CN216505202U - 一种小型零件移动组件及焊接组装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型零件移动组件及焊接组装系统，属于机械设备领域，该小型零件移动组件包括治具和机械手，治具用于承载小型零件并移动至机械手对应位置；机械手用于在治具上提取与释放小型零件，机械手的底部包括吸头组件和顶出组件，吸头组件通过真空吸附提取小型零件，顶出组件包括二段气缸和顶出件，二段气缸包括第一气缸与第二气缸，第一气缸驱动吸头组件和顶出组件的升降，第二气缸驱动顶出件顶出机械的底部；能够在机械手提取小型零件时，不会对小型零件造成损坏，由于小型零件质量较轻，吸取之后难以再放下，因此在机械手上再设置一个顶出组件，用于顶出小型零件，不会对小型零件造成损坏的前提下，对小型零件拿放自如。

Description

一种小型零件移动组件及焊接组装系统

技术领域

本实用新型涉及一种机械设备领域，具体为一种小型零件移动组件及焊接组装系统。

背景技术

耳机听筒里面结构精小并且刚度不够，特别是耳机中的小型零件，且极易变形，而小型零件焊接是耳机制作工艺中重要的一环，在对其焊接过程中，需要将微型结构移动、提取和释放，由于微型结构精小，且易变形，如果直接采用机械手抓取会直接损坏微型结构，并且微型结构质量轻，容易吸附在机械手上，现目前的微型结构组装方案有两种，一种是人工借助工具组装，但是效率极低，增加工时；另一种是冲切入料，但是会导致产品良率低，所以，如何在保证微型结构组装良率的情况下，减少产品的组装工时，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型公开一种小型零件移动组件，能够在不损坏小型零件的情况下，轻易拿取或释放并且移动小型零件。

该小型零件移动组件包括治具和机械手，所述治具用于承载所述小型零件并移动至所述机械手对应位置；所述机械手用于在所述治具上提取与释放所述小型零件，所述机械手的底部包括吸头组件和顶出组件，所述吸头组件通过真空吸附提取所述小型零件，所述顶出组件包括二段气缸和顶出件，所述二段气缸包括第一气缸与第二气缸，所述第一气缸用于驱动所述吸头组件和所述顶出组件的升降，所述第二气缸用于驱动所述顶出件顶出所述机械的底部。

更进一步地，所述吸头组件包括储气槽，所述储气槽连通有通气管，所述通气管与外界连通，所述储气槽中的气体用于保证所述吸头组件与所述小型零件之间为真空状态，使得所述小型零件吸附在所述吸头组件上。

更进一步地，所述治具包括横向固定体和纵向固定体，所述横向固定体内嵌设有至少一个横向夹持推块，所述小型零件横向被所述横向夹持推块与所述横向固定体夹持，所述横向夹持推块横轴方向与所述横向固定体留有空隙，第一弹簧设在所述空隙内，所述横向夹持推块通过第一弹簧与所述横向固定体连接；

所述纵向固定体内嵌设有至少一个纵向夹持推块，所述小型零件纵向被所述纵向夹持推块与所述纵向固定体夹持，所述纵向夹持推块纵轴方向与所述纵向固定体留有空隙，第二弹簧设在所述空隙内，所述纵向夹持推块通过所述第二弹簧与所述纵向固定体连接。

更进一步地，所述治具外部设有解锁推块，所述解锁推块数量与所述纵向夹持推块数量一致，所述解锁推块与所述纵向夹持推块接触，所述纵向夹持推块与所述横向夹持推块通过连接件接触，所述解锁推块通过挤压所述第二弹簧移动所述纵向夹持推块，所述纵向夹持推块通过连接件带动所述横向夹持推块运动。

更进一步地，所述连接件为定位销与销孔，所述定位销的一端固定设在所述纵向夹持推块上，所述销孔呈条状设在所述横向夹持推块上且朝所述第一弹簧设置方向与所述解锁推块设置方向之间倾斜，所述定位销的另一端设有螺帽，所述定位销穿过所述销孔并被所述螺帽限位。

另一方面本申请还提供一种小型零件焊接组装系统，所述组装系统包括操作工位，所述小型零件移动组件用于将所述小型零件移动至所述操作工位，所述操作工位至少装配有焊接机构、二次定位机构和二次压合机构。

更进一步地，所述焊接机构包括加强筋，所述加强筋正对下方为焊接台，所述焊接台上设有定位柱，所述治具顶面设有至少一个定位孔，所述定位柱的数量与位置配合所述定位孔设置。

