CN117773524A - 一种滚珠供料装置及装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠供料装置及装配系统，属于运输或贮存装置领域；其中滚珠供料装置用于提供单独的球状滚珠用以装配；该装置中通过物料盒存储球状滚珠，通过出料机构将单独的球状滚珠推出供抓取装置抓取；其次，本发明提供一种装配系统用以实现第二基座的x轴滚珠槽和第三基座的y轴滚珠槽内需要置入毫米级的球状滚珠的自动化需求；该系统包括滚珠供料装置，还包括用于承载第二基座的第一载具，用于承载第三基座的第二载具，用于输送第一载具、第二载具的输送线，以及用于抓取滚珠供料装置分离出的球状滚珠并进行转移装配的抓取装置；本发明系统实现了球状滚珠的自动化装配，提高了生产效率。

Description

一种滚珠供料装置及装配系统

技术领域

本发明涉及运输或贮存装置领域，特别涉及一种滚珠供料装置及装配系统。

背景技术

如图1、图2所示是一种摄像头模组中使用的音圈马达的结构展示图，该音圈马达包括第一基座、第一顶盖、以及可以三轴移动的载体组件；其中，第一基座为长方体状壳，其顶部开口；第一顶盖为长方体状壳，其底部开口，第一顶盖上表面中央开设镜头通孔；第一顶盖扣合在第一基座上，第一基座和第一顶盖组装在一起后内部形成一个长方体状的空腔，该空腔内安装载体组件。

载体组件具体包括第二基座、第二顶盖、第三基座、镜头载体。如图3所示，第二基座的一个侧面两侧分别设有一个沿着Z轴方向的z轴滚珠槽，每个z轴滚珠槽内设置三颗球状滚珠。第二顶盖扣合在第二基座顶部开口上，内部形成长方体状的空腔。如图4所示，第二基座和第二顶盖组装成的整体安装在第一基座和第一顶盖构成的空腔内，可以沿着z轴方向上下移动。如图5所示，第二基座整体呈长方体状，其顶部开口；第二基座内部底面四个角设有四个沿X轴方向的x轴滚珠槽，每个x轴滚珠槽内设置一颗球状滚珠。第三基座可移动的设置在第二基座内。如图6所示，第三基座整体呈长方形，其下表面四个角设有第一限位凹槽，四个第一限位凹槽与第二基座内部底面四个x轴滚珠槽对应；第三基座可以沿着X轴方向在第二基座内移动。

如图5中所示，第三基座上表面四个角设有沿Y轴方向的y轴滚珠槽，每个y轴滚珠槽内设置一颗球状滚珠。镜头载体可移动的设置在第三基座上。如图7、图8所示，镜头载体整体呈长方形，其下表面四个角设有第二限位凹槽，四个第二限位凹槽与第三基座上表面四个y轴滚珠槽对应；镜头载体可以沿着Y轴方向在第三基座上移动。摄像头模组中的镜头安装在镜头载体上，镜头通过载体组件驱动在三轴方向上进行移动对焦。

上述音圈马达在组装装配过程中，第二基座的x轴滚珠槽和第三基座的y轴滚珠槽内需要置入毫米级的球状滚珠，数量众多的球状滚珠统一放置在物料盒内，装配过程中首先需要抓取单独的球状滚珠，再进行转移装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚珠供料装置及装配系统，首先提供一种滚珠供料装置，用于提供单独的球状滚珠用以装配；其次，本发明提供一种装配系统用以实现第二基座的x轴滚珠槽和第三基座的y轴滚珠槽内需要置入毫米级的球状滚珠的自动化需求。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种滚珠供料装置，包括第一底座、出料板、物料盒、出料机构；所述第一底座上表面安装出料板，所述出料板上表面形成有第二滑槽；所述物料盒底面前侧压在出料板的上表面，第二滑槽的后侧压在物料盒的下方，第二滑槽的前侧显露在外侧；所述物料盒中央形成有储料腔，储料腔的前侧面向前延伸出与第二滑槽数量相同、且位置对应的储料槽，从储料腔进入储料槽的球状滚珠排列在一个竖向平面内；所述储料槽在物料盒底面前侧边缘形成滚珠出口，滚珠出口与第二滑槽连通，且滚珠出口仅允许一颗球状滚珠排出进入第二滑槽；所述储料腔的底面是一个倾斜面，滚珠出口一侧最低；所述出料机构包括出料驱动和出料推杆，出料推杆数量与第二滑槽数量相同且位置对应，出料推杆的一端连接出料驱动，出料推杆的自由端插入第二滑槽内，通过出料驱动带动出料推杆在第二滑槽内移动，从而将落入第二滑槽的球状滚珠向前推出至第二滑槽的取料端。

在一种可能的设计中，所述第一底座上形成有第一滑槽，第一滑槽贯穿第一底座；所述出料驱动安装在第一底座的下表面，出料驱动的活塞杆端部连接第一连接板，第一连接板上连接第一滑块，第一滑块穿过第一滑槽并延伸至第一底座上表面，第一滑块上表面连接推杆基座，推杆基座上安装出料推杆。

