具有自动调校能力的组装装置制造方法
【专利摘要】具有自动调校能力的组装装置，用于组装待组装物。组装装置包括基座、滑轨、滑块、燕尾槽、燕尾块、至少一个弹性组件以及限位槽。滑轨固定于基座。滑块沿组装方向可滑动的设置于滑轨。燕尾槽固定于滑块。燕尾块沿调整方向可滑动的设置于燕尾槽，弹性组件的一端连接燕尾块，另一端连接燕尾槽。限位槽固定于基座，待组装物沿组装方向可滑动的设置于限位槽内，且待组装物能够沿调整方向相对限位槽作微调。本发明的组装装置可以避开于组装过程中遇到的障碍而发生卡死的现象，并可以使整个运动顺畅。
【专利说明】具有自动调校能力的组装装置
【技术领域】
[0001]本发明关于一种组装装置，特别关于一种具有自动调校能力的组装装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着高科技产业的发展，精度的要求也愈来愈高，工具机、各种产业机械、量测仪器的高精度化，加上超精密加工机、半导体工艺装置、电子信息机器、原子力显微镜等机具的精度已经达到微/奈米等级。是以，用来组装、装配或搬运上述机械设备的装置的公差是影响上述机具精度最主要的因素之
[0003]各种高精度的产品都会对其产品的完整度有严格的要求，例如不能有刮痕或裂痕，因此在加工、组装、对位或测试的过程都常以机械手臂或治具来进行。组装流程大约是先将待组装物置于工作平台上，并于工作平台上调整位置，使其与组装标的达到对正并做准确的组装。但是，通常将两个欲相组装的待组装物放置在工作台上时，就会产生误差，因而导致组装位置偏移而无法顺利进入，此时，往往需要操作员直接进行障碍排除。
[0004]然而，若在组装的过程中，常常需要人工移动或调整组装装置及待组装物，不仅违背自动化生产的目的，也可能因为肉眼判断的精度不够，需要错误尝试而造成待组装物表面产生刮痕，成为不良品，从而导致必须将组装完成的物品拆卸，替换已被刮伤的工作物，才能重新出货及贩卖，变相增加了制造成本。且当组装精度要求高时，时常需要更多的时间来进行角度校正，使工时增加、成本上升。总和而言，目前如此繁琐的加工组装过程，不仅耗费工时及人力，且会使产品不良率增加，并提高制造成本，相当不符合经济效益，反而无法达到精简人力、工时及成本的诉求。
[0005]近年来业界已开发出辅有对位技术的各种调整治具，以尝试解决上述议题。这些治具例如使用光学影像对位技术，又或者通过相互感应配合的感应器完成对位。上述作法虽可稍减少人为的误差，但必须设置额外的装置，并不利于整体空间规划，何况在组装程序中使用如此复杂的设备，会产生成本考虑的问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种具有自我调校能力，能够实时校正位置，克服组装偏差的问题的组装装置。且所述组装装置还具有免除使用额外对位技术的优点，具有便利且简单化工艺，从而提升组装的效率的功效。
[0007]本发明可采用以下技术方案来实现的。
[0008]本发明的一种具有自动调校能力的组装装置用于组装待组装物，所述具有自动调校能力的组装装置包括基座、滑轨、滑块、燕尾槽、燕尾块、至少一个弹性组件以及限位槽。滑轨固定于基座。滑块沿组装方向可滑动的设置于滑轨。燕尾槽固定于滑块。燕尾块沿调整方向可滑动的设置于燕尾槽，调整方向与组装方向具有一夹角。待组装物固定于燕尾块。弹性组件的一端连接燕尾块，另一端连接燕尾槽。限位槽固定于基座，待组装物沿组装方向可滑动的设置于限位槽内，且待组装物能够沿调整方向相对限位槽作微调。当滑块沿组装方向于滑轨上滑动时，带动待组装物于限位槽内滑动，当待组装物在调整方向上受力时，燕尾块相对燕尾槽沿调整方向运动，以带动待组装物于限位槽内沿调整方向作微调。
[0009]在一实施例中，待组装物为一 T字形块，限位槽对应为一 T字形槽。
[0010]在一实施例中，限位槽包括两个限位件。
[0011]在一实施例中，弹性组件为一弹簧。
[0012]在一实施例中，弹性组件的数目为二。
[0013]在一实施例中，组装装置还包括一驱动组件，驱动组件连接滑块。
[0014]在一实施例中，驱动组件为汽缸、油压缸、电动缸或电动马达。
[0015]在一实施例中，夹角介于O?90度之间。
[0016]在一实施例中，夹角为90度。
[0017]承上所述，本发明的组装装置在运行时，可于待组装物与组装标的之间产生微调的功效，亦即，当待组装物依循组装方向与组装标的组装时，即使有偏差存在，仍然可通过燕尾块与燕尾槽之间沿调整方向的相对运动，使得待组装物可沿调整方向作自动调校，从而避开组装路线上的障碍，顺利的与组装标的结合。
