CN108908346B - 一种双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺，包括飞达供料机构、产品传送机构、承载机构及组装机械手，飞达供料机构包括二套；产品传送机构沿纵向方向设置于两飞达供料机构之间；承载机构沿横向方向跨设在产品传送机构上方；组装机械手包括至少二个，两组装机械手分别独立地将两飞达供料机构导出的物料吸附或夹取后，组装至工作位处的产品上。本发明采用双供料及双套机械手结构，采用直线电机驱动，最大限度地提高了供料种类及取料速率，机械手同时具备吸附、夹紧、旋转及压力检测功能，可适应不同种类尺寸的物料搬运和组装，组装不良品率低，且通过单套动力结构实现吸附和夹紧同步联动，在简化结构的同时有效地保证了同步性。

Description

一种双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，特别指一种双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺。

背景技术

近年来，随着国内人力成本的不断提升，企业技术改造升级实现机器替人是发展趋势；目前，手机、电脑等电子产品的生产组装厂商大部分在国内，在该行业内国内大部分企业还采用传统的人工组装生产模式，生产效率低下，生产成本高；手机、平板电脑等电子产品生产过程中，涉及的物料种类繁多，如振动马达、受话器、光小板、摄像头等，这些物料均需要组装至其PCB板上实现电路导通；采用传统的人工组装方式，一般通过组装拉线配备多个人工工位进行流水线式组装，占用空间大，人力成本高，且难以保证组装一致性及产能；物料的供料一般常用飞达供料机构完成，为实现手机、电脑等电子产品零配件（物料）的自动化组装，需要设计组装机械手及其承载机构，通过组装机械手将物料从飞达供料机构导出的物料取出，并组装至产品上；为了保证产品的自动化流水线组装，需要设计产品传送机构用于自动化传送产品，并实现产品组装时的定位及托举固定功能；同时，对于需要先撕开保护膜才能组装的物料，如振动马达等，还需要在飞达供料机构与产品传送机构之间设计撕膜组件，以便组装机械手将物料在撕膜组件处撕膜后再搬运至产品传送机构处进行组装；基于上述背景，以本领域现有技术为基础，在进行自动化设计过程中，还有如下技术问题需要解决：1、由于需组装的物料种类较多，因此需要设备能集成多个飞达供料机构，通用的单个飞达供料机构可提供三种左右的物料；同时，针对不同的飞达供料机构需要对应地设计组装机械手，以最大限度的组装物料种类数量；2、由于不同物料的形状尺寸不同，在搬运和组装物料过程中，对于块状的物料需要物理夹持，而对于片状的物料无法通过夹持固定，需要通过吸附固定，对于同时有块状部分及片状部分的物料，则需要机械手同时具备夹紧和吸附功能，现有的机械手无法同时满足上述要求；3、另外，现有机械手吸附与夹持物料分别通过两套不同的动力机构驱动，无法实现同步联动，结构设计复杂，且取料或组装时的吸附与夹持同步性差，无法保证精准的取料及组装动作；4、现有机械手一般采用气缸或电机（丝杆传动）的方式驱动在水平面内移动，无法保证取料速度，对于上述多物料组装要求，取料效率低，无法满足产能要求；5、现有机械手不具备压力实时监测功能，在物料下压组装过程中，易造成压坏物料或产品的问题，组装不良品率高；6、现有自动化组装设备结构尺寸大，空间占用量大，无法满足集成式自动化组装需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用双供料及双套机械手结构，机械手采用直线电机驱动，最大限度地提高了供料种类及取料速率，机械手同时具备吸附、夹紧、旋转及压力检测功能，可适应不同种类尺寸的物料搬运和组装，组装不良品率低，且通过单套动力结构实现吸附和夹紧同步联动，在简化结构的同时有效地保证了同步性的双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺。

本发明采取的技术方案如下：一种双臂独立协作的自动化组装装置，包括飞达供料机构、产品传送机构、承载机构及组装机械手，其中，上述飞达供料机构包括二套，两套飞达供料机构分别沿横向方向间隔设置于机架的两侧，单套飞达供料机构包括至少二个料盘，以便供应至少二种物料；上述产品传送机构沿纵向方向设置于两飞达供料机构之间，产品传送机构的两端分别延伸至机架的外侧，其两端分别与外设的装置连接，形成整条产品自动传送线；上述产品传送机构包括平行间隔设置的固定支架及活动支架，两者之间形成产品直线传送空间，活动支架经宽度调节组件调整与固定支架之间的相对距离，以便传送不同尺寸的产品；上述承载机构沿横向方向跨设在产品传送机构上方，承载机构包括以直线电机为动力的横向驱动组件及纵向驱动组件，纵向驱动组件包括二套，分别连接于横向驱动组件的输出端；上述组装机械手包括至少二个，分别对应上述两飞达供料机构设置，两组装机械手分别连接于纵向驱动组件上，并经横向驱动组件及纵向驱动组件驱动而分别独立地将两飞达供料机构导出的物料吸附或夹取后，组装至工作位处的产品上，形成似人体双臂的自动组装方式；上述组装机械手的组装组件通过弹性卡珠可拆卸地卡接于组装机械手的旋转套内，并通过套设在旋转套外部的滑套的直线滑动压紧弹性卡珠实现卡紧连接，组装组件同时包括吸附及夹取功能，以适应不同类型的物料搬运及组装。

优选地，所述的飞达供料机构与产品传送机构之间还设有撕膜机构，组装机械手将飞达供料机构上待撕膜后才能组装的物料搬运至撕膜机构处，撕下保护膜后再将其组装至产品上；上述撕膜机构包括支撑盒、撕膜升降气缸、撕膜支座、撕膜气缸、撕膜夹爪及撕膜支板，其中，上述支撑盒为盒装结构，其内部设有落膜腔，该落膜腔的顶部设有开口；上述撕膜支板水平设置于开口一侧，组装机械手搬运的物料放置于撕膜支板上；上述撕膜升降气缸竖直设置于支撑盒的一侧，且输出端朝上设置；上述撕膜支座连接于撕膜升降气缸的输出端上，撕膜支座上设置有撕膜气缸，撕膜气缸的输出端朝支撑盒开口方向设置，撕膜升降气缸驱动撕膜支座及撕膜气缸升降运动靠近支撑盒处；上述撕膜夹爪连接于撕膜气缸的输出端上，且伸入开口内，撕膜气缸驱动撕膜夹爪夹紧撕膜支板上物料的保护膜后，撕膜夹爪升降运动将物料上的保护膜撕下，撕膜后的物料经组装机械手搬运并组装至产品上。

优选地，所述的产品传送机构包括固定支架、活动支架、支架、传送组件、宽度调节组件、托举组件、暂存位气缸及工作位气缸，其中，上述固定支架及活动支架沿纵向方向平行间隔地设置于机架上；上述传送组件设置于固定支架及活动支架上，待传送的产品放置于传送组件上，并经传送组件在固定支架与活动支架之间的间隙中循环直线传送；上述支架设置于活动支架的外侧，支架固定设置，活动支架通过宽度调节组件可直线滑动地与支架连接，并经宽度调节组件调整与固定支架之间的直线间距，以适应不同尺寸的产品传送；上述暂存位气缸及工作位气缸沿产品流动方向间隔设置于固定支架及活动支架上，沿产品流动方向暂存位气缸上游端部分形成暂存位，暂存位气缸与工作位气缸之间形成工作位，产品经传送组件传送时，被工作位气缸处的感应器感应后工控机控制工作位气缸阻挡产品；同时，暂存位气缸将后续的产品阻挡在暂存位处，待产品组装完成后工作位气缸及暂存位气缸放开产品，后续产品进入工作位处，以便进行下一次组装；上述托举组件设置于工作位下方，产品进入工作位处时，托举组件向上顶起产品，支撑并使产品向上脱离传送组件，以便产品组装时承载产品。

优选地，所述的传送组件包括传送电机、传动带、传动轴、传动轮、支撑轮、传送带及组装支撑块，其中，上述传送电机设置于固定支架的侧壁上，且其输出轴穿过固定支架向外伸出，其输出轴的端部设有同步轮；上述传动轴分别可转动地插设在固定支架、活动支架及支架上，传动轴位于固定支架外侧壁处设有同步轮，该同步轮与传送电机输出轴端部的同步轮之间连接有传动带，传送电机通过传动带驱动传动轴旋转运动；上述传动轮包括二个，两传动轮设置于传动轴上，并分别位于固定支架及活动支架内侧壁处；上述支撑轮包括至少二个，支撑轮分别均匀间隔地沿纵向方向可转动地设置于固定支架及活动支架内侧壁上；上述传送带包括二条，两传送带分别套设于固定支架及活动支架的支撑轮及传动轮上，并经设置于固定支架及活动支架内侧壁上的张紧轮张紧，使固定支架及活动支架内侧分别形成条状结构的支撑平面，产品放置于两传送带上，经传送带支撑，并随传送带向前运动；传送电机驱动传动轴旋转运动时，通过设置于传动轴上的两传动轮同步带动两传送带直线运动，以便传送产品；上述组装支撑块包括二块，两组装支撑块分别设置于工作位处的传送带内，并分别与固定支架及活动支架内侧壁固定，以便在产品进入工作位处时提供支撑力。

