向移動，收攏柔性力自適應夾頭后端錐瓣，夾緊導引頭；d.柔性套管裝夾自動裝夾組件沿X向平移，通過導引頭拉動線束在柔性套管中移動，直至柔性套管位于線束上的設定裝夾位置；柔性力自適應夾頭套筒沿X向移動，散開柔性力自適應夾頭后端錐瓣，松開導引頭，將已完成柔性套管裝夾的線束取下，自動裝夾組件和導引頭分別沿X向反向平移返回初始位置。再進一步，所述線束固定孔沿軸向開設于導引頭朝向傳送輪的一端端部，線束固定孔為薄壁孔；線束進料時，線束在傳送輪輸送下擠入線束固定孔內，線束固定孔能夠在擠壓力下膨脹以夾緊線束。夾緊線束后，導引頭再導引線束繼續進料，以便的后續工序的進行。再進一步，所述頂針和柔性套管上料推頭由第一氣缸驅動同步沿Y向往復平移，頂針由第二氣缸驅動沿X向往復平移，柔性套管上料推頭由第三氣缸驅動沿X向往復平移，柔性力自適應夾頭套筒由第四氣缸驅動沿X向往復移動。氣缸驅動的行程控制精確，并且結構簡單緊湊，便于布置。再進一步，所述柔性套管的中心通孔為階梯孔，階梯孔大端朝向頂針和柔性套管上料推頭，臺階形的柔性套管上料推頭小端直徑與柔性套管的中心通孔大端直徑相匹配，頂針外徑與柔性套管的中心通孔小端直徑相匹配。以便于頂針和柔性套管上料推頭的進料及與柔性套管的分離。再進一步，所述柔性套管定位頭安裝在導軌上，能夠相對自動裝夾組件獨立沿X向往復平移；或者，柔性套管定位頭固定安裝。無論哪種結構，柔性套管定位頭都能與自動裝夾組件沿X向相對移動，以便于自動裝夾組件上的導引頭拉動線束在柔性套管定位頭上的柔性套管內中相對移動，直至柔性套管位于線束上的設定裝夾位置。再進一步，所述柔性套管外緣上沿周向開設環形限位槽。柔性套管本身帶有一定的彈性，環形限位槽的限位結構能方便上料推頭將柔性套管推送到柔性套管定位頭后，與柔性套管的分離，以及柔性套管在柔性套管定位頭中的臨時固定。本專利技術的有益效果在于：1、本裝置實現了線束的傳送、套管上料、線束與套管裝配的完整自動化裝配，快速高效；2、采用自動機械方式完成線束與套管的裝配，減少了由于氣動裝配所帶來的噪聲；尤其夾頭夾緊結構設計，簡單靈活的實現了對導引頭的夾緊放松，體積小，實用性強；3、通柔性套管定位頭和上料槽可根據套管外形變化進行更換，其他部件普遍適用于大多數外形的套管，適用面廣，適用于多種外形的柔性套管自動上料及裝夾工序，并且更換時方便快捷，整套裝置占用空間小。附圖說明圖1、圖2為本流水線一種優選方案的立體結構示意圖圖3為圖2中虛線圈部位的放大示意圖圖4為柔性套管自動上料組件的局部結構立體示意圖圖5為圖4的右視圖圖6為柔性套管上料時各部件的配合位置示意圖圖7為柔性力自適應夾頭的立體示意圖圖8為圖7的正視剖視圖圖9為導引頭一種優選結構的立體示意圖圖10為圖本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線，其特征在于：所述流水線包括順次布置的線束傳送組件(1)，柔性套管自動上料組件(2)和自動裝夾組件(3)，設線束(4)進料方向為X向，柔性套管進料方向為Y向，X向和Y向相互垂直，其中：線束傳送組件(1)包括傳送輪(19)和導引頭(13)：傳送輪(19)上下成對間隔配置，每對傳送輪(19)之間的間距能夠調整；在傳送輪(19)的輸出側，沿X向配置導引頭(13)，導引頭(13)能夠沿X向往復平移，其朝向傳送輪(19)的一端端部帶有線束固定孔(131)；柔性套管自動上料組件(2)包括與導引頭(13)同軸配置的柔性套管定位頭(14)和沿Y向配置的上料槽(12)：柔性套管定位頭(14)的中心通孔(141)一端與柔性套管(9)的外緣相匹配，另一端能供導引頭(13)和線束(4)活動通過；上料槽(12)槽腔形狀與柔性套管(9)的外緣形狀相匹配，槽口與中心通孔(141)平齊等高；正對上料槽(12)槽口，沿X向同軸配置柔性套管上料推頭(10)和頂針(20)，頂針(20)活動穿過柔性套管上料推頭(10)的中心通孔，頂針(20)和柔性套管上料推頭(10)既能夠在動力驅動下同步沿Y向往復平移，也能夠在各自的動力驅動下沿X向相對往復平移；自動裝夾組件(3)包括與導引頭(13)同軸配置、內外套裝的柔性力自適應夾頭(17)和柔性力自適應夾頭套筒(18)：柔性力自適應夾頭(17)朝向導引頭(13)的一端呈擴散的多瓣錐瓣形，錐瓣內緣圍成的夾持腔與導引頭(13)朝向柔性力自適應夾頭(17)的一端相匹配；柔性力自適應夾頭套筒(18)內筒朝向導引頭(13)的一端為與柔性力自適應夾頭(17)相匹配的錐形筒腔；柔性力自適應夾頭套筒(18)能夠在動力驅動下沿X向往復平移，使柔性力自適應夾頭(17)后端錐瓣收攏/散開以夾緊/松開導引頭(13)；自動裝夾組件(3)安裝在導軌(21)上，能夠沿X向往復平移；所述傳送輪(19)上配置傳感器，控制單元信號連接各組件。...
