CN105817877B - 一种一体机机芯铝垫自动上料装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体机机芯铝垫自动上料装配机。此一体机机芯铝垫自动上料装配机，通过自动上料机构把铝垫送到位，工业四轴机器人移动到料盘上方，头上的视觉检测机构先拍照再吸料，准确判断铝垫位置，同时，线体搭载工作面板上的工件到装配位置，吸头结构放料安装，实现了组装过程的全自动化，工业四轴机器人启动平稳、加速快、精确、余振低，实现装配误差小，精度高的特点，大大解决大量需求劳动力的问题，提高装配效率和装配精度。本发明适用于光学镜头组装领域。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头组装领域，特别是涉及一种一体机机芯铝垫自动上料装配机。
背景技术
目前，光学镜头组装产业基本上以手工为主，原因是产品外部形状比较复杂，组装工艺比较精细，特别是涉及到自动对焦的机型。其中，铝垫组装是机芯产品装配中较重要的工序，因为铝垫是第一道装配工序，镜头没有完全隔离灰尘，所以在装配工序中要避免沾到灰尘。因此人工摆放必须要很细心，劳动强度也很高。而且日益增长的劳动成本也使制造光学镜头的成本越来越高，因此，亟待一种全自动安装光学镜头的生产设备。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种铝垫自动上料及自动安装的一体机机芯铝垫自动上料装配机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体机机芯铝垫自动上料装配机，包括用于放置待加工产品的工作面板及用于放置铝垫的料盘，料盘单个设置或者多个堆叠设置在自动上料机构上，工作面板放置在线体上，工作面板的上方设有用于从料盘上吸取铝垫至工作面板上方的吸料机构，吸料机构设有工业四轴机器人，工业四轴机器人上设有吸头结构和/或者视觉检测机构。
进一步作为本发明技术方案的改进，吸头结构设有气管接头和吸头，气管接头设置在吸头的中央，吸头上方设有至少一个缓冲弹簧及导向杆。
进一步作为本发明技术方案的改进，视觉检测机构设有CCD相机及光源，光源的形状为环形，CCD相机置于环形的中央上方。
进一步作为本发明技术方案的改进，自动上料机构设有用于送料的第一节皮带线和第二节皮带线，第二节皮带线下设置有顶升机构。
进一步作为本发明技术方案的改进，顶升机构包括第二节皮带线下设置的至少一根的推杆，推杆设置在推盘上，推盘通过滚珠丝杆顶升，滚珠丝杆通过带传动传动。
进一步作为本发明技术方案的改进，第一节皮带线设置在基座上，基座下设有至少一根支撑导杆，支撑导杆穿插在推盘中，支撑导杆设有底盘，底盘上设有滚珠丝杆，底盘下方设有电机及皮带传送机构。
进一步作为本发明技术方案的改进，第一节皮带线和第二节皮带线上均设有感应器及两侧均设有导向板，第二节皮带线的末端设有挡板。
进一步作为本发明技术方案的改进，第一节皮带线和第二节皮带线的上方设有收料机构，收料机构设置在支架上，支架上 设有移动架，移动架上设有吸盘气缸，吸盘气缸下设有吸盘板，吸盘板上设有至少一个吸盘。
进一步作为本发明技术方案的改进，支架两侧设有导轨，移动架通过行移气缸沿导轨滑动。
进一步作为本发明技术方案的改进，工作面板上方设有风机过滤机组，风机过滤机组设有HEPA滤网和/或者ULPA滤网。
本发明的有益效果：此一体机机芯铝垫自动上料装配机，通过自动上料机构把铝垫送到位，工业四轴机器人移动到料盘上方，头上的视觉检测机构先拍照再吸料，准确判断铝垫位置，同时，线体搭载工作面板上的工件到装配位置，吸头结构放料安装，实现了组装过程的全自动化，工业四轴机器人启动平稳、加速快、精确、余振低，实现装配误差小，精度高的特点，大大解决大量需求劳动力的问题，提高装配效率和装配精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例去掉外壳后的结构示意图；
图3是本发明实施例所述吸料机构示意图；
图4是本发明实施例所述吸头结构示意图；
图5是本发明实施例所述视觉检测机构示意图；
图6是本发明实施例所述自动上料机构示意图；
