本發(fā)明涉及一種高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置，涉及高精密機(jī)器人領(lǐng)域，尤指一種用機(jī)器人組裝高精密藍(lán)寶石鏡片的裝置，適用于對安裝精確并且重復(fù)定位精度達(dá)到微米級的手機(jī)制造領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于移動安裝工件質(zhì)量小于3KG的工況中，特別是手機(jī)鏡片組裝領(lǐng)域的高精密安裝設(shè)備。

背景技術(shù)：

在手機(jī)裝配精確度高且細(xì)微零部件對手機(jī)表面均易損易傷，實(shí)施自動化生產(chǎn)相對困難，當(dāng)前在手機(jī)自動化制造生產(chǎn)領(lǐng)域一般是由線性模組來完成，生產(chǎn)線上的高精密線性模組要求非標(biāo)定制組裝，成本高，調(diào)試?yán)щy，周期長，由于手機(jī)更新?lián)Q代頻次高，所以在改造的過程中許多部件都無法再利用，給企業(yè)的后續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)重浪費(fèi)，而機(jī)器人可以適用于同一環(huán)境下的不同工況僅需對夾具做出少量改動即可應(yīng)用，給企業(yè)帶來了成本的效益同時企業(yè)對市場的快速應(yīng)對也大幅度提高。

有鑒于此，研發(fā)一種相對成本較低，又能滿足用機(jī)器人組裝高精密藍(lán)寶石鏡片的裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種用于手機(jī)鏡片組裝領(lǐng)域的高精密安裝設(shè)備，用機(jī)器人組裝高精密藍(lán)寶石鏡片的裝置，實(shí)現(xiàn)對手機(jī)相機(jī)鏡頭鏡片進(jìn)行精準(zhǔn)搬運(yùn)和安裝定位。該裝置通過六軸聯(lián)動的機(jī)器人和相機(jī)的智能拍照檢測，使機(jī)器人配合雙相機(jī)從原點(diǎn)到工作點(diǎn)的聯(lián)合通訊，既解決了機(jī)構(gòu)精度調(diào)整要求，減少了裝配誤差及調(diào)試周期長的問題，機(jī)器人的靈活應(yīng)用，又能滿足企業(yè)更換產(chǎn)線后續(xù)的改造和重復(fù)使用帶來了顯著經(jīng)濟(jì)效益的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：主要解決在3C精密裝配、搬運(yùn)等領(lǐng)域用機(jī)器人的高精度重復(fù)定位機(jī)構(gòu)，如何配合智能視覺系統(tǒng)的聯(lián)合通訊，達(dá)到3C領(lǐng)域的微米級安裝配合替代原有的非標(biāo)線性模組的設(shè)計(jì)安裝問題；要解決在移動安裝工件質(zhì)量小于3KG的工況中，特別是手機(jī)鏡片組裝領(lǐng)域的高精密安裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等有關(guān)技術(shù)問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該裝置包括空氣凈化單元、智能相機(jī)、機(jī)器人、三色報(bào)警燈和風(fēng)機(jī)等部件，還包括設(shè)有上機(jī)架和下機(jī)柜，上機(jī)架和下機(jī)柜通過中間的工作平臺安裝固定連接在一起，上機(jī)架四周設(shè)有黑色不透明的有機(jī)玻璃包圍，下機(jī)柜四周設(shè)有防銹鐵皮包圍，其中：

上機(jī)架中設(shè)有空氣凈化單元、三色報(bào)警燈、智能相機(jī)A、智能相機(jī)B、機(jī)器人、光源A、光源B、托盤光源、壓緊旋鈕氣缸A、壓緊旋鈕氣缸B、氣源開關(guān)、產(chǎn)品薄膜、聚四氟乙烯板、搬運(yùn)組裝吸盤、托盤、藍(lán)寶石鏡片和鏡框槽等；空氣凈化單元安裝固定在上機(jī)架的頂端，三色報(bào)警燈安裝固定在上機(jī)架頂端的側(cè)邊；智能相機(jī)A和智能相機(jī)B分別倒置懸空安裝在上機(jī)架中間的左右對稱位置，并懸置在產(chǎn)品薄膜和聚四氟乙烯板的上端；機(jī)器人安裝固定在智能相機(jī)A和智能相機(jī)B的中間位置；光源A和光源B分別安裝在距產(chǎn)品薄膜邊緣150mm至180mm之間的前側(cè)和100mm至120mm之間的左側(cè)，托盤光源安裝在產(chǎn)品薄膜右邊邊緣130mm至150mm之間的右側(cè)；壓緊旋鈕氣缸A和壓緊旋鈕氣缸B設(shè)置在聚四氟乙烯板邊緣的左右對稱兩側(cè)，托盤放置在聚四氟乙烯板上，緊貼聚四氟乙烯板基準(zhǔn)角的位置；聚四氟乙烯板與工作平臺之間用螺紋連接固定，固定在工作平臺右側(cè)邊距機(jī)架邊緣247mm處；氣源開關(guān)安裝固定在上機(jī)架的外側(cè)；產(chǎn)品薄膜平放在工作平臺的開口區(qū)域，產(chǎn)品薄膜吸附在密封室的平面上，密封室的下端與風(fēng)機(jī)吸氣接口的頂端相對應(yīng)，工作平臺對密封室和聚四氟乙烯板進(jìn)行固定；搬運(yùn)組裝吸盤設(shè)置在機(jī)器人法蘭上，藍(lán)寶石鏡片粘貼在產(chǎn)品薄膜上，鏡框槽為托盤上固有的槽孔，為智能相機(jī)A和智能相機(jī)B輪流進(jìn)行拍照定位后通訊機(jī)器人相對應(yīng)的位置；

