CN114769978B - 一种智能机器人自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能机器人自动装配装置，具体涉及焊接机器人领域，包括第一输送组件、第二输送组件和输出组件，第一输送组件、第二输送组件和输出组件均采用皮带输送结构，由输送架、输送皮带、驱动轴辊和驱动电机组成，第一输送组件用于输送所需装配的第一工件，第一工件为较大工件，可以平稳放置在平面上或者可以平稳放置在输送装置上的工件，第一输送组件的输送末端设为组装工位。本发明通过用越障结构对装配终端进行支撑，且通过控制固套的移动，选择性的对对接架进行套合封闭，遇到障碍时可以顺利通过，提高装置的装配效率，使装配终端沿简短的预定路线运动，无需通过折返绕过障碍，缩短了装置的装配时间。

Description

一种智能机器人自动装配装置

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，更具体地说，本发明涉及一种智能机器人自动装配装置。

背景技术

产品都是由若干个零件和部件组成的。按照规定的技术要求，将若干个零件接合成部件或将若干个零件和部件接合成产品的劳动过程，称为装配。前者称为部件装配，后者称为总装配。它一般包括装配、调整、检验和试验、涂装、包装等工作。

智能机器人是新时代的产物，它能分析出现的情况，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求，能拟定所希望的动作，并在信息不充分的情况下和环境迅速变化的条件下完成这些动作，因此，利用机器人完成产品的装配操作，已经被广泛运用与多种装配生产线上。

而焊接们也是装配工艺的一种，在各部件对接后，机器人控制末端执行器沿焊接轨迹进行焊接，例如，公开号为CN113070612B的一件中国发明专利就公开了一种用于汽车自动装配线的焊装机器人，对汽车产品进行焊接。

但在现有技术中，部分需要装配的工件需要进行单独支撑，而焊接路径或者其他装配路径多为封闭式路径，在装配装置运动时，会不可避免的接近工件的支撑结构，此时装配装置无法直接通过，支撑结构就形成了障碍，而现有的方案通常是取消支撑结构，或者控制装置沿原路径折返绕过该障碍后到达对面，这样就会增长装配时间，且对于焊接工艺而言，原路折返或焊接中断都会对实际装配产生很大的影响，进而带来了许多不便。

发明内容

本发明提供的一种智能机器人自动装配装置，所要解决的问题是：现有的装配装置中在遇到对加工的工件进行支撑的其他部件时需要绕过或折返的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能机器人自动装配装置，包括第一输送组件、第二输送组件和输出组件，第一输送组件、第二输送组件和输出组件均采用皮带输送结构，由输送架、输送皮带、驱动轴辊和驱动电机组成，第一输送组件用于输送所需装配的第一工件，第一工件为较大工件，可以平稳放置在平面上或者可以平稳放置在输送装置上的工件，第一输送组件的输送末端设为组装工位，第二输送组件的输送末端位于第一输送组件的上方，第二输送组件用于输送需要装配的第二工件，第二工件为不便直接放置在第一工件表面，且需要夹持支撑的工件，第二输送组件输送的第二工件时，将第二工件输送至第二工件的装配面与第一工件的装配面对齐的位置，输出组件位于第一输送组件输送末端的外侧，输出组件用于将装配好的工件运输出去，装配装置还包括夹持机器人和装配机器人，夹持机器人横跨第二输送组件、装配工位和输出组件的所在区域，夹持机器人包括夹持臂和夹爪，夹爪用于将第二输送组件上的第二工件夹取至装配工位的第一工件外侧，以及将装配完成的工件夹取至输出组件上，夹持机器人可采用双轴、三轴等其他智能机器人，装配机器人选用六轴机械臂，装配机器人的末端设置有末端安装器，末端安装器的外部通过越障结构安装有装配终端，装配终端用于对工件的装配操作；

通过采用上述技术方案，本发明中装配终端采用焊接设备，越障结构包括固定架和飞架，固定架与末端安装器固定安装，装配终端固定安装在飞架上，装配终端在装配面上沿装配路线运动，飞架的两端与固定架的两端之间均设置有对接架，对接架为双向开合式结构，对接架在接触障碍时打开，对接架在障碍穿过对接架时闭合，且由于有两组对接架进行连接，进而在越障时至少有一组对接架保持闭合，对飞架进行有效支撑，进而可以利用夹持臂与夹爪对第二工件的夹持。

在一个优选的实施方式中，夹持机器人选用双轴机器人，即夹爪可以在装配面内的任意点运动，夹持机器人包括龙门架结构，龙门架结构横跨第二输送组件、装配工位和输出组件的所在区域，龙门架结构上安装有主驱动设备，且主驱动设备在龙门架上水平运动，主驱动设备的下方通过一组直线驱动器与夹持臂连接，该直线驱动器可选用液压缸，也可以选用气缸；

