CN110315309A - 胶垫自动组装设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶垫自动组装设备及其控制方法，设备包括机架、组装平台、夹取机构、自动供料机构和三维移动平台；所述组装平台包括支撑台面以及设置在所述支撑台面上的定位卡座，所述定位卡座上设置有定位凹槽；所述夹取机构包括安装座、多个夹持组件和驱动模块，所述自动供料机构包括安装支架、支撑板、两个第一压紧辊、胶圈卷材和驱动模块，其中，所述三维移动平台、所述支撑台面以及所述安装支架固定安装在所述机架上，所述安装座安装在所述三维移动平台的移动部上。通过胶垫自动组装设备实现自动夹取胶圈并套在工件的卡爪上，完成自动组装，以提高组装效率并降低工人劳动强度。

Description

胶垫自动组装设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，尤其涉及一种胶垫自动组装设备及其控制方法。

背景技术

汽车中通常配置有若干塑料装饰板，塑料装饰板通常采用卡爪卡装到汽车的相关部件上。受注塑工艺的限制，卡爪的卡紧程度有松有紧，塑料装饰板在通过卡爪卡装到车身上后，会存在一定量的间隙，后期汽车行驶过程中会因间隙而产生噪音。为此，通常情况下，会在卡爪的外部套有胶垫，胶垫通常为环形结构且一面设置有双面胶。这样，在通过卡爪将塑料装饰板组装到车身上后，胶垫夹在车身与塑料装饰板之间，利用胶垫来避免出现振动和噪音。而胶垫实际组装时，则由人工将胶垫从保护膜上撕下，然后将胶垫套在卡爪上并使得双面胶粘结在塑料装饰板上。而通常情况下一个塑料装饰板上配置有多个卡爪，人工组装胶垫的组装效率较低且工人的劳动强度较大。如何设计一种实现自动化组装以提高组装效率并降低工人劳动强度的技术是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种胶垫自动组装设备及其控制方法，通过胶垫自动组装设备实现自动夹取胶圈并套在工件的卡爪上，完成自动组装，以提高组装效率并降低工人劳动强度。

本发明提供的技术方案是，一种胶垫自动组装设备，包括：机架、组装平台、夹取机构、自动供料机构和三维移动平台；所述组装平台包括支撑台面以及设置在所述支撑台面上的定位卡座，所述定位卡座上设置有定位凹槽； 所述夹取机构包括安装座、多个夹持组件和驱动模块，多个所述夹持组件竖向设置在所述安装座上，所述夹持组件包括固定部件和活动部件，所述固定部件的下端部和所述活动部件的下端部之间形成夹持空间，所述驱动模块用于驱动所述活动部件的下端部移动；所述自动供料机构包括安装支架、支撑板、两个第一压紧辊、胶圈卷材和驱动模块，所述胶圈卷材包括底材和粘结在底材上的胶圈，所述安装支架上设置有支撑轴，所述胶圈卷材套在所述支撑轴上，所述支撑板固定在所述安装支架上，所述第一压紧辊可转动的安装在所述安装支架上并抵靠在所述支撑板的上方，所述底材穿过所述第一压紧辊和所述支撑板之间形成的压紧区域，所述驱动模块用于驱动所述底材移动；其中，所述三维移动平台、所述支撑台面以及所述安装支架固定安装在所述机架上，所述安装座安装在所述三维移动平台的移动部上。

进一步的，所述固定部件为内弹片，所述活动部件为外弹片，所述内弹片和所述外弹片的下端部之间形成所述夹持空间；所述安装座的下部设置有立杆，所述立杆的下端部绕其轴线分布有多组所述夹持组件，述内弹片和所述外弹片的上端部贴靠在一起并固定在所述立杆上，所述外弹片的中部形成朝向外侧突出的凸起结构；所述驱动模块包括第一气缸和滑套，所述滑套固定在所述第一气缸的活塞杆上，所述安装座上设置有所述第一气缸，所述滑套套在多组所述夹持组件的外部。

进一步的，所述外弹片包括固定部和翘起部，所述固定部和所述内弹片的上端部贴靠在一起并固定在所述立杆上，所述翘起部向下并朝外侧翘起，所述翘起部上形成所述凸起结构，内弹片的下端部和所述翘起部的下端部之间形成夹持空间。

