CN107717160A - 一种自动焊接手机喇叭的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于：包括具有吸头夹持组件的第一机器人、具有吸头组件的第二机器人、上料组件、理线组件等，所述上料组件用于手机喇叭和喇叭支架的上料；所述第一机器人用于通过其吸头夹持组件从所述上料组件吸取待焊接的手机喇叭、将手机喇叭移动并放置在所述理线组件进行喇叭线的理直、通过吸头夹持组件撕去喇叭上的离型纸；所述第二机器人用于从所述上料组件吸取喇叭支架后扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件、将所述喇叭支架组件移动所述照相机组件进行图像识别喇叭线是否理直、将喇叭线已理直的喇叭支架组件放置到流水线上的手机半成品对应位置；所述焊锡机用于在流水线上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接。

Description

一种自动焊接手机喇叭的装置和方法
技术领域
本发明涉及手机自动装配领域，尤其涉及一种自动焊接手机喇叭的装置。
背景技术
传统的手机装配过程中，多采用离线装配的方式，即相应的装配工序中将工件/放有工件的载具移载到流水线外的专门的装配设备上再进行装配。其缺点有：需要为每个装配工序，在流水线外设置专门的装配工位，使专门的装配设备或者整条生产线所占空间比较大；由于每个装配工序多涉及到工件/载具移载，降低了装配的效率，并且工件/载具来回移载，导致需要重复的位置识别和定位，阻碍全自动化装配的实现。
现有技术中，手机喇叭的喇叭线容易缠绕在一起，所以多采用手工焊接，不仅效率低，而且焊接质量无法按统一的标准执行。纵观现有的解决方案，缺乏一种能满足在线的手机自动组装需求，实现全自动化的手机喇叭在线焊接的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动焊接手机喇叭的装置和方法。
本发明提供一种自动焊接手机喇叭的装置，用于手机喇叭的上料、并将其焊接在流水线上的手机半成品上，其特征在于：包括具有吸头夹持组件的第一机器人、具有吸头组件的第二机器人、上料组件、理线组件、照相机组件和焊锡机；所述上料组件用于手机喇叭和喇叭支架的上料；所述第一机器人用于通过其吸头夹持组件从所述上料组件吸取待焊接的手机喇叭、将手机喇叭移动并放置在所述理线组件进行喇叭线的理直、通过吸头夹持组件撕去喇叭上的离型纸；所述第二机器人用于从所述上料组件吸取喇叭支架后扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件、将所述喇叭支架组件移动所述照相机组件进行图像识别喇叭线是否理直、将喇叭线已理直的喇叭支架组件放置到流水线上的手机半成品对应位置；所述焊锡机用于在流水线上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接。
在对上述的自动焊接手机喇叭的装置进一步改进方案中，所述第一机器人的吸头夹持组件具有用于吸取手机喇叭的真空吸盘、用于撕离型纸且能够相对开合的上夹块和下夹块。
在对上述的自动焊接手机喇叭的装置进一步改进方案中，所述第二机器人的吸头组件具有用于吸取喇叭支架的真空吸嘴、以及用于将喇叭支架压合在手机喇叭上的压板；所述压板能够在设置在吸头组件的气缸推驱动作用下作上下运动。
在对上述的自动焊接手机喇叭的装置进一步改进方案中，所述理线组件包括支撑架、固定架、摆动气缸、压块和支撑块；支撑架的上方一角固定一固定架，固定架为L形的板状结构，横向部分与支撑架紧固连接，竖向部分一侧固定一摆动气缸，另一侧设有一压块；压块为长条形状；所述摆动气缸设有轴，轴从固定架的通孔中穿过，并与压块的一端固定在一起；在压块的另一端为运动端，运动端的下方设有一支撑块，压块的运动端置于支撑块上；所述压块的运动端下方设有两平行凸条，在下方支撑块的对应位置设有两凹槽与所述凸条配合；凹槽和凸条间设有与喇叭线相匹配的间隙。
在对上述的自动焊接手机喇叭的装置进一步改进方案中，所述理线组件的支撑块的旁边设有载物台，载物台和支撑块一起固定在支撑架上；所述载物台用于放置喇叭；所述载物台上表面的高度与支撑块的凹槽底部的高度对齐，当喇叭底面置于载物台上，喇叭线的尾部置于凹槽中，压块的运动端向下运动直到凸条和下方的凹槽配合以将喇叭线的尾部压直。
