CN115026531B - 一种同时上下料的拼合组装设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种同时上下料的拼合组装设备及工艺，用于将第一部件与第二部件拼合为成品，设备包括上载具、下载具、开合驱动机构、上料机械手、下料机械手；上载具底面设置有固定第一部件的第一固定机构，下载具顶面设置有固定第二部件的第二固定机构，开合驱动机构驱动上载具与下载具开合；上料机械手包括上料夹爪、上料驱动机构，上料夹爪顶面设置夹取第一部件的第一夹取机构，上料夹爪底面设置夹取第二部件的第二夹取机构，上料驱动机构驱动上料夹爪伸入或退出于上载具与下载具之间，并上升将第一部件移栽至第一固定机构或下降将第二部件移栽至第二固定机构；下料机械手通过其上的产品夹取机构取出成品。本发明实现部件上料和成品下料同步进行。
Description
技术领域
本发明涉及拼合组装技术领域，特别涉及一种同时上下料的拼合组装设备及工艺。
背景技术
部分产品在装配过程中需要将两个部件拼合组装成成品，现有通过组装设备将相应的两个部件拼合，组装设备上设置有开合运动的两个载具，两个载具上分别放置待组装成成品的两个部件之一，而后通过两个所述载具的扣合，进而带动两个部件互相拼合，最后使两个载具分离，即可将拼合组装完成后的成品取出；
但每次拼合组装成一个成品而后将两个所述载具分离后，需要先将成品取出，以完成下料，然后再将待拼合的两个部件分别移栽到两个载具上，以完成上料，即下料与上料需要异步进行，过于耗费时间，工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同时上下料的拼合组装设备及工艺，克服上述缺陷，使两个部件拼合后形成成品的下料，以及两个待拼合部件的上料能够同时进行，提高工作效率。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种同时上下料的拼合组装设备，用于将互相拼合组装的第一部件与第二部件拼合为成品，其特征在于：包括上载具、下载具、开合驱动机构、上料机械手、下料机械手；
所述上载具底面设置有固定或松脱第一部件的第一固定机构，所述下载具顶面设置有固定或松脱第二部件的第二固定机构，所述开合驱动机构连接并驱动所述上载具与所述下载具开合运动，以在扣合时使第一固定机构上的第一部件与第二固定机构上的第二部件拼合为成品，所述上料机械手和所述下料机械手分别位于所述上载具和下载具的相对两侧；
所述上料机械手包括上料夹爪、上料驱动机构，所述上料夹爪顶面设置有用于夹取或松脱第一部件的第一夹取机构，所述上料夹爪底面设置有用于夹取或松脱第二部件的第二夹取机构，所述上料驱动机构连接并至少驱动所述上料夹爪水平运动，伸入或退出于所述上载具与所述下载具之间，以及竖向运动，上升将第一夹取机构上的第一部件移栽至第一固定机构或下降将第二夹取机构上的第二部件移栽至第二固定机构；
所述下料机械手包括下料夹爪、下料驱动机构，所述下料夹爪上设置有成品夹取机构，所述下料驱动机构至少驱动所述下料夹爪水平运动伸入或退出于所述上载具与所述下载具之间，以及竖向运动使下料夹爪靠近上载具与下载具之间拼合完成的成品，进而通过产品夹取机构夹取出成品。
进一步，所述下载具上设置有驱动所述第二固定机构前后左右位移以及水平旋转对位的XXY对位平台。
进一步，所述上料机械手底部设置有撕膜机构，所述撕膜机构用于撕去放置在下载具上的第二部件顶面贴附的保护膜。
进一步，所述第一固定机构底侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二固定机构顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
进一步，所述第一夹取机构顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二夹取机构底侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
进一步，所述成品夹取机构顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
