CN106624726B - 机械对位组装装置及其对位组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机械对位组装装置，包括安装板、吸取并驱动工件上下移动的第一吸取机构与第二吸取机构、及对工件进行位置校对的对位机构，所述第一吸取机构和所述第二吸取机构均垂直于所述安装板且分别安装于所述安装板的相对两侧，所述对位机构包括两个且固定安装于所述安装板的同一侧，两个所述对位机构相互垂直设置；本发明还提供了一种对位组装方法。与相关技术相比，本发明的机械对位组装装置及其对位组装方法成本低且通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及机械自动化设备领域，尤其涉及一种组装工件的机械对位组装装置及其对位组装方法。
背景技术
随着现代化社会的发展，自动化设备正慢慢取代人工劳动，已成为企业提高生产效率和节约生产成本的重要手段。
对于工艺精度要求高的自动化产线，特别是精密组件的组装，相关技术的机械对位组装装置通常采用图像传感器(Charged Coupled Device，CCD)对需要组装的两个产品进行定位，相关技术中虽然可达到高精度定位组装的效果，但其采用的CCD图像传感器成本较高，使得该设备不能广泛使用。
另外，所述CCD图像传感器通用性受限，对不同颜色和材质的机构不能通用，其对颜色色度的偏差会导致数据异常，无形中增加了使用者的成本。
因此，有必要提供一种新的机械对位组装装置及其对位组装方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种成本低且通用性强的机械对位组装装置及其对位组装方法。
本发明提供一种机械对位组装装置，包括吸取并驱动工件上下移动的第一吸取机构与第二吸取机构、安装板及对工件进行位置校对的对位机构，所述第一吸取机构和所述第二吸取机构均垂直于所述安装板且分别安装于所述安装板的相对两侧，所述对位机构包括两个且固定安装于所述安装板的同一侧，两个所述对位机构相互垂直设置；所述对位机构包括电机、丝杆、压力传感器、滑块、导轨、第一轴承、左右连杆和两个推块，所述丝杆一端与所述电机的输出轴连接，另一端与所述滑块连接，所述滑块套设于所述导轨并沿导轨往复运动，所述压力传感器夹设于所述滑块与所述第一轴承之间，所述第一轴承插设于所述滑块，所述左右连杆包括连接首端和由所述连接首端延伸的相互形成一定夹角的第一连杆和第二连杆，所述连接首端套设于所述第一轴承，所述第一连杆和所述第二连杆分别与一个所述推块固定连接，同一所述对位机构的两个所述推块连接形成的直线平行于另一所述对位机构。
优选的，所述安装板包括主体部和贯穿其上的对位通孔，所述第一吸取机构和所述第二吸取机构分别设置于所述主体部的相对两侧且与所述对位通孔正对设置，两个所述对位机构分别固定安装于所述主体部，且各自的所述推块共同环绕所述对位通孔设置。
优选的，所述对位机构还包括用于感应所述第一吸取机构和所述第二吸取机构吸取的所述工件移动位置的高度检测单元。
优选的，所述高度检测单元为高度检测光纤。
本发明还提供一种对位组装方法，该方法包括如下步骤：
提供本发明的所述的机械对位组装装置以及待组装的第一工件和第二工件；
第一工件吸取，通过所述第一吸取机构吸取所述第一工件并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元检测所述第一工件是否位于预设对位中心点位置；
第一工件对位，当所述第一工件到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构的所述电机启动并带动所述丝杆做直线运动，所述丝杆驱动所述滑块沿所述导轨后退，所述滑块驱动所述第一连杆和所述第二连杆分别带动一个所述推块向所述第一工件移动并从相对两侧将所述第一工件夹紧；
第一工件移送至待组装位置，通过两个所述对位机构各自的所述压力传感器检测所述第一工件被各自的所述推块夹紧后，所述对位机构的电机反转，使得所述推块将所述第一工件松开，通过所述第一吸取机构将所述第一工件移送至待组装位置；
第二工件吸取，通过所述第二吸取机构吸取所述第二工件并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元检测所述第二工件是否位于预设对位中心点位置；
第二工件对位，当所述第二工件到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构的所述电机启动并带动所述丝杆做直线运动，所述丝杆驱动所述滑块沿所述导轨后退，所述滑块驱动所述第一连杆和所述第二连杆分别带动一个所述推块向所述第二工件移动并从相对两侧将所述第二工件夹紧；
