CN107717442A - 机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手机的装配生产线，更具体地说，涉及一种用于制造手机的自动化装配生产线。机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，包括：工作台、用于实现主板抓取和装配的机器人系统、用于对所述主板进行精密校正的备料机构、用于撕掉摄像头表面的塑料薄膜的撕膜机构、用于搭载液晶屏进行移动的载料滑台、用于对所述主板进行喷胶作业的雾化喷头、用于搬运所述液晶屏的坐标机器人、用于对所述液晶屏进行自动传送的流水传送机构；所述载料滑台并列于所述工作台上，所述备料机构、撕膜机构、雾化喷头位于所述机器人系统的工作范围内，所述坐标机器人位于所述载料滑台的上部。利用机器人系统实现对主板的柔性吸附和精密装配，将主板装配到液晶屏上，并控制好主板插入到液晶屏的压力。

Description

机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线

技术领域

本发明涉及手机的装配生产线，更具体地说，涉及一种用于制造手机的自动化装配生产线。

背景技术

智能手机(Smartphone)，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，大多数是大屏机，而且是触摸电容屏，也有部分是电阻屏，功能强大实用性高。可以由用户自行安装包括游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。说通俗一点就是一个简单的“1+1＝”的公式，“掌上电脑+手机＝智能手机”。从广义上说，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了PDA的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台。

手机的零部件数量众多、结构复杂、尺寸精密，现在的手机制造中大量依靠人工实现。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，在智能手机的自动化装配生产过程中，利用备料机构实现对主板的精密定位、利用雾化喷头对主板进行喷胶作业、利用撕膜机构撕掉摄像头表面的塑料薄膜、利用机器人系统实现对主板的柔性吸附和精密装配，将主板装配到液晶屏上，并控制好主板插入到液晶屏的压力、利用流水传送机构将装配完成的液晶屏和主板输送到下一道工序。

一种机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，包括：工作台、用于实现主板抓取和装配的机器人系统、用于对所述主板进行精密校正的备料机构、用于撕掉摄像头表面的塑料薄膜的撕膜机构、用于搭载液晶屏进行移动的载料滑台、用于对所述主板进行喷胶作业的雾化喷头、用于搬运所述液晶屏的坐标机器人、用于对所述液晶屏进行自动传送的流水传送机构；所述机器人系统、备料机构、撕膜机构、雾化喷头、坐标机器人、流水传送机构和载料滑台固连于所述工作台，所述载料滑台并列于所述工作台上，所述备料机构、撕膜机构、雾化喷头位于所述机器人系统的工作范围内，所述坐标机器人位于所述载料滑台的上部；在所述机器人系统上还设置有上部视觉模块，所述上部视觉模块固连于所述腕部连接板；在所述工作台上设置有下部视觉模块；

所述流水传送机构，包括：流水线框架、用于输送工件的动模、用于对所述动模实现精确定位的载具、用来对动模实现自动化输送的传送带、用来搬运托盘的搬运机械手，所述载具固连于所述流水线框架上，所述动模、传送带活动连接于所述流水线框架，所述载具和动模相匹配，所述动模位于所述传送带的上部；所述流水线框架的上部还设置有限位块，所述限位块位于所述动模的上部；所述搬运机械手和动模相匹配。

优选地，所述坐标机器人包括：X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台、X轴辅助滑台、Z轴滑板、大手爪、小手爪、运动视觉模块；所述X轴滑台和X轴辅助滑台固连于所述工作台，所述X轴滑台和X轴辅助滑台相互平行；所述Y轴滑台包括：Y轴底板、Y轴立板、Y轴伺服模组、Y轴辅助导轨、Y轴辅助滑块、连接板，所述Y轴立板垂直于所述Y轴底板，所述Y轴伺服模组固连于所述Y轴立板的正面，所述Y轴辅助导轨固连于所述Y轴立板的背面，所述Y轴辅助滑块活动连接于所述Y轴辅助导轨，所述Y轴辅助滑块固连于所述连接板；所述Y轴底板的一端固连于所述X轴滑台，另一端活动连接于所述X轴辅助滑台，所述Z轴滑台固连于所述Y轴伺服模组，所述连接板固连于所述Z轴滑台；所述Z轴滑板固连于所述Z轴滑台，所述Z轴滑板上设置有伺服回转台、小手爪滑台，所述大手爪固连于所述伺服回转台的输出法兰上，所述手爪回转电机的壳体固连于所述小手爪滑台，所述小手爪通过联轴器固连于所述手爪回转电机的输出轴。

