CN105445954A - 一种自动组装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动组装机，包括用于实现物料取放及镜头组装工序的机械手模组、用于完成镜筒组装的组装模组和用于实现物料翻转的翻转模组，所述机械手模组与组装模组合作完成镜头的一端结构的组装，通过翻转模组将镜头翻转，机械手模组与组装模组合作完成镜头的另一端结构的组装。通过翻转模组将镜头翻转，再进行另一端结构的组装，可以将部件较多的镜头在组装时从两端分别组装，在不增加机械手模组的复杂程度的情况下，实现复杂镜头的组装。

Description

一种自动组装机
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种自动组装机。
背景技术
目前镜头的自动组装机，要实现组装较复杂的镜头，必须增加机械手模组的复杂程度，不仅使得机械手模组的结构变得复杂，控制难度也增加，可靠性下降。
发明内容
本发明的目的在于提出一种组装机，在不增加机械手模组的复杂程度的情况下，实现复杂镜头的组装。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动组装机，包括用于实现物料取放及镜头组装工序的机械手模组、用于完成镜筒组装的组装模组和用于实现物料翻转的翻转模组，所述机械手模组与组装模组合作完成镜头的一端结构的组装，通过翻转模组将镜头翻转，机械手模组与组装模组合作完成镜头的另一端结构的组装。
其中，自动组装机还包括用于移动物料的移栽模组，所述机械手模组包括机械手本体模组、第三直线定位模组和第四直线定位模组，所述第三直线定位模组驱动所述机械手本体模组左右横向移动，所述第四直线定位模组驱动所述机械手本体模组升降，所述移栽模组水平前后布置并驱动物料前后移动，所述组装模组下方沿前后布置的第五直线模组，所述第五直线模组驱动所述组装模组前后移动。
其中，所述机械手模组的数量为两个，分为前后对称设置的前机械手模组和后机械手模组，所述机械手本体模组包括物料求心机构、物料取放机构、上视觉模组及气动控制元件组，所述物料求心机构水平设置在所述机械手模组的下部，所述物料取放机构设置于所述物料求心机构上方，所述上视觉模组设置于所述物料求心机构侧面。
其中，两个所述机械手本体模组设置对称设置的前机械手模组和后机械手模组的内侧。
其中，还包括热铆模组和/或点胶模组，所述热铆模组和/或点胶模组设置在所述组装模组的侧部。
其中，还包括用于上下物料的自动上料装置，所述自动上料装置包括储料仓，所述储料仓内水平设置有料盘；取料时，所述移栽模组上的拖拽机构将所述料盘拖离所述储料仓。
其中，所述料盘上设置有定位孔，所述移栽模组的拖拽机构上设置有定位销；取料时，所述定位销卡入所述定位孔内，将所述料盘拖离所述储料仓。
其中，还包括仓储高度定位模组，所述仓储高度定位模组包括第一直线定位模组和导轨，所述第一直线定位模组和导轨均竖直设置，所述储料仓在所述第一直线定位模组的驱动下沿所述导轨升降。
其中，所述储料仓内水平设置有滚排模组，若干所述滚排模组均布在所述储料仓的左右两侧沿竖直方向设置，所述滚排模组上设置有滚动件，所述料盘放置于所述滚排模组上。
其中，所述滚排模组一端、储料仓顶端及底端均设置有传感器。
有益效果：本发明提供的自动组装机，包括用于实现物料取放及镜头组装工序的机械手模组、用于完成镜筒组装的组装模组和用于实现物料翻转的翻转模组，所述机械手模组与组装模组合作完成镜头的一端结构的组装，通过翻转模组将镜头翻转，机械手模组与组装模组合作完成镜头的另一端结构的组装。通过翻转模组将镜头翻转，再进行另一端结构的组装，可以将部件较多的镜头在组装时从两端分别组装，在不增加机械手模组的复杂程度的情况下，实现复杂镜头的组装。
附图说明
图1为本发明提供的不带上盖的自动组装机俯视图。
图2为本发明提供的不带上盖的自动组装机结构示意图。
图3为本发明提供的机械手模组的结构示意图。
图4为图3的B处的局部放大图。
图5为本发明提供的组装模组的结构示意图。
