零件自动装配装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种零件自动装配装置，包括基座、安装件固定机构、第一运动机构、角度调节机构、控制机构、拍摄安装件与被安装件在第一方向与第二方向形成的第一平面的轮廓位置差的CCD测量机构及测量安装件与被安装件在第二方向与第三方向形成的第二平面的轮廓位置关系的线激光测量机构，第一方向、第二方向及第三方向相互垂直，安装件固定机构、CCD测量机构及线激光测量机构安装于基座，第一运动机构安装于基座，角度调节机构安装于第一运动机构，控制机构控制第一运动机构调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置，控制机构控制角度调节机构调节安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系。此零件自动装配装置，提高了工作效率，降低了加工成本。
【专利说明】
零件自动装配装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及自动化技术领域，特别是涉及一种零件自动装配装置。
【背景技术】
[0002]在一些小零件装配中，特别是粘贴固定时，往往都是手工安装，如果安装精度较高则采用较简单设备半自动化安装，安装时先用CCD测量机构捕捉安装件的外形轮廓，再通过人工目测图像手动调节被安装件的位置，以此调节安装件与被安装件之间的轮廓位置差，同时对于安装件与被安装件之间轮廓段差的控制只能依结构精度来控制，无法做到调节，这样安装的装配精度低，特别是在安装时因为对位不准确，需要重新安装，这样也容易损坏小件，既影响工作效率，也增加了加工成本。
【实用新型内容】
[0003]基于此，有必要针对零件安装时对位不准确影响工作效率及增加加工成本的问题提供一种零件自动装配装置。
[0004]—种零件自动装配装置，用于将被安装件安装于安装件，包括基座、安装件固定机构、第一运动机构、用于安装被安装件的角度调节机构、控制机构、用于获取安装件与被安装件在第一方向与第二方向所形成的第一平面上的轮廓位置差的CCD测量机构及用于测量安装件与被安装件在第二方向与第三方向所形成的第二平面上的轮廓位置关系的线激光测量机构，所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向相互垂直，所述安装件固定机构、所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述基座，所述第一运动机构安装于所述基座并与所述安装件固定机构相对应设置，所述角度调节机构安装于所述第一运动机构，所述控制机构可控制所述第一运动机构相对于所述基座在所述第一方向及所述第二方向运动以调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，所述控制机构可控制所述角度调节机构相对于所述第一运动机构在所述第二平面内转动以调节安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系。
[0005]本实用新型实施例提供的零件自动装配装置，安装件安装于安装件固定机构，被安装件安装于角度调节机构，CCD测量机构可拍摄安装件与被安装件在第一平面上的图像，根据图像得到安装件与被安装件在第一平面的位置关系，从而获得安装件与被安装件在第一平面的轮廓位置差;线激光测量机构可通过激光束被放大投射到被测物体上获得安装件与被安装件的轮廓线条，从而可获得安装件与被安装件在第二平面的轮廓位置关系，控制机构先依据CCD测量机构拍摄的安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，控制第一运动机构运动，从而调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差使得安装件与被安装件的第一平面轮廓位置相对应，控制机构再根据线激光测量机构测量的安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系，控制角度调节机构转动从而调节被安装件的角度，使安装件的安装面与被安装件的被安装面相互平行，最后第一运动机构在第三方向将被安装件安装于固定在安装件固定机构上的安装件上，被安装件与安装件之间对位准确，降低了重新安装安装件与被安装件的几率，提高了工作效率，且安装件与被安装件不易损坏，降低了加工成本。
[0006]在其中一个实施例中，所述零件自动装配装置还包括龙门机架，所述龙门机架安装于所述基座，所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述龙门机架。
[0007]在其中一个实施例中，所述零件自动装配装置还包括第二运动机构，所述第二运动机构安装于所述龙门机架，所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述第二运动机构，所述第二运动机构可在所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向运动以调节所述CCD测量机构及所述线激光测量机构相对于所述龙门机架的位置。
