CN116175165A - 一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，包括上料工位以及依次排列在上料工位后方的零部件装配工位、翻转工位及总装工位。上料工位通过六轴工业机械手加电磁吸盘的形式将工件放置到专用的随行夹具中并进行精准定位，随行夹具通过双层倍速链依次进入剩余的工位，零部件装配工位采用四轴工业机械手以及协作机器人相结合的形式进行零部件的安装。翻转工位通过拉伸气缸和旋转气缸组合的方式来实现对工件的翻转。总装工位实现横梁、支撑柱以及配件之间的装配。本发明可以适配多种不同的齿轮箱弹性支撑装配，实现了齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配，降低了工人的劳动强度，保证了产品的装配质量，提高了生产效率。

Description

一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种柔性自动化装配生产线，尤其是涉及一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线及其工作方法。

背景技术

柔性自动化生产线是传统制造业向自动化生产转型的必然方式，是制造企业提高生产效率，降低人工成本的必然选择；对于产量大、多品种的齿轮箱弹性支撑，柔性自动化生产线的优势更能得到良好的应用。

近年来，风电行业发展迅速，风电机组的需求量也在逐年增加。齿轮箱弹性支撑作为风电机组重要组成零件，对其需求量越来越大。目前，齿轮箱弹性支撑由上横梁、下横梁、支撑柱三部分组成。当前，大部分企业在装配齿轮箱弹性支撑时，仍倾向于依赖工人和简单的流水线，此种生产方式不仅自动化水平低，对于工人的依赖较大，人工成本较高，而且生产效率和装配质量也受限于工人。因此，企业迫切寻求减少人工成本、提高装配质量和自动化水平的生产方式。综上，针对齿轮箱弹性支撑需大批量生产，当前的齿轮箱弹性支撑装配生产线无法满足其大批量生产

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，在控制制造成本的基础上，设计一条专门适用于齿轮箱弹性支撑装配的柔性自动化生产线，用以提高生产效率及自动化水平，减少人工成本。并提供了其工作方法。

技术方案：一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，包括上料工位、双层倍速链以及沿双层倍速链输送方向依次间隔设置的零部件装配工位、翻转工位、总装工位，零部件装配工位、翻转工位、总装工位处的双层倍速链上分别设有一个止动机构；

上料工位包括输送装置、升降装置、随行夹具、夹取装置一，升降装置设置于输送装置尾部的一侧，夹取装置一设置于升降装置一侧并靠近输送装置尾部，随行夹具通过升降装置到达夹取装置一夹取位，夹取装置一将输送装置上的零部件夹取至随行夹具中定位；

零部件装配工位包括四轴机器人、螺栓供料装置、六工位转盘式上料机和协作机器人，双层倍速链与升降装置对接用于承接随行夹具，四轴机器人、协作机器人相对设置于双层倍速链的两侧并靠近对应的一个止动机构，螺栓供料装置设置于四轴机器人一侧，六工位转盘式上料机在协作机器人的相对两侧分别设有一个；

翻转工位包括翻转机构、二轴桁架机械手、螺母供料装置，翻转机构设有两个，在双层倍速链的两侧相对设置，二轴桁架机械手在两个翻转机构上方跨设于双层倍速链上，螺母供料装置设置于二轴桁架机械手一侧；

总装工位包括三轴桁架机械手、螺栓螺母供料机构、支撑柱送料机构和夹取装置二、夹取装置三，夹取装置二与夹取装置在双层倍速链的同侧间隔设置，三轴桁架机械手与两者相对设置于双层倍速链的另一侧，夹取装置二用于夹取支撑柱，夹取装置三用于夹取总装完成的零件下线，螺栓螺母供料机构设置于三轴桁架机械手一侧并靠近双层倍速链尾部，支撑柱送料机构设置于夹取装置二一侧并靠近翻转工位。

随行夹具把横梁运送至零部件装配工位工位后，协作机器人开始装配工作，协作机器人的机械臂装有柔性夹具，可以夹取横梁上所需装配的各种型号的零件，用于横梁装配的零件料仓置于协作机器人两侧的六工位转盘式上料机中，待横梁正面零件装配完成后，工位另一侧的四轴机器人开始安装固定螺栓，螺栓通过螺栓供料装置的气缸吹送至安装在四轴机器人机械臂上的电批中，其中，柔性夹具是由五个气动手指、滚丝钢珠、法兰连接模块组成，通过滚珠钢丝副调节夹取范围，安装板与法兰连接模块连接，通过法兰盘连接安装在协作机器人上，六工位转盘式上料机由转台、电动多节升降杆、红外线传感器和六个料仓组成，转盘上安装有柔性定位安装板，用于不同尺寸零件料仓的定位和固定，电动多节升降杆和红外线传感器安装于协作机器人取料位置，用于将料仓抬升至指定高度，便于机器人的取料操作，螺栓供料装置和四轴机器人选用技术成熟的天一自动化螺栓供料装置和四轴机器人，螺栓通过螺栓供料装置进行供料，通过气管送至电批，通过程序实现四轴机器人对螺孔位置的确定，发出指令电批进行螺栓拧紧。

夹取装置一能够将排列有序的工件从输送装置夹取并放置在随行夹具中进行定位后通过倍速链输送到零部件装配工位进行零部件安装，零部件安装完成后再通过双层倍速链输送到翻转工位通过翻转装置对工件进行翻转，经过翻转后的工件输送到总装工位进行总装。

进一步的，输送装置包括至少一个滚筒线，滚筒线依次排列构成输送线，还包括推料气缸、气缸连接块、推杆一、阻挡板，推料气缸通过气缸连接块安装于输送线末端的一侧，推杆一与推料气缸连接并与滚筒线的输送方向呈垂直设置，阻挡板安装于输送线末端，推杆一的伸缩端部朝向升降装置。

输送装置的滚筒线主要包括电机、滚筒链、定位气缸和挡板等，其中，电机和滚筒链可以使物料沿着纵向直线移动，所述定位气缸和挡板可以使零件到达预定位置时对其进行初定位，以便机械手更好的识别抓取零件。

