CN111015213A - 一种减速器的装配方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减速器的装配方法和系统，其中，该系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；该机器人手臂将该上料工位上的减速器的组件夹持到该装配工位上，完成该减速器组件的组装；该装配工位通过该滑轨移动至该压装工位，其中，该压装工位用于对该减速器的组件进行压装；该装配工位通过该滑轨移动至该打螺丝工位，其中，该打螺丝工位用于对该减速器的组件进行打螺丝；该视觉装置监控该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程，其中，该监控包括监控该减速器组件外观缺陷和安装状态。

Description

一种减速器的装配方法和系统

技术领域

本发明涉及边缘计算领域，具体而言，涉及一种减速器的装配方法和系统。

背景技术

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在机械中应用极为广泛。

在相关技术中，减速器的齿轮和轴承较多，通过人工手动装配，要求工人具有娴熟的操作技巧，费时费力，容易出错，劳动强度高，良品率低，装配效率低。

针对相关技术中，减速器的装配效率低和人工成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中，减速器的装配效率低和人工成本高的问题，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种减速器的装配系统，所述系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；

所述机器人手臂将所述上料工位上的减速器的组件夹持到所述装配工位上，完成所述减速器组件的组装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述压装工位，其中，所述压装工位用于对所述减速器的组件进行压装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述打螺丝工位，其中，所述打螺丝工位用于对所述减速器的组件进行打螺丝；

所述视觉装置监控所述夹持、所述组装、所述压装和所述打螺丝的过程，其中，所述监控包括监控所述减速器组件外观缺陷和安装状态。

在其中一个实施例中，所述视觉装置包括机器人视觉单元和工位视觉单元；

所述机器人视觉单元用于监控所述机器人手臂夹持过程的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态；

所述工位视觉单元用于监控所述组装、所述压装、所述打螺丝过程中的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态。

在其中一个实施例中，所述系统还包括翻转工位；所述翻转工装包括气缸夹具和底座夹具；所述机器人手臂夹持所述减速器的齿轮组的上端放置在所述底座夹具上，所述气缸夹具压下固定所述齿轮组，所述机器人手臂夹持所述齿轮组的下端，完成所述齿轮组的翻转。

在其中一个实施例中，所述装配工位包括移动定位工装，所述移动定位工装通过气缸驱动移动到预设位置。

在其中一个实施例中，所述装配工位包括轴承和齿轮压装工装、上盖压装工装，其中，所述轴承和齿轮压装工装设置轴向自由度和径向自由度，用于所述减速器中轴承和齿轮组压装，所述上盖压装用于通过仿形定位位置压装所述减速器中的上盖。

在其中一个实施例中，所述打螺丝工位包括测距工装和螺丝拧紧机，所述测距工装测试所述减速机的上盖和所述减速机的轴承之间的距离，依据所述距离选取三角板。

在其中一个实施例中，所述机器人手臂上设置夹具，所述夹具包括衬套夹具、底座工装夹具、轴承夹具、三角板吸嘴、反向底座夹具、齿轮组夹具和上盖夹具。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种减速器的装配方法，应用在减速器的装配系统中，所述减速器的装配系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；

所述机器人手臂将所述上料工位上的减速器的组件夹持到所述装配工位上，完成所述减速器组件的组装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述压装工位，其中，所述压装工位用于对所述减速器的组件进行压装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述打螺丝工位，其中，所述打螺丝工位用于对所述减速器的组件进行打螺丝；

所述视觉装置监控所述夹持、所述组装、所述压装和所述打螺丝的过程，其中，所述监控包括监控所述减速器组件外观缺陷和安装状态。

在其中一个实施例中，所述视觉装置包括机器人视觉单元和工位视觉单元；

所述机器人视觉单元用于监控所述机器人手臂夹持过程的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态；

所述工位视觉单元用于监控所述组装、所述压装、所述打螺丝过程中的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态。

