CN115502690B - 一种精密插接件的高精度伺服装配系统及人工智能装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密插接件的高精度伺服装配系统，包括固定装配系统、转动装配系统及装配位移动系统；固定装配系统包括玻璃套管装配总成、极针压装总成以及极针装配总成，极针装配总成用于在下封接体上装配极针，极针压装总成用于下压极针至装配位，玻璃套管装配总成用于在已装配的极针上装配玻璃套管；装配位移动系统用于定位和调节下封接体位置，并带动下封接体移动至固定装配系统完成极针装配、极针压装以及玻璃套管装配；转动装配系统可转动至装配位移动系统的移动轨迹上，用于固定装配系统完成装配后将外壳和上封接体依次安装至下封接体上形成精密插接件。本发明能实现精密插接件的自动精密装配，且装配质量和精度高，有效降低了人工成本。

Description

一种精密插接件的高精度伺服装配系统及人工智能装配方法

技术领域

本发明涉及高端产品制造技术领域，具体是一种精密插接件的高精度伺服装配系统及人工智能装配方法。

背景技术

玻璃封接体或玻璃熔接件多是指的通过玻璃熔解再凝固而密封的工件，其通过在工件特定区域利用玻璃熔接进行有效密封，并且玻璃具有绝缘、耐高温及抗氧化特性，使得其密封后具有很强的持久性和稳定性，能适应较为恶劣的工作环境，多用于军工、电子通信、航空航天等领域的微电子封装、通讯连接器件等。

本发明的精密插接件即为一种玻璃封接体的半成品，其主要包括下封接体、极针、玻璃套管、上封接体及外壳，极针下端安装于下封接体的极针装配孔上，极针上端则安装于上封接体的极针装配孔上，玻璃套管则套接在上封接体和下封接体之间的极针上，外壳则套设在上封接体和下封接体之间并将玻璃套管封闭在内，当完成以上装配后，再进入玻璃熔接工艺将玻璃套管熔接于上封接体、下封接体及外壳之间，进而可以将三者之间的空腔封闭进而确保极针完全处于密封隔离状态，形成最终的成品。

以往精密插接件在装配时均采用以下工艺装配：①极针插入下封接体的极针装配孔→②外壳套入下封接体→③极针装配孔中装玻璃管，使用镊子将玻璃管推入极针装配孔中并到位→⑤装上封接体。前述装配工艺全部经人工采用镊子、目镜、台桌等工具设施操作实现，通过操作人员的目视、触觉及其它感观完成过程质量控制，但由于精密插接件中不仅各个工件之间的配合间隙小，如玻璃套管内径与极针外径的配合间隙最小为0.06mm、极针与极针装配孔的配合间隙最小为0.02mm，加上极针（直径0.9~1.0mm、长度11~30mm左右）、玻璃套管（直径2~3mm、长度1.5~6mm左右）尺寸较小，使得操作人员在装配时劳动强度大且效率低下，而且此过程操作人员容易出现视觉疲劳和视力损伤，而出现疲劳后还极易造成操作人员漏装、错检、漏检等，装配质量无法完全保障。

基于此，如何实现精密插接件精准快速的低成本装配，是我们急需解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密插接件的高精度伺服装配系统，该精密插接件的高精度伺服装配系统能够实现精密插接件的自动精密装配，且装配质量和精度高，有效降低了人工成本。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种精密插接件的高精度伺服装配系统，包括固定装配系统、转动装配系统及装配位移动系统；所述固定装配系统包括玻璃套管装配总成、极针压装总成以及极针装配总成，所述极针装配总成用于在下封接体上装配极针，所述极针压装总成用于下压极针至装配位，所述玻璃套管装配总成用于在已装配的极针上装配玻璃套管；所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体位置，并带动下封接体移动至固定装配系统以依次完成极针装配、极针压装以及玻璃套管装配；所述转动装配系统可转动至装配位移动系统的移动轨迹上，用于固定装配系统完成装配后将外壳和上封接体依次安装至下封接体上形成所述精密插接件。

基于以上技术方案，所述固定装配系统还包括第一视觉检测总成，所述装配位移动系统可移动至第一视觉检测总成位置；所述第一视觉检测总成用于在极针装配前检测下封接体的上端面高度、下封接体上的极针装配孔平面位置，以及用于在玻璃套管装配后检测玻璃套管装配结果。

基于以上技术方案，所述玻璃套管装配总成、极针压装总成、极针装配总成及第一视觉检测总成顺次设置，所述装配位移动系统设置于四者下方区域。

基于以上技术方案，所述极针装配总成包括依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有集针料孔，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件的集针料孔的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；至少极针收拢件的集针料孔为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件的集针料孔至少下端部分为直孔。

基于以上技术方案，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有多个集针料孔，多个集针料孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个极针送料通道；多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体上极针装配孔的中心间距相同。

基于以上技术方案，所述极针导料件下端还设置有与集针料孔连通的收拢管，所述收拢管下端向极针收拢件收拢并与极针收拢件的集针料孔连通。

基于以上技术方案，所述极针收拢件包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件和极针倾斜收拢件；所述极针锥形漏斗件的集针料孔为从上到下朝向极针锥形漏斗件中心方向倾斜的倾斜异型孔；所述极针倾斜收拢件的集针料孔上端形成扁平开口并向另一端逐步收拢形成圆形料口；所述极针锥形漏斗件的集针料孔的下端与扁平开口导通，所述圆形料口与所述极针出料件的集针料孔导通。

基于以上技术方案，所述极针装配总成还包括有预压机构；所述预压机构包括设于极针导料件中部的升降电机以及连接于升降电机上的升降杆，所述升降杆可依次伸入至极针锥形漏斗件、极针倾斜收拢件并将扁平开口遮挡或部分遮挡。

基于以上技术方案，所述极针出料件上还设置有第一传感器，所述第一传感器的检测端贯穿所述极针出料件的集针料孔的孔壁。

基于以上技术方案，所述极针压装总成包括第一升降组件和下压件；所述下压件包括与第一升降组件连接的固定板，固定板上设置有可自由升降的下压杆，下压杆上端设置有与固定板连接的第一弹性件；所述下压件还包括设置于固定板上的第二传感器，第二传感器的检测端朝向下压杆设置。

基于以上技术方案，所述固定板上设置有通槽，通槽内设置有定位台阶，所述下压杆上端伸入至通槽内并设置有定位于定位台阶上的定位块，定位块上端设置所述第一弹性件，所述第二传感器的检测端朝向定位块上端的通槽内侧。

基于以上技术方案，所述玻璃套管装配总成包括依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；至少套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔。

基于以上技术方案，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

基于以上技术方案，所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

基于以上技术方案，所述套管收拢件的管输送孔为从上到下朝向套管收拢件中心方向倾斜的倾斜异型孔。

基于以上技术方案，所述套管出料件还设置有与套管输送孔连通的通孔，所述通孔内安装有第三传感器，第三传感器的检测端朝向套管输送孔内。

基于以上技术方案，所述固定装配系统还包括集成组件，所述玻璃套管装配总成、极针压装总成以及极针装配总成顺次安装于集成组件上；所述集成组件包括集成板，集成板上设置有两个第二升降组件，两个第二升降组件的升降端均设置有快拆底座，所述极针压装总成固定于集成板上并位于两个第二升降组件之间，所述玻璃套管装配总成和极针装配总成分别可拆卸的连接于两个快拆底座上。

基于以上技术方案，所述玻璃套管装配总成和极针装配总成均设置有与快拆底座配对的快拆支撑板；所述快拆底座的上端间隔设置有两个挂持板，两个挂持板的端部均向上弯折形成卡接部，所述快拆底座的下端间隔设置有两个支撑座，两个支撑座的上端面均设置有定位柱；所述玻璃套管装配总成或极针装配总成与快拆底座配对的一侧为配对侧，所述配对侧的上端两侧还设置有用于挂持板伸入并与卡接部相扣合的L形卡槽，所述配对侧的下端两侧还设置有定位柱轴孔配合的定位孔。

基于以上技术方案，所述转动装配系统包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人、支撑连接转臂机器人的支撑架，所述转臂机器人可带动夹爪组件移动至装配位移动系统的移动轨迹上以依次安装外壳和上封接体；所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪和封接体夹爪，所述外壳夹爪外侧设置有第四传感器，所述第四传感器的检测端朝向外壳夹爪内侧。

