CN112719877B - 一种异形件智能组装系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种异形件智能组装系统，包括：三轴载具，包括位移机构、压紧机构、安装在位移机构上用于容置异形件的第一治具以及安装在压紧机构上用于容置另一异形件的第二治具；压紧机构被配置成可驱动第二治具向着第一治具移动，并贴紧两异形件，位移机构被配置成可在多自由度移动，以调整异形件间的相对位置；校准设备，包括第一移载机构和三轴调整机构，第一移载机构设有将异形件放入和取出三轴载具的上下料工位；第一移载机构可驱动三轴载具自上下料工位移至三轴调整机构，三轴调整机构被配置成可对三轴载具上的异形件进行扫描，并根据扫描结果驱动三轴载具对异形件位置偏差进行调整。本申请能够自动调整两异形件，以提高组装精度。

Description

一种异形件智能组装系统

技术领域

本申请涉及异形件组装设备技术领域，尤其涉及一种异形件智能组装系统。

背景技术

近年来，随着社会发展和科学技术进步以及产品功能的需要，很多 3C 产品的外形和零部件呈非线性曲面异型结构状，例如5G 手机、笔记本电脑、智能耳机、电子香烟、充电电源、智能穿戴等，这对自动组装的要求十分高，因此，现有的制造商通常采用人工组装或自动化加人工的方式进行组装。在此过程中，人工占据组装的重要组成部分，作为组装的核心部分，调整零部件之间的相对位置采用人工完成。但是随着劳动力成本的提高，人工组装已越来越不适应当下趋势，且人工组装效率低、良品率以及精度均较低，极大提高了生产成本。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本申请提供了一种异形件智能组装系统，其能够自动对异形件进行组装调整。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：一种异形件智能组装系统，包括：三轴载具，其包括位移机构、压紧机构、安装在所述位移机构上并用于容置初步组装的两异形件中的一个的第一治具以及安装在所述压紧机构上并用于容置所述异形件中的另一个的第二治具；其中，所述压紧机构被配置成可驱动所述第二治具向着所述第一治具移动，以使两所述异形件相紧贴，所述位移机构被配置成可在多自由度移动，以带动所述第一治具移动，并调整所述异形件间的相对位置；以及校准设备，包括第一移载机构和三轴调整机构，所述第一移载机构设有用于将所述异形件放入和取出所述三轴载具的上下料工位；其中，所述第一移载机构可驱动所述三轴载具自所述上下料工位移至所述三轴调整机构，所述三轴调整机构被配置成可对所述三轴载具上的异形件进行扫描，并根据扫描结果驱动所述三轴载具对所述异形件位置偏差进行调整。

进一步地，所述位移机构包括：安装板；Y轴滑台，与所述安装板相接，并可驱动其沿着Y轴方向移动；X轴滑台，与所述安装板相接，并可驱动其沿着X轴方向移动；以及RZ轴旋转台，设置在所述安装板上，并可绕着Z轴转动，所述第一治具安装在所述RZ轴旋转台上。

进一步地，所述第一治具包括固定在所述RZ轴旋转台上的治具座和可拆卸的安装在所述治具座上并用于容置所述异形件的的治具芯。

进一步地，所述压紧机构包括滑动架和肘夹，所述第二治具设置在所述滑动架上，所述肘夹与所述滑动架传动连接并可驱动所述第二治具靠近和远离所述第一治具。

进一步地，所述三轴调整机构包括：置放架，用于放置所述三轴载具；检测机构，包括用于扫描检测所述三轴载具上异形件位置的激光器和/或CCD相机；以及调节驱动机构，可向着所述三轴载具移动，并与所述三轴载具传动连接，以驱动其在各自由度进行调节。

进一步地，所述调节驱动机构包括若干可主动转动的插接套，所述位移机构设置有若干用于控制多自由度运动的传动套，所述插接套与所述传动套插接配合并可主动转动，以将旋转运动转化为所述位移机构在各自由度方向上的运动。

进一步地，所述组装系统还包括：保压流水线，包括分别与所述第一移载机构的两端相接的输入线和输出线，所述输出线用于接收经所述三轴调整机构调整异形件后的所述三轴载具，所述输入线用于将调整异形件后的所述三轴载具输入所述第一移载机构；以及移载设备，用于承接所述输入线和所述输出线，以将所述输出线上的所述三轴载具移送至所述输入线上。

进一步地，所述第一移载机构包括：第一输送线，其一端与所述输入线相接，以接收所述输入线上的所述三轴载具；第一移送组件，位于所述第一输送线另一端，并用于接收所述第一输送线上的所述三轴载具；第二输送线，其一端与所述输出线相接；以及第二移送组件，承接在所述第二输送线和所述第一移送组件之间，以接收所述第一移送组件上的所述三轴载具；其中，所述上下料工位位于所述第一移送组件处，所述三轴调整机构位于所述第二移送组件边侧。