进一步的，所述固定部件为内夹板，所述活动部件为外夹板；所述夹取机构包括四个所述夹持组件，所述夹取机构还包括连接架和弹性圈，所述内夹板的上端部铰接在所述连接架上，所述弹性圈套在四个所述内夹板的外部，所述外夹板位于对应的所述内夹板的外侧，所述内夹板和所述外夹板的下端部之间形成所述夹持空间；所述驱动模块为四爪气缸，所述四爪气缸的对应爪部设置有所述外夹板。

进一步的，相邻的两个所述外夹板之间形成间隙，相邻的两个所述内夹板之间也形成间隙；所述夹持组件还包括压紧气缸和至少一根压杆，所述压紧气缸设置在所述安装座上所述压杆安装在所述压紧气缸的活塞杆上，所述压杆的下端部设置有伸入到对应间隙中的水平弯折部。

进一步的，所述夹取机构还包括基座，所述基座上设置有步进电机，所述安装座固定在所述步进电机的电机转轴上，所述基座安装在所述三维移动平台的移动部上。

进一步的，所述驱动模块包括水平气缸、竖直气缸和插齿板，所述水平气缸固定在所述安装支架上并位于所述支撑板的底部，所述竖直气缸固定在所述水平气缸的活塞杆上，所述插齿板固定在所述竖直气缸的活塞杆上，所述插齿板上设置有多个竖立布置的插齿，所述支撑板上还设置有与所述插齿对应配合的条形孔。

进一步的，所述自动供料机构还包括第二压紧辊，所述第二压紧辊可转动的安装在所述安装支架上并抵靠在所述支撑板的上方，所述条形孔位于所述第二压紧辊的后方。

本发明还提供一种胶垫自动组装方法，采用上述胶垫自动组装设备对待处理工件上的卡爪粘贴胶圈；所述方法包括：自动供料机构自动输出粘结有胶圈的底材，三维移动平台将夹取机构移动至胶圈的上方；夹取机构中的固定部件插入到胶圈的内圈后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈；三维移动平台再将夹取机构连通胶圈移动到卡爪的上方并向下移动，卡爪将插入到多个固定部件之间的空间中，并使得胶圈套在卡爪外部并粘贴在待处理工件的表面。

进一步的，所述夹取机构中的固定部件插入到胶圈的内圈后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈，具体为：固定部件插入到胶圈的内圈后，步进电机带动基座正反转动，以使得胶圈位于固定部件和活动部件之间，然后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过组装平台来对工件进行定位固定，以确保工件的组装位置精确定位，为自动组装胶圈提供位置精度上的保证；而夹取机构中配置的内外弹片能够满足夹取胶圈的要求，一方面能够可靠的夹取胶圈，另一方面能够满足将胶圈套在工件上的卡爪的组装要求；最后通过三维移动平台来带动夹取机构移动来自动完成将胶圈组装到工件上，完成自动组装，以提高组装效率并降低工人劳动强度。

附图说明

图1为胶垫自动组装设备的结构示意图；

图2为组装平台的结构示意图；

图3为组装平台的使用状态参考图；

图4为夹取机构的结构示意图之一；

图5为立杆和夹持组件的组装图；

图6为夹取机构的结构示意图之二；

图7为连接架与内夹板的组装图；

图8为自动供料机构结构示意图之一；

图9为自动供料机构结构示意图之二；

图10为胶圈卷材的结构示意图；

图11为胶圈卷材的局部结构示意图；

图12为驱动模块的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图12所示，本实施例胶垫自动组装设备，包括：机架1、以及安装在机架1上的组装平台2、夹取机构3、自动供料机构4和三维移动平台5。其中，机架1主要作为支撑部件来安装相关部件，组装平台2则用于放置并定位具有卡爪61的待处理工件6，夹取机构3则用于夹取或释放胶圈，而自动供料机构4采用胶圈卷材40的方式来向外供给胶圈401，胶圈401则先粘结在胶圈卷材40的底材402上，以实现自动供给胶圈401。各个部件的具体结构形式说明如下。

