具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种光纤连接器高精度自动装配设备，包括基座100、送料装置10、点胶装置20、视觉定位系统、运动平台30以及抓取机械手40，送料装置10、点胶装置20、视觉定位系统以及运动平台30均固定安装在基座100上，抓取机械手40安装在运动平台30上，该运动平台30为多轴运动平台，可驱动抓取机械手40在行程范围内的空间中任意移动。

结合图2和图3所示，送料装置10包括固定于基座100上的第一安装架11、设置于第一安装架11上的第一Y轴运动机构12、设置于第一Y轴运动机构12上的第一安装板13以及设置于第一安装板13上的上料机构14和光纤夹具15，上料机构14和光纤夹具15沿Y轴方向间隔排列，上料机构14用于提供光纤连接器的插芯工件200，光纤夹具15用于夹持定位待穿纤的光纤300。第一Y轴运动机构12采用丝母丝杆配合的直线电机，第一安装板13固定在第一Y轴运动机构12的滑块上，并可由第一Y轴运动机构12驱动下带动上料机构14和光纤夹具15在Y轴方向上来回运动。

结合图4所示，点胶装置20包括固定于基座100上的龙门架21、设置于龙门架21上的第一X轴运动机构22、设置于第一X轴运动机构22上的第一Z轴运动机构23以及设置于第一Z轴运动机构23上的点胶机构24；该龙门架21包围位于送料装置10上方并沿X轴反向延伸的横梁211，第一X轴运动机构22设置在横梁211的前侧，可用于驱动第一Z轴运动机构23在X轴反向上来回运动，第一Z轴运动机构23可用于驱动点胶机构24在Z轴方向上做升降运动，第一X轴运动机构22和第一Z轴运动机构23也是采用丝母丝杆配合的直线电机。

结合图5所示，点胶机构24包括安装在第一Z轴运动机构23上的点胶安装板241、以及固定在点胶安装板241上的固化灯242、点胶阀243和点胶压杆244，且固化灯242、点胶阀243和点胶压杆244沿X轴方向间隔并列设置；需要说明的是，点胶安装板241可以采用分体式结构，即固化灯242、点胶阀243和点胶压杆244分别通过一个点胶安装板241安装在第一Z轴运动机构23上，在其他实施例中，点胶安装板241也可以采用整体式结构，即固化灯242、点胶阀243和点胶压杆244均安装在一个点胶安装板241上。

视觉定位系统包括设于基座100上的第一CCD定位机构50以及设于龙门架21上的第二CCD定位机构60，第一CCD定位机构50用于拍摄光纤夹具15侧视图像，第二CCD定位机构60用于拍摄光纤夹具15的俯视图像；较佳地，第二CCD定位机构60位于送料装置10所在Y轴直线的上方，且第一CCD定位机构50和第二CCD定位机构60的光轴相交并位于所述光纤夹具15所运动的Y轴轨迹上。

通过运动平台30驱动抓取机械手40去抓取上料机构14所提供的插芯工件200，并根据所拍摄的测试图像将插芯工件200套设在光纤夹具15所夹持的光纤300上，根据所拍摄的俯视图像使光纤300穿出插芯工件200预设长度，完成穿纤动作，然后利用点胶机构24的点胶阀243来对完成穿纤动作的光纤300和插芯工件200进行点胶，再利用固化灯242来进行固化，实现光纤300和插芯工件200的固定从而组成光纤300连接器。

根据本实施例的自动装配设备，通过抓取机械手40、视觉定位系统以及点胶装置20的配合来完成光纤300连接器的自动组装，消除因工装夹具的磨损和人为因素的差异所带来的各种问题，从而使得产品的性能参数和尺寸参数得到保证，实现产品的一致性。另一方面则是利用视觉定位系统测量原理并且可结合外部控制系统对产品进行测量、自检、收集数据以及上传数据至数据库，从而实现产品的可追溯性。