通过采用上述技术方案，利用主驱动的横向运动以及直线驱动器对夹持臂的竖直运动驱动，实现夹爪的轴X、Y轴驱动，进而可以利用夹爪完成将第二工件夹取至第一工件装配面内进行支撑，在装配结束后再夹持第二工件连带第一工件转运至输出组件上输出的功能；

在一个优选的实施方式中，对接架包括第一活动架和第二活动架，第一活动架和第二活动架分别与固定架和飞架的端部转动连接，固定架、飞架、两组第一活动架以及两组第二活动架共同组成一组环形结构，且第一活动架与第二活动架的端部均设置有橡胶缓冲垫，用以避免第一活动架和第二活动架转动时的端部干涉，且第一活动架与固定架的连接处以及第二活动架与飞架的连接处均设置有扭力弹性件，该组扭力弹性件推动第一活动架和第二活动架运动至与固定架和飞架形成环形结构的状态，该扭力弹性件选用扭力弹簧，越障结构还包括固套，固套滑动套接在固定架的外部，且第一活动架、第二活动架和飞架均与固套的内腔滑动配合；

通过采用上述技术方案，当固套滑动至一组对接架的外部时，该组对接架的第一活动架和第一活动架完全限制在固套的内部，从而在固套的支撑下，使该组对接架封闭，即可利用该组对接架和固套配合对飞架进行支撑，相应的固套移出另一组对接架，另一组对接架脱离限制，当此组对接架遇到障碍，例如遇到的夹持臂时，在末端安装器的持续运动下，夹持臂对第一活动架和第二活动架进行按压，即可使该组对接架打开，越过障碍，随后控制固套转移至已越过障碍的对接架上，对该组对接架进行封闭，则可以以相同的方式，使先前的对接架再次越过障碍，即可完全越过障碍，而当越障结构全部越过障碍时，第一活动架和第二活动架在扭力弹性件的推动下自动复位，以等待下一次固套的套接固定。

在一个优选的实施方式中，末端安装器上设置有驱动结构，驱动结构由伺服电机驱动和安装在电机轴上的小齿轮组成，固套的外壁设置有轮齿，小齿轮与固套外壁的轮齿相互啮合，进而可以对固套的运动进行智能驱动。

在一个优选的实施方式中，固套的外部设置有声波探测仪；

通过采用上述技术方案，声波探测仪在越障结构跟随装配终端运动时对前方的障碍进行信息监测，并在探测到障碍后将信息传递给装配机器人的控制系统中，控制系统将障碍信息反馈给末端安装器上的伺服电机，即可利用驱动结构驱动越障结构进行移动，在实际运用中，也可以设立关键坐标点对越障结构进行控制，即装配终端到达指定坐标点时对固套进行移动控制。

在一个优选的实施方式中，两组对接架的第一活动架和第二活动架的端部之间均设置有锁接组件和电气对接组件；

通过采用上述技术方案，锁接组件用于在第一活动架和第二活动架对接时对第一活动架和第二活动架进行横向锁定，电气对接组件用于第一活动架和第二活动架对接时进行装配终端与装配机器人的电气连接。

在一个优选的实施方式中，锁接组件包括半圆块，半圆块转动安装在第一活动架端部的内部，半圆块的一端设置为锁扣，第二活动架端部靠近半圆块的位置处设置有锁扣槽；

通过采用上述技术方案，第一活动架和第二活动架的端部对接后，旋转半圆块使半圆块由竖直状态翻转至水平状态，即可使锁扣与锁扣槽卡合，对第一活动架和第二活动架进行横向锁定，此时，第二活动架无法横向远离第一活动架，进而保证在第一活动架和第二活动架均进入固套中后，可以避免第二活动架沿固套的圆周方向滑出。

在一个优选的实施方式中，第一活动架、第二活动架、固定架、以及飞架的上表面和下表面均开设有导槽，固套的上部内壁和下部内壁中均固定连接有突出加强结构，突出加强结构滑动配合于导槽中，进而可以加强固套与固定架、飞架以及对接架的配合强度，提高装置的稳固性，半圆块的周向侧壁延伸至导槽中，突出加强结构的表面设置有一层橡胶结构，突出加强结构经过半圆块时带动半圆块转动；