一、针对组装平台2的结构配置。

如图2-图3所示，组装平台2包括支撑台面21以及设置在支撑台面21上的定位卡座22，定位卡座22上设置有定位凹槽23。具体的，待处理工件6卡在定位凹槽23中，以通过定位凹槽23对待处理工件6进行定位。定位卡座22将待处理工件6支撑起，并依靠定位凹槽23来对待处理工件6的安装位置进行定位，以便于后期进行准确的定位组装。其中，为了提高通用性以满足不同规格尺寸的待处理工件6的组装要求，定位凹槽23的宽度可以调节，而调节的方式可以采用可拆卸的的定位件，不同的定位件上形成不同宽度的定位凹槽23以满足对应的待处理工件6的组装要求，而定位件则可以采用螺钉等方式安装在定位卡座22上。优选地，定位卡座22的上部设置有相对布置的固定夹紧块221和滑动夹紧块222，滑动夹紧块222可滑动的设置在定位卡座22上，固定夹紧块221和滑动夹紧块222块之间形成定位凹槽23。其中，滑动夹紧块222的滑动方式可以采用导轨配合滑槽的方式，例如：滑动夹紧块222的底部开设有燕尾槽，相对应的，定位卡座22上设置有燕尾导轨，则通过燕尾槽与燕尾导轨配合来实现滑动夹紧块222可在定位卡座22上滑动。另外，为了实现滑动夹紧块222的滑动调节，则可以在滑动夹紧块222上开设螺纹孔，相对应的，定位卡座22上设置有横向布置的螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在所述螺纹孔中，通过转动螺纹杆来调节滑动夹紧块222相对应固定夹紧块之间的距离。而由于在组装时，待处理工件6的卡爪61部位将受到夹取机构3从上方施加的压力，为了避免待处理工件6被压弯变形甚至被压断，则组装平台2包括支撑杆24，支撑杆24固定在支撑台面21上并位于定位卡座22的一侧。在实际使用时，待处理工件6放置到定位卡座22上后，支撑杆24将位于待处理工件6的对应卡爪61的下方，以实现对待处理工件6的卡爪61位置处提供有力的支撑。优选地，为了方便调节支撑杆24的高度，则支撑杆24的底部为螺纹杆，相对应的，支撑台面21上设置有螺纹孔（未图示），通过转动支撑杆24便可以调节其顶部的高度。

二、针对夹取机构3的结构配置。

夹取机构3包括安装座31、多个夹持组件33和驱动模块，安装座31安装在三维移动平台5的移动部上，多个所述夹持组件33竖向设置在所述安装座31上，所述夹持组件33包括固定部件和活动部件，所述固定部件的下端部和所述活动部件的下端部之间形成夹持空间，所述驱动模块用于驱动所述活动部件的下端部移动。具体的，胶圈401通常采用胶棉制成，质地较为柔软，并且，胶圈401在组装到卡爪61上时，还需要保持其环形结构。为此，为了方便可靠的夹取胶圈401，则采用内外弹片结构形式的多个夹持组件33，多个夹持组件33中的固定部件能够插入到胶圈401的内圈，而多个夹持组件33中的活动部件能够夹持在胶圈401的外圈，这样，便使得胶圈401夹在固定部件和活动部件之间。在夹取胶圈401的过程中，胶圈401依然保持良好的环形结构，这样，便可以更好的套在卡爪61上。与此同时，由于胶圈401被多组固定部件和活动部件夹持住，能够确保夹取机构3对胶圈401提供足够的拉力，以使得胶圈401克服自身胶的粘结力从底材402上取下。

