CN211916839U - 一种基于视觉定位的泡棉贴合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于视觉定位的泡棉贴合装置，包括机架,及安装在机架上的输送机构、若干视觉定位机构、若干贴合机械手；所述输送机构的长度方向上间隔设有若干个贴合工位；每一贴合机械手对应一贴合工位布置于输送机构的上方，用于将泡棉从外部移载至对应的贴合工位进行贴合作业；所述输送机构用于输送装配主体并在贴合工位处调整装配主体的贴合位置；每一视觉定位机构用于定位一贴合机械手抓取的泡棉位置，以便贴合机械手纠偏。本实用新型实现泡棉自动贴合功能；且贴合机械手经视觉定位机构二次拍照并调整纠正；贴合工位具有自动夹紧和翻转功能，可进行自动对位配合贴合装配，减小装配误差。

Description

一种基于视觉定位的泡棉贴合装置

技术领域

本实用新型涉及自动组装设备技术领域，尤其涉及一种基于视觉定位的泡棉贴合装置。

背景技术

市场上大部分的智能手机的音量+键、音量-键、电源键采用侧按键的结构设计，在组装侧按键时，需要在侧按键内贴合隔音泡棉，由于泡棉结构小巧、定位困难，贴合工序多数采用人工操作，生产效率不高；且人工贴合差异性较大，装配品质无法管控。随着技术的发展，逐渐采用自动贴合设备代替人工操作，但市场上现有的泡棉贴合设备存在一些不足，如：

(1)机械手吸料定位不精准；

(2)贴合工位无法自动对位，夹具夹紧不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于视觉定位的泡棉贴合装置，实现泡棉自动贴合功能；且贴合机械手经视觉定位机构二次拍照并调整纠正，增加定位精度；贴合工位具有自动夹紧和翻转功能，可进行自动对位配合贴合装配，减小装配误差，提高装配良率。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于视觉定位的泡棉贴合装置，包括机架、及安装在机架上的输送机构、若干视觉定位机构、若干贴合机械手、上料平台；所述输送机构的长度方向上间隔设有若干个贴合工位，每一上料平台位于一贴合工位的一侧，用于用于放置待贴合的泡棉；每一贴合机械手对应一贴合工位布置于输送机构和上料平台的上方，用于把物料从对应的上料平台移载至对应的贴合工位进行贴合作业；所述输送机构用于输送装配主体并在贴合工位处调整装配主体的贴合位置；所述视觉定位机构包括安装在贴合机械手的上CCD视觉定位模组，以及对应布置在上CCD视觉定位模组的下方的下CCD视觉定位模组，用于定位对应贴合机械手抓取的装配件位置，以便贴合机械手纠偏。

进一步地，所述输送机构包括输送线，以及布置在每一贴合工位上的阻挡气缸、顶升翻转组件；每一顶升翻转组件位于输送线中部并沿输送线行进方向间隔布置形成贴合工位，用于将装配主体顶升至设定的作业高度及翻转至设定的贴合角度；每一阻挡气缸安装在输送线上并位于贴合工位的一侧，用于将装配主体阻隔定位在贴合工位以配合顶升翻转组件工作；所述输送线用于将装配主体逐一输送至每一贴合工位上。

进一步地，所述顶升翻转组件包括一顶升气缸、一翻转固定座、一翻转驱动电机、一旋转底板；所述顶升气缸的输出端朝上并与翻转固定座固定连接；所述旋转底板与翻转固定座旋转连接，其一端部与翻转驱动电机驱动连接；

进一步地，所述顶升翻转组件还包括一安装在旋转底板上的夹紧组件；所述顶升翻转组件还包括一安装在旋转底板上的夹紧组件；所述夹紧组件包括两定位柱、两夹爪、一微型伸缩气缸、一传动滑块、若干定位吸嘴；所述两定位柱与两夹爪位于旋转底板的周侧并对向分布，两定位柱与旋转底板固定连接，两夹爪与旋转底板滑动连接；所述微型伸缩气缸经传动滑块与两夹爪驱动连接，用于驱动两夹爪靠近或远离两定位柱；所述若干定位吸嘴嵌装在旋转底板顶部，用于吸附固定装配主体。

