视觉装配设备的制作方法

1.本实用新型涉及视觉装配技术领域，特别涉及一种视觉装配设备。


背景技术：

2.弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原，亦作“弹簧”。弹簧网是弹簧的一种应用类型，其整体构成网状结构，且在实际应用中一般需要搭配其它相应的配件。目前，将弹簧网与对应配件进行焊接装配时，一般通过人工进行装配。但是在人工装配过程中，如果需要达到一定的精度要求，整个装配过程不仅繁琐而且需要消耗大量的时间，从而无法满足对弹簧装配高效率的要求。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种视觉装配设备，可以对弹性工件进行高精度的自动化装配，提高弹性工件的装配效率。
5.本实施例采取了以下技术方案：
6.一种视觉装配设备，包括：
7.底座；
8.焊接头；
9.检测相机；
10.第一夹具，设置在所述底座上，用于夹持弹性工件；
11.第二夹具，设置在所述底座上，用于夹持配件并驱使配件相对弹性工件移动；以及
12.装配驱动组件，所述装配驱动组件的驱动端连接于所述检测相机和所述焊接头；
13.其中，所述检测相机用于对配件和弹性工件进行拍照定位，以便所述第二夹具带动配件移动到弹性工件上指定的焊接位置，再由所述装配驱动组件驱动焊接头对配件和弹性工件进行焊接。
14.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述第一夹具包括：
15.移动夹持台，用于夹持弹性工件的一端，所述移动夹持台设置在所述底座上；
16.固定夹持台，用于夹持弹性工件的另一端，所述固定夹持台设置在所述底座上；以及
17.第一驱动组件，用于驱动所述移动夹持台拉动弹性工件的一端移动，使弹性工件绷紧。
18.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述第一驱动组件与所述移动夹持台之间设置有拉力计。
19.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述移动夹持台包括：
20.夹持台本体，所述夹持台本体设置在所述底座上；
21.滑块，所述滑块与所述夹持台本体滑动连接，且滑块与所述第一驱动组件的驱动端固定连接；
22.快速夹钳，所述快速夹钳设置在所述滑块上。
23.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述第一夹具还包括用于支撑弹性工件的支撑台，所述支撑台设置在底座上，且支撑台位于所述移动夹持台和所述固定夹持台之间。
24.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述支撑台上设置有用于吸住弹性工件的磁铁固定部。
25.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述第二夹具包括：
26.夹持元件，用于夹持配件；以及
27.第二驱动组件，用于驱动夹持元件上的配件沿弹性工件移动，所述夹持元件设置在所述第二驱动组件的驱动端。
28.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述夹持元件和第二驱动组件之间设置有用于调整配件的装配角度的旋转平台。
29.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述夹持元件为气动夹爪。
30.进一步的，在所述视觉装配设备中，所述底座的两侧设置有握持部。
31.相较于现有技术，本实用新型提供的一种视觉装配设备，可以通过检测相机对配件和弹性工件进行精确拍照定位，再由第二夹具带动配件移动到弹性工件对应的焊接位置，并由所述装配驱动组件驱动焊接头对配件和弹性工件进行焊接，从而在保证精度的前提下，大大提高了对弹性工件焊接装配的效率。
附图说明
32.图1为本实用新型提供的一种视觉装配设备中具体实施例的整机结构示意图。
33.图2为图1所示视觉装配设备的内部结构示意图。
34.图3为图2所示视觉装配设备中第一夹具和第二夹具的结构示意图。
35.图4为图3中a处的放大图。
36.图5为图3所示第一夹具和第二夹具的俯视图。
37.图6为图2所示视觉装配设备中装配驱动组件的结构示意图。
38.其中，x1、弹性工件；x2、配件；10、底座；20、第一夹具；21、移动夹持台；211、夹持台本体；212、滑块；213、快速夹钳；22、固定夹持台；23、第一驱动组件；24、拉力计；25、支撑台；30、第二夹具；31、夹持元件；32、第二驱动组件；33、旋转平台；40、装配驱动组件；50、检测相机；60、焊接头；70、握持部；100、机架；200、机罩；300、控制系统。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.请参阅图1