其中，针对固定部件和活动部件的结构形式有多种。具体结合图纸进行说明。

如图4-图5所示，固定部件采用内弹片331，而活动部件采用外弹片332，安装座31的底部设置有立杆32，立杆32的下端部绕其轴线分布有多组夹持组件33，所述固定部件为内弹片331，所述活动部件为外弹片332，内弹片331和外弹片332的上端部贴靠在一起并固定在立杆32上，外弹片332的中部形成朝向外侧突出的凸起结构330，内弹片331和外弹片332的下端部之间形成夹持空间，安装座31上设置有第一气缸311，第一气缸311的活塞杆上设置有滑套34，第一气缸311和滑套34构成驱动模块，滑套34套在多组夹持组件33的外部。具体的，多个夹持组件33绕立杆32的下端部分布，通过多个内弹片331可以插入到胶圈401的内圈中，而多个外弹片332则包围在胶圈401的外部。由于外弹片332上还形成有凸起结构330，则通过第一气缸311带动滑套34向下移动以挤压凸起结构330，便可以使得外弹片332的下端部靠近内弹片331。

其中，外弹片332包括固定部3321和翘起部3322，固定部3321和内弹片331的上端部贴靠在一起并固定在立杆32上，翘起部3322向下并朝外侧翘起，翘起部3322上形成凸起结构330，内弹片的下端部和翘起部3322的下端部之间形成夹持空间。具体的，外弹片332通过固定部3321与内弹片331一块安装固定在立杆32上，具体固定方式可以采用焊接或螺钉连接的方式，在此不做赘述。而为了使得外弹片332与滑套34能够良好配合实现夹紧或松弛胶圈401，则外弹片332形成向外侧翘起的翘起部3322，并在翘起部3322上形成凸起结构330。这样，翘起部3322能够更好的与滑套34配合来实现驱动外弹片332动作。优选地，为了更好的夹持住胶圈401，则翘起部3322弯折形成倾斜片33221和平直片33222，倾斜片33221连接固定部3321并朝下并向外侧倾斜延伸，倾斜片33221的下端部设置有内翻边，平直片33222连接所述内翻边。具体的，内翻边朝向对应的内弹片331方向延伸，以使得平直片33222靠近内弹片331。外弹片332在未受滑套34挤压处于自由状态下，平直片33222与内弹片331平行布置，这样，便可以使得胶圈401精确的夹在内弹片331和平直片33222之间。另外，相对布置的两个内弹片331的外表面之间的距离小于所述胶圈的内孔尺寸，相对布置的两个外弹片332的内表面之间的距离大于所述胶圈的外周尺寸。具体的，通过上述尺寸设计，一方面能够满足在夹取胶圈401的过程中，内弹片331能够准确的插入到胶圈401中，另一方面当胶圈401套在卡爪61并粘贴在待处理工件6的表面后，滑套34上移释放外弹片332，能够有效的使得外弹片332解除对胶圈401的束缚，以使得夹取机构3的有效可靠的脱离开胶圈401。

针对夹持组件33而言，还可以采用夹板的方式，如图6-图7所示，即所述固定部件为内夹板331’，所述活动部件为外夹板332’；所述夹取机构包括四个所述夹持组件33，夹取机构3还包括连接架32’和弹性圈（未图示），内夹板331’的上端部铰接在所述连接架上，所述弹性圈套在四个内夹板331’的外部，外夹板332’位于对应的内夹板331’的外侧，内夹板331’和外夹板332’的下端部之间形成所述夹持空间；所述驱动模块为四爪气缸34’，四爪气缸34’的对应爪部设置有外夹板332’。具体的，内夹板331’的上端部铰接在所述连接架上并在外部通过所述弹性圈进行束缚，这样，一方面能够确保四个内夹板331’能够同时插入到胶圈401的内圈中，另一方面在将胶圈401套在卡爪61的过程中，卡爪61能够插入到四个内夹板331’之间并将内夹板331’撑开。而对于外夹板332’而言，在使用时由四爪气缸34’来驱动其移动，以靠近或远离对应的内夹板331’，外夹板332’位于胶圈401的外侧，与内夹板331’配合起到夹持或松开胶圈401的作用。其中，为了方便安装所述弹性套，在内夹板331’的外表面上可以设置有凹槽3311’，弹性套在卡在凹槽3311’。优选地，在将胶圈401套在卡爪61上后，为了使得胶圈401能够牢靠的贴在待处理工件6的表面，则相邻的两个外夹板332’之间形成间隙，相邻的两个内夹板331’之间也形成间隙；所述夹持组件还包括压紧气缸3301和至少一根压杆3302，压紧气缸3301设置在所述安装座上压杆3302安装在压紧气缸3301的活塞杆上，压杆3302的下端部设置有伸入到对应间隙中的水平弯折部33021。具体的，压杆3302的下端部形成所述水平弯折部，所述水平弯折部能够伸入到对应的外夹板332’以及内夹板331’各自形成的间隙中。在夹取胶圈401的过程中，压紧气缸3301带动压杆3302上升，而在将胶圈401套在卡爪61上后，压紧气缸3301带动压杆3302下降，以通过所述水平弯折部将胶圈401向下压动，所述水平弯折部将胶圈401压贴在待处理工件6的表面，以使得胶圈401能够牢靠的粘贴在待处理工件6上。这样，在提升夹持组件33的过程中，内夹板331’脱离出胶圈401，避免内夹板331’连带胶圈401上升，提高组装可靠性。而为了方便的组装多根压杆3302以更加均匀的对胶圈401施加压力，则可以在压紧气缸3301的活塞杆上安装U型支架3303，U型支架3303套在四个外夹板332’的外侧，而压杆3302则安装在U型支架3303上，并通过适当的弯折压杆3302，以使得压杆3302的所述水平弯折部插入到对应的间隙中。而对于所述弹性圈而言，可以采用环形弹簧或弹性胶圈的方式，在此不做赘述。

