CN108723590B - 一种组装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种组装设备，涉及机械加工技术领域。所述组装设备包括：转盘，所述转盘上设有至少一套用于定位第一工件的治具，所述治具与所述转盘同步转动；上料部，所述上料部包括：上料机构和上料移动控制机构；所述上料机构安装在所述上料移动控制机构上；焊接部，所述焊接部包括：调整机构和焊接机构；下料部，包括下料机构和下料移动控制机构；所述下料机构安装在所述下料移动控制机构上。本发明实施例所述的组装设备，整体布局紧凑合理，功能齐全，其操作简单且运行快速，通过其设备的高自动化程度进一步提升了产能，降低了成本，并且其定位精准、加工质量高，使产品的精度得以提高。

Description

一种组装设备
技术领域
本发明实施例涉及机械加工技术领域，特别是一种组装设备。
背景技术
随着IT行业的发展，其相关配件的自动化生产也越来越多，应用到激光焊接领域的产品也越来越丰富，USB(通用串行总线)外壳与其内部的柔性电路板焊接的需求较高。
发明人在研究本申请的过程中发现，现有技术中至少存在以下技术问题：
目前，大多数USB外壳与其内部的柔性电路板的组装是通过手动设备进行的，缺乏自动化生产，焊接质量和精度较低，人工成本较高。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种组装柔性电路板与USB外壳的自动化设备。
为了解决上述技术问题，本发明实施例所述的组装设备采用了如下所述的技术方案：
一种组装设备，包括：转盘，所述转盘上设有至少一套用于定位第一工件的治具，所述治具与所述转盘同步转动；
上料部，所述上料部包括：上料机构和上料移动控制机构；所述上料机构安装在所述上料移动控制机构上，所述上料机构用于将第二工件移动到所述治具中，所述上料移动控制机构用于调整所述上料机构的工作位置；
焊接部，所述焊接部包括：调整机构和焊接机构；所述调整机构用于调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置，所述焊接机构用于焊接所述第一工件与所述第二工件；
下料部，包括下料机构和下料移动控制机构；所述下料机构安装在所述下料移动控制机构上，所述下料机构用于取出所述治具中的所述第一工件和所述第二工件，所述下料移动控制机构用于调整所述下料机构的工作位置；
所述上料部、所述焊接部和所述下料部围绕所述转盘安装。
进一步，所述的组装设备，所述上料机构包括：夹爪气缸、夹爪和检测传感器；
所述夹爪气缸安装在所述上料移动控制机构上，所述夹爪安装在所述夹爪气缸上，所述夹爪气缸驱动所述夹爪夹取或张开；所述夹爪上设有所述检测传感器，所述检测传感器用于检测所述第二工件的夹取状态。
进一步，所述的组装设备，所述上料移动控制机构包括：上料升降滑台气缸和上料运动平台；
所述上料机构安装在所述上料升降滑台气缸上，所述上料升降滑台气缸安装在所述上料运动平台上；所述上料升降滑台气缸和所述上料运动平台驱动所述上料机构移动，用于调整所述上料机构的工作位置。
进一步，所述的组装设备，所述上料部还包括供料盘和上料盘平台；
所述供料盘用于放置所述第二工件，所述上料盘平台用于安装所述供料盘并带动所述供料盘移动。
进一步，所述的组装设备，所述调整机构包括：第一平台、第二平台、升降滑台气缸和定位机构；
所述定位机构通过所述升降滑台气缸安装在所述第二平台上，所述第二平台安装在所述第一平台上；所述第一平台和所述第二平台带动所述升降滑台气缸移动，进而带动所述定位机构移动；所述升降滑台气缸驱动所述定位机构移动，用于调整所述定位机构的工作位置；所述定位机构用于调整所述第一工件和所述第二工件的相对位置。
进一步，所述的组装设备，所述调整机构还包括旋转电机；所述旋转电机安装在所述升降滑台气缸上，所述旋转电机与所述定位机构组合安装，所述旋转电机用于调整所述定位机构的工作角度。
进一步，所述的组装设备，所述焊接机构包括：焊接移动平台、调焦平台和焊接头；
所述焊接头通过所述调焦平台安装在所述焊接移动平台上；所述焊接移动平台和所述调焦平台用于调整所述焊接头的焊接位置。
进一步，所述的组装设备，所述定位机构的构造和所述上料机构的构造相同，所述下料机构的构造和所述上料机构的构造相同。
进一步，所述的组装设备，所述下料移动控制机构包括：下料升降滑台气缸和下料运动平台；
所述下料机构安装在所述下料升降滑台气缸上，所述下料升降滑台气缸安装在所述下料运动平台上；所述下料升降滑台气缸和所述下料运动平台驱动所述下料机构移动，用于调整所述下料机构的工作位置。