优选地，所述的宽度调节组件包括调节手轮、调节丝杆及调节丝杆座，其中，上述调节丝杆的两端分别可转动地连接于固定支架及支架上；上述调节丝杆座固定设置于活动支架下部，并套设在调节丝杆上，且与调节丝杆螺纹连接；上述调节手轮连接于调节丝杆的端部，旋转调节手轮时，调节手轮带动调节丝杆旋转运动，调节丝杆座带动活动支架沿直线方向来回运动，以便调节活动支架与固定支架之间的间距；上述传动轴为菱形柱体结构，传动轴与传动轮之间径向限位，轴向方向自由，传动轮可沿传动轴方向直线滑动，以便活动支架调节间距时，传动轮、张紧轮、支撑轮及传送带随活动支架整体移动。

优选地，所述的托举组件包括托举支座、托举气缸、托举支板及托举吸嘴，其中，上述托举支座设置于机架上；上述托举气缸设置于托举支座上，且输出端朝设置；上述托举支板水平设置于托举气缸的输出端上，托举支板上设有至少二个托举吸嘴，托举吸嘴与真空发生装置连接；产品运送至工作位处后，托举气缸向上驱动托举支板顶起产品，并通过托举吸嘴处产生的真空负压将产品底面吸附固定，将产品向上顶起使其脱离传送带，并固定产品，以便组装机械手在产品上组装物料。

优选地，所述的承载机构包括支柱、横梁、横向驱动组件、横向滑座、纵向驱动组件及纵向滑座，其中，上述横梁沿横向方向架设于传送机构上方，且位于两飞达供料机构之间；上述支柱包括至少二根，支柱竖直设置于机架上，支柱的顶部连接在横梁上，以便支撑横梁；上述横向驱动组件沿横向方向设置于横梁上；上述横向滑座包括二个，两横向滑座分别连接于横向驱动组件的输出端上，并经横向驱动组件驱动而沿横向方向来回直线运动；上述纵向驱动组件包括二套，两纵向驱动组件分别连接于两横向滑座上，并随横向滑座横向移动；上述纵向滑座包括二个，两纵向滑座分别连接于两纵向驱动组件的输出端上，并分别经两纵向驱动组件驱动而沿纵向方向来回直线运动；纵向滑座上固定有组装机械手，纵向滑座带动组装机械手横向及纵向移动，以便搬运物料；

所述的横向驱动组件包括横向滑轨、横向直线电机定子及横向直线电机动子，其中，上述横向滑轨沿横向方向设置于横梁的侧壁上；上述横向直线电机定子为条状结构，横向直线电机定子设置于横梁上；上述横向滑座可滑动地嵌设在横向滑轨上，横向滑座靠近横向直线电机定子方向的侧壁上固定有横向直线电机动子，横向直线电机动子通电后，与横向直线电机定子之间产生的磁场作用力驱动横向直线电机动子带动横向滑座横向直线运动；

所述的纵向驱动组件包括机械手支架、纵向滑轨、纵向直线电机定子及纵向直线电机动子，其中，上述机械手支架包括二个，两机械手支架分别固定于横向滑座上，并随横向滑座移动，两机械手支架沿纵向方向向横向滑座外侧伸出；上述纵向滑轨设置于机械手支架的侧壁上；上述纵向直线电机定子为条状结构，纵向直线电机定子固定于机械手支架的侧壁上；上述纵向滑座可滑动地嵌设在纵向滑轨上，纵向滑座靠近纵向直线电机定子一侧的侧壁上固定有纵向直线电机动子，纵向直线电机动子通电后，与纵向直线电机定子之间产生的磁场作用力驱动纵向直线电机动子带动纵向滑座沿纵向方向来回直线运动。

优选地，所述的组装机械手包括机械手支板、升降组件、滑座、下顶组件、旋转组件、旋转套及组装组件，其中，上述机械手支板固定设置于纵向滑座上，并随纵向滑座沿横向及纵向方向直线滑动；上述升降组件设置于机械手支板上；上述滑座沿竖直方向可滑动地连接于机械手支板上，且与升降组件连接，升降组件驱动滑座升降运动；上述下顶组件设置于滑座上侧部，且输出端朝下设置；上述旋转组件设置于滑座的下侧部，旋转组件的下部连接有旋转套，并驱动旋转套旋转运动；上述组装组件从旋转套下部可拆卸地插设在旋转套内；上述下顶组件的输出端穿过旋转组件从旋转套内部向下延伸至组装组件内，下顶组件的输出端下顶时，下压组装组件的第二气杆，使第二气杆向下伸出，以便贴近物料顶面并吸附物料；第二气杆下降的同时，通过下压斜面带动设置于第二气杆侧部的夹爪向内移动，从物料外侧夹紧物料，以实现同时吸附和夹紧物料。

优选地，所述的升降组件包括第一电机、第一输出轴及滑块，其中，上述第一电机设置于机械手支板的顶部，第一输出轴沿竖直方向插设在第一电机内，第一电机驱动第一输出轴升降运动；第一输出轴的下端固定连接于滑座上，以便驱动滑座升降运动；上述滑块固定于滑座的侧壁上，且滑块可滑动地嵌设在机械手支板侧壁上设置的滑轨上，以便导向限位滑座；

所述的下顶组件包括第二电机、第二输出轴、推块、推套、滑槽、推杆及压力传感器，其中，上述滑槽为条状槽体结构，滑槽沿竖直方向开设于滑座上；上述推套为空心柱状结构，推套的后侧部设有块状滑体，该块状滑体可滑动地嵌设在滑槽内；推套的顶部开设有连接缺口；上述推块的下端可滑动地嵌设在推套的连接缺口内；上述第二电机设置于滑座的顶部，第二输出轴竖直插设在第二电机内，第二电机驱动第二输出轴升降运动；第二输出轴的下端连接于推块上，以便通过推块驱动推套升降运动；上述推杆竖直设置于推套内，推杆的上端连接于推块的底部，推杆的下端设有压力传感器，推块通过推杆及压力传感器推动推套升降运动，并通过压力传感器感应推块对推套向下的压力；

所述的旋转组件包括第三电机、旋转套、滑套及滑套弹簧，其中，上述第三电机设置于滑座的底部，且输出端朝下设置；上述旋转套连接于第三电机的输出端上，第三电机驱动旋转套旋转运动；上述旋转套的外部可滑动地套设有滑套，滑套的顶部设有向外延伸的第一环形连接面，该第一环形连接面与旋转套外壁上设置的第二环形连接面之间设有滑套弹簧；上述旋转套的侧壁上设有至少二个弹性卡珠，弹性卡珠在旋转套内可沿径向方向移动，向上拉动滑套时，滑套弹簧压缩，滑套离开弹性卡珠，滑套内壁对弹性卡珠的向内压力消失，弹性卡珠向外弹出，以便将组装组件由下而上插入旋转套内，组装组件安装好后，松开滑套，滑套在滑套弹簧的反弹力作用下，向下滑动，将弹性卡珠重新向内压入组装组件内，以便卡紧组装组件，反之即可拆卸组装组件，组装组件随旋转套旋转，以调整角度；上述第三电机及旋转套内可滑动地竖直插设有第一气杆，第一气杆的上端延伸至上述推套下方，且通过设置于推套上的气嘴与真空发生装置连接，推套下降时下压第一气杆，使第一气杆的下端在旋转套内下压组装组件，以使组装组件的第二气杆向下伸出吸附物料，且夹爪向内移动夹紧物料。

优选地，所述的组装组件包括插套、压套、座体、底板、第二气杆、夹座、夹爪、夹座延伸部、承载斜面、导槽、弹簧套及下压斜面，其中，上述插套为圆状套体结构，插套的外壁上设有向内凹陷的环形槽体，插套插入旋转套内时，旋转套上的弹性卡珠卡入环形槽体内，以便卡紧固定插套；插套的内部可滑动地插设有压套，压套内插设固定有第二气杆，第一气杆下压时，第一气杆的下端与第二气杆的上端在压套内对接，以便形成完整的气路，且第一气杆下压第二气杆，第二气杆带动压套下降；上述座体连接于插套下部，座体的底部设有底板，第二气杆可滑动地穿过底板；上述夹座包括二个，两夹座沿插套轴心方向对称设置于座体内，且可沿底板自由滑动；两夹座朝插套一侧设夹座延伸部，该夹座延伸部的一侧设有从轴心向外逐步向下倾斜延伸的承载斜面；上述压套的底部对应两承载斜面设有倾斜角度相同的下压斜面；上述导槽包括二个，两导槽分别开设于夹座延伸部的内侧壁上，两导槽内分别可滑动地插设有弹簧套，弹簧套的两端分别连接在两夹座上；上述夹爪包括二个，两夹爪分别设置于两夹座的底部；自然状态下，弹簧套的反弹力将两夹座向外顶出，两夹爪张开；第二气杆下降时，其底部的气嘴伸出底板，以便贴近物料，且第二气杆带动压套下降，使下压斜面下顶承载斜面，将两夹座向内侧推动，使两夹爪向内侧移动，以便夹紧物料；