对于上述压紧气缸3301和压杆3302也可以配置在图4-图5中记载的夹持组件33结构中，相对应的结构更改，则是将相邻的内弹片331之间以及相邻的外弹片332之间形成间隙，使得压杆3302的所述水平弯折部插入到内弹片331和外弹片332各自对应形成的间隙中。具体使用过程，在此不做赘述。

进一步的，工业上使用的胶圈401有的是圆环型结构，也有的是方形圈。而对于采用方形圈结构的胶圈401而言，相对应的卡爪61的截面也为方形。这样，便导致在组装胶圈401时，需要调整胶圈401的姿态，以使得胶圈401的内圈表面能够与卡爪61的表面紧密贴合。而由于待处理工件6上不同位置处的卡爪61的姿态会有不同，当将胶圈401组装到卡爪61的过程中，则需要对胶圈401进行一定角度的转动，以满足组装要求。为此，则夹取机构3还包括基座35，基座35上设置有步进电机36，安装座31固定在步进电机36的电机转轴上，基座35安装在三维移动平台5的移动部上。具体的，在实际使用操作时，针对所需要组装的待处理工件6而言，事先规划好三维移动平台5带动夹取机构3的移动轨迹，同时，针对夹取机构3移动至需要旋转调整胶圈401以满足组装要求的卡爪61处时，则驱动步进电机36转动所需角度，来满足精确装配胶圈401的要求。这样，便可以针对同一待处理工件6具有不同姿态的卡爪61完成自动组装胶圈401，有效地提高其适应能力，实现针对不同类型的待处理工件6完成自动组装。另外，在夹取胶圈401的过程中，利用步进电机36还能够使得固定部件和活动部件更加可靠的与胶圈401配合，具体的，在固定部件下降插入到胶圈401的内圈后，存在因位置偏差而导致固定部件未完全插入到胶圈401内圈的情况。而通过步进电机36带动整个夹持组件33正反转动，转动过程中，便可以使得全部的固定部件位于胶圈401的内圈中，并可以保证各个活动部件位于胶圈401的外侧，然后，在驱动活动部件移动与固定部件配合来夹持胶圈401，可以更加精确可靠的夹持胶圈401。

优选地，待处理工件6上的卡爪61由于加工不良也会出现卡爪61折断或存在高度不够的缺陷（如待处理工件6注塑成型过程中，卡爪61部位因注塑料不足而导致卡爪61注塑不成型）。为此，为了能够自动识别卡爪61的状态，保证组装后成品的质量。则基座35上还设置有第二气缸37，第二气缸37的活塞杆上还设置有测距仪38。具体的，在夹取机构3夹取胶圈401并移动至卡爪61的上方后，先通过第二气缸37驱动测距仪38下移至底部，以通过测距仪38来测量卡爪61上端部距离测距仪38的距离，如果测量的距离满足要求，则说明卡爪61的加工质量满足要求。此时，第二气缸37回缩，并由三维移动平台5带动夹取机构3下移来完成组装。