在对上述的自动焊接手机喇叭的装置进一步改进方案中，所述第一机器人的吸头夹持组件还包括固定板、吸盘座和竖向气缸，吸头夹持组件通过固定板紧固在第一机器人的机械手臂活动端；所述吸盘座呈L形，吸盘座的竖向平面固定连接在固定板的左侧面上；所述真空吸盘设于吸盘座的横向平面；所述竖向气缸设于固定板的右侧面上，所述竖向气缸的活塞下方设有活动板，所述上夹块固定在活动板底部；下夹块上端与固定板底部固定连接，下端具有与上夹块向对匹配的横向支撑部。
另外本发明提供一种自动焊接手机喇叭的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一机器人通过其活动端的吸头夹持组件从上料组件吸取待焊接的手机喇叭步骤；
第一机器人将待焊接的手机喇叭放置到理线组件的载物台上，理线组件将喇叭线进行压紧和理直步骤；
第二机器人通过其活动端的吸头组件从上料组件吸取喇叭支架后移动并扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件步骤；
第二机器人将所述喇叭支架组件移动至照相机组件进行图像识别喇叭线是否理直步骤；
第二机器人将喇叭线已理直的喇叭支架组件移动并放置在流水线上的手机半成品的对应位置步骤；
焊锡机在流水线上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接步骤。
在对上述的自动焊接手机喇叭的方法进一步改进方案中，当待焊接的手机喇叭放置到理线组件的载物台上后，理线组件的摆动气缸驱动压块旋转，使压块运动端的凸条进入下方支撑块的凹槽进而将位于凹槽的喇叭线进行压紧和理直。
在对上述的自动焊接手机喇叭的方法进一步改进方案中，还包括以下步骤：所述上料组件进行手机喇叭上料前，将待焊接的手机喇叭分别放入具有置线槽的托盘，手机喇叭的喇叭线被所述托盘置的线槽分开。
附图说明
图1为某优选实施例中自动焊接手机喇叭的装置的结构示意图；
图2为图1中吸头夹持组件的结构示意图；
图3为图1中上料组件的结构示意图；
图4为图1中上料组件的升降机构的结构示意图；
图5为图1中上料组件的搬运机构的结构示意图；
图6为托盘、理线组件等的结构示意图。
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。
如图1所示，一种自动焊接手机喇叭的装置，包括底板1、具有吸头夹持组件2的第一机器人、具有吸头组件3的第二机器人、上料组件4、理线组件5、照相机组件6、流水线7和焊锡机8。在底板1上固定两台机械手臂，两台机械手臂的活动端分别固定吸头夹持组件2和吸头组件3，吸头夹持组件2用于吸附喇叭和撕离型纸，吸头组件3用于吸附喇叭支架单体或者喇叭支架组件。两台机械手臂一侧依次设有两上料组件4和理线组件5，另一侧设有照相机组件6，三者均固定于底板1上，两上料组件4分别用于提供喇叭和喇叭支架两种物料；理线组件5的作用是将喇叭线理直，以方便后面的焊接加工；照相机组件6用于对吸头组件3吸附的喇叭支架组件进行拍照确认喇叭线是否理直。在底板1的旁边设有流水线7，流水线7的中间设有顶升机构71，用于手机的在线加工。在流水线7的上方架设有一焊锡机8，用于焊接加工，焊锡机8的底部固定于底板1上，焊锡机8可对流水线7中顶升机构71上的手机进行在线焊接加工。
自动焊接手机喇叭装置的工作原理：上料组件4上料后，固定在机械手臂活动端的吸头夹持组件2从上料组件4的托盘中取出喇叭，并将喇叭放至理线组件5中，放好后，吸头夹持组件2撕掉喇叭上的离型纸，并将其置于废纸盒中，理线组件5同步对喇叭线进行整理，待吸头夹持组件2离开喇叭后，固定在另一机械手臂活动端的吸头组件3将从上料组件4中取出的喇叭支架套在理线组件5中的喇叭上，待喇叭支架粘紧喇叭后，机械手臂控制吸头组件3取出包含喇叭的喇叭支架组件，将其放至流水线7中的顶升机构71上，然后焊锡机8进行对位并焊接加工。在焊锡机8的焊接头与顶升机构71中的手机对位时，焊接头可沿焊锡机8前后和上下运动，流水线7的顶升机构71可带动手机左右移动对位。所述顶升机构71在流水线7中移动的原理，在于顶升机构71的下方设有线性导轨滑台72，线性导轨滑台72延伸的方向与传送带传送的方向相同，顶升机构71能够沿线性导轨滑台72滑动以调节顶升机构71的位置。
