一种工件组装设备及组装方法与流程

本发明涉及自动化组装，特别是涉及一种工件组装设备及组装方法。

背景技术：

1、随着自动化技术的发展，自动化装配发展迅猛，机器上料逐渐代替人工，但同时也存在一些问题，比如转盘上料，转盘上料过程中工件在不断转动，导致机器人抓取工件时无法精确定位工件位置，存在抓取困难的问题。

2、此外，当需要调整上下料方向时，现有设备需对应调整方向并重新组装，需要耗费大量的人力物力。

技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种工件组装设备，解决了机械臂抓取工件时无法精确定位第二工件位置，且无法切换第一工件上下料位置的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种工件组装设备，用于将第一工件和第二工件组装，其特征在于，所述工件组装设备包括：

3、第一输送工位，用于供给所述第一工件；

4、输送装置，与所述第一输送工位衔接，用于依次输送所述第一工件至第一检测工位、第二检测工位和第二输送工位；

5、给料装置，用于供给所述第二工件，并通过上方的夹爪机构从所述给料装置中夹取所述第二工件；

6、机械臂，用于从所述夹爪机构中吸取所述第二工件，移送并组装至所述第一工件上；

7、第二输送工位，与所述输送装置衔接，用于将组装有所述第二工件的所述第一工件输送至下一工位。

8、在一个可行的实现方式中，所述工件组装设备还包括：

9、第一检测装置，布置在第一检测工位的上方，用以检测所述第一工件的上表面的最高位置是否大于第一预设值；

10、第二检测装置，布置在第二检测工位的下方，用以检测所述第一工件的下表面的最低位置是否大于第二预设值；

11、第一不良品输送装置，布置在第一检测工位的第一检测装置的下游，用于将所述第一检测装置判定为不合格品的所述第一工件移载至所述第一不良品输送装置；

12、第二不良品输送装置，布置在所述第二检测工位的所述第二检测装置的下游，用于将所述第二检测装置判定为不合格品的所述第一工件移载至所述第二不良品输送装置。

13、在一个可行的实现方式中，所述输送装置包括第一输送装置、第二输送装置和第三输送装置，所述第一输送装置、所述第二输送装置和所述第三输送装置设置在同一流线上，其中：

14、第一输送装置，用以将所述第一工件从所述第一输送装置输送至所述第二输送装置；其包括第一阻挡机构，当所述第一工件移载至所述第一输送装置，所述第一阻挡机构对所述第一工件限位，经所述第一检测装置完成检测后，所述第一阻挡机构解除对所述第一工件的限位；

15、第二输送装置，用以将所述第一工件从所述第二输送装置输送至所述第三输送装置；其包括第二阻挡机构，当所述第一工件移载至所述第二输送装置，所述第二阻挡机构对所述第一工件限位，经所述第二检测装置完成检测后，所述第二阻挡机构解除对所述第一工件的限位；

16、第三输送装置，用以将所述第一工件从所述第三输送装置输送至下一工位，其包括第三阻挡机构，当所述第一工件移载至所述第三输送装置，所述第三阻挡机构对所述第一工件限位；所述第三阻挡机构解除对所述第一工件的限位。

17、在一个可行的实现方式中，所述第一不良品输送装置包括：

18、第一输送机构，用以将所述第一工件从第一输送装置输送至第二输送机构，所述第一输送机构的输送方向与所述第一输送装置的输送方向垂直，所述第一输送机构布置在所述第一输送装置的下方，所述第一输送机构中输送带的长度小于所述第一输送装置中输送带间的宽度，以使所述第一输送机构可以顶升至所述第一输送装置的上方；

19、第二输送机构，所述第二输送机构和所述第一输送机构固定连接且两者连接处设有缺口，以使所述第二输送机构和所述第一输送机构顶升时不会碰撞所述第一输送装置，所述第二输送机构和所述第一输送机构的输送带在同一流线上；

20、第一顶升机构，设置在所述第二输送机构的底部，当所述第一检测装置判定所述第一工件为废品时，所述第一顶升机构将所述第一输送机构和所述第二输送机构顶升，使所述第一输送机构和所述第二输送机构的高度大于所述第一输送装置的高度，以将所述第一工件顶升至所述第一输送机构和所述第二输送机构的流线上；

