发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种点胶组装装置及上胶组装方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种点胶组装装置,包括机架,设于机架下端的组装机构,设置于组装机构一侧的夹持机构,及设于组装机构上方的上胶机构;所述组装机构夹取第三工件,所述上胶机构对第三工件上胶,以安装于夹持机构固定的第一工件。
其进一步技术方案为:还包括设于夹持机构上方的定位机构;所述定位机构包括固定于机架的X向定位动力件,固定于X向定位动力件的动力输出端的Y向定位动力件,及固定于Y向定位动力件的动力输出端的第三CCD 镜头与第三激光测距器。
其进一步技术方案为:所述上胶机构包括固定于机架的上胶动力件,固定于上胶动力件动力输出端的上胶架,及固定于上胶架的胶管;所述胶管的出胶端设有出胶嘴,且所述出胶嘴设有加热器。
其进一步技术方案为:所述组装机构包括固定于机架的调节组件,设置于调节组件动力输出端的旋转组件,及设置于旋转组件动力输出端的抓料头;所述抓料头抓取第三工件,以安装于第一工件的凹腔内。
其进一步技术方案为:所述调节组件包括滑动联接于机架的安装座,固定安装座的Y向调节动力件,及固定于Y向调节动力件的动力输出端的Z 向调节动力件;所述安装座与设有的X向调节动力件传动联接;
所述X向调节动力件包括X向调节电机,与X向调节电机传动联接的X向调节螺母;所述Y向调节动力件包括Y向调节电机,与Y向调节电机传动联接的Y向调节螺母;所述Z向调节动力件包括Z向调节电机,与Z向调节电机传动联接的Z向调节螺母;所述X向调节螺母与安装座固定联接;所述Y向调节电机固定于安装座;所述Z向调节电机固定于Y向调节螺母;所述旋转组件固定于Z向调节螺母。
其进一步技术方案为:所述旋转组件包括与调节组件固定联接的固定板,固定于固定板的角度调整台,及固定于角度调节台的动力输出端的第二旋转动力件;所述角度调整台与设有第一旋转动力件传动联接;所述抓料头固定于第二旋转动力件的动力输出端,且抓料头与设有的真空发生装置联通。
其进一步技术方案为:所述夹持机构包括竖直设置的安装板,设于安装板一侧用于固定第一工件的夹持位,及设于夹持位的夹持组件;所述夹持组件包括设于夹持位下端的定位块,设于夹持位一侧的固定块,及设于夹持位另一侧的活动块;所述活动块与设有的侧定位动力件传动联接;
或所述夹持组件还包括若干个压紧块,且设置于设有的压紧动力件的动力输出端;所述压紧块延伸至夹持位的外侧,且所述压紧动力件驱动压紧块垂直于夹持位运动。
一种上胶组装方法,具有三个自由度的调节组件驱动旋转组件在X、Y、 Z三个方向上移动,固定于旋转组件的抓料头调整合适的角度,以使抓料头吸取第三工件;旋转组件吸取第三工件后,将其翻转朝向点胶机构一侧,进而点胶机构运动并在第三工件的外周上胶;定位机构的第三CCD镜头、第三激光测距器与设有的控制中心电性联接,上胶完毕后,第三CCD镜头、第三激光测距器在X向定位动力件与Y向定位动力件的作用下运动;第三CCD 镜头对第一工件的凹腔拍照定位,第三激光测距器对第一工件的凹腔测量距离,并拍照信息和测距信息传输至控制中心;控制中心根据拍照信息、测距信息给调节组件及旋转组件的动力件发送指令,调节组件与旋转组件调整第三工件的姿态,以使第三工件安装至第一工件的凹腔内;夹持机构设有的加热件对凹腔加热,以使第三工件加速固定于第一工件;安装完毕,调节组件、旋转组件复位。
其进一步技术方案为:调节组件与旋转组件调整第三工件的姿态包括:定位机构拍照定距后,调节组件及旋转组件驱动第三工件与第一工件处于同一竖直面,且第一工件的中心与第二工件的中心相互重合;然后调节组件向上运动,带动第三工件固定安装于第一工件的凹腔内。