更进一步地，所述二次定位机构包括载板、第一定位滑块、第一限位块和第一限位气缸，所述第一限位气缸带动所述第一定位滑块运动，使得所述小型零件调整至所述载板，所述第一限位块至少两个，且对称设置在所述第一定位滑块两侧。

更进一步地，所述二次定位机构还包括第二限位块、第二定位滑块和第二限位气缸，所述第二限位气缸带动所述第二定位滑块运动，使得所述小型零件调整至所述载板；所述第二限位块限定所述第二限位气缸的伸缩长度。

更进一步地，所述二次压合机构包括升降气缸、至少一个压合气缸和与所述压合气缸相同数量的压头，所述升降气缸用于带动所述二次压合机构升降，所述压合气缸带动所述压头压合，所述压头两侧还设有限位柱，限位柱底部设有压块，所述压块固定所述限位柱。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.通过在机械手上设置吸头组件，能够在机械手提取小型零件时，不会对小型零件造成损坏，由于小型零件质量较轻，吸取之后难以再放下，因此在机械手上再设置一个顶出组件，放置小型零件时，将小型零件顶出，不会对小型零件造成损坏的前提下，对小型零件拿放自如。

2.吸头组件与小型零件之间处于真空状态，维持真空状态需要消耗一部分空气，因此在吸头组件上设置储气槽和通气管，弥补消耗掉的空气，以维持吸头组件与小型零件之间的真空状态。

3.小型零件用治具承载并移动，治具中用小型零件放置小型零件，在不损坏小型零件的情况下，治具夹持小型零件，防止小型零件移动。

4.在压合小型零件前会对其进行定位，防止定位精度不高，对其再进行一次定位，保证定位精度；同样为防止小型零件第一次压合组装良率不够，设置二次压合机构，对小型零件再进行一次压合，保证压合组装良率。

5.在焊接机构上设置加强筋，加强焊接力度，焊接台上设有定位柱，在治具上配合设有定位孔，可将定位柱穿过定位孔，确定治具防止位置准确，精确焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型实施例提供的吸头组件结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的吸头组件结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的治具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的治具的爆炸图；

图5为本实用新型实施例提供的小型零件焊接组装系统结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的二次定位机构平面示意图；

图7为本实用新型实施例提供的二次定位机构结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的二次压合机构的平面结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的二次压合机构的立体结构示意图

图10为本实用新型实施例提供的焊接结构结构示意图；

其中，图中附图标记对应为：1-机械手；2-第一气缸；3-第二气缸；4-顶出件；5-储气槽；6-通气管；7-横向夹持推块；8-第一弹簧；9-第二弹簧；10-解锁推块；11-定位销；12-销孔；13-第一焊接机构；14-第二焊接机构；15-第三焊接机构；16-二次定位机构；17-二次压合机构；18-加强筋；19-焊接台；20-定位柱；21-定位孔；22-载板；23-第一定位滑块；24-第一限位块；25-第一限位气缸；26-第二限位块；27-第二定位滑块；28-第二限位气缸；29-升降气缸；30-压合气缸；31-压头；32-金属件上料模组；33-小型零件上料模组；34-治具搬运模组；35-CCD复检机构；36-推力检测机构；37-次品料盘；38-成品料盘；39-纵向夹持推块；40-限位柱；41-压块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例

小型零件由于体积小，质量轻等特殊性，在组装时难度加大，尤其是移动小型零件使其产生变形或损坏的问题，小型零件拿取不易。本实施例提供一种小型零件移动组件，包括治具和机械手1，治具用于承载小型零件并移动至机械手1对应位置，或者将小型零件传递至其他位置，机械手1用于在治具上提取与释放小型零件，由于传统的机械手1都是通过抓夹来提取和释放产品，若产品是小型零件，抓夹极易导致小型零件变形或者直接损坏掉小型零件，因此本实施例将机械手1的底部设置吸头组件，如图1所示，吸头组件通过真空吸附提取小型零件，但是由于小型零件是真空吸附在吸头组件上，而小型零件质量较轻，因此，在释放小型零件时，小型零件仍然吸附在吸头组件上，导致释放困难，因此在机械手1底部还设置顶出组件，顶出组件包括二段气缸和顶出件4，二段气缸包括第一气缸2与第二气缸3，第一气缸2用于吸头组件和顶出组件的升降，第二气缸3用于驱动顶出件4顶出机械手1的底部，当需要释放小型零件时，吸头组件停止真空吸附，第二气缸3驱动顶出件4将小型零件顶出，达到在保证小型零件不损坏的前提下，实现提取与释放自如，在小型零件组装的过程中，通过治具承载，防止了小型零件被风或是其他外力将小型零件移出指定位置。

