CN113211023A - 一种车灯模组的装配工作站及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车灯模组的装配工作站及其工作方法，其采用组装工位、上料工位和机器人等配合工作，实现少人工参与，甚至无人工参与的车灯装配工作站及其工作方法，大大减少了车灯装配工艺的人工参与度，提高了车灯装配工艺的安全性和准确性，还大大提高了装配工艺的效率性和良品率。

Description

一种车灯模组的装配工作站及其工作方法

技术领域

本发明涉及汽车零配件的装配技术领域，尤其涉及一种车灯模组的装配工作站及其工作方法。

背景技术

汽车车灯，作为汽车的眼睛，不仅关系到车辆的外在美观效果，更主要的是影响车辆的行驶安全性。汽车车灯的是通过各种固定连接方式，将各种零配件固定连接在一起而组装成车灯整体的，那么车灯各种零配件之间的固定连接的稳固性，直接影响到车灯的稳定工作，从而影响到了车辆的行驶安全。

汽车前照灯模组与支架组装成一个总成，该总成又会与前照灯壳体装配在一起，主要用于完成前照灯近光和远光的功能，传统汽车前照灯模组与支架装配工艺中，大量采用人工手动装配，步骤复杂，且由于零件数量繁多，漏装风险高，导致不仅工艺效率低，装配工作自身的也存在很多的安全隐患问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种车灯模组的装配工作站及其工作方法，其采用组装工位、上料工位和机器人等配合工作，实现少人工参与，甚至无人工参与的车灯装配工作站及其工作方法，大大减少了车灯装配工艺的人工参与度，提高了车灯装配工艺的安全性和准确性，还大大提高了装配工艺的效率性和良品率。

具体地，本发明一方面提出一种车灯模组的装配工作站，其包括：至少一个组装工位，包括夹具，用于放置以及对至少一个第一待装配零配件进行预装处理；移动台，包括第一作业区，用于承载所述组装工位，并移动所述组装工位至第一作业区，或从所述第一作业区移出；至少一个上料工位，包括送料装置及第二作业区，用于分散并运输至少一个第二待装配零配件至第二作业区；机器人，包括至少一个机器臂，用于从所述第二作业区上抓取并运输所述第二待装配零配件至位于第一作业区上的所述组装工位上，与所述第一待装配零配件进行组装形成组装模组；紧固工位，用于对所述组装模组进行紧固连接。

优选地，上述装配工作站中，所述送料装置包括分散装置和送料轨道，其中所述分散装置包括：放料桶，所述放料桶的内侧设置有螺旋轨道，用于分散放置其中的所述第二待装配零配件；驱动装置，与所述放料桶连接，驱动所述放料桶转动以分散所述第二待装配零配件；所述送料轨道与所述螺旋轨道的下端相连接，用于将分散的所述第二待装配零配件输送到所述第二作业区上。

优选地，上述装配工作站中，所述机器人的机器臂下方设置有至少一个伺服气缸，用于调节所述机器臂的位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

优选地，上述装配工作站中，所述移动台上包括至少一个伺服气缸，用于调节所述机器臂位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

优选地，上述装配工作站中，所述移动台上设置有旋转气缸，用于驱动所述移动台转动，移动所述组装工位至第一作业区，或从所述第一作业区移出。

优选地，上述装配工作站中，所述组装工位的夹具上设置有第一传感器，用于监控所述第一待装配零配件是否放置到位，并根据监控结果向移动台发送第一到位信号；所述移动台的第一工作区上设置有第二传感器，用于监控所述组装工位是否移动至所述第一工作区，并根据监控结果向所述机器人发送第二到位信号；所述上料工位的所述第二作业区上设置有第三传感器，用于检测所述第二工作区上的所述第二待装配零配件，并根据检测结果向所述上料工位以及机器人发送有料或者缺料信号；所述移动台在所述第一到位信号的触发下启动转动；所述机器人在所述第二到位信号及有料信号的触发下启动；所述上料工位上的送料装置根据所述缺料信号启动输送所述第二待装配零配件至所述第二作业区。

优选地，上述装配工作站中，所述紧固工位上包括电动螺丝刀，用于所述组装模组的固定连接。

优选地，上述装配工作站中，所述紧固工位上包括打钉装置，所述打钉装置包括：打钉枪，用于在组装模组的待固定连接位置打入紧固件，进行紧固连接；与所述打钉枪连接的伺服气缸，用于驱动所述打钉枪移动至所述组装模组的待固定连接位置。

优选地，上述装配工作站中，所述机器人的所述机器臂上设置有相机，用于获取所述夹具上的第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，用于校验第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并根据校验结果向所述机器人反馈操作指令，所述机器人根据所述操作指令调整所述装配位置，或者移动至所述上料工位，继续抓取所述第二待装配零配件。

优选地，上述装配工作站中，包括支撑架，用于固定安装所述组装工位、移动台、上料工位、机器人及所述紧固工位，其中承载有所述组装工位的所述移动台设置于所述机器人的前侧，所述上料工位设置于所述机器人的一侧，所述紧固工位设置于所述移动台的一侧。

