CN220161690U - 一种非标零件组装及检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非标零件组装及检测设备，其中的位移装置带动组装装置实现沿X/Y轴方向的位移，该组装装置具有用于夹持待组装零件的夹头机构；夹具装置安装在基座上，其包括多个用于夹紧定位待组装产品的夹具，夹具通过夹具驱动机构自上料工位向组装工位循环移动；视觉对位装置沿Y轴方向水平安装在基座上，该视觉对位装置中的镜头朝向夹具装置的组装工位；用于输送待组装零件的送料装置具有一出料端，该出料端位于组装装置的位移范围内，组装装置由所述的出料端将待组装零件夹持后，放置在位于组装工位位置处通过夹具夹紧定位的待组装产品上。本实用新型不仅实现待组装零件和待组装产品的自动送料，并且可实现自动化组装作业。

Description

一种非标零件组装及检测设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特指一种非标零件组装及检测设备。

背景技术

在自动化设备中，经常需要将一些非标准零件组装至产品中，例如在组装摄像镜头产品过程中，需要在镜头上安装镜头遮光罩和固定遮光罩的上下夹扣产品，对于上下夹扣产品而言，这种产品属于非标零件，需要根据产品自身的需求进行特定的设计，导致零件自身的造型相对独特，难以通过传统的自动化设备进行组装，目前多采用人工进行组装。

在组装过程中，由于镜头属于精密和相对贵重的产品，所以为了避免由于零件的组装对镜头造成损害，在组装之前，必须检测镜头上预留安装空间是否足够，是否需要进行修正作业。这些操作目前都是通过人工操作完成，导致对于非标零件的组装效率低。

为了适应对于非标零件的自动化组装作业，本发明人经过不断改进，提出以下技术方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种非标零件组装及检测设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：一种非标零件组装及检测设备，包括：基座、送料装置、位移装置、组装装置、夹具装置和视觉对位装置，所述的组装装置通过位移装置安装在基座上，位移装置带动组装装置实现沿X/Y轴方向的位移，该组装装置具有用于夹持待组装零件的夹头机构，且夹头机构在组装装置中的纵向驱动机构带动下实现沿Z轴方向的位移；所述的夹具装置安装在基座上，其包括多个用于夹紧定位待组装产品的夹具，所述的夹具通过夹具驱动机构自上料工位向组装工位循环移动；所述的视觉对位装置沿Y轴方向水平安装在基座上，该视觉对位装置中的镜头朝向夹具装置的组装工位；用于输送待组装零件的送料装置具有一出料端，该出料端位于组装装置的位移范围内，组装装置由所述的出料端将待组装零件夹持后，放置在位于组装工位位置处通过夹具夹紧定位的待组装产品上。

进一步而言，上述技术方案中，所述的送料装置包括：振动盘、出料端和连接振动盘和出料端的送料通道。

进一步而言，上述技术方案中，所述的位移装置包括：两条平行设置的Y轴导轨和一条位于两条Y轴导轨上的X轴横梁，所述的X轴横梁通过Y轴驱动机构沿Y轴导轨平移；所述的组装装置安装在X轴横梁上，并通过X轴驱动机构沿X轴横梁平移；所述位移装置通过与Y轴导轨固定连接的支撑柱悬置于基座上方。

进一步而言，上述技术方案中，所述的X轴驱动机构和Y轴驱动机构均采用自带驱动电机的线性滑台。

进一步而言，上述技术方案中，所述的组装装置包括：用于与位移装置连接的组装底板、安装在组装底板上的纵向驱动机构、与纵向驱动机构连动的夹头机构，所述的夹头机构具有一组用于夹持待组装零件的夹头和用于驱动夹头运行的夹头驱动件。

进一步而言，上述技术方案中，所述的组装底板上还安装有第一视觉对位机构和激光测距仪，用于第一视觉对位机构沿Z轴方向纵向安装在组装底板上。

进一步而言，上述技术方案中，所述的夹具装置包括：安装在基座上的驱动机构、与驱动机构连动的夹具转板、均匀分布并安装在夹具转板上的夹具、位于组装工位上方并相对夹具转板保持固定不动的装配辅助机构。

