CN107438357B - 自动组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动组装装置，用于配合流水线以将配件装配至工件上，其包括工作台、上料模组、定位模组、点胶模组、装配模组及电控模组，上料模组用于将工件传送至定位模组，定位模组、点胶模组及装配模组分别固定于工作台上，定位模组用于定位工件，点胶模组用于对配件涂胶处理，装配模组用于将涂胶处理后的配件贴装至工件上，装配模组包括一加热件，加热件用于对配件进行预热处理。自动组装装置还包括固定于工作台上的检测模组，检测模组包括两个检测器，一检测器用于检测配件与工件组装对位时的偏差，并反馈于装配模组以调整装配位置，另一检测器用于检测完成组装后的配件与工件之间的断差，以筛出不合格的工件。

Description

自动组装装置

技术领域

本发明涉及电子产品的组装设备，特别涉及一种用于组装电子产品中配件的组装设备。

背景技术

在电子产品的制造过程中，通常需要多道组装工序，而在这些组装工序多是由人工完成的，例如，将I/O配件装入电子产品的工件（如壳体）时，先对工件待组装区域涂胶处理，再由人工手持装夹工具，将I/O配件对准并贴装至工件上。上述人工组装方式，组装效率较低且耗费人力较多。此外，由于在组装的过程中，I/O配件与工件需要精确对位，而人工装I/O配件易出现对位不准的缺陷，从而致使组装良率下降。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种高效率且高精度的自动组装装置。

一种自动组装装置，用于配合流水线以将配件装配至工件上，其包括工作台、上料模组、定位模组、点胶模组、装配模组及电控模组，该上料模组用于将该工件传送至定位模组，该定位模组、该点胶模组及该装配模组分别固定于该工作台上，该定位模组用于定位该工件，该点胶模组用于对该配件涂胶处理，该装配模组用于将涂胶处理后的该配件贴装至该工件上，该电控模组分别电性连接于该上料模组、定位模组、点胶模组及装配模组，以协调各模组之间的动作指令，该装配模组包括固定于该工作台上的装配机器人及连接于该装配机器人的装配机械手，该装配机器人控制该装配机械手抓取该配件，以使其对位于该点胶模组并进行涂胶处理，该装配机械手包括夹持件及加热件，该夹持件夹持该配件，该加热件部分凸伸于该夹持件中以对该配件预热处理，该自动组装装置还包括设置于该工作台上的检测模组，该检测模组包括两个检测器，一检测器用于检测该配件与该工件组装对位时的偏差，并反馈于该装配模组以调整装配位置，另一检测器用于检测完成组装后的该配件与该工件之间的断差，以筛出组装不合格的工件。

上述自动组装装置通过上料模组以实现工件的自动化上料，并通过定位模组以实现工件的精确定位，有效提高了组装效率及组装良率。同时，装配模组还设置一加热件，以对配件预热处理，防止涂设于配件上的胶水固化，提升了组装的稳定性。另外，自动组装装置还通过两个检测器以对组装过程进行检测，进一步提升了组装的精度。