更进一步地，如图2所示，吸头组件与小型零件之间为了保持真空状态，在吸头组件设置了真空发生器，真空发生器吸走吸头组件与小型零件之间的空气，但是，真空发生器吸走空气的同时需要消耗掉一部分空气，因此在吸头组件设置储气槽5，储气槽5连通有通气管6，通气管6与外界连通，储气槽5中的气体用于弥补真空发生器所消耗的空气，保证吸头组件与小型零件之间为真空状态，使得小型零件吸附在吸头组件上。

更进一步地，如图3-4所示，治具作为承载小型零件的容器，首先需要保证小型零件在治具上不受其他外力的影响，将小型零件夹持在治具里，防止小型零件受其他外力影响，治具包括横向固定体和纵向固定体，横向固定体内设有至少一个横向夹持推块7，纵向固定体内嵌设有至少一个纵向夹持推块39，在不使小型零件变形的情况下，小型零件的横轴方向被横向夹持推块7与横向固定体夹持，横向夹持推块7横轴方向与横向固定体留有空隙，空隙放置第一弹簧8，横向夹持推块7通过第一弹簧8与横向固定体连接；

小型零件的纵轴方向被纵向夹持推块39与纵向固定体夹持，纵向夹持推块39纵轴方向与纵向固定体留有空隙，空隙放置第二弹簧9，纵向夹持推块39通过第二弹簧9与纵向固定体连接。横向夹持推块7连接第一弹簧8，可以使横向夹持推块7横向移动且回弹，纵向夹持推块39连接第二弹簧9，可以使纵向夹持推块39纵向移动且回弹，小型零件横轴方向与纵轴方向均被夹持，保证小型零件不被其他外力影响而移出指定位置，导致组装精度不高，并且适用范围广，与小型零件匹配度高，可以承载不同型号的小型零件。

更进一步，治具外部设有解锁推块10，解锁推块10数量与纵向夹持推块39数量一致，解锁推块10与纵向夹持推块39接触，纵向夹持推块39与横向夹持推块7通过连接件接触，解锁推块10通过挤压第二弹簧9移动纵向夹持推块39，纵向夹持推块39通过连接件带动横向夹持推块7运动，作为具体的，连接件为定位销11与销孔12，定位销11的一端固定设在纵向夹持推块39上，销孔12呈条状设在横向夹持推块7上且朝第一弹簧8设置方向与解锁推块10设置方向之间倾斜，定位销11的另一端设有螺帽，定位销11穿过销孔12并被螺帽限位，当按下解锁结构，解锁结构带动横向夹持推块7移动，由于定位销11的一端固定设置在纵向夹持推块39上，因此定位销11在条状的销孔12中随着纵向夹持推块39移动，而销孔12设置在横向夹持推块7上且朝第一弹簧8设置方向与解锁推块10设置方向之间倾斜，定位销11向下移动时则会带动销孔12向第一弹簧8方向移动，也就是横向夹持推块7朝第一弹簧8方向移动，最终实现解锁推块10带动纵向夹持推块39与横向夹持推块7联动，且操作方便，保证小型零件不受挤压的同时承载小型零件并移动至指定位置。

如图5所示，本实施例还提供了一种小型零件焊接组装系统，在小型零件组装和焊接时，通常借助转台，在转台上设置多个操作工位，每在一个工位上完成一到工序后，通过转台将产品转到下一个工位上完成下一道工序，在本实施例中，由于工序较多，将同时运用两个顺时针转动的转台，分别是第一转台和第二转台，每个转台分别设有八个工位，且每个工位均设有治具，通过机械手1将小型零件放置在治具中，或者将小型零件拿出治具。本实施例以耳机里的听筒装配为例，听筒装配中包括网状小件与金属件件进行组装，并将其的组装件进行焊接，其中，第一转台至少包括金属件上料模组32、网状小件上料模组33、二次定位机构16、二次压合机构17和焊接机构，其中，由于金属件上料模组32一次可上6个金属件，而网状小件一次可上3个，为了保证组装效率，设有两个网状小件上料模组33，网状小件和金属件均通过治具承载，网状小件在网状小件上料模组33时已进行一次定位，但为保证定位精度，机械手1将网状小件移至二次定位机构16进行二次定位，将网状小件进行二次定位后，将金属件与网状小件进行一次压合，形成组装件，为保证压合良率，将一次压合后的组装件运至二次压合机构17，进行二次压合，二次压合和后组装件运送至焊接机构，其中在第一转台上的焊接机构是第一焊接机构13，将二次压合后的组装件进行激光焊接，在第一转台上留有一个空位和治具搬运模组34，用于交换第一转台和第二转台的治具，空位不工作，等到指定时间后，第一转盘顺时针转动，空位上的空治具运至金属件上料模组32，空治具重新上料，循环工作。