优选地，上述装配工作站中，应用于车灯模组总成的装配，其中，所述第一待装配零配件包括照明模组和模组支架，所述第二待装配零配件包括2个衬框、调节螺钉和铰接件，所述紧固连接的方式为紧固螺丝连接，其中所述照明模组与模组支架之间通过所述调节螺钉可调节连接，同时通过紧固螺丝固定连接，所述衬框以卡扣连接方式固定连接于所述模组支架，所述铰接件以卡扣连接方式固定连接于所述模组支架。

优选地，上述装配工作站中，包括2个组装工位，4个上料工位，所述机器人包括两个机器臂。

本发明的另一方面，还在于提供一种车灯模组的装配工作站的工作方法，其包括以下步骤：将至少一个第一待装配零配件放置于组装工位的夹具上，利用所述夹具完成预装配处理；移动台将所述组装工位移动至第一作业区；将至少一个第二待装配零配件放置于上料工位的送料装置中，上料工位分散所述第二待装配零配件后，将其运输到第二作业区；机器人利用机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上，与所述第一待装配零配件进行组装形成组装模组；所述移动台将所述组装工位移出所述第一作业区；通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接。

优选地，上述工作方法中，上料工位分散所述第二待装配零配件后，将其运输到第二作业区的步骤包括：将第二待装配零配件放置于所述送料装置的分散装置的放料桶中，所述放料桶在驱动装置的驱动下运动，所述第二待装配零配件在所述放料桶的运动作用下，分散于所述放料桶内侧的螺旋轨道中，并沿所述螺旋轨道向下移动至与所述螺旋轨道的下端连接的送料轨道中，所述送料轨道将所述第二待装配零配件输送至所述第二作业区。

优选地，上述工作方法中，还包括，所述机器人通过其机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上时，所述移动台上的伺服气缸调节所述机器臂位置以使所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

优选地，上述工作方法中，还包括，所述机器人通过其机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上时，所述机器臂下方设置的伺服气缸调节所述机器臂的位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

优选地，上述工作方法中，移动台将所述组装工位移动至或者移出第一作业区的步骤包括：所述移动台上的旋转气缸驱动所述移动台转动以使其移动至或者移动出所述第一作业区。

优选地，上述工作方法中，还包括所述组装工位的夹具上的第一传感器监控所述第一待装配零配件是否放置到位，并根据监控结果向所述移动台发送第一到位信号；所述移动台在所述第一到位信号的触发下启动转动，将所述组装工位移动至第一作业区；所述第一作业区的第二传感器监控所述组装工位是否移动至所述第一工作区，并根据监控结果向所述机器人发送第二到位信号；所述第二作业区的第三传感器检测所述第二工作区上的所述第二待装配零配件，并根据检测结果向所述上料工位以及机器人发送有料或者缺料信号；所述机器人在所述第二到位信号及有料信号的触发下启动；所述上料工位上的送料装置根据所述缺料信号启动输送所述第二待装配零配件至所述第二作业区。

优选地，上述工作方法中，通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接的步骤包括：通过所述紧固工位上的电动螺丝刀对所述组装模组进行固定连接。

优选地，上述工作方法中，通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接的步骤包括：所述紧固工位上的伺服气缸驱动所述打钉枪移动至所述组装模组的待固定连接位置，所述打钉枪在所述待固定连接位置打入紧固件，紧固连接所述组装模组。

优选地，上述工作方法中，，还包括所述机器人的所述机器臂上设置有相机，所述机器人将所述第二待装配零配件安装于所述第一待装配零配件上时，所述相机获取所述第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，根据所述图像信息校验所述第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并根据校验结果向所述机器人反馈操作指令；所述机器人根据所述操作指令调整所述装配位置，或者移动至所述上料工位，继续抓取所述第二待装配零配件。

优选地，上述工作方法中，所述装配工作站应用于车灯模组总成的装配，其中，所述第一待装配零配件包括照明模组和模组支架；所述第二待装配零配件包括2个衬框、调节螺钉和铰接件；所述紧固连接的方式为紧固螺丝连接，所述工作方法包括以下步骤：将所述照明模组及模组支架放置于所述第一组装工位的夹具中进行预组装；所述移动台将组装工位移动至第一作业区；将第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件分别放置于不同的上料工位的送料装置中，所述不同的上料工位分别分散所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件并将其运输到所述不同的上料工位的第二作业区；机器人依次从所述不同的上料工位的第二作业区抓取所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于所述第一组装工位上的所述模组支架上的对应位置上；同时将所述照明模组及模组支架放置于与所述第一组装工位对称的第二组装工位的夹具中进行预组装；所述移动台将所述第一组装工位移出所述第一作业区，所述第二组装工位对应地被移入第一作业区；通过紧固工位，利用紧固螺丝对所述第一组装工位上的模组支架和照明模组进行紧固连接；同时机器人依次从所述不同的上料工位的第二作业区抓取所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于所述第二组装工位上的所述模组支架上的对应位置上。

与现有技术相比较，本发明的优势在于：

1)大大减少车灯模组装配工艺的人工参与度，提高装配工艺的自动化；

2)大大提高了装配工艺自身的安全性；

3)大大提高了装配工艺的效率性和良品率。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例的车灯模组的装配工作站的结构示意图；

