阅读说明：本技术 一种金针装配装置及装配方法 (Gold needle assembly device and method ) 是由 周承宏 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金针装配装置,包括四轴机器人和金针装配模组,金针装配模组连接在四轴机器人的工作端；金针装配模组包括旋转连接模组和连接在旋转连接模组上的视觉引导模组、位移检测模组和夹爪模组；夹爪模组包括三爪气缸和夹爪,夹爪连接在三爪气缸的输出端,三爪气缸工作带动夹爪抓取和安装金针,视觉引导模组用于观测金针安装孔的位置信息,并将位置信息传递至四轴机器人；位移检测模组用于探测金针安装孔的高度信息,并将高度信息传递至四轴机器人；本装置采用机器安装,相对于人工安装具有安装精度高、速度快的优点；本装置采用双夹爪的方式,节省了大量的安装时间,提高了安装效率。(The invention discloses a golden needle assembly device which comprises a four-axis robot and a golden needle assembly module, wherein the golden needle assembly module is connected to the working end of the four-axis robot; the golden needle assembly module comprises a rotary connection module, and a visual guide module, a displacement detection module and a clamping jaw module which are connected to the rotary connection module; the clamping jaw module comprises a three-jaw cylinder and a clamping jaw, the clamping jaw is connected to the output end of the three-jaw cylinder, the three-jaw cylinder works to drive the clamping jaw to grab and install a gold needle, and the visual guide module is used for observing the position information of a gold needle installation hole and transmitting the position information to the four-axis robot; the displacement detection module is used for detecting the height information of the golden needle mounting hole and transmitting the height information to the four-axis robot; the device is installed by a machine, and has the advantages of high installation precision and high speed compared with manual installation; this device adopts the mode of two clamping jaws, has saved a large amount of installation time, has improved the installation effectiveness.)

一种金针装配装置及装配方法

技术领域

本发明涉及基站生产技术领域，具体涉及一种金针装配装置及装配方法。

背景技术

基站包括基站收发信机和基站控制器。一个基站控制器可以控制十几以至数十个基站收发信机。基站中有很多PCB板，PCB板包括绝缘基板和导通线路，絶縁基板上有大量的孔，其中部分孔用于安装金针。现有技术中安装金针多采用人工安装的方式，人工进行金针装配时，工作时间长，容易漏装，且容易安装不到位的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金针装配装置及装配方法，以解决现有技术中金针装配时间长，效率低的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明第一方面提供了一种金针装配装置，包括四轴机器人和金针装配模组，所述金针装配模组连接在所述四轴机器人的工作端；所述金针装配模组包括旋转连接模组和连接在所述旋转连接模组上的视觉引导模组、位移检测模组和夹爪模组；所述夹爪模组包括三爪气缸和夹爪，所述夹爪连接在所述三爪气缸的输出端，所述三爪气缸工作带动所述夹爪抓取和安装金针，所述视觉引导模组用于观测金针安装孔的位置信息，并将所述位置信息传递至所述四轴机器人；所述位移检测模组用于探测金针安装孔的高度信息，并将所述高度信息传递至所述四轴机器人。

进一步地，所述旋转连接模组包括机器人连接块、压力传感器和连接板装置，所述连接板装置用于连接视觉引导模组、位移检测模组和夹爪模组，所述压力传感器固定在所述连接板装置和机器人连接块之间。

进一步地，所述视觉引导模组包括相机，所述相机的工作方向和所述夹爪抓取方向相同。

进一步地，所述视觉引导模组还包括光源，所述光源的工作方向和所述相机工作方向相同。

进一步地，所述位移检测模组包括第二气缸和位移传感器，所述第二气缸固定在所述旋转连接模组上，所述位移传感器固定在所述第二气缸的输出端。

进一步地，所述夹爪模组至少有两个。

本发明第二方面提供了一种金针装配方法，包括如下步骤：

步骤一、四轴机器人工作端的夹爪抓取金针。

步骤二、视觉检测模组观测金针安装孔的位置信息，并将所述位置信息传递至所述四轴机器人，所述四轴机器人带动所述夹爪运动到金针安装孔所在的位置。

步骤三、位移检测模组检测探测金针安装孔的高度信息，并将所述高度信息传递至所述四轴机器人，所述四轴机器人带动所述夹爪下降安装金针。

进一步地，所述探测金针安装孔的高度信息包括如下步骤：

步骤一、所述夹爪到位后，所述位移传感器探测金针安装孔的初始高度信息。

步骤二、所述位移传感器下降指定的高度，所述位移传感器探测金针安装孔的第二高度位置。

步骤三、所述位移传感器下降指定的高度，所述位移传感器探测金针安装孔的第三高度信息。

步骤四、位置检测模组将获取的所述初始高度信息、第二高度信息和第三高度信息传输至四轴机器人，四轴机器人获取金针安装孔的高度信息。

本发明的优点在于：

1.本装置采用机器安装，相对于人工安装具有安装精度高、速度快的优点；本装置采用双夹爪的方式，节省了大量的安装时间，提高了安装效率；

2、本装置在设计时，采用了视觉引导模组进行平面定位获取安装孔的位置，并通过位移检测模组进行高度定位获取安装孔的高度信息，避免了安装时的安装失误，使金针能够准确的安装；

3、机器人连接块和连接板装置中设有压力传感器，通过压力传感器的压力变化来判断金针是否安装到位，提高了金针安装的精准度。

附图说明

图1为本发明

具体实施方式

金针装配装置的整体结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中金针装配模组的整体结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中夹爪模组的整体结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中视觉检测模组的整体结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中位移检测模组的整体结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中旋转连接模组的整体结构示意图。

