本發(fā)明涉及機(jī)械裝配領(lǐng)域，特別是一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、涂膠裝配在慣常用于各領(lǐng)域，如印刷、板材加工等，例如cn15891420a是在印刷行業(yè)中的圖文進(jìn)行涂膠貼合保護(hù)膜，cn211359431?u是復(fù)合板加工技術(shù)領(lǐng)域中用于復(fù)合板的粘接。在零件裝配領(lǐng)域，當(dāng)前主要通過(guò)點(diǎn)膠、噴涂形式實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程中的膠液涂覆，對(duì)于點(diǎn)膠方式，通常對(duì)裝配零件多個(gè)部位進(jìn)行點(diǎn)膠，涂覆膠液控制量采用過(guò)量膠液形式；而噴涂方式，對(duì)于粘稠度高、流動(dòng)性低的膠液則無(wú)法適用。因此，需要針對(duì)粘稠度高、流動(dòng)性低的膠液涂覆場(chǎng)景，能夠穩(wěn)定控制對(duì)零件的膠液涂覆厚度，并且實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)拾取、自動(dòng)裝配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)零件的自動(dòng)柔性拾取，穩(wěn)定且準(zhǔn)確控制零件表面膠液涂覆厚度，涂覆后對(duì)零件進(jìn)行防卡滯裝配。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，包括：安裝于同一水平面上的識(shí)別定位機(jī)構(gòu)、擠膠趕膠機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和裝配機(jī)構(gòu)；識(shí)別定位機(jī)構(gòu)識(shí)別待涂覆零件的位置；擠膠趕膠機(jī)構(gòu)定量擠出膠液并在膠液平面載體上形成直線，再將直線膠液趕平形成厚度均勻的膠面；抓取機(jī)構(gòu)根據(jù)待涂覆零件位置抓取零件，在擠膠趕膠機(jī)構(gòu)形成的膠面上對(duì)零件需涂膠表面進(jìn)行均勻涂膠和薄度控制，再移動(dòng)至裝配機(jī)構(gòu)；裝配機(jī)構(gòu)用于夾持殼體，與抓取機(jī)構(gòu)配合，自動(dòng)完成涂膠后零件與殼體的裝配。

3、進(jìn)一步，所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)包括擠膠趕膠平板、擠膠移動(dòng)模塊膠筒、趕膠氣缸、趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊和趕膠棒；擠膠趕膠平板與趕膠棒互相平行，所述擠膠移動(dòng)模塊帶動(dòng)膠筒，沿a方向移動(dòng)，定量擠出膠液至擠膠趕膠平板的膜上，形成直線；趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)趕膠棒與擠膠趕膠平板之間的高度至所需高度，趕膠氣缸再通過(guò)趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊帶動(dòng)趕膠棒，沿b方向移動(dòng)，將直線膠液趕平至所需厚度，a方向與b方向垂直。

4、進(jìn)一步，所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)還包括膜滾輪、膜換料電機(jī)、膜支撐輪、壓膜氣缸、壓膜塊；壓膜塊連接至壓膜氣缸，通過(guò)膜換料電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)膜滾輪、膜支撐輪，在壓膜塊的施壓下，將膜平鋪于擠膠趕膠平板。

5、進(jìn)一步，所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)還包括膠筒固定板、滾膠棒連接板、趕膠連接塊、第一級(jí)連接板、第二連接板；膠筒通過(guò)膠筒固定板連接到擠膠移動(dòng)模塊，趕膠棒通過(guò)滾膠棒連接板連接至趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊，趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)趕膠連接塊連接至趕膠氣缸；擠膠移動(dòng)模塊，壓膜氣缸固定于第一連接板左右兩側(cè)，膜滾輪、膜換料電機(jī)、膜支撐輪、擠膠趕膠平板、趕膠氣缸固定至第二連接板上。

6、進(jìn)一步，第一連接板位于第二連接板上方，兩個(gè)連接板的平面互相垂直。

7、進(jìn)一步，所述抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手、內(nèi)撐裝置，內(nèi)撐裝置連接至機(jī)械手的執(zhí)行末端；內(nèi)撐裝置中設(shè)置有柔性撥片，對(duì)內(nèi)撐裝置與裝配機(jī)構(gòu)上的殼體之間的卡滯力進(jìn)行控制。

