CN108500604B - 自动装配设备和自动装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工装设备领域，具体提供一种自动装配设备和自动装配方法。本发明旨在解决现有车轮螺母的装饰盖人工装配时容易出现错装、漏装以及装配不到位的问题。本发明的自动装配设备包括本体、设置在本体上的第一马达、夹具、用于连接第一马达和夹具的伸缩装置。第一马达运动时能够驱动多个伸缩装置同时动作，并因此驱动夹具伸出或缩回。夹具上设置有光感应传感器，通过该光感应传感器能够检测出夹具是否夹持有装饰盖。夹具与伸缩装置设置有压力传感器，伸缩装置配置有位移传感器，通过位移传感器能够判断装饰盖是否装配到位，通过压力传感器能够判断装饰盖是否扣紧到车轮螺母上。因此，本发明的自动装配设备能够保证所有的装饰盖都装配到位。

Description

自动装配设备和自动装配方法

技术领域

本发明属于工装设备领域，具体提供一种自动装配设备和自动装配方法。

背景技术

汽车的轮辋上设置有多个螺母安装孔，轮辋通过车轮螺母与汽车的半轴轴承紧固连接。在轮辋紧固到半轴轴承上之后，每个车轮螺母上还安装有装饰盖，用以避免异物(例如雨水、泥垢)进入安装孔内，污染安装孔，腐蚀螺母。同时，装饰盖还起到装饰轮辋的作用。

绝大多数的整车生产企业完全依靠人工安装这些装饰盖，或交由售后安装，这样难以避免错装、漏装以及装配不到位的情况，安装效率较低。

相应地，本领域需要一种自动装配设备来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有车轮螺母的装饰盖人工装配时容易出现错装、漏装以及装配不到位的问题，本发明提供了一种自动装配设备，所述自动装配设备包括：

本体；

第一马达，其外壳与所述本体固定连接，

多个夹具，其用于夹持目标物体；

多个伸缩装置，每一个所述伸缩装置分别与所述第一马达驱动连接，并且每一个所述伸缩装置分别对应连接一个所述夹具；

所述第一马达驱动所述多个伸缩装置同时动作，并因此驱动所述夹具伸出或缩回。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括一个输入端和多个输出端；所述输入端与所述第一马达的转轴相连接；每一个所述输出端分别与一个所述伸缩装置相连接。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述齿轮传动机构还包括：壳体，所述壳体与所述本体或所述第一马达的外壳固定连接；

所述输入端包括输入齿轮，所述输入齿轮枢转地设置在所述壳体内并且与所述第一马达的转轴同轴固定；

所述多个输出端包括多个输出齿轮，每一个所述输出齿轮分别枢转地设置在所述壳体内并且分别与所述输入齿轮啮合连接，以及分别与一个所述伸缩装置驱动连接。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述伸缩装置包括丝杠和与所述丝杠螺纹连接的套筒，所述丝杠远离所述套筒的一端与所述输出齿轮同轴固定，所述套筒远离所述丝杠的一端与所述夹具相连接。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括与所述本体固定连接的支架，所述支架上设置有多个通孔和多个导轨，每一个所述套筒分别穿过一个所述通孔并与一个所述导轨匹配，所述导轨允许所述套筒沿轴向移动并防止所述套筒转动。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括设置在所述支架上的多个直线轴承，每一个所述直线轴承分别与一个所述通孔同轴固定，用于支撑所述套筒滑动。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括多个设置在所述输出齿轮和所述丝杠之间的离合器，所述离合器用于接通或切断所述输出齿轮和所述丝杠之间的动力传输。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述离合器是电磁离合器。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括与所述多个伸缩装置对应的多个位移传感器，所述位移传感器的一端与所述套筒连接，所述位移传感器的另一端与所述齿轮传动机构的壳体连接。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具和所述套筒之间的压力传感器，所述压力传感器用于检测所述夹具承受的轴向压力。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具上的光感应传感器，所述光感应传感器用于监测所述夹具上是否夹持有所述目标物体。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述自动装配设备还包括设置在所述套筒和所述夹具之间的第二马达，所述第二马达的机壳与所述套筒固定连接，所述第二马达的转轴与所述夹具固定连接。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述第二马达是步进电机。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述第一马达是电机。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述目标物体是车轮螺母或车轮螺栓的装饰盖。