进一步，所述的组装设备，所述下料部还包括：下料输送机构；所述下料输送机构用于输送所述下料机构移动过来的所述第一工件和所述第二工件。
与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：
本发明实施例所述的组装设备，整体布局紧凑合理，功能齐全，其操作简单且运行快速，通过其设备的高自动化程度进一步提升了产能，降低了成本，并且其定位精准、加工质量高，使产品的精度得以提高。
附图说明
图1为本发明实施例所述组装设备的俯视图；
图2为本发明实施例所述上料部的示意图；
图3为本发明实施例所述焊接部的示意图；
图4为本发明实施例所述调整机构的示意图；
图5为本发明实施例所述下料部的示意图；
附图标记说明：
1-转盘、2-上料部、3-焊接部、4-下料部、11-治具、21-上料机构、22-上料移动控制机构、23-供料盘、24-上料盘平台、31-调整机构、32-焊接机构、33-电荷耦合元件、41-下料机构、42-下料移动控制机构、43-下料输送机构、211-夹爪气缸、212-夹爪、213-检测传感器、221-上料升降滑台气缸、222-上料运动平台、311-第一平台、312-第二平台、313-旋转电机、314-升降滑台气缸、315-定位机构、321-焊接移动平台、322-调焦平台、323-焊接头、421-下料升降滑台气缸、422-下料运动平台。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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例的目的，不是旨在于限制本发明。
参考图1，为本发明实施例所述组装设备的俯视图。本发明实施例所述组装设备包括：转盘1、上料部2、焊接部3和下料部4。所述转盘1上固定设有至少一套用于定位第一工件的治具11，所述治具11与所述转盘1同步转动，所述转盘1通过直接驱动马达提供动力进行转动，带动所述治具11中的第一工件依次经过其他工位进行加工。所述上料部2用于上料第二工件；所述焊接部3用于调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置，并对所述第一工件与所述第二工件进行焊接。所述下料部4用于下料焊接后的所述第一工件与所述第二工件。所述上料部2、所述焊接部3和所述下料部4围绕所述转盘1安装。
参考图2，为本发明实施例所述上料部的示意图。所述上料部2包括：上料机构21、上料移动控制机构22、料盘23和上料盘平台24。上料机构21安装在上料移动控制机构22上，上料机构21用于将第二工件移动到治具11中，上料移动控制机构22用于调整上料机构21的工作位置；供料盘23安装在所述上料盘平台24上，供料盘23用于放置所述第二工件，上料盘平台24用于带动供料盘23移动使上料机构21方便抓取第二工件。
参考图2中局部放大部分，上料机构21包括：夹爪气缸211、夹爪212和检测传感器213。其中，夹爪气缸211安装在上料移动控制机构22上，夹爪212安装在夹爪气缸211上，夹爪212上设有检测传感器213。夹爪气缸211通过驱动夹爪212的夹紧或张开控制所述夹爪212的工作状态；夹爪212为仿形夹爪，其形状可有根据第二工件的形状预先设定；检测传感器213为光纤传感器，检测传感器213用于检测第二工件的夹取状态。
上料移动控制机构22包括：上料升降滑台气缸221和上料运动平台222。上料机构21安装在上料升降滑台气缸221上，上料升降滑台气缸221安装在上料运动平台222上。上料升降滑台气缸221和上料运动平台222通过驱动所述上料机构21移动，来调整上料机构21的工作位置；其中，上料升降滑台气缸221通过驱动上料机构21进行升降来调整其工作位置，上料运动平台222通过带动上料机构21在某一水平直线上移动来调整其工作位置。
参考图3，为本发明实施例所述焊接部的示意图。焊接部3包括：调整机构31、焊接机构32和电荷耦合元件33。其中，焊接机构32包括：焊接移动平台321、调焦平台322和焊接头323；焊接头323通过调焦平台322安装在焊接移动平台321上；焊接移动平台321和所述调焦平台322用于调整所述焊接头323的焊接位置。
电荷耦合元件31用于对第一工件和第二工件拍照以此检测出两个工件的相对位置，在计算出两个产品中心度的偏差之后，通过调整机构35调整第一工件与第二工件的相对位置，压紧后通过焊接移动平台321和调焦平台322调整焊接头323的焊接位置，然后通过焊接头323对第一工件和第二工件进行焊接，完成焊接后，焊接部3恢复初始的工作状态以便下一次调整和焊接。