优选地，所述载料滑台包括：伺服滑台、载料台、脱料气缸，所述载料台固连于所述伺服滑台，所述液晶屏位于所述载料台上，所述脱料气缸位于所述伺服滑台的侧边，所述脱料气缸的活塞杆和所述载料台的横向滑动杆向匹配；所述载料台包括：滑台板、载料板、纵向定位块、纵向压力板、纵向推力弹簧、从动斜面、纵向滑动杆、纵向导向槽、横向定位块、横向压力板、横向推力弹簧、主动斜面、横向滑动杆、横向导向槽，所述载料板固连于所述滑台板上，在所述滑台板上固连有所述纵向定位块、横向定位块；在所述滑台板上设置有所述纵向导向槽，所述纵向滑动杆活动连接于所述纵向导向槽，在所述纵向滑动杆和载料板之间设置有所述纵向推力弹簧；在所述滑台板上设置有所述横向导向槽，所述横向滑动杆活动连接于所述横向导向槽，在所述横向滑动杆和载料板之间设置有所述横向推力弹簧；在所述纵向滑动杆的端部设置有从所述动斜面，在所述横向滑动杆的中段设置有和所述从动面相匹配的所述主动斜面。

优选地，所述纵向定位块和所述纵向压力板相匹配，实现对所述液晶屏的纵向夹紧；所述横向定位块和横向压力板相匹配，实现对所述液晶屏的横向夹紧。

优选地，所述纵向推力弹簧和横向推力弹簧处于受压缩状态；所述纵向推力弹簧具有推动所述纵向滑动杆向所述纵向固定块所在方向运动的趋势；所述横向推力弹簧具有推动所述横向滑动杆向所述横向定位块所在方向运动的趋势。

优选地，当所述脱料气缸的活塞杆伸出并推动所述横向滑动杆向远离所述横向定位块所在方向运动的时候，所述纵向滑动杆在所述横向滑动杆的联动下向远离所述纵向固定块所在的方向运动。

优选地，所述机器人系统包括：机器人、腕部连接板、柔性吸盘机构，所述机器人固连于所述工作台，所述腕部连接板连接于所述机器人的腕部关节，所述柔性吸盘机构固连于所述腕部连接板；所述吸盘机构包括：上下滑板、上下导向板、导向板底座、压力传感器、真空吸盘、预压弹簧，所述上下导向板固连于所述腕部连接板的两侧，所述上下滑板活动连接于所述上下导向板，所述导向板底座固连于所述上下滑板的端部，所述导向板底座的下部设置有所述真空吸盘，所述压力传感器的一端固连于所述导向板底座，所述压力传感器的另一端固连于所述预压弹簧，所述预压弹簧的一端位于所述腕部连接板的下部。

优选地，所述备料机构包括：夹具体、纵向靠山、横向靠山、纵向推板、纵向弹簧、纵向导柱、纵向主动板、纵向气缸、垫柱、横向推板、横向弹簧、横向导柱、横向主动板、横向气缸；所述夹具体固连于所述工作台，所述纵向靠山、横向靠山、垫柱固连于所述夹具体；所述主板位于所述垫柱上；所述横向气缸的气缸体固连于所述夹具体，所述横向主动板固连于所述横向气缸的活塞杆的端部，所述横向导柱活动连接于所述横向主动板，所述横向推板固连于所述横向导柱，在所述横向推板和横向主动板之间设置有横向弹簧，所述横向弹簧套于所述横向导柱上；所述纵向气缸的气缸体固连于所述夹具体，所述纵向主动板固连于所述纵向气缸的活塞杆的端部，所述纵向导柱活动连接于所述纵向主动板，所述纵向推板固连于所述纵向导柱，在所述纵向推板和纵向主动板之间设置有纵向弹簧，所述纵向弹簧套于所述纵向导柱上。

优选地，所述纵向靠山和所述纵向推板相匹配，实现对主板的纵向夹紧；所述横向靠山和所述横向推板相匹配，实现对主板的横向夹紧。

优选地，所述压力传感器用于采集所述主板与所述液晶屏装配时的压力。

优选地，所述纵向导柱的数量为两个，所述横向导柱的数量为两个。

优选地，所述撕膜机构包括：上手爪、下手爪、上手爪气缸、下手爪气缸；所述上手爪和下手爪相匹配，所述上手爪固连于所述上手爪气缸的活塞杆的端部，所述下手爪固连于所述下手爪气缸的活塞杆的端部。