[0008]在其中一个实施例中，所述角度调节机构包括电动平台及被安装件冶具，所述电动平台安装于所述第一运动机构，所述被安装件冶具安装于所述电动平台。
[0009]在其中一个实施例中，所述被安装件冶具上设有用于固定被安装件的内胀紧机构及真空吸附机构。
[0010]在其中一个实施例中，所述安装件固定机构包括立板、固定板、预压模块、夹紧模块及挡件，所述立板安装于所述基座，所述固定板安装于所述立板，所述挡件安装于所述立板靠近所述固定板的一端部，所述预压模块及所述夹紧模块安装于所述立板靠近所述固定板的另一端部，所述夹紧模块可相对于所述立板运动夹紧安装件。
[0011]在其中一个实施例中，所述安装件固定机构还包括加热模块及上行模块，所述上行模块安装于所述基座，所述加热模块安装于所述立板，所述上行模块可带动所述加热模块向靠近固定板的方向移动以给安装件加热。
[0012]在其中一个实施例中，所述上行模块为气动上行模块。
[0013]在其中一个实施例中，第一运动机构包括第一模块、第二模块及升降模块，所述第一模块安装于所述基座，所述第二模块安装于所述第一模块，所述升降模块安装于所述第二模块，所述第二模块与所述第一模块垂直设置，所述升降模块与所述第二模块垂直设置。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一运动机构及所述安装件固定机构的数量均为两个，两个所述第一运动机构相对设于所述基座上，两个所述安装件固定机构相对设于所述基座上。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例提供的零件自动装配装置的平面图；
[0016]图2为图1的后视图；
[0017]图3为图1的侧视图；
[0018]图4为图1中安装件固定机构的平面图；
[0019]图5为图1中第一运动机构的平面图；
[0020]图6为图5的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以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实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0022]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023]参见图1及图2，本实用新型实施例提供一种零件自动装配装置，用于将被安装件安装于安装件上，其包括基座100、安装件固定机构210、第一运动机构220、用于安装被安装件的角度调节机构230、控制机构(图未示)、用于获取安装件与被安装件在第一方向与第二方向所形成的第一平面上的轮廓位置差的CCD测量机构250及用于测量安装件与被安装件在第二方向与第三方向所形成的第二平面上的轮廓位置关系的线激光测量机构270，第一方向、第二方向及第三方向相互垂直。安装件固定机构210、CCD测量机构250及线激光测量机构270安装于基座100，第一运动机构220安装于基座100并与安装件固定机构210相对应设置，角度调节机构230安装于第一运动机构220，控制机构可控制第一运动机构220相对于所述基座100在第一方向、第二方向运动以调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，控制机构可控制角度调节机构230相对于第一运动机构220在第二平面内转动以调节安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系。
[0024]本实用新型实施例提供的零件自动装配装置，安装件安装于安装件固定机构210，被安装件安装于角度调节机构230，CCD测量机构250可拍摄安装件与被安装件在第一平面上的图像，根据图像得到安装件与被安装件在第一平面的位置关系，从而获得安装件与被安装件在第一平面的轮廓位置差;线激光测量机构270可通过激光束被放大投射到被测物体上获得安装件与被安装件的轮廓线条，从而可获得安装件与被安装件在第二平面的轮廓位置关系，控制机构先依据CCD测量机构250拍摄的安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，控制第一运动机构220运动，从而调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差使得安装件与被安装件的第一平面轮廓位置相对应，控制机构再根据线激光测量机构270测量的安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系，控制角度调节机构230转动从而调节被安装件的角度，使安装件的安装面与被安装件的被安装面相互平行，最后第一运动机构220在第三方向将被安装件安装于固定在安装件固定机构210上的安装件上，被安装件与安装件之间对位准确，降低了重新安装安装件与被安装件的几率，提高了工作效率，且安装件与被安装件不易损坏，降低了加工成本。