图2为符合本发明的一应用于车灯模组总成的装配工作站的结构示意图；

图3为符合本发明一优选实施例的车灯模组的装配工作站的工作方法的流程示意图。

附图说明：

1-组装工位，

11-移动台上的伺服气缸，

2-移动台，

3-上料工位，

4-机器人，

41-机器臂，

42-机器臂下方的伺服气缸，

43-相机，

5-紧固工位

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，详细阐述本发明的优势。

参阅图1，其为一符合本发明的优选实施例的车灯模组的装配工作站的结构示意图。从图中可以看出，本实施例中所提供的车灯模组的装配工作站主要包括：至少一个组装工位1，移动台2，至少一个上料工位3、机器人4和紧固工位5。

其中，组装工位1承载于移动台2，并可以随着移动台2的移动而移动，该组装工位1上设置有夹具，在装配工艺中，第一待装配零配件放置于该夹具中，利用夹具提供的夹持力进行预装处理。例如，当第一装配零配件包括至少两个相同或者不同的零配件时，且该相同或者不同的零配件上具有相互对应的扣合结构时，当上述零配件被放置于组装工位1上的夹具中时，夹具提供的夹持力可以将这些相同或者不同的零配件扣合在一起，使得零配件预固定连接在一起，形成预装组件。

移动台2上具有一第一作业区，优选地，该“第一作业区”用于定义该位置处于机器人4的可操作范围之内，并不能用于限定装置的结构和形状。优选地，此处的移动台2可以是本体固定在一位置上，但是其可移动部分可以相对于本体部分运动，该运动包括平移、升降或者转动，从而，跟随移动台2的可移动部分运动，可使得承载于移动台2上的组装工位1移动至上述第一作业区，或者从该第一作业区中移出；

上料工位3上设置有送料装置及第二作业区。同上的，该“第二作业区”用于定义该位置处于机器人4的可操作范围之内，并不应当用于限定装置的结构和形状。而送料装置可以实现分散放置于其中的零配件，并将其运输到第二作业区上。本实施例中，为了与其他工位或者装置中的零配件进行区分，将此处的零配件定义为“第二待装配零配件”，但其并不应当用于限定零配件的具体类型、结构、形状等特征。优选地，该第二待装配零配件

机器人4包括至少一个机器臂41，从而可以从上述的第二作业区上抓取被送料装置分散并运输到第二作业区上的第二待装配零配件，并将其移动运输到位于第一作业区的组装工位1上，并在该第一作业区将第二待装配零配件装配到组装工位1的夹具中的第一待装配零配件上，以形成组装模组。优选地，此处的组装包括但不限于扣合、铆接、焊接、压接等等固定连接的方式。

紧固工位可以实现对以上组装获得的组装模组进行最终的紧固连接，该紧固连接的方式优选地可以是紧固螺丝连接、铆接、焊接、压接等等。可以根据实际装配零配件的需求，在该紧固工位上设置相应的紧固连接装置，对组装模组进行相应的紧固连接处理，获得最终的总成结构。

基于上述描述可以看出，本实施例所提供的装配工作站可以利用特定的上料装置自动地实现对部分零配件的分散、运输，并利用机器人4完成不同工作区上的零配件的移动及相互装配，从而，大大减少了装配操作中的人工参与度，大大提高了装配工作的安全性、效率性，同时也提高了装配获得的装配组件的良品率。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，上述的送料装置可以包括分散装置和送料轨道。其中的分散装置又具体包括放料桶和驱动装置，放料桶与驱动装置连接，以使得驱动装置可以驱动放料桶以一定的速度转动；上述的放料桶的内侧设置有螺旋轨道，当驱动装置驱动放料桶转动时，放置于放料桶中的第二待装配零配件在离心力的作用下，能够均匀地分散于放料桶内侧的螺旋轨道中，并沿螺旋轨道逐渐向放料桶的下端口滑动；放料桶下端口处，螺旋轨道的下端与送料轨道连接，从而，被分散的第二待装配零配件将滑动到该送料轨道中，并被送料轨道输送到第二作业区上。优选地，此处的送料轨道可以是传送带结构；优选地，该送料轨道可以是封闭的管道，其中设置有传送带，则可以保护较小的第二待装配零配件不受外界杂质的污染。基于上述设计，可以实现自动的对第二待装配零配件实现均匀分散，并传输到工作区，减少了传统人工零配件分散的难度，提高了工作效率。

基于上述实施例的，符合发明的另一优选实施例中，移动台2上包括至少一个伺服气缸11，该伺服气缸11可以位于第一工作区中，或者位于第一工作区的附近，以使得当机器人4的机器臂41抓取第二待装配零配件至该第一工作区时，该伺服气缸11可以调节机器人4的机器臂41的位置，以至于机器臂41所抓取着的第二待装配零配件可以准确放置到第一待装配零配件的装配位置上。优选地该伺服气缸11可以在各个方向上调节机器臂41的位置，如向上、向左、向右、向前、向后、向下、向左下，向右下、向左上、向右上等等位置调节机器臂41的位置。基于上述设计，可以使得机器臂41准确的将第二待装配零配件放置于第一待装配零配件的装配位置，提高装配的准确性，同时，当发现系统错误放置不准确时，还可以通过调节伺服气缸11，实现对机器臂41的位置的调节，进一步调节第二待装配零配件的放置位置，以实现装配位置的修正。

