CN108747346A - 自动化产品组装设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动化产品组装设备及其方法，该装备包括入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构、出料输送机构以及下机架体，入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构以及出料输送机构均固定在下机架体上；自动组装机构上设有自动锁附工具、螺丝送料器、第一产品夹具以及第二产品夹具，入料输送机构的输出端与第一产品夹具靠近，第二产品夹具的一端与第一产品夹具靠近，第二产品夹具的另一端与出料输送机构靠近，螺丝送料器设置在第一产品夹具与第二产品夹具之间，自动锁附工具可移动固定在螺丝送料器的上方，取料机械手机构可旋转固定在下机架体的边缘位置。本发明可适应的产品尺寸范围较大，通用性强，生产效率高，操作安全。

Description

自动化产品组装设备及其方法

技术领域

本发明涉及智能装备的技术领域，尤其涉及一种自动化产品组装设备及其方法。

背景技术

目前行业中传统的组装方式是：人工上料，人工组装；或者人工上料后，借助相关的设备人工进行组装。这种方式有以下缺点：a、效率低，而且操作危险；b、对员工的操作技能要求较高。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、操作方便的自动化产品组装设备及其方法。

为了达到上述目的，本发明一种自动化产品组装设备，包括入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构、出料输送机构以及下机架体，所述入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构以及出料输送机构均固定在下机架体上；所述自动组装机构上设有自动锁附工具、螺丝送料器、第一产品夹具以及第二产品夹具，所述入料输送机构的输出端与第一产品夹具靠近，所述第二产品夹具的一端与第一产品夹具靠近，所述第二产品夹具的另一端与出料输送机构靠近，所述螺丝送料器设置在第一产品夹具与第二产品夹具之间，所述自动锁附工具可移动固定在螺丝送料器的上方，所述取料机械手机构可旋转固定在下机架体的边缘位置。

其中，所述自动组装机构还包括X轴移动模组、Y轴移动模组、组装支架以及锁附支架，所述组装支架固定在下机架体上，所述X轴移动模组固定在组装支架的顶部，所述锁附支架与X轴移动模组相连，所述Y轴移动模组固定在锁附支架内，且所述Y轴移动模组与自动锁附工具相连。

其中，所述自动组装机构还包括Z轴移动模组以及夹具支架，所述夹具支架固定在组装支架上，所述Z轴移动模组固定在夹具支架上，且所述Z轴移动模组分别与第一产品夹具以及第二产品夹具相连，所述夹具支架上设有与第一产品夹具以及第二产品夹具相适配的滑轨。

其中，所述取料机械手机构包括底座、第一机械臂、第二机械臂以及夹料组件，所述底座固定在下机架体上，所述第一机械臂的一端固定在底座上，所述第一机械臂的另一端与第二机械臂可旋转连接，所述夹料组件固定在第二机械臂上。

其中，所述取料机械手机构还包括CCD镜头、相机以及相机支架，所述相机支架固定在第二机械臂的伸出端，所述相机固定在相机支架上，所述CCD镜头固定在相机的底部，所述相机支架上设有限制CCD镜头照射范围的圆形窗体。

其中，所述入料输送机构包括入料输送带、入料输送支架、入料挡片组件、入料调速电机组件以及入料感应光纤，所述入料输送带固定在入料输送支架上，且所述入料输送带的输出端接入下机架体上，所述入料挡片组件固定在入料输送带的两端，所述调速电机模组与入料输送带机械连接，所述入料感应光纤设置在入料输送带的输出端。

其中，所述出料输送机构包括出料输送带、出料输送支架、出料挡片组件、出料调速电机组件以及出料感应光纤，所述出料输送带固定在出料输送支架上，且所述出料输送带的输出端接入下机架体上，所述出料挡片组件固定在出料输送带的两端，所述调速电机模组与出料输送带机械连接，所述出料感应光纤设置在出料输送带的输出端。

其中，该自动化产品组装设备还包括上机架体，所述上机架体围合在自动组装机构以及取料机械手机构的外表面，所述上机架体上设有便于入料输送机构送料的入料窗体以及便于出料输送机构出料的出料窗体，所述上机架体上还设有安全保护装置。