在一种可能的设计中，所述储料槽贯穿物料盒的前侧面，物料盒的前侧面安装前侧盖板盖住储料槽，且前侧盖板的底边形成有出料缺口，出料缺口与第二滑槽的总高度略大于球状滚珠的直径，允许一颗球状滚珠被推出。

在一种可能的设计中，所述第二滑槽的取料端形成有凹陷槽，球状滚珠推至取料端后落入凹陷槽内定位。

在一种可能的设计中，所述储料腔的底面为一个可以上下移动的活动底板；所述活动底板包括位于储料腔的第一底板部分，还包括位于储料槽的第二底板部分；第二底板部分是竖向设置的板，第二底板部分的前侧面形成下料通道，下料通道能容纳一列竖向排列的球状滚珠；第一底板部分下表面通过第一弹簧支撑，第一底板部分下表面安装振动电机使得活动底板振动，或者第一底板部分下表面安装往复运动驱动机构，驱动活动底板上下往复移动。

在一种可能的设计中，所述第一底板部分下表面开设矩形槽，矩形槽的上表面是倾斜面，矩形槽内可移动的安装滚动轴，滚动轴可转动的安装在移动机构上，滚动轴在矩形槽内前后移动过程中驱动活动底板上下往复移动。

在一种可能的设计中，所述移动机构包括移动驱动、直线导轨、滚动轴座，移动驱动的活塞杆连接滚动轴座，滚动轴座的底面通过滑块连接在直线导轨上，滚动轴座顶部可转动的安装滚动轴。

在一种可能的设计中，所述储料腔内、储料槽入口处设置一转动拨料机构，转动拨料机构包括第一转轴和其上设置的弹性拨片，第一转轴的一端穿过物料盒侧壁连接外侧的第一驱动电机，第一转轴的另一端转动连接在储料腔侧壁上；弹性拨片随第一转轴转动过程中可以进入储料槽内，将储料腔内球状滚珠拨入储料槽内。

第二方面，本发明提供一种装配系统，包括滚珠供料装置，还包括用于承载第二基座的第一载具，用于承载第三基座的第二载具，用于输送第一载具、第二载具的输送线，以及用于抓取滚珠供料装置分离出的球状滚珠并进行转移装配的抓取装置；所述第一载具包括第一承载板和其上安装的第一承载体，第一承载体的上表面形成有第一安装凹槽，第二基座放置在第一安装凹槽内；所述第二载具包括第二承载板和其上安装的第二承载体，第二承载体的上表面形成有第二安装凹槽，第三基座放置在第二安装凹槽内；所述输送线的后方设置滚珠供料装置，抓取装置设置在输送线和滚珠供料装置上方；所述抓取装置包括三轴运动模组和抓取机构，三轴运动模组包括x轴直线模组、y轴直线模组、z轴直线模组；其中，y轴直线模组安装在机柜上并与输送线垂直设置；y轴直线模组上滑动安装第一移动座，第一移动座上安装x轴直线模组；x轴直线模组与输送线平行设置；x轴直线模组的前侧滑动安装第二移动座，第二移动座竖向设置，其前侧面安装z轴直线模组，z轴直线模组竖向设置，z轴直线模组的前侧面滑动安装第三移动座，第三移动座竖向设置，第三移动座的前侧面安装抓取机构；所述抓取机构包括竖向驱动直线模组，竖向驱动直线模组的滑块上安装真空座，真空座下表面安装真空吸头。

在一种可能的设计中，所述真空座包括吸头安装座、上盖板、侧连接板；吸头安装座上表面中央设置真空腔，吸头安装座下表面安装向下凸出的真空吸头；真空吸头为空心管，真空吸头内部与真空腔连通；上盖板安装在吸头安装座上方，并封闭真空腔；上盖板上设置抽气通孔，抽气通孔与真空腔连通，抽气通孔通过软管连接真空设备；上盖板上表面后侧安装侧连接板，侧连接板与竖向驱动直线模组中的滑块连接。

本发明的有益效果在于：本发明首先提供一种滚珠供料装置，用于提供单独的球状滚珠用以装配；该装置中通过物料盒存储球状滚珠，通过出料机构将单独的球状滚珠推出供抓取装置抓取；其次，本发明提供一种装配系统用以实现第二基座的x轴滚珠槽和第三基座的y轴滚珠槽内需要置入毫米级的球状滚珠的自动化需求；该系统包括滚珠供料装置，还包括用于承载第二基座的第一载具，用于承载第三基座的第二载具，用于输送第一载具、第二载具的输送线，以及用于抓取滚珠供料装置分离出的球状滚珠并进行转移装配的抓取装置。本发明系统实现了球状滚珠的自动化装配，提高了生产效率。