其进一步技术方案为:上胶机构在第三工件的外周点胶;第三工件在调节组件及旋转组件的作用下保压50—100s,并加热件加热至30—60°。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明通过在调节组件和旋转组件的作用下对第三工件进行取料,并且CCD镜头和激光测距器对第一工件和第三工件进行测量,然后通过控制中心计算路径,以使调节组件和旋转组件将第三工件安装至第一工件的凹腔。本发明结构简单,通过CCD镜头及激光测距器的精确测量,提高了安装精度。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
如图1至图13为本发明实施例的图纸。
在点胶设备中,需要将盖子安装到一个板体上的凹腔内,然后将线圈安装到凹腔上,在此装配中精度要求高。其中,需要保证盖子与板体的表面断差为0.1mm,盖子与板体凹腔的四边间隙为0.06mm,保证线圈裝配后于板体、盖子间隙为0.1mm。本发明中的第一工件Q1为板体,第二工件Q2Q3 为盖子,第三工件Q3为线圈。
一种点胶组装装置,如图1至图3所示,包括机架20,设于机架20下端的组装机构30,设置于组装机构30一侧的夹持机构40,及设于组装机构30 上方的上胶机构50。组装机构30夹取第三工件Q3,所述上胶机构50对第三工件Q3上胶,以安装于夹持机构40固定的第一工件Q1。上胶机构50的上胶方式主要是点胶形式,具体的是在第三工件Q3的三面点上胶水。
其中,本装置还包括设于夹持机构40上方的定位机构60。定位机构60 包括固定于机架20的X向定位动力件61,固定于X向定位动力件61的动力输出端的Y向定位动力件62,及固定于Y向定位动力件62的动力输出端的第三 CCD镜头63与第三激光测距器64。第三CCD镜头63用于对第一工件或第三工件的位置进行拍照定位,第三激光测距器64对第一工件和第三工件的距离进行测量,然后将拍照信息和距离信息传送至控制中心,以使控制中心根据检测到的信息调整调节组件31和旋转组件32的位置,进而调整第三工件的姿态,以便于安装于第一工件。
X向定位动力件61包括X向定位电机,与X向定位电机传动联接的X向定位丝杆,及与X向定位丝杆传动联接的X向定位螺母;Y向定位动力件62包括 Y向定位电机,与Y向定位电机传动联接的Y向定位丝杆,及与Y向定位丝杆传动联接的Y向定位螺母。Y向定位动力件62固定于X向定位螺母。CCD镜头 63与激光测距器64均固定于X向定位螺母。X向定位动力件61与Y向定位动力件62的运动方向相互垂直,且CCD镜头63、激光测距器64均可以通过自身的调节机构调节竖直方向距离,以使CCD镜头63与激光测距器64可以在三个自由度上调节位置。
上胶机构50包括固定于机架20的上胶动力件51,固定于上胶动力件51 动力输出端的上胶架52,及固定于上胶架52的胶管53。胶管53的出胶端设有出胶嘴54,且所述出胶嘴54设有加热器,防止胶水凝固。在上胶机构50 对第三工件上胶时,上胶机构50在上胶动力件51动力件的作用下,直线运动,要在第三工件的三面上点胶,就要接助调节组件31和旋转组件32,将第三工件摆好上胶的姿势,然后胶水点在第三工件上。
优选的,上胶动力件51为电机,丝杆及传动螺母。其中上胶架52固定于传动螺母上。通过电机带动丝杆运动,然后驱动传动螺母运动,进而带动出胶嘴54直线运动。
组装机构30包括固定于机架20的调节组件31,设置于调节组件31动力输出端的旋转组件32,及设置于旋转组件32动力输出端的抓料头33。抓料头33抓取第三工件Q3,以安装于第一工件Q1的凹腔内。