在上述自动装配设备的优选技术方案中，所述本体具有筒状结构，所述第一马达设置在所述筒状结构内。

此外，本发明还提供了一种自动装配方法，基于上述自动装配设备的优选技术方案中任一项所述的自动装配设备；

所述自动装配方法包括以下步骤：

检测所有的夹具是否都夹持有目标物体；

当所有的夹具都夹持有目标物体时，第一马达转动使所有的所述夹具伸出。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，每一个所述夹具上都设置有光感应传感器；“检测所有的夹具是否都夹持有目标物体”的步骤进一步包括：通过所述光感应传感器检测所有的夹具是否都夹持有目标物体。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，每一个所述伸缩装置和与其对应的所述夹具之间都设置有第二马达；在所述第一马达转动的同时、之前或之后，所述自动装配方法还包括步骤：使所述第二马达转动；当检测到所述第二马达的输出扭矩达到扭矩阈值时，使所述第二马达停止转动。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，在所述第二马达停止转动之后，所述第一马达继续转动。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，每一个所述夹具和与其对应的所述伸缩装置之间还设置有压力传感器，每一个伸缩装置上还设置有检测所述夹具位移的位移传感器，每一个伸缩装置和与其对应的所述第一马达之间都设置有离合器；在所述第一马达继续转动的同时，所述自动装配方法还包括步骤：检测所有的所述压力传感器是否都达到了压力阈值，以及检测所有的所述位移传感器是否都达到了位移阈值；当所有的所述压力传感器都达到压力阈值且所有的所述位移传感器都达到位移阈值时，使所有的所述离合器断开；当其中一个夹具对应的压力传感器和位移传感器只有一个达到阈值时，所述夹具对应的离合器断开，并报警。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，所述第一马达是电机。

在上述自动装配方法的优选技术方案中，所述第二马达是步进电机。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过第一马达驱动伸缩装置伸缩，使伸缩装置能够驱动夹具伸出或缩回。当夹具伸出时，夹具能够将夹持的目标物体顶压入目标物体内。当目标物体是装饰盖，第一马达驱动伸缩装置，使夹具将装饰盖顶压进汽车轮辋上的安装孔内，与车轮螺母过盈配合连接。因此，本发明的自动装配设备能够实现装饰盖的自动装配，避免了人工装配装饰盖时操作不当，使装饰盖出现错装、漏装以及装配不到位的情况。

具体地，夹具上设置有光感应传感器，通过该光感应传感器能够检测出夹具是否夹持有装饰盖。夹具与伸缩装置设置有压力传感器，伸缩装置配置有位移传感器，通过位移传感器能够判断装饰盖是否装配到位，通过压力传感器能够判断装饰盖是否扣紧到车轮螺母上。因此，本发明的自动装配设备能够避免装饰盖出现错装、漏装以及装配不到位的情况，保证所有的装饰盖都装配到位。

方案1、一种自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备包括：

本体；

第一马达，其外壳与所述本体固定连接，

多个夹具，其用于夹持目标物体；

多个伸缩装置，每一个所述伸缩装置分别与所述第一马达驱动连接，并且每一个所述伸缩装置分别对应连接一个所述夹具；

所述第一马达驱动所述多个伸缩装置同时动作，并因此驱动所述夹具伸出或缩回。

方案2、根据方案1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括一个输入端和多个输出端；

所述输入端与所述第一马达的转轴相连接；

每一个所述输出端分别与一个所述伸缩装置相连接。

方案3、根据方案2所述的自动装配设备，其特征在于，所述齿轮传动机构还包括壳体，所述壳体与所述本体或所述第一马达的外壳固定连接；

所述输入端包括输入齿轮，所述输入齿轮枢转地设置在所述壳体内并且与所述第一马达的转轴同轴固定；

所述多个输出端包括多个输出齿轮，每一个所述输出齿轮分别枢转地设置在所述壳体内并且分别与所述输入齿轮啮合连接，以及分别与一个所述伸缩装置驱动连接。

方案4、根据方案3所述的自动装配设备，其特征在于，所述伸缩装置包括丝杠和与所述丝杠螺纹连接的套筒，所述丝杠远离所述套筒的一端与所述输出齿轮同轴固定，所述套筒远离所述丝杠的一端与所述夹具相连接。

