[发明专利]USB模块自动化组装机及其组装方法

权利要求书

1.USB模块自动化组装机，其特征在于：包括依次设置的箱体上料工位、PCB板清洗工位、PCB板烧录及扫码工位、PCB板预组装工位、PCB板压合工位、顶盖上料组装工位、组装检测工位和成品取出工位，以及将各个工位连接的治具回流循环线，各个工位和治具回流循环线与控制系统相连接；

所述箱体上料工位包括箱体上料机构、将箱体移送到治具回流循环线上的第一xyz轴机械手和箱体检测结构；

所述PCB板清洗工位包括PCB板上料机构、将PCB板移送到治具回流循环线上的第二xyz轴机械手、PCB板检测结构和对PCB板的正反面清洗的清洁机构；

所述PCB板烧录及扫码工位包括烧录试架治具、测试探针和对PCB板进行扫码的扫码枪；

所述顶盖上料组装工位包括顶盖上料机构、将顶盖移送到治具回流循环线上的第三xyz轴机械手、顶盖检测结构和将顶盖压入箱体进行装配的第二驱动气缸；

所述组装检测工位包括第一顶升机构、驱动所述第一顶升机构对产品治具进行顶升定位的第三驱动气缸、对产品的组装高度进行检测的位移传感器；

所述成品取出工位包括将成品从治具回流循环线中取出成品的第四xyz轴机械手、用于放置成品的tray盘堆垛托台、驱动所述tray盘堆垛托台上下移动的电机丝杠机构；

在所述组装检测工位和成品取出工位之间还设有成品测试工位，所述成品测试工位包括将产品治具顶起的第二顶升机构、将SD盖推开的仿形推块、将SD盖压住并使SD卡槽裸露的第四驱动气缸、分别插入到成品的USB插口与AUX IN插口的仿形USB和AUX IN 插头、以及将SD卡插入至产品的SD卡槽的插取机械手；

在所述成品测试工位和成品取出工位之间还设有条码粘贴工位，所述条码粘贴工位包括根据PCB板烧录及扫码工位中的扫码结果和组装检测工位及成品测试工位的测试结果打印OK品或NG品标签的条码打印机，以及将OK品或NG品标签吸取并粘贴在产品机身上的贴胶纸机械手；

所述治具回流循环线包括上下两层倍速链直线、连接上下两层倍速链直线的丝杠、驱动丝杠运动的电机，上层倍速链直线上还设有治具扫码；

所述箱体上料机构、PCB板上料机构和顶盖上料机构的结构相同，均包括：滚筒式斜滑台、位于所述滚筒式斜滑台底部的阻挡机构、第一驱动气缸，所述滚筒式斜滑台的顶部设有tray盘的上料位，所述滚筒式斜滑台的底部设有tray盘的工作台，第一驱动气缸带动第一驱动气缸上的推块对tray盘进行定位。

2.如权利要求1所述的USB模块自动化组装机，其特征在于：所述滚筒式斜滑台的下方设有高度可调滑台，所述工作台的下方设有工作台旋转机构，所述工作台在工作台旋转机构的作用下可分别与滚筒式斜滑台的底部和高度可调滑台的顶部对接；所述高度可调滑台的底部设有收tray盘工位，该收tray盘工位设有空tray盘堆垛箱；

所述高度可调滑台的侧边设有高压风清洁机构，该高压风清洁机构包括离子风枪、定位气缸和吸尘通道；

所述箱体检测结构、PCB板检测结构和顶盖检测结构均采用对射光纤进行检测，对检测出的NG品，采用xyz轴机械手抓取放置到NG收集盒；

所述清洁机构采用超小型风扇型静电除尘器配合吸尘机对PCB板的正反面进行清洁。

3.一种根据权利要求1所述的USB模块自动化组装机的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、箱体上料：箱体上料机构待组装的箱体准备好，第一xyz轴机械手配合抓取移送，实现自动上料，并采用对射光纤进行异品种检测；若检测NG则抓取放到NG收集盒；若检测OK则抓取放置到治具回流循环线；

二、PCB板清洁：PCB板上料机构待组装的PCB板准备好，第二xyz轴机械手配合抓取移送，实现自动上料，并采用对射光纤进行异品种检测；若检测NG则抓取放置到NG收集盒；若检测OK则抓取放置PCB板清洁工位的治具；然后采用超小型风扇型静电除尘器配合吸尘机对PCB板的正反面进行清洁；

三、PCB板烧录及扫码：清洁完成后由第二xyz轴机械手抓取至烧录测试架治具中，气缸驱动测试探针与PCB板接触，控制系统系统对PCB进行烧录；PCB板烧录使用6根测试探针、2个供电点和4个通讯点；采用扫码枪对PCB板进行扫码；

四、PCB板预组装：烧录完成后，由第二xyz轴机械手抓取PCB板移送至治具回流循环线上箱体相应位置进行初步组装；

五、PCB板压合：产品到位后，气缸驱动挡块对产品治具进行阻挡，气缸驱动第三顶升机构对产品治具进行顶升定位；气缸驱动压块下压，以压入方式进行装配，装配力度可调，不损坏PCB板；

六、顶盖上料组装：顶盖上料机构将待组装的顶盖准备好，第三xyz轴机械手配合抓取移送，实现自动上料，并采用对射光纤对顶盖进行异品种辨别，若检测NG则抓取放置到NG收集盒；若检测OK则抓取装配至箱体；第二驱动气缸驱动压块下压，以压入的方式将顶盖压入箱体进行装配，压装力度可调；

七、组装检测：产品到位后，阻挡机构对产品治具进行阻挡，第三驱动气缸驱动第一顶升机构对产品治具进行顶升定位；第三驱动气缸驱动检测探针下行，采用位移传感器对产品组装高度进行检测；

八、成品测试：光纤感应产品到位后，第二顶升机构将产品治具顶起，使产品顶盖表面与两侧压块紧密紧固并定位；采用气缸配合仿形USB和AUX IN 插头分别插入至产品后侧两个插座、前端两个USB插口与AUX IN插口；第四驱动气缸驱动仿形推块将SD盖推开配合气缸下压限位块压住SD盖，使SD卡槽裸露；插取机械手将SD卡插入至产品中，并进行成品测试，测试后不对SD盖复位；

九、条码粘贴：条码打印机根据步骤三的二维码扫描结果与步骤七和八的测试结果打印OK品或NG品的标签，贴胶纸机械手吸取OK品或NG品的标签并粘贴在产品的机身上；

十、成品取出：将满料料盘推入tray盘堆垛托台，电机丝杆机构驱动tray盘堆垛托台上下；产品到位后，气缸驱动挡块对产品治具进行阻挡定位；第四xyz轴机械手抓取产品分类取出，测试OK成品自动抓取放入tray盘，装满产品的tray盘切离至tray盘堆垛托台并下沉，自动堆垛至6盘，托台上升，设备发出指示，作业员将成品搬运至包装工位；NG品则由第四xyz轴机械手抓取放置NG料仓滑入NG收集盒。