优选地，所述雾化喷头将胶水雾化为微米级。

优选地，所述机器人是负载为三公斤的六自由度关节型工业机器人。

优选地，所述摄像头的上部设置所述真空吸盘。

优选地，所述真空吸盘的数量为三个。

优选地，所述上部视觉模块、下部视觉模块对所述主板的引脚焊接质量、电子元件的装配质量进行检测；所述上部视觉模块、下部视觉模块的像素为五百万像素。

优选地，所述载具包括：基板、导套、导柱、动板、定位销、托举气缸、限位气缸、限位连接板、微调螺栓、缓冲垫；所述基板固连于所述流水线框架上，所述导套固连于所述基板上，所述导柱固连于所述动板的下部，所述导柱活动连接于所述导套；所述托举气缸的气缸体固连于所述基板的下部，所述托举气缸的活塞杆的末端固连于所述动板；所述动板上设置有和所述动模相匹配的定位销；所述限位气缸的气缸体固连于所述基板，所述限位连接板固连于所述限位气缸的活塞杆的末端，所述微调螺栓固连于所述限位连接板；在所述动板的上部设置有缓冲垫，所述缓冲垫和所述动模相匹配。

优选地，所述限位连接板为双杆气缸。

优选地，当所述限位气缸的活塞杆处于伸出状态的时候，所述微调螺栓和动模相匹配；当所述限位气缸的活塞杆处于缩回状态的时候，所述限位连接板位于所述动模的下部。

优选地，所述动模包括：托盘、托盘架；所述托盘活动连接于所述托盘架，在所述托盘架的四角活动连接有导向轮，在所述托盘架上固连有销钉套，所述销钉套和所述定位销相匹配；所述导向轮和所述流水线框架的导向轨道相匹配；在所述托盘架上设置有用于精密定位的限位面。

优选地，所述搬运机械手包括：机械手连接板、托举滑台气缸、平开式气动手爪、夹爪、托钩，所述机械手连接板固连于所述流水线框架，所述托举滑台气缸的气缸体固连于所述机械手连接板，所述平开式气动手爪固连于所述托举滑台气缸的滑台上，所述夹爪固连于所述平开式气动手爪，在所述夹爪上设置用来夹持所述动模中的托盘的托钩。

优选地，所述搬运机械手从所述托盘的两端夹持住所述托盘。

优选地，所述传送带为同步带传动。

优选地，所述导向轨道位于所述动模的两侧。

优选地，所述限位块位于所述动模的边缘位置处。

附图说明

图1是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的结构示意图；

图2、3、4是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的部分结构示意图；

图5是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的机器人系统的示意图；

图6是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的柔性吸盘机构的示意图；

图7、8、9是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的备料机构的结构示意图；

图10、11是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的载料滑台的结构示意图；

图12、13是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的坐标机器人的结构示意图；

图14是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的坐标机器人的局部结构示意图；

图15是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的流水传送机构的结构示意图；

图16是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的流水传送机构的部分结构示意图；

图17是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的流水传送机构在另一个视角下的结构示意图；

图18、19是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的载具的结构示意图；

图20是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的动模的结构示意图；

图21是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的搬运机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，在智能手机的自动化装配生产过程中，利用备料机构实现对主板的精密定位、利用雾化喷头对主板进行喷胶作业、利用撕膜机构撕掉摄像头表面的塑料薄膜、利用机器人系统实现对主板的柔性吸附和精密装配，将主板装配到液晶屏上，并控制好主板插入到液晶屏的压力，利用流水传送机构将装配完成的液晶屏和主板输送到下一道工序；本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，实现了将主板全自动化地装配到液晶屏上，由于主板在机器人系统上是处于柔性吸附状态、并且主板压力到液晶屏上的压力由压力传感器做实时监控，主板的装配质量好、可靠性高。

图1是本发明的结构示意图，图2、3、4是本发明的部分结构示意图，图5是本发明的机器人系统的示意图，图6是本发明的柔性吸盘机构的示意图，图7、8、9是本发明的备料机构的结构示意图，图10、11是本发明的载料滑台的结构示意图，图12、13是本发明的坐标机器人的结构示意图，图14是本发明的坐标机器人的局部结构示意图，图15是本发明的流水传送机构的结构示意图，图16是本发明的流水传送机构的部分结构示意图，图17是本发明的流水传送机构在另一个视角下的结构示意图，图18、19是本发明的载具的结构示意图，图20是本发明的动模的结构示意图，图21是本发明的搬运机械手的结构示意图。