上述滑座上设有CCD组件，CCD组件随滑座运动至产品待组装部位上方，以便进行CCD扫描；CCD组件包括CCD摄像头及光源，其中，CCD摄像头设置于推套的一侧，且镜头方向朝下设置；上述光源沿竖直方向对应设置于CCD摄像头下方，光源为环状结构，CCD摄像头经光源中部的通孔扫描产品，光源发出的光线照射产品。

一种双臂独立协作的自动化组装装置的组装工艺，包括以下工艺步骤：

S1、上料：将产品放置在产品传送机构上，产品经产品传送机构连续运送在暂存位及工作位处被阻挡停止运动；

S2、托举：工作位处下部的托举组件向上顶升，使产品脱离产品传送机构，且吸附固定产品底面，以便后续组装；

S3、供料：待组装至产品上的物料经产品传送机构两侧的飞达供料机构导出；

S4、取料：步骤S3中的飞达供料机构导出的物料经承载机构上两侧的组装机械手独立取出；

S5、组装：步骤S4中的组装机械手独立不干涉地将各自吸取和/或夹持的物料组装至工作位处的产品上；

S6、放料：步骤S5中工作位处产品组装完成后，托举组件下降，使产品重新回到产品传送机构上，且工作位处的产品被放开阻挡，产品流出工作位；暂存位处的产品进入工作位处，重复步骤S2至步骤S5。

本发明的有益效果在于：

本发明设计了一种采用双供料及双套机械手结构，机械手采用直线电机驱动，最大限度地提高了供料种类及取料速率，机械手同时具备吸附、夹紧、旋转及压力检测功能，可适应不同种类尺寸的物料搬运和组装，组装不良品率低，且通过单套动力结构实现吸附和夹紧同步联动，在简化结构的同时有效地保证了同步性的双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺；本发明针对电子产品多种类物料自动化组装需求，在以多物料、小体积、高产能为设计目标的前提下进行自主研发设计，以双飞达供料机构排列在用于产品直线传输的产品传送机构的对应两侧，通过设计跨设于产品传送机构上方，并位于两飞达供料机构之间的承载机构作为组装机械手的承载及驱动结构，承载机构集成一套横向驱动组件及两套纵向驱动组件，至少二套组装机械手分别连接于纵向驱动组件上，以直线电机作为驱动动力，独立地驱动不同组装机械手分别从二套飞达供料机构上取出物料，并将物料组装至产品上，该种类人体双臂操作的结构设计，连接于两套纵向驱动组件上的组装机械手相当于人体左右手臂，可同时独立地从飞达供料机构上取料后进行组装，组装效率及产能是传统组装工艺的2倍以上；对于飞达供料机构，可采用市场上通用结构，因此不作多赘述；具体地：

本发明自主设计产品传送机构用于产品的直线传输、阻挡定位及托举支撑等功能，本发明的产品产生机构包括平行间隔设置的固定支架及活动支架，活动支架的外侧还平行地固定设有支架；固定支架与活动支架内侧壁上通过支撑轮、张紧轮及传动轮张紧的传送带为承载和传送产品的执行部件，待传送的产品放置于传送带上，传送电机通过传动轴及传动轮驱动传送带运动时，带动产品向前直线运动，在暂存位及工作位处被暂存位气缸及工作位气缸阻挡定位；同时，在工作位下方设有托举组件，产品阻挡定位后，经由托举组件向上将产品顶起支撑，脱离传送带，并吸附固定产品底部，以便进行组装；另外，本发明的活动支架在固定支架与支架之间通过固定连接于其下部的调节丝杆座带动而调节与固定支架之间的相对间距，以便适应不同尺寸的产品运输，调节间距时，通过调节手轮驱动调节丝杆旋转，套设在调节丝杆上的调节丝杆座带动活动支架沿调节丝杆直线移动；

针对需要先撕开保护膜后才能组装的物料，如手机的振动马达，本发明在飞达供料机构与产品传送组件之间设置有撕膜组件，组装机械手将物料搬运至撕膜组件上后，其保护膜经撕膜组件的撕膜夹爪夹紧后，通过撕膜气缸驱动撕膜夹爪升降运动将保护膜从产品表面撕下，并放置在支撑盒的落膜腔内，撕膜完成后的产品经组装机械手重新搬运至产品上方，以便组装至产品上；通过撕膜组件，使得本发明集成撕膜功能，适用于需撕膜后再组装的物料自动化组装；

本发明独创性地设计有组装机械手作为物料搬运及组装的具体执行部件；本发明的组装机械手与传统机械手区别之处在于其同时集成有升降、下顶、吸附、夹紧、旋转及压力实时监测功能；组装机械手以机械手支板为整体承载部件，第一电机通过第一输出轴驱动第一滑座带动旋转组件、下顶组件及组装组件整体升降运动，以使组装组件靠近物料或产品；本发明的旋转组件作为组装角度调节结构设置于滑座下部，设置于滑座上的CCD组件拍摄产品位置后，通过工控机分析比对位置信息后，发出信号至旋转组件的第三电机驱动连接于其下部的旋转套带动插设在旋转套内的组装组件旋转运动完成组装角度调节；本发明下顶组件以第二电机作为动力部件，第二电机通过推块、推套及推杆推动插设在第三电机内，并延伸至旋转套内部的第一气杆下顶，以提供驱动组装组件的吸嘴下压及夹爪向内侧运动夹紧物料的动力，第一气杆下顶的同时，通过设置于推套内部，并位于推杆与第一气杆之间的压力传感器实时监测第一气杆下顶时传递给组装组件的压力，以检测下顶过程中对物料或产品产生的压力，防止压力过大而损坏物料或产品；本发明的组装组件为组装机械手完成自动取料、搬运及组装的具体执行部件，组装组件的插套为与旋转套可拆卸连接的部件，插套的外侧壁上设有向内凹陷的环形槽体，插套插入旋转套之前，首先将旋转套外部套设的滑套向上拉动，使滑套弹簧压缩，插套插入旋转套内后，松开滑套，在滑套弹簧的反推力作用下，滑套沿旋转套外壁向下滑动，滑套内壁由上而下内径逐步增大的内壁随着滑套下滑过程将旋转套内嵌的弹性卡珠向内压入插套内，使插套与旋转套卡紧固定，完成插套安装，拆卸时，将滑套向上拉动，弹性卡珠在自身弹力作用下向外弹出插套，使插套松开；本发明的插套内部可滑动地插设有压套，压套内部固定连接有第二气杆，压套的底面两侧则分别设有由轴心向外逐步向下倾斜延伸的下压斜面，当第一气杆下压伸入压套内时，第一气杆的下端与第二气杆的上端在压套内对接密封，第一气杆顶端通过设置于推套上的气嘴与外设的真空发生装置连接，第一气杆与第二气杆端部对接完成后，使第二气杆与真空发生装置之间的气路导通，通过真空发生装置即可使第二气杆底部的吸嘴产生负压，以便吸附物料；第二气杆下压使其底部的气嘴向下伸出设置于插套底部的底板，以便贴紧物料表面进行吸附；同时，第二气杆带动压套同步下降，压套底部的下压斜面抵住设置于底板两侧并可在底板上直线滑动的两夹座上部设置的承载斜面，随着第二气杆下压的同时，压套下压两夹座的承载斜面，使两夹座带动设置于其下部的两夹爪向内侧移动，从而实现吸附物料的同时，同步协作的夹紧物料，实现吸附与夹紧物料同步联动；组装物料时，第二气杆继续下压，将其底部吸附的物料压入产品内，组装完成后，第一气杆向上回缩，第一气杆给第二气杆的下压力消失，第二气杆在压套与插套内部的弹簧向上的反弹力作用下带动第二气杆向上移动，使第二气杆底部的吸嘴离开产品，且压套底部下压斜面离开夹座的承载斜面，夹座在弹簧套弹力作用下向外张开，以便进行下一次取料动作。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的撕膜机构的立体结构示意图之一。

