CN107830801B - 一种高精度球面贴合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高精度球面贴合装置，其包括：机座，该机座上设有校准模具及贴合模具，贴合模具上设有若干第一定位吸嘴；贴合机构，其包括安装于机座上的Y轴驱动机构、安装于Y轴驱动机构上并由Y轴驱动机构驱动以在Y轴方向移动的X轴驱动机构、安装于X轴驱动机构上并由X轴驱动机构驱动以在X轴方向移动的Z轴驱动机构、安装于Z轴驱动机构上并由Z轴驱动机构驱动以在Z轴方向移动的R轴旋转驱动机构及安装于R轴旋转驱动机构下端的上模，该上模具有球面模腔，且上模中设有第二吸嘴，第二吸嘴显露于球面模腔内壁；视觉定位机构，包括安装于机座上的支架、安装于支架上的视觉定位模组及安装于贴合模具外围并与视觉定位模组适配的光源模组。

Description

一种高精度球面贴合装置
技术领域：
本发明涉及球面贴合技术领域，特指一种高精度球面贴合装置。
背景技术：
现有技术中的球面贴合技术均是采用人工对位贴合，其对位精度不高，且贴合质量参差不齐，贴合压力大小不一，以出现脱胶现象，以致需要返工修正，工作效率极低，且劳动强度大，无法满足生产要求，对产商造成极大的困扰。
有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度球面贴合装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该高精度球面贴合装置包括：机座，该机座上设置有校准模具以及位于校准模具旁侧并与校准模具平行的贴合模具，该贴合模具上设置有若干第一定位吸嘴；贴合机构，其包括安装于机座上的Y轴驱动机构、安装于Y轴驱动机构上并由该Y轴驱动机构驱动以在Y轴方向移动的X轴驱动机构、安装于X轴驱动机构上并由X轴驱动机构驱动以在X轴方向移动的Z轴驱动机构、安装于Z轴驱动机构上并由Z轴驱动机构驱动以在Z轴方向移动的R轴旋转驱动机构以及安装于R轴旋转驱动机构下端的上模，该上模具有球面模腔，且该上模中设置有第二吸嘴，该第二吸嘴显露于球面模腔内壁；视觉定位机构，包括安装于机座上的支架、安装于支架上并朝向所述贴合模具的视觉定位模组以及安装于贴合模具外围并与视觉定位模组适配的光源模组。
进一步而言，上述技术方案中，所述Y轴驱动机构包括安装于机座上的轨道座、通过第一滑块安装于轨道座上设置的第一滑轨上的Y轴移动座以及安装于机座上的底座和安装于底座上并用于驱动该Y轴移动座在第一滑轨沿Y轴方向移动的Y轴驱动直线模组，该底座上设置有与Y轴驱动直线模组适配的第一光栅尺；所述X轴驱动机构安装于Y轴移动座上。
进一步而言，上述技术方案中，所述X轴驱动机构包括安装于Y轴移动座上的X轴驱动直线模组以及安装于X轴驱动直线模组并由X轴驱动直线模组驱动以在X轴方向移动的X轴移动座，所述Z轴驱动机构安装于X轴移动座上，且该X轴移动座设置有与Z轴驱动机构适配的第二光栅尺。
进一步而言，上述技术方案中，所述Z轴驱动机构包括安装于X轴移动座上的Z轴驱动直线模组以及安装于Z轴驱动直线模组并由Z轴驱动直线模组驱动以在Z轴方向移动的Z轴移动座，所述R轴旋转驱动机构安装于X轴移动座上，且该Z轴移动座设置有与R轴旋转驱动机构适配的第三光栅尺。
进一步而言，上述技术方案中，所述R轴旋转驱动机构包括安装于Z轴移动座上的R轴旋转模组以及安装于R轴旋转模组下端并由该R轴旋转模组驱动以旋转的R轴旋转座，所述上模安装于R轴旋转座下端。
进一步而言，上述技术方案中，所述光源模组包括若干设置于所述贴合模具外围并可调节相对贴合模具位置的光源以及用于驱动该光源移动的第一气缸组件。
进一步而言，上述技术方案中，所述光源的数量为四个，其呈“十”字形分布于所述贴合模具外围。
进一步而言，上述技术方案中，所述视觉定位模组包括有若干安装于所述支架上并朝向所述贴合模具的CCD相机以及用于驱动该CCD相机上下移动的第二气缸组件，该CCD相机与所述光源一一对应。
进一步而言，上述技术方案中，所述CCD相机的数量为四个。
进一步而言，上述技术方案中，所述CCD相机下端设置有加长镜头。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明工作时，先将产品放置于校准模具上，所述贴合机构中的上模通过X、Y、Z轴驱动机构的驱动下盖合于校准模具的产品上，其中，该上模的球面模腔与产品的球面对接，随后，该上模在R轴旋转驱动机构的驱动下旋转，让产品在水平面上前后左右方向微调，使上模的球面模腔与产品的球面匹配对接，中心对准中心，实现自动校准球面的目的，然后，上模中的第二吸嘴吸附定位产品，令产品稳定定位于上模的球面模腔中；随后，视觉定位机构中的CCD相机实现视觉定位，并由X、Y、Z轴驱动机构驱动控制上模及产品在的驱动下盖合于贴合模具上定位的另一产品上，以此完成自动对位贴合，其工作精度极高，贴合质量好，基本无需返工，且本发明采用自动化完成生产，且劳动强度低，工作效率高，令本发明具有极强的市场竞争力。另外，本发明中的X、Y、Z轴驱动机构均采用光栅尺，其可进一步实现精准调整定位，进一步提高本发明的贴合质量。
