CN108687512B - 自动组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动组装装置，用于将配件自动装配至工件上，该自动组装装置包括传送模组、第一上料模组、供料模组、第二上料模组及热压模组，该传送模组用于将该工件传送至该第一上料模组，该第一上料模组设置于该传送模组上并用于将该传送模组上的工件移送至该热压模组，该供料模组用于向该第二上料模组供应该配件，该第二上料模组接收该配件并将其移送至该热压模组，该热压模组用于将该配件热压至该工件上。

Description

自动组装装置

技术领域

本发明涉及一种组装设备，特别涉及一种用于组装电子产品中配件的自动组装装置。

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，将塑胶件热压至电子产品的工件(如壳体)时，先将塑胶件放置于工件的特定位置，再通过热压装置以将塑胶件热压至工件上。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，塑胶件与工件需要精确对位，而人工装塑胶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和高精度的自动组装装置。

一种自动组装装置，用于将多个配件自动装配至工件上，该自动组装装置包括传送模组、第一上料模组、供料模组、第二上料模组及热压模组，该传送模组能够将该工件传送至该第一上料模组，该第一上料模组设置于该传送模组上并能够将该传送模组上的工件移送至该热压模组，该供料模组能够向该第二上料模组供应该配件，该第二上料模组接收该配件并将其移送至该热压模组，该热压模组包括固定座、定位治具、热压驱动件、升降板、导向板、热压板、凸轮及热压组件，该定位治具装设于该固定座上以定位该工件，该热压驱动件装设于该固定座上并连接该升降板，该热压板枢接于该升降板上，该凸轮固定于该热压板的侧壁上，该导向板装设于固定座上并开设有导槽，该凸轮滑动设于该导槽内，该热压组件包括第一热压件、第二热压件和第三热压件，该第一热压件、第二热压件和第三热压件装设于热压板上，该热压驱动件驱动该升降板朝向该定位治具移动，在该导槽与该凸轮的配合作用下，该热压板相对于该升降板转动，以将装夹于该第一热压件、第二热压件和第三热压件上的配件热压于该工件的预设位置。

上述自动组装装置通过第一上料模组及第二上料模组以分别实现对工件及配件的自动化上料。同时，热压模组通过热压驱动件、升降板、热压板、活动板及导向板之间的配合以实现将配件自动热压至工件预设的位置。因此，自动组装装置的自动化程度较高，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。

附图说明

图1是本发明实施方式的自动组装装置和工件的立体示意图。

图2是图1中所示自动组装装置的第一上料机械手和工件的立体示意图。

图3是图1中所示自动组装装置的供料模组立体示意图。

图4是图3中所示供料模组的第一错位组件和第一塑胶件立体示意图。

图5是图3中所示供料模组的第二错位组件和第二塑胶件立体示意图。

图6是图3中所示供料模组的支撑架、第三错位组件及金属件立体示意图。

图7是图1中所示自动组装装置的第二上料机械手和配件的立体示意图。

图8是图1中所示自动组装装置的热压模组、工件和配件的立体示意图。

图9是图8中所示热压模组、工件和配件另一角度的立体示意图。

图10是图9中所示热压组件和配件的立体分解示意图。

主要元件符号说明

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例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，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设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”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设置的组件。

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例的目的，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，本发明一实施方式提供一种自动组装装置100，用于将多个配件200(如图10所示)自动装配至工件300上。自动组装装置100包括传送模组10、第一上料模组20、供料模组30、第二上料模组40及热压模组50。传送模组10用于将工件300传送至第一上料模组20。第一上料模组20设置于传送模组10上，并用于将传送模组10上的工件300移送至热压模组50。供料模组30用于向第二上料模组40供应多个配件200，第二上料模组40接收来自供料模组30的多个配件200，并将其移送至热压模组50。热压模组50用于将多个配件200热压至工件300上。

在本实施方式中，如图10所示，配件200包括第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203，但不限于此。

传送模组10包括流水线11、架设于流水线11上的支架12及设置于支架12上的两个提料机构13。两个提料机构13用于将流水线11上的工件300提起并进行定位，以便于第一上料模组20对工件300进行抓取作业。

每一个提料机构13包括两个升降气缸131、两个提料板132及两个定位件133。两个升降气缸131分别固定设置于支架12上。两个提料板132与两个升降气缸131一一对应，两个提料板132分别连接于对应的升降气缸131朝向流水线11的一端，并分别在对应的升降气缸131的驱动作用下作升降运动。当两个升降气缸131分别驱动两个提料板132贴近流水线11时，流水线11上的工件300即可自动进入两个提料板132之间，之后，两个升降气缸131分别驱动两个提料板132同步上升，以将工件300分离于流水线11。两个定位件133分别固定设置于一提料板132上，并与另一个提料板132相配合以夹紧定位该工件300。

