CN116572011B - 一种激光器壳体组件自动组装检测生产线 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种激光器壳体组件自动组装检测生产线，包括壳体输送装置、壳体上料装置、光学模块组装装置、螺钉高度检测装置、第一排废装置、气密检测装置、第二排废装置、打线机及水冷板壳体组装装置；光学模块组装装置在壳体中每个光学模块的装配位置处放置两个密封圈，将光学模块锁紧固定得到第一组件；水冷板壳体组装装置取水冷板放置在翻转支撑机构上，取密封圈放在水冷板上，将第一组件放在水冷板上，取杂光吸收板放入壳体中，锁紧固定杂光吸收板，水冷板与第一组件整体翻转180°，将水冷板与第一组件锁紧固定，得到激光器壳体组件。本发明能够实现激光器壳体组件的快速高效自动组装与检测，大大提高了组装效率，保障了产品品质。

Description

一种激光器壳体组件自动组装检测生产线

技术领域

本发明属于激光泵浦源组装设备技术领域，尤其涉及一种激光器壳体组件自动组装检测生产线。

背景技术

激光泵浦源是激光加工设备中的重要核心部件，其包括盒体以及阵列设置在盒体内的若干光学模组。随着智能制造技术的发展，激光泵浦源的生产工艺也进行了优化设计，实现了自动化组装。目前，有一种激光泵浦源的生产工艺，其将每个光学模组模块化且独立化，然后以光学模块的形式逐个装配到激光器壳体中，再与水冷板进行组装，形成激光器壳体组件。鉴于目前还没有一款自动化设备来实现上述激光器壳体组件的自动化组装。因此，拟研发一种激光器壳体组件自动组装检测生产线来实现上述组装工艺。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种激光器壳体组件自动组装检测生产线，能够实现激光器壳体组件的快速高效自动组装以及自动检测，大大提高了组装效率，保障了产品品质。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：一种激光器壳体组件自动组装检测生产线，其包括：

壳体输送装置；

壳体上料装置，将壳体搬运到所述壳体输送装置上；

光学模块组装装置，在所述壳体中每个光学模块的装配位置处放置两个密封圈，然后在所述壳体内组装设定数量的光学模块，得到第一组件；所述光学模块组装装置包括密封圈组装机构、第一机器人、以及设置在所述第一机器人活动末端的光学模块吸附模组与第一锁螺丝模组；

螺钉高度检测装置，检测所述第一组件中的螺钉高度是否符合要求；

第一排废装置，将所述螺钉高度检测装置检测出的不合格品剔除；

气密检测装置，对所述第一组件进行气密性测试；

第二排废装置，将所述气密检测装置检测出的不合格品剔除；

打线机，将壳体内需要进行电连的零件电性连接在一起；

水冷板壳体组装装置，所述水冷板壳体组装装置包括水冷板供料机构、密封圈供料机构、杂光吸收板供料单元、翻转支撑机构、第二机器人、设置在所述第二机器人活动末端的多功能取料模组、在所述翻转支撑机构上将水冷板与所述第一组件锁紧固定的锁螺丝机构以及将组装好的激光器壳体组件从所述翻转支撑机构中取出的下料搬运机构；所述多功能取料模组取水冷板放置在所述翻转支撑机构上，然后取密封圈放置在水冷板上，再将第一组件从所述壳体输送装置上取出放置在水冷板上，再取杂光吸收板放入壳体中，所述锁螺丝机构锁紧固定杂光吸收板，所述翻转支撑机构驱动水冷板与第一组件整体翻转180°，所述锁螺丝机构将水冷板与第一组件锁紧固定，得到激光器壳体组件；

所述光学模块组装装置、所述螺钉高度检测装置、所述第一排废装置、所述气密检测装置、所述第二排废装置、所述打线机以及所述水冷板壳体组装装置沿所述壳体输送装置依次设置。

进一步的，所述壳体输送装置包括沿X方向对接设置的工装移载机构、第一壳体输送线、壳体滑道以及第二壳体输送线；

所述工装移载机构的一端延伸至壳体所述壳体上料装置的搬运范围内，整体穿过所述光学模块组装装置后，另一端延伸至所述第一排废装置的工作范围内；所述第一壳体输送线一端延伸至所述第一排废装置的工作范围内，整体穿过所述气密检测装置和所述第二排废装置后对接所述壳体滑道；所述壳体滑道整体穿过所述打线机后对接所述第二壳体输送线；所述第二壳体输送线延伸至所述水冷板壳体组装装置中；

所述第一壳体输送线的末端设置有将第一组件从所述第一壳体输送线上转移到所述壳体滑道中去的第一推送机构；所述打线机的输出侧设置有将第一组件从所述壳体滑道中转移到所述第二壳体输送线中去的第二推送机构。

进一步的，所述光学模块组装装置包括位于所述壳体输送装置旁的第一密封圈供料机构、第一螺丝供料机构与光学模块供料机构，所述第一机器人的工作范围覆盖所述光学模块供料机构、所述第一螺丝供料机构与所述壳体输送装置。

进一步的，所述第一密封圈供料机构包括自动供料模组以及设置在所述自动供料模组输出末端的分料模组；所述分料模组包括第二气缸、受所述第二气缸驱动进行上下运动的第三支撑板、固定在所述第三支撑板上的且与所述自动供料模组输出端对接的接料块、上下弹性浮动设置在所述第三支撑板上且伸入至所述接料块内部的弹性支撑杆；所述接料块内设置有对接所述自动供料模组输出端的接料槽，所述接料槽内能且仅能承载一个密封圈，所述弹性支撑杆伸入至所述接料槽内。

