CN112621184A - 组装装置及机械手 - Google Patents

Abstract

一种组装装置，包括支架、驱动机构及吸取机构，驱动机构固定于支架上，吸取机构与驱动机构连接，并受驱动机构的驱动在第一方向上运动，吸取机构包括吸头、定位针及感测器，吸头用于吸取第一工件，定位针贯穿于吸头，定位针包括第一端与第二端，第一端凸伸出吸头预设距离，感测器与吸头间隔设置，感测器能够感测到感测范围内是否有物体，定位针运动预设距离时第二端从感测范围外到达感测范围内。本发明实现精密组装，且保证相关作业人员掌握装置的作业状态。本发明还提供一种机械手。

Description

组装装置及机械手

技术领域

本发明涉及自动组装技术领域，特别是一种组装装置及机械手。

背景技术

在组装细小尺寸的工件时，依靠人工组装的方式效率不高，且精密度低。例如广泛应用于电子设备上的USB孔，为了使USB接头插入USB孔内不易脱落，需要在USB孔内安装弹片。这种弹片尺寸细小，作业人员如果用手去拿取弹片并组装至电子设备上，拿取过程中弹片容易从手中掉落，组装过程中也容易导致不良，作业劳动强度高，成本高。

发明内容

鉴于上述状况，实有必要提供一种组装装置，以解决上述问题。

一种组装装置，用于将至少一个第一工件组装至第二工件上，所述组装装置包括支架、驱动机构及吸取机构，所述驱动机构固定于所述支架上，所述吸取机构与所述驱动机构连接，并受所述驱动机构的驱动在第一方向上运动，所述吸取机构包括吸头、定位针及感测器，所述吸头用于吸取所述第一工件，所述定位针贯穿于所述吸头，所述定位针包括第一端与第二端，所述第一端凸伸出所述吸头，所述感测器能够感测所述定位针的是否被所述第一工件推至感测范围内，以确定所述第一工件是否在所述吸头的指定位置上。

进一步地，所述吸取机构还包括一安装块，所述安装块与所述支架固接，所述第二端穿过安装块，所述第二端远离安装块的位置固设有一凸环，所述第二端外套设一弹簧，所述弹簧的抵持于所述安装块，另一端抵持于所述凸环。

进一步地，所述吸头设有通孔，所述第一端穿过所述通孔，所述第一端设有台阶部，所述通孔的形状与所述台阶部相适应，使所述台阶部与所述通孔的侧壁相抵持。

进一步地，所述吸头的形状根据所述第一工件的形状成型，有利于导正所述第一工件。

进一步地，所述吸头内设有真空通道，外接抽真空装置，利用真空吸附所述第一工件。

进一步地，所述吸取机构还包括一导向块及导向杆，所述导向块与所述吸头间隔设置并与所述支架连接，所述导线杆贯穿所述导向块与所述吸头，所述导向杆一端设有与所述导向块远离所述吸头的一面抵持的第一凸块，所述导向杆的另一端设有与所述导向块远离所述吸头的一面抵持的第二凸块，所述导向杆外套设有弹性件，所述弹性件的一端抵持于所述导向块，另一端抵持于所述吸头。

进一步地，还包括调节机构，所述调节机构与所述驱动机构相连接并受所述驱动机构的驱动在指定方向上运动，所述调节机构与所述吸取机构相连，并在至少两个方向上调节所述吸取机构的位置。

进一步地，所述调节机构包括第一调节块及第二调节块，所述第一调节块与所述驱动机构相连，所述第二调节块可滑动地设于所述第一调节块上，所述导向块可滑动地设于所述第二调节块上，所述第二调节块与所述导向块滑动的方向不一致,所述第一调节块上设有第一调节件，所述第一调节件的一端固定于所述第一调节块上，另一端与所述第二调节块抵持，以限制所述第二调节块的位置；所述第二调节块上设有第二调节件，所述第二调节件的一端固定于所述第二调节块上，另一端与所述导向块抵持，以限制所述导向块的位置。

进一步地，还包括报警件，所述报警件在指定时间内，所述吸头未吸取到所述第一工件时发出警报信息。

一种机械手，所述机械手包括所述的组装装置及手臂，所述组装装置与所述手臂连接。

本发明的吸取机构设置贯穿吸头的定位针，当第一工件未置于吸头的指定位置上时，定位针被推动至感测器的感测范围内，从而实时监控第一工件的在吸头上的位置，有利于实现精密组装，且保证相关作业人员掌握装置的作业状态，并及时处理意外状况，提高作业的良率及效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的组装装置的立体示意图。