基于以上技术方案，所述转臂机器人下端还设置有束线组件，所述束线组件用于束缚夹爪组件和/或第四传感器的线路；所述束线组件包括与转臂机器人连接的连接板，连接板连接有可升降的连杆，连杆下端连接有第二弹性件，第二弹性件下端设置有带束线孔的第一束线器。

基于以上技术方案，所述夹爪组件上还固定有同样带束线孔的第二束线器。

基于以上技术方案，所述转动装配系统还包括第二视觉检测总成；所述第二视觉检测总成设置于封接体夹爪的运动轨迹内，用于检测上封接体的极针装配孔平面位置。

基于以上技术方案，所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的振动电机及柔性连接于振动电机上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；所述振动电机上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

基于以上技术方案，所述夹持底座外侧相对于锁紧件设置有与自动锁紧件配对的锁紧槽。

基于以上技术方案，所述转动电机、振动电机及夹持底座中部均设置连通的走线孔，所述走线孔用于下封接体夹爪、自动锁紧件、振动电机及转动电机走线。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过固定装配系统可以进行固定位装配，依次通过极针装配总成、极针压装总成以及玻璃套管装配总成完成极针装配、极针压装以及玻璃套管装配，而转动装配系统则可以依次在装配极针和玻璃套管的半成品上安装外壳和上封接体，进而实现整个插接件的装配，装配过程中则通过装配位移动系统定位下封接体，通过装配位移动系统移动进而实现以上各个系统的衔接以及各个结构的装配，整个过程合理有序且自动完成，能有效提高精密插接件的装配效率和质量，并减少装配成本。

2、本发明的第一视觉检测总成和第二视觉检测总成能对上下封接体及玻璃套管位置进行检测，从而装配时可以确保上下封接体上极针装配孔平面位置及玻璃套管按照情况，进而在装配时可以通过控制上下封接体装配的位置进而确保装配成功，并对玻璃套管进行检测以确保玻璃套管装配及装配到位，并结合极针压装总成压装极针，进而能够提高上下封接体和极针、玻璃套管的装配成功率，提高了整个精密插接件的装配质量和效果，且在装配过程中即可完成装配检测，装配的产品不会出现漏装、错装、漏检、错检等情况。

3、本发明极针装配总成通过依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件进行极针送料通道的搭建，并且极针送料通道由直径依次缩小的集针料孔导通形成，从而可以将极针从任意位置依次进行位置修正，使得其最终在集针料孔作用下竖直的以自由落体方式直接掉落至下封接体的极针装配孔而完成装配，整个过程极针均无外力施加，仅依靠极针下落的重力和/或惯性力即可实现，在保护极针完整性的同时也确保了极针能够自由状态完成装配，装配方便快捷，且结构简单。

4、本发明的极针压装总成利用下压杆来下压极针，利用下压杆驱使极针进一步的安装到位，确保极针装配结果，同时也可对极针装配情况进行检测。

5、本发明的玻璃套管装配总成通过依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件进行套管送料通道的搭建，并且套管送料通道由直径依次缩小的套管输送孔导通形成，从而可以将玻璃套管从任意位置依次进行位置修正，使得其最终在套管输送孔作用下竖直的以自由落体方式直接掉落至下封接体的极针上而完成装配，整个过程玻璃套管均无外力施加，仅依靠玻璃套管下落的重力和/或惯性力即可实现，在保护玻璃套管完整性的同时也确保了玻璃套管能够自由状态完成装配，装配方便快捷，且结构简单。

6、本发明的转动装配系统利用转臂机器人和夹爪组件的配合，可以分别实现外壳和上封接体的抓取、转运及装配，一个工位即可实现精密插接件剩余外壳和上封接体的全部安装，在简化结构的同时也能进一步的缩短安装周期，且利用转动装配系统装配时还可结合第二视觉检测总成、装配位移动系统进行配合，从而提高了外壳和上封接体的装配成功率。

7、本发明的装配位移动系统利用运动模组带动多功能底座进行移动以与固定装配系统进行配对，通过固定和移动下封接体进而实现极针、玻璃套管、外壳及上封接体的分区域安装，能够确保下封接体保持一个安装位而不会改变，进而其余结构装配时均具有同一个安装标准位置，能够降低装配复杂程度，并在需要时振动配合玻璃套管和外壳到位装配，从而整体上提高了精密插接件的装配成功率。

本发明还基于以上精密插接件的高精度伺服装配系统，公开了一种精密插接件的人工智能装配方法，该工艺包括以下步骤:

S1 转臂机器人控制封接体夹爪抓取下封接体至初始位的多功能底座上，并将下封接体以极针装配孔朝上的方式竖直放置于夹持底座上夹持；

S2 运动模组带动多功能底座移动至第一视觉检测总成的检测位，第一视觉检测总成检测下封接体上的极针装配孔平面位置，转动电机基于极针装配孔平面位置的检测结果转动带动下封接体转动至设计位置；

S3 运动模组带动多功能底座移动至极针装配总成的极针装配位，开启第一传感器检测极针是否下落，同步开始装配极针，极针依次通过极针导料件、极针收拢件及极针出料件的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠其重力和/或惯性竖直落入至极针装配孔；

S4 运动模组带动多功能底座移动至极针压装总成的工作位，第一升降组件带动下压杆下压极针至装配位；

S5 运动模组带动多功能底座移动至玻璃套管装配总成的套管装配位，开启第三传感器检测玻璃套管是否下落，同步开始装配玻璃套管，玻璃套管依次通过套管导料件、套管收拢件及套管出料件的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠其重力和/或惯性竖直装配至极针上；

S6 运动模组带动多功能底座移动至第一视觉检测总成的检测位，第一视觉检测总成检测玻璃套管安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管安装正常后，运动模组带动多功能底座移动至初始位；

S7转臂机器人带动外壳夹爪抓取外壳后移动至第二视觉检测总成的检测位，第二视觉检测总成检测外壳的套管装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动外壳夹爪转动至设计位置，并驱动外壳夹爪至多功能底座上方设计位置，到位后外壳夹爪松开外壳使其依靠重力下落与下封接体配对，配对后转臂机器人带动外壳夹爪下移设计高度，第四传感器检测开启并检测外壳配对是否存在异常；

S8 转臂机器人带动封接体夹爪将上封接体以极针装配孔朝下的方式抓取后移动至第二视觉检测总成的检测位，第二视觉检测总成检测上封接体的极针装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动封接体夹爪转动至设计位置，并驱动封接体夹爪移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪松开上封接体使其依靠重力下落与外壳配对，完成精密插接件的自动装配。

本精密插接件的智能装配方法，通过多功能底座定位夹持下封接体，并通过运动模组带动多功能底座移位进而与固定装配系统、装配位移动系统进行衔接配对，且通过下封接体的安装位置为基准来依次配合各个结构以安装极针、玻璃导管、外壳及上石墨座，装配时通过下封接体来进行精密配对并利用运动模组来实现配对移位，从而实现高成功率的匹配，同时在玻璃导管、外壳安装时还可振动辅助二者安装到位，进一步提高了插接件的装配效果，从而可以在自动实现精密件装配的同时也能提高装配成功率，并降低装配成本和工时。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的精密插接件的结构示意图；