附图说明：
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中贴合机构的立体图；
图3是本发明中贴合机构另一视角的立体图；
图4是本发明中贴合模具与光源模组的装配图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
见图1-4所示，为一种高精度球面贴合装置，其包括：机座1以及安装于机座1上的贴合机构200和与贴合机构200适配的视觉定位机构7。
所述机座1上设置有校准模具11以及位于校准模具11旁侧并与校准模具11平行的贴合模具12，该贴合模具12上设置有若干第一定位吸嘴13，以致使当产品放置于贴合模具12上后，通过第一定位吸嘴13吸住定位产品，保证产品稳定定位于贴合模具12上，可保证贴合质量。
所述贴合机构200包括安装于机座1上的Y轴驱动机构2、安装于Y轴驱动机构2上并由该Y轴驱动机构2驱动以在Y轴方向移动的X轴驱动机构3、安装于X轴驱动机构3上并由X轴驱动机构3驱动以在X轴方向移动的Z轴驱动机构4、安装于Z轴驱动机构4上并由Z轴驱动机构4驱动以在Z轴方向移动的R轴旋转驱动机构5以及安装于R轴旋转驱动机构5下端的上模6，所述上模6具有球面模腔61，且该上模6中设置有第二吸嘴62，该第二吸嘴62显露于球面模腔61内壁；当球面产品置于该上模6的球面模腔61中后，通过第二吸嘴62能够吸附定位球面产品，保证球面产品稳定定位于上模6中。
所述Y轴驱动机构2包括安装于机座1上的轨道座21、通过第一滑块安装于轨道座21上设置的第一滑轨23上的Y轴移动座24以及安装于机座1上的底座25和安装于底座25上并用于驱动该Y轴移动座24在第一滑轨沿Y轴方向移动的Y轴驱动直线模组26，该底座25上设置有与Y轴驱动直线模组26适配的第一光栅尺27；所述X轴驱动机构3安装于Y轴移动座24上。
所述X轴驱动机构3包括安装于Y轴移动座24上的X轴驱动直线模组31以及安装于X轴驱动直线模组31并由X轴驱动直线模组31驱动以在X轴方向移动的X轴移动座32，所述Z轴驱动机构4安装于X轴移动座32上，且该X轴移动座32设置有与Z轴驱动机构4适配的第二光栅尺33。
所述Z轴驱动机构4包括安装于X轴移动座32上的Z轴驱动直线模组41以及安装于Z轴驱动直线模组41并由Z轴驱动直线模组41驱动以在Z轴方向移动的Z轴移动座42，所述R轴旋转驱动机构5安装于X轴移动座32上，且该Z轴移动座42设置有与R轴旋转驱动机构5适配的第三光栅尺43。
所述R轴旋转驱动机构5包括安装于Z轴移动座42上的R轴旋转模组51以及安装于R轴旋转模组51下端并由该R轴旋转模组51驱动以旋转的R轴旋转座52，所述上模6安装于R轴旋转座52下端。
所述视觉定位机构7包括安装于机座1上的支架71、安装于支架71上并朝向所述贴合模具12的视觉定位模组72以及安装于贴合模具12外围并与视觉定位模组72适配的光源模组73。
所述光源模组73包括若干设置于所述贴合模具12外围并可调节相对贴合模具12位置的光源731以及用于驱动该光源731移动的第一气缸组件732。其中，所述光源731的数量为四个，其呈“十”字形分布于所述贴合模具12外围。
所述视觉定位模组72包括有若干安装于所述支架71上并朝向所述贴合模具12的CCD相机721以及用于驱动该CCD相机721上下移动的第二气缸组件722，该CCD相机721与所述光源731一一对应。其中，所述CCD相机721的数量为四个。所述CCD相机721下端设置有加长镜头723。
综上所述，本发明工作时，先将产品放置于校准模具11上，所述贴合机构200中的上模6通过X、Y、Z轴驱动机构的驱动下盖合于校准模具11的产品上，其中，该上模6的球面模腔与产品的球面对接，随后，该上模6在R轴旋转驱动机构的驱动下旋转，让产品在水平面上前后左右方向微调，使上模6的球面模腔与产品的球面匹配对接，中心对准中心，实现自动校准球面的目的，然后，上模6中的第二吸嘴吸附定位产品，令产品稳定定位于上模6的球面模腔中；随后，视觉定位机构7中的CCD相机实现视觉定位，并由X、Y、Z轴驱动机构驱动控制上模6及产品在的驱动下盖合于贴合模具12上定位的另一产品上，以此完成自动对位贴合，其工作精度极高，贴合质量好，基本无需返工，且本发明采用自动化完成生产，且劳动强度低，工作效率高，令本发明具有极强的市场竞争力。另外，本发明中的X、Y、Z轴驱动机构均采用光栅尺，其可进一步实现精准调整定位，进一步提高本发明的贴合质量。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种高精度球面贴合装置，其特征在于：其包括：
机座（1），该机座（1）上设置有校准模具（11）以及位于校准模具（11）旁侧并与校准模具（11）平行的贴合模具（12），该贴合模具（12）上设置有若干第一定位吸嘴（13）；