方案5、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括与所述本体固定连接的支架，所述支架上设置有多个通孔和多个导轨，每一个所述套筒分别穿过一个所述通孔并与一个所述导轨匹配，所述导轨允许所述套筒沿轴向移动并防止所述套筒转动。

方案6、根据方案5所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述支架上的多个直线轴承，每一个所述直线轴承分别与一个所述通孔同轴固定，用于支撑所述套筒滑动。

方案7、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括多个设置在所述输出齿轮和所述丝杠之间的离合器，所述离合器用于接通或切断所述输出齿轮和所述丝杠之间的动力传输。

方案8、根据方案7所述的自动装配设备，其特征在于，所述离合器是电磁离合器。

方案9、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括与所述多个伸缩装置对应的多个位移传感器，所述位移传感器的一端与所述套筒连接，所述位移传感器的另一端与所述齿轮传动机构的壳体连接。

方案10、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具和所述套筒之间的压力传感器，所述压力传感器用于检测所述夹具承受的轴向压力。

方案11、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具上的光感应传感器，所述光感应传感器用于监测所述夹具上是否夹持有所述目标物体。

方案12、根据方案4所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述套筒和所述夹具之间的第二马达，所述第二马达的机壳与所述套筒固定连接，所述第二马达的转轴与所述夹具固定连接。

方案13、根据方案12所述的自动装配设备，其特征在于，所述第二马达是步进电机。

方案14、根据方案1至13中任一项所述的自动装配设备，其特征在于，所述第一马达是电机。

方案15、根据方案1至13中任一项所述的自动装配设备，其特征在于，所述目标物体是汽车车轮螺母或车轮螺栓的装饰盖。

方案16、根据方案1至13中任一项所述的自动装配设备，其特征在于，所述本体具有筒状结构，所述第一马达设置在所述筒状结构内。

方案17、一种自动装配方法，其特征在于，基于方案1至6中任一项所述的自动装配设备；

所述自动装配方法包括以下步骤：

检测所有的夹具是否都夹持有目标物体；

当所有的夹具都夹持有目标物体时，第一马达转动使所有的所述夹具伸出。

方案18、根据方案17所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述夹具上都设置有光感应传感器；

“检测所有的夹具是否都夹持有目标物体”的步骤进一步包括：

通过所述光感应传感器检测所有的夹具是否都夹持有目标物体。

方案19、根据方案18所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述伸缩装置和与其对应的所述夹具之间都设置有第二马达；

在所述第一马达转动的同时、之前或之后，所述自动装配方法还包括步骤：

使所述第二马达转动；

当检测到所述第二马达的输出扭矩达到扭矩阈值时，使所述第二马达停止转动。

方案20、根据方案19所述的自动装配方法，其特征在于，在所述第二马达停止转动之后，所述第一马达继续转动。

方案21、根据方案20所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述夹具和与其对应的所述伸缩装置之间还设置有压力传感器，每一个伸缩装置上还设置有检测所述夹具位移的位移传感器，每一个伸缩装置和与其对应的所述第一马达之间都设置有离合器；

在所述第一马达继续转动的同时，所述自动装配方法还包括步骤：

检测所有的所述压力传感器是否都达到了压力阈值，以及检测所有的所述位移传感器是否都达到了位移阈值；

当所有的所述压力传感器都达到压力阈值且所有的所述位移传感器都达到位移阈值时，使所有的所述离合器断开；

当其中一个夹具对应的压力传感器和位移传感器只有一个达到阈值时，所述夹具对应的离合器断开，并报警。

方案22、根据方案17至21中任一项所述的自动装配方法，其特征在于，所述第一马达是电机。

方案22、根据方案19至21中任一项所述的自动装配方法，其特征在于，所述第二马达是步进电机。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的自动装配设备的结构爆炸示意图；

