CN106695303A - 自动组装机及装配机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动组装机，用于将零配件装配至工件上。自动组装机包括供料机构、传送机构、装配机构及定位机构，供料机构用于储存并定位零配件，定位机构用于定位工件，传送机构驱动装配机构在供料机构与定位机构之间移动。装配机构包括装配气缸、承载件、活动件、浮动件，及调节件，装配气缸及承载件分别装设于传送机构上，活动件滑动装设于承载件，浮动件浮动连接于活动件上，调节件用于调整浮动件相对于工件的位置，装配气缸朝向承载件的方向延伸出一推杆，推杆依次贯穿承载件及活动件以抵持浮动件相对于活动件浮动，浮动件上设有抓料件以用于抓取零配件并使其装配至工件上，本发明还提供一种应用于自动组装机中的装配机构。

Description

自动组装机及装配机构

技术领域

本发明涉及一种用于组装工件的机械装置，尤其涉及一种自动组装机。

背景技术

在工件的制造过程中，通常需要多道工序将零配件装配至工件上，这通常是由人工完成的，即由工作人员将零配件对准按压至工件的待装配位置，以实现零配件的装配工作。然而，人工组装过程中，需要人工不断地搬运工件及零配件，劳动强度大，且组装效率不高。同时，人工组装时，依靠人眼观察位置，并结合手动操作完成组装过程，其组装误差较大，进而降低了工件的良率。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种高精度及高效率的自动组装机及装配机构。

一种自动组装机，用于将零配件装配至工件上。该自动组装机包括供料机构、传送机构、装配机构及定位机构，该供料机构用于储存并定位该零配件以便该装配机构抓取该零配件，该定位机构用于定位该工件，该装配机构装设于该传送机构，该传送机构驱动该装配机构在该供料机构与该定位机构之间移动以便该装配机构将该供料机构中的零配件装配至该工件上。该装配机构包括装配气缸、承载件、活动件、浮动件，及调节件。该装配气缸及该承载件分别装设于该传送机构上，该活动件滑动装设于该承载件，该浮动件浮动连接于该活动件上，该调节件固定设置于该承载件上以驱动该活动件相对于该承载件滑动以便调整该浮动件相对于该工件的位置。该装配气缸朝向承载件的方向延伸出一推杆，该推杆依次贯穿该承载件及该活动件以抵持该浮动件相对于该活动件浮动，该浮动件背离该活动件的一面设有抓料件以用于抓取该零配件并使其装配至工件上。

一种用于将零配件装配至工件上的装配机构。该装配机构包括装配气缸、承载件、活动件、浮动件，及调节件。该装配气缸及该承载件分别装设于该传送机构上，该活动件滑动装设于该承载件，该浮动件浮动连接于该活动件上，该调节件固定设置于该承载件上以驱动该活动件相对于该承载件滑动以便调整该浮动件相对于该工件的位置。该装配气缸朝向承载件的方向延伸出一推杆，该推杆依次贯穿该承载件及该活动件以抵持该浮动件相对于该活动件浮动，该浮动件背离该活动件的一面设有抓料件以用于抓取该零配件并使其装配至工件上。

上述自动组装机通过供料机构、传送机构、装配机构及定位机构之间的配合以实现自动化组装的效果，替代了人工组装的方式，且自动化程度较高，有效提高组装精度及组装效率。上述装配机构通过设置一个调节件以调整浮动件相对于工件的位置，以使抓料件精准对位于工件待装配区域，进一步提高了装配精度。

