CN103538023B - 一种自动对位安装机 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
:
[0001] 本发明涉及一种自动对位安装机，更具体地说是涉及一种将产品与外壳贴合时能自动补正并准确贴合的机构。
背景技术
:
[0002] 在给产品上贴外壳时，需要将产品和外壳完全对正，就需要在贴合过程中能够自动补正对位，并校准贴合位置来完成贴合，此时就需要一种自动对位安装机，现有技术一般采用人工操作，对位不准确，降低了产品的质量，工作效率低。
发明内容
:
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种自动对位安装机，可保证产品质量，并使产品和外壳对正贴合。
[0004] 本发明的技术解决措施如下:
[0005] —种自动对位安装机，它包括底板、竖板、加强板、产品吸取机构、CCD校准机构、载具机构和四轴调整机构，所述竖板垂直安装在底板上，且竖板与底板之间通过加强板加强固定；所述CCD校准机构安装在竖板上；所述产品吸取机构安装在底板上部、CCD校准机构下部；所述四轴调整机构包括X轴机构、Y轴机构、Z轴机构和R轴机构，所述Y轴机构安装在底板上；所述X轴机构安装在Y轴机构上；所述X轴机构的底部固定连接有由四块板依次围接而成的升降固定板，所述Z轴机构安装在升降固定板侧面；所述R轴机构位于升降固定板围成的中间区域内；所述Z轴机构上下运动可带动R轴机构上下运动；所述载具机构安装在R轴机构的上部。
[0006] 所述载具机构上放置带外壳的产品，产品吸取机构处于初始位置；当产品放入后，Z轴机构带动载具机构先将带外壳的产品向下移动，避免其他机构触及产品，然后产品吸取机构移动并吸取产品，CCD校准机构下降，同时Z轴机构下降1mm，CCD校准机构的CCD开始拍照，然后四轴调整机构的X轴机构、Y轴机构和R轴机构将外壳的位置在X轴方向、Y轴方向和旋转平面内同时调节进行补正，使外壳的位置与产品的位置完全对正；最后Z轴机构上升将产品与外壳贴合，贴合力大小由产品吸取机构的压力传感器控制；贴合后产品吸取机构放下产品，CCD校准机构回到初始位置，产品吸取机构也回到初始位置，操作者将贴合后的产品从载具机构中取出。
[0007] 作为优选，所述产品吸取机构包括等高支柱、面板、垫块、滑轨、滑块、驱动气缸、气缸固定座、驱动连接板、滑动板、限位块和吸取模组，所述面板的下部固定连接四根等高支柱，四根等高支柱分别固定在底板上；所述面板的上部左、右两侧分别安装着垫块，且每个垫块上安装有滑轨，滑轨上配合安装有滑块；所述驱动气缸通过气缸固定座安装在面板上，且驱动气缸位于左侧垫块的外部；所述驱动气缸上连接着驱动连接板；所述滑动板安装于滑块上，且滑动板的左部与驱动连接板的右部固定连接在一起；所述吸取模组固定安装在滑动板的下部；所述左侧垫块的前端设有一限位块。
[0008] 作为优选，所述吸取模组包括盖板、吸板、吸盘、活动吸板和压力传感器，所述盖板为中间带有槽孔的方形板，吸板安装在盖板下部，吸板的下部安装有活动吸板，吸板下方设有多个吸盘，且吸盘穿过活动吸板，可使产品吸附在活动吸板下表面；所述吸板的上部中间位置安装有压力传感器，且压力传感器上端与滑动板连接在一起；所述活动吸板的材质为泡棉，活动吸板也为中间带有槽孔的方形板，且与盖板的结构尺寸相同。