在其中一个实施例中，所述打螺丝工位包括测距工装和螺丝拧紧机，所述测距工装测试所述减速机的上盖和所述减速机的轴承之间的距离，依据所述距离选取三角板。

通过本发明，提供了一种减速器的装配系统，该系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；该机器人手臂将该上料工位上的减速器的组件夹持到该装配工位上，完成该减速器组件的组装；该装配工位通过该滑轨移动至该压装工位，其中，该压装工位用于对该减速器的组件进行压装；该装配工位通过该滑轨移动至该打螺丝工位，其中，该打螺丝工位用于对该减速器的组件进行打螺丝；该视觉装置监控该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程，其中，该监控包括监控该减速器组件外观缺陷和安装状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的减速器的装配系统的示意图一；

图2是根据本发明实施例的减速器的装配系统的示意图二；

图3是根据本发明实施例的翻转工位的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的装配工位的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的打螺丝工位的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种减速器的装配方法。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在一个实施例中，提供了一种减速器的装配系统，图1是根据本发明实施例的减速器的装配系统的示意图一，如图1所示，该系统包括：上料工位11、装配工位12、压装工装13、打螺丝工位14、滑轨15、机器人手臂16和视觉装置17；

该机器人手臂16将该上料工位11上的减速器的组件夹持到该装配工位12上，完成该减速器组件的组装,其中，该机器人手臂16可以是六轴机器人或者七轴机器人，该上料工位11可以包括第一上料工位和第二上料工位，该第一上料工位主要包含底座、底座工装、轴承、齿轮组和衬套，减速器装配齿轮过程中，机器人手臂16将减速器的底座和底座工装一起移动至装配工位12；第二上料工位主要包含反向放置工装、上盖、螺丝和三角垫片，装配该减速器的上盖过程中，机器人手臂16将上盖和上盖放置工装一起移动至装配工位12上，多个上料工位11的设置可以增加装配组件的数量，使得多数组装流程均通过该机器人手臂16来实现。

该装配工位12通过该滑轨15移动至该压装工位13，其中，该压装工位13用于对该减速器的组件进行压装，该装配工位12还通过该滑轨15移动至该打螺丝工位14，其中，该打螺丝工位14用于对该减速器的组件进行打螺丝，其中，将该装配工位12在一个移动方向上通过滑轨15移动至压装工位13和打螺丝工位14，节省了装配工位的移动距离，另外，在实际的应用中，也可以将压装工位13移动至装配工位12完成该减速器的组件进行压装，和/或，将打螺丝工位14移动至装配工位12完成该减速器的组件进行打螺丝。

该视觉装置17监控该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程，其中，该监控包括监控该减速器组件外观缺陷和安装状态，其中，该视觉装置17采集该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程的图像，识别该图像中的组件是否有缺陷，和/或，识别图像中组件的安装的尺寸的偏差，例如，机器人手臂16夹持该减速器的上盖的过程，该视觉装置17首先通过图像识别该上盖是否有产品缺陷，在有缺陷的情况下，将该上盖放置到废品区，重新夹持其他上盖完成该装配过程，另外，在该上盖通过压装工位13进行压装的过程中，该视觉装置17识别该压装的偏差是否在预设范围以内，在偏差大于预设范围的情况下，提醒产品线的操作人员，有不合格的生产过程。

通过上述系统，与现有技术相比，该减速器的装配系统采用全自动上料以及装配工艺流程，无需人工操作，避免人工操作失误，通过工业自动化技术实现自动化生产，另外，采用滑轨15移动装配工位12优化了生产流程，提高了生产效率，还通过视觉装置17监控生产过程的错误操作，提高了生产过程的安全性和合格率，减少生产过程的原材料和能源损耗。

图2是根据本发明实施例的减速器的装配系统的示意图二，如图2所示，该系统还包括：机器人视觉单元21和工位视觉单元22；其中，机器人视觉单元21可以安装在机器人手臂16上，也可以安装在生产区域的其他地方，该机器人视觉单元21用于监控该机器人手臂16夹持过程中，该减速器组件的外观缺陷和安装状态，该机器人视觉单元21是可以随着机器人手臂16移动到上料工位11、装配工位12的上方，监控待夹持的减速器组件的外观是否有缺陷，另外，还可以监控夹持减速器的组件安装过程中，图像识别组件安装是否精准；因为装配系统的各工作单元之间有一定的距离，只有一个视频监控单元的情况下，容易有监控的死角，通过增加该工位视觉单元22扩大了监控范围，该工位视觉单元22主要用于监控装配工位12、压装工装13、打螺丝工位14的该减速器的组装动作，例如，该组装动作包括压装和打螺丝过程。

