CN115338635B - 一种精密插接件的机器人自动装配装置及自动装配工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密插接件的机器人自动装配装置及自动装配工艺，所述精密插接件的机器人自动装配装置包括设备主体及设置于设备主体上的固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统及第一视觉检测系统；所述固定装配系统包括顺次设置的玻璃套管装配系统、极针装配系统及第二视觉检测系统。本发明能实现精密插接件的自动精密装配，且装配质量和精度高，有效降低了人工成本。

Description

一种精密插接件的机器人自动装配装置及自动装配工艺

技术领域

本发明涉及高端产品制造技术领域，具体是一种精密插接件的机器人自动装配装置及自动装配工艺。

背景技术

玻璃封接体或玻璃熔接件多是指的通过玻璃熔解再凝固而密封的工件，其通过在工件特定区域利用玻璃熔接进行有效密封，并且玻璃具有绝缘、耐高温及抗氧化特性，使得其密封后具有很强的持久性和稳定性，能适应较为恶劣的工作环境，多用于军工、电子通信、航空航天等领域的微电子封装、通讯连接器件等。

本发明的精密插接件即为一种玻璃封接体的半成品，其主要包括下封接体、极针、玻璃套管、上封接体及外壳，极针下端安装于下封接体的极针装配孔上，极针上端则安装于上封接体的极针装配孔上，玻璃套管则套接在上封接体和下封接体之间的极针上，外壳则套设在上封接体和下封接体之间并将玻璃套管封闭在内，当完成以上装配后，再进入玻璃熔接工艺将玻璃套管熔接于上封接体、下封接体及外壳之间，进而可以将三者之间的空腔封闭进而确保极针完全处于密封隔离状态，形成最终的成品。

以往精密插接件在装配时均采用以下工艺装配：①极针插入下封接体的极针装配孔→②外壳套入下封接体→③极针装配孔中装玻璃管，使用镊子将玻璃管推入极针装配孔中并到位→⑤装上封接体。前述装配工艺全部经人工采用镊子、目镜、台桌等工具设施操作实现，通过操作人员的目视、触觉及其它感观完成过程质量控制，但由于精密插接件中不仅各个工件之间的配合间隙小，如玻璃套管内径与极针外径的配合间隙最小为0.06mm、极针与极针装配孔的配合间隙最小为0.02mm，加上极针（直径0.9~1.0mm、长度11~30mm左右）、玻璃套管（直径2~3mm、长度1.5~6mm左右）尺寸较小，使得操作人员在装配时劳动强度大且效率低下，而且此过程操作人员容易出现视觉疲劳和视力损伤，而出现疲劳后还极易造成操作人员漏装、错检、漏检等，装配质量无法完全保障。

基于此，如何实现精密插接件精准快速的低成本装配，是我们急需解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密插接件的机器人自动装配装置，该精密插接件的机器人自动装配装置能够实现精密插接件全过程的自动化装配，并结合图像识别进行装配位置检测和确认，装配效果好、成功率高。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种精密插接件的机器人自动装配装置，包括设备主体及设置于设备主体上的固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统及第一视觉检测系统；

所述固定装配系统包括顺次设置的玻璃套管装配系统、极针装配系统及第二视觉检测系统，所述极针装配系统用于将极针以自由落体方式装配至下封接体上，所述玻璃套管装配系统用于将玻璃套管以自由落体方式装配至已装配的极针上，所述第二视觉检测系统用于在极针装配前检测下封接体上的极针装配孔平面位置、以及用于在玻璃套管装配后检测玻璃套管装配结果；

所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体位置，并带动下封接体移动至固定装配系统以完成极针装配、玻璃套管装配及视觉检测；

所述转动装配系统可转动至装配位移动系统的移动轨迹上，用于抓取和调节外壳或上封接体位置，并用于固定装配系统完成装配后将外壳和上封接体依次安装至下封接体上形成所述精密插接件；

所述第一视觉检测系统用于转动装配系统在抓取外壳或上封接体后检测外壳或上封接体的极针装配孔平面位置。

基于以上技术方案，所述自动装配装置还包括物料存送系统，所述物料存送系统包括下封接体送料系统、上封接体送料系统、外壳存放系统及成品存放系统；

所述转动装配系统可转动至下封接体送料系统、上封接体送料系统、外壳存放系统及成品存放系统中任意系统上方以完成物料存送。

基于以上技术方案，所述极针装配系统包括从上到下依次设置的极针送料系统和极针装配总成，所述极针装配总成通过第一升降件连接于设备主体上；

所述极针装配总成包括依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有集针料孔，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件的集针料孔的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；

所述极针导料件上端的集针料孔与所述极针送料系统连通；

至少极针收拢件的集针料孔为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件的集针料孔至少下端部分为直孔。

基于以上技术方案，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有多个集针料孔，多个集针料孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个极针送料通道；

多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体上极针装配孔的中心间距相同。

基于以上技术方案，所述极针收拢件包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件和极针倾斜收拢件；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔为从上到下朝向极针锥形漏斗件中心方向倾斜的倾斜异型孔；

所述集针倾斜收拢件的集针料孔上端形成扁平开口并向另一端逐步收拢形成圆形料口；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔的下端与扁平开口导通，所述圆形料口与所述极针出料件的集针料孔导通。

基于以上技术方案，所述极针装配总成还包括有预压机构；

所述预压机构包括设于极针导料件中部的升降电机以及连接于升降电机上的升降杆，所述升降杆可依次伸入至极针锥形漏斗件、极针倾斜收拢件并将扁平开口遮挡或部分遮挡。

基于以上技术方案，所述极针出料件上还设置有与集针料孔连通的通孔，所述通孔内安装有第一传感器，第一传感器的检测端朝向集针料孔内。

基于以上技术方案，所述固定装配系统还包括极针压装总成，所述极针压装总成用于极针装配后下压极针至装配位；

所述玻璃套管装配总成、极针压装总成、极针装配总成以及第二视觉检测系统均顺次设置。

基于以上技术方案，所述极针压装总成包括第二升降组件和下压件；

所述下压件包括与第二升降组件连接的固定板，固定板上设置有可自由升降的下压杆，下压杆上端设置有与固定板连接的第一弹性件；

所述下压件还包括设置于固定板上的第二传感器，第二传感器的检测端朝向下压杆设置。

基于以上技术方案，所述玻璃套管装配系统包括从上到下依次设置的玻璃套管送料系统和玻璃套管装配总成，所述玻璃套管装配总成通过第三升降件连接于设备主体上；

所述玻璃套管装配总成包括依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；

至少套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔。

基于以上技术方案，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；

多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

基于以上技术方案，所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；

所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；

所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

基于以上技术方案，所述套管收拢件的套管输送孔为从上到下朝向套管收拢件中心方向倾斜的倾斜异型孔。

基于以上技术方案，所述套管出料件还设置有与套管输送孔连通的通孔，所述通孔内安装有第三传感器，第三传感器的检测端朝向套管输送孔内。

基于以上技术方案，所述第二视觉检测系统包括第四升降件及连接于第四升降件上的连接板体，连接板体上从上到下间隔设置有工业相机及光源，所述连接板体上位于工业相机外侧还设置有高度检测件。

基于以上技术方案，所述转动装配系统包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人、支撑连接转臂机器人的支撑架，所述转臂机器人可带动夹爪组件移动至装配位移动系统的移动轨迹上以依次安装外壳和上封接体；

所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪和封接体夹爪，所述外壳夹爪外侧设置有第四传感器，所述第四传感器的检测端朝向外壳夹爪内侧。

基于以上技术方案，所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；

所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的第二振动件及柔性连接于第二振动件上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；

所述第二振动件上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明利用装配位移动系统作为基准保持结构来定位和调节下封接体的安装位置，进而可以基于下封接体来安装精密插接件的其余配件，且在进行最精细的极针装配和玻璃套管装配时，玻璃套管装配系统、极针装配系统均以自由落体方式送出玻璃套管和极针，进而二者可以利用重力和/或惯性作用来实现无外力的装配方式，不仅可以确保装配效果，且可以极好的保护二者，并且在二者装配前后均可通过第二视觉检测系统对装配位和装配结果进行检测，进而进一步的提高了下封接体、极针及玻璃套管的装配精度和配对精度，而在装配外壳和上封接体时又利用转动装配系统来实现与装配位移动系统的衔接，利用转动装配系统实现外壳或上封接体的装配，并同时利用第一视觉检测系统检测外壳和上封接体上的极针装配孔位置，进而使得二者能调整到更精准的配对位置，实现与下封接体、外壳的配对连接，通过以上装配位置定位和安装结果检测的检测方式来实现固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统之间的衔接性和装配有效性，确保了精密插接件自动化、高精度、高成功率的装配过程，并可减少人工成本投入，提高装配效率。