进一步地，所述输送机构还包括若干伸缩定位组件；每一伸缩定位组件对应顶升翻转组件的位置固定安装在输送线的一侧，用于在翻转装配主体后伸长以顶紧定位。

进一步地，所述贴合机械手包括X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组，以及经X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组架设在对应的贴合工位和上料平台上方的吸料机械爪；所述吸料机械爪经X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组驱动分别沿X轴、Y轴、Z轴移动吸料。

进一步地，所述吸料机械爪包括机械爪安装座、物料吸嘴、中空的连接轴、旋转式快速转接头、角度调节同步轮、一角度调节驱动电机、角度调节同步带；所述机械爪安装座与Z轴吸料升降模组驱动连接；所述连接轴与机械爪安装座旋转连接，其底部与物料吸嘴密封连接，顶部与旋转式快速转接头密封连接，中部与角度调节同步轮固定连接；所述角度调节驱动电机经角度调节同步带与角度调节同步轮驱动连接，用于驱动连接轴旋转以调节物料吸嘴的角度；所述旋转式快速转接头用于连接外部真空气源。

进一步地，所述吸料机械爪还包括一压力传感器；所述压力传感器安装在机械爪安装座顶部，用于感应Z轴吸料升降模组的下压压力。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)视觉定位机构、贴合机械手、输送机构采用视觉定位装配技术、机械手自动吸料技术，贴合工位自动翻转对位技术，实现泡棉自动贴合功能；

2)视觉定位机构采用上CCD视觉定位模组、下CCD视觉定位模组进行二次校正，提高视觉定位精度；

2)输送线设立贴合工位，并提前把装配主体自动翻转至贴合角度，适应贴合机械手的组装动作；且夹紧组件紧密固定装配主体，减少组装误差，提高贴合良率；

3)贴合机械手可根据视觉定位信息调整物料吸嘴的角度和位置，以适应泡棉贴合位置，提高贴合良率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的输送机构的立体图；

图3为本实用新型的顶升翻转组件的立体图；

图4为本实用新型的旋转底板、夹紧组件的立体图；

图5为本实用新型的夹爪、传动滑块、旋转底板的结构示意图；

图6为本实用新型的贴合机械手的立体图；

图7为本实用新型的吸料机械爪的立体图；

其中，附图标识说明：

1—机架， 2—输送机构，

3—视觉定位机构， 4—贴合机械手，

21—输送线， 22—阻挡气缸，

23—顶升翻转组件， 231—顶升气缸，

232—翻转固定座， 233—翻转驱动电机，

234—旋转底板， 235—夹紧组件，

2351—定位柱， 2352—夹爪，

2353—微型伸缩气缸， 2354—传动滑块，

2355—定位吸嘴， 31—上CCD视觉定位模组，

32—下CCD视觉定位模组， 41—X轴吸料平移模组，

42—Y轴吸料平移模组， 43—Z轴吸料升降模组，

44—吸料机械爪， 441—机械爪安装座，

442—物料吸嘴， 443—连接轴，

444—旋转式快速转接头， 445—角度调节同步轮，

446—角度调节驱动电机， 447—角度调节同步带，

448—压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图7所示，一种基于视觉定位的泡棉贴合装置，包括机架1、及安装在机架1上的输送机构2、若干视觉定位机构3、若干贴合机械手4；所述输送机构2的长度方向上间隔设有若干个贴合工位；每一贴合机械手4对应一贴合工位布置于输送机构2上方，用于把泡棉从外部移载至对应的贴合工位进行贴合作业；所述输送机构2用于输送装配主体并在贴合工位处调整装配主体的贴合位置；每一视觉定位机构3用于定位一贴合机械手4抓取的泡棉位置，以便贴合机械手纠偏。

