CN112743324A - 用于处理器组装的执行机构、组装装置及处理器组装方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于处理器组装的执行机构、组装装置及处理器组装方法，涉及服务器装配技术领域。用于处理器组装的执行机构，包括基座和角度稳定件，基座用于连接机械手，角度稳定件设置于基座，角度稳定件用于支撑处理器的安装支架。用于处理器组装的执行机构能够通过角度稳定件来保持安装支架的位置，还可以借助机械手来改变基座的角度位置，从而能够带动安装支架，并改变其角度，使得安装支架的角度恒定，不受弹簧结构的影响，为组装装置的第二执行机构插入处理器提供了基础，有效克服了技术难点，可以结合处理器组装方法实现处理器的自动化组装，改善人工组装存在的问题。

Description

用于处理器组装的执行机构、组装装置及处理器组装方法

技术领域

本申请涉及服务器装配技术领域，具体而言，涉及一种用于处理器组装的执行机构、组装装置及处理器组装方法。

背景技术

由于互联网等新兴行业发展，服务器市场展示出强劲的增长态势，而处理器作为服务器组成的重要部件，一台服务器上至少需要安装一块处理器，于是处理器的使用数量也随着增加。由于处理器的组装对于服务器的性能和质量起关键作用，从而对处理器的安装也提出了越来越高的需求。

当前处理器组装作业主要采用人工上料，需要手动拧开处理器盖板上螺丝，取出主板上的处理器座透明保护盖；拉开处理器安装架，取出黑色处理器保护盖；肉眼检查主板上处理器底座和处理器金手指状态，把处理器插入到金属安装架；然后把处理器安装架和处理器盖板按压，锁紧处理器盖板上螺丝。

由于手工组装，则可能会发生处理器和主板状态检查有误、处理器安装不到位以及处理器盖板固定螺丝锁付浮高等情况发生，上述问题均会影响处理器的组装稳定性。

如采用自动化组装处理器，则需要利用CCD相机去定位处理器支架的角度，但是利用CCD去定位角度不易实现，进而导致机械手无法自动完成组装作业。

所以，在现阶段装配过程中处理器安装仍采用人工的安装方式。整个安装过程费时费力，且安装容易出错。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于处理器组装的执行机构，其能够用于改善现有的服务器处理器装配依赖人工的问题。

本申请的另外一个目的在于提供一种组装装置，其包括上述用于处理器组装的执行机构，其具有该用于处理器组装的执行机构的全部特性。

本申请的另外一个目的在于提供一种处理器组装方法，其采用了上述组装装置，其能够自动化装配服务器的处理器。

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用于处理器组装的执行机构，包括基座和角度稳定件，所述基座用于连接机械手，所述角度稳定件设置于所述基座，所述角度稳定件用于支撑处理器的安装支架。

角度稳定件能够在安装支架被掀起后，承托安装支架并使其保持位置不变，从而方便后续进行处理器的自动化安装工作，避免因为安装支架晃动而影响视觉系统识别安装支架位置。

另外，根据本申请的实施例提供的用于处理器组装的执行机构，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，所述角度稳定件包括限位支撑凸台，所述限位支撑凸台用于支撑安装支架的两侧边框且阻挡两侧边框发生相对移动。

限位支撑凸台一方面可以为安装支架提供支撑，保障安装支架不因为插入处理器而摇动，并且通过限制两侧边框，能够进一步防止安装支架晃动，保障对于安装支架的位置识别的可靠性。

在本申请的可选实施例中，所述角度稳定件包括限位凸块，所述限位凸块用于抵持安装支架的横梁且限制横梁移动。

由于限位凸块可以阻止横梁移动，能够进一步限制安装支架整体发生晃动，以便于视觉系统进行位置识别。

在本申请的可选实施例中，所述用于处理器组装的执行机构还包括夹持机构，所述夹持机构设置于所述基座且与所述角度稳定件无干涉。

夹持机构可以用于打开安装支架，使得安装支架从平放状态变成斜立的姿态，以便于角度稳定件后续进行支撑。

本申请的实施例提供了一种组装装置，包括第二执行机构和上述任一项所述的用于处理器组装的执行机构，所述第二执行机构安装于另外一个机械手且能够拆装处理器盖板的螺钉以及取放处理器，所述角度稳定件用于在安装支架翻转到位后保持安装支架的位置不变，可以便于所述第二执行机构将处理器放入安装支架。

组装装置的第二执行机构能够先拆开处理器盖板，以方便用于处理器组装的执行机构的角度稳定件实施工作，当安装支架被稳定下来后，第二执行机构能够拿取处理器，并放入到安装支架，在安装支架压装到位后，第二执行机构再将处理器盖板安装，以实现对于处理器的组装工作。

