CN109980487B - 自动入壳组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的自动入壳组装设备包括机架、第一和第二输送装置、检测装置、缓存载具、移送机器人及组装装置，第一输送装置包含第一载具及水平移送机构，第一载具上具有承载第一装配件的第一承载凹槽，水平移送机构驱使第一载具往复移动于第一上料工位、检测工位及转移工位之间，检测装置检测输送至检测工位上的每一第一承载凹槽是否承载有第一装配件；缓存载具上具有承载第一装配件的缓存凹槽；第二输送装置包含第二载具及循环输送第二载具的上、下层移送机构和第一、二升降机构，第二载具上具有承载第二装配件的第二承载凹槽；移送机器人包含机械手及抓取机构，组装装置与机械手带动移送至组装工位的抓取机构将第二装配件与第一装配件组装在一起。

Description

自动入壳组装设备

技术领域

本发明涉及电子产品组装的技术领域，尤其涉及一种自动入壳组装设备。

背景技术

对于充电插头等电子产品的组装，需要将PCBA装配件(是英文Printed CircuitBoard+Assembly的简称，中文名称为线路板组装成品)组装于产品外壳装配件的卡槽内。

而现阶段作业员是通过手工操作方式将PCBA装配件组装在产品外壳装配件的卡槽内，由于产品外壳装配件的卡槽间隙较小，作业员通过肉眼将PCBA装配件放入有一定困难，且容易产生因疲劳而造成的产品不良；作业员手工作业效率较低，且容易带静电击穿PCBA装配件，造成PCBA装配件损伤，导致生产成本的增加。

因此，急需要一种自动入壳组装设备来克服上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动入壳组装设备，该自动入壳组装设备实现自动化组装代替手工作业，操作简易，效率高；减少作业员的疲劳，能够避免因疲劳而造成产品不良的情况；而且杜绝静电的干扰，保障产品无损组装，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动入壳组装设备，适用于组装相互配合的第一装配件及第二装配件，其中，所述自动入壳组装设备包括：

机架；

第一输送装置，所述第一输送装置包含第一载具及水平移送机构，所述第一载具上具有若干用于承载所述第一装配件的第一承载凹槽；所述水平移送机构设于所述机架上，所述水平移送机构上沿一水平的X轴的正方向顺次分布有第一上料工位、检测工位及转移工位，所述水平移送机构驱使所述第一载具往复移动于所述第一上料工位、检测工位及转移工位之间；

检测装置，所述检测装置设于所述机架上，且所述检测装置位于所述检测工位上，所述检测装置检测输送至所述检测工位上的所述第一载具的每一所述第一承载凹槽上是否承载有所述第一装配件；

缓存载具，所述缓存载具固定于所述机架上，且所述缓存载具位于所述转移工位的一侧，所述缓存载具上具有若干用于承载所述第一装配件的缓存凹槽；

第二输送装置，所述第二输送装置包含第二载具及均设于所述机架上的上层移送机构、下层移送机构、第一升降机构和第二升降机构，所述第二载具上具有若干用于承载所述第二装配件的第二承载凹槽；所述上层移送机构位于所述下层移送机构的上方，所述上层移送机构的输送方向沿一水平的Y轴的正方向设置，所述下层移送机构的输送方向沿所述Y轴的负方向设置；所述第一升降机构传送连接于所述下层移送机构的输出与所述上层移送机构的输入端之间，所述第二升降机构传送连接于所述上层移送机构的输出端与所述下层移送机构的输入端之间，所述第二载具循环输送于所述上层移送机构、第二升降机构、下层移送机构及第一升降机构围成的环形输送线上，所述上层移送机构上沿所述Y轴的正方向顺次分布有第二上料工位、组装工位及下料工位；

移送机器人，所述移送机器人包含设于所述机架上的机械手及设于所述机械手上的抓取机构，所述机械手带动所述抓取机构在所述转移工位、所述缓存载具及所述组装工位之间移动，当所述抓取机构从所述转移工位上满载抓取所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述第一装配件移送至所述组装工位上；当所述抓取机构从所述转移工位上未满载抓取所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述第一装配件移送至所述缓存载具上，直到满载所述缓存载具；当所述缓存载具上满载所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述缓存载具上的所述第一装配件抓取移送至所述组装工位上；及

组装装置，所述组装装置设于所述机架上，且所述组装装置位于所述组装工位上，所述组装装置与所述机械手带动移送至所述组装工位的所述抓取机构相互配合将移送至组装工位的所述第二装配件与对应的所述第一装配件组装在一起。

进一步，所述第一载具沿所述X轴滑动于所述机架上，所述水平移送机构包含第一电机及传动带，所述第一电机固定于所述机架上，所述传动带沿所述X轴传动设于所述机架上，所述传动带传动连接于所述第一电机的输出端，所述第一载具沿所述X轴滑动设于所述机架上，所述第一载具固定连接于所述传动带上。

