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

背景技術：

1、涂膠裝配在慣常用于各領域，如印刷、板材加工等，例如cn15891420a是在印刷行業(yè)中的圖文進行涂膠貼合保護膜，cn211359431?u是復合板加工技術領域中用于復合板的粘接。在零件裝配領域，當前主要通過點膠、噴涂形式實現(xiàn)裝配過程中的膠液涂覆，對于點膠方式，通常對裝配零件多個部位進行點膠，涂覆膠液控制量采用過量膠液形式；而噴涂方式，對于粘稠度高、流動性低的膠液則無法適用。因此，需要針對粘稠度高、流動性低的膠液涂覆場景，能夠穩(wěn)定控制對零件的膠液涂覆厚度，并且實現(xiàn)零件的自動拾取、自動裝配。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置及方法，能夠實現(xiàn)零件的自動柔性拾取，穩(wěn)定且準確控制零件表面膠液涂覆厚度，涂覆后對零件進行防卡滯裝配。

2、本發(fā)明的技術解決方案是：一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，包括：安裝于同一水平面上的識別定位機構、擠膠趕膠機構、抓取機構和裝配機構；識別定位機構識別待涂覆零件的位置；擠膠趕膠機構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；抓取機構根據待涂覆零件位置抓取零件，在擠膠趕膠機構形成的膠面上對零件需涂膠表面進行均勻涂膠和薄度控制，再移動至裝配機構；裝配機構用于夾持殼體，與抓取機構配合，自動完成涂膠后零件與殼體的裝配。

3、進一步，所述擠膠趕膠機構包括擠膠趕膠平板、擠膠移動模塊膠筒、趕膠氣缸、趕膠棒高度調節(jié)模塊和趕膠棒；擠膠趕膠平板與趕膠棒互相平行，所述擠膠移動模塊帶動膠筒，沿a方向移動，定量擠出膠液至擠膠趕膠平板的膜上，形成直線；趕膠棒高度調節(jié)模塊調節(jié)趕膠棒與擠膠趕膠平板之間的高度至所需高度，趕膠氣缸再通過趕膠棒高度調節(jié)模塊帶動趕膠棒，沿b方向移動，將直線膠液趕平至所需厚度，a方向與b方向垂直。

4、進一步，所述擠膠趕膠機構還包括膜滾輪、膜換料電機、膜支撐輪、壓膜氣缸、壓膜塊；壓膜塊連接至壓膜氣缸，通過膜換料電機的轉動，帶動膜滾輪、膜支撐輪，在壓膜塊的施壓下，將膜平鋪于擠膠趕膠平板。

5、進一步，所述擠膠趕膠機構還包括膠筒固定板、滾膠棒連接板、趕膠連接塊、第一級連接板、第二連接板；膠筒通過膠筒固定板連接到擠膠移動模塊，趕膠棒通過滾膠棒連接板連接至趕膠棒高度調節(jié)模塊，趕膠棒高度調節(jié)模塊通過趕膠連接塊連接至趕膠氣缸；擠膠移動模塊，壓膜氣缸固定于第一連接板左右兩側，膜滾輪、膜換料電機、膜支撐輪、擠膠趕膠平板、趕膠氣缸固定至第二連接板上。

6、進一步，第一連接板位于第二連接板上方，兩個連接板的平面互相垂直。

7、進一步，所述抓取機構包括機械手、內撐裝置，內撐裝置連接至機械手的執(zhí)行末端；內撐裝置中設置有柔性撥片，對內撐裝置與裝配機構上的殼體之間的卡滯力進行控制。

8、進一步，所述內撐裝置的具體形式為：內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)將內撐桿與柔性撥片連接；柔性撥片裝入主連接體內部，并通過連接件連接；壓力片放置于連接件型腔內，并與機器手連接；傳感器安裝于主連接體側面，位置可調節(jié)。

9、進一步，內撐桿的另一端設置有凹槽，橡膠圈裝入內撐桿凹槽處。

10、進一步，在裝配過程中，壓力片隨裝配壓力變化而產生形變，通過其形變的位移量檢測出內撐桿受力情況，壓力片形變過程中柔性撥片隨之產生位移，通過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裝配方法，包括：

12、識別定位機構識別出零件位置；

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；趕膠棒高度調節(jié)模塊調節(jié)趕膠棒與擠膠趕膠平板之間所需高度，趕膠氣缸移動，將直線膠液趕平至所需厚度；

