CN108620864A - 一种玻珠焊圈自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于公开一种玻珠焊圈自动组装设备，它包括上护罩组件、下机架组件、夹具输送组件、视觉定位组件、托盘上料组件、机器人装配组件、产品压盖组件、产品拾取翻转组件和产品涂胶组件；与现有技术相比，利用自动方式取代了人工手动一个玻珠一个焊圈的逐一装配，与传统的人工装配相比较，提高了零件装配的准确性，同时玻珠，焊圈装配的质量一致性得到保证，与传统的人工操作相比大大提高了效率，结构简单，十分实用，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动组装设备，特别涉及一种适用于射频装置上标准零件的玻珠焊圈自动组装设备。
背景技术
在现有技术中，传统的玻珠、焊圈组装使用手工作业方式：通过人工将玻珠和焊圈用镊子从载带或托盘中取出，先装焊圈，再将玻珠装到壳体上，再利用夹具上的盖板压住装配的玻珠和焊圈,放置在壳体的下底板上。
不同的壳体要求装配的要求有所不同，有单面的，多面的，需要对应多种夹具使用。
对于射频装置上标准零件如玻珠、焊圈都是手工完成各个零件的组装，组装时由于功能上对零件的装配间隙要求非常高，公差在±50um，且同轴度要求在±0.05mm，对于人员作业的准确性和一致性要求非常大。
因此，特别需要一种玻珠焊圈自动组装设备，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻珠焊圈自动组装设备，针对现有技术的不足，有效地解决了装配的准确性和品质的一致性，具有可靠性高、结构简单，操作安全的优点。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，它包括上护罩组件、下机架组件、夹具输送组件、视觉定位组件、托盘上料组件、机器人装配组件、产品压盖组件、产品拾取翻转组件和产品涂胶组件；上护罩组件保护安全，下机架组件用来支撑整个自动组装设备，上玻珠和焊圈采用托盘上料组件供料，壳体采用夹具输送组件输送至装配位置，并采用机器人装配组件完成组装和产品涂胶组件实现涂胶工艺，视觉定位组件用来定位玻珠和焊圈，组装过程视觉定位组件确认定位纠偏，产品拾取翻转组件采用伺服电机进行载具翻转，组装完成后，采用产品压盖组件对载具侧面盖板进行压合,从而完成玻珠焊圈自动组装。
在本发明的一个实施例中，所述上护罩组件包括采用标准合金型材的上护罩，上护罩的前后面采用大开门结构，上护罩的顶部安装三色报警灯，上护罩安装有自由旋转的人机交互平台。
在本发明的一个实施例中，所述下机架组件包括焊接机架焊接机架内部设有电气安装板、气路安装板和大底板，焊接机架后部设有急停按钮。
在本发明的一个实施例中，所述夹具输送组件包括集成了标准双列传输同步带线体的输送线体，输送线体中间设有多处阻挡，输送线体的工作位置设有顶升组件，用来提升夹具保证夹具的准确定位。
在本发明的一个实施例中，所述视觉定位组件包括用于纠正产品位置的CCD相机和光源，CCD相机固定在可调节的固定板上，光源固定在可上下及前后调节的导杆上并用固定座固定，光源顶部安装有防尘玻璃。
在本发明的一个实施例中，所述托盘上料组件包括托盘放置支架、调整板和感应托盘有无的传感器及其支架。
在本发明的一个实施例中，所述机器人装配组件包括用于固定机器人的安装底座，安装底座上设有机器人定位基准及锁紧机器人定位的锁紧机构，机器人头部安装有各种吸头，通过滑台缸进行切换使用。
在本发明的一个实施例中，所述产品压盖组件包括用于固定三轴运动的支撑柱、支撑底座、X,Y,Z轴电缸和电缸运动支撑件，Z轴电缸上固定有电爪，用来夹放压盖。
在本发明的一个实施例中，所述产品拾取翻转组件包括用于固定升降和翻转伺服电机的支撑底座和加强筋，升降运动采用高精密丝杠传输动力，升降和翻转伺服电机配高精度偏转角度小于5分的减速机，保证准确的角度定位。
在本发明的一个实施例中，所述产品涂胶组件包括用于固定点胶阀的固定支架和标准阀控制器。
本发明的玻珠焊圈自动组装设备，与现有技术相比，利用自动方式取代了人工手动一个玻珠一个焊圈的逐一装配，与传统的人工装配相比较，提高了零件装配的准确性，同时玻珠，焊圈装配的质量一致性得到保证，与传统的人工操作相比大大提高了效率，结构简单，十分实用，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的玻珠焊圈自动组装设备的结构示意图；
图2为本发明的玻珠焊圈自动组装设备（不含上护罩组件）的结构示意图；
图3为本发明的夹具输送组件的结构示意图；
图4为本发明的视觉定位组件的结构示意图；
图5为本发明的托盘上料组件的结构示意图；
图6为本发明的机器人装配组件的结构示意图；
图7为本发明的产品压盖组件的结构示意图；
图8为本发明的产品拾取翻转组件的结构示意图。
