带视觉引导的背门装配抓手的制作方法

本技术涉及汽车装配，具体涉及一种带视觉引导的背门装配抓手。

背景技术：

1、在汽车的整车装配过程中，背门作为车身的大型外覆盖件，其装配质量直接影响整车的美观性、密封性和关门质感。背门的装配通常由装配抓手抓取，通过机械臂运送到车身相应位置，再由操作人员进行安装固定。背门尺寸大、曲面复杂、板材薄，抓取和移动过程中既要保证足够的夹持刚度，又要避免钣金变形；同时，背门与周边外覆盖件的面差、间隙需控制在一定范围以内，因此装配抓手在放置背门时必须能够进行微调并实时反馈位置状态，以满足背门的精准装配。

2、目前，常见的背门装配抓手主要依靠机械定位和夹紧机构来实现抓取。其典型设计包括一个刚性框架，框架上设置有与机械臂连接的接口，以及多个由气缸驱动的夹爪。这些夹爪通常布置在背门的底边和内侧边缘，通过夹紧动作固定背门。在抓取后，机械臂依照预先设定的轨迹将背门运送至车身进行装配，其最终的装配精度在很大程度上依赖于机器人轨迹精度、抓手及背门本身的制造精度。

3、上述现有的背门装配抓手缺乏实时检测与补偿功能，无法在装配过程中实时检测背门与车身的相对位置，当存在来料偏差、机器人重复定位误差或车身定位误差时，容易导致装配后的间隙面差不合格，需要人工进行二次调整，严重影响生产节拍和装配的自动化程度。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供带视觉引导的背门装配抓手，实时检测背门与车身的间隙面差，并实现汽车背门的全自动装配。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、带视觉引导的背门装配抓手，包括基架，所述基架上设有视觉机构与用于固定背门的夹持机构，所述视觉机构有两组且分别安装在基架的两侧，每组所述视觉机构包括多个视觉模块，且按照背门两侧的轮廓进行排列，所述视觉模块包括两个用于检测车身与背门面差的相机，所述夹持机构包括结构相同的多个外夹持模块与多个内夹持模块，所述外夹持模块上还设有夹持限位块，所述基架两侧还设有辅助夹持机构进行定位的定位模块。

4、本方案的原理及优点是：

5、1.对汽车背门进行抓取并匹配到车身的进液安装位置上，各个功能模块安装既定程序一次工作，定位模块的定位销对准背门的定位孔插入，夹持辅助件对抓取位置进行检测，然后外夹持模块与内夹持模块工作从背门底端与后备箱玻璃安装口对背门进行夹持，然后将背门移动到车身的安装位置处，视觉机构对背门与车身之间的间隙面差进行实时监测，同时装配抓手移动车门进行微调，直到背门位于精确的安装位置上，然后压紧模块压住铰链，避免铰链在拧紧安装螺丝时受力上翘，最后限位模块的吸盘移动吸住背门，同时辅助限位块也贴合背门，防止背门在安装限位件、塑料件与胶条等部件时下移。

6、2.视觉系统包括12个视觉模块，分两组对称布置，覆盖背门两侧轮廓，实现背门与车身之间的间隙面差全方位、多点的实时检测，且视觉模块采用双相机同点位检测模式，从不同角度共同监测同一部位，避免单个相机检测容易出现盲区的问题，提升了检测数据的准确性和可靠性，装配抓手依据视觉模块的实时检测结果，在机械臂的驱动下进行主动微调，确保背门最终被放置在精确的装配位置上，显著提升了汽车的装配质量和一致性。

7、3.夹持机构包括多个外夹持模块与多个内夹持模块，采用内外夹持模块组合的设计，从背门底部和后备箱玻璃安装口边缘等多点进行夹持，即可以保证夹持的稳固性，也合理避开了背门两侧边缘与车身匹配处与背门顶部的铰链安装处，不与铰链的安装工作与视觉模块的间隙面差检测工作发行冲突。

8、4.定位模块的定位销在夹持机构对背门进行夹持前，先行插入背门定位孔的设，实现了抓取前的自对中和预定位，确保了夹持机构每次都能在准确的位置上执行夹持动作，提高了操作的重复精度和可靠性。