附图说明

图1是背景技术中音圈马达的结构示意图。

图2是图1的结构爆炸图。

图3是音圈马达中第二基座与第二顶盖组装结构展示图。

图4是图1中音圈马达去掉第一顶盖的结构展示图。

图5是音圈马达中第二基座、第三基座的结构展示图。

图6是第三基座的底部结构展示图。

图7是镜头载体的底部结构展示图。

图8是第三基座与镜头载体组装在一起的展示图。

图9是本申请滚珠供料装置的整体结构示意图。

图10是图9的仰视立体结构展示图。

图11是图9中滚珠供料装置的爆炸图。

图12是图9中滚珠供料装置的侧面剖视图。

图13是本申请滚珠供料装置去掉物料盒的结构展示图。

图14是本申请滚珠供料装置中物料盒的结构展示图。

图15是本申请物料盒前侧面滚珠出口的位置展示图。

图16是本申请物料盒前侧面滚珠出口处的剖视图。

图17是本申请第二滑槽端部设置凹陷槽的展示图。

图18是本申请物料盒内活动底板的结构展示图。

图19是本申请活动底板的立体结构展示图。

图20是本申请活动底板的底部结构展示图。

图21是图18的侧面剖视图。

图22是本申请移动机构的立体结构展示图。

图23是本申请物料盒内设置转动拨料机构的展示图。

图24是本申请第一驱动电机的安装位置展示图。

图25是本申请第一载具的立体结构展示图。

图26是本申请第一载具的仰视立体结构展示图。

图27是本申请第一载具中第一承载体的局部结构展示图。

图28是本申请第二载具的立体结构展示图。

图29是本申请第二载具中第二承载体的局部结构展示图。

图30是本申请装配系统的空间布局展示图。

图31是本申请装配系统的后视立体结构展示图。

图32是本申请装配系统的前视立体结构展示图。

图33是本申请输送线的立体结构展示图。

图34是本申请止挡机构和定位机构的结构展示图。

图35是本申请真空座的连接结构展示图。

图36是本申请真空吸头与第二载具的对应关系展示图。

图37是本申请真空座的爆炸图。

图38是本申请防掉落机构的展示图。

图39是本申请真空座内设置疏通机构的展示图。

图40是本申请疏通机构的局部结构展示图。

附图标记说明：音圈马达1，第一基座101，第一顶盖102，第二基座103，z轴滚珠槽103.1，x轴滚珠槽103.2，第二顶盖104，第三基座105，第一限位凹槽105.1，y轴滚珠槽105.2，镜头载体106，第二限位凹槽106.1，球状滚珠107，第一底座2，安装槽201，第一滑槽202，垫块203，出料板3，第二滑槽301，凹陷槽301.1，物料盒4，储料腔401，储料槽402，滚珠出口403，前侧盖板404，出料缺口404.1，顶盖板405，底盖板406，出料机构5，出料驱动501，出料推杆502，第一连接板503，第一滑块504，推杆基座505，活动底板6，第一底板部分601，矩形槽601.1，第二底板部分602，下料通道603，第一弹簧604，滚动轴701，移动驱动702，直线导轨703，滚动轴座704，转动拨料机构8，第一转轴801，弹性拨片802，第一驱动电机803，第一载具9，第一承载板901，第一承载体902，第一销钉通孔903，定位孔904，第一安装凹槽905，第一连接通孔906，第二载具10，第二承载板1001，第二承载体1002，第二安装凹槽1003，输送线11，侧挡板111，抓取装置12，x轴直线模组121，y轴直线模组122，z轴直线模组123，第一移动座124，第二移动座125，第三移动座126，竖向驱动直线模组127，真空座128，吸头安装座128.1，上盖板128.2，侧连接板128.3，真空腔128.4，抽气通孔128.5，真空吸头129，机柜13，止挡机构14，第一升降驱动1401，止挡头1402，定位机构15，第二升降驱动1501，定位头1502，顶压板1503，定位柱1504，防掉落机构16，接料杆161，第一伸缩杆162，第二伸缩杆163，接料凹槽164，疏通机构17，顶针171，支撑杆172，第三滑槽173，第三伸缩杆174，压缩弹簧175。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2所示是一种摄像头模组中使用的音圈马达1的结构展示图，该音圈马达1包括第一基座101、第一顶盖102、以及可以三轴移动的载体组件；其中，第一基座101为长方体状壳，其顶部开口；第一顶盖102为长方体状壳，其底部开口，第一顶盖102上表面中央开设镜头通孔；第一顶盖102扣合在第一基座101上；第一基座101和第一顶盖102组装在一起后内部形成一个长方体状的空腔，该空腔内安装载体组件。

