CN113695876A - 载具自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载具自动组装设备，包括第一输送线，用于传送第一待组装零件；定位组件，所述定位组件连接于所述第一输送线，以使所述第一待组装零件固定在组装位置；第二输送线，所述第二输送线用于传送第二待组装零件；第一机械手，所述第一机械手用于抓取所述第二输送线上的所述第二待组装零件；定位台，所述第一机械手将抓取的所述第二待组装零件转移至所述定位台进行初步定位；以及第二机械手，所述第二机械手抓取所述定位台上已完成初步定位的所述第二待组装零件，并转移至所述组装位置，以实现所述第一待组装零件和所述第二待组装零件的组装。本发明提供一种载具自动组装设备，解决了目前载具组装效率不高的技术问题。

Description

载具自动组装设备

技术领域

本发明涉及载具组装领域，尤其涉及一种载具自动组装设备。

背景技术

电子制造业中的PCB板、仪器、仪表等产品，可以通过自动化设备来组装、包装、检测等来实现多种标准作业程序，替代了高强度的人工作业及有害的作业环境。为了实现产品在作业过程中的准确定位，通常会使用载具进行辅助操作，而载具通常是由底板和盖板组装而成。但是目前载具的组装大部分是由人工完成的，劳动强度大，组装效率不高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种载具自动组装设备，旨在解决目前载具组装效率不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出一种载具自动组装设备，所述载具自动组装设备包括：

第一输送线，用于传送第一待组装零件；

定位组件，所述定位组件连接于所述第一输送线，以使所述第一待组装零件固定在组装位置；

第二输送线，所述第二输送线用于传送第二待组装零件；

第一机械手，所述第一机械手用于抓取所述第二输送线上的所述第二待组装零件；

定位台，所述第一机械手将抓取的所述第二待组装零件转移至所述定位台进行初步定位；以及

第二机械手，所述第二机械手抓取所述定位台上已完成初步定位的所述第二待组装零件，并转移至所述组装位置，以实现所述第一待组装零件和所述第二待组装零件的组装。

可选地，在本发明一实施例中，所述定位组件包括：

升降板，所述第一输送线开设有避让孔，所述升降板活动设于所述避让孔；

升降驱动机构，所述升降驱动机构设于所述避让孔中，且驱动连接所述升降板；以及

阻挡部，所述阻挡部连接于所述第一输送线，所述阻挡部伸长时，可限制所述第一待组装零件在所述第一输送线上的运动，以通过所述升降板将所述第一待组装零件升起，而与所述第一输送线分离。

可选地，在本发明一实施例中，所述升降板和所述升降驱动机构之间设置有压力传感器，以检测所述第一待组装零件和所述第二待组装零件组装时的压力。

可选地，在本发明一实施例中，所述第二机械手包括：

三轴模组；

夹具，所述夹具连接于所述三轴模组，所述夹具可夹持在所述第二待组装零件的两相对侧面；

压头，所述第二待组装零件具有旋钮，所述压头具有容纳所述旋钮的凹槽；以及

升降驱动部，所述升降驱动部连接于所述三轴模组，所述压头连接于所述升降驱动部，所述升降驱动部使所述压头升降而将所述旋钮压入所述第一待组装零件。

可选地，在本发明一实施例中，所述第二机械手还包括旋转驱动部，所述旋转驱动部连接于所述升降驱动部，所述旋转驱动部驱动连接所述压头，以实现所述压头的转动。

可选地，在本发明一实施例中，所述载具自动组装设备还包括视觉拍照组件，所述视觉拍照组件设于所述组装位置的上方，以对所述第一待组装零件进行拍照；

所述第二机械手还包括旋转平台，所述旋转平台可转动的连接于所述三轴模组，所述夹具、所述升降驱动部连接于所述旋转平台。

可选地，在本发明一实施例中，所述定位台包括台面和设置在所述台面上的定位条，所述定位条设置有多条，多条所述定位条与所述第二待组装零件的侧面对应，其中，至少相邻的两条所述定位条与所述台面滑动连接。