14、抓取機構根據零件位置抓取零件，并將零件底部和圓柱面在擠膠趕膠平板上進行底部坐膠和圓柱面滾膠，實現(xiàn)零件表面均勻涂膠和薄度控制；

15、抓取機構將完成座膠和滾膠后零件移動至裝配機構，與殼體進行裝配。

16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：

17、(1)本發(fā)明針對膠液流動性差、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，并通過趕膠桿實現(xiàn)膠液趕平，趕膠厚度0.1mm-10mm范圍可調，并利用機器手實現(xiàn)零件與殼體配合面(一個環(huán)狀零件底面和圓柱面)涂膠，其零件表面膠薄度可達0.06mm，實現(xiàn)零件的抓取、表面膠液覆膠和裝配。

18、(2)零件取過程，利用視覺實現(xiàn)零件方向和位置確定，吸頭處增加環(huán)狀凹槽，凹槽中設置橡膠圈，利用橡膠彈力和壓縮性，實現(xiàn)不同規(guī)格環(huán)狀類零件的柔性拾取，解決零件規(guī)格品種多樣，切換頻繁的問題。

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

技術特征：

1.一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于，包括：安裝于同一水平面上的識別定位機構、擠膠趕膠機構、抓取機構和裝配機構；識別定位機構識別待涂覆零件的位置；擠膠趕膠機構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；抓取機構根據待涂覆零件位置抓取零件，在擠膠趕膠機構形成的膠面上對零件需涂膠表面進行均勻涂膠和薄度控制，再移動至裝配機構；裝配機構用于夾持殼體，與抓取機構配合，自動完成涂膠后零件與殼體的裝配。

2.根據權利要求1所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機構包括擠膠趕膠平板(2-4)、擠膠移動模塊(2-9)膠筒(2-6)、趕膠氣缸(2-15)、趕膠棒高度調節(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，所述擠膠移動模塊(2-9)帶動膠筒(2-6)，沿a方向移動，定量擠出膠液至擠膠趕膠平板(2-4)的膜上，形成直線；趕膠棒高度調節(jié)模塊(2-7)調節(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)再通過趕膠棒高度調節(jié)模塊(2-7)帶動趕膠棒(2-5)，沿b方向移動，將直線膠液趕平至所需厚度，a方向與b方向垂直。

3.根據權利要求2所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機構還包括膜滾輪(2-1)、膜換料電機(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)，通過膜換料電機(2-2)的轉動，帶動膜滾輪(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.根據權利要求3所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：所述擠膠趕膠機構還包括膠筒固定板(2-8)、滾膠棒連接板(2-12)、趕膠連接塊(2-14)、第一級連接板(2-11)、第二連接板(2-17)；膠筒(2-6)通過膠筒固定板(2-8)連接到擠膠移動模塊(2-9)，趕膠棒(2-5)通過滾膠棒連接板(2-12)連接至趕膠棒高度調節(jié)模塊(2-7)，趕膠棒高度調節(jié)模塊(2-7)通過趕膠連接塊(2-14)連接至趕膠氣缸(2-15)；擠膠移動模塊(2-9)，壓膜氣缸(2-10)固定于第一連接板(2-11)左右兩側，膜滾輪(2-1)、膜換料電機(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.根據權利要求4所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：第一連接板(2-11)位于第二連接板(2-17)上方，兩個連接板的平面互相垂直。

6.根據權利要求1～5任一所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：所述抓取機構包括機械手(1-5)、內撐裝置(1-6)，內撐裝置(1-6)連接至機械手(1-5)的執(zhí)行末端；內撐裝置(1-6)中設置有柔性撥片，對內撐裝置(1-6)與裝配機構上的殼體之間的卡滯力進行控制。

7.根據權利要求6所述的表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置，其特征在于：所述內撐裝置(1-6)的具體形式為：內撐桿(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)內部，并通過連接件(3-8)連接；壓力片(3-7)放置于連接件(3-8)型腔內，并與機器手(1-5)連接；傳感器(3-5)安裝于主連接體(3-6)側面，位置可調節(jié)。

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

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

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

技術總結
本發(fā)明公開了一種表面需膠液涂覆零件的柔性自動裝配裝置及方法，通過安裝于同一水平面上的識別定位機構、擠膠趕膠機構、抓取機構和裝配機構，識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，進而根據待涂覆零件位置抓取零件，在形成的膠面上對零件需涂膠表面進行均勻涂膠和薄度控制，最后自動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程，實現(xiàn)零件的抓取、表面膠液覆膠和裝配。

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