图7是本发明实施例所述第一节皮带线及第二节皮带线示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1至图7，本发明为一种一体机机芯铝垫自动上料装配机，包括用于放置待加工产品的工作面板3及用于放置铝垫的料盘12，料盘12单个设置或者多个堆叠设置在自动上料机构1上，工作面板3放置在线体31上，工作面板7的上方设有用于从料盘12上吸取铝垫至工作面板3上方的吸料机构2，吸料机构2设有工业四轴机器人21，工业四轴机器人21上设有吸头结构22和/或者视觉检测机构23。
此一体机机芯铝垫自动上料装配机，通过自动上料机构1把铝垫送到位，工业四轴机器人21移动到料盘12上方，头上的视觉检测机构23先拍照再吸料，准确判断铝垫位置，同时，线体31搭载工作面板3上的工件到装配位置，吸头结构22放料安装，实现了组装过程的全自动化，工业四轴机器人21启动平稳、加速快、精确、余振低，实现装配误差小，精度高的特点，大大解决大量需求劳动力的问题，提高装配效率和装配精度。
作为本发明优选的实施方式，吸头结构22设有气管接头223和吸头222，气管接头223设置在吸头222的中央，吸头222上方设有至少一个缓冲弹簧221及导向杆224。
作为本发明优选的实施方式，视觉检测机构23设有CCD相机231及光源232，光源232的形状为环形，CCD相机231置于环形的中央上方。
作为本发明优选的实施方式，自动上料机构1设有用于送料的第一节皮带线11和第二节皮带线13，第二节皮带线13下设置有顶升机构。
作为本发明优选的实施方式，顶升机构包括第二节皮带线13下设置的至少一根的推杆14，推杆14设置在推盘15上，推盘15通过滚珠丝杆16顶升，滚珠丝杆16通过带传动传动。
作为本发明优选的实施方式，第一节皮带线11设置在基座17上，基座17下设有至少一根支撑导杆18，支撑导杆18穿插在推盘15中，支撑导杆18设有底盘19，底盘19上设有滚珠丝杆16，底盘19下方设有电机及皮带传送机构10。
作为本发明优选的实施方式，第一节皮带线11和第二节皮带线13上均设有感应器111及两侧均设有导向板112，第二节皮带线13的末端设有挡板113。
作为本发明优选的实施方式，第一节皮带线11和第二节皮带线13的上方设有收料机构5，收料机构5设置在支架52上，支架52上 设有移动架53，移动架53上设有吸盘气缸54，吸盘气缸54下设有吸盘板56，吸盘板56上设有至少一个吸盘56。
作为本发明优选的实施方式，支架52两侧设有导轨51，移动架53通过行移气缸57沿导轨51滑动。
作为本发明优选的实施方式，工作面板3上方设有风机过滤机组4，风机过滤机组4设有HEPA滤网和/或者ULPA滤网。
一体机机芯铝垫进行自动上料的装配机，它主要包括：工业四轴机器人21，吸料机构2，自动上料机构1，视觉检测机构23，空料盘12的收料机构5，风机过滤机组4（以下简称FFU）。自动上料机构把铝垫送到位，机器人移动到工件上方，头上的CCD检测机构先拍照再吸料，通过CCD拍照、电脑图像处理，准确判断铝垫位置，然后机器人去吸料，放到线体上的装配点上。为了减轻整台机的重量和移动方便，此铝垫自动上料装配机设备，大部分材料主要是铝合金材料，而且铝合金的强度、韧性符合要求。
工业四轴机器人21，通过第一轴，第二轴移动，机器人手臂上的吸头移动到胶垫定位块上方，待胶垫到位后，第三轴就下降去吸料，然后上升，再通过第一、二轴移动到装配点上。运动过程中，吸头222的旋转属于第四轴。
吸料机构2的吸头结构22带有缓冲弹簧221，当向下压料，吸取产品时，缓冲弹簧221在导向杆224的作用下，在垂直方向被压缩，吸头222在弹簧力的作用下，与产品面贴紧，同时，导向杆224与孔有间隙，吸头222在压的过程中可摆动，目的防止物料摆放在料盘12上时，因表面倾斜而吸不上；气管接头223设计在中间，在吸头222旋转过程中，气管不会卷在一起。
自动上料机构1使用时，人工把满料的料盘12放到第一节皮带线11上，感应器111没感应到物料，第一节皮带线11的电机启动，然后料盘12往下流，通过侧面的导向板112被导正，流到第二节皮带线13上，当感应器111感应到tray，第二节皮带线停止，挡板113挡住；接着，下方电机启动，滚珠丝杆16做垂直运动，从而推动与第二节皮带线13连接的4根推杆14，接着第二节皮带线13会上升到机器人的工作高度范围内，最后停下来；当最上层料盘12被拿走了，滚珠丝杆16再往上升高一个料盘12的高度。
收料机构5的一端设有用于容纳顶升后的第二节皮带线13的取料空腔区，收料机构5的另一端设有用于收放料盘12的收料区。
