本發(fā)明涉及汽車裝配領(lǐng)域，具體是一種汽車內(nèi)飾門板的自動(dòng)裝配方法。

背景技術(shù)：

內(nèi)飾門板作為最重要的汽車內(nèi)飾部件，每年有上千萬(wàn)的市場(chǎng)需求。內(nèi)飾門板的裝配部件繁多，尺寸規(guī)格大，目前市場(chǎng)上門板的裝配制作都以手工方式完成。隨著人工成本壓力的增大和市場(chǎng)品質(zhì)要求的不斷提高，不斷的壓縮著門板制作商的利潤(rùn)空間。

現(xiàn)階段的門板裝配工藝主要采用以下步驟：1)手工方式將水切條、中飾板、高音和低音網(wǎng)罩、高音和低音亮條、地圖袋分別裝入門板的相應(yīng)位置，用手持式焊槍進(jìn)行焊接；2)手工將拉手盒、肘靠、拉手骨架分別裝入相應(yīng)位置，用手持式螺釘槍進(jìn)行螺釘安裝；3)隔音棉鋪設(shè)，再用手持式焊槍進(jìn)行隔音棉焊接；4)手動(dòng)卡扣安裝?，F(xiàn)有的門板裝配工藝一般配置15-25個(gè)裝配人員，5-10把手持式焊槍，3-5把手持式螺釘槍。按照每天10小時(shí)工作時(shí)間，一年300個(gè)工作日，年產(chǎn)量為6.5萬(wàn)套，生產(chǎn)效率較低。而且由于各個(gè)裝配人員技能的高低，產(chǎn)品質(zhì)量控制也無(wú)法把控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種自動(dòng)超聲波焊接、自動(dòng)螺釘安裝、自動(dòng)卡扣安裝的汽車內(nèi)飾門板的裝配方法，通過(guò)伺服模組、機(jī)械手、超聲波焊接機(jī)、自動(dòng)螺絲機(jī)、氣缸、電機(jī)等設(shè)備元件在控制器程序控制下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。目的在于節(jié)省人工成本，增加產(chǎn)能，提高生產(chǎn)效率。

一種汽車內(nèi)飾門板的自動(dòng)裝配方法，包括5段獨(dú)立的工位區(qū)：門板總成裝夾區(qū)、超聲波焊接區(qū)、自動(dòng)螺釘安裝區(qū)、自動(dòng)卡扣安裝區(qū)、取料區(qū)，具體包括以下步驟：

1)前期準(zhǔn)備工作：將汽車內(nèi)飾門板配件分別放入相應(yīng)位置；

2)門板總成裝夾區(qū)：門板總成裝夾區(qū)一端設(shè)有升降機(jī)，底部設(shè)有流水線，將準(zhǔn)備安裝的汽車內(nèi)飾門板放入胎膜工裝，將胎膜工裝放入門板總成裝夾區(qū)升降臺(tái)完成裝夾，在確定超聲波焊接工位區(qū)裝配完畢或無(wú)產(chǎn)品后，通過(guò)輸送托輥，將汽車內(nèi)飾門板移至超聲波焊接工位區(qū)作業(yè)；

3)超聲波焊接區(qū)：汽車內(nèi)飾門板到達(dá)超聲波焊接區(qū)指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，伺服模組在控制器程序指令下帶動(dòng)超聲波焊機(jī)，完成x`y`z`三維空間內(nèi)的定位移動(dòng)至焊點(diǎn)位置完成焊接，焊接完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板在流水線上流向自動(dòng)螺絲安裝區(qū)；

4)自動(dòng)螺絲安裝區(qū)：汽車內(nèi)飾門板到達(dá)自動(dòng)螺絲安裝區(qū)指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，伺服模組在控制器程序指令下將螺釘安裝頭運(yùn)輸?shù)桨惭b位置，安裝完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板在流水線上流向自動(dòng)卡扣安裝區(qū)；

5)自動(dòng)卡扣安裝區(qū)：汽車內(nèi)飾門板到達(dá)自動(dòng)卡扣安裝區(qū)指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，四周臂機(jī)械手在控制器程序指令下啟動(dòng)螺釘安裝頭，機(jī)械手逐點(diǎn)對(duì)汽車內(nèi)飾門板安裝卡扣，安裝完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板在流水線上流向自動(dòng)卡扣安裝區(qū)的末端升降機(jī)；