通过采用上述技术方案，当固套逐渐到达第二活动架外部时，突出加强结构先经过半圆块，带动半圆块由竖直翻转至水平，直至翻转结束后，突出加强结构的橡胶结构与半圆块产生阻尼力，即可在固套对对接架进行封堵的同时，完成对锁接组件的自动锁定驱动，而当固套离开时，反向带动半圆块转动，即可进行解锁操作，从而不会影响对接架越障时的自动开合。

在一个优选的实施方式中，电气对接组件包括第一对接头和第二对接头，第一活动架和第二活动架的端部均设置有容纳槽，第一对接头和第二对接头分别滑动插接在第一活动架和第二活动架的容纳槽中，且第一对接头与第一活动架之间以及第二对接头与第二活动架之间均设置有外推弹性件，该外推弹性件推动第一对接头和第二对接头相互靠近运动，该外推弹性件选用压力弹簧，第一对接头和第二对接头的端面间分别设置有电气连接所需的插头和插孔；

通过采用上述技术方案，确保在第一活动架和第二活动架翻转时，第一对接头和第二对接头不会因为强硬干涉而造成损坏，同时，在装置运转过程中，至少有一组对接架保持闭合对接，即至少有一组电气对接组件保持电气连接，因此不会中断装配终端的操作。

在一个优选的实施方式中，第一对接头的外部连接有延伸出第一活动架侧壁的拨柱，固套对应拨柱的内壁开设有拨槽，固套向第二活动架上移动时，拨槽的末端推动拨柱带动第一对接头向第二对接头紧压，进而在固套对对接架进行封堵后，可以保持该组对接架中的稳定的电气连接，拨槽靠近外端的位置处固定安装有弹性凸起；

通过采用上述技术方案，在拨槽初始与拨柱配合时，可以拨动第一对接头先与第二对接头接触，进而使第一对接头和第二对接头准确对位。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过用越障结构对装配终端进行支撑，且通过控制固套的移动，选择性的对对接架进行套合封闭，遇到障碍时，第一活动架和第二活动架翻转打开，并越过障碍，从而可以设置夹持臂和夹爪在装配时对不便放置的工件进行稳定夹持，也可以提高装置的装配效率，使装配终端沿简短的预定路线运动，无需通过折返绕过障碍，进一步的提高了装置的装配类效率，缩短了装置的装配时间；

2、本发明通过进而在第一活动架和第二活动架的端部对接后，利用移动的固体固套中的突出加强结构带动半圆块由竖直翻转至水平使锁扣与锁扣槽卡合，即可在固套对对接架进行封堵的同时，完成对锁接组件的自动锁定，进一步的提高越障结构对装配终端支撑的稳定性；

3、本发明通过在第一活动架和第二活动架的端部安装第一对接头和第二对接头，在第一活动架和第二活动架翻转时，第一对接头和第二对接头可以自动对接，进而在固套对对接架进行封堵后，可以保持该组对接架中的稳定的电气连接，在装置运转过程中，至少有一组对接架保持闭合对接，即至少有一组电气对接组件保持电气连接，因此不会中断装配终端的操作，可以时装置稳定运行。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明越障结构的结构示意图；

