CN111673428B

CN111673428B - 一种压合装置

Info

Publication number: CN111673428B
Application number: CN202010519052.5A
Authority: CN
Inventors: 杜留伟; 牟东; 孔超群; 张则康; 孙庆; 吴小平
Original assignee: Bozhon Precision Industry Technology Co Ltd
Current assignee: Bozhon Precision Industry Technology Co Ltd
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2040-06-09
Also published as: CN111673428A

Abstract

本发明属于组装设备技术领域，公开了一种压合装置。该压合装置包括压合机构和移载机构，压合机构能够吸持第一工件，移载机构能够移载压合机构，使第一工件及待与第一工件压合的第二工件上下正对并压合，压合机构包括：压板，固定于移载机构的活动端；吸持板，间隔设置于压板的下方，吸持板包括能吸持第一工件的吸持部；浮动组件，浮动组件被配置为活动连接压板和吸持板，并在第一工件与第二工件压合时，吸持板能够在浮动组件的限定下向上方或斜上方移动预设位移；弹性元件，设置于压板和吸持板之间。该压合装置能够适应待组装产品的来料位置精度偏差，提高产品组装率，减少产品NG损耗。

Description

一种压合装置

技术领域

本发明涉及组装设备技术领域，尤其涉及一种压合装置。

背景技术

产品壳体用于保护产品内部元器件，为便于组装和维修，产品壳体一般包括两个能够相互扣合的部分。如图1所示的壳体，其包括上壳体100和下壳体200，上壳体100及下壳体200相对的边沿处分别设置有多个卡孔101和多个卡扣201，从而在将上壳体100和下壳体200正对并压合时，二者能够相互扣合。

批量生产作业中，上述压合过程采用压合装置进行，现有的压合装置通过输送线配给待组装的上壳体100及下壳体200，当上壳体100及下壳体200被输送至压合装置下方的指定位置处，压合装置吸持上壳体100，并按照预设程序中的移动轨迹将上壳体100与静止且被固定的下壳体200压合，完成组装。

鉴于上述，压合作业对上壳体100及下壳体200的来料位置精度要求极高，因为一旦上壳体100和/或下壳体200的来料位置有些许偏差，压合装置即无法准确压合组装产品壳体，甚至压合装置向上壳体100及下壳体200生硬施加的压合力还易造成卡扣201及卡孔101NG损坏。

因此，亟需一种能够提高组装成功率、减少产品NG损耗的压合装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压合装置，该压合装置能够适应待组装产品的来料位置精度偏差，提高产品组装率，减少产品NG损耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压合装置，包括压合机构和移载机构，所述压合机构能够吸持第一工件，所述移载机构能够移载所述压合机构，使所述第一工件及待与所述第一工件压合的第二工件上下正对并压合，所述压合机构包括：

压板，固定于所述移载机构的活动端；

吸持板，间隔设置于所述压板的下方，所述吸持板包括能吸持所述第一工件的吸持部；

浮动组件，所述浮动组件被配置为活动连接所述压板和所述吸持板，以在所述第一工件与所述第二工件压合时限定所述吸持板向正上方或斜上方移动预设位移；

弹性元件，设置于所述压板和所述吸持板之间，所述弹性元件的两端分别连接或抵接于所述压板和所述吸持板，所述弹性元件被配置为能够在所述吸持板移动所述预设位移时发生弹性变形并向下抵压所述吸持板，并在所述第一工件与所述第二工件压合完成后使所述吸持板复位。

作为优选，所述浮动组件包括：

套筒，穿设并固定于所述压板，所述套筒具有中空腔，所述中空腔包括上下连通的第一腔段和第二腔段，所述第一腔段的最大横截面积大于所述第二腔段与所述第一腔段连接处的横截面积；

销棒，穿设设置于所述套筒，所述销棒包括上下连接的头部和杆部，所述头部能够抵接在所述第一腔段的腔壁，所述杆部活动穿过所述第二腔段并与所述吸持板固定连接。

作为优选，所述中空腔的所述第一腔段为与所述第二腔段同轴的锥台孔，所述锥台孔与所述第二腔段平滑连接；所述销棒的所述头部能与所述第一腔段抵接的部分呈锥台状，所述头部与所述杆部平滑连接且同轴设置。