其中,调节组件31包括滑动联接于机架20的安装座311,固定安装座311 的Y向调节动力件312,及固定于Y向调节动力件312的动力输出端的Z向调节动力件313。安装座311与设有的X向调节动力件314传动联接。X向调节动力件314、Y向调节动力件312及Z向调节动力件313确保了抓料头33能在三个相会垂直的自由度里移动,即XYZ的方向上运动。X向调节动力件314、Y向调节动力件312及Z向调节动力件313的运动方向相互垂直。
具体的,X向调节动力件314包括X向调节电机,与X向调节电机传动联接的X向调节螺母;Y向调节动力件312包括Y向调节电机,与Y向调节电机传动联接的Y向调节螺母;Z向调节动力件313包括Z向调节电机,与Z向调节电机传动联接的Z向调节螺母。X向调节螺母与安装座311固定联接。Y向调节电机固定于安装座311。Z向调节电机固定于Y向调节螺母。旋转组件32固定于Z向调节螺母。X向调节动力件314、Y向调节动力件312及Z向调节动力件 313均采用电机驱动丝杆,丝杆驱动传动螺母,进而实现在XYZ三个自由度上运动。
旋转组件32包括与调节组件31固定联接的固定板321,固定于固定板 321的角度调整台322,及固定于角度调整台322的动力输出端的第二旋转动力件323。角度调整台322与设有第一旋转动力件324传动联接。抓料头33 固定于第二旋转动力件323的动力输出端,且抓料头33与设有的真空发生装置联通。角度调整台322的旋转中心与Z向调节动力件313的运动方向相互垂直,且第二旋转动力件323带动抓料头33旋转中心与角度调整台322的旋转中心相互垂直。
抓料头33通过调节组件31和旋转组件32调整,从而使抓料头33可以在五个自由度上运动,进而使第三工件可以在五个自由度上进行调整,便于安装至第一工件上。
具体的,抓料头33设置有设置有容纳第三工件的凹槽,且凹槽与真空发生装置联通,并通过电磁阀控制凹槽的真空度来吸取或松开第三工件。抓料头33为L型结构,且抓取第三工件的凹槽设置在L型结构一端,以使旋转组件32驱动抓料头33翻转抓取第三工件。具体的,调节组件31驱动旋转组件32及抓料头33靠近夹持机构40,并使抓料头处于第二上料块上方,然后旋转组件32驱动抓料头33翻转,以使吸取第三工件的凹槽朝向第二上料块,同时凹槽靠向第三工件并吸取;抓料头33及第三工件在旋转组件32的作用下翻转,以使第三工件朝上,调节组件再调整抓料头33的位置以方便上胶。
其中,如图4至图6所示,夹持机构40包括竖直设置的安装板10,设于安装板10一侧的夹持位11,及设于夹持位11的夹持组件12。夹持组件12包括设于夹持位11下端的定位块121,设于夹持位11一侧的固定块122,及设于夹持位11另一侧的活动块123。活动块123与设有的侧定位动力件124传动联接。夹持位11的内侧还设有若个与真空气源的吸头111。固定块122与活动块123分别设置于夹持位11的两侧,从两侧将板体固定住。
于其他实施例中,固定块122滑动联接于在安装板10上,且固定块122 一端与气缸的动力输出端联接,以适应不同规格的板体。
侧定位动力件124固定于安装板10与夹持位11相背的一侧。活动块123 延伸至侧定位动力件124一侧,并与其传动联接。
具体的,活动块123通过若干个设有的连接块125与侧定位动力件124联接。安装板10设有与连接块125滑动联接的滑槽101,保持活动块123的运动稳定性。
优选的,吸头111吸附板材的一端设有吸附软胶,以使固定板材的效果更加好。
吸头111和夹持组件12将板体固定在夹持位11上,双重机构固定,以使板体定位更加准确。
夹持组件12还包括若干个压紧块126,且设置于设有的压紧动力件127 的动力输出端。压紧块126延伸至夹持位11的外侧,且所述压紧动力件127 驱动压紧块126垂直于夹持位11运动。压紧动力件127也设于安装板10的另外一侧,在固定板体时,压紧块126在压紧动力件127驱动下,垂直于板体横向将其固定。
