CN115255909A - 工业机器人关节的自动组装生产线、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工业机器人关节的自动组装生产线，工业机器人关节包括外壳、减速机和若干零部件，自动组装生产线包括依次对接的一级线体、二级线体和三级线体；其中，一级线体用于外壳的上料；二级线体用于将减速机与外壳组装以获得关节半成品；三级线体用于将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料。本发明技术方案采用自动化的方式组装工业机器人的关节，相较于人工组装的方式，工业机器人关节的生产效率得到极大的提高，可满足厂家大批量、高质量的生产需求，大幅度的提升生产效益。

Description

工业机器人关节的自动组装生产线、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种工业机器人关节的自动组装生产线、方法及存储介质。

背景技术

关节是工业机器人的关键组成部件，一般地，一个关节至少包括外壳、电机、减速机以及若干类零部件等，而减速机又包括减速机本体、输入轴、输出轴、减速机固定座、输出法兰等部件，其中输出轴穿设于安装座中，其一端连接有输出法兰，用于传输动力至下一关节。在关节组装过程中，需先将减速机置于关节外壳中，并将减速机安装座与外壳连接。

目前，在组装时，通常采用人工进行减速机与外壳的装配及若干类零部件的安装，工作效率低；并且，因关节的组装部件众多，容易出现装配顺序、装配部件型号错误等情况，影响正常生产。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种工业机器人关节的自动组装生产线，旨在解决目前工业机器人关节生产效率低且容易装配出错的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种工业机器人关节的自动组装生产线，关节包括外壳、减速机和若干零部件，自动组装生产线包括依次对接的一级线体、二级线体和三级线体；其中，

一级线体用于外壳的上料；

二级线体用于将减速机与外壳组装以获得关节半成品；

三级线体用于将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料。

其中，一级线体包括：

第一传送线，用于输送外壳，第一传送线设置有外壳上料工位；

至少一个外壳上料装置，对应外壳上料工位设置，用于将外壳上料至第一传送线上。

其中，外壳上料装置包括：

至少一个外壳供料机构，用于供应外壳；

外壳上料机械手，用于从外壳供料机构上抓取外壳放置至第一传送线上。

其中，第一传送线还设置有：

外壳安装孔涂胶工位，外壳上料工位与其沿第一传送线的输送方向依次设置；和/或，

垫圈组装工位，外壳上料工位与其沿第一传送线的输送方向依次设置；和/或，

密封环组装工位，外壳上料工位与其沿第一传送线的输送方向依次设置。

其中，二级线体包括：

第二传送线，与第一传送线一体设置或相对接，用于接收并输送第一传送线输出的外壳，第二传送线沿其输送方向依次设置有减速机上料组装工位、螺丝预装工位、螺丝锁附工位；

减速机上料组装机，对应减速机上料组装工位设置，用于将减速机上料并置入位于减速机上料组装工位的外壳中；

螺丝预装机，对应螺丝预装工位设置，用于将螺丝预装至减速机与外壳相对接的安装孔位中；

螺丝锁附机，对应螺丝锁附工位设置，用于对安装孔位中的螺丝进行锁附以获得关节半成品。

其中，减速机上料组装机包括：

至少一个减速机供料机构，用于供应减速机；

第一视觉定位机构，用于分别获取外壳和减速机的安装孔位信息；

减速机上料组装机械手，用于从减速机供料机构上抓取减速机以置入位于减速机上料组装工位的外壳中，并根据安装孔位信息进行外壳与减速机的安装孔位对接。

其中，减速机包括固定座和法兰盘，固定座上开设有若干个第一安装孔，法兰盘上开设有若干个第二安装孔，外壳上开设有若干个第三安装孔，若干个第一安装孔用于与若干个第三安装孔对接以安装螺丝，若干个第一安装孔的位置信息通过第一视觉定位机构获取，螺丝预装机包括：

至少一个螺丝供料机构，用于供应螺丝；

第二视觉定位机构，用于获取第二安装孔的位置信息；

第一旋转对位机构，用于根据第一安装孔与第二安装孔的位置信息转动法兰盘至对应角度，以使得第一安装孔与第二安装孔对准；

预装机械手，用于从至少一个螺丝供料机构处取出螺丝，并将螺丝穿过第二安装孔以放置于第一安装孔中。

其中，螺丝锁附机包括：

第三视觉定位机构，用于获取第二安装孔的位置信息；

第二旋转对位机构，用于根据第一安装孔与第二安装孔的位置信息转动法兰盘至对应角度，以使得第一安装孔与第二安装孔对准；

锁附机械手，用于将放置于第一安装孔中的螺丝锁附至第一安装孔与第三安装孔中。

其中，三级线体包括：

第三传送线，与第二传送线相对接，用于接收并输送第二传送线输出的关节半成品，第三传送线沿其输送方向依次设置有若干零部件上料组装工位及关节成品下料工位；

若干零部件上料组装装置，每一零部件上料组装工位对应配置有一零部件上料组装装置，零部件上料组装装置用于将零部件上料及组装至关节半成品以形成关节成品；

关节成品下料装置，对应成品下料工位设置，用于对关节成品进行下料。

其中，零部件上料组装装置包括：

零部件供料机构，用于供应零部件；

零部件上料机械手，设于第三传送线的上方或一侧，用于从零部件供料机构上抓取零部件放置至零部件上料组装工位的关节半成品的减速机上；

零部件压装机构，用于对放置于关节半成品的减速机上的零部件进行压持装配。

其中，零部件供料机构包括旋转供料盘和驱动组件，旋转供料盘上设有沿其周向依次设置的若干储料位，若干储料位用于放置相同或不同类型的零部件，驱动组件用于驱动旋转供料盘转动以使储料位到达零部件上料机械手的取料位置。

其中，零部件供料机构还包括顶升组件，顶升组件位于旋转供料盘的一侧且设于零部件上料机械手的取料位置，顶升组件用于顶持储料位上的零部件并使其移动上升。

其中，零部件上料机械手的末端设置有安装架和位于安装架上的若干取放头，若干取放头分别用于取放不同类型的零部件。

其中，第二传送线与第三传送线之间或一侧设有翻转转运装置，翻转转运装置用于从第二传送线上抓取关节半成品，并将关节半成品翻转放置于第三传送线上。

其中，翻转转运装置包括：

工作台，工作台上设有放置区；

翻转机械手，设于工作台，用于从第二传送线上抓取关节半成品并将其翻转放置于放置区；

视觉定位组件，用于获取翻转后的关节半成品的底侧图像；

转运机械手，用于从放置区抓取翻转后的关节半成品，并将关节半成品放置于第三传送线上。

其中，第一传送线和第二传送线均为双层传送线体且通过第一治具搭载外壳以对外壳进行输送，第一传送线远离第二传送线的一端以及第二传送线远离第一传送线的一端分别设有第一接驳机构，第一接驳机构用于在第一传送线和第二传送线的双层传送线体之间转运第一治具；

第三传送线为双层传送线体且通过第二治具搭载关节半成品以对关节半成品进行输送，第三传送线的相对两端分别设有第二接驳机构，第二接驳机构用于在第三传送线的双层传送线体之间转运第二治具。