2、本发明极针装配系统中极针送料系统用于存送极针，通过依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件进行极针送料通道的搭建，极针即可依次通过极针送料系统、极针导料件、极针收拢件及极针出料件以自由落体方式出料，并且极针送料通道由直径依次缩小的集针料孔导通形成，从而可以将极针从任意位置依次进行位置修正，使得其最终在集针料孔作用下以竖直下落方式并依靠重力和/或惯性力直接掉落至下封接体的极针装配孔而完成装配，整个过程极针均无外力施加，在保护极针完整性的同时也确保了极针能够自由状态完成装配，装配方便快捷，且结构简单。

3、本发明的玻璃套管装配系统中玻璃套管送料系统用于存放玻璃套管，通过依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件进行套管送料通道的搭建，玻璃套管即可依次通过玻璃套管送料系统、套管导料件、套管收拢件及套管出料件以自由落体方式出料，并且套管送料通道由直径依次缩小的套管输送孔导通形成，从而可以将玻璃套管从任意位置依次进行位置修正，使得其最终在套管输送孔作用下以竖直下落方式并依靠重力和/或惯性力直接掉落至下封接体的极针上而完成装配，整个过程玻璃套管均无外力施加，在保护玻璃套管完整性的同时也确保了玻璃套管能够自由状态完成装配，装配方便快捷，且结构简单。

4、本发明的转动装配系统利用转臂机器人和夹爪组件的配合，可以分别实现外壳和上封接体的抓取、转运及装配，一个工位即可实现精密插接件剩余外壳和上封接体的全部安装，在简化结构的同时也能进一步的缩短安装周期，且利用转动装配系统装配时还可结合第一视觉检测系统、装配位移动系统进行配合，从而提高了外壳和上封接体的装配成功率。

5、本发明的装配位移动系统利用运动模组带动多功能底座进行移动以与固定装配系统进行配对，通过固定和移动下封接体进而实现极针、玻璃套管、外壳及上封接体的分区域安装，能够确保下封接体保持一个安装位而不会改变，进而其余结构装配时均具有同一个安装标准位置，能够降低装配复杂程度，并在需要时振动配合玻璃套管和外壳到位装配，从而整体上提高了精密插接件的装配成功率。

本发明还基于以上精密插接件的机器人自动装配装置，公开了一种精密插接件的自动装配工艺，该方法包括以下步骤:

S1 转臂机器人带动封接体夹爪转动至下封接体送料系统，以极针装配孔朝上的方式竖直抓取下封接体，并将其转运至初始位的多功能底座上并通过下封接体夹爪夹持；

S2 运动模组带动多功能底座移动至第二视觉检测系统的检测位，第二视觉检测系统检测下封接体上的极针装配孔平面位置，转动电机基于极针装配孔平面位置的检测结果转动带动下封接体转动至设计位置；

S3 开启第一传感器，运动模组带动多功能底座移动至极针装配系统的极针装配位，极针依次通过极针送料系统、极针导料件、极针收拢件及极针出料件后以自由落体方式出料，并依靠极针重力或惯性落入至下封接体上的极针装配孔，完成极针装配；

S4 待第一传感器检测到极针下落并等待设计时间后，运动模组带动多功能底座移动至极针压装总成的工作位，第二升降组件带动下压杆下压极针至装配位，同步开启第二传感器检测下压杆下压高度，当下压高度与极针装配孔的深度相同时停止下压；

S5 开启第三传感器，运动模组带动多功能底座移动至玻璃套管装配系统的套管装配位，玻璃套管依次通过玻璃套管送料系统、套管导料件、套管收拢件及套管出料件后以自由落体方式出料，并依靠玻璃套管重力或惯性套设至极针上，完成玻璃套管装配；

S6 待第三传感器检测到玻璃套管下落并等待设计时间后，运动模组带动多功能底座移动至第二视觉检测系统的检测位，第二视觉检测系统检测玻璃套管安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管安装正常后，运动模组带动多功能底座移动至初始位；

S7 转臂机器人带动外壳夹爪转动至外壳存放系统，以竖直方式抓取外壳并通过第一视觉检测系统检测外壳上的极针装配孔位置，转臂机器人基于外壳上的极针装配孔位置转动外壳至设计位置，完成后将外壳转运至初始位的多功能底座上方，转臂机器人带动外壳夹爪下移至设计高度后，松开外壳，外壳以自由落体方式下落与下封接体配对，第四传感器开启并检测外壳是否下落至设计高度，当设计高度未达到时，自动锁紧件解锁夹持底座锁紧，第二振动件开启振动设计时间后关闭，自动锁紧件重新将夹持底座锁紧，重新开启第四传感器进行检测，检测到外壳装配到位即完成外壳装配；

S8 转臂机器人带动封接体夹爪转动至上封接体送料系统，将上封接体以极针装配孔朝下的方式抓取后移动至第一视觉检测系统的检测位，第一视觉检测系统检测上封接体的极针装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动封接体夹爪转动至设计位置，并驱动封接体夹爪移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪松开上封接体使其以自由落体方式下落与外壳、极针配对，完成所述精密插接件的自动装配；

S9 上封接体完成装配后，转臂机器人带动封接体夹爪至初始位的多功能底座，抓取精密插接件并将其转运至成品存放系统存放。

本精密插接件的自动装配工艺，通过固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统相互衔接，分别通过固定装配系统实现极针和玻璃套管的安装，通过转动装配系统实现外壳和上封接体的安装，并结合第一视觉检测系统、第二视觉检测系统来检测和确认对应配件的装配位置，进而可以进一步基于检测结果来调整各个配件的装配位置，提高装配精度，而极针压装总成、第二振动件等还可进一步确保部分配件装配后的装配精度，进而整体上通过各个系统的相互衔接和协作，使得本自动装配工艺可以实现高质量、高精度的精密插接件装配，且装配成功率高，同时也利用全自动化装配降低了人工成本，提高了装配效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明的精密插接件的结构示意图；

图2是精密插接件的机器人自动装配装置第一视角轴测图；

图3是精密插接件的机器人自动装配装置第二视角轴测图；

图4是精密插接件的机器人自动装配装置的正视图；

图5是图4所示装置的左视图；

图6是图4所示装置的俯视图；

图7是图4所示装置的局部结构示意图；

图8是固定装配系统的结构示意图；

图9是极针装配总成的完整结构示意图；

图10是极针导料件、极针收拢件及极针出料件的配合结构图；

图11是极针导料件、极针收拢件及极针出料件配合后的结构剖视图；

图12是极针锥形漏斗件的结构示意图；

图13是极针锥形漏斗件另一视角的结构示意图；

图14是极针倾斜收拢件的结构示意图；

图15是极针倾斜收拢件另一视角的结构示意图；

图16是极针倾斜收拢件的结构剖视图；

图17是极针压装总成的结构示意图；

图18是玻璃套管装配总成的完整结构示意图；

图19是玻璃套管装配总成去除外壳的结构示意图；

图20是套管导料件、套管收拢件及套管出料件的配合结构图；

图21是图19中A处的结构放大图；

图22是套管接料盘的结构示意图；

图23是套管收拢件的结构示意图；

图24是套管收拢件另一视角的结构示意图；

图25是第二视觉检测系统的第一视角结构示意图；

图26是第二视觉检测系统的第二视角结构示意图；

图27是集成板与快拆底座的结构示意图；

图28是转动装配系统的结构示意图；

图29是图28中B处的结构放大图；

图30是转动装配系统的结构示意图；

图31是多功能底座的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

首先，在对本发明做详细说明之前，本发明先对精密插接件进行详细说明以便于理解本发明目的。

如图1所示，精密插接件主要包括下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5，极针2下端安装于下封接体1的极针装配孔1a上，极针2上端则安装于上封接体4的极针装配孔4a上，玻璃套管3则套接在上封接体4和下封接体1之间的极针2上，外壳5则套设在上封接体4和下封接体1之间并将玻璃套管3封闭在外壳5的极针装配孔5a内。其中的下封接体1、上封接体4可采用耐高温材料如石墨制成，极针2和外壳5则可采用耐高温金属制成，基于不同的型号，下封接体1、上封接体4及外壳5外形尺寸略有差异，极针2和玻璃套管3的数量相同且可改变单体数量和尺寸。

