本發(fā)明涉及一種將端子插入殼體中的裝配系統(tǒng)和裝配方法，尤其涉及一種利用機(jī)器人機(jī)構(gòu)將端子插入殼體中的、可編程控制的自動(dòng)化裝配系統(tǒng)和裝配方法。
背景技術(shù)：
因?yàn)闄C(jī)器人可以快速、高精度地實(shí)現(xiàn)微小的部件的裝配，因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用多個(gè)串聯(lián)機(jī)器人協(xié)作完成一個(gè)產(chǎn)品的裝配工作，例如，通過兩個(gè)串聯(lián)機(jī)器人協(xié)作將端子插入到殼體中。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在將一個(gè)部件插裝到另一個(gè)部件中時(shí)，一般是一個(gè)串聯(lián)機(jī)器人直接抓住一個(gè)部件，另一個(gè)串聯(lián)機(jī)器人直接抓住另一個(gè)部件，然后一個(gè)串聯(lián)機(jī)器人相對(duì)于另一個(gè)串聯(lián)機(jī)器人移動(dòng)，從而將一個(gè)部件插入到另一個(gè)部件中。對(duì)于插裝時(shí)所需的插入力較小的情況，這種方案沒有什么問題。但是，如果插裝時(shí)所需的插入力較大時(shí)，串聯(lián)機(jī)器人的位置精度就難以控制，這會(huì)降低裝配精度。例如，在將端子以過盈配合的方式插入殼體的過程中，就需要較大的插入力，此時(shí)，如果整個(gè)插入力直接施加在兩個(gè)串聯(lián)機(jī)器人的末端執(zhí)行器上，兩個(gè)串聯(lián)機(jī)器人就無法可靠地保持端子和殼體之間的相對(duì)位置，這會(huì)降低端子的裝配精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的，旨在于提供一種裝配系統(tǒng)和裝配方法，其能夠以高精度將端子插入到殼體中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種裝配系統(tǒng)，適于將端子插裝到殼體中，所述裝配系統(tǒng)包括：并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)支撐平臺(tái)，所述殼體保持在所述支撐平臺(tái)上，以便隨所述支撐平臺(tái)一起移動(dòng)；串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其上安裝有一個(gè)末端執(zhí)行器，所述末端執(zhí)行器連接至所述支撐平臺(tái)，以便驅(qū)動(dòng)所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)移動(dòng)；和端子插入機(jī)構(gòu)，適于將端子插裝到保持在所述支撐平臺(tái)上的殼體中。在將端子插裝到所述殼體之前，所述串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使得所述殼體上的端子插孔與待插裝的端子對(duì)齊。在將端子插裝到所述殼體的過程中，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的至少一部分關(guān)節(jié)被鎖定，使得所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)不能移動(dòng)，從而使得所述支撐平臺(tái)保持不動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成能夠沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向中的至少一個(gè)方向平移。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成能夠繞所述第一方向、第二方向和第三方向中的至少一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)具有多個(gè)自由度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為多軸機(jī)器人。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述裝配系統(tǒng)還包括：傳送機(jī)構(gòu)，適于將端子料帶傳送至所述端子插入機(jī)構(gòu)；和切割機(jī)構(gòu)，適于切割傳送至端子插入機(jī)構(gòu)的端子料帶，以便將待插裝的端子從端子料帶上切割下來。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述端子插入機(jī)構(gòu)為機(jī)械手，所述機(jī)械手適于抓取從所述端子料帶上切割下來的端子，并將抓取的端子插裝到所述殼體的端子插孔中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述端子插入機(jī)構(gòu)包括：夾具，適于夾持住待插裝的端子；和平移機(jī)構(gòu)，適于將夾持住的端子插入到所述殼體的端子插孔中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述端子插入機(jī)構(gòu)包括噴射機(jī)構(gòu)，所述噴射機(jī)構(gòu)適于將所述端子噴射到所述殼體的端子插孔中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種裝配方法，適于將端子插裝到殼體中，所述方法包括以下步驟：
S100：提供前述裝配系統(tǒng)；
S200：將殼體保持在并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的支撐平臺(tái)上；
S300：將待插裝的端子保持在端子插入機(jī)構(gòu)上；
S400：通過串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使得殼體上的端子插孔與待插裝的端子對(duì)齊；
S500：鎖定所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的至少一部分關(guān)節(jié)，使得所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)不能移動(dòng)，從而使得所述支撐平臺(tái)保持不動(dòng)；和
S600：通過所述端子插入機(jī)構(gòu)將端子插入到所述殼體的端子插孔中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，需要在所述殼體中插裝多個(gè)端子，并且前述方法還包括步驟：