下機(jī)柜中設(shè)有開關(guān)控制盒、機(jī)器人控制柜、設(shè)備電氣箱、消音器、風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)排氣出口、風(fēng)機(jī)吸氣接口和密封室等；開關(guān)控制盒安裝固定在工作平臺的下方中間位置；設(shè)備電氣箱和機(jī)器人控制柜安裝固定在下機(jī)柜的右側(cè)，設(shè)備電氣箱安裝固定在機(jī)器人控制柜的上方；消音器安裝固定在下機(jī)柜的左側(cè)，位于風(fēng)機(jī)的正上方；風(fēng)機(jī)安裝固定在下機(jī)柜的左側(cè)，風(fēng)機(jī)排氣出口的一端與風(fēng)機(jī)的出口相連接，另一端與消音器的進(jìn)口相連接；風(fēng)機(jī)吸氣接口的一端與風(fēng)機(jī)的進(jìn)口相連接，另一端與密封室的出口對應(yīng)位置相連接；

上述各部件組合為一整體的高精密機(jī)器人自動組裝手機(jī)保護(hù)鏡片的裝置。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的托盤光源距離工作平臺的高度至少為220mm，托盤光源的安裝角度和高度為調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)由導(dǎo)柱、導(dǎo)座、調(diào)節(jié)塊和連接塊組成，導(dǎo)柱套在導(dǎo)座圓柱孔中，調(diào)節(jié)塊中的孔穿過導(dǎo)柱上下移動，固定連接塊與托盤光源有兩螺紋孔連接，其中一個螺紋孔為圓弧槽孔，用于角度調(diào)節(jié),另一個螺紋孔為位置鎖定。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的壓緊旋鈕氣缸A和壓緊旋鈕氣缸B為角度旋轉(zhuǎn)下壓動態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)運(yùn)行時，壓緊旋鈕氣缸A和壓緊旋鈕氣缸B工作，氣缸軸旋轉(zhuǎn)下壓將托盤壓緊固定，壓緊旋鈕氣缸A和壓緊旋鈕氣缸B的氣缸軸旋轉(zhuǎn)下壓伸出到底后，觸發(fā)智能相機(jī)A對產(chǎn)品薄膜上的藍(lán)寶石鏡片進(jìn)行拍照定位，機(jī)器人法蘭上的搬運(yùn)組裝吸盤到拍照點(diǎn)吸取藍(lán)寶石鏡片搬運(yùn)到右邊，在機(jī)器人運(yùn)動過程中觸發(fā)智能相機(jī)B對托盤上的鏡框槽進(jìn)行拍照定位，機(jī)器人將藍(lán)寶石鏡片放入智能相機(jī)B定位的鏡框槽。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的機(jī)器人為六軸聯(lián)動的，型號為ABB-IRB120的機(jī)器人。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的上機(jī)架的正面設(shè)有兩扇雙開黑色不透明的有機(jī)玻璃門，下機(jī)柜的正面設(shè)有兩扇雙開防銹鐵皮的門。