其中，第三传送线还沿其输送方向依次设置有磁编组装工位、磁编测试工位及不良品第一下料处理工位，磁编组装工位、磁编测试工位及不良品第一下料处理工位位于若干零部件上料组装工位与关节成品下料工位之间；

三级线体还包括：

不良品第一下料装置，对应第三传送线的不良品第一下料处理工位设置，用于将磁编测试不合格的不良品进行下料。

其中，第三传送线还沿其输送方向依次设置有弹簧组装工位、刹车组件组装工位、电路板组装工位、电路板测试工位及不良品第二下料处理工位，弹簧组装工位、刹车组件组装工位、电路板组装工位、电路板测试工位及不良品第二下料处理工位位于不良品第一下料处理工位与关节成品下料工位之间；

三级线体还包括：

不良品第二下料装置，对应第三传送线的不良品第二下料处理工位设置，用于将电路板测试不合格的不良品进行下料。

本发明还提出一种工业机器人关节的自动组装方法，包括：

控制一级线体进行外壳的上料；

控制二级线体将减速机与所述外壳组装以获得关节半成品；

控制三级线体将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料。

本发明还提出一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述工业机器人关节的自动组装方法的步骤。

本发明工业机器人关节的自动组装生产线在组装生产过程中，其先通过一级线体进行外壳的上料，然后通过二级线体将减速机与外壳组装以获得关节半成品，再通过三级线体将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并将关节成品进行下料，从而完成工业机器人关节的自动组装。本发明技术方案采用自动化的方式组装工业机器人的关节，相较于人工组装的方式，工业机器人关节的生产效率得到极大的提高，可满足厂家大批量、高质量的生产需求，大幅度的提升生产效益；并且，装配不会出错，可保障工业机器人关节的正常生产。

附图说明

图1为现有技术中工业机器人关节的爆炸图；

图2为本发明一实施例中工业机器人关节的自动组装生产线的结构示意图；

图3为图2实施例中外壳上料装置的结构示意图；

图4为图2实施例中减速机上料组装机的结构示意图；

图5为图2实施例中螺丝预装机的结构示意图；

图6为图2实施例中螺丝锁附机的结构示意图；

图7为图2实施例中零部件上料组装装置的结构示意图；

图8为图7实施例中零部件供料机构的结构示意图；

图9为图7实施例中零部件上料机械手的结构示意图；

图10为图2实施例中翻转转运装置的结构示意图；

图11为图2实施例中三级线体的结构示意图；

图12为本发明一实施例中工业机器人关节的自动组装方法的流程图；

图13为本发明一实施例中工业机器人关节自动组装的工作流程图。

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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1和图2，图1为现有技术中工业机器人关节的爆炸图，图2为本发明一实施例中工业机器人关节的自动组装生产线的结构示意图：

本发明提出一种工业机器人关节的自动组装生产线，关节100包括外壳100a、减速机100b和若干零部件，自动组装生产线包括依次对接的一级线体1、二级线体2和三级线体3；其中，

一级线体1用于外壳100a的上料；

二级线体2用于将减速机100b与外壳100a组装以获得关节半成品；

三级线体3用于将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料。

关节100由外壳100a、减速机100b、若干零部件等构成，关节100的生产过程中，先通过将减速机100b与外壳100a连接组装，再装配若干零部件。安装规则包括零件的安装数量、安装顺序以及安装位置等，一个关节中可装配不同数量以及不同类型的零部件，且所装配的零部件的类型可相同或不同，根据实际情况设置。比如，在一个具体实施例中，按照顺序在关节半成品的上先后安装波簧100c、平垫100d、六角盘100e和卡簧100f等零部件。

本发明工业机器人关节的自动组装生产线在组装生产过程中，其先通过一级线体1进行外壳100a的上料，然后通过二级线体2将减速机100b与外壳100a组装以获得关节半成品，再通过三级线体3将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并将关节成品进行下料，从而完成工业机器人关节的自动组装。

其中，一级线体1的末端对接于二级线体2的首端，二级线体2的末端对接于三级线体3的首端，作为优选方案，自动组装生产线呈直线式布局。对于一级线体1、二级线体2、三级线体3，各级线体可以是整条线体，也可以是由多条子线体构成的多条线体，根据实际情况设置。在各级线体中，可根据实际的组装工序，对应设置机器设备以完成各组装工序的自动化操作。

本发明技术方案采用自动化的方式组装工业机器人的关节，相较于人工组装的方式，工业机器人关节的生产效率得到极大的提高，可满足厂家大批量、高质量的生产需求，大幅度的提升生产效益；并且，装配不会出错，可保障工业机器人关节的正常生产。

在一些实施例中，一级线体1包括：

第一传送线11，用于输送外壳100a，第一传送线11设置有外壳上料工位11a；

至少一个外壳上料装置12，对应外壳上料工位11a设置，用于将外壳100a上料至第一传送线11上。

本实施例中，在第一传送线11的外壳上料工位11a处，外壳上料装置12将外壳100a上料，外壳100a被放置于第一传送线11上以通过第一传送线11输送。作为一个具体实施例，第一传送线11采用倍速链传送线。外壳上料装置12的结构形式可以采用多种，根据实际情况设置。其中，外壳上料工位11a的位置靠近第一传送线11的输入端，外壳上料装置12可以是一个、两个等，外壳上料装置12为一个时，外壳上料装置12位于第一传送线11的一侧，外壳上料装置12为两个时，外壳上料装置12可位于第一传送线11的相对两侧。本实施例中，外壳上料装置12设置一个。作为可选方案，除外壳上料工位11a以外，第一传送线11还可增设其它工位，以进行其它工序操作，根据实际情况设置。也即，一级线体1可不仅限于用于外壳100a的上料。

参见图3，图3为图2实施例中外壳上料装置的结构示意图：

在一些实施例中，外壳上料装置12包括：

至少一个外壳供料机构121，用于供应外壳100a；

外壳上料机械手122，用于从外壳供料机构121上抓取外壳100a放置至第一传送线11上。

本实施例中，外壳供料机构121将外壳100a输送至外壳上料机械手122的取料位置处，外壳上料机械手122从外壳供料机构121上抓取外壳100a，将外壳供料机构121上的外壳100a抓取放置于第一传送线11上，以实现外壳100a的自动上料。其中，外壳上料机械手122的结构形式可以采用多种，示例性的，外壳上料机械手122包括机械臂和设于机械臂末端的夹爪，在机械臂的驱动下，夹爪可于工作空间中运动以及对外壳100a进行夹取。在一实施例中，外壳上料机械手122还可包括设于机械臂末端的视觉定位模组，以在上料工作过程中通过视觉定位模组获取外壳100a的图像，对外壳100a进行抓取定位，提高上料精度。

外壳供料机构121的结构形式可以采用多种，示例性的，外壳供料机构121包括送料板和用于驱动送料板水平移动的驱动件，送料板上设有若干放料位，每一放料位处可对应放置一个外壳100a，比如，多个外壳100a在送料板上呈阵列式放置。工作过程可为：送料板位于初始位置，多个外壳100a通过人工或机器搬运被逐一放置于送料板上；而后在驱动件的驱动下，送料板从初始位置移动至外壳上料机械收的取料位置处，以供外壳上料机械手122抓取外壳100a上料。其中，驱动件可以是气缸，并且，还可设置导轨组件以支撑送料板的移动。

