一种自动化组装设备的制作方法

本发明涉及自动化装配领域，尤其涉及一种自动化组装设备。

背景技术：

现有某工件由胶芯、外圈、内圈和外壳组装而成，这种工件在组装过程中，一般通过操作人员配合半自动化设备来完成组装作业，人力劳动强度大，人为误差大，装配效率低，组装周期长，组装质量合格率低。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种自动化组装设备，自动化程度高，人为误差小，装配效率高，组装周期短，组装质量合格率高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动化组装设备，包括：

第一组装模组，包括第一分度盘、第一组装单元和第二组装单元，所述第一分度盘用于放置胶芯，所述第一组装单元用于将所述胶芯与外圈组装成第一半成品，所述第二组装单元用于将所述第一半成品与内圈组装成第二半成品；

胶芯上料模组，用于供给所述胶芯，并将所述胶芯输送至所述第一分度盘；

外圈上料模组，用于供给所述外圈，并将所述外圈输送至所述第一组装单元；

内圈上料模组，用于供给所述内圈，并将所述内圈输送至所述第二组装单元；

第二组装模组，包括第二分度盘、转移预装单元和真空压合单元，所述第二分度盘用于放置外壳，所述转移预装单元用于将所述第一分度盘上的所述第二半成品转移至所述第二分度盘上，并与打油后的所述外壳预装，所述真空压合单元用于将所述外壳与所述第二半成品压合成成品；

外壳上料模组，用于供给所述外壳，并将所述外壳输送至所述第二分度盘；

外壳打油模组，用于对所述第二分度盘上的所述外壳打油；

下料模组，用于收集所述真空压合单元压合后的所述成品。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述胶芯上料模组包括胶芯料仓、胶芯振动盘、胶芯输送轨、胶芯错位单元和胶芯抓取搬运单元，所述胶芯依次经由所述胶芯料仓、所述胶芯振动盘、所述胶芯输送轨、所述胶芯错位单元和所述胶芯抓取搬运单元输送至所述第一分度盘。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述外圈上料模组包括外圈料仓、外圈振动盘、外圈输送轨和外圈错位单元，所述外圈依次经由所述外圈料仓、所述外圈振动盘、所述外圈输送轨和所述外圈错位单元输送至所述第一组装单元。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述第一组装单元包括外圈抓取单元和外圈搬运单元，所述外圈抓取单元包括可周向扩张的外撑爪，所述外撑爪用于撑住所述外圈，所述外圈搬运单元用于将所述外圈抓取单元输送至所述第一分度盘，以使所述外圈套设于所述胶芯上。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述内圈上料模组包括内圈料仓、内圈振动盘、内圈输送轨和内圈错位单元，所述内圈依次经由所述内圈料仓、所述内圈振动盘、所述内圈输送轨和所述内圈错位单元输送至所述第二组装单元。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述第二组装单元包括第一半成品抓取单元、第一半成品搬运单元和内圈顶出单元，所述第一半成品抓取单元用于抓取所述第一分度盘上的所述第一半成品，并通过所述第一半成品搬运单元搬运至所述内圈顶出单元的上方，所述内圈顶出单元用于将所述内圈顶入所述第一半成品的所述胶芯内。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述外壳上料模组包括外壳料仓、外壳振动盘、外壳输送轨、外壳错位单元和外壳抓取搬运单元，所述外壳依次经由所述外壳料仓、所述外壳振动盘、所述外壳输送轨、所述外壳错位单元和所述外壳抓取搬运单元输送至所述第二分度盘。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，所述真空压合单元包括搬运组件和双工位压合组件，所述搬运组件设置于所述第二分度盘上，用于同时将两个工位上的预装后的所述第二半成品和所述外壳推动至所述双工位压合组件，所述双工位压合组件用于将所述外壳与所述第二半成品压合成成品。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，还包括视觉检测模组和成品检测模组，所述视觉检测模组包括第一检测单元和第二检测单元，所述第一检测单元用于检测所述第一半成品是否合格，所述第二检测单元用于检测所述第二半成品是否合格，所述成品检测模组用于检测所述成品是否合格。

作为本发明的自动化组装设备的优选方案，还包括剔除模组，所述剔除模组包括第一收集单元、第二收集单元和第三收集单元，所述第一收集单元用于收集不合格的所述第一半成品，所述第二收集单元用于收集不合格的所述第二半成品，所述第三收集单元用于收集不合格的所述成品。