其中：1、四轴机器人；2、金针装配模组；3、旋转连接模组；4、视觉引导模组；5、位移检测模组；7、夹爪模组；31、机器人连接块；32、压力传感器；33、夹爪模组连接板；34、第二连接板；35、第三连接板；41、相机；42、保护罩；43、镜头；44、光源；45、相机固定板；51、第二气缸；52、位移传感器；53、气缸固定板；54、传感器固定板；71、气缸固定板；72、第一气缸；73、三爪气缸；74、夹爪；75、气缸连接板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实际生产中，金针的安装大多通过人工安装，人工安装具有效率慢、精度低的缺点，为提高金针安装的速度和精度，研发出本金针装配装置。本装置通过研制的金针装配模组2安装在现有的四轴机器人1上进行工作，金针装配模组2包括抓取金针的夹爪模组7和用于探测安装孔位置信息的视觉引导模组4、位移检测模组5，本装置还设有用于判断金针是否安装到位的压力传感器32。通过以上装置的集合保证了金针安装的精准度，提高了金针安装的速率。

如图1-6所示，一种金针装配装置，包括四轴机器人1和金针装配模组2，金针装配模组2连接在四轴机器人1的工作端；金针装配模组2包括旋转连接模组3和连接在旋转连接模组3四周的视觉引导模组4、位移检测模组5和两个夹爪模组7；夹爪模组7包括三爪气缸73和夹爪74，夹爪74连接在三爪气缸73的输出端，三爪气缸73工作带动夹爪74抓取和安装金针，视觉引导模组4用于观测金针安装孔的位置信息，并将位置信息传递至四轴机器人1；位移检测模组5用于探测金针安装孔的高度信息，并将高度信息传递至四轴机器人1。

具体的，本装置中的四轴机器人1上设有控制装置，控制装置可以为微型电脑。微型电脑用于接收视觉引导模组4、位移检测模组5以及压力传感器32的信号，并将接收的信号传递至四轴机器人1，四轴机器人1根据接收的信号做出相应的运动。微型电脑还能控制三爪气缸73工作，三爪气缸73工作带动夹爪74进行抓取金针和松开金针。

在本实施例中，旋转连接模组3包括机器人连接块31、压力传感器32和连接板装置，连接板装置用于连接视觉引导模组4、位移检测模组5和夹爪模组7，压力传感器32固定在连接板装置和机器人连接块31之间。

具体的，如图6所示，机器人连接块31上设有螺栓连接孔，通过螺栓将机器人连接块31固定在四轴机器人1的工作端，机器人连接块31和连接板装置之间连接有压力传感器32。连接板装置包括总连接板、两个夹爪模组连接板33、一个第二连接板34和一个第三连接板35。总连接板和压力传感器32相连接，两个夹爪模组连接板33对称固定连接在总连接板的左右两侧，第二连接板34和第三连接板35固定在总连接板的前方。

如图4所示，视觉引导模组4包括相机41、保护罩42、镜头43、光源44和相机固定板45，保护罩42套在相机41的外周保护相机41不受损坏。保护罩42连接在相机固定板45上，相机固定板45通过螺栓和第二连接板34可拆卸连接。相机上还设有镜头43，镜头43的工作方向和夹爪74的抓取方向相同。进一步的，为了增加镜头43获取图像的效果，镜头43的外周还连接了光源44。具体的，相机41和光源44均和微型电脑信号连接，微型电脑能够控制光源44的开启和关闭，相机41获取的图像信息能够传递至微型电脑。

如图5所示，位移检测模组5包括第二气缸51、位移传感器52、气缸固定板53和传感器固定板54。气缸固定板53螺栓连接在第三连接板35上，第二气缸51螺栓连接在气缸固定板53上，第二气缸51的运动方向为铅垂方向，和夹爪74的抓取，镜头43获取图像的方向相同。位移传感器固定板54连接在第二气缸51的输出端，位移传感器52用于探测金针安装孔的高度信息。位移传感器52和第二气缸51和微型电脑信号相连接，微型电脑控制第二气缸51工作，位移传感器52将测量的位置信息传递至微型电脑。

如图3所示，两个夹爪模组7的结构相同，两个夹爪模组7分别固定在夹爪模组连接板33上。夹爪模组7包括气缸固定板71、第一气缸72、三爪气缸73、夹爪74和气缸连接板75。气缸固定板71通过螺栓和夹爪模组连接板33相连接，第一气缸72固定在气缸固定板71上。第一气缸72为双导杆气缸，气缸连接板75固定在第一气缸72的输出端。三爪气缸73固定在气缸连接板75的底面。

金针装配方法，具体包括如下步骤：步骤1、四轴机器人1工作端的夹爪74抓取金针。步骤2、视觉检测模组4观测金针安装孔的位置信息，并将位置信息传递至四轴机器人1，四轴机器人1带动夹爪74运动到金针安装孔所在的位置。步骤3.1、夹爪74到位后，位移传感器52探测金针安装孔的初始高度信息。步骤3.2、位移传感器52下降指定的高度，位移传感器52探测金针安装孔的第二高度位置。步骤3.3、位移传感器52再次下降指定的高度，位移传感器52探测金针安装孔的第三高度信息。步骤4、位移传感器52将高度信息传递至微型电脑，微型电脑将处理后获取金针安装孔的具体高度信息传递至四轴机器人1，四轴机器人1带动夹爪74下降安装金针。

本发明在获取高度信息时，通过三次测量金针安装孔的 高度信息，保证了高度位置信息获取的准确性。提高了本装置的安装精度。本装置机器人连接块31和连接板装置之间连接的压力传感器32起到压力测定的作用。具体的，安装金针时，前期金针会在金针安装孔中顺利的下降，当金针安装到位时，金针则不下降。所以反应到压力传感器32上既展现压力传感器32压力的突然变化。若压力传感器32上的数值突然增大，即表明金针安装到位。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。