本發(fā)明的有益效果是：該裝置的設(shè)計(jì)是全套采用ABB-IRB120機(jī)器人和智能工業(yè)相機(jī)的配合達(dá)到精準(zhǔn)重復(fù)定位，對手機(jī)相機(jī)鏡頭鏡片進(jìn)行精準(zhǔn)搬運(yùn)和安裝定位，定位要求達(dá)0.02mm；機(jī)器人配合智能視覺系統(tǒng)的聯(lián)合通訊，達(dá)到3C領(lǐng)域的微米級安裝替代原有的非標(biāo)線性模組的設(shè)計(jì)安裝，解決了機(jī)構(gòu)精度調(diào)整要求，減少了裝配誤差及調(diào)試周期長等問題，由于工業(yè)視覺系統(tǒng)對外部干擾環(huán)境有較苛刻的要求，故在該裝置四周都封上黑色不透明的有機(jī)玻璃或防銹鐵皮包圍，可對環(huán)境進(jìn)行隔離，具有靈活安裝易于維護(hù)和一機(jī)多用等特性，并具有節(jié)約成本，安全可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

附圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本實(shí)用新型下機(jī)柜中風(fēng)機(jī)和密封室等部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3是本實(shí)用新型上機(jī)架中光源和藍(lán)寶石鏡片等部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)號說明：

10—上機(jī)架；

12—下機(jī)柜；

20—工作平臺；

101—空氣凈化單元； 121—風(fēng)機(jī)吸氣接口；

102—三色報(bào)警燈； 122—機(jī)器人；

103—智能相機(jī)A； 123—密封室；

104—智能相機(jī)B； 124—藍(lán)寶石鏡片；

105—光源A； 125—鏡框槽；

106—光源B； 126—導(dǎo)柱；

107—托盤光源； 127—連接塊；

108—壓緊旋鈕氣缸A； 128—導(dǎo)座；

109—壓緊旋鈕氣缸B； 129—調(diào)節(jié)塊；

110—?dú)庠撮_關(guān)；

111—產(chǎn)品薄膜；

112—聚四氟乙烯板；

113—搬運(yùn)組裝吸盤；

114—托盤；

115—開關(guān)控制盒；

116—機(jī)器人控制柜；

117—設(shè)備電氣箱；

118—消音器；

119—風(fēng)機(jī)；

120—風(fēng)機(jī)排氣出口；

具體實(shí)施方式

以下是根據(jù)本實(shí)用新型并結(jié)合附圖說明的實(shí)施例，這是一種高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置。但是，本實(shí)用新型不限于所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的構(gòu)思和權(quán)利要求限定保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行各種改型。

請參閱附圖1所示，本實(shí)用新型包括空氣凈化單元、智能相機(jī)、機(jī)器人、三色報(bào)警燈和風(fēng)機(jī)等部件，還包括設(shè)有上機(jī)架10和下機(jī)柜12，上機(jī)架10和下機(jī)柜12通過中間的工作平臺20安裝固定連接在一起，上機(jī)架10四周設(shè)有黑色不透明的有機(jī)玻璃包圍，下機(jī)柜12四周設(shè)有防銹鐵皮包圍，其中：

上機(jī)架10中設(shè)有空氣凈化單元101、三色報(bào)警燈102、智能相機(jī)A103、智能相機(jī)B104、機(jī)器人122、光源A105、光源B106、托盤光源107、壓緊旋鈕氣缸A108、壓緊旋鈕氣缸B109、氣源開關(guān)110、產(chǎn)品薄膜111、聚四氟乙烯板112、搬運(yùn)組裝吸盤113、托盤114、藍(lán)寶石鏡片124和鏡框槽125；空氣凈化單元101安裝固定在上機(jī)架10的頂端，三色報(bào)警燈102安裝固定在上機(jī)架10頂端的側(cè)邊；智能相機(jī)A103和智能相機(jī)B104分別倒置懸空安裝在上機(jī)架10中間的左右對稱位置，并懸置在產(chǎn)品薄膜111和聚四氟乙烯板112的上端；機(jī)器人122安裝固定在智能相機(jī)A103和智能相機(jī)B104的中間位置；光源A105和光源B106分別安裝在距產(chǎn)品薄膜111邊緣150mm至180mm之間的前側(cè)和100mm至120mm之間的左側(cè)，托盤光源107安裝在產(chǎn)品薄膜111右邊邊緣130mm至150mm之間的右側(cè)；壓緊旋鈕氣缸A108和壓緊旋鈕氣缸B109設(shè)置在聚四氟乙烯板112邊緣的左右對稱兩側(cè)，托盤114放置在聚四氟乙烯板112上，緊貼聚四氟乙烯板112基準(zhǔn)角的位置；聚四氟乙烯板112與工作平臺20之間用螺紋連接固定，固定在工作平臺20右側(cè)邊距機(jī)架邊緣247mm處；氣源開關(guān)110安裝固定在上機(jī)架10的外側(cè)；產(chǎn)品薄膜111平放在工作平臺20的開口區(qū)域，產(chǎn)品薄膜111吸附在密封室123的平面上，密封室123的下端與風(fēng)機(jī)吸氣接口121的頂端相對應(yīng)，工作平臺20對密封室123和聚四氟乙烯板112進(jìn)行固定；搬運(yùn)組裝吸盤113設(shè)置在機(jī)器人122法蘭上，藍(lán)寶石鏡片124粘貼在產(chǎn)品薄膜111上，鏡框槽125為托盤114上固有的槽孔，為智能相機(jī)A103和智能相機(jī)B104輪流進(jìn)行拍照定位后通訊機(jī)器人相對應(yīng)的位置；