请同时参阅图1和图2，第一上料模组20包括第一底座21、第一上料机器人22及第一上料机械手23。第一底座21架设于流水线11上，第一上料机器人22设置于第一底座21上，以用于控制第一上料机械手23运动。第一上料机械手23连接于第一上料机器人22的末端以行使取放料动作。第一上料机械手23包括第一取料板231及设置于第一取料板231两相对侧的多个吸盘232。在本实施方式中，吸盘232的数量为八个，平均分成两组，且两组吸盘232分别设置于第一取料板231的两相对侧，每一组吸盘232分别用于吸附对应的工件300。

请同时参阅图1、图3至图6，供料模组30包括工作台31、第一供料机构32、两个第二供料机构33及两个第三供料机构34。第一供料机构32及两个第二供料机构33分别固定设置于工作台31上，以用于分别向第二上料模组40供应第一塑胶件201及第二塑胶件202。两个第三供料机构34分别部分固定于工作台31上，以用于向第二上料模组40供应金属件203。

第一供料机构32包括第一振动盘321、第一错位组件323及两个第一平振槽322，第一振动盘321设置于工作台31上，以用于盛放第一塑胶件201。第一振动盘321自身可进行振动以使第一塑胶件201由出口处导出。两个第一平振槽322分别连接于第一振动盘321的出口处，且相互平行。两个第一平振槽322自身进行振动以使第一塑胶件201由第一振动盘321的出口处导向第一错位组件323。

如图4所示，第一错位组件323包括第一固定架3231、第一导向块3232、第一气缸3233、第一伸缩块3234、两个连杆3235、两个第一导轨3236及两个第一滑块3237。第一固定架3231固定设置于工作台31上，第一导向块3232固定设置于第一固定架3231上，其对应两个第一平振槽322的位置开设有两个第一导向槽3238，以用于分别导向对应的第一塑胶件201。

两个第一导轨3236分别固定于第一固定架3231上，并沿同一直线设置。两个第一滑块3237分别可滑动地装设于对应的第一导轨3236上，每一个第一滑块3237背离第一固定架3231的一面开设有第一收纳槽3239，以用于接收经由第一导向槽3238导出的第一塑胶件201。第一气缸3233固定设置于第一固定架3231上，并与第一伸缩块3234相连接。每一个连杆3235的一端枢接于第一伸缩块3234上，另一端枢接于对应的第一滑块3237上。第一气缸3233驱动第一伸缩块3234伸缩运动，并通过两个连杆3235以带动两个第一滑块3237相向或反向运动，从而使两个第一滑块3237上的第一塑胶件201分别错位于对应的第一导向槽3238中的第一塑胶件201，进而便于第二上料模组40对第一塑胶件201进行抓取作业。

请同时参见图3和图5，两个第二供料机构33设置于工作台31上且分别位于第一供料机构32的两侧。每一个第二供料机构33包括第二振动盘331、第二平振槽332及第二错位组件333。第二振动盘331设置于工作台31上，以用于盛放第二塑胶件202。第二振动盘331自身可进行振动以使第二塑胶件202由出口处导出。第二平振槽332连接于第二振动盘331的出口处。第二平振槽332自身进行振动以使第二塑胶件202由第二振动盘331的出口处导向第二错位组件333。本实施例中，两个第二供料机构33的第二平振槽332相互平行。

第二错位组件333包括第二固定架3331、第二导向块3332、第二气缸3333及第二伸缩块3334。第二固定架3331固定设置于工作台31上，第二导向块3332固定设置于第二固定架3331上，其对应第二平振槽332的位置开设有第二导向槽3335，以用于导向对应的第二塑胶件202。第二气缸3333固定设置于第二固定架3331上，并与第二伸缩块3334相连接。第二伸缩块3334对应第二导向槽3335的位置开设有第二收纳槽3336，第二收纳槽3336用于接收经由第二导向槽3335导出的第二塑胶件202。第二气缸3333驱动第二伸缩块3334伸缩运动，从而使第二收纳槽3336中的第二塑胶件202错位于第二导向槽3335中的第二塑胶件202，进而便于第二上料模组40对第二塑胶件202进行抓取作业。

请同时参见图3和图6，两个第三供料机构34设置于工作台31上且分别位于第一供料机构32的两侧。每一个第三供料机构34包括第三振动盘341、第三平振槽342、移载组件343及定位组件344。第三振动盘341设置于工作台31的一侧，以用于盛放金属件203。第三振动盘341自身可进行振动以使金属件203由出口处导出。第三平振槽342连接于第三振动盘341的出口处。第三平振槽342自身进行振动以使金属件203由第三振动盘341的出口处导向移载组件343，移载组件343用于将金属件203移送至定位组件344进行定位。