图9为本发明的产品涂胶组件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1至图2所示，本发明的玻珠焊圈自动组装设备，它包括上护罩组件10、下机架组件20、夹具输送组件30、视觉定位组件40、托盘上料组件50、机器人装配组件60、产品压盖组件70、产品拾取翻转组件80和产品涂胶组件90；上护罩组件10保护安全，下机架组件20用来支撑整个自动组装设备，玻珠和焊圈采用托盘上料组件50供料，壳体采用夹具输送组件30输送至装配位置，并采用机器人装配组件60完成组装和产品涂胶组件实现涂胶工艺，视觉定位组件40用来定位玻珠和焊圈，组装过程视觉定位组件确认定位纠偏，产品拾取翻转组件80采用伺服电机进行载具翻转，组装完成后，采用产品压盖组件70对载具侧面盖板进行压合,从而完成玻珠焊圈自动组装。
其中，图1显示了本发明的玻珠焊圈自动组装设备的整体布局，图2显示了各个组件的分布细节。
如图3至图9所示，则具体显示各个组件的细节，根据以下图片可以大致了解该设备的工作原理，具体的细分详见以下说明。
所述上护罩组件10包括采用标准合金型材的上护罩10，上护罩10的前后面采用大开门结构，上护罩10的顶部安装三色报警灯11，上护罩10安装有自由旋转的人机交互平台12，人机交互平台12的控制界面友好，具有智能检修判断功能。
所述下机架组件20包括焊接机架21，焊接机架21设计采用方钢焊接、四面钣金挂门、烤漆（RL-7047），焊接机架21内部设有电气安装板22、气路安装板23和大底板24，焊接机架21后部设有急停按钮25。
所述夹具输送组件30包括集成了标准双列传输同步带线体的输送线体31，输送线体31中间设有多处阻挡32，满足自动运行时的要求，并且输送线体31的工作位置设有顶升组件33，用来提升夹具保证夹具的准确定位。
所述视觉定位组件40包括用于纠正产品位置的CCD相机41和光源42，CCD相机41固定在可调节的固定板43上，光源42固定在可上下及前后调节的导杆44上并用固定座45固定，光源42顶部安装有防尘玻璃46。
所述托盘上料组件50包括托盘放置支架51、调整板52和感应托盘有无的传感器53及其支架54。
所述机器人装配组件60包括用于固定机器人的安装底座61，安装底座61上设有机器人定位基准及锁紧机器人定位的锁紧机构62，机器人63头部安装有各种吸头64，通过滑台缸进行切换使用。在本实施例中，具体含有两种玻珠、两种焊圈以及涂锡膏阀和相机组件。
所述产品压盖组件70包括用于固定三轴运动的支撑柱71、支撑底座72、X,Y,Z轴电缸73和电缸运动支撑件74，Z轴电缸75上固定有电爪76，用来夹放压盖。
所述产品拾取翻转组件80包括用于固定升降和翻转伺服电机的支撑底座81和加强筋82，升降运动采用高精密丝杠83传输动力，其重复定位精度可达±0.01mm，保证壳体在Z轴定位准确性，升降和翻转伺服电机84和86配高精度偏转角度小于5分的减速机，保证准确的角度定位。
所述产品涂胶组件90包括固定支架91和标准阀控制器92，此机构保证点胶的调节方便性，以及不使用锡膏时保证不会有锡膏滴漏。
本发明的玻珠焊圈自动组装设备的总体工作流程如下：
玻珠和焊圈采用托盘上料组件50供料，并采用机器人装配组件60完成组装，视觉定位组件40用来定位玻珠和焊圈，组装过程视觉定位组件40确认定位纠偏，产品拾取翻转组件80采用伺服电机进行载具翻转，组装完成后，采用产品压盖组件70对载具侧面盖板进行压合。产品压盖组件70可以适应壳体多个面的装配。
本发明的玻珠焊圈自动组装设备的具体流程见以下详细叙述：
首先，夹具从上一工位经流水线31流至第一阻挡32工位暂存，经过控制释放第一阻挡工位阻挡气缸，夹具流经第二阻挡工位，输送过程感应到传感器，传感器发出信号给第二阻挡气缸来阻挡夹具，延时1秒后，顶升机构33将夹具顶升到位，此时夹具在此处实现准确定位，顶升气缸发出到位信号给产品拾取翻转组件80（如图9），翻转机构夹爪气缸85打开，升降伺服电机86控制升降机构下降至夹具顶升位置，翻转机构夹爪气缸闭合，升降伺服电机控制升降机构上升，取到放置产品壳体的子夹具，产品拾取翻转组件80中的角度翻转伺服电机84，带动翻转机构夹爪气缸实现90度的精确翻转，此时产品壳体翻转到，需要装配玻珠和焊圈的装配面，等待机器人装配。
在产品拾取翻转组件80去抓取子夹具的同时，机器人装配组件60的六轴机器人63（如图7），按程序先到装配焊圈的工位，使用机器人头部相机组件65去检测托盘上料组件50的焊圈托盘（如图6）中焊圈的位置55，相机通过VisionPro软件算法可以精确找到焊圈的XY坐标，相机发信号给机器人，机器人按程序伸出相应的焊圈吸头64，到XY坐标处吸取焊圈，机器人吸取焊圈后，移动至从下往上拍照的定位产品的视觉定位组件40（如图5），纠正相机42检测刚吸到的焊圈在程序设定时的姿态和位置。纠正完成后焊圈吸取吸头64收回，机器人移动到翻转完成的壳体面，机器人头部相机组件，去检测壳体上装配焊圈的位置，找到具体的装配 XY坐标，相机发信号给机器人，机器人实现焊圈精密装配。