进一步的，升降装置包括框架、抬升机构、防震脚杯二、驱动电机、光电限位器、带传送平台，框架底部的周向间隔安装有多个防震脚杯二，抬升机构竖直安装于框架的一侧，带传送平台在框架内水平设置并与抬升机构连接，驱动电机安装于带传送平台上，光电限位器安装于带传送平台的上部。

带传送平台可以使零件横向移动到双层倍速链上，升降机构可以使零件上下移动，光电限位器可以使随行夹具完全停留在平台以后，发出信号，启动升降装置，随行夹具通过带传送平台输送至倍速链上。

进一步的，随行夹具包括随行板、双作用气缸一、滑轮、销钉缸、推板，随行板的周向间隔安装有多个滑轮，双作用气缸一设有两个，相对间隔安装于随行板上表面，每个双作用气缸一的伸缩端分别安装有一个推板，两个推板平行间隔设置，销钉缸安装在随行板的下方，其销钉可通过随行板上的通孔伸出随行板上表面。

夹取装置的六轴工业机器人以及电磁吸盘用于抓取输送装置上的零件并放置到随行夹具中心处，双作用气缸一用于推正零件，使零件到达预定位置，销钉缸弹出定位销对零件进行精准定位，滑轮用于随行夹具在双层倍速链上运动时减小两者之间因摩擦而产生的震动。

进一步的，螺栓供料装置包括步进电机、推杆二、螺栓料仓导轨、双作用气缸二、滚珠丝杆，滚珠丝杆沿螺栓料仓导轨的长度方向安装于其一侧面上，步进电机与滚珠丝杆连接，螺栓料仓导轨内装有依次排列的螺栓，推杆二设置于螺栓料仓导轨内并与螺栓平行贴合，推杆二的一端与滚珠丝杆的移动部连接，双作用气缸二安装于螺栓料仓导轨尾部。

进一步的，翻转机构包括支撑台、长杆、连接块二、双作用气缸三、连接块三、连接块一、滑块、拉伸气缸、旋转气缸、夹板、立柱，立柱安装在支撑台上，拉伸气缸安装在立柱，长杆安装在拉伸气缸上，滑块安装在长杆上，旋转气缸和滑块相连，连接块一和连接块二相连并安装在旋转气缸上，双作用气缸和连接块一相连，夹板设有两个，分别通过一个连接块三安装在双作用气缸的两端。

翻转机构在工作时拉伸气缸把夹具下放至指定高度后，通过双作用气缸三把零件夹紧，抬升至安全高度后，旋转气缸旋转180°，实现零件的旋转，二轴桁架机械手包括螺丝枪、桁架、减速机、伺服电机、气爪，通过随行夹具和止动机构完成零件在该工位的定位，由于螺栓安装位置在零件中心，故把二轴桁架机械手安装在工位中间，即可完成对螺栓的定位，二轴桁架机械手由螺丝枪和气爪组成，螺丝枪枪头装有对应型号的外六角螺母头，用于螺栓螺母的拧紧，气爪则用于夹取垫圈，外六角螺母头安装角度与料仓提供的螺栓一致。

进一步的，六工位转盘式上料机包括桌板、顶板块、电机三、凸轮分割器、支架、防震底座、垫片、升降杆、料仓、红外传感器、细钢棒、柔性定位安装板、转盘，支架的顶部水平安装有桌板，底部的周向间隔安装有多个防震底座，转盘设置于桌板上，电机三安装于支架上，其电机轴穿设于桌板并与转盘的中部连接，凸轮分割器与转盘连接，垫片和顶板块相连并安装在转盘上，升降杆安装在垫片中心处，料仓安装在升降杆上，柔性定位安装板安装在转盘中心处，细钢棒设有多个，间隔均布安装在转盘上，红外传感器安装在细钢棒靠近顶端的位置，凸轮分割机带动转盘进行旋转，转盘上柔性定位安装板开设有定位孔，对料仓进行定位固定。

最佳的，支撑柱送料机构包括支撑架、电机四、传送带、限位挡板、气缸压紧机构、长挡条，长挡条安装在支撑架的两侧，电机四安装在支撑架的尾端，传送带安装在支撑架上，气缸压紧机构安装在限位挡板上，并且限位挡板安装在支撑架的另外一侧的尾端。

最佳的，螺母供料装置包括放置架、螺母振动盘、垫片振动盘、螺母放置导轨、垫片放置导轨，放置架设置于二轴桁架机械手一侧，螺母振动盘与垫片振动盘相对间隔设置与放置架上，螺母放置导轨水平安装于螺母振动盘外侧并与其内部连通，垫片放置导轨水平安装于垫片振动盘外侧并与其内部连通，螺母放置导轨与垫片放置导轨平行间隔设置。

螺母和垫圈的料仓采取市面上成熟的振动盘送料装置，垫片和螺母通过各自振动盘震动一一排列于根据螺母和垫片型号大小设计好的导轨上，螺母放置导轨头部钻有略大于螺母的通孔，便于通过螺栓拧螺母的方式取螺母，垫片放置导轨头部两侧设有槽口，便于气爪夹取。

输送装置可纵向移动的设置在其末端的升降装置旁；夹取装置可将零件从输送装置放置到升降装置上的随行夹具中心处；随行夹具可将零件在随行夹具上进行精准定位，并充当零件装配的平台；升降装置可将零件顶升至预定高度，并可将零件输送到双层倍速链装置上，且所述双层倍速链装置沿着横向方向布局延伸；止动机构用于使随行夹具精准停止在需要进行装配的工位上，并对随行夹具定位；横梁零部件装配工位通过装配机器人之间相互协作，可将零件所需的零部件进行有序的装配；翻转工位通过气缸拉伸和气缸旋转，可将零件进行180°翻转；总装工位可将横梁、支撑柱以及所需配件进行总装，总装完成后产品下线。

