CN112612337A - 服务器风扇自动化装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种服务器风扇自动化装配方法，涉及服务器组装技术领域。服务器风扇自动化装配方法，该方法包括：控制器控制机械手，通过机械手上的定位夹具来定位并夹取待装配的服务器风扇。定位夹具进一步确定服务器风扇所要安装的安装位置。机械手带动服务器风扇运动并在安装位置通过定位夹具插入服务器风扇。服务器风扇自动化装配方法能够通过识别风扇位置、安装位置，并夹取、夹放风扇，实现了在没有人工参与的情况下，将风扇安装到服务器机箱中，有效改善了现有的问题。

Description

服务器风扇自动化装配方法

技术领域

本申请涉及服务器组装技术领域，具体而言，涉及一种服务器风扇自动化装配方法。

背景技术

由于5G、AI等互联网新兴行业发展，服务器市场显示出强劲的增长态势，内存是服务器组成中重要部件之一，其效率和品质保证考验着所有服务器行业厂商。

大部分服务器CPU、扩展卡等功耗高，散热需求大；服务器高度方向尺寸小，无法安装大尺寸CPU散热器；普通低高度CPU风冷风扇的散热能力无法满足散热要求；服务器需要一个覆盖内部绝大部分区域的散热风道，所以服务器的常见风冷散热形式与普通台式电脑或笔记本电脑不同。服务器常见风冷散热形式为：若干散热风扇沿服务器宽度方向排列，向服务器长度方向吹风形成散热风道，散热风经过CPU无风扇散热器、扩展卡上的无风扇散热器、主板和芯片等表面时为其散热。

服务器风扇以前主要依靠人工安装，存在着工艺流程多，耗时长的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种服务器风扇自动化装配方法，其能够改善现有的服务器风扇的安装需要依赖人工的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种服务器风扇自动化装配方法，该方法包括：

控制器控制机械手，通过机械手上的定位夹具来定位并夹取待装配的服务器风扇；

所述定位夹具进一步确定服务器风扇所要安装的安装位置；

机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置通过所述定位夹具插入服务器风扇。

定位夹具可以用于服务器风扇的定位以及夹取，该方法通过使用定位夹具来识别服务器风扇的上料以及要安装的位置，可以实现自动化的上料，然后进一步再将服务器风扇移动到已经识别好的安装位置，再次控制定位夹具进行安装工作，使得安装步骤也实现自动化，总体实现了服务器风扇的自动化组装，有效改善了依赖人工组装的问题。

另外，根据本申请的实施例提供的服务器风扇自动化装配方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述定位夹具上安装有视觉识别检测系统，在夹取服务器风扇之前，所述视觉识别检测系统先检测服务器风扇的位置和角度，所述视觉识别检测系统还用于检测所述安装位置。

通过采用视觉识别检测系统，能够获取服务器风扇的上料位置，也能够识别准确的安装位置，并且还能够判断服务器风扇上料时的角度，以便于安装正确的位置进行夹取以及安装，避免夹伤服务器风扇或者碰伤安装位置的环境元件。

在本申请的可选实施例中，所述视觉识别检测系统在确定所述安装位置时，需要同时检测所述安装位置是否已有服务器风扇或者是否有异物。

通过进一步检测服务器风扇的有无以及异物的有无，可以保障在没有人工参与的情况下，不重复安装或者被异物影响安装。

在本申请的可选实施例中，在机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置通过所述定位夹具插入服务器风扇的步骤前，该方法还包括通过拨线机构拨开所述安装位置附近的线缆；

在所述拨线机构拨开所述安装位置附近的线缆后，所述视觉识别检测系统再次检测所述安装位置，并由控制器控制机械手工作，使得服务器风扇移动到所述安装位置。

由于机箱中可能有其他部件的线缆裸露在外，会阻挡在安装位置处，使得视觉识别检测系统可能会检测错误，也可能会在安装时挡在服务器风扇的移动路径上，通过设置拨线机构，能够有效拨开阻挡的线缆，保障识别和安装的准确性。

在本申请的可选实施例中，所述拨线机构包括第一伸缩装置、第二伸缩装置和拨爪，所述第一伸缩装置的输出端与所述第二伸缩装置连接，所述第二伸缩装置的输出端与所述拨爪连接。

