一种机器人协同装配的主板夹持装置的制作方法

本发明属于自动化仪表领域，更具体地，涉及一种基于机器人协同装配的主板夹持装置。

背景技术：

随着机器人技术的不断发展，机器人在机械加工、焊接、喷漆、搬运、焊接、装配等领域已成为主流发展趋势。目前，尤其在3c(计算机computer、通讯communication和消费电子产品consumerelectronic)电子产品装配领域，其中较为突出的是服务器主板的装配领域，主要以人工装配为主，其缺点在于装配效率低下、人力劳动成本大、装配耗时耗力等特点，少部分则采用人机协作的方式，从一定程度上减轻了劳动强度，但仍然存在装配过程不协调导致的耗时，且对装配人员存在一定的安全性威胁，且装配质量得不到有效保证。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于机器人协同装配的主板夹持装置，旨在解决现有装配效率低下、人力劳动成本大、装配耗时耗力的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于机器人协同装配的主板夹持装置，包括法兰接头、主板夹具、吸盘、缓冲支架和气动控制回路；

所述法兰接头的d1侧连接机器人，d2侧连接主板夹具的d1侧；所述主板夹具的d1侧与法兰接头的d2侧连接，d2侧与缓冲支架连接；所述吸盘可活动连接到主板夹具的矩形槽上；所述缓冲支架的d1侧连接主板夹具的d2侧；所述气动控制回路连接吸盘；

所述法兰接头用于连接主板夹具与机器人；

所述主板夹具的上部是水平朝向d2侧的v型槽结构，v型槽的槽底高度h1为l，并在v型槽正下方设置水平朝向d2侧的矩形槽结构，矩形槽的槽高h2大于l，根据不同厚度h的夹板选择v型槽结构或矩形槽，用于夹持主板；

所述吸盘的上边沿低于v型槽槽底的下边沿，所述吸盘的中心开孔，便于与气动控制回路进行气体交互，用于吸附夹板，避免主板工作状态下的滑移；

所述缓冲支架的上边沿低于吸盘的上边沿，用于支撑主板，避免主板在工作状态下压断的可能；

气动控制回路用于驱动吸盘吸取主板。

优选地，所述主板夹具中的v型槽的槽底高度h1为1.5mm～2mm，槽深w1为2mm～3mm，上槽口与水平方向的夹角为90°～70°，下槽口与水平方向的夹角为30°～45°；所述主板夹具底部的矩形槽高h2为3mm～4mm，槽深w2为3mm；

优选地，所述主板夹具的矩形槽上均匀设置3个相同吸盘，所述吸盘的上边沿比v型槽槽底的下边沿低2mm～3mm；

优选地，所述缓冲支架的上边沿比吸盘的上边沿低1mm～2mm；

优选地，所述缓冲支架的表面粘接一层厚度为1mm～2mm的橡胶层，软橡胶层通过粘合性胶水与缓冲支架粘合在一起，用来减弱装配过程中的受力不均现象，增加主板的耐压性和耐弯性；

优选地，所述气动控制回路包括真空泵、过滤器、单向节流阀和电磁阀；

所述真空泵连接过滤器，用于为吸盘提供负压，产生吸附力；

所述过滤器输入端连接真空泵，输出端连接单向节流阀，用于过滤空气中的杂质；

所述单向节流阀输入端连接过滤器，输出端连接电磁阀，用于保证气体的流向；

所述电磁阀输入端连接单向节流阀，输出端连接吸盘，用于控制气体与吸盘之间的断合状态；

优选地，所述主板为服务器主板或电脑主板。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：

(1)本发明提供的夹持装置主要用于多个机械人协同夹持服务器主板工作，可有效地提高装配效率，降低劳动成本。

(2)本发明采用的主板夹具具有不同槽高的v型槽和矩形槽，适用于市场上主流的服务器主板以及电脑主板，大大提高了夹持装置对不同型号主板的适应性。

(3)本发明采用缓冲支架和吸盘能够在主板工作状态下有效地降低压断的概率并能良好地避免主板滑移，提高了主板在操作工作中的安全性。

附图说明

图1是本实施例的服务器主板夹持装置的结构图；

图2是本实施例提供的服务器主板夹持装置的主视图；

图3是本发明提供的主板夹具的放大图；

图4是本发明的气动控制回路；

图5是本实施例提供的双机器人协同装配的服务器主板整体示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了便于本领域技术人员的进一步理解，主板以服务器主板为例进行介绍。