S700：解鎖所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的所述至少一部分關(guān)節(jié)，使得所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)能夠被移動(dòng)；和
S800：重復(fù)執(zhí)行步驟S300至S700，直至將待插裝的多個(gè)端子都插裝到所述殼體上。
在本發(fā)明的前述各個(gè)實(shí)施例中，在將端子插裝到殼體的過程中，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的至少一部分關(guān)節(jié)被鎖定，使得支撐平臺(tái)保持不動(dòng)。因此，在將端子插裝到殼體的過程中，端子插入機(jī)構(gòu)施加的插入力直接由并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)承受，而不會(huì)施加到串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)上，從而不會(huì)降低串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的位置精度。由于并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的剛性遠(yuǎn)大于串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的剛性，因此，即使插入力較大，也不會(huì)影響并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的位置精度，從而提高了端子的裝配精度。
通過下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，并可幫助對(duì)本發(fā)明有全面的理解。
附圖說明
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的裝配系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)總體技術(shù)構(gòu)思，提供一種裝配系統(tǒng)，適于將端子插裝到殼體中，所述裝配系統(tǒng)包括：并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)支撐平臺(tái)，所述殼體保持在所述支撐平臺(tái)上，以便隨所述支撐平臺(tái)一起移動(dòng)；串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其上安裝有一個(gè)末端執(zhí)行器，所述末端執(zhí)行器連接至所述支撐平臺(tái)，以便驅(qū)動(dòng)所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)移動(dòng)；和端子插入機(jī)構(gòu)，適于將端子插裝到保持在所述支撐平臺(tái)上的殼體中。在將端子插裝到所述殼體之前，所述串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)移動(dòng)，使得所述殼體上的端子插孔與待插裝的端子對(duì)齊。在將端子插裝到所述殼體的過程中，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的至少一部分關(guān)節(jié)被鎖定，使得所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)不能移動(dòng)，從而使得所述支撐平臺(tái)保持不動(dòng)。
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的裝配系統(tǒng)的原理圖。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，公開了一種裝配系統(tǒng)，其適于將端子20插裝到殼體10中。例如，在組裝連接器時(shí)，需要將導(dǎo)電端子插裝到絕緣殼體中。
如圖1所示，在圖示的實(shí)施例中，裝配系統(tǒng)主要包括并聯(lián)機(jī)器人 機(jī)構(gòu)100、串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200和端子插入機(jī)構(gòu)300。
如圖1所示，在圖示的實(shí)施例中，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100具有一個(gè)支撐平臺(tái)110，殼體10保持在支撐平臺(tái)110上，以便隨支撐平臺(tái)110一起移動(dòng)。在串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200上安裝有一個(gè)末端執(zhí)行器210，該末端執(zhí)行器210連接至支撐平臺(tái)110，以便驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100移動(dòng)。端子插入機(jī)構(gòu)300適于將端子20插裝到保持在支撐平臺(tái)110上的殼體10中。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，在將端子20插裝到殼體10之前，串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100移動(dòng)，使得保持在支撐平臺(tái)110上的殼體10的端子插孔(未圖示)與待插裝的端子20對(duì)齊。在將端子20插裝到殼體10的過程中，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100的至少一部分關(guān)節(jié)101被鎖定，使得并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100不能移動(dòng)，從而使得支撐平臺(tái)110保持不動(dòng)。這樣，在將端子20插裝到殼體10的過程中，端子插入機(jī)構(gòu)300施加的插入力完全由剛性較大的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100承受，而不會(huì)施加到剛性較小的串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200上，從而保證了殼體的位置精度，提高了端子的裝配精度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100可以具有多個(gè)自由度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，如圖1所示，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100被構(gòu)造成能夠沿相互垂直的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z中的至少一個(gè)方向平移。