拨爪可以把住线缆，配合第一伸缩装置、第二伸缩装置的工作，能够将安装位置附近的线缆拨开，保障识别和安装的正常进行。

在本申请的可选实施例中，所述拨线机构还包括滑轨，所述第一伸缩装置可滑动地设置于所述滑轨，所述滑轨的长度方向与多个服务器风扇的布设方向平行。

通过配置滑轨，拨线机构可以对多个安装位置附近的线缆进行拨线操作，不用额外增设多个第一伸缩装置、第二伸缩装置和拨爪，既节省了成本，也减少了对空间的占用。

在本申请的可选实施例中，该方法还采用了力传感器，所述力传感器设置于所述定位夹具或者设置于所述安装位置，所述力传感器用于监测服务器风扇插入所述安装位置时的插入力并反馈给控制器，控制器获取插入力数据并控制机械手的工作。

力传感器可以检测插入时的作用力，保障元件的完好以及安装的到位。

在本申请的可选实施例中，在待装配的服务器风扇上料前，先将服务器风扇的风扇线固定于服务器风扇的外壳，使服务器风扇被插设于所述安装位置后，风扇线与在所述安装位置设置的接插部电连接。

通过将风扇线预先固定好，上料时就不用担心有风扇线影响视觉识别和安装工作，并且在服务器风扇插接后，也不用额外再进行接线操作，减少不必要的机构，也避免接线过程出错而降低良品率。

在本申请的可选实施例中，所述定位夹具还包括夹持部和按压部，所述夹持部用于夹持服务器风扇，所述按压部用于下压服务器风扇。

在本申请的可选实施例中，在机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置通过所述定位夹具插入服务器风扇的步骤中：

机械手先带动服务器风扇预插设在所述安装位置，然后所述夹持部松开，所述按压部进一步按压服务器风扇并使服务器风扇完全插设于所述安装位置。

夹持部与按压部依次工作，首先能够保障服务器风扇放置的位置符合要求，其次又能够保障按压时不损坏服务器风扇的外壳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的服务器风扇自动化装配方法的流程图；

图2为服务器风扇自动化装配方法所用设备的第一视角的示意图；

图3为图2的A部分的局部放大图；

图4为图2的另一个视角的示意图；

图5为图4的B部分的局部放大图；

图6为服务器风扇的示意图；

图7为图6的服务器风扇被安装到位后的示意图。

图标：10-机械手；20-定位夹具；21-夹持部；22-按压部；30-服务器风扇；31-公头；40-拨线机构；41-第一伸缩装置；42-第二伸缩装置；43-拨爪；44-滑轨；100-安装位置；101-机箱；1012-母头；102-料盘。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

实施例

请结合图2和图4，本申请提供的方法可以用该设备实现。具体的，本申请的实施例提供了一种服务器风扇自动化装配方法，用于将图6中的风扇安装到机箱101，安装后的状态可以参考图7。

该方法包括：

控制器控制机械手10，通过机械手10上的定位夹具20来定位并夹取待装配的服务器风扇30；

定位夹具20进一步确定服务器风扇30所要安装的安装位置100；

机械手10带动服务器风扇30运动并在安装位置100(如图5所示)通过定位夹具20插入服务器风扇30。

其中，控制器可以是一般的机箱组装流水线的PLC控制器，此处不再赘述。

其中，所安装的风扇具有公头31，在机箱101的安装位置100处设有对应的母头1012，在风扇插入机箱101的同时即完成了风扇与机箱101的电连接，所以能够实现自动化安装，无需再另行进行风扇线缆的插接工作。

简单而言，定位夹具20可以用于服务器风扇30的定位以及夹取，该方法通过使用定位夹具20来识别服务器风扇30的上料以及要安装的位置，可以实现自动化的上料，然后进一步再将服务器风扇30移动到已经识别好的安装位置100，再次控制定位夹具20进行安装工作，使得安装步骤也实现自动化，总体实现了服务器风扇30的自动化组装，有效改善了依赖人工组装的问题。

具体的，请结合图3，本实施例的定位夹具20还包括夹持部21和按压部22，夹持部21用于夹持服务器风扇30，按压部22用于下压服务器风扇30。

在机械手10带动服务器风扇30运动并在安装位置100通过定位夹具20插入服务器风扇30的步骤中：

机械手10先带动服务器风扇30预插设在安装位置100，然后夹持部21松开，按压部22进一步按压服务器风扇30并使服务器风扇30完全插设于安装位置100。

夹持部21与按压部22依次工作，首先能够保障服务器风扇30放置的位置符合要求，其次又能够保障按压时不损坏服务器风扇30的外壳。

详细的，由于风扇的壳体通常是塑料壳体，单纯用夹持部21夹持，然后向下插入安装位置100时，依靠的是夹持部21与壳体之间的摩擦力，这就使得只用夹持部21时，要达到同样的插入力道就需要较大的夹持力来增大摩擦力。这个过程中有可能会导致壳体损坏。而结合按压部22之后，按压部22直接沿着插入方向提供下压力，所需的作用力会比上述的为了增大摩擦力而需要的夹持力而言更小，从而避免插入过程中不损坏壳体。并且可以理解的是，在使用相同的作用力时，按压可以保障压装到位，而夹持带来的摩擦力则不一定能够将风扇安装到位。