在一个实施例中，结合图6所示，运动平台30设置于送料装置10和第一CCD定位机构50之间的位置上，包括固定于基座100上的第二X轴运动机构31、设置于第二X轴运动机构31上的第二Y轴运动机构32以及设置于第二Y轴运动机构32上的第二Z轴运动机构33，抓取机械手40设置于运动平台30上，并朝向送料装置10。其中，第二X轴运动机构31、第二Y轴运动机构32以及第二Z轴运动机构33均采用丝母丝杆配合的直线电机，第二X轴运动机构31可驱动第二Y轴运动机构32在X轴方向上的来回运动，第二Y轴运动机构32可驱动第二Z轴运动机构33在Z轴方向上进行升降运动，通过第二X轴运动机构31、第二Y轴运动机构32以及第二Z轴运动机构33的配合实现对抓取机械手40在行程范围内的空间任意移动以及定位，配合视觉定位系统从而实现抓取机械手40从上料机构14上抓取插芯工件200并将插芯工件200套设在光纤夹具15的光纤300上完成自动穿纤动作。

具体地，结合图7所示，抓取机械手40包括安装在运动平台30上的第二安装板41、固定于第二安装板41上的气动手指42、以及分别安装于气动手指42两个气爪421上的两个夹持臂43，两个夹持臂43可在气动手指42的驱动下相互靠近或远离，用以夹持或松开插芯工件200。第二安装板41与YZ平面平行，气动手指42固定在第二安装板41朝向送料装置10的一侧上，第二安装板41的另一侧固定于第二Z轴运动机构33上，第二Z轴运动机构33可驱动第二安装板41在Z轴方向上做升降运动，气动手指42的两个气爪421伸出于第二安装板41的顶端，使第一CCD定位机构50可拍摄两个夹持臂43之间所夹持光纤300工件的侧视图像，以及光纤300和光纤300工件中光纤300孔的对应位置关系，以便于运动平台30根据侧视图像驱动抓取机械手40使插芯工件200做穿纤动作，并且光纤300在穿过插芯工件200后可从两个夹持臂43之间的间隔处穿过。

在本实施例中，结合图8所示，插芯工件200的一端开设有过渡孔201，另一端设有多个光纤安装孔202，过渡孔201的截面范围大于多个光纤安装孔202所在位置的范围；插芯工件200的相对两侧设有沿其两端延伸的夹持槽203，且夹持槽203的截面由外侧向内以减缩方式延伸，两个夹持臂43的相对内侧分别形成有与夹持槽203适配的凸条431。抓取机械手40通过气动手指42驱动两个夹持臂43的开合动作，利用两个相对凸条431配合插芯工件200的两个夹持槽203，可实现对插芯工件200的松开或夹持固定。

在一个实施例中，为了提高自动装配设备的工作效率，上料机构14和光纤夹具15均为至少两个，两个上料机构14和两个光纤夹具15沿Y轴方向依次间隔排列；第一安装板13还设置有一调节座16，调节座16上设有第三安装板17，至少两个光纤夹具15安装在第三安装板17上，调节座16用于调节第三安装板17在X轴方向和Y轴方向上的位置。也就是说，通过调节座16可对第三安装板17上的光纤夹具15位置进行调节，以使光纤夹具15上所伸出的光纤300端部在Y轴方向运动路径大致经过第一CCD定位机构50和第二CCD定位机构60的光轴相交位置，以提高第一CCD定位机构50和第二CCD定位机构60所拍摄光纤300的清晰度。

具体地，结合图9和图10所示，调节座16包括固定在第一安装板13上的底板161、沿Y轴方向可滑动设置于底板161上的Y轴调节板162以及滑动设置于Y轴调节板162上的X轴调节板163，第三安装板17固定在X轴调节板163上；底板161上设有用于调节Y轴调节板162位置的第一调节旋钮164以及用于锁紧或松开Y轴调节板162的第一螺栓165，Y轴调节板162上设有用于调节X轴调节板163的第二调节旋钮166以及用于锁紧或松开X轴调节板163的第二螺栓167。

当需要调节光纤夹具15在Y轴方向的位置时，旋松第一螺栓165，使Y轴调节板162可相对底板161在Y轴方向上滑动，通过第一调节旋钮164来驱动Y轴调节板162沿Y轴方向在底板161上移动至所需位置，然后旋紧第一螺栓165使Y轴调节板162和底板161相对固定；当需要调剂光纤夹具15在X轴方向的位置时，旋松第二螺旋，使X轴调节板163可相对Y轴调节板162在X轴方向上滑动，通过第二调节旋钮166来驱动X轴调节板163沿X轴方向在Y轴调节板162上移动至所需位置，然后旋紧第二螺栓167使X轴调节板163和Y轴调节板162相对固定。