所述的夹具装置具有四个呈“十”分布的夹具，所述的驱动机构驱动夹具转板每次转动90°。

进一步而言，上述技术方案中，该设备还包括前光栅装置和后光栅装置，其中前光栅装置位于送料装置与位移装置之间，所述的后光栅装置位于夹具装置的外侧。

进一步而言，上述技术方案中，该设备包括两组输送不同待组装零件的送料装置；所述的组装装置具有两组夹头机构，每组夹头机构分别通过各自的纵向驱动机构带动实现沿Z轴方向的位移。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型将待组装零件通过送料装依据置进行输送，待组装产品通过夹具装置完成送料，并形成稳定的定位，同时通过视觉对位装置完成对夹具装置中待组装产品的视觉对位、检测，然后通过组装装置中的依据待组装零件造型设计的夹头机构进行准确的夹持，并将待组装零件放置到已经定位的待组装产品中，从而不仅实现待组装零件和待组装产品的自动送料，并且可实现自动化组装作业。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型另一视角的立体图；

图3是本实用新型移除送料装置后的立体图；

图4是本实用新型移除位移装置和组装装置后的立体图；

图5是图3立体分解图；

图6是本实用新型中组装装置的立体图；

图7是本实用新型中组装装置另一视角的立体图；

图8是本实用新型基座与夹具装置、视觉对位装置的组合状态立体图；

图9是图8俯视图。

具体实施方式

本实用新型为一种非标零件组装及检测设备，见图1至图9所示，本实用新型包括：基座1、送料装置2、位移装置3、组装装置4、夹具装置5、视觉对位装置6和光栅装置。

所述的基座1作为承载底板，用于安装位移装置3、组装装置4、夹具装置5和视觉对位装置6。其中，送料装置2和夹具装置5相对设置，送料装置2用于输送待组装的零件9，夹具装置5用于输送待组装的产品。本实用新型就是将非标的待组装的零件9安装至组装的产品上。

在实际制造过程中，可以通过一个罩体将整个基座1罩设。为了确保安全，本实用新型设置有光栅装置。结合图1、图2所示，光栅装置包括：前光栅装置71和后光栅装置72，其中前光栅装置71位于送料装置2与位移装置3之间，所述的后光栅装置72位于夹具装置5的外侧。通过前、后光栅装置放置操作人员在设备工作时意外伸入设备中，造成危险。

结合图4所示，所述的送料装置2包括：振动盘21、出料端20和连接振动盘21和出料端20的送料通道22。待组装零件9放置在振动盘21中，通过振动盘91的振动对待组装零件9进行定向输出，并通过送料通道22将待组装零件9输入到出料端20。该出料端20位于基座1上，并且位于组装装置4的位移范围内，组装装置4由所述的出料端20将待组装零件9夹持后，放置在位于组装工位502位置处通过夹具50夹紧定位的待组装产品上。

所述的出料端20具有与待组装零件9造型对应的型腔。待组装零件9通过型腔形成定位，等待组装装置4中的夹头机构40夹持。

本实用新型设置有两组送料装置2，这样可以同时输送两个形状不同的的待组装零件9。例如，当组装镜头时，两组送料装置2可以分别输送上、下夹扣零件。

另外，在送料装置出料端20的旁侧还是设置有料台24。该料台24用于放置有缺陷的待组装零件9。

结合图3和图5所示，所述的位移装置3用于驱动组装装置4实现沿X/Y轴方向的位移。在位移装置3的带动下，组装装置4中的夹头机构40由出料端20处将待组装零件9夹持住，然后位移到夹具装置5的组装工位502处，完成组装作业。具体而言，所述的位移装置3包括：两条平行设置的Y轴导轨31和一条位于，条Y轴导轨31上的X轴横梁32，所述的X轴横梁32通过Y轴驱动机构沿Y轴导轨31平移；所述的组装装置4安装在X轴横梁32上，并通过X轴驱动机构沿X轴横梁32平移；所述位移装置3通过与Y轴导轨31固定连接的支撑柱33悬置于基座1上方。

所述的X轴驱动机构和Y轴驱动机构可采用丝杆驱动机构、皮带驱动机构。本实用新型一个较佳的实施方式，所述为：X轴驱动机构和Y轴驱动机构可直接采用自带驱动电机的线性滑台，由于线性滑台自身具有导轨，所以可直接将导轨与驱动机构结合为一体。本实用新型中，就是将左侧的Y轴导轨31直接采用线性滑台，在X轴横梁32上设置线性滑台。

结合图6、图7所示，所述的组装装置4通过位移装置3安装在基座1上，位移装置3带动组装装置4实现沿X/Y轴方向的位移。具体而言，所述的组装装置4包括：用于与位移装置3连接的组装底板42、安装在组装底板42上的纵向驱动机构41、与纵向驱动机构41连动的夹头机构40，所述的夹头机构40、具有一组用于夹持待组装零件9的夹头400和用于驱动夹头400运行的夹头驱动件401。夹头机构40在纵向驱动机构41带动下实现沿Z轴方向的位移。