进一步的，所述密封圈组装机构包括第一YZ移载模组、设置在所述第一YZ移载模组活动端的第四支撑板、固定在所述第四支撑板上的密封圈拾取模组以及视觉相机；所述密封圈拾取模组包括固定在所述第四支撑板上的第一取料杆与第四气缸、套设在所述第一取料杆外周且受所述第四气缸上下运动的第一脱料件。

进一步的，所述光学模块吸附模组包括吸附光学模块的吸嘴、与所述吸嘴相对位置固定的且插入壳体对应孔内的定位导杆；所述第一锁螺丝模组具有两个螺丝枪，所述螺丝枪的末端旋转轴位于所述吸嘴的相对两侧且与光学模块上的两个螺丝穿孔位置对应。

进一步的，所述螺钉高度检测装置包括第二YZ移载模组以及设置在所述第二YZ移载模组活动末端的激光测距仪。

进一步的，所述气密检测装置包括位于所述壳体输送装置上方的第一上限位板、将第一组件向上顶起紧贴所述第一上限位板的第一顶升机构、设置在所述第一顶升机构上的且与壳体底部检测气孔对接的气密检测板，所述气密检测板内部形成有气道，所述气道的一端与壳体的底部检测气孔对接连通且另一端连通气密检测仪器。

进一步的，所述水冷板供料机构包括承载堆叠状水冷板的料仓、伸入所述料仓内部托住堆叠状水冷板向上使得最上层水冷板移动至设定高度的提升模组以及在所述设定高度处对水冷板四周进行定位的供料定位模组。

进一步的，所述翻转支撑机构包括第二电机、受所述第二电机驱动沿X方向移动的第六支撑板、旋转设置在所述第六支撑板上的第七支撑板、固定在所述第六支撑板上且驱动所述第七支撑板绕X轴旋转的第三电机、固定在所述第七支撑板上的且用于固定压紧水冷板与第一组件的定位压紧模组。

进一步的，所述第七支撑板上设置有定位柱、限制水冷板短边两侧位置的第二限位板以及供螺丝枪穿过的避让缺口；

所述定位压紧模组包括固定在所述第七支撑板上且限制水冷板长边两侧位置的侧压板、驱动所述侧压板水平运动的第八气缸、将第一组件压紧在水冷板上的若干上压板以及驱动所述上压板向下压紧的第九气缸。

进一步的，所述多功能取料模组包括设置在所述第二机器人活动末端的安装支架、设置在所述安装支架上的且用于夹持水冷板和第一组件的第一夹持组件、夹持杂光吸收板的第二夹持组件、第一密封圈拾取组件以及第二密封圈拾取组件；

所述安装支架的外周形成有若干安装平面，所述第一夹持组件、所述第二夹持组件、所述第一密封圈拾取组件以及所述第二密封圈拾取组件均布设置在所述安装平面上。

进一步的，所述第一夹持组件包括固定在所述安装支架上的第十六气缸、受所述第十六气缸驱动进行上下运动的第十气缸、受所述第十气缸驱动进行张开或夹持动作的第三夹爪以及固定在所述第十气缸本体上在所述第三夹爪夹持物料时限制物料上表面位置的第二上限位板；

所述第二夹持组件包括固定在所述安装支架上的第十一气缸、受所述第十一气缸驱动进行上下运动的第十二气缸以及受所述第十二气缸驱动进行张开或夹持动作的第四夹爪；

所述第一密封圈拾取组件与第二密封圈拾取组件均包括固定在所述安装支架上的第十三气缸、受所述第十三气缸驱动进行上下运动的第八支撑板、固定在所述第八支撑板上的第二取料杆与第十四气缸、以及受所述第十四气缸驱动进行上下运动的且将所述第二取料杆上的密封圈向下推出的第二脱料件；

所述锁螺丝机构包括第三XYZ移载模组、设置在所述第三XYZ移载模组活动末端的第九支撑板、设置在所述第九支撑板上的第二锁螺丝模组与螺丝高度检测模组。

与现有技术相比，本发明激光器壳体组件自动组装检测生产线的有益效果在于：能够实现激光泵浦源壳体组件中，壳体的自动上料、光学模块自动装配与锁紧、光学模块装配位置处的密封圈组装、光学模块锁紧螺丝的自动检测、壳体装配光学模块后的气密性检测、光学模块中COS芯片与壳体内部电极片的电连操作、壳体内部电极片与外部电极棒的电连操作、水冷板与壳体的自动装配、水冷板中密封圈的自动组装以及壳体内杂光吸收板的自动装配等一系列的自动化操作，大大提高了激光器壳体组件的组装效率，保障了产品品质。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例中的部分立体结构示意图；

图3为本发明实施例中壳体上料装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中光学模块组装装置的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中光学模块组装装置的俯视结构示意图；

图6为本发明实施例中密封圈组装机构的立体结构示意图；

图7为本发明实施例中分料模组的结构示意图；

图8为本发明实施例中光学模块供料机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中密封圈组装机构的部分结构示意图；