一种机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，包括：工作台1、用于实现主板9抓取和装配的机器人系统2、用于对所述主板9进行精密校正的备料机构3、用于撕掉摄像头10表面的塑料薄膜的撕膜机构4、用于搭载液晶屏进行移动的载料滑台5、用于对所述主板9进行喷胶作业的雾化喷头38、用于搬运所述液晶屏37的坐标机器人41、用于对所述液晶屏37进行自动传送的流水传送机构；所述机器人系统2、备料机构3、撕膜机构4、雾化喷头38、坐标机器人41、流水传送机构和载料滑台5固连于所述工作台1，所述载料滑台5并列于所述工作台1上，所述备料机构3、撕膜机构4、雾化喷头38位于所述机器人系统2的工作范围内，所述坐标机器人41位于所述载料滑台5的上部；在所述机器人系统2上还设置有上部视觉模块39，所述上部视觉模块39固连于所述腕部连接板7；在所述工作台1上设置有下部视觉模块40；

所述流水传送机构，包括：流水线框架75、用于输送工件的动模77、用于对所述动模77实现精确定位的载具76、用来对动模77实现自动化输送的传送带78、用来搬运托盘92的搬运机械手81，所述载具76固连于所述流水线框架75上，所述动模77、传送带78活动连接于所述流水线框架75，所述载具76和动模77相匹配，所述动模77位于所述传送带78的上部；所述流水线框架75的上部还设置有限位块80，所述限位块80位于所述动模77的上部；所述搬运机械手81和动模77相匹配。

更具体地，所述坐标机器人41包括：X轴滑台57、Y轴滑台58、Z轴滑台59、X轴辅助滑台60、Z轴滑板61、大手爪62、小手爪63、运动视觉模块64；所述X轴滑台57和X轴辅助滑台60固连于所述工作台1，所述X轴滑台57和X轴辅助滑台60相互平行；所述Y轴滑台58包括：Y轴底板65、Y轴立板66、Y轴伺服模组67、Y轴辅助导轨68、Y轴辅助滑块69、连接板70，所述Y轴立板66垂直于所述Y轴底板65，所述Y轴伺服模组67固连于所述Y轴立板66的正面，所述Y轴辅助导轨68固连于所述Y轴立板66的背面，所述Y轴辅助滑块69活动连接于所述Y轴辅助导轨68，所述Y轴辅助滑块69固连于所述连接板70；所述Y轴底板65的一端固连于所述X轴滑台57，另一端活动连接于所述X轴辅助滑台60，所述Z轴滑台59固连于所述Y轴伺服模组67，所述连接板70固连于所述Z轴滑台59；所述Z轴滑板61固连于所述Z轴滑台59，所述Z轴滑板61上设置有伺服回转台71、小手爪滑台73，所述大手爪62固连于所述伺服回转台71的输出法兰上，所述手爪回转电机72的壳体固连于所述小手爪滑台73，所述小手爪63通过联轴器74固连于所述手爪回转电机72的输出轴。

更具体地，所述载料滑台5包括：伺服滑台35、载料台36、脱料气缸42，所述载料台36固连于所述伺服滑台35，所述液晶屏37位于所述载料台36上，所述脱料气缸42位于所述伺服滑台35的侧边，所述脱料气缸42的活塞杆和所述载料台36的横向滑动杆55向匹配；所述载料台36包括：滑台板43、载料板44、纵向定位块45、纵向压力板46、纵向推力弹簧47、从动斜面48、纵向滑动杆49、纵向导向槽50、横向定位块51、横向压力板52、横向推力弹簧53、主动斜面54、横向滑动杆55、横向导向槽56，所述载料板44固连于所述滑台板43上，在所述滑台板43上固连有所述纵向定位块45、横向定位块51；在所述滑台板43上设置有所述纵向导向槽50，所述纵向滑动杆49活动连接于所述纵向导向槽50，在所述纵向滑动杆49和载料板44之间设置有所述纵向推力弹簧47；在所述滑台板43上设置有所述横向导向槽56，所述横向滑动杆55活动连接于所述横向导向槽56，在所述横向滑动杆55和载料板44之间设置有所述横向推力弹簧53；在所述纵向滑动杆49的端部设置有从所述动斜面48，在所述横向滑动杆55的中段设置有和所述从动面48相匹配的所述主动斜面54。

更具体地，所述纵向定位块45和所述纵向压力板46相匹配，实现对所述液晶屏37的纵向夹紧；所述横向定位块51和横向压力板52相匹配，实现对所述液晶屏37的横向夹紧。

更具体地，所述纵向推力弹簧47和横向推力弹簧53处于受压缩状态；所述纵向推力弹簧47具有推动所述纵向滑动杆49向所述纵向固定块45所在方向运动的趋势；所述横向推力弹簧53具有推动所述横向滑动杆55向所述横向定位块51所在方向运动的趋势。

