1.本发明涉及工业机器人领域，特别涉及一种工业机器人关节生产线和零配件组装线。
背景技术：2.随着市场上对于小批量、多批次、定制化生产需求的逐步上升，机器人的发展愈发快速。机器人安全、易用，能够灵活调节，可满足从工业到商业、医疗等多个领域，包括汽车、五金、3c、半导体、纺织、食品等行业需求，能够胜任拾取、码垛、搬运、上下料、检测、装配、涂胶、焊接、打磨等众多工作。
3.在工业机器人的生产制造中，其关节的组装是最为主要和关键的工序。目前，现有的关节组装的工序基本上都是由人工完成，在工业机器人的关节组装过程中，工业机器人关节的都需要向关节内安装套于电机转子的卡簧、平垫、六角盘、波簧（即波形弹簧）等零配件。但是在安装这些零配件时，需要人工一一将各个零配件安装在电机转子上，人工安装的速度很慢，耗时较长，效率低；并且当需要批量性的安装多个工业机器人关节时，人工重复性的做大量相同的工作，需要多次重复的按照正确的顺序安装多个零配件，不可避免或很容易出现多个零配件的安装的顺序出错的问题，而导致产出不合格的工业机器人关节。
技术实现要素：4.本发明提供一种工业机器人关节生产线和零配件组装线，旨在解决容易出现人工安装零配件效率低且安装较多时容易出错的。
5.为实现上述目的，本发明提出的工业机器人关节的零配件组装线，包括：输送线，用于输送待组装关节，所述输送线沿其输送路径设置有至少三个工位；第一安装设备，设于所述输送线的一个所述工位，用于向所述待组装关节的电机转子安装波簧；第二安装设备，设于所述输送线的一个所述工位，用于向所述电机转子安装第一平垫；以及第三安装设备，设于沿所述输送线的输送路径的最后一个工位，用于向所述电机转子依次套接安装六角盘、第二平垫和第一卡簧。
6.其中，所述第一安装设备包括第一机架，以及设于所述第一机架的第一取料机械手、第一料仓，所述第一取料机械手用于从所述第一料仓取出波簧并套放到所述待组装关节的电机转子上。
7.其中，所述第一安装设备用于依次向所述待组装关节的电机转子安装两个波簧，两个所述波簧根据安装的先后顺序分别为第一波簧和第二波簧，所述第一安装设备还包括视觉检测器，所述视觉检测器设于所述第一取料机械手的取料端，用于获取已安装在所述电机转子上的第一波簧的顶侧图像；还用于获取待安装在所述电机转子上的所述第二波簧的顶侧图像。
8.其中，所述第一安装设备安装所述第二波簧的步骤包括：控制所述第一取料机械手将所述视觉检测器移动至所述电机转子的上方，使所述视觉检测器获取所述第一波簧的顶侧图像，并根据所述第一波簧的顶侧图像识别出所述第一波簧的接口的位置；控制所述第一取料机械手移动至所述第一料仓；控制所述视觉检测器获取所述第二波簧的顶侧图像，并根据所述第二波簧的顶侧图像识别出所述第二波簧的接口的位置；根据所述第一波簧的接口的位置和所述第二波簧的接口的位置计算所述第一取料机械手的移动轨迹；根据所述移动轨迹，控制所述第一取料机械手将所述第二波簧安装至所述电机转子上。
9.其中，所述第一取料机械手包括机械臂和安装于所述机械臂的末端的取放头，所述取放头与所述机械臂的末端通过快换件连接。
10.其中，所述第一机架上还设置有摆放架，所述摆放架上设有若干个第一放置部，若干个所述第一放置部分别用于放置不同型号的取放头；所述机械臂用于从所述第一放置部自动更换取放头。
11.其中，摆放架上还设有与若干个第一放置部一一对应的若干个第一传感器。
12.其中，第一取料机械手还包括取放头转盘，取放头转盘转动安装于机械臂的末端，取放头转盘上间隔安装有多个不同型号的取放头。
13.其中，取放头转盘通过快换件与机械臂的末端转动连接；以及/或者，多个取放头分别通过快换件与取放头转盘连接。
14.其中，所述零配件组装线还包括第四安装设备，所述第一安装设备和所述第二安装设备均位于所述第四安装设备与所述第三安装设备之间，所述第四安装设备用于向所述待组装关节的电机转子安装第二卡簧。
