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技术领域

本发明属于汽车仪表盘指针帽头压制领域，具体涉及一种全自动化汽车仪表盘指 针帽头压制方法。

背景技术

汽车仪表是用来显示汽车的各种性能状态，汽车常规的组合仪表包括里程表、发 动机转速表、机油压力表、水温表、燃油表、蓄电池电量表。传统的汽车组合仪表主要采用指 针式仪表来显示各种性能状态，指针式仪表主要部件是小型步进电机和指针。在生产时，传 统仪表指针的压装方法主要采用特别定制的专用压装设备，通过手动控制气动气缸，驱动 多个压装头一次性压装完成。公开号为CN102756265A的中国专利申请公开了一种“汽车组 合仪表指针自动压装方法”，该本发明对仪表通电的动态电流进行监控，可提前自动淘汰废 品；在压装过程对压装压力实时监测，避免了压装压力过低导致指针脱落及因压装压力过 大而损坏仪表的情况，大大降低了废品率。但上述的压装方法存在的缺点是：指针帽头水平 放置由人工操作，极易因为帽头与电机轴放置不水平而倾斜，在压制时容易压坏指针帽头 或步进电机轴，直接造成产品的不合格或者报废；在仪表盘的上下料的过程中对人工有绝 对的依赖，没有自动上下料功能。

发明内容

本发明的目的解决上述技术问题，提供一种操作便捷、节省人力、能提高工作效率 并进一步降低产品废品率的全自动化汽车仪表盘指针帽头压制方法。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：

一种全自动化汽车仪表盘指针帽头压制方法，该方法包括：

（1）自动上料：将仪表工装平台、压装气缸复位到位，检测仪表工装平台有无仪表盘，如 果没有则控制仪表指针帽头落料1个，控制仪表盘皮带输送仪表盘到指定位置，机器人沿X 轴运动，选择1号吸盘，然后吸取皮带输送带上的仪表盘，吸取仪表盘后将其放置在仪表工 装平台，检测到有仪表盘信号后，机器人选择2号吸盘，吸取仪表指针帽头，根据视觉系统所 反馈的仪表指针帽头安装位置坐标值信息，将仪表指针帽头水平放置在仪表盘需要压制指 针处，并下压1mm，接着继续完成其他点的帽头放置，最后机器人回退完成该工位的自动上 料；

（2）自动压装：仪表工装平台前进，压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至指针压制位置； 压装气缸到达压装点，压装气缸下压；在下压过程中判断压装压力是否达到压制范围，将是 否合格信号发至PLC；第一个压装点压装完成后，压装气缸弹起并通过X、Y轴伺服机构移动 至下一个压装点坐标进行压制；判断是否还有压制点？有则继续完成所有点压制，没有则仪 表盘退出仪表工装平台；

（3）自动分拣：判断仪表指针帽头是否压制合格，如果都压制合格则发送合格信号给 PLC，然后机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，吸取压制合格的仪表盘水平放至皮带输送 带上，由输送带送出；如果不合格的产品则机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取 压制不合格的仪表盘，旋转60度后放至皮带输送带上，由输送带送出；最后由分拣系统识别 合格与不合格产品，利用光电传感器检测产品的摆放角度判断是否为合格品，合格品为水 平姿势，由输送带直接送至合格仓储区；不合格品为60度角姿势，用气缸将产品推至不合格 仓储区；

以上步骤自动循环，直至停机结束。

该方法包括以下具体步骤：

S1.系统上电；

S2.选择自动模式，并按启动按钮；

S3.判断仪表工装平台是否回复到原位，如果否，进入步骤S4，如果是，直接进入步骤 S5；

S4.按复位键，重复步骤S3；

S5.启动皮带输送电机，将仪表盘送入工装平台前定位；

S6.启动仪表指针帽头料斗，落料至仪表指针帽头输送盘；

S7.PLC控制伺服电机将机器人沿X轴运动寻找仪表工装平台前的坐标，至仪表工装平 台前停止；

S8.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘；

S9.机器人吸取皮带输送带上的仪表盘，吸取仪表盘后将其放置在汽车组合仪表指针 自动压装装置的工装位置，并检测是否有仪表盘信号检测后发回PLC，有信号则进入步骤 S9，无信号则进入待机状态；

S10.检测到有仪表盘信号后，机器人通过第6轴旋转选择2号小吸盘；

S11.视觉系统拍照当前仪表盘指针安装位置坐标值，发送至PLC进行坐标参数处理，再 将坐标信号发送给机器人；

S12.机器人水平移动至帽头待取工位吸取指针帽头，根据坐标将帽头水平放置在仪表 盘需要压制仪表盘指针步进电机伸出轴位置，并下压1mm;