具体的，定位夹具20上安装有视觉识别检测系统，在夹取服务器风扇30之前，视觉识别检测系统先检测服务器风扇30的位置和角度，视觉识别检测系统还用于检测安装位置100。视觉识别检测系统可以CCD镜头及其相应组件所组成的工业生产常用的视觉系统。通过采用视觉识别检测系统，能够获取服务器风扇30的上料位置，也能够识别准确的安装位置100，并且还能够判断服务器风扇30上料时的角度，以便于安装正确的位置进行夹取以及安装，避免夹伤服务器风扇30或者碰伤安装位置100的环境元件。环境元件可以是服务器的其他硬件，也可以是机箱101的一些结构部件等。

需要注意的是，视觉识别检测系统在确定安装位置100时，需要同时检测安装位置100是否已有服务器风扇30或者是否有异物。通过进一步检测服务器风扇30的有无以及异物的有无，可以保障在没有人工参与的情况下，不重复安装或者被异物影响安装。

考虑到在一些类型的服务器组装过程中，会有其他元件的线缆处于服务器风扇30安装的活动路径上，既影响位置识别又影响服务器风扇30的移动。在本实施例的方法中，在机械手10带动服务器风扇30运动并在安装位置100通过定位夹具20插入服务器风扇30的步骤前，该方法还包括通过拨线机构40拨开安装位置100附近的线缆；

在拨线机构40拨开安装位置100附近的线缆后，视觉识别检测系统再次检测安装位置100，并由控制器控制机械手10工作，使得服务器风扇30移动到安装位置100。

由于机箱101中可能有其他部件的线缆裸露在外，会阻挡在安装位置100处，使得视觉识别检测系统可能会检测错误，也可能会在安装时挡在服务器风扇30的移动路径上，通过设置拨线机构40，能够有效拨开阻挡的线缆，保障识别和安装的准确性。

请结合图5，具体的，拨线机构40包括第一伸缩装置41、第二伸缩装置42和拨爪43，第一伸缩装置41的输出端与第二伸缩装置42连接，第二伸缩装置42的输出端与拨爪43连接。以第一伸缩装置41的伸缩方向为第一方向，以第二伸缩装置42的伸缩方向为第二方向，在本实施例中，第一方向与第二方向互相垂直，即第一方向是水平方向，第二方向是竖直方向。

其中，拨爪43可以把住线缆，配合第一伸缩装置41、第二伸缩装置42的工作，能够将安装位置100附近的线缆拨开，保障识别和安装的正常进行。

可以选择的是，拨线机构40还包括滑轨44，第一伸缩装置41可滑动地设置于滑轨44，滑轨44的长度方向与多个服务器风扇30的布设方向平行。通过配置滑轨44，拨线机构40可以对多个安装位置100附近的线缆进行拨线操作，不用额外增设多个第一伸缩装置41、第二伸缩装置42和拨爪43，既节省了成本，也减少了对空间的占用。当服务器风扇30的安装位置100是固定的一个位置时，可以不用设置滑轨44，当有多个安装位置100且都需要安装服务器风扇30时，则通过调整第一伸缩装置41在滑轨44上的位置，就可以使得拨爪43服务于每一个安装位置100。

此外，因为有滑轨44，该拨线机构40还能够使得本方法所用的设备能够适配不同类型的机箱101，即便风扇的安装位置100改变，也能够进行适应。

可以理解的是，如果不采用拨线机构40，则可以考虑在服务器的机箱101上料前，先将会妨碍风扇安装的其他线缆进行固定，比如可以改动机箱101的结构使之便于固定其他线缆，也可以考虑更改风扇固定结构，使得新的安装位置100不会被其他线缆阻挡。

具体的，在本实施例中，该方法还采用了力传感器，力传感器设置于定位夹具20或者设置于安装位置100，比如可以直接为每个安装位置100配置各自的力传感器，这样即便是后期的维护检修，检修人员也可以通过力传感器来获知重新装入维修好的风扇或者更换后的风扇是否已经按压到位；也可以在按压部22设置力传感器，以节约一定的成本。

力传感器用于监测服务器风扇30插入安装位置100时的插入力并反馈给控制器，控制器获取插入力数据并控制机械手10的工作，避免插入力过大而损坏器件或者插入力过小而未能将服务器风扇30安装到位。力传感器可以检测插入时的作用力，保障元件的完好以及安装的到位。