载体组件具体包括第二基座103、第二顶盖104、第三基座105、镜头载体106。如图3所示，第二基座103的一个侧面两侧分别设有一个沿着Z轴方向的z轴滚珠槽103.1，每个z轴滚珠槽103.1内设置三颗球状滚珠107。第二顶盖104扣合在第二基座103顶部开口上，内部形成长方体状的空腔。如图4所示，第二基座103和第二顶盖104组装成的整体安装在第一基座101和第一顶盖102构成的空腔内，可以沿着z轴方向上下移动。如图5所示，第二基座103整体呈长方体状，其顶部开口；第二基座103内部底面四个角设有四个沿X轴方向的x轴滚珠槽103.2，每个x轴滚珠槽103.2内设置一颗球状滚珠107。第三基座105可移动的设置在第二基座103内。如图6所示，第三基座105整体呈长方形，其下表面四个角设有第一限位凹槽105.1，四个第一限位凹槽105.1与第二基座103内部底面四个x轴滚珠槽103.2对应；第三基座105可以沿着X轴方向在第二基座103内移动。

如图5中所示，第三基座105上表面四个角设有沿Y轴方向的y轴滚珠槽105.2，每个y轴滚珠槽105.2内设置一颗球状滚珠107。镜头载体106可移动的设置在第三基座105上。如图7、图8所示，镜头载体106整体呈长方形，其下表面四个角设有第二限位凹槽106.1，四个第二限位凹槽106.1与第三基座105上表面四个y轴滚珠槽105.2对应；镜头载体106可以沿着Y轴方向在第三基座105上移动。摄像头模组中的镜头安装在镜头载体106上，镜头通过载体组件驱动在三轴方向上进行移动对焦。

上述音圈马达1在组装装配过程中，第二基座103的x轴滚珠槽103.2和第三基座105的y轴滚珠槽105.2内需要置入毫米级的球状滚珠107，数量众多的球状滚珠107统一放置在物料盒4内，装配过程中首先需要抓取单独的球状滚珠107，再进行转移装配。为此，本发明首先提供一种滚珠供料装置，用于提供单独的球状滚珠107用以装配；其次，本发明提供一种装配系统用以实现第二基座103的x轴滚珠槽103.2和第三基座105的y轴滚珠槽105.2内需要置入毫米级的球状滚珠107的自动化需求。下面分别介绍两个部分的具体内容。

如图9、图10、图11、图12所示，本发明提供的一种滚珠供料装置包括第一底座2、出料板3、物料盒4、出料机构5；本申请一种具体实施方式中，第一底座2上表面形成有矩形状的安装槽201，安装槽201内形成有至少一条第一滑槽202，第一滑槽202贯穿第一底座2；图中所示实施例中，安装槽201内形成有四条平行且等距分布的第一滑槽202，四条第一滑槽202贯穿第一底座2；当然第一滑槽202的数量可以是任意整数，本申请对此不作限制。

如图13所示，安装槽201中间安装长方形的出料板3，出料板3的上表面形成有至少一条第二滑槽301；图中所示实施例中，第二滑槽301设置有六条，六条第二滑槽301平行设置且等距分布；此外，第二滑槽301的一端延伸至出料板3后侧边缘并形成插入口。优选的，第二滑槽301的深度小于球状滚珠107的直径，第二滑槽301的宽度略大于球状滚珠107的直径。

如图11所示，安装槽201后侧两个角各设置一块垫块203，垫块203厚度与出料板3的厚度相同，上表面齐平。安装槽201内安装物料盒4，本申请一种具体实施方式中，物料盒4呈长方体状，物料盒4底面前侧压在出料板3的上表面，物料盒4底面后侧压在两块垫块203上表面。安装好的物料盒4如图9中所示，第二滑槽301的后侧压在物料盒4的下方，第二滑槽301的前侧显露在外侧。

如图14所示，物料盒4中央形成有横截面呈梯形的储料腔401，储料腔401的前侧面向前延伸出与第二滑槽301数量相同、且位置对应的储料槽402，图中所示实施例中，储料腔401的前侧面延伸出六条等距分布的储料槽402，六条储料槽402与六条第二滑槽301一一对应；储料槽402的宽度略大于球状滚珠107的直径，从储料腔401进入每个储料槽402的球状滚珠107整齐排列在一个竖向平面内。如图15所示，储料槽402贯穿物料盒4的前侧面，并在物料盒4底面前侧边缘形成滚珠出口403，该滚珠出口403的大小仅允许一颗球状滚珠107排出进入第二滑槽301（如图16所示）。如图9中所示，物料盒4的前侧面安装前侧盖板404盖住储料槽402，且前侧盖板404的底边形成有出料缺口404.1，出料缺口404.1与第二滑槽301的总高度略大于球状滚珠107的直径，允许一颗球状滚珠107被推出。此外，物料盒4的顶部安装顶盖板405盖住物料盒4的上部开口。

如图12所示，是沿着一个储料槽402进行剖切的剖视图，如图中所示，储料腔401的底面是一个倾斜面，滚珠出口403一侧最低；将球状滚珠107首先倒入储料腔401内，球状滚珠107在自身重力影响下进入储料槽402，储料槽402最底部且位于滚珠出口403处的球状滚珠107可以落入对应的第二滑槽301内，之后通过出料机构5将落入第二滑槽301的球状滚珠107向前推出至第二滑槽301的取料端。优选的，如图17所示，第二滑槽301的取料端形成有凹陷槽301.1，球状滚珠107推至取料端后落入凹陷槽301.1内定位，防止其再次移动位置。