S13.寻找下一个指针坐标位置，重复上一步骤；如果所有的点都放置完毕，则执行S15；

S14.如果有位置点没放置，则执行S13；

S15.判断仪表工装平台是否有工装仪表盘，且指针帽头放置在仪表盘指针步进电机伸 出轴位置，是则进入步骤S16，否则进入待机状态；

S16.仪表工装平台前进至压装工位；

S17.判断是否到位；是则执行S18，否则进入待机状态；

S18.压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至指针压制位置，气缸下压帽体，检测压力是否 达到压制范围，将是否合格信号发至PLC；

S19.第一个压装点压装完成后，压装气缸弹起；

S20.压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至下一个压装点坐标进行压制；

S21.判断是否还有压制点？有则进入S20；完成所有点压制则进入S22；

S22.仪表盘退出至平台原位；

S23.判断是否压制合格？如果都压制合格发送合格信号给PLC，执行步骤S24，如果压制 不合格发送不合格信号给PLC，执行步骤S25；

S24.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取压制合格的仪表盘水平放至皮带 输送带上，由输送带送出；

S25.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取压制不合格的仪表盘，旋转60度 后放至皮带输送带上，由输送带送出；

S26.由分拣系统识别合格与不合格产品，利用光电传感器检测产品的摆放角度判断是 否为合格品，合格品执行S27，不合格品执行S28；

S27.水平姿势合格品由输送带直接送至合格仓储区；

S28.60度角姿势不合格品用气缸将产品推至不合格仓储区；

S29.以上步骤自动循环，直至停机结束。

以上所述视觉系统为带RS-485通信接口及MODBUS-485通信协议的摄像头，120万像素, 1/2英寸CMOS，与配套视觉光源控制器配合使用。

以上所述机器人为六轴工业机器人。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.全自动化上下料过程，提高生产效率：

本发明在整个压装过程中无人值守，一直都由PLC控制站实时监控压装过程，分时段全 自动化上下料过程。因此，本发明可避免了压装等待时间过低导致效率低下。

2.可保证指针放置的水平精确定位：

机器人是通过示教预置点运动去精确寻找压装的坐标点，因此，本发明可保证指针的 精确定位，从而可提高指针的放置精度和速度，进一步提高产品的合格率。此外，本发明还 可通过预先设定有机器人定位压装的指针放置水平位置，并能自动下压，位置与下压距离 可以通过机器人示教进行灵活修改，适应不同仪表盘压装位置要求。能实现一个组合仪表 多个指针的任意连续放置。

3.双工位公用同一个机器人

由于本发明机器人旋转角度可以大于270度，可以安装在X轴坐标伺服滑台运动机构 上，该X轴坐标伺服运动机构可用于对压装工位的精确坐标定位移送，便于在一台甚至是两 台仪表指针工位之间进行差时工作，提高效率。

4.机器人吸取帽头的工作代替了人工

机器人吸取帽头的工作代替了人工操作节省了人力，此技术可以通过视觉摄像头与 PLC进行坐标数据处理再将实际压制坐标发给机器人进行对帽头的精确放置，并能保证每 次下放帽体过程中能保证力度和压力。

5.对合格与不合格产品进行机器人差别放置，智能分拣：

由于本发明在仪表压制完成时，即马上判断压装是否合格，如果合格，则用机器人取出 放置传送平台送出，如果不合格，则发出警报，机器人取走不合格仪表，并以斜角60度放置， 放至皮带输送带上，由输送带输出，由分拣系统的光电传感器识别不合格产品放至不合格 仓储区。因此，本发明下料时可自动分拣合格品和废品，从而提高生产效率。

6.本发明方法压制质量高，效率高，可以对压制过程进行实时控制。

7.本发明方法简单，操作便捷。

综上所述，本发明可对仪表压制过程及上下料过程进行全程监控。

附图说明

图1为本发明全自动化汽车仪表盘指针帽头压制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于 实施例表示的范围。

实施例1：

如图1所示，一种全自动化汽车仪表盘指针帽头压制方法，该方法包括：

（1）自动上料：将仪表工装平台、压装气缸复位到位，检测仪表工装平台有无仪表盘，如 果没有则控制仪表指针帽头落料1个，控制仪表盘皮带输送仪表盘到指定位置，机器人沿X 轴运动，选择1号吸盘，然后吸取皮带输送带上的仪表盘，吸取仪表盘后将其放置在仪表工 装平台，检测到有仪表盘信号后，机器人选择2号吸盘，吸取仪表指针帽头，根据视觉系统所 反馈的仪表指针帽头安装位置坐标值信息，将仪表指针帽头水平放置在仪表盘需要压制指 针处，并下压1mm，接着继续完成其他点的帽头放置，最后机器人回退完成该工位的自动上 料；