图4为本发明固套的整体结构示意图；

图5为本发明越障过程示意图；

图6为本发明越障结束状态意图；

图7为本发明锁接机构的结构示意图；

图8为本发明锁接机构锁紧状态示意图；

图9为本发明图6中的A部结构放大图；

图10为本发明越障结构处于其中一种初始状态时的完整越障流程图；

图11为本发明越障结构处于另一种初始状态时的完整越障流程图。

附图标记为：1、第一输送组件；2、第二输送组件；3、输出组件；4、夹持机器人；41、夹持臂；42、夹爪；5、装配机器人；51、末端安装器；52、驱动结构；6、越障结构；61、固定架；62、飞架；63、对接架；631、第一活动架；632、第二活动架；633、导槽；634、锁扣槽；635、容纳槽；64、锁接组件；641、半圆块；642、锁扣；65、电气对接组件；651、第一对接头；652、第二对接头；653、拨柱；654、外推弹性件；66、固套；661、突出加强结构；662、拨槽；663、弹性凸起；664、声波探测仪；7、装配终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照说明书附图1和附图2，一种智能机器人自动装配装置，包括第一输送组件1、第二输送组件2和输出组件3，如图1所示，第一输送组件1、第二输送组件2和输出组件3均采用皮带输送结构，由输送架、输送皮带、驱动轴辊和驱动电机组成，且第二输送组件2上设置有对第二工件进行定位支撑的定位工装，进而可以将装置更好的融入生产线上，第一输送组件1用于输送所需装配的第一工件，第一工件为较大工件，可以平稳放置在平面上或者可以平稳放置在输送装置上的工件，第一输送组件1的输送末端设为组装工位，第二输送组件2的输送末端位于第一输送组件1的上方，第二输送组件2用于输送需要装配的第二工件，第二工件为不便直接放置在第一工件表面，且需要夹持支撑的工件，第二输送组件2输送的第二工件时，将第二工件输送至第二工件的装配面与第一工件的装配面对齐的位置，输出组件3位于第一输送组件1输送末端的外侧，输出组件3用于将装配好的工件运输出去，装配装置还包括夹持机器人4和装配机器人5，夹持机器人4横跨第二输送组件2、装配工位和输出组件3的所在区域，夹持机器人4包括夹持臂41和夹爪42，夹爪42用于将第二输送组件2上的第二工件夹取至装配工位的第一工件外侧，以及将装配完成的工件夹取至输出组件3上，夹持机器人4可采用双轴、三轴等其他智能机器人，装配机器人5选用六轴机械臂，装配机器人5的末端设置有末端安装器51，末端安装器51的外部通过越障结构6安装有装配终端7，装配终端7用于对工件的装配操作，装配终端7视实际装配需求而定，例如装配采用焊接时，装配终端7选用焊接设备，装配采用螺栓等其他连接方式时，装配终端7选用螺栓螺母安装设备，本实施例中的装配工艺为焊接工艺，因此装配终端7采用焊接设备，即焊接枪头，越障结构6包括固定架61和飞架62，固定架61与末端安装器51固定安装，装配终端7固定安装在飞架62上，装配终端7在装配面上沿装配路线运动，飞架62的两端与固定架61的两端之间均设置有对接架63，对接架63为双向开合式结构，对接架63在接触障碍时打开，对接架63在障碍穿过对接架63时闭合，且由于有两组对接架63进行连接，进而在越障时至少有一组对接架63保持闭合，对飞架62进行有效支撑，进而可以利用夹持臂41与夹爪42对第二工件的夹持，实际装配时，第二工件可以得到有效的支撑，且不需要另外在装配工位上设置其他的支撑结构来支撑第二工件，进而在完成对工件的精准、稳定的装配操作的同时，也可以提高装置的装配效率，且通过设置在装配机器人5的末端设置越障结构6对装配终端7进行支撑，在装配机器人5控制装配终端7沿装配路径运动，且遇到夹持臂41时，可以顺利的通过夹持臂41。

如图1所示，本实施例中夹持机器人4选用双轴机器人，即夹爪42可以在装配面内的任意点运动，夹持机器人4包括龙门架结构，龙门架结构横跨第二输送组件2、装配工位和输出组件3的所在区域，龙门架结构上安装有主驱动设备，且主驱动设备在龙门架上水平运动，主驱动设备的下方通过一组直线驱动器与夹持臂41连接，该直线驱动器可选用液压缸，也可以选用气缸，本实施例中夹持机器人4由一组龙门架结构作为支撑和导向主体，并在龙门架上设置可以横向移动的主驱动设备，再在夹持机器人4的下方设置一组竖直的直线驱动器，夹持臂41即安装在直线驱动器的底部，进而利用主驱动的横向运动以及直线驱动器对夹持臂41的竖直运动驱动，实现夹爪42的轴X、Y轴驱动，进而可以利用夹爪42完成将第二工件夹取至第一工件装配面内进行支撑，在装配结束后再夹持第二工件连带第一工件转运至输出组件3上输出的功能；

进一步的，如图3所示，对接架63包括第一活动架631和第二活动架632，第一活动架631和第二活动架632分别与固定架61和飞架62的端部转动连接，固定架61、飞架62、两组第一活动架631以及两组第二活动架632共同组成一组环形结构，且第一活动架631与第二活动架632的端部均设置有橡胶缓冲垫，用以避免第一活动架631和第二活动架632转动时的端部干涉，且第一活动架631与固定架61的连接处以及第二活动架632与飞架62的连接处均设置有扭力弹性件，该组扭力弹性件推动第一活动架631和第二活动架632运动至与固定架61和飞架62形成环形结构的状态，该扭力弹性件选用扭力弹簧，越障结构6还包括固套66，固套66滑动套接在固定架61的外部，且第一活动架631、第二活动架632和飞架62均与固套66的内腔滑动配合，当固套66滑动至一组对接架63的外部时，该组对接架63的第一活动架631和第一活动架631完全限制在固套66的内部，从而在固套66的支撑下，使该组对接架63封闭，即可利用该组对接架63和固套66配合对飞架62进行支撑，相应的固套66移出另一组对接架63，另一组对接架63脱离限制，当此组对接架63遇到障碍，例如遇到的夹持臂41时，如图5所示，在末端安装器51的持续运动下，夹持臂41对第一活动架631和第二活动架632进行按压，即可使该组对接架63打开，越过障碍，随后控制固套66转移至已越过障碍的对接架63上，对该组对接架63进行封闭，则可以以相同的方式，使先前的对接架63再次越过障碍，即可完全越过障碍，而当越障结构6全部越过障碍时，如图6所示，第一活动架631和第二活动架632在扭力弹性件的推动下自动复位，以等待下一次固套66的套接固定。