图2为图1所示的组装装置的部分结构的立体示意图。

图3为图2所示的组装装置的部分结构的另一角度的立体示意图。

图4为图2所示的组装装置的部分结构沿IV-IV线的剖面示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件或者可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1与图2，本发明的实施例提供一种组装装置100，实现至少一个小尺寸的第一工件200精密组装至第二工件300。组装装置100包括支架10、驱动机构20、吸取机构30及调节机构40。驱动机构20固定于支架10上。调节机构40与驱动机构20连接并受驱动机构20的驱动在指定方向上运动。吸取机构30与调节机构40连接。吸取机构30吸取第一工件200并在驱动机构20的驱动下将第一工件200组装至第二工件300上。

在本实施例中，第一工件200为USB弹片，第二工件300为电子设备，但不限于此。

定义如图2所示的相互垂直的第一方向Z、第二方向X及第三方向Y。

支架10包括顶板11及两个侧板12。两个侧板12分别与顶板11的两端连接。在本实施例中，驱动机构20、吸取机构30及调节机构40的数量均为两个。每个驱动机构20与对应的侧板12连接。每个调节机构40与对应的驱动机构20连接。两个吸取机构30的间距可根据第一工件200所需组装至第二工件300的位置调整。在一些实施例中，侧板12、驱动机构20、吸取机构30及调节机构40的数量可以根据实际需要对应设置，这有利于提高组装的效率及良率，满足批量生产的要求。

在一些实施例中，支架10还可以一体成型，驱动机构20根据实际需要间隔固定于支架10上即可。

优选地，侧板12上还设有滑轨121，调节机构40在驱动机构20的驱动下沿滑轨121运动。

驱动机构20包括驱动件21与连接杆22。连接杆22的一端与调节机构40相连，另一端与驱动件21相连。连接杆22的轴线与第一方向Z平行。驱动件21驱动调节机构40与吸取机构30在连接杆22的轴线方向上运动。在本实施例中，所述驱动件21为气缸，但不限于此，在其他实施例中，所述驱动件21还可以为直线电机等驱动装置。

请同时参见图2与图3，吸取机构30包括吸头31、导向件32、定位针33及感测器34。吸头31与导向件32间隔设置且相柔性连接。感测器34位于导向件32远离吸头31的一侧。定位针33贯穿于吸头31与导向件32，且定位针33的两端分别凸伸出吸头31与导向件32。吸头31用于吸取第一工件200，且其形状匹配于第一工件200。当第一工件200未被吸取至吸头31的指定位置时，定位针33凸伸出吸头31的一端被推动，从而定位针33的另一端会被感测器34检测到。

吸头31包括相连接的主体部311及仿形部312。仿形部312的形状根据第一工件200的形状成型，有利于导正第一工件200。主体部311及仿形部312内开设一真空通道(图未示)，并外接抽真空装置，利用真空吸附第一工件200。

导向件32包括导向块321及导向杆322。导向块321与调节机构40相连接。导向杆322贯穿于导向块321及主体部311。主体部311能够沿导向杆322运动。导向杆322远离主体部311的一端固设有第一凸块3221，第一凸块3221与导向块321远离吸头31的一面的相抵持。导向杆322远离导向块321的一端设有第二凸块3222，第二凸块3222与主体部311远离导向块321的一面相抵持。导向件32还包括弹性件323。弹性件323套设于导向杆322上，且位于导向块321及主体部311之间。弹性件323的一端抵持于导向块321，另一端抵持于主体部311。

请参见图4，定位针33包括第一端331与第二端332。吸头31设有通孔3111。第一端331穿过吸头31的通孔3111，且第一端331凸伸出仿形部312预设距离。第一端331设有台阶部3311。通孔3111的形状与台阶部3311相适应，使台阶部3311与通孔3111的侧壁相抵持。导向块321设有通孔3211。第二端332穿过导向块321的通孔3211。

吸取机构30还包括一安装块35。安装块35位于导向块321远离吸头31的一侧。定位针33的第二端332穿过安装块35。第二端332远离安装块35的位置固设有一凸环3321。定位针33还包括套设于第二端332外的弹簧333。弹簧333的一端抵持于安装块35，另一端抵持于凸环3321。感测器34固定于安装块35上，能够感测到感测范围内是否有物体。当第一工件200未被吸取至与仿形部312相适应的位置时，定位针33的第一端331被推动回缩至仿形部312内预设距离，弹簧333被压缩，第二端332移动至感测器34的感测范围内。

优选地，调节机构40还包括报警件(图未示)。在指定时间内，吸头31未吸取到第一工件200，报警件发出警报信息。

调节机构40包括第一调节块41、第二调节块42及第三调节块43。第一调节块41与连接杆22相连，且第一调节块41滑动设于滑轨121上。第一调节块41开设一沿第二方向X的第一滑槽411。第二调节块42可滑动地设于第一滑槽411内。第三调节块43与第二调节块42间隔设置，并固定于第一调节块41上。第三调节块43上设有第一调节件431。第一调节件431的一端固定于第一调节块41上，另一端与第二调节块42抵持，以限制第二调节块42的位置。第二调节块42开设一沿第三方向Y的第二滑槽421。导向块321可滑动地设于第二滑槽421内。第二调节块42上设有第二调节件422。第二调节件422的一端固定于第二调节块42上，另一端与导向块321抵持，以限制导向块321的位置。设置调节机构40使得吸取机构30在第二方向X与第三方向Y上可以调节位置，提高了后期对装置维护的便利度。

