機械對位組裝裝置及其對位組裝方法與流程
2024-04-03 19:12:05
本發明涉及機械自動化設備領域，尤其涉及一種組裝工件的機械對位組裝裝置及其對位組裝方法。
背景技術：
隨著現代化社會的發展，自動化設備正慢慢取代人工勞動，已成為企業提高生產效率和節約生產成本的重要手段。
對於工藝精度要求高的自動化產線，特別是精密組件的組裝，相關技術的機械對位組裝裝置通常採用圖像傳感器（Charged Coupled Device，CCD）對需要組裝的兩個產品進行定位，相關技術中雖然可達到高精度定位組裝的效果，但其採用的CCD圖像傳感器成本較高，使得該設備不能廣泛使用。
另外，所述CCD圖像傳感器通用性受限，對不同顏色和材質的機構不能通用，其對顏色色度的偏差會導致數據異常，無形中增加了使用者的成本。
因此，有必要提供一種新的機械對位組裝裝置及其對位組裝方法解決上述技術問題。
技術實現要素：
本發明的目的是克服上述技術問題，提供一種成本低且通用性強的機械對位組裝裝置及其對位組裝方法。
本發明提供一種機械對位組裝裝置，包括吸取並驅動工件上下移動的第一吸取機構與第二吸取機構、安裝板及對工件進行位置校對的對位機構，所述第一吸取機構和所述第二吸取機構均垂直於所述安裝板且分別安裝於所述安裝板的相對兩側，所述對位機構包括兩個且固定安裝於所述安裝板的同一側，兩個所述對位機構相互垂直設置；所述對位機構包括電機、絲杆、壓力傳感器、滑塊、導軌、第一軸承、左右連杆和兩個推塊，所述絲杆一端與所述電機的輸出軸連接，另一端與所述滑塊連接，所述滑塊套設於所述導軌並沿導軌往復運動，所述壓力傳感器夾設於所述滑塊與所述第一軸承之間，所述第一軸承插設於所述滑塊，所述左右連杆包括連接首端和由所述連接首端延伸的相互形成一定夾角的第一連杆和第二連杆，所述連接首端套設於所述第一軸承，所述第一連杆和所述第二連杆分別與一個所述推塊固定連接，同一所述對位機構的所述兩個所述推塊連接形成的直線平於另一所述對位機構。
優選的，所述安裝板包括主體部和貫穿其上的對位通孔，所述第一吸取機構和所述第二吸取機構分別設置於所述主體部的相對兩側且與所述對位通孔正對設置，兩個所述對位機構分別固定安裝於所述主體部，且各自的所述推塊共同環繞所述對位通孔設置。
優選的，所述對位機構還包括用於感應所述第一吸取機構和所述第二吸取機構吸取的所述工件移動位置的高度檢測單元。
優選的，所述高度檢測單元為高度檢測光纖。
本發明還提供一種對位組裝方法，該方法包括如下步驟：
提供本發明的所述的機械對位組裝裝置以及待組裝的第一工件和第二工件；
第一工件吸取，通過所述第一吸取機構吸取所述第一工件並將其移送至預設對位中心點；利用所述高度檢測單元檢測所述第一工件是否位於預設對位中心點位置；
第一工件對位，當所述第一工件到達預設對位中心點位置時，通過每個所述對位機構的所述電機啟動並帶動所述絲杆做直線運動，所述絲杆驅動所述滑塊沿所述導軌後退，所述滑塊驅動所述第一連杆和所述第二連杆分別帶動一個所述推塊向所述第一工件移動並從相對兩側將所述第一工件夾緊；
第一工件移送至待組裝位置，通過兩個所述對位機構各自的所述壓力傳感器檢測所述第一工件被各自的所述推塊夾緊後，所述對位機構的電機反轉，使得所述推塊將所述第一工件鬆開，通過所述第一吸取機構將所述第一工件移送至待組裝位置；
第二工件吸取，通過所述第二吸取機構吸取所述第二工件並將其移送至預設對位中心點；利用所述高度檢測單元檢測所述第二工件是否位於預設對位中心點位置；
第二工件對位，當所述第二工件到達預設對位中心點位置時，通過每個所述對位機構的所述電機啟動並帶動所述絲杆做直線運動，所述絲杆驅動所述滑塊沿所述導軌後退，所述滑塊驅動所述第一連杆和所述第二連杆分別帶動一個所述推塊向所述第二工件移動並從相對兩側將所述第二工件夾緊；
第二工件移送至待組裝位置，通過兩個所述對位機構各自的所述壓力傳感器檢測所述第二工件被各自的所述推塊夾緊後，所述對位機構的電機反轉，使得所述推塊將所述第二工件鬆開；
第一工件與第二工件組裝，通過所述第一吸取機構和所述第二吸取機構相對移動將所述第一工件與所述第二工件進行對接組裝。