基于上述实施例的，符合本发明的一优选实施例中，也可以是机器人4的机器臂41下方设置有至少一个伺服气缸42，则当机器人4的机器臂41抓取第二待装配零配件至该第一工作区时，该机器臂41下的伺服气缸42可以调节机器人4的机器臂41的位置，以至于机器臂41所抓取着的第二待装配零配件可以准确放置到第一待装配零配件的装配位置上。优选地该伺服气缸42也可以在各个方向上调节机器臂41的位置，如向上、向左、向右、向前、向后、向下、向左下，向右下、向左上、向右上等等位置调节机器臂41的位置。优选地，也可以在移动台上设置伺服气缸11，也在机器臂下方设置伺服气缸42，使其协作使得机器臂41所抓取着的第二待装配零配件可以准确放置到第一待装配零配件的装配位置上。

基于上述实施例的，符合本发明的一优选实施例中，移动台2上设置有旋转气缸，该旋转气缸可以驱动移动台2的旋转，从而，可以使移动台2带动其上承载的组装工位1移动至或者移动出第一作业区。优选地，该移动台2的可移动部分可以是圆形的、方形的、扇形的或者多边形的板状结构等，其形状可以根据实际安装区域、装配零配件的需求而进行设计调整。基于上述设计，可以实现在非工作区人工或者非人工的第一待装配零件的上料，在工作区进行后续装配，从而，避免上料对于装配工作的干扰，提供装配的效率性和安全性。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，组装工位1的夹具上设置有第一传感器，优选地，该第一传感器也可以为压力传感器，则当夹具上放入第一待装配零配件时，压力传感器上的压力值发生变化，该压力传感器根据其上的压力值的变化监测第一待装配零配件是否到位，并向移动台2，优选地向移动台2的旋转气缸，发送第一到位信号，移动台2根据该第一到位信号启动工作；移动台2的第一工作区上设置有第二传感器，这里，可以是移动台2的位于第一工作区的部分上设置有第二传感器，从而可以监控到移动台2上承载的组装工位1是否移动到该第一工作区，优选地，该第二传感器可以是位于移动台2的固定部分的压力传感器，移动台2的可移动部分可以是被抬起后可以自由转动，而转动到位后被放下，从而向压力传感器施加压力，压力传感器可以根据其上压力值的变化监测移动台2的可移动部分是否到位，也即监测其上承载的组装工位1是否到位，进而，上述第二传感器可以根据监测的结果向机器人4发送第二到位信号；上料工位3的第二工作区上设置有第三传感器，优选地，该第三传感器可以设置于上料工位3的送料轨道上的压力传感器，从而，第二待装配零配件被输送到压力传感器所在位置时，压力传感器上的压力值发生变化，压力传感器可以根据其上压力值的变化监测上料工位3所分散和输送的第二待装配零配件是否到位，并根据监测的结果向机器人4及上料工位3同时发送有料或者缺料信号。本实施例中，机器人4在同时接收到上述的组装工位1的第二到位信号以及上料工位3上的有料信号后，会在上述两个信号的触发下启动；如果上料工位3接收到其上的第三传感器发送的缺料信号，则上料工位3将控制其上的驱动装置驱动放料桶转动以分散第二待装配零配件或者送料轨道启动工作，将分散好的第二待装配零配件输送至第二工作区，以供后续操作。从而，本实施例中，利用设置多个传感器与机器人4、移动台2、上料工位3等进行配合工作，大大提供了装配工艺的自动化程度，同时，机器人4、移动台2、上料工位3等会根据传感器的信号启动工作，可以提高工作效率，同时节约电能等资源的浪费。应当理解的是，上述列举的压力传感器并不是将本发明中的第一传感器、第二传感器或者第三传感器限定为仅为压力传感器，任何可以实现感应原料到位、组装工位1的到位，以及第二待装配零配件的有料或者缺料的传感器均适用于本发明中。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，紧固工位上设置有电动螺丝刀，可用于通过紧固件，如紧固螺丝等对由第一待装配零配件和第二待装配零配件组装形成的组装模组的最终固定连接。从而，进一步提高第一待装配零配件和第二待装配零配件固定连接的稳定性。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，紧固工位上设置有打钉装置，该打钉装置具体包括打钉枪和与该打钉枪连接的伺服气缸，打钉枪可以在伺服气缸的驱动下移动，从而，打钉抢可以在组装模组的待固定连接位置打入紧固螺丝，从而对由第一待装配零配件和第二待装配零配件组装形成的组装模组的最终固定连接。优选地，伺服气缸也可以接收机器人4发送的打钉信号，并根据该打钉信号启动；优选地，当移动台2上设置有相互对立的两个组装工位1时，伺服气缸也可以接收移动台2上的第二压力传感器发送的第二到位信号并根据该第二到位信号启动。从而，驱动打钉抢移动至组装模组的待固定连接位置，并在该位置打入紧固螺丝，实现对打钉抢可以在组装模组的待固定连接位置打入紧固螺丝。从而，进一步提高装配工作站的自动化程度，同时，提高工作效率，节约电源等能源的消耗。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，机器人4的机器臂41上设置有相机43，可以获取组装工位1的夹具上的第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，从而，可以分析该图像信息，并获取第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并对其进行分析校验，优选地，该校验方法可以是与一标准的装配位置的数据信息或者图片信息进行比较；并根据校验结果向机器人4反馈操作指令，那么机器人4可以根据该操作指令调整第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，或者移动至上料工位3，继续抓取第二待装配零配件。例如，当校验结果为第一待装配零配件的装配位置准确时，机器人4将根据该校验结果移动至上料工位3并继续抓取第二待装配零配件；而当校验结果为第一待装配零配件或者第二待装配零配件的装配位置不准确时，机器人4根据该校验结果继续移动第一待装配零配件或者第二待装配零配件的位置，直至校验结果为装配位置准确。从而，可以大大提高装配工作站的自动化程度，同时提高工作的有效性以及装配组件的合格率。