图6为本发明提供的自动上料机构的结构示意图。
图7为图6的A处的局部放大图。
图8为本发明提供的自动上料机构的结构示意图。
图9为本发明提供的自动上料机构的结构示意图。
图10为本发明提供的带上盖的自动组装机结构示意图。
其中：
100-自动上料装置，101-储料仓，102-移栽模组，103-料盘，104-定位孔，105-定位销，106-仓储高度定位模组，107-第一直线定位模组，108-导轨，109-滚排模组，110-传感器，111-第二直线定位模组，112-料盘承载机构，113-料盘定位组件，201-机台，202-下视觉模组，301-机械手模组，302-机械手本体模组，303-第三直线定位模组，304-第四直线定位模组，305-物料求心机构，306-物料取放机构，307-上视觉模组，401-组装模组，402-组装座，403-压力校正座，404-第五直线模组，501-翻转模组，601-热铆模组。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，采用以下技术方案：
请参考图1至图10，其中以图1为参考，左右方向为左右方向，上下方向为前后方向。本发明的提供的一种自动组装机，包括用于实现物料取放及镜头组装工序的机械手模组301、用于完成镜筒组装的组装模组401和用于实现物料翻转的翻转模组501，机械手模组301与组装模组401合作完成镜头的一端结构的组装，通过翻转模组501将镜头翻转，机械手模组301与组装模组401合作完成镜头的另一端的组装。通过翻转模组501将镜头翻转，再进行另一端结构的组装，可以将部件较多的镜头在组装时从两端分别组装，在不增加机械手模组301的复杂程度的情况下，实现复杂镜头的组装。
本实施例中，自动组装机还包括用于移动物料的移栽模组102，机械手模组301包括机械手本体模组302、第三直线定位模组303和第四直线定位模组304，第三直线定位模组303驱动机械手本体模组302左右横向移动，第四直线定位模组304驱动机械手本体模组302升降，移栽模组102水平前后布置并驱动物料前后移动，组装模组401下方沿前后布置的第五直线模组404，第五直线模组404驱动组装模组401前后移动。移栽模组102和组装模组401均可以前后移动，而机械手模组301可以升降以及左右横向移动，通过模组的组合可以实现物料的移动和组装的过程中的三轴方向的移动，机械手模组301仅具有升降以及左右横向移动的两个方向的直线模组，不需要同时具有三轴方向的移动，结构稳定性好。
优选的，机械手模组301的数量为两个，分为前后对称设置的前机械手模组和后机械手模组，前机械手模组和后机械手模组可以分别组装一个复杂镜头的不同部件，最后将分别组装好的部件再组装成一个完整的镜头，降低每个机械手模组的组装难度。机械手本体模组302包括物料求心机构305、物料取放机构306、上视觉模组307及气动控制元件组，物料取放机构306水平设置在机械手模组301的下部，物料求心机构305设置于物料取放机构306的下部方，上视觉模组307设置于物料求心机构305侧面。通过这些机构，可以实现对部件的求心、取放以及中心位置的判断等，为部件组装提供必要的准备条件。
物料求心机构305包括根据组装镜头物料外形设计的求心治具和通过气缸固定求心治具的求心夹条。物料取放机构306包括取放镜筒的夹爪机构组和取放其他部件的吸嘴机构组，夹爪机构组与吸嘴机构组通过气缸在高度方向实现快速切换。气动控制元件组包括可精确控制各气缸下压力的比例阀。
组装模组401设置在第三直线定位模组303的下方，包括组装座402和压力校正座403，组装座402通过第五直线模组404在前后方向上移动。组装座402包括镜筒夹紧机构和底座旋转机构。
翻转模组501设置在第三直线定位模组303的末端，包括夹紧机构和转动机构。
优选的，为了更好的完成对机械手模组201的安装、调试、校对等，两个机械手本体模组302设置对称设置的前机械手模组和后机械手模组的内侧。工作人员可以站在前机械手模组和后机械手模组的外侧对机械手本体模组302进行上述工作，不需要进入工作区域的内部。