作为优选，所述弹性元件为弹簧，所述弹簧的两端分别容置于所述压板和所述吸持板上开设的盲孔内。

作为优选，所述压合装置还包括弹性压块，所述弹性压块固定于所述压板，所述弹性压块能在所述第一工件与所述第二工件压合时抵压所述第一工件。

作为优选，所述弹性压块的数量在两个以上，所有所述弹性压块对称分布于所述压板的两侧。

作为优选，所述压合装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述压板及所述移载机构的活动端之间。

作为优选，所述压合装置还包括两个以上的测距传感器，两个以上的所述测距传感器相间隔地固定于所述压板，所述测距传感器用于测量其与所述第一工件的受测部位之间的距离。

作为优选，所述吸持板的数量在两个以上，所有所述吸持板共同配合吸持所述第一工件，各个所述吸持板与所述压板之间均设置有所述浮动组件和所述弹性元件。

作为优选，各个所述吸持板及所述压板之间设置的所述浮动组件的数量在两个以上，所述浮动组件沿所述吸持板的轮廓均匀分布；各个所述吸持板及所述压板之间设置的所述弹性元件的数量在两个以上，所述弹性元件沿所述吸持板的轮廓均匀分布。

本发明的有益效果：

本发明提供的压合装置进行压合作业时，下压的第一工件及吸持板受到第二工件的向上的反向作用力，使在浮动组件的限定下向上方或斜上方移动预设位移，而弹性元件则持续向下抵压吸持板，使第一工件和第二工件之间形成持续保压；同时，第一工件在向斜上方移动时的水平位移分量使得第一工件能向各方向偏移，使第一工件和第二工件各压合点的作用力基本相同，进而将第一工件和第二工件准确压合，提高压合成功率，适应于产品的来料位置精度偏差。

附图说明

图1是壳体的结构示意图；

图2是本发明实施例中的压合装置及工装板的结构示意图；

图3是本发明实施例中的压合机构的结构示意图；

图4是本发明实施例中的压合机构另一视角的结构示意图(隐藏了部分吸持板)；

图5是本发明实施例中的压合机构的仰视图；

图6是图5中A-A向的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例中的吸持板处于复位状态时浮动组件的结构示意图；

图8是本发明实施例中的吸持板处于偏移状态时浮动组件的结构示意图。

图中：

100、上壳体；101、卡孔；200、下壳体；201、卡扣；300、工装板；

1、压合机构；

11、压板；111、盲孔；

12、吸持板；121、吸持部；122、接头；

13、浮动组件；131、套筒；1311、第一腔段；1312、第二腔段；132、销棒；1321、头部；1322、杆部；

14、弹性元件；

2、移载机构；21、水平移载机构；22、竖直移载机构；221、安装基板；

3、弹性压块；31、角座；32、压头；33、弹性件；

4、压力传感器；

5、测距传感器；

x₁、水平位移分量；x₂、竖直位移分量。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种压合装置，该压合装置能够应用在产品组装作业中，以将待组装的两个工件压合。例如，该压合装置可将待扣合的上壳体100及下壳体200扣合、将待贴合的两个片材贴附、将待卡合的显示屏和金属框架卡合等。该压合装置能够适应待组装产品的来料位置精度偏差，提高产品组装率，减少产品NG损耗。

下文以将对上壳体100及下壳体200进行扣合作业为例，对该压合装置进行详细说明。

请首先参阅图1，上壳体100及下壳体200相对的边沿处分别设置有多个卡孔101和多个卡扣201，在将上壳体100和下壳体200正对并压合时，多个卡扣201和多个卡孔101能够一一对应地相互扣合，使上壳体100及下壳体200形成完成整的壳体。

