CN107775301A - 一种移动终端零部件自动装配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端零部件自动装配装置及方法，该装置包括主体结构、机械手臂、视觉系统、控制系统、供料系统、抓取装置和装配平台；供料系统包括按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器，进料器通过料带的步进输出零件；装配平台包括移载通道和在移载通道上移动的移载机构，移载机构用于装载组件；移载通道位于主体结构的上层，主体结构的下层用于走线；抓取装置安装在机械手臂上，抓取装置用于吸取零件，机械手臂通过抓取装置将进料器步进输出的零件抓取后安装到组件上；视觉系统通过成像检测安装零件前后的组件是否有不良以及在零件安装至组件的过程中进行对位调整；控制系统用于对整个装置的装配过程进行自动控制。

Description

一种移动终端零部件自动装配装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种移动终端零部件自动装配装置及方法。

背景技术

目前，手机及其相关产品零部件装配均采用人工手动组装方式。随着劳工工资不断上涨，人工成本压力越来越大；人员流失严重，招工培训困难；工艺复杂，员工培训周期长；人员漏失以及人为误判严重，满足不了客户品质要求，给终端产品零部件组装生产造成困难。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提出一种移动终端零部件自动装配装置及方法，其能够减少组装人力、节省加工成本及提高组装精度及良率。

本发明所采用的技术方案是：

一种移动终端零部件自动装配装置，包括：主体结构、机械手臂、视觉系统、控制系统、供料系统、抓取装置和装配平台；

所述供料系统包括按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器，所述进料器通过料带的步进输出零件；

所述装配平台包括移载通道和在所述移载通道上移动的移载机构，所述移载机构用于装载组件；所述移载通道位于所述主体结构的上层，所述主体结构的下层用于走线；

所述抓取装置安装在所述机械手臂上，所述抓取装置用于吸取零件，所述机械手臂通过所述抓取装置将所述进料器步进输出的零件抓取后安装到组件上；

所述视觉系统通过成像检测安装零件前后的组件是否有不良以及在零件安装至组件的过程中进行对位调整；

所述控制系统用于对整个装置的装配过程进行自动控制。

较佳的，所述主体结构的下层四周采用冷轧钢板制作的双开门，上层四周采用茶色有机玻璃。

较佳的，所述机械手臂为三轴机械手臂，采用交流伺服电机驱动。

较佳的，所述抓取装置为独立吸头。

较佳的，所述视觉系统包括上相机和下相机，所述上相机通过成像检测未安装零件的组件是否有不良，所述下相机通过成像对零件和组件进行装配对位。

较佳的，所述控制系统采用工业级计算机。

较佳的，所述移载通道为双轨移载通道。

一种移动终端零部件自动装配方法，包括：

步骤1：将来料按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器安装至供料系统上，通过控制系统调试零件的装配位置；

步骤2：零件的装配位置调试完成后，设备开始生产作业；

步骤3：将组件放入装配平台入口的移载机构上；

步骤4：移载机构感应到产品放入后，自动移载至装配位置处；

步骤5：上相机扫描检测装配位置处的组件是否有不良；

步骤6：机械手臂移动至供料系统，通过抓取装置吸取零件，通过下相机对位调整后，将零件按顺序装配至组件；

步骤7：上相机扫描检测已装配好零件的组件，并将检测结果上传服务器；

步骤8：移载机构沿着移载通道将产品移至装配平台的出口；

步骤9：将产品取出，移载机构感应产品取出后自动移载至装配平台的入口处。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明可自动装备听筒、振动器、扬声器等电声器件及粘贴防水标签、散热硅胶、石墨片、防拆标签及整机各类标签配件；

本发明提供的自动装配装置可以与人工作业并用，组成半自动组装线体：采用前一工站组装完成后放入本自动装配装置，装配自动组装完成后，下一共站作业人员从平台取出，节省作业人力，降低加工费用；

本发明采用视觉系统，可检测前站漏装、缺损等不良以及本站装配成果，并可将结果记录上传服务器。

附图说明

图1为本发明的一种移动终端零部件自动装配装置示意图；

图2为本发明的电声器件载带来料示意图；

图3为本发明的卷带来料示意图。

图中，1-主体结构；2-机械手臂；3-视觉系统；4-控制系统；5-供料系统；6-抓取装置；7-装配平台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

如图1所示，一种移动终端零部件自动装配装置，包括主体结构1、机械手臂2、视觉系统3、控制系统4、供料系统5、抓取装置6和装配平台7；

供料系统5包括按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器，进料器通过料带的步进输出零件；

装配平台7包括移载通道和在移载通道上移动的移载机构，移载机构用于装载组件；移载通道位于主体结构1的上层，主体结构1的下层用于走线；

抓取装置6安装在机械手臂2上，抓取装置6用于吸取零件，机械手臂2通过抓取装置6将进料器步进输出的零件抓取后安装到组件上；

视觉系统3通过成像检测安装零件前后的组件是否有不良以及在零件安装至组件的过程中进行对位调整；

控制系统4用于对整个装置的装配过程进行自动控制。

在本发明的一个实施例中，主体结构1采用工业铝型材框结构，下层四周采用冷轧钢板制作的双开门，表面使用静电粉末喷塑；上层四周采用茶色有机玻璃。设备尺寸约为：1100*780*1550(mm)；重量约为：400kg；工作电压：AC 220V，50Hz。

在本发明的一个实施例中，每台机器上配备了两部三轴的机械手臂2，采用高性能伺服电机驱动，重复精度±0.05mm。每个机械手臂2上配备两个吸头，单台装置可完成四种物料的装配工作。