图10为本发明实施例中光学模块吸附模组与第一锁螺丝模组的结构示意图；

图11为本发明实施例中螺钉高度检测装置的结构示意图；

图12为本发明实施例中第一壳体输送线区段的俯视结构示意图；

图13为本发明实施例中第一排废装置的结构示意图；

图14为本发明实施例中气密检测装置的结构示意图；

图15为本发明实施例中第一推送机构与第二排废装置的结构示意图；

图16为本发明实施例中水冷板壳体组装装置的立体结构示意图；

图17为本发明实施例中水冷板壳体组装装置的俯视结构示意图；

图18为本发明实施例水冷板壳体组装装置中各供料机构的结构示意图；

图19为本发明实施例中翻转支撑机构、锁螺丝机构与下料搬运机构的结构示意图；

图20为本发明实施例中翻转支撑机构的结构示意图；

图21为本发明实施例中多功能取料模组的结构示意图；

图22为本发明实施例中锁螺丝机构的结构示意图；

图中数字表示：

100-激光器壳体组件自动组装检测生产线；

201-壳体，202-光学模块，203-水冷板，204-第一密封圈；

1-壳体输送装置，11-工装移载机构，111-第一电机，112-第二支撑板，113-定位块，12-第一壳体输送线，13-壳体滑道，14-第二壳体输送线；

2-壳体上料装置，21-壳体供料机构，211-料架，212-料盘，213-推车，22-壳体上料搬运机构，221-第一XYZ移载模组，222-第一支撑板，223-第一气缸，224-第一夹爪；

3-光学模块组装装置，31-第一密封圈供料机构，311-自动供料模组，312-分料模组，3121-第二气缸，3122-第三支撑板，3123-接料块，31231-接料槽，3124-第三气缸，3125-第一限位板，3126-弹性支撑杆，32-第一螺丝供料机构，33-光学模块供料机构，331-二次定位模组，34-密封圈组装机构，341-第一YZ移载模组，342-第四支撑板，343-密封圈拾取模组，3431-第一取料杆，3432-第四气缸，3433-第一脱料件，344-视觉相机，35-第一机器人，36-光学模块吸附模组，361-吸嘴，362-定位导杆，37-第一锁螺丝模组；

4-螺钉高度检测装置，41-第二YZ移载模组，42-激光测距仪；

5-第一排废装置，51-第二XYZ移载模组，52-第五气缸，53-第二夹爪，54-排废承载平台；

6-气密检测装置，61-第一上限位板，62-第一顶升机构，63-气密检测板，64-弹性压板；

7-第二排废装置，71-排废推板，72-接料板，73-第六气缸，74-第二顶升机构；

8-打线机；

9-水冷板壳体组装装置，91-水冷板供料机构，911-料仓，912-提升模组，913-供料定位模组，92-第二密封圈供料机构，93-第三密封圈供料机构，94-杂光吸收板供料单元，941-二次定位组件，95-翻转支撑机构，951-第二电机，952-第六支撑板，953-第七支撑板，9531-定位柱，9532-第二限位板，9533-避让缺口，954-第三电机，955-定位压紧模组，9551-侧压板，9552-第八气缸，9553-上压板，9554-第九气缸，96-第二机器人，97-多功能取料模组，971-安装支架，972-第一夹持组件，9721-第十六气缸，9722-第十气缸，9723-第三夹爪，9724-第二上限位板，973-第二夹持组件，9731-第十一气缸，9732-第十二气缸，9733-第四夹爪，974-第一密封圈拾取组件，9741-第十三气缸，9742-第八支撑板，9743-第二取料杆，9744-第十四气缸，9745-第二脱料件，975-第二密封圈拾取组件，98-锁螺丝机构，981-第三XYZ移载模组，982-第九支撑板，983-第二锁螺丝模组，984-螺丝高度检测模组，9841-第十五气缸，9842-位移传感器，99-第二螺丝供料机构，910-下料搬运机构，920-输出线；

10-第一推送机构，101-XZ移载机构，102-第五支撑板，103-第七气缸，104-推送板；

20-第二推送机构。

具体实施方式

实施例

请参照图1-图22，本实施例为一种激光器壳体组件自动组装检测生产线100，其包括沿X方向输送的壳体输送装置1、沿壳体输送装置1依次设置的壳体上料装置2、光学模块组装装置3、螺钉高度检测装置4、第一排废装置5、气密检测装置6、第二排废装置7、打线机8以及水冷板壳体组装装置9。

本实施例生产线主要用于实现激光器壳体组件的组装与检测，所述激光器壳体组件包括壳体201、需要装配到壳体201内部的若干光学模块202以及装配在壳体201底部的水冷板203。光学模块202阵列设置在壳体201内，并通过螺丝锁紧固定；壳体201的壳体内部设置有对光学模块202进行冷却的冷却通道，在工作时，通过水冷板203通入冷却介质进入到冷却通道内对光学模块202进行冷却，因此，在光学模块202装配到壳体201内后，需要对装配件进行气密性检测。打线机8主要用于实现每个光学模块202中COS芯片的电连，本实施例中，是用于将每个光学模块202中的COS芯片电连接至壳体201内的内部电极片上；之后再通过水冷板壳体组装装置9将装配件装配到水冷板203上，完成激光器壳体组件的组装。