本申请一种具体实施方式中，出料机构5包括出料驱动501和出料推杆502；如图10所示，出料驱动501安装在第一底座2的下表面，可以采用气缸或电缸，出料驱动501的活塞杆端部连接L型的第一连接板503；如图13所示，第一连接板503上连接四个第一滑块504，四个第一滑块504分别穿过四个第一滑槽202并延伸至第一底座2上表面，四个第一滑块504上表面共同连接一个长方体状推杆基座505，推杆基座505上安装出料推杆502，出料推杆502数量与第二滑槽301数量相同且位置对应，每根出料推杆502的自由端插入对用的第二滑槽301内。如图16中所示是出料推杆502的初始位置，出料推杆502的初始位置位于滚珠出口403的后下方，储料槽402最底部且位于滚珠出口403处的球状滚珠107落入对应的第二滑槽301内，之后通过出料机构5将落入第二滑槽301的球状滚珠107向前推出至第二滑槽301的取料端。

进一步的，本发明中还提供了如下几种改进的滚珠供料装置。

如图18、图19所示，储料腔401的底面改进为一个可以上下移动的活动底板6，此时，储料腔401需要进一步改进为贯穿物料盒4的下表面；物料盒4下表面形成的开口安装底盖板406封住。如图19中所示，活动底板6包括位于储料腔401的第一底板部分601，还包括位于储料槽402的第二底板部分602，第一底板部分601和第二底板部分602是一个整体；第二底板部分602是六块竖向设置的板，分别位于六个储料槽402内；第二底板部分602的上表面是倾斜面，第二底板部分602的前侧面与前侧盖板404之间形成下料通道603，该下料通道603仅能容纳一列竖向排列的球状滚珠107；第一底板部分601位于储料腔401内，其上表面是倾斜面，下表面是水平面。如图20所示，第一底板部分601下表面四个角通过第一弹簧604与底盖板406连接，第一底板部分601下表面安装振动电机使得活动底板6振动，从而使得储料腔401内球状滚珠107移动，从而顺畅分离单个球状滚珠107。或者第一底板部分601下表面安装往复运动驱动机构，驱动活动底板6上下往复移动，从而实现球状滚珠107移动。

本发明图20、图21展示的是一种往复运动驱动机构的技术方案，具体的，第一底板部分601下表面中央开设矩形槽601.1，如图21中所示，矩形槽601.1的上表面是倾斜面，矩形槽601.1内可移动的安装滚动轴701，滚动轴701可转动的安装在移动机构上。如图21中所示，滚动轴701在矩形槽601.1内前后移动过程中驱动活动底板6上下往复移动。

如图22所示，本申请一种具体实施方式中，移动机构包括移动驱动702、直线导轨703、滚动轴座704，移动驱动702可以采用气缸或电缸，移动驱动702的活塞杆连接滚动轴座704的侧面，滚动轴座704的底面通过滑块连接在直线导轨703上，滚动轴座704的顶部设置滚动轴放置槽，滚动轴701两端可转动的安装在滚动轴放置槽内。除了上述往复运动驱动机构外，还可以采用凸轮机构实现上述功能。本申请中仅是举例说明，并不是对往复运动驱动机构的具体限制。

如图23、图24所示，是另一种滚珠供料装置的改进方案，该方案中，储料腔401内、储料槽402入口处设置一转动拨料机构8，将储料腔401内球状滚珠107拨入储料槽402内。具体的，转动拨料机构8包括一根第一转轴801和其上设置的六根弹性拨片802，第一转轴801的一端穿过物料盒4侧壁连接外侧的第一驱动电机803，第一转轴801的另一端转动连接在储料腔401侧壁上。六根弹性拨片802随第一转轴801转动过程中可以进入储料槽402内，该过程中将储料腔401内球状滚珠107拨入储料槽402内，从而推动球状滚珠107移动。

本发明进一步提供一种装配系统用以实现第二基座103的x轴滚珠槽103.2和第三基座105的y轴滚珠槽105.2内需要置入毫米级的球状滚珠107的自动化需求。该系统包括上述滚珠供料装置，还包括用于承载第二基座103的第一载具9，用于承载第三基座105的第二载具10，用于输送第一载具9、第二载具10的输送线11，以及用于抓取滚珠供料装置分离出的球状滚珠107并进行转移装配的抓取装置12。下面详细介绍各部分的具体结构。