参见图2，基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，工作站中的所有工位、装置包括组装工位1、移动台2、上料工位3、机器人4及紧固工位等都集成在一个支撑架中，其中，以机器人4为中心，承载有组装工位1的移动台2设置于机器人4的前侧，上料工位3设置于机器人4的一侧，紧固工位则设置于移动台2的一侧，从而，上料工位3、移动台2都位于机器人4的可工作范围内，而紧固工位可以实现对移动台2上的组装模组进行再紧固连接。综上，本实施例的集成式工作站，可以大大提高装配工作站的空间站比，同时，提高了对装配工作站中各工位、装置的控制的便捷性。

本发明的上述各实施例所提供的各种装配工作站，可以根据实际待装配装置的需求调节各工作站或者其上的具体装置的数量。例如，为了应用于车灯模组总成的装配，该车灯模组总成包括可以作为第一待装配零配件的照明模组和模组支架；可以作为第二待装配零配件的2个衬框、调节螺钉和铰接件；而紧固连接方式为紧固螺丝连接。其中照明模组与模组支架之间通过调节螺钉可调节连接，同时通过紧固螺丝固定连接，而衬框则以卡扣连接方式固定连接于模组支架，铰接件也以卡扣连接方式固定连接于模组支架。从而，为了符合应用于上述的车灯模组总成的要求，技术人员可以基于本发明所提供的各种装配工作站，配置一包括2个组装工位1，4个上料工位3，且机器人4包括两个机器臂41的装配工作站。优选地，该组装工位1可以对称地设置于移动台2上，从而，可以同时进行第一待装配零配件和第二待装配零配件，以及组装模组的最终紧固连接，大大提高了工作站的工作效率。优选地，4个上料工位3均匀地设置于机器人4的周围，从而，可以合理规划机器人4两个机器臂41所负责的工作区域和工作流程，避免机器人4抓取错误，大大提高装配工作站工作的效率性和装配产品的成品率。而，在最终通过本发明的装配工作站装配得到的车灯模组总成中，照明模组和模组支架之间通过调节螺钉连接部分可以实现相互间距的微调，而该车灯模组总成可以借助于所连接的铰接件连接于车身上。本发明大大提高了该车灯模组总成的装配效率和成品率。

综上所述，本发明所提供的装配工作站，大大减少车灯模组装配工艺的人工参与度，提高装配工艺的自动化；大大提高了装配工艺自身的安全性；大大提高了装配工艺的效率性和良品率。

本发明的另一方面还提供一种上述实施例中所述的各种车灯模组的装配工作站的工作方法。参阅图3，其为一符合本发明的车灯模组的装配工作站的工作方法的流程示意图，从图中可以看出，本实施例所提供的工作方法主要包括一下步骤：

S100：将至少一个第一待装配零配件放置于组装工位的夹具上，利用夹具提供的夹持力进行预装处理；

S200：移动台将组装工位移动至其上的第一作业区；

S300：将至少一个第二待装配零配件放置于上料工位的送料装置中，上料工位对第二待装配零配件进行分散处理后，将其运输到第二作业区；

S400：机器人利用机器臂从第二作业区抓取第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的组装工位上，与第一待装配零配件进行组装形成组装模组；

S500：移动台将组装工位移出第一作业区；

S600：通过紧固工位对组装模组进行紧固连接。

上述步骤中，移动台的移动包括平移、升降或者转动，从而，跟随移动台的可移动部分运动，可使得承载于移动台上的组装工位移动至上述第一作业区，或者从该第一作业区中移出；组装包括但不限于扣合、铆接、焊接、压接等等固定连接的方式；紧固连接的方式优选地可以是紧固螺丝连接、铆接、焊接、压接等等。而，步骤S100和S200可以与S300同时进行，从而可以提高工作站的工作效率。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，上料工位分散第二待装配零配件后，将其运输到第二作业区的步骤包括：

S401：将第二待装配零配件放置于送料装置的分散装置的放料桶中；

S402：放料桶在驱动装置的驱动下运动，第二待装配零配件在放料桶的运动作用下，分散于该放料桶内侧的螺旋轨道中，并沿该螺旋轨道向下移动至与该螺旋轨道的下端连接的送料轨道中；

S403：该送料轨道将分散后的第二待装配零配件输送至第二作业区。

上述步骤中，放料桶可以在驱动装置的驱动下进行旋转，则其旋转产生的离心力可以使的其中的第二待装配零配件得到均匀分散，有利于后续机器人抓取并应用于后续操作中。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，还包括如下步骤：