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图3，所述视觉装配设备包括底座10、第一夹具20、第二夹具30、装配驱动组件40、检测相机50和焊接头60。其中，第一夹具20设置在所述底座10上，其用于夹持弹性工件x1；第二夹具30设置在所述底座10上，其用于夹持配件x2并驱使配件x2相对弹性工件x1移动；装配驱动组件40的驱动端连接于所述检测相机50和所述焊接头60。
43.在装配时，所述检测相机50用于对配件x2和弹性工件x1进行拍照定位，以便所述第二夹具30带动配件x2移动到弹性工件x1上指定的焊接位置，再由所述装配驱动组件40驱动焊接头60对配件x2和弹性工件x1进行焊接。
44.具体来说，所述视觉装配设备针对的工件为弹性工件x1和与弹性工件x1搭配的配件x2，其可以自动将配件x2焊接到弹性工件x1对应的焊接位置上，提高弹性工件x1装配的效率。并且，所述弹性工件x1具体可为弹簧网，所述配件x2具体可为定位框。一般情况下，定位框需要焊接到弹簧网两端的相应位置，因此可以将第二夹具30设置为一对，并分别位于弹簧网的两端，从而同时对弹簧网的两端进行定位框的焊接。
45.请参阅图6，所述装配驱动组件40可以采用xy轴运动平台，其由两个方向的直线电机组成，从而带动检测相机50和焊接头60在x轴和y轴两个方向移动。此时，所述焊接头60可选为激光焊接头60，其无需与配件x2及弹性工件x1直接接触，而且具有焊接速度快和焊接位置准确的优点。所述检测相机50可选为ccd相机，其具有体积小、受外界干扰小等优点，当然也可替换为其它类型的相机，如cmos相机，本实用新型对此不做限定。
46.同时，所述视觉装配设备还包括机架100和机罩200。所述机架100起到整体支撑作用，所述机罩200起到防护作用且覆盖在所述机架100上，机罩200上设置有开口。所述底座10可放置在机架100上，而所述装配驱动组件40可通过在机架100上设置支撑架进行支撑，或者直接设置在机罩200上等方式进行固定。
47.进一步的，请继续参阅图3，所述第一夹具20包括移动夹持台21、固定夹持台22和第一驱动组件23。其中，移动夹持台21设置在所述底座10上，用于夹持弹性工件x1的一端；固定夹持台22设置在所述底座10上，用于夹持弹性工件x1的另一端；第一驱动组件23直接设置在所述机架100上，用于驱动所述移动夹持台21拉动弹性工件x1的一端移动，使弹性工件x1绷紧。
48.具体来说，固定夹持台22可以将弹性工件x1的一端固定住不动，再通过移动夹持台21拉动弹性工件x1的另一端移动，使弹性工件x1绷紧从而易于配件x2的装配。当然，固定夹持台22也可替换为移动夹持台21，使得拉紧过程中，弹性工件x1两端的移动夹持台21可以同时拉动弹性工件x1。
49.并且，可在所述第一驱动组件23与所述移动夹持台21之间设置拉力计24。通过拉力计24，可以对移动夹持台21拉动弹性工件x1的力的大小进行测量与显示。并且，可以设置一预设拉力值，并在拉力计24处于该拉力值处设置感应片。当拉力计24测得拉力达到该预
设拉力值时，即拉力计24触碰感应片时，第一驱动组件23即停止拉动移动夹持台21，使弹性工件x1保持此时的绷紧程度，从而使配件x2可以更加准确的装配到弹性工件x1上，提高装配时的标准化程度。
50.进一步的，请参阅图3
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图5，所述移动夹持台21包括夹持台本体211、滑块212和快速夹钳213。其中，所述夹持台本体211设置在所述底座10上；所述滑块212与所述夹持台本体211滑动连接，且滑块212与所述第一驱动组件23的驱动端固定连接；所述快速夹钳213设置在所述滑块212上。
51.具体来说，所述夹持台本体211上可设置滑轨，并在所述滑块212上设置对应的滑槽，通过滑轨和滑槽的配合，实现所述滑块212和所述夹持台本体211的滑动连接。当第一驱动组件23拉动滑块212时，即可带动滑块212、快速夹钳213及弹性工件x1的一端移动。并且，可以在滑轨和滑槽上设置对应的限位块，防止滑块212脱出夹持台本体211。
52.快速夹钳213又称快夹或快速夹，是一种能准确定位、快速夹紧的手动夹具和气动夹具产品，通过快速夹钳213能方便快捷地将弹性工件x1的一端夹住。当然，也可采用其它的夹持结构，如弹簧夹、固定卡扣等，本实用新型对此不做限定。