图3为本发明的撕膜机构的立体结构示意图之二。

图4为本发明产品传送机构的立体结构示意图之一。

图5为本发明产品传送机构的立体结构示意图之二。

图6为本发明产品传送机构的立体结构示意图之三。

图7为托举组件的立体结构示意图。

图8为本发明承载机构的立体结构示意图之一。

图9为本发明承载机构的立体结构示意图之二。

图10为本发明组装机械手的立体结构示意图之一。

图11为本发明组装机械手的立体结构示意图之二。

图12为本发明组装机械手隐藏推套后的立体结构示意图。

图13为图12隐藏第三电机后的立体结构示意图。

图14为图13隐藏滑套及滑套弹簧后的立体结构示意图。

图15为图14中组装组件的立体结构示意图。

图16为图14隐藏插套及座体后的立体结构示意图。

图17为本发明两夹座及弹簧套的拆分结构示意图之一。

图18为本发明两夹座及弹簧套的拆分结构示意图之二。

图19为本发明物料组装工艺步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至图19所示，本发明采取的技术方案如下：一种双臂独立协作的自动化组装装置，包括飞达供料机构2、产品传送机构4、承载机构5及组装机械手6，其中，上述飞达供料机构2包括二套，两套飞达供料机构2分别沿横向方向间隔设置于机架1的两侧，单套飞达供料机构2包括至少二个料盘，以便供应至少二种物料；上述产品传送机构4沿纵向方向设置于两飞达供料机构2之间，产品传送机构4的两端分别延伸至机架1的外侧，其两端分别与外设的装置连接，形成整条产品自动传送线；上述产品传送机构4包括平行间隔设置的固定支架41及活动支架42，两者之间形成产品直线传送空间，活动支架42经宽度调节组件调整与固定支架41之间的相对距离，以便传送不同尺寸的产品；上述承载机构5沿横向方向跨设在产品传送机构4上方，承载机构5包括以直线电机为动力的横向驱动组件及纵向驱动组件，纵向驱动组件包括二套，分别连接于横向驱动组件的输出端；上述组装机械手6包括至少二个，分别对应上述两飞达供料机构2设置，两组装机械手6分别连接于纵向驱动组件上，并经横向驱动组件及纵向驱动组件驱动而分别独立地将两飞达供料机构2导出的物料吸附或夹取后，组装至工作位处的产品上，形成似人体双臂的自动组装方式；上述组装机械手6的组装组件618通过弹性卡珠可拆卸地卡接于组装机械手6的旋转套615内，并通过套设在旋转套615外部的滑套616的直线滑动压紧弹性卡珠实现卡紧连接，组装组件618同时包括吸附及夹取功能，以适应不同类型的物料搬运及组装。

飞达供料机构2与产品传送机构4之间还设有撕膜机构3，组装机械手6将飞达供料机构2上待撕膜后才能组装的物料搬运至撕膜机构3处，撕下保护膜后再将其组装至产品上；上述撕膜机构3包括支撑盒31、撕膜升降气缸32、撕膜支座33、撕膜气缸34、撕膜夹爪35及撕膜支板36，其中，上述支撑盒31为盒装结构，其内部设有落膜腔37，该落膜腔37的顶部设有开口；上述撕膜支板36水平设置于开口一侧，组装机械手6搬运的物料放置于撕膜支板36上；上述撕膜升降气缸32竖直设置于支撑盒31的一侧，且输出端朝上设置；上述撕膜支座33连接于撕膜升降气缸32的输出端上，撕膜支座33上设置有撕膜气缸34，撕膜气缸34的输出端朝支撑盒31开口方向设置，撕膜升降气缸32驱动撕膜支座33及撕膜气缸34升降运动靠近支撑盒31处；上述撕膜夹爪35连接于撕膜气缸34的输出端上，且伸入开口内，撕膜气缸34驱动撕膜夹爪35夹紧撕膜支板36上物料的保护膜后，撕膜夹爪35升降运动将物料上的保护膜撕下，撕膜后的物料经组装机械手6搬运并组装至产品上。

产品传送机构4包括固定支架41、活动支架42、支架415、传送组件、宽度调节组件、托举组件416、暂存位气缸410及工作位气缸411，其中，上述固定支架41及活动支架42沿纵向方向平行间隔地设置于机架1上；上述传送组件设置于固定支架41及活动支架42上，待传送的产品放置于传送组件上，并经传送组件在固定支架41与活动支架42之间的间隙中循环直线传送；上述支架415设置于活动支架42的外侧，支架415固定设置，活动支架42通过宽度调节组件可直线滑动地与支架415连接，并经宽度调节组件调整与固定支架41之间的直线间距，以适应不同尺寸的产品传送；上述暂存位气缸410及工作位气缸411沿产品流动方向间隔设置于固定支架41及活动支架42上，沿产品流动方向暂存位气缸410上游端部分形成暂存位，暂存位气缸410与工作位气缸411之间形成工作位，产品经传送组件传送时，被工作位气缸411处的感应器感应后工控机控制工作位气缸411阻挡产品；同时，暂存位气缸410将后续的产品阻挡在暂存位处，待产品组装完成后工作位气缸411及暂存位气缸410放开产品，后续产品进入工作位处，以便进行下一次组装；上述托举组件416设置于工作位下方，产品进入工作位处时，托举组件416向上顶起产品，支撑并使产品向上脱离传送组件，以便产品组装时承载产品。

传送组件包括传送电机43、传动带44、传动轴45、传动轮46、支撑轮47、传送带48及组装支撑块49，其中，上述传送电机43设置于固定支架41的侧壁上，且其输出轴穿过固定支架41向外伸出，其输出轴的端部设有同步轮；上述传动轴45分别可转动地插设在固定支架41、活动支架42及支架415上，传动轴45位于固定支架41外侧壁处设有同步轮，该同步轮与传送电机43输出轴端部的同步轮之间连接有传动带44，传送电机43通过传动带44驱动传动轴45旋转运动；上述传动轮46包括二个，两传动轮46设置于传动轴45上，并分别位于固定支架41及活动支架42内侧壁处；上述支撑轮47包括至少二个，支撑轮47分别均匀间隔地沿纵向方向可转动地设置于固定支架41及活动支架42内侧壁上；上述传送带48包括二条，两传送带48分别套设于固定支架41及活动支架42的支撑轮47及传动轮46上，并经设置于固定支架41及活动支架42内侧壁上的张紧轮张紧，使固定支架41及活动支架42内侧分别形成条状结构的支撑平面，产品放置于两传送带48上，经传送带48支撑，并随传送带48向前运动；传送电机43驱动传动轴45旋转运动时，通过设置于传动轴45上的两传动轮46同步带动两传送带48直线运动，以便传送产品；上述组装支撑块49包括二块，两组装支撑块49分别设置于工作位处的传送带48内，并分别与固定支架41及活动支架42内侧壁固定，以便在产品进入工作位处时提供支撑力。

宽度调节组件包括调节手轮412、调节丝杆413及调节丝杆座414，其中，上述调节丝杆413的两端分别可转动地连接于固定支架41及支架415上；上述调节丝杆座414固定设置于活动支架42下部，并套设在调节丝杆413上，且与调节丝杆413螺纹连接；上述调节手轮412连接于调节丝杆413的端部，旋转调节手轮412时，调节手轮412带动调节丝杆413旋转运动，调节丝杆座414带动活动支架42沿直线方向来回运动，以便调节活动支架42与固定支架41之间的间距；上述传动轴45为菱形柱体结构，传动轴45与传动轮46之间径向限位，轴向方向自由，传动轮46可沿传动轴45方向直线滑动，以便活动支架42调节间距时，传动轮46、张紧轮、支撑轮47及传送带48随活动支架42整体移动。

托举组件416包括托举支座4161、托举气缸4162、托举支板4163及托举吸嘴4164，其中，上述托举支座4161设置于机架1上；上述托举气缸4162设置于托举支座4161上，且输出端朝设置；上述托举支板4163水平设置于托举气缸4162的输出端上，托举支板4163上设有至少二个托举吸嘴4164，托举吸嘴4164与真空发生装置连接；产品运送至工作位处后，托举气缸4162向上驱动托举支板4163顶起产品，并通过托举吸嘴4164处产生的真空负压将产品底面吸附固定，将产品向上顶起使其脱离传送带48，并固定产品，以便组装机械手6在产品上组装物料。

承载机构5包括支柱51、横梁52、横向驱动组件、横向滑座56、纵向驱动组件及纵向滑座511，其中，上述横梁52沿横向方向架设于传送机构4上方，且位于两飞达供料机构2之间；上述支柱51包括至少二根，支柱51竖直设置于机架1上，支柱51的顶部连接在横梁52上，以便支撑横梁52；上述横向驱动组件沿横向方向设置于横梁52上；上述横向滑座56包括二个，两横向滑座56分别连接于横向驱动组件的输出端上，并经横向驱动组件驱动而沿横向方向来回直线运动；上述纵向驱动组件包括二套，两纵向驱动组件分别连接于两横向滑座56上，并随横向滑座56横向移动；上述纵向滑座511包括二个，两纵向滑座511分别连接于两纵向驱动组件的输出端上，并分别经两纵向驱动组件驱动而沿纵向方向来回直线运动；纵向滑座511上固定有组装机械手6，纵向滑座511带动组装机械手6横向及纵向移动，以便搬运物料；