图2为本发明的整体结构布局图；

图3为图2所示结构的左视图；

图4是固定装配系统的完整结构示意图；

图5是第一视觉检测总成的结构示意图；

图6是第一视觉检测总成的另一方向的结构示意图；

图7是极针装配总成的完整结构示意图；

图8是极针导料件、极针收拢件及极针出料件的配合结构图；

图9是极针导料件、极针收拢件及极针出料件配合后的结构剖视图；

图10是极针锥形漏斗件的结构示意图；

图11是极针锥形漏斗件另一视角的结构示意图；

图12是极针倾斜收拢件的结构示意图；

图13是极针倾斜收拢件另一视角的结构示意图；

图14是极针倾斜收拢件的结构剖视图；

图15是极针压装总成的结构示意图；

图16是玻璃套管装配总成的结构示意图；

图17是套管导料件、套管收拢件及套管出料件的配合结构图；

图18是图16中A处的结构放大图；

图19是套管接料盘的结构示意图；

图20是套管收拢件的结构示意图；

图21是套管收拢件另一视角的结构示意图；

图22是集成组件的结构示意图；

图23是转动装配系统的结构示意图；

图24是图23中B处的结构放大图；

图25是第二视觉检测总成的结构放大图；

图26是转动装配系统的结构示意图；

图27是多功能底座的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

首先，在对本发明做详细说明之前，本发明先对精密插接件进行详细说明以便于理解本发明目的。

如图1所示，精密插接件主要包括下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5，极针2下端安装于下封接体1的极针装配孔1a上，极针2上端则安装于上封接体4的极针装配孔4a上，玻璃套管3则套接在上封接体4和下封接体1之间的极针2上，外壳5则套设在上封接体4和下封接体1之间并将玻璃套管3封闭在外壳5的套管装配孔5a内。其中的下封接体1、上封接体4可采用耐高温材料如石墨制成，极针2和外壳5则可采用耐高温金属制成，基于不同的型号，下封接体1、上封接体4及外壳5外形尺寸略有差异，极针2和玻璃套管3的数量相同且可改变单体数量和尺寸。

基于以上结构，如下表一所示为不同型号的精密插接件各部分零件结构尺寸表，下表二所示为不同型号的精密插接件的各部分结构配合间隙：

表一（表中尺寸单位均为mm）：

表二（表中尺寸单位均为mm）：

结合表一和表二可知，下封接体1、极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5的结构尺寸和配合间隙均较小，其中极针2最小直径仅1mm左右，玻璃套管3最小直径仅为2mm左右，而且极针2与极针装配孔1a、极针装配孔4a的配合间隙最小仅0.02mm，极针2与玻璃套管3内径配合间隙最小仅0.06mm，整体可知精密插接件各个结构尺寸较小、装配精度要求极高。

由此可见，精密插接件由于其各个结构及结构间安装间隙小，使得其在装配时不仅需要较高的匹配度和自由度，且还需要很高的装配精度方能实现装配，现有技术中由于以上结构的尺寸和装配精度限制，使得精密插接件目前还没有完整的设备能够实现其全部的自动化装配，仅能依靠人工采用工具以及结合经验等来完成装配，整个过程人工成本高、耗时长，且无法很好的保证装配质量，导致精密插接件无法进行高质量量产。

基于以上精密插接件的结构和装配问题，特提出本发明。

如图2、图3及图4所示，本发明第一个实施例提供了一种精密插接件的高精度伺服装配系统，该智能装配系统主要由固定装配系统6、装配位移动系统7及转动装配系统8组成。其中，固定装配系统6包括玻璃套管装配总成9、极针压装总成10以及极针装配总成11，所述极针装配总成11用于在下封接体1上装配极针2，所述极针压装总成10用于下压极针2至装配位，所述玻璃套管装配总成9用于在已装配的极针2上装配玻璃套管3；所述装配位移动系统7用于定位下封接体1位置，并带动下封接体1移动至固定装配系统6以依次完成极针2装配、极针2检测以及玻璃套管3装配；所述转动装配系统8可转动至装配位移动系统7的移动轨迹上，用于固定装配系统6完成装配后将外壳5和上封接体4依次安装至下封接体1上形成所述精密插接件。

本智能装配系统中，装配位移动系统7可以进行移位进而可以将下封接体1定位后移动至极针装配总成11、极针压装总成10以及玻璃套管装配总成9的位置，从而以下封接体1安装位置为基准依次找准极针2和玻璃套管3的安装位置进行安装，并通过极针压装总成10下压极针2至装配位，进而在极针2安装后即可进行检测，确保后续玻璃套管3和上封接体4能顺利安装，同时利用转动装配系统8来与装配位移动系统7进行衔接，同样利用下封接体1的位置来找准安装外壳5和上封接体4，进而有序的实现精密插接件的安装，并能简化安装结构，整个过程自动完成并由于均采用下封接体1作为装配基准，使得精密插接件各个结构安装的精度提高，从而提高了精密插接件的装配精度和质量，且自动装配也能降低人工成本和规避人工装配的缺陷。

如图4所示，为了进一步的提高精密插接件的装配成功率，减少错装漏装、错检漏检情况，本实施例中固定装配系统6还包括第一视觉检测总成12，所述装配位移动系统7可移动至第一视觉检测总成12位置；所述第一视觉检测总成12用于在极针2装配前检测下封接体1的上端面高度、下封接体1上的极针装配孔1a平面位置，以及用于在玻璃套管3装配后检测玻璃套管3装配结果。

由于极针2尺寸长且直径小，因此极易弯折，当极针2安装后在极针压装总成10进行极针检测时，为了避免极针2受损，本实施例的第一视觉检测总成12可以检测下封接体1的上端面高度，进而确定下封接体1的竖直高度，在极针压装总成10下压时即可基于该检测结果确定极针2装配后的高度，进而确定下压高度，以确保极针2的完整。同理，在装配时，关键因素是如何准确的将极针2装配至极针装配孔1a中，以便于后续所有的结构均能依次完成，因此本实施例的第一视觉检测总成12在检测极针装配孔1a平面位置后可以通过调节下封接体1位置以将极针装配孔1a调整至设计位置或所需位置，从而以此为基准进行安装，进一步提高装配精度。最后，玻璃套管3与极针2由于装配间隙小，玻璃套管3安装后极可能没有到位，因此第一视觉检测总成12可以在玻璃套管3安装后对其进行到位检测，并且检测时还能同步检测玻璃套管3是否安装，一举两得。

在具体应用时，玻璃套管装配总成9、极针压装总成10、极针装配总成11及第一视觉检测总成12顺次设置，所述装配位移动系统7设置于四者下方区域。当需要进行装配时，装配位移动系统7可带动下封接体1移动至第一视觉检测总成12进行对应检测，完成后再移动至极针压装总成10进极针2下压辅助极针2完全配合至装配位，再移动至玻璃套管装配总成9进行玻璃套管3安装，整个过程顺次有序进行，可以简化安装结构，且可避免复杂的结构设计使得下封接体1因移动、转运而出现位置偏差，进一步确保各个结构的装配精度，且装配位移动系统7设置于四者下方区域，在装配时也能更好的实现极针2和玻璃套管3的装配。进一步的，所述的顺次设置，可以是玻璃套管装配总成9、极针压装总成10、极针装配总成11及第一视觉检测总成12按照线性排列方式进行设置，也可以是安装按照环形结构设置的顺次环形结构，对应的装配位移动系统7即可设置成对应的直线位移装配结构或回转体装配结构（如转盘结构）。

基于此，在一些实施例中，固定装配系统6可以是玻璃套管装配总成9、极针压装总成10、极针装配总成11及第一视觉检测总成12顺次设置构成的装配系统，其中的玻璃套管装配总成9、极针压装总成10、极针装配总成11及第一视觉检测总成12在装配时均保持相对固定位置，从而只需要装配位移动系统7移动即可找准以上各个总成结构的装配位置，进而以一个移动的装配位移动系统7来依次找到多个相对固定的总成，从而减少多移动位可能带来装配精度降低以及匹配难度增加的问题。

下面我们将进一步解释固定装配系统6的具体实施结构或方式，为了更好的理解和实施，本实施例将按照工艺顺序依次解释说明第一视觉检测总成12、极针装配总成11、极针压装总成10及玻璃套管装配总成9。

如图5、图6所示，第一视觉检测总成12主要包括一个板体13，板体13从上到下间隔设置一工业相机14及光源15，所述板体13上位于工业相机14外侧还设置有高度检测件16。在实施时，装配位移动系统7驱使下封接体1移动至光源15下方，工业相机14可通过光源15提供拍照环境进而对其下方的封接体1进行拍照，进而可以确定极针装配孔1a的平面位置，从而可以控制装配位移动系统7调节下封接体1水平位置，将极针装配孔1a调节至所需位置，进而满足极针2装配，而在玻璃套管3安装后，工业相机14还可对下封接体1进行拍照，根据拍照中对应玻璃套管3的不同锐化程度，进而可以检测玻璃套管3是否安装以及是否安装到位，最后，高度检测件16可以在极针装配孔1a检测时或在极针2装配后对下封接体1上端面进行检测，以确定下封接体1的整体高度，从而可以检测高度以用于极针压装总成10下压高度的数据支持，可以确保极针2能更加准确的安装以及更好的得到保护。具体的，高度检测件16可以是光纤传感器。进一步的，工业相机14和光源15均为可拆卸方式安装于板体13上，以便于装卸更换以及根据需要二者间距。