如图2所示，所述第一机器人的吸头夹持组件2包括固定板21、吸盘座22、真空吸盘23、竖向气缸24、上夹块25和下夹块26。在机械手臂活动端的下方设有竖向的固定板21，固定板21的上部为不规则的类U形结构，并通过螺丝与机械手臂紧固连接，下部为平板结构，下部的左侧设有吸盘座22，吸盘座22为L形结构，L形的竖向平面固定连接在固定板21上，横向平面固定两真空吸盘23，真空吸盘23用于吸住喇叭；固定板21下部的右侧设有一竖向气缸24，竖向气缸24通过螺丝与固定板21紧固连接，竖向气缸24下方设有活动板241，活动板241可随竖向气缸24的活塞上下运动，活动板241的下端设有上夹块25，上夹块25为横向的U形结构，上夹块25的上端通过螺丝与活动板241紧固连接；固定板21的下端设有下夹块26，下夹块26为乙字形结构，下夹块26的上端通过螺丝与固定板21紧固连接。上夹块25和下夹块26的下端用于夹持喇叭上的离型纸，上夹持面251和下夹持面261为两相互平行的横向平面，上夹块25中与上夹持面251垂直的竖向外侧面，跟下夹块26中与下夹持面261垂直的竖向外侧面一一对齐，有利于夹持喇叭。当上夹块25随竖向气缸24的活动板241向下运行，上夹持面251和下夹持面261之间的距离越来越近，直到夹住离型纸；当上夹块25随竖向气缸24的活动板241向上运行，上夹持面251渐渐远离下夹持面261，可松开喇叭的离型纸。
另外，参考图1所示，第二机器人的吸头组件3具有用于吸取喇叭支架的真空吸嘴31、以及用于将喇叭支架压合在手机喇叭上的压板32；所述压板32能够在设置在吸头组件的气缸推驱动作用下作上下运动.
如图3、图4所示，所述上料组件4包括升降机构41和搬运机构42。升降机构41由固定架411、驱动部412、活动架413和导向杆414组成。固定架411的上端通过螺丝与底板1底面紧固连接，驱动部412固定于固定架411的侧面，驱动部412设有电机驱动滚珠丝杆的螺母座4121上下运动，螺母座4121通过一转接板4122固定连接一活动架413，活动架413包括两个三角形的支撑板4131和托盘底板4132，支撑板4131分别通过螺丝与转接板4122和托盘底板4132紧固连接，托盘底板4132用于放置托盘组，托盘底板4132的四角各设一根导向杆414，用于对托盘组的四角进行限位，导向杆414的上部与底板1固定在一起，下部与托盘底板4132的四角相抵，同时，导向杆414的上端和下端都设有引导块4141，用于引导托盘组在四根导向杆414和托盘底板4132围合而成的空间中进出。当托盘底板4132向上运动时，放置在其上的托盘组随之沿四根导向杆414向上运动，直到位于底板1的上方，底板1在对应托盘底板4132和导向杆414处设有避让通孔11。
如图3、图5所示，所述搬运机构42置于升降机构41的旁边，搬运机构42包括齿形同步带421、同步金属块422、滑动架423、导轨424、滑块425、滑台气缸426、吸盘固定支架427、真空吸盘428和置物台429。搬运机构42由电机驱动，并通过齿形同步带421传递运动，齿形同步带421上固定一同步金属块422，同步金属块422的上端固定连接在滑动架423的下方中间位置，同步金属块422的两边设有导轨424和滑块425，滑块425与滑动架423的下端固定在一起，并对滑动架423起支撑作用。当电机运行时，滑动架423可沿同步金属块422随着齿形同步带421运动，同时，固定在滑动架423下方的滑块425也随之在导轨424上滑动。滑动架423的侧面固定连接一竖向滑台气缸426，滑台气缸426的滑动端与吸盘固定支架427固定连接在一起，吸盘固定支架427上设有真空吸盘428，用于吸附托盘。当装有物料的托盘组随升降机构41上升到底板1上方，机械手臂控制吸头夹持组件2或吸头组件3将托盘中的物料取走，随后，搬运机构42通过真空吸盘428吸住空托盘并将其移至旁边的置物台429上。