請參閱附圖1、2所示，本實(shí)用新型下機(jī)柜12中設(shè)有開關(guān)控制盒115、機(jī)器人控制柜116、設(shè)備電氣箱117、消音器118、風(fēng)機(jī)119、風(fēng)機(jī)排氣出口120、風(fēng)機(jī)吸氣接口121和密封室123；開關(guān)控制盒115安裝固定在工作平臺的下方中間位置；設(shè)備電氣箱117和機(jī)器人控制柜116安裝固定在下機(jī)柜12的右側(cè)，設(shè)備電氣箱117安裝固定在機(jī)器人控制柜116的上方；消音器118安裝固定在下機(jī)柜12的左側(cè)，位于風(fēng)機(jī)119的正上方；風(fēng)機(jī)119安裝固定在下機(jī)柜12的左側(cè)，風(fēng)機(jī)排氣出口120的一端與風(fēng)機(jī)119的出口相連接，另一端與消音器118的進(jìn)口相連接；風(fēng)機(jī)吸氣接口121的一端與風(fēng)機(jī)119的進(jìn)口相連接，另一端與密封室123的出口對應(yīng)位置相連接；

上述各部件組合為一整體的高精密機(jī)器人自動組裝手機(jī)保護(hù)鏡片的裝置。

請參閱附圖3所示，進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的托盤光源107距離工作平臺的高度至少為220mm，托盤光源107的安裝角度和高度為調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)由導(dǎo)柱126、導(dǎo)座128、調(diào)節(jié)塊129和連接塊127組成，導(dǎo)柱126套在導(dǎo)座128圓柱孔中，調(diào)節(jié)塊129中的孔穿過導(dǎo)柱126上下移動，固定連接塊127與托盤光源107有兩螺紋孔連接，其中一個螺紋孔為圓弧槽孔，用于角度調(diào)節(jié),另一個螺紋孔為位置鎖定。

請參閱附圖1所示，進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的壓緊旋鈕氣缸A108和壓緊旋鈕氣缸B109為角度旋轉(zhuǎn)下壓動態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)運(yùn)行時，壓緊旋鈕氣缸A108和壓緊旋鈕氣缸B109工作，氣缸軸旋轉(zhuǎn)下壓將托盤114壓緊固定，壓緊旋鈕氣缸A108和壓緊旋鈕氣缸B109的氣缸軸旋轉(zhuǎn)下壓伸出到底后，觸發(fā)智能相機(jī)A103對產(chǎn)品薄膜111上的藍(lán)寶石鏡片124進(jìn)行拍照定位，機(jī)器人122法蘭上的搬運(yùn)組裝吸盤113到拍照點(diǎn)吸取藍(lán)寶石鏡片124搬運(yùn)到右邊，在機(jī)器人122運(yùn)動過程中觸發(fā)智能相機(jī)B104對托盤114上的鏡框槽125進(jìn)行拍照定位，機(jī)器人122將藍(lán)寶石鏡片124放入智能相機(jī)B104定位的鏡框槽125。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的機(jī)器人122為六軸聯(lián)動的，型號為ABB-IRB120的機(jī)器人。

進(jìn)一步的，所述的高精密機(jī)器人自動組裝鏡片裝置的上機(jī)架10的正面設(shè)有兩扇雙開黑色不透明的有機(jī)玻璃門，下機(jī)柜12的正面設(shè)有兩扇雙開防銹鐵皮的門。

本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)特征及操作方法：

本實(shí)用新型發(fā)明解決了在3C精密裝配、搬運(yùn)等領(lǐng)域用機(jī)器人的高精度重復(fù)定位機(jī)構(gòu)配合智能視覺系統(tǒng)的聯(lián)合通訊達(dá)到3C領(lǐng)域的微米級安裝配合替代原有的非標(biāo)線性模組的設(shè)計(jì)安裝，該發(fā)明相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有靈活安裝易于維護(hù)和一機(jī)多用等特性。