[0009] 作为优选，所述CCD校准机构包括升降电机、联轴器、线性模组、机构滑轨、机构滑块、安装条、光电传感器、感应片、模组安装板、CCD安装板、微调机构、连接块和CCD机构，所述线性模组、安装条和机构滑轨分别安装在竖板上，机构滑轨上安装机构滑块，安装条上安装有光电传感器；所述升降电机通过联轴器与线性模组连接在一起；所述模组安装板安装在线性模组和机构滑块上；所述感应片安装在模组安装板的侧面，且与光电传感器相配合安装；所述CCD安装板垂直安装在模组安装板上；所述微调机构有两组以上，分别安装在CCD安装板的下部；所述CCD机构通过连接块安装在微调机构的下部，每组微调机构对应一组CCD机构；所述升降电机驱动，在线性模组和机构滑轨的带动下模组安装板可上下运动，上下运动的距离由光电传感器确定；所述微调机构包括安装块、上滑台、下滑台、水平滑轨、水平滑块、垂直滑轨、垂直滑块、滑台锁块和微调螺钉，所述微调机构的下滑台与连接块固定连接在一起；所述安装块固定安装在CCD安装板下部；所述安装块的下部装有垂直滑块，上滑台上装有垂直滑轨，且垂直滑块与垂直滑轨配合安装在一起；所述下滑台上装有水平滑块，上滑台下部装有水平滑轨，且水平滑块与水平滑轨配合安装在一起；所述安装块和上滑台之间的左右两侧分别安装一滑台锁块，上滑台和下滑台之间的前后两侧也分别安装一滑台锁块；所述上滑台的后部安装一可使上滑台前后移动的微调螺钉，上滑台的右部安装一可使下滑台水平移动的微调螺钉；所述CCD机构包括CCD固定板、CCD、光源固定板和光源，所述CCD固定板和光源固定板分别安装在连接块的两侧，CCD安装在CCD固定板上，光源安装在光源固定板上；所述升降电机可驱动微调机构到达标准作业位置，在进行对位的时候，可以调节每个CCD的位置，通过旋转微调螺钉，可以在水平和前后方向上调节每个CCD的位置，直到位置调节准确。
[0010] 作为优选，所述载具机构包括载具底板、托盘、吸嘴、挡边、伸缩气缸、拨片、载具安装条、载具滑轨、载具滑块、挡片和光源安装块，所述载具底板上设有吸嘴，载具底板下装有伸缩气缸；所述伸缩气缸的两侧各连接一拨片，拨片的两端连接着载具安装条，载具安装条上设有载具滑轨，载具滑轨上配合安装有载具滑块；所述托盘固定安装在载具滑块上；所述吸嘴穿过托盘，可使产品吸附在托盘表面；所述滑轨的末端连接着挡片；所述载具底板的四角处分别安装有用于给对位时提供光源的光源安装块；所述载具底板的四面分别设有挡边，每面的挡边各两个。
[0011 ] 作为优选，所述Y轴机构包括Y轴电机、Y轴联轴器、Y轴线性模组、Y轴滑板连接块、Y轴滑轨、Y轴滑块、Y轴平台板、Y轴安装条、Y轴光电传感器和Y轴感应片，所述Y轴线性模组、Y轴滑轨和Y轴安装条分别安装在底板上，且Y轴线性模组、Y轴滑轨和Y轴安装条相互平行；所述Y轴滑轨有两条，每条Y轴滑轨上分别配合安装有三个以上的Y轴滑块，Y轴安装条上安装有Y轴光电传感器；所述Y轴电机通过Y轴联轴器与Y轴线性模组连接在一起；所述Y轴滑板连接块安装在Y轴线性模组上，所述Y轴平台板安装在Y轴滑块上部，且Y轴滑板连接块和Y轴平台板固定连接在一起；所述Y轴感应片安装在Y轴滑板连接块的侧面；所述X轴机构包括X轴电机、X轴联轴器、X轴线性模组、X轴滑板连接块、X轴滑轨、X轴滑块、X轴平台板、X轴安装条、X轴光电传感器和X轴感应片，所述X轴线性模组、X轴滑轨和X轴安装条分别安装在Y轴平台板上，且X轴线性模组、X轴滑轨和X轴安装条相互平行；所述X轴滑轨有两条，每条X轴滑轨上分别配合安装有两个以上的X轴滑块，X