一种尺寸检测配对设备及配对方法与流程

本发明涉及电子产品自动化组装，具体涉及一种尺寸检测配对设备及配对方法。

背景技术：

1、在手机、平板、智能手表/手环等电子产品的生产组装过程中，各零部件来料尺寸存在一定的尺寸偏差。由于产品主体和外观配件在加工过程中不可避免地受到模具磨损、注塑工艺、材料收缩、温湿度变化等因素的影响，主体和配件的尺寸并不完全一致。若随机配对装配，会导致同一台产品不同位置上的间隙大小不一，间隙过大会产生明显的“台阶感”和漏光，间隙过小则容易产生挤压、顶白，严重时甚至装不下去，直接降低外观良率。已知的做法是将待组装的两个部件a和b提前做好尺寸测量，并按照尺寸梯度进行分段存放在对应的包装盘，如a部件分大、中、小三格，b部件也同样分大、中、小三格，其中大a配合大b，中a配合中b，小a配合小b，从而实现不同尺寸的a和b进行匹配。然而，上述方式仍存在以下缺陷：由于a部件与b部件做了尺寸分段后，分段内仍然存在微小的尺寸差异，后端组装时只做了分段内的随机装配，无法做到最优匹配；尺寸检测设备与组装生产线不能直接对接串线，占用车间面积相比较多，且需要配置人员对分段好的部件进行周转，产生不必要的人力费用；随机配对导致装配缝隙不均匀，无法满足高端产品对装配精度的要求，中高端手机通常要求装配缝隙≤0.1mm，传统随机配对已无法满足需求；不匹配的主体和配件一旦装配完成，几乎无法返工，只能整台报废，造成物料浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种尺寸检测配对设备及配对方法，来解决主体与配件随机配对导致装配间隙不均，且检测与组装工序不顺畅的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一种尺寸检测配对设备采用以下技术方案：

3、一种尺寸检测配对设备，包括机台，所述机台上固定连接有控制主板，所述机台上沿第一方向延伸设置主体检测导轨、缓存平移导轨和配件检测导轨，且所述主体检测导轨、所述缓存平移导轨和所述配件检测导轨沿第二方向相互平行，所述第二方向垂直于所述第一方向；

4、所述主体检测导轨上滑动连接有主体高精度检测平台，所述主体高精度检测平台上设置有多个主体定位夹具，用于放置产品主体；

5、所述缓存平移导轨上滑动连接有缓存料盘，所述缓存料盘上设有多个用于暂存配件的缓存料位；

6、所述配件检测导轨上设有配件高精度检测平台一和配件高精度检测平台二，所述配件高精度检测平台一和所述配件高精度检测平台二上均设有多个用于定位配件的配件定位夹具；

7、所述机台上沿第二方向延伸视觉检测模组和中转机械手；

8、所述视觉检测模组包括机架、横梁、主体视觉相机和配件视觉相机，所述机架固定连接于所述机台，所述横梁固定于所述机架且沿所述第二方向延伸，所述主体视觉相机和所述配件视觉相机分别固定连接于所述横梁的两侧，所述主体视觉相机朝向所述主体检测导轨，用于对主体进行非接触式尺寸检测以获取主体尺寸数据；所述配件视觉相机朝向所述配件检测导轨，用于对配件进行非接触式尺寸检测以获取配件尺寸数据；

9、所述控制主板被配置为：控制所述缓存料盘沿所述第一方向运动，控制所述中转机械手沿所述第二方向运动及竖向升降运动；控制所述中转机械手将所述配件高精度检测平台一上的配件搬运至所述缓存料盘上；并根据主体尺寸数据与配件尺寸数据的匹配结果，控制所述中转机械手在所述缓存料盘的多个缓存料位中反向挑选出与各主体尺寸相匹配的配件，搬运至所述配件高精度检测平台二上。

10、作为一种尺寸检测配对设备的优化，所述中转机械手包括基座、拖链、直线导轨和夹持组件；所述基座固定连接于所述机台，所述拖链滑动连接于所述基座，所述拖链沿第二方向滑动，所述直线导轨竖向固定于所述拖链上，所述夹持组件固定连接于所述直线导轨的伸缩端，所述夹持组件包括多个独立设置的夹爪，每个所述夹爪上均设有独立驱动气缸，所述独立驱动气缸用于控制对应所述夹爪独立升降。