一种同时上下料的拼合组装工艺，包括以下步骤：
步骤1：使上料夹爪上的第一夹取机构夹取第一部件，第二夹取机构夹取第二部件；
步骤2：使上料驱动机构驱动上料夹爪伸入至上载具与下载具之间，而后使上料夹爪分别上行和下行，将第一夹取机构上的第一部件移栽至上载具的第一固定机构，并将第二夹取机构上的第二部件移栽至下载具的第二固定机构；
步骤3：通过对位平台调整第二固定机构位姿，使第二固定机构上的第二部件对准第一固定机构上的第一部件；
步骤4：使开合驱动机构驱动上载具与下载具扣合，将第二固定机构上的第二部件与第一固定机构上的第一部件拼合为成品；
步骤5：使第二固定机构松脱成品，成品被第一固定机构固定于上载具，而后使开合驱动机构驱动上载具与下载具分离；
步骤6：使下料驱动机构驱动下料夹爪伸入至上载具与下载具之间，同时使上料驱动机构驱动带有第一部件和第二部件的上料夹爪伸入至上载具与下载具之间，而后通过下料夹爪上的成品夹取机构将第一固定机构上的成品移栽至成品夹取机构，同时将上料夹爪的第二夹取机构上的第二部件移栽至第二固定机构；而后下料夹爪携带成品退出上载具与下载具之间，再将上料夹爪的第一夹取机构上的第一部件移栽至第一固定机构，最后使上料夹爪退出于上载具与下载具之间；
步骤7：重复步骤3-6。
进一步，在步骤2和步骤6中，所述上料夹爪将第二夹取机构上的第二部件移栽至下载具的第二固定机构后，通过所述撕膜机构撕去放置在下载具上的第二部件顶面贴附的保护膜。
采用上述方案后，本发明的有益效果在于：
(1)上载具底面设置有固定或松脱第一部件的第一固定机构，下载具顶面设置有固定或松脱第二部件的第二固定机构，开合驱动机构连接并驱动所述上载具与所述下载具开合运动，从而实现通过上载具与下载具的开合将第一部件与第二部件拼合为成品；
(2)所述下料夹爪上设置有成品夹取机构，所述上料夹爪顶面设置有用于夹取或松脱第一部件的第一夹取机构，所述上料夹爪底面设置有用于夹取或松脱第二部件的第二夹取机构，从而通过所述下料夹爪对拼合好的成品进行下料时，由于上载具与下载具的分离，成品将仅被固定在上载具或下载具之一，故下料的过程中，下料夹爪靠近固定成品的上载具或下载具进行下料，而未固定成品的上载具或下载具则可以通过上料爪同步进行上料，待下料夹爪将成品取出后，下料夹爪对应向上或向下移动对上载具和下载具中的另一个进行上料，使下料与上料过程能够并行进行，互不干扰，节约了工时，提升了生产效率。
附图说明
图1为本发明同时上下料拼合组装设备的部分截面结构示意图；
图2为本发明上载具与下载具扣合时的部分截面结构示意图；
图3为本发明上料机械手、下料机械手同时上料、下料时的结构示意图；
图4为图3中A处的局部放大示意图；
图5为本发明上料机械手向上载具上料时的结构示意图；
图6为图5中B处的局部放大示意图。
标号说明：1-第一部件，2-第二部件，3-成品，4-上载具，5-下载具，6-开合驱动机构，7-上料机械手，8-下料机械手，9-第一固定机构，10-第二固定机构，11-上料夹爪，12-上料驱动机构，13-第一夹取机构，14-第二夹取机构，15-下料夹爪，16-下料驱动机构，17-成品夹取机构，18-XXY对位平台，19-撕膜机构，20-下料Y轴直线电机，21-下料Z轴直线电机，22-上料X轴直线电机，23-上料Y轴直线电机，24-上料Z轴直线电机，25-下料X轴直线电机。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。
本发明提供一种同时上下料的拼合组装设备，如图1-6所示,重点结合图1所示，用于将互相拼合组装的第一部件1与第二部件2拼合为成品3，包括上载具4、下载具5、开合驱动机构6、上料机械手7、下料机械手8；