6)人工方式在末端升降機(jī)取走汽車內(nèi)飾門板，胎膜工裝通過(guò)升降機(jī)和底部流水線的運(yùn)輸，從末端升降機(jī)流向總成裝夾區(qū)升降機(jī)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。

進(jìn)一步地，上述各工位區(qū)可按步驟2)-5)順序使用，也可將工位區(qū)從流線上拆下，作為一個(gè)獨(dú)立的工作單元使用。

進(jìn)一步地，上述裝配方法還包括ccd影像檢測(cè)系統(tǒng)，ccd影像檢測(cè)系統(tǒng)安裝在末端升降機(jī)上部，用于檢測(cè)超聲波焊接、螺釘安裝、卡扣安裝的加工情況，如果檢測(cè)不合格，系統(tǒng)指示燈報(bào)警；當(dāng)末端升降機(jī)上的汽車內(nèi)飾門板被取走后，胎膜工裝由末端升降機(jī)和底部流水線輸送至門板總成裝夾區(qū)升降機(jī)。

進(jìn)一步地，上述汽車門板配件包括水切條、中飾板、高音和低音網(wǎng)罩、高音和低音亮條、地圖袋、拉手盒、肘靠、拉手骨架。

進(jìn)一步地，上述定位機(jī)構(gòu)由氣缸頂起，利用定位機(jī)構(gòu)和胎膜工裝的嵌套設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)x`、y`向定位；所述定位機(jī)構(gòu)與設(shè)備機(jī)架邊緣設(shè)置的z`限制定位產(chǎn)品的定位塊設(shè)有的z`定位塊，實(shí)現(xiàn)z`定位和壓緊。

進(jìn)一步地，上述阻攔裝置用于當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)接近開關(guān)附近，接近開關(guān)被觸發(fā)，控制器控制阻擋氣缸立起阻擋工裝在流水線上的位置移動(dòng)。

進(jìn)一步地，上述超聲波焊接區(qū)包括以下設(shè)備：線性導(dǎo)軌、用于上下層輸送的托輥、定位機(jī)構(gòu)、阻攔機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、超聲波焊接機(jī)，其中x’、y’、z’伺服模組與超聲波焊接機(jī)相連，在控制器控制下帶動(dòng)超聲波焊接機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述線性導(dǎo)軌用于運(yùn)動(dòng)定位，保證x’、y’、z’伺服模組運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定；所述超聲波焊接機(jī)實(shí)現(xiàn)超聲波焊接加工。

進(jìn)一步地，上述自動(dòng)螺絲安裝區(qū)包括以下設(shè)備：線性導(dǎo)軌、用于上下層輸送的托輥、定位機(jī)構(gòu)、阻攔機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、螺絲機(jī)，其中x’、y’、z’伺服模組與螺絲機(jī)相連，在控制器控制下帶動(dòng)螺絲機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述線性導(dǎo)軌用于運(yùn)動(dòng)定位，保證x’、y’、z’伺服模組運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定；所述螺絲機(jī)用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)螺絲安裝加工。

進(jìn)一步地，上述自動(dòng)卡扣安裝區(qū)包括以下設(shè)備：用于上下層輸送的托輥、電機(jī)、阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、四周臂機(jī)械手，其中x’、y’、z’伺服模組與四周臂機(jī)械手相連，在控制器控制下帶動(dòng)四周臂機(jī)械手進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定；所述電機(jī)用于帶動(dòng)托輥運(yùn)動(dòng)；所述四周臂機(jī)械手用于實(shí)現(xiàn)卡扣安裝。

本發(fā)明加入了自動(dòng)化超聲波焊接工段,自動(dòng)化螺釘安裝工段，自動(dòng)化卡扣安裝工段，此工藝需要配置8個(gè)協(xié)助裝配人員，自動(dòng)化裝配線上分別設(shè)置4把超聲波焊槍，4把自動(dòng)化螺釘機(jī)，兩個(gè)機(jī)械手臂，在人員配置僅為8個(gè)的情況下，按照每天10小時(shí)工作時(shí)間，一年300個(gè)工作日，自動(dòng)化生產(chǎn)線的年產(chǎn)量將達(dá)到10萬(wàn)套。極大地節(jié)省了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1設(shè)備整體流線圖；