如图7-9所示，极针装配总成11主要用于极针2的装配。

在具体应用时，极针装配总成11包括依次竖直设置的极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19，所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19均设置有集针料孔20，所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19的集针料孔20的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；至少极针收拢件18的集针料孔20为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件19的集针料孔20至少下端部分为直孔。

由于极针2相对于直径，其长度更加长，如果结构设计不合理，在极针装配时即可因其长度问题而卡壳，使得极针2无法进行正常装配而导致装配出错或失败，这也是目前极针装配较难突破的地方。

而本极针装配总成11基于以上问题考虑而设计，在装配时可很好的解决以上问题，其在进行极针2装配时，极针2通过外部结构如振动送料盘系统等送入至极针导料件17，通过极针导料件17的集针料孔20进行导向，确保极针2能大致保持小角度倾斜状态进入到极针收拢件18，在极针收拢件18中由于集针料孔20孔径缩小，极针2可以进一步修正其状态，使得其逐步从小角度倾斜状态改变成基本竖直状态，最后进入到极针出料件19进行最后的导向和修正，使得其最终保持竖直状态，加上集针料孔20至少下端部分为直孔的设计，进一步限定其竖直出料位置，极针2即可在极针出料件19的集针料孔20作用下以规定的偏差内出料，进而更好的与下封接体1的极针装配孔1a进行轴孔配合，且下封接体1位于极针出料件19下方，进而极针2出料后可依靠重力作用按照出料方向直接进入极针装配孔1a并确保其安装到位，即可实现极针2的自动装配。

在具体应用时，由于极针2的装配数量不止一个，且多个极针2装配的间距也是极小的，如果按照极针2装配的间距来进行装配，极针2在进入极针导料件17时不仅需要较为精密的结构来驱使极针2进入，同时极针还因为其细长特性而卡在集针料孔20内。

考虑到此，本实施例中所述极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19均设置有多个集针料孔20，多个集针料孔20分别一一对应导通形成与极针2数量相同的多个极针送料通道；多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件19一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体1上极针装配孔1a的中心间距相同。从而通过以上方式，极针导料件17上集针料孔20的孔口间距可以较大，以便于极针2能更好的进入，同时极针送料通道采用中心间距逐步缩小的方式逐步收拢至与极针装配孔1a的中心间距相同，进而结合逐步缩小集针料孔20的同时将多个集针料孔20间距逐步收拢，实现在极针2导向的同时实现多个极针2的中心间距调节，使得极针2下落过程中不会因集针料孔20突然的间距变化而卡壳，保证了极针2自由下落的全过程，从而极针2可以实现方便、无卡壳状态的入料和出料。

在此基础上，所述极针导料件17下端还设置有与集针料孔20连通的收拢管21，所述收拢管21下端向极针收拢件18收拢并与极针收拢件18的集针料孔20连通。本实施例的收拢管21可以延长极针2的下落长度，使得其能够较长距离过渡以便于能在进入极针收拢件18时能以合适的角度和中心间距进行收拢，进一步减少极针2的卡壳概率。

作为核心结构之一，极针收拢件18主要核心作用是用于将极针2进行逐步收拢，以使得极针2在进入到极针出料件19时能基本保持竖直状态以及较小的中心间距状态。

如图9-14所示，极针收拢件18包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件22和极针倾斜收拢件23；所述极针锥形漏斗件22的集针料孔20为从上到下朝向极针锥形漏斗件22中心方向倾斜的倾斜异型孔；所述极针倾斜收拢件23的集针料孔20上端形成扁平开口23a并向另一端逐步收拢形成圆形料口23b；所述极针锥形漏斗件22的集针料孔20的下端与扁平开口23a导通，所述圆形料口23b与所述极针出料件19的集针料孔20导通。基于此，极针锥形漏斗件22在倾斜异型孔作用下逐步收缩极针2下落的孔径的同时逐收拢对其进行换向，进而实现极针2下落角度和多个极针2之间间距的调节，最后进入至极针倾斜收拢件23，而极针倾斜收拢件23的集针料孔20上端形成扁平开口23a并向另一端逐步收拢形成圆形料口23b，则可以形成上大下小并扁平过渡的过渡孔结构，极针2即可很好的进入极针倾斜收拢件23的集针料孔20，并随其过渡方向下落，进一步进行导向、收拢的同时也能为极针2提供更大的空间，避免其因长度过长而卡在极针锥形漏斗件22和极针倾斜收拢件23之间。

在此基础上，所述极针装配总成15还包括有预压机构；所述预压机构包括设于极针导料件17中部的升降电机24以及连接于升降电机24上的升降杆25，所述升降杆25可依次伸入至极针锥形漏斗件22、极针倾斜收拢件23并将扁平开口23a遮挡或部分遮挡。在装配时，升降杆25可以在升降电机24作用下升降以将扁平开口23a遮挡，进而当上端极针2下落，而下端的下封接体1还未到位时用于防止极针2出料，可以实现按需出料和提前备料；同时，极针2具有一定长度，其在安装后仍有部分位于极针倾斜收拢件23内并位于扁平开口23a上端，在移动下封接体1至下一工序时，极针装配总成15需要提升一定高度以错开极针2，但由于极针2为自由落体装配，其可能无法装配到位或装配较深位置，也即其在极针装配孔1a内深度不确定，同时极针2部分位于极针倾斜收拢件23内，导致极针装配总成15整体提升时可能会将极针2带出或拔出，从而导致极针2装配失效，基于此，本实施例中的升降杆25可以在极针装配总成15整体提升前下降并预压极针2一定距离，使得极针2能多的进入下下封接体1而增加其与下下封接体1接触面积或阻力，进而在针装配总成15整体提升时可以确保极针2稳定装配在下封接体1上。进一步的，升降杆25竖直贯穿于多个集针料孔20之间的极针锥形漏斗件22中部位置，进而在不影响其上集针料孔20布局的同时实现发明目的，并对极针倾斜收拢件23的多个扁平开口23a进行遮挡或部分遮挡。进一步的，极针锥形漏斗件22中部位于多个集针料孔20之间设置一个贯穿槽22a以便于升降杆25能自由升降。进一步的，圆形料口23b可设置于远离升降杆25的位置，也即极针倾斜收拢件23的集针料孔20在收拢时是远离极针倾斜收拢件23的中心位置收拢而形成所述圆形料口23b，进而极针2在升降杆25遮挡下能够直接落向圆形料口23b，实现更为快速有效的极针2收拢。

在此基础上，所述极针出料件19上还设置有第一传感器26，所述第一传感器26的检测端贯穿所述极针出料件19的集针料孔20的孔壁。第一传感器26可以检测对应集针料孔20的极针2是否下落，从而可以基于此判断极针2是否装配，起到检测极针2安装检测的目的。进一步的，当极针出料件19的集针料孔20存在多个时，每个集针料孔20均设置有第一传感器26。具体的，第一传感器26可以采用光纤传感器。

需要说明的是，极针装配总成11还可设置一整体外壳用于将极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19整体支撑和封闭包覆，对三者进行支撑和提供安装基础的同时也能确保其内相应结构不会掺杂灰尘或其它外物。

