本发明专利技术公开了一种精加工前薄壁结构件自动排列定位机及排列定位方法，通过将结构件放置于工装上并将工装固定于夹具上，吸附手、压紧机构、点胶头通过控制系统先后自动运行操作，使得结构件有序的排列定位在量块上，同时，由于带动夹具运行的XYF三自由度驱动系统具有旋转的功能，量块一侧排列定位完成后可随即对其另一侧结构件进行排列定位，无需手动操作，每次可实现多个结构件的排列定位，大大的提高了生产效率；此外，通过该装置可有效提高结构件的排列与装夹效率，保证后期加工产品的质量，降低生产装配成本，大幅降低操作人员的劳动强度，亦可有效解决人手装配中不可避免地引入加工和装配应力的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种排列定位设备，具体涉及一种。
技术介绍
微小型化技术是面向21世纪的重要军民两用技术之一，它的发展对民用和国防等相关技术的发展有着深刻的影响。随着科技的发展，对微小型装置的功能、性能及可靠性等方面的要求越来越高，对精密微小型零件及产品的需求也日益迫切。微小型零件的几何尺寸一般在亚微米到几十个毫米的范围内，其加工技术(如硅微工艺、LIGA工艺和精密机械加工技术等)已经达到一定发展水平，但相应的装配技术发展仍然比较缓慢，绝大多数微小型零部件仍然采取手工的装配方法，不仅周期长、而且成本高，使之在批量生产和产品合格率方面受到较大的限制。随着器件的小型化和零件更加微型化，手工装配将受到很大局限。借助于微装配技术，可通过柔性好、操作灵活、能适应各种作业特点的微型作业机械手装配来实现较高的定位精度和微细操作，实现人手难以实现的高精密、高精度微装配。自动化微装配不仅可提高效率、批量装配、降低成本，还可以大幅降低操作人员的劳动强度。微小型化加速度计薄壁结构件的加工和装配是加速度计小型化亟待解决的关键问题，薄壁结构件加工前，需要进行精确的装夹才能保证后续加工过程中的结构件加工精度和质量，结构件装夹作业精细，对操作人员技能要求非常高，不但操作过程复杂、效率低，而且会造成后续加工和装配应力的出现，难以达到加速度计要求的性能。因此有必要提出一种采用自动化高效组装设备来代替手工操作的方法与装置，缩短装配周期，提高工作效率，降低生产装配成本，大幅降低操作人员的劳动强度，同时可有效解决人手装配中不可避免地引入加工和装配应力的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种以代替手工操作，以达到缩短装配周期，提高工作效率，降低生产装配成本，保证结构件后续加工质量，大幅降低操作人员的劳动强度，同时可有效解决人手装配中不可避免地引入加工和装配应力问题的目的。根据本专利技术的目的提出的一种精加工前薄壁结构件自动排列定位机，包括外框架、工作台、电控箱、控制系统、以及设置于所述工作台上的排列定位装置，所述控制系统包括点I父控制系统；所述排列定位装置包括XYZ三自由度驱动系统，位于所述XYZ三自由度驱动系统上的吸附手与点胶头，放置结构件的工装与固定所述工装的夹具，检测结构件所在位置的观测系统，以及带动所述夹具移动并旋转的XYF三自由度驱动系统，所述吸附手位于所述工装的上方用于拾取结构件，所述点胶头位于所述工装上方用于将结构件固定于所述工装上，所述点胶头与所述点胶控制系统电连接；所述工装包括量块以及位于所述量块两侧的挡块夹具，所述挡块夹具上沿所述量块长度方向均匀设置有多个豁口，吸附手可将结构件沿所述豁口依次排列于所述量块上。优选的，所述观测系统包括位于所述工装上方的顶部显微视觉系统以及位于所述工装一侧的侧方显微视觉系统；所述顶部显微视觉系统用于识别结构件，所述侧方显微视觉系统用于观测结构件底部与所述量块的接触情况。优选的，所述工作台上还设置有带动所述顶部显微视觉系统上下移动实现图像自动调焦的顶部驱动机构。优选的，所述工作台上还设置有带动所述侧方显微视觉系统移动的侧方驱动机构。优选的，所述排列定位装置还包括将结构件压紧定位于所述量块上的压紧机构。优选的，所述压紧机构包括压杆、位于所述压杆前端的弹性压针、以及带动所述压杆上下运行的压杆驱动机构。优选的，所述弹性压针为均匀设置的三个，分别压在结构件的三个位置，保证压力的均匀性和结构件的平整度。优选的，所述顶部显微视觉系统与所述侧方显微视觉系统的中心线汇交于所述弹性压针处。优选的，所述工作台上还设置有用于盛放结构件的放置盘，以及设置于所述放置盘一侧的均匀设置的多个待处理工装。一种精加工前薄壁结构件自动排列定位方法，具体步骤如下:一、首先，工艺人员将结构件从放置盘中取出，放在量块上，根据挡块夹具上的豁口数量确定放置的结构件数，各结构件沿量块的长度方向放置，然后将工装放置于夹具上，且使得一端的豁口与顶部显微视觉系统对应；二、顶部显微视觉系统自动识别结构件，识别完成后，吸附手在XYZ三自由度驱动系统的驱动下移动拾取结构件，后沿豁口方向将结构件下压在量块上；三、顶部显微视觉系统识别结构件，进行定位，如结构件存在位置偏差，则通过XYZ三自由度驱动系统带动吸附手进行结构件位置的微调，微调完成后，吸附手撤离；四、压杆驱动机构带动压杆及弹性压针下压结构件将结构件进行压紧固定，后点胶头在XYZ三自由度驱动系统的驱动下运动至结构件处进行点胶处理，点胶持续10-20秒，完成一个结构件的定位，点胶完成后点胶头撤离；五、XYF三自由度驱动系统带动工装向一侧移动，使得下一豁口与顶部显微视觉系统对应，重复步骤二至步骤四依次完成量块一侧结构件的固定；六、XYF三自由度驱动系统带动工装旋转180°对量块另一侧结构件进行拾取与点胶处理，重复步骤二至步骤五依次完成量块另一侧结构件的固定；七、所有结构件排列定位完成后将工装从夹具上取下，对下一工装继续操作。