壳体上料装置2包括壳体供料机构21以及壳体上料搬运机构22。壳体供料机构21包括料架211以及设置在料架211上的若干层料盘212，料盘212上放置有若干壳体201。料架211整体设置在一个推车213上，通过推车推送至供料工位处。壳体上料搬运机构22包括第一XYZ移载模组221、设置在第一XYZ移载模组221活动末端的第一支撑板222、固定在第一支撑板222上的第一气缸223以及受第一气缸223驱动进行张开或夹持动作的第一夹爪224。

本实施例中，由于光学模块202组装的精度要求较高，且壳体201中需要装配多个光学模块202，因此，为了保障组装精度与组装效率，在光学模块202组装区段与螺钉高度检测装置4的工作区段内，对于壳体201的移载采用伺服电机驱动工装承载壳体201移动实现。另外，由于打线机8对于产品的位置精度要求也较高，在操作过程中也应尽量避免产品振动，因此，对于打线机8工作区段内的产品输送采用滑槽配合推送机构的形式实现，也可以采用定位载具配合搬运机构的形式实现。因此，为了实现官上述产品移载的综合需求，本实施例中，壳体输送装置1包括共线对接设置的工装移载机构11、第一壳体输送线12、壳体滑道13以及第二壳体输送线14。工装移载机构11的一端延伸至壳体上料搬运机构22搬运范围内，整体穿过光学模块组装装置3后，另一端延伸至第一排废装置5的工作范围内。第一壳体输送线12一端延伸至第一排废装置5的工作范围内，整体穿过气密检测装置6和第二排废装置7后对接壳体滑道13。壳体滑道13整体穿过打线机8后对接第二壳体输送线14。第二壳体输送线14延伸至水冷板壳体组装装置9中。

光学模块组装装置3包括位于工装移载机构11旁的第一密封圈供料机构31、第一螺丝供料机构32与光学模块供料机构33、从第一密封圈供料机构31上拾取密封圈后装配到工装移载机构11上的壳体201中的密封圈组装机构34、工作范围覆盖光学模块供料机构33、第一螺丝供料机构32与工装移载机构11的第一机器人35、设置在第一机器人35活动末端的光学模块吸附模组36与第一锁螺丝模组37。

本实施例中，第一密封圈供料机构31、工装移载机构11、第一螺丝供料机构32以及光学模块供料机构33沿Y方向依次设置。在其他实施例中，第一密封圈供料机构31、工装移载机构11、第一螺丝供料机构32与光学模块供料机构33的排列顺序也可以进行灵活调整。

工装移载机构11包括第一电机111以及受第一电机111驱动沿X方向运动的且用于承载壳体201的第二支撑板112，第二支撑板112上设置有限定壳体201四周位置的若干定位块113。工装移载机构11在壳体上料搬运机构22下方承接壳体201，然后移动至设定的组装位置处，进行第一密封圈204和光学模块202的组装，组装完成后，再驱动壳体201移动至螺钉高度检测装置4下方，在进行螺钉高度检测后移动至与后续工站对接的位置处，等待第一排废装置5将壳体201取走。

本实施例中，若壳体201的长边方向平行于Y方向放置在第二支撑板112上，则通过密封圈组装机构34沿Y方向逐个完成密封圈的组装；若壳体201的长边方向平行于X方向放置在第二支撑板112上，则通过第一电机111驱动壳体201沿X方向依次停留至密封圈组装机构34的下方，完成所有光学模块底部密封圈的组装。

第一密封圈供料机构31包括自动供料模组311以及设置在自动供料模组311输出末端的分料模组312。自动供料模组311采用振动盘机构进行供料。分料模组312包括第二气缸3121、受第二气缸3121驱动进行上下运动的第三支撑板3122、固定在第三支撑板3122上的且与自动供料模组311输出端对接的接料块3123、固定在第三支撑板3122上的第三气缸3124、受第三气缸3124驱动伸入至接料块3123内部对密封圈进行限位的第一限位板3125、上下弹性浮动设置在第三支撑板3122上且伸入至接料块3123内部的弹性支撑杆3126。接料块3123内设置有对接自动供料模组311输出端的接料槽31231，接料槽31231内能且仅能承载一个第一密封圈204，接料槽31231底部设置有内径小于第一密封圈204外径的通孔（图中未标识），弹性支撑杆3126伸入至所述通孔内，弹性支撑杆3126的顶部低于接料槽31231的底部或与接料槽31231的底部平齐，辅助密封圈组装机构34进行密封圈的拾取。第一限位板3125通过伸缩运动可伸入至接料槽31231内对密封圈进行位置限位和归正，保障密封圈组装机构34能够顺利且可靠的拾取到密封圈。

光学模块供料机构33采用料盘式自动供料，其为现有结构，可实现满载料盘堆叠状的自动分盘、然后自动输送至供料位置处，待光学模块202全部取走后，空载料盘再自动输送至空载料盘收料位置处，呈堆叠状进行自动回收。

为了提高光学模块202的装配精度，光学模块供料机构33中还设置有对光学模块202进行二次定位的二次定位模组331，二次定位模组331包括对光学模块202相邻两个边进行限位的固定限位块（图中未标识）、配合所述固定限位块实现四周位置归正的活动限位块（图中未标识）以及驱动活动限位块移动的气缸（图中未标识）。由于二次定位模组331在现有技术中也较为常见，因此，本实施例不再对其结构进行具体的展示。