基于以上结构，如下表一所示为不同型号的精密插接件各部分零件结构尺寸表，下表二所示为不同型号的精密插接件的各部分结构配合间隙：

表一（表中尺寸单位均为mm）：

表二（表中尺寸单位均为mm）：

结合表一和表二可知，下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5的结构尺寸和配合间隙均较小，其中极针2最小直径仅1mm左右，玻璃套管3最小直径仅为2mm左右，而且极针2与极针装配孔1a、极针装配孔4a的配合间隙最小仅0.02mm，极针2与玻璃套管3内径配合间隙最小仅0.06mm，整体可知精密插接件各个结构尺寸较小、装配精度要求极高。

由此可见，精密插接件由于其各个结构及结构间安装间隙小，使得其在装配时不仅需要较高的匹配度和自由度，且还需要很高的装配精度方能实现装配，现有技术中由于以上结构的尺寸和装配精度限制，使得精密插接件目前还没有完整的设备能够实现其全部的自动化装配，仅能依靠人工采用工具以及结合经验等来完成装配，整个过程人工成本高、耗时长，且无法很好的保证装配质量，导致精密插接件无法进行高质量量产。

基于以上精密插接件的结构和装配问题，特提出本发明。

如图2-7所示，本发明第一个实施例提供了一种精密插接件的机器人自动装配装置，该机器人自动装配装置主要由设备主体6及设置于设备主体6上的固定装配系统7、转动装配系统8、装配位移动系统9及第一视觉检测系统10组成。

其中设备主体6主要用于安装和支撑固定装配系统7、转动装配系统8、装配位移动系统9及第一视觉检测系统10，固定装配系统7主要用于实现极针2和玻璃套管3的自动安装，转动装配系统8主要用于实现外壳5和上封接体4的自动安装，装配位移动系统9主要用于定位和调节下封接体1，并在装配时进行移动，以将下封接体1作为基准件依次安装极针2、玻璃套管3、外壳5及上封接体4，并实现固定装配系统7和转动装配系统8之间的衔接，第一视觉检测系统10主要用于检测外壳5的极针装配孔5a、上封接体4的极针装配孔4a的平面位置，进而可以基于检测结果来确认和调整外壳5和上封接体4的平面位置。

如图8所示，固定装配系统7包括顺次设置的玻璃套管装配系统11、极针装配系统12及第二视觉检测系统13，所述极针装配系统12用于将极针2以自由落体方式装配至下封接体1上，所述玻璃套管装配系统11用于将玻璃套管3以自由落体方式装配至已装配的极针2上，所述第二视觉检测系统13用于在极针2装配前检测下封接体1上的极针装配孔1a平面位置、以及用于在玻璃套管3装配后检测玻璃套管3装配结果。

在安装极针2和玻璃套管3前，装配位移动系统9带动下封接体1移动至第二视觉检测系统13位置进行极针装配孔1a平面位置的检测，装配位移动系统9基于检测结果调节下封接体1的平面位置，以使得极针装配孔1a位置满足装配位置或者设计位置，然后再通过装配位移动系统9分别至极针装配系统12、玻璃套管装配系统11完成极针2、玻璃套管3的装配，其中极针2直接以自由落体方式与已定位的极针装配孔1a配对，并在重力和惯性作用下在极针2上下移至装配位，可完成无外力的极针2装配，同理玻璃套管3装配时统一以自由落体方式直接与极针2实现套设装配，并在玻璃套管3装配完成后还可通过玻璃套管3装配后检测玻璃套管3装配结果，进而通过以上方式可以实现极针2和玻璃套管3的精准自动装配并保证装配结果。

如图7、9-16所示，极针装配系统12包括从上到下依次设置的极针送料系统14和极针装配总成15，所述极针装配总成15通过第一升降件16连接于设备主体6上；所述极针装配总成15包括依次竖直设置的极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19，所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19均设置有集针料孔20，所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19的集针料孔20的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；所述极针导料件17上端的集针料孔20与所述极针送料系统14连通；至少极针收拢件18的集针料孔20为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件19的集针料孔20至少下端部分为直孔。

在应用时，第一升降件16可以带动极针装配总成15竖直升降，进而可以根据不同型号、尺寸的下封接体1、极针2来进行装配高度调节，以便于调节极针出料件19的集针料孔20的下端出料位置与下封接体1上端面的高度，在装配时，极针送料系统14将极针2送出至极针装配总成15，再通过极针装配总成15进行导料和出料。

需要说明的是，由于极针2相对于直径，其长度更加长，如果结构设计不合理，在极针装配时即可因其长度问题而卡壳，使得极针2无法进行正常装配而导致装配出错或失败，这也是目前极针装配较难突破的地方。

而本极针装配总成15基于以上问题考虑而设计，在装配时可很好的解决以上问题，其在进行极针2装配时，极针2送入至极针导料件17，通过极针导料件17的集针料孔20进行导向，确保极针2能大致保持小角度倾斜状态进入到极针收拢件18，在极针收拢件18中由于集针料孔20孔径缩小，极针2可以进一步修正其状态，使得其逐步从小角度倾斜状态改变成基本竖直状态，最后进入到极针出料件19进行最后的导向和修正，使得其最终保持竖直状态，加上集针料孔20至少下端部分为直孔的设计，进一步限定其竖直出料位置，极针2即可在极针出料件19的集针料孔20作用下以规定的偏差内出料，进而更好的与下封接体1的极针装配孔1a进行轴孔配合，且下封接体1位于极针出料件19下方，进而极针2出料后可依靠重力作用按照出料方向直接进入极针装配孔1a，进一步确保其安装到位，即可实现极针2的自动装配。

在具体应用时，第一升降件16可以为升降电机，极针送料系统14可以为振动送料盘系统，极针可以通过振动盘振动单个出料，由于升降电机和振动送料盘系统在现有技术已经存在诸多技术结构，本实施例不在进一步描述其具体结构，本领域技术人员可基于二者功能选择现有技术合适的结构来实现二者发明目的，在不付出劳动性创造即可实现本发明。

在具体应用时，由于极针2的装配数量不止一个，且多个极针2装配的间距也是极小的，如果按照极针2装配的间距来进行装配，极针2在进入极针导料件17时不仅需要较为精密的结构来驱使极针2进入，同时极针还因为其细长特性而卡在集针料孔20内。

考虑到此，本实施例中所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19均设置有多个集针料孔20，多个集针料孔20分别一一对应导通形成与极针2数量相同的多个极针送料通道；多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件19一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体1上极针装配孔1a的中心间距相同。从而通过以上方式，极针导料件17上集针料孔20的孔口间距可以较大，以便于极针2能更好的进入，同时极针送料通道采用中心间距逐步缩小的方式逐步收拢至与极针装配孔1a的中心间距相同，进而结合逐步缩小集针料孔20的同时将多个集针料孔20间距逐步收拢，实现在极针2导向的同时实现多个极针2的中心间距调节，使得极针2下落过程中不会因集针料孔20突然的间距变化而卡壳，保证了极针2自由下落的全过程，从而极针2可以实现方便、无卡壳状态的入料和出料。

在此基础上，所述极针导料件17下端还设置有与集针料孔20连通的收拢管21，所述收拢管21下端向极针收拢件18收拢并与极针收拢件18的集针料孔20连通。本实施例的收拢管21可以延长极针2的下落长度，使得其能够较长距离过渡以便于能在进入极针收拢件18时能以合适的角度和中心间距进行收拢，进一步减少极针2的卡壳概率。