更具体地，当所述脱料气缸42的活塞杆伸出并推动所述横向滑动杆55向远离所述横向定位块51所在方向运动的时候，所述纵向滑动杆49在所述横向滑动杆55的联动下向远离所述纵向固定块45所在的方向运动。

更具体地，所述机器人系统2包括：机器人6、腕部连接板7、柔性吸盘机构8，所述机器人6固连于所述工作台1，所述腕部连接板7连接于所述机器人6的腕部关节，所述柔性吸盘机构8固连于所述腕部连接板7；所述吸盘机构8包括：上下滑板11、上下导向板12、导向板底座13、压力传感器14、真空吸盘15、预压弹簧16，所述上下导向板12固连于所述腕部连接板7的两侧，所述上下滑板11活动连接于所述上下导向板12，所述导向板底座13固连于所述上下滑板11的端部，所述导向板底座13的下部设置有所述真空吸盘15，所述压力传感器14的一端固连于所述导向板底座13，所述压力传感器14的另一端固连于所述预压弹簧16，所述预压弹簧16的一端位于所述腕部连接板7的下部。

更具体地，所述备料机构3包括：夹具体17、纵向靠山18、横向靠山19、纵向推板20、纵向弹簧21、纵向导柱22、纵向主动板23、纵向气缸24、垫柱25、横向推板26、横向弹簧27、横向导柱28、横向主动板29、横向气缸30；所述夹具体17固连于所述工作台1，所述纵向靠山18、横向靠山19、垫柱25固连于所述夹具体17；所述主板9位于所述垫柱25上；所述横向气缸30的气缸体固连于所述夹具体17，所述横向主动板29固连于所述横向气缸30的活塞杆的端部，所述横向导柱28活动连接于所述横向主动板29，所述横向推板26固连于所述横向导柱28，在所述横向推板26和横向主动板29之间设置有横向弹簧27，所述横向弹簧27套于所述横向导柱28上；所述纵向气缸24的气缸体固连于所述夹具体17，所述纵向主动板23固连于所述纵向气缸24的活塞杆的端部，所述纵向导柱22活动连接于所述纵向主动板23，所述纵向推板20固连于所述纵向导柱22，在所述纵向推板20和纵向主动板23之间设置有纵向弹簧21，所述纵向弹簧21套于所述纵向导柱22上。

更具体地，所述纵向靠山18和所述纵向推板20相匹配，实现对主板9的纵向夹紧；所述横向靠山19和所述横向推板26相匹配，实现对主板9的横向夹紧。

更具体地，所述压力传感器14用于采集所述主板9与所述液晶屏37装配时的压力。

更具体地，所述纵向导柱22的数量为两个，所述横向导柱28的数量为两个。

更具体地，所述撕膜机构4包括：上手爪31、下手爪32、上手爪气缸33、下手爪气缸34；所述上手爪31和下手爪32相匹配，所述上手爪31固连于所述上手爪气缸33的活塞杆的端部，所述下手爪32固连于所述下手爪气缸34的活塞杆的端部。

更具体地，所述雾化喷头38将胶水雾化为微米级。

更具体地，所述机器人6是负载为三公斤的六自由度关节型工业机器人。

更具体地，所述摄像头10的上部设置所述真空吸盘15。

更具体地，所述真空吸盘15的数量为三个。

更具体地，所述上部视觉模块39、下部视觉模块40对所述主板9的引脚焊接质量、电子元件的装配质量进行检测；所述上部视觉模块39、下部视觉模块40的像素为五百万像素。

更具体地，所述载具76包括：基板82、导套83、导柱84、动板85、定位销86、托举气缸87、限位气缸88、限位连接板89、微调螺栓90、缓冲垫91；所述基板82固连于所述流水线框架75上，所述导套83固连于所述基板82上，所述导柱84固连于所述动板85的下部，所述导柱84活动连接于所述导套83；所述托举气缸87的气缸体固连于所述基板82的下部，所述托举气缸87的活塞杆的末端固连于所述动板85；所述动板85上设置有和所述动模77相匹配的定位销86；所述限位气缸88的气缸体固连于所述基板82，所述限位连接板89固连于所述限位气缸88的活塞杆的末端，所述微调螺栓90固连于所述限位连接板89；在所述动板85的上部设置有缓冲垫91，所述缓冲垫91和所述动模77相匹配。

更具体地，所述限位连接板88为双杆气缸。

更具体地，当所述限位气缸88的活塞杆处于伸出状态的时候，所述微调螺栓90和动模77相匹配；当所述限位气缸88的活塞杆处于缩回状态的时候，所述限位连接板89位于所述动模77的下部。