本实施例中，为了进一步对镜头进行热铆和/或点胶，自动组装机还包括热铆模组601和/或点胶模组，热铆模组601和/或点胶模组设置在组装模组401的侧部。组装机可以只设置热铆模组601或点胶模组，也可以两者均设置。
本实施例中，为了实现自动上料，自动组装机还包括用于上下物料的自动上料装置100，自动上料装置包括储料仓101，储料仓101内水平设置有料盘103；取料时，移栽模组102上的拖拽机构将料盘103拖离储料仓101。优选的，料盘103上设置有定位孔104，移栽模组102的拖拽机构上设置有定位销105；取料时，定位销105卡入定位孔104内，将料盘103拖离储料仓101。通过定位销105和定位孔104的配合，储料仓101内的料盘103被拖离储料仓101，不需要吸盘，结构简单。
优选的，自动上料装置100还包括仓储高度定位模组106，仓储高度定位模组106包括第一直线定位模组107和导轨108，第一直线定位模组107和导轨108均竖直设置，储料仓101在第一直线定位模组107的驱动下沿导轨108升降。第一直线定位模组107的驱动储料仓101沿导轨108升降在合适的位置，以便移栽模组102的的拖拽机构伸入料盘103下方，拖拽机构上的定位销5向上移动插入定位孔104，拖拽机构再向外将料盘103拖出。优选的，为减少料盘103在移出储料仓101的过程中的阻力，储料仓101内水平设置有滚排模组109，若干滚排模组109均布在储料仓101的左右两侧沿竖直方向设置，滚排模组109上设置有滚动件，料盘103放置于滚排模组109上。优选的，滚排模组109一端、储料仓101顶端及底端均设置有传感器110。设置在滚排模组109一端的传感器用于探测此层是否有料盘摆放，防止设备送料盘103进入储料仓101时，送至已有料盘层，从而引起的撞机。设置在储料仓101顶端及底端的另一对传感器用于探测料盘103是从储料仓101前端还是后端进入储料仓101，搭配设置在每层料盘103处的传感器可判断对应层数物料为已完成品还是新上料物料，实现自动组装设备储料仓101状态的自动识别，防止料盘103取错。
优选的，移栽模组102包括水平前后设置的第二直线定位模组111和设置在拖拽机构上方的料盘承载机构112，料盘承载机构112上设置有滚轮组；取料时，拖拽机构在气缸地驱动下将料盘103拖拽至料盘承载机构112，第二直线定位模组111将料盘承载机构112输送至指定位置。第二直线定位模组111实现料盘103在前后方向的空间定位，料盘承载机构112上的滚轮组减少在料盘移动的过程中的阻力。料盘承载机构112上还设置有通过气缸夹紧料盘103的夹紧模组和探测有无是否有料盘103的传感器。
优选的，储料仓101后端设置有料盘定位组件113，料盘定位组件113为旋转把手。通过料盘定位组件113实现快速的锁紧或松开。
本实施例中，自动组装机还包括机台201和用于实现组装机机自动化控制的电控组件，自动上料装置100、移栽模组102、机械手模组301、组装模组401、翻转模组501、热铆模组(601)和/或点胶模组均设置在机台201上，电控组件位于机台201内部。
将自动上料装置更换为上料传送带，并在组装机左侧增设下料传送带即可实现料盘103的前进左出，同前后工序串线实现自动组装流水线。
机台201包括设置在机台201上的下视觉模组，上视觉模组307、下视觉模组在机械手模组301前后各布置一套，上视觉模组307和下视觉模组用于对注塑部品取像时可判断出各部品剪料口方向，配合底座旋转机构实现部品件对角度。
以下对自动组装机的不同工作模式下的工作过程进行阐述：
1)双边合作同一镜头模式：
首先，设备开启，各运动组件自动进入复位模式，完成运动组件的复位，以避免设备在工作过程中出现误差的累积；
完成复位后，此时储料仓101位于最高点，员工手动松开料盘定位组件113，将已排好物料的料盘103依次从储料仓101后端放入后，手动锁紧料盘定位组件113，并将料盘103向后拉，靠紧料盘定位组件113定位，完成物料上料。
