CN216066301U - 一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构 - Google Patents

Abstract

一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，包括顺序防错装置、以及装配机器人，其中，装配机器人自动装配滑石块和绝缘体。防错装置用以检查滑石块和绝缘体的装配顺序。本实用新型能够有效避免装配顺序错误，提高产品的质量，简化装配操作步骤，降低装配废件率，降低装配时间成本和人力成本，从而提高汽车零部件装配工艺的成品率和自动化水平。

Description

一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构

技术领域

本实用新型涉及汽车的小型氧传感器，尤其涉及汽车的小型氧传感器的装配机构。

背景技术

以往装配小型氧传感器均采用手工方式，操作员进行滑石块和绝缘体装配需要耗时19秒，人工成本高且容易出现误差和误操作，不仅精度低、废件率高，而且不符合精益的理念，时间成本高。

因此，亟需一种产品解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型之目的在于提供一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，能够有效避免装配顺序错误，提高产品的质量，简化装配操作步骤，降低装配废件率，降低装配时间成本和人力成本，从而提高汽车零部件装配工艺的成品率和自动化水平。

为实现上述目的，本实用新型提供一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，包括顺序防错装置、以及装配机器人，其中，装配机器人自动装配滑石块和绝缘体。防错装置用以检查滑石块和绝缘体的装配顺序。

作为优选方式，本实用新型的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括装配工装、以及振动盘。振动盘通过振动输送工件到取件位。装配机器人从取件位自动抓取滑石块和绝缘体，将滑石块和绝缘体按顺序依次摆放在装配工装的相应预装配位上从而实现滑石块和绝缘体装配。

作为优选方式，本实用新型的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括角度检测装置，其中，角度检测装置用以分别检测滑石块和绝缘体的角度。

作为优选方式，角度检测装置包括滑石块角度检测相机和绝缘体角度检测相机。滑石块角度检测相机输出滑石块角度与预设基准角度的差值至装配机器人，其中，滑石块角度检测相机镜头对准滑石块的预装配位。绝缘体角度检测相机用以输出绝缘体角度与预设基准角度的差值至装配机器人，其中，绝缘体角度检测相机镜头对准绝缘体的预装配位。

作为优选方式，装配机器人包括控制芯片、机械臂和吸盘，其中，控制芯片用以接收滑石块角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘移动到滑石块待装配位的上方，吸盘吸取滑石块，并根据滑石块角度与预设基准角度的差值旋转滑石块，使滑石块达到预设基准角度且将滑石块放置于装配工装上。控制芯片还用以接收绝缘体角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘移动到绝缘体待装配位的上方，吸盘吸取绝缘体，并根据绝缘体角度与预设基准角度的差值旋转绝缘体，使绝缘体达到预设基准角度且将绝缘体放置于装配工装上。

作为优选方式，控制芯片还接收防错装置发送的绝缘体的方向及滑石块和绝缘体的放置的先后顺序，当滑石块和绝缘体的放置的先后顺序与基准顺序不一致时发出警报。

作为优选方式，振动盘包括振动发生装置、振动道、以及收集槽。收集槽设置于取件位。振动道具有坡度来限制工件输送的方向，振动道的底端连通收集槽。振动发生装置用以振动该振动道来通过振动向前输送振动道上摆放的工件。

作为优选方式，机械臂为多关节传动结构，其中，多关节传动结构包括固定底座和多个臂骨架，其中，固定底座与臂骨架之间、以及臂骨架之间均为轴连接。

作为优选方式，吸盘通过水平转向轴来轴连接多关节传动结构，且该吸盘能通过水平转向轴转动来矫正滑石块位置和绝缘体位置。

作为优选方式，本实用新型的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括设置于装配工装下方的转盘，其中，转盘将装配工装上装配好的工件通过旋转移出装配工装。

与现有技术相比，本实用新型将之前的装配方式改进为机器人自动装配，装配过程中通过角度检测装置和防错装置来检查装配方向和顺序，能够有效避免装配顺序错误，提高了产品的质量，简化装配操作步骤，提高装配精度，降低装配废件率，大幅降低装配时间成本和人力成本，从19秒完成一件装配降低到10秒完成一件装配。

与现有技术相比，本实用新型具备如下改进：

1、采用自动装配工艺，降低装配时间成本和人力成本，降低了误操作和废件率。

2、顺序防错装置和角度检测装置来自动检查装配顺序和装配方向且机器人自动装配，能够有效避免装配顺序错误，提高了产品的质量，简化装配操作步骤，提高装配精度，降低装配废件率，降低装配时间成本和人力成本。

