CN112935791A - 一种电口拉环自动装配装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电口拉环自动装配装置及其装配方法，装置包括机架、分度盘、拉环装配机构、震动盘、气缸上料机构、机械手下料机构和视觉检测机构；由震动盘筛选零件并送料到指定位置；通过传感器的检测，启动气缸上料机构，待分度盘转到特定位置，气缸上料机构将零件放入拉环装配机构中；待零件放置完成后由视觉检测机构判定是否启动拉环装配机构，进行拉环装配操作；拉环装配完成后，由视觉检测机构检测装配效果；装配完成后启动机械手下料机构对成品进行抓取，摆放；重复循环上述操作，直至零件消耗完毕。本发明能够实现多工位一次性完成由多个零件组成的电口拉环，可应用于光通讯领域电口模块拉环装配。

Description

一种电口拉环自动装配装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及光通讯领域电口模块拉环装配技术，更具体的说是涉及一种六工位一次性完成由五个零件组成的电口拉环的自动装配装置及工艺。

背景技术

现有的拉环组装需要将五个零件进行装配，如图1和图2所示，拉环包括：压块、连接块、工字架、及两根定位销。现有技术的拉环组装存在以下两点问题：

第一、组装拉环零件体积小、数量多，组装需要进行多个动作才能完成一个拉环的整个装配；

第二、拉环的组装为人工组装，组装难度大，疲劳强度大，长期连续作业效率低下。

因此，如何提供一种适用于电口拉环的自动装配装置及方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电口拉环自动装配装置及其装配方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电口拉环自动装配装置，包括：

机架；

分度盘；所述分度盘转动连接在所述机架的操作平台上；

拉环装配机构；所述拉环装配机构的数量为多个，多个所述拉环装配机构均匀布置在所述分度盘的边沿；

震动盘；所述震动盘的数量为多个，且安装在所述操作平台上；多个所述振动盘环绕所述分度盘布置，且用于向所述拉环装配机构分配零件；

气缸上料机构；所述气缸上料机构的数量与所述震动盘的数量相同，且分别布置在多个所述震动盘的出料口和所述拉环装配机构之间，用于根据传感器的判断，将所述振动盘分配的零件放置到所述拉环装配机构上；

机械手下料机构；所述机械手下料机构安装在所述操作平台上，且位于所述分度盘外侧，用于从所述拉环装配机构取下装配完成的拉环；

视觉检测机构；所述视觉检测机构用于检测所述拉环装配机构内是否存在残存余料及所述拉环的装配效果。

通过上述技术方案，本发明采用多工位联动，物料连续供给的方式提高生产效率：由震动盘对物料进行挑选及定向，确保了物料的一致性，通过气缸上料机构对物料进行上下料，确保了物料放置的稳定性，节省时间，提高了生产效率；通过视觉检测机构判定成品，提升装配的品质，机械手装料摆盘，为转至下一工序提供了便利。本发明能够实现多工位一次性完成由多个零件组成的电口拉环，可应用于光通讯领域电口模块拉环装配。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述拉环装配机构包括装配座、夹紧组件和顶针组件；所述装配座通过安装板固定在所述分度盘上，所述装配座表面开设有依次连通的工字架仿形槽、连接块仿形槽和压块仿形槽，所述装配座表面开设有贯通所述连接块仿形槽和所述装配座侧壁的长销滑槽和短销滑槽；所述夹紧组件连接在所述装配座的两端，且能够实现对所述拉环的工字架、连接块和压块的夹紧和放松功能；所述顶针组件连接在所述装配座的侧壁，且用于实现推送插合所述拉环的长销和短销。独立的拉环装配机构对放置好的零件进行一次性组装，仿形槽能够确保零件放置的准确性。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述夹紧组件包括对称布置在所述装配座两端的两组夹紧气缸、第一滑块、第一弹簧和压板；所述夹紧气缸固定在所述安装板上；所述第一滑块与所述装配座滑动连接，且与所述夹紧气缸的伸缩端头固定；所述第一弹簧的数量为多个，且一端与所述第一滑块固定；所述压板与所述第一弹簧的另一端固定。能够实现拉环零件物料的夹紧及组装完成后的拉环释放，主要动作是由气缸推动，使得拉环零件定位固定。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述顶针组件包括顶紧气缸、第二滑块、推块和第二弹簧；所述顶紧气缸固定在所述安装板上；所述第二滑块与所述长销滑槽和短销滑槽滑动连接；所述推块的数量为两个，且分别滑动连接在所述长销滑槽和短销滑槽内；所述第二弹簧的数量为两个，且分别连接所述第二滑块和推块。在夹紧组件夹紧零件物料后，由气缸推动滑块带动推块顶着定位销在滑槽上滑动，直至压块、连接块、工字架两两连接。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述拉环装配机构的数量为6个，所述震动盘的数量为5个；6个所述拉环装配机构分别与5个所述震动盘和1个所述机械手下料机构对应。多工位同时进行动作，提升了工作效率的同时节约了大量的空间，分度盘的控制由伺服电机进行可调节控制，能精确的控制旋转角度。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述视觉检测机构包括安装在所述拉环装配机构上方的CCD摄像机。视觉检测机构对拉环装配前后进行视觉检测，装配前检测拉环装配机构中是否存在残余物料，若有物料残留则显示需要清除，若没有就进行下一个步骤；装配后进行视觉检测，首先检测物料是否到位，防止物料缺失，然后装配完成后检测成品拉环的效果，是否装配到位，有没有偏差或者跑位等现象，并且及时反馈。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述气缸上料机构包括支架、水平驱动组件、安装滑块和作用头；所述支架固定在所述操作平台上；所述水平驱动组件固定在所述支架顶端；所述安装滑块滑动连接在所述水平驱动组件上，且能够在所述水平驱动组件的驱动下做水平直线往复运动；所述作用头固定在所述安装滑块上，且能够通过真空吸附，或电磁吸附，或机械夹持的方式实现零件的取放。机械手下料响应速度快，误差小，大大提高整个***的节拍，提高工作效率。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述机架包括上方的操作平台安装层和下方的电气控制部集成层。能够满足结构布局需求。

