CN114012377A - 一种服务器背板自动安装设备 - Google Patents

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徐建强
仝西领
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种服务器背板自动安装设备,包括组装基台、设于所述组装基台且用以固定服务器机箱的定位组件、设于所述组装基台上方的三轴运动模块、用以识别定位背板的安装位的识别定位模块、连接于所述三轴运动模块的末端并用以夹取和松开背板的夹爪组件、与所述识别定位模块、所述三轴运动模块和所述夹爪组件三者连接以根据背板的安装位控制所述三轴运动模块和所述夹爪组件抓取目标位置的背板并垂直安装于服务器机箱安装位的控制模块。上述服务器背板自动安装设备能够提高背板安装效率和安装准确度,有效避免组装过程损伤背板和服务器元器件磕碰损伤。

Description

一种服务器背板自动安装设备
技术领域
本发明涉及服务器组装领域,特别涉及一种服务器背板自动安装设备。
背景技术
由于服务器客户比较多,对应的服务器种类也越来越复杂,定制化程度也越来越高。这也导致了服务器内部结构设计多种多样,组装过程经常遇到各种困难。例如,5270M6型号的服务器要求硬盘背板直接安装到机箱上,且机箱周围多干涉结构件,服务器背板安装时要求必须垂直插入背板到机箱内才可避免碰伤元器件,极大的增加了组立安装的困难。目前行业内仍以人工手动组装为主,不仅组装效率低下,而且容易造成服务器的元器件或背板损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种服务器背板自动安装设备,该设备能够提高背板安装效率和安装精度,有效避免服务器组装过程损伤背板和服务器的元器件磕碰损伤。
为实现上述目的,本发明提供一种服务器背板自动安装设备,包括组装基台、设于所述组装基台且用以固定服务器机箱的定位组件、设于所述组装基台上方的三轴运动模块、用以识别定位背板的安装位的识别定位模块、连接于所述三轴运动模块的末端并用以夹取和松开背板的夹爪组件、与所述识别定位模块、所述三轴运动模块和所述夹爪组件三者连接以根据背板的安装位控制所述三轴运动模块和所述夹爪组件抓取目标位置的背板并垂直安装于服务器机箱安装位的控制模块。
可选地,所述识别定位模块包括CCD相机,所述CCD相机通过相机调整板连接所述三轴运动模块的末端。
可选地,所述识别定位模块还包括设于所述CCD相机的镜头下方的环状光源。
可选地,所述定位组件包括若干设于所述组装基台的上表面的定位块,全部所述定位块围成可供服务器机箱放置固定的矩形空间。
可选地,所述三轴运动模块包括一对平行相对设置的模组固定架、分设于一对所述模组固定架的一对Y轴移动模组、连接于一对所述Y轴移动模组之间的X轴移动模组和连接于所述X轴移动模组且用以垂直所述组装基台运动的Z轴移动模组;所述夹爪组件包括夹爪支架、以预设间距设于所述夹爪支架两端并用以夹取背板安装柱的机械手夹爪和用以驱动所述机械手夹爪开合的夹爪气缸。
可选地,所述组装基台还设有存放待安装背板的背板载盘,所述背板载盘开设多组背板存放槽。
可选地,还包括用以将待组装的服务器机箱置于所述组装基台的所述定位组件内、并将组装完成的服务器机箱移出所述定位组件的第一机器人,所述第一机器人连接所述控制模块。
可选地,所述控制模块连接第二机器人,所述第二机器人用以抓取空置的所述背板载盘并向所述组装基台的目标位置放置装满背板的所述背板载盘。
可选地,所述控制模块连接有用以识别定位所述定位组件的第二识别定位模块。
可选地,还包括组装架,所述组装基台设于所述组装架的中部,所述组装基台的下方设有电控柜,所述控制模块设于所述电控柜内。
相对于上述背景技术,本发明所提供的服务器背板自动安装设备在将背板安装于服务器机箱时,利用定位组件将服务器机箱固定在组装基台,识别定位模块识别服务器机箱上的背板安装位并发送给控制模块,控制模块根据识别的按照位控制三轴运动模块和夹爪组件移动至目标位置抓取背板后将背板垂直安装到服务器机箱内,然后夹爪组件松开背板并从服务器机箱移开。控制模块和三轴运动模块相互协同,保证背板顺利装入服务器机箱,提高背板的安装精度,避免背板和机箱内的元器件发生碰撞损坏。利用上述自动安装设备取代人工安装,在提高背板安装精度的同时显著提升了服务器的组装效率。
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的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的服务器背板自动安装设备的整体示意图;
图2为图1中三轴运动模块和夹爪组件的局部放大图。
其中:
1-组装架、2-组装基台、3-Y轴移动模组、4-模组固定架、5-背板、6-背板载盘、7-X轴移动模组、8-Z轴移动模组、9-服务器机箱、10-定位块、11-电控柜、12-万向轮、13-机械手夹爪、14-夹爪气缸、15-夹爪支架、16-CCD相机、17-镜头、18-环状光源、19-相机调整板。