总装工位包括横梁、支撑柱装配过程和螺栓螺母装配过程，其中，横梁、支撑柱装配分为送料、定位、安装三个过程，其中，送料过程通过传送带将支撑柱物料运输到传送带结构末端，在传输过程中由两边的两条并未压紧的长挡条限制住支撑柱的左右滑动，在尽头由一块挡板限制住支撑柱的表面位置，再由挡板上两边的气缸结构从两面夹紧，这样支撑柱就完成了从上料到精准运输至指定吸取位置的定位，而上横梁与下横梁相同，都是在前面的横梁装配工位中已经固定在装配工作台上，可以直接通过双层倍速链进行送料到指定位置，其中，所述传送带由固定气缸、电机、限位挡板三部分组成，所述定位和安装过程通过程序来控制六轴工业机器人将其头部吸盘移动到已经确定位置的支撑柱物料上方，再通过头部旋转使吸盘上定位销对正定位螺栓孔，随后缓慢降低高度将两定位销插入支撑柱定位螺栓孔中，由一个电磁铁吸附固定在吸盘上，再由机器人将支撑柱提起，最后将支撑柱运送到装配工作台上完成定位过程。同理另一个支撑柱也通过相同的方式进行定位，只需要对六轴机器人的控制程序进行增加修改。而上支撑柱因为在前面部分的横梁装配工位中已经有了精准定位，所以只需要通过编程控制机器人将夹具部分移动到上方并插入销块，用电磁铁吸附后提起，平移到两支撑柱上并放下，其中，螺栓螺母装配过程也分为送料、定位、安装三个过程，主要由螺栓螺母送料机构和相应的三轴桁架机械手结构两个部件完成，其中，所述螺栓螺母送料机构主要由一个丝杆滑台、一个推动气缸、限位挡板组成，通过丝杆滑台将预装好的螺栓螺母推送到指定的送料口，再由气缸推杆将其推出，其中，所述三轴桁架机械手结构主要由导轨、气缸、电机、螺母拧紧枪、螺栓拧紧枪、气缸夹爪组成，由三轴桁架机械手的xyz三个轴上的三组电机驱动齿轮齿条运动的机构来进行控制，x轴上的电机驱动齿轮转动，使另两个轴臂能进行左右的移动到螺栓螺母送料机构的上方，再控制y轴上的电机驱动齿轮移动到被夹取的预装螺栓螺母正上方，最后控制z轴电机驱动齿轮齿条移动到确定位置再用气动夹爪夹取。安装的过程按照与夹取过程相同的方式，通过控制xyz三轴上的电机运转来驱动桁架在三个方向上的运动，将已经夹取的预装螺栓螺母移动到到相应螺孔处上方再缓缓插入到底，再分别用螺栓枪先将螺栓与下横梁拧紧，再将螺母与上横梁拧紧，完成总装后搬运入库。

一种上述的齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线的工作方法，包括以下步骤：

第一步：初始位置时，用吊装的方式把零件放入输送装置，输送装置将零件运输到指定位置并实现初定位，夹取装置一开始工作，将零件放置到升降装置上的随行夹具中心处；

第二步：随行夹具对零件进行精准定位，升降装置工作，带动零件及随行夹具上升；当零件到达指定位置后，升降装置停止上升，随行夹具通过升降装置送至双层倍速链；

第三步：零件在双层倍速链上移动，在运送到零部件装配工位后，止动机构运行，使随行夹具在零部件装配工位精准定位，定位完成后，安装在零部件装配工位两侧的协作机器人、四轴机器人、螺栓供料装置和六工位转盘式上料机开始工作，协作机器人的机械臂上装有柔性夹具，可以夹取横梁所需装配的各种型号的零部件，六工位转盘式上料机可以用于不同尺寸零件料仓的定位和固定，还可以将料仓抬升至指定高度，方便协作机器人取料，当横梁正面零件装配完成后，工位另一侧的四轴机器人开始安装固定螺栓，螺栓通过螺栓供料装置的气缸推送至四轴机器人机械臂上的电批中，进行供料；

第四步：完成零部件装配后，止动机构复位，随行夹具继续在双层倍速链上移动，进入到翻转工位；止动机构防止随行夹具被截停后，回弹过猛导致顶升机构6-2定位销无法精准定位随行夹具；翻转机构工作，把横梁夹紧，抬升至安全高度后，旋转180°，实现横梁的翻转；翻转完成后，二轴桁架机械手开始工作，螺丝枪枪头装有对应型号的外六角螺母头，气爪夹取垫圈；螺栓螺母拧紧后运送至横梁中心处，进行调节螺栓的安装，安装完成后，若是上横梁便直接放回随行夹具，若是下横梁则翻转后放回随行夹具；

第五步：完成在翻转工位上的工序后，横梁通过双层倍速链运送到总装工位上，总装工位分为横梁、支撑柱装配和螺栓螺母装配两个工序；支撑柱送料机构将支撑柱物料运输到到位，支撑柱进入支撑柱与横梁装配区域后，通过程序来控制夹取装置二将其头部吸盘移动到已经确定位置的支撑柱物料上方，再通过头部旋转使吸盘上定位销对正定位螺栓孔，随后缓慢降低高度将两定位销插入支撑柱定位螺栓孔，由电磁铁吸附固定在吸盘上，再由机器手将支撑柱提起，最后将支撑柱运送到装配工作台上完成定位过程；同理另一个支撑柱也通过相同的方式进行定位，只需对夹取装置二的控制程序进行增加修改；而上横梁因为在前面工位已经完成精准定位，所以只需控制机器手用电磁铁吸附后提起，平移到两支撑柱上方并放下，即完成横梁、支撑柱装配；

第六步：完成横梁、支撑柱装配后，三轴桁架机械手的xyz三个轴上的三组电机驱动齿轮齿条运动机构来进行控制，x轴上的电机驱动齿轮转动，使另外两个轴臂能进行左右的移动到螺栓螺母送料机构的上方；在控制y轴上的电机驱动齿轮移动到被夹取的预装螺栓螺母正上方；最后控制z轴电机驱动齿轮齿条移动到确定位置再用气缸夹爪夹取，将夹取到的预转螺栓螺母移动到相对应螺孔处上方再缓缓插入到底，再用螺丝枪先将螺栓与下横梁拧紧，最后将螺母与上横梁拧紧，完成总装下线。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明可以满足多种类型齿轮箱弹性支撑件的装配。自动上下料与自动装配，减少了人工干预，大大提高了装配过程的柔性与自动化程度，效率大幅度提高；

(2)通过装配流程的合理安排，生产线各装置的合理组合，实现齿轮箱弹性支撑的自动化生产，在保证装配质量的同时，还提高了生产效率；

(3)工件装配过程中通过机械手进行装配，灵活性好，移动速度快，定位精度高，充分利用其自由度，控制制造成本，还极大减少了辅助时间，并稳定可靠，进一步提高了生产效率；