其中，所述视觉定位机构3包括安装在贴合机械手4的上CCD视觉定位模组31，以及对应布置在上CCD视觉定位模组31下方的下CCD视觉定位模组32。

一具体实施例中，本案用于对智能手机的按键内贴合隔音泡棉，即装配主体为手机壳；所述基于视觉定位的泡棉贴合装置还包括一控制系统，控制系统用于控制输送机构2、视觉定位机构3、贴合机械手4相互配合工作；输送机构2自动翻转对位，贴合机械手4自动吸料并移动至贴合工位进行贴合装配，实现自动贴合功能。所述贴合工位的数量设为两个，对应的控制输送机构2、视觉定位机构3、贴合机械手4数量亦为两个。

所述输送机构2包括输送线21，以及布置在每一贴合工位上的阻挡气缸22、顶升翻转组件23；每一顶升翻转组件23位于输送线21中部并沿输送线21行进方向间隔布置形成贴合工位，用于将装配主体顶升至设定的作业高度及翻转至设定的贴合角度；每一阻挡气缸22安装在输送线21上并位于贴合工位的一侧，用于将装配主体阻隔定位在贴合工位以配合顶升翻转组件23工作；所述输送线21用于将装配主体逐一输送至每一贴合工位上。

所述顶升翻转组件23包括一顶升气缸231、一翻转固定座232、一翻转驱动电机233、一旋转底板234；所述顶升气缸231的输出端朝上并与翻转固定座232固定连接；所述旋转底板234与翻转固定座232旋转连接，其一端部与翻转驱动电机233驱动连接。所述顶升翻转组件23还包括一安装在旋转底板234上的夹紧组件235；所述夹紧组件235包括两定位柱2351、两夹爪2352、一微型伸缩气缸2353、一传动滑块2354、若干定位吸嘴2355；所述两定位柱2351固定连接于旋转底板234的长度方向的其中一侧，两夹爪2352滑动连接于旋转底板23的长度方向另一侧；所述微型伸缩气缸2353经传动滑块2354与两夹爪2352驱动连接，用于驱动两夹爪2352靠近或远离两定位柱2351；所述若干定位吸嘴2355嵌装在旋转底板234顶部，用于吸附固定装配主体。

所述传动滑块2354与旋转底板234滑动连接，其两端分别设有一导向孔；两夹爪2352的一端嵌装在导向孔内；所述微型伸缩气缸2353驱动传动滑块2354移动以通过两导向孔带动两夹爪2352靠近或远离两定位柱2351；所述传动滑块2354垂直于两夹爪的滑动方向布置，其一侧设有一侧方夹爪，与之对向位置的旋转底板上固定连接有侧方定位柱，传动滑块移动的同时配合侧方定位柱对装配主体的宽度方进行夹紧，达到四边夹紧的目的，使夹紧组件定位更准确。所述顶升翻转组件23还包括一限位块，用于限制旋转底板234的旋转角度。

所述输送线21包括第一型材架、第二型材架、两传送带模组；所述第一型材架与第二型材架平行布置在机架1上；所述两传送带模组分别安装在第一型材架与第二型材架的内侧形成输送通道；所述阻挡气缸22安装在第一型材架或第二型材架上，当装配主体流动至贴合工位时进行阻隔；所述顶升气缸231布置于第一型材架与第二型材架之间；所述旋转底板234的一端部连接有一同步轮；所述翻转驱动电机233经一同步带与同步轮传动连接，以带动旋转底板234转动；所述阻挡气缸22、顶升气缸231均连接至外部气源。

输送机构2的贴合工位提前将装配主体翻转90°(或其他设定角度)，适应贴合机械手4的组装作业角度，节约生产节拍。

输送机构2的工作步骤：

1)输送线21沿传输方向传送装配主体，装配主体途径贴合工位时由阻挡气缸22阻隔，并由顶升气缸231顶升至设定的作业高度，使装配主体被旋转底板234托住，定位吸嘴2355吸附住装配主体，同时启动微型伸缩气缸2353驱动两夹爪2352和侧方夹爪夹紧装配主体；