三、针对自动供料机构4的结构配置。

自动供料机构4包括安装支架41、支撑板42、两个第一压紧辊43、胶圈卷材40和驱动模块44，胶圈卷材40包括底材402和粘结在底材402上的胶圈401，安装支架41上设置有支撑轴411，胶圈卷材40套在支撑轴411上，支撑板42固定在安装支架41上，第一压紧辊43可转动的安装在安装支架41上并抵靠在支撑板42的上方，所述底材穿过第一压紧辊43和支撑板42之间形成的压紧区域，驱动模块44用于驱动所述底材移动。具体的，为了满足自动供给胶圈401的要求，则采用胶圈卷材40的方式，胶圈401通过双面胶预先粘结在底材402上并卷成卷，其中，底材402可以采用离型纸或薄膜的材质，以满足胶圈401能够轻易的从底材402上取下。在实际使用时，胶圈卷材40安装在安装支架41的支撑轴411上，底材402则穿过压紧区域后与驱动模块44连接。驱动模块44拉动底材402前行，以使得胶圈401移动到通孔421的上方。这样，夹取机构3便可以下移，以使得内弹片331插入到胶圈401中，通过夹取机构33便可以将胶圈401夹持住并从底材402上取下。另外，在夹取机构3将胶圈401从底材402取下的过程中，由于被取出的胶圈401位于两个第一压紧辊43之间，通过两个第一压紧辊43能够压紧底材402。这样，在胶圈401克服胶粘力从底材402取下时，第一压紧辊43能够保证底材402不发生移动。而在驱动模块44拉动底材402移动过程中，由于胶圈401的材料较软，胶圈401可以被第一压紧辊43挤压变形，以使得胶圈401能够跟随底材402越过第一压紧辊43而移动到两个第一压紧辊43之间。驱动模块44拉动底材402的作用力较大，在拉动底材402移动时，与底材402接触的第一压紧辊43便会转动。在设备调试过程中，则需要调整第一压紧辊43的松紧，一方面满足底材402移动时，第一压紧辊43也能够转动，另一方面满足取下胶圈401时第一压紧辊43不转动以保证底材402不动。

其中，针对驱动模块44的表现实体可以采用具有动力的卷轴，卷轴通过电机驱动转动，以卷轴能够间断的收卷胶圈卷材40输出的设定长度的底材402，以实现拉动底材402移动。优选地，驱动模块44包括水平气缸441、竖直气缸442和插齿板443，水平气缸441固定在安装支架41上并位于支撑板42的底部，竖直气缸442固定在水平气缸441的活塞杆上，插齿板443固定在竖直气缸442的活塞杆上，插齿板443上设置有多个竖立布置的插齿444，支撑板42上还设置有与插齿444对应配合的条形孔421，沿底材402前行方向，所述条形孔位于第一压紧辊43的后方。具体的，在将胶圈卷材40初次装到安装支架41上时，则需要先将底材402头部位置处的胶圈401人工撕掉，以将底材402上的工艺孔403套在升起的插齿444上，然后，由水平气缸441的伸展以带动底材402移动。其中，工艺孔403为将胶棉粘结在底材402上后，通过冲压裁剪后形成胶圈过程中在底材402上形成的孔结构。另外，水平气缸441的行程是固定不变的，通过将水平气缸441的行程设计为胶圈卷材40每次输出的底材402的长度。竖直气缸442将插齿板443顶升，以使得插齿444插入到工艺孔403以实现底材402的拉出操作，然后，竖直气缸442和水平气缸441依次收缩复位，重复上述伸展操作，来实现驱动底材402被拉出前行。