图2是本发明的自动装配设备的局部结构爆炸示意图；

图3是本发明的自动装配设备的工装示意图；

图4是本发明的自动装配设备工作时的逻辑流程图。

附图标记列表：

101、本体；102、第一电机；103、齿轮传动机构；104、电磁离合器；105、位移传感器；106、伸缩装置；1061、丝杠；1062、套筒；107、支架；1071、通孔；108、直线轴承；109、压力传感器；110、第二电机；111、夹具；112、控制器；113、法兰；200、装饰盖；300、汽车轮毂；301、安装孔。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的自动装配设备主要包括本体101、第一电机102、齿轮传动机构103、多个电磁离合器104、多个位移传感器105、多个伸缩装置106、支架107、多个直线轴承108、多个压力传感器109、多个第二电机110、多个夹具111和控制器112。

继续参阅图1和图2，本体101上设置有安装座，本体101通过安装座水平地安装到地面或其他固定基体上。或者本领域技术人员也可以根据需要，使本体101竖直地固定到基体上。第一电机102和控制器112分别固定地设置在本体101的内部。其中，第一电机102用于为伸缩装置106的运动提供驱动力，控制器112用于接收位移传感器105和压力传感器109的信号并控制第一电机102、电磁离合器104和第二电机110动作。本领域技术人员能够理解的是，第一电机102可以是任意形式的电机，例如三相交流电机、直流电机、伺服电机、步进电机等。此外，本领域技术人员也可以根据需要，将第一电机102设置成其他任意可行的马达，例如液压马达或气动马达。

本领域技术人员能够理解的是，本体101除了图1中所示的筒状结构还可以是其他任意可行的结构。示例性地，将本体101设置成开放式的结构。为本体101配置金属安装座，在金属安装座上焊接多个钣金，用于安装第一电机102、齿轮传动机构103和支架107。

继续参阅图1和图2，齿轮传动机构103分别与第一电机102和多个电磁离合器104相连接，而每一个电磁离合器104还分别连接有一个伸缩装置106。在这里，齿轮传动机构103用于将第一电机102输出的扭矩分配给每一个电磁离合器104，进而通过电磁离合器104驱动伸缩装置106运动。

虽然图中并未明确示出，但是在本发明的优选实施方案中，齿轮传动机构103主要包括壳体、一个输入齿轮和多个输出齿轮。其中，输入齿轮和输出齿轮都枢转地设置在壳体内，并且每一个输出齿轮分别与输入齿轮啮合连接。进一步，输入齿轮与第一电机102的转轴同轴固定连接，每一个输出齿轮分别与一个电磁离合器104同轴固定连接。为了避免输入齿轮转动时，壳体也跟着转动，壳体与本体101或第一电机102的外壳固定连接。

如图2所示，伸缩装置106主要包括丝杠1061和套筒1062。其中，套筒1062的内部设置有内螺纹，以便套筒1062能够和丝杠1061螺纹连接。进一步，丝杠1061远离套筒1062的一端与电磁离合器104同轴固定连接，套筒1062远离丝杠1061的一端通过压力传感器109和第二电机110与夹具111同轴连接。当丝杠1061转动时，套筒1062借助其与丝杠1061之间螺纹配合能够朝远离或靠近丝杠1061的方向移动。

如图2所示，为了防止套筒1062转动，以及为了支撑套筒1062，自动装配设备还包括上述的支架107。在装配好的状态下，支架107的周向边缘与图2中本体1的周向边缘固定连接，以便支架107能够将图2中其与本体1之间的所有构件进行隐藏，使自动装配设备更为美观。

继续参阅图2，支架107上设置有多个通孔1071，在自动装配设备装配好的状态下，套筒1062穿过通孔1071并能够在通孔1071内自由滑动。为了避免套筒1062在丝杠1061转动时发生转动，将套筒1062径向固定地设置在通孔1071内。作为示例，在套筒1062的外侧沿其长度方向设置滑槽，在通孔1071内或在通孔1071的一侧设置与该滑槽相匹配的导轨。进一步，为了减小套筒1062与通孔1071内壁之间的摩擦力，直线轴承108与通孔1071同轴地固定到支架107上。以便套筒1062穿过直线轴承108并与直线轴承108滑动连接。

如图1和图2所示，套筒1062远离丝杠1061的一端、压力传感器109、第二电机110和夹具111依次同轴连接。具体地，压力传感器109的一端与套筒1062远离丝杠1061的一端同轴固定连接，压力传感器109的另一端通过法兰113和螺栓(图中未标示)与第二电机110的机壳同轴固定连接。第二电机110的转轴与夹具111同轴固定连接。在本发明的优选实施方案中，第二电机110是步进电机。本领域技术人员也可以根据需要，将第二电机110设置成其他任意可行的马达，例如伺服电机或液压马达。