本发明的有益效果为：

本发明提供的自动化组装设备，通过胶芯上料模组将胶芯输送至第一分度盘，通过外圈上料模组将外圈输送至第一组装单元，通过第一组装单元将胶芯与外圈组装成第一半成品，通过内圈上料模组将内圈输送至第二组装单元，通过第二组装单元将第一半成品与内圈组装成第二半成品，通过外壳上料模组将外壳输送至第二分度盘，通过外壳打油模组对第二分度盘上的外壳打油，通过转移预装单元将第一分度盘上的第二半成品转移至第二分度盘上，并与打油后的外壳预装，通过真空压合单元将外壳与第二半成品压合成成品，通过下料模组收集真空压合单元压合后的成品，整个组装过程自动化程度高，人为误差小，装配效率高，组装周期短，组装质量合格率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的自动化组装设备的轴测图；

图2是本发明具体实施方式提供的自动化组装设备的俯视图。

图中：

1-第一组装模组；2-胶芯上料模组；3-外圈上料模组；4-内圈上料模组；5-第二组装模组；6-外壳上料模组；7-外壳打油模组；8-下料模组；

11-第一分度盘；12-第一组装单元；13-第二组装单元；

21-胶芯料仓；22-胶芯振动盘；23-胶芯输送轨；24-胶芯错位单元；25-胶芯

抓取搬运单元；

31-外圈料仓；32-外圈振动盘；33-外圈输送轨；34-外圈错位单元；

41-内圈料仓；42-内圈振动盘；43-内圈输送轨；44-内圈错位单元；

51-第二分度盘；52-转移预装单元；53-真空压合单元；

61-外壳料仓；62-外壳振动盘；63-外壳输送轨；64-外壳错位单元；65-外壳

抓取搬运单元；

71-储油瓶；72-输油管路；

81-成品搬运单元；82-成品输送轨。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，术语“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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，术语“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；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。

如图1和图2所示，本实施例提供一种自动化组装设备，可以用于组装某工件，某工件由胶芯、外圈、内圈和外壳组装而成，该自动化组装设备包括第一组装模组1、胶芯上料模组2、外圈上料模组3、内圈上料模组4、第二组装模组5、外壳上料模组6、外壳打油模组7和下料模组8。

其中，第一组装模组1包括第一分度盘11、第一组装单元12和第二组装单元13，第一分度盘11用于放置胶芯，第一组装单元12用于将胶芯与外圈组装成第一半成品，第二组装单元13用于将第一半成品与内圈组装成第二半成品。胶芯上料模组2用于供给胶芯，并将胶芯输送至第一分度盘11。外圈上料模组3用于供给外圈，并将外圈输送至第一组装单元12。内圈上料模组4用于供给内圈，并将内圈输送至第二组装单元13。第二组装模组5包括第二分度盘51、转移预装单元52和真空压合单元53，第二分度盘51用于放置外壳，转移预装单元52用于将第一分度盘11上的第二半成品转移至第二分度盘51上，并与打油后的外壳预装，真空压合单元53用于将外壳与第二半成品压合成成品。外壳上料模组6用于供给外壳，并将外壳输送至第二分度盘51。外壳打油模组7用于对第二分度盘51上的外壳打油。下料模组8用于收集真空压合单元53压合后的成品。

通过胶芯上料模组2将胶芯输送至第一分度盘11，通过外圈上料模组3将外圈输送至第一组装单元12，通过第一组装单元12将胶芯与外圈组装成第一半成品，通过内圈上料模组4将内圈输送至第二组装单元13，通过第二组装单元13将第一半成品与内圈组装成第二半成品，通过外壳上料模组6将外壳输送至第二分度盘51，通过外壳打油模组7对第二分度盘51上的外壳打油，通过转移预装单元52将第一分度盘11上的第二半成品转移至第二分度盘51上，并与打油后的外壳预装，通过真空压合单元53将外壳与第二半成品压合成成品，通过下料模组8收集真空压合单元53压合后的成品，整个组装过程自动化程度高，人为误差小，装配效率高，组装周期短，组装质量合格率高。