本發(fā)明機(jī)器人的六軸聯(lián)動和相機(jī)的智能拍照檢測，使機(jī)器人配合雙相機(jī)從原點(diǎn)到工作點(diǎn)的聯(lián)合通訊既解決了機(jī)構(gòu)精度調(diào)整要求，減少了裝配誤差及調(diào)試周期長等問題，機(jī)器人的靈活應(yīng)用也為企業(yè)更換產(chǎn)線后續(xù)的改造和重復(fù)使用帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

設(shè)備為達(dá)到上述目的使用的設(shè)計(jì)是全套采用ABB-IRB120機(jī)器人和智能工業(yè)相機(jī)的配合達(dá)到精準(zhǔn)重復(fù)定位，對手機(jī)相機(jī)鏡頭鏡片進(jìn)行精準(zhǔn)搬運(yùn)和安裝定位，定位要求達(dá)0.02mm；手機(jī)藍(lán)寶石作為物料粘附在薄膜上，機(jī)器人將薄膜上的藍(lán)寶石逐片搬運(yùn)到右邊的固定膠板上，本設(shè)備提供工作平臺對密封室和膠板進(jìn)行固定，相機(jī)懸空安裝在薄膜和膠板上端，每次機(jī)器人對藍(lán)寶石鏡片進(jìn)行搬運(yùn)相機(jī)拍照反饋給機(jī)器人，機(jī)器人對每一片藍(lán)寶石所在的位置進(jìn)行精度的補(bǔ)償，對薄膜的固定則是用設(shè)備底部的真空泵進(jìn)行吸風(fēng)產(chǎn)生巨大的吸力將薄膜吸住固定在指定區(qū)域；膠板是用氣動缸進(jìn)行壓緊定位，搬運(yùn)的夾具是利用小口徑的吸盤將粘在薄膜上的藍(lán)寶石進(jìn)行正負(fù)壓差的吸拔進(jìn)行搬運(yùn)；由于工業(yè)視覺系統(tǒng)對外部干擾環(huán)境有較苛刻的要求，四周都封上黑色不透明的有機(jī)玻璃對環(huán)境進(jìn)行隔離。

操作員先打開設(shè)備進(jìn)氣氣源開關(guān)110，然后打開設(shè)備電源，F(xiàn)FU空氣凈化單元101開始凈化設(shè)備內(nèi)的空氣，操作員將產(chǎn)品薄膜111放在工作平臺20的開口區(qū)域平放，啟動開關(guān)控制盒115的旋鈕開關(guān)，通過風(fēng)機(jī)吸氣接口121開始吸氣，將產(chǎn)品薄膜111吸附在面板上，防止機(jī)器人122在工作時使得產(chǎn)品薄膜111移動；待產(chǎn)品薄膜111被固定后，將托盤114放在右邊中間位置,前站工作完成，開始按下開關(guān)控制盒115綠色按鈕，設(shè)備運(yùn)行，壓緊旋鈕氣缸A108、壓緊旋鈕氣缸B109工作將托盤114壓緊固定，壓緊旋鈕氣缸A108、壓緊旋鈕氣缸B109行程到位后，智能相機(jī)A103對產(chǎn)品薄膜111上的藍(lán)寶石鏡片124進(jìn)行拍照定位，通訊機(jī)器人位置后機(jī)器人122開始通過搬運(yùn)組裝吸盤113自動吸鏡片，將藍(lán)寶石鏡片124從左側(cè)移動到右邊，同時智能相機(jī)B104對托盤114進(jìn)行拍照定位通訊機(jī)器人位置，然后機(jī)器人122通過搬運(yùn)組裝吸盤113將藍(lán)寶石鏡片124放入智能相機(jī)定位的鏡框槽125，往復(fù)循環(huán)；當(dāng)托盤114裝滿藍(lán)寶石鏡片124，三色報(bào)警燈102開始鳴笛報(bào)警提示手動更換下一托盤114，在更換托盤114時，需手動按下控制盒開關(guān)115紅色按鈕機(jī)器人122停止工作；當(dāng)產(chǎn)品薄膜111上的藍(lán)寶石鏡片124被拾取完，三色報(bào)警燈102報(bào)警提示手動更換產(chǎn)品薄膜111，操作員關(guān)閉風(fēng)機(jī)119，風(fēng)機(jī)吸氣接口121停止吸氣，手動更換產(chǎn)品薄膜111，動作完成，啟動開關(guān)控制盒115，風(fēng)機(jī)119吸風(fēng)將產(chǎn)品薄膜111固定，風(fēng)機(jī)119工作中，產(chǎn)生的噪音過大，通過風(fēng)機(jī)排氣出口120連接消音器118減小噪音，排出廢氣，全部完，開始下一個自動循環(huán)。