[0001] 本公开涉及一种自动装配装置，属于自动化设备技术领域。

[0002] 在机器人组装的装配中，由于机器人各部件的结构复杂性，目前主要是人工进行装配。

[0003] 特别是对于人形机器人或者机械臂来说，其零件的复杂性更为严重，机械臂本身重量大，人工装配强度较大，成本较高；生产出来的产品质量很难得到保证，同时也严重制约了企业的生产产量。

[0061] 下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

[0062] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

[0063] 除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

[0064] 在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

[0065] 当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

[0066] 为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

[0067] 这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

[0068] 图1是根据本公开的一个实施方式的自动装配装置的结构示意图。图2至图5是根据本公开的一个实施方式的自动装配装置的不同角度的结构示意图。

[0069] 如图1至图5所示，本公开的自动装配装置能够用于机械臂的装配，其可以包括：第一浮动装置100、安装板200、第一夹持机构300、第二浮动装置400和第二夹持机构500等部件。

[0070] 在本公开的自动装配装置使用时，所述第一浮动装置100能够被固定于机械臂的末端等位置，由此本公开的自动装配装置能够被机械臂带动运动至待安装的组件，并且夹持待安装的组件后，将该待安装的组件搬运至安装位置，以实现机械臂的安装。

[0071] 在一个具体的实施例中，所述第一浮动装置100可以包括上连接板110、上固定板120、下固定板130以及下连接板140等部件。

[0072] 本公开中，所述上连接板110可以连接于所述机械臂的末端，从而使得所述第一浮动装置100固定于所述机械臂的末端，相应地，本公开的自动装配装置也连接于机械臂的末端。

[0073] 所述上固定板120的上表面上设置有滑轨101，所述滑轨101沿第二方向设置；其中，所述第二方向可以为水平方向或者大致水平方向。更优选地，所述第二方向可以为所述第一夹持机构300的夹爪的运动方向，相应地，所述第一浮动装置100能够使得所述第一夹持机构300在夹持方向上浮动。

[0074] 所述滑轨101上可滑动地设置有滑块，本公开中，所述上连接板110的下表面与所述滑块相固定，从而使得所述上固定板120能够相对于所述上连接板110在第二方向上运动。

[0075] 所述第一浮动装置100还包括第一缓冲结构150，所述第一缓冲结构150用于与所述上连接板110配合，以控制所述上固定板120在第二方向上的浮动量。

[0076] 在一个优选的实施例中，所述第一缓冲结构150包括座板151和空心螺杆152，本公开中，所述座板151固定于所述上固定板120，并且所述座板151上开设有螺纹孔。优选地，所述螺纹孔的数量为两个，这两个螺纹孔沿垂直于所述第二方向的方向设置。

[0077] 所述空心螺杆152拧入所述螺纹孔内，更优选地，所述空心螺杆152上可以设置有螺母153，从而通过螺母153固定的方式，将所述空心螺杆152与所述座板151固定。

[0078] 所述第一缓冲结构150还包括浮动销154，所述浮动销154包杆体以及安装于所述杆体的销头，其中，所述销头的尺寸大于所述杆体的尺寸，例如，所述销头的直径大于所述杆体的直径。而且，所述杆体能够可滑动地设置于所述空心螺杆152内。更优选地，所述浮动销154也能够被设置为相对于所述空心螺杆152转动。

[0079] 所述销头的至少部分用于与所述上连接板110接触，从而通过该第一缓冲结构150能够限制所述上固定板120的浮动位置。更具体地，在所述上固定板120的沿第二方向的两端均设置有该第一缓冲结构150，相应地，所述上固定板120只能在这些第一缓冲结构150所限制的范围内动作。

[0080] 更优选地，所述销头与所述上连接板110接触的表面形成为向外凸出的曲面，从而使得所述销头与所述上连接板110之间具有较小的接触面积，提高了上固定板120浮动运动的精度。

[0081] 本公开中，所述第一缓冲结构150还包括弹簧155，所述弹簧155套设于所述浮动销154的杆体，其一端顶设在所述销头，另一端顶设在所述空心螺杆152的端面，由此，本公开中，能够通过调节所述空心螺杆152的位置，来实现浮动销154的位置调节。

[0082] 所述下连接板140的上端连接于所述上固定板120的下表面，所述下连接板140的下端连接于所述下固定板130的上表面。在一个优选的实施例中，所述下连接板140被大致竖直地设置，相应地，所述上固定板120被大致水平地设置，所述下固定板130也大致水平地设置，由此，上固定板120、下连接板140和下固定板130整体上形成为大致工字型的结构。