另外，在底材402被驱动模块44拉出的过程中，自动供料机构4还包括第二压紧辊45，第二压紧辊45可转动的安装在安装支架41上并抵靠在支撑板42的上方，所述条形孔位于第二压紧辊45的后方。具体的，在通过驱动模块44拉动底材402前行的过程中，第二压紧辊45靠近所述条形孔，能够对所述条形孔前部的底材402进行压平，以避免工艺孔403处受拉力而导致底材402向中间溃缩。而对于第一压紧辊43和第二压紧辊45的具体安装方式，则可以在安装支架41上配置有轴承座412，第一压紧辊43和第二压紧辊45的转轴则安装在对应的轴承座412。同时，第一压紧辊43和第二压紧辊45其外部通常包裹有弹性层，弹性层则可以采用硅胶等材质制成。

基于上述技术方案中的胶垫自动组装设备，具体的自动组装方法包括：自动供料机构自动输出粘结有胶圈的底材，三维移动平台将夹取机构移动至胶圈的上方；夹取机构中的固定部件插入到胶圈的内圈后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈；三维移动平台再将夹取机构连通胶圈移动到卡爪的上方并向下移动，卡爪将插入到多个固定部件之间的空间中，并使得胶圈套在卡爪外部并粘贴在待处理工件的表面。

具体的，待处理工件放置到组装平台由定位卡座定位支撑后，自动供料机构中的驱动模块拉动底材移动，以使得胶圈移动到两个第一压紧辊之间；然后，由三维移动平台带动夹取机构移动至胶圈的上方。夹取机构下移，使得固定部件插入到胶圈中；然后，驱动模块驱动活动部件的下端部靠近固定部件，以使得胶圈夹在外弹片和内弹片之间。三维移动平台带动夹取机构上移，以使得胶圈脱离开底材被夹取出；同时，胶圈被移动到待处理工件的对应卡爪位置处。夹取机构下移，使得卡爪插入到固定部件之间的区域。由于卡爪的截面尺寸大于固定部件之间形成的间隔的截面尺寸。这样，随着卡爪插入到固定部件之间间隔的过程中，便会使得固定部件逐渐向外侧移动，此时，驱动模块反向移动，以使得活动部件的下端部远离固定部件，以避免胶圈被过度挤压；而在胶圈套在卡爪外部并粘贴在待处理工件的表面后，三维移动平台带动夹取机构上移。此时，由于胶圈粘结在待处理工件的表面，使得胶圈不会跟随内弹片继续向上移动，以完成胶圈的组装操作。上述组装方法，既能够满足胶圈这种柔性材质且环形结构的组装要求，又能够避免胶圈在夹取和组装时被夹持变形过度，最终达到良好的将胶圈组装到待处理工件上，达到自动组装的目的。优选地，为了精准的夹取胶圈，则在夹取胶圈的过程中，固定部件插入到胶圈的内圈后，步进电机带动基座正反转动，以使得胶圈位于固定部件和活动部件之间，然后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈。在基座正反转动过程中，由于胶圈具有弹性，即便在初始状态下固定部件未全部插入到胶圈的内圈中。基座正反转动后，便可以确保固定部件全部插入到胶圈的内圈中，从而保证胶圈能够被可靠的夹取。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的胶垫自动组装设备及其控制方法，通过组装平台来对工件进行定位固定，以确保工件的组装位置精确定位，为自动组装胶圈提供位置精度上的保证；而夹取机构中配置的内外弹片能够满足夹取胶圈的要求，一方面能够可靠的夹取胶圈，另一方面能够满足将胶圈套在工件上的卡爪的组装要求；最后通过三维移动平台来带动夹取机构移动来自动完成将胶圈组装到工件上，完成自动组装，以提高组装效率并降低工人劳动强度。

Claims (10)

1.一种胶垫自动组装设备，其特征在于，包括：机架、组装平台、夹取机构、自动供料机构和三维移动平台；

所述组装平台包括支撑台面以及设置在所述支撑台面上的定位卡座，所述定位卡座上设置有定位凹槽；

所述夹取机构包括安装座、多个夹持组件和驱动模块，多个所述夹持组件竖向设置在所述安装座上，所述夹持组件包括固定部件和活动部件，所述固定部件的下端部和所述活动部件的下端部之间形成夹持空间，所述驱动模块用于驱动所述活动部件的下端部移动；