更具体地，所述动模77包括：托盘92、托盘架93；所述托盘92活动连接于所述托盘架93，在所述托盘架93的四角活动连接有导向轮94，在所述托盘架93上固连有销钉套96，所述销钉套96和所述定位销86相匹配；所述导向轮94和所述流水线框架75的导向轨道79相匹配；在所述托盘架93上设置有用于精密定位的限位面95。

更具体地，所述搬运机械手81包括：机械手连接板97、托举滑台气缸98、平开式气动手爪99、夹爪100、托钩101，所述机械手连接板97固连于所述流水线框架75，所述托举滑台气缸98的气缸体固连于所述机械手连接板97，所述平开式气动手爪99固连于所述托举滑台气缸98的滑台上，所述夹爪100固连于所述平开式气动手爪99，在所述夹爪100上设置用来夹持所述动模77中的托盘92的托钩101。

更具体地，所述搬运机械手81从所述托盘92的两端夹持住所述托盘92。

更具体地，所述传送带78为同步带传动。

更具体地，所述导向轨道79位于所述动模77的两侧。

更具体地，所述限位块80位于所述动模77的边缘位置处。

以下结合图1至21，进一步描述本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的工作原理和工作过程：

本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，利用所述机器人系统2、备料机构3、撕膜机构4、载料滑台5、雾化喷头38、上部视觉模块39、下部视觉模块40，实现了将所述主板9自动化地装配到所述液晶屏37上。所述机器人系统2用于实现主板9抓取和装配，所述备料机构3用于对所述主板9进行精密校正，所述撕膜机构4用于撕掉摄像头10表面的塑料薄膜，所述载料滑台5用于搭载液晶屏进行移动，所述雾化喷头38用于对所述主板9进行喷胶作业，所述上部视觉模块39、下部视觉模块40对所述主板9的引脚焊接质量、电子元件的装配质量进行检测，所述坐标机器人41将装配完成的所述液晶屏37和主板9抓取到下一个工位。本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线将器人系统2、备料机构3、撕膜机构4、载料滑台5、雾化喷头38、上部视觉模块39、下部视觉模块40等技术方案进行有机组合，构成了新的技术方案：实现对所述主板9和液晶屏37的自动化装配，解决了手工装配所存在的效率低、装配质量差等问题。

本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，将所述主板9放置于所述备料机构3上，所述备料机构3对所述主板9进行夹持，使所述主板9位于精确的位置。

将所述液晶屏39放置于所述载料台36上，所述伺服滑台35将所述载料台36运动至所述机器人系统2的作业范围内；所述机器人系统2驱动所述上部视觉模块39到达所述液晶屏37的上部对所述液晶屏的表面进行视觉检测；所述上部视觉模块39到达所述备料机构3的上部对所述主板9的上表面进行视觉检测；所述上部视觉模块39可以对所述主板9和液晶屏37的上表面进行视觉检测。

所述机器人系统2利用真空吸附方式从所述备料机构3上夹持住所述主板9，接着，所述备料机构3松开对所述主板9的夹持。所述主板9离开所述备料机构3到达所述下部视觉模块40的上部，所述下部视觉模块40对所述主板9的下部进行检测。

所述主板9离开所述下部视觉模块40的上部，到达所述雾化喷头38的上部；所述雾化喷头38对所述主板9的下部进行喷胶作业；所述机器人系统2将所述主板9移动至所述撕膜机构4附近，使所述撕膜机构4夹持住贴于所述摄像头10表面的塑料薄膜，撕掉塑料薄膜。经过作业后，撕掉所述摄像头10表面的塑料薄膜，有利于保护所述摄像头10的表面清晰度。

所述机器人系统2驱动所述主板9运动至所述液晶屏37的上部，并将所述主板9装配至所述液晶屏37上，所述压力传感器14实时检测装配过程中的压力。所述预压弹簧16用来确保装配过程中的压力是比较柔和的。所述压力传感器14检测装配过程中的压力，防止压力过大导致零部件损坏。

接下来描述本发明中所述机器人系统2的工作过程和工作原理：

当所述柔性吸盘机构8吸附住所述主板9，将所述主板9装配到所述液晶屏37上的时候，所述柔性吸盘机构8将所述主板9压在所述液晶屏37上，此时，所述导向板底座13的高度保持不变，所述腕部连接板7的高度继续下降。所述预压弹簧16发生压缩变形，所述腕部连接板7至所述导向板底座13之间的距离变短，所述压力传感器14采集到的压力值逐渐变大。当所述压力值达到一定数值的时候，所述腕部连接板7停止下压，所述真空吸盘15松开所述主板9，所述柔性吸盘机构8脱离于所述主板9。