附图说明

图1是本发明实施方式的自动组装装置与流水线的立体示意图。

图2是图1中所示自动组装装置的上料机械手的立体示意图。

图3是图1中所示自动组装装置的定位模组的立体示意图。

图4是图1中所示自动组装装置的点胶模组的立体示意图。

图5是图1中所示自动组装装置的装配机械手的立体示意图。

图6是图1中所示自动组装装置的校正机构的立体示意图。

图7是图6中所示校正机构的分解示意图。

图8是图1中所示自动组装装置的检测模组的立体示意图。

主要元件符号说明

自动组装装置	100
		工作台	10
上料模组	20
		暂存台	21
定位销	211
		上料机器人	22
上料机械手	23
		安装板	231
第一抓料件	232
		第一吸盘	2321
第二抓料件	233
		伸缩气缸	2331
夹爪	2332
		第二吸盘	2333
定位模组	30
		支架	31
旋转气缸	32
		定位组件	33
定位板	331
		定位件	332
定位块	3321
		定位气缸	3322
抵压件	333
		抵压气缸	3331
压块	3332
		点胶模组	40
固定架	41
		点胶筒	42
点胶针	421
		装配模组	50
装配机器人	51
		装配机械手	52
连接法兰	521
		固定座	522
夹持件	523
		夹持气缸	5231
夹块	5232
		加热件	524
加热器	5241
		导热块	5242
温度传感器	5243
		校正机构	53
底座	531
		凹槽	5311
避位孔	5312
		第一夹持件	532
第一夹持气缸	5321
		第一夹块	5322
第二夹持件	533
		第二夹持气缸	5331
第二夹块	5332
		检测模组	60
第一传送组件	61
		基座	611
第一驱动件	612
		第一滑轨	613
滑动座	614
		第二传送组件	62
第二驱动件	621
		第二滑轨	622
升降座	623
		检测组件	63
CCD摄像器	631
		激光测距器	632
流水线	200
		导向板	210
挡料气缸	220
		保护气缸	230
配件	300
		工件	400
载具	500
		托盘	600

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种自动组装装置100，用于配合流水线200以将配件300（如图5）自动装配至工件400（如图2）上。自动组装装置100包括工作台10、上料模组20、定位模组30、点胶模组40、装配模组50及检测模组60。上料模组20设置于流水线200的一侧以对自动组装装置100上料作业；定位模组30固定设置于工作台10上且临近于上料模组20以用于定位工件400；点胶模组40固定设置于工作台10上以对配件300进行点胶处理；装配模组50固定设置于工作台10上且位于定位模组30远离上料模组20的一侧以将配件300装配至工件400上。检测模组60固定设置于工作台10上且位于上料模组20与定位模组30之间，以配合装配模组50行使装配动作，并对完成装配后的工件400进行检测处理以筛选不合格工件400。

在本实施方式中，多个配件300有序放置于托盘600中，且多个托盘600层叠放置于工作台10上，并邻近于装配模组50，以便于装配模组50进行取料作业。

在本实施方式中，工件400盛放于载具500上，流水线200对应自动组装装置100的位置还设有导向板210、挡料气缸220及保护气缸230。导向板210的数量为两个，且对称设置于流水线200的两侧，以导向载有工件400的载具500。挡料气缸220设置于导向板210下游端。当需对自动组装装置100上料时，挡料气缸220伸下以将载有工件400的载具500挡下，从而实现工件400在流水线200上的定位工作。保护气缸230设置于其中一个导向板210的近似中央位置，以将上游载有工件400的载具500挡住，避免造成过多载具500在流水线200的堆叠，从而造成工件400的碰刮伤。

请同时参阅图1和图2，上料模组20包括暂存台21、上料机器人22及上料机械手23。暂存台21紧邻于流水线200设置，以用于暂存来自流水线200上的载有工件400的载具500。暂存台21上设置有多个与载具500适配的定位销211，以实现载有工件400的载具500在暂存台21的定位。上料机器人22设置于暂存台21远离流水线200的一侧，以用于控制上料机械手23运动。上料机械手23连接于上料机器人22的末端以行使取放料动作。上料机械手23包括安装板231、背对设置于安装板231两侧的第一抓料件232及第二抓料件233。在本实施方式中，安装板231大致呈矩形板状，第一抓料件232包括四个第一吸盘2321，且四个第一吸盘2321分别对应设置于矩形安装板231的四个边角处，但不限于此。第一抓料件232通过第一吸盘2321吸附于工件400的表面以实现抓料工作。

第二抓料件233包括伸缩气缸2331、两个夹爪2332及多个第二吸盘2333。伸缩气缸2331装设于安装板231背对第一抓料件232的一侧，两个夹爪2332连接于伸缩气缸2331两端，以用于夹持载具500。多个第二吸盘2333固定于夹爪2332背离伸缩气缸2331的一侧以用于吸附工件400。伸缩气缸2331收缩以带动两个夹爪2332相向运动，并夹紧于载具500的两相对侧壁。同时，多个第二吸盘2333吸附固定工件400，以防止工件400由载具500中掉落。