可选地，胶芯上料模组2包括胶芯料仓21、胶芯振动盘22、胶芯输送轨23、胶芯错位单元24和胶芯抓取搬运单元25，胶芯依次经由胶芯料仓21、胶芯振动盘22、胶芯输送轨23、胶芯错位单元24和胶芯抓取搬运单元25输送至第一分度盘11。胶芯料仓21呈漏斗状，从胶芯料仓21的顶部入料口添加胶芯，胶芯料仓21的底部出料口设置有胶芯导流板，胶芯通过胶芯导流板平稳输送至胶芯振动盘22中，胶芯振动盘22在振动作用下将胶芯输送至胶芯输送轨23。胶芯错位单元24位于胶芯输送轨23的末端，胶芯错位单元24包括胶芯错位驱动件和胶芯治具，胶芯从胶芯输送轨23落入胶芯治具中，胶芯错位驱动件驱动胶芯治具移动至预设位置，以方便胶芯抓取搬运单元25抓取和搬运。胶芯抓取搬运单元25包括胶芯抓取组件和胶芯搬运组件，胶芯抓取组件包括胶芯夹爪和相应的驱动气缸，通过闭合夹爪抓取胶芯治具上的胶芯。胶芯搬运组件包括水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸，抓取有胶芯的胶芯抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第一分度盘11上方，并将胶芯放置于相应工位。

可选地，外圈上料模组3包括外圈料仓31、外圈振动盘32、外圈输送轨33和外圈错位单元34，外圈依次经由外圈料仓31、外圈振动盘32、外圈输送轨33和外圈错位单元34输送至第一组装单元12。外圈料仓31呈漏斗状，从外圈料仓31的顶部入料口添加外圈，外圈料仓31的底部出料口设置有外圈导流板，外圈通过外圈导流板平稳输送至外圈振动盘32中，外圈振动盘32在振动作用下将外圈输送至外圈输送轨33，外圈错位单元34位于外圈输送轨33的末端，外圈错位单元34包括外圈错位驱动件和外圈治具，外圈从外圈输送轨33落入外圈治具中，外圈错位驱动件驱动外圈治具移动至预设位置，以方便后续的外圈与胶芯的装配作业。

可选地，第一组装单元12包括外圈抓取单元和外圈搬运单元，外圈抓取单元包括可周向扩张的外撑爪，外撑爪用于撑住外圈，外圈搬运单元用于将外圈抓取单元输送至第一分度盘11，以使外圈套设于胶芯上。外圈抓取单元还包括用于周向扩张外撑爪的驱动气缸，通过外撑爪插入外圈治具内，使外撑爪周向扩张撑住外圈治具上的外圈。外圈搬运单元包括水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸，外撑有外圈的外圈抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第一分度盘11相应工位的上方，并将外圈套设于相应工位的胶芯上。由于第一分度盘11上设置有多个工位，并且通过自身的转动实现多个工位的同时作业，提高了作业效率。

可选地，内圈上料模组4包括内圈料仓41、内圈振动盘42、内圈输送轨43和内圈错位单元44，内圈依次经由内圈料仓41、内圈振动盘42、内圈输送轨43和内圈错位单元44输送至第二组装单元13。内圈料仓41呈漏斗状，从内圈料仓41的顶部入料口添加内圈，内圈料仓41的底部出料口设置有内圈导流板，内圈通过内圈导流板平稳输送至内圈振动盘42中，内圈振动盘42在振动作用下将内圈输送至内圈输送轨43，内圈错位单元44位于内圈输送轨43的末端，内圈错位单元44包括内圈错位驱动件和内圈治具，内圈从内圈输送轨43落入内圈治具中，内圈错位驱动件驱动内圈治具移动至预设位置，以方便后续的内圈与胶芯的装配作业。

可选地，第二组装单元13包括第一半成品抓取单元、第一半成品搬运单元81和内圈顶出单元，第一半成品抓取单元用于抓取第一分度盘11上的第一半成品，并通过第一半成品搬运单元81搬运至内圈顶出单元的上方，内圈顶出单元用于将内圈顶入第一半成品的胶芯内。第一半成品抓取单元包括第一半成品夹爪和相应的驱动气缸，通过闭合夹爪抓取第一分度盘11上的第一半成品。第一半成品搬运单元81包括水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸，抓取有第一半成品的第一半成品抓取单元通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至内圈治具的上方。内圈顶出单元包括内圈顶杆和相应的驱动气缸，通过内圈顶杆将内圈治具中的内圈顶入第一半成品的胶芯中，完成内圈与胶芯的装配。