15.所述待组装关节还包括减速机输出轴，所述电机转子套装在所述减速机输出轴的外侧；所述第三安装设备包括第二机架、以及设于所述第二机架上的第二取料机械手、第二料仓和下推装置；其中，所述第二取料机械手用于向所述减速机输出轴上套放导向套筒，以及用于从所述第二料仓取出所述第一卡簧并套于所述导向套筒上，所述下推装置用于将导向套筒上套置的六角盘、第二平垫和第一卡簧下推套至所述电机转子上。
16.其中，所述第三安装设备还包括设于所述第二机架的套筒放置架，所述套筒放置架上设有至少一个第二放置部，每一个所述第二放置部用于放置其对应型号的导向套筒；所述第二取料机械手用于从所述套筒放置架取放导向套筒。
17.其中，所述套筒放置架上还设有与所述第二放置部一一对应的至少一个第二传感器。
18.所述第三安装设备的装配步骤包括：控制所述第二取料机械手向所述减速机输出轴上套放导向套筒；控制所述第二取料机械手从第二料仓依次取出所述六角盘、第二平垫和第一卡簧并套装至所述导向套筒；
控制所述下推装置向下推所述导向套筒上的第一卡簧，将所述导向套筒上的六角盘、第二平垫和第一卡簧套到所述待组装关节的电机转子上。
19.本发明进一步提出一种工业机器人关节生产线，包括上述的工业机器人关节的零配件组装线。
20.本发明技术方案，通过输送线、设置在输送线的一个工位处的第一安装设备、设置在输送线的一个工位的第二安装设备，以及设置在沿输送线输送路径的最后一个工位处的第三安装设备，形成工业机器人关节的零配件组装线，第一安装设备、第二安装设备、第三安装设备分别向待组装关节的转子上套接安装部分零配件，实现待组装关节的零配件的自动化组装，提高了零配件的组装效率；多个安装设备按照输送线的输送路径顺序安装对应的零配件，确保在批量性的组装多个工业机器人关节时不会出现零配件的安装顺序出错的问题，提高工业机器人关节的零配件的组装的效率和良品率。
附图说明
21.图1为待组装关节的结构示意图；图2为本发明一实施例中的工业机器人关节的零配件组装线的结构示意图；图3为本发明一实施例中的第二安装设备的部分结构示意图；图4为本发明一实施例中的减速机上安装的各个零配件的爆炸结构示意图；图5为本发明一实施例中的下推装置、导向套筒、减速机的结构示意图；图6为波簧的结构示意图；图7为本发明一实施例中的第二安装设备安装第二个波簧的流程示意图；图8为本发明一实施例中的第二安装设备的摆放架的结构示意图；图9为本发明一实施例中的第三安装设备的一视角结构示意图；图10为本发明一实施例中的第三安装设备的另一视角结构示意图；图11为本发明一实施例中的第三安装设备的套筒放置架的结构示意图；图12为本发明一实施例中的第三安装设备的装配流程示意图。
具体实施方式
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.本发明提出一种工业机器人关节的零配件组装线，主要应用于工业机器人关节生产线中，用于给待组装关节200的电机转子201上安装零配件，零配件包括卡簧、平垫、六角盘04、波簧01等。其中，待组装关节200的结构参阅图1，待组装关节200与其减速器相对的一端是开口的，待组装关节200在零配件组装线上安装零配件时，开口端朝上，零配件组装线从待组装关节200的开口端将零配件套置到待组装关节200的电机转子201上。一般情况而言，电机转子201上依次安装波簧01、平垫、六角盘、平垫、卡簧等，其中卡簧是安装在最外侧的。当然也会有一些其他情况，安装不同规格或型号的减速机时，除卡簧是最后安装外，其他的各个零配件的安装顺序会有相应的调整。
27.参阅图2和图4，图2是本发明一实施例中的工业机器人关节的零配件组装线的结构示意图。