虽然图中并未示出，但是在本发明的优选实施方案中，夹具111上设置有光感应传感器，用于检测夹具111上是否有装饰盖200。其中，装饰盖200是安装到汽车轮毂300上的用于装饰车轮螺母或车轮螺栓的装饰盖。

进一步，如图1和图2所示的，位移传感器105的一端与齿轮传动结构103的外壳固定连接，位移传感器105的另一端与压力传感器109固定连接到一起。在这里，位移传感器105用于检测套筒1062的位移，在实现该目的的前提下，本领域技术人员也可以根据需要，使位移传感器105的两端与其他构件连接。例如使位移传感器105的一端与丝杠1061连接，使位移传感器105的另一端与套筒1602连接。

需要说明的是，虽然图中并未示出，但是本发明的自动装配装置还包括报警装置。该报警装置优选的为警示灯，或者本领域技术人员也可以根据需要，选用其他任意可行的报警装置，例如蜂鸣器。

下面结合图3和图4来对本发明的自动装配设备的自动装配方法进行详细说明。

需要说明的是，在执行图4中步骤S1之前，需要人工手动地将装饰盖200嵌入夹具111中。

参照图3，图4中示出了以下步骤：

步骤S1，启动自动装配装置。

步骤S2，启动光感应传感器。

步骤S3，控制器112接收光感应传感器的输出信号，判断光感应传感器是否检测到光信号。

步骤S4，当光感应传感器检测到光信号时，判定夹具111上没有装饰盖200，警示灯闪烁。人工将装饰盖200重新嵌入夹具111之后，重新执行步骤S2。

步骤S5，当光感应传感器没有检测到光信号时，判定夹具111上嵌入了装饰盖200。

步骤S6，启动第一电机102和第二电机110。在第一电机102的驱动下，伸缩装置106驱动夹具111向汽车轮辋300移动。转动的第二电机110会同步驱动夹具111使装饰盖200绕夹具111轴线自传，同时第一电机102继续驱动夹具111前进。当装饰盖200与安装孔301内的车轮螺母嵌合时，第二电机110受阻枢转地扭矩变大达到扭矩阈值，此时判定装饰盖200寻帽成功。该扭矩阈值本领域技术人员可通过实验获得。

步骤S7，使第一电机102继续驱动伸缩装置106伸出，驱动夹具111朝向汽车轮辋300移动。使第二电机110停止转动。

步骤S8，当控制器112接收到的压力传感器109的压力值a＞60N，并且控制器112接收到的位移传感器105的位移值b＜150mm时，执行步骤S801，否则执行步骤S9。

步骤S801，控制器112控制电磁离合器104断开连接。

步骤S802，警示灯闪烁。人工将装饰盖200重新嵌入夹具111之后，重新执行步骤S2。

步骤S9，当控制器112接收到的压力传感器109的压力值a＜30N(压力阈值)，并且控制器112接收到的位移传感器105的位移值b＝150mm(位移阈值)时，执行步骤S901，否则执行步骤S10。

步骤S901，控制器112控制电磁离合器104断开连接。

步骤S902，警示灯闪烁。人工将装饰盖200重新嵌入夹具111之后，重新执行步骤S2。

步骤S10，当控制器112接收到的压力传感器109的压力值a＞30N，并且控制器112接收到的位移传感器105的位移值b＝150mm时执行步骤S11，否则执行步骤S7。

步骤S11，控制器112控制电磁离合器104断开连接，判定装饰盖200已经紧固到安装孔301中。

需要说明的是，只有在每一个伸缩装置106对应的光感应传感器、位移传感器105和压力传感器109都满足上述条件时才判定所有的装饰盖200都已紧固到安装孔301中。当所有的光感应传感器、所有的位移传感器105和所有的压力传感器109中有一个传感器没有满足上述条件时，则使第一电机102停止转动，选择性地使与该传感器对应的电磁离合器104断开连接，使警示灯闪烁。示例性地，当控制器112接收到的压力传感器109和位移传感器105中有一组出现下述情况时，a＞60N并且b＜150mm时，使第一电机102停止转动，使电磁离合器104断开连接，并使警示灯闪烁。