3、装配工装及设备结构简单易于生产维护,对于装配工装和设备的调试时间有巨大的节省。

4、操作简单,提高了操作便利性。

附图说明

图1为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的结构及原理示意图。

图2为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的振动盘的详细俯视图。

图3为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的滑石块的振动盘的俯视图。

图4为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的滑石块的振动盘的振动输送工件步骤的俯视图。

图5为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的滑石块的吸盘详细结构示意图。

图6为本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的检测图像示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构以的实施方式。

在此记载的实施方式为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施方式外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施方式的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施方式的各部件的结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同或相似的部分。此外，在参照附图进行描述时，为了表述方便，采用了方位词如“上”、“下”等，它们并不构成对特征的结构特定地限制。

实施例一

如图1所示，在该实施方式中，小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构包括顺序防错装置10、以及装配机器人4，其中，装配机器人4自动装配滑石块3和绝缘体8。防错装置10用以检查滑石块3和绝缘体8的装配顺序。装配完成工件9可参见图1。

这样通过顺序防错装置10来自动检查装配顺序且机器人自动装配，能够有效避免装配顺序错误，提高了产品的质量，简化装配操作步骤，提高装配精度，降低装配废件率，降低装配时间成本和人力成本。

本实施例进一步优选地，如图2所示，本实用新型的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括装配工装11、以及振动盘(2、6)。振动盘通过振动输送工件到取件位。装配机器人4从取件位自动抓取滑石块3和绝缘体8，将滑石块3和绝缘体8按顺序依次摆放在装配工装11的相应预装配位上从而实现滑石块3和绝缘体8装配。装配机器人4矫正工件位置、以及自动装配工件。装配机器人4可以是自动控制也可以是手动控制。手动控制包括遥控器收发信号控制机器人夹取、平移、装配等等，自动控制可以是逻辑芯片控制完成上述动作。本实用新型的自动装配工艺，能够有效降低装配时间成本和人力成本，降低误操作和废件率。

更进一步地，如图2所示，振动盘包括振动发生装置、振动道、以及收集槽。收集槽设置于取件位。振动道具有坡度来限制工件输送的方向，振动道的底端连通收集槽。振动发生装置用以振动该振动道来通过振动向前输送振动道上摆放的工件。

更进一步地，如图2-4所示，振动盘可以包括滑石块振动盘2和绝缘体振动盘6。滑石块振动盘2和绝缘体振动盘6原理和结构相同，因而本实用新型仅仅示意滑石块振动盘2的原理和结构图，省略绝缘体振动盘6示意图，并且，本领域技术人员可以根据滑石块3和绝缘体8工件的实际形状来调整振动盘的振动道和收集槽的相应形状。滑石块振动盘2包括滑石块振动发生装置、滑石块振动道、以及滑石块收集槽。滑石块振动发生装置用以使得所述滑石块振动道发生振动来输送工件。滑石块收集槽设置于滑石块3的待装配位。滑石块振动道用以限制滑石块3输送的路线，滑石块振动道为坡道，坡道底端连通滑石块收集槽。

绝缘体振动盘6包括绝缘体振动发生装置、绝缘体振动道、以及绝缘体收集槽。绝缘体振动发生装置用以使得所述绝缘体振动道发生振动来输送工件。绝缘体收集槽设置于绝缘体8的待装配位。绝缘体振动道用以限制绝缘体8输送的路线，绝缘体振动道为坡道，坡道底端连通所述绝缘体收集槽。

这样通过振动盘输送工件能够快速准确的将工件送达预定位置，能够有效降低装配时间成本和人力成本，降低误操作和废件率。

本实施例进一步优选地，如图5所示，装配机器人4包括控制芯片、机械臂和吸盘7，其中，控制芯片用以接收滑石块3角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘7移动到滑石块3待装配位的上方，吸盘7吸取滑石块3，并根据滑石块3角度与预设基准角度的差值旋转滑石块3，使滑石块3达到预设基准角度且将滑石块3放置于装配工装11上。在本实用新型中，控制芯片既可以设计为接收操作员的遥控器信号手动操作，也可以设计为自动逻辑操作。

更具体地，控制芯片还用以接收绝缘体8角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘7移动到绝缘体8待装配位的上方，吸盘7吸取绝缘体8，并根据绝缘体8角度与预设基准角度的差值旋转绝缘体8，使绝缘体8达到预设基准角度且将绝缘体8放置于装配工装11上。

更具体地，控制芯片还接收防错装置10发送的绝缘体8的方向及滑石块3和绝缘体8的放置的先后顺序，当滑石块3和绝缘体8的放置的先后顺序与基准顺序不一致时发出警报。

更进一步地，机械臂为多关节传动结构，其中，多关节传动结构包括固定底座和多个臂骨架，其中，固定底座与臂骨架之间、以及臂骨架之间均为轴连接。

本实用新型中，吸盘7可以通过水平转向轴来轴连接多关节传动结构，且该吸盘7能通过水平转向轴转动来矫正滑石块3位置和绝缘体8位置。或者，吸盘7上设置有旋转机构和吸取机构，旋转机构用以旋转工件至基准角度，吸取机构用以吸取工件。这样能够简化装配操作步骤，降低装配时间成本和人力成本，从而提高汽车零部件装配工艺的成品率和自动化水平。