在本实施方式中，供料模组30还包括一支撑架35，支撑架35固定设置于工作台31上。移载组件343包括安装座3431、第一移载气缸3432、第二导轨3433、第二滑块3434、第二移载气缸3435、取料架3436及两个取料头3437。安装座3431装设于支撑架35背离工作台31的一侧，第二导轨3433固定于安装座3431上，第一移载气缸3432装设于安装座3431上并对应于第二导轨3433的一端。第二滑块3434可滑动地装设于第二导轨3433上并与第一移载气缸3432相连接。第二移载气缸3435装设于第二滑块3434上，取料架3436连接于第二移载气缸3435朝向安装座3431的一端。两个取料头3437分别装设于取料架3436上，以用于取放金属件203。在本实施方式中，每一个取料头3437为吸盘，该吸盘通过真空吸附力吸取金属件203。第一移载气缸3432驱动第二滑块3434沿第二导轨3433运动，以使装设于取料架3436上的两个取料头3437对应于第三平振槽342中的金属件203。然后，第二移载气缸3435驱动取料架3436下降，以使两个取料头3437抓取对应的金属件203。第一移载气缸3432再次驱动第二滑块3434沿第二导轨3433运动，以将对应的金属件203移载至定位组件344。本实施方式中，两个第三供料机构34的移载组件343分别架设于对应的定位组件344上且分别位于第一供料机构32的两侧。

定位组件344包括挡块3441、定位气缸3442及活动夹块3443。挡块3441固定设置于支撑架35上，定位气缸3442设置于支撑架35上，活动夹块3443连接于定位气缸3442。定位气缸3442驱动活动夹块3443朝向挡块3441运动以夹紧定位金属件203，进而便于第二上料模组40对金属件203进行抓取作业。

请同时参阅图1和图7，第二上料模组40包括第二底座41、第二上料机器人42及第二上料机械手43。第二上料机器人42设置于第二底座41上，以用于控制第二上料机械手43运动。第二上料机械手43连接于第二上料机器人42的末端以行使取放料动作。第二上料机械手43包括第二取料板431及设置于第二取料板431同一侧的多个夹爪432。在本实施方式中，如图7所示，夹爪432的数量为六个，且六个夹爪432分别对应于两个第一滑块3237、两个第二伸缩块3334及两个定位组件344，以便于六个夹爪432分别由两个第一滑块3237、两个第二伸缩块3334及两个定位组件344中同时抓取两个第一塑胶件201、两个第二塑胶件202及两个金属件203。

请同时参阅图1、图8、图9及图10，自动组装装置100还包括一控制箱体60，控制箱体60设置于传送模组10与第二上料模组40之间。在本实施方式中，热压模组50的数量为五个，且五个热压模组50能够分别独立进行热压作业，其中三个热压模组50分别设置于控制箱体60上，另外两个热压模组50设置于三个热压模组50上。

如图8所示，每一个热压模组50包括固定座51、定位治具52、热压驱动件53、升降板54、热压组件55及两个导向板56。固定座51包括底板511、顶板512及四个支柱513。底板511与顶板512均大致呈矩形板状，底板511固定于控制箱体60上或其它热压模组50的顶板512上，顶板512平行于底板511设置，四个支柱513分别连接于底板511与顶板512之间。

定位治具52包括本体521及多个夹持件522。在本实施方式中，本体521大致呈矩形状，其背离底板511的一面设有承接面(图未示)，该承接面仿照工件300的外形设计，以便于该承接面能够充分支撑于工件300的各部分。多个夹持件522围设于本体521的四周，以对工件300进行多方位的夹紧定位。

热压驱动件53装设于顶板512背离底板511的一面，并穿过顶板512连接于升降板54，以驱动升降板54作升降运动。在本实施方式中，升降板54大致呈矩形状，四个支柱513分别对应贯穿于矩形升降板54的四个边角处，以用于导向升降板54。

两个导向板56分别平行设置于固定座51的两侧，每一个导向板56的两端分别固定连接底板511与顶板512。每一个导向板56贯穿开设有导槽561，导槽561大致呈S形，以用于导向热压组件55按照导槽561的轨迹滑动。

