CN107825407B - 一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，属于机械制造领域。横向移动装置以及用于完成T形槽纵向移动的纵向滚珠丝杠、纵向滑轨等各装置均固定安装在底座上，横向移动机构与纵向滚珠丝杠和纵向滑轨均垂直分布，纵向滑轨上固定有T形槽工作台，T形槽工作台可沿纵向滑轨纵向移动，竖向移动装置固定在横向移动装置的横向溜板上，竖向移动装置可随横向溜板进行横向移动，吸盘装置固定在竖向移动装置的横臂上，并可随横臂上下移动，且吸盘装置位于T形槽工作台的上方。本发明实现对垫片由二维向三维的转换，并进行了精准的自动装配，解放了人力劳动，提高***装配效率。

Description

一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机

技术领域

本发明属于机械制造领域，尤其涉及一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机。

背景技术

如今，我国的航空航天，高铁，医药精密器械等领域飞速发展，这对于工业生产的自动化水平也就提出了更高的要求。垫片是一种放置在两结合面之间以加强密封作用减少两物体之间的震动或防止两物体受压腐蚀等的元件。由于一些垫片的形状较为复杂，且柔性较大，所以较难实现自动化的安装。在一些航空航天、高铁等高科技领域，由于一些特殊功能的要求，三维的柔性垫片也较为常见，这种情况下的垫片并非是平面状态的二维垫片，垫片的形状更为复杂，垫片的制造精度也更高，相应的对于垫片的安装也具有很高的精度要求。

由于三维柔性垫片装配的难度较大，且现有的垫片安装机（例如专利：一种不规则柔性垫片点阵吸盘随形自动拾取装配机）只适用于二维垫片的安装，对于三维柔性垫片安装的自动化水平并并不高，尤其是对于那些初始状态是二维的柔性垫片，这样就大大降低了生产效率和效益，增加了成本。现有的一些柔性垫片的拾取装配机只能够用来装配二维的垫片，且装配精度低，不具有把柔性垫片从二维状态成形到三维状态并安装三维垫片的能力。因此，有必要提供一种三维柔性垫片的装配安装机，来弥补现有垫片拾取安装机不能够成形并装配三维垫片的缺陷，来提高装配的精度，提高工作的效率，提高工业生产的自动化水平。

发明内容

本发明提供一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，以解决现有技术中不能够三维垫片进行自动化的装配的问题，用于不规则形状柔性垫片的自动拾取、成形和安装。本发明能够自动拾取二维垫片，并精确地把二维垫片成形为同所要装配的工件的待装表面三维形状相同的三维垫片，并进行自动地安装。

本发明采用的技术方案，包括底座组件、横向移动装置、竖向移动装置、CCD双目摄像头、多点吸盘、工件支架、成形装置、二维垫片支架，所述底座组件包括底座、T形槽工作台，所述横向移动装置横向固定安装于底座后方的凸台上，所述横向移动装置包括横向溜板，所述竖向移动装置固定安装于横向溜板上且与横向移动装置在水平面内垂直，所述竖向移动装置包括横臂，所述CCD双目摄像头固定安装于横臂后端的下方，所述多点吸盘固定安装在横臂前端的下方，所述T形槽工作台位于多点吸盘的下方，所述工件支架固定安装在T形槽工作台上方的右侧，所述二维垫片支架固定安装在T形槽工作台上方的左侧，所述成形装置固定安装在T形槽工作台上方的中间。

本发明所述底座组件还包括纵向伺服电机、纵向滑轨、纵向前轴承座、纵向滚珠丝杠、纵向后轴承座、纵向联轴器，所述纵向前轴承座和纵向后轴承座分别固定安装在底座上侧的前方和后方，所述纵向滚珠丝杠通过轴承转动连接在纵向前轴承座和纵向后轴承座上，所述纵向联轴器位于纵向后轴承座的后方，且固定安装在纵向滚珠丝杠的末端，所述纵向伺服电机固定安装在纵向联轴器的后方，且纵向伺服电机的输出轴与纵向联轴器固定连接，所述纵向滑轨有两条，固定安装在纵向滚珠丝杠的两侧，且与纵向滚珠丝杠平行，两条纵向滑轨关于纵向滚珠丝杠对称分布，所述T形槽工作台滑动连接在两条纵向滑轨上，且与纵向滑轨呈垂直分布，所述T形槽工作台通过滚珠螺母与纵向滚珠丝杠相连接。

