[发明专利]具有可重配置模块化特征的自动微装配装置

摘要

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种模块化的装配装置。具有可重配置模块化特征的自动微装配装置，其技术方案是：它包括：自主式装配单元（1）、装配线辅助单元（2）以及上下料单元（3）；自主式装配单元（1）包括：搬运机械手（5）、微夹持器组件（6）、同轴对位检测组件（7）、微动平台组件（8）、支撑架（9）以及支撑立柱（14）；装配线辅助单元（2）包括：输送线模块（10）以及基础单元（11）；上下料单元（3）包括：自动送料机构（12）以及搬运机器人（13）；本发明整个装配系统设置了上料、装配、检测、点胶、封装以及下料工序，可以完成非硅MEMS零件的批量化高精度装配，也可以实现单件小批量微小型结构件的装配。

主权项

具有可重配置模块化特征的自动微装配装置，其特征在于：它包括：自主式装配单元（1）、装配线辅助单元（2）以及上下料单元（3）；自主式装配单元（1）包括：搬运机械手（5）、微夹持器组件（6）、同轴对位检测组件（7）、微动平台组件（8）、支撑架（9）以及支撑立柱（14）；搬运机械手（5）具备垂向与水平两个调整自由度；微夹持器组件（6）包括：本体（6‑1）、连接法兰（6‑2）以及安装在本体（6‑1）四周的真空吸附头（6‑3）、两指式夹持器（6‑4）、气囊式夹持器（6‑5）以及点胶机（6‑6）；真空吸附头（6‑3）上设有力传感器（6‑3‑1）；两指式夹持器（6‑4）包括：驱动电机（6‑4‑1）、应变式弹簧片（6‑4‑2）、静止挡片（6‑4‑3）；驱动电机（6‑4‑1）与静止挡片（6‑4‑3）通过转接板安装于本体（6‑1）上，应变式弹簧片（6‑4‑2）安装于驱动电机（6‑4‑1）上，在应变式弹簧片（6‑4‑2）贴有应变片；气囊式夹持器（6‑5）包括：中空式转接器（6‑5‑1）与气囊（6‑5‑2）；中空式转接器（6‑5‑1）连接气囊（6‑5‑2）与本体（6‑1）；中空式转接器（6‑5‑1）上设有气管转接头（6‑5‑3）；连接本体上安装连接法兰（6‑2）；同轴对位检测组件（7）包括：棱镜单元（7‑1）、相机调整机构（7‑2）、相机组件（7‑3）、棱镜调整机构（7‑4）以及棱镜进出机构（7‑5）；棱镜单元（7‑1）包括：分光棱镜（7‑1‑1）、光源（7‑1‑2）以及棱镜支撑架（7‑1‑3）；分光棱镜（7‑1‑1）安装在棱镜支撑架（7‑1‑3）上，其上下设置有光源（7‑1‑2）；相机调整机构（7‑2）能够进行俯仰调节与方位调节；棱镜调整机构（7‑4）具有三个调整自由度；棱镜进出机构（7‑5）包括：无杆气缸（7‑5‑1）、液压缓冲器（7‑5‑2）、锥销定位机构（7‑5‑3）；液压缓冲器（7‑5‑2）的数量有两个，分别安装于无杆气缸（7‑5‑1）的两端；锥销定位机构（7‑5‑3）安装于无杆气缸（7‑5‑1）的滑块上，与支撑立柱（14）上的销孔相配合；棱镜单元（7‑1）安装于棱镜调整机构（7‑4）上，棱镜调整机构（7‑4）安装于棱镜进出机构（7‑5）的无杆气缸（7‑5‑1）上，相机组件（7‑3）安装于相机调整机构（7‑2）上；微动平台组件（8）包括：微动平台（8‑1）以及安装在其上的辅助结构（8‑2）；微动平台（8‑1）两个一维运动平台以及一个微动转台；辅助结构（8‑2）包括：包括四个阶梯式螺钉（8‑2‑1）、气缸A（8‑2‑2）、U型顶块（8‑2‑3）以及气缸支撑架（8‑2‑4）；气缸A（8‑2‑2）安装于气缸支撑架（8‑2‑4）上，U型顶块（8‑2‑3）安装于气缸A（8‑2‑2）的推杆上，四个阶梯式螺钉（8‑2‑1）安装于气缸支撑架（8‑2‑4）上；自主式装配单元（1）整体连接关系为：支撑立柱（14）安装于支撑架（9）上，搬运机械手（5）安装于支撑立柱（14）上，微夹持器组件（6）通过其连接法兰（6‑2）安装于搬运机械手（5）的前端；同轴对位检测组件（7）中的棱镜进出机构（7‑5）安装于支撑立柱（14）上，同轴对位检测组件（7）中的相机调整机构（7‑2）、安装于支撑架（9）上；微动平台组件（8）安装于支撑架（9）箱体结构内部；装配线辅助单元（2）包括：输送线模块（10）以及基础单元（11）；输送线模块（10）包括：推杆（10‑1）、推杆支撑单元（10‑2）、大行程气缸（10‑3）、导轨（10‑4）、随行夹具（10‑5）以及限位机构（10‑6）；推杆（10‑1）上设有弹簧式伸缩结构；推杆支撑单元（10‑2）包括：滚轮（10‑2‑1）以及滚轮（10‑2‑1）的固定架（10‑2‑2）；导轨（10‑4）上设有凹形油槽（10‑4‑1）、橡胶滚轮（10‑4‑2）以及防尘盖板（10‑4‑3）；随行夹具（10‑5）包括：夹具本体（10‑5‑1）以及安装于夹具本体下表面的润滑带（10‑5‑2）；推杆（10‑1）与大行程气缸（10‑3）连接，推杆支撑单元（10‑2）与导轨（10‑4）安装于自主式装配单元（1）的支撑架（9）上，推杆（10‑1）由滚轮（10‑2‑1）所支撑；随行夹具（10‑5）通过其润滑带（10‑5‑2）与导轨（10‑4）接触；推杆（10‑1）通过其弹簧式伸缩结构推动随行夹具（10‑5）；限位机构（10‑6）安装于导轨（10‑4）的防尘盖板（10‑4‑3）上；基础单元（11）包括：台面为大理石（11‑1）的装配线支撑台（11‑2）；上下料单元（3）包括：自动送料机构（12）以及搬运机器人（13）；自动送料机构（12）为上料单元，它包括：震动送料盘（12‑1）、直线送料器（12‑2）以及直线导轨（12‑3）；直线导轨（12‑3）与震动送料盘（12‑1）的出料口连接，直线送料器（12‑2）配置于直线导轨（12‑3）的下方用于驱动直线导轨（12‑3）上工件的移动；搬运机器人（13）为下料单元；自主式装配单元（1）、上下料单元（3）配置于装配线辅助单元（2）的大理石（11‑1）台面上。