接下来描述本发明中所述备料机构3的工作过程和工作原理：

由于所述主板9多为精密的电子元件，并且主板9的厚度较薄，强度较低。所述备料机构3对所述主板9的位置进行校正的时候，其夹持力不能过大。所述备料机构3对所述主板9进行夹持校正的时候，其纵向的夹持力由所述纵向弹簧21的变形量控制，其横向的夹持力由所述横向弹簧27的变形量控制。由于所述纵向弹簧21和横向弹簧27为弹性系数比较低的弹簧，所述对所述主板9的夹持力是柔和的、可控的，不会导致所述主板9的变形或破坏。

接下来描述本发明中所述载料滑台5的工作过程和工作原理：

所述载料滑台5用于固定并移动所述液晶屏37和主板9。

所述纵向定位块45和所述纵向压力板46相匹配，实现对所述液晶屏37的纵向夹紧；所述横向定位块51和横向压力板52相匹配，实现对所述液晶屏37的横向夹紧。所述纵向推力弹簧47和横向推力弹簧53处于受压缩状态；所述纵向推力弹簧47具有推动所述纵向滑动杆49向所述纵向固定块45所在方向运动的趋势；所述横向推力弹簧53具有推动所述横向滑动杆55向所述横向定位块51所在方向运动的趋势。当所述脱料气缸42的活塞杆未接触到所述横向滑动杆55的时候，所述液晶屏37被固定于所述载料板44上，所述液晶屏37的纵向夹持力由所述纵向推力弹簧47提供，所述液晶屏37的横向夹持力由所述横向推力弹簧53提供。当所述脱料气缸42的活塞杆伸出并推动所述横向滑动杆55向远离所述横向定位块51所在方向运动的时候，所述纵向滑动杆49在所述横向滑动杆55的联动下向远离所述纵向固定块45所在的方向运动。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线较有代表性的例子。显然，本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线的保护范围。

Claims (10)

1.一种机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，包括：工作台、用于实现主板抓取和装配的机器人系统、用于对所述主板进行精密校正的备料机构、用于撕掉摄像头表面的塑料薄膜的撕膜机构、用于搭载液晶屏进行移动的载料滑台、用于对所述主板进行喷胶作业的雾化喷头、用于搬运所述液晶屏的坐标机器人、用于对所述液晶屏进行自动传送的流水传送机构；所述机器人系统、备料机构、撕膜机构、雾化喷头、坐标机器人、流水传送机构和载料滑台固连于所述工作台，所述载料滑台并列于所述工作台上，所述备料机构、撕膜机构、雾化喷头位于所述机器人系统的工作范围内，所述坐标机器人位于所述载料滑台的上部；在所述机器人系统上还设置有上部视觉模块，所述上部视觉模块固连于所述腕部连接板；在所述工作台上设置有下部视觉模块；

所述流水传送机构，包括：流水线框架、用于输送工件的动模、用于对所述动模实现精确定位的载具、用来对动模实现自动化输送的传送带、用来搬运托盘的搬运机械手，所述载具固连于所述流水线框架上，所述动模、传送带活动连接于所述流水线框架，所述载具和动模相匹配，所述动模位于所述传送带的上部；所述流水线框架的上部还设置有限位块，所述限位块位于所述动模的上部；所述搬运机械手和动模相匹配。

2.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述坐标机器人包括：X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台、X轴辅助滑台、Z轴滑板、大手爪、小手爪、运动视觉模块；所述X轴滑台和X轴辅助滑台固连于所述工作台，所述X轴滑台和X轴辅助滑台相互平行；所述Y轴滑台包括：Y轴底板、Y轴立板、Y轴伺服模组、Y轴辅助导轨、Y轴辅助滑块、连接板，所述Y轴立板垂直于所述Y轴底板，所述Y轴伺服模组固连于所述Y轴立板的正面，所述Y轴辅助导轨固连于所述Y轴立板的背面，所述Y轴辅助滑块活动连接于所述Y轴辅助导轨，所述Y轴辅助滑块固连于所述连接板；所述Y轴底板的一端固连于所述X轴滑台，另一端活动连接于所述X轴辅助滑台，所述Z轴滑台固连于所述Y轴伺服模组，所述连接板固连于所述Z轴滑台；所述Z轴滑板固连于所述Z轴滑台，所述Z轴滑板上设置有伺服回转台、小手爪滑台，所述大手爪固连于所述伺服回转台的输出法兰上，所述手爪回转电机的壳体固连于所述小手爪滑台，所述小手爪通过联轴器固连于所述手爪回转电机的输出轴。