进一步地，所述移载设备包括：第三输送线，与所述输出线未与所述第一移载机构连接的一端相接；第四输送线，与所述输入线未与所述第一移载机构连接的一端相接；以及第二移载机构，承接在所述第三输送线和所述第四输送线之间，以将所述第三输送线上的所述三轴载具移至所述第四输送线上。

进一步地，所述第二移载机构包括：第五输送线，用于承接所述第三输送线和所述第四输送线；第三移送组件，位于所述第三输送线和所述第五输送线的交汇处，并用于将所述第三输送线上的所述三轴载具搬运至第五输送线；以及第四移送组件，位于所述第四输送线和所述第五输送线的交汇处，并用于将所述第五输送线上的所述三轴载具搬运至所述第四输送线上。

本申请与现有技术相比，其有益效果是：本发明中校准设备的三轴调整机构能够对三轴载具上的异形件进行扫描，以根据扫描结果驱动三轴载具在多自由度上进行移动，从而对异形件间的相对位置进行精确调整，以提高自动化程度，提高组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。其中：

图1是本发明智能组装系统的整体结构示意图。

图2是本发明中三轴载具的结构示意图。

图3是图2中位移机构的分解结构示意图。

图4是图2中第一治具的分解结构示意图。

图5是图4中压紧组件的结构示意图。

图6是本发明中校准设备的结构示意图。

图7是图6中第一移载机构的结构示意图。

图8是图7中第一移送组件的结构示意图。

图9是图7中第二移送组件的结构示意图。

图10是图6中三轴调整机构的结构示意图。

图11是图10中检测机构的结构示意图。

图12是图10中调节驱动机构的结构示意图。

图13是图12中Y轴驱动组件的结构示意图。

图14是图13中Y轴驱动组件的分解结构示意图。

图15是图13中Y轴驱动组件的剖视示意图。

图16是本发明中移载设备的结构示意图。

图17是图16中第三移送组件的结构示意图。

图18是图16中移载爪的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示，对应于本发明一种较佳实施例的异形件智能组装系统，包括：三轴载具100，用于容置点胶后的若干异形件（图未示），并可在多自由度上对异形件间位置偏差进行调整；校准设备200，包括第一移载机构201和三轴调整机构202，第一移载机构201设有用于将异形件放入和取出三轴载具100的上下料工位201a，第一移载机构201可驱动三轴载具100依次经过上下料工位201a和三轴调整机构202，三轴调整机构202被配置成可对三轴载具100上的异形件进行扫描，并与三轴载具100传动连接，以根据扫描结果驱动三轴载具100对异形件位置进行调整；

保压流水线300，包括分别与第一移载机构201首端和末端相接的输入线301和输出线302，输出线302用于接收经三轴调整机构202调整异形件后的三轴载具100，输入线301用于将调整异形件后的三轴载具100输向上下料工位201a；

移载设备400，用于承接输入线301和输出线302，以将输出线302上的三轴载具100移送至输入线301上。

本发明中校准设备200的三轴调整机构202能够对三轴载具100上的异形件进行扫描，以根据扫描结果驱动三轴载具100在多自由度上进行移动，从而对异形件间的相对位置进行精确调整；此外，组装系统还包括保压流水线300和移载设备400，其能够将精确调整异形件后的三轴载具100移送回上下料工位201a，以进行下料和再次上料，从而实现组装系统对异形件的连续组装，提高自动化程度，提高组装效率。

进一步地，三轴载具100数量有多个，以在校准设备200、保压流水线300和移载设备400间循环流动。

参照图2和图3所示，在本实施例中，异形件数量为两个，其具体为初步组装后的下盖（图未示）和上盖（图未示）。三轴载具100包括载具底板101、安装在载具底板101上的位移机构102和压紧机构103。位移机构102上安装有容置下盖的第一治具14，压紧机构103上安装有容置上盖的第二治具16，第二治具16与第一治具14相对设置。压紧机构103可驱动第二治具16压向上盖，以限制上盖和下盖相背运动，位移机构102可在多自由度进行运动，以对上盖和下盖之间的相对位置进行调整。

位移机构102包括Y轴滑台12、X轴滑台11、安装在Y轴滑台12和X轴滑台11上的安装板105以及安装在安装板105上RZ轴旋转台13，第一治具14安装在RZ轴旋转台13上。Y轴滑台12和X轴滑台11可分别带动安装板105沿着Y轴和X轴移动，进而带动第一治具14在Y轴和X轴方向的移动，RZ轴旋转台13可带动第一治具14绕着Z轴转动。

