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全自动线缆装配压接系统

技术要求:
1) 操作员将需要压合的2组线放入治具中
2) 机器视觉侦测到2组线的相对位置,并计算XY offset
3) 系统驱动其中一组移动XY Offset使2组线对好位
4) 2组线移动到压合位置压合
5) 移动会视觉检测位置做视觉检测压合的效果
6) Z方向丝杆带动光栅尺测量压合后高度,精度要求0.03mm
7) 合格则松开治具,让操作员取出压好的线并放入新线,不合格则驱动气动剪剪短线并松开治具卸料
系统模组构成:

1. 治具模组

1.1) 治具主要是有左右2部分构成,分别夹住2条待压合的线缆
1.2) 各有一个气缸驱动的压紧机构,放入线缆后分别压住2条线缆,松开操作员可以卸料
1.3) 根据线缆形状做好凹槽,保证操作员放入在相同的位置和高度差(一位是一条在上,一条在下)挡块确定每条Cable相同位置和平行度
1.4) 治具根据压接的产品可更换
2. 视觉对位模组

1.1) 判别模组包括130万数码相机,工业镜头,平行LED光源,PC运算判别软件组成
1.2) 截取上面那条cable的外观形状得到其位置
1.3) 截取下面那条cable后部的形状得到其Y位置以及上面对应的特征点(印刷字体)得到其伸入的X位置(治具也保证了一部分精度)
1.4) 计算的到2者的XY Offset值
1.5) 其中一条Cable的治具是位于一个精密XY调整平台上,系统驱动平台消除XY Offset
其XY行程为10X10mm, 精度为0.01mm (闭环可以实现更高精度,但时间较长)
2. 治具位于一个X方向伺服模组上,治具移动到压合位置上
4. 压合模组
压合模组分为送铆钉模组,压力铆合模组
4.1. 送铆钉模组

4.1.1) 铆钉为卷状,放在供料转动轴上
4.1.2)铆钉是互相连接的长条形,旁边有定位驱动孔
4.1.3)由于铆钉很硬,不能采用滚动齿轮驱动
4.1.4)驱动方式为2组气缸,其中一组压紧铆钉输出端,另一组位于一个X伺服驱动上,该组松开,移动到后端,上升将定位PIN插入定位孔,另一组气缸压紧松开,该组气缸由X伺服驱动固定的行程往前送,到位后,另一组气缸压紧。方式保证每次输出一颗铆钉
4.1.5)铆钉前端由治具,根据产品不同,治具定好铆钉数(2排或3排),以及Pitch值,根据产品不同,治具可换
4.1.6)驱动和压紧气缸同时驱动2-3组铆钉,根据产品不同设定
4.2 压力铆合模组


4.2.1)该模组为气缸驱动一个压接头,以压力将铆钉压合2根Cable
4.2.2)根据产品不同,更换不同的压接头模具
5. 压好的Cable有X伺服送回视觉检测位置
6. 机器视觉根据好压合的图像模板做比对,确认压合是否合格,计算2根Cable的位置确定其偏移度是否合格,铆钉是否有异常
7. 压合铆钉高度的测量

7.1)采用接触式测量,就是Z气缸驱动压紧压合接口处,然后读取连接的光栅尺高度数值,是否合格。压力调节可以调节气压达到设定的压力值。采用精密气压调节阀保证压力一致
7.2)由于要求精度达到0.03mm,采用0.005精度的测量光栅尺,最大高度大概10mm
8. 如果一切正常,则松开压紧气缸,偏转气缸驱动卸料,否则驱动压力铡刀将Cable轧断
9. 气动铡刀
9.1)气缸驱动的铡刀
9.2)外围保护,以免意外伤害操作员
电气系统
1. PC+LCD显示器,软件图像识别对位
2. XY运动控制,共4轴
3. MCU控制DIO
4. PC操作软件,状态显示,控制软件等