可以选择的是，在待装配的服务器风扇30上料前，先将服务器风扇30的风扇线固定于服务器风扇30的外壳，使服务器风扇30被插设于安装位置100后，风扇线与在安装位置100设置的接插部电连接。通过将风扇线预先固定好，上料时就不用担心有风扇线影响视觉识别和安装工作，并且在服务器风扇30插接后，也不用额外再进行接线操作，减少不必要的机构，也避免接线过程出错而降低良品率。

此外，在上料前先将风扇线固定，会比将服务器风扇30安装到位后再固定更方便，没有其他环境元件阻碍。

请结合图1，本申请的方法整体对服务器风扇30的装配过程为：

机箱101完成了其他的安装步骤后，需要进行风扇装配，通过机械手10带动定位夹具20的CCD镜头移动到料盘102上方，拍照并与设定好的模版对比识别风扇的位置，并且要确定风扇是否放反，然后由定位夹具20的夹持部21夹取风扇。

然后机械手10带动CCD镜头移动到机箱101上方，拍照并与预设模版对比，以确定安装位置100，比如具有风扇槽的机箱101，就可以识别风扇槽的位置。需要注意的是，只需要在第一个风扇上料时对安装位置100进行识别。

如果检测到安装位置100有风扇，则换一个安装位置100进行安装。如果有异物，则可以通过另外的机械手10移走异物。如果有线缆影响识别，则通过拨线机构40拨开线缆并再次进行识别。

然后机械手10带动风扇移动到安装位置100，在风扇的一部分处于风扇槽内后，夹持部21松开，按压部22将风扇压装，根据力传感器反馈来保障压装到位。

最后拨线机构40复位，整个风扇的自动化安装完成。

机箱101可以进一步进行其他的安装步骤，以完成整个服务器的组装工作。

综上所述，本申请的服务器风扇自动化装配方法能够通过识别风扇位置、安装位置100，并夹取、夹放风扇，实现了在没有人工参与的情况下，将风扇安装到服务器机箱101中，有效改善了现有的问题。并且通过运用拨线机构40，能够进一步将阻碍安装的其他线缆拨开，保障了识别和安装的准确性，进一步保障了自动化组装后的良品率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，该方法包括：

控制器控制机械手，通过机械手上的定位夹具来定位并夹取待装配的服务器风扇；

所述定位夹具进一步确定服务器风扇所要安装的安装位置；

机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置通过所述定位夹具插入服务器风扇。

2.根据权利要求1所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，所述定位夹具上安装有视觉识别检测系统，在夹取服务器风扇之前，所述视觉识别检测系统先检测服务器风扇的位置和角度，所述视觉识别检测系统还用于检测所述安装位置。

3.根据权利要求2所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，所述视觉识别检测系统在确定所述安装位置时，需要同时检测所述安装位置是否已有服务器风扇或者是否有异物。

4.根据权利要求2所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，在机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置通过所述定位夹具插入服务器风扇的步骤前，该方法还包括通过拨线机构拨开所述安装位置附近的线缆；

在所述拨线机构拨开所述安装位置附近的线缆后，所述视觉识别检测系统再次检测所述安装位置，并由控制器控制机械手工作，使得服务器风扇移动到所述安装位置。

5.根据权利要求4所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，所述拨线机构包括第一伸缩装置、第二伸缩装置和拨爪，所述第一伸缩装置的输出端与所述第二伸缩装置连接，所述第二伸缩装置的输出端与所述拨爪连接。

6.根据权利要求5所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，所述拨线机构还包括滑轨，所述第一伸缩装置可滑动地设置于所述滑轨，所述滑轨的长度方向与多个服务器风扇的布设方向平行。

7.根据权利要求2所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，该方法还采用了力传感器，所述力传感器设置于所述定位夹具或者设置于所述安装位置，所述力传感器用于监测服务器风扇插入所述安装位置时的插入力并反馈给控制器，控制器获取插入力数据并控制机械手的工作。

8.根据权利要求1所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，在待装配的服务器风扇上料前，先将服务器风扇的风扇线固定于服务器风扇的外壳，使服务器风扇被插设于所述安装位置后，风扇线与在所述安装位置设置的接插部电连接。

9.根据权利要求1所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，所述定位夹具还包括夹持部和按压部，所述夹持部用于夹持服务器风扇，所述按压部用于下压服务器风扇。

10.根据权利要求9所述的服务器风扇自动化装配方法，其特征在于，在机械手带动服务器风扇运动并在所述安装位置插入服务器风扇的步骤中：

机械手先带动服务器风扇预插设在所述安装位置，然后所述夹持部松开，所述按压部进一步按压服务器风扇并使服务器风扇完全插设于所述安装位置。

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