请同时参阅图1和图3，定位模组30包括支架31、旋转气缸32及定位组件33。支架31固定设置于工作台10上且位于上料模组20与装配模组50之间。旋转气缸32装设于支架31上，以带动定位组件33旋转。定位组件33包括定位板331、固定于定位板331上的定位件332及抵压件333。在本实施方式中，定位板331大致呈矩形状，且定位板331的一侧壁垂直连接于旋转气缸32上。定位件332包括定位块3321及与定位块3321相配合的定位气缸3322。定位块3321挡设于工件400的一侧壁，定位气缸3322推抵工件400的另一侧壁，以实现工件400在定位板331上的水平定位。抵压件333包括设置于定位板331上的抵压气缸3331及连接于抵压气缸3331上的压块3332。抵压气缸3331驱动压块3332朝向工件400的方向运动，以将工件400压紧贴合于定位板331上，进而实现工件400在竖直方向的定位。

请同时参阅图1和图4，点胶模组40包括固定于工作台10上的固定架41及装设于固定架41上的点胶筒42，点胶筒42用于盛放胶水。点胶筒42朝向工作台10的一端设有一个点胶针421，点胶针421用于引出点胶筒42中的胶水，并涂于配件300的装配面上。

可以理解，点胶模组40还包括一感应器（图未示），该感应器用于感测来料，以触控点胶针421上的控制开关（图未示）开启与否，进而实现点胶模组40的自动化点胶，但不限于此。

请同时参阅图1和图5，装配模组50包括装配机器人51及装配机械手52，装配机器人51固定设置于工作台10上，以用于控制装配机械手52运动。装配机械手52连接于装配机器人51的末端以行使抓料及装配动作。装配机械手52包括连接法兰521、固定座522及夹持件523。连接法兰521连接于装配机器人51，固定座522垂直固定于连接法兰521，夹持件523装设于固定座522上。该夹持件523包括夹持气缸5231及两个夹块5232，两个夹块5232分别滑动装设于固定座522上，夹持气缸5231驱动两个夹块5232相向运动以夹持配件300。

装配机械手52还包括一加热件524，以对配件300预热处理。加热件524包括加热器5241、导热块5242及温度传感器5243。加热器5241的一端电连接于外界的电源，另一端连接于导热块5242，以对导热块5242加热处理。导热块5242装设于固定座522上并凸伸于两个夹块5232之间，以对配件300预热。温度传感器5243的一端连接于导热块5242上，另一端连接于外界的显示屏（图未示），以感测导热块5242的温度并显示于该显示屏上，进而便于作业人员对导热块5242的温度进行调节。

在本实施方式中，装配机器人51及装配机械手52的均为两个，且两个装配机器人51分别控制相应的装配机械手52行使抓料或装配动作，以提高了装配效率，但不限于此。

请同时参阅图1、图6和图7，装配模组50还包括位于两个装配机器人51之间的校正机构53，校正机构53用于对配件300进行定位，以校正配件300在装配机械手52上的夹持位置。

校正机构53包括固定于工作台10上的底座531、装设于底座531上的第一夹持件532及第二夹持件533。底座531背离工作台10的一面开设有凹槽5311，以用于收纳配件300。底座531还包括避位孔5312，避位孔5312对应于部分贯穿凹槽5311的底部，以避位第一夹持件532及第二夹持件533行使校正动作。第一夹持件532包括第一夹持气缸5321及两个第一夹块5322，第一夹持气缸5321固定于底座531上，两个第一夹块5322分别连接于第一夹持气缸5321，以横向夹紧定位配件300。第二夹持件533包括第二夹持气缸5331及第二夹块5332，第二夹持气缸5331固定于底座531上，第二夹块5332连接于第二夹持气缸5331，以纵向夹紧定位配件300。

装配机器人51控制装配机械手52从托盘600中抓取配件300，并将其放置于底座531的凹槽5311中，第一夹持件532与第二夹持件533分别夹持定位配件300。然后，第一夹持件532与第二夹持件533分别松弛配件300，以便于装配机械手52取出该配件300。