密封圈组装机构34包括第一YZ移载模组341、设置在第一YZ移载模组341活动端的第四支撑板342、固定在第四支撑板342上的密封圈拾取模组343以及视觉相机344。密封圈拾取模组343包括固定在第四支撑板342上的第一取料杆3431与第四气缸3432、套设在第一取料杆3431外周且受第四气缸3432上下运动的第一脱料件3433。视觉相机344可以获取壳体201中每个第一密封圈204需要放置的位置，保障第一密封圈204的精准放置。

在拾取第一密封圈204时，第一取料杆3431在第一YZ移载模组341的移载驱动下伸入至接料槽31231中，此时第一限位板3125伸出，限制住第一密封圈204的部分外周轮廓，防止密封圈跑偏或者被挤压变形，第一取料杆3431伸入接料槽31231中，然后穿过密封圈，再伸入至所述通孔中，按压弹性支撑杆3126向下收缩，此时密封圈由于其塑性抱紧在第一取料杆3431上，完成密封圈的拾取。

在密封圈组装时，第一取料杆3431带着密封圈移动至所需装配的位置上方，然后插入到密封圈装配孔中，第一脱料件3433向下运动，将套设在第一取料杆3431上的第一密封圈204向下推动，脱离第一取料杆3431并下落至密封圈装配孔中，完成密封圈的装配。

为了保障光学模块202的精准安装，光学模块吸附模组36包括吸附光学模块202的吸嘴361、与吸嘴361相对位置固定的且插入壳体对应孔内的定位导杆362。在装配光学模块202时，通过定位导杆362插入壳体201对应孔内，可快速的将光学模块202与壳体201的相对位置进行限位，保障光学模块202的精准安装。同时，第一锁螺丝模组37具有两个螺丝枪，螺丝枪的末端旋转轴位于吸嘴361的相对两侧且与光学模块202上的两个螺丝穿孔位置对应。

螺钉高度检测装置4包括第二YZ移载模组41以及设置在第二YZ移载模组41活动末端的激光测距仪42。螺钉高度检测装置4主要用于检测第一锁螺丝模组37锁紧的螺丝高度是否符合要求。

第一排废装置5一方面将螺钉高度检测装置4检测出的不合格品从工装移载机构11中取出后放置到一个排废承载平台上，另一方面用于将装配有光学模块202的壳体201从工装移载机构11上搬运到第一壳体输送线12上。第一排废装置5包括位于工装移载机构11和第一壳体输送线12上方的第二XYZ移载模组51、设置在第二XYZ移载模组51活动末端的第五气缸52、受第五气缸52驱动进行张开或夹持动作的第二夹爪53以及位于工装移载机构11旁侧的排废承载平台54。

气密检测装置6包括位于第一壳体输送线12上方的第一上限位板61、将第一壳体输送线12上的壳体201向上顶起紧贴第一上限位板61的第一顶升机构62、设置在第一顶升机构62上的且与壳体201底部检测气孔对接的气密检测板63，气密检测板63内部形成有气道（图中未标识），所述气道的一端与壳体201的底部检测气孔对接连通且另一端连通气密检测仪器（图中未标识）。通过气密检测板63往壳体201内部的冷却通道内注入设定大小的压力，保压设定时间后检测冷却通道内部的压力变化，若压力仍然保持在设定范围内，则气密检测OK，否则气密检测NG。

为了保障壳体201的位置准确，气密检测装置6还包括设置在第一壳体输送线12两侧且对壳体201进行侧边定位的弹性压板64。第一顶升机构62的前侧还设置有挡停机构，限制阻挡壳体201的前端位置。

第二排废装置7包括设置在第一壳体输送线12相对两侧的排废推板71与接料板72、驱动排废推板71垂直于第一壳体输送线12水平运动的第六气缸73、将壳体201向上顶起至设定高度的第二顶升机构74以及阻挡壳体201前行的挡停机构（图中未标识）。

为了实现壳体201从第一壳体输送线12上转移到壳体滑道13中去，第一壳体输送线12的末端还设置有第一推送机构10。第一推送机构10包括XZ移载机构101、设置在XZ移载机构101活动末端的第五支撑板102、固定在第五支撑板102上的第七气缸103以及受第七气缸103驱动沿X方向移动的推送板104。

打线机8为现有技术中的标准机，其主要用于将光学模块202中的COS芯片与壳体201内的内部电极片进行电连，同时将内部电极片与外部电极棒进行电连。壳体滑道13中设置有对壳体201进行定位的定位模组（图中未标识）。

为了将壳体201从壳体滑道13中转移到第二壳体输送线14中，在打线机8的输出侧设置有第二推送机构20。第二推送机构20可以采用与第一推送机构10相同的结构，也可以采用夹持搬运的结构实现壳体201在壳体滑道13与第二壳体输送线14之间的转移。

水冷板壳体组装装置9包括布局在一起的水冷板供料机构91、第二密封圈供料机构92、第三密封圈供料机构93与杂光吸收板供料单元94、承载水冷板203与壳体201进行组装的翻转支撑机构95、工作范围覆盖各个供料机构与翻转支撑机构95的第二机器人96、设置在第二机器人96活动末端的多功能取料模组97、在翻转支撑机构95上将水冷板203与壳体201锁紧固定的锁螺丝机构98、位于锁螺丝机构98下方的第二螺丝供料机构99、将组装好的激光器壳体组件从翻转支撑机构95中取出进行下料的下料搬运机构910以及承接下料搬运机构910中的激光器壳体组件并将其输出的输出线920。