可选地，在本发明一实施例中，所述第一输送线包括顺次设置的多条子输送线，多条所述子输送线的传送速率可单独设置。

可选地，在本发明一实施例中，每一条所述子输送线包括：

支板，所述支板相对且间隔设置有两块，所述支板上设置有可转动的皮带；及

丝杆，所述丝杆与其中一块所述支板螺纹连接，与另一块所述支板转动连接。

可选地，在本发明一实施例中，所述载具自动组装设备还包括辅助输送线，所述辅助输送线用于传送在所述组装位置组装完成的载具。

相对于现有技术，本发明提出的一个技术方案中，通过设置的第一输送线用来传送第一待组装零件，可以通过人工或自动化设备将第一待组装零件放置第一输送线，第一待组装零件通过第一输送线传送至组装位置后，利用定位组件将第一待组装零件固定，避免第一待组装零件继续运动。同时，第二输送线将第二待组装零件传送至预定位置，第一机械手抓取预定位置的第二待组装零件，并转移至定位台进行初步定位，第二机械手抓取完成初步定位的第二待组装零件，并转移至组装位置，第二机械手将第二待组装零件压在第一待组装零件上，从而实现第一待组装零件和第二待组装零件的压合组装，取代了人工操作，降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明实施例的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明载具自动组装设备实施例的结构示意图；

图2为图1中第二机械手的结构示意图；

图3为图1中定位台的结构示意图；

图4为本发明载具自动组装设备实施例的部分结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	第一输送线	11	支板
12	丝杆	13	电机
				14	手轮	20	定位组件
21	升降板	22	升降驱动机构
				23	阻挡部	24	压力传感器
30	第二输送线	40	第一机械手
				50	第二机械手	51	三轴模组
52	夹具	53	压头
				54	升降驱动部	55	旋转驱动部
56	旋转平台	60	定位台
				61	台面	62	定位条
70	辅助输送线

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都属于本发明实施例保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明实施例要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明实施例提出的一种载具自动组装设备，载具自动组装设备包括：

第一输送线10，用于传送第一待组装零件；

定位组件20，定位组件20连接于第一输送线10，以使第一待组装零件固定在组装位置；

第二输送线30，第二输送线30用于传送第二待组装零件；

第一机械手40，第一机械手40用于抓取第二输送线30上的第二待组装零件；

定位台60，第一机械手40将抓取的第二待组装零件转移至定位台60进行初步定位；以及

第二机械手50，第二机械手50抓取定位台60上已完成初步定位的第二待组装零件，并转移至组装位置，以实现第一待组装零件和第二待组装零件的组装。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的第一输送线10用来传送第一待组装零件，可以通过人工或自动化设备将第一待组装零件放置第一输送线10，第一待组装零件通过第一输送线10传送至组装位置后，利用定位组件20将第一待组装零件固定，避免第一待组装零件继续运动。同时，第二输送线30将第二待组装零件传送至预定位置，第一机械手40抓取预定位置的第二待组装零件，并转移至定位台60进行初步定位，第二机械手50抓取完成初步定位的第二待组装零件，并转移至组装位置，第二机械手50将第二待组装零件压在第一待组装零件上，从而实现第一待组装零件和第二待组装零件的压合组装，取代了人工操作，降低了劳动强度，提高了工作效率。

具体的，本实施例提出的载具自动组装设备，可以用于电路板载具，也可以用于其它板状产品载具的组装，不做限定。为方便描述，本实施例中以电路板载具组装为例进行介绍。电路板载具是由盖板和底板组装而成，本实施例中第一待组装零件指的是底板，第二待组装零件指的是盖板，盖板上具有旋钮，底板上具有与旋钮对应的通孔，旋钮插入通孔并转动后，实现盖板和底板的锁付，从而完成载具的组装。