所述的横向驱动组件包括横向滑轨53、横向直线电机定子54及横向直线电机动子55，其中，上述横向滑轨53沿横向方向设置于横梁52的侧壁上；上述横向直线电机定子54为条状结构，横向直线电机定子54设置于横梁52上；上述横向滑座56可滑动地嵌设在横向滑轨53上，横向滑座56靠近横向直线电机定子54方向的侧壁上固定有横向直线电机动子55，横向直线电机动子55通电后，与横向直线电机定子54之间产生的磁场作用力驱动横向直线电机动子55带动横向滑座56横向直线运动；

所述的纵向驱动组件包括机械手支架57、纵向滑轨58、纵向直线电机定子59及纵向直线电机动子510，其中，上述机械手支架57包括二个，两机械手支架57分别固定于横向滑座56上，并随横向滑座56移动，两机械手支架57沿纵向方向向横向滑座56外侧伸出；上述纵向滑轨58设置于机械手支架57的侧壁上；上述纵向直线电机定子59为条状结构，纵向直线电机定子59固定于机械手支架57的侧壁上；上述纵向滑座511可滑动地嵌设在纵向滑轨58上，纵向滑座511靠近纵向直线电机定子59一侧的侧壁上固定有纵向直线电机动子510，纵向直线电机动子510通电后，与纵向直线电机定子59之间产生的磁场作用力驱动纵向直线电机动子510带动纵向滑座511沿纵向方向来回直线运动。

组装机械手6包括机械手支板61、升降组件、滑座64、下顶组件、旋转组件、旋转套615及组装组件618，其中，上述机械手支板61固定设置于纵向滑座511上，并随纵向滑座511沿横向及纵向方向直线滑动；上述升降组件设置于机械手支板61上；上述滑座64沿竖直方向可滑动地连接于机械手支板61上，且与升降组件连接，升降组件驱动滑座64升降运动；上述下顶组件设置于滑座64上侧部，且输出端朝下设置；上述旋转组件设置于滑座64的下侧部，旋转组件的下部连接有旋转套615，并驱动旋转套615旋转运动；上述组装组件618从旋转套615下部可拆卸地插设在旋转套615内；上述下顶组件的输出端穿过旋转组件从旋转套615内部向下延伸至组装组件618内，下顶组件的输出端下顶时，下压组装组件618的第二气杆6184，使第二气杆6184向下伸出，以便贴近物料顶面并吸附物料；第二气杆6184下降的同时，通过下压斜面61811带动设置于第二气杆6184侧部的夹爪6186向内移动，从物料外侧夹紧物料，以实现同时吸附和夹紧物料。

升降组件包括第一电机62、第一输出轴63及滑块65，其中，上述第一电机62设置于机械手支板61的顶部，第一输出轴63沿竖直方向插设在第一电机62内，第一电机62驱动第一输出轴63升降运动；第一输出轴的下端固定连接于滑座64上，以便驱动滑座64升降运动；上述滑块65固定于滑座64的侧壁上，且滑块65可滑动地嵌设在机械手支板61侧壁上设置的滑轨上，以便导向限位滑座64；

所述的下顶组件包括第二电机66、第二输出轴67、推块68、推套69、滑槽610、推杆611及压力传感器612，其中，上述滑槽610为条状槽体结构，滑槽610沿竖直方向开设于滑座64上；上述推套69为空心柱状结构，推套69的后侧部设有块状滑体，该块状滑体可滑动地嵌设在滑槽610内；推套69的顶部开设有连接缺口；上述推块68的下端可滑动地嵌设在推套69的连接缺口内；上述第二电机66设置于滑座64的顶部，第二输出轴67竖直插设在第二电机66内，第二电机66驱动第二输出轴67升降运动；第二输出轴67的下端连接于推块68上，以便通过推块驱动推套69升降运动；上述推杆611竖直设置于推套69内，推杆611的上端连接于推块68的底部，推杆611的下端设有压力传感器612，推块68通过推杆611及压力传感器612推动推套69升降运动，并通过压力传感器612感应推块68对推套69向下的压力；

所述的旋转组件包括第三电机613、旋转套615、滑套616及滑套弹簧617，其中，上述第三电机613设置于滑座64的底部，且输出端朝下设置；上述旋转套615连接于第三电机613的输出端上，第三电机613驱动旋转套615旋转运动；上述旋转套615的外部可滑动地套设有滑套616，滑套616的顶部设有向外延伸的第一环形连接面，该第一环形连接面与旋转套615外壁上设置的第二环形连接面之间设有滑套弹簧617；上述旋转套615的侧壁上设有至少二个弹性卡珠，弹性卡珠在旋转套615内可沿径向方向移动，向上拉动滑套616时，滑套弹簧617压缩，滑套616离开弹性卡珠，滑套616内壁对弹性卡珠的向内压力消失，弹性卡珠向外弹出，以便将组装组件618由下而上插入旋转套615内，组装组件618安装好后，松开滑套616，滑套616在滑套弹簧617的反弹力作用下，向下滑动，将弹性卡珠重新向内压入组装组件618内，以便卡紧组装组件618，反之即可拆卸组装组件618，组装组件618随旋转套615旋转，以调整角度；上述第三电机613及旋转套615内可滑动地竖直插设有第一气杆614，第一气杆614的上端延伸至上述推套69下方，且通过设置于推套69上的气嘴与真空发生装置连接，推套69下降时下压第一气杆614，使第一气杆614的下端在旋转套615内下压组装组件618，以使组装组件618的第二气杆6184向下伸出吸附物料，且夹爪6186向内移动夹紧物料。

组装组件618包括插套6181、压套61812、座体6182、底板6183、第二气杆6184、夹座6185、夹爪6186、夹座延伸部6187、承载斜面6188、导槽6189、弹簧套61810及下压斜面61811，其中，上述插套6181为圆状套体结构，插套6181的外壁上设有向内凹陷的环形槽体，插套6181插入旋转套615内时，旋转套615上的弹性卡珠卡入环形槽体内，以便卡紧固定插套6181；插套6181的内部可滑动地插设有压套61812，压套61812内插设固定有第二气杆6184，第一气杆614下压时，第一气杆614的下端与第二气杆6184的上端在压套61812内对接，以便形成完整的气路，且第一气杆614下压第二气杆6184，第二气杆6184带动压套61812下降；上述座体6182连接于插套6181下部，座体6182的底部设有底板6183，第二气杆6184可滑动地穿过底板6183；上述夹座6185包括二个，两夹座6185沿插套6181轴心方向对称设置于座体6182内，且可沿底板6183自由滑动；两夹座6185朝插套6181一侧设夹座延伸部6187，该夹座延伸部6187的一侧设有从轴心向外逐步向下倾斜延伸的承载斜面6188；上述压套61812的底部对应两承载斜面6188设有倾斜角度相同的下压斜面61811；上述导槽6189包括二个，两导槽6189分别开设于夹座延伸部6187的内侧壁上，两导槽6189内分别可滑动地插设有弹簧套61810，弹簧套61810的两端分别连接在两夹座6185上；上述夹爪6186包括二个，两夹爪6186分别设置于两夹座6185的底部；自然状态下，弹簧套61810的反弹力将两夹座6185向外顶出，两夹爪6186张开；第二气杆6184下降时，其底部的气嘴伸出底板6183，以便贴近物料，且第二气杆6184带动压套61812下降，使下压斜面61811下顶承载斜面6188，将两夹座6185向内侧推动，使两夹爪6186向内侧移动，以便夹紧物料；

上述滑座64上设有CCD组件，CCD组件随滑座64运动至产品待组装部位上方，以便进行CCD扫描；CCD组件包括CCD摄像头619及光源620，其中，CCD摄像头619设置于推套69的一侧，且镜头方向朝下设置；上述光源620沿竖直方向对应设置于CCD摄像头619下方，光源620为环状结构，CCD摄像头619经光源620中部的通孔扫描产品，光源620发出的光线照射产品。

一种双臂独立协作的自动化组装装置的组装工艺，包括以下工艺步骤：

S1、上料：将产品放置在产品传送机构上，产品经产品传送机构连续运送在暂存位及工作位处被阻挡停止运动；

S2、托举：工作位处下部的托举组件向上顶升，使产品脱离产品传送机构，且吸附固定产品底面，以便后续组装；

S3、供料：待组装至产品上的物料经产品传送机构两侧的飞达供料机构导出；

S4、取料：步骤S3中的飞达供料机构导出的物料经承载机构上两侧的组装机械手独立取出；

S5、组装：步骤S4中的组装机械手独立不干涉地将各自吸取和/或夹持的物料组装至工作位处的产品上；

S6、放料：步骤S5中工作位处产品组装完成后，托举组件下降，使产品重新回到产品传送机构上，且工作位处的产品被放开阻挡，产品流出工作位；暂存位处的产品进入工作位处，重复步骤S2至步骤S5。