在本实施方式中，第一夹持件532、第二夹持件533及凹槽5311的数量均为两个，并一一对应设置，但不限于此。

可以理解，校正机构53也可以省略，此时装配机械手52从托盘600中抓取配件300，装配机器人51直接控制装配机械手52并将配件300装配至工件400上。

请同时参阅图1和图8，检测模组60包括第一传送组件61、第二传送组件62及检测组件63。第一传送组件61与第二传送组件62配合以将检测组件63移动至所需检测位置。第一传送组件61包括固定于工作台10上的基座611、设置于基座611上的第一驱动件612、第一滑轨613及滑动装设于第一滑轨613上的滑动座614。第一驱动件612驱动滑动座614沿第一滑轨613的方向运动。第二传送组件62包括固定于滑动座614上的第二驱动件621、第二滑轨622及滑动装设于第二滑轨622上的升降座623。第二驱动件621驱动升降座623沿第二滑轨622的方向运动。在本实施方式中，滑动座614的运动方向与升降座623运动方向相互垂直。

检测组件63包括固定于升降座623上的CCD摄像器631及激光测距器632。CCD摄像器631用于检测配件300与工件400进行对位时的偏差值，从而反馈于装配模组50以调整装配角度或装配位置。激光测距器632用于检测完成组装后的配件300与工件400之间的断差，便于筛选出组装不合格的工件400。

在本实施方式中，当配件300与工件400完成组装后，旋转气缸32带动定位组件33旋转，以利于激光测距器632多方位地检测配件300与工件400之间断差。

可以理解，本实施方式中的CCD摄像器631可由其它类型的检测器替代，只要其便于检测配件300与工件400对位时的偏差值即可。

可以理解，本实施方式中的激光测距器632也可由其它类型的检测器替代，只要其便于检测组装后的配件300与工件400之间的断差即可。

在本实施方式中，定位模组30及装配模组50的数量均为两个，以便于提高了装配效率，但不限于此。

可以理解，自动组装装置100还可以包括一电控模组（图未示），该电控模组分别电性连接于上料模组20、定位模组30、点胶模组40、装配模组50及检测模组60，并用于协调上料模组20、定位模组30、点胶模组40、装配模组50及检测模组60之间的动作指令。

可以理解，在流水线200的两侧均可分别设置自动组装装置100，以便于提高组装效率。

组装时，上料机器人22控制上料机械手23将流水线200上载有工件400的载具500取放至暂存台21上。然后，上料机器人22控制上料机械手23旋转180度并通过第一吸盘2321将载具500中的工件400取出，并放置于定位板331上，然后，定位件332及抵压件333将工件400夹紧定位于定位板331上。装配机器人51控制装配机械手52将配件300从托盘600取出，并放置于校正机构53进行校正。然后，装配机器人51控制装配机械手52将校正机构53中的配件300取出，并对位于点胶针421下，以便于点胶模组40对配件300涂胶处理。同时，加热件524对配件300预热处理以避免胶水在配件300固化。然后，装配模组50在检测模组60的CCD摄像器631的配合作用下，以将涂有胶水的配件300的贴装至工件400上。最后，检测模组60的激光测距器632检测完成组装后的配件300与工件400之间的断差是否合格。若检测合格，上料机器人22控制上料机械手23将工件400取出定位模组30，并放回至暂存台21的空载具500上。然后，上料机器人22控制上料机械手23旋转180度并通过第二抓料件233将载有工件400的载具500放回于流水线200上，以流向下一工站。