本领域技术人员还能够理解的是，夹具111的数量不仅限于图1和图2中所示的五个，其可以根据汽车轮辋300上安装孔301的数量进行调整。此外，本领域技术人员也可以根据汽车轮辋300上安装孔301所处分度圆直径的不同来调整五个夹具111之间的位置关系。

需要说明的是，在本发明的优选实施方案中，压力传感器109的压力值a的预设范围为30N至60N，位移传感器105的位移值b的位移(即伸缩装置106的伸缩量)范围为0至150mm。

本领域技术人员能够理解的是，电磁离合器104的设置是为了使丝杠1061在所有的装饰盖200都完全嵌入到安装孔301内时及时停止转动，防止伸缩装置106继续驱动夹具111前进，顶坏装饰盖200。为此，本领域技术人员还可以根据需要，将电磁离合器104设置成其他任意可行的离合器，例如扭矩离合器，当离合器传递的扭矩大于一定值时，离合器自动切断连接。

综上所述，本发明的自动装配装置通过光感应传感器能够检测出夹具111是否夹持有装饰盖200，通过位移传感器105能够判断装饰盖200是否装配到位，通过压力传感器109能够判断装饰盖200是否扣紧到汽车轮辋300的安装孔301内。因此，本发明的自动装配设备能够避免装饰盖200出现错装、漏装以及装配不到位的情况，保证所有的装饰盖200都装配到位。

在本发明的另一个可行的实施方案中，本领域技术人员可以根据需要，使本发明的自动装配设备仅保留一个位移传感器105，通过该一个位移传感器105同时检测五个伸缩装置106的位移情况。

在本发明的另一个可行的实施方案中，本领域技术人员可以根据需要，省去第二电机110，使夹具111能够自由转动，在装饰盖200上设置导向结构。装饰盖200嵌入安装孔301内时通过导向结构能够自动与车轮螺母对准。

在本发明的另一个可行的实施方案中，本领域技术人员可以根据需要，省去光感应传感器、位移传感器105和压力传感器109。当第一电机102运行设定时长之后判定所有的装饰盖200都完全嵌入到安装孔301中。进一步，本领域技术人员还可以根据需要，省去电磁离合器104，在判定所有的装饰盖200都完全嵌入到安装孔301中时，制动第一电机102，或使第一电机102反转。

在本发明的另一个可行的实施方案中，本领域技术人员可以根据需要，使第一电机102借助其他任意可行的装置驱动多个伸缩装置106运动。例如，使第一电机102的转轴通过皮带或链条分别与多个丝杠1061驱动连接；使上述的输入齿轮直接同轴固定到第一电机102的转轴上，使上述的输出齿轮直接与丝杠1061同轴固定，然后通过输入齿轮和输出齿轮之间的啮合作用将第一电机102输出的扭矩传递给丝杠1061。

此外，本领域技术人员可根据需要，对本发明上述的实施方案进行组合和拆分，以便适用具体的应用场合。需要说明的是，该组合和拆分可以是将多个整体的实施方案进行组合和拆分，也可以是将多个实施方案中的某些技术特征进行组合和拆分。

另外，本发明的自动装配装置不仅限于用于装配装饰盖200，其还可以用于装配其他任意可行的构件。示例性地，将自动装配装置应用于装配螺栓，通过夹具111夹持螺栓，夹具111在第一电机102的驱动下将螺栓插入螺栓孔内，夹具111在第二电机110的驱动下将螺栓拧入螺栓孔内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备包括：