圖2自動(dòng)超聲波焊接工位；

圖3自動(dòng)螺釘安裝工位；

圖4自動(dòng)卡扣安裝工位。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明可完成對(duì)內(nèi)飾門板的焊接、自動(dòng)螺釘安裝、自動(dòng)卡扣安裝等工序。具體工藝步驟如附圖1所示。

1)前期準(zhǔn)備工作：水切條,中飾板,高音和低音網(wǎng)罩,高音和低音亮條,地圖袋,拉手盒,肘靠,拉手骨架分別放入相應(yīng)位置，將準(zhǔn)備安裝的的汽車內(nèi)飾門板放入胎膜工裝上，按啟動(dòng)按鈕。

2)工裝壓板閉合，將產(chǎn)品壓之胎膜工裝上。確定下個(gè)工位裝配完畢(或者確定下個(gè)工位無(wú)產(chǎn)品)，汽車內(nèi)飾門板在輸送機(jī)構(gòu)作用下，移動(dòng)至下個(gè)工位(超聲波焊接工位區(qū))作業(yè)。

3)超聲波焊接完畢，確定下個(gè)工位裝配完畢(或者確定下個(gè)工位無(wú)產(chǎn)品)，汽車內(nèi)飾門板在輸送機(jī)構(gòu)作用下，移動(dòng)至下個(gè)工位(自動(dòng)螺絲安裝工位區(qū))作業(yè)。

4)自動(dòng)螺絲安裝完畢，確定下個(gè)工位裝配完畢(或者確定下個(gè)工位無(wú)產(chǎn)品)，汽車內(nèi)飾門板在輸送機(jī)構(gòu)作用下，移動(dòng)至下個(gè)工位(自動(dòng)卡扣安裝工位區(qū))作業(yè)。

5)自動(dòng)卡扣安裝完畢，確定下個(gè)工位裝配完畢(或者確定下個(gè)工位無(wú)產(chǎn)品)，汽車內(nèi)飾門板在輸送機(jī)構(gòu)作用下，移動(dòng)至下個(gè)工位(取料區(qū))。

6)人工方式取走汽車內(nèi)飾門板，按啟動(dòng)按鈕，胎膜工裝有升降機(jī)送至底部循環(huán)輸送機(jī)構(gòu)。

其中自動(dòng)超聲波焊接區(qū)的工裝步驟包括：

1)將汽車內(nèi)飾門板在門板總成裝夾區(qū)完成裝夾，啟動(dòng)升降機(jī)的水平運(yùn)輸按鍵，汽車內(nèi)飾門板在電機(jī)帶動(dòng)流水線的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)下流入超聲波焊接區(qū)工位；

2)汽車內(nèi)飾門板到達(dá)超聲波焊接區(qū)工位的指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，其中，托輥轉(zhuǎn)動(dòng)并不停止；

3)對(duì)汽車內(nèi)飾門板完成定位后，伺服模組在控制器程序指令下帶動(dòng)超聲波焊機(jī)，完成x`y`z`三維空間內(nèi)的定位移動(dòng)至焊點(diǎn)位置完成焊接，完成一個(gè)焊接后，運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)焊點(diǎn)；

4)焊接全部完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板在流水線上流向下一個(gè)工序。

其中自動(dòng)安裝螺釘去工位步驟包括：

1)汽車內(nèi)飾門板到達(dá)自動(dòng)安裝螺釘區(qū)工位指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，其中，托輥轉(zhuǎn)動(dòng)并不停止。

2)對(duì)汽車內(nèi)飾門板完成定位后，伺服模組在控制器程序指令下將螺釘安裝頭運(yùn)輸?shù)桨惭b位置，在完成一個(gè)安裝后，運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)安裝點(diǎn)。

3)安裝全部完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板流向下一個(gè)工序。

其中自動(dòng)安裝卡扣區(qū)工位步驟如下：

1)汽車內(nèi)飾門板到達(dá)自動(dòng)安裝卡扣工位指定位置后，觸發(fā)接近開關(guān)，通過(guò)控制器啟動(dòng)阻攔裝置和定位裝置，將汽車內(nèi)飾門板頂起并定位，其中，托輥轉(zhuǎn)動(dòng)并不停止。