優選的，所述預設對位中心點為所述對位通孔的幾何中心。
與現有技術相比，本發明提供的機械對位組裝裝置及其對位組裝方法，所述對位機構設置為兩個，每個所述對位機構均包括所述相對設置的兩個所述推塊，通過上述結構可使工件移動至對位中心點，當兩個需要組裝的工件均調節至對位中心點後，從而實現對位後進行組裝的目的，上述結構對工件無特殊要求，通用性強；且所述機械對位組裝裝置巧妙的通過簡單的兩個所述對位機構即實現工件的對位，成本低。
附圖說明
圖1為本發明機械對位組裝裝置的立體結構示意圖（已夾取工件）；
圖2為圖1中部分結構示意圖；
圖3為本發明機械對位組裝裝置的對位機構的立體結構示意圖；
圖4為本發明對位組裝方法的流程框圖。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。
請參閱圖1，本發明提供一種機械對位組裝裝置100，包括安裝板1、吸取並驅動工件10上下移動的第一吸取機構2與第二吸取機構3，對工件10進行位置校對的對位機構4和高度檢測單元5。
所述第一吸取機構2和所述第二吸取機構3均垂直於所述安裝板1且分別安裝於所述安裝板1的相對兩側。所述第一吸取機構2用於吸取工件101並驅動其上下移動，所述第二吸取機構3用於吸取工件102並驅動其上下移動。
所述對位機構4包括兩個且固定安裝於所述安裝板1的同一側，兩個所述對位機構4相互垂直設置。
所述安裝板1包括主體部11和貫穿其上的對位通孔12，所述第一吸取機構2和所述第二吸取機構3分別設置於所述主體部11的相對兩側且與所述對位通孔12正對設置，兩個所述對位機構4分別固定安裝於所述主體部11。
請結合參閱圖2-3，所述對位機構4包括兩個且結構完全相同，每一個所述對位機構4均包括電機41、絲杆42、壓力傳感器43、滑塊44、導軌45、第一軸承46、左右連杆47、兩個推塊48、第二軸承49。
兩個所述對位機構4各自的兩個所述推塊48環繞所述對位通孔12呈等間距設置。從而使得所述對位機構4可通過對工件10的四個方向的位置進行調整定位，定準簡單且準確度高。
本實施方式中，所述電機41為伺服電機，提高所述機械對位組裝裝置100的準確度，當然，電機41並非限於此。
所述絲杆42一端與所述電機41的輸出軸連接，另一端與所述滑塊44連接。
所述壓力傳感器43夾設於所述滑塊44與所述第一軸承46之間。當然，也可設於所述推塊48靠近工件的一側，用於檢測推塊是否夾緊工件10，從而判斷是否將工件10實現對位。
所述滑塊44套設於所述導軌45並沿所述導軌45往復運動，以便使所述推塊48相對靠近夾緊工件10或相對遠離鬆開工件10。
所述第一軸承46插設於所述滑塊44。所述左右連杆47包括連接首端471和由所述連接首端471延伸的相互形成一定夾角的第一連杆472和第二連杆473，所述連接首端471套設於所述第一軸承46。所述第一連杆472和所述第二連杆473分別與所述兩個所述推塊48固定連接，同一所述對位機構4的兩個所述推塊48連接形成的直線平行於另一所述對位機構4。
具體的，所述第二軸承49包括兩個，所述第一連接杆472和所述第二連杆473均通過一個所述第二軸承49分別與一個所述推塊48固定連接。
所述高度檢測單元5用於感應所述第一吸取機構2和所述第二吸取機構3吸取的工件10（第一工件101和第二工件102）的移動位置，用於確定工件10是否到達對位位置，從而提高了對位組裝的精度。所述高度檢測單元5固定於所述安裝板。
本實施方式中，所述高度檢測單元5為高度檢測光纖。
當所述高度檢測單元5感應到工件10被吸取至所述對位機構4時，通過檢測所述工件10的高度，並驅使所述工件10與所述對位機構4平齊，該結構可提高所述機械對位組裝裝置100的對位精度。
具體的，所述電機41、所述壓力傳感器43和所述高度檢測單元5分別與所述外部控制系統（圖未示）連接。所述電機41驅動所述絲杆42，從而驅動兩個所述推塊48相對往復運動。所述壓力傳感器43用於檢測判斷所述對位機構4是否將工件10移動到指定位置並完成夾緊定位，最終將數據反饋至外部控制系統。
