一种机器人前端视觉组件的组装装置及机器人的制作方法

本发明涉及制造及自动化技术领域，尤其涉及一种机器人前端视觉组件的组装装置及机器人。

背景技术：

随着工业自动化的发展，对组装自动化的要求也随之提高。在扫地机器人组装线上越来越需要自动化操作，以达到减少人工使用，提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本的目的。在扫地机器人组装线上，扫地机器人前端视觉组件部分由u型主板、三种遮光板和前视pcba共五部分组装形成。此道工序在组装线上需要三名人工完成，三块遮光板的形状不同，安装工序复杂，工序中所需物料品种多，工人之间的配合度要求较高，导致生产效率无法提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中安装工序复杂、生产效率低的问题，提供一种机器人前端视觉组件的组装装置及机器人。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种机器人前端视觉组件的组装装置，所述装置包括：主板供料机构，用于主板供料并将主板移动至与前视pcba进行组装的安装位置；前视pcba送料及组装机构，用于前视pcba的送料并完成前视pcba与主板的组装；遮光板送料机构，用于将遮光板送入遮光板组装机构前端以使遮光板组装机构能够获取遮光板；遮光板组装机构，用于实现遮光板、与前视pcba完成组装的主板的装配。

作为一选项，所述主板供料机构包括主板定位台、第一动力传递组件和第一动力装置；所述第一动力装置与第一动力传递组件传动连接，所述第一动力传递组件上安装有主板定位台，所述主板定位台上设有主板定位槽。

作为一选项，所述前视pcba送料及组装机构安装在主板定位台上，包括第一推力装置、第一吸附装置，所述第一推力装置前端设有第一吸附装置，前视pcba组设于第一吸附装置与主板定位槽之间。

作为一选项，所述主板定位台上还设有前视pcba供料通孔，所述前视pcba供料通孔与主板定位槽配合，使未与主板实现组装的前视pcba经所述pcba供料通孔下落。

作为一选项，所述遮光板送料机构包括传送装置、以及设于传送装置上的遮光板送料槽。

作为一选项，所述遮光板组装机构包括第二动力装置、第二动力传递组件、中间转轴、以及安装在中间转轴上的第二推力装置，第二推力装置上安装有第二吸附装置；所述第二动力装置经第二动力传递组件使中间转轴发生旋转，进而带动第二推力装置、第二吸附装置配合吸取遮光板。

作为一选项，所述装置还包括辅助定位机构，用于限定遮光板组装机构的工作位置。

作为一选项，所述辅助定位机构包括第三动力装置和挡块。

作为一选项，所述装置还包括工作台，所述工作台用于放置主板供料机构、前视pcba送料及组装机构、遮光板送料机构及遮光板组装机构。

需要进一步说明的是，上述各选项对应的技术特征能够相互组合或替换。

本发明还包括一种机器人，所述机器人采用上述机器人前端视觉组件的组装装置完成装配。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

(1)本发明通过主板供料机构将主板移动至与前视pcba组装配合位置，前视pcba送料及组装机构完成前视pcba的送料并实现前视pcba与主板的组装，遮光板送料机构将遮光板送入遮光板组装机构前端以使遮光板组装机构能够获取遮光板，遮光板组装机构进而实现遮光板与前视pcba完成组装的主板的组装，以此实现机器人前端视觉组件的组装。相较于传统的人工安装，本发明装置只需要工人将主板、前视pcba及遮光板分别放入主板供料机构、前视pcba送料及组装机构、遮光板送料机构中，即可自动实现机器人前端视觉组件的智能组装，组装效率高，且使用简单并节约了人工成本。

(2)本发明主板供料机构包括主板定位台、第一动力传递组件和第一动力装置，第一动力装置经第一动力传递组件带动主动定位台旋转，以使主板定位台上安装的主板定位槽能够转动至与前视pcba进行组装的安装位置，进而实现主板与前视pcba的自动组装。