进一步，所述检测装置包含第一安装架及与所述第一载具上的所述第一承载凹槽一一对应的第一光纤传感器，所述第一安装架设于所述检测工位上，所述第一光纤传感器沿竖直方向固定于所述第一安装架上，且所述第一光纤传感器的检测方向一一正对于所述第一载具上的所述第一承载凹槽；所述机架上还设有与所述缓存载具上的每一所述缓存凹槽一一对应的第二光纤传感器。

进一步，所述上层移送机构包含第二电机及第一倍速链条，所述第二电机固定于所述机架上，所述第一倍速链条沿所述Y轴传动设于所述机架上，所述第一倍速链条传动连接于所述第二电机的输出端，所述第二载具沿所述Y轴的正向承载输送于所述第一倍速链条上；所述下层移送机构包含第三电机及第二倍速链条，所述第三电机固定于所述机架上，所述第二倍速链条沿所述Y轴传动设于所述机架上，所述第二倍速链条传动连接于所述第三电机的输出端，所述第二载具沿所述Y轴的负向承载输送于所述第二倍速链条上。

进一步，所述第一升降机构包含第一气缸、第一升降架、第四电机及第一传送带，所述第一气缸竖直固定于所述机架上，所述第一升降架竖直滑动设于所述机架上，所述第一升降架固定连接于所述第一气缸的输出端；所述第四电机固定于所述第一升降架上，所述第一传送带沿所述Y轴传动设于所述第一升降架上，所述第一传送带传动连接于所述第四电机的输出端；第一传送带下降至对接于所述第二倍速链条的输出端时，所述第一传送带沿所述Y轴的反方向输送所述第二载具；所述第一传送带上升至对接于所述第一倍速链条的输入端时，所述第一传送带沿所述Y轴的正方向输送所述第二载具；所述第二升降机构包含第二气缸、第二升降架、第五电机及第二传送带，所述第二气缸竖直固定于所述机架上，所述第二升降架竖直滑动设于所述机架上，所述第二升降架固定连接于所述第二气缸的输出端；所述第五电机固定于所述第二升降架上，所述第二传送带沿所述Y轴传动设于所述第二升降架上，所述第二传送带传动连接于所述第五电机的输出端；所述第二传送带上升至对接于所述第一倍速链条的输出端时，所述第二传送带沿所述Y轴的正方向输送所述第二载具；第二传送带下降至对接于所述第二倍速链条的输入端时，所述第二传送带沿所述Y轴的反方向输送所述第二载具。

进一步，所述抓取机构包含基座、旋转气缸、转动轴及若干夹取组件，所述基座设于所述机械手上，所述旋转气缸固定于所述基座上，所述转动轴水平枢接于所述基座上，且所述转动轴固定连接于所述旋转气缸的输出端；所述夹取组件包含气动手指、第一夹爪和第二夹爪，所述气动手指固定于所述转动轴上，所述第一夹爪固定于所述气动手指的一输出端，所述第二夹爪固定于所述气动手指的另一输出端；所述旋转气缸驱使转动轴带动所述气动手指转动于一水平的抓取位置和一竖直的释放位置之间。

进一步，所述抓取机构还包含与所述夹取组件一一对应的顶推块，所述顶推块固定于所述转动轴上，且所述顶推块平行于所述第一夹爪和所述第二夹爪夹取的所述第一装配件。

进一步，所述组装装置包含第二安装架、入料固定板、升降顶板、第三气缸、阻挡块、安装座及第四气缸，所述第二安装架设于所述组装工位上，所述入料固定板固定于所述第二安装架的顶部，所述升降顶板竖直升降于所述入料固定板的下方，所述第三气缸竖直固定于所述第二安装架底部，所述升降顶板固定连接于所述第三气缸的输出端，所述第三气缸驱使所述升降顶板顶升输送至所述组装工位上的所述第二载具；所述第四气缸竖直固定于所述组装工位的后侧，所述安装座固定于所述第四气缸的输出端，所述阻挡块绕垂直所述Y轴的轴心线枢接于所述安装座上，所述阻挡块具有一面向所述组装工位阻挡所述第二载具的阻挡面及一抵触于所述安装座顶部的支撑面。

进一步，所述升降顶板上固定有定位凸柱，所述第二载具上形成有供所述定位凸柱一一对应插置定位的定位凹槽。

进一步，所述入料固定板上开设有个与所述第二载具上的所述第二承载凹槽一一对应的入料孔，所述入料孔供所述第一装配件落入所述第二载具上所承载的所述第二装配件上；所述入料孔的下端开设有供所述第二载具承载的所述第二装配件插接定位的倾斜定位面，所述入料孔的相对两侧壁上均开设有供所述第一装配件插入的导向通槽，导向通槽的上端开设有导引所述第一装配件落入的倾斜导引槽，倾斜导引槽呈上大下小的结构；所述入料固定板上于每一所述入料孔的一侧均开设有避让所述顶推块的避让孔。

