本發(fā)明涉及非標(biāo)自動化，特別是涉及一種機械結(jié)構(gòu)自動化裝配線及裝配方法。

背景技術(shù)：

1、非標(biāo)準(zhǔn)自動化，作為自動化技術(shù)領(lǐng)域的一個重要分支，指的是針對特定工業(yè)場景、生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品特性而設(shè)計的、非標(biāo)準(zhǔn)化、高度定制化的自動化解決方案。這類自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備相比，更強調(diào)靈活性與適應(yīng)性，旨在解決那些無法通過市場上現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)化自動化設(shè)備直接滿足的復(fù)雜生產(chǎn)需求。非標(biāo)準(zhǔn)自動化通常涉及多學(xué)科交叉，包括機械設(shè)計、電氣控制、軟件編程、機器人技術(shù)、傳感器應(yīng)用以及人工智能算法等，以實現(xiàn)對生產(chǎn)流程中特定環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制、高效作業(yè)與智能優(yōu)化。其設(shè)計過程往往需要深入了解客戶的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品特性、生產(chǎn)環(huán)境及未來擴展需求，從而量身定制出最適合的自動化方案。

2、一些金屬扎帶需要將多個配件組裝形成，現(xiàn)有組裝過程是通過人工組裝形成的，人工組裝效率低，成本高，因此需要針對現(xiàn)有的金屬扎帶結(jié)構(gòu)組裝做新的改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明用于注塑金屬扎帶的機械結(jié)構(gòu)組裝，實現(xiàn)金屬鎖爪與塑料端蓋的自動化組裝，金屬金屬帶與塑料外殼的自動組裝，然后將組裝好的端蓋裝配到塑料外殼上，再依次進(jìn)行超聲波焊接和熱熔，以確保塑料端蓋與塑料外殼焊接形成一體，確保結(jié)構(gòu)的一體性。實現(xiàn)了全自動化組裝，節(jié)省人力成本的機械結(jié)構(gòu)自動化裝配線及裝配方法。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種機械結(jié)構(gòu)自動化裝配線，包括環(huán)形輸送線、端蓋組裝機構(gòu)、金屬鎖爪組裝機構(gòu)、組裝轉(zhuǎn)移線、金屬帶組裝機構(gòu)、超聲波焊接機構(gòu)、熱熔機構(gòu)以及下料機構(gòu)；所述環(huán)形輸送線上循環(huán)輸送有多個組裝治具，所述組裝治具上設(shè)置有多個第一固定槽、第二固定槽以及裝配滑槽，所述第一固定槽與第二固定槽相對設(shè)置，所述裝配滑槽的兩端分別連通第一固定槽和第二固定槽；

3、所述端蓋組裝機構(gòu)用于將端蓋裝配到第一固定槽上，所述金屬鎖爪組裝機構(gòu)用于將金屬鎖爪上料到第二固定槽上；所述環(huán)形輸送線的一側(cè)設(shè)置有推送裝配組件，所述推送裝配組件用于將金屬鎖爪從第二固定槽上朝向第一固定槽推送，并經(jīng)過裝配滑槽的引導(dǎo)裝入至端蓋內(nèi)；

4、所述組裝轉(zhuǎn)移線用于外殼輸送，并將外殼依次輸送經(jīng)過金屬帶組裝機構(gòu)、環(huán)形輸送線、超聲波焊接機構(gòu)、熱熔機構(gòu)以及下料機構(gòu)；外殼上設(shè)置有裝配凹槽和裝配定位部，所述金屬帶組裝機構(gòu)用于將金屬帶裝配到裝配定位部上；所述環(huán)形輸送線靠近組裝轉(zhuǎn)移線的一側(cè)設(shè)置有端蓋取料組件，所述端蓋取料組件用于將組裝金屬鎖爪后的端蓋抓取裝配到裝配凹槽上。

5、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述裝配凹槽的側(cè)沿設(shè)置有凸起外沿，所述超聲波焊接機構(gòu)用于將端蓋與裝配凹槽焊接；所述熱熔機構(gòu)用于將凸起外沿?zé)崛蹖⒍松w包覆在裝配凹槽上，以及將裝配定位部熱熔以固定金屬帶；所述下料機構(gòu)用于將完成裝配的外殼下料。