本发明所述横向移动装置还包括横向右轴承座、横向滚珠丝杠、横向滑轨、横向左轴承座、横向伺服电机、横向联轴器，所述横向右轴承座安装在横向移动装置的支座的右侧，所述横向左轴承座安装在横向移动装置的支座的左侧，所述横向滚珠丝杠通过轴承滚动连接在横向右轴承座和横向左轴承座上，所述横向联轴器位于横向左轴承座的左侧，且固定安装在横向滚珠丝杠的末端，所述横向伺服电机固定安装在横向移动装置的支座板的左端，且横向伺服电机的转动轴与横向联轴器固定连接，所述横向滑轨有两条，固定安装在横向滚珠丝杠的两侧，所述横向溜板通过滚珠丝杠螺母与横向滚珠丝杠相连接。

本发明所述竖向移动装置还包括竖向安装座、竖向下轴承座、竖向滚珠丝杠、竖向滑轨、竖向溜板、竖向上轴承座、竖向联轴器、竖向伺服电机，所述竖向安装座与竖向移动装置的立板垂直，且固定安装在立板的下侧，所述竖向下轴承座和竖向上轴承座分别固定安装于立板的下侧和上侧，所述竖向滚珠丝杠通过轴承转动连接在竖向下轴承座和竖向上轴承座上，所述竖向联轴器固定安装在竖向滚珠丝杠的上端，且位于竖向上轴承座的上方，所述竖向伺服电机固定安装在立板的上侧，且竖向伺服电机的转轴与竖向联轴器固定连接，所述竖向滑轨有两条，且固定安装于竖向滚珠丝杠的两侧，所述竖向溜板滑动连接在两条竖向滑轨上，且竖向溜板通过滚珠丝杠螺母与竖向滚珠丝杠相连接，所述横臂309固定安装在竖向溜板上。

本发明所述多点吸盘包括上盖、下盖、吸盘单体、六角螺母、六角螺栓、导线孔、导气接口、锁紧装置、吸盘单体支撑板和方形气密垫，所述上盖和下盖通过六角螺母和六角螺栓固定连接，所述吸盘单体支撑板通过方形气密垫与上盖密封连接，所述吸盘单体阵列固定安装在吸盘单体支撑板上，所述锁紧装置阵列固定安装在下盖内侧的底部，所述导气接口位于上盖的上侧，所述导线孔位于下盖的右侧。

本发明所述吸盘单体包括单体固定螺母、电磁控制阀、内固定柱、外滑动柱、吸盘、气密圈、弹簧和气密垫，所述单体固定螺母位于内固定柱的上侧，所述电磁控制阀固定安装在内固定柱的上端，且位于单体固定螺母的下方，所述气密垫套装在内固定柱上，且位于且位于电磁控制阀的上方，所述弹簧套装在内固定柱上，且位于电磁控制阀与外滑动柱之间，所述弹簧的自然长度大于弹簧位于最底端时弹簧的上端面与电磁控制阀下端面之间的距离，所述外滑动柱套装在内固定柱的下端，所述气密圈固定安装在内固定柱下端的凸缘上，所述吸盘固定安装在外滑动柱的下端。

本发明所述锁紧装置包括锁紧块、电磁铁、柱形铁块、连接杆、锁紧块定位柱和销钉，所述锁紧块通过锁紧块定位柱转动安装在下盖内侧底部，且锁紧块定位柱的轴线通过锁紧块的几何中心，所述锁紧块通过销钉与连接杆转动连接，且锁紧块位于相邻的四个外滑动柱的中心，所述外滑动柱的个数为总的锁紧块个数的四倍，所述连接杆的两端固定安装有柱形铁块，所述连接杆的延长线与下盖的相交处固定安装有电磁铁。