（2）自动压装：仪表工装平台前进，压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至指针压制位置； 压装气缸到达压装点，压装气缸下压；在下压过程中判断压装压力是否达到压制范围，将是 否合格信号发至PLC；第一个压装点压装完成后，压装气缸弹起并通过X、Y轴伺服机构移动 至下一个压装点坐标进行压制；判断是否还有压制点？有则继续完成所有点压制，没有则仪 表盘退出仪表工装平台；

（3）自动分拣：判断仪表指针帽头是否压制合格，如果都压制合格则发送合格信号给 PLC，然后机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，吸取压制合格的仪表盘水平放至皮带输送 带上，由输送带送出；如果不合格的产品则机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取 压制不合格的仪表盘，旋转60度后放至皮带输送带上，由输送带送出；最后由分拣系统识别 合格与不合格产品，利用光电传感器检测产品的摆放角度判断是否为合格品，合格品为水 平姿势，由输送带直接送至合格仓储区；不合格品为60度角姿势，用气缸将产品推至不合格 仓储区；

以上步骤自动循环，直至停机结束。

具体步骤为：

S1.系统上电；

S2.选择自动模式，并按启动按钮；

S3.判断仪表工装平台是否回复到原位，如果否，进入步骤S4，如果是，直接进入步骤 S5；

S4.按复位键，重复步骤S3；

S5.启动皮带输送电机，将仪表盘送入工装平台前定位；

S6.启动仪表指针帽头料斗，落料至仪表指针帽头输送盘；

S7.PLC控制伺服电机将机器人沿X轴运动寻找仪表工装平台前的坐标，至仪表工装平 台前停止；

S8.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘；

S9.机器人吸取皮带输送带上的仪表盘，吸取仪表盘后将其放置在汽车组合仪表指针 自动压装装置的工装位置，并检测是否有仪表盘信号检测后发回PLC，有信号则进入步骤 S9，无信号则进入待机状态；

S10.检测到有仪表盘信号后，机器人通过第6轴旋转选择2号小吸盘；

S11.视觉系统拍照当前仪表盘指针安装位置坐标值，发送至PLC进行坐标参数处理，再 将坐标信号发送给机器人；

S12.机器人水平移动至帽头待取工位吸取指针帽头，根据坐标将帽头水平放置在仪表 盘需要压制仪表盘指针步进电机伸出轴位置，并下压1mm;

S13.寻找下一个指针坐标位置，重复上一步骤；如果所有的点都放置完毕，则执行S15；

S14.如果有位置点没放置，则执行S13；

S15.判断仪表工装平台是否有工装仪表盘，且指针帽头放置在仪表盘指针步进电机伸 出轴位置，是则进入步骤S16，否则进入待机状态；

S16.仪表工装平台前进至压装工位；

S17.判断是否到位；是则执行S18，否则进入待机状态；

S18.压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至指针压制位置，气缸下压帽体，检测压力是否 达到压制范围，将是否合格信号发至PLC；

S19.第一个压装点压装完成后，压装气缸弹起；

S20.压装气缸通过X、Y轴伺服机构移动至下一个压装点坐标进行压制；

S21.判断是否还有压制点？有则进入S20；完成所有点压制则进入S22；

S22.仪表盘退出至平台原位；

S23.判断是否压制合格？如果都压制合格发送合格信号给PLC，执行步骤S24，如果压制 不合格发送不合格信号给PLC，执行步骤S25；

S24.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取压制合格的仪表盘水平放至皮带 输送带上，由输送带送出；

S25.机器人通过第6轴旋转选择1号大吸盘，然后吸取压制不合格的仪表盘，旋转60度 后放至皮带输送带上，由输送带送出；

S26.由分拣系统识别合格与不合格产品，利用光电传感器检测产品的摆放角度判断是 否为合格品，合格品执行S27，不合格品执行S28；

S27.水平姿势合格品由输送带直接送至合格仓储区；

S28.60度角姿势不合格品用气缸将产品推至不合格仓储区；

S29.以上步骤自动循环，直至停机结束。

视觉系统为带RS-485通信接口及MODBUS-485通信协议的摄像头，120万像素,1/2英寸 CMOS，与配套视觉光源控制器配合使用。

机器人为六轴工业机器人。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体 个例，本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进 等，均包含在本发明的保护范围之内。