(4)本发明设计的随行夹具，不仅能够使零件在随行夹具上进行精准定位，而且随行夹具随着零件一起运动，充当在各装配工位时的工作平台，解决了零件在各工位快速准确定位的问题；

(5)上料平台上配有物料升降机构、皮带传动机构和光电限位器，执行动作连贯，无干涉，自动化程度高；

(6)止动机构能够使随行夹具停到指定装配工位，对随行夹具进行定位，并防止随行夹具因为急停而导致回弹过猛，使随行夹具无法精准定位，影响生产效率；

(7)六工位转盘式上料机构不仅能够满足不同尺寸零件的定位和固定，而且可以自动抬升料仓至指定高度，方便机器人进行取料操作；

(8)本发明的随行夹具回收装置，布置合理，便于随行夹具的多次利用，执行速度快，降低生产成本；

(9)本发明摆脱了传统人工装配齿轮箱弹性支撑，实现齿轮箱弹性支撑上下料、定位、零部件装配、翻转、总装全流程自动化，且可以适用多种类型齿轮箱弹性支撑，柔性与自动化程度得到提高，整体装配效率有效提高，大幅度提升企业效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是上料工位的结构示意图；

图3是输送装置的结构示意图；

图4是输送装置的局部放大示意图；

图5是升降装置的结构示意图；

图6是带传送平台的结构示意图；

图7是随行夹具的结构示意图；

图8是零部件装配工位的结构示意图；

图9是螺栓供料装置的结构示意图；

图10是翻转工位的结构示意图；

图11是翻转机构的结构示意图；

图12是二轴桁架机械手的放大示意图；

图13是螺母供料装置的结构示意图；

图14是总装工位的结构示意图；

图15是三轴桁架机械手的结构示意图；

图16是六工位转盘式上料机的结构示意图；

图17是协作机器人的柔性夹具的结构示意图；

图18是止动机构的结构示意图；

图19是支撑柱送料机构的结构示意图；

图20为装配完成的齿轮箱弹性支撑示意图之一；

图21为装配完成的齿轮箱弹性支撑示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，请参阅图1、2，包括上料工位、双层倍速链5以及沿双层倍速链5输送方向依次间隔设置的零部件装配工位、翻转工位、总装工位，零部件装配工位、翻转工位、总装工位处的双层倍速链5上分别设有一个止动机构6。

上料工位包括输送装置1、升降装置2、随行夹具3、夹取装置一4，升降装置2设置于输送装置1尾部的一侧，夹取装置一4设置于升降装置2一侧并靠近输送装置1尾部，随行夹具3通过升降装置2到达夹取装置一4夹取位，夹取装置一4将输送装置1上的零部件夹取至随行夹具3中定位。

参见图3、4，输送装置1包括至少一个滚筒线，滚筒线依次排列构成输送线，还包括推料气缸1-11、气缸连接块1-12、推杆一1-13、阻挡板1-14，推料气缸1-11通过气缸连接块1-12安装于输送线末端的一侧，推杆一1-13与推料气缸1-11连接并与滚筒线的输送方向呈垂直设置，阻挡板1-14安装于输送线末端，推杆一1-13的伸缩端部朝向升降装置2。

输送装置1的短支腿1-2的四周装有防震脚杯一1-10，短支腿1-2上方位置装有滚筒线体1-3，滚筒线体1-3下方装有一对带立式轴承1-4，轴1-6安装在一对带立式轴承1-4处，机身盖板1-9安装在滚筒线体1-3两侧，扭力板座1-7和扭力板1-5安装在左侧的机身盖板1-9上，驱动电机一1-1通过扭力板1-5安装在扭力板座1-7上并且和轴1-6相连，阻挡板1-14安装在滚筒线体1-3的末端，推料气缸1-11通过气缸连接块1-12固定在阻挡板1-14一侧，推杆一1-13和推料气缸1-11相连。输送装置1工作时，驱动电机一1-1转动，带动轴1-6和带立式轴承1-4转动，轴1-6和带立式轴承1-4带动滚筒线体1-3转动。阻挡板1-14起到使零件到指定位置停止运用的作用，推料气缸1-11带动推杆一1-13做往复运动，使待装配零件在滚筒链上正确摆放。

参见图5，升降装置2包括框架2-1、抬升机构2-2、防震脚杯二2-3、驱动电机2-4、光电限位器2-5、带传送平台2-6，框架2-1底部的周向间隔安装有多个防震脚杯二2-3，抬升机构2-2竖直安装于框架2-1的一侧，带传送平台2-6在框架2-1内水平设置并与抬升机构2-2连接，驱动电机2-4安装于带传送平台2-6上，光电限位器2-5安装于带传送平台2-6上部。

升降装置2工作时，驱动电机2-4转动，从而带动带传送平台2-6运动，抬升机构2-2依靠一动力源(如拉伸气缸)的作用实现上下运动，光电限位器2-5通过感应随行夹具3是否完全停留在带传送平台2-6上来控制升降机的启动。

参见图6，带传送平台2-6包括从动轴安装件2-6-1、防静电皮带2-6-2、拖轮组2-6-3、框架2-6-4、主动轴2-6-5、电机护罩2-6-6、电机安装板2-6-7，主动轴2-6-5通过从动轴安装件2-6-1带动防静电皮带2-6-2和拖轮组2-6-3转动，电机安装板2-6-7安装在驱动电机2-4处，并用电机护罩2-6-6进行防护。

参见图7，随行夹具3包括随行板3-1、双作用气缸一3-2、滑轮3-3、销钉缸3-4、推板3-5，随行板3-1的周向间隔安装有多个滑轮3-3，双作用气缸一3-2设有两个，相对间隔安装于随行板3-1上表面，每个双作用气缸一3-2的伸缩端分别安装有一个推板3-5，两个推板3-5平行间隔设置，销钉缸3-4安装在随行板3-1的下方，其销钉可通过随行板3-1上的通孔伸出随行板3-1上表面。