本发明所述成形装置包括成形单体和成形装置支架，所述成形单体包括单元接触头、长方体螺母、单相螺杆、联轴器和微型电机；所述单元接触头固定安装在长方体螺母的上端，所述单相螺杆通过螺纹副连接在长方体螺母的下端，联轴器固定安装在单向螺杆的下端，所述微型电机的输出轴与联轴器固定连接，所述成形装置支架有三层，所述微型电机位于成形装置支架的下层，且微型电机通过螺栓固定安装在下层的固定板上，所述联轴器位于成形装置支架的中层，所述单元接触头和长方体螺母位于成形装置支架的上层，所述成形单体线性阵列分布于成形装置支架内，所述多个长方体螺母之间的间隙很小，从而多个长方体螺母的水平面内的直线运动和转动得到相互地限制。

本发明所述T形槽工作台上还可固定安装三维垫片支架，所述三维垫片支架位于T形槽工作台上工件支架的左侧。

本发明结构新颖，解决了一般装配***中对平面的柔性垫片成形为三维垫片并精准装配的问题，实现对垫片由二维向三维的转换，并进行了精准的自动装配，解放了人力劳动，提高***装配效率。并且推广范围较大，可用于任意不规则形状轮廓柔性薄物件的成形和吸取装配。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明底座组件的结构示意图；

图3是本发明横向移动装置的结构示意图；

图4是本发明竖向移动装置的结构示意图；

图5是本发明多点吸盘结构示意图；

图6是本发明多点吸盘的结构***图；

图7A是本发明吸盘单体的结构剖视图；

图7B是本发明吸盘单体的结构示意图；

图8是本发明锁紧装置的结构示意图；

图9是本发明锁紧块工作原理图；

图10是本发明锁紧块凸轮轮廓设计原理图，图中，A:锁紧块凸轮与吸盘单体相切点，B:锁紧块凸轮与吸盘单体接触面中心点；

图11是本发明成形装置剖视图；

图12是本发明成型单体结构示意图；

图13是本发明实施例2的结构示意图；

图14是本发明实施例2中三维垫片支架结构示意图；

图15是工作原理图；

图中：

1 底座组件；2横向移动装置；3竖向移动装置；4 CCD双目摄像头；5多点吸盘；6三维垫片；7三维垫片托架；8待装工件；9工件支架；10成形装置；11成形单体；12二维垫片支架；13二维垫片；14成形装置支架；101纵向伺服电机；102纵向滑轨；103底座；104纵向前轴承座；105 T形槽工作台；106纵向滚珠丝杠；107纵向后轴承座；108纵向联轴器；201横向右轴承座；202横向滚珠丝杠；203横向滑轨；204横向溜板；205横向左轴承座；206横向伺服电机；207横向联轴器；301竖向安装座；302竖向下轴承座；303竖向滚珠丝杠；304竖向滑轨；305竖向溜板；306竖向上轴承座；307竖向联轴器；308竖向伺服电机；309横臂；501上盖；502下盖；503吸盘单体；504六角螺母；505六角螺栓；506导线孔；507导气接口；508锁紧装置；509吸盘单体支撑板；5010方形气密垫；5031单体固定螺母；5032电磁控制阀；5033内固定柱；5034外滑动柱；5035吸盘；5036气密圈；5037弹簧；5038气密垫；5081锁紧块；5082电磁铁；5083柱形铁块；5084连接杆；5085锁紧块定位柱；5086销钉；1101单元接触头；1102长方体螺母；1103单相螺杆；1104联轴器；1105微型电机。

具体实施方式

实施例1

如图1，包括底座组件1、横向移动装置2、竖向移动装置3、CCD双目摄像头4、多点吸盘5、工件支架9、成形装置10、二维垫片支架12，底座组件1包括底座103、T形槽工作台105，横向移动装置2横向固定安装于底座103后方的凸台上，横向移动装置2包括横向溜板204，竖向移动装置3固定安装于横向溜板204上且与横向移动装置2在水平面内垂直，竖向移动装置3包括横臂309，CCD双目摄像头4固定安装于横臂309后端的下方，CCD双目摄像头4的支架包括可伸缩杆和球头调向结构，从而可以调整摄像头的相对高度和朝向的方向角度，多点吸盘5固定安装在横臂309前端的下方，T形槽工作台105位于多点吸盘5的下方，工件支架9通过T形螺栓固定安装在T形槽工作台105上方的右侧，二维垫片支架12通过T形螺栓固定安装在T形槽工作台105上方的左侧，成形装置10通过T形螺栓固定安装在T形槽工作台105上方的中间，多点吸盘5与本安装机外的真空发生器通过气管密封连接，多点吸盘5、成形装置10、真空发生器通过控制线路与本安装机控制***电性连接。