如图25、图26、图27所示，用于承载第二基座103的第一载具9包括第一承载板901和其上安装的三个第一承载体902。具体的，第一承载板901为长方形板，中间为矩形凹槽，矩形凹槽左右两侧各设置三个第一销钉通孔903；如图26中所示，第一承载板901下表面前后边缘各设有一个定位孔904，其中位于前侧的定位孔904为圆形孔，位于后侧的定位孔904为椭圆孔。第一承载体902呈长方体状，第一承载体902的上表面形成有六个第一安装凹槽905；如图27所示，第一安装凹槽905呈方形，第二基座103放置在第一安装凹槽905内。此外，第一承载体902两侧设置有第一连接通孔906，第一连接通孔906与第一销钉通孔903位置对应，使用销钉将第一承载体902固定在第一承载板901上。

如图28、图29所示，用于承载第三基座105的第二载具10包括第二承载板1001和其上安装的三个第二承载体1002。第二承载板1001与第一承载板901的结构相同，第二承载体1002与第一承载体902的结构类似，第二承载体1002的上表面形成有六个第二安装凹槽1003；如图29所示，第二安装凹槽1003呈方形，可以容纳第三基座105。

如图30、图31、图32所示是装配系统的空间布局展示图；输送线11、抓取装置12、滚珠供料装置布置在机柜13内部；具体的，输送线11的后方设置滚珠供料装置，抓取装置12设置在输送线11和滚珠供料装置上方。

如图33所示，本申请一种具体实施方式中，输送线11采用两条平行的皮带输送线，可以同时输送两排载具。输送线11包括两块相对设置侧挡板111和中间的三段输送皮带组，三段输送皮带组首尾相邻；每段输送皮带组由两条平行的环形皮带组成。两块相对设置的侧挡板111之间的间距略大于第一承载板901的宽度，载具放置在环形皮带上时，载板的高度低于侧挡板111。此外，第一承载板901上的两个定位孔904位于两条环形皮带的前后两侧。

如图34所示，位于中间的输送皮带组下方设置有止挡机构14和定位机构15，止挡机构14用于将载具阻挡在装配工位处，定位机构15用于固定载具。具体的，止挡机构14包括第一升降驱动1401和止挡头1402，第一升降驱动1401可以采用气缸或电缸，第一升降驱动1401的活塞杆顶端连接止挡头1402，止挡头1402可以向上升高穿过两条环形皮带中间的间隙阻挡在载具的前进路径上。定位机构15包括第二升降驱动1501、定位头1502、顶压板1503，第二升降驱动1501可以采用气缸或电缸，第二升降驱动1501的活塞杆顶端连接定位头1502；定位头1502包括相对设置的两块竖向支撑板，两块竖向支撑板的上表面各设置一个定位柱1504，两个定位柱1504的设置位置与第一承载板901下表面设置的两个定位孔904对应；顶压板1503设有两块，设置在输送线11两侧的侧挡板111上，顶压板1503向输送线11中央延伸，可以压在第一承载板901的前后边缘上。定位机构15的工作过程如下：定位头1502向上升高，从两条环形皮带外侧间隙穿过，定位柱1504插入第一承载板901上定位孔904内，继续升高，托起载具至载板的前后边缘接触顶压板1503。

如图32所示，抓取装置12包括三轴运动模组和抓取机构，三轴运动模组包括x轴直线模组121、y轴直线模组122、z轴直线模组123；其中，y轴直线模组122安装在机柜13上并与输送线11垂直设置；y轴直线模组122上滑动安装第一移动座124，第一移动座124上安装x轴直线模组121；x轴直线模组121与输送线11平行设置；x轴直线模组121的前侧滑动安装第二移动座125，第二移动座125竖向设置，其前侧面安装z轴直线模组123，z轴直线模组123竖向设置，z轴直线模组123的前侧面滑动安装第三移动座126，第三移动座126竖向设置，第三移动座126的前侧面安装抓取机构。抓取机构通过三轴运动模组可以实现空间上的三轴移动。

如图35所示，抓取机构包括竖向驱动直线模组127，竖向驱动直线模组127可以采用电动滑台或者气动滑台，竖向驱动直线模组127的滑块上安装真空座128，真空座128下表面安装六个等距分布的真空吸头129；六个真空吸头129可以吸取上述滚珠供料装置分离出的六颗球状滚珠107，并转移装配在载具中的第二基座103的x轴滚珠槽103.2和第三基座105的y轴滚珠槽105.2内；需要说明的是，由于第二基座103和第三基座105的尺寸略有不同，六个真空吸头129的分布间距不同，所以第二基座103和第三基座105安装球状滚珠107是通过两台设备实现的,但是其结构原理基本相同。

如图36所示，本发明中六个真空吸头129一次可以吸取六颗球状滚珠107并装配在三个第三基座105内，每个第三基座105内一次放置两颗球状滚珠107。当然本发明中滚珠供料装置分离的球状滚珠107数量和真空吸头129的数量对应即可，具体数量可以是多种形式，本发明对此不作限制；例如，滚珠供料装置可以一次分离出12颗球状滚珠107，真空吸头129对应设置12个，一次可以装配一排六个第三基座105。