28.在本实施例中，该工业机器人关节的零配件组装线包括输送线100、第一安装设备10、第二安装设备20和第三安装设备30。其中：输送线100用于输送待组装关节200，输送线100沿其输送路径设置有至少三个工位；第一安装设备10设于输送线100的其中一个工位，用于向待组装关节200的电机转子201安装波簧01（即波形弹簧）；第二安装设备20，设于输送线100的其中一个工位，用于向待组装关节200的电机转子201安装第一平垫03；以及第三安装设备30，设于沿输送线100的输送路径的最后一个工位，用于向待组装关节200的电机转子201依次套接安装六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02。本实施例图2中，以第二安装设备20设置在第一安装设备10与第三安装设备30之间为例，在其他实施例中，第二安装设备20与第一安装设备10的位置可调换，根据待组装的工业机器人关节的型号对应的安装顺序需求进行调换。
29.在本实施例中，输送线100的输送路径可以为如图1所示的由输送线100的左端向其右端单向移动的轨迹；在一些实施例中，输送线100的输送路径也可以为沿输送线100在其各工位之间往返移动的轨迹。
30.本实施例工业机器人关节的零配件组装线的工作流程为：首先，输送线100上输送的待组装关节200输送到达设置第一安装设备10的工位，第一安装设备10向该待组装关节200的电机转子201上套接安装与该待组装关节200产品型号对应的波簧01，安装的波簧01的数量根据工业机器人关节的型号设置，通常为多个（数量已经预先设置在第一安装设备中）；然后，经第一安装设备10安装波簧01后的待组装关节200经输送线100输送到达设置第二安装设备20的工位，第二安装设备20向该待组装关节200的电机转子201上套接安装与该待组装关节200产品型号对应的第一平垫03；最后，经第二安装设备20安装第一平垫03后的待组装关节200经输送线100输送到达设置第三安装设备30的工位，第三安装设备30向该待组装关节200的电机转子201上依次套接安装与该待组装关节200产品型号对应的六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02，此工位安装的六角盘04和第一卡簧02数量均为一个，第二平垫05数量通常也为一个，当然也可以是多个（根据预先设置而定）；经第三安装设备30安装完六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02后，待组装关节200即完成零配件的组装，经流水线
输送至下一组装线或组装设备。
31.本实施例技术方案，通过输送线100、设置在输送线100的一工位处的第一安装设备10、设置在输送线100的一工位的第二安装设备20，以及设置在沿输送线100输送路径的最后一个工位处的第三安装设备30，形成工业机器人关节的零配件组装线，第一安装设备10、第二安装设备20、第三安装设备30分别向待组装关节200的电机转子201上按照一定的顺序安装对应的零配件，实现待组装关节200的零配件的自动化组装，提高了零配件的组装效率；并且，各个安装设备处安装的零配件顺序是预先设定好的，保证了在安装的过程中不会出现各个零配件的安装顺序错误的情况，提高工业机器人关节的零配件的组装的效率和良品率。
32.参阅图3和图4，图3是本发明一实施例中的第二安装设备20的部分结构示意图；图4为本发明一实施例中的减速机上安装的各个零配件的爆炸结构示意图。
33.在本实施例中，第一安装设备10包括第一机架21，以及设于第一机架21的第一取料机械手22、第一料仓23，第一取料机械手22用于从第一料仓23取出波簧01并套放到待组装关节200的电机转子201上。