所述上载具4底面设置有固定或松脱第一部件1的第一固定机构9，所述下载具5顶面设置有固定或松脱第二部件2的第二固定机构10，所述下载具5上设置有驱动所述第二固定机构10前后左右位移以及水平旋转对位的XXY对位平台18，所述XXY对位平台18为现有技术，本实施例中不再具体阐述，配合所述XXY对位平台18，还设置有用于采集上载具4上的第一部件1位姿的视觉机构，所述视觉机构通讯连接所述XXY对位平台18，通过采集到的上载具4上的第一部件1的位姿，控制所述XXY对位平台18动作，使下载具5上的第二部件2与上载具4上的第一部件1进行对位，所述开合驱动机构6连接并驱动所述上载具4与所述下载具5开合运动，本实施例中，所述下载具5固定设置，即固定在相应的机架或台面上(常规设置，附图中未给出)，所述上载具4位于所述下载具5的正上方，所述开合驱动机构6为直线电机，开合驱动机构6同样与相应的机架固定，并连接固定所述上载具4，以驱动所述上载具4相对所述下载具5上下运动，实现上载具5与下载具4之间的开合，以在扣合时使第一固定机构9上的第一部件1与第二固定机构10上的第二部件2拼合为成品3，在打开分离时互相间隔，以便于将成品3从上载具4与下载具5之间取出，以及将待拼合的第一部件1和第二部件2移栽到对应的上载具3和下载具5上，所述上料机械手7和所述下料机械手8分别位于所述上载具4和下载具5的相对两侧；
所述上料机械手7包括上料夹爪11、上料驱动机构12，所述上料夹爪11顶面设置有用于夹取或松脱第一部件1的第一夹取机构13，所述上料夹爪11底面设置有用于夹取或松脱第二部件2的第二夹取机构14，所述上料驱动机构12连接并至少驱动所述上料夹爪11水平运动，伸入或退出于所述上载具4与所述下载具5之间，以及竖向运动，上升将第一夹取机构13上的第一部件1移栽至第一固定机构9或下降将第二夹取机构14上的第二部件2移栽至第二固定机构10，再结合图3所示，本实施例中，所述上料机械手7位于所述上载具4和下载具5的旁侧，所述上料驱动机构12包括上料X轴直线电机22、上料Y轴直线电机23、上料Z轴直线电机24，所述上料X轴直线电机22前后延伸，固定在机架上，所述上料Y轴直线电机23左右延伸，与所述上料X轴直线电机22连接固定，以通过所述上料X轴直线电机22带动所述上料Y轴直线电机23前后移动，所述上料Z轴直线电机24纵向延伸，与所述上料Y轴直线电机23连接固定，以通过所述上料Y轴直线电机23驱动所述上料Z轴直线电机24左右移动，并使所述上料料Z轴直线电机24随上料Y轴直线电机23在上料X轴直线电机带动下一同前后运动，所述上料夹爪11连接在所述上料Z轴直线电机24上，以在所述上料X轴直线电机22、上料Y轴直线电机23、上料Z轴直线电机24的带动下实现前后、左右、上下三轴运动；所述上料机械手7底部设置有撕膜机构19，所述撕膜机构19固定在所述上料机械手7上，随所述上料机械手7位移，所述撕膜机构19可以是现有的任意一种能够去除保护膜的装置，现有技术，不再具体阐述，所述撕膜机构19用于撕去放置在下载具5上的第二部件2顶面贴附的保护膜；
所述下料机械手8包括下料夹爪15、下料驱动机构16，所述下料夹爪15上设置有成品夹取机构17，所述下料驱动机构16至少驱动所述下料夹爪15水平运动伸入或退出于所述上载具4与所述下载具5之间，以及竖向运动使下料夹爪15靠近上载具4与下载具5之间拼合完成的成品3，进而通过成品夹取机构17夹取出成品3，再结合图3所示，本实施例中，所述下料机械手8位于所述上载具4和下载具5旁侧，所述下料驱动机构16包括下料X轴直线电机25、下料Y轴直线电机20、下料Z轴直线电机21,所述下料X轴直线电机25前后延伸，固定在机架上，所述下料Y轴直线电机20左右延伸，与所述下料X轴直线电机25连接固定，以通过所述下料X轴直线电机25带动所述下料Y轴直线电机20前后移动，所述下料Z轴直线电机21纵向延伸，与所述下料Y轴直线电机20连接固定，以通过所述下料Y轴直线电机20驱动所述下料Z轴直线电机21左右移动，并使所述下料Z轴直线电机21随下料Y轴直线电机20在下料X轴直线电机25带动下一同前后运动，所述下料夹爪15连接在所述下料Z轴直线电机21上，以在所述下料X轴直线电机25、下料Y轴直线电机20、下料Z轴直线电机21的带动下实现前后、左右、上下三轴运动。