在本申请的可选实施例中，所述第二执行机构包括电批和吸盘，所述电批用于拆装处理器盖板的螺钉，所述吸盘能够吸放处理器。

本申请的实施例提供了一种处理器组装方法，采用了第五项或者第六项所述的组装装置，该方法包括：

通过第二执行机构将处理器盖板的螺钉取下；

打开处理器的安装支架；

通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变；

通过第二执行机构拿取处理器并放入安装支架；

压装安装支架；

通过第二执行机构将螺钉拧上。

该处理器组装方法通过使用组装装置，能够实现服务器处理器的自动化组装，节省人工并且避免了人工组装可能出现的问题。

在本申请的可选实施例中，所述用于处理器组装的执行机构还包括夹持机构，在通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变的步骤中：

夹持机构将安装支架的边框夹持并固定安装支架的角度。

在本申请的可选实施例中，所述第二执行机构包括吸盘，在通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变的步骤之前，该方法还包括：

通过所述吸盘取走处理器盖板和处理器座透明保护盖。

在本申请的可选实施例中，在通过第二执行机构拿取处理器并放入安装支架的步骤之前，该方法还包括：

通过视觉检测机构检测处理器的金手指。

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用于处理器组装的执行机构的示意图；

图2为图1的用于处理器组装的执行机构支撑了安装支架的示意图；

图3为图2的另一个视角的示意图；

图4为图1中的用于处理器组装的执行机构与安装支架未配合前的示意图；

图5为图4的A部分的局部放大图；

图6为处理器安装模块的示意图；

图7为图6装入处理器时的示意图。

图标：10-基座；20-角度稳定件；21-限位支撑凸台；22-限位凸块；30-夹持机构；101-处理器盖板；102-安装支架；1021-导向槽；1022-边框；1023-横梁；103-底座；104-弹簧；200-处理器。

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

请参照图1至图5，本申请的实施例提供了一种用于处理器组装的执行机构，包括基座10和角度稳定件20，基座10用于连接机械手，角度稳定件20设置于基座10，角度稳定件20用于支撑处理器200的安装支架102。

简单而言，角度稳定件20能够在安装支架102被掀起后，承托安装支架102并使其保持位置不变，从而方便后续进行处理器200的自动化安装工作，避免因为安装支架102晃动而影响视觉系统识别安装支架102位置。

请结合图6，处理器安装模块可以参考现有技术，其包括处理器盖板101、安装支架102，安装支架102铰接于底座103且铰接处有弹簧104，以使得处理器盖板101掀开后，打开安装支架102时，安装支架102能够被弹簧104弹起并具有一定倾斜，方便转动该安装支架102。安装支架102具有导向槽1021，如图7所示，沿着导向槽1021可以将处理器200插入到位。其中，弹簧104的存在会使得安装支架102的位置难以确定，底座103是安装于主板，弹簧104容易相较于底座103晃动，也同时会导致相对于主板的角度容易变化，特别是在插入处理器200时，会由于晃动而导致定位不准，从而无法依靠机械手来插入导向槽1021。

请结合图4和图5，具体的，在本实施例中，角度稳定件20包括限位支撑凸台21，限位支撑凸台21用于支撑安装支架102的两侧边框1022且阻挡两侧边框1022发生相对移动。进一步的，本实施例的角度稳定件20还包括限位凸块22，限位凸块22用于抵持安装支架102的横梁1023的两端且限制横梁1023移动。

限位支撑凸台21一方面可以为安装支架102提供支撑，保障安装支架102不因为插入处理器200而摇动，并且通过限制两侧边框1022，能够进一步防止安装支架102晃动，保障对于安装支架102的位置识别的可靠性。由于限位凸块22可以阻止横梁1023移动，能够进一步限制安装支架102整体发生晃动，可以便于视觉系统进行位置识别。本实施例同时采用了限位支撑凸台21和限位凸块22，能够有效保障在图4中示出的上下左右方向对安装支架102形成限位。支撑时，可以参考图2所示，两侧边框1022能够依靠限位支撑凸台21支撑，横梁1023则能够靠角度稳定件20的主体部分支撑，使得整个安装支架102保持一个稳定的位置，不会因为有弹簧104而发生晃动。

请结合图3，具体的，用于处理器组装的执行机构还包括夹持机构30，夹持机构30设置于基座10且与角度稳定件20无干涉。夹持机构30可以用于打开安装支架102，使得安装支架102从平放状态变成斜立的姿态，以便于角度稳定件20后续进行支撑。此外，夹持机构30可以调整并固定安装支架102的角度，与角度稳定件20配合后，能够更进一步地保障安装支架102的位置和角度稳定，便于视觉系统识别。