如图2所示，底座组件1还包括纵向伺服电机101、纵向滑轨102、纵向前轴承座104、纵向滚珠丝杠106、纵向后轴承座107、纵向联轴器108，纵向前轴承座104和纵向后轴承座107分别固定安装在底座103上侧的前方和后方，纵向滚珠丝杠106通过轴承转动连接在纵向前轴承座104和纵向后轴承座107上，纵向联轴器108位于纵向后轴承座107的后方，且固定安装在纵向滚珠丝杠106的末端，纵向伺服电机101固定安装在纵向联轴器108的后方，且纵向伺服电机101的输出轴与纵向联轴器108固定连接，纵向伺服电机101通过控制线路与控制***电性连接，纵向滑轨102有两条，固定安装在纵向滚珠丝杠106的两侧，且与纵向滚珠丝杠106平行，两条纵向滑轨102关于纵向滚珠丝杠106对称分布，T形槽工作台105滑动连接在两条纵向滑轨102上，且与纵向滑轨102呈垂直分布，T形槽工作台105通过滚珠螺母与纵向滚珠丝杠106相连接，纵向伺服电机101带动纵向滚珠丝杠106旋转，使纵向滚珠螺母前后移动，从而使T形槽工作台相应地做向前向后移动。

如图3所示，横向移动装置2还包括横向右轴承座201、横向滚珠丝杠202、横向滑轨203、横向左轴承座205、横向伺服电机206、横向联轴器207，所述横向右轴承座201安装在横向移动装置2的支座的右侧，横向左轴承座205安装在横向移动装置2的支座的左侧，横向滚珠丝杠202通过轴承滚动连接在横向右轴承座201和横向左轴承座205上，横向联轴器207位于横向左轴承座205的左侧，且固定安装在横向滚珠丝杠202的末端，横向伺服电机206固定安装在横向移动装置2的支座板的左端，且横向伺服电机206的转动轴与横向联轴器207固定连接，横向滑轨203有两条，固定安装在横向滚珠丝杠202的两侧，横向溜板204通过滚珠丝杠螺母与横向滚珠丝杠202相连接，横向伺服电机206带动横向滚珠丝杠202旋转，使得横向滚珠螺母进行左右运动，从而使得横向溜板204跟随横向滚珠螺母一起向左向右运动。

如图4所示，竖向移动装置3还包括竖向安装座301、竖向下轴承座302、竖向滚珠丝杠303、竖向滑轨304、竖向溜板305、竖向上轴承座306、竖向联轴器307、竖向伺服电机308，竖向安装座301与竖向移动装置3的立板垂直，且固定安装在立板的下侧，竖向下轴承座302和竖向上轴承座306分别固定安装于立板的下侧和上侧，竖向滚珠丝杠303通过轴承转动连接在竖向下轴承座302和竖向上轴承座306上，竖向联轴器307固定安装在竖向滚珠丝杠303的上端，且位于竖向上轴承座306的上方，竖向伺服电机308固定安装在立板的上侧，且竖向伺服电机308的转轴与竖向联轴器307固定连接，竖向滑轨304有两条，且固定安装于竖向滚珠丝杠303的两侧，竖向溜板305滑动连接在两条竖向滑轨304上，且竖向溜板305通过滚珠丝杠螺母与竖向滚珠丝杠303相连接，横臂309固定安装在竖向溜板305上，竖向伺服电机308启动带动竖向滚珠丝杠303旋转，使得滚珠螺母上下运动，从而使得竖向溜板305及安装在竖向溜板305上的横臂309同步地向上向下运动。

如图5、图6所示，包括上盖501、下盖502、吸盘单体503、六角螺母504、六角螺栓505、导线孔506、导气接口507、锁紧装置508、吸盘单体支撑板509和方形气密垫5010，上盖501和下盖502通过六角螺母504和六角螺栓505固定连接，吸盘单体支撑板509通过方形气密垫5010与上盖501密封连接，吸盘单体503阵列固定安装在吸盘单体支撑板509上，锁紧装置508阵列固定安装在下盖502内侧的底部，导气接口507位于上盖501的上侧，导线孔506位于下盖502的右侧，导气接口507的作用是连接气管，通过气管将真空发生器与多点吸盘5相连，从而使吸盘单体支撑板509和上盖501之间的空腔内以及吸盘单体503内产生负压。

