[发明专利]自动装配系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产品的自动装配系统和方法，尤其涉及一种利用视觉引导机器人进行自动装配的系统和方法。

背景技术

由于电子产品一般由多个部件组成，因此，需要将多个部件组装在一起。

但是，由于电子产品的各个部件非常小，难以实现自动组装。例如，当需要将一个部件插入到另一个部件中时，在现有技术中，一般采用人工执行该插入操作。但是，人工插入存在精度差、效率低的缺点，例如，公差难以控制在±0.05mm。

而且，由于电子产品的各个部件非常脆弱，人工插入时难以控制插入力的大小，很容易由于插入力过大导致电子产品的部件受损。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

本发明的一个目的在于提供一种自动装配系统和方法，其能够高效、高精度地执行电子产品的组装，而且能够精确地控制将一个部件插入到另一个部件中的插入力的大小，以免由于插入力过大导致电子产品的部件受损。

根据本发明的一个方面，提供一种自动装配系统，包括：机器人，能够执行将第一部件插入到第二部件中的插入操作；力传感器，用于检测机器人在插入操作中的插入力；和控制器，用于根据检测到的插入力和预定插入力之间的差值，对机器人的插入力进行闭环反馈控制，使得插入力小于预定插入力，从而防止插入力过大导致第一部件和/或第二部件被损坏。

根据本发明的一个实例性实施例，所述第一部件为芯片，所述第二部件为壳体，并且所述机器人将所述芯片和所述壳体组装在一起，以获得组装的电子产品。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述自动装配系统还包括：切割和弯曲机器，用于在将所述芯片插入所述壳体之前，对所述芯片的引脚进行切割和弯曲。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述自动装配系统还包括：传送带，用于将已经被切割和弯曲机器切割和弯曲好的芯片传送到预定位置。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述自动装配系统还包括：第一摄像机，用于引导机器人拾取已经被传送到预定位置处的芯片并将该芯片插入到对应的壳体中。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述自动装配系统还包括：第二摄像机，用于引导机器人从料盘中拾取壳体并将该壳体放置到定位板上的对应的定位槽中。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述机器人在第一摄像机的引导下将芯片插入到已经定位在定位板的定位槽中的壳体中；并且所述机器人在第二摄像机的引导下将已经插入芯片的壳体放回到料盘中。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述机器人为6轴多自由度机器人。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述机器人的末端执行器上集成有用于拾取所述芯片的第一拾取器和用于拾取所述壳体的第二拾取器。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述机器人的末端执行器上集成有一种或多种第一拾取器，用于拾取一种或多种芯片。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述力传感器设置在所述第一拾取器中，并且所述第一拾取器包括：真空吸嘴，用于吸附芯片；和浮动机构，用于消除真空吸嘴的自重对所述力传感器的影响。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述第二拾取器包括：固定指；和可动指，所述可动指能够相对于固定指移动，以便抓取所述壳体。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述自动装配系统还包括：机架，用于将机器人、切割和弯曲机器、传送带、定位板、料盘和控制器安装在其上。

根据本发明的另一个方面，提供一种产品的自动装配方法，包括以下步骤：

S100：利用机器人执行将第一部件插入到第二部件中的插入操作，并且在插入操作中利用控制器对机器人的插入力进行闭环反馈控制，使得插入力小于预定插入力，从而防止插入力过大导致第一部件和/或第二部件被损坏。

根据本发明的一个实例性实施例，在所述步骤S100中，利用力传感器检测机器人在插入操作中的插入力，并根据检测到的插入力和预定插入力之间的差值，对机器人的插入力进行闭环反馈控制。

根据本发明的另一个实例性实施例，所述第一部件为芯片，所述第二部件为壳体，并且所述机器人将所述芯片和所述壳体组装在一起，以获得组装的电子产品。

根据本发明的另一个实例性实施例，在所述步骤S100之前，还包括步骤：

S010：利用切割和弯曲机器对所述芯片的引脚进行切割和弯曲。

根据本发明的另一个实例性实施例，在所述步骤S100之前，还包括步骤：

S020：利用传送带将已经被切割和弯曲机器切割和弯曲好的芯片传送到预定位置。