2)翻转驱动电机233驱动旋转底板234旋转90°，等待贴合机械手4的装配。

所述贴合机械手4包括X轴吸料平移模组41、Y轴吸料平移模组42、Z轴吸料升降模组43，以及经X轴吸料平移模组41、Y轴吸料平移模组42、Z轴吸料升降模组43架设在对应的贴合工位上方的吸料机械爪44；所述吸料机械爪44经X轴吸料平移模组41、Y轴吸料平移模组42、Z轴吸料升降模组43驱动分别沿X轴、Y轴、Z轴移动吸料。所述吸料机械爪44包括机械爪安装座441、物料吸嘴442、中空的连接轴443、旋转式快速转接头444、角度调节同步轮445、一角度调节驱动电机446、角度调节同步带447；所述机械爪安装座441与Z轴吸料升降模组43驱动连接；所述连接轴443与机械爪安装座441旋转连接，其底部与物料吸嘴442密封连接，顶部与旋转式快速转接头444密封连接，中部与角度调节同步轮445固定连接；所述角度调节驱动电机446经角度调节同步带447与角度调节同步轮445驱动连接，用于驱动连接轴443旋转以调节物料吸嘴442的角度；所述旋转式快速转接头444用于连接外部真空气源。所述吸料机械爪44还包括一压力传感器448；所述压力传感器448安装在机械爪安装座441顶部，用于感应Z轴吸料升降模组43的下压压力。

所述X轴吸料平移模组41、Y轴吸料平移模组42可采用丝杠滑台；所述Y轴吸料平移模组架42设在输送机构2上方，并与X轴吸料平移模组41驱动连接，用于驱动X轴吸料平移模组41沿Y轴方向移动；所述X轴吸料平移模组41与Z轴吸料升降模组43驱动连接，用于驱动Z轴吸料升降模组43沿X轴方向移动；所述Z轴吸料升降模组43与吸料机械爪44驱动连接，用于驱动吸料机械44沿Z轴方向升降。所述Z轴吸料升降模组43包括一安装底板、一滑轨、第一滑块、第二滑块、吸料升降驱动电机、吸料升降同步轮、升降同步带、升降同步带压块；所述安装底板与X轴吸料平移模组41上；所述吸料升降驱动电机与吸料升降同步轮沿Z轴方向布置，吸料升降驱动电机位于吸料升降同步轮上方，两者之间经升降同步带传动连接；所述升降同步带压块一端与同步带固定连接，另一端经滑轨、第一滑块与安装底板滑动连接；所述机械爪安装座441经滑轨、第二滑块与安装底板滑动连接。所述压力传感器448经一感压弹簧、一导向杆滑动连接于升降同步带压块；当吸料升降驱动电机驱动同步带运动时，升降同步带压块随之升降运动，并经感压弹簧、导向杆、压力传感器548带动机械爪安装座44升降运动；当压力传感器448在达到一定压力值时会反馈信号，Z轴吸料升降模组降43停止下压动作。所述角度调节同步轮445经一固定座与吸料升降模组443的安装底板连接；所述连接轴外侧开设一键槽，通过该键槽与角度调节同步轮445传动连接，且连接轴可通过该键槽相对于角度调节同步轮445升降滑动。所述旋转式快速转接头444在连接轴旋转过程中亦能与外部真空气源密封连接。

所述上CCD视觉定位模组31安装在Z轴吸料升降模组43的安装底板上，并位于Z轴吸料升降模组43的一侧。

贴合机械手4的工作步骤：

1)吸料机械爪44经X轴吸料平移模组41、Y轴吸料平移模组42移动到达待贴合泡棉上方，在上CCD视觉定位模组31的配合下，经Z轴吸料升降模组43驱动下降，物料吸嘴442吸附泡棉；