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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2,图1为本发明实施例所提供的服务器背板自动安装设备的整体示意图,图2为图1中三轴运动模块和夹爪组件的局部放大图。
本发明实施例提供一种服务器背板自动安装设备,能够实现背板5相对服务器机箱9的自动化安装,提高服务器组装效率,降低乃至避免背板5安装过程中与服务器机箱9内的元器件发生碰撞损伤。该自动安装设备包括组装基台2、识别定位模块、三轴运动模块、夹爪组件和控制模块。组装基台2上设有定位组件,服务器机箱9通过定位组件安放固定在组装基台2的上方,识别定位模块、三轴运动模块和夹爪组件均设置在组装基台2上方并与控制模块连接,识别定位模块用来对组装基台2上方的服务器机箱9进行识别和定位,以确认背板5在服务器机箱9的安装位,然后将安装位的位置信息发送给控制模块,控制模块控制三轴运动模块带动夹爪组件移动至存放待安装的背板5的目标位置,夹爪组件在控制模块的控制下张开抓取背板5,然后控制模块再次驱动三轴运动模块带动夹取背板5的夹爪组件运动至服务器机箱9背板安装位的上方,三轴运动模块垂直下落将背板5安装到服务器机箱9内,夹爪组件松开背板5,三轴运动模块带动夹爪组件从服务器机箱9移开,完成服务器的背板5安装作业。
服务器背板自动安装设备还包括组装架1,组装基台2水平设置在组装架1的中部,组装架1的底部也即组装基台2的下方设置电控柜11,控制模块装设在电控柜11内,组装架1的底部设置万向轮12和定向轮,以便移动安装设备。在上述实施例中,定位组件具体采用相对组装基台2的上表面向上凸设的多组定位块10,多组定位块10围成一个矩形空间,服务器机箱9恰好平放固定在定位块10围成的矩形空间内。三轴运动模块包括水平设置的X轴移动模组7和Y轴移动模组3,以及竖直设置的Z轴移动模组8,夹爪组件则连接在Z轴移动模组8的末端,以便三轴运动模块带动夹爪组件运动到安装位的上方后,Z轴运动模块通过升降运动完成背板5的垂直安装。
具体而言,Y轴移动模组3设置为一对,一对Y轴移动模组3以设定间距平行相对,X轴移动模组7垂直连接在一对Y轴移动模组3之间,Z轴移动模组8则垂直连接X轴移动模组7。示例性地,Y轴移动模组3包括滑轨、沿滑轨运动滑轮和带动滑轮运动的驱动电机,滑轨通过模组固定架4固定在组装基台2上;X轴移动模组7两端分别与Y轴移动模组3固接;X轴移动模组7同样可采用滑轨、滑轮和驱动电机的形式;Z轴移动模组8与X轴移动模组7连接,Z轴移动模组8具体可采用升降气缸或电缸。能够理解的是,X轴移动模组7和Y轴移动模组3还可以灵活选会用齿轮和齿条的结构形式,此处不再赘述。
夹爪组件包括机械手夹爪13、夹爪支架15和夹爪气缸14,夹爪支架15水平设置并连接在Z轴移动模组8的底端,一对机械手夹爪13分别按照预设间距固定在夹爪支架15长度方向的两端,夹爪气缸14则用来驱动机械手夹爪13张开和收拢运动。其中,这里所说的预设间距具体指待安装的背板5长度方向两端的安装柱之间的间距,机械手夹爪13在夹爪气缸14控制其收拢时一一对应夹紧背板5的安装柱,实现夹取固定背板5。夹爪支架15具体采用伸缩支架,以便于组装不同型号的背板5时,调整夹爪支架15的长度,改变一对机械手夹爪13之间的距离。此外,夹爪组件和Z轴移动模组8优选采用可拆卸连接的方式,以便更换夹爪组件适配不同型号的背板5。
而识别定位模块识别服务器机箱9上的背板安装位的原理为图像识别,识别定位模块同样固接在Z轴移动模组8的末端,具体固定在夹爪支架15长度方向的中央。控制模块控制三轴运动模块带动夹爪组件和识别定位模块周转运动于定位组件上方和存放待安装的背板5的目标位置之间,当识别定位模块运动至定位组件上方时,利用识别定位模块对固定在定位组件的服务器机箱9进行拍照识别,精确背板5的安装位。识别定位模块具体可采用CCD相机16构成的线阵相机或面阵相机,CCD相机16通过相机调整板19与夹爪支架15或Z轴移动模组8的末端连接,相机调整板19用于调整CCD相机16相对Z轴移动模组8的位置。进一步地,识别定位模块还包括环状光源18,环状光源18设置在CCD相机16的镜头17下方,并和镜头17同轴设置,以便通过环状光源18向服务器机箱9补光,提高识别定位模块对安装位的识别定位精度。
作为优选地,本发明实施例所提供服务器背板自动安装设备还包括设置在组装基台2的目标位置的背板载盘6,背板载盘6开设多组背板存放槽,待安装的背板5插装在背板载盘6的背板存放槽内,控制模块用来控制三轴运动模块带动夹爪组件周转运动于背板载盘6和定位组件上方之间。服务器组装时,只需将存放多组背板5的背板载盘6放置于组装基台2的目标位置,然后将服务器机箱9通过定位组件安装固定于组装基台2,识别定位模块、三轴运动模块和夹爪组件即能在控制模块的控制下进行背板5的自动化安装。