请参阅图2至图7，该压合装置包括压合机构1和移载机构2，压合机构1能够吸持上壳体100，移载机构2能够移载压合机构1，使上壳体100及待与上壳体100压合的下壳体200上下正对并压合，压合机构1包括压板11、吸持板12、浮动组件13和弹性元件14。压板11固定于移载机构2的活动端。吸持板12间隔设置于压板11的下方，吸持板12包括能吸持上壳体100的吸持部121。浮动组件13被配置为活动连接压板11和吸持板12，以在上壳体100与下壳体200压合时限定吸持板12向正上方或斜上方移动预设位移。弹性元件14设置于压板11和吸持板12之间，弹性元件14的两端分别连接或抵接于压板11和吸持板12，弹性元件14被配置为能够在吸持板12移动预设位移时发生弹性变形并向下抵压吸持板12，并在上壳体100与下壳体200压合完成后，弹性元件14能够恢复弹性变形，以使吸持板12复位。

如图2所示，上壳体100和下壳体200可由一工装板300装载，工装板300则可以通过输送线运输流转，以向该压合装置持续提供待扣合的上壳体100及下壳体200。

压合作业前，在重力及弹性元件14的伸张弹力作用下，吸持板12处于复位位置，输送线将工装板300输送至该压合装置的作业区域。

压合作业时，首先，移载机构2移载压合机构1，使吸持板12吸持工装板300中的上壳体100，并将上壳体100取出。随后，移载机构2再次移载压合机构1，将上壳体100移至工装板300中下壳体200的正上方。最后，移载机构2使压合机构1缓慢下移，将上壳体100及下壳体200扣合。

借由上述浮动组件13和弹性元件14，在上壳体100及下壳体200接近并抵接的过程中，即在多个卡扣201和多个卡孔101能够一一对应地接近并扣合的过程中，下压的上壳体100及吸持板12受到下壳体200的向上的反向作用力，使在浮动组件13的限定下向上方或斜上方移动预设位移，而弹性元件14则持续向下抵压吸持板12，使上壳体100及下壳体200形成持续保压。同时，根据多个卡扣201和多个卡孔101形成的各扣合点之间的作用力不同，上壳体100在向斜上方移动时的水平位移分量使得上壳体100能向各方向偏移，使各扣合点的作用力基本相同，进而将上壳体100及下壳体200准确扣合，提高扣合成功率，可适应上壳体100及下壳体200的来料位置精度偏差。

请参阅图2，本实施例中，移载机构2包括一水平移载机构21以及安装于该水平移载机构21活动端的竖直移载机构22，压合机构1安装于该竖直移载机构22的活动端，从而能被该移载机构2驱动，并沿水平及竖直方向移动。该水平移载机构21和竖直移载机构22均可以由现有技术中常用的直线模组构成，在此不做赘述。

该竖直移载机构22的活动端提供有一水平的安装基板221，压合机构1基于该安装基板221安装至竖直移载机构22

本实施例中，吸持部12为固定在吸持板底面的吸嘴，吸嘴与开设在吸持板中的气路连通，气路通过固定在吸持板侧壁上的接头122与气源连通。

请主要参阅图5至图8，该浮动组件13包括套筒131和销棒132。套筒131穿设于压板11，并与压板11固定，套筒131具有中空腔，中空腔包括上下连通的第一腔段1311和第二腔段1312，第一腔段1311的最大横截面积大于第二腔段1312与第一腔段1311连接处的横截面积。销棒132穿设于套筒131，销棒132包括上下连接的头部1321和杆部1322，头部1321能够抵接在第一腔段1311的腔壁，杆部1322活动穿过第二腔段1312并与吸持板12固定连接。可以理解的是，杆部1322的直径小于第二腔段1312的直径。

请对比参阅图7和图8，图7为吸持板12处于复位状态时浮动组件13的结构示意图，图8为吸持板12处于偏移状态时浮动组件13的结构示意图。请参阅图7，当吸持板12处于复位状态时，在重力及弹性元件14的伸张弹力作用下，销棒132的头部1321抵接在第一腔段1311的腔壁。当压合作业时，下压的吸持板12受到下壳体200的向上的反向作用力，使在浮动组件13的限定下向斜上方移动预设位移，使吸持板12与压合板活动脱离，同时，该预设位移具有如图8中所示的水平位移分量x₁以及竖直位移分量x₂，竖直位移分量x₂可在弹性元件14的保压及压合机构1继续下压后消除，水平位移分量x₁则可以使得上壳体100偏移，从而使各扣合点的作用力基本相同。