如图3所示，上料组件4还包括对射传感器43、横向气缸44和金属薄片45。在底板1的通孔11两侧各固定一对射传感器43及横向气缸44，对射传感器43通过感应并反馈最上层物料托盘的Z向精确位置至升降机构41，以控制升降机构41的停止位置，横向气缸44的活动端固定一横截面为L形的金属薄片45，金属薄片45可在横向气缸44的驱动下作横向运动。在所述搬运机构42的真空吸盘428吸附空托盘的同时，金属薄片45在横向气缸44的驱动下插入到两两叠在一起的托盘之间，将托盘分开，避免下面的托盘被最上层托盘带起。
如图6所示，所述理线组件5包括支撑架51、固定架52、摆动气缸53、压块54、支撑块55和载物台56。支撑架51的底部固定在底板1上，支撑架51的上方一角固定一固定架52，固定架52为L形的板状结构，横向部分与支撑架51紧固连接，竖向部分一侧固定一摆动气缸53，在对侧设有一压块54，压块54为长条形状。摆动气缸53设有轴511，轴511从固定架52的通孔中穿过，并与压块54的一端固定在一起，在压块54的另一端为运动端541，运动端541的下方设有一支撑块55，压块54的运动端541置于支撑块55上。当摆动气缸53工作时，轴511作旋转运动，压块54的运动端541以轴511为中心上下摆动。压块54的运动端541下方设有两平行凸条542，在下方支撑块55的对应位置设有两凹槽551与凸条542配合，凹槽551和凸条542间设有一定的间隙用于放置线材。支撑块55的旁边设有载物台56，载物台56和支撑块55一起固定在支撑架51上，载物台56用于放置喇叭，喇叭线从喇叭的底面横向引出，载物台56上表面的高度与支撑块55的凹槽551底部的高度对齐，喇叭底面置于载物台56上，喇叭线的尾部置于凹槽551中，当压块54的运动端541向下运动直到凸条542和下方的凹槽551配合，喇叭线的尾部被压直。某优选案例，为了方便理线组件5理线，在喇叭放到载物台56之前，喇叭是放在特制的托盘9中，托盘9内部设有有多个置线槽91，每个喇叭有两根线，对应两个置线槽91，当人工将喇叭放在托盘9内时，需将喇叭线整理到置线槽91内，可对喇叭线进行初步的整理，避免理线时两根喇叭线缠绕或者分开角度太大，导致两根喇叭线的尾部无法同时置于支撑块55的凹槽551中。
综上所述，基于自动焊接手机喇叭的装置的方法，核心工作步骤包括：
首先，上料组件4进行手机喇叭上料前，将待焊接的手机喇叭分别放入具有置线槽91的托盘9，手机喇叭的喇叭线被所述托盘9的置线槽91分开；
然后，第一机器人通过其活动端的吸头夹持组件2从上料组件4吸取待焊接的手机喇叭；
第一机器人将待焊接的手机喇叭放置到理线组件5的载物台56上，理线组件5将喇叭线进行压紧和理直；具体说，当待焊接的手机喇叭放置到理线组件5的载物台56上后，理线组件5的摆动气缸53驱动压块54旋转，使压块54运动端的凸条542进入下方支撑块55的凹槽551进而将位于凹槽551的喇叭线进行压紧和理直；
第二机器人通过其活动端的吸头组件3从上料组件4吸取喇叭支架后移动并扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件；
第二机器人将所述喇叭支架组件移动至照相机组件6进行图像识别喇叭线是否理直；
第二机器人将喇叭线已理直的喇叭支架组件移动并放置在流水线7上的手机半成品的对应位置；
焊锡机8在流水线7上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接。
以上所述仅为本发明的某个或某些优选实施例，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变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图的直接表达和常规的理解以及现有技术结合去实施。

Claims (9)