所述的夹头400采用与待组装零件9造型对应的设计，这样通过夹头400可以进行准确的定位夹持，便于在后续的组装过程中进行对位安装；夹头驱动件401可采用气缸驱动。为了防止在组装过程中，夹头机构40沿Z轴方向位移量过大，导致产生过大压力损害待组装产品，所以本实用新型可以在夹头机构40和纵向驱动机构41之间设置测力感应器，通过测力感应器随时监测夹头机构40向下的作用力，避免压力过大在组装过程中对待组装产品造成损坏。

另外，所述的组装底板42上还安装有第一视觉对位机构43和激光测距仪44，用于第一视觉对位机构43沿Z轴方向纵向安装在组装底板42上。所述的第一视觉对位机构43的镜头向下，用于对位于出料端20上的待组装零件进行对位和检测，如果待组装零件是存在缺陷的次品，则夹头机构40会将次品夹持后放置在出料端20旁侧的料台24中。所述的激光测距仪44用于检测Z轴方向的高度检测。每次夹头机构40在纵向驱动机构41驱动下沿Z轴方向移动，为了确保夹头机构40在每次移动后可以准确复位，可通过激光测距仪44检测其与基座1之间距离进行确定。同时，激光测距仪44还可以检测位于出料端20中待组装零件的高度位置，从而令夹头机构40可以准确下降至适当高度，完成对待组装零件的夹持。

另外，本实用新型中设置有两组机头机构24，以对应两组输送不同待组装零件9的送料装置2。每组夹头机构40分别通过各自的纵向驱动机构41带动实现沿Z轴方向的位移。

结合图8和图9所示，所述的夹具装置5安装在基座1上，其包括多个用于夹紧定位待组装产品的夹具50，所述的夹具50通过夹具驱动机构51自上料工位501向组装工位502循环移动。具体而言，所述的夹具装置5包括：安装在基座1上的驱动机构51、与驱动机构51连动的夹具转板52、均匀分布并安装在夹具转板52上的夹具50、位于组装工位502上方并相对夹具转板52保持固定不动的装配辅助机构53。

所述的夹具装置5具有四个呈“十”分布的夹具50，所述的驱动机构51驱动夹具转板52每次转动90°。所述的上料工位501位于最外侧一端，所述的组装工位502位于靠近视觉对位装置6的内侧。

工作时，操作人员将待组装的产品由上料工位501处放置在运行至上料工位501处的夹具50上，待组装产品随着夹具转板52的转动运行至组装工位502位置处。此时，携带待加工零件9的组装装置4在位移装置3的带动下运行至组装工位502位置处，并且令夹头机构40正好位于组装工位502上方，夹头机构40沿Z轴方向向下移动，将其夹持的待加工零件9组装至位于组装工位502位置处的代加工产品上。当其中一组夹头机构40完成组装后，通过位移机构3的带动，另外一组夹头机构40移动至组装工位502上方，完成另外一个待组装零件9的安装。待完成组装后，随着夹具转板52的转动，下一位置的夹具50转动至组装工位502处，已经完成组装的产品随着夹具转板52继续转动运行。至起回到始位置的组装工位502处，此时操作人员将已经完成组装的产品从夹具50上取下，并放上新的待组装产品，如此不断循环。

所述的装配辅助机构53是用于配合夹头机构40完成组装作业。如前面所述，当本实用新型用于组装镜头时，两组送料装置2分别输送上、下夹扣零件。上、下夹扣零件分别通过两组夹头机构40夹持完成组装。但是，当其中一组夹头机构40完成对上夹扣零件的组装后，镜头必须转动180°，才能进行下夹扣零件的组装，此时就需要通过装配辅助机构53实现。

所述的装配辅助机构不会随夹具转板52转动，其与基座1保持相对固定。安装时，可以从夹具转板52的中心转轴内向上延伸形成一个固定轴，所述的装配辅助机构53安装在固定轴上，并悬置在组装工位502上方。

所述的视觉对位装置6沿Y轴方向水平安装在基座1上，该视觉对位装置6中的镜头60朝向夹具装置5的组装工位502。结合图8、图9所示，所述的视觉对位装置6包括：镜头60、用于驱动镜头60的对位驱动装置61、以及位于镜头60和组装工位502之间的光源62。镜头60在对位驱动装置61带动下实现沿X/Y轴方向的位移。光源62为了提供足够的亮度，其产生的光线照射至组装工位502处的待组装产品上。所述的光源62与镜头60相对固定，可随着镜头60一起在对位驱动装置61带动下同步运行。