上料完成后，作业员通过计算机人机交互装置确认当前参数是否正确，确认无问题后按下启动按钮开始作业。
储料仓101在第一直线定位模组107的驱动下降至当前上料层预上料位置，同时移栽模组102在第二直线定位模组111的驱动下在前后方向定位到预上料位置，气缸驱动料盘拖拽机构向后深入待取的料盘103的底部，储料仓101下降一定距离，拖拽机构上的定位销105伸入料盘103的定位孔104内，气缸驱动拖拽机构将料盘103拖至料盘承载机构112上，再通过夹紧模组固定料盘103，储料仓101复位，完成料盘从储料仓101移动至机械手模组301的过程。
移栽模组102配合后部的机械手模组301，将需要在后部的机械手模组301上装配的镜筒及对应物料从移栽模组102上取到后部的机械手模组301上，然后通过物料求心机构301对除镜筒外的部品进行求心，完成求心后，后部的机械手模组301配合下视觉模组202对部品取像分析，完成部品外形的OK判定及中心坐标计算，然后后部的机械手模组301配合组装模组401将镜筒放至组装座上并被镜筒夹紧机构固定，后部的机械手模组301配合组装模组401通过上视觉模组307对镜筒进行取像分析。后部的机械手模组301完成镜筒取像后，根据控制程序内部计算得到坐标，配合组装模组401进行部品组装，组装过程中同时实现部品间的对角度组装、组装压力控制及组装高度管控。
后部的机械手模组301取完物料后，前部的机械手模组301配合移栽模组102进行需要在前端装配的部品取下，并通过下视觉模组202取像分析，将需要在前端装配的部品组装好后，再与后部的机械手模组301组装好的部品一起组装，装配过程与后部的机械手模组301相似。完成镜头装配后，前部的机械手模组301配合组装模组401和移栽模组102，将成品放回料盘103，并开始下一轮的取料动作。
后部的机械手模组301和前部的机械手模组301依照此装配过程轮流与移栽模组102配合完成组装过程。完成整个料盘103的物料的组装后，自动上料机构配合移栽模组102，将已完成组装的料盘103放回储料仓101，并取出另一板待组装物料进行新一轮组装。放回过程是取料过程的逆向过程。
设备过程中，员工负责将已组装完成的物料取下储料仓101，换上待组装物料。
2)双边独立单个镜头模式：
料盘从储料仓101移动至机械手模组301的过程与“双边合作同一镜头模式”一致，不再赘述。后部的机械手模组301在取料时，取一个镜头组装所需的全部物品进行组装，组装过程与“双边合作同一镜头模式”类似，后部的机械手模组301在取料后，前部的机械手模组301在取料时，取一个镜头组装所需的全部物品进行组装，组装过程与后部的机械手模组301类似，不再赘述。
3)镜头加部品热铆模式：
料盘从储料仓101移动至机械手模组301的过程与“双边合作同一镜头模式”一致，不再赘述。后部的机械手模组301在取料时，取镜头与滤光镜片，组装过程与“双边合作同一镜头模式”类似，后部的机械手模组301完成滤光片组装后，通过与移栽模组102的配合将成品镜头取下后防至热铆模组601上，热铆模组601完成对滤光片的热铆固定后，后部的机械手模组301将镜头放至翻转模组501正上方，翻转模组通过夹紧机构夹紧镜筒再通过转动机构完成180°翻转，后部的机械手模组301取回镜头，将镜头放回组装模组401。完成镜头放置后后部的机械手模组301即开始进行下一轮的取料、组装。前部的机械手模组301的组装过程与“双边合作同一镜头模式”一致，不再赘述。
4)镜头加部品点胶模式：
整个流程与“镜头加部品热铆模式”相同，仅需将实现热铆的组件更换成用于实现点胶的模组即可。