S404：机器人通过其机器臂从第二作业区抓取第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的组装工位上时，移动台上的伺服气缸调节机器臂位置以使机器臂抓取的第二待装配零配件安装至第一待装配零配件上。

优选地该伺服气缸可以在各个方向上调节机器臂的位置，如向上、向左、向右、向前、向后、向下、向左下，向右下、向左上、向右上等等位置调节机器臂的位置。基于上述设计，可以使得机器臂准确的将第二待装配零配件放置于第一待装配零配件的装配位置，提高装配的准确性，同时，当发现系统错误放置不准确时，还可以通过调节伺服气缸，实现对机器臂的位置的调节，进一步调节第二待装配零配件的放置位置，以实现装配位置的修正。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，还可以包括如下步骤：

S404’：机器人通过其机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的组装工位上时，该机器臂下方设置的伺服气缸调节该机器臂的位置至该机器臂抓取的第二待装配零配件安装至第一待装配零配件上。

优选地该伺服气缸可以在各个方向上调节机器臂的位置，如向上、向左、向右、向前、向后、向下、向左下，向右下、向左上、向右上等等位置调节机器臂的位置。当然也可以是设置于机器臂下的伺服气缸与设置于移动台上的伺服气缸协作，使得机器臂能够更加准确地将抓取的第二待装配零配件安装至第一待装配零配件上。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，移动台将组装工位移动至或者移出第一作业区的步骤包括：移动台上的旋转气缸驱动移动台转动以使其上的组装工位移动至或者移动出第一作业区。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，还包括以下步骤：

S101：组装工位的夹具上的第一传感器监控第一待装配零配件是否放置到位，并根据监控结果向移动台发送第一到位信号；

S102：移动台在第一到位信号的触发下启动转动，将组装工位移动至第一作业区；

S103：第一作业区的第二传感器监控组装工位是否移动至第一工作区，并根据监控结果向机器人发送第二到位信号；

S104：第二作业区的第三传感器检测第二工作区上的第二待装配零配件，并根据检测结果向上料工位以及机器人发送有料或者缺料信号；

S105：机器人在第二到位信号及有料信号的触发下启动；

S106：上料工位上的送料装置根据缺料信号启动输送第二待装配零配件至第二作业区。

本实施例中，利用设置多个传感器与机器人、移动台、上料工位等进行配合工作，大大提供了装配工艺的自动化程度，同时，机器人、移动台、上料工位等会根据传感器的信号启动工作，可以提高工作效率，同时节约电能等资源的浪费。应当理解的是，上述列举的压力传感器并不是将本发明中的第一传感器、第二传感器或者第三传感器限定为仅为压力传感器，任何可以实现感应原料到位、组装工位的到位，以及第二待装配零配件的有料或者缺料的传感器均适用于本发明中。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实例中，通过紧固工位对组装模组进行紧固连接的步骤包括：通过紧固工位上的电动螺丝刀将紧固件，例如紧固螺丝装配到组装模组上对应的安装位置上，从而对组装模组进行固定连接。这里可以是人工移动电动螺丝刀来装配紧固件，也可以是装配机器人来利用紧固件来装配紧固件。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，通过紧固工位对组装模组进行紧固连接的步骤还可以包括：

S601：紧固工位上的伺服气缸驱动打钉枪移动至组装模组的待固定连接位置；

S602：打钉枪在待固定连接位置打入紧固件，如紧固螺丝，紧固连接组装模组。

上述步骤中，优选地，伺服气缸也可以接收机器人发送的打钉信号，并根据该打钉信号启动；优选地，当移动台上设置有相互对立的两个组装工位时，伺服气缸也可以接收移动台上的第二压力传感器发送的第二到位信号并根据该第二到位信号启动。从而，驱动打钉抢移动至组装模组的待固定连接位置，并在该位置打入紧固螺丝，实现对打钉抢可以在组装模组的待固定连接位置打入紧固螺丝。从而，进一步提高装配工作站的自动化程度，同时，提高工作效率，节约电源等能源的消耗。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，还包括以下步骤：

S406：机器人的机器臂上设置有相机，机器人将第二待装配零配件安装于第一待装配零配件上时，相机获取第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，根据该图像信息校验第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并根据校验结果向机器人反馈操作指令；

S407：机器人根据上述操作指令调整装配位置，或者移动至上料工位，继续抓取第二待装配零配件。

上述步骤中，优选地，当校验结果为第一待装配零配件的装配位置准确时，机器人将根据该校验结果移动至上料工位并继续抓取第二待装配零配件；而当校验结果为第一待装配零配件或者第二待装配零配件的装配位置不准确时，机器人根据该校验结果继续移动第一待装配零配件或者第二待装配零配件的位置，直至校验结果为装配位置准确。从而，可以大大提高装配工作站的自动化程度，同时提高工作的有效性以及装配组件的合格率。

基于上述实施例的，符合本发明的另一优选实施例中，将装配工作站应用于车灯模组总成的装配，其中的第一待装配零配件包括照明模组和模组支架；第二待装配零配件包括2个衬框、调节螺钉和铰接件；紧固连接的方式为紧固螺丝连接。从而其装配的方法包括以下步骤：