在本实施例中，夹持机构30是夹紧气缸，夹紧气缸设置于基座10的远离角度稳定件20的一侧，其夹爪处于角度稳定件20的两侧，如此可以避免夹持安装支架102时与角度稳定件20干涉，也避免安装处理器200时，影响视觉系统识别以及影响处理器200的装入。

基于上述用于处理器组装的执行机构，本申请的实施例提供了一种组装装置，包括第二执行机构和该用于处理器组装的执行机构。其中，第二执行机构仅是为了区别于该用于处理器组装的执行机构而作的称谓，并不表示其作用是次等或者有其他特别的区别。

详细的，第二执行机构安装于另外一个机械手且能够拆装处理器盖板101的螺钉以及取放处理器200，角度稳定件20用于在安装支架102翻转到位后保持安装支架102的位置不变，以便于第二执行机构将处理器200放入安装支架102。

在本实施例中，第二执行机构包括电批和吸盘，电批用于拆装处理器盖板101的螺钉，吸盘能够吸放处理器200。组装装置的第二执行机构能够先拆开处理器盖板101，以方便用于处理器组装的执行机构的角度稳定件20实施工作，当安装支架102被稳定下来后，第二执行机构能够拿取处理器200，按导向槽的长度方向放入到安装支架102中，在安装支架102压装到位后，第二执行机构再将处理器盖板101安装，以实现对于处理器200的组装工作。

可以选择的是，本实施例所针对的处理器盖板101是螺钉拧紧，如果是其他的固定方式，如卡接等，则可以适应性地将电批改换为能够将卡接结构卡合以及拆解的装置，并不强调必须用电批。同理，处理器200也可以考虑通过夹持的方式进行拿放，相应的吸盘可以改换成可以夹持且不伤处理器200的装置。

在现有技术中，处理器主要由人工安装，图6中的底座103连接于服务器的主板，整个处理器安装模块具有透明保护盖来保护，在处理器盖板和安装支架102之间还有黑色处理器保护盖，在安装处理器之前，保障安装模块整体的完整与干净。在人工安装时，主板是平放的状态，整个处理器安装模块也是平放，需要手动拧开处理器盖板上螺丝，取出主板上的处理器座透明保护盖；拉开处理器安装架，取出黑色处理器保护盖；肉眼检查主板上处理器底座和处理器金手指状态，把处理器插入到金属安装架；然后把处理器安装架和处理器盖板按压，锁紧处理器盖板上螺丝。虽然后来有了识别装置来进行自动化安装，但是由于处理器安装架会晃动，所以位置识别不准确，自动化安装的实际效果并不好，容易装错或者容易碰伤零部件。

基于上述组装装置，本申请的实施例提供了一种处理器组装方法，该方法包括：

通过第二执行机构将处理器盖板101的螺钉取下；

打开处理器200的安装支架102；

通过角度稳定件20托举并保持处理器200的安装支架102的位置不变；

通过第二执行机构拿取处理器200并放入安装支架102；

压装安装支架102；

通过第二执行机构将螺钉拧上。

其中，在主板上料时，需要先通过离子风清除表面浮尘，然后再进行上料，并由视觉检测系统检测产品的位置。一般而言，主板依然是平放，使得整个处理器安装模块也是呈平放姿态，方便进行位置识别以及打开处理器盖板101、安装支架102。

其中，压装安装支架102时可以通过现有的处理器200压紧机构实现，此处不再赘述。

为了更好地保持安装支架102的角度，在通过角度稳定件20托举并保持处理器200的安装支架102的位置不变的步骤中：

夹持机构30将安装支架102的边框1022夹持并使得安装支架102无法移动，从而固定安装支架102的角度。

可以理解的是，由于夹持机构30可以打开安装支架102，在调整安装支架102的角度的工作中，可以通过夹持机构30的夹持与调整，来实现安装支架102的角度调节，并且调节完毕后，能够通过与角度稳定件20的配合来保障安装支架102的角度不变，进一步避免安装支架102受到弹簧104的影响而摆动。