【技術特征摘要】
1.一種用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線，其特征在于：所述流水線包括順次布置的線束傳送組件(1)，柔性套管自動上料組件(2)和自動裝夾組件(3)，設線束(4)進料方向為X向，柔性套管進料方向為Y向，X向和Y向相互垂直，其中：線束傳送組件(1)包括傳送輪(19)和導引頭(13)：傳送輪(19)上下成對間隔配置，每對傳送輪(19)之間的間距能夠調整；在傳送輪(19)的輸出側，沿X向配置導引頭(13)，導引頭(13)能夠沿X向往復平移，其朝向傳送輪(19)的一端端部帶有線束固定孔(131)；柔性套管自動上料組件(2)包括與導引頭(13)同軸配置的柔性套管定位頭(14)和沿Y向配置的上料槽(12)：柔性套管定位頭(14)的中心通孔(141)一端與柔性套管(9)的外緣相匹配，另一端能供導引頭(13)和線束(4)活動通過；上料槽(12)槽腔形狀與柔性套管(9)的外緣形狀相匹配，槽口與中心通孔(141)平齊等高；正對上料槽(12)槽口，沿X向同軸配置柔性套管上料推頭(10)和頂針(20)，頂針(20)活動穿過柔性套管上料推頭(10)的中心通孔，頂針(20)和柔性套管上料推頭(10)既能夠在動力驅動下同步沿Y向往復平移，也能夠在各自的動力驅動下沿X向相對往復平移；自動裝夾組件(3)包括與導引頭(13)同軸配置、內外套裝的柔性力自適應夾頭(17)和柔性力自適應夾頭套筒(18)：柔性力自適應夾頭(17)朝向導引頭(13)的一端呈擴散的多瓣錐瓣形，錐瓣內緣圍成的夾持腔與導引頭(13)朝向柔性力自適應夾頭(17)的一端相匹配；柔性力自適應夾頭套筒(18)內筒朝向導引頭(13)的一端為與柔性力自適應夾頭(17)相匹配的錐形筒腔；柔性力自適應夾頭套筒(18)能夠在動力驅動下沿X向往復平移，使柔性力自適應夾頭(17)后端錐瓣收攏/散開以夾緊/松開導引頭(13)；自動裝夾組件(3)安裝在導軌(21)上，能夠沿X向往復平移；所述傳送輪(19)上配置傳感器，控制單元信號連接各組件。2.根據權利要求1所述的用于機器人線束套管的自動上料裝配流水線，其特征在于：所述控制單元接收傳感覺器的信號，控制流水線順次進行如下四個動作：a.線束進料傳送輪(19)輸送線束(4)，使其插緊在位于初始位置的導引頭(13)的線束固定孔(131)內為一體；b.柔性套管上料頂針(20)沿X向伸入位于上料槽(12)進料端的柔性套管(9)的中心通孔內，保持與柔性套管(9)同軸狀態，沿Y向帶動柔性套管(9)沿上料槽(12)內滑動，直至滑出上料槽(12)出料端、頂針(20)與柔性...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杭魯濱，王君，黃曉波，潘穎，秦偉，皇甫亞波，沈鋮瑋，李文濤，楊國彬，王玉昭，陸九如，
申請(專利權)人：上海工程技術大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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