与现有技术相比，第一装配件从第一上料工位上上料放置于第一载具上的第一承载凹槽上，水平移送机构驱使第一载具从第一上料工位输送至检测工位上，检测装置检测第一载具的每一第一承载凹槽上是否承载有第一装配件，并由检测装置将检测结果信息传输给移送机器人，水平移送机构继续驱使第一载具从检测工位输送至转移工位上。第二装配件从第二上料工位上上料放置于第二载具上的第二承载凹槽上，上层移送机构驱使第二载具从第二上料工位输送至组装工位上。移送机器人根据获取的检测装置的检测结果信息来判断抓取机构在转移工位所抓取的第一装配件的数量，当抓取机构从转移工位上满载抓取第一装配件时，机械手带动抓取机构将第一装配件移送至组装工位上，并与组装装置相互配合将第一装配件组装于移送至组装工位的第二装配件上；当抓取机构从转移工位上未满载抓取第一装配件时，机械手带动抓取机构将第一装配件移送至缓存载具上，直到满载缓存载具；当缓存载具上满载第一装配件时，机械手带动抓取机构将缓存载具上的第一装配件抓取移送至组装工位上，并与组装装置相互配合将第一装配件组装于移送至组装工位的第二装配件上。待第二载具上所有的第二装配件均组装有第一装配件后，上层移送机构驱使第二载具从组装工位输送至下料工位，以将组装完毕的第二装配件和第一装配件进行下料，下料后空载的第二载具经第二升降机构、下层移送机构及第一升降机构的输送后又输送至第二上料工位，如此循环输送第二装配件。位于转移工位第一载具上的第一装配件被抓取完后，水平移送机构驱使第一载具从转移工位反向输送回第一上料工位，以继续输送第一装配件，如此往复输送第一装配件。该自动入壳组装设备实现自动化组装代替手工作业，操作简易，效率高；减少作业员的疲劳，能够避免因疲劳而造成产品不良的情况；而且杜绝静电的干扰，保障产品无损组装，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的自动入壳组装设备的组合立体示意图。