具体的，Y轴滑台12包括沿Y轴方向排布的Y轴导轨121、滑动配接在Y轴导轨121上的Y轴滑座122以及与Y轴滑座122配接的第一传动组件123。第一传动组件123具体为沿着Y轴方向布置的丝杆组件，其可将旋转运动转化为沿着螺杆方向移动的线性运动，以驱动Y轴滑座122沿着Y轴导轨121滑动。第一传动组件123的输入端沿其轴向设置有用于与三轴调整机构202配接的Y轴传动套124。

X轴滑台11包括沿X轴方向排布的X轴导轨111、滑动配接在X轴导轨111上的X轴滑座112以及与X轴滑座112配接的第二传动组件113。第二传动组件113与第一传动组件123结构相同，第二传动组件113沿着X轴方向布置，以驱动X轴滑座112沿着X轴导轨111滑动。第二传动组件113的输入端沿其轴向设置有用于与三轴调整机构202配接的X轴传动套114。

优选的，位移机构102还包括转接传动座15，转接传动座15的输入端沿着Y轴方向设置，输出端沿着X轴方向设置，X轴传动套114套接在转接传动座15的输入端，传动组件113的输入端与转接传动座15的输出端相配接。通过设置转接传动座15，使得X轴传动套114的设置方向与Y轴传动套124的设置方向一致，从而便于三轴调整机构202与X轴传动套114和Y轴传动套124进行配接。在本实施例中，转接传动座15具体可采用蜗轮蜗杆、锥齿轮或伞齿轮的方式来改变输入、输出端的方向。

优选的，为了确保安装板105沿X轴方向移动时不受Y轴滑台12影响，沿Y轴方向移动时不受X轴滑台11影响，X轴滑座112上设置有第一引导组件115，第一引导组件115包括沿着Y轴方向固定在X轴滑座112上的第一滑轨1151和滑动配接在第一滑轨1151上的第一滑块1152，第一滑块1152与安装板105相接；Y轴滑座122上设置有第二引导组件125，第二引导组件125包括沿着X轴方向固定在Y轴滑座122上的第二滑轨1251和滑动配接在第二滑轨1251上的第二滑块1252，第二滑块1252与安装板105相接。当X轴滑台11驱动安装板105沿着X轴方向移动时，安装板105受到第二引导组件125引导，以便其平稳的移动；当Y轴滑台12驱动安装板105沿着Y轴方向移动时，安装板105受到第一引导组件115引导，以便其平稳的移动。

优选的，为了避免安装板105在沿X轴和Y轴移动到指定位置后发生偏移，第一引导组件115和第二引导组件125上均设置有抱闸17，抱闸17滑动配接在第一滑轨1151上和第二滑轨1251上，并与安装板105相接。抱闸17可与第一滑轨1151和第二滑轨1251相卡接，以限制安装板105的移动。在本实施例中，抱闸17具体采用气动抱闸。

RZ轴旋转台13包括转台主体131和驱动其转动的第三传动组件132。第三传动组件132具体为螺杆组件，第三传动组件132的输入端沿轴向设置有RZ轴传动套133。优选的，在本实施例中，转台主体131固定在安装板105上，第三传动组件132安装在载具底板101上，且沿着Y轴方向设置，从而使得第三传动组件132不会随着安装板105的移动而改变位置，便于与三轴调整机构202相配接。

第三传动组件132包括沿Y轴方向布置的传动螺杆1321和螺纹配接在传动螺杆1321上的螺杆滑座1322，螺杆滑座1322与第一治具14相接，以带动第一治具14绕着Z轴转动。

具体的，螺杆滑座1322上安装有连接板1323，连接板1323上设置有随动器1324，第一治具14对应随动器1324位置设置有第一连接块140，第一连接块140开设有安装槽1401，随动器1324嵌设在安装槽1401内。随动器1324具体为凸轮轴承随动器。通过转动传动螺杆1321，螺杆滑座1322可沿着传动螺杆1321移动，进而带动第一治具14转动。

此外，为了防止X轴滑台12带动安装板105沿X轴方向移动时受到随动器1324限制，在本实施例中，安装槽1401沿着X轴方向开设，且安装槽1401的开设深度大于随动器1324的外径，从而使得随动器1324可在安装槽1401的深度方向移动。

第三传动组件132还包括沿Y轴方向布置的传动杆1325，传动杆1325一端与传动螺杆1321传动连接，RZ轴传动套133设置在传动杆1325上。优选的，传动杆1325采用柔性传动，其具体可由十字万向节连接而成，以减小刚性冲击，进而使得传动更为平稳。