[0025]具体地，上述控制机构为气动控制机构。上述安装件与被安装件在第一平面的轮廓位置差及安装件与被安装件在第二平面的轮廓位置关系可以以坐标值来确定。拿安装件与被安装件在第一平面的轮廓位置差来说，可以取安装件投影在第一平面上的图像上的多个坐标来确定安装件在第一平面上的轮廓位置，且取被安装件投影在第一平面上的图像上的多个坐标来确定被安装件在第一平面的轮廓位置，控制机构依照上述坐标值来计算安装件与被安装件之间的轮廓位置差，即GAP，由于GAP需要在一定的范围内，则控制机构通过控制第一运动机构220运动来实现减少安装件与被安装件之间的GAP以使其满足要求。对于安装件与被安装件在第二平面的轮廓位置关系差，即offset来说，同上面的原理，通过角度调节机构230相对于第一运动机构220在第二平面内转动以使安装件与被安装件在第二平面的offset值满足要求，最终实现安装件的安装面与被安装件的被安装面平行。
[0026]参见图1及图3，第二平面具体指Y方向与Z方向所形成的平面，角度调节机构230在YZ平面内转动，第一平面具体指X方向与Y方向所形成的平面，第一运动机构220可在XY平面内运动。
[0027]参见图3，在本实施例中，零件自动装配装置还包括龙门机架260，龙门机架260安装于基座100，CCD测量机构250及线激光测量机构270安装于龙门机架260。由于龙门机架260具有一定的高度，CCD测量机构250及线激光测量机构270安装于龙门机架260，可以扩大C⑶测量机构250及线激光测量机构270的视野。
[0028]具体地，安装于龙门机架260上的CCD测量机构250可拍摄安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，控制机构控制第一运动机构220调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置使得安装件与被安装件的第一平面轮廓位置相对应，同时安装于龙门架260上的线激光测量机构270测量安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系，控制机构控制角度调节机构230调节安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系，使安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系相对应，最后角第一运动机构220与安装件固定机构210配合完成被安装件与安装件之间的组装。CCD测量机构250与线激光测量机构270在组装完成后再次测量安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差及安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系，判断装配是否合格，起到了一定的检测作用，比较方便。
[0029]参见图1-图3，在本实施例中，上述零件自动装配装置还包括第二运动机构240，第二运动机构240安装于龙门机架260，CCD测量机构250及线激光测量机构270安装于第二运动机构240，第二运动机构240可调节CCD测量机构250及线激光测量机构270相对于龙门机架260的位置。第二运动机构240可沿第一方向、第二方向及第三方向运动，以调节CCD测量机构250及线激光测量机构270相对于龙门机架260的位置。
[0030]参见图4，在本实施例中，上述安装件固定机构210包括立板211、固定板216、预压模块215、夹紧模块214及挡件217，立板211安装于基座100，固定板216安装于立板211，挡件217安装于立板211靠近固定板216的一端部，预压模块215及夹紧模块214安装于立板211靠近固定板216的另一端部，夹紧模块214可相对于立板211运动夹紧安装件。
[0031]进一步，上述安装件固定机构210还包括加热模块212及上行模块213，上行模块213安装于基座100，加热模块212安装于立板211，上行模块213可带动加热模块212向靠近固定板216的方向移动以给安装件加热。避免通过外部工件给安装件加热，方便安装件与被安装件的粘贴固定。
[0032]上料时，安装件安装于固定板216上时，预压模块215压紧安装件使其安装面靠紧上端挡件217，控制机构控制夹紧模块214进一步夹紧安装件，同时控制上行模块213带动加热模块212上行至指定位置后接触安装件，与安装件接触的零部件均使用非金属及软性材料，不会损伤安装件。
[0033]具体地，上述上行模块213为气动上行模块。
[0034]参见图2及图5，在本实施例中，第一运动机构220包括第一模块221、第二模块222及升降模块223，第一模块221安装于基座100，第二模块222安装于第一模块221，升降模块223安装于第二模块222，第二模块222与第一模块221垂直设置，升降模块223与第二模块222垂直设置。
[0035]第一运动机构220中，第一模块221、第二模块222、升降模块223均由控制机构控制以完成前后、左右、上下相互独立的运动，以达到可调节被安装件与安装件第一平面轮廓位置的作用。
[0036]具体地，在本实施例中，安装于基座100上的第一运动机构220位于正对安装件固定机构210的方向，这时通过CCD测量机构250摄像获取安装件第一平面的位置信息，进而控制机构控制第一运动机构220调节被安装件的第一平面的位置信息，使安装件与被安装件第一平面轮廓位置差合格。
[0037]参见图6，在本实施例中，角度调节机构230包括电动平台232及被安装件冶具231，电动平台232安装于第一运动机构220，被安装件冶具231安装于电动平台232。