34.本实施例中，第一料仓23用于存放波簧01，第一料仓23可以是一个，也可以是多个；例如，每一个第一料仓23对应存放一种型号的关节产品的波簧01，或第一料仓23中具有多个料架，各个料架分别存放对应不同型号的关节产品的波簧01，第一取料机械手22从对应的第一料仓23或对应的料架上取对应当前产品型号的波簧01。波簧01的内径大于待组装关节200的电机转子201外径，因此，第一取料机械手22可以直接将波簧01对准电机转子201套放到电机转子201上。
35.参阅图3，在本实施例中，所述第一安装设备用于依次向所述待组装关节200的电机转子201安装两个波簧01，两个所述波簧01根据安装的先后顺序分别为第一波簧和第二波簧，所述第一安装设备还包括视觉检测器，所述视觉检测器设于所述第一取料机械手的取料端，用于获取已安装在所述电机转子201上的第一波簧的顶侧图像；还用于获取待安装在所述电机转子201上的所述第二波簧的顶侧图像。
36.参阅图6，由于波簧01通常有一个接口011（即波簧01两端的交接处），在接口011处波簧01的两端部分交错堆叠，厚度比波簧01的其余位置要大，因此，套接安装波簧01时，相邻两个波簧01的接口011需要错开，以防止波簧01朝一侧倾斜而影响其正常功能。本实施例中，在安装第一个波簧01时，由于电机转子201上还没有安装波簧01，因此可以直接取第一个波簧01套接到电机转子201上，然后再通过视觉检测器获取待电机转子201的顶侧图像，进而识别出第一波簧以及得到第一波簧的接口011的位置；在将第二个波簧01安装套接到待组装关节200的电机转子201上之前，第一取料机械手再移动到第一料仓上，通过视觉检测器识别出第二波簧后并计算出第二波簧的接口011的位置，然后第一取料机械手根据第一波簧的接口011的位置和第二波簧的接口011的位置，计算移动的运动轨迹，使第二波簧放在第一波簧上时，两个接口011的位置相互错开，从而完成两个波簧01的安装。在其他实施例中，若需要安装更多的波簧01，同样按照上述的思路进行安装。
37.参阅图4和图7，图4为本发明一实施例中的减速机上安装的各个零配件的爆炸结构示意图；图7是本发明一实施例中的第二安装设备安装第二个波簧01的流程示意图。
38.在本实施例中，第二安装设备20的安装第二波簧的步骤包括：
步骤s1、控制所述第一取料机械手将所述视觉检测器移动至所述电机转子201的上方，使所述视觉检测器获取所述第一波簧的顶侧图像，并根据所述第一波簧的顶侧图像识别出所述第一波簧的接口011的位置；在安装完成第一波簧后，第一取料机械手移动，使视觉检测器位于电机转子201的上方，然后视觉检测器对电机转子201进行拍照，从而获得到包含有第一波簧的顶侧图像的照片，将该照片发送给控制器进行图像识别处理，计算得到第一波簧的接口011的位置。由于接口011的位置是存在明显的断层，在照片中会存在明显的色差，很容易计算得到接口011的位置。
39.步骤s2、控制所述第一取料机械手移动至所述第一料仓；得到第一波簧的接口011的位置后，再去第一料仓去取第二波簧。
40.步骤s3、控制所述视觉检测器获取所述第二波簧的顶侧图像，并根据所述第二波簧的顶侧图像识别出所述第二波簧的接口011的位置；第一取料机械手到达第一料仓后，视觉检测器位于第一料仓的上方，第一料仓内具有多个波簧01，通过视觉检测器识别出多个波簧01，控制第一取料机械手选择其中一个波簧01作为第二波簧去抓取，同时视觉检测器也获取第二波簧的顶侧图像，再通过控制器计算得到第二波簧的接口的位置。
41.步骤s4、根据所述第一波簧的接口011的位置和所述第二波簧的接口011的位置计算所述第一取料机械手的移动轨迹；控制器同时具有第一波簧的接口011位置和第二波簧的接口011位置，根据两个接口011位置以及第一取料机械手的参数，根据两个接口011位置不能重叠的原则，计算出第二波簧安装在电机转子201上的位置，再逆向计算出第一取料机械手的移动轨迹。