优选的，连接板1323上设置有第三引导组件134，第三引导组件134包括沿着Y轴方向固定在安装板105上的第三滑轨1341和滑动配接在第三滑轨1341上的第三滑块1342，第三滑块1342与连接板1323相接，以便连接板1323平稳的移动。优选的，第三滑轨1341上也滑动配接有抱闸17。

参照图4和图5所示，在本实施例中，为了便于取放异形件，第一治具14采用可拆卸的分体结构，其包括固定在转台主体131上的治具座141和可拆卸安装在治具座141上的治具芯142，治具芯142上形成有与下盖外轮廓相匹配的第一容置腔142a，当需要进行上下料时，只需将治具芯142取出或装入治具座141即可。

进一步地，治具座141形成有放置治具芯142的放置台面141a，放置台面141a上设置有用于对治具芯142进行定位的定位块141b和定位销141c。

治具座141上设置有用于压紧治具芯142的压紧组件143。压紧组件143包括第一把手1431、可向着治具芯142转动的锁紧块1432以及分别与第一把手1431和锁紧块1432传动连接的推块组件。第一把手1432包括锁紧位置和松开位置，当第一把手1432由松开位置转动至锁紧位置时，推块组件向外推动锁紧块1432，以使锁紧块1432转向治具芯142；当第一把手1432由锁紧位置转动至松开位置时，推块组件向内拉动锁紧块1432，以使锁紧块1432转离治具芯142。

具体的，推块组件包括驱动块1433和推块1434。驱动块1433设置在治具座141上并可沿着Y轴方向滑动，第一把手1431与驱动块1433转动配接，驱动块1433上开设有引导孔1435，引导孔1435自靠近第一把手1432的一端至另一端向外倾斜设置。推块1434与锁紧块1432转动连接，其设置在治具座141上并可沿着X轴方向滑动，推块1434上连接有穿设在引导孔1435内的引导柱1436，以将驱动块1433的Y轴方向上的滑动转化成推块1434在X轴方向上的滑动。在本实施例中，驱动块1433和推块1434与治具座141之间均设置有滑轨组件（图未示），以实现线性运动。优选的，锁紧块1432数量为两个，且分别位于治具座141两侧，相应的，推块1433数量为两个以分别对两锁紧块1432进行推拉。

当第一把手1431由松开位置转至锁紧位置时，其可拉动驱动块1433向着第一把手1432滑动，并将推块1434向外推动，进而推动锁紧块1432向着治具芯142转动以压紧治具芯142；当第一把手1431由锁紧位置转至松开位置时，其可推动驱动块1433向着远离第一把手1432方向滑动，并将推块1434向内拉动，进而拉动锁紧块1432向着远离治具芯142的方向转动，以松开治具芯142。

参照图2所示，压紧机构103包括滑动架18和设置在滑动架18上的肘夹19，第二治具16设置在滑动架18上，肘夹19可驱动滑动架18升降，以带动第二治具16压接在上盖上。第二治具16形成有与上盖外轮廓相匹配的第二容置腔（图未示）。

进一步地，滑动架18包括安装座181和沿Z轴方向滑动配接在安装座181上的升降板182，第二治具16设置在升降板182上。肘夹19沿Z轴方向固定在安装座181上，其包括第二把手191和压杆192，压杆192端部与升降板182相接，第二把手191和压杆192之间通过连杆组件193传动连接。通过扳动第二把手191，压杆192在连杆组件193的带动下可沿着Z轴方向移动，进而带动升降板182沿着Z轴方向升降。

参照图1、图6和图7所示，第一移载机构201包括第一输送线21、第二输送线22、第一移送组件23和第二移送组件24。其中，第一输送线21与输入线301相接，第二输送线22两端分别与输出线302和第二移送组件24相接，第一移送组件23承接在第一输送线21和第二移送组件24之间。上下料工位201a位于第一移送组件23靠近第二移送组件24的一端，三轴调整机构202位于第二移送组件24边侧。第一移载机构201工作时，三轴载具100由输入线301进入，并依次经第一输送线21、第一移送组件23、第二移送组件24和第二输送线22移送至输出线302。

参照图8所示，第一移送组件23包括第一移送模组231和连接在第一移送模组231上的第一移载车232。在本实施例中，第一移送模组231通过电机驱动输送带的方式来带动第一移载车232，在其他实施例中，也可采用螺杆、齿轮齿条或者在第一移载车232上设置主动行走机构的方式来实现第一移载车232的移动，本申请在此不作具体限定。

第一移载车232包括与第一输送线21运行方向一致且可主动运转的移载线体2321以及设置在移载线体2321末端用于阻挡三轴载具100的挡块2322，移载线体2321与第一输送线21相平齐，当第一移载车232移动至第一输送线21端部时，第一输送线21上的三轴载具100可沿着移载线体2321送入第一移载车232，并受到挡块2322抵接，以使其限位在第一移载车232上。