热压组件55包括热压板551、活动板552、热压气缸553、两个枢接件554、两个凸轮555、两个第一热压件556、两个第二热压件557及两个第三热压件558。热压板551大致呈矩形状，其一侧通过两个枢接件554枢接于升降板54上，并能够相对于升降板54转动。两个凸轮555分别装设于热压板551的两相对侧，并分别可滑动地收容于对应导向板56的导槽561中。热压气缸553装设于热压板551上，活动板552连接于热压气缸553，并在热压气缸553的驱动作用下相对于热压板551运动。两个第一热压件556、两个第二热压件557及两个第三热压件558分别装设于热压板551上，以用于分别接收来自第二上料模组40的第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203并将其热压至工件300上。

在本实施方式中，第一热压件556与第二热压件557的结构相似，为节省篇幅，在此仅对第一热压件556的结构作详细介绍，如下：

第一热压件556包括压块5561、压针5562、四个夹紧块5563、四个弹簧5564及四个端盖5565。在本实施方式中，压块5561大致呈四方柱状，其装设于热压板551上。压块5561贯穿设有一通孔5566，通孔5566背离活动板552的一端收容部分第一塑胶件201。压针5562的一端固定设于活动板552朝向热压板551的一面，另一端贯穿设于通孔5566中，以用于将第一塑胶件201压合至工件300上。压块5561的四个周壁分别开设有四个滑动孔5567，每一个夹紧块5563可滑动地收容于对应的滑动孔5567中，每一个端盖5565盖设于对应的滑动孔5567的出口处，每一个弹簧5564的两端分别弹性抵持于对应的夹紧块5563与对应的端盖5565。四个夹紧块5563分别在对应弹簧5564的弹力作用下分别有四个方位夹紧第一塑胶件201。在本实施方式中，每一个压针5562远离活动板552的一端大致呈锥形，以利于该压针5562能够克服弹簧5564的弹力并撑开四个夹紧块5563，进而便于将第一塑胶件201热压于工件300上。

每一个第三热压件558包括固定设置于热压板551上的电磁铁5581，电磁铁5581能够磁性吸附金属件203。当电磁铁5581上的金属件203对位于工件300的预设位置时，通过断电的方式使电磁铁5581解除对金属件203的磁性吸附，金属件203即在热压板551的推动作用下热压至工件300上。

可以理解，自动组装装置100还可以包括一控制器(图未示)，该控制器分别电性连接于传送模组10、第一上料模组20、供料模组30、第二上料模组40及热压模组50，并用于控制传送模组10、第一上料模组20、供料模组30、第二上料模组40及热压模组50。

可以理解，每一个热压模组50还包括加热机构(图未示)，以用于对第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203上固化胶(图未示)加热处理，进而便于热压模组50将第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203热压至工件300上。

组装时，两个升降气缸131分别驱动两个提料板132贴近流水线11，流水线11上的工件300即可自动进入两个提料板132之间，之后，两个升降气缸131分别驱动两个提料板132同步上升，以将工件300分离于流水线11。两个定位件133分别固定设置于一提料板132上，并与另一个提料板132相配合以夹紧定位工件300。第一上料机器人22控制第一上料机械手23抓取工件300将其移送至定位治具52进行定位。第一供料机构32、第二供料机构33及第三供料机构34分别提供单个的第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203。第二上料机器人42控制第二上料机械手43抓取第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203并将其移送至热压组件55，热压驱动件53驱动升降板54下降，在导槽561与凸轮555的配合作用下，热压板551相对于升降板54转动，以将第一塑胶件201、第二塑胶件202及金属件203分别热压于工件300的预设位置。

本发明实施方式的自动组装装置100通过第一上料模组20及第二上料模组40以分别实现对工件300及配件200的自动化上料。同时，定位治具52通过多个夹持件522之间的配合以实现对工件300的精确定位。另外，热压模组50通过热压驱动件53、升降板54、热压板551、活动板552及两个导向板56之间的配合以实现将多个配件200自动热压至工件300预设的位置。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，用于将多个配件自动装配至工件上，其特征在于：该自动组装装置包括传送模组、第一上料模组、供料模组、第二上料模组及热压模组，该传送模组能够将该工件传送至该第一上料模组，该第一上料模组设置于该传送模组上并能够将该传送模组上的工件移送至该热压模组，该供料模组能够向该第二上料模组供应该配件，该第二上料模组接收该配件并将其移送至该热压模组，该热压模组包括固定座、定位治具、热压驱动件、升降板、导向板、热压板、凸轮及热压组件，该定位治具装设于该固定座上以定位该工件，该热压驱动件装设于该固定座上并连接该升降板，该热压板枢接于该升降板上，该凸轮固定于该热压板的侧壁上，该导向板装设于固定座上并开设有导槽，该凸轮滑动设于该导槽内，该热压组件包括第一热压件、第二热压件和第三热压件，该第一热压件、第二热压件和第三热压件装设于该热压板上，该热压驱动件驱动该升降板朝向该定位治具移动，在该导槽与该凸轮的配合作用下，该热压板相对于该升降板转动，以将装夹于该第一热压件、第二热压件和第三热压件上的配件热压于该工件的预设位置。