水冷板供料机构91包括承载堆叠状水冷板的料仓911、伸入料仓911内部托住堆叠状水冷板向上使得最上层水冷板移动至设定高度的提升模组912以及在所述设定高度处对水冷板203四周进行定位的供料定位模组913。

第二密封圈供料机构92、第三密封圈供料机构93与第一密封圈供料机构31结构相同。本实施例中，水冷板203在与壳体201装配时，需要在水冷板203上放入两个密封圈分别为第二密封圈、第三密封圈，其中第二密封圈的直径大，第三密封圈的直径小。本实施例中，由于第三密封圈直径较小，因此变形的可能性较小，因此，第三密封圈供料机构93中的分料模组仅包括一个与自动供料模组输出端对接的接料块，接料块底部设置有弹性支撑杆，无需设置第一限位板对密封圈部分圆周进行限位。

杂光吸收板供料单元94采用料盘形式进行供料，且杂光吸收板供料单元94旁侧设置有对杂光吸收板进行二次定位的二次定位组件941。

本实施例中，第二壳体输送线14的末端延伸至第二机器人96的工作范围内，靠近水冷板供料机构91。杂光吸收板供料单元94与第二壳体输送线14位于水冷板供料机构91X方向的相对两侧，第二密封圈供料机构92和第三密封圈供料机构93的输出端位于杂光吸收板供料单元94的Y方向两侧。

翻转支撑机构95用于支撑水冷板203与壳体201，并将两者固定住，再翻转至设定角度，便于进行螺丝锁附操作。翻转支撑机构95包括第二电机951、受第二电机951驱动沿X方向移动的第六支撑板952、旋转设置在第六支撑板952上的第七支撑板953、固定在第六支撑板952上且驱动第七支撑板953绕X轴旋转的第三电机954、固定在第七支撑板953上的且用于固定压紧水冷板203与壳体201的定位压紧模组955。通过第二电机951可以驱动水冷板203和壳体201在装配位置和下料位置之间进行移动，在下料位置处，等待下料搬运机构910将其取走。在装配位置处，等待水冷板203和壳体201的放入，并配合锁螺丝机构98进行锁螺丝操作。

第七支撑板953上设置有定位柱9531与限制水冷板短边两侧位置的第二限位板9532。

定位压紧模组955包括固定在第七支撑板953上且限制水冷板长边两侧位置的侧压板9551、驱动侧压板9551水平运动的第八气缸9552、将壳体201压紧在水冷板203上的若干上压板9553以及驱动上压板9553向下压紧的第九气缸9554。

本实施例中，杂光吸收板在装配到壳体201内时需要用螺丝锁紧固定，因此，需要保持壳体201开口朝上；而将壳体201与水冷板203锁紧固定时，需要从水冷板203的背面进行锁螺丝操作，因此，通过翻转支撑机构95将水冷板203和壳体201整体进行180°翻转，方便进行螺丝锁附。本实施例中，第七支撑板953底部还设置有供螺丝枪穿过的避让缺口9533。

多功能取料模组97主要用于实现水冷板203、壳体201、第二密封圈以及第三密封圈的拾取，以及实现杂光吸收板的夹取。本实施例中，多功能取料模组97包括设置在第二机器人96活动末端的安装支架971、设置在安装支架971上的第一夹持组件972、第二夹持组件973、第一密封圈拾取组件974以及第二密封圈拾取组件975。安装支架971的外周形成有若干安装平面，第一夹持组件972、第二夹持组件973、第一密封圈拾取组件974以及第二密封圈拾取组件975均布设置在所述安装平面上。

第一夹持组件972主要用于夹持水冷板203和壳体201，其包括固定在安装支架971上的第十六气缸9721、受第十六气缸9721驱动进行上下运动的第十气缸9722、受第十气缸9722驱动进行张开或夹持动作的第三夹爪9723以及固定在第十气缸9722本体上在第三夹爪9723夹持物料时限制物料上表面位置的第二上限位板9724。

第二夹持组件973主要用于夹持杂光吸收板，其包括固定在安装支架971上的第十一气缸9731、受第十一气缸9731驱动进行上下运动的第十二气缸9732以及受第十二气缸9732驱动进行张开或夹持动作的第四夹爪9733。

第一密封圈拾取组件974与第二密封圈拾取组件975结构基本相同且均包括固定在安装支架971上的第十三气缸9741、受第十三气缸9741驱动进行上下运动的第八支撑板9742、固定在第八支撑板9742上的第二取料杆9743与第十四气缸9744、以及受第十四气缸9744驱动进行上下运动的且将第二取料杆9743上的密封圈向下推出的第二脱料件9745。第一脱料件3433与第二脱料件9745可以根据需求设置成套筒结构、或套板结构。第一密封圈拾取组件974与第二密封圈拾取组件975的区别在于两者的第二取料杆9743的直径大小不同，以适用于不同直径大小的密封圈。

锁螺丝机构98包括第三XYZ移载模组981、设置在第三XYZ移载模组981活动末端的第九支撑板982、设置在第九支撑板982上的第二锁螺丝模组983与螺丝高度检测模组984。螺丝高度检测模组984包括固定在第九支撑板982上的第十五气缸9841以及受第十五气缸9841驱动进行上下运动的位移传感器9842。通过用位移传感器9842去接触螺钉的上表面，若位置传感器9842的位移量在设定范围内，则螺丝锁附高度符合要求，否则不符合要求。