[0083] 所述下连接板140上设置有导轨102，所述导轨102沿第一方向设置，其中，所述第一方向可以为竖直方向或者大致竖直方向，所述导轨102上可滑动地设置有滑块，所述滑块与所述安装板200相固定。具体地，所述滑块可以与所述安装板200直接固定，或者，所述滑块可以与所述安装板200间接固定，即所述滑块通过连接部件与所述安装板200固定连接。

[0084] 所述第一浮动装置100还包括：定位件160和第一定位驱动装置170，所述定位件160用于使得所述上连接板110与所述安装板200之间的位置保持相对固定，所述第一定位驱动装置170安装于所述安装板200，并且所述定位件160与所述第一定位驱动装置170的动子固定，以此使得所述第一定位驱动装置170能够驱动所述定位件160沿该定位件160的轴线方向运动。本公开中，所述定位件160的轴线方向可以为垂直于或者大致垂直于所述第二方向的方向。

[0085] 具体而言，所述定位件160可以为定位销，在所述上连接板110上设置有定位销孔，该定位销孔可以直接形成在所述上连接板110上，也可以形成在安装于所述上连接板110的部件上。

[0086] 本公开中，所述下固定板130上设置有缓冲装置180，该缓冲装置180与所述第一缓冲结构150的结构相同。并且，所述下固定板130上开设有螺纹孔，所述缓冲装置180的空心螺杆设置于所述螺纹孔内，相应地，所述缓冲装置的浮动销与所述安装板200接触，以此安装板200能够在竖直方向浮动。

[0087] 也就是说，相比于所述第一缓冲结构150，所述缓冲装置180不包括该座板，或者说，该座板即所述下固定板。

[0088] 当本公开的自动装配装置夹取待安装的组件之前，所述定位件160能够被驱动并插入所述定位销孔，此时由于第一定位驱动装置170与安装板200固定，此时所述上连接板110与安装板200之间的位置能够保持相对固定，此时安装板200将不再浮动，由此实现了对待安装的组件的快速夹持。

[0089] 所述第一夹持机构300设置于所述安装板200；本公开中，所述第一夹持机构300可以通过夹指气缸来实现。在另一个额实施例中，所述第一夹持机构300可以包括第一驱动气缸310以及由所述第一驱动气缸310驱动的第一夹指320；优选地，所述第一驱动气缸310为双头气缸，相应地两个第一夹指320分别固定于所述第一驱动气缸310的两个活塞杆上，此时，所述第一驱动气缸310的缸体直接地或者间接地固定于所述安装板200。

[0090] 本公开中，所述安装板200上直接地或者间接地设置有导轨，该两个第一夹指320均能够被所述导轨所导向，即这两个第一夹指320均可滑动地设置于所述导轨。

[0091] 更优选地，两个第一夹指320上设置有弹性块，所述弹性块能够与待安装的组件接触，从而防止第一夹持机构300对待安装的组件造成损坏。优选地，所述弹性块中的至少一个的内表面形成为内凹的表面，能够通过该弹性块更稳定地实现对待安装的组件的夹持。

[0092] 所述第二浮动装置400设置于所述安装板200，而且，所述第二夹持机构500设置于所述第二浮动装置400，并使得所述第二夹持机构500能够浮动。

[0093] 也就是说，由于本公开的待夹持的组件为已经初步安装的机械臂，其包括至少两个连杆，并且这两个连杆之间存在运动关系，相应地，本公开的第一夹持机构300能够夹持一个连杆，该第二夹持机构500能够夹持另一个连杆，由此实现了待夹持工件的夹持。

[0094] 在一个具体的实施例中，所述第二浮动装置400包括浮动板410、连接组件420和第二定位驱动装置430等部件。

[0095] 所述浮动板410通过连接组件420连接于所述安装板200，并使得所述浮动板410能够在第一浮动方向和/或第二浮动方向上产生浮动量，相应地，所述第二夹持机构500设置于所述浮动板410上。

[0096] 在一个具体的实施例中，如图6所示，所述连接组件420包括螺杆421，所述浮动板410上设置有第一通孔，所述安装板200上开设有第二通孔，所述第一通孔与所述螺杆421的杆体的尺寸相同或者略大于所述螺杆421的杆体的尺寸，从而方便螺杆421穿过所述第一通孔。而且，所述第二通孔的尺寸大于所述螺杆421的杆体的尺寸，以此使得所述浮动板410能够在第一浮动方向和第二浮动方向产生浮动量。本公开中，该螺杆421的杆体可以为圆柱形，相应地，该尺寸可以为直径。

[0097] 具体来说，所述螺杆穿过所述浮动板410的第一通孔和安装板200的第二通孔，并通过螺母实现安装板200和浮动板410的连接。在一个优选的实施例中，所述螺母与所述安装板200之间设置有弹性件，并通过该弹性件的变形，使得浮动板410在第三浮动方向产生浮动量。另一方面，当不需要该第三浮动方向的浮动量时，在螺母与所述安装板200之间设置垫片即可。

