一种精密电连接器的智能盲插装配系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种精密电连接器的智能盲插装配系统及其使用方法，涉及自动化装配领域，具体包括工作台装置，所述工作台装置的一端设置有工件送料装置，工作台装置的另一端设置有工件出料装置，工件送料装置上安装有用于拾取电连接器的工件上料装置，工件上料装置与安装在工作台装置上的电连接器上料装置连接，工件出料装置上安装有工件下料装置，工件下料装置与安装在工作台装置上的装配机构连接，装配机构处在工作台装置上固定有视觉检测系统，工作台装置的内部设置有控制单元。相比人工手持装配，本发明专利技术采用自适应调整装配技术，保证工件装配位置精度、角度偏差在技术要求允许的范围内，不会出现因安装不到位、角度倾斜过大引起的工件损坏。引起的工件损坏。引起的工件损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种精密电连接器的智能盲插装配系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及自动化装配领域，具体是一种精密电连接器的智能盲插装配系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]为适应现代产品高集成、高可靠、轻量化的发展趋势，盲插电连接器越来越广泛地用于电气、航空航天、军事等领域。电连接器属于精密元器件，盲插装配是其主要的装配形式。国内外关于电连接器自身的设计、测试、仿真研究已经很多，目前的相关研究也基本集中在电连接器自身结构的优化、性能方面的提升，但是在电连接器的装配参数、装配方法方面的研究很少。其中，某两型盲插电连接器的外形示意图如图1。
[0003]电连接器安装于电气互联层之间，其装配精度要求一般在
±
0.05mm以内，装配超差会导致电性能不满足要求甚至损伤连接器。目前，电连接器的盲插装配仍然依靠手工，未见有专用装配设备及方法。表面上看，手工装配成本低廉，但是缺点也很明显：(1)电子装备连接器使用量大，往往一套设备可达上万只，手工装配效率低，满足不了批量生产需求；(2)由于电连接器对接处有一定浮动量，手工装配的一致性较差，整套产品装完后测试合格率较低，装配质量难以保证。
[0004]专利技术专利号CN 105834708 A(一种面向智能装配的定位系统及其工作方法)能实现产品装配过程中的力矩控制和数据采集，但不具备柔性盲插场景中所需的自适应装配功能；专利技术专利号CN 104057290 A(一种基于视觉和力反馈控制的机器人装配方法与系统)能够根据轮廓检测单元和力检测单元规划装配路径，实现产品装配，但缺少视觉参数修正，需反复校准定位。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了研究盲插电连接器的装配参数、提高装配效率、装配质量，本专利技术一种精密电连接器的智能盲插装配方法，该方法能够实现电连接器装配动态参数在线检测、电连接器自适应装配，基本实现电连接器高精度装配过程智能化，保障产品精度的同时，有效降低人工劳动强度，提高生产效益。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种精密电连接器的智能盲插装配系统，包括工件送料装置、工件上料装置、电连接器上料装置、装配机构、工件下料装置、工件出料装置、控制单元、视觉检测系统和工作台装置，所述工作台装置的一端设置有工件送料装置，工作台装置的另一端设置有工件出料装置，工件送料装置上安装有用于拾取电连接器的工件上料装置，工件上料装置与安装在工作台装置上的电连接器上料装置连接，工件出料装置上安装有工件下料装置，工件下料装置与安装在工作台装置上的装配机构连接，装配机构处在工作台装置上固定有视觉检测系统，工作台装置的内部设置有用于对装配系统进行控制的控制单元。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述电连接器上料装置包括连接器排料机构、连接器
出料机构、送料装置及储料仓，电连接器上料装置与电连接器接触的表面均采用非金属面料层。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述装配机构包括底座、六轴机械手、第二气缸夹爪、装配面板、力和位移传感装置、末端夹具和末端视觉系统，底座固定在工作台装置上，底座的顶部与六轴机械手的一端固定连接，六轴机械手的另一端固定有第二气缸夹爪，第二气缸夹爪的端部焊接固定有装配面板，装配面板上固定安装有末端夹具，末端夹具的外侧上方通过装配面板固定有末端视觉系统，末端视觉系统的顶部设置有力和位移传感装置。
[0010]一种精密电连接器的智能盲插装配系统的使用方法，包括如下步骤：
[0011]步骤一：工件送料装置将工件托盘送至指定位置，上料装置将工件从托盘中取出并将工件送至工作台装置，工作台装置将工件转移至装配工位；
[0012]步骤二：工作台装置上的视觉检测系统通过扫描工件上的二维码检测来料准确性并对工件进行初次定位；
[0013]步骤三：装配机构末端视觉系统及第二气缸夹爪配合对工件进行二次定位；
[0014]步骤四：(本步骤与步骤同步进行)电连接器上料装置将连接器从料仓中输送至出料机构；
[0015]步骤五：装配机构识别并抓取电连接器，装配过程中力和位移传感装置实时检测装配动态参数并与数据库标准参数进行对比，实现电连接器高精度、自适应装配，位置装配精度可达
±
0.05mm、力控制精度可达
±
0.1％；
[0016]步骤六：视觉检测系统检测装配完成的工件，检查是否存在缺装、漏装；