1.一种自动焊接手机喇叭的装置，用于手机喇叭的上料、并将其焊接在流水线上的手机半成品上，其特征在于：包括具有吸头夹持组件的第一机器人、具有吸头组件的第二机器人、上料组件、理线组件、照相机组件和焊锡机；所述上料组件用于手机喇叭和喇叭支架的上料；所述第一机器人用于通过其吸头夹持组件从所述上料组件吸取待焊接的手机喇叭、将手机喇叭移动并放置在所述理线组件进行喇叭线的理直、通过吸头夹持组件撕去喇叭上的离型纸；所述第二机器人用于从所述上料组件吸取喇叭支架后扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件、将所述喇叭支架组件移动所述照相机组件进行图像识别喇叭线是否理直、将喇叭线已理直的喇叭支架组件放置到流水线上的手机半成品对应位置；所述焊锡机用于在流水线上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接。
2.根据权利要求1所述的自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于，所述第一机器人的吸头夹持组件具有用于吸取手机喇叭的真空吸盘、用于撕离型纸且能够相对开合的上夹块和下夹块。
3.根据权利要求2所述的自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于，所述第二机器人的吸头组件具有用于吸取喇叭支架的真空吸嘴、以及用于将喇叭支架压合在手机喇叭上的压板；所述压板能够在设置在吸头组件的气缸推驱动作用下作上下运动。
4.根据权利要求1或3任一所述的自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于，所述理线组件包括支撑架、固定架、摆动气缸、压块和支撑块；支撑架的上方一角固定一固定架，固定架为L形的板状结构，横向部分与支撑架紧固连接，竖向部分一侧固定一摆动气缸，另一侧设有一压块；压块为长条形状；所述摆动气缸设有轴，轴从固定架的通孔中穿过，并与压块的一端固定在一起；在压块的另一端为运动端，运动端的下方设有一支撑块，压块的运动端置于支撑块上；所述压块的运动端下方设有两平行凸条，在下方支撑块的对应位置设有两凹槽与所述凸条配合；凹槽和凸条间设有与喇叭线相匹配的间隙。
5.根据权利要求4所述的自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于，所述理线组件的支撑块的旁边设有载物台，载物台和支撑块一起固定在支撑架上；所述载物台用于放置喇叭；所述载物台上表面的高度与支撑块的凹槽底部的高度对齐，当喇叭底面置于载物台上，喇叭线的尾部置于凹槽中，压块的运动端向下运动直到凸条和下方的凹槽配合以将喇叭线的尾部压直。
6.根据权利要求5所述的自动焊接手机喇叭的装置，其特征在于，所述第一机器人的吸头夹持组件还包括固定板、吸盘座和竖向气缸，吸头夹持组件通过固定板紧固在第一机器人的机械手臂活动端；所述吸盘座呈L形，吸盘座的竖向平面固定连接在固定板的左侧面上；所述真空吸盘设于吸盘座的横向平面；所述竖向气缸设于固定板的右侧面上，所述竖向气缸的活塞下方设有活动板，所述上夹块固定在活动板底部；下夹块上端与固定板底部固定连接，下端具有与上夹块向对匹配的横向支撑部。
7.一种自动焊接手机喇叭的方法，其特征在于包括以下步骤：
第一机器人通过其活动端的吸头夹持组件从上料组件吸取待焊接的手机喇叭步骤；
第一机器人将待焊接的手机喇叭放置到理线组件的载物台上，理线组件将喇叭线进行压紧和理直步骤；
第二机器人通过其活动端的吸头组件从上料组件吸取喇叭支架后移动并扣合至手机喇叭上形成喇叭支架组件步骤；
第二机器人将所述喇叭支架组件移动至照相机组件进行图像识别喇叭线是否理直步骤；
第二机器人将喇叭线已理直的喇叭支架组件移动并放置在流水线上的手机半成品的对应位置步骤；
焊锡机在流水线上对喇叭支架组件上的喇叭线进行焊接步骤。
8.根据权利要求7所述的自动焊接手机喇叭的方法，其特征在于，当待焊接的手机喇叭放置到理线组件的载物台上后，理线组件的摆动气缸驱动压块旋转，使压块运动端的凸条进入下方支撑块的凹槽进而将位于凹槽的喇叭线进行压紧和理直。
9.根据权利要求8所述的自动焊接手机喇叭的方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述上料组件进行手机喇叭上料前，将待焊接的手机喇叭分别放入具有置线槽的托盘，手机喇叭的喇叭线被所述托盘的置线槽分开。
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