6、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述環(huán)形輸送線包括環(huán)形輸送臺、環(huán)形輸送槽以及治具推送模組，所述環(huán)形輸送槽設(shè)置在環(huán)形輸送臺上，所述治具推送模組設(shè)置有多組，多組治具推送模組分別設(shè)置在環(huán)形輸送臺的四周，并用于推動組裝治具在環(huán)形輸送槽上傳輸；所述端蓋組裝機構(gòu)和金屬鎖爪組裝機構(gòu)均設(shè)置有多組，并設(shè)置在環(huán)形輸送臺的外側(cè)。

7、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述推送裝配組件的一側(cè)設(shè)置有裝配檢測組件，所述裝配檢測組件包括裝配檢測氣缸、裝配支架以及接觸感應(yīng)器，所述裝配檢測氣缸設(shè)置在環(huán)形輸送臺并位于環(huán)形輸送槽的一側(cè)，所述裝配支架設(shè)置在裝配檢測氣缸的驅(qū)動端，所述接觸感應(yīng)器設(shè)置在裝配支架上，所述裝配檢測氣缸用于驅(qū)動接觸感應(yīng)器朝向端蓋移動，以感應(yīng)端蓋內(nèi)部是否裝配有金屬鎖爪。

8、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述推送裝配組件設(shè)置在環(huán)形輸送臺的一側(cè)，所述推送裝配組件設(shè)置有推送裝配氣缸以及裝配推桿，所述裝配推桿設(shè)置有多個，多個裝配推桿設(shè)置在推送裝配氣缸上，所述推送裝配氣缸用于驅(qū)動裝配推桿移動，以將金屬鎖爪從第二固定槽上朝向第一固定槽推送，并經(jīng)過裝配滑槽的引導(dǎo)裝入至端蓋上。

9、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述端蓋組裝機構(gòu)設(shè)置有多組，多組端蓋組裝機構(gòu)并列設(shè)置在環(huán)形輸送線的一側(cè)；所述端蓋組裝機構(gòu)包括端蓋供料組件、端蓋取料裝配組件以及端蓋供料檢測組件，所述端蓋供料組件包括端蓋供料盤、端蓋直振軌道以及端蓋取料定位塊，所述端蓋供料盤的出料端與端蓋直振軌道連接，所述端蓋取料定位塊的進(jìn)料端與端蓋直振軌道連接，所述端蓋取料定位塊用于端蓋定位。

10、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述端蓋取料裝配組件包括端蓋取料支架、端蓋取料滑軌、端蓋取料驅(qū)動模組、端蓋取料升降模組以及端蓋取料夾持模組，所述端蓋取料滑軌設(shè)置在端蓋取料支架的頂端，所述端蓋取料驅(qū)動模組設(shè)置在端蓋取料支架的一側(cè)，并用于驅(qū)動端蓋取料升降模組沿著端蓋取料滑軌滑動，所述端蓋取料夾持模組設(shè)置在端蓋取料升降模組上，所述端蓋取料夾持模組用于在端蓋取料定位塊上抓取端蓋，并在端蓋取料驅(qū)動模組和端蓋取料升降模組的作用下裝配到第一固定槽上。

11、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述端蓋供料檢測組件位于端蓋直振軌道的一側(cè)，所述端蓋供料檢測組件包括端蓋檢測支架以及端蓋檢測相機，所述端蓋檢測相機用于檢測端蓋直振軌道上的端蓋。

12、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，金屬鎖爪組裝機構(gòu)設(shè)置有多組，多組金屬鎖爪組裝機構(gòu)并列設(shè)置在環(huán)形輸送線的一側(cè)；金屬鎖爪組裝機構(gòu)包括金屬鎖爪裝配支架、金屬鎖爪裝配取料組件、金屬鎖爪裝配供料組件、金屬鎖爪柔性供料組件以及金屬鎖爪裝配檢測組件；所述金屬鎖爪裝配支架設(shè)置在輸送轉(zhuǎn)移機構(gòu)的一側(cè)，所述金屬鎖爪裝配取料組件設(shè)置在金屬鎖爪裝配支架的上側(cè)，所述金屬鎖爪柔性供料組件位于金屬鎖爪裝配取料組件的下方，所述金屬鎖爪裝配供料組件位于金屬鎖爪柔性供料組件的一側(cè)，并用于朝向金屬鎖爪柔性供料組件供料；所述金屬鎖爪裝配檢測組件設(shè)置在金屬鎖爪裝配支架的上側(cè)，并朝向金屬鎖爪裝配供料組件的出料端。