第二工件移送至待组装位置，通过两个所述对位机构各自的所述压力传感器检测所述第二工件被各自的所述推块夹紧后，所述对位机构的电机反转，使得所述推块将所述第二工件松开；
第一工件与第二工件组装，通过所述第一吸取机构和所述第二吸取机构相对移动将所述第一工件与所述第二工件进行对接组装。
优选的，所述预设对位中心点为所述对位通孔的几何中心。
与现有技术相比，本发明提供的机械对位组装装置及其对位组装方法，所述对位机构设置为两个，每个所述对位机构均包括所述相对设置的两个所述推块，通过上述结构可使工件移动至对位中心点，当两个需要组装的工件均调节至对位中心点后，从而实现对位后进行组装的目的，上述结构对工件无特殊要求，通用性强；且所述机械对位组装装置巧妙的通过简单的两个所述对位机构即实现工件的对位，成本低。
附图说明
图1为本发明机械对位组装装置的立体结构示意图(已夹取工件)；
图2为图1中部分结构示意图；
图3为本发明机械对位组装装置的对位机构的立体结构示意图；
图4为本发明对位组装方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明 作进一步说明。
请参阅图1，本发明 提供一种机械对位组装装置100，包括安装板1、吸取并驱动工件10上下移动的第一吸取机构2与第二吸取机构3，对工件10进行位置校对的对位机构4和高度检测单元5。
所述第一吸取机构2和所述第二吸取机构3均垂直于所述安装板 1且分别安装于所述安装板1的相对两侧。所述第一吸取机构2用于吸取工件101并驱动其上下移动，所述第二吸取机构3用于吸取工件 102并驱动其上下移动。
所述对位机构4包括两个且固定安装于所述安装板1的同一侧，两个所述对位机构4相互垂直设置。
所述安装板1包括主体部11和贯穿其上的对位通孔12，所述第一吸取机构2和所述第二吸取机构3分别设置于所述主体部11的相对两侧且与所述对位通孔12正对设置，两个所述对位机构4分别固定安装于所述主体部11。
请结合参阅图2-3，所述对位机构4包括两个且结构完全相同，每一个所述对位机构4均包括电机41、丝杆42、压力传感器43、滑块44、导轨45、第一轴承46、左右连杆47、两个推块48、第二轴承49。
两个所述对位机构4各自的两个所述推块48环绕所述对位通孔 12呈等间距设置。从而使得所述对位机构4可通过对工件10的四个方向的位置进行调整定位，定准简单且准确度高。
本实施方式中，所述电机41为伺服电机，提高所述机械对位组装装置100的准确度，当然，电机41并非限于此。
所述丝杆42一端与所述电机41的输出轴连接，另一端与所述滑块44连接。
所述压力传感器43夹设于所述滑块44与所述第一轴承46之间。当然，也可设于所述推块48靠近工件的一侧，用于检测推块是否夹紧工件10，从而判断是否将工件10实现对位。
所述滑块44套设于所述导轨45并沿所述导轨45往复运动，以便使所述推块48相对靠近夹紧工件10或相对远离松开工件10。
所述第一轴承46插设于所述滑块44。所述左右连杆47包括连接首端471和由所述连接首端471延伸的相互形成一定夹角的第一连杆472和第二连杆473，所述连接首端471套设于所述第一轴承46。所述第一连杆472和所述第二连杆473分别与所述两个所述推块48固定连接，同一所述对位机构4的两个所述推块48连接形成的直线平行于另一所述对位机构4。
具体的，所述第二轴承49包括两个，所述第一连接杆472和所述第二连杆473均通过一个所述第二轴承49分别与一个所述推块48 固定连接。
所述高度检测单元5用于感应所述第一吸取机构2和所述第二吸取机构3吸取的工件10(第一工件101和第二工件102)的移动位置，用于确定工件10是否到达对位位置，从而提高了对位组装的精度。所述高度检测单元5固定于所述安装板。
本实施方式中，所述高度检测单元5为高度检测光纤。
当所述高度检测单元5感应到工件10被吸取至所述对位机构4 时，通过检测所述工件10的高度，并驱使所述工件10与所述对位机构4平齐，该结构可提高所述机械对位组装装置100的对位精度。
具体的，所述电机41、所述压力传感器43和所述高度检测单元 5分别与所述外部控制系统(图未示)连接。所述电机41驱动所述丝杆42，从而驱动两个所述推块48相对往复运动。所述压力传感器 43用于检测判断所述对位机构4是否将工件10移动到指定位置并完成夹紧定位，最终将数据反馈至外部控制系统。