如图7所示，包括单体固定螺母5031、电磁控制阀5032、内固定柱5033、外滑动柱5034、吸盘5035、气密圈5036、弹簧5037和气密垫5038，单体固定螺母5031位于内固定柱5033的上侧，电磁控制阀5032固定安装在内固定柱5033的上端，且位于单体固定螺母5031的下方，气密垫5038套装在内固定柱5033上，且位于且位于电磁控制阀5032的上方，弹簧5037套装在内固定柱5033上，且位于电磁控制阀5032与外滑动柱5034之间，弹簧5037的自然长度大于弹簧5037位于最底端时弹簧5037的上端面与电磁控制阀5032下端面之间的距离，外滑动柱5034套装在内固定柱5033的下端，气密圈5036固定安装在内固定柱5033下端的凸缘上，吸盘5035固定安装在外滑动柱5034的下端，吸盘5035具有一定的柔性，当吸取非平面的垫片时吸盘5035可作相应程度地变形和相应角度地倾斜且不漏气，吸盘5035位于下盖502的下方，当外滑动柱5034相对于内固定柱5033在其行程范围内做上下移动时，固定于外滑动柱5034下端的吸盘5035始终位于下盖502的下方。

如图8所示，包括锁紧块5081、电磁铁5082、柱形铁块5083、连接杆5084、锁紧块定位柱5085和销钉5086，锁紧块5081通过锁紧块定位柱5085转动安装在下盖502内侧底部，且锁紧块定位柱5085的轴线通过锁紧块5081的几何中心，锁紧块5081通过销钉5086与连接杆5084转动连接，且锁紧块5081位于相邻的四个外滑动柱5034的中心，连接杆5084的两端固定安装有柱形铁块5083，连接杆5084的延长线与下盖502的相交处固定安装有电磁铁5082，左侧的柱形铁块5083受左侧电磁铁5082的吸引力向左运动到极限位置时，左侧的柱形铁块5083与左侧电磁铁5082相接处，而此组锁紧装置508中的锁紧块5081均与相应的吸盘单体503紧密接触，锁紧块5081与吸盘单体503的外滑动柱5034处于如图9所示的锁紧状态，依靠摩擦力将吸盘单体503锁紧，当右侧的柱形铁块5083受右侧电磁体5082吸引力向右移动，右侧的柱形铁块5083与右侧电磁铁5082相接触时右侧的柱形铁块5083到达极限位置，而此时锁紧块5081均不与吸盘单体503接触，锁紧块5081与吸盘单体503的外滑动柱5034处于如图9所示的相离状态，每相邻的两行吸盘单体503设置一组锁紧装置508，所以吸盘单体503的行数是锁紧装置508组数的二倍，每两行吸盘单体503中每相邻的四个吸盘单体503中间设有一个锁紧块5081，所以吸盘单体503的个数是锁紧块5081个数的四倍。

如图9、图10所示，锁紧块5081是一种凸轮结构，当锁紧块5081沿轴线逆时针旋转时，锁紧块5081与吸盘单体503分别处于相离、相切和锁紧状态，在切点A处凸轮的半径为r，在凸轮与吸盘单体503接触面中心点也即锁紧点，凸轮的半径为r+h，h为凸轮半径的增加量，当处于锁紧状态时，锁紧块5081和吸盘单体503的外滑动柱5034均会产生变形，并产生较大的正压力，因此在吸盘单体503的轴向方向上产生较大的静摩擦力，达到锁紧的效果，此时锁紧点处的凸轮半径小于r+h。