[0018]具体而言，现有技术中所使用的组装装置，在缺乏辅助治具的情形下，为直来直往的将待组装物送往组装标的，因此当待组装物与组装标的因为各种因素而存在有角度的偏差时，常会导致组装失败，甚至容易因碰撞而产生组件损坏的状况；与现有技术相较，通过本发明中燕尾块与燕尾槽的设置，可以在一调整方向上微调待组装物，从而避免掉在组装方向上遇到障碍就卡死不能动弹的问题，障碍可能包括待组装物组装口周围的壳体结构。通过本发明可进一步提升整体组装过程的流畅度，更重要的是，可排除人工需求，达成自动化的目标。再者，本发明的组装装置无须另外加装额外的辅助治具，具有简化设计并节省组装空间的功效。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1A为本发明优选实施例的一种组装装置的侧视外观示意图；
[0020]图1B为图1A所示的组装装置的立体示意图；
[0021]图1C为本发明优选实施例的一种组装装置的部分分解示意图；
[0022]图1D为图1A所示的组装装置于作动时的侧视示意图；以及
[0023]图1E为图1A所示的组装装置于作动时的上视示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种具有自动对准能力的组装装置(以下简称组装装置)，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。
[0025]图1A为本发明优选实施例的一种组装装置的侧视外观示意图，图1B为图1A所示的组装装置的立体示意图。请同时参考图1A及图1B所示，组装装置I包括一组装模块11、至少一个弹性组件12以及一承载模块13。弹性组件12的两端分别连接组装模块11及承载模块13。组装装置I具有自动调校能力，可调校与组装标的间的相对位置关系，特别是角度关系，以辅助设置于其上的待组装物能精准的置入组装标的中，例如辅助通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)连接头置入电子装置中。[0026]请参见图1A及图1B，组装模块11具有一限位槽111及一燕尾块112，限位槽111可设置一待组装物U，待组装物U可沿限位槽111滑动至组装标的，详细的作动方式将于后叙述。具体而言，待组装物U可以为通用串行总线连接头，而组装标的可以为游戏控制器，组装装置I为游戏控制器组装流程中使用的一个机械设备，用以将连接头组装到游戏控制器的壳体上的一个组装口中。
[0027]于本实施例中，限位槽111具有两个限位件111a，分别具有至少一个支柱114，以使限位槽111保持固定不动的状态，本实施例以共四个支柱114表示，但此非限制性。
[0028]于本实施例中，组装模块11以设置两个弹性组件为例，组装模块11的燕尾块112与弹性组件12的一端连接，详细而言，弹性组件12的一端通过螺丝固定于燕尾块112的下侧凹槽113 (参见图1C)，而弹性组件12的另一端则通过螺丝固定于承载模块13的一燕尾槽131的上侧凹槽134 (参见图1C)，此固定方式并非限制性，其它如黏固或焊接的方式亦可使用，本发明于此不限。弹性组件12可以为弹簧、橡皮带或其它具有可储存与释放弹力的物件，本发明于此不限。
[0029]于本实施例中，承载模块13包括燕尾槽131、滑块132与滑轨133，燕尾槽131固定于滑块132，且滑块132滑设于滑轨133，且同时受到滑轨的限制，不会产生移动方向的歪斜。于本实施例中，以驱动组件14驱动滑块132运动。而驱动组件14包括一驱动部141及一推动部142，其中驱动部141具体可为汽缸引擎，或油压缸、电动缸或电动马达，而推动部142为连接所述马达的金属杆。此非限制性，于实际应用上，可由人为方式推动滑块132以使其移动。详细而言，由于推动部142连接承载模块13的滑块132，故通过此连接方式，当驱动部141带动推动部142前后移动时，可同时使滑块132连动。又因为承载模块13连接并承载组装模块11的燕尾块112，而待组装物U则固定于燕尾块112，故驱动组件14的作动最终可带动待组装物U相对滑轨133以线性的方式前后滑行，可使组装过程较为顺畅，且可避免组装路线产生偏差。