进一步，本发明本发明设计了一种采用双供料及双套机械手结构，机械手采用直线电机驱动，最大限度地提高了供料种类及取料速率，机械手同时具备吸附、夹紧、旋转及压力检测功能，可适应不同种类尺寸的物料搬运和组装，组装不良品率低，且通过单套动力结构实现吸附和夹紧同步联动，在简化结构的同时有效地保证了同步性的双臂独立协作的自动化组装装置及其组装工艺；本发明针对电子产品多种类物料自动化组装需求，在以多物料、小体积、高产能为设计目标的前提下进行自主研发设计，以双飞达供料机构排列在用于产品直线传输的产品传送机构的对应两侧，通过设计跨设于产品传送机构上方，并位于两飞达供料机构之间的承载机构作为组装机械手的承载及驱动结构，承载机构集成一套横向驱动组件及两套纵向驱动组件，至少二套组装机械手分别连接于纵向驱动组件上，以直线电机作为驱动动力，独立地驱动不同组装机械手分别从二套飞达供料机构上取出物料，并将物料组装至产品上，该种类人体双臂操作的结构设计，连接于两套纵向驱动组件上的组装机械手相当于人体左右手臂，可同时独立地从飞达供料机构上取料后进行组装，组装效率及产能是传统组装工艺的2倍以上；对于飞达供料机构，可采用市场上通用结构，因此不作多赘述；具体地：本发明自主设计产品传送机构用于产品的直线传输、阻挡定位及托举支撑等功能，本发明的产品产生机构包括平行间隔设置的固定支架及活动支架，活动支架的外侧还平行地固定设有支架；固定支架与活动支架内侧壁上通过支撑轮、张紧轮及传动轮张紧的传送带为承载和传送产品的执行部件，待传送的产品放置于传送带上，传送电机通过传动轴及传动轮驱动传送带运动时，带动产品向前直线运动，在暂存位及工作位处被暂存位气缸及工作位气缸阻挡定位；同时，在工作位下方设有托举组件，产品阻挡定位后，经由托举组件向上将产品顶起支撑，脱离传送带，并吸附固定产品底部，以便进行组装；另外，本发明的活动支架在固定支架与支架之间通过固定连接于其下部的调节丝杆座带动而调节与固定支架之间的相对间距，以便适应不同尺寸的产品运输，调节间距时，通过调节手轮驱动调节丝杆旋转，套设在调节丝杆上的调节丝杆座带动活动支架沿调节丝杆直线移动；针对需要先撕开保护膜后才能组装的物料，如手机的振动马达，本发明在飞达供料机构与产品传送组件之间设置有撕膜组件，组装机械手将物料搬运至撕膜组件上后，其保护膜经撕膜组件的撕膜夹爪夹紧后，通过撕膜气缸驱动撕膜夹爪升降运动将保护膜从产品表面撕下，并放置在支撑盒的落膜腔内，撕膜完成后的产品经组装机械手重新搬运至产品上方，以便组装至产品上；通过撕膜组件，使得本发明集成撕膜功能，适用于需撕膜后再组装的物料自动化组装；本发明独创性地设计有组装机械手作为物料搬运及组装的具体执行部件；本发明的组装机械手与传统机械手区别之处在于其同时集成有升降、下顶、吸附、夹紧、旋转及压力实时监测功能；组装机械手以机械手支板为整体承载部件，第一电机通过第一输出轴驱动第一滑座带动旋转组件、下顶组件及组装组件整体升降运动，以使组装组件靠近物料或产品；本发明的旋转组件作为组装角度调节结构设置于滑座下部，设置于滑座上的CCD组件拍摄产品位置后，通过工控机分析比对位置信息后，发出信号至旋转组件的第三电机驱动连接于其下部的旋转套带动插设在旋转套内的组装组件旋转运动完成组装角度调节；本发明下顶组件以第二电机作为动力部件，第二电机通过推块、推套及推杆推动插设在第三电机内，并延伸至旋转套内部的第一气杆下顶，以提供驱动组装组件的吸嘴下压及夹爪向内侧运动夹紧物料的动力，第一气杆下顶的同时，通过设置于推套内部，并位于推杆与第一气杆之间的压力传感器实时监测第一气杆下顶时传递给组装组件的压力，以检测下顶过程中对物料或产品产生的压力，防止压力过大而损坏物料或产品；本发明的组装组件为组装机械手完成自动取料、搬运及组装的具体执行部件，组装组件的插套为与旋转套可拆卸连接的部件，插套的外侧壁上设有向内凹陷的环形槽体，插套插入旋转套之前，首先将旋转套外部套设的滑套向上拉动，使滑套弹簧压缩，插套插入旋转套内后，松开滑套，在滑套弹簧的反推力作用下，滑套沿旋转套外壁向下滑动，滑套内壁由上而下内径逐步增大的内壁随着滑套下滑过程将旋转套内嵌的弹性卡珠向内压入插套内，使插套与旋转套卡紧固定，完成插套安装，拆卸时，将滑套向上拉动，弹性卡珠在自身弹力作用下向外弹出插套，使插套松开；本发明的插套内部可滑动地插设有压套，压套内部固定连接有第二气杆，压套的底面两侧则分别设有由轴心向外逐步向下倾斜延伸的下压斜面，当第一气杆下压伸入压套内时，第一气杆的下端与第二气杆的上端在压套内对接密封，第一气杆顶端通过设置于推套上的气嘴与外设的真空发生装置连接，第一气杆与第二气杆端部对接完成后，使第二气杆与真空发生装置之间的气路导通，通过真空发生装置即可使第二气杆底部的吸嘴产生负压，以便吸附物料；第二气杆下压使其底部的气嘴向下伸出设置于插套底部的底板，以便贴紧物料表面进行吸附；同时，第二气杆带动压套同步下降，压套底部的下压斜面抵住设置于底板两侧并可在底板上直线滑动的两夹座上部设置的承载斜面，随着第二气杆下压的同时，压套下压两夹座的承载斜面，使两夹座带动设置于其下部的两夹爪向内侧移动，从而实现吸附物料的同时，同步协作的夹紧物料，实现吸附与夹紧物料同步联动；组装物料时，第二气杆继续下压，将其底部吸附的物料压入产品内，组装完成后，第一气杆向上回缩，第一气杆给第二气杆的下压力消失，第二气杆在压套与插套内部的弹簧向上的反弹力作用下带动第二气杆向上移动，使第二气杆底部的吸嘴离开产品，且压套底部下压斜面离开夹座的承载斜面，夹座在弹簧套弹力作用下向外张开，以便进行下一次取料动作。

本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：包括飞达供料机构（2）、产品传送机构（4）、承载机构（5）及组装机械手（6），其中，上述飞达供料机构（2）包括二套，两套飞达供料机构（2）分别沿横向方向间隔设置于机架（1）的两侧，单套飞达供料机构（2）包括至少二个料盘，以便供应至少二种物料；上述产品传送机构（4）沿纵向方向设置于两飞达供料机构（2）之间，产品传送机构（4）的两端分别延伸至机架（1）的外侧，其两端分别与外设的装置连接，形成整条产品（0）自动传送线；上述产品传送机构（4）包括平行间隔设置的固定支架（41）及活动支架（42），两者之间形成产品（0）直线传送空间，该直线传送空间内设有暂存位和工作位，活动支架（42）经宽度调节组件调整与固定支架（41）之间的相对距离，以便传送不同尺寸的产品（0）；上述承载机构（5）沿横向方向跨设在产品传送机构（4）上方，承载机构（5）包括以直线电机为动力的横向驱动组件及纵向驱动组件，纵向驱动组件包括二套，分别连接于横向驱动组件的输出端；上述组装机械手（6）包括至少二个，分别对应上述两飞达供料机构（2）设置于纵向驱动组件上，并经横向驱动组件及纵向驱动组件驱动而分别独立地将两飞达供料机构（2）导出的物料吸附和/或夹取后，组装至工作位处的产品（0）上，形成似人体双臂的自动组装方式；上述组装机械手（6）的组装组件（618）通过弹性卡珠可拆卸地卡接于组装机械手（6）的旋转套（615）内，并通过套设在旋转套（615）外部的滑套（616）的直线滑动压紧弹性卡珠实现卡紧连接，组装组件（618）吸附物料顶面的同时从物料两侧同步协作地夹紧物料，以适应不同类型的物料搬运及组装；

所述组装组件（618）包括沿竖直方向活动设置的压套（61812）及夹座（6185）；

所述压套（61812）内部固定设有第二气杆（6184），第二气杆（6184）的底部设有气嘴；

所述压套（61812）的底部设有下压斜面（61811）；

所述夹座（6185）包括两个，两个夹座（6185）分别设置于压套（61812）的两侧，且对应下压斜面（61811）分别设有承载斜面（6188）；

所述第二气杆（6184）受到向下的压力时，其底部气嘴靠近物料，以便吸附固定物料，同时第二气杆（6184）带动压套（61812），压套（61812）通过下压斜面（61811）下压承载斜面（6188），驱动两个夹座（6185）相互靠近以便夹紧物料。