13、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，金屬鎖爪裝配供料組件包括金屬鎖爪供料底座、金屬鎖爪供料振動器、金屬鎖爪放料斗以及金屬鎖爪出料槽，所述金屬鎖爪供料振動器設(shè)置在金屬鎖爪供料底座上，所述金屬鎖爪出料槽設(shè)置在金屬鎖爪供料振動器上，所述金屬鎖爪放料斗設(shè)置在金屬鎖爪出料槽的上方。

14、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述金屬鎖爪柔性供料組件包括金屬鎖爪柔性震動底座、金屬鎖爪震動面板以及金屬鎖爪供料托盤，所述金屬鎖爪震動面板設(shè)置在金屬鎖爪柔性震動底座上，所述金屬鎖爪供料托盤設(shè)置在金屬鎖爪震動面板上；所述金屬鎖爪出料槽的一端朝向金屬鎖爪供料托盤傾斜，以將金屬件朝向金屬鎖爪供料托盤供料；所述金屬鎖爪裝配取料組件用于在金屬鎖爪供料托盤上取料裝配到扎帶本體的裝配槽上。

15、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述金屬鎖爪裝配檢測組件包括金屬鎖爪檢測相機以及金屬鎖爪檢測光源，所述金屬鎖爪檢測光源朝向金屬鎖爪出料槽和金屬鎖爪供料托盤之間，以檢測金屬鎖爪的正反面。

16、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述組裝轉(zhuǎn)移線包括轉(zhuǎn)移傳動模組、轉(zhuǎn)移支架以及轉(zhuǎn)移吸盤模組，所述轉(zhuǎn)移傳動模組包括升降氣缸、轉(zhuǎn)移導(dǎo)軌以及轉(zhuǎn)移驅(qū)動氣缸，所述轉(zhuǎn)移支架可滑動設(shè)置在轉(zhuǎn)移導(dǎo)軌上，所述升降氣缸設(shè)置有頂升板，所述轉(zhuǎn)移導(dǎo)軌設(shè)置在頂升板上；所述轉(zhuǎn)移驅(qū)動氣缸的驅(qū)動端與轉(zhuǎn)移支架連接，以驅(qū)動轉(zhuǎn)移支架沿著轉(zhuǎn)移導(dǎo)軌移動；所述轉(zhuǎn)移吸盤模組設(shè)置有多組，多組轉(zhuǎn)移吸盤模組沿著轉(zhuǎn)移支架的轉(zhuǎn)移方向連續(xù)排布；所述轉(zhuǎn)移吸盤模組包括吸盤連桿以及取料吸盤，所述取料吸盤設(shè)置在吸盤連桿的驅(qū)動端。

17、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述轉(zhuǎn)移支架的位于轉(zhuǎn)移吸盤模組的一側(cè)設(shè)置有支撐橫梁，所述支撐橫梁上設(shè)置有磁吸元件；所述磁吸元件與取料吸盤相對設(shè)置，所述取料吸盤的吸附端朝上設(shè)置，并與磁吸元件相對平齊；所述取料吸盤用于吸附外殼，所述磁吸元件用于吸附金屬帶。

18、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述金屬帶組裝機構(gòu)包括金屬帶放料架以及金屬帶取料裝配組件，所述金屬帶放料架包括金屬帶放料傳動模組以及金屬帶放料臺，所述金屬帶放料臺設(shè)置在金屬帶放料傳動模組上，所述金屬帶放料臺上設(shè)置有放料定位銷，以用于金屬帶放料定位；所述金屬帶取料裝配組件用于在金屬帶放料臺上抓取金屬帶裝配到外殼的裝配定位部上。