S001：将照明模组及模组支架放置于第一组装工位的夹具中进行预组装；

S002：移动台将组装工位移动至第一作业区；

S003：将第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件分别放置于不同的上料工位的送料装置中，不同的上料工位分别分散上述的第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件并将其运输到这些不同的上料工位的第二作业区；

S004：机器人依次从这些不同的上料工位的第二作业区抓取上述的第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于第一组装工位上的模组支架上的对应位置上；

S005：与S004同时进行的是，将新的照明模组及模组支架放置于与第一组装工位对称的第二组装工位的夹具中进行预组装；

S006：移动台将:第一组装工位移出第一作业区，则第二组装工位对应地被移入第一作业区；

S005：通过紧固工位，利用紧固螺丝对第一组装工位上的模组支架和照明模组进行紧固连接；

S006：与S005同时进行的是，机器人依次从不同的上料工位的第二作业区抓取第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于第二组装工位上的模组支架上的对应位置上。

重复往返的进行上述步骤S001-S006可以实现车灯模组总成的装配流水线，在上述其他实施例中提及的具有传感器、旋转气缸、伺服气缸、相机等等装置的装配工作站也可以用于该车灯模组总成的装配，其仅需将上述各描述了这些传感器、旋转气缸、伺服气缸、相机等的具体工作方式的实施例应用到本实施例中即可，此处不再赘述。

综上所述，本发明所提供的装配工作站的工作方法，大大减少车灯模组装配工艺的人工参与度，提高装配工艺的自动化；大大提高了装配工艺自身的安全性；大大提高了装配工艺的效率性和良品率。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种车灯模组的装配工作站，其特征在于，包括

至少一个组装工位，包括夹具，用于放置以及对至少一个第一待装配零配件进行预装处理，

移动台，包括第一作业区，用于承载所述组装工位，并移动所述组装工位至第一作业区，或从所述第一作业区移出，

至少一个上料工位，包括送料装置及第二作业区，用于分散并运输至少一个第二待装配零配件至第二作业区，

机器人，包括至少一个机器臂，用于从所述第二作业区上抓取并运输所述第二待装配零配件至位于第一作业区上的所述组装工位上，与所述第一待装配零配件进行组装形成组装模组，

紧固工位，用于对所述组装模组进行紧固连接。

2.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述送料装置包括分散装置和送料轨道，其中

所述分散装置包括

放料桶，所述放料桶的内侧设置有螺旋轨道，用于分散放置其中的所述第二待装配零配件，

驱动装置，与所述放料桶连接，驱动所述放料桶转动以分散所述第二待装配零配件，所述送料轨道与所述螺旋轨道的下端相连接，用于将分散的所述第二待装配零配件输送到所述第二作业区上。

3.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述机器人的机器臂下方设置有至少一个伺服气缸，用于调节所述机器臂的位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

4.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述移动台上包括至少一个伺服气缸，用于调节所述机器臂的位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

5.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述移动台上设置有旋转气缸，用于驱动所述移动台转动，移动所述组装工位至第一作业区，或从所述第一作业区移出。

6.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述组装工位的夹具上设置有第一传感器，用于监控所述第一待装配零配件是否放置到位，并根据监控结果向移动台发送第一到位信号；

所述移动台的第一工作区上设置有第二传感器，用于监控所述组装工位是否移动至所述第一工作区，并根据监控结果向所述机器人发送第二到位信号，

所述上料工位的所述第二作业区上设置有第三传感器，用于检测所述第二工作区上的所述第二待装配零配件，并根据检测结果向所述上料工位以及机器人发送有料或者缺料信号，

所述移动台在所述第一到位信号的触发下启动转动，

所述机器人在所述第二到位信号及有料信号的触发下启动，

所述上料工位上的送料装置根据所述缺料信号启动输送所述第二待装配零配件至所述第二作业区。

7.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述紧固工位上包括电动螺丝刀，用于所述组装模组的固定连接。

8.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述紧固工位上包括打钉装置，所述打钉装置包括

打钉枪，用于在组装模组的待固定连接位置打入紧固件，进行紧固连接，

与所述打钉枪连接的伺服气缸，用于驱动所述打钉枪移动至所述组装模组的待固定连接位置。

9.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，

所述机器人的所述机器臂上设置有相机，用于获取所述夹具上的第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，用于校验第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并根据校验结果向所述机器人反馈操作指令，所述机器人根据所述操作指令调整所述装配位置，或者移动至所述上料工位，继续抓取所述第二待装配零配件。

10.如权利要求1所述的装配工作站，其特征在于，包括

支撑架，用于固定安装所述组装工位、移动台、上料工位、机器人及所述紧固工位，

其中

承载有所述组装工位的所述移动台设置于所述机器人的前侧，

所述上料工位设置于所述机器人的一侧，

所述紧固工位设置于所述移动台的一侧。

11.如权利要求1-10任一所述的装配工作站，其特征在于，

应用于车灯模组总成的装配，其中，

所述第一待装配零配件包括照明模组和模组支架，

所述第二待装配零配件包括2个衬框、调节螺钉和铰接件，

所述紧固连接的方式为紧固螺丝连接，其中

所述照明模组与模组支架之间通过所述调节螺钉可调节连接，同时通过紧固螺丝固定连接，所述衬框以卡扣连接方式固定连接于所述模组支架，所述铰接件以卡扣连接方式固定连接于所述模组支架。