21、所述第二不良品输送装置包括：

22、第三输送机构，用以将组装有所述第二工件的所述第一工件从第三输送装置输送至第四输送机构，所述第三输送机构的输送方向与所述第三输送装置的输送方向垂直，所述第三输送机构布置在所述第三输送装置的下方，所述第三输送机构中输送带的长度小于所述第三输送装置中输送带间的宽度，以使所述第三输送机构可以顶升至所述第三输送装置的上方；

23、第四输送机构，所述第四输送机构和所述第三输送机构固定连接并位于同一水平面上且两者连接处设有缺口，以使所述第四输送机构和所述第三输送机构顶升时连接处不会碰撞所述第三输送装置，所述第四输送机构和所述第三输送机构的输送带在同一流线上；

24、第二顶升机构，设置在所述第四输送机构上，当所述第二检测装置判定所述第一工件为废品时，所述第二顶升机构将所述第三输送机构和所述第四输送机构顶升，使所述第三输送机构和所述第四输送机构的高度大于所述第三输送装置的高度，以将所述第一工件顶升至所述第三输送机构和所述第四输送机构的流线上；

25、所述第一不良品输送装置和所述第二不良品输送装置关于所述给料装置对称设置。

26、在一个可行的实现方式中，所述给料装置包括：

27、上料机构，设有若干上料工位，所述上料工位平行布置且在一水平面上；所述上料机构包括治具和布置在所述治具上的第二工件，所述第二工件转动至所述上料工位；

28、夹爪机构，其布置所述上料工位的上方，所述夹爪机构与所述上料工位一一对应，用以夹取所述上料工位上的所述第二工件并抬高至一预设高度；

29、回收机构，其包括弧形通槽，所述通槽的一端槽口和所述上料工位在同一水平面上。

30、在一个可行的实现方式中，所述夹爪机构包括第一夹爪、第一平移模块、第二夹爪及第二平移模块，所述第一夹爪固定在所述第一平移模块上，所述第二夹爪固定在所述第二平移模块上，所述第一平移模块和所述第二平移模块相向或相背移动；

31、所述第一夹爪和所述第二夹爪相向延伸方向呈夹角设置，所述第一夹爪与所述第二夹爪夹取所述第二工件时与所述第二工件的周向抵接。

32、在一个可行的实现方式中，所述机械臂包括：

33、吸取机构，用以从预设高度将所述夹爪机构中的所述第二工件吸取至位于第二输送装置上的所述第一工件上；

34、所述工件组装设备还包括：

35、校准机构，布置在所述吸取机构的下方，用以形成向上的检测光束，检测吸取在所述吸取机构上的所述第二工件的底部，所述校准机构为激光测距传感器；

36、废料桶，用以收集所述校准机构判定为废品的所述第二工件。

37、在一个可行的实现方式中，所述第二检测装置包括第一反射镜和第二反射镜；

38、第二光电发射器发射竖直方向的检测光束，经所述第一反射镜反射后沿水平方向传播，用以检测所述第一工件的下表面的最低位置；

39、第二光电传感器发射竖直方向的检测光束，经所述第二反射镜反射后沿水平方向传播，用以接收所述第二光电发射器发射的检测光束；

40、所述第二检测装置还包括第一镜片罩和第二镜片罩，所述第一镜片罩用以遮蔽所述竖直方向的检测光束或外部光束干扰；所述第二镜片罩用以遮蔽所述竖直方向的检测光束或外部光束干扰。

41、相应地，本发明的第二方面还提供了一种工件组装方法，利用第一方面所述的工件组装设备，当所述第一输送工位为上料工位，所述第二输送工位为下料工位时，所述方法包括：

42、步骤a1：由所述第一输送工位供给所述第一工件；

43、步骤a2：所述第一工件从所述第一输送工位输送至所述第一输送装置，并通过所述第一阻挡机构将所述第一工件锁定在所述第一输送装置上，再由所述第一光电发射器和所述第一光电传感器检测所述第一工件的上表面的最高位置是否大于第一预设值；