其中，所述上机架体还包括三色灯、操作显示屏以及控制按钮，所述三色灯固定在上机架体的顶部，所述操作显示屏以及控制按钮均固定在上机架体的侧面，所述下机架体上还设有便于操作的操作键盘。

本发明一种自动化产品组装方法，包括以下步骤：

待组装产品入料，待组装产品通过入料输送机构进入下机架体上，由取料机械手机构将待组装产品固定到第一产品夹具上；

一次锁附组装，自动锁附工具拾取螺丝送料器中的螺丝并对第一产品夹具上的产品进行一次组装；此时取料机械手机构将第二产品夹具上已组装完成的产品输出到出料输送机构；

二次锁附组装，自动锁附工具第一次组装后抬起进入第二产品夹具上方，取料机械手机构夹取第一产品夹具上的产品到第二产品夹具上，自动锁附工具再进行第二次锁附组装；此时取料机械手机构重新到入料输送机构上夹取下一组待组装产品到第一产品夹具上。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过入料输送机构、出料输送机构实现自动化上下料，自动组装机构上的自动锁附工具对第一产品夹具以及第二产品夹具上的产品进行自动锁定，只需要调节自动锁附工具的高度，就可以兼容产品在不同高度上的锁附，也可以根据不同的产品需求进行不同工艺流程的锁附。本产品可适应的产品尺寸范围较大，通用性强，生产效率高，操作安全。

附图说明

图1为本发明自动化产品组装设备不带上机架体的结构图；

图2为本发明自动化产品组装设备的总装图；

图3为本发明自动化产品组装设备自动组装机构的结构图；

图4为本发明自动化产品组装设备取料机械手机构的结构图；

图5为本发明自动化产品组装设备入料输送机构的结构图；

图6为本发明自动化产品组装设备出料输送机构的结构图。

主要元件符号说明如下：

1、入料输送机构 2、自动组装机构

3、取料机械手机构 4、出料输送机构

5、下机架体 6、上机架体

11、入料输送带 12、入料输送支架

13、入料挡片组件 14、入料调速电机组件

15、入料感应光纤

201、自动锁附工具 202、螺丝送料器

203、第一产品夹具 204、第二产品夹具

205、X轴移动模组 206、夹具支架

207、组装支架 208、锁附支架

209、Z轴移动模组

31、底座 32、第一机械臂

33、第二机械臂 34、夹料组件

35、CCD镜头 36、相机

37、相机支架

41、出料输送带 42、出料输送支架

43、出料挡片组件 44、出料调速电机组件

45、出料感应光纤 51、操作键盘

61、三色灯 62、操作显示屏

63、控制按钮 64、安全保护装置。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

参阅图1-3，本发明一种自动化产品组装设备，包括入料输送机构1、自动组装机构2、取料机械手机构3、出料输送机构4以及下机架体5，入料输送机构1、自动组装机构2、取料机械手机构3以及出料输送机构4均固定在下机架体5上；自动组装机构2上设有自动锁附工具201、螺丝送料器202、第一产品夹具203以及第二产品夹具204，入料输送机构1的输出端与第一产品夹具203靠近，第二产品夹具204的一端与第一产品夹具203靠近，第二产品夹具204的另一端与出料输送机构4靠近，螺丝送料器202设置在第一产品夹具203与第二产品夹具204之间，自动锁附工具201可移动固定在螺丝送料器202的上方，取料机械手机构3可旋转固定在下机架体5的边缘位置。

相较于现有技术，本发明通过入料输送机构1、出料输送机构4实现自动化上下料，自动组装机构2上的自动锁附工具201对第一产品夹具203以及第二产品夹具204上的产品进行自动锁定，只需要调节自动锁附工具201的高度，就可以兼容产品在不同高度上的锁附，也可以根据不同的产品需求进行不同工艺流程的锁附。本产品可适应的产品尺寸范围较大，通用性强，生产效率高，操作安全。

在本实施例中，自动组装机构2还包括X轴移动模组205、Y轴移动模组、组装支架207以及锁附支架208，组装支架207固定在下机架体5上，X轴移动模组205固定在组装支架207的顶部，锁附支架208与X轴移动模组205相连，Y轴移动模组固定在锁附支架208内，且Y轴移动模组与自动锁附工具201相连。X轴移动模组205以及Y轴移动模组的设置保证了自动锁附工具201在竖直平面内的自由移动，从而可以适应产品在不同平面上的螺丝所附，适用范围更广。