[0098] 更优选地，所述浮动板410和安装板200之间设置有第一推力轴承422，所述安装板200与螺母之间设置有第二推力轴承423。该第一推力轴承422和第二推力轴承423的结构相同，均包括上环、下环以及设置于所述上环和下环之间的滚动体，其中，所述下环与所述滚动体接触的表面形成有容纳所述滚动体的凹槽，而且，所述上环与所述滚动体接触的表面形成为平面状，由此，该滚动体能够相对于所述上环产生径向方向的滑动，由此所述浮动板
410能够相对于安装板200产生第一浮动方向和第二浮动方向上的浮动量。

[0099] 本公开中，所述第一浮动方向和第二浮动方向可以为水平方向，优选地，第一浮动方向和第二浮动方向可以相互垂直。相应地，所述第三浮动方向可以为竖直方向或者大致竖直方向。

[0100] 所述第二浮动装置400还包括：第二定位驱动装置430，所述第二定位驱动装置430可以为气缸，其能够固定于所述安装板200，当所述气缸伸出时，其能够与所述浮动板410有压力地接触，从而通过该压力产生的摩擦力，限制所述浮动板410在第一浮动方向和第二浮动方向上的运动，由此实现了浮动板410的位置固定。

[0101] 具体而言，所述气缸的缸体可以固定于所述安装板200，所述气缸的活塞杆能够直接地或者间接地与所述浮动板410接触，从而使得浮动板410的位置被固定。

[0102] 本公开中，所述第二浮动装置还包括第二缓冲结构440，所述第二缓冲结构440与第一缓冲结构150的结构相同。所述第二缓冲结构440设置于所述安装板200，并且与所述浮动板410配合，用于控制所述浮动板410在第一浮动方向上和第二浮动方向上的浮动量。

[0103] 具体来说，所述第二缓冲结构440的座板能够固定于所述安装板200，所述第二缓冲结构的浮动销154能够与所述浮动板410接触。

[0104] 更优选地，所述浮动板410的第一浮动方向上的两端以及第二浮动方向上的两端均设置有第二缓冲结构440。

[0105] 本公开中，所述第二夹持机构500可以通过夹指气缸实现，关于其结构，本公开不再一一详述。

[0106] 在一个优选的实施例中，所述自动装配装置还包括定位机构600，所述定位机构600，所述定位机构600包括驱动部件610、压块620和定位杆630，所述驱动部件610可以为气缸，所述气缸的活塞杆上设置有压块620；在一个实施例中，所述安装板200上设置有导向部件640，所述导向部件640用于对压块620的运动进行导向，并使得所述压块620的运动方向平行于或者大致平行于所述安装板200所在的平面。

[0107] 所述安装板200上还开设有导向孔，所述导向孔内可以设置有直线轴承，所述定位杆630可滑动地设置于所述导向孔内，由此，所述定位杆630能够沿所述安装板200的厚度方向运动，并能够被所述压块620限制在第一位置和第二位置。具体来说，当所述压块620位于所述定位杆630的正上方时，所述定位杆630此时处于第一位置，相应地，其伸出的长度较大，相应地，该定位杆630能够实现对一个产品型号(较长的机械臂)的定位；同时，当所述压块620被驱动，并运动至所述定位杆630的上端的侧部时，所述定位杆630能够向上运动，并位于第二位置，在该第二位置，其伸出长度较小，相应地，该定位杆630能够实现对另一个产品信号(较短的机械臂)的定位，分别满足长臂/短臂抓取时的定位要求。

[0108] 在一个具体的实施例中，所述定位杆630的上端形成有外法兰，所述外法兰的直径大于所述导向孔的内径，从而使得所述定位杆630能够被所述安装板200限制位置。

[0109] 基于上述结构，本公开的自动装配装置在使用时，机器人或者机械臂带动本自动装配装置到达产品所在的指定位置，第一定位驱动装置和第二定位驱动装置依次动作，第一夹持机构夹持待安装的组件的前端，第二夹持机构夹持待安装的组件的后端，夹持完成后，所述第一定位驱动装置和第二定位驱动装置解除，并使得待安装的组件处于浮动状态。

[0110] 机器人带动本自动装配装置到达产品所需的安装位置，3D扫描装置判断大致安装位置，2D相机拍照装置通过拍照找到精确位置，机器人将产品安装到位。

[0111] 待安装完成后，第一夹持机构和第二夹持机构松脱待安装的组件(安装完成的组件)，机器人带动本公开的自动装配装置返回指定位置，继续重复以上安装动作。

[0112] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

[0113] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0114] 本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。