轴安装条上安装有X轴光电传感器；所述X轴电机通过X轴联轴器与X轴线性模组连接在一起；所述X轴滑板连接块安装在X轴线性模组上，所述X轴平台板安装在X轴滑块上部，且X轴滑板连接块和X轴平台板固定连接在一起；所述X轴感应片安装在X轴滑板连接块的侧面；所述Z轴机构包括Z轴电机、电机固定座、Z轴联轴器、丝杆支座、丝杆固定块、丝杆缓冲垫、丝杆轴承固定块、Z轴滑轨、Z轴滑块、升降光电传感器和升降感应片，所述电机固定座、丝杆支座和丝杆轴承固定块分别固定在升降固定板的侧面，Z轴电机连接在电机固定座上，Z轴电机通过Z轴联轴器连接丝杆，丝杆穿过丝杆支座，丝杆中间连接着丝杆固定块，丝杆前端支撑在丝杆轴承固定块上，丝杆轴承固定块的下部连接着丝杆缓冲垫，Z轴电机驱动丝杆，可使丝杆固定块上下移动。
[0012] 作为优选，所述R轴机构包括R轴电机、R轴联轴器、旋转轴、旋转轴承座、R轴机构安装座、旋转光电传感器和旋转感应片，所述R轴电机通过R轴联轴器与旋转轴连接在一起，且旋转轴通过旋转轴承座支撑；所述R轴机构安装座与旋转轴承座固定安装在一起；所述R轴机构安装座与丝杆固定块固定连接在一起；所述R轴机构安装座的四个角上分别安装一 Z轴滑轨，所述升降固定板内分别与Z轴滑轨相配合安装有Z轴滑块；当丝杆固定块带动R轴机构安装座上下运动时通过Z轴滑轨来导向；所述R轴机构安装座的内侧通过一升降感应片连接座连接着升降感应片，所述升降固定板外侧固定连接着升降光电传感器；所述旋转轴的侧面连接着旋转感应片，所述旋转轴承座上通过一旋转感应器连接座连接着旋转光电传感器。
[0013] 本发明的有益效果在于:
[0014] 本发明载具机构上放置带外壳的产品，载具底板上设置若干吸嘴，可以使产品吸附于托盘表面不至脱落，产品放上去之后，挡边保证其不滑落，同时在载具底板下有一伸缩气缸，伸缩气缸通过拨片控制四个挡片，伸缩气缸撑开，挡片后移，产品放上去后，气伸缩缸收缩，拨片合拢，带动挡片卡紧产品。在载具底板四角安装有光源安装块，用于给对位时提供光源。
[0015] 本发明的产品吸取机构不使用时，可使其处于一个初始位置，当需要产品吸取机构开始工作时，其驱动气缸带动连接板前后运动，从而使滑动板沿着滑轨前后运动，最终使滑动板下方的吸取模组前后运动，可以很快进入工作状态到达标准作业位置，通过吸盘吸住产品，压力传感器采集相关数据，并将其运输至下一作业位置。
[0016] 本发明的CCD校准机构通过线性模组和机构滑轨安装于竖板上，由升降电机驱动，在线性模组和机构滑轨的带动下上下运动，上下运动的距离由光电传感器确定。其CCD可有若干个，可以根据需要增减，本发明是为了配合其他机构，当不需使用本发明的时候，可以在线性模组的驱动下将整个机构运输至顶端，便于操作员操作，当需要其工作时，升降电机可驱动其到达标准作业位置，在进行对位的时候，可以调节每个CCD的位置，通过旋转微调螺钉，可以在水平和垂直方向上调节CCD的位置，直到位置调节准确，其使用方便。
[0017] 本发明的四轴调整机构在X轴机构、Y轴机构、Z轴机构和R轴机构四个机构的协同作用，可以实现在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向和旋转平面内同时调节，当旋转轴上放置产品或装置时，即可对产品或装置位置进行调节，同时适用于各种类型产品或装置，且此种设置节约空间。