如图11、图12所示，成形装置10包括成形单体11和成形装置支架14,成形单体11包括单元接触头1101、长方体螺母1102、单相螺杆1103、联轴器1104和微型电机1105，单元接触头1101固定安装在长方体螺母1102的上端，单相螺杆1103通过螺纹副连接在长方体螺母1102的下端，联轴器1104固定安装在单向螺杆1103的下端，微型电机1105的输出轴与联轴器1104固定连接，成形装置支架14有三层，微型电机1105位于成形装置支架14的下层，且微型电机1105通过螺栓固定安装在下层的固定板上，联轴器1104位于成形装置支架14的中层，单元接触头1101和长方体螺母1102位于成形装置支架14的上层，成形单体11线性阵列分布于成形装置支架14内，多个长方体螺母1102之间的间隙很小，多个长方体螺母1102之间的位置关系限制了他们在水平面方向内的转动和移动，当微型电机工作时，通过螺纹螺母间的作用原理使长方体螺母1102向上或向下运动，成形装置10中的成形单体11与多点吸盘5中的吸盘单体503的数量、排列方式以及相互间隔均相等。

工作原理如下：

首先把成形装置10、二维垫片支架12以及工件支架9进行安装安装到T形槽工作台105上，并进行准确地定位，将若干个二维垫片13重叠安放到二维垫片支架12内，将待装工件8装入工件支架9，通过CCD双目摄像头4获取仍处于二维状态的二维垫片13及待装工件8的图像信息，将图像信息传送到控制***中的计算机软件智能处理模块，计算机软件智能处理模块将CCD双目摄像头4传入的信息分别转化成二维垫片13的形状轮廓及位置信息和待装工件8表面点云在机床坐标***中的坐标信息，并得到待装工件8的最大轮廓范围，计算机软件智能处理模块运用其智能算法自动生成相应的控制程序，控制程序传入到控制***中的CNC模块中，CNC控制各个伺服电机、电磁控制阀5032、电磁铁5082、外接的真空发生器、微型电机1105相互配合顺序工作，完成成形安装的任务；

具体地，CNC模块可控制电磁控制阀5032的开关，使得多点吸盘5上处于二维形态的柔性垫片外轮廓范围外的吸盘单体503的电磁控制阀5032始终处于关闭状态，吸盘单体503不工作，相应地，CNC模块控制微型电机1105动作，使得相应的二维垫片轮廓范围外的成形单体11的单元接触头1101始终最低位置，工作时，右边的电磁铁5082同时工作，使锁紧块5081与吸盘单体503相离，横向伺服电机206、纵向伺服电机101和竖向伺服电机308配合工作，多点吸盘5运动到二维垫片13的正上方，使得二维垫片13被完全包覆在多点吸盘5下，且二维垫片13与吸盘5035相接处，处于二维垫片13实体正上方的电磁控制阀5032打开，其他电磁控制阀5032关闭，外接的真空发生器开始工作，真空***内形成负压，二维垫片13在内外压力差的作用下被吸起，横向伺服电机206、纵向伺服电机101和竖向伺服电机308配合工作，多点吸盘5移动到成型装置10的正上方，使成形单体11与吸盘单体503一一对应且使它们轴线重合，关闭真空发生器和电磁控制阀5032，对于如图1中所示的比较复杂的待装工件8，可选择先成形一个方向，再成形另一相垂直的方向的成形方法来成形出需要的三维垫片6的三维形状，成形时，成形单体11的单元接触头1101处于最低处位置，一个或多个微型电机1105相互配合工作，使单元接触头1101以一定的速度向上运动，此时其他竖向伺服电机控制成形装置10略微向上移动微小的距离，使得柔性垫片在部分位置成形的过程中造成的其他位置在水平面内的移动不会受到约束，但成形装置10离开的位置又不能太大，以免柔性垫片完全失去约束而产生褶皱，根据三维柔性垫片复杂程度的不同，垫片内某一区域的成形可能需要多步操作才能完成，当柔性垫片完全成形完毕时所有位于左侧的电磁铁5082通电，同时所有位于右侧的电磁铁5082断电，通过锁紧装置508将外滑动柱5034锁紧，使得所有成形单体11的相对高度固定，此时控制相应的电磁控制阀5032的通断，开启真空发生器，形成负压，将成形好的柔性垫片吸起，横向伺服电机206、纵向伺服电机101和竖向伺服电机308配合工作，准确地将柔性垫片安装到待装工件8的装配表面，在横向伺服电机206、纵向伺服电机101和竖向伺服电机308配合工作的同时，所有微型电机1105工作，调整所有的成形接触头1101到最低位置，成型好了的柔性垫片移动到目的位置后，关闭真空发生器和所有的电磁控制阀5032，大气压力差消失，三维垫片6与多点吸盘5脱离，然后横向伺服电机206、纵向伺服电机101和竖向伺服电机308电机配合动作，使多点吸盘5复位，在吸盘5035离开待装工件8一定距离后，再关闭左侧的电磁铁5082，并打开右侧的电磁铁5082，锁紧装置508的锁紧作用失效，外滑动柱5034在弹簧5037的作用下运动到初始的最低位置，这时候工人师傅或者另外的自动化设备进行装配已经安装了垫片的工件，当工件装配完成并换上新的待装工件8时，整个工作循环结束，控制***又控制伺服电机、真空发生器、电磁铁5082、电磁控制阀5032、微型电机1105进行下一个工件的装配，以此循环工作。