如图15所示，极针压装总成10主要用于极针2装配后对其进行下压以迫使其装配到位。

具体的，所述极针压装总成10包括第一升降组件27和下压件28；所述下压件28包括与第一升降组件27连接的固定板29，固定板29上设置有可自由升降的下压杆30，下压杆30上端设置有与固定板29连接的第一弹性件31；所述下压件30还包括设置于固定板29上的第二传感器32，第二传感器32的检测端朝向下压杆30设置。初始状态下下压杆30重力与第一弹性件31重力相互平衡，第一弹性件31处于拉伸状态，下压时，第一升降组件27带动下压杆30下降，当下压杆30下压与极针2接触直至达到下压高度过程中，由于极针2支撑力和第一弹性件31弹力作用，下压杆30向上提升直至被第二传感器32检测到回升位置，即完成下压，起到辅助极针2安装的作用，完成后第一升降组件27回升即可。在此过程中，由于高度检测件16提前检测了下封接体1的整体高度，进而可以根据下封接体1的整体高度得到极针2在完全装配至其内后剩余的高度，此时即可将该高度作为第一升降组件27下降高度的基准值，下压杆30即可基于下降基准值大小的高度以对极针2进行压装，以将极针2压至所需的装配高度，确保其安装后装配位，需要说明的是，在压装过程中，如果下压杆30还没有下降到基准值高度即检测到了下压杆30回升，说明极针被压装后依然没有完全进入至极针装配孔1a内，或者下压杆30下降到到基准值高度还没有检测到下压杆30回升，则说明极针2并未装配，只有在下降高度达到的同时检测到了下压杆30回升才可说明此时极针2装配完全，因此，通过以上极针压装总成10进行极针2压装时，还可同步实现极针2装配结果检测。具体的，第二传感器32同样可采用光纤传感器。具体的，第一弹性件31为伸缩弹簧。

需要说明的时，极针压装总成10在压装时，如果要单独分别对每个极针2的安装进行压装，可以通过装配位移动系统7来调节下封接体1的直线方向和圆周方向位移，使得下压杆30竖直方向上仅有一个极针2用于压装，进而下压杆30可以每次单独对一个极针2进行压装，只需要保证每次压装时错开其他极针2即可。

作为极针压装总成10进一步的结构优化，所述固定板29上设置有通槽33，通槽33内设置有定位台阶34，所述下压杆30上端伸入至通槽内33并设置有定位于定位台阶34上的定位块35，定位块35上端设置所述第一弹性件31，所述第二传感器32的检测端朝向定位块35上端的通槽33内侧。此结构中，下压杆30上端的定位台阶34在定位台阶34作用下初始将第一弹性件31拉伸并定位，当压装时，定位块35可在通槽33内提升进而被第二传感器32检测，实现更好的竖直升降状态。

玻璃套管装配总成9主要用于玻璃套管3的装配。

如图16、图17所示，玻璃套管装配总成9包括依次竖直设置的套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38，所述套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38均设置有套管输送孔39，所述套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38的套管输送孔39的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；至少套管收拢件37的套管输送孔39为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件38的套管输送孔20至少下端部分为直孔。

玻璃套管装配总成9在进行玻璃套管3装配时，玻璃套管3通过外部结构如振动送料盘系统等送入至套管导料件36，通过套管导料件36的套管输送孔39进行导向，确保玻璃套管3能大致保持小角度倾斜状态进入到套管收拢件37，套管收拢件37内由于套管输送孔39的孔径依次缩小，玻璃套管3进一步的修正位置使得其基本保持竖直状态的进入至套管出料件38，在套管出料件38内最后进行修正和导向，使得从套管出料件38出料时玻璃套管3能保持完全竖直状态进行出料，而套管收拢件37的套管输送孔39为上大下小的异型孔结构，可以增加玻璃套管3的活动空间逐步减少，进而确保玻璃套管3在进行导向和修正时不至于因孔的突然变小而卡在孔内，同时套管出料件38的套管输送孔39至少下端部分为直孔，可以将玻璃套管3最终导向至竖直状态出料，玻璃套管3即可在套管出料件38的套管输送孔39作用下以规定的偏差内出料，进而更好的与下封接体1上的极针2进行轴孔配合，且极针2位于极套管出料件38下方，进而玻璃套管3出料后可依靠重力作用按照出料方向直接装配至极针2上，进一步确保其安装到位，即可实现玻璃套管3的自动装配。

由于玻璃套管3需要与极针2装配，由于极针2是与具有较小间距的极针装配孔1a定位装配的，因此，玻璃套管3在下落过程中同样需要考虑间距变化以及玻璃套管3的卡壳问题。

鉴于此，本实施例的套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38均设置有多个套管输送孔39，多个套管输送孔39分别一一对应导通形成与极针2数量相同的多个套管送料通道；多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件38一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体1上已装配的极针2的中心间距相同。采用以上结构，当玻璃套管3在通过孔径逐步缩小的套管输送孔39进行竖直状态的导向和修正时，其同步通过中心间距逐步缩小的套管送料通道进行中心间距调整，从而通过开始的大间距逐步修正至规定间距，进而套管导料件36上的套管输送孔39间距可以较大而便于玻璃套管3能更好的分别进入至各自的套管输送孔39内，而逐步收拢套管送料通道之间的中心间距也能避免玻璃套管下落过程中不会因套管输送孔39突然的间距变化而卡壳，保证了玻璃套管3自由下落的全过程，从而玻璃套管3可以实现方便、无卡壳状态的入料和出料。

如图17-19所示，作为核心结构之一，所述套管导料件36包括依次竖直设置的导料筒40和振动导向底座41；所述振动导向底座41包括固定座42及柔性连接于固定座42上的套管接料盘43，套管接料盘43上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽44，接料槽44位于导料筒40的套管输送孔39的下方，且所述接料槽44底部连通有导向管45，导向管45与套管收拢件37的套管输送孔39导通；所述振动导向底座41还包括设置于固定座42上的至少一个第一振动件46，所述第一振动件46的振动端与套管接料盘43外侧贴合。

玻璃套管3由于其长度不如极针2长，且其长度和直径之比的比值也不算大，故其在输送至套管导料件36后有可能无法保持小角度倾斜状态而进入至套管导料件36的套管输送孔39，直接可能卡在套管导料件36的套管输送孔39的上端孔口位置，从而导致玻璃套管3无法满足正常的下落和装配。

基于此，本实施例的套管导料件36在进行玻璃套管3导向时，首先玻璃套管3进入至导料筒40将玻璃套管3分别按各自的套管输送孔39自由状态掉落至振动导向底座41，在振动导向底座41中，玻璃套管3直接落在对应的套管接料盘43上的接料槽44中，由于接料槽44呈上大下小的漏斗状结构，玻璃套管3能够顺其滑动至底部并输送至导向管45内，并且当玻璃套管3进入至接料槽44中后，可同步开启第一振动件46，由于第一振动件46与套管接料盘43外侧贴合而接触，并且由于套管接料盘43与固定座42柔性连接，进而第一振动件46振动可带动套管接料盘43同步振动，使得玻璃套管3在接料槽44内同步振动而使得其进行无规则运动而提高其进入至导向管45的概率，玻璃套管3基本在振动后都能实现导向和下落，进而玻璃套管3能更好的实现下落动作。具体的，接料槽44设置数量与导料筒40的套管输送孔39数量应当相等，以分别对各个玻璃套管3进行振动下落。进一步的，第一振动件46可以在套管接料盘43外侧均匀设置多个以便于更好的振动套管接料盘43，确保所有玻璃套管3均能振动下料。具体的，第一振动件46可以为振动电机。

需要说明的是，上文及下文提及的柔性连接又称挠性连接、可曲挠连接，是允许连接部位发生轴向伸缩、折转和垂直轴向产生一定位移量的连接方式。本实施例中套管接料盘43在与固定座42实现柔性连接后即可在第一振动件46振动下随其振动，进而实现玻璃套管3振动改变其状态方位，主动将其调整至所需状态以能够更快更好的进入至导向管45，实现了玻璃套管3的下料。

如图21、图22所示，在以上套管收拢件37结构中，所述套管收拢件37的套管输送孔39为从上到下朝向套管收拢件37中心方向倾斜的倾斜异型孔。如此结构，既可以利用套管收拢件37的套管输送孔39的孔径缩小的同时来调节玻璃套管3输送的间距，进而通过该合理的收拢结构实现了玻璃套管3的导向和竖直角度修正。

在以上套管出料件38中，所述套管出料件38还设置有与套管输送孔39连通的通孔，所述通孔内安装有第三传感器47，第三传感器47的检测端朝向套管输送孔39内。本实施例中第三传感器47主要用于检测套管出料件38的套管输送孔39内是否有玻璃套管3下落，以此便于判断玻璃套管3是否安装。进一步的，当套管输送孔39存在多个时，每个套管输送孔39均对应一个第三传感器47。具体的，第三传感器47为光纤传感器。