优选的，在上述一种电口拉环自动装配装置中，所述震动盘包括圆震部和直震部。能够实现震动分料。

本发明还提供了一种电口拉环自动装配装置的装配方法，包括以下步骤：

S1、由震动盘筛选零件并送料到指定位置；

S2、通过传感器的检测，启动气缸上料机构，待分度盘转到特定位置，气缸上料机构将零件放入拉环装配机构中；

S3、待零件放置完成后由视觉检测机构判定是否启动拉环装配机构，进行拉环装配操作；

S4、拉环装配完成后，由视觉检测机构检测装配效果；装配完成后启动机械手下料机构对成品进行抓取，摆放；

S5、重复循环上述操作，直至零件消耗完毕。

通过上述技术方案，本发明提供的装配方法能够实现多工位一次性完成由多个零件组成的电口拉环，可应用于光通讯领域电口模块拉环装配。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电口拉环自动装配装置及其装配方法，具有以下有益效果：

1、本发明采用六工位联动，物料连续供给的方式，大大提高了生产效率。

2、由震动盘对物料进行挑选及定向，确保了物料的一致性。

3、通过气缸上料机构对物料进行上下料，确保了物料放置的稳定性，节省时间，提高了生产效率。

4、通过视觉检测机构判定成品提升装配的品质，机械手装料摆盘，为转至下一工序提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为拉环的结构示意图；

图2附图为拉环的***图；

图3附图为本发明提供的电口拉环自动装配装置的整体结构示意图；

图4附图为本发明提供的电口拉环自动装配装置的内部结构俯视图；

图5附图为本发明提供的震动盘的结构示意图；

图6附图为本发明提供的分度盘的结构示意图；

图7附图为本发明提供的拉环装配机构的结构示意图；

图8附图为本发明提供的装配座和拉环的分解结构示意图；

图9附图为本发明提供的装配座的俯视图；

图10附图为本发明提供的装配座和夹紧组件、顶紧组件配合的俯视图；

图11附图为本发明提供的装配座内部结构的分解图；

图12附图为本发明提供的视觉检测机构的结构示意图；

图13附图为本发明提供的机械手下料机构的结构示意图；

图14附图为本发明提供的真空吸附式气缸上料机构的结构示意图；

图15附图为本发明提供的电磁吸附式气缸上料机构的结构示意图；

图16附图为本发明提供的机械夹持式气缸上料机构的结构示意图；

图17附图为本发明提供的电口拉环自动装配方法的流程图。

其中：

1-机架；

11-操作平台；12-操作平台安装层；13-电气控制部集成层；2-分度盘；

3-拉环装配机构；

31-装配座；311-工字架仿形槽；312-连接块仿形槽；313-压块仿形槽；314-长销滑槽；315-短销滑槽；32-夹紧组件；321-夹紧气缸；322-第一滑块；323-第一弹簧；324-压板；33-顶针组件；331-顶紧气缸；332-第二滑块；333-推块；34-安装板；