其中，外壳供料机构121至少为一个，即可为一个或一个以上。作为优选方案，外壳供料机构121为两个，两个外壳供料机构121并排间隔设置，外壳上料机械手122位于两外壳供料机构121之间或一侧。如此，两外壳供料机构121可交替运行至外壳上料机械手122的取料位置处以供料，提高外壳100a上料效率，进而可提高生产效率。

在一些实施例中，第一传送线11还设置有：

外壳安装孔涂胶工位11b，外壳上料工位11a与其沿第一传送线11的输送方向设置；和/或，

垫圈组装工位11c，外壳上料工位11a与其沿第一传送线11的输送方向设置；和/或，

密封环组装工位11d，外壳上料工位11a与其沿第一传送线11的输送方向设置。

本实施例中，关节还可包括垫圈100g和密封环100h，第一传送线11可设置外壳安装孔涂胶工位11b、垫圈组装工位11c和密封环组装工位11d，即可在外壳100a上料后，对外壳100a进行安装孔涂胶、垫圈组装、密封环组装等工序操作。具体地，因外壳100a的外壳安装孔用于安装减速机100b固定到外壳100a内的连接构件（比如螺丝），在外壳安装孔涂胶工位11b处，对第一传送线11上输送的外壳100a进行外壳安装孔涂胶，可进一步加强外壳100a与减速机100b的连接稳固性；在垫圈组装工位11c处，对第一传送线11上输送的外壳100a进行垫圈组装，垫圈100g安装在外壳100a上，垫圈100g具体可为O型圈；在密封环组装工位11d处，对第一传送线11上输送的外壳100a进行密封环组装。其中，密封环100h安装在外壳100a上，可和垫圈100g配合，实现关节外壳的密封，以对外壳100a内零件、电路板等结构进行防尘。

其中，当第一传送线11设置有外壳安装孔涂胶工位11b、垫圈组装工位11c和装饰环组装工位11d中时，三者沿第一传送线11的输送方向依次设置。并且，作为一种具体实施方式，外壳安装孔涂胶工位11b、垫圈组装工位11c和装饰环组装工位11d中的部分工位或全部工位可以是机器操作工位，也可以是人工操作工位，根据实际情况设置。

当工位为机器操作工位时，可在工位上或工位一侧设置机器设备以通过机器设备执行相应的工序操作。以外壳安装孔涂胶工位11b为例，外壳安装孔涂胶工位11b处对应设置有涂胶设备，涂胶设备位于第一传送线11的一侧，用于对外壳的安装孔进行自动涂胶，可提高工业机器人组装生产的自动化程度。示例性的，涂胶设备可以由机械手和设于机械手末端的涂胶头组成，通过机械手驱动涂胶头至外壳的安装孔处，涂胶头朝向外壳100a的安装孔中喷涂胶液，以实现外壳安装孔的自动涂胶。

当工位为人工操作工位时，可在工位处设置工作台，以通过工作台放置待装配零件以及操作所需的工具等物品，方便人工操作使用。以垫圈组装工位11c为例，垫圈组装工位11c处对应设置工作台，通过工作台储放垫圈，工人从工作架上拿取垫圈以装配至外壳100a上。

在一些实施例中，二级线体2包括：

第二传送线21，与第一传送线11一体设置或相对接，用于接收并输送第一传送线11输出的外壳100a，第二传送线21沿其输送方向依次设置有减速机上料组装工位21a、螺丝预装工位21b、螺丝锁附工位21c；

减速机上料组装机22，对应减速机上料组装工位21a设置，用于将减速机100b上料并置入位于减速机上料组装工位21a的外壳100a中；

螺丝预装机23，对应螺丝预装工位21b设置，用于将螺丝预装至减速机100b与外壳100a相对接的安装孔位中；

螺丝锁附机24，对应螺丝锁附工位21c设置，用于对安装孔位中的螺丝进行锁附以获得关节半成品。

本实施例中，第二传送线21的输入端衔接第一传送线11的输出端，第一传送线11上的外壳100a从其输出端，经第二传送线21的输入端输入至第二传送线21，第二传送线21接收并输送第一传送线11的外壳100a。其中，可以是第二传送线21与第一传送线11一体设置，即第二传送线21与第一传送线11作为一个整体的传送线；或者，也可以是第二传送线21与第一传送线11相对接，即第二传送线21与第一传送线11为两个独立的传送线。作为一个具体实施例，第二传送线21选用倍速链传送线。

第二传送线21沿其输送方向依次设置减速机上料组装工位21a、螺丝预装工位21b、螺丝锁附工位21c，即外壳100a在一级线体1中完成相应的组装工序之后进入二级线体2，在二级线体2中依次进行减速机上料组装、螺丝预装、螺丝锁附的组装工序。

具体地，在减速机上料组装工位21a处，减速机上料组装机22将减速机100b上料，并将减速机100b放置于第二传送线21输送的外壳100a中；在螺丝预装工位21b处，螺丝预装机23将螺丝上料，并将螺丝放置于减速机100b与外壳100a相对接的各安装孔位中，以进行螺丝的预装；在螺丝锁附工位21c处，螺丝锁附机24对减速机100b与外壳100a相对接的各安装孔位中的螺丝进行逐一锁附，以实现减速机100b与外壳100a的连接，进而获得关节半成品。关节半成品，即为组装有减速机100b的外壳100a。

其中，螺丝预装机23和螺丝锁附机24的结构形式可以为多种，示例性的，螺丝预装机23包括螺丝供料器、协作机械臂和设于机械臂末端的夹爪，在协作机械臂的驱动下，夹爪可在工作空间中移动，并于螺丝供料器处夹取螺丝，将螺丝放置于减速机与外壳相对接的安装孔位中。螺丝锁附机24包括协作机械臂和设于机械臂末端的电动螺丝刀，在协作机械臂的驱动下，电动螺丝刀可在工作工件中移动，以对减速机100b与外壳100a相对接的各安装孔位中的螺丝进行逐一锁附。当然，在实际应用场景中，根据实际情况，螺丝预装机23和螺丝锁附机24还可设置其它结构，以辅助完成螺丝预装和锁附工作。

参见图4，图4为图2实施例中减速机上料组装机的结构示意图：

在一些实施例中，减速机上料组装机22包括：

至少一个减速机供料机构221，用于供料减速机100b；

第一视觉定位机构，用于分别获取外壳100a和减速机100b的安装孔位信息；

减速机上料组装机械手222，用于从减速机供料机构221上抓取减速机100b以置入位于减速机上料组装工位21a的外壳100a中，并根据外壳100a和减速机100b的安装孔位信息进行外壳100a与减速机100b的安装孔位对接。