2.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该传送模组包括流水线、架设于该流水线上的支架及设置于该支架上的提料机构，该提料机构包括两个升降气缸、两个提料板及两个定位件，两个该提料板分别连接于对应的升降气缸朝向该流水线的一端，并分别在对应的升降气缸的驱动作用下作升降运动，以提取位于该流水线上的工件。

3.如权利要求2所述的自动组装装置，其特征在于：该第一上料模组包括第一底座、第一上料机器人及第一上料机械手，该第一底座架设于该流水线上，该第一上料机器人设置于该第一底座背离该流水线的一侧，以控制该第一上料机械手运动，该第一上料机械手包括第一取料板及设置于该第一取料板上的吸盘，该吸盘用于吸附该工件。

4.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该供料模组包括工作台、第一供料机构、第二供料机构及第三供料机构，该配件包括第一塑胶件、第二塑胶件及金属件，该第一供料机构、该第二供料机构及该第三供料机构分别固定设置于该工作台上，以用于分别向该第二上料模组供应该第一塑胶件、该第二塑胶件及该金属件。

5.如权利要求4所述的自动组装装置，其特征在于：该第一供料机构包括第一振动盘、第一错位组件及两个第一平振槽，该第一振动盘设置于该工作台上以盛放该第一塑胶件，两个该第一平振槽连接于该第一振动盘上以分别将该第一塑胶件由该第一振动盘导向该第一错位组件进行错位。

6.如权利要求5所述的自动组装装置，其特征在于：该第一错位组件包括第一固定架、第一导向块、第一气缸、第一伸缩块、两个连杆、两个第一导轨及两个第一滑块，该第一固定架固定设置于该工作台上，该第一导向块固定设置于该第一固定架上，该第一导向块对应两个该第一平振槽的位置开设有两个第一导向槽，两个该第一导轨分别固定于该第一固定架上，两个该第一滑块分别可滑动地装设于对应的该第一导轨上，每一个该第一滑块背离该第一固定架的一面开设有第一收纳槽以接收经由该第一导向槽导出的第一塑胶件，该第一气缸固定设置于该第一固定架上，并与该第一伸缩块相连接，该每一个连杆的一端枢接于该第一伸缩块上，另一端枢接于对应的第一滑块上。

7.如权利要求4所述的自动组装装置，其特征在于：该第二供料机构包括第二错位组件和第二平振槽，该第二错位组件包括第二固定架、第二导向块、第二气缸及第二伸缩块，该第二固定架固定设置于该工作台上，该第二导向块固定设置于该第二固定架上，该第二导向块对应该第二平振槽的位置开设有第二导向槽，该第二气缸固定设置于该第二固定架上，并与该第二伸缩块相连接，该第二伸缩块对应该第二导向槽的位置开设有第二收纳槽，该第二收纳槽能够接收经由该第二导向槽导出的第二塑胶件。

8.如权利要求4所述的自动组装装置，其特征在于：该第三供料机构包括第三振动盘、第三平振槽、移载组件及定位组件，该第三振动盘设置于该工作台的一侧以盛放该金属件，该第三平振槽连接于该第三振动盘的出口处，以将该金属件由该第三振动盘导向该移载组件，该移载组件能够将该金属件移送至该定位组件进行定位。

9.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该第二上料模组包括第二底座、第二上料机器人及第二上料机械手，该第二上料机器人设置于该第二底座上以控制该第二上料机械手运动，该第二上料机械手包括第二取料板及设置于该第二取料板上的夹爪，该夹爪能够夹持该供料模组的配件。

10.如权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于：该热压组件还包括热压气缸和活动板，该热压气缸驱动该活动板相对于该热压板运动，该第一热压件包括压块、压针、四个夹紧块、四个弹簧及四个端盖，该压块装设于该热压板上，该压块贯穿设有一通孔，该通孔背离该活动板的一端收容部分配件，该压针的一端固定设于该活动板朝向该热压板的一面，另一端贯穿设于该通孔中以将该配件压合至该工件上，该压块的周壁分别开设有四个滑动孔，每一个该夹紧块可滑动地收容于对应的该滑动孔中，每一个该端盖盖设于对应的该滑动孔的出口处，每一个该弹簧的两端分别弹性抵持对应的该夹紧块与对应的该端盖。

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