在本实施例中，第一输送线10可以是皮带传动机构，也可以是链轮传动机构，在此不做限定。第一待组装零件可以通过人工放置在第一输送线10上进行传送，也可以通过上料机进行上料，通过上料机上料可以进一步降低操作人员的工作强度，提高工作效率。在第一输送线10上设置了组装位置，当第一待组装零件运动至组装位置的时候，定位组件20工作，使第一待组装零件固定在组装位置，避免第一待组装零件在第一输送线10的作用下继续运动，以保证能够与第二待组装零件进行组装。

在第一输送线10传送第一待组装零件的同时，第二输送线30传送第二待组装零件，同样的，第二待组装零件可以通过人工放置在第二输送线30上进行传送，也可以通过上料机进行上料，通过上料机上料可以进一步降低操作人员的工作强度，提高工作效率。优选的，第二输送线30为皮带传送机构。

第一机械手40能够抓取第二输送线30上的第二待组装零件，并转移至定位台60进行初步定位。第二机械手50抓取完成初步定位的第二待组装零件，并转移至组装位置，第二机械手50将第二待组装零件压在第一待组装零件上，从而实现第一待组装零件和第二待组装零件的压合组装，取代了人工操作，降低了劳动强度，提高了工作效率。

进一步的，参照图4，在本发明一实施例中，定位组件20包括：

升降板21，第一输送线10开设有避让孔，升降板21活动设于避让孔；

升降驱动机构22，升降驱动机构22设于避让孔中，且驱动连接升降板；以及

阻挡部23，阻挡部23连接于第一输送线10，阻挡部23伸长时，可限制第一待组装零件在第一输送线10上的运动，以通过升降板21将第一待组装零件升起，而与第一输送线10分离。

在该实施例采用的技术方案中，第一输送线10可以是皮带机构，包括两条间隔设置的皮带，两条皮带的间隔形成避让孔，在避让孔处设置了升降驱动机构22和升降板21。阻挡部23设置在皮带背离避让孔的一侧，当第一待组装零件运动至组装位置的时候，阻挡部23朝靠近避让孔的方向伸长，挡在第一待组装零件运动的前方，从而阻止第一待组装零件继续前进。此时，升降板21在升降驱动机构22的驱动下竖直上升，与第一待组装零件接触后继续上升，直至第一待组装零件和第一输送线10脱离，从而将第一待组装零件固定在组装位置，等待和第二待组装零件的组装。

在本实施例中，升降驱动机构22可以是气缸、升降支架或滚珠丝杆，阻挡部23可以是伸缩气缸或伸缩杆。需要注意的是，升降板21的形状要和第一待组装零件的形状匹配，同时要保证升降板21可以从避让孔中穿过。

进一步的，参照图4，在本发明一实施例中，升降板21和升降驱动机构22之间设置有压力传感器24，以检测第一待组装零件和第二待组装零件组装时的压力。

在该实施例采用的技术方案中，为了避免第一待组装零件和第二待组装零件因组装时压力过大而损坏，设置了压力传感器24，可以根据组装时的压力为压力传感器24预设压力值，当组装的实际压力值超过预设压力值的时候，会发出警报，提醒操作人员。警报可以为声音报警，也可以为灯光闪烁，还可以是声音和灯光的结合，在此不做限定。具体的，升降驱动机构22的驱动端设置了安装板，压力传感器24设置在安装板，压力传感器24背离安装板的侧面设置了升降板21，如此可以实现压力传感器24对组装压力的检测。

进一步的，参照图2，在本发明一实施例中，第二机械手50包括：

三轴模组51；

夹具52，夹具52连接于三轴模组51，夹具52可夹持在第二待组装零件的两相对侧面；

压头53，第二待组装零件具有旋钮，压头53具有容纳旋钮的凹槽；以及

升降驱动部54，升降驱动部54连接于三轴模组51，升降驱动部54驱动连接压头53，使压头53升降而将旋钮压入第一待组装零件。

在该实施例采用的技术方案中，三轴模组51可以实现X轴、Y轴以及Z轴等三个方向的移动，在三轴模组51的驱动下，夹具52可以夹持在第二待组装零件的两侧，从而夹住第二待组装零件，实现对第二待组装零件的抓取。同时，利用设置的压头53，可以将旋钮部分置于凹槽中，实现对旋钮的定位。当三轴模组51将夹取52夹取的第二待组装零件转移至和第一待组装零件接触时，压头53在升降驱动部54的作用下竖直下降，将旋钮压入第一待组装零件上的通孔，旋钮贯穿通孔后，转动旋钮，使旋钮的一端抵接在第一待组装零件的一侧，从而实现第一待组装零件和第二待组装零件的锁付、组装。