本实施例中，减速机供料机构221将减速机100b输送至减速机上料组装机械手222的取料位置处，减速机上料组装机械手222从减速机供料机构221上抓取减速机100b，并通过第一视觉定位机构分别获取外壳100a和减速机100b的安装孔位信息，将减速机供料机构221上的减速机100b抓取放置于位于减速机上料组装工位21a的外壳100a中，并根据外壳100a和减速机100b的安装孔位信息进行外壳100a与减速机100b的安装孔位对接，以实现减速机100b的自动上料。其中，减速机上料组装机械手222的结构形式可以采用多种，示例性的，减速机上料组装机械手222包括协作机械臂和设于机械臂末端的夹爪，在协作机械臂的驱动下，夹爪可于工作空间中运动，以对外壳100a进行夹取。

视觉定位机构的结构形式可以为多种，示例性的，第一视觉定位机构包括第一视觉定位组件和第二视觉定位组件，第一视觉定位组件设于减速机上料组装机械手222的末端，用于获取外壳100a的安装孔位信息；第二视觉组件设于减速机供料机构221旁侧的某一固定位置处，用于获取减速机100b的安装孔位信息。工作过程可为：减速机上料组装机械手222从减速机供料机构221上抓取减速机100b，先将减速机100b抓取至第二视觉定位组件的上方，通过第二视觉定位组件获取减速机100b的安装孔位信息，而后再运动至位于减速机上料组装工位21a的外壳100a的上方，通过位于减速机上料组装机械手222末端的第一视觉定位组件获取外壳100a的安装孔位信息，根据外壳100a和减速机100b的安装孔位信息，将减速机100b抓取放置于第二传送线21输送的外壳100a中并进行外壳100a与减速机100b的安装孔位对接。作为具体方案，第一视觉定位组件和第二视觉定位组件可以采用CCD相机。

减速机供料机构221的结构形式可以采用多种，示例性的，减速机供料机构221包括送料板和用于驱动送料板水平移动的驱动件，送料板上设有若干定位治具，每一定位治具上可对应放置一减速机100b，比如，多个减速机100b在送料板上呈阵列式放置。工作过程可为，送料板位于初始位置，多个减速机100b通过人工或机器搬运被逐一放置于送料板的治具上；而后在驱动件的驱动下，送料板从初始位置移动至上料位置，以供靠近上料位置设置的减速机上料组装机械手222抓取减速机100b上料。其中，驱动件可以包括气缸，并且，还可设置导轨组件以支撑送料板的移动。

其中，减速机供料机构221至少为一个，即可为一个或一个以上。作为优选方案，减速机供料机构221为两个，两个减速机供料机构221并排间隔设置，减速机上料组装机械手222位于两减速机供料机构221之间或一侧。如此，两减速机供料机构221可交替运行至减速机上料组装机械手222的取料位置处以供料，提高减速机100b上料效率，进而可提高生产效率。

参见图1和图5，图5为图2实施例中螺丝预装机的结构示意图：

在一些实施例中，减速机100b包括固定座100b1和法兰盘100b2，固定座100b1上开设有若干个第一安装孔101，法兰盘100b2上开设有若干个第二安装孔102，外壳100a上开设有若干个第三安装孔103，若干个第一安装孔101用于与若干个第三安装孔103对接以安装螺丝，若干个第一安装孔101的位置信息通过第一视觉定位机构获取，螺丝预装机23包括：

至少一个螺丝供料机构231，用于供应螺丝；

第二视觉定位机构232，用于获取第二安装孔102的位置信息；

第一旋转对位机构233，用于根据第一安装孔101与第二安装孔102的位置信息转动法兰盘100b2至对应角度，以使得第一安装孔101与第二安装孔102对准；

预装机械手234，用于从至少一螺丝供料机构231处取出螺丝，并将螺丝穿过第二安装孔102以插装于第一安装孔101中。

具体地，法兰盘100b2与减速机100b的输出轴连接，以可转动地设置于固定座100b1上，法兰盘100b2作为减速机100b的输出端，用于连接下一关节；减速机100b与外壳100a组装时，法兰盘100b2相对固定座100b1朝向，固定座100b1的下端与外壳100a对接并通过在若干个第一安装孔101与若干个第三安装孔103内穿设螺丝以连接。当法兰盘100b2对固定座100b1未对齐到适合角度时，法兰盘100b2形成对固定座100b1的第一安装孔101的遮挡，导致无法直接在固定座100b1的第一安装孔101中穿设螺丝预装。故需调整法兰盘100b2的角度以使第二安装孔102与第一安装孔101对应，将螺丝从第二安装孔102中穿过，再放置于第一安装孔101中以进行预装。

进一步地，固定座100b1上的第一安装孔101与外壳100a上的第三安装孔103数量相同且位置对准。可选地，法兰盘100b2上的第二安装孔102与固定座100b1上的第一安装孔101数量相同，比如第一安装孔101为10个，第二安装孔102为10个，如此可仅需经过一次旋转对位，比如一次旋转对位使10个孔位全部对应，即可完成所有第一安装孔101中的螺丝预装或锁附；可选地，法兰盘100b2上的第二安装孔102的数量少于固定座100b1上的第一安装孔101的数量，比如第一安装孔101为10个，第二安装孔102为8个；如此需要至少经过两次旋转对位，比如第一次旋转对位使8个孔位对应，第二次旋转对应使剩余2个孔位对应，方可完成所有第一安装孔101中的螺丝预装或锁附。容易理解的是，上述仅属于实际场景中外壳100a与减速机100b螺丝连接所存在的一些具体情况说明，并不构成对本方案的限制。

本实施例的螺丝预装机23进行螺丝预装时，通过第二视觉定位机构232获取第二安装孔102的位置信息，第一安装孔101的位置信息已通过第一视觉定位机构获取，第一旋转对位机构233根据第一安装孔101与第二安装孔102的位置信息转动法兰盘100b2至对应角度，以使第一安装孔101与第二安装孔102对应，预装机械手234从螺丝供料机构231处取出螺丝，将螺丝穿过第二安装孔102以放置于第一安装孔101中，以便于后续的螺丝锁附机24对准螺丝进行锁附。锁附时，螺丝向下旋转穿过第一安装孔101后再继续旋转穿入第三安装孔103，则可以通过螺丝同时钻入第一安装孔101和第三安装孔103，以对固定座100b1和外壳100a进行锁附。锁附之后，螺丝的螺杆穿过固定座100b1的第一安装孔101与外壳100a的第三安装孔103螺纹配合，而螺丝的螺帽则紧固抵接于固定座100b1，使固定座100b1和外壳100a被螺丝锁附。

进一步的，第一安装孔101可以是轴向截面为T形的安装孔，与螺丝的外形相适配，使得预装的螺丝能够在第一安装孔101中稳定放置；并且，第一安装孔101可为无螺纹孔或螺纹孔，根据实际情况设置。