9、优选的，作为一种改进，所述视觉模块还包括相机支架，所述相机通过相机支架与基架固定连接。

10、技术效果：本方案采用上述设置，确保了视觉模块的检测点覆盖背门与车身配合的关键区域，适应背门的复杂形状，无检测盲区，保证了装配间隙面差的整体均匀性。

11、优选的，作为一种改进，所述视觉模块的两个相机拍摄位置相同。

12、技术效果：本方案采用上述设置，通过两个相机进行协作，可以从两个不同的角度共同检测一个位置，能够获取更全面的信息，提高检测的准确性和可靠性，有效避免单一角度检测可能出现的盲区和误差。

13、优选的，作为一种改进，所述外夹持模块与内夹持模块均包括夹持模块基座、夹持模块旋转臂、夹持支臂、夹持压块与夹持块，所述夹持模块基座与基架固定连接，所述夹持模块旋转臂的一端与夹持模块基座连接，所述夹持支臂一端与夹持模块旋转臂另一端连接，所述夹持压块与夹持支臂另一端连接，所述夹持块与夹持模块基座连接，所述夹持块位于夹持压块上方与夹持压块配合。

14、技术效果：本方案采用上述设置，采用旋转臂带动夹持压块的动作方式，通过夹持压块与夹持块的配合作用，有效地从内侧或外侧贴合背门，提供了稳定可靠的夹持力，确保背门在装配过程中不会松动或移位，提高装配的稳定性。

15、优选的，作为一种改进，所述定位模块包括定位模块支架与定位销，所述定位模块支架与基架固定连接，所述定位销与定位模块支架连接，所述定位销与背门上的定位孔配合连接。

16、技术效果：本方案采用上述设置，通过定位销与定位孔的配合的机械定位方式，实现了抓取前的预定位，确保了夹持机构在每次抓取背门时都能快速、准确地找到正确位置，显著减少了整体调整时间，提高了效率。

17、优选的，作为一种改进，所述基架一侧设有用于压住铰链的压紧模块，所述压紧模块与铰链为一一对应关系，所述压紧模块包括压紧模块支架、压紧气缸与压杆，所述压紧模块支架与基架连接，所述压紧气缸与压紧模块支架连接，所述压杆与压紧气缸的工作端连接。

18、技术效果：本方案采用上述设置，防止铰链在紧固时上翘，导致铰链损坏，通过气缸驱动压杆直接压住铰链，在拧螺丝的瞬间为其提供了一个强大的保持力，确保了铰链始终处于视觉系统引导确定的最佳安装位置上，保证了背门装配的牢固性与准确性。

19、优选的，作为一种改进，所述压紧模块还包括压紧限位件，所述压紧限位件包括配合连接的两个限位块，一个所述限位块与压紧气缸的工作端连接，另一个所述限位块通过连接杆与压紧模块支架连接。

20、技术效果：本方案采用上述设置，为压杆提供了限位结构，当压紧气缸推动压杆移动时，与压紧气缸连接的限位块跟随移动，当其与另一个限位块接触并压紧时，压紧气缸无法继续推动压杆向前，从而避免过压对铰链和背门造成损坏，保护部件的安全。

21、优选的，作为一种改进，所述基架上压紧模块的对侧还设有限位模块，所述限位模块包括限位模块底座、吸盘与辅助限位块，所述限位模块底座一端与基架连接，所述吸盘与限位模块底座另一端连接，所述辅助限位块与限位模块基座连接，且位于吸盘旁边。

22、技术效果：本方案采用上述设置，解决了铰链已固定但其他限位件未安装时的背门的下坠问题，通过吸盘提供吸附力和辅助限位块提供机械支撑的双重方式，抵消了背门重力带来的下移，使背门在后续安装流程中始终保持高度稳定，始终处于视觉系统引导确定的最佳安装位置上，防止了背门因重力导致的装配质量下降。

23、优选的，作为一种改进，所述夹持机构还包括多个夹持辅助件，所述夹持辅助件设置在外夹持模块与内夹持模块上。

24、技术效果：本方案采用上述设置，当夹持辅助件贴合背门时会产生信号，能够准确检测夹持模块是否到达合适的夹持位置，提高夹持的准确性和效率，减少了人工干预和碰撞风险。

25、优选的，作为一种改进，所述基架由若干纵横交错的钢结构组成，所述基架上设有用于连接机械臂的连接法兰。

26、技术效果：本方案采用上述设置，纵横交错的钢结构为各个功能模块提供了合适的安装位置；连接法兰提供了与机械臂的接口，使装配抓手能够集成到自动化的装配线上。