如图4所示，为了对固套66的移动提供动力，末端安装器51上设置有驱动结构52，驱动结构52由伺服电机驱动和安装在电机轴上的小齿轮组成，固套66的外壁设置有轮齿，小齿轮与固套66外壁的轮齿相互啮合，进而可以对固套66的运动进行智能驱动。

进一步的，如图6所示，固套66的外部设置有声波探测仪664，声波探测仪664在越障结构6跟随装配终端7运动时对前方的障碍进行信息监测，并在探测到障碍后将信息传递给装配机器人5的控制系统中，控制系统将障碍信息反馈给末端安装器51上的伺服电机，即可利用驱动结构52驱动越障结构6进行移动，在实际运用中，也可以设立关键坐标点对越障结构6进行控制，即装配终端7到达指定坐标点时对固套66进行移动控制。

进一步的，由于采用上述技术方案，第一活动架631和第二活动架632之间及时在被固套66套合封闭后，也存在着沿环形组件的周向方向的分离可能，因此需要在第一活动架631和第二活动架632之间设置一组可以在第一活动架631和第二活动架632被固套66封闭时相互锁紧的机构，两组对接架63的第一活动架631和第二活动架632的端部之间均设置有锁接组件64和电气对接组件65，锁接组件64用于在第一活动架631和第二活动架632对接时对第一活动架631和第二活动架632进行横向锁定，电气对接组件65用于第一活动架631和第二活动架632对接时进行装配终端7与装配机器人5的电气连接。

如图7和图8所示，锁接组件64包括半圆块641，半圆块641转动安装在第一活动架631端部的内部，半圆块641的一端设置为锁扣642，第二活动架632端部靠近半圆块641的位置处设置有锁扣槽634，第一活动架631和第二活动架632的端部对接后，旋转半圆块641使半圆块641由竖直状态翻转至水平状态，即可使锁扣642与锁扣槽634卡合，对第一活动架631和第二活动架632进行横向锁定，此时，第二活动架632无法横向远离第一活动架631，进而保证在第一活动架631和第二活动架632均进入固套66中后，可以避免第二活动架632沿固套66的圆周方向滑出。

进一步的，可以利用固套66的移动对半圆块641进行转动控制，如图3和图7所示，第一活动架631、第二活动架632、固定架61、以及飞架62的上表面和下表面均开设有导槽633，固套66的上部内壁和下部内壁中均固定连接有突出加强结构661，突出加强结构661滑动配合于导槽633中，进而可以加强固套66与固定架61、飞架62以及对接架63的配合强度，提高装置的稳固性，半圆块641的周向侧壁延伸至导槽633中，突出加强结构661的表面设置有一层橡胶结构，突出加强结构661经过半圆块641时带动半圆块641转动，如图7至图8所示，当固套66逐渐到达第二活动架632外部时，突出加强结构661先经过半圆块641，带动半圆块641由竖直翻转至水平，直至翻转结束后，突出加强结构661的橡胶结构与半圆块641产生阻尼力，即可在固套66对对接架63进行封堵的同时，完成对锁接组件64的自动锁定驱动，而当固套66离开时，反向带动半圆块641转动，即可进行解锁操作，从而不会影响对接架63越障时的自动开合。

如图9所示，电气对接组件65包括第一对接头651和第二对接头652，第一活动架631和第二活动架632的端部均设置有容纳槽635，第一对接头651和第二对接头652分别滑动插接在第一活动架631和第二活动架632的容纳槽635中，且第一对接头651与第一活动架631之间以及第二对接头652与第二活动架632之间均设置有外推弹性件654，该外推弹性件654推动第一对接头651和第二对接头652相互靠近运动，该外推弹性件654选用压力弹簧，第一对接头651和第二对接头652的端面间分别设置有电气连接所需的插头和插孔，进而确保在第一活动架631和第二活动架632翻转时，第一对接头651和第二对接头652不会因为强硬干涉而造成损坏，同时，在装置运转过程中，至少有一组对接架63保持闭合对接，即至少有一组电气对接组件65保持电气连接，因此不会中断装配终端7的操作。