42.步骤s5、根据所述移动轨迹，控制所述第一取料机械手将所述第二波簧安装至所述电机转子201上。然后再控制第一取料机械手松开，使第二波簧掉落在电机转子201上，完成第二波簧的安装。
43.参阅图3、图5和图8，图5为本发明一实施例中的下推装置、导向套筒300、减速机的结构示意图；图8是本发明一实施例中的第二安装设备20的摆放架26的结构示意图。
44.在本实施例中，第一取料机械手22包括机械臂221和安装于机械臂221的末端的取放头222，取放头222与机械臂221的末端通过快换件连接，快换件例如为快换盘，或其它能够自动快拆和快装的结构件。第一机架21上还设置有摆放架26，摆放架26上设有若干个第一放置部261，若干个第一放置部261分别用于放置不同型号的取放头222；机械臂221用于从摆放架26自动更换取放头222。
45.本实施例通过取放头222与机械臂221的末端通过快换件（图中未示出）连接，使机械臂221可以自动更换取放头222，根据待组装关节200所需安装的波簧01型号不同，机械臂221可以从摆放架26上更换对应型号的取放头222，以取当前待组装关节200所需安装的波簧01，在组装的关节型号切换时，第二安装设备20可以快速切换至对应型号关节的波簧01的安装需求。
46.本实施例中，第一取料机械手22自动更换取放头222的方式为：控制机械臂221将其末端移动于末端的取放头222对应的第一放置部261处，控制快换件断开与末端的取放头222的连接，使末端的取放头222放置到第一放置部261上，再控制机械臂221将其末端移动
至所需使用的取放头222的第一放置部261上，使快换件与该取放头222对接，并控制快换件与该取放头222连接，控制机械臂221将其末端从摆放架26上移动回待机位置，完成取放头222的更换。
47.在一些实施例中，摆放架26上还设有与若干个第一放置部261一一对应的若干个第一传感器262，第一传感器262可用于检测其对应的第一放置部261上的取放头222是否在位，从而确定是否完成取放头222的放置和取出。本实施例中，第一传感器262可为激光测距传感器，或红外传感器等其它类型传感器。
48.在一些实施例中，第一取料机械手22还是包括取放头转盘，取放头转盘转动安装于机械臂221的末端，其中，取放头转盘上间隔安装有多个不同型号取放头222，每个型号的取放头222用于取放对应型号的波簧01。如此，根据待组装关节200所需安装的波簧型号不同，机械臂221可以通过控制取放头转盘转动，以将对应型号的取放头222切换到工作位，用于取当前待组装关节200所需安装的波簧01，使得在更换了组装的工业机器人的关节的型号时，第二安装设备20可以快速切换至对应当前工业机器人的关节的型号的波簧01的安装需求。
49.在一些实施例中，取放头转盘可与机械臂221的末端通过快换件连接，第一机架21上还可以设置转盘架，转盘架上放置多个不同的取放头转盘，机械臂221可从转盘架更换取放头转盘。
50.在一些实施例中，取放头转盘上的各个取放头222都可以通过快换件与取放头转盘连接，从而取放头转盘可向摆放架26上更换取放头222。
51.参阅图2，在本实施例中，零配件组装线还包括第四安装设备40，第一安装设备10和第二安装设备20均位于第四安装设备40与第三安装设备30之间，第四安装设备40用于向待组装关节200的电机转子201套接安装卡簧。
52.由于部分关节产品需要安装两次卡簧，即需要先安装一次卡簧再安装平垫、波簧01，最后安装六角盘04、平垫和第二次安装卡簧。本实施例通过在输送线100的最前端工位增设第四安装设备40作为预留安装设备，在组装一些型号的工业机器人的关节时，还需要在最前端安装一次卡簧，第四安装设备40启动工作，在待组装关节200到达第四安装设备40的工位时，向待组装关节200的电机转子201上先套接安装卡簧（数量预先设置好），再经输送线100输送至后面的零配件安装的工位。若当前的关节产品无需安装两次卡簧，则第四安装设备40不启动使用。