4-震动盘；

41-圆震部；42-直震部；

5-气缸上料机构；

51-支架；52-水平驱动组件；53-安装滑块；54-作用头；

6-机械手下料机构；

7-视觉检测机构；

8-拉环；

81-工字架；82-连接块；83-压块；84-长销；85-短销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图16，本发明实施例公开了一种电口拉环自动装配装置，包括：

机架1；

分度盘2；分度盘2转动连接在机架1的操作平台11上；

拉环装配机构3；拉环装配机构3的数量为多个，多个拉环装配机构3均匀布置在分度盘2的边沿；

震动盘4；震动盘4的数量为多个，且安装在操作平台11上；多个振动盘4环绕分度盘2布置，且用于向拉环装配机构3分配零件；

气缸上料机构5；气缸上料机构5的数量与震动盘4的数量相同，且分别布置在多个震动盘4的出料口和拉环装配机构3之间，用于根据传感器的判断，将振动盘4分配的零件放置到拉环装配机构3上；

机械手下料机构6；机械手下料机构6安装在操作平台11上，且位于分度盘2外侧，用于从拉环装配机构3取下装配完成的拉环8；

视觉检测机构7；视觉检测机构7用于检测拉环装配机构3内是否存在残存余料及拉环8的装配效果。

为了进一步优化上述技术方案，拉环装配机构3包括装配座31、夹紧组件32和顶针组件33；装配座31通过安装板34固定在分度盘2上，装配座31表面开设有依次连通的工字架仿形槽311、连接块仿形槽312和压块仿形槽313，装配座31表面开设有贯通连接块仿形槽312和装配座31侧壁的长销滑槽314和短销滑槽315；夹紧组件32连接在装配座31的两端，且能够实现对拉环8的工字架81、连接块82和压块83的夹紧和放松功能；顶针组件33连接在装配座31的侧壁，且用于实现推送插合拉环8的长销84和短销85。

为了进一步优化上述技术方案，夹紧组件32包括对称布置在装配座31两端的两组夹紧气缸321、第一滑块322、第一弹簧323和压板324；夹紧气缸321固定在安装板34上；第一滑块322与装配座31滑动连接，且与夹紧气缸321的伸缩端头固定；第一弹簧323的数量为多个，且一端与第一滑块322固定；压板324与第一弹簧323的另一端固定。

为了进一步优化上述技术方案，顶针组件33包括顶紧气缸331、第二滑块332、推块333和第二弹簧；顶紧气缸331固定在安装板34上；第二滑块332与长销滑槽314和短销滑槽315滑动连接；推块333的数量为两个，且分别滑动连接在长销滑槽314和短销滑槽315内；第二弹簧的数量为两个，且分别连接第二滑块332和推块333。

为了进一步优化上述技术方案，拉环装配机构3的数量为6个，震动盘4的数量为5个；6个拉环装配机构3分别与5个震动盘4和1个机械手下料机构6对应。

为了进一步优化上述技术方案，视觉检测机构7包括安装在拉环装配机构3上方的CCD摄像机。

为了进一步优化上述技术方案，气缸上料机构5包括支架51、水平驱动组件52、安装滑块53和作用头54；支架51固定在操作平台11上；水平驱动组件52固定在支架51顶端；安装滑块53滑动连接在水平驱动组件52上，且能够在水平驱动组件52的驱动下做水平直线往复运动；作用头54固定在安装滑块53上，且能够通过真空吸附，或电磁吸附，或机械夹持的方式实现零件的取放。

为了进一步优化上述技术方案，机架1包括上方的操作平台安装层11和下方的电气控制部集成层12。

为了进一步优化上述技术方案，震动盘4包括圆震部41和直震部42。

参见附图17，为本发明提供的电口拉环自动装配装置的装配方法，具体包括：

1、将拉环8的压块83、连接块82、工字架81、长销84和短销85分别放入对应的震动盘4中，由震动盘4筛选物料及摆定方向；

2、分度盘2按一定节拍转动，使六工位连续动作；

3、启动气缸上料机构5，将各个工位上的物料放置到拉环装配机构3的仿形槽中，根据分度盘2的节拍，对应放置物料；

4、待物料放置完成后由视觉检测机构7检测合格，启动拉环装配机构3的各个气缸，对五个零件一次性组装，完成装配；

5、装配完成后，由视觉***机构7检测合格，启动机械手下料机构6进行成品的取放摆盘。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