2.根据权利要求1所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的飞达供料机构（2）与产品传送机构（4）之间还设有撕膜机构（3），组装机械手（6）将飞达供料机构（2）上待撕膜后才能组装的物料搬运至撕膜机构（3）处，撕下保护膜后再将其组装至产品（0）上；所述的撕膜机构（3）包括支撑盒（31）、撕膜升降气缸（32）、撕膜支座（33）、撕膜气缸（34）、撕膜夹爪（35）及撕膜支板（36），其中，上述支撑盒（31）为盒装结构，其内部设有落膜腔（37），该落膜腔（37）的顶部设有开口；上述撕膜支板（36）水平设置于开口一侧，组装机械手（6）搬运的物料放置于撕膜支板（36）上；上述撕膜升降气缸（32）竖直设置于支撑盒（31）的一侧，且输出端朝上设置；上述撕膜支座（33）连接于撕膜升降气缸（32）的输出端上，撕膜支座（33）上设置有撕膜气缸（34），撕膜气缸（34）的输出端朝支撑盒（31）开口方向设置，撕膜升降气缸（32）驱动撕膜支座（33）及撕膜气缸（34）升降运动靠近支撑盒（31）处；上述撕膜夹爪（35）连接于撕膜气缸（34）的输出端上，且伸入开口内，撕膜气缸（34）驱动撕膜夹爪（35）夹紧撕膜支板（36）上物料的保护膜后，撕膜夹爪（35）升降运动将物料上的保护膜撕下，撕膜后的物料经组装机械手（6）搬运并组装至产品（0）上。

3.根据权利要求2所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的产品传送机构（4）包括固定支架（41）、活动支架（42）、支架（415）、传送组件、宽度调节组件、托举组件（416）、暂存位气缸（410）及工作位气缸（411），其中，上述固定支架（41）及活动支架（42）沿纵向方向平行间隔地设置于机架（1）上；上述传送组件设置于固定支架（41）及活动支架（42）上，待传送的产品（0）放置于传送组件上，并经传送组件在固定支架（41）与活动支架（42）之间的间隙中循环直线传送；上述支架（415）设置于活动支架（42）的外侧，支架（415）固定设置，活动支架（42）通过宽度调节组件可直线滑动地与支架（415）连接，并经宽度调节组件调整与固定支架（41）之间的直线间距，以适应不同尺寸的产品（0）传送；上述暂存位气缸（410）及工作位气缸（411）沿产品（0）流动方向间隔设置于固定支架（41）及活动支架（42）上，沿产品（0）流动方向暂存位气缸（410）上游端部分形成暂存位，暂存位气缸（410）与工作位气缸（411）之间形成工作位，产品（0）经传送组件传送时，被工作位气缸（411）处的感应器感应后工控机控制工作位气缸（411）阻挡产品（0）；同时，暂存位气缸（410）将后续的产品（0）阻挡在暂存位处，待产品（0）组装完成后工作位气缸（411）及暂存位气缸（410）放开产品（0），后续产品（0）进入工作位处，以便进行下一次组装；上述托举组件（416）设置于工作位下方，产品（0）进入工作位处时，托举组件（416）向上顶起产品，支撑并使产品（0）向上脱离传送组件，以便组装时承载产品（0）。

4.根据权利要求3所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的传送组件包括传送电机（43）、传动带（44）、传动轴（45）、传动轮（46）、支撑轮（47）、传送带（48）及组装支撑块（49），其中，上述传送电机（43）设置于固定支架（41）的侧壁上，且其输出轴穿过固定支架（41）向外伸出，其输出轴的端部设有同步轮；上述传动轴（45）分别可转动地插设在固定支架（41）、活动支架（42）及支架（415）上，传动轴（45）位于固定支架（41）外侧壁处设有同步轮，该同步轮与传送电机（43）输出轴端部的同步轮之间连接有传动带（44），传送电机（43）通过传动带（44）驱动传动轴（45）旋转运动；上述传动轮（46）包括二个，两传动轮（46）设置于传动轴（45）上，并分别位于固定支架（41）及活动支架（42）内侧壁处；上述支撑轮（47）包括至少二个，支撑轮（47）分别均匀间隔地沿纵向方向可转动地设置于固定支架（41）及活动支架（42）内侧壁上；上述传送带（48）包括二条，两传送带（48）分别套设于固定支架（41）及活动支架（42）的支撑轮（47）及传动轮（46）上，并经设置于固定支架（41）及活动支架（42）内侧壁上的张紧轮张紧，使固定支架（41）及活动支架（42）内侧分别形成条状结构的支撑平面，产品（0）放置于两传送带（48）上，经传送带（48）支撑，并随传送带（48）向前运动；传送电机（43）驱动传动轴（45）旋转运动时，通过设置于传动轴（45）上的两传动轮（46）同步带动两传送带（48）直线运动，以便传送产品（0）；上述组装支撑块（49）包括二块，两组装支撑块（49）分别设置于工作位处的传送带（48）内，并分别与固定支架（41）及活动支架（42）内侧壁固定，以便在产品（0）进入工作位处时提供支撑力。

5.根据权利要求4所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的宽度调节组件包括调节手轮（412）、调节丝杆（413）及调节丝杆座（414），其中，上述调节丝杆（413）的两端分别可转动地连接于固定支架（41）及支架（415）上；上述调节丝杆座（414）固定设置于活动支架（42）下部，并套设在调节丝杆（413）上，且与调节丝杆（413）螺纹连接；上述调节手轮（412）连接于调节丝杆（413）的端部，旋转调节手轮（412）时，调节手轮（412）带动调节丝杆（413）旋转运动，调节丝杆座（414）带动活动支架（42）沿直线方向来回运动，以便调节活动支架（42）与固定支架（41）之间的间距；上述传动轴（45）为菱形柱体结构，传动轴（45）与传动轮（46）之间径向限位，轴向方向自由，传动轮（46）可沿传动轴（45）方向直线滑动，以便活动支架（42）调节间距时，传动轮（46）、张紧轮、支撑轮（47）及传送带（48）随活动支架（42）整体移动。

6.根据权利要求5所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的托举组件（416）包括托举支座（4161）、托举气缸（4162）、托举支板（4163）及托举吸嘴（4164），其中，上述托举支座（4161）设置于机架（1）上；上述托举气缸（4162）设置于托举支座（4161）上，且输出端朝设置；上述托举支板（4163）水平设置于托举气缸（4162）的输出端上，托举支板（4163）上设有至少二个托举吸嘴（4164），托举吸嘴（4164）与真空发生装置连接；产品（0）运送至工作位处后，托举气缸（4162）向上驱动托举支板（4163）顶起产品（0），使其脱离传送带（48），并通过托举吸嘴（4164）处产生的真空负压将产品（0）底面吸附固定，以便组装机械手（6）在产品（0）上组装物料。

7.根据权利要求6所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的承载机构（5）包括支柱（51）、横梁（52）、横向驱动组件、横向滑座（56）、纵向驱动组件及纵向滑座（511），其中，上述横梁（52）沿横向方向架设于传送机构（4）上方，且位于两飞达供料机构（2）之间；上述支柱（51）包括至少二根，支柱（51）竖直设置于机架（1）上，支柱（51）的顶部连接在横梁（52）上，以便支撑横梁（52）；上述横向驱动组件沿横向方向设置于横梁（52）上；上述横向滑座（56）包括二个，两横向滑座（56）分别连接于横向驱动组件的输出端上，并经横向驱动组件驱动而沿横向方向来回直线运动；上述纵向驱动组件包括二套，两纵向驱动组件分别连接于两横向滑座（56）上，并随横向滑座（56）横向移动；上述纵向滑座（511）包括二个，两纵向滑座（511）分别连接于两纵向驱动组件的输出端上，并分别经两纵向驱动组件驱动而沿纵向方向来回直线运动；纵向滑座（511）上固定有组装机械手（6），纵向滑座（511）带动组装机械手（6）横向及纵向移动，以便搬运物料；

所述的横向驱动组件包括横向滑轨（53）、横向直线电机定子（54）及横向直线电机动子（55），其中，上述横向滑轨（53）沿横向方向设置于横梁（52）的侧壁上；上述横向直线电机定子（54）为条状结构，横向直线电机定子（54）设置于横梁（52）上；上述横向滑座（56）可滑动地嵌设在横向滑轨（53）上，横向滑座（56）靠近横向直线电机定子（54）方向的侧壁上固定有横向直线电机动子（55），横向直线电机动子（55）通电后，与横向直线电机定子（54）之间产生的磁场作用力驱动横向直线电机动子（55）带动横向滑座（56）横向直线运动；