[0018] 本发明工作时，Z轴机构带动载具机构先将带外壳的产品向下移动，避免其他机构触及产品，然后产品吸取机构移动并吸取产品，CCD校准机构下降，同时Z轴机构下降1_，CCD校准机构的CCD开始拍照，然后四轴调整机构的X轴机构、Y轴机构和R轴机构将外壳的位置在X轴方向、Y轴方向和旋转平面内同时调节进行补正，使外壳的位置与产品的位置完全对正；最后Z轴机构上升将产品与外壳贴合，贴合力大小由产品吸取机构的压力传感器控制；贴合后产品吸取机构放下产品，CCD校准机构回到初始位置，产品吸取机构也回到初始位置，操作者将贴合后的产品从载具机构中取出。
附图说明
:
[0019] 下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0020] 图1为本发明的结构示意图；
[0021] 图2为图1的主视图；
[0022] 图3为图1的左视图；
[0023] 图4为本发明的产品吸取机构的结构示意图；
[0024] 图5为图4中吸取模组的结构示意图；
[0025] 图6为图5的仰视图；
[0026] 图7为本发明的CXD校准机构的结构示意图；
[0027] 图8为图7的左视图；
[0028] 图9为图7中微调机构的结构示意图；
[0029] 图10为图9的主视图；
[0030] 图11为图9的左视图；
[0031] 图12为图7中微调机构和CXD机构的结构示意图；
[0032] 图13为本发明的载具机构的结构示意图；
[0033] 图14为图13的主视图；
[0034] 图15为图13中不包含托盘、光源安装块和吸嘴时的结构示意图；
[0035] 图16为本发明的四轴调整机构的结构示意图；
[0036] 图17为图16中的X轴机构和Y轴机构的结构示意图；
[0037] 图18为图17的后视图；
[0038] 图19为为图16中的Z轴机构和R轴机构的结构示意图；
[0039] 图20为图19中无升降固定板时的结构示意图；
[0040] 图21为图19中R轴机构的结构示意图。
具体实施方式
:
[0041] 实施例，见附图1，一种自动对位安装机，它包括底板1、竖板2、加强板3、产品吸取机构1、C⑶校准机构I1、载具机构III和四轴调整机构IV，所述竖板垂直安装在底板上，且竖板与底板之间通过加强板加强固定；所述CCD校准机构安装在竖板上；所述产品吸取机构安装在底板上部、CCD校准机构下部；所述四轴调整机构包括X轴机构、Y轴机构、Z轴机构和R轴机构，所述Y轴机构安装在底板上；所述X轴机构安装在Y轴机构上；所述X轴机构的底部固定连接有由四块板依次围接而成的升降固定板92，所述Z轴机构安装在升降固定板侧面；所述R轴机构位于升降固定板围成的中间区域内；所述Z轴机构上下运动可带动R轴机构上下运动；所述载具机构安装在R轴机构的上部。
[0042] 所述产品吸取机构包括等高支柱4、面板5、垫块6、滑轨7、滑块8、驱动气缸9、气缸固定座10、驱动连接板11、滑动板12、限位块13和吸取模组，所述面板的下部固定连接四根等高支柱，四根等高支柱分别固定在底板上；所述面板的上部左、右两侧分别安装着垫块，且每个垫块上安装有滑轨，滑轨上配合安装有滑块；所述驱动气缸通过气缸固定座安装在面板上，且驱动气缸位于左侧垫块的外部；所述驱动气缸上连接着驱动连接板；所述滑动板安装于滑块上，且滑动板的左部与驱动连接板的右部固定连接在一起；所述吸取模组固定安装在滑动板的下部；所述左侧垫块的前端设有一限位块。