11、作为一种尺寸检测配对设备的优化，所述视觉检测模组还包括位置校准相机；所述位置校准相机固定连接于所述横梁中心，所述位置校准相机朝向所述缓存料盘。

12、作为一种尺寸检测配对设备的优化，所述主体高精度检测平台设置有至少两个，且各所述主体高精度检测平台呈所呈上下交错布置。

13、作为一种尺寸检测配对设备的优化，所述配件高精度检测平台一与所述配件高精度检测平台二沿竖直方向错位布置。

14、第二方面，提供一种尺寸检测配对方法，应用于上述的尺寸检测配对设备，所述机台沿第一方向的起始位置为上料位，所述机台沿第一方向的末尾位置为下料位；所述中转机械手为中转位，配对方法包括以下步骤：

15、s1、将产品主体放置于所述主体高精度检测平台上，所述主体高精度检测平台将产品主体沿所述主体检测导轨运送至所述视觉检测模组下方；将外观配件放置于所述配件高精度检测平台一上，所述配件高精度检测平台一将外观配件沿所述配件检测导轨运送至所述视觉检测模组下方；

16、s2、所述主体视觉相机对所述主体定位夹具上的各主体进行非接触式尺寸检测，获取主体尺寸数据；所述配件视觉相机对所述配件定位夹具上的各配件进行非接触式尺寸检测，获取配件尺寸数据；

17、s3、所述配件高精度检测平台一将检测完成后的配件搬运至中转位，所述中转机械手将中转位上的配件搬运至所述缓存料盘上的多个所述缓存料位进行暂存；

18、s4、所述控制主板根据主体尺寸数据与配件尺寸数据的匹配结果，控制所述缓存料盘和所述中转机械手协同运动，驱动所述中转机械手在多个所述缓存料位中反向挑选出与各主体尺寸相匹配的配件；

19、s5、所述中转机械手驱动各个所述夹爪，分别在所述缓存料盘上逐个抓取挑选出的配件，并同步搬运至所述配件高精度检测平台二的所述配件定位夹具上；

20、s6、所述配件高精度检测平台二将配对完成的配件继续搬运至下料位，所述主体高精度检测平台同步将主体继续搬运至下料位。

21、作为一种尺寸检测配对方法的优化，在步骤s4中，所述控制主板根据主体尺寸数据和配件尺寸数据，按差值绝对值或加权值从小到大排序，从所述缓存料盘的多个缓存料位中反向挑选出差值最小的n个配件进行配对，所述n为正整数且与所述主体高精度检测平台上放置的主体数量一致。

22、作为一种尺寸检测配对方法的优化，在步骤s3完成后，所述配件高精度检测平台一复位至上料位。

23、作为一种尺寸检测配对方法的优化，在步骤s6完成后，所述配件高精度检测平台二复位至中转位。

24、作为一种尺寸检测配对方法的优化，在步骤s6完成后,所述主体高精度检测平台复位至上料位。

25、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

26、（1）主体视觉相机与配件视觉相机分别对各主体和配件进行非接触式尺寸检测，获取精确尺寸数据；控制主板按差值绝对值或加权值从小到大排序，从缓存料盘的多个缓存料位中反向挑选出差值最小的n个配件，实现主体与配件的最优配对，从源头保证装配面间隙均匀，满足装配缝隙≤0.05mm的高端消费电子产品外观标准，避免因间隙过大产生“台阶感”和漏光、间隙过小产生挤压顶白等外观不良。

27、（2）设备可直接对接上料机和排序机，检测、配对与组装工序串联在线产线上；主体高精度检测平台设置至少两个且上下交错布置，配件高精度检测平台一与配件高精度检测平台二沿竖直方向错位布置，实现双工位交错运行，检测与配对动作不占用产线节拍，无需人工周转物料，节省人力费用和车间设备占用面积。

28、（3）位置校准相机在开机时刻对缓存料盘上的配件位置进行核准，确认位置编码与物理位置一致，防止因上次关机或意外振动导致的配件错位，保证反向挑选动作的准确性；所有主体尺寸数据、配件尺寸数据及配对记录全部数字化存储，便于品质追溯和工艺优化。