进一步的，为了提高第一对接头651和第二对接头652连接的稳定性，如图9所示，第一对接头651的外部连接有延伸出第一活动架631侧壁的拨柱653，拨柱653与第一对接头651形成一个整体，且由于拨柱653延伸出第一活动架631的侧壁，因此在外部借用外力推动拨柱653时，可以带动第一对接头651沿容纳槽635横向移动，固套66对应拨柱653的内壁开设有拨槽662，由于对接架63设置了两组，且每组对接架63中均设置有第一对接头651和第二对接头652，所以对应的，拨槽662也是两组，拨槽662设置在固套66的弧形内壁中，拨槽662在固套66外部端口位置形成开口，拨槽662在固套66内壁中的位置形成可以推动物体移动的封口，固套66向第二活动架632上移动时，固套66的端口会先经过拨柱653，拨柱653从拨槽662的开口端进入至拨槽662中，此时，拨柱653和第一对接头651相对于第一活动架631相对静止，直至拨槽662的封闭的末端接触到拨柱时，会推动拨柱653与第一对接头651沿容纳槽635横向移动，即仅在固套66完成一次位置转换，从另一组对接架63完全移动到该组对接架63上时，固套66中对应该组对接架63的拨槽662的末端才会推动该组对接架63中的拨柱653短距运动，并使该组对接架63中的第一对接头651和第二对接头652完全紧密对接，而由于固套66已经移出了另一组对接架63，因此固套66中对应另一组对接架63的拨槽662也已经离开另一组对接架63中的拨柱653，使另一组对接架63中的第一对接头651和第二对接头652仅靠外推弹性件654的推动相互对接贴合，虽然也可以保持二者对接，但在遇到障碍时，可以被障碍推开而断掉连接，而该组对接架63需要越障时，固套66再移动到另一组对接架63上，此时，由于先前固套66中对应另一组对接架63的拨槽662已经移出另一组对接架63中的拨柱653，所以固套66的反向运动不会受到另一组对接架63中的拨柱653限制，因此不会阻碍固套66的反向移动，而拨槽662的末端推动拨柱653带动第一对接头651向第二对接头652紧压，在固套66对对接架63进行封堵后，可以保持该组对接架63中的稳定的电气连接，如图4和图6所示，拨槽662靠近外端的位置处固定安装有弹性凸起663，在拨槽662初始与拨柱653配合时，可以拨动第一对接头651先与第二对接头652接触，进而使第一对接头651和第二对接头652准确对位。

在本实施例中，实施场景具体为：通过在装配机器人5的末端安装越障结构6，用越障结构6对装配终端7进行支撑，即利用固定架61、飞架62、两组第一活动架631以及两组第二活动架632共同组成一组环形结构，对装配终端7进行支撑，而设立声波探测仪664，使声波探测仪664在探测到障碍后将信息传递给装配机器人5的控制系统中，控制系统将障碍信息反馈给末端安装器51上的伺服电机，即可利用伺服电机上的齿轮结构驱动固套66在固定架61和两组对接架63上沿弧形滑移运动，即实现驱动固套66在两组对接架63上来回转换的运动，如果固套66移出离障碍较近的对接架63，并在另一组对接架63上对另一组对接架63进行套合限制，此时可以借助另一组对接架63对装配终端7进行有力支撑，而离障碍较近一组对接架63脱离了固套66的限制，障碍可以将该组第一活动架631和第二活动架632进行按压，使第一活动架631和第二活动架632翻转打开，障碍即可穿过该组对接架63，同理，控制固套66从另一组对接架63上转移，障碍即可以相同方式越过另一组对接架63，通过控制固套66的移动，选择性的对其中一组对接架63进行套合封闭，即始终保持，有一组对接架63是处于锁定封闭状态，另一组对接架63处于非锁定状态，可以被障碍推开，越障结构6的初始状态仅有两种，一种是类似图5所示，固套66处于上方（仅以附图观看效果上的上方或下方，并不指代实际空间中的上方和下方）一组对接架63外部，一种是类似图6所示，固套66位于下方一组对接架63的外部；固套66在这两组对接架63上的来回转换，保证一组对接架63锁定封闭，另一组对接架63处于非锁定状态；