进一步的，参照图2，在本发明一实施例中，第二机械手50还包括旋转驱动部55，旋转驱动部55连接于升降驱动部54，旋转驱动部55驱动连接压头53，以实现压头53的转动。

在该实施例采用的技术方案中，为了方便实现压头53在组装时的转动，设置了旋转驱动部55，旋转驱动部55和升降驱动部54连接，在旋转驱动部55的驱使下，压头53可以发生转动，从而可以取代人工转动压头53，降低劳动强度，提高工作效率。优选的，旋转驱动部55可以为电机。

进一步的，在本发明一实施例中，载具自动组装设备还包括视觉拍照组件，视觉拍照组件设于组装位置的上方，以对第一待组装零件进行拍照；

参照图2，第二机械手50还包括旋转平台56，旋转平台56可转动的连接于三轴模组51，夹具52、升降驱动部54连接于旋转平台56。

在该实施例采用的技术方案中，为了保证第一待组装零件和第二待组装零件在定位组装时的准确性，设置了视觉拍照组件和旋转平台56，视觉拍照组件对第一待组装零件进行拍照取图，通过图像比对，将第一待组装零件的位置偏移数值传输给PLC进行计算，对第二机械手50中的旋转平台进行运动补偿，保证旋钮可以压入通孔中。具体的，视觉拍照组件可以为工业相机，为了提高拍照的清晰度，还可以在工业相机的下方设置光源，保证拍照时有足够强度的光线。旋转平台56可以采用现有产品，在此不做限定。

进一步的，参照图3，在本发明一实施例中，定位台60包括台面61和设置在台面61上的定位条62，定位条62设置有多条，多条定位条62与第二待组装零件的侧面对应，其中，至少相邻的两条定位条62与台面61滑动连接。

在该实施例采用的技术方案中，定位台61可以包括台面61，台面61可以是方形、圆形或者其他不规则形状，台面61的下方还可以设置支撑腿为台面61提供支撑。台面61上可以设置多条定位条62，由于第二待组装零件一般为方形，具有四个侧面，定位条62可以设置四条，分别对应第二待组装零件的四个侧面，四条定位条62围绕第二待组装零件设置，且围成一个定位空间，其中，有两条相邻的定位条62是可以和台面61滑动连接，通过滑动两条定位条62，可以使四条定位条62均可以和对应的台面62的侧面抵接，如此设置，方便的实现了对第二待组装零件的初步定位。优选的，定位条62为长方形板。定位条52可以通过伸缩气缸、电动伸缩杆，实现和桌面的滑动连接。

进一步的，在本发明一实施例中，第一输送线10包括顺次设置的多条子输送线，多条子输送线的传送速率可单独设置。

在该实施例采用的技术方案中，第一输送线10可以包括顺次设置的多条子输送线，能够对每一条子输送线的传送速率进行分别控制，以满足第一待组装零件的传送需求，

进一步的，参照图4，在本发明一实施例中，每一条子输送线包括：

支板11，支板11相对且间隔设置有两块，支板11上设置有可转动的皮带；及

丝杆12，丝杆12与其中一块支板11螺纹连接，与另一块支板11转动连接。

在该实施例采用的技术方案中，丝杆12在外力的驱动下可以发生转动，而一个支板11是和丝杆12螺纹连接的，丝杆12在转动的时候，会驱使支板11沿丝杆12的轴向运动，从而调整了两块支板11之间的距离，以适应不同尺寸的第一待组装零件的传送需求，提高通用性。为了方便丝杆12的安装，还可以设置固定板，丝杆12的一端和固定板转动连接，丝杆的12的另一端和其中一块支板11转动连接，而另一块支板11套设在丝杆12的外周面，如此，既实现了丝杆12的固定，又可以使丝杆12驱使支板11滑动。另外，可以通过电机13驱动丝杆12转动，也可以通过手轮14驱动丝杆12转动。