优选的，为了进一步提高三轴载具100在第一移载车232上的稳定性，第一移载车232还包括设置在移载线体2321边侧用于将三轴载具100抵紧在移载线体2321上的第一抵紧气缸2323。具体的，第一抵紧气缸2323包括可沿着垂直于移载线体2321输送方向推动三轴载具100的气缸抵块2324，移载线体2321与第一抵紧气缸2323相对的另一侧设置有抵板2325，第一抵紧气缸2323可驱动气缸抵块2324以将三轴载具100抵压在抵板2325上。

参照图9所示，第二移送组件24包括第二移送模组241和连接在第二移送模组241上的承载板242，第二移送模组241与第一移送模组231结构类似，第二移送模组241可驱动承载板242在第一移送组件23和第二输送线22之间往返。

此外，为确保三轴载具100能够移送至承载板242上，第二移送组件24还包括驱动承载板242升降的升降组件243。第二移送组件24工作时，升降组件243驱动承载板242下降至高度低于三轴载具100的位置处，第二移送模组241驱动承载板242伸入到第一移载车232的底部，升降组件243驱动承载板242上升并承托三轴载具100，进而通过第二移送模组241移送至三轴调整机构202处。

具体的，升降组件243包括可沿着水平方向滑动的第一滑动座2431、与第一滑动座2431滑动配接并可沿着竖直方向滑动的第二滑动座2432以及与第一滑动座2431传动连接的升降电机2433，承载板242固定在第二滑动座2432上。第一滑动座2431和第二滑动座2432相配接处为倾斜结构，升降电机2433可驱动第一滑动座2431沿水平方向滑动，以推动第二滑动座2432沿竖直方向滑动，进而带动承载板242升降。

进一步地，第一滑动座2431和第二滑动座2432具体可通过滑轨配合滑块的方式实现沿水平和竖直方向的滑动。升降电机2433与第一滑动座2431间通过水平设置的螺杆组件实现传动，从而使得传动更为平稳。诚然，在其他实施例中，升降组件243也可采用竖直设置的螺杆组件配接可沿竖直方向滑动的滑动座的方式来实现升降，亦或是采用竖直设置的气缸、电缸等直接推动承载板242，本申请在此不作限定。

参照图10和图12所示，三轴调整机构202包括位于第二移送组件24两侧用于放置三轴载具100的置放架26、用于检测三轴载具100上异形件位置的检测机构27以及驱动三轴载具100在各自由度进行调节的调节驱动机构28。

置放架26边侧设置有用于抵紧三轴载具100的第二抵紧气缸261和第三抵紧气缸262，第二抵紧气缸261沿着水平方向移动，并将三轴载具100抵紧在置放架26的边侧，第三抵紧气缸262沿着竖直方向移动，并将三轴载具100抵紧在置放架26的台面上。第二抵紧气缸261和第三抵紧气缸262的具体结构与第一抵紧气缸2323类似，本申请在此不再赘述。当需要将三轴载具100放入置放架26时，升降组件243驱动承载板242以将三轴载具100升至置放架26上方；接着第二移送模组241将三轴载具100移送至置放架26正上方位置，并通过升降组件243驱动承载板242下降，以将三轴载具100至于置放架26上；最后驱动第二抵紧气缸261和第三抵紧气缸262，以将三轴载具100抵紧在置放架26上。

参照图11所示，检测机构27包括检测机架271、安装在检测机架271上用于对三轴载具100上的上盖和下盖进行检测扫描的激光器272和/或CCD相机273。

优选的，检测机构27还设置在检测机架271上的第三移送模组274和安装在第三移送模组274上的安装板275，激光器272和CCD相机273均固定在安装板275上且位于下盖和上盖的边侧。第三移送模组274可带动激光器272和CCD相机273自三轴载具100一端移至另一端，以对三轴载具100上的下盖和上盖的交接处进行精确扫描。在本实施例中，第三移送模组274采用电机配合螺杆组件对安装板275进行驱动，在其他实施例中，也可采用气缸或其他驱动方式，本申请在此不作限定。

优选的，检测机构27数量为两组，且相对设置，以对上盖和下盖的前后两侧分别进行扫描。

通过3D扫描，能够检测上盖和下盖间的相对位置，以对上盖和下盖间贴合位置处的间隙进行量测，并计算出二者之间的各个部分间隙和段差，进而发送指令至组装系统的控制装置（图未示），控制装置根据指令控制调节驱动机构28，并根据调节幅度的优先级，来智能判断对三轴载具100进行多自由度调节，并做实时反馈给控制装置，以对上盖和下盖间的相对位置进行调整，从而使二者达到预设的精度要求。