8、進(jìn)一步，所述內(nèi)撐裝置的具體形式為：內(nèi)撐桿一端的連接面與柔性撥片的型腔配合，并利用連接環(huán)將內(nèi)撐桿與柔性撥片連接；柔性撥片裝入主連接體內(nèi)部，并通過(guò)連接件連接；壓力片放置于連接件型腔內(nèi)，并與機(jī)器手連接；傳感器安裝于主連接體側(cè)面，位置可調(diào)節(jié)。

9、進(jìn)一步，內(nèi)撐桿的另一端設(shè)置有凹槽，橡膠圈裝入內(nèi)撐桿凹槽處。

10、進(jìn)一步，在裝配過(guò)程中，壓力片隨裝配壓力變化而產(chǎn)生形變，通過(guò)其形變的位移量檢測(cè)出內(nèi)撐桿受力情況，壓力片形變過(guò)程中柔性撥片隨之產(chǎn)生位移，通過(guò)控制其位移控制卡滯力。

11、本發(fā)明還一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配方法，包括：

12、識(shí)別定位機(jī)構(gòu)識(shí)別出零件位置；

13、將膜平鋪于擠膠趕膠平板上，利用擠膠移動(dòng)模塊將膠筒中的膠液定量擠出至擠膠趕膠平板的膜上，并形成直線；趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)趕膠棒與擠膠趕膠平板之間所需高度，趕膠氣缸移動(dòng)，將直線膠液趕平至所需厚度；

14、抓取機(jī)構(gòu)根據(jù)零件位置抓取零件，并將零件底部和圓柱面在擠膠趕膠平板上進(jìn)行底部坐膠和圓柱面滾膠，實(shí)現(xiàn)零件表面均勻涂膠和薄度控制；

15、抓取機(jī)構(gòu)將完成座膠和滾膠后零件移動(dòng)至裝配機(jī)構(gòu)，與殼體進(jìn)行裝配。

16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

17、(1)本發(fā)明針對(duì)膠液流動(dòng)性差、粘度大，膠液控制精度高的環(huán)狀零件的膠液涂覆和裝配，采用先將膠液擠出至膜上，并通過(guò)趕膠桿實(shí)現(xiàn)膠液趕平，趕膠厚度0.1mm-10mm范圍可調(diào)，并利用機(jī)器手實(shí)現(xiàn)零件與殼體配合面(一個(gè)環(huán)狀零件底面和圓柱面)涂膠，其零件表面膠薄度可達(dá)0.06mm，實(shí)現(xiàn)零件的抓取、表面膠液覆膠和裝配。

18、(2)零件取過(guò)程，利用視覺(jué)實(shí)現(xiàn)零件方向和位置確定，吸頭處增加環(huán)狀凹槽，凹槽中設(shè)置橡膠圈，利用橡膠彈力和壓縮性，實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格環(huán)狀類(lèi)零件的柔性拾取，解決零件規(guī)格品種多樣，切換頻繁的問(wèn)題。