本体；

第一马达，其外壳与所述本体固定连接，

其中，所述第一马达是电机， 所述本体具有筒状结构，所述第一马达设置在所述筒状结构内；

多个夹具，其用于夹持目标物体；

多个伸缩装置，每一个所述伸缩装置分别与所述第一马达驱动连接，并且每一个所述伸缩装置分别对应连接一个所述夹具；

所述第一马达驱动所述多个伸缩装置同时动作，并因此驱动所述夹具伸出或缩回；

所述自动装配设备还包括齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括一个输入端和多个输出端；

所述输入端与所述第一马达的转轴相连接；

每一个所述输出端分别与一个所述伸缩装置相连接；

所述齿轮传动机构还包括壳体，所述壳体与所述本体或所述第一马达的外壳固定连接；

所述输入端包括输入齿轮，所述输入齿轮枢转地设置在所述壳体内并且与所述第一马达的转轴同轴固定；

所述多个输出端包括多个输出齿轮，每一个所述输出齿轮分别枢转地设置在所述壳体内并且分别与所述输入齿轮啮合连接，以及分别与一个所述伸缩装置驱动连接；

所述伸缩装置包括丝杠和与所述丝杠螺纹连接的套筒，所述丝杠远离所述套筒的一端与所述输出齿轮同轴固定，所述套筒远离所述丝杠的一端与所述夹具相连接；

所述自动装配设备还包括设置在所述套筒和所述夹具之间的第二马达，所述第二马达的机壳与所述套筒固定连接，所述第二马达的转轴与所述夹具固定连接。

2.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括与所述本体固定连接的支架，所述支架上设置有多个通孔和多个导轨，每一个所述套筒分别穿过一个所述通孔并与一个所述导轨匹配，所述导轨允许所述套筒沿轴向移动并防止所述套筒转动。

3.根据权利要求2所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述支架上的多个直线轴承，每一个所述直线轴承分别与一个所述通孔同轴固定，用于支撑所述套筒滑动。

4.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括多个设置在所述输出齿轮和所述丝杠之间的离合器，所述离合器用于接通或切断所述输出齿轮和所述丝杠之间的动力传输。

5.根据权利要求4所述的自动装配设备，其特征在于，所述离合器是电磁离合器。

6.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括与所述多个伸缩装置对应的多个位移传感器，所述位移传感器的一端与所述套筒连接，所述位移传感器的另一端与所述齿轮传动机构的壳体连接。

7.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具和所述套筒之间的压力传感器，所述压力传感器用于检测所述夹具承受的轴向压力。

8.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述自动装配设备还包括设置在所述夹具上的光感应传感器，所述光感应传感器用于监测所述夹具上是否夹持有所述目标物体。

9.根据权利要求1所述的自动装配设备，其特征在于，所述第二马达是步进电机。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动装配设备，其特征在于，所述目标物体是汽车车轮螺母或车轮螺栓的装饰盖。

11.一种自动装配方法，其特征在于，基于权利要求1至3中任一项所述的自动装配设备；

所述自动装配方法包括以下步骤：

检测所有的夹具是否都夹持有目标物体；

当所有的夹具都夹持有目标物体时，第一马达转动使所有的所述夹具伸出。

12.根据权利要求11所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述夹具上都设置有光感应传感器；

“检测所有的夹具是否都夹持有目标物体”的步骤进一步包括：

通过所述光感应传感器检测所有的夹具是否都夹持有目标物体。

13.根据权利要求12所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述伸缩装置和与其对应的所述夹具之间都设置有第二马达；

在所述第一马达转动的同时、之前或之后，所述自动装配方法还包括步骤：

使所述第二马达转动；

当检测到所述第二马达的输出扭矩达到扭矩阈值时，使所述第二马达停止转动。

14.根据权利要求13所述的自动装配方法，其特征在于，在所述第二马达停止转动之后，所述第一马达继续转动。

15.根据权利要求14所述的自动装配方法，其特征在于，每一个所述夹具和与其对应的所述伸缩装置之间还设置有压力传感器，每一个伸缩装置上还设置有检测所述夹具位移的位移传感器，每一个伸缩装置和与其对应的所述第一马达之间都设置有离合器；

在所述第一马达继续转动的同时，所述自动装配方法还包括步骤：

检测所有的所述压力传感器是否都达到了压力阈值，以及检测所有的所述位移传感器是否都达到了位移阈值；

当所有的所述压力传感器都达到压力阈值且所有的所述位移传感器都达到位移阈值时，使所有的所述离合器断开；

当其中一个夹具对应的压力传感器和位移传感器只有一个达到阈值时，所述夹具对应的离合器断开，并报警。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的自动装配方法，其特征在于，所述第一马达是电机。

17.根据权利要求13至15中任一项所述的自动装配方法，其特征在于，所述第二马达是步进电机。

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