本实施例进一步优选地，本实用新型的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括设置于装配工装11下方的转盘12，其中，转盘12将装配工装11上装配好的工件通过旋转移出装配工装11。这样能够简化装配操作步骤，降低装配时间成本和人力成本，从而提高汽车零部件装配工艺的成品率和自动化水平。

实施例二

与第一实施方式相比，如图1所示，第二实施方式的区别是小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构还包括角度检测装置(1，5)，其中，角度检测装置用以分别检测滑石块3和绝缘体8的角度。

本实施例进一步优选地，角度检测装置检测滑石块3与预装位的夹角、以及绝缘体8与预装位的夹角。装配机器人4矫正滑石块3的位置和绝缘体8的位置、以及自动装配滑石块3和绝缘体8。角度检测可以通过相机拍摄工件轮廓计算角度来实现，也可以通过人工输入角度差来实现，还可以通过激光位移检测来实现，或者是通过工装上加装接触感应和定位结构来实现。这样能够提高装配精度，从而进一步地提高汽车零部件装配工艺的成品率和自动化水平。

本实施例进一步优选地，装配工装11上设置有预装位比对框，该预装位比对框为可装配范围内滑石块3预装位轮廓与绝缘体8预装位轮廓的共同的预装位轮廓点的集合。角度检测装置分别检测滑石块3轮廓与预装位比对框的夹角、以及绝缘体8轮廓与预装位比对框的夹角。装配机器人4矫正绝缘体8的位置使绝缘体8轮廓与预装位比对框的夹角差不大于预设误差范围。装配机器人4矫正滑石块3的位置使滑石块3轮廓与预装位比对框的夹角差不大于预设误差范围。

本实施例进一步优选地，角度检测装置(1，5)包括检测相机和相位比对芯片，其中，该芯片未示出，该芯片可以包含检测相机里，也可以包含在机器人控制芯片里，或者独立设置。检测相机用以拍摄滑石块3轮廓和绝缘体8轮廓。相位比对芯片用以比对滑石块3轮廓与预装位比对框、以及绝缘体8轮廓与预装位比对框，将滑石块3轮廓与预装位比对框角度差值和绝缘体8轮廓与预装位比对框角度差值输出给装配机器人4。装配机器人4根据滑石块3轮廓与预装位比对框角度差值来矫正滑石块3的位置，从而使滑石块3轮廓与预装位比对框的夹角差不大于预设误差范围。装配机器人4根据绝缘体8轮廓与预装位比对框角度差值来矫正绝缘体8的位置，从而矫正绝缘体8的位置使绝缘体8轮廓与预装位比对框的夹角差不大于预设误差范围。

更进一步地，角度检测装置包括滑石块角度检测相机1和绝缘体角度检测相机5。滑石块角度检测相机1输出滑石块3角度与预设基准角度的差值至装配机器人4，其中，滑石块角度检测相机1镜头对准滑石块3的预装配位。绝缘体角度检测相机5用以输出绝缘体8角度与预设基准角度的差值至装配机器人4，其中，绝缘体角度检测相机5镜头对准绝缘体8的预装配位。相机(1，5)通过拍摄工件轮廓来实现装配自动检测。

具体而言，如图6所示，其中该图滑石块3和绝缘体8的检测轮廓13均为矩形(其它形状未示出，本领域技术人员可以根据需要进行替换)，预装位比对框14(该图中也表现为矩形框，其它形状未示出，本领域技术人员可以根据需要进行替换)的框体范围内的点集包含工件轮廓13的几乎所有点——即包含滑石块预装位轮廓和绝缘体预装位轮廓的大部分轮廓点，轮廓点允许少量误差。并且，预装位比对框、滑石块预装位轮廓、以及绝缘体预装位轮廓均为矩形框、椭圆形框、梯形框、或不规则图形框，本领域技术人员可以根据实际工件形状需要进行预装位比对框14的形状替换，做到预装位比对框14与工件轮廓13基本吻合以满足检测需要。

预设工件角度误差范围可以为1-3度。装配机器人4矫正滑石块3的位置使滑石块轮廓与预装位比对框的夹角差不大于1-3度。装配机器人4矫正绝缘体8的位置使绝缘体轮廓与预装位比对框的夹角差不大于1-3度。