参照图12所示，调节驱动机构28包括位于置放架26一侧的Y轴驱动组件281、X轴驱动组件282以及位于置放架26另一侧的RZ轴驱动组件283。Y轴驱动组件281、X轴驱动组件282和RZ轴驱动组件283分别可插入Y轴传动套124、X轴传动套114和RZ轴传动套133，以驱动各传动套转动。

具体的，参照图13至图15所示，Y轴驱动组件281包括Y轴电机2811、传动连接在Y轴电机2811的输出端用于插入Y轴传动套124内的Y轴插接套284以及驱动Y轴电机2811和Y轴插接套284靠近和远离Y轴传动套124的第一驱动气缸2812。在本实施例中，第一驱动气缸2812优选为滑台气缸，Y轴电机2811固定在第一驱动气缸2812的升缩台上。

优选的， Y轴插接套284的外径略小于Y轴传动套124的内径，Y轴插接套284采用中空且具有一定向外扩张能力的结构。Y轴插接套284内部穿设有可沿着Y轴插接套284滑动的扩张杆285，扩张杆285被配置成可向着Y轴传动套124方向移动，并推动Y轴插接套284向外扩张，以使其与Y轴传动套124的内壁相抵紧。

通过设置采用上述结构，能够方便Y轴插接套284在Y轴传动套124内伸入和伸出，同时Y轴插接套284也能够与Y轴传动套124紧密配接，以便精准的驱动Y轴传动套124转动。

具体的，Y轴插接套284包括与Y轴电机2811相接的传动部2841以及成型在传动部2841一端用于插接Y轴传动套124的插接部2842。插接部2842沿轴向开设有容纳扩张杆285的插孔2843，插接部2842沿着轴向开设有分离槽2844，分离槽2844数量有多个且沿着插接部2842周向均匀分布。

扩张杆285包括杆体2851和成型在杆体2851端部的扩张头2852，扩张头2852自一端至另一端外径逐渐增大，当扩张头2852沿着插孔2843滑动至插接部2842远离传动部2841的端部时，插接部2842的端部受到扩张头2852的抵压力而实现逐渐向外扩张。

此外，为了实现扩张杆285的主动移动，Y轴插接套284沿轴向开设有导向腰孔2845，Y轴驱动组件281包括自导向腰孔2845穿设入扩张杆285中的第一固定杆2813，扩张杆285可在导向腰孔2845的长度方向进行移动。Y轴驱动组件281还包括第二驱动气缸2814、第三连接块2815和支撑座2816。其中，第二驱动气缸2814安装在Y轴电机2811上，第二驱动气缸2814优选为滑台气缸，其伸缩台与第三连接块2815相接。支撑座2816套设在Y轴插接套284的插接部2842外，第一固定杆2813收容于支撑座2816内，支撑座2816可沿着Y轴插接套284轴向移动并推动第一固定杆2813沿着导向腰孔2845移动。第三连接块2815部分围设在支撑座2816外围，第三连接块2815与支撑座2816之间通过第二固定杆2817相接。通过驱动第二驱动气缸2814伸缩，其能够带动支撑座2816沿着Y轴插接套284轴向移动，进而带动第一固定杆2813沿着导向腰孔2845移动。

优选的，支撑座2816内固定有若干轴承2818，轴承2818的内圈套设在Y轴插接套284的插接部2842外，以引导Y轴插接套284平稳转动。

进一步地，X轴驱动组件282和RZ轴驱动组件283与Y轴驱动组件281的结构类似，本申请在此不再赘述其结构。

调节驱动机构28工作时，根据检测机构27获得的检测数据智能化的对各驱动组件的调节顺序作出最优选择，以对三轴载具100上的上盖和下盖相对位置作出多次调整，直至组装位置符合精度要求；调整完毕后驱动组件自三轴载具100分离，并通过第二移送组件24将三轴载具100从置放架26上取出并送至第二输送线22。

参照图1和图16所示，移载设备400包括与输出线302远离第二输送线22的一端相接的第三输送线41、与输入线301远离第一输送线21的一端相接的第四输送线42以及承接第三输送线41和第四输送线42的第二移载机构401，三轴载具100由输出线302流出，并依次经第三输送线41、第二移载机构401和第四输送线42流入输入线301。

第二移载机构401包括承接第三输送线41和第四输送线42的第五输送线43、位于第三输送线41和第五输送线43的交汇处的第三移送组件44以及位于第四输送线42和第五输送线43的交汇处的第四移送组件45，第三移送组件44用于将第三输送线41上的三轴载具100抓取并放入第五输送线43上，第五输送线43用于将三轴载具100输送至第四输送线42侧，并通过第四移送组件45将其抓取并放入第四输送线42上。诚然，在其他实施例中，也可取消第五输送线43，并设置可在第三输送线41和第四输送线42之间往返的移送组件，通过移送组件直接将三轴载具100由第三输送线41抓取至第四输送线42上。优选的，为了防止三轴载具100流出第三输送线41和第五输送线43，第三输送线41的末端和第五输送线43的末端均设置有挡板46。