44、步骤a3：若第一光电发射器和第一光电传感器检测判断为废品，所述第一顶升机构将所述第一输送机构和所述第二输送机构顶升，使所述第一输送机构和所述第二输送机构的高度大于所述第一输送装置的高度，以将所述第一工件顶升至所述第一输送机构和所述第二输送机构的流线上并通过所述第一输送机构输送至所述第二输送机构上；

45、若所述第一光电发射器和所述第一光电传感器检测判断为合格品，继续执行步骤a4；

46、步骤a4：将所述第一工件从所述第一输送装置输送至所述第二输送装置，并通过所述第二阻挡机构将所述第一工件锁定在所述第二输送装置上，再由所述第二光电发射器和所述第二光电传感器检测所述第一工件的下表面的最低位置是否大于第二预设值；

47、步骤a5：若第二光电发射器和第二四光电传感器检测判断为废品，将所述第一工件传输至所述第三输送装置，且所述第二顶升机构将所述第三输送机构和所述第四输送机构顶升，使所述第三输送机构、所述第四输送机构和所述第三输送装置在同一水平面上，将所述第三输送装置上的所述第一工件移载至所述第四输送机构上；

48、若所述第二光电发射器和所述第二光电传感器检测判断为合格品，继续执行步骤a6；

49、步骤a6：由所述夹爪机构从上料机构上夹取所述第二工件，所述机械臂从所述夹爪机构中吸取所述第二工件至位于第二输送装置上的所述第一工件上；

50、步骤a7：将组装有所述第二工件的所述第一工件从所述第二输送装置经所述第三输送装置输送至所述第二输送工位；

51、步骤a8：所述第二输送工位将组装有所述第二工件的所述第一工件输送至下一工位。

52、相应地，本发明的第三方面还提供了一种工件组装方法，利用第一方面所述的工件组装设备，当所述第二输送工位为上料工位，所述第一输送工位为下料工位时，所述方法包括：

53、步骤b1：将所述第一检测装置移载固定在所述第三输送装置两侧；

54、步骤b2：由所述第二输送工位供给所述第一工件；

55、步骤b3：所述第一工件从所述第二输送工位输送至所述第三输送装置，并通过所述第三阻挡机构将所述第一工件锁定在所述第三输送装置上，再由所述第一光电发射器和所述第一光电传感器检测所述第一工件的上表面的最高位置是否大于第一预设值；

56、步骤b4：若第一光电发射器和第一光电传感器检测判断为废品，所述第二顶升机构将所述第三输送机构和所述第四输送机构顶升，使所述第三输送机构和所述第四输送机构的高度大于所述第三输送装置的高度，以将所述第一工件顶升至所述第三输送机构和所述第四输送机构的流线上并通过所述第三输送机构输送至所述第四输送机构上；

57、若所述第一光电发射器和所述第一光电传感器检测判断为合格品，继续执行步骤b5；

58、步骤b5：将所述第一工件从所述第三输送装置输送至所述第二输送装置，并通过所述第二阻挡机构将所述第一工件锁定在所述第二输送装置上，再由所述第二光电发射器和所述第二光电传感器检测所述第一工件的下表面的最低位置是否大于第二预设值；

59、步骤b6：若所述第二光电发射器和所述第二光电传感器检测判断为废品，将所述第一工件传输至所述第一输送装置，且所述第一顶升机构将所述第一输送机构和所述第二输送机构顶升，使所述第一输送机构、所述第二输送机构和所述第一输送装置在同一水平面上，将所述第一输送装置上的所述第一工件移载至所述第二输送机构上；

60、若所述第二光电发射器和所述第二光电传感器检测判断为合格品，继续执行步骤b7；

61、步骤b7：由所述夹爪机构从上料机构上夹取所述第二工件，所述机械臂从所述夹爪机构中吸取所述第二工件至位于第二输送装置上的所述第一工件上；

62、步骤b8：将组装有所述第二工件的所述第一工件从所述第二输送装置经所述第一输送装置输送至所述第一输送工位。

63、步骤b9：所述第一输送工位将组装有所述第二工件的所述第一工件输送至下一工位。

64、实施本发明，具有如下有益效果：

65、本发明提供一种工件组装设备和组装方法，解决了机械臂抓取工件时无法精确定位第二工件位置，且无法切换第一工件上下料位置的问题，从而能够实现提高机械臂抓取第二工件的精度，切换第一工件上下料位置。

66、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。