随行夹具3工作时，两个双作用气缸一3-2推正零件，销钉缸3-4弹出定位销，对零件进行精准定位，四周的滑轮3-3用于减少运送时产生的摩擦。

参见图8，零部件装配工位包括四轴机器人7、螺栓供料装置8、六工位转盘式上料机14和协作机器人15，双层倍速链5与升降装置2对接用于承接随行夹具3，四轴机器人7、协作机器人15相对设置于双层倍速链5的两侧并靠近对应的一个止动机构6，螺栓供料装置8设置于四轴机器人7一侧，六工位转盘式上料机14在协作机器人15的相对两侧分别设有一个。

参见图9，螺栓供料装置8包括步进电机8-1、推杆二8-2、螺栓料仓导轨8-3、双作用气缸二8-4、滚珠丝杆8-5，滚珠丝杆8-5沿螺栓料仓导轨8-3的长度方向安装于其一侧面上，步进电机8-1与滚珠丝杆8-5连接，螺栓料仓导轨8-3内装有依次排列的螺栓，推杆二8-2设置于螺栓料仓导轨8-3内并与螺栓平行贴合，推杆二8-2的一端与滚珠丝杆8-5的移动部连接，双作用气缸二8-4安装于螺栓料仓导轨8-3尾部。

调节螺栓在专门设计的螺栓料仓导轨8-3上一一排列整齐，螺栓料仓导轨8-3下面设有滚珠丝杆螺母副，螺母副上设有推板，驱动螺栓沿螺栓料仓导轨8-3轨向前送料，螺栓料仓导轨8-3头部设有一个气缸，把螺栓推至取料槽口。

参见图16，六工位转盘式上料机14包括桌板14-1、顶板块14-2、电机三14-3、凸轮分割器14-4、支架14-5、防震底座14-6、垫片14-7、升降杆14-8、料仓14-9、红外传感器14-10、细钢棒14-11、柔性定位安装板14-12、转盘14-13，支架14-5的顶部水平安装有桌板14-1，底部的周向间隔安装有多个防震底座14-6，转盘14-13设置于桌板14-1上，电机三14-3安装于支架14-5上，其电机轴穿设于桌板14-1并与转盘14-13的中部连接，凸轮分割器14-4与转盘14-13连接，垫片14-7和顶板块14-2相连并安装在转盘14-13上，升降杆安装在垫片14-7中心处，料仓14-9安装在升降杆14-8上，柔性定位安装板14-12安装在转盘14-13中心处，细钢棒14-11设有多个，间隔均布安装在转盘14-13上，红外传感器14-10安装在细钢棒14-11靠近顶端的位置，凸轮分割机14-4带动转盘14-13进行旋转，转盘14-13上柔性定位安装板14-12开设有定位孔，对料仓14-9进行定位固定。

六工位转盘式上料机14工作时，电机三14-3转动，从而带动与凸轮分割器14-4相连的转盘14-13运动，转盘14-13上的柔性定位安装板14-12用于不同尺寸零件料仓的定位和固定，电动多节升降杆14-8将料仓14-9抬升至指定高度，便于机器人的取料操作，红外传感器14-10用于将料仓14-9抬升至指定高度后，使多节电动升降杆14-8停止运动。

协作机器人15的机械臂上装有柔性夹具15-2，参见图17，柔性夹具15-2包括安装板15-2-1、法兰连接模块15-2-2、滚珠丝杠15-2-3、柔触气动手指15-2-4，法兰连接模块15-2-2通过安装板15-2-1安装在协作机器人15上，滚珠丝杠15-2-3设有多个，间隔均布安装法兰连接模块15-2-2的周向上，每个滚珠丝杠15-2-3上分别安装有一个柔触气动手指15-2-4，通过滚珠丝杆15-2-4调节夹取范围。

参见图10，翻转工位包括翻转机构9、二轴桁架机械手10、螺母供料装置11，翻转机构9设有两个，在双层倍速链5的两侧相对设置，二轴桁架机械手10在两个翻转机构9上方跨设于双层倍速链5上，螺母供料装置11设置于二轴桁架机械手10一侧。

参见图11，翻转机构9包括支撑台9-1、长杆9-2、连接块二9-3、双作用气缸三9-4、连接块三9-5、连接块一9-6、滑块9-7、拉伸气缸9-8、旋转气缸9-9、夹板9-10、立柱9-11，立柱9-11安装在支撑台9-1上，拉伸气缸9-8安装在立柱9-11，长杆9-2安装在拉伸气缸9-8上，滑块9-7安装在长杆9-2上，旋转气缸9-9和滑块9-7相连，连接块一9-6和连接块二9-3相连并安装在旋转气缸9-9上，双作用气缸9-4和连接块一9-6相连，夹板9-10设有两个，分别通过一个连接块三9-5安装在双作用气缸9-4的两端。

翻转机构9工作时，拉伸气缸9-8把夹具下放至指定高度后，通过双向双作用气缸三9-4把零件夹紧，抬升至安全高度后，旋转气缸9-9旋转180°，实现零件的翻转动作。

参见图12，二轴桁架机械手10包括桁架一10-1、螺丝枪10-2、伺服电机10-3、齿轮齿条10-4、直线导轨10-5、减速机10-6、电机安装板10-7、气爪10-8，桁架一10-1安装在翻转机构9的右侧使机械手中心能够在该工位中心轴水平上下运动，机械手由螺丝枪10-2和气爪10-8组成，螺丝枪枪头装有对应型号的六角螺母头，用于螺栓螺母的拧紧，气爪10-8则用于夹取垫圈，外六角螺母头安装角度与料仓提供的螺栓一致，便于定位抓取。伺服电机10-3驱动齿轮齿条10-4使机械手能够在直线导轨10-5上左右运动。

参见图13，螺母供料装置11包括放置架、螺母振动盘11-1、垫片振动盘11-2、螺母放置导轨、垫片放置导轨，放置架设置于二轴桁架机械手10一侧，螺母振动盘11-1与垫片振动盘11-2相对间隔设置与放置架上，螺母放置导轨水平安装于螺母振动盘11-1外侧并与其内部连通，垫片放置导轨水平安装于垫片振动盘11-2外侧并与其内部连通，螺母放置导轨与垫片放置导轨平行间隔设置。