需要说明的是，如上文所述，当玻璃套管3完成安装后，还需要装配位移动系统将已安装极针2和玻璃套管3的下封接体1移动至第一视觉检测总成12位置进行安装检测，以确保玻璃套管3是否已经安装或玻璃套管3是否安装到位，进而起到玻璃套管3安装情况检测的目的。

需要说明的是，玻璃套管装配总成9同样还可设置一整体外壳用于将套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38整体支撑和封闭包覆，对三者进行支撑和提供安装基础的同时也能确保其内相应结构不会掺杂灰尘或其它外物。

如图4、图7及图22所示，所述固定装配系统6还包括集成组件48，所述玻璃套管装配总成9、极针压装总成10以及极针装配总成11顺次安装于集成组件48上；所述集成组件48包括集成板49，集成板49上设置有两个第二升降组件50，两个第二升降组件50的升降端均设置有快拆底座51，所述极针压装总成10固定于集成板49上并位于两个第二升降组件50之间，所述玻璃套管装配总成9和极针装配总成11分别可拆卸的连接于两个快拆底座51上。

本实施例的集成组件48主要用于支撑玻璃套管装配总成9、极针压装总成10以及极针装配总成11，而玻璃套管装配总成9和极针装配总成11均安装于第二升降组件50上，从而可以通过第二升降组件50带动二者升降，进而可以调节二者下端出料部位与下封接体1的间距，进而可以根据不同型号、长度的下封接体1或极针2进行适应性调节，同时也能升降以避开已安装的极针2，确保二者能适应不同型号的精密插接件装配以及确保装配位移动系统7的正常移位，并且，玻璃套管装配总成9和极针装配总成11分别可拆卸的连接于两个快拆底座51上，从而二者还可任意拆卸以适应不同型号的玻璃套管3或极针2装配使用，同时也能方便二者维修维护。具体的，第二升降组件50为升降电机。

如图7所示，为了确保在方便拆卸的同时保证二者能在重新装配后能重新定位，避免二者安装后移位而影响二者安装的精度，本实施例的所述玻璃套管装配总成9和极针装配总成11均设置有与快拆底座51配对的快拆支撑板52；所述快拆底座51的上端间隔设置有两个挂持板53，两个挂持板53的端部均向上弯折形成卡接部，所述快拆底座51的下端间隔设置有两个支撑座54，两个支撑座54的上端面均设置有定位柱55；所述玻璃套管装配总成9或极针装配总成11与快拆底座51配对的一侧为配对侧，所述配对侧的上端两侧还设置有用于挂持板53伸入并与卡接部相扣合的L形卡槽56，所述配对侧的下端两侧还设置有与定位柱55轴孔配合的定位孔。通过此结构，玻璃套管装配总成9或极针装配总成11上端可以通过与卡接部相扣合的L形卡槽56实现与快拆底座51的稳固扣紧，并通过下端的定位柱55与定位孔轴孔配合将玻璃套管装配总成9或极针装配总成11进行横向和纵向定位，确保其安装后下端部能始终保持定位位置而出料，保证了玻璃套管装配总成9或极针装配总成11的装配精度，并且二者上端采用L形卡槽56和卡接部相扣合的方式也能方便的进行拆卸。

在一些实施例中，集成组件48上还可多设置一个第二升降组件50，用于连接第一视觉检测总成12以通过第二升降组件50带动第一视觉检测总成12升降，进而第一视觉检测总成12可以升降进而调节其焦距，以适应不同型号的下封接体1、玻璃套管3的拍摄。具体的，玻璃套管装配总成9、极针压装总成10、极针装配总成11及第一视觉检测总成12均可依次设置以便于与装配位移动系统7形成配对。

转动装配系统8主要用于转动配合装配位移动系统7以在下封接体1上依次安装外壳5和上封接体4。

如图23所示，转动装配系统8包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人57、支撑连接转臂机器人57的支撑架58，所述转臂机器人57可带动夹爪组件移动至装配位移动系统7的移动轨迹上以依次安装外壳5和上封接体4；所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪59和封接体夹爪60，所述外壳夹爪59外侧设置有第四传感器61，所述第四传感器61的检测端朝向外壳夹爪59内侧。具体的，第四传感器61采用光纤传感器。

本实施例的转动装配系统8可通过转臂机器人57带动夹爪组件移动至外壳5或上封接体4的存放区域，以依次抓取外壳5或上封接体4，并可以带动夹爪组件移动至装配位移动系统7的移动轨迹上以依次安装外壳5和上封接体4，在具体夹取时，外壳夹爪59用于抓取外壳5，封接体夹爪60用于抓取上封接体4，进而可以满足二者的抓取作业，当安装时，外壳5或上封接体4到达设计位置后，夹爪组件松开外壳5或上封接体4，外壳5或上封接体4即可依靠重力下落直接掉落至下封接体1上，完成装配，并在安装后，由于外壳5需要部分套设在下封接体1上，此时可控制外壳夹爪59在出料后一定时间继续向下移动，移动的距离为距离外壳5正常装配后上端面0.1~0.5mm，并开启第四传感器61检测外壳夹爪59内是否有遮挡物，如果存在遮挡物则说明外壳5并没有装配到位，如果没有遮挡物则说明外壳5已经正常装配。

在具体应用中，由于转臂机器人57在移动过程中，外壳夹爪59、封接体夹爪60或第四传感器61的电路线为适应转动和升降，会有较长的外露部分，此部分电路线会随转臂机器人57移动而晃动，从而在装配外壳5和上封接体4的时候其晃动会影响到二者下落精度，影响到二者精准装配，而如果等电路线稳定再装配又会耽误工时。

如图24所示，转臂机器人57下端还设置有束线组件，所述束线组件用于束缚夹爪组件和/或第四传感器61的线路；所述束线组件包括与转臂机器人57连接的连接板62，连接板62连接有可升降的连杆63，连杆63下端连接有第二弹性件64，第二弹性件64下端设置有带束线孔的第一束线器65。

通过束线组件结构设计，夹爪组件和/或第四传感器61的线路可以通过转臂机器人57后通过第一束线器65的束线孔穿过后再与夹爪组件和/或第四传感器61连接，从而在转臂机器人57移动时，线路可以通过第一束线器65整体束缚，可以规划线路连接，同时第一束线器65重力作用以及第二弹性件64作用下可以很好的抵消线路惯性作用，使得线路能很快静止，并且可升降的连杆63还可以根据线路使用情况进行第一束线器65高度调节，结合第二弹性件64的升降在抵消线路惯性作用的同时确保线路的收放使用。进一步的，所述夹爪组件上还固定有同样带束线孔的第二束线器66，线路可以通过第二束线器66与外壳夹爪59、封接体夹爪60连接，进而进一步规划线路连接。具体的，第二弹性件64可采用伸缩弹簧。

在转动装配系统8装配上封接体4时，由于上封接体4设置有极针装配孔4a用于与极针2轴孔配合，因此需要其满足规定的装配位方可装配成功。

基于此，所述转动装配系统8还包括第二视觉检测总成67；所述第二视觉检测总成67设置于夹爪组件的运动轨迹内，用于检测上封接体4的极针装配孔4a平面位置，或用于检测外壳5上的套管装配孔5a平面位置。在应用时，封接体夹爪60可以以极针装配孔4a朝下的方式抓取上封接体4，当移动上封接体4时转臂机器人57可带动上封接体4移动至第二视觉检测总成67位置，通过第二视觉检测总成67检测极针装配孔4a的平面位置，进而可以通过转臂机器人57转动调节封接体夹爪60使其转动至所需位置同理，当外壳夹爪59抓取外壳5时，可竖直将其抓取后移动至第二视觉检测总成67检测套管装配孔5a平面位置，进而可以通过转臂机器人57转动调节外壳夹爪59使外壳5转动至所需位置，即可直接进行外壳装配。