作为核心结构之一，极针收拢件18主要核心作用是用于将极针2进行逐步收拢，以使得极针2在进入到极针出料件19时能基本保持竖直状态以及较小的中心间距状态。

如图11-16所示，极针收拢件18包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件22和极针倾斜收拢件23；所述极针锥形漏斗件22的集针料孔20为从上到下朝向极针锥形漏斗件22中心方向倾斜的倾斜异型孔；所述极针倾斜收拢件23的集针料孔20上端形成扁平开口23a并向另一端逐步收拢形成圆形料口23b；所述极针锥形漏斗件22的集针料孔20的下端与扁平开口23a导通，所述圆形料口23b与所述极针出料件19的集针料孔20导通。基于此，极针锥形漏斗件22在倾斜异型孔作用下逐步收缩极针2下落的孔径的同时逐收拢对其进行换向，进而实现极针2下落角度和多个极针2之间间距的调节，最后进入至极针倾斜收拢件23，而极针倾斜收拢件23的集针料孔20上端形成扁平开口23a并向另一端逐步收拢形成圆形料口23b，则可以形成上大下小并扁平过渡的过渡孔结构，极针2即可很好的进入极针倾斜收拢件23的集针料孔20，并随其过渡方向下落，进一步进行导向、收拢的同时也能为极针2提供更大的空间，避免其因长度过长而卡在极针锥形漏斗件22和极针倾斜收拢件23之间。

在此基础上，所述极针装配总成15还包括有预压机构；所述预压机构包括设于极针导料件17中部的升降电机24以及连接于升降电机24上的升降杆25，所述升降杆25可依次伸入至极针锥形漏斗件22、极针倾斜收拢件23并将扁平开口23a遮挡或部分遮挡。在装配时，升降杆25可以在升降电机24作用下升降以将扁平开口23a遮挡，进而当上端极针2下落，而下端的下封接体1还未到位时用于防止极针2出料，可以实现按需出料和提前备料；同时，极针2具有一定长度，其在安装后仍有部分位于极针倾斜收拢件23内并位于扁平开口23a上端，在移动下封接体1至下一工序时，极针装配总成15需要提升一定高度以错开极针2，但由于极针2为自由落体装配，其可能无法装配到位或装配较深位置，也即其在极针装配孔1a内深度不确定，同时极针2部分位于极针倾斜收拢件23内，导致极针装配总成15整体提升时可能会将极针2带出或拔出，从而导致极针2装配失效，基于此，本实施例中的升降杆25可以在极针装配总成15整体提升前下降并预压极针2一定距离，使得极针2能多的进入下下封接体1而增加其与下下封接体1接触面积或阻力，进而在针装配总成15整体提升时可以确保极针2稳定装配在下封接体1上。进一步的，升降杆25竖直贯穿于多个集针料孔20之间的极针锥形漏斗件22中部位置，进而在不影响其上集针料孔20布局的同时实现发明目的，并对极针倾斜收拢件23的多个扁平开口23a进行遮挡或部分遮挡。进一步的，极针锥形漏斗件22中部位于多个集针料孔20之间设置一个贯穿槽22a以便于升降杆25能自由升降。进一步的，圆形料口23b可设置于远离升降杆25的位置，也即极针倾斜收拢件23的集针料孔20在收拢时是远离极针倾斜收拢件23的中心位置收拢而形成所述圆形料口23b，进而极针2在升降杆25遮挡下能够直接落向圆形料口23b，实现更为快速有效的极针2收拢。

在此基础上，所述极针出料件19上还设置有与集针料孔20连通的通孔，所述通孔内安装有第一传感器26，第一传感器26的检测端朝向集针料孔20内。第一传感器26可以检测对应集针料孔20的极针2是否下落，从而可以基于此判断极针2是否装配，起到检测极针2安装检测的目的。进一步的，当极针出料件19的集针料孔20存在多个时，每个集针料孔20均设置有第一传感器26。具体的，第一传感器26可以采用光纤传感器。

需要说明的是，极针装配总成15还可设置一整体外壳用于将极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19整体支撑和封闭包覆，对三者进行支撑和提供安装基础的同时也能确保其内相应结构不会掺杂灰尘或其它外物。

在极针2装配后，由于极针2与极针装配孔1a之间存在摩擦或者不同轴，可能会导致极针在依靠重力或惯性作用进行装配时无法到达极针装配孔1a的孔底，进而使得极针无法装配到位，导致装配失败，影响后续配件的装配。

基于此，如图17所示，本实施例中固定装配系统7还包括极针压装总成28，所述极针压装总成28用于极针2装配后下压极针2至装配位；所述玻璃套管装配系统11、极针压装总成28、极针装配系统12及第二视觉检测系统13均顺次设置。本实施例通过设置极针压装总成28可以对安装的极针2进行压装，以驱使极针2能沿极针装配孔1a下移至孔底，确保极针2能完全安装至装配位，进而确保极针2能安装准确以提高后续配件安装的精度和配对效果，同时玻璃套管装配系统11、极针压装总成28、极针装配系统12及第二视觉检测系统13顺次设置，极针装配系统12完成装配后即可通过极针压装总成28进行压装，便于在极针2装配后及时压装。

具体的，所述极针压装总成28包括第二升降组件29和下压件30；所述下压件30包括与第二升降组件29连接的固定板31，固定板31上设置有可自由升降的下压杆32，下压杆32上端设置有与固定板31连接的第一弹性件33；所述下压件30还包括设置于固定板31上的第二传感器34，第二传感器34的检测端朝向下压杆32设置。初始状态下下压杆32重力与第一弹性件33重力相互平衡，第一弹性件33处于拉伸状态，下压时，第二升降组件29带动下压杆32下降，当下压杆32下压与极针2接触直至达到下压指定高度过程中，由于极针2支撑力和第一弹性件33弹力作用，下压杆32向上提升直至被第二传感器34检测到回升位置，即完成下压，起到辅助极针2安装的作用，完成后第二升降组件29回升即可。

在此过程中，如果下压杆32还没有下降到下压指定高度即检测到了下压杆32回升，说明极针被压装后依然没有完全进入至极针装配孔1a内，或者下压杆32下降到下压指定高度还没有检测到下压杆32回升，则说明极针2并未装配，只有在下降高度达到的同时检测到了下压杆32回升才可说明此时极针2装配完全，因此，通过以上极针压装总成28进行极针2压装时，还可同步实现极针2装配结果检测。具体的，第二传感器34可采用光纤传感器。具体的，第一弹性件33为伸缩弹簧。具体的，第二升降组件29同样可采用升降电机来实现。

需要说明的时，极针压装总成28在压装时，如果要单独分别对每个极针2的安装进行压装，可以通过装配位移动系统9来调节下封接体1的直线方向和圆周方向位移，使得下压杆32竖直方向上仅有一个极针2用于压装，进而下压杆32可以每次单独对一个极针2进行压装，只需要保证每次压装时错开其他极针2即可。

作为极针压装总成28进一步的结构优化，所述固定板31上设置有通槽35，通槽35内设置有定位台阶36，所述下压杆32上端伸入至通槽35内并设置有定位于定位台阶36上的定位块37，定位块37上端设置所述第一弹性件33，所述第二传感器34的检测端朝向定位块37上端的通槽35内侧。此结构中，下压杆32上端的定位台阶36在定位台阶36作用下初始将第一弹性件33拉伸并定位，当压装时，定位块37可在通槽35内提升进而被第二传感器34检测，实现更好的竖直升降状态。

需要说明的是，下压杆32的下压指定高度可以通过第二视觉检测系统13检测下封接体1高度或者极针装配孔1a深度来获得，也即可利用第二视觉检测系统13检测下封接体1的整体高度或极针装配孔1a的孔深，进而可以根据下封接体1的整体高度或极针装配孔1a的孔深得到极针2在完全装配至极针装配孔1a内后剩余的高度，此时即可将该剩余的高度作为基准高度，即可基于基准高度获取到其与下压杆32初始位置的高度差值，此时即可基于高度差值加上一个特定值或设计值组成下压指定高度，以便于下压杆32下压到位后实现回升，下压杆30即可基于下压指定高度下压对应高度值以对极针2进行压装，并将极针2压至所需的装配高度，确保其安装至装配位的同时也可很好的保护极针2，后文在第二视觉检测系统13结构中再进一步详细说明，此处省略。