图2是本发明的自动入壳组装设备的抓取机构在抓取位置时组合立体示意图。

图3是本发明的自动入壳组装设备的抓取机构在释放位置时组合立体示意图。

图4是本发明的自动入壳组装设备的组装装置和第二载具的组合立体示意图。

图5是图4的全剖视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参阅图1至图5，本发明的自动入壳组装设备100，适用于组装相互配合的第一装配件200及第二装配件(图中未示)，本发明的自动入壳组装设备100包括机架10、第一输送装置20、检测装置30、缓存载具40、第二输送装置50、移送机器人60及组装装置70，第一输送装置20包含第一载具21及水平移送机构22，第一载具21上具有十二个用于承载第一装配件200的第一承载凹槽211，十二个第一承载凹槽211呈三排，每排四个的均匀分布，当然，第一载具21上设置第一承载凹槽211的数量并不以此为限。水平移送机构22设于机架10上，水平移送机构22上沿一水平的X轴的正方向(图1中箭头X所指的方向)顺次分布有第一上料工位、检测工位及转移工位，水平移送机构22驱使第一载具21往复移动于第一上料工位、检测工位及转移工位之间；检测装置30设于机架10上，且检测装置30位于检测工位上，检测装置30检测输送至检测工位上的第一载具21的每一第一承载凹槽211上是否承载有第一装配件200，并由检测装置30将检测结果信息传输给后续工序的移送机器人60，即检测装置30电连接于移送机器人60上。缓存载具40固定于机架10上，且缓存载具40位于转移工位的一侧，缓存载具40上具有四个用于承载第一装配件200的缓存凹槽41，当然，缓存载具40上设置缓存凹槽41的数量并不以此为限。第二输送装置50包含第二载具51及均设于机架10上的上层移送机构52、下层移送机构53、第一升降机构(图中未示)和第二升降机构(图中未示)，第二载具51上具有十六个用于承载第二装配件的第二承载凹槽511，十六个第二承载凹槽511呈四排，每排四个的均匀分布，当然，第二载具51上设置第二承载凹槽511的数量并不以此为限。上层移送机构52位于下层移送机构53的上方，上层移送机构52的输送方向沿一水平的Y轴的正方向(图1中箭头Y所指的方向)设置，以输送承载有第二装配件的第二载具51；下层移送机构53的输送方向沿Y轴的负方向设置，以输送空载的第二载具51；第一升降机构传送连接于下层移送机构53的输出与上层移送机构52的输入端之间，以将空载的第二载具51输送回上层移送机构52上；第二升降机构传送连接于上层移送机构52的输出端与下层移送机构53的输入端之间，以将下料后空载的第二载具51转送至下层移送机构53上；第二载具51循环输送于上层移送机构52、第二升降机构、下层移送机构53及第一升降机构围成的环形输送线上。在本实施例中，Y轴平行于X轴，但并不以此为限。上层移送机构52上沿Y轴的正方向顺次分布有第二上料工位、组装工位及下料工位，移送机器人60包含设于机架10上的机械手61及设于机械手61上的抓取机构62，在本实施例中，抓取机构62满载时能够同时抓取四个第一装配件200，当然，抓取机构62满载时能够同时抓取第一装配件200的数量并不以此为限。其中，机械手61的具体结构为本领域的技术人员所熟知，故在此不再赘述。机械手61带动抓取机构62在转移工位、缓存载具40及组装工位之间移动，移送机器人60根据获取的检测装置30的检测结果信息来判断抓取机构62在转移工位所抓取的第一装配件200的数量，当抓取机构62从转移工位上满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至组装工位上，以方便与对应的四个第二装配件进行组装；当抓取机构62从转移工位上未满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至缓存载具40上，直到满载缓存载具40；当缓存载具40上满载第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将缓存载具40上的第一装配件200抓取移送至组装工位上；从而避免与对应的四个第二装配件发生漏装第一装配件200的情况。组装装置70设于机架10上，且组装装置70位于组装工位上，组装装置70与机械手61带动移送至组装工位的抓取机构62相互配合将移送至组装工位的第二装配件与对应的第一装配件200组装在一起。则，第一装配件200从第一上料工位上上料放置于第一载具21上的第一承载凹槽211上，水平移送机构22驱使第一载具21从第一上料工位输送至检测工位上，检测装置30检测第一载具21的每一第一承载凹槽211上是否承载有第一装配件200，并由检测装置30将检测结果信息传输给移送机器人60，水平移送机构22继续驱使第一载具21从检测工位输送至转移工位上；第二装配件从第二上料工位上上料放置于第二载具51上的第二承载凹槽511上，上层移送机构52驱使第二载具51从第二上料工位输送至组装工位上；移送机器人60根据获取的检测装置30的检测结果信息来判断抓取机构62在转移工位所抓取的第一装配件200的数量，当抓取机构62从转移工位上满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至组装工位上，并与组装装置70相互配合将第一装配件200组装于移送至组装工位的第二装配件上；当抓取机构62从转移工位上未满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至缓存载具40上，直到满载缓存载具40；当缓存载具40上满载第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将缓存载具40上的第一装配件200抓取移送至组装工位上，并与组装装置70相互配合将第一装配件200组装于移送至组装工位的第二装配件上；待第二载具51上所有的第二装配件均组装有第一装配件200后，上层移送机构52驱使第二载具51从组装工位输送至下料工位，以将组装完毕的第二装配件和第一装配件200进行下料，下料后空载的第二载具51经第二升降机构、下层移送机构53及第一升降机构的输送后又输送至第二上料工位，如此循环输送第二装配件；位于转移工位第一载具21上的第一装配件200被抓取完后，水平移送机构22驱使第一载具21从转移工位反向输送回第一上料工位，以继续输送第一装配件200，如此往复输送第一装配件200。该自动入壳组装设备100实现自动化组装代替手工作业，操作简易，效率高；减少作业员的疲劳，能够避免因疲劳而造成产品不良的情况；而且杜绝静电的干扰，保障产品无损组装，降低了生产成本。具体地，如下：

请参阅图1，第一载具21沿X轴滑动于机架10上，水平移送机构22包含第一电机221及传动带222，第一电机221固定于机架10上，传动带222沿X轴传动设于机架10上，传动带222传动连接于第一电机221的输出端，第一载具21沿X轴滑动设于机架10上，第一载具21固定连接于传动带222上。从而实现水平移送机构22驱使第一载具21往复移动于第一上料工位、检测工位及转移工位之间的结构。

同时，检测装置30包含第一安装架31及与第一载具21上的第一承载凹槽211一一对应的第一光纤传感器32，第一安装架31设于检测工位上，第一光纤传感器32沿竖直方向固定于第一安装架31上，且第一光纤传感器32的检测方向一一正对于第一载具21上的第一承载凹槽211。以方便后续的移送机器人60根据获取的第一光纤传感器32的检测结果信息来判断抓取机构62在转移工位所抓取的第一装配件200的数量，来确定将所抓取的第一装配件200是移送到缓冲载具上还是移送到组装工位上。机架10上还设有与缓存载具40上的每一缓存凹槽41一一对应的第二光纤传感器42，第二光纤传感器42用于检测缓存载具40上所承载的第一装配件200的数量。当检测到缓存载具40上不足四个第一装配件200，且抓取机构62从转移工位上未满载抓取第一装配件200(即第一载具21上的一排四个第一承载凹槽211未全部承载有第一装配件200)时，机械手61带动抓取机构62将缓存载具40上所缺第一装配件200的数量移送至缓存载具40上，直到第二光纤传感器42检测到第一装配件200满载缓存载具40，机械手61带动抓取机构62将缓存载具40上的第一装配件200抓取移送至组装工位上，并与组装装置70相互配合将第一装配件200组装于移送至组装工位的第二装配件上。其中，第一光纤传感器32和第二光纤传感器42均是电连接于移送机器人60上，且其电连接的具体结构原理为本领域的技术人员所熟知，故在此不再赘述。更具体地，本发明的自动入壳组装设备100还包括控制装置(图中未示)，检测装置30的第一光纤传感器32及与缓存载具40上的每一缓存凹槽41一一对应的第二光纤传感器42是电连接于自动入壳组装设备100的控制装置上，再通过控制装置电连接于移送机器人60的机械手61和抓取机构62上，以控制移送机器人60带动机械手61和抓取机构62的移送抓取动作。同时，组装装置70也是电连接于控制装置上，从而通过控制装置控制组装装置70与移送机器人60的机械手61带动移送至组装工位的抓取机构62相互配合将移送至组装工位的第二装配件与对应的第一装配件200组装在一起。而且，控制装置的具体结构原理及其控制组装装置70与移送机器人60的机械手61和抓取机构62的结构原理，均为本领域的技术人员所熟知，故，在此不再赘述。