附图说明

图1是本发明实施例的自动组装机的立体示意图。

图2是图1中所示的自动组装机的供料机构的立体示意图。

图3是图2中所示供料机构的另一角度的分解示意图。

图4是图3中所示供料机构的定位件的立体示意图。

图5是图4中所示定位件的分解示意图。

图6是图1中所示自动组装机的传送机构及装配机构的立体示意图。

图7是图6中所示装配机构的立体示意图。

图8是图7中所示装配机构的分解示意图。

图9是图1中所示自动组装机的定位机构的立体示意图。

图10是图9中所示定位机构的分解示意图。

主要元件符号说明

自动组装机	100
		工作台	10
供料机构	20
		底板	21
支架	22
		载料件	23
盛料气缸	231
		盛料导轨	232
盛料滑台	233
		料仓	234
收容槽	2341
		限位块	235
推料件	24
		推料气缸	241
伸缩杆	242
		推料导轨	243
推板	244
		定位槽	2441
避位开口	2442
		定位件	25
第一气缸	251
		导向块	252
第一导槽	2521
		第一滑块	253
第二导槽	2531
		第二气缸	254
第二滑块	255
		定位块	256
挡边	2561
		挡块	2562
限位件	26
		传送机构	30
支撑架	31
		传送气缸	32
导杆	33
		滑动块	34
滑轨	341
		升降气缸	35
升降座	36
		装配机构	40
连接板	41
		装配气缸	42
推杆	421
		承载件	43
第一贯穿孔	431
		导向槽	432
活动件	44
		第二贯穿孔	441
导向柱	442
		限位部	4421
弹簧	443
		抵持块	444
限位板	445
		沟槽	4451
抵持柱	4452
		浮动件	45
抽气孔	451
		抓料件	452
调节件	46
		第一弹性件	461
第二弹性件	462
		第一调节气缸	463
第二调节气缸	464
		定位机构	50
治具	51
		定位孔	511
底座	52
		挡料气缸	53
定位气缸	54
		定位板	55
定位柱	551
		隔离气缸	56
传送带	60
		零配件	200
工件	300

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明实施例提供的自动组装机100用于将零配件200（如图8所示）装配至工件300上，其包括工作台10、供料机构20、传送机构30、装配机构40，及定位机构50。供料机构20及传送机构30分别装设至工作台10上。供料机构20用于储存并定位零配件200以利于装配机构40抓取零配件200；传送机构30用于将供料机构20中的零配件200运送至定位机构50；装配机构40设置于传送机构30上，其配合传送机构30以抓取供料机构20中的零配件200并将零配件200装配至工件300上；自动组装机100还包括传送带60，传送带60用于传送工件300，定位机构50配合传送带60以定位工件300。

请同时参阅图2至图5，供料机构20包括底板21、支架22、载料件23、推料件24，及定位件25。支架22垂直连接于底板21上，载料件23装设于支架22上，推料件24及定位件25分别装设于底板21上。

载料件23包括盛料气缸231、盛料导轨232、盛料滑台233、料仓234，及限位块235。盛料气缸231及盛料导轨232分别固定设置于支架22上，盛料滑台233滑动设置于盛料导轨232上，盛料气缸231作用于盛料滑台233以使其沿盛料导轨232运动。料仓234固定于盛料滑台233上，其包括多个平行设置的收容槽2341，多个零配件200层叠设置于对应的收容槽2341中。在本实施例中，收容槽2341的数量为四个，每两个收容槽2341组成一组，且两组收容槽2341分别对称开设于料仓234相对的两侧。同侧的两个收容槽2341的大小各异，以适应于收纳不同类型的零配件200。当料仓234一侧的零配件200用尽时，盛料气缸231推动盛料滑台233沿盛料导轨232运动，以使料仓234另一侧的收容槽2341对应于推料件24。限位块235固定设置于料仓234朝向推料件24的一端，其用于限位零配件200以使其由对应的收容槽2341准确地落入推料件24中。

可以理解，本实施例中的料仓234并不限于使多个零配件200层叠设置其中，只有料仓234满足多个零配件200按照预定的次序落料即可。

推料件24包括推料气缸241、伸缩杆242、推料导轨243，及推板244。推料气缸241及推料导轨243分别装设于底板21上，且推料气缸241位于推料导轨243远离定位件25的一端。伸缩杆242连接于推料气缸241与推板244之间，推板244滑动装设于推料导轨243上。推料气缸241通过伸缩杆242推动推板244沿推料导轨243往复运动。推板244远离推料气缸241的一端开设有两个定位槽2441及一避位开口2442，两个定位槽2441分别用于接收由料仓234中落下的零配件200。避位开口2442紧邻于两个定位槽2441以用于避位定位件25对零配件200的定位工作。在本实施例中，两个定位槽2441的位置关系与料仓234同侧的两个收容槽2341的位置关系相适应，且每一定位槽2441的大小与对应的收容槽2341的大小相适应。