进一步的，如图37所示，本申请一种具体实施方式中，真空座128包括吸头安装座128.1、上盖板128.2、侧连接板128.3；吸头安装座128.1为长方形板，上表面中央设置真空腔128.4，吸头安装座128.1下表面安装向下凸出的真空吸头129；真空吸头129为空心管，真空吸头129内部与真空腔128.4连通；上盖板128.2安装在吸头安装座128.1上方，并封闭真空腔128.4；上盖板128.2上设置三个抽气通孔128.5，抽气通孔128.5与真空腔128.4连通，抽气通孔128.5通过软管连接真空设备；通过真空设备抽取真空腔128.4内空气，使得真空吸头129吸取球状滚珠107。上盖板128.2上表面后侧安装侧连接板128.3，侧连接板128.3与竖向驱动直线模组127中的滑块连接。

进一步的，如图38所示，为了避免真空吸头129吸取的球状滚珠107在转移过程中由于振动或真空突然消失导致的掉落情况发生，本申请在真空座128上还可以进一步设置防掉落机构16；具体的，防掉落机构16包括一根接料杆161，接料杆161两端通过第一伸缩杆162与上盖板128.2的侧面转动连接；第一伸缩杆162的上端转动连接在上盖板128.2的侧面，第一伸缩杆162的活塞杆下端连接接料杆161；第一伸缩杆162的侧面连接倾斜的第二伸缩杆163，第二伸缩杆163的上端转动连接在上盖板128.2的侧面，第二伸缩杆163的活塞杆底端铰接在第一伸缩杆162缸筒的侧面；第二伸缩杆163伸长使得接料杆161位于真空吸头129正下方，接料杆161的上表面对应真空吸头129设置接料凹槽164，球状滚珠107可以落入接料凹槽164内，第一伸缩杆162缩短将球状滚珠107托起靠近真空吸头129，真空吸头129可以重新吸取球状滚珠107；抓取装置12转移至装配工位后，防掉落机构16向后转动收起，仅在转移过程中展开使用。

进一步的，如图39、图40所示，为了避免真空吸头129堵塞，真空腔128.4内还设有疏通机构17，疏通机构17包括六根伸入真空吸头129的顶针171，顶针171的直径小于真空吸头129的内径；顶针171的上端连接在一根支撑杆172上，支撑杆172的两端滑动安装在真空腔128.4侧壁形成的第三滑槽173内；如图40所示，第三滑槽173内支撑杆172的下表面设置压缩弹簧175，支撑杆172的上表面设置第三伸缩杆174；第三伸缩杆174伸长时顶针171向下移动，顶针171的底端穿出真空吸头129清理堵塞物，第三伸缩杆174缩短，顶针171缩回真空吸头129内。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种滚珠供料装置，其特征在于，包括第一底座（2）、出料板（3）、物料盒（4）、出料机构（5）；所述第一底座（2）上表面安装出料板（3），所述出料板（3）上表面形成有第二滑槽（301）；所述物料盒（4）底面前侧压在出料板（3）的上表面，第二滑槽（301）的后侧压在物料盒（4）的下方，第二滑槽（301）的前侧显露在外侧；所述物料盒（4）中央形成有储料腔（401），储料腔（401）的前侧面向前延伸出与第二滑槽（301）数量相同、且位置对应的储料槽（402），从储料腔（401）进入储料槽（402）的球状滚珠（107）排列在一个竖向平面内；所述储料槽（402）在物料盒（4）底面前侧边缘形成滚珠出口（403），滚珠出口（403）与第二滑槽（301）连通，且滚珠出口（403）仅允许一颗球状滚珠（107）排出进入第二滑槽（301）；所述储料腔（401）的底面是一个倾斜面，滚珠出口（403）一侧最低；所述出料机构（5）包括出料驱动（501）和出料推杆（502），出料推杆（502）数量与第二滑槽（301）数量相同且位置对应，出料推杆（502）的一端连接出料驱动（501），出料推杆（502）的自由端插入第二滑槽（301）内，通过出料驱动（501）带动出料推杆（502）在第二滑槽（301）内移动，从而将落入第二滑槽（301）的球状滚珠（107）向前推出至第二滑槽（301）的取料端。

2.根据权利要求1所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述第一底座（2）上形成有第一滑槽（202），第一滑槽（202）贯穿第一底座（2）；所述出料驱动（501）安装在第一底座（2）的下表面，出料驱动（501）的活塞杆端部连接第一连接板（503），第一连接板（503）上连接第一滑块（504），第一滑块（504）穿过第一滑槽（202）并延伸至第一底座（2）上表面，第一滑块（504）上表面连接推杆基座（505），推杆基座（505）上安装出料推杆（502）。

3.根据权利要求1所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述储料槽（402）贯穿物料盒（4）的前侧面，物料盒（4）的前侧面安装前侧盖板（404）盖住储料槽（402），且前侧盖板（404）的底边形成有出料缺口（404.1），出料缺口（404.1）与第二滑槽（301）的总高度略大于球状滚珠（107）的直径，允许一颗球状滚珠（107）被推出。