进一步的，参照图1和图4，在本发明一实施例中，载具自动组装设备还包括辅助输送线70，辅助输送线70用于传送在组装位置组装完成的载具。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的辅助输送线70，可以方便的将已经组装完成的载具传送至其他工位，可以理解的是，通过辅助输送线70，可以方便的实现与其他流水线的配合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明实施例的专利范围，凡是在本发明实施例的发明构思下，利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种载具自动组装设备，其特征在于，所述载具自动组装设备包括：

第一输送线，用于传送第一待组装零件；

定位组件，所述定位组件连接于所述第一输送线，以使所述第一待组装零件固定在组装位置；

第二输送线，所述第二输送线用于传送第二待组装零件；

第一机械手，所述第一机械手用于抓取所述第二输送线上的所述第二待组装零件；

定位台，所述第一机械手将抓取的所述第二待组装零件转移至所述定位台进行初步定位；以及

第二机械手，所述第二机械手抓取所述定位台上已完成初步定位的所述第二待组装零件，并转移至所述组装位置，以实现所述第一待组装零件和所述第二待组装零件的组装。

2.如权利要求1所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述定位组件包括：

升降板，所述第一输送线开设有避让孔，所述升降板活动设于所述避让孔；

升降驱动机构，所述升降驱动机构设于所述避让孔中，且驱动连接所述升降板；以及

阻挡部，所述阻挡部连接于所述第一输送线，所述阻挡部伸长时，可限制所述第一待组装零件在所述第一输送线上的运动，以通过所述升降板将所述第一待组装零件升起，而与所述第一输送线分离。

3.如权利要求2所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述升降板和所述升降驱动机构之间设置有压力传感器，以检测所述第一待组装零件和所述第二待组装零件组装时的压力。

4.如权利要求1所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述第二机械手包括：

三轴模组；

夹具，所述夹具连接于所述三轴模组，所述夹具可夹持在所述第二待组装零件的两相对侧面；

压头，所述第二待组装零件具有旋钮，所述压头具有容纳所述旋钮的凹槽；以及

升降驱动部，所述升降驱动部连接于所述三轴模组，所述压头连接于所述升降驱动部，所述升降驱动部使所述压头升降而将所述旋钮压入所述第一待组装零件。

5.如权利要求4所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述第二机械手还包括旋转驱动部，所述旋转驱动部连接于所述升降驱动部，所述旋转驱动部驱动连接所述压头，以实现所述压头的转动。

6.如权利要求5所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述载具自动组装设备还包括视觉拍照组件，所述视觉拍照组件设于所述组装位置的上方，以对所述第一待组装零件进行拍照；

所述第二机械手还包括旋转平台，所述旋转平台可转动的连接于所述三轴模组，所述夹具、所述升降驱动部连接于所述旋转平台。

7.如权利要求1所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述定位台包括台面和设置在所述台面上的定位条，所述定位条设置有多条，多条所述定位条与所述第二待组装零件的侧面对应，其中，至少相邻的两条所述定位条与所述台面滑动连接。

8.如权利要求1所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述第一输送线包括顺次设置的多条子输送线，多条所述子输送线的传送速率可单独设置。

9.如权利要求8所述的载具自动组装设备，其特征在于，每一条所述子输送线包括：

支板，所述支板相对且间隔设置有两块，所述支板上设置有可转动的皮带；及

丝杆，所述丝杆与其中一块所述支板螺纹连接，与另一块所述支板转动连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的载具自动组装设备，其特征在于，所述载具自动组装设备还包括辅助输送线，所述辅助输送线用于传送在所述组装位置组装完成的载具。

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