具体在本实施例中，所述第一固定机构9底侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二固定机构10顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。所述第一夹取机构13顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二夹取机构14底侧形成平面，并设置有多个真空气孔。所述成品夹取机构17顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。所述第一固定机构9、第二固定机构10、第一夹取机构13、第二夹取机构14、成品夹取机构17同样可以是现有的开合运动的夹爪，通过夹取第一部件1、第二部件2、成品3的侧壁对第一部件1、第二部件2、成品3进行固定或松脱。
一种同时上下料的拼合组装工艺，包括以下步骤：
步骤1：使上料夹爪11上的第一夹取机构13夹取第一部件1，第二夹取机构14夹取第二部件2；
步骤2：使上料驱动机构12驱动上料夹爪11伸入至上载具4与下载具5之间，而后使上料夹爪11分别上行和下行，将第一夹取机构13上的第一部件1移栽至上载具4的第一固定机构9，并将第二夹取机构上的第二部件2移栽至下载具5的第二固定机构10，通过所述撕膜机构19撕去放置在下载具5上的第二部件2顶面贴附的保护膜；
步骤3：通过XXY对位平台18调整第二固定机构10位姿，使第二固定机构10上的第二部件2对准第一固定机构9上的第一部件1；
步骤4：重点结合图2所示，使开合驱动机构6驱动上载具4与下载具5扣合，将第二固定机构10上的第二部件2与第一固定机构9上的第一部件1拼合为成品3；
步骤5：重点结合图3所示，使第二固定机构10松脱成品3，成品3被第一固定机构9固定于上载具4，而后使开合驱动机构6驱动上载具4与下载具5分离；
步骤6：重点结合图3、图4所示，使下料驱动机构16驱动下料夹爪15伸入至上载具4与下载具5之间，同时使上料驱动机构12驱动带有第一部件1和第二部件2的上料夹爪11伸入至上载具4与下载具5之间，而后通过下料夹爪15上的成品夹取机构17将第一固定机构9上的成品3移栽至成品夹取机构17，同时将上料夹爪11的第二夹取机构14上的第二部件2移栽至第二固定机构10，通过所述撕膜机构19撕去放置在下载具5上的第二部件2顶面贴附的保护膜；重点结合图5、图6所示，而后下料夹爪15携带成品3退出上载具4与下载具5之间，再将上料夹爪11的第一夹取机构13上的第一部件1移栽至第一固定机构9，最后使上料夹爪11退出于上载具4与下载具5之间；
步骤7：重复步骤3-6。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (8)
1.一种同时上下料的拼合组装设备，用于将互相拼合组装的第一部件(1)与第二部件(2)拼合为成品(3)，其特征在于：包括上载具(4)、下载具(5)、开合驱动机构(6)、上料机械手(7)、下料机械手(8)；所述上载具(4)底面设置有固定或松脱第一部件(1)的第一固定机构(9)，所述下载具(5)顶面设置有固定或松脱第二部件(2)的第二固定机构(10)，所述开合驱动机构(6)连接并驱动所述上载具(4)与所述下载具(5)开合运动，以在扣合时使第一固定机构(9)上的第一部件(1)与第二固定机构(10)上的第二部件(2)拼合为成品(3)，所述上料机械手(7)和所述下料机械手(8)分别位于所述上载具(4)和下载具(5)的相对两侧；
所述上料机械手(7)包括上料夹爪(11)、上料驱动机构(12)，所述上料夹爪(11)顶面设置有用于夹取或松脱第一部件(1)的第一夹取机构(13)，所述上料夹爪(11)底面设置有用于夹取或松脱第二部件(2)的第二夹取机构(14)，所述上料驱动机构(12)连接并至少驱动所述上料夹爪(11)水平运动，伸入或退出于所述上载具(4)与所述下载具(5)之间，以及竖向运动，上升将第一夹取机构(13)上的第一部件(1)移栽至第一固定机构(9)或下降将第二夹取机构(14)上的第二部件(2)移栽至第二固定机构(10)；所述下料机械手(8)包括下料夹爪(15)、下料驱动机构(16)，所述下料夹爪(15)上设置有成品夹取机构(17)，所述下料驱动机构(16)至少驱动所述下料夹爪(15)水平运动伸入或退出于所述上载具(4)与所述下载具(5)之间，以及竖向运动使下料夹爪(15)靠近上载具(4)与下载具(5)之间拼合完成的成品(3)，进而通过成品夹取机构(17)夹取出成品(3)。