4.根据权利要求1所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述第二滑槽（301）的取料端形成有凹陷槽（301.1），球状滚珠（107）推至取料端后落入凹陷槽（301.1）内定位。

5.根据权利要求1所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述储料腔（401）的底面为一个可以上下移动的活动底板（6）；所述活动底板（6）包括位于储料腔（401）的第一底板部分（601），还包括位于储料槽（402）的第二底板部分（602）；第二底板部分（602）是竖向设置的板，第二底板部分（602）的前侧面形成下料通道（603），下料通道（603）能容纳一列竖向排列的球状滚珠（107）；第一底板部分（601）下表面通过第一弹簧（604）支撑，第一底板部分（601）下表面安装振动电机使得活动底板（6）振动，或者第一底板部分（601）下表面安装往复运动驱动机构，驱动活动底板（6）上下往复移动。

6.根据权利要求5所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述第一底板部分（601）下表面开设矩形槽（601.1），矩形槽（601.1）的上表面是倾斜面，矩形槽（601.1）内可移动的安装滚动轴（701），滚动轴（701）可转动的安装在移动机构上，滚动轴（701）在矩形槽（601.1）内前后移动过程中驱动活动底板（6）上下往复移动。

7.根据权利要求6所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述移动机构包括移动驱动（702）、直线导轨（703）、滚动轴座（704），移动驱动（702）的活塞杆连接滚动轴座（704），滚动轴座（704）的底面通过滑块连接在直线导轨（703）上，滚动轴座（704）顶部可转动的安装滚动轴（701）。

8.根据权利要求1所述的滚珠供料装置，其特征在于，所述储料腔（401）内、储料槽（402）入口处设置一转动拨料机构（8），转动拨料机构（8）包括第一转轴（801）和其上设置的弹性拨片（802），第一转轴（801）的一端穿过物料盒（4）侧壁连接外侧的第一驱动电机（803），第一转轴（801）的另一端转动连接在储料腔（401）侧壁上；弹性拨片（802）随第一转轴（801）转动过程中可以进入储料槽（402）内，将储料腔（401）内球状滚珠（107）拨入储料槽（402）内。

9.一种装配系统，其特征在于，包括权利要求1所述的滚珠供料装置，还包括用于承载第二基座（103）的第一载具（9），用于承载第三基座（105）的第二载具（10），用于输送第一载具（9）、第二载具（10）的输送线（11），以及用于抓取滚珠供料装置分离出的球状滚珠（107）并进行转移装配的抓取装置（12）；所述第一载具（9）包括第一承载板（901）和其上安装的第一承载体（902），第一承载体（902）的上表面形成有第一安装凹槽（905），第二基座（103）放置在第一安装凹槽（905）内；所述第二载具（10）包括第二承载板（1001）和其上安装的第二承载体（1002），第二承载体（1002）的上表面形成有第二安装凹槽（1003），第三基座（105）放置在第二安装凹槽（1003）内；所述输送线（11）的后方设置滚珠供料装置，抓取装置（12）设置在输送线（11）和滚珠供料装置上方；所述抓取装置（12）包括三轴运动模组和抓取机构，三轴运动模组包括x轴直线模组（121）、y轴直线模组（122）、z轴直线模组（123）；其中，y轴直线模组（122）安装在机柜（13）上并与输送线（11）垂直设置；y轴直线模组（122）上滑动安装第一移动座（124），第一移动座（124）上安装x轴直线模组（121）；x轴直线模组（121）与输送线（11）平行设置；x轴直线模组（121）的前侧滑动安装第二移动座（125），第二移动座（125）竖向设置，其前侧面安装z轴直线模组（123），z轴直线模组（123）竖向设置，z轴直线模组（123）的前侧面滑动安装第三移动座（126），第三移动座（126）竖向设置，第三移动座（126）的前侧面安装抓取机构；所述抓取机构包括竖向驱动直线模组（127），竖向驱动直线模组（127）的滑块上安装真空座（128），真空座（128）下表面安装真空吸头（129）。

10.根据权利要求9所述的装配系统，其特征在于，所述真空座（128）包括吸头安装座（128.1）、上盖板（128.2）、侧连接板（128.3）；吸头安装座（128.1）上表面中央设置真空腔（128.4），吸头安装座（128.1）下表面安装向下凸出的真空吸头（129）；真空吸头（129）为空心管，真空吸头（129）内部与真空腔（128.4）连通；上盖板（128.2）安装在吸头安装座（128.1）上方，并封闭真空腔（128.4）；上盖板（128.2）上设置抽气通孔（128.5），抽气通孔（128.5）与真空腔（128.4）连通，抽气通孔（128.5）通过软管连接真空设备；上盖板（128.2）上表面后侧安装侧连接板（128.3），侧连接板（128.3）与竖向驱动直线模组（127）中的滑块连接。