可选地，外壳上料模组6包括外壳料仓61、外壳振动盘62、外壳输送轨63、外壳错位单元64和外壳抓取搬运单元65，外壳依次经由外壳料仓61、外壳振动盘62、外壳输送轨63、外壳错位单元64和外壳抓取搬运单元65输送至第二分度盘51。外壳料仓61呈漏斗状，从外壳料仓61的顶部入料口添加外壳，外壳料仓61的底部出料口设置有外壳导流板，外壳通过外壳导流板平稳输送至外壳振动盘62中，外壳振动盘62在振动作用下将外壳输送至外壳输送轨63。外壳错位单元64位于外壳输送轨63的末端，外壳错位单元64包括外壳错位驱动件和外壳治具，外壳从外壳输送轨63落入外壳治具中，外壳错位驱动件驱动外壳治具移动至预设位置，以方便外壳抓取搬运单元65抓取和搬运。外壳抓取搬运单元65包括外壳抓取组件和外壳搬运组件，外壳抓取组件包括外壳夹爪和相应的驱动气缸，通过闭合夹爪抓取外壳治具上的外壳。外壳搬运组件包括水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸，抓取有外壳的外壳抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第二分度盘51上方，并将外壳放置于相应工位。

在本实施例中，外壳打油模组7包括储油瓶71、输油管路72和开关阀，当检测到第二分度盘51相应工位上的外壳运动至输油管路72下方时，开关阀打开，控制储油瓶71中油经由输油管路72淋入外壳内，方便后续外壳与胶芯装配。

在本实施例中，转移预装单元52包括转移夹爪、水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸，转移夹爪抓取第一分度盘11上的第二半成品，并通过水平滑台和竖直滑台转移至第二分度盘51上与打油后的外壳预装。

可选地，真空压合单元53包括搬运组件和双工位压合组件，搬运组件设置于第二分度盘51上，用于同时将两个工位上的预装后的第二半成品和外壳推动至双工位压合组件，双工位压合组件用于将外壳与第二半成品压合成成品。搬运组件包括成品夹爪、水平滑台和相应的水平驱动气缸，成品夹爪同时抓取两个工位上的预装后的第二半成品和外壳，通过水平滑台推动至双工位压合组件。双工位压合组件包括工作台、真空压合杆以及相应的驱动气缸，预装后的第二半成品和外壳放置于工作台上的相应工位上，通过真空压合杆将外壳与第二半成品压合成成品，真空压合杆的端部可以抽真空，使压合过程处于真空状态，提高了压合的合格率。

可选地，还包括视觉检测模组和成品检测模组，视觉检测模组包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元用于检测第一半成品是否合格，第二检测单元用于检测第二半成品是否合格，成品检测模组用于检测成品是否合格。第一检测单元和第二检测单元均采用视觉检测相机完成检测，检测精度高。成品检测模组通过检测成品的高度判断是否合格，可以通过红外线传感器检测。

可选地，还包括剔除模组，剔除模组包括第一收集单元、第二收集单元和第三收集单元，第一收集单元用于收集不合格的第一半成品，第二收集单元用于收集不合格的第二半成品，第三收集单元用于收集不合格的成品。当视觉检测模组和成品检测模组检测到不合格产品时，需要通过第一收集单元、第二收集单元和第三收集单元剔除不合格的产品，提高成品的质量合格率。第一收集单元、第二收集单元和第三收集单元均包括收集桶和相应的搬运机械手，搬运机械手可以单独设置，也可以与上述各类搬运单元共享使用。

在本实施例中，下料模组8包括成品搬运单元81和成品输送轨82，成品搬运单元81包括成品夹爪和相应的驱动气缸，成品夹爪将成品从真空压合单元53上搬运至成品检测模组检测合格后，再搬运至成品输送轨82上送入收集框中。

本实施例提供的自动化组装设备，工作过程大致如下：

通过胶芯上料模组2将胶芯输送至第一分度盘11，从胶芯料仓21的顶部入料口添加胶芯，胶芯通过胶芯导流板平稳输送至胶芯振动盘22中，胶芯振动盘22在振动作用下将胶芯输送至胶芯输送轨23，胶芯从胶芯输送轨23落入胶芯治具中，胶芯错位驱动件驱动胶芯治具移动至预设位置，以方便胶芯抓取搬运单元25抓取和搬运，通过闭合夹爪抓取胶芯治具上的胶芯，抓取有胶芯的胶芯抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第一分度盘11上方，并将胶芯放置于相应工位。