當兩個工件需要對位組裝時，所述第一吸取機構2與所述第二吸取機構3分別吸取所述第一工件101和所述第二工件102，所述第一工件101通過所述第一吸取機構2的驅動上移至對位位置，所述高度檢測單元5感應到所述第一工件101後，驅動所述電機41調節使所述第一工件101與所述對位機構4平齊，再通過兩個所述對位機構4將所述第一工件101對位於預設的定位中心點。
同上理，所述第二工件102通過所述第二吸取機構2驅動至所述對位位置，通過兩個所述對位機構4進行對位至定位中心點。
所述第一工件101和所述第二工件102因都定位於定位中心點，即實現了所述第一工件101和所述第二工件102對位的目的，進而可實現兩個所述工件10的對位組裝。
請結合參閱圖4，本發明還提供一種對位組裝方法，本實施方式中，結合上述機械對位組裝裝置100為例進行說明，該方法包括如下步驟：
步驟S1、提供本發明的所述的機械對位組裝裝置100以及待組裝的第一工件101和第二工件102。
步驟S2、第一工件吸取
通過所述第一吸取機構2吸取所述第一工件101上升，並將其移送至預設對位中心點；利用所述高度檢測單元5檢測所述第一工件101是否位於預設對位中心點位置。具體的，所述預設對位中心點為所述對位通孔12的幾何中心。
步驟S3、第一工件對位
當所述第一工件101到達預設對位中心點位置時，通過每個所述對位機構4的所述電機41啟動並帶動所述絲杆42做直線運動，所述絲杆42驅動所述滑塊44沿所述導軌45後退，所述滑塊44驅動所述第一連杆472和所述第二連杆473分別帶動一個所述推塊48向所述第一工件101移動並從相對兩側將所述第一工件101夾緊。也就是說，兩個所述對位機構4的四個所述推塊48分別從第一工件101的四個方向將其夾緊，因所述推塊48的行程是固定的，因此，當四個所述推塊48從所述第一工件101的四個方向均夾緊所述第一工件101時，即完成了對所述第一工件101的對位。該步驟中，通過所述壓力傳感器43檢測所述推塊48是否夾緊所述工件10。
步驟S4、第一工件移送至待組裝位置
通過兩個所述對位機構4各自的所述壓力傳感器43檢測所述第一工件101被各自的所述推塊48夾緊後，所述對位機構4的電機41反轉，使得所述推塊48將所述第一工件101鬆開，通過所述第一吸取機構2將所述第一工件101下降移送至待組裝位置。
步驟S5、第二工件吸取
通過所述第二吸取機構3吸取所述第二工件102並將其移送至預設對位中心點；利用所述高度檢測單元5檢測所述第二工件102是否位於預設對位中心點位置。
步驟S6、第二工件對位
當所述第二工件102到達預設對位中心點位置時，通過每個所述對位機構4的所述電機41啟動並帶動所述絲杆42做直線運動，所述絲杆42驅動所述滑塊44沿所述導軌45後退，所述滑塊44驅動所述第一連杆472和所述第二連杆473分別帶動一個所述推塊48向所述第二工件102移動並從相對兩側將所述第二工件102夾緊。同步驟S3原理，完成第二工件102的對位。
步驟S7、第二工件移送至待組裝位置
通過兩個所述對位機構4各自的所述壓力傳感器43檢測所述第二工件102被各自的所述推塊48夾緊後，所述對位機構4的電機41反轉，使得所述推塊48將所述第二工件102鬆開。
步驟S8、第一工件與第二工件組裝
通過所述第一吸取機構2和所述第二吸取機構3相對移動將所述第一工件101與所述第二工件102進行對接組裝。
本步驟中，所述第一吸取機構2和所述第二吸取機構3可以同時向對方的方向移動，也可以是其中一個向另一個靠近移動，以完成第一工件101和所述第二工件102的對接貼合，這都是可行的。
與現有技術相比，本發明提供的機械對位組裝裝置及其對位組裝方法，所述對位機構設置為兩個，每個所述對位機構均包括所述相對設置的兩個所述推塊，通過上述結構可使工件移動至對位中心點，當兩個需要組裝的工件均調節至對位中心點後，從而實現對位後進行組裝的目的，上述結構對工件無特殊要求，通用性強；且所述機械對位組裝裝置巧妙的通過簡單的兩個所述對位機構即實現工件的對位，成本低。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。