19、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述超聲波焊接機構(gòu)至少設(shè)置有兩組，至少兩組超聲波焊接機構(gòu)并列設(shè)置，所述超聲波焊接機構(gòu)包括焊接調(diào)節(jié)模組、焊接立柱以及超聲波焊接頭，所述焊接立柱設(shè)置在焊接調(diào)節(jié)模組上，所述超聲波焊接頭設(shè)置在焊接立柱上，所述焊接立柱上設(shè)置有高度調(diào)節(jié)模組，所述高度調(diào)節(jié)模組用于調(diào)節(jié)超聲波焊接頭沿著焊接立柱上下移動。

20、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述熱熔機構(gòu)至少設(shè)置有兩組，至少兩組熱熔機構(gòu)并列設(shè)置，所述熱熔機構(gòu)包括熱熔支架、熱熔驅(qū)動模組、熱熔緩沖座以及熱熔模具，所述熱熔驅(qū)動模組設(shè)置在熱熔支架上，所述熱熔緩沖座設(shè)置在熱熔驅(qū)動模組連接，所述熱熔模具設(shè)置在熱熔緩沖座上，以用于將凸起外沿?zé)崛蹖⒍松w包覆在裝配凹槽上。

21、對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述下料機構(gòu)包括第一下料機械手和第二下料機械手，所述第一下料機械手的一側(cè)設(shè)置有第一下料輸送帶，所述第二下料機械手的一側(cè)設(shè)置有第二下料輸送帶，所述第一下料機械手用于將組裝和熔接后的成品抓取放置到第一下料輸送帶進(jìn)行下料，所述第二下料機械手用于將不良品抓取放置到第二下料輸送帶進(jìn)行下料。

22、一種機械機構(gòu)自動裝配方法，包括所述的機械結(jié)構(gòu)自動化裝配線；

23、自動裝配方法包括如下步驟：

24、步驟s1，外殼上料：將外殼放置到組裝轉(zhuǎn)移線上輸送，組裝轉(zhuǎn)移線帶動外殼依次經(jīng)過金屬帶組裝機構(gòu)、環(huán)形輸送線、超聲波焊接機構(gòu)、熱熔機構(gòu)以及下料機構(gòu)；

25、步驟s2，金屬帶組裝：組裝轉(zhuǎn)移線將外殼輸送到金屬帶組裝機構(gòu)的一側(cè)，金屬帶組裝機構(gòu)用于將金屬帶抓取，并放置到裝配定位部上，金屬帶上設(shè)置有矩形凹槽和圓孔，裝配定位部設(shè)置有定位銷和矩形定位塊，以對金屬帶的矩形凹槽和圓孔定向裝配，所述矩形定位塊位于裝配凹槽內(nèi)；

26、步驟s3，端蓋裝配：在進(jìn)行步驟s2的同時，環(huán)形輸送線帶動組裝治具循環(huán)傳輸，通過端蓋組裝機構(gòu)將端蓋組裝到第一固定槽，通過金屬鎖爪組裝機構(gòu)將金屬鎖爪抓取裝配到第二固定槽，然后組裝治具在環(huán)形輸送線的作用下輸送至推送裝配機構(gòu)，通過推送裝配機構(gòu)將金屬鎖爪從第二固定槽上朝向第一固定槽推送，并經(jīng)過裝配滑槽的引導(dǎo)裝入至端蓋內(nèi)；

27、步驟s4，端蓋組裝：環(huán)形輸送線將帶有組裝好端蓋的組裝治具傳輸?shù)娇拷M裝轉(zhuǎn)移線的一側(cè)，端蓋取料組件用于在組裝治具上抓取端蓋裝配到裝配凹槽上，通過端蓋將金屬帶的一端壓制固定；

28、步驟s5，超聲波焊接：組裝轉(zhuǎn)移線將完成組裝端蓋的外殼朝向超聲波焊接機構(gòu)輸送，通過超聲波焊接機構(gòu)將端蓋焊接固定在裝配凹槽上；

29、步驟s6，熱熔鉚接：組裝轉(zhuǎn)移線將完成超聲波焊接的外殼朝向熱熔機構(gòu)輸送，將凸起外沿?zé)崛蹖⒍松w包覆在裝配凹槽上，同時將裝配定位部熱熔以固定金屬帶，完成熱熔鉚接后通過下料機構(gòu)下料。