更进一步地，角度检测相机可以检测平面坐标，靠图像检测来确定工件的角度范围，然后将角度值发送给装配机器人4。角度检测相机检测矩形孔的轮廓，根据轮廓确定矩形孔角度范围。在装配工装11上设置有一个矩形的柱子，矩形孔的角度是相对与工装上矩形柱子的，只要检测到角度，就可以保证工件的矩形孔与工装的矩形柱子完全对应。角度检测相机拍照，抓取工件的矩形孔轮廓，然后计算其角度，角度检测误差为+/-1度，根据工件孔和工装矩形柱的间隙，误差+/-3度可以保证工件放入到工装内，因此角度检测误差可满足实际应用。

与现有技术相比，本实用新型将之前的装配方式改进为机器人自动装配，装配过程中通过角度检测装置和防错装置10来检查装配方向和顺序，能够有效避免装配顺序错误，提高了产品的质量，简化装配操作步骤，提高装配精度，降低装配废件率，大幅降低装配时间成本和人力成本，从19秒完成一件装配降低到10秒完成一件装配。

与现有技术相比，本实用新型具备如下改进：

1、采用自动装配工艺，降低装配时间成本和人力成本，降低了误操作和废件率。

2、顺序防错装置10和角度检测装置来自动检查装配顺序和装配方向且机器人自动装配，能够有效避免装配顺序错误，提高了产品的质量，简化装配操作步骤，提高装配精度，降低装配废件率，降低装配时间成本和人力成本。

3、装配工装11及设备结构简单易于生产维护,对于装配工装11和设备的调试时间有巨大的节省。

4、操作简单,提高了操作便利性。

以上对本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的实施方式进行了说明，其目的在于解释本实用新型之精神。请注意，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对上述各实施方式的特征进行修改和组合，因此，本实用新型并不限于上述各实施方式。对于本实用新型的小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构的具体特征如形状、尺寸和位置可以上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (10)

1.一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，包括顺序防错装置、以及装配机器人，其中，

所述装配机器人自动装配滑石块和绝缘体；

所述防错装置用以检查滑石块和绝缘体的装配顺序。

2.根据权利要求1所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，还包括装配工装、以及振动盘；

所述振动盘通过振动输送工件到取件位；

所述装配机器人从取件位自动抓取滑石块和绝缘体，将滑石块和绝缘体按顺序依次摆放在装配工装的相应预装配位上从而实现滑石块和绝缘体装配。

3.根据权利要求2所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，还包括角度检测装置，其中，

所述角度检测装置用以分别检测滑石块和绝缘体的角度。

4.根据权利要求3所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，

所述角度检测装置包括滑石块角度检测相机和绝缘体角度检测相机；

所述滑石块角度检测相机输出滑石块角度与预设基准角度的差值至装配机器人，其中，所述滑石块角度检测相机镜头对准滑石块的预装配位；

所述绝缘体角度检测相机用以输出绝缘体角度与预设基准角度的差值至装配机器人，其中，所述绝缘体角度检测相机镜头对准绝缘体的预装配位。

5.根据权利要求4所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，

所述装配机器人包括控制芯片、机械臂和吸盘，其中，

控制芯片用以接收所述滑石块角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘移动到滑石块待装配位的上方，吸盘吸取滑石块，并根据滑石块角度与预设基准角度的差值旋转滑石块，使滑石块达到预设基准角度且将滑石块放置于装配工装上；

所述控制芯片还用以接收所述绝缘体角度与预设基准角度的差值并控制机械臂带动吸盘移动到绝缘体待装配位的上方，吸盘吸取绝缘体，并根据绝缘体角度与预设基准角度的差值旋转绝缘体，使绝缘体达到预设基准角度且将绝缘体放置于装配工装上。

6.根据权利要求5所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，

所述控制芯片还接收所述防错装置发送的绝缘体的方向及滑石块和绝缘体的放置的先后顺序，当滑石块和绝缘体的放置的先后顺序与基准顺序不一致时发出警报。

7.根据权利要求2所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，

所述振动盘包括振动发生装置、振动道、以及收集槽；

所述收集槽设置于取件位；

所述振动道具有坡度来限制工件输送的方向，所述振动道的底端连通所述收集槽；

所述振动发生装置用以振动所述振动道来通过振动向前输送所述振动道上摆放的工件。

8.根据权利要求5所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，所述机械臂为多关节传动结构，其中，

所述多关节传动结构包括固定底座和多个臂骨架，其中，固定底座与臂骨架之间、以及臂骨架之间均为轴连接。

9.根据权利要求8所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，

所述吸盘通过水平转向轴来轴连接所述多关节传动结构，且该吸盘能通过所述水平转向轴转动来矫正滑石块位置和绝缘体位置。

10.根据权利要求2所述的一种小型氧传感器的滑石块和绝缘体装配机构，其特征在于，还包括设置于所述装配工装下方的转盘，其中，

所述转盘将装配工装上装配好的工件通过旋转移出装配工装。

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