本发明实施方式的自动组装装置100通过上料机器人22控制上料机械手23以实现工件400的自动化上料。同时，定位模组30还通过定位件332与抵压件333之间的配合以实现工件400的精确定位。另外，装配模组50通过设置一加热件524，以实现对配件300的预热处理，有效防止涂设于配件300上的胶水固化，进而提升了装配的稳定性。因此，自动组装装置100的自动化程度较高，替代了传统人工组装的方式，降低了劳动强度，有效提高组装效率及组装精度。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自动组装装置，用于配合流水线以将配件装配至工件上，其包括工作台、上料模组、定位模组、点胶模组、装配模组及电控模组，该上料模组用于将该工件传送至定位模组，该定位模组、该点胶模组及该装配模组分别固定于该工作台上，该定位模组用于定位该工件，该点胶模组用于对该配件涂胶处理，该装配模组用于将涂胶处理后的该配件贴装至该工件上，该电控模组分别电性连接于该上料模组、定位模组、点胶模组及装配模组，以协调各模组之间的动作指令，其特征在于：该装配模组包括固定于该工作台上的装配机器人及连接于该装配机器人的装配机械手，该装配机器人控制该装配机械手抓取该配件，以使其对位于该点胶模组并进行涂胶处理，该装配机械手包括夹持件及加热件，该夹持件夹持该配件，该加热件包括加热器与导热块，该加热器对该导热块加热处理，该导热块凸伸于该夹持件中以对该配件预热处理，该自动组装装置还包括设置于该工作台上的检测模组，该检测模组包括两个检测器，一检测器用于检测该配件与该工件组装对位时的偏差，并反馈于该装配模组以调整装配位置，另一检测器用于检测完成组装后的该配件与该工件之间的断差，以筛出组装不合格的工件。

2.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该工件盛放于一载具中，该上料模组包括暂存台、上料机器人及上料机械手，该暂存台紧邻于该流水线设置，以用于暂存来自流水线且载有工件的载具，该暂存台上设置有多个定位销以定位该载具，该上料机器人位于该暂存台远离该流水线的一侧，以控制该上料机械手对该定位模组进行上料。

3.如权利要求2所述的自动组装装置，其特征在于：该上料机械手包括安装板、背对设置于该安装板两侧的第一抓料件及第二抓料件，该第一抓料件包括多个第一吸盘，该第一抓料件通过多个该第一吸盘吸附于该工件的表面以实现工件的抓取工作；该第二抓料件包括伸缩气缸、两个夹爪及多个第二吸盘，该伸缩气缸装设于该安装板背对该第一抓料件的一侧，该两个夹爪连接于该伸缩气缸两端以夹持该载具，多个该第二吸盘固定于该夹爪背离该伸缩气缸的一侧以用于吸附固定该工件。

4.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该定位模组包括支架、旋转气缸及定位组件，该支架固定设置于该工作台上，该旋转气缸装设于该支架上，以带动该定位组件旋转。

5.如权利要求4所述的自动组装装置，其特征在于：该定位组件包括定位板、固定于该定位板上的定位件及抵压件，该定位板垂直连接于该旋转气缸，该定位件包括定位块及与该定位块相配合的定位气缸，该定位块挡设于该工件的一侧壁，该定位气缸推抵该工件的另一侧壁，以夹紧定位该工件，该抵压件包括设置于该定位板上的抵压气缸及连接于该抵压气缸上的压块，该抵压气缸驱动该压块朝向该工件运动，以将该工件压紧于该定位板上。

6.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该点胶模组包括固定于该工作台上的固定架及装设于该固定架上的点胶筒，该点胶筒用于盛放胶水，该点胶筒朝向该工作台的一端设有点胶针，该点胶针用于引出该点胶筒中的胶水并涂于该配件上。

7.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该装配机械手包括连接法兰、固定座及夹持件，该连接法兰连接于该装配机器人，该固定座垂直固定于该连接法兰，该夹持件包括固定于固定座上的夹持气缸及滑动装设于该固定座上的两个夹块，该夹持气缸驱动该两个夹块相向运动以夹持该配件。

8.如权利要求7所述的自动组装装置，其特征在于：该加热件还包括温度传感器，该导热块装设于该固定座并凸伸于该两个夹块之间，该温度传感器连接于该导热块，以用于感测该导热块的温度。

9.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该装配模组还包括-校正机构，用以校正该配件在该装配机械手上的位置，该校正机构包括固定于工作台上的底座、装设于底座上的第一夹持件及第二夹持件，该第一夹持件与该第二夹持件配合以将该配件定位于该底座上。

10.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该检测模组包括第一传送组件及第二传送组件，该第一传送组件与该第二传送组件配合以将该两个检测器移动至所需检测的位置。

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