(3)本发明的前视pcba送料及组装机构包括第一推力装置、第一吸附装置，第一推力装置前端设有第一吸附装置，前视pcba组设于第一吸附装置与主板定位槽之间；第一吸附装置吸附前视pcba，并在第一推力装置的作用将前视pcba推动至放置有主板的主板定位槽处，完成前视pcba与主板的自动组装。

(4)本发明主板定位台上还设有前视pcba供料通孔，与主板定位槽配合进而使未与主板实现组装的多余的前视pcba经该pcba供料通孔下落实现自动供料。

(5)本发明遮光板送料机构包括传送装置、以及设于传送装置上的遮光板送料槽，通过传送装置将遮光板移动至遮光板组装机构前端以使遮光板组装机构能够获取遮光板。

(6)本发明遮光板组装机构中的经第二动力传递组件使中间转轴发生旋转，进而带动第二推力装置、第二吸附装置配合吸取遮光板，进而完成遮光板与主板的组装。

(7)本发明装置还包括辅助定位机构，用于限定遮光板组装机构的工作位置，实现前端视觉组件的精准组装。

(8)本发明装置还包括工作台，该工作台用于放置主板供料机构、遮光板送料机构及遮光板组装机构。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例1的组装装置整体示意图；

图2为本发明实施例1的前端视觉组件的组装配合示意图；

图3为本发明实施例1的主板供料机构局部示意图；

图4为本发明实施例1的前视pcba送料及组装机构局部示意图；

图5为本发明实施例1的遮光板送料机构局部示意图；

图6为本发明实施例1的遮光板组装机构局部示意图；

图7为本发明实施例1的辅助定位机构局部示意图；

图8为本发明实施例1的工作台局部示意图。

图中：

传送台支撑板1、传动轴2、传送带3、遮光板送料槽4、传动轴架5、第二电动推杆安装座底座6、轴承7、同步轮8、同步带9、推杆安装座10、中间转轴11、导向柱安装板12、第二电动推杆安装板13、导向柱14、导向板15、第二真空吸盘16、第二电动推杆17、小型电机支撑板18、小型电机19、u型料槽20、第一真空吸盘21、第一电动推杆22、第一电动推杆支撑板23、第一电机24、第一电机支撑座25、主板定位台26、齿轮27、平台台座28、弹簧挡块支撑座29、弹簧挡块30、小型气缸31、底板32、遮光板工作台33、前视pcba工作台34、主板定位槽35、前视pcba供料通孔36、遮光板37、u型主板38、前视pcba39、主板供料机构100、前视pcba送料及组装机构200、遮光板送料机构300、遮光板组装机构400、辅助定位机构500、工作台600

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明一种机器人前端视觉组件的组装装置，其目的在于克服现有技术中安装工序复杂、生产效率低的问题，进而设计了本发明装置以实现机器人前端视觉组件的自动化组装。

实施例1

在实施例1中，一种机器人前端视觉组件的组装装置，如图1所示，装置包括主板供料机构100、前视pcba送料及组装机构200、遮光板送料机构300和遮光板组装机构400；具体地，本发明通过主板供料机构100实现主板的供料并将主板移动至与前视pcba39组装配合位置，前视pcba送料及组装机构200完成前视pcba39的送料并实现前视pcba39与主板的组装，遮光板送料机构300将遮光板37送入遮光板组装机构400前端以使遮光板组装机构400能够获取遮光板37，遮光板组装机构400进而实现遮光板37与前视pcba39完成组装的主板的组装，以此实现机器人前端视觉组件的组装。相较于传统的人工安装，本发明装置只需要工人将主板、前视pcba39及遮光板37分别放入主板供料机构100、前视pcba送料及组装机构200、遮光板送料机构300中，即可自动实现机器人前端视觉组件的智能组装，组装效率高，且使用简单并节约了人工成本。需要进一步说明的是，如图2所示，本发明前端视觉组件包括遮光板37、u型主板38和前视pcba39，且三者由外至内安装，遮光板37具体为三种不同形状的遮光板。