本实施例激光器壳体组件自动组装检测生产线100的工作流程为：

1）壳体201通过壳体上料装置2将其逐个抓取放置到工装移载机构11上的第二支撑板112上，然后移动至光学模块组装装置3中；

2）在光学模块组装装置3中，密封圈组装机构34从第一密封圈供料机构31中依次拾取两个密封圈分别放到壳体201内的密封圈安装孔中，然后光学模块吸附模组36从光学模块供料机构33中拾取一个光学模块202放置到壳体201上，第一锁螺丝模组37从第一螺丝供料机构32吸取两颗螺丝将光学模组202锁紧固定在壳体201上；重复本步骤，依次完成单个壳体201内所有光学模组202的组装；

3）工装移载机构11驱动壳体201移动至螺钉高度检测装置4下方，利用螺钉高度检测装置4对固定光学模块202的所有螺丝的锁紧高度进行检测；采用激光测距仪进行测量，提高测量效率；

4）工装移载机构11驱动壳体201移动至末端，第一排废装置5根据前序工站的检测结果，若检测OK，则将壳体201搬运到第一壳体输送线12上，若检测NG，则搬运到排废承载平台54上；

5）壳体201通过第一壳体输送线12移动至气密检测装置6位置处，进行气密性检测，若检测合格，则输送至第一壳体输送线12末端，若检测不合格，则通过后续的第二排废装置7将其推出第一壳体输送线12；

6）第一推送机构10将气密检测合格的壳体201推送至壳体滑道13中设定位置处，并通过壳体滑道13中的定位模组进行固定定位；

7）打线机8对壳体201内部进行电连打线操作，将光学模块202中的COS芯片与内部电极片电连，将内部电极片与外部电极片电连，以及根据产品需求实现其他零部件之间的电连；

8）第二推送机构20将壳体201从壳体滑道13中推送或搬运到第二壳体输送线14中，并送入至水冷板壳体组装装置9内；

9）在水冷板壳体组装装置9中，多功能取料模组97在水冷板供料机构91中夹取一个水冷板203放置到翻转支撑机构95上，并通过第二限位板9532进行限位；然后多功能取料模组97在第二密封圈供料机构92和93第三密封圈供料机构各取一个密封圈，放置到水冷板203对应孔中；多功能取料模组97再在第二壳体输送线14末端夹取壳体201放到水冷板203上，并通过上压板9553和侧压板9551对壳体201和水冷板203进行定位后压紧；然后多功能取料模组97再在杂光吸收板供料单元94中拾取一个杂光吸收板，将其放置到壳体201内设定位置处，然后锁螺丝机构98吸取一颗螺丝将杂光吸收板锁紧固定；之后翻转支撑机构95再翻转180°，使得水冷板的背面朝上，锁螺丝机构98再拾取多个螺丝，将水冷板203与壳体201锁紧固定，完成激光器壳体组件的自动组装；组装完成后，翻转支撑机构95翻转复位，下料搬运机构910将其取出后放置到输出线920上输出下料。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：其包括：

壳体输送装置；

壳体上料装置，将壳体搬运到所述壳体输送装置上；

光学模块组装装置，在所述壳体中每个光学模块的装配位置处放置两个密封圈，然后在所述壳体内组装设定数量的光学模块，得到第一组件；所述光学模块组装装置包括密封圈组装机构、第一机器人、以及设置在所述第一机器人活动末端的光学模块吸附模组与第一锁螺丝模组；

螺钉高度检测装置，检测所述第一组件中的螺钉高度是否符合要求；

第一排废装置，将所述螺钉高度检测装置检测出的不合格品剔除；

气密检测装置，对所述第一组件进行气密性测试；

第二排废装置，将所述气密检测装置检测出的不合格品剔除；

打线机，将壳体内需要进行电连的零件电性连接在一起；

水冷板壳体组装装置，所述水冷板壳体组装装置包括水冷板供料机构、密封圈供料机构、杂光吸收板供料单元、翻转支撑机构、第二机器人、设置在所述第二机器人活动末端的多功能取料模组、在所述翻转支撑机构上将水冷板与所述第一组件锁紧固定的锁螺丝机构以及将组装好的激光器壳体组件从所述翻转支撑机构中取出的下料搬运机构；所述多功能取料模组取水冷板放置在所述翻转支撑机构上，然后取密封圈放置在水冷板上，再将第一组件从所述壳体输送装置上取出放置在水冷板上，再取杂光吸收板放入壳体中，所述锁螺丝机构锁紧固定杂光吸收板，所述翻转支撑机构驱动水冷板与第一组件整体翻转180°，所述锁螺丝机构将水冷板与第一组件锁紧固定，得到激光器壳体组件；

所述光学模块组装装置、所述螺钉高度检测装置、所述第一排废装置、所述气密检测装置、所述第二排废装置、所述打线机以及所述水冷板壳体组装装置沿所述壳体输送装置依次设置。

2.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述壳体输送装置包括沿X方向对接设置的工装移载机构、第一壳体输送线、壳体滑道以及第二壳体输送线；

所述工装移载机构的一端延伸至壳体所述壳体上料装置的搬运范围内，整体穿过所述光学模块组装装置后，另一端延伸至所述第一排废装置的工作范围内；所述第一壳体输送线一端延伸至所述第一排废装置的工作范围内，整体穿过所述气密检测装置和所述第二排废装置后对接所述壳体滑道；所述壳体滑道整体穿过所述打线机后对接所述第二壳体输送线；所述第二壳体输送线延伸至所述水冷板壳体组装装置中；