在一个实施例中，结合图11和图12所示，上料机构14包括固定于第三安装板17上间隔设置的推动气缸141和导向座142、以及设置于导向座142上的物料盒143；导向座142内沿X轴方向贯穿开设有一输出通道1421，导向座142邻近抓取机械手40的一侧设有与输出通道1421相连的支撑臂145，支撑臂145的末端向上凸起形成有止挡部146，止挡部146的顶部设有定位部147；推动气缸141的伸缩杆上安装有一推杆144，推杆144的末端由输出通道1421相对支撑臂145的另一端伸入；物料盒143内沿Z轴方向贯穿开设有一储料槽1431，插芯工件200沿Z轴方形叠设于储料槽1431内，储料槽1431的下端连通于输出通道1421的中部，插芯工件200可在推杆144的作用下滑出输出通道1421并由止挡部146止挡定位。

推动气缸141的伸缩杆缩回时，推杆144的末端退回以使储料槽1431下端与输出通道1421连通，此时储料槽1431中最下方的一个插芯工件200可掉落至输出通道1421中，然后推杆144在推动气缸141的作用下降该插芯工件200从输出通道1421中推出，以使插芯工件200移动至与止挡部146抵接的位置，并利用上方的定位部147进行定位，避免插芯工件200掉落；抓取机械手40在运动平台30的作用下可夹持插芯工件200的相对两侧，然后带动插芯工件200向导向座142方向移动一段距离以脱离定位部147的限制后，即可从上方移出上料机构14，完成抓取机械手40的工件夹取动作。

在一个实施例中，结合图13所示，光纤夹具15包括底座和转动设置于底座151上的盖板152，底座151的上表面上开设有用于收容光纤300的定位槽1511，定位槽1511沿X轴方向延伸并贯穿邻近抓取机械手40的端部；盖板152可转动至与底座151的上表面上，并至少盖合定位槽1511的一段区域；且底座151与盖板152之间设有磁吸结构。

在实际应用中，转动盖板152以使底座151上的定位槽1511完全暴露，然后即可将半成品光纤300连接器的光纤300安装在定位槽1511中，并使所安装的光纤300末端伸出于定位槽1511之外，然后再转动盖板152以盖合定位槽1511，从而将光纤300固定在底座151上。

在一个实施例中，第一安装板13上还设有一背光灯18，背光灯18和第一CCD定位机构50分别位于光纤夹具15于X轴方向的相对两侧，且背光灯18的照射方向朝向光纤夹具15，利用背光灯18来为光纤夹具15的位置提供充足光源以及特殊的颜色光照，以提高视觉定位系统的所拍摄图像信息的清晰度和对比度，提高定位准确度。

本发明还提供一种光纤连接器高精度自动装配方法，应用于如上所述的光纤连接器高精度自动装配设备，包括如下步骤：

将多个插芯工件200装设于上料机构14，以及将待穿纤的光纤300安装到光纤夹具15中；

启动运动平台30驱动抓取机构从上料机构14上抓取一个插芯工件200；

启动视觉定位系统，利用第一CCD定位机构50拍摄光纤夹具15的侧视图像以及利用第二CCD定位机构60拍摄光纤夹具15的俯视图像；

运动平台30根据所拍摄的侧视图像以及俯视图像驱动抓取机械手40，以使所抓取的插芯工件200套设在光纤夹具15所夹持的光纤300上，并使光纤300穿出插芯工件200预设长度，完成穿纤动作；

启动点胶装置20，点胶机构24根据俯视图像在第一X轴运动机构22以及第一Z轴运动机构23的作用下对完成穿纤动作的光纤300和插芯工件200进行点胶固定。

根据本实施例的光纤连接器高精度自动装配方法，可利用在自动装配设备上设置各种定位传感控制各运动机构的启停位置，以提高自动穿纤的效率；通过抓取机械手40、视觉定位系统以及点胶装置20的配合来完成光纤300连接器的自动组装，消除因工装夹具的磨损和人为因素的差异所带来的各种问题，从而使得产品的性能参数和尺寸参数得到保证，实现产品的一致性。另一方面则是利用视觉定位系统测量原理并且结合外部控制系统对产品进行测量、自检、收集数据以及上传数据至数据库，从而实现产品的可追溯性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。