所述的纵向驱动组件包括机械手支架（57）、纵向滑轨（58）、纵向直线电机定子（59）及纵向直线电机动子（510），其中，上述机械手支架（57）包括二个，两机械手支架（57）分别固定于横向滑座（56）上，并随横向滑座（56）移动，两机械手支架（57）沿纵向方向向横向滑座（56）外侧伸出；上述纵向滑轨（58）设置于机械手支架（57）的侧壁上；上述纵向直线电机定子（59）为条状结构，纵向直线电机定子（59）固定于机械手支架（57）的侧壁上；上述纵向滑座（511）可滑动地嵌设在纵向滑轨（58）上，纵向滑座（511）靠近纵向直线电机定子（59）一侧的侧壁上固定有纵向直线电机动子（510），纵向直线电机动子（510）通电后，与纵向直线电机定子（59）之间产生的磁场作用力驱动纵向直线电机动子（510）带动纵向滑座（511）沿纵向方向来回直线运动。

8.根据权利要求7所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的组装机械手（6）包括机械手支板（61）、升降组件、滑座（64）、下顶组件、旋转组件、旋转套（615）及组装组件（618），其中，上述机械手支板（61）固定设置于纵向滑座（511）上，并随纵向滑座（511）沿横向及纵向方向直线滑动；上述升降组件设置于机械手支板（61）上；上述滑座（64）沿竖直方向可滑动地连接于机械手支板（61）上，且与升降组件连接，升降组件驱动滑座（64）升降运动；上述下顶组件设置于滑座（64）上侧部，且输出端朝下设置；上述旋转组件设置于滑座（64）的下侧部，旋转组件的下部连接有旋转套（615），并驱动旋转套（615）旋转运动；上述组装组件（618）从旋转套（615）下部可拆卸地插设在旋转套（615）内；上述下顶组件的输出端穿过旋转组件从旋转套（615）内部向下延伸至组装组件（618）内，下顶组件的输出端下顶时，下压组装组件（618）的第二气杆（6184），使第二气杆（6184）向下伸出，以便贴近物料顶面并吸附物料；第二气杆（6184）下降的同时，通过下压斜面（61811）带动设置于第二气杆（6184）侧部的夹爪（6186）向内移动，从物料外侧夹紧物料，以实现同时吸附和夹紧物料。

9.根据权利要求8所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的升降组件包括第一电机（62）、第一输出轴（63）及滑块（65），其中，上述第一电机（62）设置于机械手支板（61）的顶部，第一输出轴（63）沿竖直方向插设在第一电机（62）内，第一电机（62）驱动第一输出轴（63）升降运动；第一输出轴的下端固定连接于滑座（64）上，以便驱动滑座（64）升降运动；上述滑块（65）固定于滑座（64）的侧壁上，且滑块（65）可滑动地嵌设在机械手支板（61）侧壁上设置的滑轨上，以便导向限位滑座（64）；

所述的下顶组件包括第二电机（66）、第二输出轴（67）、推块（68）、推套（69）、滑槽（610）、推杆（611）及压力传感器（612），其中，上述滑槽（610）为条状槽体结构，滑槽（610）沿竖直方向开设于滑座（64）上；上述推套（69）为空心柱状结构，推套（69）的后侧部设有块状滑体，该块状滑体可滑动地嵌设在滑槽（610）内；推套（69）的顶部开设有连接缺口；上述推块（68）的下端可滑动地嵌设在推套（69）的连接缺口内；上述第二电机（66）设置于滑座（64）的顶部，第二输出轴（67）竖直插设在第二电机（66）内，第二电机（66）驱动第二输出轴（67）升降运动；第二输出轴（67）的下端连接于推块（68）上，以便通过推块驱动推套（69）升降运动；上述推杆（611）竖直设置于推套（69）内，推杆（611）的上端连接于推块（68）的底部，推杆（611）的下端设有压力传感器（612），推块（68）通过推杆（611）及压力传感器（612）推动推套（69）升降运动，并通过压力传感器（612）感应推块（68）对推套（69）向下的压力；

所述的旋转组件包括第三电机（613）、旋转套（615）、滑套（616）及滑套弹簧（617），其中，上述第三电机（613）设置于滑座（64）的底部，且输出端朝下设置；上述旋转套（615）连接于第三电机（613）的输出端上，第三电机（613）驱动旋转套（615）旋转运动；上述旋转套（615）的外部可滑动地套设有滑套（616），滑套（616）的顶部设有向外延伸的第一环形连接面，该第一环形连接面与旋转套（615）外壁上设置的第二环形连接面之间设有滑套弹簧（617）；上述旋转套（615）的侧壁上设有至少二个弹性卡珠，弹性卡珠在旋转套（615）内可沿径向方向移动，向上拉动滑套（616）时，滑套弹簧（617）压缩，滑套（616）离开弹性卡珠，滑套（616）内壁对弹性卡珠的向内压力消失，弹性卡珠向外弹出，以便将组装组件（618）由下而上插入旋转套（615）内，组装组件（618）安装好后，松开滑套（616），滑套（616）在滑套弹簧（617）的反弹力作用下，向下滑动，将弹性卡珠重新向内压入组装组件（618）内，以便卡紧组装组件（618），反之即可拆卸组装组件（618），组装组件（618）随旋转套（615）旋转，以调整角度；上述第三电机（613）及旋转套（615）内可滑动地竖直插设有第一气杆（614），第一气杆（614）的上端延伸至上述推套（69）下方，且通过设置于推套（69）上的气嘴与真空发生装置连接，推套（69）下降时下压第一气杆（614），使第一气杆（614）的下端在旋转套（615）内下压组装组件（618），以使组装组件（618）的第二气杆（6184）向下伸出吸附物料，且夹爪（6186）向内移动夹紧物料。

10.根据权利要求9所述的一种双臂独立协作的自动化组装装置，其特征在于：所述的组装组件（618）还包括插套（6181）、座体（6182）、底板（6183）、夹爪（6186）、夹座延伸部（6187）、导槽（6189）及弹簧套（61810），其中，上述插套（6181）为圆状套体结构，插套（6181）的外壁上设有向内凹陷的环形槽体，插套（6181）插入旋转套（615）内时，旋转套（615）上的弹性卡珠卡入环形槽体内，以便卡紧固定插套（6181）；插套（6181）的内部可滑动地插设有压套（61812），第一气杆（614）下压时，第一气杆（614）的下端与第二气杆（6184）的上端在压套（61812）内对接，以便形成完整的气路，且第一气杆（614）下压第二气杆（6184），第二气杆（6184）带动压套（61812）下降；上述座体（6182）连接于插套（6181）下部，座体（6182）的底部设有底板（6183），第二气杆（6184）可滑动地穿过底板（6183）；上述两个夹座（6185）沿插套（6181）轴心方向对称设置于座体（6182）内，且可沿底板（6183）自由滑动；两夹座（6185）朝插套（6181）一侧设夹座延伸部（6187），该夹座延伸部（6187）的一侧设有从轴心向外逐步向下倾斜延伸的承载斜面（6188）；上述导槽（6189）包括二个，两导槽（6189）分别开设于夹座延伸部（6187）的内侧壁上，两导槽（6189）内分别可滑动地插设有弹簧套（61810），弹簧套（61810）的两端分别连接在两夹座（6185）上；上述夹爪（6186）包括二个，两夹爪（6186）分别设置于两夹座（6185）的底部；自然状态下，弹簧套（61810）的反弹力将两夹座（6185）向外顶出，两夹爪（6186）张开；第二气杆（6184）下降时，其底部的气嘴伸出底板（6183），以便贴近物料，且第二气杆（6184）带动压套（61812）下降，使下压斜面（61811）下顶承载斜面（6188），将两夹座（6185）向内侧推动，使两夹爪（6186）向内侧移动，以便夹紧物料；

上述滑座（64）上设有CCD组件，CCD组件随滑座（64）运动至产品（0）待组装部位上方，以便进行CCD扫描；CCD组件包括CCD摄像头（619）及光源（620），其中，CCD摄像头（619）设置于推套（69）的一侧，且镜头方向朝下设置；上述光源（620）沿竖直方向对应设置于CCD摄像头（619）下方，光源（620）为环状结构，CCD摄像头（619）经光源（620）中部的通孔扫描产品（0），光源（620）发出的光线照射产品（0）。

11.一种如权利要求1所述的双臂独立协作的自动化组装装置的组装工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：

S1、上料：将产品放置在产品传送机构上，产品经产品传送机构连续运送在暂存位及工作位处被阻挡停止运动；

S2、托举：工作位处下部的托举组件向上顶升，使产品脱离产品传送机构，且吸附固定产品底面，以便后续组装；

S3、供料：待组装至产品上的物料经产品传送机构两侧的飞达供料机构导出；

S4、取料：步骤S3中的飞达供料机构导出的物料经承载机构上两侧的组装机械手独立取出；

S5、组装：步骤S4中的组装机械手独立不干涉地将各自吸取和/或夹持的物料组装至工作位处的产品上；

S6、放料：步骤S5中工作位处产品组装完成后，托举组件下降，使产品重新回到产品传送机构上，且工作位处的产品被放开阻挡，产品流出工作位；暂存位处的产品进入工作位处，重复步骤S2至步骤S5。