分度盘(2)；所述分度盘(2)转动连接在所述机架(1)的操作平台(11)上；

拉环装配机构(3)；所述拉环装配机构(3)的数量为多个，多个所述拉环装配机构(3)均匀布置在所述分度盘(2)的边沿；

震动盘(4)；所述震动盘(4)的数量为多个，且安装在所述操作平台(11)上；多个所述振动盘(4)环绕所述分度盘(2)布置，且用于向所述拉环装配机构(3)分配零件；

气缸上料机构(5)；所述气缸上料机构(5)的数量与所述震动盘(4)的数量相同，且分别布置在多个所述震动盘(4)的出料口和所述拉环装配机构(3)之间，用于根据传感器的判断，将所述振动盘(4)分配的零件放置到所述拉环装配机构(3)上；

机械手下料机构(6)；所述机械手下料机构(6)安装在所述操作平台(11)上，且位于所述分度盘(2)外侧，用于从所述拉环装配机构(3)取下装配完成的拉环(8)；

视觉检测机构(7)；所述视觉检测机构(7)用于检测所述拉环装配机构(3)内是否存在残存余料及所述拉环(8)的装配效果。

2.根据权利要求1所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述拉环装配机构(3)包括装配座(31)、夹紧组件(32)和顶针组件(33)；所述装配座(31)通过安装板(34)固定在所述分度盘(2)上，所述装配座(31)表面开设有依次连通的工字架仿形槽(311)、连接块仿形槽(312)和压块仿形槽(313)，所述装配座(31)表面开设有贯通所述连接块仿形槽(312)和所述装配座(31)侧壁的长销滑槽(314)和短销滑槽(315)；所述夹紧组件(32)连接在所述装配座(31)的两端，且能够实现对所述拉环(8)的工字架(81)、连接块(82)和压块(83)的夹紧和放松功能；所述顶针组件(33)连接在所述装配座(31)的侧壁，且用于实现推送插合所述拉环(8)的长销(84)和短销(85)。

3.根据权利要求2所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述夹紧组件(32)包括对称布置在所述装配座(31)两端的两组夹紧气缸(321)、第一滑块(322)、第一弹簧(323)和压板(324)；所述夹紧气缸(321)固定在所述安装板(34)上；所述第一滑块(322)与所述装配座(31)滑动连接，且与所述夹紧气缸(321)的伸缩端头固定；所述第一弹簧(323)的数量为多个，且一端与所述第一滑块(322)固定；所述压板(324)与所述第一弹簧(323)的另一端固定。

4.根据权利要求2所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述顶针组件(33)包括顶紧气缸(331)、第二滑块(332)、推块(333)和第二弹簧；所述顶紧气缸(331)固定在所述安装板(34)上；所述第二滑块(332)与所述长销滑槽(314)和短销滑槽(315)滑动连接；所述推块(333)的数量为两个，且分别滑动连接在所述长销滑槽(314)和短销滑槽(315)内；所述第二弹簧的数量为两个，且分别连接所述第二滑块(332)和推块(333)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述拉环装配机构(3)的数量为6个，所述震动盘(4)的数量为5个；6个所述拉环装配机构(3)分别与5个所述震动盘(4)和1个所述机械手下料机构(6)对应。

6.根据权利要求5所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述视觉检测机构(7)包括安装在所述拉环装配机构(3)上方的CCD摄像机。

7.根据权利要求1所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述气缸上料机构(5)包括支架(51)、水平驱动组件(52)、安装滑块(53)和作用头(54)；所述支架(51)固定在所述操作平台(11)上；所述水平驱动组件(52)固定在所述支架(51)顶端；所述安装滑块(53)滑动连接在所述水平驱动组件(52)上，且能够在所述水平驱动组件(52)的驱动下做水平直线往复运动；所述作用头(54)固定在所述安装滑块(53)上，且能够通过真空吸附，或电磁吸附，或机械夹持的方式实现零件的取放。

8.根据权利要求1所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述机架(1)包括上方的操作平台安装层(11)和下方的电气控制部集成层(12)。

9.根据权利要求1所述的一种电口拉环自动装配装置，其特征在于，所述震动盘(4)包括圆震部(41)和直震部(42)。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的电口拉环自动装配装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、由震动盘(4)筛选零件并送料到指定位置；

S2、通过传感器的检测，启动气缸上料机构(5)，待分度盘(2)转到特定位置，气缸上料机构(5)将零件放入拉环装配机构(3)中；

S3、待零件放置完成后由视觉检测机构(7)判定是否启动拉环装配机构(3)，进行拉环(8)装配操作；

S4、拉环(8)装配完成后，由视觉检测机构(7)检测装配效果；装配完成后启动机械手下料机构(6)对成品进行抓取，摆放；

S5、重复循环上述操作，直至零件消耗完毕。

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