请参阅图1，上层移送机构52包含第二电机(图中未示)及第一倍速链条522，第二电机固定于机架10上，第一倍速链条522沿Y轴传动设于机架10上，第一倍速链条522传动连接于第二电机的输出端，第二载具51沿Y轴的正向承载输送于第一倍速链条522上，以输送承载有第二装配件的第二载具51。下层移送机构53包含第三电机(图中未示)及第二倍速链条532，第三电机固定于机架10上，第二倍速链条532沿Y轴传动设于机架10上，第二倍速链条532传动连接于第三电机的输出端，第二载具51沿Y轴的负向承载输送于第二倍速链条532上，以输送空载的第二载具51。

再者，第一升降机构包含第一气缸(图中未示)、第一升降架(图中未示)、第四电机(图中未示)及第一传送带(图中未示)，第一气缸竖直固定于机架10上，第一升降架竖直滑动设于机架10上，第一升降架固定连接于第一气缸的输出端；第四电机固定于第一升降架上，第一传送带沿Y轴传动设于第一升降架上，第一传送带传动连接于第四电机的输出端；第一传送带下降至对接于第二倍速链条532的输出端时，第一传送带沿Y轴的反方向输送第二载具51；第一传送带上升至对接于第一倍速链条522的输入端时，第一传送带沿Y轴的正方向输送第二载具51，以将空载的第二载具51输送回上层移送机构52上。第二升降机构包含第二气缸(图中未示)、第二升降架(图中未示)、第五电机(图中未示)及第二传送带(图中未示)，第二气缸竖直固定于机架10上，第二升降架竖直滑动设于机架10上，第二升降架固定连接于第二气缸的输出端；第五电机固定于第二升降架上，第二传送带沿Y轴传动设于第二升降架上，第二传送带传动连接于第五电机的输出端；第二传送带上升至对接于第一倍速链条522的输出端时，第二传送带沿Y轴的正方向输送第二载具51；第二传送带下降至对接于第二倍速链条532的输入端时，第二传送带沿Y轴的反方向输送第二载具51，以将下料后空载的第二载具51转送至下层移送机构53上。实现第二载具51循环输送于上层移送机构52、第二升降机构、下层移送机构53及第一升降机构围成的环形输送线上。

请参阅图2及图3，抓取机构62包含基座621、旋转气缸622、转动轴623及四个夹取组件624，基座621设于机械手61上，旋转气缸622固定于基座621上，转动轴623水平枢接于基座621上，且转动轴623固定连接于旋转气缸622的输出端；夹取组件624包含气动手指6241、第一夹爪6242和第二夹爪6243，气动手指6241固定于转动轴623上，第一夹爪6242固定于气动手指6241的一输出端，第二夹爪6243固定于气动手指6241的另一输出端；旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动于一水平的抓取位置(如图2所示)和一竖直的释放位置(如图3所示)之间。即每个夹取组件624夹取一个第一装配件200，抓取机构62一次可以满载夹取四个第一装配件200。当抓取机构62在转移工位或缓冲载具上时，旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动至水平的抓取位置(如图2所示)，以方便气动手指6241驱使第一夹爪6242和第二夹爪6243夹取第一装配件200。当抓取机构62在组装工位上时，旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动至竖直的释放位置(如图3所示)，以方便气动手指6241驱使第一夹爪6242和第二夹爪6243释放第一装配件200。

较优者，在本实施例中，抓取机构62还包含与夹取组件624一一对应的顶推块625，顶推块625固定于转动轴623上，且顶推块625平行于第一夹爪6242和第二夹爪6243夹取的第一装配件200。当抓取机构62在组装工位上，旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动至竖直的释放位置释放第一装配件200后，机械手61带动抓取机构62上的顶推块625移动至正对于释放于组装工位的第一装配件200上方，并驱使顶推块625顶推第一装配件200插入组装至第二装配件上，使得第一装配件200与第二装配件组装完好到位。