在本实施例中，自动组装机构2还包括Z轴移动模组209以及夹具支架206，夹具支架206固定在组装支架207上，Z轴移动模组209固定在夹具支架206上，且Z轴移动模组209分别与第一产品夹具203以及第二产品夹具204相连，夹具支架206上设有与第一产品夹具203以及第二产品夹具204相适配的滑轨。Z轴移动模组209实现了待组装产品在水平面上的位置移动，一方面可以与自动锁附工具201的位置相适应，以保证不同位置的螺丝锁附，另一方面也可以方便取料机械手机构3的夹取。

进一步参阅图4，取料机械手机构3包括底座31、第一机械臂32、第二机械臂33以及夹料组件34，底座31固定在下机架体5上，第一机械臂32的一端固定在底座31上，第一机械臂32的另一端与第二机械臂33可旋转连接，夹料组件34固定在第二机械臂33上。取料机械手机构3还包括CCD镜头35、相机36以及相机支架37，相机支架37固定在第二机械臂33的伸出端，相机36固定在相机支架37上，CCD镜头35固定在相机36的底部，相机支架37上设有限制CCD镜头35照射范围的圆形窗体。CCD镜头35进行位置的定位，从而可以实现产品的精确上下料。第一机械臂32和第二机械臂33的组合，使得机械手更加灵活，操作范围更广。

进一步参阅图5-6，入料输送机构1包括入料输送带11、入料输送支架12、入料挡片组件13、入料调速电机组件14以及入料感应光纤15，入料输送带11固定在入料输送支架12上，且入料输送带11的输出端接入下机架体5上，入料挡片组件13固定在入料输送带11的两端，调速电机模组与入料输送带11机械连接，入料感应光纤15设置在入料输送带11的输出端。出料输送机构4包括出料输送带41、出料输送支架42、出料挡片组件43、出料调速电机组件44以及出料感应光纤45，出料输送带41固定在出料输送支架42上，且出料输送带41的输出端接入下机架体5上，出料挡片组件43固定在出料输送带41的两端，调速电机模组与出料输送带41机械连接，出料感应光纤45设置在出料输送带41的输出端。入料挡片组件13避免产品在运输过程中掉落，感应光纤方便记录上下料的数量。

在本实施例中，该自动化产品组装设备还包括上机架体6，上机架体6围合在自动组装机构2以及取料机械手机构3的外表面，上机架体6上设有便于入料输送机构1送料的入料窗体以及便于出料输送机构4出料的出料窗体，上机架体6上还设有安全保护装置64,安全保护装置64是指64安全光栅，64安全光栅主要作用就是安全防护，当人手还在设备里边的时候，设备不工作，只要当人手离开后，设备才会正常工作。

其中，上机架体6还包括三色灯61、操作显示屏62以及控制按钮63，三色灯61固定在上机架体6的顶部，操作显示屏62以及控制按钮63均固定在上机架体6的侧面，下机架体5上还设有便于操作的操作键盘51。操作显示屏62、控制按钮63以及操作键盘51的设置便于操作者进行数据的监控与修改，有利于自动化作业的监管，更加安全。

本发明一种自动化产品组装方法，包括以下步骤：

待组装产品入料，待组装产品通过入料输送机构1进入下机架体5上，由取料机械手机构3将待组装产品固定到第一产品夹具203上；

一次锁附组装，自动锁附工具201拾取螺丝送料器202中的螺丝并对第一产品夹具203上的产品进行一次组装；此时取料机械手机构3将第二产品夹具204上已组装完成的产品输出到出料输送机构4；

二次锁附组装，自动锁附工具201第一次组装后抬起进入第二产品夹具204上方，取料机械手机构3夹取第一产品夹具203上的产品到第二产品夹具204上，自动锁附工具201再进行第二次锁附组装；此时取料机械手机构3重新到入料输送机构1上夹取下一组待组装产品到第一产品夹具203上。