[0038]角度调整滑台230安装于第一运动机构220中的升降模块223上，利用定位销、螺钉进行定位及锁紧。被安装件冶具231上设有用于固定被安装件的内胀紧机构(图未示)及真空吸附机构(图未示)。
[0039]进一步，参见图1及图2，第一运动机构220及安装件固定机构210的数量均为两个，两个第一运动机构220相对设于基座100上，两个安装件固定机构210相对设于基座100上。由于安装件与被安装件装配时间较长，在基座100上设有两个第一运动机构220及两个安装件固定机构210，当其中一组第一运动机构220与安装件固定机构210装配时，另一组第一运动机构220与安装件固定机构21进行人工上下料，提高装配效率。
[0040]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种零件自动装配装置，用于将被安装件安装于安装件，其特征在于，包括基座、安装件固定机构、第一运动机构、用于安装被安装件的角度调节机构、控制机构、用于获取安装件与被安装件在第一方向与第二方向所形成的第一平面上的轮廓位置差的CCD测量机构及用于测量安装件与被安装件在第二方向与第三方向所形成的第二平面上的轮廓位置关系的线激光测量机构，所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向相互垂直，所述安装件固定机构、所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述基座，所述第一运动机构安装于所述基座并与所述安装件固定机构相对应设置，所述角度调节机构安装于所述第一运动机构，所述控制机构可控制所述第一运动机构相对于所述基座在所述第一方向及所述第二方向运动以调节安装件与被安装件的第一平面轮廓位置差，所述控制机构可控制所述角度调节机构相对于所述第一运动机构在所述第二平面内转动以调节安装件与被安装件的第二平面轮廓位置关系。2.根据权利要求1所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述零件自动装配装置还包括龙门机架，所述龙门机架安装于所述基座，所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述龙门机架。3.根据权利要求2所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述零件自动装配装置还包括第二运动机构，所述第二运动机构安装于所述龙门机架，所述CCD测量机构及所述线激光测量机构安装于所述第二运动机构，所述第二运动机构可在所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向运动以调节所述CCD测量机构及所述线激光测量机构相对于所述龙门机架的位置。4.根据权利要求1所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述角度调节机构包括电动平台及被安装件冶具，所述电动平台安装于所述第一运动机构，所述被安装件冶具安装于所述电动平台。5.根据权利要求4所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述被安装件冶具上设有用于固定被安装件的内胀紧机构及真空吸附机构。6.根据权利要求1所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述安装件固定机构包括立板、固定板、预压模块、夹紧模块及挡件，所述立板安装于所述基座，所述固定板安装于所述立板，所述挡件安装于所述立板靠近所述固定板的一端部，所述预压模块及所述夹紧模块安装于所述立板靠近所述固定板的另一端部，所述夹紧模块可相对于所述立板运动夹紧安装件。7.根据权利要求6所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述安装件固定机构还包括加热模块及上行模块，所述上行模块安装于所述基座，所述加热模块安装于所述立板，所述上行模块可带动所述加热模块向靠近固定板的方向移动以给安装件加热。8.根据权利要求7所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述上行模块为气动上行模块。9.根据权利要求1所述的零件自动装配装置，其特征在于，第一运动机构包括第一模块、第二模块及升降模块，所述第一模块安装于所述基座，所述第二模块安装于所述第一模块，所述升降模块安装于所述第二模块，所述第二模块与所述第一模块垂直设置，所述升降模块与所述第二模块垂直设置。10.根据权利要求1-9任一项所述的零件自动装配装置，其特征在于，所述第一运动机构及所述安装件固定机构的数量均为两个，两个所述第一运动机构相对设于所述基座上，两个所述安装件固定机构相对设于所述基座上。
【文档编号】F16B11/00GK205465040SQ201620034658
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】徐波, 陈明金, 夏三波, 黄东海, 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司