在通过角度稳定件20托举并保持处理器200的安装支架102的位置不变的步骤之前，该方法还包括：

通过所述吸盘取走处理器盖板101和处理器座透明保护盖。

在通过第二执行机构拿取处理器200并放入安装支架102的步骤之前，该方法还包括：

通过视觉检测机构检测处理器200的金手指。

在拧下螺钉或拧紧螺钉的步骤中，该方法还包括：

在第一扭矩范围内没有拧开螺钉，设备报警；

在第二扭矩范围内没有拧紧螺钉，设备报警。

其中，第一、第二扭矩范围，都是预设的范围，可以参考现有的处理器安装模块的螺钉所适用的扭矩范围。

该处理器组装方法通过使用组装装置，配合现有的一些机械手等组装设备，能够实现服务器处理器200的自动化组装，节省人工并且避免了人工组装可能出现的问题。

特别是，通过角度稳定件20进行承托稳定，能够有效克服弹簧104带来的安装支架102晃动的问题，进一步还可以通过夹持机构30来夹持安装支架102，限制其移动，以保持安装支架102的角度，使得弹簧104结构的影响进一步被消除，安装支架102和主板之间的角度被固定后，诸如CCD相机这类视觉检测机构，就能够准确识别安装支架102的位置与角度，方便后续将处理器200放入安装支架102。突破了现有的自动化组装处理器200的技术难点，使得实现自动化组装处理器200成为现实。结合CCD影像技术、自动锁螺丝技术、三轴直线模组和机械手解决了人为操作所发生的误操作、误检、锁付不到位等问题。

经过实践，处理器200的组装作业从人工作业转换为自动作业突破了传统的作业模式，由原来的三个人的组装操作进步到全自动无人化组装，从产品的安全、品质、组装过程信息记录、成本等角度带来了颠覆性的变化。处理器200的安装具有较强的重复性，且处理器200部件为服务器最重要的部件，因此提升处理器200的装配效率和质量，可以显著的提升生产效率和质量。提高了30％的作业效率和5％的组装良率。

此外，由于夹持机构30可以适应不同尺寸的安装支架102，角度稳定件20在直接承托不同尺寸的安装支架102时，也能够依靠夹持机构30来保持角度，使得处理器200安装可以实现柔性化生产。当然，为了保障角度固定的效果，可以根据安装支架102的外形尺寸，设置相应的诸如限位支撑凸台21、限位凸块22这类结构，以与夹持机构30配合固定安装支架102。

此外，由于实现了处理器200的自动化组装，可以进一步实现装配过程装配参数的追溯，为了寻找处理器组装不良的重要参数及其界限值，集成了多轴机器人、锁螺丝机构、CCD机器视觉、电子标签等核心技术装备。通过组合这些技术，能够实现精确定位组装、锁付扭矩可控可追溯、降低处理器组装不良率。

综上所述，本申请的用于处理器组装的执行机构能够通过角度稳定件20来保持安装支架102的位置，还可以借助机械手来改变基座10的角度位置，从而能够带动安装支架102，并改变其角度，使得安装支架102的角度恒定，不受弹簧104结构的影响，为组装装置的第二执行机构插入处理器200提供了基础，有效克服了技术难点，可以结合处理器组装方法实现处理器200的自动化组装，改善人工组装存在的问题。

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)

1.一种用于处理器组装的执行机构，其特征在于，所述用于处理器组装的执行机构包括基座和角度稳定件，所述基座用于连接机械手，所述角度稳定件设置于所述基座，所述角度稳定件用于支撑处理器的安装支架。

2.根据权利要求1所述的用于处理器组装的执行机构，其特征在于，所述角度稳定件包括限位支撑凸台，所述限位支撑凸台用于支撑安装支架的两侧边框且阻挡两侧边框发生相对移动。

3.根据权利要求1或2所述的用于处理器组装的执行机构，其特征在于，所述角度稳定件包括限位凸块，所述限位凸块用于抵持安装支架的横梁且限制横梁移动。

4.根据权利要求1所述的用于处理器组装的执行机构，其特征在于，所述用于处理器组装的执行机构还包括夹持机构，所述夹持机构设置于所述基座且与所述角度稳定件无干涉。

5.一种组装装置，其特征在于，包括第二执行机构和权利要求1-4任一项所述的用于处理器组装的执行机构，所述第二执行机构安装于另外一个机械手且能够拆装处理器盖板的螺钉以及取放处理器，所述角度稳定件用于在安装支架翻转到位后保持安装支架的位置不变，以便于所述第二执行机构将处理器放入安装支架。

6.根据权利要求5所述的组装装置，其特征在于，所述第二执行机构包括电批和吸盘，所述电批用于拆装处理器盖板的螺钉，所述吸盘能够吸放处理器。

7.一种处理器组装方法，其特征在于，采用了权利要求5或6所述的组装装置，该方法包括：

通过第二执行机构将处理器盖板的螺钉取下；

打开处理器的安装支架；

通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变；

通过第二执行机构拿取处理器并放入安装支架；

压装安装支架；

通过第二执行机构将螺钉拧上。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用于处理器组装的执行机构还包括夹持机构，在通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变的步骤中：

夹持机构将安装支架的边框夹持并固定安装支架的角度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二执行机构包括吸盘，在通过角度稳定件托举并保持处理器的安装支架的位置不变的步骤之前，该方法还包括：

通过所述吸盘取走处理器盖板和处理器座透明保护盖。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在通过第二执行机构拿取处理器并放入安装支架的步骤之前，该方法还包括：

通过视觉检测机构检测处理器的金手指。

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