3.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述载料滑台包括：伺服滑台、载料台、脱料气缸，所述载料台固连于所述伺服滑台，所述液晶屏位于所述载料台上，所述脱料气缸位于所述伺服滑台的侧边，所述脱料气缸的活塞杆和所述载料台的横向滑动杆向匹配；所述载料台包括：滑台板、载料板、纵向定位块、纵向压力板、纵向推力弹簧、从动斜面、纵向滑动杆、纵向导向槽、横向定位块、横向压力板、横向推力弹簧、主动斜面、横向滑动杆、横向导向槽，所述载料板固连于所述滑台板上，在所述滑台板上固连有所述纵向定位块、横向定位块；在所述滑台板上设置有所述纵向导向槽，所述纵向滑动杆活动连接于所述纵向导向槽，在所述纵向滑动杆和载料板之间设置有所述纵向推力弹簧；在所述滑台板上设置有所述横向导向槽，所述横向滑动杆活动连接于所述横向导向槽，在所述横向滑动杆和载料板之间设置有所述横向推力弹簧；在所述纵向滑动杆的端部设置有从所述动斜面，在所述横向滑动杆的中段设置有和所述从动面相匹配的所述主动斜面。

4.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述纵向定位块和所述纵向压力板相匹配，实现对所述液晶屏的纵向夹紧；所述横向定位块和横向压力板相匹配，实现对所述液晶屏的横向夹紧。

5.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述纵向推力弹簧和横向推力弹簧处于受压缩状态；所述纵向推力弹簧具有推动所述纵向滑动杆向所述纵向固定块所在方向运动的趋势；所述横向推力弹簧具有推动所述横向滑动杆向所述横向定位块所在方向运动的趋势。

6.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，当所述脱料气缸的活塞杆伸出并推动所述横向滑动杆向远离所述横向定位块所在方向运动的时候，所述纵向滑动杆在所述横向滑动杆的联动下向远离所述纵向固定块所在的方向运动。

7.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述机器人系统包括：机器人、腕部连接板、柔性吸盘机构，所述机器人固连于所述工作台，所述腕部连接板连接于所述机器人的腕部关节，所述柔性吸盘机构固连于所述腕部连接板；所述吸盘机构包括：上下滑板、上下导向板、导向板底座、压力传感器、真空吸盘、预压弹簧，所述上下导向板固连于所述腕部连接板的两侧，所述上下滑板活动连接于所述上下导向板，所述导向板底座固连于所述上下滑板的端部，所述导向板底座的下部设置有所述真空吸盘，所述压力传感器的一端固连于所述导向板底座，所述压力传感器的另一端固连于所述预压弹簧，所述预压弹簧的一端位于所述腕部连接板的下部。

8.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述备料机构包括：夹具体、纵向靠山、横向靠山、纵向推板、纵向弹簧、纵向导柱、纵向主动板、纵向气缸、垫柱、横向推板、横向弹簧、横向导柱、横向主动板、横向气缸；所述夹具体固连于所述工作台，所述纵向靠山、横向靠山、垫柱固连于所述夹具体；所述主板位于所述垫柱上；所述横向气缸的气缸体固连于所述夹具体，所述横向主动板固连于所述横向气缸的活塞杆的端部，所述横向导柱活动连接于所述横向主动板，所述横向推板固连于所述横向导柱，在所述横向推板和横向主动板之间设置有横向弹簧，所述横向弹簧套于所述横向导柱上；所述纵向气缸的气缸体固连于所述夹具体，所述纵向主动板固连于所述纵向气缸的活塞杆的端部，所述纵向导柱活动连接于所述纵向主动板，所述纵向推板固连于所述纵向导柱，在所述纵向推板和纵向主动板之间设置有纵向弹簧，所述纵向弹簧套于所述纵向导柱上。

9.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述纵向靠山和所述纵向推板相匹配，实现对主板的纵向夹紧；所述横向靠山和所述横向推板相匹配，实现对主板的横向夹紧。

10.根据权利要求1所述的机器视觉辅助的多机器人协同作业流水线，其特征在于，所述撕膜机构包括：上手爪、下手爪、上手爪气缸、下手爪气缸；所述上手爪和下手爪相匹配，所述上手爪固连于所述上手爪气缸的活塞杆的端部，所述下手爪固连于所述下手爪气缸的活塞杆的端部。