参考图4，为本发明实施例所述调整机构的示意图。调整机构31具体包括：第一平台311、第二平台312、旋转电机313、升降滑台气缸314和定位机构315。
定位机构315通过升降滑台气缸314安装在第二平台312上，第二平台312安装在第一平台311上，旋转电机313安装在升降滑台气缸314上，旋转电机313与定位机构315组合安装；定位机构315用于调整第一工件和第二工件的相对位置，其中，定位机构315的构造和上料机构21的构造相似。第一平台311带动定位机构315沿x轴方向的移动，第二平台312带动定位机构315沿y轴方向的移动，升降滑台气缸314驱动定位机构315沿z轴方向进行移动，旋转电机313调整定位机构315的工作角度。第一平台311、第二平台312、升降滑台气缸314和旋转电机313共同配合用于调整所述定位机构315的工作位置和工作角度。
另外，焊接部3还包括压紧机构(未图示)，调整机构31调整好第一工件和第二工件的相对位置后，通过压紧机构(未图示)将第一工件与第二工件压紧，然后焊接机构32对压紧后的第一工件和第二工件进行焊接。
参考图5，为本发明实施例所述下料部的示意图。下料部4包括：下料机构41、下料移动控制机构42和下料输送机构43。其中，下料机构41的构造与上料机构21的构造相似，下料移动控制机构42包括：下料升降滑台气缸421和下料运动平台422。下料机构41安装在下料升降滑台气缸421上，下料升降滑台气缸421安装在下料运动平台422上。下料机构41用于夹取焊接后的第一工件和第二工件并放置到下料输送机构43上。下料升降滑台气缸421与下料运动平台422驱动所述下料机构41移动，用于调整下料机构41的工作位置，其中，下料升降滑台气缸421通过驱动下料机构41进行升降来调整其工作位置，下料运动平台422通过带动下料机构41在某一水平直线上移动来调整其工作位置。下料输送机构43则用于输送下料机构41放置于其上的加工后的第一工件和第二工件。
以柔性电路板作为第一工件、USB外壳作为第二工件为例，对本发明实施例所述组装设备的工作过程及原理进行说明：
首先在初始工位处手动将柔性电路板放置到治具11中，转盘1转动，使第一工件移动上料部2所在工位处，上料运动平台222和上料升降滑台气缸221驱动上料机构21移动到供料盘23上方，上料机构21将依靠供料盘23摆放整齐的第二工件夹取后放置到治具11中。然后转盘1转动，使放置有第一工件和第二工件的治具11移动到焊接部3所在工位处，电荷耦合元件33对第一工件和第二工件进行拍照，检测其相对位置，算出第一工件和第二工件中心度的偏差后，通过调整机构31对第一工件和第二工件的相对位置进行调整，再经过电荷耦合元件33拍照确认相对位置后，压紧机构(未图示)压紧第一工件和第二工件，再通过焊接移动平台321和调焦平台322控制焊接头323对第一工件和第二工件进行焊接，完成焊接后焊接头323和调整机构31恢复初始状态。之后转盘1转动，使焊接后的第一工件和第二工件移动至下料部4所在工位处，通过下料升降滑台气缸421与下料运动平台422驱动，使下料机构41移动到治具11上方，下料机构41夹取焊接后的第一工件和第二工件并放置到下料输送机构43上，最后通过下料输送机构43完成最后的下料动作。
本发明实施例所述的组装设备，整体布局紧凑合理，功能齐全，其操作简单且运行快速，通过直接驱动马达四工位旋转运动，保证了设备的高效快速运行，通过其设备的高自动化程度进一步提升了产能，降低了成本，并且通过电荷耦合元件进行精确定位，保证了产品的加工质量，使产品的精度得以提高。
本发明不限于上述实施方式，以上所述是本发明的优选实施方式，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些等价形式的改进和修饰也应视为包括在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种组装设备，其特征在于，包括：
转盘(1)，所述转盘(1)上设有至少一套用于定位第一工件的治具(11)，所述治具(11)与所述转盘(1)同步转动；
上料部(2)，所述上料部(2)包括：上料机构(21)和上料移动控制机构(22)；所述上料机构(21)安装在所述上料移动控制机构(22)上，所述上料机构(21)用于将第二工件移动到所述治具(11)中，所述上料移动控制机构(22)用于调整所述上料机构(21)的工作位置；