需要说明的是，转臂机器人57的作用是实现夹爪组件的移动，并驱使夹爪组件取放外壳5和上封接体4，以及用于转动封接体夹爪60以调节极针装配孔4a平面位置，以上功能的机器人在现有技术已经存在并且技术已经较为成熟，比如多轴工业机器人、多自由度工业机器人等，本实施例因不涉及转臂机器人57的结构设计或改进，进而不再对转臂机器人57的具体结构做进一步说明，本领域技术人员可基于现有技术及本实施例转臂机器人57功能，在不付出创造性劳动下即可实施本发明。

在具体应用时，为了进一步实现装配的合理性和全自动化，本实施例的封接体夹爪60同样可以用于抓取下封接体1，从而可以将下封接体1按照所需位置放置于装配位移动系统7，以自动完成下封接体1装配并且能确保下封接体1位置。

在具体应用时，封接体夹爪60或外壳夹爪59还可用于在紧密插接件完成所有装配后将最终的装配体抓取而出料，实现自动出料，并且还可以将部分检测到未安装到位、漏装等具有问题的未成功装配体抓取而出料，确保正常装配。

装配位移动系统7主要用于定位下封接体1并带动下封接体1进行移位以完成极针2、玻璃套管3、上封接体4及外壳5的的安装或检测。

如图26、图27所示，所述装配位移动系统7包括运动模组68及设置于运动模组68运动端的多功能底座；所述多功能底座包括转动电机69、设置于转动电机69上端的振动电机70及柔性连接于振动电机70上端的夹持底座71，所述夹持底座71上设置有至少两个用于夹持下封接体1的下封接体夹爪72；所述振动电机70上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件73，所述自动锁紧件73可沿夹持底座71周向平移以将夹持底座71锁紧或解除锁紧。

本实施例的运动模组68可带动多功能底座移动以将下封接体1移动至对应的装配位或检测位执行对应操作，在具体使用时，下封接体1通过下封接体夹爪72稳固夹持在夹持底座71上，在需要调整下封接体1的极针装配孔1a时，转动电机69可开启以带动振动电机70、夹持底座71转动，进而同步带动下封接体1转动使得其调节至合适角度，同时，当安装玻璃套管3和外壳5后，为了使得二者能装配到位，还可控制自动锁紧件73解除夹持底座71锁紧并开启振动电机70，振动电机70即可带动夹持底座71振动，进而通过振动，套管3和外壳5结合重力作用下进一步的装配到位，确保和提高二者以对应结构的装配精度，当振动一定时间后关闭振动电机70，自动锁紧件73重新将夹持底座71锁紧，夹持底座71重新固定即可再次对下封接体1进行稳固定位和支持。

在此基础上，夹持底座71可以是多轴卡盘，其移动轴与下封接体夹爪72连接进而可以控制下封接体夹爪72的轴向平移，实现下封接体1的夹紧或解除夹紧。具体的，自动锁紧件73可以是推杆、滑台、伸缩缸等。进一步的，为了确保自动锁紧件73的锁紧效果，所述夹持底座71外侧相对于自动锁紧件73设置有与自动锁紧件73配对的锁紧槽74，自动锁紧件73与锁紧槽74形成配对锁紧夹持底座71，可以提高自动锁紧件73锁紧效果，确保夹持底座71在锁紧后能保持稳定状态以支撑下封接体1，进一步确保下封接体1定位精度。进一步的，所述转动电机69、振动电机70及夹持底座71中部均设置连通的走线孔，所述走线孔用于下封接体夹爪72、自动锁紧件73、振动电机70及转动电机69走线，从而几者线路不好外露而影响到多功能底座的稳定性以及减少线路对装配的影响。具体的，运动模组68为直线模组，其直线运动方向可与固定装配系统6内各个总成结构设置方向相同从而更好的与三者进行匹配。

需要说明的是，本实施例的精密插接件的高精度伺服装配系统还包括有一控制系统，控制系统可以用于数据处理和交互、控制各个系统的协同工作，控制系统在现有技术中已经存在并且技术已经较为成熟，比如PLC控制系统等，本领域技术人员可基于现有技术及本实施例各个功能选用适合的控制系统辅以简单的数据处理和编程，在不付出创造性劳动下即可实施本发明。

最后，本实施例还可设置一设备主体75，所述固定装配系统6、装配位移动系统7及转动装配系统8均可设置于设备主体75上，进而更好的实现三者的连接和支持。

为了更好的实施本发明，本发明第二个实施例还基于以上精密插接件的高精度伺服装配系统，提供了一种精密插接件的人工智能装配方法，该工艺具体包括以下步骤:

S1 转臂机器人57控制封接体夹爪60抓取下封接体1至初始位的多功能底座上，并将下封接体1以极针装配孔1a朝上的方式竖直放置于夹持底座71上夹持；

S2 运动模组68带动多功能底座移动至第一视觉检测总成12的检测位，第一视觉检测总成12检测下封接体1上的极针装配孔1a平面位置，转动电机69基于极针装配孔1a平面位置的检测结果转动带动下封接体1转动至设计位置；

S3 运动模组68带动多功能底座移动至极针装配总成11的极针装配位，开启第一传感器26检测极针2是否下落，同步开始装配极针2，极针2依次通过极针导料件17、极针收拢件18及极针出料件19的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠重力和/或惯性竖直落入至极针装配孔1a；

本步骤中，当第一传感器26检测极针2是否下落，从而可以以此为基础来判断极针2出料情况，并且当检测到下落后还可根据下落时间来控制运动模组68启动至下一工位的时间。

S4 运动模组68带动多功能底座移动至极针压装总成10的工作位，第一升降组件27带动下压杆30下压极针2至装配位；

本步骤中，在下压杆30下压过程中开启第二传感器32检测下压杆在下压指定高度后是否回弹，如果回弹提前或者没有回弹，则说明极针2未安装到位或者并未安装，此时可通过控制运动模组68移动回初始位，利用转动装配系统8将下封接体1抓取出料，重新回到步骤S1。

S5 运动模组68带动多功能底座移动至玻璃套管装配总成9的套管装配位，开启第三传感器47检测玻璃套管3是否下落，同步开始装配玻璃套管3，玻璃套管3依次通过套管导料件36、套管收拢件37及套管出料件38的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠重力和/或惯性竖直装配至极针2上；

本步骤中，当第三传感器47检测玻璃套管3是否下落，从而可以以此为基础来判断玻璃套管3出料情况，并且当检测到下落后还可根据下落时间来控制运动模组68启动至下一工位的时间。

S6 运动模组68带动多功能底座移动至第一视觉检测总成12的检测位，第一视觉检测总成12检测玻璃套管3安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管3安装正常后，运动模组68带动多功能底座移动至初始位；

本步骤中，当第一视觉检测总成12检测到玻璃套管3未安装时判定为异常，同时如果检测到玻璃套管3未装配到位时，可开启振动电机70振动一定时间后重新检测，如重新检测后依然无法满足，则判定为异常，当判定为异常时，则采用步骤S4中方式将下封接体1抓取出料，重新回到步骤S1。

S7转臂机器人57带动外壳夹爪59抓取外壳5后移动至第二视觉检测总成67的检测位，第二视觉检测总成67检测外壳5的套管装配孔5a位置，基于检测结果转臂机器人57带动外壳夹爪59转动至设计位置，并驱动外壳夹爪59至多功能底座上方设计位置，到位后外壳夹爪59松开外壳5使其依靠重力下落与下封接体1配对，配对后转臂机器人57带动外壳夹爪59下移设计高度，第四传感器61检测开启并检测外壳5配对是否存在异常；

本步骤中，如果第四传感器61检测外壳5配对存在异常时，可开启振动电机70振动一定时间后重新检测，如重新检测后依然无法满足，则判定为异常，则采用步骤S4中方式将下封接体1抓取出料，重新回到步骤S1。

S8 转臂机器人57带动封接体夹爪60将上封接体4以极针装配孔4a朝下的方式抓取后移动至第二视觉检测总成67的检测位，第二视觉检测总成67检测上封接体的极针装配孔4a位置，基于检测结果转臂机器人57带动封接体夹爪60转动至设计位置，并驱动封接体夹爪60移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪60松开上封接体4使其依靠重力下落与外壳5配对，完成精密插接件的自动装配。