定位件25包括第一气缸251、导向块252、第一滑块253、第二气缸254，第二滑块255，及定位块256，第一气缸251设置于底板21远离推料气缸241的一侧，导向块252紧邻于第一气缸251并固定于底板21上。导向块252上开设有第一导槽2521，第一滑块253滑动装设于第一导槽2521中。第二气缸254固定设置于第一滑块253上，第一滑块253上开设有与第一导槽2521相垂直的第二导槽2531，第二滑块255滑动装设于第二导槽2531中，并与第二气缸254相连接。定位块256固定连接于第二滑块255上，定位块256包括两个挡边2561及垂直于两个挡边2561的两个挡块2562，每一个挡边2561沿第一方向抵持于相应的定位槽2441的一侧边，每一个挡块2562沿第二方向抵持于相应的定位槽2441的另一侧边，从而使零配件200精确且稳定地定位于相应的定位槽2441中。

可以理解，位于料仓234同侧的收容槽2341、推板244上的定位槽2441、定位块256的挡边2561及挡块2562数量均不限于两个，也可以为一个或两个以上的多个，应根据实际一次所需供应零配件200的数量来设定。

可以理解，导向块252与第一滑块253之间的滑动连接方式并不局限于第一导槽2521来实现，第二滑块255与第一滑块253之间的滑动连接方式也并不局限于第二导槽2531来实现。在其它实施例中，导向块252及第一滑块253上均可设置导轨结构以分别用于导向第一滑块253及第二滑块255，但不限于此。

供料机构20还包括多个限位件26，多个限位件26设置于底板21远离推料气缸241的一侧，用于限位推板244的运动范围，以避免损坏其它结构元件。

请参阅图6，传送机构30包括支撑架31、传送气缸32、导杆33、滑动块34、升降气缸35、及升降座36。支撑架31设置于工作台10上，传送气缸32及导杆33分别平行设置于支撑架31上，并贯穿于滑动块34。在本实施例中，导杆33的数量为两个，且两个导杆33分别位于传送气缸32的两侧。传送气缸32作用于滑动块34以使其沿两个导杆33的方向往复运动。滑动块34背离支撑架31的一面设置有滑轨341。升降气缸35固定设置于滑动块34上并紧邻于滑轨341，升降座36滑动装设于滑轨341上，升降气缸35作用于升降座36以使其沿滑轨341上下运动。

请同时参阅图7至图8，装配机构40装设于升降座36上，其包括连接板41、装配气缸42、承载件43、活动件44，及浮动件45。连接板41固定于升降座36上，装配气缸42及承载件43分别固定设置于连接板41上。装配气缸42朝向承载件43的方向延伸出一推杆421，承载件43对应推杆421的位置开设有第一贯穿孔431，第一贯穿孔431贯穿于承载件43，推杆421可在伸缩于第一贯穿孔431中。

可以理解，其它实施例中，连接板41可以省略，且装配气缸42及承载件43均可直接固定或通过其他结构设置于传送机构30的升降座36上。

承载件43朝向活动件44的方向还开设有导向槽432，活动件44滑动装设于导向槽432中，活动件44对应第一贯穿孔431的位置还开设有第二贯穿孔441，第二贯穿孔441贯穿于活动件44，推杆421分别穿过第一贯穿孔431及第二贯穿孔441抵接于浮动件45。

活动件44还包括导向柱442及弹簧443，导向柱442朝向承载件43的一端设有限位部4421，导向柱442远离限位部4421的一端贯穿于活动件44并与浮动件45固定连接，弹簧443套设于导向柱442上并弹性抵接于活动件44与限位部4421之间。当浮动件45远离活动件44向下运动时，弹簧443被压缩，其回复力将提供浮动件45向上运动的动力。

活动件44上还设有抵持块444及限位板445，抵持块444及限位板445对称设置于活动件44的两侧。限位板445上设有沟槽4451及抵持柱4452，沟槽4451对应于浮动件45，抵持柱4452设置于限位板445远离浮动件45的一面。

在实际应用中，抵持块444可沿第一方向抵持于工件300的边部，抵持柱4452可沿第二方向抵持于工件300上的抵接孔（图未示）中，从而将活动件44定位于工件300上。

浮动件45包括抽气孔451及抓料件452，抽气孔451设置于浮动件45远离连接板41的一面，抓料件452设置于浮动件45朝向零配件200的一面，抓料件452可穿过沟槽4451以抓取零配件200。