图3是根据本发明实施例的翻转工位的结构示意图，如图3所示，该翻转工装包括气缸夹具31和底座夹具32；该机器人手臂16夹持该减速器的齿轮组33的上端放置在该底座夹具32上，该气缸夹具压下固定该齿轮组33，该机器人手臂16夹持该齿轮组33的下端，完成该齿轮组33的翻转，需要说明的是，不仅可以对一个齿轮组33进行翻转，还可以对一组齿轮组33进行翻转，从而提高了齿轮翻转的效率。

在本实施例中，该装配工位12包括移动定位工装，该移动定位工装通过气缸驱动移动到预设位置，例如，图4是根据本发明实施例的装配工位的结构示意图，如图4所示，在减速器的底座工装40上设置的移动定位工装为两个三角板定位工装41，通过气缸42驱动到第一预设位置，在减速器的反相放置工装43上设置的移动定位工装为1个三角板定位工装44，通过气缸42驱动到第二预设位置，移动定位工装的设置可以提高装配的精度，在定位的预设位置，机器人手臂16夹持的减速机组件放到该预设位置。

在本实施例中，该装配工位12包括轴承和齿轮压装工装、上盖压装工装，其中，该轴承和齿轮压装工装设置轴向自由度和径向自由度，用于该减速器中轴承和齿轮组压装，其中，仅仅是径向自由度的压装不能满足减速器中轴承和齿轮组的压装，也需要在轴向自由度的压装，该上盖压装用于通过仿形定位位置压装该减速器中的上盖，该上盖可以通过吸嘴装置固定。

在一个实施例中，图5是根据本发明实施例的打螺丝工位的结构示意图，如图5所示，该打螺丝工位14包括测距工装51和螺丝拧紧机52，该测距工装51测试该减速机的上盖和该减速机的轴承之间的距离，依据该距离选取三角板，三角板的厚度要和该距离匹配，打螺丝工位如图所示，测距工装用于测量轴承和上盖之间的距离，根据距离选取三角板。螺丝拧紧机52可以有不同螺丝型号的自动锁附装置，方便对多种螺丝进行自动锁附，另外，可以通过视觉装置17对螺丝的拧紧过程可视化，通过显示设置可让操作者清楚知道操作过程及进度，同时为了了解拧紧实时状态，可对不同螺丝设置不同数量及颜色，在不同组件装配中显示不同内容，有效防止漏拧和错拧。

需要说明的是，该机器人手臂16上可以设置夹具，该夹具包括衬套夹具、底座工装夹具、轴承夹具、三角板吸嘴、反向底座夹具、齿轮组夹具和上盖夹具，不同类型的夹具可以夹取不同的减速器组件，更加准确的完成安装。

在本实施例中，还提供了一种减速器的装配方法，图6是根据本发明实施例的一种减速器的装配方法，如图6所示，应用在减速器的装配系统中，该减速器的装配系统包括：上料工位11、装配工位12、压装工装、打螺丝工位14、滑轨15、机器人手臂16和视觉装置17，该减速器的装配方法包括如下步骤：

S602，该机器人手臂16将该上料工位11上的减速器的组件夹持到该装配工位12上，完成该减速器组件的组装；

S604，该装配工位12通过该滑轨15移动至该压装工位13，其中，该压装工位13用于对该减速器的组件进行压装；

S606，该装配工位12通过该滑轨15移动至该打螺丝工位14，其中，该打螺丝工位14用于对该减速器的组件进行打螺丝；

S608，该视觉装置17监控该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程，其中，该监控包括监控该减速器组件外观缺陷和安装状态。

通过上述方法，与现有技术相比，该减速器的装配系统采用全自动上料以及装配工艺流程，无需人工操作，避免人工操作失误，通过工业自动化技术实现自动化生产，另外，采用滑轨15移动装配工位14优化了生产流程，提高了生产效率，还通过视觉装置17监控生产过程的错误操作，提高了生产过程的安全性和合格率，减少生产过程的原材料和能源损耗。