以附图10为例，越障结构6处于类似图5所示状态，固套66处于上方（仅以附图观看效果上的上方或下方，并不指代实际空间中的上方和下方）一组对接架63外部，在越障结构6和装配终端7在运动中遇到障碍时，未被固套66锁定的一组对接架63比较靠近障碍，障碍即图示中的夹持臂41，此时，该组对接架63中仅靠扭力弹性件使第一活动架631和第二活动架632对接，而该组对接架63中的电气对接组件65中的第一对接头651与第二对接头652在外推弹性件654的弹性推动下相互外对接贴合，但二者此时未被固套66中对应的拨槽662的末端限制而紧固对接，因此，随着越障结构6的继续运动，障碍会对该组对接架63中的第一活动架631和第二活动架632进行按压，使第一活动架631和第二活动架632翻转打开，障碍即可穿过该组对接架63，进入至固定架61和飞架62内侧，而后越过障碍的一组第一活动架631和第二活动架632在扭力弹性件的推动下复位对接，且该组已越过障碍的对接架63中的第一对接头651和第二对接头652仅靠外推弹性件654的推动相互对接贴合，而后通过声波探测仪664在探测到障碍进入固定架61和飞架62内侧后将信息传递给装配机器人5的控制系统中，控制系统将障碍信息反馈给末端安装器51上的伺服电机，并利用伺服电机上的齿轮结构驱动固套66从另一组对接架63上转移至已经越过障碍的该组对接架63上，对该组已经越过障碍的对接架63进行套合限制，同时随着固套66的转移靠近，使得对应该组已越过障碍的对接架63的拨槽662逐渐靠近该组对接架63中的拨柱653，且随着固套66的运动，固套66的端口会先经过拨柱653，拨柱653从拨槽662的开口端进入至拨槽662中，此时，拨柱653和第一对接头651相对于第一活动架631相对静止，直至固套66已经完全移动到该组已经越过障碍的对接架63外部时，拨槽662的封闭的末端接触拨柱，推动拨柱653与第一对接头651沿容纳槽635横向动，虽然先前第一对接头651与第二对接头652已经靠外推弹性件654推动相互对接，但由于弹性件的弹力会使得对接不够稳定，因此，利用拨槽662的末端推动第一对接头651与第二对接头652紧密对接，并保持稳定连接，而由于固套66从另一组未越障的对接架63上移出，另一组对接架63处于非封闭状态，随着越障结构6的继续运动，障碍再次推开未越障的对接架63中的第一活动架631和第二活动架632，即可使障碍通过另一组对接架63，完成结构的全部越障过程；

根据设备的工作状态不同，越障结构6在接近障碍时的状态也可能是类似图6所示，固套66位于下方一组对接架63的外部，即靠近障碍时，接近障碍的一组对接架63处于被固套66封闭的状态，此时，通过声波探测仪664探测障碍后将信息传递给装配机器人5的控制系统中，控制系统将障碍信息反馈给末端安装器51上的伺服电机，驱动固套66从该组靠近障碍的对接架63上移动到另一组远离障碍的对接架63上，使其转换为上述越障结构6处于类似图5所示的状态，再以与上述越障步骤相同的流程进行越障，实际过程如图11所示；

进而利用固套66与两组对接架63的闭合，保证实际工作过程中，始终有一组对接架63保持封闭连接，且其内部电气对接组件65也保证稳定连接，以支持装配终端7的结构支撑和电气连接，并以另一组未封闭的对接架63越过障碍，再对固套66的位置进行转换，实现两组对接架63依次越过障碍，从而在对一些装配不便的生产线上，可以设置夹持臂41和夹爪42在装配时对不便放置的工件进行稳定夹持，且不会阻碍装配终端7的运动和装配，进而在完成对工件的精准、稳定的装配操作的同时，也可以提高装置的装配效率，且遇到夹持臂41时，可以顺利的通过夹持臂41，且不会导致装配终端7的断连，相对于传统的遇到障碍时，需要将装配终端7原路折返再从另一方向运动到指定位置的技术方案而言，本发明可以使装配终端7沿简短的预定路线运动，不用担心第二工件的支撑结构的阻碍和影响，进一步的提高了装置的装配类效率，缩短了装置的装配时间。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能机器人自动装配装置，包括第一输送组件（1）、第二输送组件（2）和输出组件（3），所述第一输送组件（1）的输送末端设为组装工位，所述第二输送组件（2）的输送末端位于第一输送组件（1）的上方，所述输出组件（3）位于第一输送组件（1）输送末端的外侧，其特征在于：所述装配装置还包括夹持机器人（4）和装配机器人（5），所述夹持机器人（4）包括夹持臂（41）和夹爪（42），所述夹爪（42）用于将第二输送组件（2）上的第二工件夹取至装配工位的第一工件外侧，以及将装配完成的工件夹取至输出组件（3）上，所述装配机器人（5）的末端设置有末端安装器（51），所述末端安装器（51）的外部通过越障结构（6）安装有装配终端（7），所述装配终端（7）用于对工件的装配操作，所述越障结构（6）包括固定架（61）和飞架（62），所述固定架（61）与末端安装器（51）固定安装，所述装配终端（7）固定安装在飞架（62）上，所述装配终端（7）在装配面上沿装配路线运动，所述飞架（62）的两端与固定架（61）的两端之间均设置有对接架（63），所述对接架（63）为双向开合式结构，所述对接架（63）在接触障碍时打开，所述对接架（63）在障碍穿过对接架（63）时闭合。