第二转台也包括焊接机构，其中，在第二转台上的焊接机构为第二焊接机构14和第三焊接机构15，第二焊接机构14用于对经历第一次焊接机构后的组装件进行补焊，保证产品的焊接良率，第二焊接机构14对组装件的圆弧部分进行焊接；第二转台还包括CCD复检机构35、推力检测机构36、成品料盘38和次品料盘37，焊接完毕的组装件运送至CCD复检机构35，通过视觉检测组装件的焊接情况，通过CCD复检机构35检测的组装件运送至推力检测机构36进行推力检测，机械手1将通过推力检测机构36检测的组装件装入成品料盘38，未通过CCD复检机构35和推力检测机构36检测的产品利用机械手1装入次品料盘37，系统自动进行组装、焊接并分拣，减少装配工时，提供带有吸头组件和顶出组件的机械手1进行抓取和释放小型零件，并通过治具承载传输，极大程度的保护了小型零件不受损，且能节省工时。

更进一步地，为保证网状小件放置位置准确，精确组装，网状小件在第一次定位之后再进行定位，二次定位在二次定位机构16进行，如图6-7所示，二次定位机构16包括载板22、第一定位滑块23、第一限位块24和第一限位气缸25，载板22位置为小型零件的标准位置，利用第一限位气缸25将不在标准位置的小型零件推至载板22，小型零件在第一定位滑块23上移动，第一限位气缸25带动第一定位滑块23运动，使得小型零件调整至载板22，防止小型零件在第一定位滑块23上向侧方移动，第一限位块24至少两个，且对称设置在第一定位滑块23两侧，保证小型零件的横轴方向放置在载板22上。

更进一步，二次定位机构16还包括第二限位块26、第二定位滑块27和第二限位气缸28，第二限位气缸28带动第二定位滑块27运动，使得小型零件调整至载板22；第二限位块26限定第二限位气缸28的伸缩长度。

更进一步地，如图8-9所示，二次压合机构17包括升降气缸29、至少一个压合气缸30和与压合气缸30相同数量的压头31，升降气缸29用于带动二次压合机构17升降，压合气缸30带动压头31压合，在压头31的两侧还设有限位柱40，限位柱40用于确定压头31进行压合的准确位置，限位柱40底部设有压块41加大摩擦力，固定限位柱40，保证在压合时不晃动，起到稳定压合的作用。

更进一步地，如图10所述，焊接机构包括加强筋18，加强筋18正对下方为焊接台19，加大焊接力度，焊接台19上设有定位柱20，治具顶面设有至少一个定位孔21，定位柱20的数量与位置配合定位孔21设置，焊接时，将定位柱20放入定位孔21中，固定治具位置，精准焊接，治具无法移动，达到稳定焊接的目的。

实施本实施例，具有如下效果：

1.通过在机械手上设置吸头组件，能够在机械手提取小型零件时，不会对小型零件造成损坏，由于小型零件质量较轻，吸取之后难以再放下，因此在机械手上再设置一个顶出组件，放置小型零件时，将小型零件顶出，不会对小型零件造成损坏的前提下，对小型零件拿放自如。

2.吸头组件与小型零件之间处于真空状态，维持真空状态需要消耗一部分空气，因此在吸头组件上设置储气槽和通气管，弥补消耗掉的空气，以维持吸头组件与小型零件之间的真空状态。

3.小型零件用治具承载并移动，治具中用小型零件放置小型零件，在不损坏小型零件的情况下，治具夹持小型零件，防止小型零件移动。

4.在压合小型零件前会对其进行定位，防止定位精度不高，对其再进行一次定位，保证定位精度；同样为防止小型零件第一次压合组装良率不够，设置二次压合机构，对小型零件再进行一次压合，保证压合组装良率。

5.在焊接机构上设置加强筋，加强焊接力度，焊接台上设有定位柱，在治具上配合设有定位孔，可将定位柱穿过定位孔，确定治具防止位置准确，精确焊接。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种小型零件移动组件，其特征在于，包括治具和机械手(1)，所述治具用于承载所述小型零件并移动至所述机械手(1)对应位置；所述机械手(1)用于在所述治具上提取与释放所述小型零件，所述机械手(1)的底部包括吸头组件和顶出组件，所述吸头组件通过真空吸附提取所述小型零件，所述顶出组件包括二段气缸和顶出件(4)，所述二段气缸包括第一气缸(2)与第二气缸(3)，所述第一气缸(2)用于驱动所述吸头组件和所述顶出组件的升降，所述第二气缸(3)用于驱动所述顶出件(4)顶出所述机械手(1)的底部。