本精密插接件的智能装配方法，通过多功能底座定位夹持下封接体，并通过运动模组带动多功能底座移位进而与固定装配系统、装配位移动系统进行衔接配对，且通过下封接体的安装位置为基准来依次配合各个结构以安装极针、玻璃导管、外壳及上石墨座，装配时通过下封接体来进行精密配对并利用运动模组来实现配对移位，从而实现高成功率的匹配，并结合各个视觉检测总成、传感器来实现不同阶段的关键装配条件或装配结果进行检测，确保每个步骤的装配结构，同时在玻璃导管、外壳安装时还可振动辅助二者安装到位，进一步提高了插接件的装配效果，从而可以在自动实现精密件装配的同时也能提高装配成功率，并降低装配成本和工时。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种精密插接件的高精度伺服装配系统，其特征在于，包括固定装配系统、转动装配系统及装配位移动系统；

所述固定装配系统包括玻璃套管装配总成、极针压装总成以及极针装配总成，所述极针装配总成用于在下封接体上装配极针，所述极针压装总成用于下压极针至装配位，所述玻璃套管装配总成用于在已装配的极针上装配玻璃套管；

所述装配位移动系统用于定位和调节下封接体位置，并带动下封接体移动至固定装配系统以依次完成极针装配、极针压装以及玻璃套管装配；

所述转动装配系统可转动至装配位移动系统的移动轨迹上，用于固定装配系统完成装配后将外壳和上封接体依次安装至下封接体上形成所述精密插接件；

所述玻璃套管装配总成包括依次竖直设置的套管导料件、套管收拢件及套管出料件，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有套管输送孔，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件的套管输送孔的孔径依次缩小并对应导通形成套管送料通道；至少套管收拢件的套管输送孔为上大下小的异型孔结构，所述套管出料件的套管输送孔至少下端部分为直孔；

所述套管导料件包括依次竖直设置的导料筒和振动导向底座；所述振动导向底座包括固定座及柔性连接于固定座上的套管接料盘，套管接料盘上设置有上大下小呈漏斗状的接料槽，接料槽位于导料筒的套管输送孔的下方，且所述接料槽底部连通有导向管，导向管与套管收拢件的套管输送孔导通；所述振动导向底座还包括设置于固定座上的至少一个第一振动件，所述第一振动件的振动端与套管接料盘外侧贴合。

2.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述固定装配系统还包括第一视觉检测总成，所述装配位移动系统可移动至第一视觉检测总成位置；

所述第一视觉检测总成用于在极针装配前检测下封接体的上端面高度、下封接体上的极针装配孔平面位置，以及用于在玻璃套管装配后检测玻璃套管装配结果。

3.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述极针装配总成包括依次竖直设置的极针导料件、极针收拢件及极针出料件，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有集针料孔，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件的集针料孔的孔径依次缩小并对应导通形成极针送料通道；

至少极针收拢件的集针料孔为上大下小的异型孔结构，所述极针出料件的集针料孔至少下端部分为直孔。

4.根据权利要求3所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述极针导料件、极针收拢件及极针出料件均设置有多个集针料孔，多个集针料孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个极针送料通道；

多个所述极针送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至极针出料件一端的多个所述极针送料通道的中心间距与下封接体上极针装配孔的中心间距相同。

5.根据权利要求3所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述极针收拢件包括依次竖直设置的极针锥形漏斗件和极针倾斜收拢件；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔为从上到下朝向极针锥形漏斗件中心方向倾斜的倾斜异型孔；

所述极针倾斜收拢件的集针料孔上端形成扁平开口并向另一端逐步收拢形成圆形料口；

所述极针锥形漏斗件的集针料孔的下端与扁平开口导通，所述圆形料口与所述极针出料件的集针料孔导通。

6.根据权利要求5所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述极针装配总成还包括有预压机构；

所述预压机构包括设于极针导料件中部的升降电机以及连接于升降电机上的升降杆，所述升降杆可依次伸入至极针锥形漏斗件、极针倾斜收拢件并将扁平开口遮挡或部分遮挡。

7.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述极针压装总成包括第一升降组件和下压件；

所述下压件包括与第一升降组件连接的固定板，固定板上设置有可自由升降的下压杆，下压杆上端设置有与固定板连接的第一弹性件；

所述下压件还包括设置于固定板上的第二传感器，第二传感器的检测端朝向下压杆设置。

8.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述套管导料件、套管收拢件及套管出料件均设置有多个套管输送孔，多个套管输送孔分别一一对应导通形成与极针数量相同的多个套管送料通道；

多个所述套管送料通道之间的中心间距逐步缩小，直至套管出料件一端的多个所述套管送料通道的中心间距与下封接体上已装配的极针的中心间距相同。

9.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述套管收拢件的套管输送孔为从上到下朝向套管收拢件中心方向倾斜的倾斜异型孔。

10.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述转动装配系统包括夹爪组件、驱动连接夹爪组件的转臂机器人、支撑连接转臂机器人的支撑架，所述转臂机器人可带动夹爪组件移动至装配位移动系统的移动轨迹上以依次安装外壳和上封接体；

所述夹爪组件包括并排设置的外壳夹爪和封接体夹爪，所述外壳夹爪外侧设置有第四传感器，所述第四传感器的检测端朝向外壳夹爪内侧。

11.根据权利要求10所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述转动装配系统还包括第二视觉检测总成；

所述第二视觉检测总成设置于封接体夹爪的运动轨迹内，用于检测上封接体和/或外壳的极针装配孔平面位置。

12.根据权利要求1所述的高精度伺服装配系统，其特征在于，所述装配位移动系统包括运动模组及设置于运动模组运动端的多功能底座；

所述多功能底座包括转动电机、设置于转动电机上端的振动电机及柔性连接于振动电机上端的夹持底座，所述夹持底座上设置有至少两个用于夹持下封接体的下封接体夹爪；

所述振动电机上端还设置有至少两个成对的自动锁紧件，所述自动锁紧件可沿夹持底座周向平移以将夹持底座锁紧或解除锁紧。

13.一种基于权利要求1-12任一项所述的高精度伺服装配系统的精密插接件的人工智能装配方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1 转臂机器人控制封接体夹爪抓取下封接体至初始位的多功能底座上，并将下封接体以极针装配孔朝上的方式竖直放置于夹持底座上夹持；

S2 运动模组带动多功能底座移动至第一视觉检测总成的检测位，第一视觉检测总成检测下封接体上的极针装配孔平面位置，转动电机基于极针装配孔平面位置的检测结果转动带动下封接体转动至设计位置；

S3 运动模组带动多功能底座移动至极针装配总成的极针装配位，开启第一传感器检测极针是否下落，同步开始装配极针，极针依次通过极针导料件、极针收拢件及极针出料件的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠重力和/或惯性竖直落入至极针装配孔；

S4 运动模组带动多功能底座移动至极针压装总成的工作位，第一升降组件带动下压杆下压极针至装配位；

S5 运动模组带动多功能底座移动至玻璃套管装配总成的套管装配位，开启第三传感器检测玻璃套管是否下落，同步开始装配玻璃套管，玻璃套管依次通过套管导料件、套管收拢件及套管出料件的导向和收拢后以自由落体方式出料，并依靠重力和/或惯性竖直装配至极针上；

S6 运动模组带动多功能底座移动至第一视觉检测总成的检测位，第一视觉检测总成检测玻璃套管安装结果是否存在异常，当检测到玻璃套管安装正常后，运动模组带动多功能底座移动至初始位；

S7转臂机器人带动外壳夹爪抓取外壳后移动至第二视觉检测总成的检测位，第二视觉检测总成检测外壳的套管装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动外壳夹爪转动至设计位置，并驱动外壳夹爪至多功能底座上方设计位置，到位后外壳夹爪松开外壳使其依靠重力下落与下封接体配对，配对后转臂机器人带动外壳夹爪下移设计高度，第四传感器检测开启并检测外壳配对是否存在异常；

S8 转臂机器人带动封接体夹爪将上封接体以极针装配孔朝下的方式抓取后移动至第二视觉检测总成的检测位，第二视觉检测总成检测上封接体的极针装配孔位置，基于检测结果转臂机器人带动封接体夹爪转动至设计位置，并驱动封接体夹爪移动至多功能底座上方设计位置，到位后封接体夹爪松开上封接体使其依靠重力下落与外壳配对，完成精密插接件的自动装配。

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