按照同样取放焊圈的动作，机器人连续进行此面壳体的焊圈装配。
焊圈装配完成后再进行同样取放玻珠的动作，机器人连续进行此面壳体的玻珠装配。
此面玻珠和焊圈装配完成后，机器人移出装配工位。压住玻珠和焊圈的产品压盖组件70（如图8），从夹具上取出压此面的压盖78，压住刚装配好玻珠和焊圈的面，由于压盖和子夹具的90度面上设计有卡扣锁紧，所以可以保证压住不会掉落。产品拾取翻转机构，翻转子夹具至-90度面装配玻珠和焊圈。按照同样取放焊圈和玻珠的动作，机器人连续进行此面壳体的焊圈玻珠装配。装配完成后，压住玻珠和焊圈的产品压盖机构，从夹具上取出压此面的压盖，压住刚装配好玻珠和焊圈的面。此时壳体上已经将焊圈和玻珠装配完成。
产品拾取翻转机构，翻转子夹具至0度，即最初子夹具状态，升降伺服电机将子夹具放回夹具中。顶升机构下降，阻挡气缸下降，夹具流向下一设备。
在本发明的玻珠焊圈自动组装设备中：
a.玻珠和焊圈的上料托盘采用铝质黑色阳极氧化托盘制作。
b.产品和焊圈吸头的颜色要明显区分，如黑白，红绿区分。
c.机器人的运动范围要模拟到位，死角注意避开。
本发明的玻珠焊圈自动组装设备的优点如下：
（1）利用自动的方式取代现有人工的方式，玻珠和焊圈的装配速度，与人工相比较效率大大提高。
（2）从玻珠和焊圈的取料和放料过程都是机器自动完成，排除了传统中人为因素的干扰，玻珠和焊圈的装配一致性非常好，克服了传统方式上的缺点。
（3）采用相机引导定位机器人去装配，通过复杂的相机定位和机器人运动的算法，来保证装配的准确性。
（4）由于采用机器人和电缸组合，柔性装配性很强，可以根据现场的实际需要自由调节各机构的运动速度和机构运动先后顺序，以及增减机构运动种类。由于采用机器人装配的方式，零件的装配位置也可以自由调节。
（5）有很强的模块化设计，在维修安装可以自由的更换调整各个部件机构。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，它包括上护罩组件、下机架组件、夹具输送组件、视觉定位组件、托盘上料组件、机器人装配组件、产品压盖组件、产品拾取翻转组件和产品涂胶组件；上护罩组件、下机架组件、夹具输送组件、视觉定位组件、托盘上料组件、机器人装配组件、产品压盖组件、产品拾取翻转组件和产品涂胶组件互相连接。
2.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述上护罩组件包括采用标准合金型材的上护罩，上护罩的前后面采用大开门结构，上护罩的顶部安装三色报警灯，上护罩安装有自由旋转的人机交互平台。
3.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述下机架组件包括焊接机架，焊接机架内部设有电气安装板、气路安装板和大底板，焊接机架后部设有急停按钮。
4.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述夹具输送组件包括集成了标准双列传输同步带线体的输送线体，输送线体中间设有多处阻挡，输送线体的工作位置设有顶升组件，用来提升夹具保证夹具的准确定位。
5.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述视觉定位组件包括用于纠正产品位置的CCD相机和光源，CCD相机固定在可调节的固定板上，光源固定在可上下及前后调节的导杆上并用固定座固定，光源顶部安装有防尘玻璃。
6.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述托盘上料组件包括托盘放置支架、调整板和感应托盘有无的传感器及其支架。
7.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述机器人装配组件包括用于固定机器人的安装底座，安装底座上设有机器人定位基准及锁紧机器人定位的锁紧机构，机器人头部安装有各种吸头，通过滑台缸进行切换使用。
8.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述产品压盖组件包括用于固定三轴运动的支撑柱、支撑底座、X,Y,Z轴电缸和电缸运动支撑件，Z轴电缸上固定有电爪，用来夹放压盖。
9.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述产品拾取翻转组件包括用于固定升降和翻转伺服电机的支撑底座和加强筋，升降运动采用高精密丝杠传输动力，升降和翻转伺服电机配高精度偏转角度小于5分的减速机，保证准确的角度定位。
10.如权利要求1所述的玻珠焊圈自动组装设备，其特征在于，所述产品涂胶组件包括用于固定点胶阀的固定支架和标准阀控制器。
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