视觉检测机构23主要包括：CCD相机231、光源232、图像采集卡、电脑。通过选用与相机匹配的光源232，以达到最佳效果，CCD相机231将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，然后转变成数字化信号，计算机对这些数字信号进行各种运算，最后根据允许度和其他条件输出结果，机器人再采取动作。
当盘内无料时，收料机构的行移气缸57会移动到空的料盘12中间，吸盘气缸54伸出，吸盘56向下吸空的料盘12，然后伸缩气缸54缩回，行移气缸57再回到起始位，放下空的料盘12，接着线体上升一定高度，机器人继续吸料。
风机过滤机组4简称FFU；FFU放置在机器上方，通过FFU本身的电机和叶轮向下做功，产生的风经过FFU下面的HEPA&ULPA滤网，将空气中的大颗粒的尘埃微粒子过滤，再送到机器内。
本发明利用精度高的滚珠丝杆上升机构、工业机器人、CCD等，设计出自动上料和吸料的机构，实现组装过程的全自动化，达到减少劳动力，进一步提高组装的效率，同时通过对机器人动作优化，利用它启动平稳、加速快、精确、余振低等优势，实现装配误差小，精度高的特点，与基本上以手工为主的光学镜头组装产业相比，本发明可以大大解决大量需求劳动力的问题，提高装配效率和装配精度，而且加入了CCD视觉拍相，取料更准确，上方有FFU，防止粉尘进入。机器工作处于一个与人隔绝的环境，安全性得到很大的提高。可在光学镜头组装领域上可以推广应用。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种一体机机芯铝垫自动上料装配机，其特征在于：包括用于放置待加工产品的工作面板(3)及用于放置铝垫的料盘(12)，所述料盘(12)单个设置或者多个堆叠设置在自动上料机构(1)上，所述工作面板(3)放置在线体(31)上，所述工作面板(3)的上方设有用于从料盘(12)上吸取铝垫至工作面板(3)上方的吸料机构(2)，所述吸料机构(2)设有工业四轴机器人(21)，工业四轴机器人(21)上设有吸头结构(22)和视觉检测机构(23)；所述吸头结构(22)设有气管接头(223)和吸头(222)，所述气管接头(223)设置在吸头(222)的中央，所述吸头(222)上方设有至少一个缓冲弹簧(221)及导向杆(224)，所述导向杆(224)与孔留有间隙；所述视觉检测机构(23)设有CCD相机(231)及光源(232)，所述光源(232)的形状为环形，所述CCD相机(231)置于环形的中央上方；所述自动上料机构(1)设有用于送料的第一节皮带线(11)和第二节皮带线(13)，所述第二节皮带线(13)下设置有顶升机构；所述顶升机构包括第二节皮带线(13)下设置的至少一根推杆(14)，所述推杆(14)设置在推盘(15)上，所述推盘(15)通过滚珠丝杆(16)顶升，所述滚珠丝杆(16)通过带传动传动；所述第一节皮带线(11)设置在基座(17)上，所述基座(17)下设有至少一根支撑导杆(18)，所述支撑导杆(18)穿插在推盘(15)中，所述支撑导杆(18)设有底盘(19)，所述底盘(19)上设有滚珠丝杆(16)，所述底盘(19)下方设有电机及皮带传送机构(10)。
2.根据权利要求1所述的一体机机芯铝垫自动上料装配机，其特征在于：所述第一节皮带线(11)和第二节皮带线(13)上均设有感应器(111)及两侧均设有导向板(112)，所述第二节皮带线(13)的末端设有挡板(113)。
3.根据权利要求1所述的一体机机芯铝垫自动上料装配机，其特征在于：所述第一节皮带线(11)和第二节皮带线(13)的上方设有收料机构(5)，所述收料机构(5)设置在支架(52)上，所述支架(52)上设有移动架(53)，所述移动架(53)上设有吸盘气缸(54)，所述吸盘气缸(54)下设有吸盘板(56)，所述吸盘板(56)上设有至少一个吸盘(56)。
4.根据权利要求3所述的一体机机芯铝垫自动上料装配机，其特征在于：所述支架(52)两侧设有导轨(51)，所述移动架(53)通过行移气缸(57)沿导轨(51)滑动。
5.根据权利要求1所述的一体机机芯铝垫自动上料装配机，其特征在于：所述工作面板(3)上方设有风机过滤机组(4)，所述风机过滤机组(4)设有HEPA滤网和/或者ULPA滤网。
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