综上，本发明通过自动上料机构完成物料的自动上下料，通过移栽模组102完成物料盘的准确定位，通过机械手模组301完成取料、求心、组装、下料等动作并在过程中对物料状态、组装压力等组装参数进行管控，通过组装模组401实现组装座的精确定位、镜头求心夹紧及配向，通过翻转模组501实现两端镜头的翻转，通过热铆模组601和/或点胶实现部品的热铆和/或点胶，通过电控组件的控制实现多模式的自动化组装，并通过过程中相关参数的控制实现组装品质的管控，最终实现劳动力的减少，镜头组装质量的提高，不良品产出的减少，并极大地提高了产能。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动组装机，其特征在于，包括用于实现物料取放及镜头组装工序的机械手模组(301)、用于完成镜筒组装的组装模组(401)和用于实现物料翻转的翻转模组(501)，所述机械手模组(301)与组装模组(401)合作完成镜头的一端结构的组装，通过翻转模组(501)将镜头翻转，机械手模组(301)与组装模组(401)合作完成镜头的另一端结构的组装。
2.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于，还包括用于移动物料的移栽模组(102)，所述机械手模组(301)包括机械手本体模组(302)、第三直线定位模组(303)和第四直线定位模组(304)，所述第三直线定位模组(303)驱动所述机械手本体模组(302)左右横向移动，所述第四直线定位模组(304)驱动所述机械手本体模组(302)升降，所述移栽模组(102)水平前后布置并驱动物料前后移动，所述组装模组(401)下方沿前后布置的第五直线模组(404)，所述第五直线模组(404)驱动所述组装模组(401)前后移动。
3.如权利要求2所述的自动组装机，其特征在于，所述机械手模组(301)的数量为两个，分为前后对称设置的前机械手模组和后机械手模组，所述机械手本体模组(302)包括物料求心机构(305)、物料取放机构(306)、上视觉模组(307)及气动控制元件组，所述物料求心机构(305)水平设置在所述机械手模组(301)的下部，所述物料取放机构(306)设置于所述物料求心机构(305)上方，所述上视觉模组(307)设置于所述物料求心机构(305)侧面。
4.如权利要求3所述的自动组装机，其特征在于，两个所述机械手本体模组(302)设置对称设置的前机械手模组和后机械手模组的内侧。
5.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于，还包括热铆模组(601)和/或点胶模组，所述热铆模组(601)和/或点胶模组设置在所述组装模组(401)的侧部。
6.如权利要求2所述的自动组装机，其特征在于，还包括用于上下物料的自动上料装置(100)，所述自动上料装置包括储料仓(101)，所述储料仓(101)内水平设置有料盘(103)；取料时，所述移栽模组(102)上的拖拽机构将所述料盘(103)拖离所述储料仓(101)。
7.如权利要求6所述的自动组装机，其特征在于，所述料盘(103)上设置有定位孔(104)，所述移栽模组(102)的拖拽机构上设置有定位销(105)；取料时，所述定位销(105)卡入所述定位孔(104)内，将所述料盘(103)拖离所述储料仓(101)。
8.如权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，还包括仓储高度定位模组(106)，所述仓储高度定位模组(106)包括第一直线定位模组(107)和导轨(108)，所述第一直线定位模组(107)和导轨(108)均竖直设置，所述储料仓(101)在所述第一直线定位模组(107)的驱动下沿所述导轨(108)升降。
9.如权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，所述储料仓(101)内水平设置有滚排模组(109)，若干所述滚排模组(109)均布在所述储料仓(101)的左右两侧沿竖直方向设置，所述滚排模组(109)上设置有滚动件，所述料盘(103)放置于所述滚排模组(109)上。
10.如权利要求9所述的自动上料装置，其特征在于，所述滚排模组(109)一端、储料仓(101)顶端及底端均设置有传感器(110)。
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