请参阅图4及图5，组装装置70包含第二安装架71、入料固定板72、升降顶板73、第三气缸74、阻挡块75、安装座76及第四气缸77，第二安装架71设于组装工位上，入料固定板72固定于第二安装架71的顶部，升降顶板73竖直升降于入料固定板72的下方，第三气缸74竖直固定于第二安装架71底部，升降顶板73固定连接于第三气缸74的输出端，第三气缸74驱使升降顶板73顶升输送至组装工位上的第二载具51；第四气缸77竖直固定于组装工位的后侧，安装座76固定于第四气缸77的输出端，阻挡块75绕垂直Y轴的轴心线枢接于安装座76上，阻挡块75具有一面向组装工位阻挡第二载具51的阻挡面751及一抵触于安装座76顶部的支撑面752。

较优是，在本实施例中，升降顶板73上固定有定位凸柱(图中未示)，第二载具51上形成有供定位凸柱一一对应插置定位的定位凹槽(图中未示)，以方便升降顶板73与第二载具51之间的定位。

再者，入料固定板72上开设有个与第二载具51上的第二承载凹槽511一一对应的入料孔721，入料孔721供第一装配件200落入第二载具51上所承载的第二装配件上。入料孔721的下端开设有供第二载具51承载的第二装配件插接定位的倾斜定位面722，倾斜定位面722具体是呈由上往下向外扩展的结构，以方便第二装配件插接定位于入料孔721的下端，定位更为方便准确。入料孔721的相对两侧壁上均开设有供第一装配件200插入的导向通槽723，导向通槽723的上端开设有导引第一装配件200落入的倾斜导引槽724，倾斜导引槽724呈上大下小的结构，第一装配件200通过倾斜导引槽724导入导向通槽723，使得第一装配件200能够更为顺畅方便的落入进料孔内，且使得组装更为精准。入料固定板72上于每一入料孔721的一侧均开设有避让顶推块625的避让孔，当抓取机构62在组装工位上，旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动至竖直的释放位置释放第一装配件200落入对应的入料孔721时，避让孔可供让顶推块625插入，以避让顶推块625移动，防止顶推块625与入料固定板72发生碰撞，结构更为安全合理。

当第二载具51输送至组装工位上时，第四气缸77竖直顶升安装座76，使得阻挡块75的阻挡面751阻挡第二载具51，而支撑面752抵触于安装座76顶部，从而阻挡住第二载具51。接着，第三气缸74驱使升降顶板73顶升第二载具51，直至第二载具51上的第二装配件插接定位于入料孔721的下端倾斜定位面722。此时，机械手61带动抓取机构62移动至组装工位上，旋转气缸622驱使转动轴623带动气动手指6241转动至竖直的释放位置，释放第一装配件200经倾斜导引槽724落入对应的入料孔721内，再落入到对应的第二装配件内，机械手61再带动抓取机构62上的顶推块625移动至正对于释放于组装工位的第一装配件200上方，并驱使顶推块625顶推第一装配件200插入组装至第二装配件上，使得第一装配件200与第二装配件组装完好到位。

结合附图，对本发明的自动入壳组装设备100的工作原理做详细说明：

首先，第一装配件200从第一上料工位上上料放置于第一载具21上的第一承载凹槽211上，水平移送机构22驱使第一载具21从第一上料工位输送至检测工位上，检测装置30检测第一载具21的每一第一承载凹槽211上是否承载有第一装配件200，并由检测装置30将检测结果信息传输给移送机器人60，水平移送机构22继续驱使第一载具21从检测工位输送至转移工位上。

同时，第二装配件从第二上料工位上上料放置于第二载具51上的第二承载凹槽511上，上层移送机构52驱使第二载具51从第二上料工位输送至组装工位上。

接着，移送机器人60根据获取的检测装置30的检测结果信息来判断抓取机构62在转移工位所抓取的第一装配件200的数量，当抓取机构62从转移工位上满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至组装工位上，并与组装装置70相互配合将第一装配件200组装于移送至组装工位的第二装配件上；当抓取机构62从转移工位上未满载抓取第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将第一装配件200移送至缓存载具40上，直到满载缓存载具40；当缓存载具40上满载第一装配件200时，机械手61带动抓取机构62将缓存载具40上的第一装配件200抓取移送至组装工位上，并与组装装置70相互配合将第一装配件200组装于移送至组装工位的第二装配件上。

其中，待第二载具51上所有的第二装配件均组装有第一装配件200后，上层移送机构52驱使第二载具51从组装工位输送至下料工位，以将组装完毕的第二装配件和第一装配件200进行下料，下料后空载的第二载具51经第二升降机构、下层移送机构53及第一升降机构的输送后又输送至第二上料工位，如此循环输送第二装配件。