[0030]上述非为限制性，于实际应用上，承载模块可仅包括一滑块132，直接通过驱动组件推动承载块运动，而不设置滑轨，可达到简化组件及组装的复杂度的功效。又在其它实施例中，其它可辅助承载块移动的装置(如:轮子)亦可使用，本发明于此不限。
[0031]图1C为本发明优选实施例的一种组装装置的部分分解示意图，请参考图1C，详细说明组装模块11与承载模块13的组装关系。首先，可先分别设置连接件C于燕尾块112的下侧凹槽113及燕尾槽131的上侧凹槽134，再将弹性组件12的两端分别固定在燕尾块112的下侧凹槽113及燕尾槽131的上侧凹槽134。接着，通过燕尾构型，将组装模块11与承载模块13连接起来。并且，通过燕尾构型，燕尾块112与燕尾槽131间的相对移动会受到限制，以控制在一定方向或幅度之内，避免弹性组件12损坏。燕尾构型非为限制性，其它可达成相同或相似的功效的结构亦可使用，例如可以一个具有自润功能的滑动组件分别连接组装模块11与承载模块13，而不使所述两个模块直接接触，可减少因摩擦导致运动不顺畅的问题。
[0032]另外，于本实施例中，连接件C为一螺丝，通过连接件C分别将弹性组件12的两端锁固于组装模块11及承载模块13，可使上下两个组件微调彼此的相对位置关系，上述设置连接件C的方式非为本发明限制性，其它可用于固定弹性组件的方式亦可使用，本发明于此不限。[0033]图1D为图1A所示的组装装置于作动时的侧视示意图，图1E为图1A所示的组装装置于作动时的上视示意图，请同时参考图1D及图1E所示，于本实施例中，表示组装装置I欲将待组装物U送入一组装标的H的组装口 P，以下将以此例为代表详述本发明的组装装置I的作动方式。
[0034]将待组装物U固定于燕尾块112，再进一步将待组装物U卡设于组装模块11的限位槽111，于本实施例中，待组装物U为一 T字形块，而由两个限位件11 Ia构成的限位槽111亦对应为一 T字形槽，通过此两个组件形状的互相搭配，待组装物U可于限位槽111内设置并顺畅移动，此非为限制性，限位件Illa的构型可随待组装物U进行调整，本发明于此不限。承载模块13与组装标的H位于同一直线上，详细而言，组装标的H位于滑轨133的一端以承接待组装物U。
[0035]组装装置I带动待组装物U，而以一方向朝组装标的H的组装口 P移动，所述移动方向称为一组装方向Dl。可理解的是，当没有误差时，组装装置I推动待组装物U沿组装方向Dl移动一段距离后，应可顺利的进入组装口 P。
[0036]然而，当组装标的H与待组装物U间存有公差时，例如组装口 P开设的位置偏移了数毫米，又或者组装标的H或待组装物U未能精准放置到组装装置I上，又或者组装装置I长时间使用而产生角度稍微偏移时，会发生待组装物U沿组装方向Dl被移动，却与组装标的H的组装口 P旁的壳体产生碰撞，甚至产生损坏的状况。
[0037]若因上述任何原因，使正确的组装方向D1’与实际的组装方向Dl存在有一偏移量d’时，待组装物U会在靠近并接触到组装标的H的组装口 P时，与壳体产生碰撞。在此外力作用下，待组装物U与燕尾块112会沿一调整方向D2产生偏移，弹性组件12发生形变以储存弹性位能。由于燕尾块112可沿调整方向D2相对燕尾槽131滑动，故待组装物U可在与壳体产生碰撞时自动产生微调校，使其组装方向Dl恢复到正确的组装方向D1’，亦即利用调整方向D2的作动消除偏移量d’，而使组装装置I可回到原预定正确的组装方向D1’，以利待组装物U可顺利与组装标的H结合，而不会如已知在碰撞后就卡死无法动弹的情况。在本实施例中，调整方向D2与组装方向Dl夹一 90度夹角。但是，虽调整方向D2必与组装方向Dl夹有一角度，但所述角度并不限制为90度，其可通过改变燕尾构型的设计，而为I?90度之间的任意角度。
[0038]另外，于本实施例中，组装装置I还可包括通过滑轨133设置于一基座S。滑轨133固定于基座S，限位槽111亦可固定于基座S。整体而言，两个限位件Illa通过四个支柱114直接固设于基座S上，而待组装物U沿组装方向Dl滑设于限位槽111，并且，待组装物U与两个限位件Illa的侧壁在调整方向D2存在一定间隙，以使得待组装物U能够沿调整方向D2相对限位槽111作微调。通过将待组装物U设置于限位槽111，可限制待组装物U晃动的幅度。在此，滑块132相对滑轨133的滑动方向与待组装物U相对限位槽111的滑动方向一致，即，皆沿组装方向D1，从而确保当滑块132沿组装方向Dl于滑轨133上滑动时，可同步带动待组装物U于限位槽111内滑动，以避免产生整个装置卡死不动的状态。