参见图14，总装工位包括三轴桁架机械手12、螺栓螺母供料机构13、支撑柱送料机构16和夹取装置二17、夹取装置三19，夹取装置二17与夹取装置19在双层倍速链5的同侧间隔设置，三轴桁架机械手12与两者相对设置于双层倍速链5的另一侧，夹取装置二17用于夹取支撑柱，夹取装置三19用于夹取总装完成的零件下线，螺栓螺母供料机构13设置于三轴桁架机械手12一侧并靠近双层倍速链5尾部，支撑柱送料机构16设置于夹取装置二17一侧并靠近翻转工位。

参见图15，三轴桁架机械手12包括桁架二12-1、导轨12-2、气缸15-3、电机二12-4、螺母拧紧枪12-5、螺栓拧紧枪12-6、气缸夹爪12-7。三轴桁架机械手12工作时，由三轴机械手的xyz三个轴上的三组电机驱动齿轮齿条运动的机构来进行控制，x轴上的电机驱动齿轮传动，使另外两个轴臂能进行左右的移动到螺栓螺母送料机构的上方；再控制y轴上的电机驱动齿轮齿条移动到被夹取的预转螺栓螺母正上方；最后控制z轴电机驱动齿轮齿条移动到确定位置再用启动夹爪夹取，将已经夹取的预转螺栓螺母移动到相应螺孔处上方在缓缓插入到底，再分别用两个螺栓枪先将螺栓与下横梁拧紧，再将螺母与上横梁拧紧。

参见图19，支撑柱送料机构16包括支撑架16-1、电机四16-2、传送带16-3、限位挡板16-4、气缸压紧机构16-5、长挡条16-6，长挡条16-6安装在支撑架16-1的两侧，电机四16-2安装在支撑架16-1的尾端，传送带16-3安装在支撑架16-1上，气缸压紧机构16-5安装在限位挡板16-4上，并且限位挡板16-4安装在支撑架16-1的另外一侧的尾端。

参见图18，止动机构6包括逆止机构6-1、顶升机构6-2、止动气缸6-3，顶升机构6-2安装在各工位的中心处，逆止机构6-1和止动气缸6-3安装在各工位的两端。其中，止动气缸6-3通过活塞杆上的液压缓冲器轻柔止动，把随行夹具停到指定的装配工位，顶升机构6-2抬升与其连接的定位板，板上的定位销卡住随行夹具背面的销孔完成对随行夹具在该装配工位的定位，完成后将随行夹具抬升一定高度以避免装配时链条传动引起随行夹具震动，逆止机构6-1防止随行夹具被止动气缸6-3截停后，回弹过猛导致顶升机构6-2定位销无法精准定位随行夹具。

参见图20、21，装配的齿轮箱弹性支撑18包括调节螺栓18-1、上横梁18-2、支撑柱18-3、下横梁18-4、螺栓螺母18-5、顶块18-6、衬套18-7、弹性支撑18-8。

本发明用于齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产生产线工作时，具体按以下步骤完成齿轮箱弹性支撑的装配：

第一步：初始位置时，用吊装的方式把零件放入输送装置1的料仓中，输送装置1通过滚筒线体1-3将零件运输到指定位置，零件到达指定位置后，阻挡板1-14将零件固定在指定位置，推杆一1-13使物料自动对齐，实现初定位。夹取装置4开始工作，六轴工业机器人4-1上的电磁吸盘4-2吸附零件，将零件放置到升降装置2上的随行夹具3中心处。

第二步：随行夹具3两侧的双作用气缸一3-2将零件推正和夹紧后，销钉缸3-4弹出定位销，对零件进行精准定位。升降装置2开始工作，驱动电机2-4正转，抬升机构2-2上升，从而带动零件上升。当零件到达指定位置后，光电限位器2-5发出信号，随行夹具3通过带传送平台2-6送至双层倍速链5。

第三步：零件运送到零部件装配工位后，止动机构6运行，实现随行夹具3到该工位的精准定位。定位完成后，安装在零部件装配工位两侧的协作机器人15、四轴机器人7、螺栓供料装置8和六工位转盘式上料机14开始工作，协作机器人15的机械臂上装有柔性夹具，可以夹取横梁所需装配的各种型号的零部件，六工位转盘式上料机14可以用于不同尺寸零件料仓的定位和固定，还可以将料仓抬升至指定高度，方便协作机器人15取料。当横梁正面零件装配完成后，工位另一侧的四轴机器人7开始安装固定螺栓，螺栓通过螺栓供料装置8的气缸吹送至四轴机器人7机械臂上的电批7-2中，进行供料。

第四步：完成零部件装配后，随行夹具3进入到翻转工位。止动机构6防止随行夹具被止动气缸6-3截停后，回弹过猛导致顶升机构6-2定位销无法精准定位随行夹具。翻转机构9工作时，拉伸气缸9-8把夹具下放至指定高度后，通过双向双作用气缸三9-4把横梁夹紧，抬升至安全高度后，旋转气缸9-9旋转180°，实现横梁的翻转。翻转完成后，二轴桁架机械手10开始工作，螺丝枪枪头装有对应型号的外六角螺母头，气爪夹取垫圈，外六角螺母头安装角度与料仓提供的螺栓一致。螺栓螺母拧紧后运送至横梁中心处，进行调节螺栓的安装，安装完成后，若是上横梁便直接放回随行夹具，若是下横梁则翻转后放回。

第五步：完成在翻转工位上的工序后，横梁运送到总装工位上。总装工位分为横梁、支撑柱装配和螺栓螺母装配两个工序。支撑柱送料机构16通过传送带16-3将支撑柱物料运输到传送带结构末端，在传输过程中由两边的两条并未压紧的长挡条16-6限制支撑柱的左右滑动，在末端由一块限位挡板16-4限制住支撑柱的表面位置，再由挡板上两边的气缸压紧机构16-5从两面夹紧，这样支撑柱就完成了从上料到精准运输至指定夹取位置的定位。支撑柱进入支撑柱与横梁装配区域后，通过程序来控制夹取装置4将其头部吸盘移动到已经确定位置的支撑柱物料上方，再通过头部旋转使吸盘上定位销对正定位螺栓孔，随后缓慢降低高度将两定位销插入支撑柱定位螺栓孔，由电磁铁吸附固定在吸盘上，再由机器手将支撑柱提起，最后将支撑柱运送到装配工作台上完成定位过程。同理另一个支撑柱也通过相同的方式进行定位，只需对夹取装置4的控制程序进行增加修改。而上横梁因为在前面工位已经完成精准定位，所以只需控制机器手用电磁铁吸附后提起，平移到两支撑柱上方并放下，即完成横梁、支撑柱装配。