[0043] 所述吸取模组包括盖板14、吸板15、吸盘16、活动吸板17和压力传感器18，所述盖板为中间带有槽孔的方形板，吸板安装在盖板下部，吸板的下部安装有活动吸板，吸板下方设有多个吸盘，且吸盘穿过活动吸板，可使产品吸附在活动吸板下表面；所述吸板的上部中间位置安装有压力传感器，且压力传感器上端与滑动板连接在一起；所述活动吸板的材质为泡棉，活动吸板也为中间带有槽孔的方形板，且与盖板的结构尺寸相同。
[0044] 所述CXD校准机构包括升降电机19、联轴器20、线性模组21、机构滑轨22、机构滑块23、安装条24、光电传感器25、感应片26、模组安装板27、CXD安装板28、微调机构V、连接块29和CCD机构VI，所述线性模组、安装条和机构滑轨分别安装在竖板上，机构滑轨上安装机构滑块，安装条上安装有光电传感器；所述升降电机通过联轴器与线性模组连接在一起；所述模组安装板安装在线性模组和机构滑块上；所述感应片安装在模组安装板的侧面，且与光电传感器相配合安装；所述CXD安装板垂直安装在模组安装板上；所述微调机构有两组以上，分别安装在CCD安装板的下部；所述CCD机构通过连接块安装在微调机构的下部，每组微调机构对应一组CCD机构；所述升降电机驱动，在线性模组和机构滑轨的带动下模组安装板可上下运动，上下运动的距离由光电传感器确定；所述微调机构V包括安装块30、上滑台31、下滑台32、水平滑轨33、水平滑块34、垂直滑轨35、垂直滑块36、滑台锁块37和微调螺钉38，所述微调机构的下滑台与连接块固定连接在一起；所述安装块固定安装在CXD安装板下部；所述安装块的下部装有垂直滑块，上滑台上装有垂直滑轨，且垂直滑块与垂直滑轨配合安装在一起；所述下滑台上装有水平滑块，上滑台下部装有水平滑轨，且水平滑块与水平滑轨配合安装在一起；所述安装块和上滑台之间的左右两侧分别安装一滑台锁块，上滑台和下滑台之间的前后两侧也分别安装一滑台锁块；所述上滑台的后部安装一可使上滑台前后移动的微调螺钉，上滑台的右部安装一可使下滑台水平移动的微调螺钉；所述CXD机构VI包括CXD固定板39、(XD40、光源固定板41和光源42，所述CXD固定板和光源固定板分别安装在连接块的两侧，CCD安装在CCD固定板上，光源安装在光源固定板上；所述升降电机可驱动微调机构到达标准作业位置，在进行对位的时候，可以调节每个CCD的位置，通过旋转微调螺钉，可以在水平和前后方向上调节每个CCD的位置，直到位置调节准确。
[0045] 所述载具机构包括载具底板43、托盘44、吸嘴45、挡边46、伸缩气缸47、拨片48、载具安装条49、载具滑轨50、载具滑块51、挡片52和光源安装块53，所述载具底板上设有吸嘴，载具底板下装有伸缩气缸；所述伸缩气缸的两侧各连接一拨片，拨片的两端连接着载具安装条，载具安装条上设有载具滑轨，载具滑轨上配合安装有载具滑块；所述托盘固定安装在载具滑块上；所述吸嘴穿过托盘，可使产品吸附在托盘表面；所述滑轨的末端连接着挡片；所述载具底板的四角处分别安装有用于给对位时提供光源的光源安装块；所述载具底板的四面分别设有挡边，每面的挡边各两个。
[0046] 所述Y轴机构VE包括Y轴电机54、Y轴联轴器55、Y轴线性模组56、Y轴滑板连接块57、Y轴滑轨58、Y轴滑块59、Y轴平台板60、Y轴安装条61、Y轴光电传感器62和Y轴感应片63，所述Y轴线性模组、Y轴滑轨和Y轴安装条分别安装在底板上，且Y轴线性模组、Y轴滑轨和Y轴安装条相互平行；所述Y轴滑轨有两条，每条Y轴滑轨上分别配合安装有三个以上的Y轴滑块，Y轴安装条上安装有Y轴光电传感器；所述Y轴电机通过Y轴联轴器与Y轴线性模组连接在一起；所述Y轴滑板连接块安装在Y轴线性模组上，所述Y轴平台板安装在Y轴滑块上部，且Y轴滑板连接块和Y轴平台板固定连接在一起；所述Y轴感应片安装在Y轴滑板连接块的侧面。