19、(3)吸頭模塊中增加柔性撥片，實(shí)現(xiàn)卡滯力的準(zhǔn)確控制，卡滯力可控制范圍1-20n，可實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的裝配和卡滯檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于，包括：安裝于同一水平面上的識(shí)別定位機(jī)構(gòu)、擠膠趕膠機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和裝配機(jī)構(gòu)；識(shí)別定位機(jī)構(gòu)識(shí)別待涂覆零件的位置；擠膠趕膠機(jī)構(gòu)定量擠出膠液并在膠液平面載體上形成直線，再將直線膠液趕平形成厚度均勻的膠面；抓取機(jī)構(gòu)根據(jù)待涂覆零件位置抓取零件，在擠膠趕膠機(jī)構(gòu)形成的膠面上對(duì)零件需涂膠表面進(jìn)行均勻涂膠和薄度控制，再移動(dòng)至裝配機(jī)構(gòu)；裝配機(jī)構(gòu)用于夾持殼體，與抓取機(jī)構(gòu)配合，自動(dòng)完成涂膠后零件與殼體的裝配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)包括擠膠趕膠平板(2-4)、擠膠移動(dòng)模塊(2-9)膠筒(2-6)、趕膠氣缸(2-15)、趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊(2-7)和趕膠棒(2-5)；擠膠趕膠平板(2-4)與趕膠棒(2-5)互相平行，所述擠膠移動(dòng)模塊(2-9)帶動(dòng)膠筒(2-6)，沿a方向移動(dòng)，定量擠出膠液至擠膠趕膠平板(2-4)的膜上，形成直線；趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊(2-7)調(diào)節(jié)趕膠棒(2-5)與擠膠趕膠平板(2-4)之間的高度至所需高度，趕膠氣缸(2-15)再通過(guò)趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊(2-7)帶動(dòng)趕膠棒(2-5)，沿b方向移動(dòng)，將直線膠液趕平至所需厚度，a方向與b方向垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)還包括膜滾輪(2-1)、膜換料電機(jī)(2-2)、膜支撐輪(2-3)、壓膜氣缸(2-10)、壓膜塊(2-13)；壓膜塊(2-13)連接至壓膜氣缸(2-10)，通過(guò)膜換料電機(jī)(2-2)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)膜滾輪(2-1)、膜支撐輪(2-3)，在壓膜塊(2-13)的施壓下，將膜平鋪于擠膠趕膠平板(2-4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機(jī)構(gòu)還包括膠筒固定板(2-8)、滾膠棒連接板(2-12)、趕膠連接塊(2-14)、第一級(jí)連接板(2-11)、第二連接板(2-17)；膠筒(2-6)通過(guò)膠筒固定板(2-8)連接到擠膠移動(dòng)模塊(2-9)，趕膠棒(2-5)通過(guò)滾膠棒連接板(2-12)連接至趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊(2-7)，趕膠棒高度調(diào)節(jié)模塊(2-7)通過(guò)趕膠連接塊(2-14)連接至趕膠氣缸(2-15)；擠膠移動(dòng)模塊(2-9)，壓膜氣缸(2-10)固定于第一連接板(2-11)左右兩側(cè)，膜滾輪(2-1)、膜換料電機(jī)(2-2)、膜支撐輪(2-3)、擠膠趕膠平板(2-4)、趕膠氣缸(2-15)固定至第二連接板(2-17)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：第一連接板(2-11)位于第二連接板(2-17)上方，兩個(gè)連接板的平面互相垂直。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：所述抓取機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手(1-5)、內(nèi)撐裝置(1-6)，內(nèi)撐裝置(1-6)連接至機(jī)械手(1-5)的執(zhí)行末端；內(nèi)撐裝置(1-6)中設(shè)置有柔性撥片，對(duì)內(nèi)撐裝置(1-6)與裝配機(jī)構(gòu)上的殼體之間的卡滯力進(jìn)行控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：所述內(nèi)撐裝置(1-6)的具體形式為：內(nèi)撐桿(3-2)一端的連接面與柔性撥片(3-4)的型腔配合，并利用連接環(huán)(3-3)將內(nèi)撐桿(3-2)與柔性撥片(3-4)連接；柔性撥片(3-4)裝入主連接體(3-6)內(nèi)部，并通過(guò)連接件(3-8)連接；壓力片(3-7)放置于連接件(3-8)型腔內(nèi)，并與機(jī)器手(1-5)連接；傳感器(3-5)安裝于主連接體(3-6)側(cè)面，位置可調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：內(nèi)撐桿(3-2)的另一端設(shè)置有凹槽，橡膠圈(3-1)裝入內(nèi)撐桿(3-2)凹槽處。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置，其特征在于：在裝配過(guò)程中，壓力片(3-7)隨裝配壓力變化而產(chǎn)生形變，通過(guò)其形變的位移量檢測(cè)出內(nèi)撐桿(3-2)受力情況，壓力片(3-7)形變過(guò)程中柔性撥片(3-4)隨之產(chǎn)生位移，通過(guò)控制其位移控制卡滯力。

10.一種利用權(quán)利要求2所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動(dòng)裝配裝置及方法，通過(guò)安裝于同一水平面上的識(shí)別定位機(jī)構(gòu)、擠膠趕膠機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和裝配機(jī)構(gòu)，識(shí)別待涂覆零件的位置，定量擠出膠液并在膠液平面載體上形成直線，再將直線膠液趕平形成厚度均勻的膠面，進(jìn)而根據(jù)待涂覆零件位置抓取零件，在形成的膠面上對(duì)零件需涂膠表面進(jìn)行均勻涂膠和薄度控制，最后自動(dòng)完成涂膠后零件與殼體的裝配。本發(fā)明特別適用于膠液流動(dòng)性差、粘度大，膠液控制精度高的環(huán)狀零件的膠液涂覆和裝配過(guò)程，實(shí)現(xiàn)零件的抓取、表面膠液覆膠和裝配。

技術(shù)研發(fā)人員：馮川,陳思皓,伍楊,李浩翔,劉歡,羅稚涵,朱丹,張夏威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川航天川南火工技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6