如图18-24所示，玻璃套管装配系统11包括从上到下依次设置的玻璃套管送料系统38和玻璃套管装配总成39，所述玻璃套管装配总成39通过第三升降件40连接于设备主体6上；所述玻璃套管装配总成39包括依次竖直设置的套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43，所述套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43均设置有套管输送孔44，所述套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43的套管输送孔44的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；至少套管收拢件42的套管输送孔44为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件43的套管输送孔44至少下端部分为直孔。

在应用时，第三升降件40可以带动玻璃套管装配总成39竖直升降，进而可以根据不同型号、尺寸的下封接体1、极针2来进行装配高度调节，以便于调节套管出料件43的套管输送孔44的下端出料位置与下封接体1上端面的高度，在装配时，玻璃套管送料系统38将玻璃套管3送出至玻璃套管装配总成39，再通过玻璃套管装配总成39进行导料和出料。

基于此，玻璃套管装配总成39进行玻璃套管3装配时，玻璃套管3通过外玻璃套管送料系统38送入至套管导料件41，通过套管导料件41的套管输送孔44进行导向，确保玻璃套管3能大致保持小角度倾斜状态进入到套管收拢件42，套管收拢件42内由于套管输送孔44的孔径依次缩小，玻璃套管3进一步的修正位置使得其基本保持竖直状态的进入至套管出料件43，在套管出料件43内最后进行修正和导向，使得从套管出料件43出料时玻璃套管3能保持完全竖直状态进行出料，而套管收拢件42的套管输送孔44为上大下小的异型孔结构，可以增加玻璃套管3的活动空间逐步减少，进而确保玻璃套管3在进行导向和修正时不至于因孔的突然变小而卡在孔内，同时套管出料件43的套管输送孔44至少下端部分为直孔，可以将玻璃套管3最终导向至竖直状态出料，玻璃套管3即可在套管出料件43的套管输送孔44作用下以规定的偏差内出料，进而更好的与下封接体1上的极针2进行轴孔配合，且极针2位于极套管出料件43下方，进而玻璃套管3出料后可依靠重力作用按照出料方向直接装配至极针2上，进一步确保其安装到位，即可实现玻璃套管3的自动装配。

具体的，第三升降件40同样可采用升降电机，玻璃套管送料系统38同样可采用现有技术的振动盘送料系统来实现玻璃套管3送料，由于两部分结构现有技术较多，本实施例此处同样不再过多阐述。

由于玻璃套管3需要与极针2装配，再由于极针2是与具有较小间距的极针装配孔1a定位装配的，因此，玻璃套管3在下落过程中同样需要考虑间距变化以及玻璃套管3的卡壳问题。

鉴于此，本实施例的套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43均设置有多个套管输送孔44，多个套管输送孔44分别一一对应导通形成与极针2数量相同的多个套管送料通道；多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件43一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体1上已装配的极针2的中心间距相同。采用以上结构，当玻璃套管3在通过孔径逐步缩小的套管输送孔44进行竖直状态的导向和修正时，其同步通过中心间距逐步缩小的套管送料通道进行中心间距调整，从而通过开始的大间距逐步修正至规定间距，进而套管导料件41上的套管输送孔44间距可以较大而便于玻璃套管3能更好的分别进入至各自的套管输送孔44内，而逐步收拢套管送料通道之间的中心间距也能避免玻璃套管下落过程中不会因套管输送孔44突然的间距变化而卡壳，保证了玻璃套管3自由下落的全过程，从而玻璃套管3可以实现方便、无卡壳状态的入料和出料。

如图20-22所示，作为核心结构之一，所述套管导料件41包括依次竖直设置的导料筒45和振动导向底座46；所述振动导向底座46包括固定座47及柔性连接于固定座47上的套管接料盘48，套管接料盘48上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽49，接料槽49位于导料筒45的套管输送孔44的下方，且所述接料槽49底部连通有导向管50，导向管50与套管收拢件42的套管输送孔44导通；所述振动导向底座46还包括设置于固定座47上的至少一个第一振动件51，所述第一振动件51的振动端与套管接料盘48外侧贴合。

玻璃套管3由于其长度不如极针2长，且其长度和直径之比的比值也不算大，故其在输送至套管导料件41后有可能无法保持小角度倾斜状态而进入至套管导料件41的套管输送孔44，直接可能卡在套管导料件41的套管输送孔44的上端孔口位置，从而导致玻璃套管3无法满足正常的下落和装配。

基于此，本实施例的套管导料件41在进行玻璃套管3导向时，首先玻璃套管3进入至导料筒45将玻璃套管3分别按各自的套管输送孔44自由状态掉落至振动导向底座46，在振动导向底座46中，玻璃套管3直接落在对应的套管接料盘48上的接料槽49中，由于接料槽49呈上大下小的漏斗状结构，玻璃套管3能够顺其滑动至底部并输送至导向管50内，并且当玻璃套管3进入至接料槽49中后，可同步开启第一振动件51，由于第一振动件51与套管接料盘48外侧贴合而接触，并且由于套管接料盘48与固定座47柔性连接，进而第一振动件51振动可带动套管接料盘48同步振动，使得玻璃套管3在接料槽49内同步振动而使得其进行无规则运动而提高其进入至导向管50的概率，玻璃套管3基本在振动后都能实现导向和下落，进而玻璃套管3能更好的实现下落动作。具体的，接料槽49设置数量与导料筒45的套管输送孔44数量应当相等，以分别对各个玻璃套管3进行振动下落。进一步的，第一振动件51可以在套管接料盘48外侧均匀设置多个以便于更好的振动套管接料盘48，确保所有玻璃套管3均能振动下料。具体的，第一振动件51可以为振动电机。

需要说明的是，上文及下文提及的柔性连接又称挠性连接、可曲挠连接，是允许连接部位发生轴向伸缩、折转和垂直轴向产生一定位移量的连接方式。本实施例中套管接料盘48在与固定座47实现柔性连接后即可在第一振动件51振动下随其振动，进而实现玻璃套管3振动改变其状态方位，主动将其调整至所需状态以能够更快更好的进入至导向管50，实现了玻璃套管3的下料。

如图23、图24所示，在以上套管收拢件42结构中，所述套管收拢件42的套管输送孔44为从上到下朝向套管收拢件42中心方向倾斜的倾斜异型孔。如此结构，既可以利用套管收拢件42的套管输送孔44的孔径缩小的同时来调节玻璃套管3输送的间距，进而通过该合理的收拢结构实现了玻璃套管3的导向和竖直角度修正。

在以上套管出料件43中，所述套管出料件43还设置有与套管输送孔44连通的通孔，所述通孔内安装有第三传感器52，第三传感器52的检测端朝向套管输送孔44内。本实施例中第三传感器52主要用于检测套管出料件43的套管输送孔44内是否有玻璃套管3下落，以此便于判断玻璃套管3是否安装。进一步的，当套管输送孔44存在多个时，每个套管输送孔44均对应一个第三传感器52。具体的，第三传感器52为光纤传感器。

需要说明的是，如上文所述，当玻璃套管3完成安装后，还需要装配位移动系统9将已安装极针2和玻璃套管3的下封接体1移动至第二视觉检测系统13位置进行安装检测，以确保玻璃套管3是否已经安装或玻璃套管3是否安装到位，进而起到玻璃套管3安装情况检测的目的。

需要说明的是，玻璃套管装配系统11同样还可设置一整体外壳用于将套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43整体支撑和封闭包覆，对三者进行支撑和提供安装基础的同时也能确保其内相应结构不会掺杂灰尘或其它外物。

如图25、图26所示，第二视觉检测系统13主要包括两大作用：一为用于在极针2装配前检测下封接体1上的极针装配孔1a平面位置；二为用于在玻璃套管3装配后检测玻璃套管3装配结果。

在实现作用一时：装配位移动系统9将下封接体1定位完成后可带动下封接体1至第二视觉检测系统13的检测位，第二视觉检测系统13即可检测下封接体1上的极针装配孔1a平面位置，进而可以通过视觉检测确认封接体1上的极针装配孔1a的具体位置和角度，装配位移动系统9进而可以基于该检测结果来调节下封接体1，使其上极针装配孔1a调整至所需位置或角度，进而以后的所有配件安装均可以下封接体1作为基准来进行装配，提高各个配件安装的精度和装配效果。