第六步：完成横梁、支撑柱装配后，三轴桁架机械手12的xyz三个轴上的三组电机驱动齿轮齿条运动机构来进行控制，x轴上的电机驱动齿轮转动，使另外两个轴臂能进行左右的移动到螺栓螺母送料机构16的上方；在控制y轴上的电机二12-4驱动齿轮移动到被夹取的预装螺栓螺母正上方；最后控制z轴电机二12-4驱动齿轮齿条移动到确定位置再用气缸夹爪12-7夹取，将夹取到的预转螺栓螺母移动到相对应螺孔处上方再缓缓插入到底，再用螺丝枪先将螺栓与下横梁拧紧，最后将螺母与上横梁拧紧，完成总装下线。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：包括上料工位、双层倍速链(5)以及沿双层倍速链(5)输送方向依次间隔设置的零部件装配工位、翻转工位、总装工位，零部件装配工位、翻转工位、总装工位处的双层倍速链(5)上分别设有一个止动机构(6)；

上料工位包括输送装置(1)、升降装置(2)、随行夹具(3)、夹取装置一(4)，升降装置(2)设置于输送装置(1)尾部的一侧，夹取装置一(4)设置于升降装置(2)一侧并靠近输送装置(1)尾部，随行夹具(3)通过升降装置(2)到达夹取装置一(4)夹取位，夹取装置一(4)将输送装置(1)上的零部件夹取至随行夹具(3)中定位；

零部件装配工位包括四轴机器人(7)、螺栓供料装置(8)、六工位转盘式上料机(14)和协作机器人(15)，双层倍速链(5)与升降装置(2)对接用于承接随行夹具(3)，四轴机器人(7)、协作机器人(15)相对设置于双层倍速链(5)的两侧并靠近对应的一个止动机构(6)，螺栓供料装置(8)设置于四轴机器人(7)一侧，六工位转盘式上料机(14)在协作机器人(15)的相对两侧分别设有一个；

翻转工位包括翻转机构(9)、二轴桁架机械手(10)、螺母供料装置(11)，翻转机构(9)设有两个，在双层倍速链(5)的两侧相对设置，二轴桁架机械手(10)在两个翻转机构(9)上方跨设于双层倍速链(5)上，螺母供料装置(11)设置于二轴桁架机械手(10)一侧；

总装工位包括三轴桁架机械手(12)、螺栓螺母供料机构(13)、支撑柱送料机构(16)和夹取装置二(17)、夹取装置三(19)，夹取装置二(17)与夹取装置(19)在双层倍速链(5)的同侧间隔设置，三轴桁架机械手(12)与两者相对设置于双层倍速链(5)的另一侧，夹取装置二(17)用于夹取支撑柱，夹取装置三(19)用于夹取总装完成的零件下线，螺栓螺母供料机构(13)设置于三轴桁架机械手(12)一侧并靠近双层倍速链(5)尾部，支撑柱送料机构(16)设置于夹取装置二(17)一侧并靠近翻转工位。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：输送装置(1)包括至少一个滚筒线，滚筒线依次排列构成输送线，还包括推料气缸(1-11)、气缸连接块(1-12)、推杆一(1-13)、阻挡板(1-14)，推料气缸(1-11)通过气缸连接块(1-12)安装于输送线末端的一侧，推杆一(1-13)与推料气缸(1-11)连接并与滚筒线的输送方向呈垂直设置，阻挡板(1-14)安装于输送线末端，推杆一(1-13)的伸缩端部朝向升降装置(2)。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：升降装置(2)包括框架(2-1)、抬升机构(2-2)、防震脚杯二(2-3)、驱动电机(2-4)、光电限位器(2-5)、带传送平台(2-6)，框架(2-1)底部的周向间隔安装有多个防震脚杯二(2-3)，抬升机构(2-2)竖直安装于框架(2-1)的一侧，带传送平台(2-6)在框架(2-1)内水平设置并与抬升机构(2-2)连接，驱动电机(2-4)安装于带传送平台(2-6)上，光电限位器(2-5)安装于带传送平台(2-6)的上部。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：随行夹具(3)包括随行板(3-1)、双作用气缸一(3-2)、滑轮(3-3)、销钉缸(3-4)、推板(3-5)，随行板(3-1)的周向间隔安装有多个滑轮(3-3)，双作用气缸一(3-2)设有两个，相对间隔安装于随行板(3-1)上表面，每个双作用气缸一(3-2)的伸缩端分别安装有一个推板(3-5)，两个推板(3-5)平行间隔设置，销钉缸(3-4)安装在随行板(3-1)的下方，其销钉可通过随行板(3-1)上的通孔伸出随行板(3-1)上表面。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：螺栓供料装置(8)包括步进电机(8-1)、推杆二(8-2)、螺栓料仓导轨(8-3)、双作用气缸二(8-4)、滚珠丝杆(8-5)，滚珠丝杆(8-5)沿螺栓料仓导轨(8-3)的长度方向安装于其一侧面上，步进电机(8-1)与滚珠丝杆(8-5)连接，螺栓料仓导轨(8-3)内装有依次排列的螺栓，推杆二(8-2)设置于螺栓料仓导轨(8-3)内并与螺栓平行贴合，推杆二(8-2)的一端与滚珠丝杆(8-5)的移动部连接，双作用气缸二(8-4)安装于螺栓料仓导轨(8-3)尾部。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：翻转机构(9)包括支撑台(9-1)、长杆(9-2)、连接块二(9-3)、双作用气缸三(9-4)、连接块三(9-5)、连接块一(9-6)、滑块(9-7)、拉伸气缸(9-8)、旋转气缸(9-9)、夹板(9-10)、立柱(9-11)，立柱(9-11)安装在支撑台(9-1)上，拉伸气缸(9-8)安装在立柱(9-11)，长杆(9-2)安装在拉伸气缸(9-8)上，滑块(9-7)安装在长杆(9-2)上，旋转气缸(9-9)和滑块(9-7)相连，连接块一(9-6)和连接块二(9-3)相连并安装在旋转气缸(9-9)上，双作用气缸(9-4)和连接块一(9-6)相连，夹板(9-10)设有两个，分别通过一个连接块三(9-5)安装在双作用气缸(9-4)的两端。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：六工位转盘式上料机(14)包括桌板(14-1)、顶板块(14-2)、电机三(14-3)、凸轮分割器(14-4)、支架(14-5)、防震底座(14-6)、垫片(14-7)、升降杆(14-8)、料仓(14-9)、红外传感器(14-10)、细钢棒(14-11)、柔性定位安装板(14-12)、转盘(14-13)，支架(14-5)的顶部水平安装有桌板(14-1)，底部的周向间隔安装有多个防震底座(14-6)，转盘(14-13)设置于桌板(14-1)上，电机三(14-3)安装于支架(14-5)上，其电机轴穿设于桌板(14-1)并与转盘(14-13)的中部连接，凸轮分割器(14-4)与转盘(14-13)连接，垫片(14-7)和顶板块(14-2)相连并安装在转盘(14-13)上，升降杆安装在垫片(14-7)中心处，料仓(14-9)安装在升降杆(14-8)上，柔性定位安装板(14-12)安装在转盘(14-13)中心处，细钢棒(14-11)设有多个，间隔均布安装在转盘(14-13)上，红外传感器(14-10)安装在细钢棒(14-11)靠近顶端的位置，凸轮分割机(14-4)带动转盘(14-13)进行旋转，转盘(14-13)上柔性定位安装板(14-12)开设有定位孔，对料仓(14-9)进行定位固定。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：支撑柱送料机构(16)包括支撑架(16-1)、电机四(16-2)、传送带(16-3)、限位挡板(16-4)、气缸压紧机构(16-5)、长挡条(16-6)，长挡条(16-6)安装在支撑架(16-1)的两侧，电机四(16-2)安装在支撑架(16-1)的尾端，传送带(16-3)安装在支撑架(16-1)上，气缸压紧机构(16-5)安装在限位挡板(16-4)上，并且限位挡板(16-4)安装在支撑架(16-1)的另外一侧的尾端。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线，其特征在于：螺母供料装置(11)包括放置架、螺母振动盘(11-1)、垫片振动盘(11-2)、螺母放置导轨、垫片放置导轨，放置架设置于二轴桁架机械手(10)一侧，螺母振动盘(11-1)与垫片振动盘(11-2)相对间隔设置与放置架上，螺母放置导轨水平安装于螺母振动盘(11-1)外侧并与其内部连通，垫片放置导轨水平安装于垫片振动盘(11-2)外侧并与其内部连通，螺母放置导轨与垫片放置导轨平行间隔设置。