焊接部(3)，所述焊接部(3)包括：调整机构(31)、焊接机构(32)、电荷耦合元件(33)和压紧机构；所述调整机构(31)包括第一平台(311)、第二平台(312)、升降滑台气缸(314)、定位机构(315)和旋转电机(313)，所述定位机构(315)通过所述升降滑台气缸(314)安装在所述第二平台(312)上，所述第二平台(312)安装在所述第一平台(311)上，所述第一平台(311)和所述第二平台(312)带动所述升降滑台气缸(314)移动，进而带动所述定位机构(315)移动，所述升降滑台气缸(314)驱动所述定位机构(315)移动，用于调整所述定位机构(315)的工作位置，所述定位机构(315)用于在焊接前根据电荷耦合元件(33)获取的第一工件和第二工件的相对位置的偏差，调整所述第一工件与所述第二工件的相对位置，所述压紧机构将第一工件与第二工件压紧，所述焊接机构(32)用于焊接所述第一工件与所述第二工件，所述旋转电机(313)安装在所述升降滑台气缸(314)上，所述旋转电机(313)与所述定位机构(315)组合安装，所述旋转电机(313)用于调整所述定位机构(315)的工作角度；所述第一工件为柔性电路板，所述第二工件为USB外壳；
所述焊接机构(32)包括：焊接移动平台(321)、调焦平台(322)和焊接头(323)；
所述焊接头(323)通过所述调焦平台(322)安装在所述焊接移动平台(321)上；所述焊接移动平台(321)和所述调焦平台(322)用于调整所述焊接头(323)的焊接位置；
下料部(4)，包括下料机构(41)和下料移动控制机构(42)；所述下料机构(41)安装在所述下料移动控制机构(42)上，所述下料机构(41)用于取出所述治具(11)中的所述第一工件和所述第二工件，所述下料移动控制机构(42)用于调整所述下料机构(41)的工作位置；
所述上料部(2)、所述焊接部(3)和所述下料部(4)围绕所述转盘(1)安装。
2.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述上料机构(21)包括：夹爪气缸(211)、夹爪(212)和检测传感器(213)；
所述夹爪气缸(211)安装在所述上料移动控制机构(22)上，所述夹爪(212)安装在所述夹爪气缸(211)上，所述夹爪气缸(211)驱动所述夹爪(212)夹取或张开；所述夹爪(212)上设有所述检测传感器(213)，所述检测传感器(213)用于检测所述第二工件的夹取状态。
3.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述上料移动控制机构(22)包括：上料升降滑台气缸(221)和上料运动平台(222)；
所述上料机构(21)安装在上料升降滑台气缸(221)上，上料升降滑台气缸(221)安装在所述上料运动平台(222)上；所述上料升降滑台气缸(221)和所述上料运动平台(222)驱动所述上料机构(21)移动，用于调整所述上料机构(21)的工作位置。
4.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述上料部(2)还包括供料盘(23)和上料盘平台(24)；
所述供料盘(23)用于放置所述第二工件，所述上料盘平台(24)用于安装所述供料盘(23)并带动所述供料盘(23)移动。
5.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述定位机构(315)的构造和所述上料机构(21)的构造相同，所述下料机构(41)的构造和所述上料机构(21)的构造相同。
6.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述下料移动控制机构(42)包括：下料升降滑台气缸(421)和下料运动平台(422)；
所述下料机构(41)安装在所述下料升降滑台气缸(421)上，所述下料升降滑台气缸(421)安装在所述下料运动平台(422)上；所述下料升降滑台气缸(421)和所述下料运动平台(422)驱动所述下料机构(41)移动，用于调整所述下料机构(41)的工作位置。
7.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述下料部(4)还包括：下料输送机构(43)；所述下料输送机构(43)用于输送所述下料机构(41)移动过来的所述第一工件和所述第二工件。
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