在实现作用二时：当玻璃套管3完成安装后，装配位移动系统9带动下封接体1回到至第二视觉检测系统13的检测位，第二视觉检测系统13即可检测下封接体1上玻璃套管3是否安装或者是否安装到位，进而通过检测来判断玻璃套管3安装结果，以此起到安装检测的目的。

基于此，第二视觉检测系统13包括第四升降件53及连接于第四升降件53上的连接板体54，连接板体54上从上到下间隔设置有工业相机55及光源56。在实施时，装配位移动系统9驱使下封接体1移动至光源56下方，工业相机55可通过光源56提供拍照环境进而对其下方的下封接体1进行拍照，进而可以确定极针装配孔1a的平面位置，从而可以控制装配位移动系统9调节下封接体1水平位置，将极针装配孔1a调节至所需位置，进而满足极针2装配，而在玻璃套管3安装后，工业相机55还可对下封接体1进行拍照，根据拍照中对应玻璃套管3的不同锐化程度，进而可以检测玻璃套管3是否安装以及是否安装到位，实现玻璃套管3安装检测。进一步的，工业相机55和光源56均为可拆卸方式安装于连接板体54上，以便于装卸更换以及根据需要二者间距。进一步的，第四升降件53同样可采用升降电机使用。

结合上文所述，第二视觉检测系统13还包括作用三：在极针装配孔1a检测时或在极针2装配后对下封接体1上端面进行检测，以确定下封接体1的整体高度或极针装配孔1a的孔深，从而可以检测两项数据中任意数据以用于极针压装总成28下压高度的数据支持，可以确保极针2能更加准确的安装以及更好的得到保护。

基于作用三，本实施例中，所述连接板体54上位于工业相机55外侧还设置有高度检测件57。高度检测件57可以对下封接体1上端面或者极针装配孔1a的孔深进行检测，进而基于二者任意数据可以检测得到极针2完全装配至极针装配孔1a内后剩余的高度，进而可以将此高度作为极针压装总成28下压的基准高度，进而通过此高度换算极针压装总成28中下压杆30整体下压高度，实现下压极针2的同时也能实现对极针2的保护和检测。具体的，高度检测件16可以是光纤传感器。

在此基础上，继续参阅图8，为了更好的实现固定装配系统7的功能，本实施例中设备主体1上还设置有集成板，集成板上沿装配位移动系统9的移动方向依次安装所述玻璃套管装配系统11、极针压装总成28、极针装配系统12及第二视觉检测系统13。进而通过集成板57可以很好的安装和支持固定装配系统7整体结构。

在具体应用时，所述极针装配系统12的第一升降件16、极针压装总成28的第二升降组件29、玻璃套管装配系统11的第三升降件40、第二视觉检测系统13的第四升降件53均设置于集成板上。

由于玻璃套管装配总成39和极针装配总成15在实际应用时，可能会因为紧密插接件的不同型号、尺寸，其内具体的集针料孔20、套管输送孔44等会存在尺寸差异，因此二者可能会根据需要跟换配对的总成结构。

基于此，如图9、27所示，为了确保在方便拆卸的同时保证二者能在更换重新装配后能重新定位，避免二者更换后新总成结构安装后移位而影响二者安装的精度，本实施例中第一升降件16、第三升降件40的升降端均设置有快拆底座58，所述玻璃套管装配总成39和极针装配总成15分别可拆卸的设置于各自的快拆底座58上，所述玻璃套管装配总成39和极针装配总成15均设置有与快拆底座58配对的快拆支撑板59；所述快拆底座58的上端间隔设置有两个挂持板60，两个挂持板60的端部均向上弯折形成卡接部，所述快拆底座58的下端间隔设置有两个支撑座61，两个支撑座61的上端面均设置有定位柱62；所述玻璃套管装配总成39或极针装配总成15与快拆底座58配对的一侧为配对侧，所述配对侧的上端两侧还设置有用于挂持板60伸入并与卡接部相扣合的L形卡槽63，所述配对侧的下端两侧还设置有与定位柱62轴孔配合的定位孔。通过此结构，玻璃套管装配总成39或极针装配总成15上端可以通过与卡接部相扣合的L形卡槽63实现与快拆底座58的稳固扣紧，并通过下端的定位柱62与定位孔轴孔配合将玻璃套管装配总成39或极针装配总成15进行横向和纵向定位，确保其安装后下端部能始终保持定位位置而出料，保证了玻璃套管装配总成39或极针装配总成15的装配精度，并且二者上端采用L形卡槽63和卡接部相扣合的方式也能方便的进行拆卸。

进一步的，设备主体上还设置有至少一个备用工件存放区域，备用工件存放区域内设置有至少一个与快拆底座58相似的结构用于放置一些配用的、或不同型号的玻璃套管装配总成39或极针装配总成15，进而在使用时能更方便的是指玻璃套管装配总成39或极针装配总成15的取放，并且也能更好的确保二者存放后不会损伤，以保证其外形结构完整，避免损伤而影响后续安装精度。

需要说明的是，玻璃套管装配总成39或极针装配总成15均可通过各自的快拆支撑板59与快拆底座58配对，确保安装后玻璃套管装配总成39或极针装配总成15能尽量贴合在快拆底座58上以减少设备振动带来的影响，同时其也可以作为玻璃套管装配总成39或极针装配总成15具体结构的载体来进行具体结构的固定或安装。进一步的，快拆支撑板59面向快拆底座58的一侧还可设置一电器件安装腔，用于安装玻璃套管装配总成39或极针装配总成15所需的电器件，同时电器件安装腔可设置一不凸出电器件安装腔的盖体将其盖设以保护电器件。

转动装配系统8主要用于实现外壳5和上封接体4的装配。

如图28、图29所示，所述转动装配系统8包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人64、支撑连接转臂机器人64的支撑架65，所述转臂机器人64可带动夹爪组件移动至装配位移动系统9的移动轨迹上以依次安装外壳5和上封接体4；所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪66和封接体夹爪67，所述外壳夹爪66外侧设置有第四传感器68，所述第四传感器68的检测端朝向外壳夹爪66内侧。

本实施例的转动装配系统8可通过转臂机器人64带动夹爪组件移动至外壳5或上封接体4的存放区域，以依次抓取外壳5或上封接体4，并可以带动夹爪组件移动至装配位移动系统9的移动轨迹上以依次安装外壳5和上封接体4，在具体夹取时，外壳夹爪66用于抓取外壳5，封接体夹爪67用于抓取上封接体4，进而可以满足二者的抓取作业，当安装时，外壳5或上封接体4到达设计位置后，夹爪组件松开外壳5或上封接体4，外壳5或上封接体4即可依靠重力下落直接掉落至下封接体1上，完成装配，并在安装后，由于外壳5需要部分套设在下封接体1上，此时可控制外壳夹爪66在出料后一定时间继续向下移动，移动的距离为距离外壳5正常装配后上端面0.1~0.5mm，并开启第四传感器68检测外壳夹爪66内是否有遮挡物，如果存在遮挡物则说明外壳5并没有装配到位，如果没有遮挡物则说明外壳5已经正常装配。具体的，第四传感器68采用光纤传感器。

继续参阅图7，第一视觉检测系统10主要用于检测外壳5的极针装配孔5a、上封接体4的极针装配孔4a的平面位置，进而可以基于检测结果利用转臂机器人64将外壳5或上封接体4转动调整至与下封接体1配对，进而提高和确保整个精密插接件的装配。

具体的，第一视觉检测系统10设置于设备主体5上，并位于转臂机器人64运动轨迹内，其检测端竖直向上设置以便于直接对抓取的外壳5或上封接体4进行检测。进一步的，第一视觉检测系统10为工业相机。

需要说明的是，转臂机器人64的作用是实现夹爪组件的移动，并驱使夹爪组件取放外壳5和上封接体4，以及用于转动夹爪组件以调节极针装配孔4a、极针装配孔5a平面位置，以上功能的机器人在现有技术已经存在并且技术已经较为成熟，比如多轴工业机器人、多自由度工业机器人等，本实施例因不涉及转臂机器人64的结构设计或改进，进而不再对转臂机器人64的具体结构做进一步说明，本领域技术人员可基于现有技术及本实施例转臂机器人64功能，在不付出创造性劳动下即可实施本发明。