所述自动供料机构包括安装支架、支撑板、两个第一压紧辊、胶圈卷材和驱动模块，所述胶圈卷材包括底材和粘结在底材上的胶圈，所述安装支架上设置有支撑轴，所述胶圈卷材套在所述支撑轴上，所述支撑板固定在所述安装支架上，所述第一压紧辊可转动的安装在所述安装支架上并抵靠在所述支撑板的上方，所述底材穿过所述第一压紧辊和所述支撑板之间形成的压紧区域，所述驱动模块用于驱动所述底材移动；

其中，所述三维移动平台、所述支撑台面以及所述安装支架固定安装在所述机架上，所述安装座安装在所述三维移动平台的移动部上。

2.根据权利要求1所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述固定部件为内弹片，所述活动部件为外弹片，所述内弹片和所述外弹片的下端部之间形成所述夹持空间；所述安装座的下部设置有立杆，所述立杆的下端部绕其轴线分布有多组所述夹持组件，述内弹片和所述外弹片的上端部贴靠在一起并固定在所述立杆上，所述外弹片的中部形成朝向外侧突出的凸起结构；所述驱动模块包括第一气缸和滑套，所述滑套固定在所述第一气缸的活塞杆上，所述安装座上设置有所述第一气缸，所述滑套套在多组所述夹持组件的外部。

3.根据权利要求2所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述外弹片包括固定部和翘起部，所述固定部和所述内弹片的上端部贴靠在一起并固定在所述立杆上，所述翘起部向下并朝外侧翘起，所述翘起部上形成所述凸起结构，内弹片的下端部和所述翘起部的下端部之间形成夹持空间。

4.根据权利要求1所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述固定部件为内夹板，所述活动部件为外夹板；所述夹取机构包括四个所述夹持组件，所述夹取机构还包括连接架和弹性圈，所述内夹板的上端部铰接在所述连接架上，所述弹性圈套在四个所述内夹板的外部，所述外夹板位于对应的所述内夹板的外侧，所述内夹板和所述外夹板的下端部之间形成所述夹持空间；所述驱动模块为四爪气缸，所述四爪气缸的对应爪部设置有所述外夹板。

5.根据权利要求4所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，相邻的两个所述外夹板之间形成间隙，相邻的两个所述内夹板之间也形成间隙；所述夹持组件还包括压紧气缸和至少一根压杆，所述压紧气缸设置在所述安装座上所述压杆安装在所述压紧气缸的活塞杆上，所述压杆的下端部设置有伸入到对应间隙中的水平弯折部。

6.根据权利要求1所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述夹取机构还包括基座，所述基座上设置有步进电机，所述安装座固定在所述步进电机的电机转轴上，所述基座安装在所述三维移动平台的移动部上。

7.根据权利要求1所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述驱动模块包括水平气缸、竖直气缸和插齿板，所述水平气缸固定在所述安装支架上并位于所述支撑板的底部，所述竖直气缸固定在所述水平气缸的活塞杆上，所述插齿板固定在所述竖直气缸的活塞杆上，所述插齿板上设置有多个竖立布置的插齿，所述支撑板上还设置有与所述插齿对应配合的条形孔。

8.根据权利要求7所述的胶垫自动组装设备，其特征在于，所述自动供料机构还包括第二压紧辊，所述第二压紧辊可转动的安装在所述安装支架上并抵靠在所述支撑板的上方，所述条形孔位于所述第二压紧辊的后方。

9.一种胶垫自动组装方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的胶垫自动组装设备对待处理工件上的卡爪粘贴胶圈；所述方法包括：自动供料机构自动输出粘结有胶圈的底材，三维移动平台将夹取机构移动至胶圈的上方；夹取机构中的固定部件插入到胶圈的内圈后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈；三维移动平台再将夹取机构连通胶圈移动到卡爪的上方并向下移动，卡爪将插入到多个固定部件之间的空间中，并使得胶圈套在卡爪外部并粘贴在待处理工件的表面。

10.根据权利要求9所述的胶垫自动组装方法，其特征在于，所述夹取机构中的固定部件插入到胶圈的内圈后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈，具体为：固定部件插入到胶圈的内圈后，步进电机带动基座正反转动，以使得胶圈位于固定部件和活动部件之间，然后，驱动模块驱动活动部件靠近固定部件以夹紧胶圈。