同时，位于转移工位第一载具21上的第一装配件200被抓取完后，水平移送机构22驱使第一载具21从转移工位反向输送回第一上料工位，以继续输送第一装配件200，如此往复输送第一装配件200。

可选择地，在本实施例中，第一输送装置20包含两组第一载具21及水平移送机构22，即第一载具21及水平移送机构22各设置有两个，检测工位上也设置有两个对应的检测装置30，两个水平移送机构22能够交替输送第一载具21到转移工位上，以保障第一装配件200的及时输送到转移工位上，避免转移工位出现第一装配件200输送不及时的等待情况，以提高输送的效率，结构更为合理高效，当然，第一载具21、水平移送机构22及检测装置30的设置数量并不以此为限，在此不再赘述。

优选地，本实施例中第一装配件200优选为充电插头的PCBA装配件，第二装配件优选为充电插头的产品外壳装配件，实现自动化组装代替手工作业，操作简易，解决了机器自动装入PCBA装配件时，因一致性不高而造成装入成功率低、对产品损伤大、影响生产效率的问题，组装效率提升了20％，而且排除了人工装入带来的静电问题。当然，本发明的自动入壳组装设备100所组装的第一装配件200及第二装配件具体结构类型并不以此为限，本领域的技术人员可以根据实际的组装需求而灵活选择，故，在此不再赘述。

与现有技术相比，本发明的自动入壳组装设备100实现自动化组装代替手工作业，操作简易，效率高；减少作业员的疲劳，能够避免因疲劳而造成产品不良的情况；而且杜绝静电的干扰，保障产品无损组装，降低了生产成本。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自动入壳组装设备，适用于组装相互配合的第一装配件及第二装配件，其特征在于，包括：

机架；

第一输送装置，所述第一输送装置包含第一载具及水平移送机构，所述第一载具上具有若干用于承载所述第一装配件的第一承载凹槽；所述水平移送机构设于所述机架上，所述水平移送机构上沿一水平的X轴的正方向顺次分布有第一上料工位、检测工位及转移工位，所述水平移送机构驱使所述第一载具往复移动于所述第一上料工位、检测工位及转移工位之间；

检测装置，所述检测装置设于所述机架上，且所述检测装置位于所述检测工位上，所述检测装置检测输送至所述检测工位上的所述第一载具的每一所述第一承载凹槽上是否承载有所述第一装配件；

缓存载具，所述缓存载具固定于所述机架上，且所述缓存载具位于所述转移工位的一侧，所述缓存载具上具有若干用于承载所述第一装配件的缓存凹槽；

第二输送装置，所述第二输送装置包含第二载具及均设于所述机架上的上层移送机构、下层移送机构、第一升降机构和第二升降机构，所述第二载具上具有若干用于承载所述第二装配件的第二承载凹槽；所述上层移送机构位于所述下层移送机构的上方，所述上层移送机构的输送方向沿一水平的Y轴的正方向设置，所述下层移送机构的输送方向沿所述Y轴的负方向设置；所述第一升降机构传送连接于所述下层移送机构的输出与所述上层移送机构的输入端之间，所述第二升降机构传送连接于所述上层移送机构的输出端与所述下层移送机构的输入端之间，所述第二载具循环输送于所述上层移送机构、第二升降机构、下层移送机构及第一升降机构围成的环形输送线上，所述上层移送机构上沿所述Y轴的正方向顺次分布有第二上料工位、组装工位及下料工位；

移送机器人，所述移送机器人包含设于所述机架上的机械手及设于所述机械手上的抓取机构，所述机械手带动所述抓取机构在所述转移工位、所述缓存载具及所述组装工位之间移动，当所述抓取机构从所述转移工位上满载抓取所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述第一装配件移送至所述组装工位上；当所述抓取机构从所述转移工位上未满载抓取所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述第一装配件移送至所述缓存载具上，直到满载所述缓存载具；当所述缓存载具上满载所述第一装配件时，所述机械手带动所述抓取机构将所述缓存载具上的所述第一装配件抓取移送至所述组装工位上；及

组装装置，所述组装装置设于所述机架上，且所述组装装置位于所述组装工位上，所述组装装置与所述机械手带动移送至所述组装工位的所述抓取机构相互配合将移送至组装工位的所述第二装配件与对应的所述第一装配件组装在一起。

2.如权利要求1所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述第一载具沿所述X轴滑动于所述机架上，所述水平移送机构包含第一电机及传动带，所述第一电机固定于所述机架上，所述传动带沿所述X轴传动设于所述机架上，所述传动带传动连接于所述第一电机的输出端，所述第一载具沿所述X轴滑动设于所述机架上，所述第一载具固定连接于所述传动带上。