进一步地，参照图17和图18所示，第三移送组件44包括支撑架441、沿水平方向设置在支撑架441上的第四移送模组442、沿竖直方向设置在第四移送模组442上的第五移送模组443以及设置在第五移送模组443上的移载夹爪444。第三移送组件44工作时，第四移送模组442可驱动第五移送模组443和移载夹爪444在输出线302和第三输送线41之间往返，第五移送模组443可驱动移载夹爪444升降，以使移载夹爪444对三轴载具100进行抓取和远离三轴载具100。

在本实施例中，第四移送模组442采用电机驱动螺杆组件的方式来实现带动第五移送模组443和移载夹爪444，第五移送模组443结构与第四移送模组442结构相同。诚然，在其他实施例中，也可采用输送带或齿轮齿条结构来实现线性移动，本申请在此不作具体限定。

移载夹爪444包括安装在第五移送模组443上的移载架4441、滑动连接在移载架4441上的两块夹爪板4442，夹爪板4442可相向运动，以将三轴载具100夹持在二者之间，或者相背运动，以将三轴载具100松开。

具体的，移载架4441和夹爪板4442之间设置有第三滑轨组件4444，夹爪板4442与第三滑轨组件4444相接，以使其固定在移载架4441上，并在第三滑轨组件4444的导向下移动。移载架4441上固定安装有双向气缸4443，双向气缸4443的两伸缩端与两块夹爪板4442插接配合，以驱动夹爪板4442移动。

优选的，为了防止三轴载具100松脱移载夹爪444，两块夹爪板4442的内侧均水平设置有插接柱4445，参照图2所示，三轴载具100上设置有供插接柱4445插入的插接孔104，当夹爪板4442夹持三轴载具100后，插接柱4445伸入到插接孔104内，从而增大移载夹爪444和三轴载具100水平方向上的接触，以便稳固的提起三轴载具100。

第四移送组件45的结构和第三移送组件44的结构相同，本申请在此不再赘述其结构。

本发明智能组装系统工作过程如下：第一移送组件23将三轴载具100移送至上下料工位201a，作业人员在上下料工位201a将装有初步组装后的上盖和下盖的治具芯142放入三轴载具100的治具座141上，并锁紧；

接着将第二治具16的肘夹19锁紧，以使压杆192推动升降板182下移，进而带动第二治具16抵压在上盖上，以限制上盖和下盖的上下移动；

第二移送组件24将三轴载具100自第一移送组件23移送至三轴调整机构202的置放架26上，检测机构27的激光器272和CCD相机273组合对上盖和下盖前后两侧进行高精度扫描，以此检测二者之间的间隙和段差值，确定两者在3D空间的相对位置；

调节驱动机构28根据检测结果伸入并与三轴载具100传动连接，以对其各自由度进行多次调节，直至异形件组装位置符合精度要求，在此过程中，上盖和下盖在各个方向上的位置偏差得到修正，从而使其保持在合理误差之内；

三轴载具100调整完毕后，调节驱动机构28脱离三轴载具100，第二移送组件24将三轴载具100移送至第二输送线22上，并经输出线302流至第三输送线41上；

第三移送组件44将三轴载具100自第三输送线41抓取至第五输送线43上，三轴载具100沿着第五输送线43流至第四输送线42上，并由第四移送组件45抓取至输入线301上；

三轴载具100沿着输入线301经第一输送线21流至第一移送组件23处，第一移送组件23将其移送至上下料工位201a处，作业人员可从三轴载具100上取出装有精准组装后的上盖和下盖的治具芯142；

作业人员继续将装有初步组装的上盖和下盖的治具芯142放入三轴载具100中，从而能够实现上盖和下盖的连续组装调整。

综上所述，本发明组装系统能够连续且高精度的对异形件进行组装调整，从而提高生产效率；此外，采用激光器配合CCD相机进行扫描计算，并配合可在多自由度进行调节的三轴载具，异形件在不同位置状态下均能够得到智能调节，具有极高的适应性，且结构稳定可靠，维护成本低。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种异形件智能组装系统，其特征在于，包括：

三轴载具(100)，其包括位移机构(102)、压紧机构(103)、安装在所述位移机构(102)上用于容置初步组装的两异形件中的一个的第一治具(14)以及安装在所述压紧机构(103)上用于容置所述异形件中的另一个的第二治具(16)；