其中，第二视觉定位机构232可以设置在预装机械手234上，第二视觉定位机构232可以是CCD视觉相机，通过CCD视觉相机拍摄关节的法兰盘100b2所在侧的高清图像，以识别法兰盘100b2上的第二安装孔102，从而获取第二安装孔102的位置信息。第一旋转对位机构233的结构形式可以为多种，比如第一旋转对位机构233包括机械臂和设于机械臂末端的夹爪，使用时，可通过机械臂驱动其末端的旋转夹爪至法兰盘100b2处，旋转夹爪对法兰盘100b2进行夹持并带动其旋转。除此示例以外，第一旋转对位机构233还可以采用其它结构形式。并且还可通过带动其它减速机100b的其它部件转动，以使法兰盘100b2转动。比如，通过带动减速机100b的输出轴或转子，以带动法兰盘100b2转动。根据预装机械手234的功能作用，其结构形式可以根据实际情况设置，比如前述实施例的协作机械臂与夹爪的组合结构，以实现夹取螺丝上料，又或者，可以采用如吸盘的吸取件代替夹爪，以进行吸取螺丝上料。螺丝供料机构231至少为一个，即螺丝供料机构231可以为一个或一个以上，如图所示，螺丝供料机构231为三个，预装机械手234可依序从三个螺丝供料机构231处取螺丝上料预装，无需等待，可提高组装效率。

参见图6，图6为图2实施例中螺丝锁附机的结构示意图：

在一些实施例中，螺丝锁附机24包括：

第三视觉定位机构241，用于获取第二安装孔102的位置信息；

第二旋转对位机构242，用于根据第一安装孔101与第二安装孔102的位置信息转动法兰盘100b2至对应角度，以使得第一安装孔101与第二安装孔102对应；

锁附机械手243，用于将放置于第一安装孔101中的螺丝锁附至第一安装孔101与第三安装孔103中。

本实施例中，与螺丝预装时的组装情况相同，当法兰盘100b2对固定座100b1未对齐到适合角度时，法兰盘100b2形成对固定座100b1的第一安装孔101的遮挡，导致无法直接对放置于固定座100b1的第一安装孔101中的螺丝进行锁附。故需调整法兰盘100b2的角度以使第二安装孔102与第一安装孔101对应，从而穿过第二安装孔102，以对放置于固定座100b1的第一安装孔101中的螺丝进行锁附。螺丝锁附机24进行螺丝锁附时，通过第三视觉定位机构241获取第二安装孔102的位置信息，第一安装孔101的位置信息已通过第一视觉定位机构获取，第二旋转对位机构242根据第一安装孔101与第二安装孔102的位置信息转动法兰盘100b2至对应角度，以使第一安装孔101与第二安装孔102对应，锁附机械手243穿过第二安装孔102以将放置于第一安装孔101中的螺丝锁附至第一安装孔101与第三安装孔103中。

其中，第三视觉定位机构241可以设置在锁附机械手243上，且第三视觉定位机构241与第二旋转对位机构242对应参照前述实施例的第二视觉定位机构232和第一旋转对位机构233的结构进行设置，在此不作阐述。而至于锁附机械手243，其结构形式可以根据实际情况设置，比如前述实施例的协作机械臂与电动螺丝刀的组合结构，其工作过程可为：协作机械臂驱动电动螺丝刀于工作空间中移动，电动螺丝刀的锁附杆从法兰盘100b2的第二安装孔102中穿过，以对插装于第一安装孔101中的螺丝进行旋转锁附，进而将螺丝锁附至第一安装孔101与第三安装孔103中；如此循环，以实现各第一安装孔101和与之对应的第三安装孔103中的螺丝进行锁附。

在一些实施例中，参见图2，三级线体3包括：

第三传送线31，与第二传送线21相对接，用于接收并输送第二传送线21输出的关节半成品，第三传送线31沿其输送方向依次设置有若干零部件上料组装工位31a及关节成品下料工位31b；

若干零部件上料组装装置32，每一零部件上料组装工位31a对应配置一零部件上料组装装置32，零部件上料组装装置32用于将零部件上料及组装至关节半成品以形成关节成品；

关节成品下料装置33，对应关节成品下料工位31b设置，用于对关节成品进行下料。

本实施例中，第三传送线31的输入端衔接第二传送线21的输出端，第二传送线21上的关节半成品从其输出端，经第三传送线31的输入端输入至第三传送线31，第三传送线31接收并输送第二传送线21的关节半成品。作为可选方案，第三传送线31选用倍速链输送线。

第三传送线31沿其输送方向依次设置若干零部件上料组装工位32a及关节成品下料工位31b，即外壳100a在二级线体2中完成相应的组装工序获得关节半成品之后进入三级线体3，在三级线体3中进行若干零部件的组装工序。并在三级线体3中完成所有组装工序获得关节成品之后，对关节成品进行下料。具体地，在零部件上料组装工位32a处，零部件上料组装装置32将零部件上料，并将零部件组装至第三传送线31输送的关节半成品的减速机上；其中，零部件上料组装工位32a可以为多个，比如四个，对应地，零部件上料组装装置32配置为四个。零部件可以包括波簧100c、平垫100d、六角盘100e和卡簧100f，以通过四个零部件上料组装装置32将波簧、平垫、六角盘、卡簧依次上料及组装至关节半成品以形成关节成品，包括但不仅限于此。其中，可以是在一个零部件上料组装工位32a处，通过零部件上料组装装置32完成一种或多种类型以及一个或多个零部件组装，根据实际情况设置。并且，多个零部件的组装顺序根据实际情况设置，对此不作限制。

参见图7，图7为图2实施例中零部件上料组装装置的结构示意图：

在一些实施例中，零部件上料组装装置32包括：

零部件供料机构321，用于供应零部件；

零部件上料机械手322，设于第三传送线31的上方或一侧，用于从零部件供料机构321上抓取零部件放置至零部件上料组装工位32a的关节半成品的减速机100b上；

零部件压装机构323，用于对放置于关节半成品的减速机100b上的零部件进行压持装配。

本实施例中，零部件供料机构321将零部件输送至零部件上料机械手322的取料位置处，零部件上料机械手322从零部件供料机构321上抓取零部件，并放置至零部件上料组装工位32a的关节半成品的减速机100b上，然后通过零部件压装机构323对放置于关节半成品的减速机100b上的零部件进行压持装配，以使零部件紧固装配于减速机100b上，从而实现零部件的自动上料组装。其中，零部件供料机构321可以是旋转式或直线式供料结构，根据实际情况设置。零部件上料机械手322的结构形式可以为多种，示例性的，零部件上料机械手322包括协作机械臂和设于机械臂末端的夹爪，在协作机械臂的驱动下，夹爪可于工作空间中运动，以对零部件供料机构321上的零部件进行夹取。除夹取式上料以外，零部件上料机械手322还可以采用吸附式上料，根据实际情况设置。零部件压装机构323的结构形式可以为多种，示例性的，零部件压装机构323包括压头和用于驱动压头竖向移动的驱动组件，在驱动组件的驱动下，压头可竖直向下移动，以对减速机100b上的零部件进行压持装配。

参见图8，图8为图7实施例中零部件供料机构的结构示意图：

在一些实施例中，零部件供料机构321包括旋转供料盘321a和驱动组件321b，旋转供料盘321a上设有沿其周向依次设置的若干储料位321c，若干储料位321c用于放置相同或不同类型的零部件，驱动组件321b用于驱动旋转供料盘321a转动以使储料位321c到达零部件上料机械手322的取料位置。