30、本發(fā)明有益效果是：

31、相比現(xiàn)有的組裝設(shè)備，本發(fā)明用于注塑金屬扎帶的機械結(jié)構(gòu)組裝，實現(xiàn)金屬鎖爪與塑料端蓋的自動化組裝，金屬金屬帶與塑料外殼的自動組裝，然后將組裝好的端蓋裝配到塑料外殼上，再依次進(jìn)行超聲波焊接和熱熔，以確保塑料端蓋與塑料外殼焊接形成一體，確保結(jié)構(gòu)的一體性。實現(xiàn)了全自動化組裝，節(jié)省人力成本。

32、本發(fā)明實現(xiàn)了高度的自動化，從環(huán)形輸送線上循環(huán)輸送的組裝治具，到各組裝機構(gòu)（包括端蓋組裝、金屬鎖爪組裝）的精準(zhǔn)操作，再到推送裝配組件的靈活調(diào)度，均無需人工直接參與，大幅減少了人力成本，同時避免了人為因素導(dǎo)致的裝配誤差，提高了整體生產(chǎn)線的作業(yè)效率。組裝治具上設(shè)計的第一固定槽、第二固定槽及裝配滑槽，確保了端蓋與金屬鎖爪在裝配過程中的精確定位。推送裝配組件的精準(zhǔn)推送，結(jié)合裝配滑槽的引導(dǎo)，實現(xiàn)了金屬鎖爪準(zhǔn)確無誤地裝入端蓋內(nèi)，保證了裝配的精度與穩(wěn)定性。此外，金屬帶組裝機構(gòu)針對外殼上的裝配定位部進(jìn)行精確裝配，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的整體裝配質(zhì)量。

33、本發(fā)明通過組裝轉(zhuǎn)移線的設(shè)計，實現(xiàn)了外殼從初始狀態(tài)到最終成品的連續(xù)流轉(zhuǎn)，各工序間無縫銜接，不僅縮短了生產(chǎn)周期，還提高了生產(chǎn)線的靈活性與適應(yīng)性。無論是更換產(chǎn)品類型還是調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模，都能通過調(diào)整各機構(gòu)參數(shù)及生產(chǎn)線布局來快速響應(yīng)。通過超聲波焊接機構(gòu)與熱熔機構(gòu)的精細(xì)處理，確保了產(chǎn)品各部件間連接的牢固性與密封性，有效提升了產(chǎn)品的耐用性與安全性。而下料機構(gòu)則負(fù)責(zé)將成品有序輸出，避免了成品在生產(chǎn)線上的積壓與損壞，保證了最終成品的品質(zhì)。本發(fā)明通過高效、精準(zhǔn)、靈活、智能的特點，顯著提升了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本與維護(hù)難度。

34、機械機構(gòu)自動裝配方法，通過高度集成化的自動化裝配線設(shè)計，顯著提升了生產(chǎn)效率與裝配精度。首先，外殼上料步驟實現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定的物料供給。在金屬帶組裝階段，利用精確的裝配定位部與金屬帶上的矩形凹槽、圓孔相匹配，確保了金屬帶安裝的準(zhǔn)確性與穩(wěn)固性，減少了人工操作帶來的誤差。同時，并行進(jìn)行的端蓋裝配流程，通過環(huán)形輸送線與多種自動化機構(gòu)的協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了端蓋與金屬鎖爪的快速、高效組裝，并巧妙利用推送裝配機構(gòu)確保金屬鎖爪精準(zhǔn)嵌入端蓋內(nèi)，增強了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度與密封性。端蓋組裝環(huán)節(jié)則通過精準(zhǔn)抓取與壓制固定，進(jìn)一步鞏固了金屬帶與外殼的連接，提升了整體裝配的穩(wěn)固性。超聲波焊接與熱熔鉚接技術(shù)的應(yīng)用，不僅實現(xiàn)了端蓋與裝配凹槽的牢固結(jié)合，還通過熱熔方式將凸起外沿包覆，增強了產(chǎn)品的外觀美觀度與耐用性。同時，熱熔固定金屬帶的設(shè)計，進(jìn)一步提升了裝配的可靠性，確保產(chǎn)品在長期使用過程中的穩(wěn)定性與安全性。本發(fā)明通過高效、精準(zhǔn)、穩(wěn)定的特性，顯著提高了機械機構(gòu)的裝配效率與產(chǎn)品質(zhì)量。