可以理解，浮动件45与活动件44的浮动连接方式并不局限于本实施例的导向柱442及弹簧443等结构元件。在其它实施例中，浮动件45也可以直接与推杆421连接，并由推杆421直接驱动浮动件45相对于活动件44上下浮动。但不限于此。

可以理解，本实施例中的抓料件452为多个吸盘，抽气孔451与该多个吸盘相互连通，外界的真空发生装置（图未示）经由抽气孔451以对该多个吸盘进行抽真空处理，进而使其吸附零配件200。在其它实施例中，抓料件也可为电磁铁，且零配件应为磁性或金属材料，电磁铁可经由磁力以吸附零配件。但不限于此，只要抓料件452便于抓取零配件200即可。

装配机构40还包括一调节件46，调节件46用于驱动活动件44相对于承载件43水平活动。调节件46包括第一弹性件461、第二弹性件462、第一调节气缸463，及第二调节气缸464。第一弹性件461沿第一方向弹性抵持于连接板41与活动件44之间，第二弹性件462沿第二方向弹性抵持于承载件43与活动件44之间。第一调节气缸463及第二调节气缸464固定设置于承载件43远离连接板41的一侧，且第一调节气缸463沿第一方向作用于活动件44，第二调节气缸464沿第二方向作用于活动件44。

在实际应用中，第一调节气缸463沿第一方向抵压活动件44，并使第一弹性件461收缩。关闭第一调节气缸463，第一弹性件461的弹性回复力提供活动件44复位的动力，并使抵持块444抵持于工件300的边部以实现活动件44的第一方向上的定位；第二调节气缸464沿第二方向抵压活动件44，并使第二弹性件462收缩。关闭第二调节气缸464，第二弹性件462的弹性回复力提供活动件44复位的动力，并使抵持柱4452抵持于工件300的抵接孔中以实现活动件44的第二方向上的定位。

可以理解，调节件46也可设置除本实施例以外的其它调节机构（图未示），只要其能调节活动件44相对于承载件43并沿着第一方向及第二方向活动即可。

可以理解，本实施例中的第一方向为Y轴方向，第二方向为X轴方向，且第一方向垂直于第二方向。但不限于此，在其它实施例中，第一方向及第二方向应根据实际的坐标定义，且第一方向也可不垂直于第二方向。

请同时参阅图9至图10，定位机构50包括治具51、底座52、挡料气缸53、定位气缸54、定位板55，及隔离气缸56。工件300装设于治具51上，治具51上设有定位孔511。治具51放置于传送带60，并通过传送带60向前运动。底座52设置于传送带60的下方，挡料气缸53及定位气缸54分别装设于底座52上。定位板55设置于定位气缸54上，定位气缸54用于驱动定位板55朝向治具51的方向运动。定位板55朝向治具51的一面设有定位柱551，定位柱551抵接于治具51的定位孔511中以实现治具51的定位。隔离气缸56设置于定位气缸54远离挡料气缸53的一侧，以用于隔离其它载有工件300的治具51。

可以理解，第一贯穿孔431及第二贯穿孔441的孔径应大于推杆421的直径。在实际应用中，当活动件44相对于承载件43运动时，第一贯穿孔431相对于第二贯穿孔441错位，并使推杆421至少能从第一贯穿孔431与第二贯穿孔441的交叉处通过。

工件300装设于治具51上，并经由传送带60传送至定位机构50进行定位。同时，料仓234底部的零配件200落入定位槽2441中，推料气缸241将推板244推向定位件25，定位块256配合定位槽2441以实现零配件200的定位。传送机构30将装配机构40移至零配件200的上方。装配气缸42推动浮动件45向下运动以使浮动件45的抓料件452抓取零配件200，装配气缸42缩回，浮动件45在弹簧443的作用下复位。然后，传送机构30将装配机构40移动至工件300的上方，装配气缸42再次推动浮动件45向下运动以将零配件200装设至工件300预设的位置。