图1为本实施例提供的服务器主板夹持装置的结构图，图2为主板夹持装置的主视图，由图1和图2可知，服务器主板夹持装置是包括法兰接头1、主板夹具2、吸盘3、缓冲支架4和气动控制回路；

所述法兰接头1的侧连接主板夹具2的d1侧；所述主板夹具2的d1侧与法兰接头1的d2侧连接，d2侧与缓冲支架4连接；所述吸盘3可活动连接到主板夹具2的矩形槽22上；所述缓冲支架4的d1侧连接主板夹具的d2侧；所述气动控制回路连接吸盘3；

所述法兰接头1用于连接主板夹具2与机器人；

如图3所示为主板夹具2的示意图，由图2可知，主板夹具2的上部是水平朝向d2侧的v型槽21结构，v型槽21的槽底高度h1为1.5mm～2mm，槽高w1为3mm，上槽口与水平方向的夹角为90°～70°，下槽口与水平方向的夹角为30°～45°；在v型槽21正下方设置水平朝向d2侧的矩形槽22结构，槽高h2为3mm～4mm，槽深w2为3mm；主板夹具采用的v型槽21或矩形槽22可将服务器主板夹持，限制服务器主板的5个自由度，从而提高装配的稳定性，并且可有效地避免主板上电子元件的破坏；需指出的是若主板夹具的v型槽21结构用于夹持主板时，吸盘3安装在主板夹具的矩形槽上；若所述主板夹具2的矩形槽22结构用于夹持主板时，吸盘3可从主板夹具的矩形槽22上拆卸；

所述3个相同吸盘3通过螺纹装置均匀安装在主板夹具2上的矩形槽22上，吸盘3的上边沿比v型槽21槽底的下边沿低2mm～3mm，吸盘3的中央开孔与气动控制回路进行空气交互；

如图4所示的气动回路包括真空泵10、过滤器11、单向节流阀12和电磁阀13；所述真空泵10连接过滤器11，用于为吸盘3提供负压，产生吸附力；

所述过滤器11输入端连接真空泵10，输出端连接单向节流阀12，用于过滤空气中的杂质；

所述单向节流阀12输入端连接过滤器11，输出端连接电磁阀13，用于保证气体的流向；

所述电磁阀13输入端连接单向节流阀12，输出端连接吸盘3，用于控制气体与吸盘之间的断合状态；

主要工作原理为气动回路通过产生负压力从而使吸盘3产生吸取力，实现服务器主板与吸盘3的吸附功能；具体来说，工作状态下，真空泵10产生真空，当电磁阀13加电后，电磁阀13自动切换到上位使真空端和常压端连通，从而吸盘产生真空吸附力吸取主板；当电磁阀失电后，真空端和常压端将断开，大气进入吸盘完成服务器主板与吸盘3的释放；

如图1所示，所述的缓冲支架4通过螺纹与主板夹具2的d2侧连接，缓冲支架4的上边沿比吸盘3的上边沿低1mm～2mm；缓冲支架4通过四边形框架结构支撑主板的中间部位和两侧位置，以高强度钢结构提供强大的支撑力，使,服务器主板能够承受上方的压力，保证在服务器主板在协同装配过程中不会压断。

如图1所示，所述的缓冲支架4的表面粘接一层厚度为1mm～2mm的橡胶层5；橡胶层5通过粘合性胶水与缓冲支架4粘合在一起。主要目的在于在装配过程中，例如cpu或散热器，主板会承受一个向下的压力，这个压力很容易使主板弯曲甚至断裂，因此橡胶层5用来减弱装配过程中的受力不均现象，增加主板的耐压性和耐弯性，以防止装配过程中，工业机器人由于施力不均而造成服务器主板的脆断；

在实际应用中，如图5所示，本发明提供的机器人协同装配的服务器主板夹持装置主要是将2个主板夹持装置进行组合使用，形成用于夹取服务器主板的夹持装置，具体地，是将2个主板夹持装置9分别装在两台工业机器人6或7的末端，再通过机器人的运动，使夹持装置分别从服务器主板的两侧压住服务器主板8。

在实际的操作应用中，在保持相同或相似技术方案的情况下，可灵活改变装置参数及器件个数以满足实际需求。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。