实施例2

如图13所示，该实施例的整体机床结构、多点吸盘5的结构，多点吸盘5运动的实现方式，吸盘5035吸取柔性垫片的实现方式等与实施例1完全相同，与实施例1的不同之处体现在，当装配已经成形完成了的三维状态下的柔性垫片时不需要使用成形装置10，此时可将实施例1中的二维垫片支架12从T形槽工作台105上卸下，将成形装置10固定到T形槽工作台105的左端，装有待装工件8的工件支架9仍固定安装在T形槽工作台105的右端，将装有三维垫片6的三维垫片支架7安放在T形槽工作台105中间，三维垫片支架7结构如图14所示，这样使得多点吸盘5的移动距离减小，提高了工作效率，多点吸盘5吸取安装垫片的原理与实施例1相同，只是省去了成形垫片的工作过程，使得此种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机具有了更多的功能，实用性更广。

Claims (5)

1.一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，其特征在于：包括底座组件、横向移动装置、竖向移动装置、CCD双目摄像头、多点吸盘、工件支架、成形装置、二维垫片支架，所述底座组件包括底座、T形槽工作台，所述横向移动装置横向固定安装于底座后方的凸台上，所述横向移动装置包括横向溜板，所述竖向移动装置固定安装于横向溜板上且与横向移动装置在水平面内垂直，所述竖向移动装置包括横臂，所述CCD双目摄像头固定安装于横臂后端的下方，所述多点吸盘固定安装在横臂前端的下方，所述T形槽工作台位于多点吸盘的下方，所述工件支架固定安装在T形槽工作台上方的右侧，所述二维垫片支架固定安装在T形槽工作台上方的左侧，所述成形装置固定安装在T形槽工作台上方的中间；

所述多点吸盘包括上盖、下盖、吸盘单体、六角螺母、六角螺栓、导线孔、导气接口、锁紧装置、吸盘单体支撑板和方形气密垫，所述上盖和下盖通过六角螺母和六角螺栓固定连接，所述吸盘单体支撑板通过方形气密垫与上盖密封连接，所述吸盘单体阵列固定安装在吸盘单体支撑板上，所述锁紧装置阵列固定安装在下盖内侧的底部，所述导气接口位于上盖的上侧，所述导线孔位于下盖的右侧；

所述吸盘单体包括单体固定螺母、电磁控制阀、内固定柱、外滑动柱、吸盘、气密圈、弹簧和气密垫，所述单体固定螺母位于内固定柱的上侧，所述电磁控制阀固定安装在内固定柱的上端，且位于单体固定螺母的下方，所述气密垫套装在内固定柱上，且位于且位于电磁控制阀的上方，所述弹簧套装在内固定柱上，且位于电磁控制阀与外滑动柱之间，所述弹簧的自然长度大于弹簧位于最底端时弹簧的上端面与电磁控制阀下端面之间的距离，所述外滑动柱套装在内固定柱的下端，所述气密圈固定安装在内固定柱下端的凸缘上，所述吸盘固定安装在外滑动柱的下端；

所述锁紧装置包括锁紧块、电磁铁、柱形铁块、连接杆、锁紧块定位柱和销钉，所述锁紧块通过锁紧块定位柱转动安装在下盖内侧底部，且锁紧块定位柱的轴线通过锁紧块的几何中心，所述锁紧块通过销钉与连接杆转动连接，且锁紧块位于相邻的四个外滑动柱的中心，所述外滑动柱的个数为总的锁紧块个数的四倍，所述连接杆的两端固定安装有柱形铁块，所述连接杆的延长线与下盖的相交处固定安装有电磁铁；