[0039]详细而言，请参考图1E，由于待组装物U与限位件Illa之间具有间隙R，其宽度范围较佳大于或等于正确组装方向与实际组装方向间存在的偏移量的大小，详细而言，当待组装物U设置于限位槽111时，待组装物U于调整方向上的两侧距离限位件Illa分别具有等于间隙R的距离。当设置于燕尾块112上的待组装物U遇到来自组装方向上的障碍时，待组装物U可通过燕尾块112相对承载模块13于间隙R的距离内进行调整，以使组装模块11能绕过障碍继续向组装标的运动，且可让调整方向上调校的位移量受到控制。在外力消失(即，障碍消除)后，燕尾块112可通过弹性组件12储存的弹力回复至初始位置，使得待组装物U继续沿原组装方向Dl向组装标的运动。
[0040]综上所述，本发明的组装装置在运行时，可于待组装物与组装标的之间产生微调的功效，亦即，当待组装物依循组装方向与组装标的组装时，即使有偏差存在，仍然可通过燕尾块与燕尾槽之间沿调整方向的相对运动，使得待组装物可沿调整方向作自动调校，从而避开组装路线上的障碍，顺利的与组装标的结合。
[0041]具体而言，现有技术中所使用的组装装置，在缺乏辅助治具的情形下，为直来直往的将待组装物送往组装标的，因此当待组装物与组装标的因为各种因素而存在有角度的偏差时，常会导致组装失败，甚至容易因碰撞而产生组件损坏的状况；与现有技术相较，通过本发明中燕尾块与燕尾槽的设置，可以在一调整方向上微调待组装物，从而避免掉在组装方向上遇到障碍就卡死不能动弹的问题，其中，障碍可能包括待组装物组装口周围的壳体结构。通过本设计可进一步提升整体组装过程的流畅度，更重要的是，可排除人工需求，达成自动化的目标。再者，本发明的组装装置无须另外加装额外的辅助治具，具有简化设计并节省组装空间的功效。
[0042]以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种具有自动调校能力的组装装置，用于组装一待组装物，其特征在于，所述具有自动调校能力的组装装置包括: 基座; 滑轨，固定于所述基座； 滑块，沿组装方向可滑动的设置于所述滑轨； 燕尾槽，固定于所述滑块； 燕尾块，沿调整方向可滑动的设置于所述燕尾槽，所述调整方向与所述组装方向具有一夹角，所述待组装物固定于所述燕尾块； 至少一个弹性组件，所述弹性组件的一端连接所述燕尾块，另一端连接所述燕尾槽；以及 限位槽，固定于所述基座，所述待组装物沿所述组装方向可滑动的设置于所述限位槽内，且所述待组装物能够沿所述调整方向相对所述限位槽作微调， 当所述滑块沿所述组装方向于所述滑轨上滑动时，带动所述待组装物于所述限位槽内滑动，当所述待组装物在所述调整方向上受力时，所述燕尾块相对所述燕尾槽沿所述调整方向运动，以带动所述待组装物于所述限位槽内沿所述调整方向作微调。
2.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述待组装物为一 T字形块，所述限位槽对应为一 T字形槽。
3.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述限位槽包括两个限位件。
4.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述弹性组件为弹黃。
5.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述弹性组件的数目为二。
6.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，还包括: 驱动组件，连接所述滑块。
7.如权利要求6所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述驱动组件为汽缸、油压缸、电动缸或电动马达。
8.如权利要求1所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述夹角介于O?90度之间。
9.如权利要求8所述的具有自动调校能力的组装装置，其特征在于，所述夹角为90度。
【文档编号】B23P21/00GK103659214SQ201210353687
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】吴曦晖, 赵力蓉 申请人:凯硕电脑(苏州)有限公司, 永硕联合国际股份有限公司