汽车电线束熔断片自动安装设计原理与实现

2022-05-23孟祥林邱志明王海波

汽车电器 2022年5期

孟祥林，肖翔，邱志明，王海波

（1.湖北正奥比克希汽车电气系统有限公司；2.东风商用车有限公司，湖北十堰 442000）

1 技术背景

汽车电线束一般由电线、端子、连接器以及其他包覆物组成。其中熔断片盒是汽车线束比较重要的组成部分，如图1所示，其中熔断片种类和颜色比较多，一旦缺失或混装，会引起汽车功能异常。目前来说，大部分工厂采用人工的方式安装熔断片，这种方式很难确保熔断片安装的精准度，且人工安装容易装错规格，工作效率低，费时费力。熔断片正确、快速地安装是当今线束制造行业面临的难题之一。

图1 汽车常用熔断片

2 方案实现

2.1 方案实现目的

为了提高熔断片安装的精准度和生产效率，本方案设计一种汽车熔断片自动安装设备，通过机械安装的方式准确控制压装力度和精确度，以便提高生产效率、减少操作人员、降低生产成本。

2.2 技术实现设计原理

1）汽车线束熔断片自动压装设备，设有机械手，能将不同规格的熔断片压装至熔断盒内，减少人工成本。

2）四轴机械手的抓取动作能进行升降和旋转，满足不同位置、不同产品、多种角度的压装要求，压装效果好。同时安装板设有二维码，用于扫码，可设置多种程序进行扫码压装，满足不同熔断片安装需求。

3）设计有压力检测装置，能检测并记录熔断片压入力度，防止过大或过小，能准确控制压装力度，使熔断片能精确地装配至熔断片盒内，避免人工装配不到位的问题，提高生产效率。

4）设计有检测传感器，能感应到熔断片的位置，能让机械手识别和精准地抓起熔断片。

3 熔断片自动安装工作过程

汽车线束熔断片自动安装设备分别由4部分组成：自动上料振动盘、自动送料滑道、自动压装设备、检测设备。图2为汽车线束熔断片自动安装设备实物图。

图2 汽车熔断片自动安装设备实物图

3.1 自动上料振动盘

汽车熔断片自动上料振动盘，采用电机振动使熔断片沿料斗内壁螺旋上升，从靠近送料轨道的一端依次设有料斗、扶正挡条、漏出开口。挡条与料斗内侧壁之间存在空隙，空隙的大小与通过工件的大小相匹配，用于扶正熔断片，使通过挡条后的工件为直立放置；挡条由出料轨道外侧向内侧壁方向弯曲，开口设于内侧壁上，防止物料过多挤压变形。

图3为汽车熔断片自动上料振动盘示意图，图4为振动盘的实物图。依靠振动电机3产生振动，把汽车熔断片通过送料轨道4输送至料斗5，通过挡条7上的空隙，把熔断片直立放置，防止挤压变形。漏出开口8的宽度为通行熔断片宽度的1/2~2/3，减少出料轨道的宽度，防止出料后熔断片堆积，导致熔断片变形。设备继续将熔断片从出料口9输送至出料滑道10上完成此工作，如此循环，保证连续生产。

图3 汽车熔断片自动上料振动盘示意图

图4 熔断片自动上料振动盘的实物图

3.2 自动送料滑道

熔断片自动送料滑道，采用吹气方式移动到熔断片自动送料滑道，驱动电机能有效地推动每个滑道的熔断片前行，保证熔断片自动送料滑道不卡料。同时，加装有熔断片传感器，能通过每个滑道的熔断片传感器感应每个滑道的熔断片是否到位，如有异常设备将自动报警。

图5为本实用新型熔断片自动送料滑道立体图，图6为图5中A局部放大图，图7为熔断片自动送料滑道实物图。

图6 图5中A局部放大图

图7 熔断片自动送料滑道

图5中每个支撑柱分别为不同的滑道，每个滑道放置不同规格的熔断片，气管用扎带固定在滑道一侧。通过气管吹气推动熔断片往前移动至送料滑道15，通过驱动电机11带动熔断片刷12，把熔断片输送到滑道，降低卡料频次，通过出料口的检测传感器13，确保滑道出料口异常时报警，打开滑道盖板14能确认卡料位置，解除报警，如此达到循环工作的目的。

图5 熔断片自动送料滑道立体图

3.3 自动压装设备

汽车线束熔断片自动压装设备，设有机械手，能将不同规格的熔断片压装至熔断盒内，减少人工成本。

图8为机械手整体结构示意图，图9为图8的局部放大图，图10为熔断片安装机械手实物图。通过图片能更直观地展示。

图8 机械手整体结构示意图

图9 图8中A位置局部放大图

图10 熔断片安装机械手实物图

配电盒内电压转换成机器人所需要的电压，通过驱动电机带动机械手前后移动，夹取机构4旋转到相对应的熔断片位置，坐标值检测装置8能检测并记录熔断片压入时的力，防止压力过大或过小，通过气门阀11，夹块12、 13来夹紧松开熔断片，传感器14能精准感应到熔断片，确认夹块是否夹紧，并将其对应压装至相应的熔断片盒内。