所述成形装置包括成形单体和成形装置支架，所述成形单体包括单元接触头、长方体螺母、单相螺杆、联轴器和微型电机；所述单元接触头固定安装在长方体螺母的上端，所述单相螺杆通过螺纹副连接在长方体螺母的下端，联轴器固定安装在单向螺杆的下端，所述微型电机的输出轴与联轴器固定连接，所述成形装置支架有三层，所述微型电机位于成形装置支架的下层，且微型电机通过螺栓固定安装在下层的固定板上，所述联轴器位于成形装置支架的中层，所述单元接触头和长方体螺母位于成形装置支架的上层，所述成形单体线性阵列分布于成形装置支架内，所述多个长方体螺母之间的间隙很小，从而多个长方体螺母的水平面内的直线运动和转动得到相互地限制。

2.根据权利要求1所述的一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，其特征在于：所述底座组件还包括纵向伺服电机、纵向滑轨、纵向前轴承座、纵向滚珠丝杠、纵向后轴承座、纵向联轴器，所述纵向前轴承座和纵向后轴承座分别固定安装在底座上侧的前方和后方，所述纵向滚珠丝杠通过轴承转动连接在纵向前轴承座和纵向后轴承座上，所述纵向联轴器位于纵向后轴承座的后方，且固定安装在纵向滚珠丝杠的末端，所述纵向伺服电机固定安装在纵向联轴器的后方，且纵向伺服电机的输出轴与纵向联轴器固定连接，所述纵向滑轨有两条，固定安装在纵向滚珠丝杠的两侧，且与纵向滚珠丝杠平行，两条纵向滑轨关于纵向滚珠丝杠对称分布，所述T形槽工作台滑动连接在两条纵向滑轨上，且与纵向滑轨呈垂直分布，所述T形槽工作台通过滚珠螺母与纵向滚珠丝杠相连接。

3.根据权利要求1所述的一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，其特征在于：所述横向移动装置还包括横向右轴承座、横向滚珠丝杠、横向滑轨、横向左轴承座、横向伺服电机、横向联轴器，所述横向右轴承座安装在横向移动装置的支座的右侧，所述横向左轴承座安装在横向移动装置的支座的左侧，所述横向滚珠丝杠通过轴承滚动连接在横向右轴承座和横向左轴承座上，所述横向联轴器位于横向左轴承座的左侧，且固定安装在横向滚珠丝杠的末端，所述横向伺服电机固定安装在横向移动装置的支座板的左端，且横向伺服电机的转动轴与横向联轴器固定连接，所述横向滑轨有两条，固定安装在横向滚珠丝杠的两侧，所述横向溜板通过滚珠丝杠螺母与横向滚珠丝杠相连接。

4.根据权利要求1所述的一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，其特征在于：所述竖向移动装置还包括竖向安装座、竖向下轴承座、竖向滚珠丝杠、竖向滑轨、竖向溜板、竖向上轴承座、竖向联轴器、竖向伺服电机，所述竖向安装座与竖向移动装置的立板垂直，且固定安装在立板的下侧，所述竖向下轴承座和竖向上轴承座分别固定安装于立板的下侧和上侧，所述竖向滚珠丝杠通过轴承转动连接在竖向下轴承座和竖向上轴承座上，所述竖向联轴器固定安装在竖向滚珠丝杠的上端，且位于竖向上轴承座的上方，所述竖向伺服电机固定安装在立板的上侧，且竖向伺服电机的转轴与竖向联轴器固定连接，所述竖向滑轨有两条，且固定安装于竖向滚珠丝杠的两侧，所述竖向溜板滑动连接在两条竖向滑轨上，且竖向溜板通过滚珠丝杠螺母与竖向滚珠丝杠相连接，所述横臂固定安装在竖向溜板上。

5.根据权利要求1所述的一种三维柔性垫片多点吸盘自动吸取安装机，其特征在于，所述T形槽工作台上还可固定安装三维垫片支架，所述三维垫片支架位于T形槽工作台上工件支架的左侧。