2.根据权利要求1所述的一种小型零件移动组件，其特征在于，所述吸头组件包括储气槽(5)，所述储气槽(5)连通有通气管(6)，所述通气管(6)与外界连通，所述储气槽(5)中的气体用于保证所述吸头组件与所述小型零件之间为真空状态，使得所述小型零件吸附在所述吸头组件上。

3.根据权利要求1所述的一种小型零件移动组件，其特征在于，所述治具包括横向固定体和纵向固定体，所述横向固定体内嵌设有至少一个横向夹持推块(7)，所述小型零件横向被所述横向夹持推块(7)与所述横向固定体夹持，所述横向夹持推块(7)横轴方向与所述横向固定体留有空隙，第一弹簧(8)设在所述空隙内，所述横向夹持推块(7)通过第一弹簧(8)与所述横向固定体连接；

所述纵向固定体内嵌设有至少一个纵向夹持推块(39)，所述小型零件纵向被所述纵向夹持推块(39)与所述纵向固定体夹持，所述纵向夹持推块(39)纵轴方向与所述纵向固定体留有空隙，第二弹簧(9)设在所述空隙内，所述纵向夹持推块(39)通过所述第二弹簧(9)与所述纵向固定体连接。

4.根据权利要求3所述的一种小型零件移动组件，其特征在于，所述治具外部设有解锁推块(10)，所述解锁推块(10)数量与所述纵向夹持推块(39)数量一致，所述解锁推块(10)与所述纵向夹持推块(39)接触，所述纵向夹持推块(39)与所述横向夹持推块(7)通过连接件接触，所述解锁推块(10)通过挤压所述第二弹簧(9)移动所述纵向夹持推块(39)，所述纵向夹持推块(39)通过连接件带动所述横向夹持推块(7)运动。

5.根据权利要求4所述的一种小型零件移动组件，其特征在于，所述连接件为定位销(11)与销孔(12)，所述定位销(11)的一端固定设在所述纵向夹持推块(39)上，所述销孔(12)呈条状设在所述横向夹持推块(7)上且朝所述第一弹簧(8)设置方向与所述解锁推块(10)设置方向之间倾斜，所述定位销(11)的另一端设有螺帽，所述定位销(11)穿过所述销孔(12)并被所述螺帽限位。

6.一种小型零件焊接组装系统，该系统包括如权利要求1-5任意一项所述的一种小型零件移动组件，其特征在于，所述组装系统包括操作工位，所述小型零件移动组件用于将所述小型零件移动至所述操作工位，所述操作工位至少装配有焊接机构、二次定位机构(16)和二次压合机构(17)。

7.根据权利要求6所述的一种小型零件焊接组装系统，其特征在于：所述焊接机构包括加强筋(18)，所述加强筋(18)正对下方为焊接台(19)，所述焊接台(19)上设有定位柱(20)，所述治具顶面设有至少一个定位孔(21)，所述定位柱(20)的数量与位置配合所述定位孔(21)设置。

8.根据权利要求6所述的一种小型零件焊接组装系统，其特征在于，所述二次定位机构(16)包括载板(22)、第一定位滑块(23)、第一限位块(24)和第一限位气缸(25)，所述第一限位气缸(25)带动所述第一定位滑块(23)运动，使得所述小型零件调整至所述载板(22)，所述第一限位块(24)至少两个，且对称设置在所述第一定位滑块(23)两侧。

9.根据权利要求8所述的一种小型零件焊接组装系统，其特征在，所述二次定位机构(16)还包括第二限位块(26)、第二定位滑块(27)和第二限位气缸(28)，所述第二限位气缸(28)带动所述第二定位滑块(27)运动，使得所述小型零件调整至所述载板(22)；所述第二限位块(26)限定所述第二限位气缸(28)的伸缩长度。

10.根据权利要求6所述的一种小型零件焊接组装系统，其特征在于，所述二次压合机构(17)包括升降气缸(29)、至少一个压合气缸(30)和与所述压合气缸(30)相同数量的压头(31)，所述升降气缸(29)用于带动所述二次压合机构(17)升降，所述压合气缸(30)带动所述压头(31)压合，所述压头(31)两侧还设有限位柱(40)，限位柱(40)底部设有压块(41)，所述压块(41)固定所述限位柱(40)。

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