所述第一壳体输送线的末端设置有将第一组件从所述第一壳体输送线上转移到所述壳体滑道中去的第一推送机构；所述打线机的输出侧设置有将第一组件从所述壳体滑道中转移到所述第二壳体输送线中去的第二推送机构。

3.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述光学模块组装装置包括位于所述壳体输送装置旁的第一密封圈供料机构、第一螺丝供料机构与光学模块供料机构，所述第一机器人的工作范围覆盖所述光学模块供料机构、所述第一螺丝供料机构与所述壳体输送装置。

4.如权利要求3所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述第一密封圈供料机构包括自动供料模组以及设置在所述自动供料模组输出末端的分料模组；所述分料模组包括第二气缸、受所述第二气缸驱动进行上下运动的第三支撑板、固定在所述第三支撑板上的且与所述自动供料模组输出端对接的接料块、上下弹性浮动设置在所述第三支撑板上且伸入至所述接料块内部的弹性支撑杆；所述接料块内设置有对接所述自动供料模组输出端的接料槽，所述接料槽内能且仅能承载一个密封圈，所述弹性支撑杆伸入至所述接料槽内。

5.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述密封圈组装机构包括第一YZ移载模组、设置在所述第一YZ移载模组活动端的第四支撑板、固定在所述第四支撑板上的密封圈拾取模组以及视觉相机；所述密封圈拾取模组包括固定在所述第四支撑板上的第一取料杆与第四气缸、套设在所述第一取料杆外周且受所述第四气缸上下运动的第一脱料件。

6.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述光学模块吸附模组包括吸附光学模块的吸嘴、与所述吸嘴相对位置固定的且插入壳体对应孔内的定位导杆；所述第一锁螺丝模组具有两个螺丝枪，所述螺丝枪的末端旋转轴位于所述吸嘴的相对两侧且与光学模块上的两个螺丝穿孔位置对应。

7.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述螺钉高度检测装置包括第二YZ移载模组以及设置在所述第二YZ移载模组活动末端的激光测距仪。

8.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述气密检测装置包括位于所述壳体输送装置上方的第一上限位板、将第一组件向上顶起紧贴所述第一上限位板的第一顶升机构、设置在所述第一顶升机构上的且与壳体底部检测气孔对接的气密检测板，所述气密检测板内部形成有气道，所述气道的一端与壳体的底部检测气孔对接连通且另一端连通气密检测仪器。

9.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述水冷板供料机构包括承载堆叠状水冷板的料仓、伸入所述料仓内部托住堆叠状水冷板向上使得最上层水冷板移动至设定高度的提升模组以及在所述设定高度处对水冷板四周进行定位的供料定位模组。

10.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述翻转支撑机构包括第二电机、受所述第二电机驱动沿X方向移动的第六支撑板、旋转设置在所述第六支撑板上的第七支撑板、固定在所述第六支撑板上且驱动所述第七支撑板绕X轴旋转的第三电机、固定在所述第七支撑板上的且用于固定压紧水冷板与第一组件的定位压紧模组。

11.如权利要求10所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述第七支撑板上设置有定位柱、限制水冷板短边两侧位置的第二限位板以及供螺丝枪穿过的避让缺口；

所述定位压紧模组包括固定在所述第七支撑板上且限制水冷板长边两侧位置的侧压板、驱动所述侧压板水平运动的第八气缸、将第一组件压紧在水冷板上的若干上压板以及驱动所述上压板向下压紧的第九气缸。

12.如权利要求1所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述多功能取料模组包括设置在所述第二机器人活动末端的安装支架、设置在所述安装支架上的且用于夹持水冷板和第一组件的第一夹持组件、夹持杂光吸收板的第二夹持组件、第一密封圈拾取组件以及第二密封圈拾取组件；

所述安装支架的外周形成有若干安装平面，所述第一夹持组件、所述第二夹持组件、所述第一密封圈拾取组件以及所述第二密封圈拾取组件均布设置在所述安装平面上。

13.如权利要求12所述的激光器壳体组件自动组装检测生产线，其特征在于：所述第一夹持组件包括固定在所述安装支架上的第十六气缸、受所述第十六气缸驱动进行上下运动的第十气缸、受所述第十气缸驱动进行张开或夹持动作的第三夹爪以及固定在所述第十气缸本体上在所述第三夹爪夹持物料时限制物料上表面位置的第二上限位板；

所述第二夹持组件包括固定在所述安装支架上的第十一气缸、受所述第十一气缸驱动进行上下运动的第十二气缸以及受所述第十二气缸驱动进行张开或夹持动作的第四夹爪；

所述第一密封圈拾取组件与第二密封圈拾取组件均包括固定在所述安装支架上的第十三气缸、受所述第十三气缸驱动进行上下运动的第八支撑板、固定在所述第八支撑板上的第二取料杆与第十四气缸、以及受所述第十四气缸驱动进行上下运动的且将所述第二取料杆上的密封圈向下推出的第二脱料件；

所述锁螺丝机构包括第三XYZ移载模组、设置在所述第三XYZ移载模组活动末端的第九支撑板、设置在所述第九支撑板上的第二锁螺丝模组与螺丝高度检测模组。