在具体应用时，为了进一步实现装配的合理性和全自动化，本实施例的封接体夹爪67同样可以用于抓取下封接体1，从而可以将下封接体1按照所需位置放置于装配位移动系统9，以自动完成下封接体1装配并且能确保下封接体1位置。

在具体应用时，封接体夹爪67或外壳夹爪66还可用于在精密插接件完成所有装配后将最终的装配体抓取而出料，实现自动出料，并且还可以将部分检测到未安装到位、漏装等具有问题的未成功装配体抓取而出料，确保正常装配。

基于此，继续参阅图7，本实施例中，所述自动装配装置还包括设置于设备主体6上的物料存送系统，所述物料存送系统包括下封接体送料系统69、上封接体送料系统70、外壳存放系统71及成品存放系统72；所述转动装配系统8的转臂机器人64可转动至下封接体送料系统69、上封接体送料系统70、外壳存放系统71及成品存放系统72中任意系统上方以完成物料存送。

在具体应用时，由于下封接体1、上封接体4整体结构为凸形结构，二者的极针装配孔均位于中间立柱上，故下封接体送料系统69、上封接体送料系统70均可采用现有技术的振动盘送料系统来进行导向和送料，为配合转臂机器人64抓取和装配，下封接体送料系统69可将下封接体1以极针装配孔1a朝上的竖直方式进行输出，从而转臂机器人64在抓取时可以竖直抓取其并可直接放置于装配位移动系统9进行定位，同理，上封接体送料系统70可将上封接体4以极针装配孔4a朝下的方式抓取，进而其调整后可以直接以自由落体方式进行装配，而外壳存放系统71则可以设计成定位盘结构，定位盘上可设置若干标准尺寸和间隔的工位用于放置外壳5，从而在需要是可以直接抓取，并可人工辅助上料，而成品存放系统72可设置成与外壳存放系统71相同结构，用于将最终完成装配的精密插接件抓取后进行存放。

需要说明的是，由于装配过程中，第二视觉检测系统、第一视觉检测系统、极针压装总成以及第一至第四传感器可能检测对应的数据存在异常，例如配件尺寸问题、装配问题（装配不到位、未装配等）等，这些都会影响到具体的装配成功率，因此，当出现此类问题并无法克服时，均可以将此时的工件作为废品通过夹爪组件抓取。对应的，设备主体6上还可设置一废品收集箱73用于收集废品以回收。

装配位移动系统9主要用于定位、调节下封接体1并带动下封接体1进行移位以完成极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5的安装或检测。

如图30、图31所示，所述装配位移动系统9包括运动模组73及设置于运动模组73运动端的多功能底座；所述多功能底座包括转动电机74、设置于转动电机74上端的第二振动件75及柔性连接于第二振动件75上端的夹持底座76，所述夹持底座76上设置有至少两个用于夹持下封接体1的下封接体夹爪77；所述第二振动件75上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件78，所述自动锁紧件78可沿夹持底座76周向平移以将夹持底座76锁紧或解除锁紧。

本实施例的运动模组73可带动多功能底座移动以将下封接体1移动至对应的装配位或检测位执行对应操作，在具体使用时，下封接体1通过下封接体夹爪77稳固夹持在夹持底座76上，在需要调整下封接体1的极针装配孔1a时，转动电机74可开启以带动第二振动件75、夹持底座76转动，进而同步带动下封接体1转动使得其调节至合适角度，同时，当安装玻璃套管3和外壳5后，为了使得二者能装配到位，还可控制自动锁紧件78解除夹持底座76锁紧并开启第二振动件75，第二振动件75即可带动夹持底座76振动，进而通过振动，套管3和外壳5结合重力作用下进一步的装配到位，确保和提高二者以对应结构的装配精度，当振动一定时间后关闭第二振动件75，自动锁紧件78重新将夹持底座76锁紧，夹持底座76重新固定即可再次对下封接体1进行稳固定位和支持。进一步的，第二振动件75可采用振动电机使用。

在此基础上，夹持底座76可以是多轴卡盘，其移动轴与下封接体夹爪77连接进而可以控制下封接体夹爪77的轴向平移，实现下封接体1的夹紧或解除夹紧。具体的，自动锁紧件78可以是推杆、滑台、伸缩缸等。进一步的，为了确保自动锁紧件78的锁紧效果，所述夹持底座76外侧相对于自动锁紧件78设置有与自动锁紧件78配对的锁紧槽79，自动锁紧件78与锁紧槽79形成配对锁紧夹持底座76，可以提高自动锁紧件78锁紧效果，确保夹持底座76在锁紧后能保持稳定状态以支撑下封接体1，进一步确保下封接体1定位精度。进一步的，所述转动电机74、第二振动件75及夹持底座76中部均设置连通的走线孔，所述走线孔用于下封接体夹爪77、自动锁紧件78、第二振动件75及转动电机74走线，从而几者线路不好外露而影响到多功能底座的稳定性以及减少线路对装配的影响。具体的，运动模组73为直线模组，其直线运动方向与固定装配系统7内各个系统配置方向相同，进而其可以很好的配对安装极针2和玻璃套管3。

需要说明的是，本实施例的精密插接件的智能装配系统还可包括一控制系统，控制系统可以用于数据处理和交互、控制各个系统的协同工作，控制系统在现有技术中已经存在并且技术已经较为成熟，比如PLC控制系统等，本领域技术人员可基于现有技术及本实施例各个功能选用适合的控制系统辅以简单的数据处理和编程，在不付出创造性劳动下即可实施本发明。

为了更好的实施本发明，本发明第二个实施例还基于以上精密插接件的机器人自动装配装置，提供了一种精密插接件的自动装配工艺，该工艺具体包括以下步骤:

S1 转臂机器人64带动封接体夹爪67转动至下封接体送料系统69，以极针装配孔1a朝上的方式竖直抓取下封接体1，并将其转运至初始位的多功能底座上并通过下封接体夹爪77夹持；

S2 运动模组73带动多功能底座移动至第二视觉检测系统13的检测位，第二视觉检测系统13检测下封接体1上的极针装配孔1a平面位置，转动电机74基于极针装配孔1a平面位置的检测结果转动带动下封接体1转动至设计位置；

S3 开启第一传感器26，运动模组73带动多功能底座移动至极针装配系统12的极针装配位，极针2依次通过极针送料系统14、极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19后以自由落体方式出料，并依靠极针2重力或惯性落入至下封接体1上的极针装配孔1a，完成极针2装配；

S4 待第一传感器26检测到极针2下落并等待设计时间后，运动模组73带动多功能底座移动至极针压装总成28的工作位，第二升降组件29带动下压杆30下压极针2至装配位，同步开启第二传感器34检测下压杆30下压高度，当下压高度与极针装配孔1a的深度相同时停止下压；

本步骤中，当第一传感器26检测极针2是否下落，从而可以以此为基础来判断极针2出料情况，并且当检测到下落后还可根据下落时间来控制运动模组73启动至下一工位的时间。

本步骤中，在下压杆30下压过程中开启第二传感器34检测下压杆30在下压指定高度后是否回弹，如果回弹提前或者没有回弹，则说明极针2未安装到位或者并未安装，此时可通过控制运动模组73移动回初始位，利用转动装配系统将下封接体1抓取出料至废品收集箱73，重新回到步骤S1。

S5 开启第三传感器52，运动模组73带动多功能底座移动至玻璃套管装配系统11的套管装配位，玻璃套管3依次通过玻璃套管送料系统38、套管导料件41、套管收拢件42及套管出料件43后以自由落体方式出料，并依靠玻璃套管3重力或惯性套设至极针2上，完成玻璃套管3装配；

S6 待第三传感器52检测到玻璃套管3下落并等待设计时间后，运动模组73带动多功能底座移动至第二视觉检测系统13的检测位，第二视觉检测系统13检测玻璃套管3安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管3安装正常后，运动模组73带动多功能底座移动至初始位；

本步骤中，当第二视觉检测系统13检测到玻璃套管3未安装时判定为异常，同时如果检测到玻璃套管3未装配到位时，可开启振动电机振动一定时间后重新检测，如重新检测后依然无法满足，则判定为异常，当判定为异常时，则采用步骤S4中方式将下封接体1抓取出料至废品收集箱73，重新回到步骤S1。