通过外圈上料模组3将外圈输送至第一组装单元12，从外圈料仓31的顶部入料口添加外圈，外圈通过外圈导流板平稳输送至外圈振动盘32中，外圈振动盘32在振动作用下将外圈输送至外圈输送轨33，外圈从外圈输送轨33落入外圈治具中，外圈错位驱动件驱动外圈治具移动至预设位置，以方便后续的外圈与胶芯的装配作业。

通过第一组装单元12将胶芯与外圈组装成第一半成品，通过外撑爪插入外圈治具内，使外撑爪周向扩张撑住外圈治具上的外圈，外撑有外圈的外圈抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第一分度盘11相应工位的上方，并将外圈套设于相应工位的胶芯上。

在胶芯与外圈装配为第一半成品时，通过第一检测单元的视觉检测相机检测装配后的第一半成品是否合格，若不合格，通过第一收集单元剔除不合格的产品。

通过内圈上料模组4将内圈输送至第二组装单元13，从内圈料仓41的顶部入料口添加内圈，内圈通过内圈导流板平稳输送至内圈振动盘42中，内圈振动盘42在振动作用下将内圈输送至内圈输送轨43，内圈从内圈输送轨43落入内圈治具中，内圈错位驱动件驱动内圈治具移动至预设位置，以方便后续的内圈与胶芯的装配作业。

通过第二组装单元13将第一半成品与内圈组装成第二半成品，通过闭合夹爪抓取第一分度盘11上的第一半成品，抓取有第一半成品的第一半成品抓取单元通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至内圈治具的上方，通过内圈顶杆将内圈治具中的内圈顶入第一半成品的胶芯中，完成内圈与胶芯的装配。

在第一半成品与内圈装配为第二半成品时，通过第二检测单元的视觉检测相机检测装配后的第二半成品是否合格，若不合格，通过第二收集单元剔除不合格的产品。

通过外壳上料模组6将外壳输送至第二分度盘51，从外壳料仓61的顶部入料口添加外壳，外壳通过外壳导流板平稳输送至外壳振动盘62中，外壳振动盘62在振动作用下将外壳输送至外壳输送轨63，外壳从外壳输送轨63落入外壳治具中，外壳错位驱动件驱动外壳治具移动至预设位置，以方便外壳抓取搬运单元65抓取和搬运，通过闭合夹爪抓取外壳治具上的外壳，抓取有外壳的外壳抓取组件通过水平滑台、竖直滑台以及相应的水平驱动气缸和竖直驱动气缸移动至第二分度盘51上方，并将外壳放置于相应工位。

通过外壳打油模组7对第二分度盘51上的外壳打油，当检测到第二分度盘51相应工位上的外壳运动至输油管路72下方时，开关阀打开，控制储油瓶71中油经由输油管路72淋入外壳内，方便后续外壳与胶芯装配。

通过转移预装单元52将第一分度盘11上的第二半成品转移至第二分度盘51上，并与打油后的外壳预装，转移夹爪抓取第一分度盘11上的第二半成品，并通过水平滑台和竖直滑台转移至第二分度盘51上与打油后的外壳预装。

通过真空压合单元53将外壳与第二半成品压合成成品，成品夹爪同时抓取两个工位上的预装后的第二半成品和外壳，通过水平滑台推动至双工位压合组件，预装后的第二半成品和外壳放置于工作台上的相应工位上，通过真空压合杆将外壳与第二半成品压合成成品，真空压合杆的端部可以抽真空，使压合过程处于真空状态，提高了压合的合格率。

在第二半成品与外壳装配为成品时，通过成品检测模组的红外线传感器检测装配后的成品的高度判断是否合格，若不合格，通过第三收集单元剔除不合格的产品。

通过下料模组8收集真空压合单元53压合后的成品，成品夹爪将成品从真空压合单元53上搬运至成品检测模组检测合格后，再搬运至成品输送轨82上送入收集框中。

本实施例提供的自动化组装设备，整个组装过程自动化程度高，人为误差小，装配效率高，组装周期短，组装质量合格率高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。