2.根据权利要求1所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述夹持机器人（4）包括龙门架结构，所述龙门架结构上安装有主驱动设备，且所述主驱动设备在龙门架上水平运动，所述主驱动设备的下方通过一组直线驱动器与夹持臂（41）连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述对接架（63）包括第一活动架（631）和第二活动架（632），所述第一活动架（631）和第二活动架（632）分别与固定架（61）和飞架（62）的端部转动连接，所述固定架（61）、飞架（62）、两组第一活动架（631）以及两组第二活动架（632）共同组成一组环形结构，且所述第一活动架（631）与固定架（61）的连接处以及第二活动架（632）与飞架（62）的连接处均设置有扭力弹性件，该组扭力弹性件推动第一活动架（631）和第二活动架（632）运动至与固定架（61）和飞架（62）形成环形结构的状态，所述越障结构（6）还包括固套（66），所述固套（66）滑动套接在固定架（61）的外部，且所述第一活动架（631）、第二活动架（632）和飞架（62）均与固套（66）的内腔滑动配合。

4.根据权利要求3所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述末端安装器（51）上设置有驱动结构（52），所述驱动结构（52）由伺服电机和安装在电机轴上的小齿轮组成，所述固套（66）的外壁设置有轮齿，小齿轮与固套（66）外壁的轮齿相互啮合。

5.根据权利要求4所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述固套（66）的外部设置有声波探测仪（664），所述声波探测仪（664）在越障结构（6）跟随装配终端（7）运动时对前方的障碍进行信息监测。

6.根据权利要求3所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：两组对接架（63）的第一活动架（631）和第二活动架（632）的端部之间均设置有锁接组件（64）和电气对接组件（65），所述锁接组件（64）用于在第一活动架（631）和第二活动架（632）对接时对第一活动架（631）和第二活动架（632）进行横向锁定，所述电气对接组件（65）用于第一活动架（631）和第二活动架（632）对接时进行装配终端（7）与装配机器人（5）的电气连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述锁接组件（64）包括半圆块（641），所述半圆块（641）转动安装在第一活动架（631）端部的内部，所述半圆块（641）的一端设置为锁扣（642），所述第二活动架（632）端部靠近半圆块（641）的位置处设置有锁扣槽（634），所述第一活动架（631）和第二活动架（632）的端部对接后，旋转半圆块（641）使锁扣（642）与锁扣槽（634）卡合，对第一活动架（631）和第二活动架（632）进行横向锁定。

8.根据权利要求7所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述第一活动架（631）、第二活动架（632）、固定架（61）、以及飞架（62）的上表面和下表面均开设有导槽（633），所述固套（66）的上部内壁和下部内壁中均固定连接有突出加强结构（661），所述突出加强结构（661）滑动配合于导槽（633）中，所述半圆块（641）的周向侧壁延伸至导槽（633）中，所述突出加强结构（661）的表面设置有一层橡胶结构，所述突出加强结构（661）经过半圆块（641）时带动半圆块（641）转动。

9.根据权利要求6所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述电气对接组件（65）包括第一对接头（651）和第二对接头（652），所述第一活动架（631）和第二活动架（632）的端部均设置有容纳槽（635），所述第一对接头（651）和第二对接头（652）分别滑动插接在第一活动架（631）和第二活动架（632）的容纳槽（635）中，且所述第一对接头（651）与第一活动架（631）之间以及第二对接头（652）与第二活动架（632）之间均设置有外推弹性件（654），该外推弹性件（654）推动第一对接头（651）和第二对接头（652）相互靠近运动，所述第一对接头（651）和第二对接头（652）的端面间分别设置有电气连接所需的插头和插孔。

10.根据权利要求9所述的一种智能机器人自动装配装置，其特征在于：所述第一对接头（651）的外部连接有延伸出第一活动架（631）侧壁的拨柱（653），所述固套（66）对应拨柱（653）的内壁开设有拨槽（662），所述固套（66）向第二活动架（632）上移动时，拨槽（662）的末端推动拨柱（653）带动第一对接头（651）向第二对接头（652）紧压。

Images