在一个实施例中，该视觉装置17监控该夹持、该组装、该压装和该打螺丝的过程包括：该机器人视觉单元21用于监控该机器人手臂16夹持过程的该减速器组件的外观缺陷和安装状态；

该工位视觉单元22用于监控该组装、该压装、该打螺丝过程中的该减速器组件的外观缺陷和安装状态。

在一个实施例中，该打螺丝工位14包括测距工装51和螺丝拧紧机52，该测距工装51测试该减速机的上盖和该减速机的轴承之间的距离，依据该距离选取三角板。

在一个实施例中，提供一种边缘计算技术智能控制的系统，通过边缘控制板实现对该减速机在生产流水线现场直接进行控制，边缘控制板存储减速器的装配方法，该边缘计算控制板通过接口系统控制减速器产品线上的各组件，在边缘计算控制板配置产品线的控制流信息。

应该理解的是，虽然图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储分析结果数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种减速器的装配方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各实施例提供的消毒液消毒效果测试方法中的步骤。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现该边缘计算方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上该实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种减速器的装配系统，其特征在于，所述系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；

所述机器人手臂将所述上料工位上的减速器的组件夹持到所述装配工位上，完成所述减速器组件的组装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述压装工位，其中，所述压装工位用于对所述减速器的组件进行压装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述打螺丝工位，其中，所述打螺丝工位用于对所述减速器的组件进行打螺丝；

所述视觉装置监控所述夹持、所述组装、所述压装和所述打螺丝的过程，其中，所述监控包括监控所述减速器组件外观缺陷和安装状态。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述视觉装置包括机器人视觉单元和工位视觉单元；

所述机器人视觉单元用于监控所述机器人手臂夹持过程的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态；

所述工位视觉单元用于监控所述组装、所述压装、所述打螺丝过程中的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括翻转工位；

所述翻转工装包括气缸夹具和底座夹具；

所述机器人手臂夹持所述减速器的齿轮组的上端放置在所述底座夹具上，所述气缸夹具压下固定所述齿轮组，所述机器人手臂夹持所述齿轮组的下端，完成所述齿轮组的翻转。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述装配工位包括移动定位工装，所述移动定位工装通过气缸驱动移动到预设位置。

5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述装配工位包括轴承和齿轮压装工装、上盖压装工装，其中，所述轴承和齿轮压装工装设置轴向自由度和径向自由度，用于所述减速器中轴承和齿轮组压装，所述上盖压装用于通过仿形定位位置压装所述减速器中的上盖。

6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述打螺丝工位包括测距工装和螺丝拧紧机，所述测距工装测试所述减速机的上盖和所述减速机的轴承之间的距离，依据所述距离选取三角板。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述机器人手臂上设置夹具，所述夹具用于夹持所述减速器的组件，所述夹具包括衬套夹具、底座工装夹具、轴承夹具、三角板吸嘴、反向底座夹具、齿轮组夹具和上盖夹具。

8.一种减速器的装配方法，其特征在于，应用在减速器的装配系统中，所述减速器的装配系统包括：上料工位、装配工位、压装工装、打螺丝工位、滑轨、机器人手臂和视觉装置；

所述机器人手臂将所述上料工位上的减速器的组件夹持到所述装配工位上，完成所述减速器组件的组装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述压装工位，其中，所述压装工位用于对所述减速器的组件进行压装；

所述装配工位通过所述滑轨移动至所述打螺丝工位，其中，所述打螺丝工位用于对所述减速器的组件进行打螺丝；

所述视觉装置监控所述夹持、所述组装、所述压装和所述打螺丝的过程，其中，所述监控包括监控所述减速器组件外观缺陷和安装状态。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述视觉装置包括机器人视觉单元和工位视觉单元；

所述机器人视觉单元用于监控所述机器人手臂夹持过程的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态；

所述工位视觉单元用于监控所述组装、所述压装、所述打螺丝过程中的所述减速器组件的外观缺陷和安装状态。

10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述打螺丝工位包括测距工装和螺丝拧紧机，所述测距工装测试所述减速机的上盖和所述减速机的轴承之间的距离，依据所述距离选取三角板。

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