在本实施例中，调节机构40与吸取机构30相连接，调节吸取机构30在第二方向X与第三方向Y上的位置，但不限于此，在其他实施例中，调节机构40可以省略。

本发明的实施例提供一种机械手(图未示)。机械手包括手臂及所述组装装置100。手臂与顶板11相连接，以带动整个组装装置100运动。

作业时，手臂带动组装装置100至吸取工位，吸头31外接抽真空装置形成负压吸取第一工件200，在指定时间内，吸头31未吸取到第一工件200，报警件发出警报信息，每个吸头31均吸取到第一工件200后，若第一工件200不位于仿形部312的指定位置，定位针33的第一端331受第一工件200的推动，第二端332移动至感测器34的感测范围内，则吸头31重新吸取第一工件200至第一工件200位于指定位置后，手臂带动组装装置100至组装工位，驱动件21驱动连接杆22使吸头31带动第一工件200至第二工件300上待组装的位置，组装完成。

相较于现有技术，本发明的吸取机构设置贯穿吸头的定位针，当第一工件未置于吸头的指定位置上时，定位针被推动至感测器的感测范围内，从而实时监控第一工件的在吸头上的位置，有利于实现精密组装，且保证相关作业人员掌握装置的作业状态，并及时处理意外状况，提高作业的良率及效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其它单元或步骤，单数不排除复数。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种组装装置，用于将至少一个第一工件组装至第二工件上，所述组装装置包括支架、驱动机构及吸取机构，所述驱动机构固定于所述支架上，所述吸取机构与所述驱动机构连接，并受所述驱动机构的驱动在第一方向上运动，其特征在于：所述吸取机构包括吸头、定位针及感测器，所述吸头用于吸取所述第一工件，所述定位针贯穿于所述吸头，所述定位针包括第一端与第二端，所述第一端凸伸出所述吸头，所述感测器能够感测所述定位针的是否被所述第一工件推至感测范围内，以确定所述第一工件是否在所述吸头的指定位置上。

2.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于：所述吸取机构还包括一安装块，所述安装块与所述支架固接，所述第二端穿过安装块，所述第二端远离安装块的位置固设有一凸环，所述第二端外套设一弹簧，所述弹簧的抵持于所述安装块，另一端抵持于所述凸环。

3.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于：所述吸头设有通孔，所述第一端穿过所述通孔，所述第一端设有台阶部，所述通孔的形状与所述台阶部相适应，使所述台阶部与所述通孔的侧壁相抵持。

4.如权利要求3所述的组装装置，其特征在于：所述吸头的形状与所述第一工件相匹配。

5.如权利要求4所述的组装装置，其特征在于：所述吸头内设有真空通道，外接抽真空装置，利用真空吸附所述第一工件。

6.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于：所述吸取机构还包括一导向块及导向杆，所述导向块与所述吸头间隔设置并与所述支架连接，所述导向杆贯穿所述导向块与所述吸头，所述导向杆一端设有与所述导向块远离所述吸头的一面抵持的第一凸块，所述导向杆的另一端设有与所述导向块远离所述吸头的一面抵持的第二凸块，所述导向杆外套设有弹性件，所述弹性件的一端抵持于所述导向块，另一端抵持于所述吸头。

7.如权利要求6所述的组装装置，其特征在于：所述组装装置还包括调节机构，所述调节机构与所述驱动机构相连接并受所述驱动机构的驱动在指定方向上运动，所述调节机构与所述吸取机构相连，并在至少两个方向上调节所述吸取机构的位置。

8.如权利要求7所述的组装装置，其特征在于：所述调节机构包括第一调节块及第二调节块，所述第一调节块与所述驱动机构相连，所述第二调节块可滑动地设于所述第一调节块上，所述导向块可滑动地设于所述第二调节块上，所述第二调节块与所述导向块滑动的方向不一致,所述第一调节块上设有第一调节件，所述第一调节件的一端固定于所述第一调节块上，另一端与所述第二调节块抵持，以限制所述第二调节块的位置；所述第二调节块上设有第二调节件，所述第二调节件的一端固定于所述第二调节块上，另一端与所述导向块抵持，以限制所述导向块的位置。

9.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于：所述组装装置还包括报警件，所述报警件在指定时间内，所述吸头未吸取到所述第一工件时发出警报信息。

10.一种机械手，包括手臂，其特征在于：所述机械手包括如权利要求1-9任一项所述的组装装置，所述组装装置与所述手臂连接。

Images