在本发明的一个实施例中，视觉系统3采用上下双相机，上相机用来对上一步装配好的部件或机器上一步工作成果进行检测，如缺零件检测、尺寸检测、缺损检测及扫码上传系统功能；下相机用于装配对位，精度为±0.1mm。

在本发明的一个实施例中，控制系统4采用工业级计算机(含LCD)，订制软件。

在本发明的一个实施例中，供料系统5按料带的步进及包装宽度定制几类不同供料Feeder；上料时按物料宽度选择合适的Feeder。

在本发明的一个实施例中，抓取装置6为4个独立吸头，吸头可按物料形状订制；切换机种时更换相应材料的吸头即可；装配速度：3sec/pcs。

在本发明的一个实施例中，装配平台7采用双轨移载通道，前进后出设计，节省作业人力；移载机构上设通用移载夹具底座，更换产品时更换上模即可；机器两侧留有与其他设备或工站对接平台。

在本发明的一个实施例中，听筒、扬声器、振动器等电声器件采用胶盘载带包装，如图2所示；石墨片、导电布、麦拉、泡棉及各类标签采用卷带包装，如图3所示。

可以对上述实施例进行任意结合，一种移动终端零部件自动装配装置的工作过程如下：

将图2和图3中的来料按料带的步进及包装宽度选择适应的Feeder快速接口安装至供料系统5上，通过控制系统4调试零件装配位置；调试OK后，设备开始生产作业，上一站作业人员将组件放入装配平台7入口的移载机构上，移载机构感应到产品放入后，自动移载至装配位置处，上相机扫描检测上一站是否有缺损、漏装等不良；OK后，两机械手臂2移动至供料系统5，通过抓取装置6分别吸取零件，通过下相机对位调整后，将零件按顺序装配至组件上，上相机扫描检测OK后，将结果上传服务器，移载机构将产品移至装配平台7的出口；下站作业人员从移载机构上取出产品，移载机构感应到产品取出后，自动移至装配平台7入口处，循环作业。另一移载通道的作业亦同上述步骤，双轨移载通道能减少机器停滞等待时间，提升生产效率及设备利用率。

本发明同时提出一种移动终端零部件自动装配方法，包括以下步骤：

步骤1：将来料按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器安装至供料系统5上，通过控制系统4调试零件的装配位置；

步骤2：零件的装配位置调试完成后，设备开始生产作业；

步骤3：将组件放入装配平台7入口的移载机构上；

步骤4：移载机构感应到产品放入后，自动移载至装配位置处；

步骤5：上相机扫描检测装配位置处的组件是否有不良；

步骤6：机械手臂2移动至供料系统5，通过抓取装置6吸取零件，通过下相机对位调整后，将零件按顺序装配至组件；

步骤7：上相机扫描检测已装配好零件的组件，并将检测结果上传服务器；

步骤8：移载机构沿着移载通道将产品移至装配平台7的出口；

步骤9：将产品取出，移载机构感应产品取出后自动移载至装配平台7的入口处。

本发明提升零部件装配工厂自动化水平，节省作业人力，降低产品加工费用；本发明亦可检测出零件漏装、缺损等不良，能提升产品生产良率，提高产品质量及顾客满意度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，包括：主体结构、机械手臂、视觉系统、控制系统、供料系统、抓取装置和装配平台；

所述供料系统包括按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器，所述进料器通过料带的步进输出零件；

所述装配平台包括移载通道和在所述移载通道上移动的移载机构，所述移载机构用于装载组件；所述移载通道位于所述主体结构的上层，所述主体结构的下层用于走线；

所述抓取装置安装在所述机械手臂上，所述抓取装置用于吸取零件，所述机械手臂通过所述抓取装置将所述进料器步进输出的零件抓取后安装到组件上；

所述视觉系统通过成像检测安装零件前后的组件是否有不良以及在零件安装至组件的过程中进行对位调整；

所述控制系统用于对整个装置的装配过程进行自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述主体结构的下层四周采用冷轧钢板制作的双开门，上层四周采用茶色有机玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述机械手臂为三轴机械手臂，采用交流伺服电机驱动。

4.根据权利要求3所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述抓取装置为独立吸头。

5.根据权利要求1所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述视觉系统包括上相机和下相机，所述上相机通过成像检测未安装零件的组件是否有不良，所述下相机通过成像对零件和组件进行装配对位。

6.根据权利要求1所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述控制系统采用工业级计算机。

7.根据权利要求1所述的一种移动终端零部件自动装配装置，其特征在于，所述移载通道为双轨移载通道。

8.一种移动终端零部件自动装配方法，其特征在于，包括：

步骤1：将来料按料带的步进及包装宽度选择适应的进料器安装至供料系统上，通过控制系统调试零件的装配位置；

步骤2：零件的装配位置调试完成后，设备开始生产作业；

步骤3：将组件放入装配平台入口的移载机构上；

步骤4：移载机构感应到产品放入后，自动移载至装配位置处；

步骤5：上相机扫描检测装配位置处的组件是否有不良；

步骤6：机械手臂移动至供料系统，通过抓取装置吸取零件，通过下相机对位调整后，将零件按顺序装配至组件；

步骤7：上相机扫描检测已装配好零件的组件，并将检测结果上传服务器；

步骤8：移载机构沿着移载通道将产品移至装配平台的出口；

步骤9：将产品取出，移载机构感应产品取出后自动移载至装配平台的入口处。