2.如权利要求1所述一种同时上下料的拼合组装设备，其特征在于：所述下载具(5)上设置有驱动所述第二固定机构(10)前后左右位移以及水平旋转对位的XXY对位平台(18)。
3.如权利要求2所述一种同时上下料的拼合组装设备，其特征在于：所述上料机械手(7)底部设置有撕膜机构(19)，所述撕膜机构(19)用于撕去放置在下载具(5)上的第二部件(2)顶面贴附的保护膜。
4.如权利要求1所述一种同时上下料的拼合组装设备，其特征在于：所述第一固定机构(9)底侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二固定机构(10)顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
5.如权利要求1所述一种同时上下料的拼合组装设备，其特征在于：所述第一夹取机构(13)顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔，所述第二夹取机构(14)底侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
6.如权利要求1所述一种同时上下料的拼合组装设备，其特征在于：所述成品夹取机构(17)顶侧形成平面，并设置有多个真空气孔。
7.一种利用权利要求3的同时上下料的拼合组装设备的拼合组装工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：使上料夹爪(11)上的第一夹取机构(13)夹取第一部件(1)，第二夹取机构(14)夹取第二部件(2)；步骤2：使上料驱动机构(12)驱动上料夹爪(11)伸入至上载具(4)与下载具(5)之间，而后使上料夹爪(11)分别上行和下行，将第一夹取机构(13)上的第一部件(1)移栽至上载具(4)的第一固定机构(9)，并将第二夹取机构上的第二部件(2)移栽至下载具(5)的第二固定机构(10)；步骤3：通过XXY对位平台(18)调整第二固定机构(10)位姿，使第二固定机构(10)上的第二部件(2)对准第一固定机构(9)上的第一部件(1)；步骤4：使开合驱动机构(6)驱动上载具(4)与下载具(5)扣合，将第二固定机构(10)上的第二部件(2)与第一固定机构(9)上的第一部件(1)拼合为成品(3)；步骤5：使第二固定机构(10)松脱成品(3)，成品(3)被第一固定机构(9)固定于上载具(4)，而后使开合驱动机构(6)驱动上载具(4)与下载具(5)分离；步骤6：使下料驱动机构(16)驱动下料夹爪(15)伸入至上载具(4)与下载具(5)之间，同时使上料驱动机构(12)驱动带有第一部件(1)和第二部件(2)的上料夹爪(11)伸入至上载具(4)与下载具(5)之间，而后通过下料夹爪(15)上的成品夹取机构(17)将第一固定机构(9)上的成品(3)移栽至成品夹取机构(17)，同时将上料夹爪(11)的第二夹取机构(14)上的第二部件(2)移栽至第二固定机构(10)；而后下料夹爪(15)携带成品(3)退出上载具(4)与下载具(5)之间，再将上料夹爪(11)的第一夹取机构(13)上的第一部件(1)移栽至第一固定机构(9)，最后使上料夹爪(11)退出于上载具(4)与下载具(5)之间；步骤7：重复步骤3-6。
8.如权利要求7所述一种同时上下料的拼合组装设备的拼合组装工艺，其特征在于：在步骤2和步骤6中，所述上料夹爪(11)将第二夹取机构上的第二部件(2)移栽至下载具(5)的第二固定机构(10)后，通过所述撕膜机构(19)撕去放置在下载具(5)上的第二部件(2)顶面贴附的保护膜。
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2022
- 2022-06-21 CN CN202210706796.7A patent/CN115026531B/zh active Active
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