本实施例中，零部件供料机构321可实现多类型（种类和/或型号）零部件的供料，当需要组装某一类型的零部件时，零部件供料机构321通过其驱动组件321b驱动旋转供料盘321a旋转，以使放置对应类型零部件的储料位321c移动至零部件上料机械手322的取料位置处，以供零部件上料机械手322对零部件进行抓取上料。其中，驱动组件321b的结构形式可以根据实际情况设置。作为可选方案，旋转供料盘321a的每一储料位321c处可竖直设置一根支撑杆，多个零部件套设于支撑杆上并堆叠放置，零部件上料机械手322从支撑杆上取出零部件以进行上料。除此以外，也可以是旋转供料盘321a的每一储料位321c处设置储料仓，以在储料仓中将多个零部件堆叠放置，包括但不限于此。

在一些实施例中，零部件供料机构321还包括顶升组件321d，顶升组件321d位于旋转供料盘321a的一侧且设于零部件上料机械手322的取料位置，顶升组件321d用于顶持储料位321c上的零部件并使其移动上升。

本实施例中，321b用于驱动旋转供料盘321a转动以使储料位321c到达零部件上料机械手322的取料位置，上料时通过顶升组件从下向上顶持套设在支撑杆上的零部件使其上移，以便零部件上料机械手322从支撑杆的顶部取出零部件。而至于顶升组件的具体结构形式，本领域技术人员可以根据实际情况设置。

参见图9，图9为图7实施例中零部件上料机械手的结构示意图：

在一些实施例中，零部件上料机械手322的末端设置有安装架322a和位于安装架322a上的若干取放头322b，若干取放头322b分别用于取放不同类型的零部件。

本实施例中，零部件上料机械手322取料时，驱动其末端的安装架322a移动至取料位置处，通过其若干取放头322b从零部件供料机构321上分别取出若干零部件，而后在将若干零部件按照安装顺序依次安装于关节半成品上。其中，取放头322b可以为吸附式取放头，并且，取放头322b可以设置多个，比如取放头为三个，根据实际情况设置。当需要组装多种类型的零部件时，零部件上料机械手322无需多次往返取料，实现一次性取料，节省时间，提高组装效率，进而提高工业机器人关节的生产效率。

在一些实施例中，第二传送线21与第三传送线31之间或一侧设有翻转转运装置41，翻转转运装置41用于从第二传送线21上抓取关节半成品，并将关节半成品翻转后放置于第三传送线31上。

因关节自身结构部件的位置原因，关节组装过程分为两面组装；具体地，二级线体2用于进行关节一面（可称为正面）的部件组装，三级线体3用于进行关节另一面（可称为反面）的部件组装。本实施例中，通过翻转装置41从第二传送线21上抓取正面朝上的关节半产品，并将关节半产品翻转180°以使其反面朝上，再放置于第三传送线31上。

翻转装置41的结构形式可以采用多种，比如，翻转装置41包括翻转机械手，翻转机械手从第二传送线21上抓取关节半成品，并将其翻转180°后放置于第三传送线31上。

参见图10，图10为图2实施例中翻转转运装置的结构示意图：

在一些实施例中，翻转转运装置41包括：

工作台411，工作台411上设有放置区411a；

翻转机械手412，设于工作台411，用于从第二传送线21上抓取关节半成品并将其翻转放置于放置区411a；

视觉定位组件413，用于获取翻转后的关节半成品的底侧图像；

转运机械手414，用于从放置区411a抓取翻转后的关节半成品，并将其放置于第三传送线31上。

本实施例中，翻转转运装置41的工作过程为：翻转机械手412从第二传送线21上抓取关节半成品，并将其翻转180°后放置于工作台411的放置区411a，转运机械手414从放置区抓取已翻转的关节半成品经过视觉定位组件413的上方，通过视觉定位组件413获取翻转后的关节半成品的底侧图像进行定位，然后再根据定位所获取的图像信息将关节半成品放置于第三传送线31上，保证关节半成品放置位置的精准性，提高转运精度。

在一些实施例中，第一传送线11和第二传送线21均为双层传送线体且通过第一治具搭载外壳以对外壳进行传送，第一传送线11远离第二传送线21的一端以及第二传送线21远离第一传送线11的一端分别设有第一接驳机构10，第一接驳机构10用于在第一传送线11和第二传送线21的双层传送线体之间转运第一治具；

第三传送线31为双层传送线体且通过第二治具搭载关节半成品以对关节半成品进行传送，第三传送线31的相对两端分别设有第二接驳机构20，第二接驳机构20用于在第三传送线31的双层传送线体之间转运第二治具。

本实施例中，第一传送线11和第二传送线21的双层传送线体中的上层传送线体和下层传送线体的传送方向相反，第一治具在第一传送线11和第二传送线21的上层传送线体上移动传送外壳100a，当移动至第二传送线21远离第一传送线11的一端时，第一治具上的外壳100a已通过组装减速机100b形成关节半成品，翻转装置41从第一治具上抓取关节半成品并将其翻转后放置于第三传送线31的第二治具上；然后，位于第二传送线21远离第一传送线11的一端的第一接驳机构10，将上层传送线体上空载的第一治具转运至下层传送线体，空载的第一治具在下层传送线体上移动，当移动至第一传送线11远离第二传送线21的一端时，位于第一传送线11远离第二传送线21的一端的第一接驳机构10，将下层传送线体上空载的第一治具转运至上层传送线体，以待搭载外壳100a并对其进行传送，如此实现对外壳100a的传送以及第一治具的循环使用。

相应地，第三传送线31的双层传送线体中的上层传送线体和下层传送线体的传送方向相反，第二治具在第三传送线31的上层传送线体上移动传送关节半成品，当移动至第三传送线31远离第二传送线21的一端时，第二治具上的关节半成品已通过组装若干零部件形成关节成品，关节成品下料装置33将第二治具上的关节成品下料；然后，位于第三传送线31远离第二装置的一端的第二接驳机构20，将上层传送线体上空载的第二治具转运至下层传送线体，空载的第二治具在下层传送线体上移动，当移动至第三传送线31靠近第二传送线21的一端时，位于第三传送线31靠近第二传送线21的一端的第二接驳机构20，将下层传送线体上空载的第二治具转运至上层传送线体，以待搭载关节半成品并对其进行传送，如此实现对关节半成品的传送以及第二治具的循环使用。

其中，第一接驳机构10和第二接驳机构20的结构形式可以采用多种，示例性的，接驳机构包括协作机械臂和设于机械臂末端的夹持机构，夹持机构用于夹持治具，在协作机械臂的驱动下，夹持机构可于工作空间中移动，以对传送线上的治具进行夹持。而至于夹持机构的具体结构形式，本领域技术人员可以根据实际情况设置。

参见图11，图11为图2实施例中三级线体的结构示意图：

在一些实施例中，第三传送线31还沿其输送方向依次设置有磁编组装工位31c、磁编测试工位31d及不良品第一下料处理工位31e，磁编组装工位31c、磁编测试工位31d及不良品第一下料处理工位31e位于若干零部件上料组装工位32a与关节成品下料工位31b之间；