[0047] 所述X轴机构VID包括X轴电机64、X轴联轴器65、X轴线性模组66、X轴滑板连接块67、X轴滑轨68、X轴滑块69、X轴平台板70、X轴安装条71、X轴光电传感器72和X轴感应片73，所述X轴线性模组、X轴滑轨和X轴安装条分别安装在Y轴平台板上，且X轴线性模组、X轴滑轨和X轴安装条相互平行；所述X轴滑轨有两条，每条X轴滑轨上分别配合安装有两个以上的X轴滑块，X轴安装条上安装有X轴光电传感器；所述X轴电机通过X轴联轴器与X轴线性模组连接在一起；所述X轴滑板连接块安装在X轴线性模组上，所述X轴平台板安装在X轴滑块上部，且X轴滑板连接块和X轴平台板固定连接在一起；所述X轴感应片安装在X轴滑板连接块的侧面。
[0048] 所述Z轴机构IX包括Z轴电机74、电机固定座75、Z轴联轴器76、丝杆支座77、丝杆固定块78、丝杆缓冲垫79、丝杆轴承固定块80、Z轴滑轨81、Z轴滑块82、升降光电传感器83和升降感应片84，所述电机固定座、丝杆支座和丝杆轴承固定块分别固定在升降固定板的侧面，Z轴电机连接在电机固定座上，Z轴电机通过Z轴联轴器连接丝杆，丝杆穿过丝杆支座，丝杆中间连接着丝杆固定块，丝杆前端支撑在丝杆轴承固定块上，丝杆轴承固定块的下部连接着丝杆缓冲垫，Z轴电机驱动丝杆，可使丝杆固定块上下移动。
[0049] 所述R轴机构X包括R轴电机85、R轴联轴器86、旋转轴87、旋转轴承座88、R轴机构安装座89、旋转光电传感器90和旋转感应片91，所述R轴电机通过R轴联轴器与旋转轴连接在一起，且旋转轴通过旋转轴承座支撑；所述R轴机构安装座与旋转轴承座固定安装在一起；所述R轴机构安装座与丝杆固定块固定连接在一起；所述R轴机构安装座的四个角上分别安装一 Z轴滑轨，所述升降固定板内分别与Z轴滑轨相配合安装有Z轴滑块；当丝杆固定块带动R轴机构安装座上下运动时通过Z轴滑轨来导向；所述R轴机构安装座的内侧通过一升降感应片连接座连接着升降感应片，所述升降固定板外侧固定连接着升降光电传感器；所述旋转轴的侧面连接着旋转感应片，所述旋转轴承座上通过一旋转感应器连接座连接着旋转光电传感器。
[0050] 本发明工作过程:所述载具机构上放置带外壳的产品，产品吸取机构处于初始位置；当产品放入后，Z轴机构带动载具机构先将带外壳的产品向下移动，避免其他机构触及产品，然后产品吸取机构移动并吸取产品，CCD校准机构下降，同时Z轴机构下降1mm，CCD校准机构的CCD开始拍照，然后四轴调整机构的X轴机构、Y轴机构和R轴机构将外壳的位置在X轴方向、Y轴方向和旋转平面内同时调节进行补正，使外壳的位置与产品的位置完全对正；最后Z轴机构上升将产品与外壳贴合，贴合力大小由压力传感器控制；贴合后产品吸取机构放下产品，CCD校准机构回到初始位置，产品吸取机构也回到初始位置，操作者将贴合后的产品从载具机构中取出。
[0051] 上述实施例是对本发明进行的具体描述，只是对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。
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