本发明实施例的供料机构20可向自动组装机100供应及定位零配件200，以使装配机构40精确抓取零配件200并将其装配至工件300上。因此，上述自动组装机100替代了人工组装的方式，且自动化程度较高，有效提高组装良率及组装效率。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自动组装机，用于将零配件装配至工件上，该自动组装机包括供料机构、传送机构、装配机构及定位机构，该供料机构用于储存并定位该零配件以便该装配机构抓取该零配件，该定位机构用于定位该工件，该装配机构装设于该传送机构，该传送机构驱动该装配机构在该供料机构与该定位机构之间移动以便该装配机构将该供料机构中的零配件装配至该工件上，其特征在于：该装配机构包括装配气缸、承载件、活动件、浮动件，及调节件，该装配气缸及该承载件分别装设于该传送机构上，该活动件滑动装设于该承载件，该浮动件浮动连接于该活动件上，该调节件固定设置于该承载件上以驱动该活动件相对于该承载件滑动以便调整该浮动件相对于该工件的位置，该装配气缸朝向承载件的方向延伸出一推杆，该推杆依次贯穿该承载件及该活动件以抵持该浮动件相对于该活动件浮动，该浮动件背离该活动件的一面设有抓料件以用于抓取该零配件并使其装配至工件上。

2.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于：该装配机构还包括连接板，该装配气缸经由该连接板装设于该传送机构上，该调节件包括第一弹性件、第二弹性件、第一调节气缸及第二调节气缸，该第一弹性件弹性抵持于该连接板与该活动件之间，该第二弹性件弹性抵持于该承载件与该活动件之间，该第一调节气缸及该第二调节气缸固定设置于该承载件以分别朝向该第一弹性件及该第二弹性件抵压该活动件。

3.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于：该活动件包括导向柱及弹簧，该导向柱朝向承载件的一端设有限位部，该导向柱远离该限位部的一端贯穿于该活动件并与该浮动件固定连接，该弹簧套设于该导向柱上并弹性抵持于该活动件与该限位部之间。

4.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于：该供料机构包括底板、支架及载料件，该支架垂直连接于该底板上，该载料件装设于该支架上以用于盛放该零配件。

5.如权利要求4所述的自动组装机，其特征在于：该载料件包括装设于该支架上的料仓及固定于该料仓上的限位块，该料仓包括收容槽以用于收容多个该零配件并按预定次序落料，该限位块设置于该料仓朝向该底板的一端以限位该零配件。

6.如权利要求5所述的自动组装机，其特征在于：该载料件还包括盛料气缸、盛料导轨及盛料滑台，该盛料气缸及该盛料导轨分别固定设置于该支架上，该盛料滑台滑动设置于该盛料导轨上，该盛料气缸作用于该盛料滑台以使其沿盛料导轨运动，该料仓固定于该盛料滑台上。

7.如权利要求5所述的自动组装机，其特征在于：该供料机构还包括与该载料件相配合的推料件，该推料件包括推料气缸、伸缩杆、推料导轨及推板，该推料气缸及推料导轨分别装设于该底板上，该伸缩杆连接于该推料气缸与该推板之间，该推板滑动装设于该推料导轨上，该推板远离该推料气缸的一端开设有定位槽，该定位槽用于接收由该料仓中落下的该零配件。

8.如权利要求7所述的自动组装机，其特征在于：该供料机构还包括与该定位槽相配合的定位块，该定位块包括挡边及垂直于该挡边的挡块，该挡边及该挡块分别沿该第一方向及该第二方向抵接于该定位槽的两个相邻侧边，以使该零配件定位于该定位槽中。

9.如权利要求1所述的自动组装机，其特征在于：该传送机构包括支撑架、传送气缸、导杆、滑动块、升降气缸及升降座，该传送气缸及该导杆分别平行设置于该支撑架上并贯穿于该滑动块，该传送气缸作用于该滑动块以使其沿该导杆往复运动，该滑动块背离该支撑架的一面设置有滑轨，该升降气缸紧邻于该滑轨并固定于该滑动块上，该升降座滑动装设于该滑轨上，该升降气缸作用于该升降座以使其沿该滑轨升降运动，该装配机构设置于该升降座上。

10.一种用于将零配件装配至工件上的装配机构，其特征在于：该装配机构包括装配气缸、承载件、活动件、浮动件，及调节件，该装配气缸及该承载件分别装设于该传送机构上，该活动件滑动装设于该承载件，该浮动件浮动连接于该活动件上，该调节件固定设置于该承载件上以驱动该活动件相对于该承载件滑动以便调整该浮动件相对于该工件的位置，该装配气缸朝向承载件的方向延伸出一推杆，该推杆依次贯穿该承载件及该活动件以抵持该浮动件相对于该活动件浮动，该浮动件背离该活动件的一面设有抓料件以用于抓取该零配件并使其装配至工件上。