10.一种如权利要求1～9任一所述的齿轮箱弹性支撑柔性自动化装配生产线的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：初始位置时，用吊装的方式把零件放入输送装置，输送装置将零件运输到指定位置并实现初定位，夹取装置一开始工作，将零件放置到升降装置上的随行夹具中心处；

第二步：随行夹具对零件进行精准定位，升降装置工作，带动零件及随行夹具上升；当零件到达指定位置后，升降装置停止上升，随行夹具通过升降装置送至双层倍速链；

第三步：零件在双层倍速链上移动，在运送到零部件装配工位后，止动机构运行，使随行夹具在零部件装配工位精准定位，定位完成后，安装在零部件装配工位两侧的协作机器人、四轴机器人、螺栓供料装置和六工位转盘式上料机开始工作，协作机器人的机械臂上装有柔性夹具，可以夹取横梁所需装配的各种型号的零部件，六工位转盘式上料机可以用于不同尺寸零件料仓的定位和固定，还可以将料仓抬升至指定高度，方便协作机器人取料，当横梁正面零件装配完成后，工位另一侧的四轴机器人开始安装固定螺栓，螺栓通过螺栓供料装置的气缸推送至四轴机器人机械臂上的电批中，进行供料；

第四步：完成零部件装配后，止动机构复位，随行夹具继续在双层倍速链上移动，进入到翻转工位；止动机构防止随行夹具被截停后，回弹过猛导致顶升机构6-2定位销无法精准定位随行夹具；翻转机构工作，把横梁夹紧，抬升至安全高度后，旋转180°，实现横梁的翻转；翻转完成后，二轴桁架机械手开始工作，螺丝枪枪头装有对应型号的外六角螺母头，气爪夹取垫圈；螺栓螺母拧紧后运送至横梁中心处，进行调节螺栓的安装，安装完成后，若是上横梁便直接放回随行夹具，若是下横梁则翻转后放回随行夹具；

第五步：完成在翻转工位上的工序后，横梁通过双层倍速链运送到总装工位上，总装工位分为横梁、支撑柱装配和螺栓螺母装配两个工序；支撑柱送料机构将支撑柱物料运输到到位，支撑柱进入支撑柱与横梁装配区域后，通过程序来控制夹取装置二将其头部吸盘移动到已经确定位置的支撑柱物料上方，再通过头部旋转使吸盘上定位销对正定位螺栓孔，随后缓慢降低高度将两定位销插入支撑柱定位螺栓孔，由电磁铁吸附固定在吸盘上，再由机器手将支撑柱提起，最后将支撑柱运送到装配工作台上完成定位过程；同理另一个支撑柱也通过相同的方式进行定位，只需对夹取装置二的控制程序进行增加修改；而上横梁因为在前面工位已经完成精准定位，所以只需控制机器手用电磁铁吸附后提起，平移到两支撑柱上方并放下，即完成横梁、支撑柱装配；

第六步：完成横梁、支撑柱装配后，三轴桁架机械手的xyz三个轴上的三组电机驱动齿轮齿条运动机构来进行控制，x轴上的电机驱动齿轮转动，使另外两个轴臂能进行左右的移动到螺栓螺母送料机构的上方；在控制y轴上的电机驱动齿轮移动到被夹取的预装螺栓螺母正上方；最后控制z轴电机驱动齿轮齿条移动到确定位置再用气缸夹爪夹取，将夹取到的预转螺栓螺母移动到相对应螺孔处上方再缓缓插入到底，再用螺丝枪先将螺栓与下横梁拧紧，最后将螺母与上横梁拧紧，完成总装下线。

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