压紧块126沿夹持位11中心线对称设置,便于将板体平衡的压在夹持位 11上。具体的,压紧块126可以沿夹持位竖直方向的中心线对称设置,也可以沿横向的中心线对称设置,且压紧块126的数量不限制,按实际情况设置。
夹持位11上端设有弹性压块112,且沿夹持为11竖直中心线对称设置。弹性压块112与安装板10设有的弹性座113滑动联接。弹性压块112与弹性座 113之间设有弹簧114,以将弹性压块112朝向夹持位11内侧挤压。在夹持板体时,弹性压块112朝向板体挤压,以将板体挤压在弹性压块112与定位块 121之间。
其中,夹持位11上端设有对第一工件Q1的点胶位置加热的加热件114。在生产中,将线圈安装到板体上的凹腔后,加热件通电加热,加速线圈与凹腔之间的粘合剂凝固,以使线圈固定在凹腔内;然后再将盖子安装在凹腔,也是加热件加热,减少凝固时间,以使盖子快速与凹腔固定。
如图7所示,本机构还包括设于安装板10上端的第一上料块13。第一上料块13设有用于放置第二工件Q2Q3的第一容腔131。第一容腔131一侧滑动联接有第一滑块132,且所述第一滑块132与设有的第一固定动力件133传动联接。在本机构中,第一上料块13用于盖子的上料,将盖子放置在第一容腔131,然后在第一固定动力件133的作用下,第一滑块132将盖子定位在凹腔内,便于其它部件吸取。其中,第一固定动力件133可以为气缸,也可以是第一滑块132直接与具有压力的气体接触,然后通过电磁阀来控制气体的通断,以实现第一滑块132对盖子的固定或松开。
如图8所示,本机构还包括设于安装板10下端的第二上料块14。第二上料块14设有用于放置第三工件Q3的第二容腔141。第二容腔141一侧滑动联接有第二滑块142,且所述第二滑块142与设有的第二固定动力件143传动联接。在上料时,先将线圈固定在第二容腔141内,然后第二滑块142在第二固定动力件143的作用下将线圈定位准确,然后其它部件将其抓取并安装至板体的凹腔内。其中,第二固定动力件143可以为气缸,也可以是第二滑块142直接与具有压力的气体接触,然后通过电磁阀来控制气体的通断,以实现第二滑块142对线圈的固定或松开。
工作过程,线圈在点胶部件的作用下点胶后,将其安装至凹腔内,然后加热件114加热,加速线圈凝固在凹腔内;然后盖子涂胶后,也将安装在凹腔外侧,也在加热件114的作用下加速凝固。
本机构通过在夹持位外周设置夹持组件以使第一工件Q1固定在夹持位上,以便于将第二工件Q2Q3和第三工件Q3安装至第一工件Q1的凹腔内。本机构对第一工件Q1、第二工件Q2Q3或第三工件Q3定位准确,便于将第二工件Q2Q3或第三工件Q3抓取并安装至第一工件Q1。本发明双重固定,以使第一工件Q1定位更加准确。
一种上胶组装方法,具有三个自由度的调节组件31驱动旋转组件32在 X、Y、Z三个方向上移动,固定于旋转组件32的抓料头33调整合适的角度,以使抓料头33吸取第三工件Q3;旋转组件32吸取第三工件Q3后,将其翻转朝向上胶机构50一侧,进而上胶机构50运动并在第三工件Q3的外周上胶;定位机构60的第三CCD镜头63、第三激光测距器64与设有的控制中心电性联接,上胶完毕后,第三CCD镜头63、第三激光测距器64在X向定位动力件61 与Y向定位动力件62的作用下运动;第三CCD镜头63对第一工件Q1的凹腔拍照定位,第三激光测距器64对第一工件Q1的凹腔测量距离,并拍照信息和测距信息传输至控制中心;控制中心根据拍照信息、测距信息给调节组件 31及旋转组件32的动力件发送指令,调节组件31与旋转组件32调整第三工件Q3的姿态,以使第三工件Q3安装至第一工件Q1的凹腔内;夹持机构40设有的加热件对凹腔加热,以使第三工件Q3加速固定于第一工件Q1;安装完毕,调节组件31、旋转组件32复位。