[0017]步骤七：工作台装置将装好的工件转移至待下料区域，工件下料装置将工件从工作台装置取出并送至工件托盘，出料装置将工件托盘送出装配区域。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：步骤一包括以下步骤：
[0019]S，工件送料装置通过伺服模组将待装件托盘送至指定位置，该位置根据装配单元及产品详细尺寸计算获得，伺服模组定位精度可达
±
0.01mm；
[0020]S，工件上料装置通过电机滑块驱动，夹爪通过气缸驱动，将工件从托盘中取出并装入工作台装置；
[0021]S，工作台装置通过丝杆将工件准确送至装配区域。
[0022]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤四包括以下步骤：
[0023]S，排料器将电连接器沿非金属面整齐送至送料装置，减少电连接器产品表面磨损，保证产品质量；
[0024]S，电连接器送料装置将工件按节拍送至出料机构。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤五具体包括以下步骤：
[0026]S，装配机构中的末端视觉系统识别电连接器位置，装配机构中末端夹具完成电连接器抓取动作；
[0027]S，通过末端视觉系统中的图像采集模块采集工件特征数据并与工件设计模型进行对比，将数据传送至图像传输模块，驱动六轴机械手进行姿态调整；装配时，力和位移传感装置实时检测装配动态参数并与标准参数库进行高速对比，通过反馈补偿器修整偏差值，实现自适应装配，提高成品率；
[0028]作为本专利技术进一步的方案：步骤五中的主要修正措施有：
[0029]A有效压入位移近似为零，对应压装力急剧增大，判断定位误差偏大，重新进行定位；
[0030]B有效压入位移达到一定值开始不变，对应压装力突然增大，判断可能是安装孔内有多余物等问题，应当立刻停止该孔安装，并跳过该孔继续安装其他连接器，待完成后检查问题孔；
[0031]C有效压入位移和对应压装力关系曲线斜率偏大，大于工艺关键知识库中给定的最大值，这时可能是电连接器倾斜，也可能是安装孔尺寸不合格、孔内有多余物等，可以反馈集成控制系统微调电连接器，如果斜率减小，继续安装；否则，立刻停止该孔安装，并跳过该孔继续安装其他连接器，待完成后检查问题孔。
[0032]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤七包括以下步骤：
[0033]S，工作台装置通过丝杆将装好的工件从装配区域送至指定区域；
[0034]S，工件下料装置通过电机滑块驱动，夹爪通过气缸驱动，将工件从工作台装置中取出并放置工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密电连接器的智能盲插装配系统，包括工件送料装置(1)、工件上料装置(2)、电连接器上料装置(3)、装配机构(4)、工件下料装置(5)、工件出料装置(6)、控制单元(7)、视觉检测系统(8)和工作台装置(9)，其特征在于，所述工作台装置(9)的一端设置有工件送料装置(1)，工作台装置(9)的另一端设置有工件出料装置(6)，工件送料装置(1)上安装有用于拾取电连接器的工件上料装置(2)，工件上料装置(2)与安装在工作台装置(9)上的电连接器上料装置(3)连接，工件出料装置(6)上安装有工件下料装置(5)，工件下料装置(5)与安装在工作台装置(9)上的装配机构(4)连接，装配机构(4)处在工作台装置(9)上固定有视觉检测系统(8)，工作台装置(9)的内部设置有用于对装配系统进行控制的控制单元(7)。2.根据权利要求1所述的一种精密电连接器的智能盲插装配系统，其特征在于，所述电连接器上料装置(3)包括连接器排料机构、连接器出料机构、送料装置及储料仓，电连接器上料装置(3)与电连接器接触的表面均采用非金属面料层。3.根据权利要求1所述的一种精密电连接器的智能盲插装配系统，其特征在于，所述装配机构(4)包括底座(21)、六轴机械手(22)、第二气缸夹爪(23)、装配面板(24)、力和位移传感装置(25)、末端夹具(26)和末端视觉系统(27)，底座(21)固定在工作台装置(9)上，底座(21)的顶部与六轴机械手(22)的一端固定连接，六轴机械手(22)的另一端固定有第二气缸夹爪(23)，第二气缸夹爪(23)的端部焊接固定有装配面板(24)，装配面板(24)上固定安装有末端夹具(26)，末端夹具(26)的外侧上方通过装配面板(24)固定有末端视觉系统(27)，末端视觉系统(27)的顶部设置有力和位移传感装置(25)。4.一种精密电连接器的智能盲插装配系统的使用方法，包括如下步骤：步骤一：工件送料装置(1)将工件托盘送至指定位置，工件上料装置(2)将工件从托盘中取出并将工件送至工作台装置(9)，工作台装置(9)将工件转移至装配工位；步骤二：工作台装置(9)上的视觉检测系统(8)通过扫描工件上的二维码检测来料准确性并对工件进行初次定位；步骤三：装配机构(4)末端视觉系统(27)及第二气缸夹爪(23)配合对工件进行二次定位；步骤四：电连接器上料装置(3)将连接器从料仓中输送至出料机构；步骤五：装配机构(4)识别并抓取电连接器，装配过程中力和位移传感装置(25)实时检测装配动态参数并与数据库标准参数进行对比，实现电连接器高精度、自适应装配，位置装配精度可达
±
0.05mm、力控制精度可达
±
0.1％；步骤六：视觉检测系统(8)检测装配完成的工件，检查是否存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：端赣来，胡长明，王仁彻，张柳，李明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：