2)吸料机械44移动至下CCD视觉定位模组32上方，经二次判定纠正，同时根据视觉拍照结果驱动角度调节驱动电446，调整物料吸嘴442的角度以调整贴合位置；

3)吸料机械爪44移动至贴合工位上方，在上CCD视觉定位模组31的配合下准确压入贴合位置，并由压力传感器448感应贴合压力；

4)贴合完成后，吸料机械爪44恢复原位，重复吸料贴合动作。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，包括机架,及安装在机架上的输送机构、若干视觉定位机构、若干贴合机械手；所述输送机构的长度方向上间隔设有若干个贴合工位；每一贴合机械手对应一贴合工位布置于输送机构的上方，用于将泡棉从外部移载至对应的贴合工位进行贴合作业；所述输送机构用于输送装配主体并在贴合工位处调整装配主体的贴合位置；每一视觉定位机构用于定位一贴合机械手抓取的泡棉位置，以便贴合机械手纠偏。

2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述视觉定位机构包括安装在贴合机械手的上CCD视觉定位模组，以及对应布置在上CCD视觉定位模组下方的下CCD视觉定位模组。

3.根据权利要求1所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述输送机构包括输送线，以及布置在每一贴合工位上的阻挡气缸、顶升翻转组件；每一顶升翻转组件位于输送线中部并沿输送线行进方向间隔布置形成贴合工位，用于将装配主体顶升至设定的作业高度及翻转至设定的贴合角度；每一阻挡气缸安装在输送线上并位于贴合工位的一侧，用于将装配主体阻隔定位在贴合工位以配合顶升翻转组件工作；所述输送线用于将装配主体逐一输送至每一贴合工位上。

4.根据权利要求3所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述顶升翻转组件包括一顶升气缸、一翻转固定座、一翻转驱动电机、一旋转底板；所述顶升气缸的输出端朝上并与翻转固定座固定连接；所述旋转底板与翻转固定座旋转连接，其一端部与翻转驱动电机驱动连接。

5.根据权利要求4所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述顶升翻转组件还包括一安装在旋转底板上的夹紧组件；所述夹紧组件包括两定位柱、两夹爪、一微型伸缩气缸、一传动滑块、若干定位吸嘴；所述两定位柱固定连接于旋转底板长度方向的其中一侧，两夹爪滑动连接于旋转底板的长度方向另一侧；所述微型伸缩气缸经传动滑块与两夹爪驱动连接，用于驱动两夹爪靠近或远离两定位柱；所述若干定位吸嘴嵌装在旋转底板顶部，用于吸附固定装配主体。

6.根据权利要求1所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述贴合机械手包括X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组，以及经X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组架设在对应的贴合工位上方的吸料机械爪；所述吸料机械爪经X轴吸料平移模组、Y轴吸料平移模组、Z轴吸料升降模组驱动分别沿X轴、Y轴、Z轴移动吸料。

7.根据权利要求6所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述吸料机械爪包括机械爪安装座、物料吸嘴、中空的连接轴、旋转式快速转接头、角度调节同步轮、一角度调节驱动电机、角度调节同步带；所述机械爪安装座与Z轴吸料升降模组驱动连接；所述连接轴与机械爪安装座旋转连接，其底部与物料吸嘴密封连接，顶部与旋转式快速转接头密封连接，中部与角度调节同步轮固定连接；所述角度调节驱动电机经角度调节同步带与角度调节同步轮驱动连接，用于驱动连接轴旋转以调节物料吸嘴的角度；所述旋转式快速转接头用于连接外部真空气源。

8.根据权利要求7所述的基于视觉定位的泡棉贴合装置，其特征在于，所述吸料机械爪还包括一压力传感器；所述压力传感器安装在机械爪安装座顶部，用于感应Z轴吸料升降模组的下压压力。

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