[发明专利]一种零件自适应的薄片自动化装配设备及装配方法

说明书

本发明公开一种零件自适应的薄片自动化装配设备及装配方法，设备中，进料装置、装配装置和出料装置分布于机械手外周，进料装置一侧还设有厚度检测装置；机械手的手爪包括真空吸盘机构、平行气爪机构和三点式气爪机构；装配装置中设有装配工位，装配工位处为通孔结构，装配工位的下方设有夹紧机构，装配工位的一侧设有拧紧机构，装配工位的上方设有压紧机构。其方法是装配基体预先设置于装配工位上，机械手从进料装置上吸取薄片零件送入厚度检测装置进行厚度检测，检测结果合格后送入装配基体上；机械手从进料装置上夹取螺母送入装配基体上；装配装置完成螺母及薄片零件在装配基体上的装配工作，形成成品由机械手送入出料装置。

技术领域

本发明涉及机械工程装备的自动化装配技术领域，特别涉及一种零件自适应的薄片自动化装配设备及装配方法。

背景技术

工业生产过程中，存在大量多种类、多数量、高精度、高重复性的零件装配工作，其工艺流程耗时费力，且对劳动者的专业素质要求较高。随着科技的发展，智能制造逐渐成为发展趋势，高强度、大密度的人工劳动已经不能满足当下对产品大批量生产和性能一致性的需求，因此，自动化设备的开发和应用具有良好的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种零件自适应的薄片自动化装配设备，该设备可代替人工操作，实现薄片零件的自动化装配，有效提高其装配效率和装配精准性。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装配设备实现的零件自适应的薄片自动化装配方法，该方法可实现薄片零件在装配基体上的自动、快速、精准装配。

本发明的技术方案为：一种零件自适应的薄片自动化装配设备，包括机械手、进料装置、装配装置和出料装置，进料装置、装配装置和出料装置分布于机械手外周，进料装置一侧还设有厚度检测装置；机械手的手爪包括抓取薄片零件用的真空吸盘机构、抓取螺母用的平行气爪机构和抓取成品用的三点式气爪机构；装配装置中设有装配工位，装配工位设于动力机构上，装配工位处为通孔结构，装配工位的下方设有夹紧机构，装配工位的一侧设有拧紧机构，装配工位的上方设有压紧机构。其中，通过进料装置送入需要进行装配的零件，利用机械手按实际需要抓取相应的零件放入装配装置的装配工位中，与装配装置上已预先放置的装配基体进行装配，装配动作由装配装置完成，最后形成的成品由机械手夹取放入出料装置中，并由出料装置送出至后续的处理工序。

所述机械手包括连接部、机械手臂、真空吸盘机构、平行气爪机构和三点式气爪机构，真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构分别设于连接部的外侧面上，连接部的顶面与机械手臂连接。其中，真空吸盘机构采用真空吸取的方式，主要适用于吸取多种不同直径、不同尺寸或形状的薄片零件；三点式气爪机构利用三个气爪的开合动作，主要适用于夹取具备一定厚度的圆形零件；平行气爪机构利用两个U型卡块的开合动作，形成带有半六角形内槽的U形槽，主要适用于抓取六角螺母或六角螺栓等零件；机械手臂则采用现有通用的机器人手臂即可。

连接部呈长方体状，真空吸盘机构、三点式气爪机构和平行气爪机构分布于相邻的三个外侧面上。

所述真空吸盘机构包括真空吸盘、吸盘连接件和滑动连接板，真空吸盘通过吸盘连接件固定安装于滑动连接板上；真空吸盘机构与连接部的连接处设有第一连接板，第一连接板上设有第一导轨，第一导轨上设有相配合的第一滑块，滑动连接板与第一滑块固定连接。其中，第一导轨和第一滑块的配合使用，第一滑块可在第一导轨上根据实际需要进行上下移动，以保证真空吸盘接触到零件，再根据圆形薄片零件的直径尺寸选择相应的吸嘴对零件进行吸取即可。

真空吸盘包括相配合的内圈吸嘴和外圈吸嘴，内圈吸嘴从真空吸盘的顶端引入真空(其引入处为内圈出气孔)，外圈吸嘴从真空吸盘的外侧引入真空(其引入处为外圈出气孔)，保证两组吸嘴之间的独立运作，内圈吸嘴和外圈吸嘴分成内外两圈均匀开孔，分别用于吸取不同直径尺寸的圆形薄片零件。