第三工件放置在夹持机构设有的第二上料块,组装机构30抓取第三工件,运动至上胶位置,然后调整位置安装于第一工件上。
调节组件31与旋转组件32调整第三工件Q3的姿态包括:定位机构60拍照定距后,调节组件31及旋转组件32驱动第三工件Q3与第一工件Q1处于同一竖直面,且第一工件Q1的中心与第二工件的中心相互重合;然后调节组件31向上运动,带动第三工件Q3固定安装于第一工件Q1的凹腔内。
具体的,上胶机构50在第三工件Q3的外周点胶,然后第三工件Q3在调节组件31及旋转组件32的作用下在第一工件的凹腔内保压50—100s,并加热件加热至30—60,以使第三工件固定于第一工件上。
基于上述装置的一种点胶设备,如图9至图11所示,包括机架20,设于机架20的旋转机构70,依次设置于旋转机构70外周的第一工位g1、第二工位g2、第三工位g3及第四工位g4。夹持机构40固定于旋转机构70上表面,且随着旋转机构70一起转动,每转动一个设定的角度,均与相应的工位对应。第一工位g1用于对第一工件Q1、第二工件Q2及第三工件Q3安装至夹持机构40。第二工位g2设有用于给第一工件Q1上胶的点胶机构80。第三工位 g3设有用于将第二工件Q2安装至第一工件Q1的装配机构90。第四工位g4设有用于将第三工件Q3安装至第一工件Q1的组装装置300。
如图12所示,旋转机构70包括转盘71,与转盘71固定联接的转轴72,及与转轴72传动联接的转盘动力件(图中未做标注)。夹持机构40设置于转盘71上端。转盘71及转轴72中间设有穿线孔,避免转盘71转动扭坏线缆。
优选的,为了提高效率,夹持机构40的数量为三个,依次竖直设置于旋转机构70。旋转机构70转动,以带动夹持机构40移动至相邻工位。具体的,夹持机构40在第一工位上料后,在旋转机构70带动下,然后转动到第二工位,依次类推,直至夹持机构40转动到第四工位,并将第三工件安装至到第一工位的凹腔,然后继续转动到第一工位,然后将安装有第二工件及第三工件的第一工件卸料,完成安装。
如图13所示,点胶机构80包括固定于机架20的X向点胶动力件81,固定于X向点胶动力件81动力输出端的Y向点胶动力件82,固定于Y向点胶动力件 82动力输出端的Z向点胶动力件83,及固定于Z向点胶动力件83动力输出端的第一点胶头84。第一点胶头84位于夹持机构40上方。第一点胶头84用于对第一工件Q1进行上胶,以便于夹持机构40旋转至第三工位g3时装配机构 90将第二工件Q2安装至第一工件Q1的凹腔内。
X向点胶动力件81、Y向点胶动力件82及Z向点胶动力件83为丝杆组件或气缸。
如图9至图11所示,装配机构90包括设置于机架20的第一定位组件91、第二定位组件92,及设置于机架20的吸料组件93。吸料组件93设有用于吸取第二工件Q2的吸料头935。第一定位组件91对吸料组件93抓取的第二工件 Q2定位,且所述第二定位组件92对第一工件Q1进行定位,并将第二工件Q2 和第一工件Q1的具体位置信息传送至控制中心,以使第二工件Q2安装至第一工件Q1。
具体的,第一定位组件91包括固定于机架20的第一CCD镜头911及第一激光测距器912。第一CCD镜头911及第一激光测距器912均设置于吸料组件 93下方,且第一CCD镜头911及第一激光测距器912均用于对第二工件Q2的定位。吸料组件93从夹持机构40将第二工件Q2抓取后,移动至第一定位组件 91上方,让第一CCD镜头911及第一激光测距器912将第二工件Q2的位置信息传输至控制中心。
第二定位组件92包括固定于机架20的第一移动动力件921,固定于第一移动动力件921动力输出端的第二移动动力件922,固定于第二移动动力件 922动力输出端的第二CCD镜头923及第二激光测距器924。第二CCD镜头923 及第二激光测距器924均设于夹持机构40上方。第二CCD镜头923及第二激光测距器924用于对第三工位g3中的第一工件Q1定位。