当两个工件需要对位组装时，所述第一吸取机构2与所述第二吸取机构3分别吸取所述第一工件101和所述第二工件102，所述第一工件101通过所述第一吸取机构2的驱动上移至对位位置，所述高度检测单元5感应到所述第一工件101后，驱动所述电机41调节使所述第一工件101与所述对位机构4平齐，再通过两个所述对位机构4 将所述第一工件101对位于预设的定位中心点。
同上理，所述第二工件102通过所述第二吸取机构2驱动至所述对位位置，通过两个所述对位机构4进行对位至定位中心点。
所述第一工件101和所述第二工件102因都定位于定位中心点，即实现了所述第一工件101和所述第二工件102对位的目的，进而可实现两个所述工件10的对位组装。
请结合参阅图4，本发明还提供一种对位组装方法，本实施方式中，结合上述机械对位组装装置100为例进行说明，该方法包括如下步骤：
步骤S1、提供本发明的所述的机械对位组装装置100以及待组装的第一工件101和第二工件102。
步骤S2、第一工件吸取
通过所述第一吸取机构2吸取所述第一工件101上升，并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元5检测所述第一工件 101是否位于预设对位中心点位置。具体的，所述预设对位中心点为所述对位通孔12的几何中心。
步骤S3、第一工件对位
当所述第一工件101到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构4的所述电机41启动并带动所述丝杆42做直线运动，所述丝杆42驱动所述滑块44沿所述导轨45后退，所述滑块44驱动所述第一连杆472和所述第二连杆473分别带动一个所述推块48向所述第一工件101移动并从相对两侧将所述第一工件101夹紧。也就是说，两个所述对位机构4的四个所述推块48分别从第一工件101的四个方向将其夹紧，因所述推块48的行程是固定的，因此，当四个所述推块48从所述第一工件101的四个方向均夹紧所述第一工件101时，即完成了对所述第一工件101的对位。该步骤中，通过所述压力传感器43检测所述推块48是否夹紧所述工件10。
步骤S4、第一工件移送至待组装位置
通过两个所述对位机构4各自的所述压力传感器43检测所述第一工件101被各自的所述推块48夹紧后，所述对位机构4的电机41 反转，使得所述推块48将所述第一工件101松开，通过所述第一吸取机构2将所述第一工件101下降移送至待组装位置。
步骤S5、第二工件吸取
通过所述第二吸取机构3吸取所述第二工件102并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元5检测所述第二工件102是否位于预设对位中心点位置。
步骤S6、第二工件对位
当所述第二工件102到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构4的所述电机41启动并带动所述丝杆42做直线运动，所述丝杆42驱动所述滑块44沿所述导轨45后退，所述滑块44驱动所述第一连杆472和所述第二连杆473分别带动一个所述推块48向所述第二工件102移动并从相对两侧将所述第二工件102夹紧。同步骤 S3原理，完成第二工件102的对位。
步骤S7、第二工件移送至待组装位置
通过两个所述对位机构4各自的所述压力传感器43检测所述第二工件102被各自的所述推块48夹紧后，所述对位机构4的电机41 反转，使得所述推块48将所述第二工件102松开。
步骤S8、第一工件与第二工件组装
通过所述第一吸取机构2和所述第二吸取机构3相对移动将所述第一工件101与所述第二工件102进行对接组装。
本步骤中，所述第一吸取机构2和所述第二吸取机构3可以同时向对方的方向移动，也可以是其中一个向另一个靠近移动，以完成第一工件101和所述第二工件102的对接贴合，这都是可行的。
与现有技术相比，本发明提供的机械对位组装装置及其对位组装方法，所述对位机构设置为两个，每个所述对位机构均包括所述相对设置的两个所述推块，通过上述结构可使工件移动至对位中心点，当两个需要组装的工件均调节至对位中心点后，从而实现对位后进行组装的目的，上述结构对工件无特殊要求，通用性强；且所述机械对位组装装置巧妙的通过简单的两个所述对位机构即实现工件的对位，成本低。