3.如权利要求1所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述检测装置包含第一安装架及与所述第一载具上的所述第一承载凹槽一一对应的第一光纤传感器，所述第一安装架设于所述检测工位上，所述第一光纤传感器沿竖直方向固定于所述第一安装架上，且所述第一光纤传感器的检测方向一一正对于所述第一载具上的所述第一承载凹槽；所述机架上还设有与所述缓存载具上的每一所述缓存凹槽一一对应的第二光纤传感器。

4.如权利要求1所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述上层移送机构包含第二电机及第一倍速链条，所述第二电机固定于所述机架上，所述第一倍速链条沿所述Y轴传动设于所述机架上，所述第一倍速链条传动连接于所述第二电机的输出端，所述第二载具沿所述Y轴的正向承载输送于所述第一倍速链条上；所述下层移送机构包含第三电机及第二倍速链条，所述第三电机固定于所述机架上，所述第二倍速链条沿所述Y轴传动设于所述机架上，所述第二倍速链条传动连接于所述第三电机的输出端，所述第二载具沿所述Y轴的负向承载输送于所述第二倍速链条上。

5.如权利要求4所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述第一升降机构包含第一气缸、第一升降架、第四电机及第一传送带，所述第一气缸竖直固定于所述机架上，所述第一升降架竖直滑动设于所述机架上，所述第一升降架固定连接于所述第一气缸的输出端；所述第四电机固定于所述第一升降架上，所述第一传送带沿所述Y轴传动设于所述第一升降架上，所述第一传送带传动连接于所述第四电机的输出端；第一传送带下降至对接于所述第二倍速链条的输出端时，所述第一传送带沿所述Y轴的反方向输送所述第二载具；所述第一传送带上升至对接于所述第一倍速链条的输入端时，所述第一传送带沿所述Y轴的正方向输送所述第二载具；所述第二升降机构包含第二气缸、第二升降架、第五电机及第二传送带，所述第二气缸竖直固定于所述机架上，所述第二升降架竖直滑动设于所述机架上，所述第二升降架固定连接于所述第二气缸的输出端；所述第五电机固定于所述第二升降架上，所述第二传送带沿所述Y轴传动设于所述第二升降架上，所述第二传送带传动连接于所述第五电机的输出端；所述第二传送带上升至对接于所述第一倍速链条的输出端时，所述第二传送带沿所述Y轴的正方向输送所述第二载具；第二传送带下降至对接于所述第二倍速链条的输入端时，所述第二传送带沿所述Y轴的反方向输送所述第二载具。

6.如权利要求1所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述抓取机构包含基座、旋转气缸、转动轴及若干夹取组件，所述基座设于所述机械手上，所述旋转气缸固定于所述基座上，所述转动轴水平枢接于所述基座上，且所述转动轴固定连接于所述旋转气缸的输出端；所述夹取组件包含气动手指、第一夹爪和第二夹爪，所述气动手指固定于所述转动轴上，所述第一夹爪固定于所述气动手指的一输出端，所述第二夹爪固定于所述气动手指的另一输出端；所述旋转气缸驱使转动轴带动所述气动手指转动于一水平的抓取位置和一竖直的释放位置之间。

7.如权利要求6所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述抓取机构还包含与所述夹取组件一一对应的顶推块，所述顶推块固定于所述转动轴上，且所述顶推块平行于所述第一夹爪和所述第二夹爪夹取的所述第一装配件。

8.如权利要求7所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述组装装置包含第二安装架、入料固定板、升降顶板、第三气缸、阻挡块、安装座及第四气缸，所述第二安装架设于所述组装工位上，所述入料固定板固定于所述第二安装架的顶部，所述升降顶板竖直升降于所述入料固定板的下方，所述第三气缸竖直固定于所述第二安装架底部，所述升降顶板固定连接于所述第三气缸的输出端，所述第三气缸驱使所述升降顶板顶升输送至所述组装工位上的所述第二载具；所述第四气缸竖直固定于所述组装工位的后侧，所述安装座固定于所述第四气缸的输出端，所述阻挡块绕垂直所述Y轴的轴心线枢接于所述安装座上，所述阻挡块具有一面向所述组装工位阻挡所述第二载具的阻挡面及一抵触于所述安装座顶部的支撑面。

9.如权利要求8所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述升降顶板上固定有定位凸柱，所述第二载具上形成有供所述定位凸柱一一对应插置定位的定位凹槽。

10.如权利要求8所述的自动入壳组装设备，其特征在于，所述入料固定板上开设有个与所述第二载具上的所述第二承载凹槽一一对应的入料孔，所述入料孔供所述第一装配件落入所述第二载具上所承载的所述第二装配件上；所述入料孔的下端开设有供所述第二载具承载的所述第二装配件插接定位的倾斜定位面，所述入料孔的相对两侧壁上均开设有供所述第一装配件插入的导向通槽，导向通槽的上端开设有导引所述第一装配件落入的倾斜导引槽，倾斜导引槽呈上大下小的结构；所述入料固定板上于每一所述入料孔的一侧均开设有避让所述顶推块的避让孔。

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