作为优选，中空腔的第一腔段1311为与第二腔段1312同轴的锥台孔，锥台孔与第二腔段1312平滑连接。销棒132的头部1321能与第一腔段1311抵接的部分呈锥台状，头部1321与杆部1322平滑连接且同轴设置。扣合完成后，在弹性元件14的伸张弹力下，第一腔段1311的锥台状腔壁及锥台状的销棒132的头部1321能够顺畅地相对滑动，使销棒132复位至与中空腔同轴，从而使吸持板12自动复位并保持于复位位置归中，可持续高效运行机构。

可以理解的是，上述预设位移的最大水平位移分量x₁为第二腔段1312直径与销棒132的杆部1322直径之间的差值，因此，根据实际组装产品的尺寸、来料位置精度偏差等，实施者可按需选用杆部1322直径不同的销棒132。

本实施例中，弹性元件14为弹簧，弹簧的两端分别容置于压板11和吸持板12上开设的盲孔111内，弹簧不仅可沿其轴向伸缩，还可适应于压合板及吸持板12之间的偏移，从而确保在压合作业时使吸持板12持续保压。

在本实施例中，吸持板12的数量在两个以上，所有吸持板12共同配合吸持上壳体100，各个吸持板12与压板11之间均设置有浮动组件13和弹性元件14，从而使得各个吸持板12可被配置为与上壳体100的不同部位中的卡扣201及卡孔101位置对应，并使得在压合作业中，各个卡扣201及卡孔101构成的扣合点的作用力不受制于同一基准结构，提高扣合准确率。

相似地，各个吸持板12及压板11之间设置的浮动组件13的数量可以在两个以上，浮动组件13沿吸持板12的轮廓均匀分布。各个吸持板12及压板11之间设置的弹性元件14的数量也可以在两个以上，弹性元件14沿吸持板12的轮廓均匀分布。上述结构进一步使得各个卡扣201及卡孔101构成的扣合点的作用力趋于相同，提高扣合准确率。

在本实施例中，压合装置还包括弹性压块3，弹性压块3固定于压板11，弹性压块3能在上壳体100与下壳体200压合时抵压上壳体100。弹性压块3够固定于具有稳定水平方向空间位置的压板11，从而在压合作业时，弹性压块3能够抵压上壳体100，并确保上壳体100的空间位置相对稳定。

弹性压块3包括与压板11固定的角座31、贯穿地滑动安装在角座31的水平面上的压头32，以及抵接于压头32及角座31之间的弹性件33，压头32与上壳体100抵接并下压后，压头32在弹性件33的保压下向上移动，从而浮动抵压上壳体100。

请参阅图4，作为优选，弹性压块3的数量可以在两个以上，所有弹性压块3对称分布于压板11的两侧，从而使上壳体100受力均匀。

同时，根据上壳体100的外形，各个弹性压块3抵压上壳体100的压头32可以被设置为不同的形状，以与上壳体100的受压部位的外形相适配。

在本实施例中，该压合装置还包括压力传感器4，压力传感器4设置于压板11及移载机构2的活动端之间。在压合作业时，压力传感器4可持续监测压合机构1的压合力，并将该压合力反馈至控制移载机构2动作的控制器，当压合力数值达到目标值即可使移载机构2停止下压，防止扣合失败后继续下压导致的物料损坏，减少物料损坏几率。

在本实施例中，作为优选，压合装置还包括两个以上的测距传感器5，两个以上的测距传感器5相间隔地固定于压板11，测距传感器5用于测量其与上壳体100的受测部位之间的距离，基于各个距离与标准的数值对比，即可判断扣合效果，方便后段作业。