所述的视觉对位装置6工作时，首先，镜头60通过对位驱动装置61实现沿X/Y轴方向的位移，从而调整位置，完成对组装工位502处的待组装产品的拍摄，不仅可以为后续组装提供精确的对位，还可以检查待组装产品是否有缺陷，是否需要调整或更换。

另外，在视觉对位装置6的旁侧，还设置有第二视觉对位机构8。该第二视觉对位机构8的安装方向与第一视觉对位机构43的安装方向正好相反。第一视觉对位机构43是用于自上而下拍摄位于出料端20上的待组装零件，而第二视觉对位机构8是自下而上设置，用于拍摄被夹头机构40夹持的待组装零件底部。通过第二视觉对位机构8对待组装零件下方的拍摄，便于在组装时提供精确的对位。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种非标零件组装及检测设备，包括：基座（1）、送料装置（2）、位移装置（3）、组装装置（4）、夹具装置（5）和视觉对位装置（6），其特征在于：

所述的组装装置（4）通过位移装置（3）安装在基座（1）上，位移装置（3）带动组装装置（4）实现沿X/Y轴方向的位移，该组装装置（4）具有用于夹持待组装零件（9）的夹头机构（40），且夹头机构（40）在组装装置（4）中的纵向驱动机构（41）带动下实现沿Z轴方向的位移；

所述的夹具装置（5）安装在基座（1）上，其包括多个用于夹紧定位待组装产品的夹具（50），所述的夹具（50）通过夹具驱动机构（51）自上料工位（501）向组装工位（502）循环移动；

所述的视觉对位装置（6）沿Y轴方向水平安装在基座（1）上，该视觉对位装置（6）中的镜头（60）朝向夹具装置（5）的组装工位（502）；

用于输送待组装零件（9）的送料装置（2）具有一出料端（20），该出料端（20）位于组装装置（4）的位移范围内，组装装置（4）由所述的出料端（20）将待组装零件（9）夹持后，放置在位于组装工位（502）位置处通过夹具（50）夹紧定位的待组装产品上。

2.根据权利要求1所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的送料装置（2）包括：振动盘（21）、出料端（20）和连接振动盘（21）和出料端（20）的送料通道（22）。

3.根据权利要求1所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的位移装置（3）包括：两条平行设置的Y轴导轨（31）和一条位于两条Y轴导轨（31）上的X轴横梁（32），所述的X轴横梁（32）通过Y轴驱动机构沿Y轴导轨（31）平移；所述的组装装置（4）安装在X轴横梁（32）上，并通过X轴驱动机构沿X轴横梁（32）平移；所述位移装置（3）通过与Y轴导轨（31）固定连接的支撑柱（33）悬置于基座（1）上方。

4.根据权利要求3所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的X轴驱动机构和Y轴驱动机构均采用自带驱动电机的线性滑台。

5.根据权利要求1所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的组装装置（4）包括：用于与位移装置（3）连接的组装底板（42）、安装在组装底板（42）上的纵向驱动机构（41）、与纵向驱动机构（41）连动的夹头机构（40），所述的夹头机构（40）具有一组用于夹持待组装零件（9）的夹头（400）和用于驱动夹头（400）运行的夹头驱动件（401）。

6.根据权利要求5所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的组装底板（42）上还安装有第一视觉对位机构（43）和激光测距仪（44），用于第一视觉对位机构（43）沿Z轴方向纵向安装在组装底板（42）上。

7.根据权利要求1所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的夹具装置（5）包括：安装在基座（1）上的驱动机构（51）、与驱动机构（51）连动的夹具转板（52）、均匀分布并安装在夹具转板（52）上的夹具（50）、位于组装工位（502）上方并相对夹具转板（52）保持固定不动的装配辅助机构（53）。

8.根据权利要求7所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：所述的夹具装置（5）具有四个呈“十”分布的夹具（50），所述的驱动机构（51）驱动夹具转板（52）每次转动90°。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：该设备还包括前光栅装置（71）和后光栅装置（72），其中前光栅装置（71）位于送料装置（2）与位移装置（3）之间，所述的后光栅装置（72）位于夹具装置（5）的外侧。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种非标零件组装及检测设备，其特征在于：该设备包括两组输送不同待组装零件（9）的送料装置（2）；所述的组装装置（4）具有两组夹头机构（40），每组夹头机构（40）分别通过各自的纵向驱动机构（41）带动实现沿Z轴方向的位移。