与现有技术相比，本专利技术公开了一种的优点是:通过将结构件放置于工装上并将工装固定于夹具上，吸附手、压紧机构、点胶头通过控制系统先后自动运行操作，使得结构件有序的排列定位在量块上，可实现微小件的操作与排列定位，薄壁件尺寸在毫米到亚毫米范围，排列定位精度小于10微米。同时，由于带动夹具运行的XYF三自由度驱动系统具有旋转的功能，量块一侧排列定位完成后可随即对其另一侧结构件进行排列定位，无需手动操作，每次可实现多个结构件的排列定位，大大的提高了生产效率；此外，通过该装置可有效提高结构件的排列与装夹效率，保证后期加工产品的质量，降低生产装配成本，大幅降低操作人员的劳动强度，亦可有效解决人手装配中不可避免地弓I入加工和装配应力的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机的结构示意图。图2为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机内部结构主视图。图3为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机内部结构后视图。图4为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机内部结构俯视图。图5为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机内部结构左视图。图6为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机内部结构右视图。图7为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机A处局部放大图。图8为本专利技术公开的精加工前薄壁结构件自动排列定位机B处局部放大图。图9为排列定位后的工装示意图。图中的数字或字母所代表的相应部件的名称:1、外框架2、显示系统 3、点胶控制系统4、控制键盘及鼠标5、排列定位装置6、电控箱7、工作台5-1、ΧΥΖ三自由度驱动系统5-2、吸附手5_3、点胶头5_4、顶部显微视觉系统5-5、压杆驱动机构5-6、顶部驱动机构 5-7、压杆 5-8、侧方显微视觉系统5_9、侧方驱动机构5-10、夹具5-11、XYF三自由度驱动系统5-12、工装5_13、放置盘5_14、弹性压针5-15、结构件5-16、挡块夹具5-17、量块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，包括外框架、工作台、电控箱、控制系统、以及设置于所述工作台上的排列定位装置，所述控制系统包括点胶控制系统；所述排列定位装置包括XYZ三自由度驱动系统，位于所述XYZ三自由度驱动系统上的吸附手与点胶头，放置结构件的工装与固定所述工装的夹具，检测结构件所在位置的观测系统，以及带动所述夹具移动并旋转的XYF三自由度驱动系统，所述吸附手位于所述工装的上方用于拾取结构件，所述点胶头位于所述工装上方用于将结构件固定于所述工装上，所述点胶头与所述点胶控制系统电连接；所述工装包括量块以及位于所述量块两侧的挡块夹具，所述挡块夹具上沿所述量块长度方向均匀设置有多个豁口，吸附手可将结构件沿所述豁口依次排列于所述量块上。
【技术特征摘要】
1.一种精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，包括外框架、工作台、电控箱、控制系统、以及设置于所述工作台上的排列定位装置，所述控制系统包括点胶控制系统； 所述排列定位装置包括XYZ三自由度驱动系统，位于所述XYZ三自由度驱动系统上的吸附手与点胶头，放置结构件的工装与固定所述工装的夹具，检测结构件所在位置的观测系统，以及带动所述夹具移动并旋转的XYF三自由度驱动系统，所述吸附手位于所述工装的上方用于拾取结构件，所述点胶头位于所述工装上方用于将结构件固定于所述工装上，所述点胶头与所述点胶控制系统电连接； 所述工装包括量块以及位于所述量块两侧的挡块夹具，所述挡块夹具上沿所述量块长度方向均匀设置有多个豁口，吸附手可将结构件沿所述豁口依次排列于所述量块上。2.如权利要求1所述的精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，所述观测系统包括位于所述工装上方的顶部显微视觉系统以及位于所述工装一侧的侧方显微视觉系统；所述顶部显微视觉系统用于识别结构件，所述侧方显微视觉系统用于观测结构件底部与所述量块的接触情况。3.如权利要求2所述的精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，所述工作台上还设置有带动所述顶部显微视觉系统上下移动实现图像自动调焦的顶部驱动机构。4.如权利要求2所述的精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，所述工作台上还设置有带动所述侧方显微视觉系统移动的侧方驱动机构。5.如权利要求2所述的精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，所述排列定位装置还包括将结构件压紧定位于所述量块上的压紧机构。6.如权利要求5所述的精加工前薄壁结构件自动排列定位机，其特征在于，所述压紧机构包括压杆、位于所述 压杆前端的弹性压针、以及带动所述压杆上下运行的压杆驱动机构。7.如权利要求6所述的精加工前薄壁结...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，孙立宁，潘明强，刘吉柱，王阳俊，陈立国，汝长海，王蓬勃，黄海波，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。