上文提及的控制器、压力传感器4及测距传感器5等在现有技术中已被广泛采用，因此，控制器、压力传感器4及测距传感器5的通讯及电路连接结构及工作方法等在此不做赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种压合装置，包括压合机构（1）和移载机构（2），所述压合机构（1）能够吸持第一工件，所述移载机构（2）能够移载所述压合机构（1），使所述第一工件及待与所述第一工件压合的第二工件上下正对并压合，其特征在于，所述压合机构（1）包括：

压板（11），固定于所述移载机构（2）的活动端；

吸持板（12），间隔设置于所述压板（11）的下方，所述吸持板（12）包括能吸持所述第一工件的吸持部（121）；

浮动组件（13），所述浮动组件（13）被配置为活动连接所述压板（11）和所述吸持板（12），以在所述第一工件与所述第二工件压合时限定所述吸持板（12）向正上方或斜上方移动预设位移；

弹性元件（14），设置于所述压板（11）和所述吸持板（12）之间，所述弹性元件（14）的两端分别连接或抵接于所述压板（11）和所述吸持板（12），所述弹性元件（14）被配置为能够在所述吸持板（12）移动所述预设位移时发生弹性变形并向下抵压所述吸持板（12），并在所述第一工件与所述第二工件压合完成后使所述吸持板（12）复位；

所述浮动组件（13）包括：

套筒（131），穿设并固定于所述压板（11），所述套筒（131）具有中空腔，所述中空腔包括上下连通的第一腔段（1311）和第二腔段（1312），所述第一腔段（1311）的最大横截面积大于所述第二腔段（1312）与所述第一腔段（1311）连接处的横截面积；

销棒（132），穿设于所述套筒（131），所述销棒（132）包括上下连接的头部（1321）和杆部（1322），所述头部（1321）能够抵接在所述第一腔段（1311）的腔壁，所述杆部（1322）活动穿过所述第二腔段（1312）并与所述吸持板（12）固定连接；

所述中空腔的所述第一腔段（1311）为与所述第二腔段（1312）同轴的锥台孔，所述锥台孔与所述第二腔段（1312）平滑连接；

所述销棒（132）的所述头部（1321）能与所述第一腔段（1311）抵接的部分呈锥台状，所述头部（1321）与所述杆部（1322）平滑连接且同轴设置；

所述杆部（1322）的直径小于所述第二腔段（1312）的直径。

2.根据权利要求1所述的压合装置，其特征在于，所述弹性元件（14）为弹簧，所述弹簧的两端分别容置于所述压板（11）和所述吸持板（12）上开设的盲孔内。

3.根据权利要求1所述的压合装置，其特征在于，所述压合装置还包括弹性压块（3），所述弹性压块（3）固定于所述压板（11），所述弹性压块（3）能在所述第一工件与所述第二工件压合时抵压所述第一工件。

4.根据权利要求3所述的压合装置，其特征在于，所述弹性压块（3）的数量在两个以上，所有所述弹性压块（3）对称分布于所述压板（11）的两侧。

5.根据权利要求1所述的压合装置，其特征在于，所述压合装置还包括压力传感器（4），所述压力传感器（4）设置于所述压板（11）及所述移载机构（2）的活动端之间。

6.根据权利要求1所述的压合装置，其特征在于，所述压合装置还包括两个以上的测距传感器（5），两个以上的所述测距传感器（5）相间隔地固定于所述压板（11），所述测距传感器（5）用于测量其与所述第一工件的受测部位之间的距离。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的压合装置，其特征在于：所述吸持板（12）的数量在两个以上，所有所述吸持板（12）共同配合吸持所述第一工件，各个所述吸持板（12）与所述压板（11）之间均设置有所述浮动组件（13）和所述弹性元件（14）。

8.根据权利要求7所述的压合装置，其特征在于：

各个所述吸持板（12）及所述压板（11）之间设置的所述浮动组件（13）的数量在两个以上，所述浮动组件（13）沿所述吸持板（12）的轮廓均匀分布；

各个所述吸持板（12）及所述压板（11）之间设置的所述弹性元件（14）的数量在两个以上，所述弹性元件（14）沿所述吸持板（12）的轮廓均匀分布。