贴合机构（200），其包括安装于机座（1）上的Y轴驱动机构（2）、安装于Y轴驱动机构（2）上并由该Y轴驱动机构（2）驱动以在Y轴方向移动的X轴驱动机构（3）、安装于X轴驱动机构（3）上并由X轴驱动机构（3）驱动以在X轴方向移动的Z轴驱动机构（4）、安装于Z轴驱动机构（4）上并由Z轴驱动机构（4）驱动以在Z轴方向移动的R轴旋转驱动机构（5）以及安装于R轴旋转驱动机构（5）下端的上模（6），该上模（6）具有球面模腔（61），且该上模（6）中设置有第二吸嘴（62），该第二吸嘴（62）显露于球面模腔（61）内壁；视觉定位机构（7），包括安装于机座（1）上的支架（71）、安装于支架（71）上并朝向所述贴合模具（12）的视觉定位模组（72）以及安装于贴合模具（12）外围并与视觉定位模组（72）适配的光源模组（73）；
工作时，先将产品放置于校准模具上，所述贴合机构中的上模在X、Y、Z轴驱动机构的驱动下盖合于校准模具的产品上，其中，该上模的球面模腔与产品的球面对接，随后，该上模在R轴旋转驱动机构的驱动下旋转，让产品在水平面上前后左右方向微调，使上模的球面模腔与产品的球面匹配对接，中心对准中心，实现自动校准球面的目的，然后，上模中的第二吸嘴吸附定位产品，令产品稳定定位于上模的球面模腔中；随后，视觉定位机构中的CCD相机实现视觉定位，并由X、Y、Z轴驱动机构驱动控制上模及产品盖合于贴合模具上定位的另一产品上，以此完成自动对位贴合。
2.根据权利要求1所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述Y轴驱动机构（2）包括安装于机座（1）上的轨道座（21）、通过第一滑块安装于轨道座（21）上设置的第一滑轨（23）上的Y轴移动座（24）以及安装于机座（1）上的底座（25）和安装于底座（25）上并用于驱动该Y轴移动座（24）在第一滑轨沿Y轴方向移动的Y轴驱动直线模组（26），该底座（25）上设置有与Y轴驱动直线模组（26）适配的第一光栅尺（27）；所述X轴驱动机构（3）安装于Y轴移动座（24）上。
3.根据权利要求2所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述X轴驱动机构（3）包括安装于Y轴移动座（24）上的X轴驱动直线模组（31）以及安装于X轴驱动直线模组（31）并由X轴驱动直线模组（31）驱动以在X轴方向移动的X轴移动座（32），所述Z轴驱动机构（4）安装于X轴移动座（32）上，且该X轴移动座（32）设置有与Z轴驱动机构（4）适配的第二光栅尺（33）。
4.根据权利要求3所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述Z轴驱动机构（4）包括安装于X轴移动座（32）上的Z轴驱动直线模组（41）以及安装于Z轴驱动直线模组（41）并由Z轴驱动直线模组（41）驱动以在Z轴方向移动的Z轴移动座（42），所述R轴旋转驱动机构（5）安装于X轴移动座（32）上，且该Z轴移动座（42）设置有与R轴旋转驱动机构（5）适配的第三光栅尺（43）。
5.根据权利要求4所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述R轴旋转驱动机构（5）包括安装于Z轴移动座（42）上的R轴旋转模组（51）以及安装于R轴旋转模组（51）下端并由该R轴旋转模组（51）驱动以旋转的R轴旋转座（52），所述上模（6）安装于R轴旋转座（52）下端。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述光源模组（73）包括若干设置于所述贴合模具（12）外围并可调节相对贴合模具（12）位置的光源（731）以及用于驱动该光源（731）移动的第一气缸组件（732）。
7.根据权利要求6所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述光源（731）的数量为四个，其呈“十”字形分布于所述贴合模具（12）外围。
8.根据权利要求6所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述视觉定位模组（72）包括有若干安装于所述支架（71）上并朝向所述贴合模具（12）的CCD相机（721）以及用于驱动该CCD相机（721）上下移动的第二气缸组件（722），该CCD相机（721）与所述光源（731）一一对应。
9.根据权利要求8所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述CCD相机（721）的数量为四个。
10.根据权利要求8所述的一种高精度球面贴合装置，其特征在于：所述CCD相机（721）下端设置有加长镜头（723）。
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