本发明的组装方法通过在两个工位进行锁附，锁附与抓取过程相互切换，既可以保证操作的效率，也可以满足产品进行多次以及多平面的锁附作业。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化产品组装设备，其特征在于，包括入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构、出料输送机构以及下机架体，所述入料输送机构、自动组装机构、取料机械手机构以及出料输送机构均固定在下机架体上；所述自动组装机构上设有自动锁附工具、螺丝送料器、第一产品夹具以及第二产品夹具，所述入料输送机构的输出端与第一产品夹具靠近，所述第二产品夹具的一端与第一产品夹具靠近，所述第二产品夹具的另一端与出料输送机构靠近，所述螺丝送料器设置在第一产品夹具与第二产品夹具之间，所述自动锁附工具可移动固定在螺丝送料器的上方，所述取料机械手机构可旋转固定在下机架体的边缘位置。

2.根据权利要求1所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述自动组装机构还包括X轴移动模组、Y轴移动模组、组装支架以及锁附支架，所述组装支架固定在下机架体上，所述X轴移动模组固定在组装支架的顶部，所述锁附支架与X轴移动模组相连，所述Y轴移动模组固定在锁附支架内，且所述Y轴移动模组与自动锁附工具相连。

3.根据权利要求2所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述自动组装机构还包括Z轴移动模组以及夹具支架，所述夹具支架固定在组装支架上，所述Z轴移动模组固定在夹具支架上，且所述Z轴移动模组分别与第一产品夹具以及第二产品夹具相连，所述夹具支架上设有与第一产品夹具以及第二产品夹具相适配的滑轨。

4.根据权利要求1所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述取料机械手机构包括底座、第一机械臂、第二机械臂以及夹料组件，所述底座固定在下机架体上，所述第一机械臂的一端固定在底座上，所述第一机械臂的另一端与第二机械臂可旋转连接，所述夹料组件固定在第二机械臂上。

5.根据权利要求4所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述取料机械手机构还包括CCD镜头、相机以及相机支架，所述相机支架固定在第二机械臂的伸出端，所述相机固定在相机支架上，所述CCD镜头固定在相机的底部，所述相机支架上设有限制CCD镜头照射范围的圆形窗体。

6.根据权利要求1所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述入料输送机构包括入料输送带、入料输送支架、入料挡片组件、入料调速电机组件以及入料感应光纤，所述入料输送带固定在入料输送支架上，且所述入料输送带的输出端接入下机架体上，所述入料挡片组件固定在入料输送带的两端，所述调速电机模组与入料输送带机械连接，所述入料感应光纤设置在入料输送带的输出端。

7.根据权利要求1所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述出料输送机构包括出料输送带、出料输送支架、出料挡片组件、出料调速电机组件以及出料感应光纤，所述出料输送带固定在出料输送支架上，且所述出料输送带的输出端接入下机架体上，所述出料挡片组件固定在出料输送带的两端，所述调速电机模组与出料输送带机械连接，所述出料感应光纤设置在出料输送带的输出端。

8.根据权利要求1所述的自动化产品组装设备，其特征在于，该自动化产品组装设备还包括上机架体，所述上机架体围合在自动组装机构以及取料机械手机构的外表面，所述上机架体上设有便于入料输送机构送料的入料窗体以及便于出料输送机构出料的出料窗体，所述上机架体上还设有安全保护装置。

9.根据权利要求8所述的自动化产品组装设备，其特征在于，所述上机架体还包括三色灯、操作显示屏以及控制按钮，所述三色灯固定在上机架体的顶部，所述操作显示屏以及控制按钮均固定在上机架体的侧面，所述下机架体上还设有便于操作的操作键盘。

10.一种自动化产品组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

待组装产品入料，待组装产品通过入料输送机构进入下机架体上，由取料机械手机构将待组装产品固定到第一产品夹具上；

一次锁附组装，自动锁附工具拾取螺丝送料器中的螺丝并对第一产品夹具上的产品进行一次组装；此时取料机械手机构将第二产品夹具上已组装完成的产品输出到出料输送机构；

二次锁附组装，自动锁附工具第一次组装后抬起进入第二产品夹具上方，取料机械手机构夹取第一产品夹具上的产品到第二产品夹具上，自动锁附工具再进行第二次锁附组装；此时取料机械手机构重新到入料输送机构上夹取下一组待组装产品到第一产品夹具上。