12.如权利要求11所述的装配工作站，其特征在于，包括

2个组装工位，4个上料工位，所述机器人包括两个机器臂。

13.一种车灯模组的装配工作站的工作方法，其特征在于，

将至少一个第一待装配零配件放置于组装工位的夹具上，利用所述夹具完成预装配处理，

移动台将所述组装工位移动至第一作业区，

将至少一个第二待装配零配件放置于上料工位的送料装置中，上料工位分散所述第二待装配零配件后，将其运输到第二作业区，

机器人利用机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上，与所述第一待装配零配件进行组装形成组装模组，所述移动台将所述组装工位移出所述第一作业区，

通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接。

14.如权利要求12所述的工作方法，其特征在于，

上料工位分散所述第二待装配零配件后，将其运输到第二作业区的步骤包括，将第二待装配零配件放置于所述送料装置的分散装置的放料桶中，所述放料桶在驱动装置的驱动下运动，所述第二待装配零配件在所述放料桶的运动作用下，分散于所述放料桶内侧的螺旋轨道中，并沿所述螺旋轨道向下移动至与所述螺旋轨道的下端连接的送料轨道中，所述送料轨道将所述第二待装配零配件输送至所述第二作业区。

15.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，还包括，

所述机器人通过其机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上时，所述移动台上的伺服气缸调节所述机器臂位置以使所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

16.如权利要求13所述的装配工作站，其特征在于，

所述机器人通过其机器臂从所述第二作业区抓取所述第二待装配零配件，并移动至位于第一作业区上的所述组装工位上时，所述机器臂下方设置的伺服气缸调节所述机器臂的位置至所述机器臂抓取的所述第二待装配零配件安装至所述第一待装配零配件上。

17.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，

移动台将所述组装工位移动至或者移出第一作业区的步骤包括，

所述移动台上的旋转气缸驱动所述移动台转动以使其移动至或者移动出所述第一作业区。

18.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，还包括

所述组装工位的夹具上的第一传感器监控所述第一待装配零配件是否放置到位，并根据监控结果向所述移动台发送第一到位信号，

所述移动台在所述第一到位信号的触发下启动转动，将所述组装工位移动至第一作业区，

所述第一作业区的第二传感器监控所述组装工位是否移动至所述第一工作区，并根据监控结果向所述机器人发送第二到位信号，

所述第二作业区的第三传感器检测所述第二工作区上的所述第二待装配零配件，并根据检测结果向所述上料工位以及机器人发送有料或者缺料信号，

所述机器人在所述第二到位信号及有料信号的触发下启动，

所述上料工位上的送料装置根据所述缺料信号启动输送所述第二待装配零配件至所述第二作业区。

19.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，

通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接的步骤包括，

通过所述紧固工位上的电动螺丝刀对所述组装模组进行固定连接。

20.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，

通过紧固工位对所述组装模组进行紧固连接的步骤包括，

所述紧固工位上的伺服气缸驱动所述打钉枪移动至所述组装模组的待固定连接位置，所述打钉枪在所述待固定连接位置打入紧固件，紧固连接所述组装模组。

21.如权利要求13所述的工作方法，其特征在于，还包括

所述机器人的所述机器臂上设置有相机，所述机器人将所述第二待装配零配件安装于所述第一待装配零配件上时，所述相机获取所述第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的图像信息，根据所述图像信息校验所述第一待装配零配件和/或第二待装配零配件的装配位置，并根据校验结果向所述机器人反馈操作指令，

所述机器人根据所述操作指令调整所述装配位置，或者移动至所述上料工位，继续抓取所述第二待装配零配件。

22.如权利要求13-21任一所述的工作方法，其特征在于，

所述装配工作站应用于车灯模组总成的装配，其中，

所述第一待装配零配件包括照明模组和模组支架，

所述第二待装配零配件包括2个衬框、调节螺钉和铰接件，

所述紧固连接的方式为紧固螺丝连接，所述工作方法包括以下步骤：

将所述照明模组及模组支架放置于所述第一组装工位的夹具中进行预组装，所述移动台将组装工位移动至第一作业区，

将第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件分别放置于不同的上料工位的送料装置中，所述不同的上料工位分别分散所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件并将其运输到所述不同的上料工位的第二作业区，

机器人依次从所述不同的上料工位的第二作业区抓取所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于所述第一组装工位上的所述模组支架上的对应位置上，同时将所述照明模组及模组支架放置于与所述第一组装工位对称的第二组装工位的夹具中进行预组装，

所述移动台将所述第一组装工位移出所述第一作业区，所述第二组装工位对应地被移入第一作业区，

通过紧固工位，利用紧固螺丝对所述第一组装工位上的模组支架和照明模组进行紧固连接，

同时机器人依次从所述不同的上料工位的第二作业区抓取所述第一衬框、第二衬框、调节螺钉和铰接件，并依次安装于所述第二组装工位上的所述模组支架上的对应位置上。

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