其中，所述压紧机构(103)被配置成可驱动所述第二治具(16)向着所述第一治具(14)移动，以使两所述异形件相紧贴，所述位移机构(102)被配置成可在多自由度移动，以带动所述第一治具(14)移动，并调整所述异形件间的相对位置；

校准设备(200)，包括第一移载机构(201)和三轴调整机构(202)，所述第一移载机构(201)设有用于将所述异形件放入和取出所述三轴载具(100)的上下料工位(201a)；

保压流水线(300)，包括分别与所述第一移载机构(201)的两端相接的输入线(301)和输出线(302)，所述输出线(302)用于接收经所述三轴调整机构(202)调整异形件后的所述三轴载具(100)，所述输入线(301)用于将调整异形件后的所述三轴载具(100)输入所述第一移载机构(201)；以及

移载设备(400)，用于承接所述输入线(301)和所述输出线(302)，以将所述输出线(302)上的所述三轴载具(100)移送至所述输入线(301)上；

其中，所述第一移载机构(201)可驱动所述三轴载具(100)自所述上下料工位(201a)移至所述三轴调整机构(202)，所述三轴调整机构(202)与所述三轴载具(100)分体设置，并被配置成可对所述三轴载具(100)上的异形件进行扫描，并根据扫描结果驱动所述三轴载具(100)对所述异形件位置偏差进行调整。

2.根据权利要求1所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述位移机构(102)包括：

安装板(105)；

Y轴滑台(12)，与所述安装板(105)相接，并可驱动其沿着Y轴方向移动；

X轴滑台(11)，与所述安装板(105)相接，并可驱动其沿着X轴方向移动；以及

RZ轴旋转台(13)，设置在所述安装板(105)上，并可绕着Z轴转动，所述第一治具(14)安装在所述RZ轴旋转台(13)上。

3.根据权利要求2所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述第一治具(14)包括固定在所述RZ轴旋转台(13)上的治具座(141)和可拆卸的安装在所述治具座(141)上并用于容置所述异形件的的治具芯(142)。

4.根据权利要求1所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述压紧机构(103)包括滑动架(18)和肘夹(19)，所述第二治具(16)设置在所述滑动架(18)上，所述肘夹(19)与所述滑动架(18)传动连接并可驱动所述第二治具(16)靠近和远离所述第一治具(14)。

5.根据权利要求1所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述三轴调整机构(202)包括：

置放架(26)，用于放置所述三轴载具(100)；

检测机构(27)，包括用于扫描检测所述三轴载具(100)上异形件位置的激光器(272)和/或CCD相机(273)；以及

调节驱动机构(28)，可向着所述三轴载具(100)移动，并与所述三轴载具(100)传动连接，以驱动其在各自由度进行调节。

6.根据权利要求5所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述调节驱动机构(28)包括若干可主动转动的插接套，所述位移机构(102)设置有若干用于控制多自由度运动的传动套，所述插接套与所述传动套插接配合并可主动转动，以将旋转运动转化为所述位移机构(102)在各自由度方向上的运动。

7.根据权利要求1所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述第一移载机构(201)包括：

第一输送线(21)，其一端与所述输入线(301)相接，以接收所述输入线(301)上的所述三轴载具(100)；

第一移送组件(23)，位于所述第一输送线(21)另一端，并用于接收所述第一输送线(21)上的所述三轴载具(100)；

第二输送线(22)，其一端与所述输出线(302)相接；以及

第二移送组件(24)，承接在所述第二输送线(22)和所述第一移送组件(23)之间，以接收所述第一移送组件(23)上的所述三轴载具(100)；

其中，所述上下料工位(201a)位于所述第一移送组件(23)处，所述三轴调整机构(202)位于所述第二移送组件(24)边侧。

8.根据权利要求1所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述移载设备(400)包括：

第三输送线(41)，与所述输出线(302)未与所述第一移载机构(201)连接的一端相接；

第四输送线(42)，与所述输入线(301)未与所述第一移载机构(201)连接的一端相接；以及

第二移载机构(401)，承接在所述第三输送线(41)和所述第四输送线(42)之间，以将所述第三输送线(41)上的所述三轴载具(100)移至所述第四输送线(42)上。

9.根据权利要求8所述的异形件智能组装系统，其特征在于，所述第二移载机构(401)包括：

第五输送线(43)，用于承接所述第三输送线(41)和所述第四输送线(42)；

第三移送组件(44)，位于所述第三输送线(41)和所述第五输送线(43)的交汇处，并用于将所述第三输送线(41)上的所述三轴载具(100)搬运至第五输送线(43)；以及

第四移送组件(45)，位于所述第四输送线(42)和所述第五输送线(43)的交汇处，并用于将所述第五输送线(43)上的所述三轴载具(100)搬运至所述第四输送线(42)上。

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