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，如圖1所示，并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100被構(gòu)造成能夠繞第一方向X、第二方向Y和第三方向Z中的至少一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200可以具有多個(gè)自由度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，如圖1所示，串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200為多軸機(jī)器人。在圖示的實(shí)施例中，串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200為六軸機(jī)器人。但是，本發(fā)明不局限于圖示的實(shí)施例，串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)也 可以是四軸或五軸機(jī)器人。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，如圖1所示，裝配系統(tǒng)還可以包括傳送機(jī)構(gòu)(未圖示)和切割機(jī)構(gòu)(未圖示)。傳送機(jī)構(gòu)適于將端子料帶21傳送至端子插入機(jī)構(gòu)300。切割機(jī)構(gòu)適于切割傳送至端子插入機(jī)構(gòu)300的端子料帶21，以便將待插裝的端子20從端子料帶21上切割下來。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，端子插入機(jī)構(gòu)300可以為機(jī)械手，該機(jī)械手適于抓取從端子料帶21上切割下來的端子20，并將抓取的端子20插裝到殼體10的端子插孔中。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，端子插入機(jī)構(gòu)300可以包括夾具和平移機(jī)構(gòu)。夾具適于夾持住待插裝的端子20。平移機(jī)構(gòu)適于將夾持住的端子20插入到殼體10的端子插孔中。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，端子插入機(jī)構(gòu)300可以包括噴射機(jī)構(gòu)，該噴射機(jī)構(gòu)適于將端子20噴射到殼體10的端子插孔中。
盡管已經(jīng)列舉了幾種不同的端子插入機(jī)構(gòu)，但是，本發(fā)明不局限于圖示的實(shí)施例，端子插入機(jī)構(gòu)可以是適于將端子插入到殼體中的任一種現(xiàn)有的插入機(jī)構(gòu)，例如，端子插入機(jī)構(gòu)也可以多軸機(jī)器人。
下面將根據(jù)圖1來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、將端子20插裝到殼體10中的過程。
首先，如圖1所示，將殼體10保持在并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100的支撐平臺(tái)110上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以將殼體10直接固定在支撐平臺(tái)110上，或者在支撐平臺(tái)110上安裝一個(gè)夾具，殼體10被夾持在夾具上。
然后，如圖1所示，傳送機(jī)構(gòu)(未圖示)將端子料帶21傳送至端子插入機(jī)構(gòu)300；
然后，如圖1所示，切割機(jī)構(gòu)(未圖示)將待插裝的端子20從端子料帶21上切割下來；
然后，如圖1所示，將切割下來的待插裝的端子20保持在端子插入機(jī)構(gòu)300上；
然后，通過串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)200驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100移動(dòng)，使得保持在支撐平臺(tái)110上的殼體10的端子插孔與待插裝的端子20對(duì)齊；
然后，鎖定并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100的至少一部分關(guān)節(jié)(例如，所有的主動(dòng)關(guān)節(jié))101，使得并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100不能移動(dòng)，從而使得支撐平臺(tái)110保持不動(dòng)；
然后，通過端子插入機(jī)構(gòu)300將端子20插入到殼體10的端子插孔中。
這樣，就完成了將一個(gè)端子20插入到殼體10中的插入操作。
在一些實(shí)例性的實(shí)施例中，需要在殼體10中插裝多個(gè)端子20，在該情況中，在完成第一個(gè)端子20的插入操作之后，需要解鎖并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100的至少一部分關(guān)節(jié)101，使得并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)100能夠被移動(dòng)，然后，重復(fù)執(zhí)行前述過程，直至將多個(gè)端子20都插裝到殼體10上。
雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是附圖中公開的實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行示例性說明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
應(yīng)注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。另外，權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號(hào)不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。