进一步地，图3所示，主板供料机构100(u型主板供料机构100)包括主板定位台26、第一动力传递组件和第一动力装置；第一动力装置与第一动力传递组件传动连接，第一动力传递组件上安装有主板定位台26，主板定位台26上设有主板定位槽35；第一动力装置经第一动力传递组件带动主动定位台旋转，以使主板定位台26上安装的主板定位槽35能够转动至与前视pcba39进行组装的安装位置，进而实现主板与前视pcba39的自动组装。作为一实施例，第一动力传递组件具体为齿轮27，第一动力装置具体为第一电机24；主板供料机构100(u型主板供料机构100)还包括用于放置电机的第一电机24支撑座和用于支撑主板供料机构100的平台台座28。

作为一选项，主板定位台26为圆形主板定位台26，其上至少设置一个主板定位槽35，本实施例中包括两个主板定位槽35，且两个主板定位槽35沿圆形主板定位台26的某一直径对称(翻转对称设置)。主板定位槽35的形状与u型主板38匹配，且进一步固定u型主板38，主动定位槽两端设有两个卡接u型主板38两端的竖直卡槽。

进一步地，如图4所示，本发明的前视pcba送料及组装机构200包括第一推力装置、第一吸附装置，第一推力装置前端设有第一吸附装置，前视pcba组设于第一吸附装置与主板定位槽35之间；第一吸附装置吸附前视pcba39，并在第一推力装置的作用将前视pcba39推动至放置有主板的主板定位槽35处，完成前视pcba39与u型主板38的自动组装。作为一具体实施例，第一推力装置具体为第一电动推杆22、第一吸附装置具体为第一真空吸盘21，且第一真空吸盘21安装于第一电动推杆22前端；更为具体地，前视pcba送料及组装机还包括第一电动推杆支撑板23，第一电动推杆22安装在该第一电动推杆支撑板23上，该第一电动推杆支撑板23安装于圆形主板定位台26的圆心处，为保证第一电动推杆22及其前端第一真空吸盘能够吸附住前视pcba39，在圆形主板定位台26上圆心处开设有下沉孔，以安装该第一电动推杆支撑板23。

作为一选项，前视pcba送料及组装机构200还包括用于放置前视pcba39的料槽，料槽具体为u型料槽20，作为一实施方式，该u型料槽20的深度较浅，利于前视pcba39脱离该u型料槽；u型料槽20设于电动推杆(第一真空吸盘21)正前方，即设于第一真空吸盘21与主板定位槽35之间，该u型料槽20的前视pcba39在第一电动推杆22及第一真空吸盘21的作用下脱离该u型料槽，向放置有u型主板38的主板定位槽35移动，进而实现u型主板38与前视pcba39的自动组装。

进一步地，主板定位台26上还设有前视pcba供料通孔36，前视pcba供料通孔36与主板定位槽35配合，使未与主板实现组装的前视pcba39经前视pcba供料通孔36下落进而实现自动供料。需要进一步说明的是，前视pcba供料通孔36与主板定位槽35紧密贴合设置，且前视pcba供料通孔36设于靠近主板定位台26圆心的一侧，当第一电动推杆22、第一真空吸盘21回位时，未与主板实现组装的前视pcba39经前视pcba供料通孔36下落。

进一步地，如图5所示，遮光板送料机构300包括传送装置、以及设于传送装置上的遮光板送料槽4，通过传送装置将遮光板37移动至遮光板组装机构400前端以使遮光板组装机构400能够获取遮光板37。作为一具体实施例，传送装置具体包括传动轴2和传送带3；该遮光板送料机构300还包括传送台支撑板1和传动轴架5，其中，传动轴架5安装在传送台支撑板1上，传动轴2安装在传动轴架5上，传动轴2上安装有传动带，遮光板送料槽4放置在传动带上，进而实现遮光板37的传送。

进一步地，如图6所示，遮光板组装机构400包括第二动力装置、第二动力传递组件、中间转轴11、以及安装在中间转轴11上的第二推力装置，第二推力装置上安装有第二吸附装置；第二动力装置经第二动力传递组件使中间转轴11发生旋转，进而带动第二推力装置、第二吸附装置配合吸取遮光板37，进而完成遮光板37与主板的组装。更为具体地，第二动力装置具体为小型电机19，第二动力传递组件包括顺次连接的同步带9、同步轮8，同步带9与小型电机19连接，同步轮8套设于中间转轴11上，第二推力装置具体为第二电动推杆17，第二吸附装置具体为第二真空吸盘16。