2)對(duì)汽車內(nèi)飾門板完成定位后，四周臂機(jī)械手在控制器程序指令下啟動(dòng)螺釘安裝頭，機(jī)械手逐點(diǎn)對(duì)汽車內(nèi)飾門板安裝卡扣。

3)安裝完成后，阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)復(fù)位，汽車內(nèi)飾門板在流水線上流向自動(dòng)卡扣安裝區(qū)的末端升降機(jī)。

上述各工位區(qū)可按步驟順序使用，也可將工位區(qū)從流線上拆下，作為一個(gè)獨(dú)立的工作單元使用。

進(jìn)一步地，上述裝配方法還包括ccd影像檢測(cè)系統(tǒng)，ccd影像檢測(cè)系統(tǒng)安裝在末端升降機(jī)上部，用于檢測(cè)超聲波焊接、螺釘安裝、卡扣安裝的加工情況，如果檢測(cè)不合格，系統(tǒng)指示燈報(bào)警；當(dāng)末端升降機(jī)上的汽車內(nèi)飾門板被取走后，胎膜工裝由末端升降機(jī)和底部流水線輸送至門板總成裝夾區(qū)升降機(jī)。

上述定位機(jī)構(gòu)由氣缸頂起，利用定位機(jī)構(gòu)和胎膜工裝的嵌套設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)x`、y`定位；所述定位機(jī)構(gòu)與設(shè)備機(jī)架邊緣設(shè)置的z`定位塊，實(shí)現(xiàn)z`定位和壓緊。

上述阻攔裝置用于當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)接近開關(guān)附近，接近開關(guān)被觸發(fā)，控制器控制阻擋氣缸立起阻擋工裝在流水線上的位置移動(dòng)。

如圖2所示的超聲波焊接區(qū)包括以下設(shè)備：線性導(dǎo)軌、用于上下層輸送的托輥、定位機(jī)構(gòu)、阻攔機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、超聲波焊接機(jī)，其中x’、y’、z’伺服模組與超聲波焊接機(jī)相連，在控制器控制下帶動(dòng)超聲波焊接機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述線性導(dǎo)軌用于運(yùn)動(dòng)定位，保證x’、y’、z’伺服模組運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定，所述超聲波焊接機(jī)實(shí)現(xiàn)超聲波焊接加工。

如圖3所示的自動(dòng)螺絲安裝區(qū)包括以下設(shè)備：線性導(dǎo)軌、用于上下層輸送的托輥、定位機(jī)構(gòu)、阻攔機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、螺絲機(jī)，其中x’、y’、z’伺服模組與螺絲機(jī)相連，在控制器控制下帶動(dòng)螺絲機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述線性導(dǎo)軌用于運(yùn)動(dòng)定位，保證x’、y’、z’伺服模組運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，自動(dòng)螺絲安裝區(qū)還包括有配套機(jī)構(gòu)—振動(dòng)盤，用于螺絲供料。

如圖4所示的自動(dòng)卡扣安裝區(qū)包括以下設(shè)備：用于上下層輸送的托輥、電機(jī)、阻攔機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、用于上下層導(dǎo)向的流利條、x’伺服模組、y’伺服模組、z’伺服模組、四周臂機(jī)械手，其中x’、y’、z’伺服模組與四周臂機(jī)械手相連，在控制器控制下帶動(dòng)四周臂機(jī)械手進(jìn)行精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)；所述流利條用于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向；所述阻攔機(jī)構(gòu)用于阻攔汽車內(nèi)飾門板；所述定位機(jī)構(gòu)用于汽車內(nèi)飾門板的定位和固定；所述電機(jī)用于帶動(dòng)托輥運(yùn)動(dòng)。所述四周臂機(jī)械手用于實(shí)現(xiàn)卡扣安裝。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，自動(dòng)卡扣安裝區(qū)還包括有配套機(jī)構(gòu)—振動(dòng)盤，用于卡扣供料。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)，或直接間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明專利保護(hù)范圍內(nèi)。