以上所述仅为本发明 的实施例，并非因此限制本发明 的专利范围，凡是利用本发明 说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明 的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种机械对位组装装置，其特征在于，包括吸取并驱动工件上下移动的第一吸取机构与第二吸取机构、安装板及对工件进行位置校对的对位机构，所述第一吸取机构和所述第二吸取机构均垂直于所述安装板且分别安装于所述安装板的相对两侧，所述对位机构包括两个且固定安装于所述安装板的同一侧，两个所述对位机构相互垂直设置；所述对位机构包括电机、丝杆、压力传感器、滑块、导轨、第一轴承、左右连杆和两个推块，所述丝杆一端与所述电机的输出轴连接，另一端与所述滑块连接，所述滑块套设于所述导轨并沿导轨往复运动，所述压力传感器夹设于所述滑块与所述第一轴承之间，所述第一轴承插设于所述滑块，所述左右连杆包括连接首端和由所述连接首端延伸的相互形成一定夹角的第一连杆和第二连杆，所述连接首端套设于所述第一轴承，所述第一连杆和所述第二连杆分别与一个所述推块固定连接，同一所述对位机构的两个所述推块连接形成的直线平行于另一所述对位机构。
2.根据权利要求1所述的机械对位组装装置，其特征在于，所述安装板包括主体部和贯穿其上的对位通孔，所述第一吸取机构和所述第二吸取机构分别设置于所述主体部的相对两侧且与所述对位通孔正对设置，两个所述对位机构分别固定安装于所述主体部，且各自的所述推块共同环绕所述对位通孔设置。
3.根据权利要求2所述的机械对位组装装置，其特征在于，所述对位机构还包括用于感应所述第一吸取机构和所述第二吸取机构吸取的所述工件移动位置的高度检测单元。
4.根据权利要求3所述的机械对位组装装置，其特征在于，所述高度检测单元为高度检测光纤。
5.一种对位组装方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
提供如权利要求3或4所述的机械对位组装装置以及待组装的第一工件和第二工件；
第一工件吸取，通过所述第一吸取机构吸取所述第一工件并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元检测所述第一工件是否位于预设对位中心点位置；
第一工件对位，当所述第一工件到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构的所述电机启动并带动所述丝杆做直线运动，所述丝杆驱动所述滑块沿所述导轨后退，所述滑块驱动所述第一连杆和所述第二连杆分别带动一个所述推块向所述第一工件移动并从相对两侧将所述第一工件夹紧；
第一工件移送至待组装位置，通过两个所述对位机构各自的所述压力传感器检测所述第一工件被各自的所述推块夹紧后，所述对位机构的电机反转，使得所述推块将所述第一工件松开，通过所述第一吸取机构将所述第一工件移送至待组装位置；
第二工件吸取，通过所述第二吸取机构吸取所述第二工件并将其移送至预设对位中心点；利用所述高度检测单元检测所述第二工件是否位于预设对位中心点位置；
第二工件对位，当所述第二工件到达预设对位中心点位置时，通过每个所述对位机构的所述电机启动并带动所述丝杆做直线运动，所述丝杆驱动所述滑块沿所述导轨后退，所述滑块驱动所述第一连杆和所述第二连杆分别带动一个所述推块向所述第二工件移动并从相对两侧将所述第二工件夹紧；
第二工件移送至待组装位置，通过两个所述对位机构各自的所述压力传感器检测所述第二工件被各自的所述推块夹紧后，所述对位机构的电机反转，使得所述推块将所述第二工件松开；
第一工件与第二工件组装，通过所述第一吸取机构和所述第二吸取机构相对移动将所述第一工件与所述第二工件进行对接组装。
6.根据权利要求5所述的对位组装方法，其特征在于，所述预设对位中心点为所述对位通孔的几何中心。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Mechanical alignment assembly device and alignment assembly method thereof Effective date of registration: 20220302 Granted publication date: 20191008 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: SHENZHEN EAST-WIN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002065 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20191008 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: SHENZHEN EAST-WIN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002065 |