S7 转臂机器人64带动外壳夹爪66转动至外壳存放系统71，以竖直方式抓取外壳5并通过第一视觉检测系统10检测外壳5上的极针装配孔5a位置，转臂机器人64基于外壳5上的极针装配孔5a位置转动外壳5至设计位置，完成后将外壳5转运至初始位的多功能底座上方，转臂机器人64带动外壳夹爪66下移至设计高度后，松开外壳5，外壳5以自由落体方式下落与下封接体1配对，第四传感器68开启并检测外壳5是否下落至设计高度，当设计高度未达到时，自动锁紧件78解锁夹持底座76锁紧，第二振动件75开启振动设计时间后关闭，自动锁紧件78重新将夹持底座76锁紧，重新开启第四传感器68进行检测，检测到外壳5装配到位即完成外壳5装配；

本步骤中，当第二振动件75振动1~2次后第四传感器68依然检测到外壳5装配异常后，则采用步骤S4中方式将下封接体1抓取出料至废品收集箱73，重新回到步骤S1。

S8 转臂机器人64带动封接体夹爪67转动至上封接体送料系统70，将上封接体4以极针装配孔4a朝下的方式抓取后移动至第一视觉检测系统10的检测位，第一视觉检测系统10检测上封接体4的极针装配孔4a位置，基于检测结果转臂机器人64带动封接体夹爪67转动至设计位置，并驱动封接体夹爪67移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪67松开上封接体4使其以自由落体方式下落与外壳5、极针2配对，完成所述精密插接件的自动装配；

S9 上封接体4完成装配后，转臂机器人64带动封接体夹爪67至初始位的多功能底座，抓取精密插接件并将其转运至成品存放系统72存放。

本精密插接件的自动装配工艺，通过固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统相互衔接，分别通过固定装配系统实现极针和玻璃套管的安装，通过转动装配系统实现外壳和上封接体的安装，并结合第一视觉检测系统、第二视觉检测系统来检测和确认对应配件的装配位置，进而可以进一步基于检测结果来调整各个配件的装配位置，提高装配精度，而极针压装总成、第二振动件等还可进一步确保部分配件装配后的装配精度，进而整体上通过各个系统的相互衔接和协作，使得本自动装配工艺可以实现高质量、高精度的精密插接件装配，且装配成功率高，同时也利用全自动化装配降低了人工成本，提高了装配效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，包括设备主体及设置于设备主体上的固定装配系统、转动装配系统、装配位移动系统及第一视觉检测系统；

所述固定装配系统包括顺次设置的玻璃套管装配系统、极针装配系统及第二视觉检测系统，所述极针装配系统用于将极针以自由落体方式装配至下封接体上，所述玻璃套管装配系统用于将玻璃套管以自由落体方式装配至已装配的极针上，所述第二视觉检测系统用于在极针装配前检测下封接体上的极针装配孔平面位置、以及用于在玻璃套管装配后检测玻璃套管装配结果；

所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体位置，并带动下封接体移动至固定装配系统以完成极针装配、玻璃套管装配及视觉检测；

所述转动装配系统可转动至装配位移动系统的移动轨迹上，用于抓取和调节外壳或上封接体位置，并用于固定装配系统完成装配后将外壳和上封接体依次安装至下封接体上形成所述精密插接件；

所述第一视觉检测系统用于转动装配系统在抓取外壳或上封接体后检测外壳或上封接体的极针装配孔平面位置；

其中，

所述玻璃套管装配系统包括从上到下依次设置的玻璃套管送料系统和玻璃套管装配总成，所述玻璃套管装配总成通过第三升降件连接于设备主体上；

所述玻璃套管装配总成包括依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；

至少套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔；

所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；

所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的第二振动件及柔性连接于第二振动件上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；

所述第二振动件上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

2.根据权利要求1所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述极针装配系统包括从上到下依次设置的极针送料系统和极针装配总成，所述极针装配总成通过第一升降件连接于设备主体上；

所述极针装配总成包括依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有集针料孔，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件的集针料孔的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；

所述极针导料件上端的集针料孔与所述极针送料系统连通；

至少极针收拢件的集针料孔为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件的集针料孔至少下端部分为直孔。

3.根据权利要求2所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有多个集针料孔，多个集针料孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个极针送料通道；

多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体上极针装配孔的中心间距相同。

4.根据权利要求3所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述极针收拢件包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件和极针倾斜收拢件；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔为从上到下朝向极针锥形漏斗件中心方向倾斜的倾斜异型孔；

所述极针倾斜收拢件的集针料孔上端形成扁平开口并向另一端逐步收拢形成圆形料口；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔的下端与扁平开口导通，所述圆形料口与所述极针出料件的集针料孔导通。

5.根据权利要求1所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；

多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

6.根据权利要求1所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；

所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；

所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

7.根据权利要求1所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述第二视觉检测系统包括第四升降件及连接于第四升降件上的连接板体，连接板体上从上到下间隔设置有工业相机及光源，所述连接板体上位于工业相机外侧还设置有高度检测件。

8.根据权利要求1所述的精密插接件的机器人自动装配装置，其特征在于，所述转动装配系统包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人、支撑连接转臂机器人的支撑架，所述转臂机器人可带动夹爪组件移动至装配位移动系统的移动轨迹上以依次安装外壳和上封接体；

所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪和封接体夹爪，所述外壳夹爪外侧设置有第四传感器，所述第四传感器的检测端朝向外壳夹爪内侧。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的精密插接件的机器人自动装配装置的精密插接件自动装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1 转臂机器人带动封接体夹爪转动至下封接体送料系统，以极针装配孔朝上的方式竖直抓取下封接体，并将其转运至初始位的多功能底座上并通过下封接体夹爪夹持；

S2 运动模组带动多功能底座移动至第二视觉检测系统的检测位，第二视觉检测系统检测下封接体上的极针装配孔平面位置，转动电机基于极针装配孔平面位置的检测结果转动带动下封接体转动至设计位置；

S3 开启第一传感器，运动模组带动多功能底座移动至极针装配系统的极针装配位，极针依次通过极针送料系统、极针导料件、极针收拢件及极针出料件后以自由落体方式出料，并依靠极针重力或惯性落入至下封接体上的极针装配孔，完成极针装配；

S4 开启第三传感器，运动模组带动多功能底座移动至玻璃套管装配系统的套管装配位，玻璃套管依次通过玻璃套管送料系统、套管导料件、套管收拢件及套管出料件后以自由落体方式出料，并依靠玻璃套管重力或惯性套设至极针上，完成玻璃套管装配；

S5 待第三传感器检测到玻璃套管下落并等待设计时间后，运动模组带动多功能底座移动至第二视觉检测系统的检测位，第二视觉检测系统检测玻璃套管安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管安装正常后，运动模组带动多功能底座移动至初始位；

S6 转臂机器人带动外壳夹爪转动至外壳存放系统，以竖直方式抓取外壳并通过第一视觉检测系统检测外壳上的极针装配孔位置，转臂机器人基于外壳上的极针装配孔位置转动外壳至设计位置，完成后将外壳转运至初始位的多功能底座上方，转臂机器人带动外壳夹爪下移至设计高度后，松开外壳，外壳以自由落体方式下落与下封接体配对，第四传感器开启并检测外壳是否下落至设计高度，当设计高度未达到时，自动锁紧件解锁夹持底座锁紧，第二振动件开启振动设计时间后关闭，自动锁紧件重新将夹持底座锁紧，重新开启第四传感器进行检测，检测到外壳装配到位即完成外壳装配；

S7 转臂机器人带动封接体夹爪转动至上封接体送料系统，将上封接体以极针装配孔朝下的方式抓取后移动至第一视觉检测系统的检测位，第一视觉检测系统检测上封接体的极针装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动封接体夹爪转动至设计位置，并驱动封接体夹爪移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪松开上封接体使其以自由落体方式下落与外壳、极针配对，完成所述精密插接件的自动装配；

S8 上封接体完成装配后，转臂机器人带动封接体夹爪至初始位的多功能底座，抓取精密插接件并将其转运至成品存放系统存放。

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