三级线体3还包括：

不良品第一下料装置34，对应第三传送线31的不良品第一下料处理工位31e设置，用于将磁编测试不合格的不良品进行下料。

本实施例中，如图1所示，关节还包括磁编100i，即磁编码器。在关节中，磁编100i通过磁编安装架安装在外壳100a上，并与减速机100b连接，用于测量减速机100b的转动位置信息。如图11所示，第三传送线31还设置有磁编组装工位31c、磁编测试工位31d及不良品第一下料处理工位31e，即在三级线体3中，完成若干零部件上料组装后，对关节半成品依次进行磁编组装、磁编测试、不良品下料处理的工序操作。具体地，对位于磁编组装工位31c处的关节半成品进行磁编组装；在磁编测试工位31d处，对已组装磁编100i的关节半成品进行测试，通过检测磁编100i是否可正常工作进而判断磁编是否安装正确，磁编100i安装正确的关节半成品则为良品，磁编100i安装不正确的关节半成品则为不良品；在不良品第一下料处理工位31e处，对第三传送线31上输送的为不良品的关节半成品进行下料处理，若处理完好，则重新将关节半成品上料至第三传送线31上。其中，处理过程可以包括磁编100i的重新安装、测试等。

作为可选方案，磁编组装工位31c、磁编测试工位31d可以是人工操作工位，不良品第一下料处理工位31e处的不良品第一下料装置34可采用不良品第一下料机械手，通过不良品第一下料机械手将第三传送线31上输送的为不良品的关节半成品进行下料。若处理完好，则可通过不良品第一下料机械手重新将关节半成品上料至第三传送线31上。

在一些实施例中，第三传送线31还沿其输送方向依次设置有弹簧组装工位31f、刹车组件组装工位31g、电路板组装工位31h、电路板测试工位31i及不良品第二下料处理工位31j，弹簧组装工位31f、刹车组件组装工位31g、电路板组装工位31h、电路板测试工位31i及不良品第二下料处理工位31j位于不良品第一下料处理工位31e与关节成品下料工位31b之间；

三级线体3还包括：

不良品第二下料装置35，对应第三传送线31的不良品第二下料处理工位31j设置，用于将电路板测试不合格的不良品进行下料。

本实施例中，如图1所示，关节还包括弹簧100j、刹车组件100k、电路板100l，具体地，弹簧100j安装在外壳100a的孔位中，刹车组件100k安装在磁编安装架上，弹簧100j的两端分别与外壳100a和刹车组件100k抵接，刹车组件100k用于限制六角盘100e的转动以实现对减速机100b的制动，电路板100l则通过其它紧固件与磁编安装架连接。如图11所示，第三传送线31还设置有弹簧组装工位31f、刹车组件组装工位31g、电路板组装工位31h、电路板测试工位31i及不良品第二下料处理工位31j，即在三级线体3中，完成磁编组装、测试后，对关节半成品依次进行弹簧组装、刹车组件组装、电路板组装、电路板测试、不良品下料处理的工序操作。

作为可选方案，弹簧组装工位31f、刹车组件组装工位31g、电路板组装工位31h、电路板测试工位31i可以是人工操作工位。其中，关节所需组装的电路板包括控制板、功率板等，电路板测试通过的关节半成品则为良品，电路板测试不通过的关节半成品则为不良品。不良品第二下料处理工位31j处的不良品第二下料装置35可采用不良品第二下料机械手，通过不良品第二下料机械手将第三传送线31上输送的为不良品的关节半成品进行下料。若处理完好，则可通过不良品第一下料机械手重新将关节半成品上料至第三传送线31上。其中，处理过程可以包括电路板的重新安装或更换安装、重新测试等。当然，作为可选方案，除上述工位以外，第三传送线31还可增设其它工位，以进行其它工序操作，根据实际情况设置。

参照图12，图12为本发明一实施例中工业机器人关节的自动组装方法的流程图：

本发明还提出一种工业机器人关节的自动组装方法，包括：

步骤S100：控制一级线体1进行外壳100a的上料；

步骤S200：控制二级线体2将减速机100b与外壳100a组装以获得关节半成品；

步骤S300：控制三级线体3将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料。

关节100由外壳100a、减速机100b、若干零部件等构成，关节100的生产过程中，先通过将减速机100b与外壳100a连接组装，再装配若干零部件。安装规则包括零件的安装数量、安装顺序以及安装位置等，一个关节中可装配不同数量以及不同类型的零部件，根据实际情况设置。比如，在一个具体实施例中，按照顺序在关节半成品的上先后安装波簧100c、平垫100d、六角盘100e和卡簧100f等零部件。

本实施例所提出的工业机器人关节的自动组装方法用于实现工业机器人关节的自动组装，具体地，首先控制一级线体1进行外壳100a的上料，然后控制二级线体2将减速机100b与外壳100a组装以获得关节半成品，再控制三级线体3将若干零部件按照预设的安装规则安装在关节半成品上以获得关节成品，并对关节成品进行下料，从而完成工业机器人关节的自动组装。

其中，该工业机器人关节的自动组装方法的执行设备是上述实施例中的工业机器人关节的自动组装生产线，所涉及的一级线体1、二级线体2和三级线体3的具体结构可参照前述实施例，在此不作复述。当然，此仅为示例性的，并非限制性的。

结合上述实施例，在一个具体实施方案中，对应图1所示的工业机器人关节以及图2和图11所示的工业机器人关节的自动组装生产线，参见图13，工业机器人关节的自动组装工作流程依次包括：外壳上料、外壳安装孔涂胶、外壳上垫圈组装、外壳上密封环组装、减速机上料组装、减速机与外壳螺丝预装、减速机与外壳螺丝锁附、外壳翻转、减速机上波簧组装、减速机上平垫组装、减速机上六角盘组装、减速机上卡簧组装、磁编组装、磁编测试、不良品下料、弹簧组装、刹车组件组装、电路板组装、电路板测试、良品或不良品下料。

本发明还提出一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述的工业机器人关节的自动组装方法的步骤。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (20)

1.一种工业机器人关节的自动组装生产线，所述工业机器人关节包括外壳、减速机和若干零部件，其特征在于，所述自动组装生产线包括依次对接的一级线体、二级线体和三级线体；其中，

所述一级线体用于所述外壳的上料；

所述二级线体用于将所述减速机与所述外壳组装以获得关节半成品；

所述三级线体用于将若干所述零部件按照预设的安装规则安装在所述关节半成品上以获得关节成品，并对所述关节成品进行下料。

2.根据权利要求1所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述一级线体包括：

第一传送线，用于输送所述外壳，所述第一传送线设置有外壳上料工位；

至少一个外壳上料装置，对应所述外壳上料工位设置，用于将所述外壳上料至所述第一传送线上。

3.根据权利要求2所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述外壳上料装置包括：

至少一个外壳供料机构，用于供应所述外壳；

外壳上料机械手，用于从所述外壳供料机构上抓取所述外壳放置至所述第一传送线上。

4.根据权利要求2所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述第一传送线还设置有：

外壳安装孔涂胶工位，所述外壳上料工位与其沿所述第一传送线的输送方向依次设置；和/或，

垫圈组装工位，所述外壳上料工位与其沿所述第一传送线的输送方向依次设置；和/或，

密封环组装工位，所述外壳上料工位与其沿所述第一传送线的输送方向依次设置。

5.根据权利要求2所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述二级线体包括：

第二传送线，与所述第一传送线一体设置或相对接，用于接收并输送所述第一传送线输出的所述外壳，所述第二传送线沿其输送方向依次设置有减速机上料组装工位、螺丝预装工位、螺丝锁附工位；