53.同理，所述固定夹持台22包括夹持台本体、固定块和快速夹钳。其中，所述固定夹持台22的夹持台本体设置在所述底座上，所述固定块与所述夹持台本体固定连接，而所述快速夹钳设置在所述固定块上。对于第一驱动组件23，可选为单作用气缸。通过气缸的活塞杆移动，然后依次拉动拉力计24、滑块212、快速夹钳213和弹性工件x1的一端移动，从而使弹性工件x1达到预设绷紧程度。当然，第一驱动组件23可以采用其它驱动方式，如直线电机、液压缸等，本实用新型对此不做限定。
54.当操作人员进行上料时，首先可将配件x2套设在弹性工件x1的两端，然后通过移动夹持台21和固定夹持台22上的快速夹钳213将弹性工件x1的两端固定好。并且，第一夹具20还可包括设置在底座10上的支撑台25，且支撑台25位于所述移动夹持台21和所述固定夹持台22之间，其用以更好的支撑弹性工件x1，方便后续加工。此外，所述固定夹持台22，支撑台25，移动夹持台21上均可设置磁铁固定部，通过磁铁固定部可以吸住弹性工件x1，方便对弹性工件x1进行初步固定。且磁铁固定部具体可以安装在固定夹持台22的固定块上、移动夹持台21的滑块212上和支撑台25的台面上。
55.进一步的，所述第二夹具30包括夹持元件31和第二驱动组件32。其中，所述夹持元件31用于夹持配件x2，所述第二驱动组件32用于驱动夹持元件31上的配件x2沿弹性工件x1移动。所述夹持元件31设置在所述第二驱动组件32的驱动端，所述第二驱动组件32可以直接设置在所述机架100上。
56.并且，所述夹持元件31可以选用气动夹爪，其可利用压缩空气作为动力，准确地对配件x2进行夹取。所述第二驱动组件32可以选用单轴驱动平台，其通过直线电机或电机与丝杠的配合，带动气爪及配件x2沿弹性工件x1的轴向方向移动。当然，夹持元件31和第二驱动组件32也可以采用其它结构，本实用新型对此不做限定。当检测相机50对弹性工件x1进行拍照定位后，单轴驱动平台即可驱动气爪带动配件x2精确移动到弹性工件x1上需要焊接的位置，再由装配驱动组件40带动焊接头60对配件x2和弹性工件x1进行焊接。
57.同时，为了防止配件x2的安装位置出现偏差，所述夹持元件31和第二驱动组件32之间设置有用于调整配件x2的装配角度的旋转平台33。所述旋转平台33设置在第二驱动组
件32的驱动端，所述夹持元件31设置在旋转平台33的驱动端。当检测相机50对配件x2拍照且发现配件x2倾斜时，可以旋装配件x2使得配件x2处于正确的装配角度。
58.值得一提的是，所述底座10可以脱离所述机架100，且所述底座10的两侧可以设置握持部70。当配件x2与弹性工件x1焊接完成后，操作人员可以通过握持部70，将底座10、第一夹具20以及第一夹具20上焊接完成的弹性工件x1整体移动到下一工位，例如整体送至冲压工序进行冲压，此时可以节省在冲压工位进行固定工件的时间，提高冲压工序的效率。
59.此外，请继续参阅图1，所述视觉装配设备还包括控制系统300，所述控制系统300包括工控机、运动控制卡、io卡、电源箱、显示器、键盘鼠标等，工控机内搭载了相应的控制软件，并通过运动控制卡、io卡及通信线缆与第一夹具20、第二夹具30、装配驱动组件40、焊接头60及检测相机50进行通信连接。操作人员还可通过键盘鼠标与显示器对控制参数进行设置和调整，以适应视觉装配设备的实际生产需求。
60.为了更好地理解本实用新型，以下结合具体实施例和附图1
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附图6，对所述视觉装配设备的工作流程进行详细说明：
61.本实施例中，弹性工件x1为弹簧网，配件x2为定位框；
62.首先，通过人工将配件x2先预装到弹性工件x1上，再将弹性工件x1放置到支撑台25上。先由磁铁固定部吸住弹簧网进行固定，再将弹性工件x1的一端装到移动夹持台21上，用快速夹钳213压紧，再将工件另一端装到固定夹持台22上，用快速夹钳213压紧。同时，将拉力计24挂钩连接到移动夹持台21上，按启动按钮，第一驱动组件23带动拉力计24将工件往一端方向拉伸，当拉力达到50n，第一驱动组件23自动停下。
63.装配驱动组件40驱动检测相机50分别对两配件x2进行拍照，确定两配件x2的位置，然后第二驱动组件32驱动气动夹爪夹住配件x2，并从当前位置移动到装配位置。并且，当配件x2的装配角度出现倾斜时，通过旋转平台33驱动配件x2旋转，使得配件x2的角度矫正。
64.其中，配件x2装配位置进行确定时，装配驱动组件40带动检测相机50沿着弹簧轴向扫描，经过软件分析，得到每匝弹簧的线径顶点高度，经过软件坐标系切换运算，得到顶点的直线度，此时最高点位置即为装配位置。
65.装配驱动组件40驱动焊接头60对配件x2和弹性工件x1焊接完成后，人工松开拉力计24挂钩，通过底座10两侧的握持部70，可以将第一夹具20和弹性工件x1整体取下，送到下一工位进行冲压工序。
66.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。