更进一步地，如图6所示，遮光板组装机构400还包括第二电动推杆安装座底座6、轴承7、第二电动推杆安装座10、导向柱14安装板12、第二电动推杆安装板13、导向柱14、导向板15、用于支撑小型电机19的小型电机支撑板18。第二电动推杆安装座10安装在遮光板工作台33上，轴承7安装在中间转轴11上，中间转轴11上部套设有第二推杆安装座10。第二电动推杆17安装在第二电动推杆安装板13上，第二电动推杆安装板13安装在第二推杆安装座10上。第二推杆安装座10上安装有导向柱安装板12，导向柱安装板12上设有导向柱14和导向板15，导向柱14与导向板15连接，且导向板15与第二电动推杆17连接，通过导向柱14和导向板15实现第二电动推杆17的导向。

进一步地，如图7所示，装置还包括辅助定位机构500，用于限定遮光板组装机构400的工作位置，实现前端视觉组件的精准组装。更为具体地，辅助定位机构500包括第三动力装置、挡块，第三动力装置具体为小型气缸31，挡块为弹簧挡块30，且该弹簧挡块30经弹簧挡块30支撑座29实现安装，当第二电动推杆17转动到指定工位时，由弹簧挡块30和小型气缸31共同作用，实现遮光板组装机构400中的第二电动推杆17的辅助定位，即弹簧挡块30实现第二电动推杆17前后方向(以电动推杆的行进方向为基准)的定位，小型气缸31实现电动推杆17左右方向的定位。需要进一步说明的是，辅助定位机构500底部可设置一底板，利于该辅助定位机构500的移动、安装、拆卸。

进一步地，如图8所示，装置还包括工作台500，用于放置主板供料机构100、遮光板送料机构300及遮光板组装机构400。具体地，工作台500包括底板32、前视pcba工作台34、遮光板工作台33，前视pcba工作台34、遮光板工作台33分别经四根支撑柱与底板32连接。需要进一步说明的是，前视pcba工作台34用于放置主板供料机构100、前视pcba送料及组装机构200，遮光板工作台33上放置有遮光板送料机构300及遮光板组装机构400。

进一步地，为更好理解本发明技术方案，现对本发明装置的工作原理结合图7作进一步说明：

首先由工人将三种形状不同遮光板37放置到相应遮光板料槽4中，将组装好的前视pcba组放入u型料槽20中，然后将u型主板38固定在主板定位槽35中。此时第一电机24驱动齿轮27转动带动u型主板定位台26转动，当u型主板38转动到安装位置(u型主板38与前视pcba39进行组装的位置)时，安装在平台台座28上的第一电动推杆22开始工作，向前推动接触前视pcba39，同时安装在第一电动推杆22上的第一真空吸盘21吸合前视pcba39并继续推动至其安装在u型主板38上。此时，遮光板组装机构400安装有四个第二电动推杆17，第二小型电机19驱动同步轮8使中间转轴11转动，遮光板工作台33上三个第二电动推杆17分别在三个遮光板送料槽4处通过第二真空吸盘吸取遮光板37，再通过第二小型电机19驱动中间转轴11旋转将第二电动推杆17转至安装工位进行遮光板37的安装，旋转到安装工位时由弹簧挡块30和小型气缸31进行机构辅助定位，第二电动推杆向前推动完成遮光板37的安装工作。完成三个遮光板37的安装后，u型主板38定位台26旋转半周，到达上料工位，人工取下成品后重新上料u型主板38，实现连续安装，工作效率高。

本发明还包括一种机器人，该机器人通过上述实施例1中的机器人前端视觉组件的组装装置实现其零部件的组装。需要进一步说明的是，本发明不仅包括一种机器人，任意经过本发明机器人前端视觉组件的组装装置实现零部件组装的产品都在本发明保护的范围之内。

以上具体实施方式是对本发明的详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本发明的保护范围。