具体的,第一移动动力件921、第二移动动力件922为丝杆组件或气缸。
吸料组件93包括固定于机架20的第一抓料动力件931,固定于第一抓料动力件931动力输出端的第二抓料动力件932,固定于第二抓料动力件932 动力输出端的第三抓料动力件933,及固定于第三抓料动力件933动力输出端的角度动力件934。吸料头935固定于角度动力件934的动力输出端。吸料头935与设有的真空发生装置联通。第一抓料动力件931、第二抓料动力件 932及第三抓料动力件933的运动方向相互垂直,角度动力件934的旋转中心线与第三抓料动力件933的运动方向垂直。
具体的,第一抓料动力件931、第二抓料动力件932及第三抓料动力件 933均包括电机,于电机传动联接的丝杆,及于丝杆传动连接的传动螺母。第三抓料动力件933固定于第二抓料动力件932的传动螺母,第二抓料动力件932固定于第一抓料动力件931的传动螺母。角度动力件934为电机,并且固定于第三抓料动力件933的传动螺母。或者第一抓料动力件931、第二抓料动力件932及第三抓料动力件933为气缸。
一种旋转点胶方法,旋转机构70驱动固定于其上的夹持机构40转动,转动至第一工位g1时,将第一工件Q1安装至夹持位11,第二工件Q2安装至第一上料块13,第三工件Q3安装至第二上料块14;旋转机构70驱动夹持机构40旋转设定的角度,以使夹持机构40转动至第二工位g2;设置于第二工位g2的点胶机构80对第一工件Q1设有的凹腔点胶;点胶完毕后,夹持机构 40转动至第三工位g3,吸料组件93从夹持机构40的第一上料块13吸取第二工件Q2;第一定位组件91对第二工件Q2的定位,第二定位组件92对第一工件Q1的凹腔进行定位,设有的控制中心根据第一定位组件91及第二定位组件92的位置关系计算移动路径并转化成信号,以调整与控制中心电连接的第一抓料动力件931、第二抓料动力件932、第三抓料动力件933及角度动力件934,进而将第二工件Q2安装至第一工件Q1的凹腔;夹持机构40继续转动至第四工位g4,抓料头在调节组件及旋转组件的作用下将第三工件Q3从夹持机构40上抓取,上胶机构在第三工件Q3外周上胶;第三CCD镜头及第三激光测距器分别对第三工件Q3、第一工件Q1定位测距离,并将测量信息传输至控制中心,以使控制中心调整调节组件及旋转组件的相对位置,进而调整第三工件Q3的位置,以便于第三工件Q3安装至第一工件Q1的凹腔;第三工件Q3在凹腔内保压50—100s,并且夹持机构40的加热件对凹腔加热至30 —60°;第三工件Q3固定在凹腔内后,夹持机构40继续转动至第一工位g1,将第一工件Q1卸料。
旋转机构70可以安装多个夹持机构40,多个夹持机构40同时工作,提高整个设备的工作效率。
本发明通过在旋转机构上安装夹持机构,夹持机构在旋转机构的驱动下,分别转到第一工位、第二工位、第三工位及第四工位,各个工位上分别设置有各自工作步骤的机构,各个机构分工合作,以使第二工件及第三工件分别安装至第一工件的凹腔内,并且在第一工位卸料。本发明还通过 CCD镜头及激光测距器来定位测距,大大提高了安装的精度。还有,本发明将夹持机构安装在旋转机构上,结构紧凑,减少设备的占用空间,多个夹持机构同时工作可以提高生产效率。
综上所述,本发明通过在调节组件和旋转组件的作用下对第三工件进行取料,并且CCD镜头和激光测距器对第一工件和第三工件进行测量,然后通过控制中心计算路径,以使调节组件和旋转组件将第三工件安装至第一工件的凹腔。本发明结构简单,通过CCD镜头及激光测距器的精确测量,提高了安装精度。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。