减速机上料组装机，对应所述减速机上料组装工位设置，用于将所述减速机上料并置入位于所述减速机上料组装工位的所述外壳中；

螺丝预装机，对应所述螺丝预装工位设置，用于将螺丝预装至所述减速机与所述外壳相对接的安装孔位中；

螺丝锁附机，对应所述螺丝锁附工位设置，用于对所述安装孔位中的螺丝进行锁附以获得关节半成品。

6.根据权利要求5所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述减速机上料组装机包括：

至少一个减速机供料机构，用于供应所述减速机；

第一视觉定位机构，用于分别获取所述外壳和所述减速机的安装孔位信息；

减速机上料组装机械手，用于从所述减速机供料机构上抓取所述减速机以置入位于所述减速机上料组装工位的外壳中，并根据所述安装孔位信息进行所述外壳与所述减速机的安装孔位对接。

7.根据权利要求6所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述减速机包括固定座和法兰盘，所述固定座上开设有若干个第一安装孔，所述法兰盘上开设有若干个第二安装孔，所述外壳上开设有若干个第三安装孔，所述若干个第一安装孔用于与所述若干个第三安装孔对接以安装螺丝，所述若干个第一安装孔的位置信息通过所述第一视觉定位机构获取，所述螺丝预装机包括：

至少一个螺丝供料机构，用于供应螺丝；

第二视觉定位机构，用于获取所述第二安装孔的位置信息；

第一旋转对位机构，用于根据所述第一安装孔与所述第二安装孔的位置信息转动所述法兰盘至对应角度，以使得所述第一安装孔与所述第二安装孔对准；

预装机械手，用于从所述至少一个螺丝供料机构处取出所述螺丝，并将所述螺丝穿过所述第二安装孔以放置于所述第一安装孔中。

8.根据权利要求7所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述螺丝锁附机包括：

第三视觉定位机构，用于获取所述第二安装孔的位置信息；

第二旋转对位机构，用于根据所述第一安装孔与所述第二安装孔的位置信息转动所述法兰盘至对应角度，以使得所述第一安装孔与所述第二安装孔对准；

锁附机械手，用于将放置于所述第一安装孔中的螺丝锁附至所述第一安装孔与所述第三安装孔中。

9.根据权利要求5所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述三级线体包括：

第三传送线，与所述第二传送线相对接，用于接收并输送所述第二传送线输出的关节半成品，所述第三传送线沿其输送方向依次设置有若干零部件上料组装工位及关节成品下料工位；

若干零部件上料组装装置，每一所述零部件上料组装工位对应配置有一所述零部件上料组装装置，所述零部件上料组装装置用于将零部件上料及组装至所述关节半成品以形成关节成品；

关节成品下料装置，对应所述成品下料工位设置，用于对所述关节成品进行下料。

10.根据权利要求9所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述零部件上料组装装置包括：

零部件供料机构，用于供应所述零部件；

零部件上料机械手，设于所述第三传送线的上方或一侧，用于从所述零部件供料机构上抓取零部件放置至所述零部件上料组装工位的关节半成品的所述减速机上；

零部件压装机构，用于对放置于所述关节半成品的所述减速机上的零部件进行压持装配。

11.根据权利要求10所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述零部件供料机构包括旋转供料盘和驱动组件，所述旋转供料盘上设有沿其周向依次设置的若干储料位，所述若干储料位用于放置相同或不同类型的零部件，所述驱动组件用于驱动所述旋转供料盘转动以使所述储料位到达所述零部件上料机械手的取料位置。

12.根据权利要求11所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述零部件供料机构还包括顶升组件，所述顶升组件位于所述旋转供料盘的一侧且设于所述零部件上料机械手的取料位置，所述顶升组件用于顶持所述储料位上的所述零部件并使其移动上升。

13.根据权利要求10所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述零部件上料机械手的末端设置有安装架和位于所述安装架上的若干取放头，所述若干取放头分别用于取放不同类型的所述零部件。

14.根据权利要求9所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述第二传送线与第三传送线之间或一侧设有翻转转运装置，所述翻转转运装置用于从所述第二传送线上抓取所述关节半成品，并将所述关节半成品翻转放置于所述第三传送线上。

15.根据权利要求11所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述翻转转运装置包括：

工作台，所述工作台上设有放置区；

翻转机械手，设于所述工作台，用于从所述第二传送线上抓取关节半成品并将其翻转放置于所述放置区；

视觉定位组件，用于获取翻转后的所述关节半成品的底侧图像；

转运机械手，用于从所述放置区抓取翻转后的所述关节半成品，并将所述关节半成品放置于所述第三传送线上。

16.根据权利要求14所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述第一传送线和第二传送线均为双层传送线体且通过第一治具搭载外壳以对外壳进行输送，所述第一传送线远离所述第二传送线的一端以及所述第二传送线远离所述第一传送线的一端分别设有第一接驳机构，所述第一接驳机构用于在所述第一传送线和第二传送线的双层传送线体之间转运所述第一治具；

所述第三传送线为双层传送线体且通过第二治具搭载关节半成品以对关节半成品进行输送，所述第三传送线的相对两端分别设有第二接驳机构，所述第二接驳机构用于在所述第三传送线的双层传送线体之间转运所述第二治具。

17.根据权利要求9所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述第三传送线还沿其输送方向依次设置有磁编组装工位、磁编测试工位及不良品第一下料处理工位，所述磁编组装工位、磁编测试工位及不良品第一下料处理工位位于所述若干零部件上料组装工位与关节成品下料工位之间；

所述三级线体还包括：

不良品第一下料装置，对应所述第三传送线的不良品第一下料处理工位设置，用于将磁编测试不合格的不良品进行下料。

18.根据权利要求17所述的工业机器人关节的自动组装生产线，其特征在于，所述第三传送线还沿其输送方向依次设置有弹簧组装工位、刹车组件组装工位、电路板组装工位、电路板测试工位及不良品第二下料处理工位，所述弹簧组装工位、刹车组件组装工位、电路板组装工位、电路板测试工位及不良品第二下料处理工位位于所述不良品第一下料处理工位与关节成品下料工位之间；

所述三级线体还包括：

不良品第二下料装置，对应所述第三传送线的不良品第二下料处理工位设置，用于将电路板测试不合格的不良品进行下料。

19.一种工业机器人关节的自动组装方法，其特征在于，包括：

控制一级线体进行外壳的上料；

控制二级线体将减速机与所述外壳组装以获得关节半成品；

控制三级线体将若干零部件按照预设的安装规则安装在所述关节半成品上以获得关节成品，并对所述关节成品进行下料。

20.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求19所述工业机器人关节的自动组装方法的步骤。

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