在本发明所提供的一种优选实施例中,该自动安装设备进一步包括第一机器人,第一机器人设于组装架1的一侧并与控制模块信号连接,第一机器人用来将未装设背板5的服务器机箱9装设固定到组装基台2上,同时在组装基台2完成背板5安装后,将安装有背板5的服务器机箱9从组装基台2移走。组装柜的一侧设置服务器机箱9输送线,第一机器人包括三个运动位置,第一运动位置为机箱输送线上未装设背板5的服务器机箱9的抓取位置,第二运动位置为组装基台2的定位组件围成的服务器机箱9固定和抓取位置,第三运动位置为机箱输送线上装设有背板5的服务器机箱9的放置位。以上三个运动位置的位置信息存储在第一机器人的控制器内或者控制模块内,以便控制模块按照设定的组装顺序直接或间接控制第一机器人对组装基台2自动更换服务器机箱9,提高背板5安装及服务器组装效率。
此外,控制模块还连接第二识别定位模块,第二识别定位模块用以检测定位组件的位置信息,辅助控制模块控制第一机器人作业,提高服务器机箱9的抓取和放置精度。第二识别定位模块可连接在第一机器人的末端的机械臂上,同时第二识别定位模块可参考第一识别定位模块设置。
在本发明所提供的进一步的实施例中,服务器背板自动安装设备还包括与控制模块信号连接的第二机器人,第二机器人设置在组装架1的另一侧,第二机器人用来将空置的背板载盘6从组装基台2移走并放置到载盘输送线上,同时抓取载盘输送线上装满背板5的背板载盘6放置到组装基台2的目标位置。第二机器人同样包括三个运动位置,具体为载盘输送线上的抓取位、放置位和组装基台2上的抓取放置位也即目标位,三个运动位置的位置信息存储在第二机器人的控制器中或控制模块内,以便控制模块直接或间接控制第二机器人完成背板载盘6的更换。举例来说,背板载盘6开设六个背板存放槽,则第一机器人每完成六次服务器机箱9更换作业后,第二机器人完成一次背板载盘6的更换作业,输送服务器机箱9的机箱输送线和输送背板载盘6的载盘输送线的运动速度之比为六比一,当背板载盘6规格发生变化后,第一机器人和第二机器人的作业速度及两条输送线的输送速度适应性调整。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的服务器背板自动安装设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种服务器背板自动安装设备,其特征在于,包括组装基台、设于所述组装基台且用以固定服务器机箱的定位组件、设于所述组装基台上方的三轴运动模块、用以识别定位背板的安装位的识别定位模块、连接于所述三轴运动模块的末端并用以夹取和松开背板的夹爪组件、与所述识别定位模块、所述三轴运动模块和所述夹爪组件三者连接以根据背板的安装位控制所述三轴运动模块和所述夹爪组件抓取目标位置的背板并垂直安装于服务器机箱安装位的控制模块。
2.根据权利要求1所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述识别定位模块包括CCD相机,所述CCD相机通过相机调整板连接所述三轴运动模块的末端。
3.根据权利要求2所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述识别定位模块还包括设于所述CCD相机的镜头下方的环状光源。
4.根据权利要求1所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述定位组件包括若干设于所述组装基台的上表面的定位块,全部所述定位块围成可供服务器机箱放置固定的矩形空间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述三轴运动模块包括一对平行相对设置的模组固定架、分设于一对所述模组固定架的一对Y轴移动模组、连接于一对所述Y轴移动模组之间的X轴移动模组和连接于所述X轴移动模组且用以垂直所述组装基台运动的Z轴移动模组;所述夹爪组件包括夹爪支架、以预设间距设于所述夹爪支架两端并用以夹取背板安装柱的机械手夹爪和用以驱动所述机械手夹爪开合的夹爪气缸。
6.根据权利要求5所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述组装基台还设有存放待安装背板的背板载盘,所述背板载盘开设多组背板存放槽。
7.根据权利要求1-4任一项所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,还包括用以将待组装的服务器机箱置于所述组装基台的所述定位组件内、并将组装完成的服务器机箱移出所述定位组件的第一机器人,所述第一机器人连接所述控制模块。
8.根据权利要求6所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述控制模块连接第二机器人,所述第二机器人用以抓取空置的所述背板载盘并向所述组装基台的目标位置放置装满背板的所述背板载盘。
9.根据权利要求7所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,所述控制模块连接有用以识别定位所述定位组件的第二识别定位模块。
10.根据权利要求1所述的服务器背板自动安装设备,其特征在于,还包括组装架,所述组装基台设于所述组装架的中部,所述组装基台的下方设有电控柜,所述控制模块设于所述电控柜内。
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