53.另外，还有部分关节产品可能需要安装两次卡簧且不需要安装平垫，此时则可将第一安装设备10不启动使用；或某些特殊的关节产品，只需要安装依次卡簧且不需要安装平垫，则将第一安装设备10和第四安装设备40均不启动。
54.本实施例零配件组装线，通过在输送线100的四个工位对应设置第一安装设备10、第二安装设备20、第三安装设备30和第四安装设备40，各个安装设备分别负责不同的部分零配件安装，使得能够通用的满足各种类型的关节产品的零配件组装，达到一线通用，大幅节省了零配件组装线的成本。
55.在一些实施例中，第二安装设备、第四安装设备和第三安装设备是同一台设备（记为多工序设备），第二安装设备、第四安装设备和第三安装设备可以分别是该多工序设备的用于安装对应零配件功能的结构；即本实施例中，输送线100的输送路径是沿输送线100在
其各工位之间往返移动的轨迹，安装第一平垫03的工位、安装第一卡簧02的工位和安装六角盘04、第二平垫05、第一卡簧02的工位位于输送线100的同一位置，待组装关节200在整个零配件的组装流程中会多次经过该位置。本实施例中，待组装关节200在零配件组装线上的装配加工流程为：待组装关节200初始流入的是多工序设备，由多工序设备执行第四安装设备的安装工序，进行第二卡簧的安装，安装完第二卡簧后；多工序设备执行第二安装设备的安装工序，进行第一平垫03的安装；之后多工序设备执行第三安装设备的安装工序，进行六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02的安装。可以理解的是，第二安装设备、第四安装设备和第三安装设备是同一台设备，当该设备安装第一平垫03时，即可以当做是第二安装设备，当该设备安装六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02时，即可以当做是第三安装设备；只是在安装不同的零配件时依据当前的作业内容以不同的名称进行区分。
56.在上述实施例中，当第一平垫03和第二平垫05为同型号平垫，或第一卡簧02和第二卡簧为同型号卡簧时，多工序设备的第二安装设备工序和第三安装设备工序可以共用装放平垫的零件料盒，或多工序设备的第四安装设备工序和第三安装设备工序可以共用装放卡簧的零件料盒，如此，可以减少料盒数量，节省料盒。
57.参阅图9和图10，图9是本发明一实施例中的第三安装设备30的一视角结构示意图，图10是本发明一实施例中的第三安装设备30的另一视角结构示意图。
58.在本实施例中，待组装关节200还包括减速机输出轴202，所述电机转子201套装在所述减速机输出轴202的外侧；第三安装设备30包括第二机架31、第二取料机械手32、第二料仓33和下推装置34，第二取料机械手32、第二料仓33和下推装置34设于第二机架31；第二取料机械手32用于向减速机输出轴202上套放导向套筒300，以及用于从第二料仓33取出第一卡簧并套于导向套筒300上，下推装置34用于将导向套筒300上套置的六角盘04、第二平垫05和第一卡簧下推套至待组装关节200的电机转子201上。在一些实施例中，下推装置34的下推作用部可以是与导向套筒300套接配合的套筒，或者为其它结构件。
59.由于待组装关节200的减速机输出轴202与电机转子201的尺寸相差较大（参考图1），在电机转子201的端部与减速机输出轴202的端部之间形成台阶状。第一卡簧02安装前，其内径是小于电机转子201的外径的，第一卡簧02在安装过程中，是需要将其撑开后套在电机转子201的外侧。导向套筒300的一端至另一端的外径逐渐增大，其中一端外径略大于电机转子201的外径，在辅助装配时对接于电机转子201的所述端部，另一端的外径则略小于第一卡簧02的内径，使各第一卡簧02可以轻松套放到导向套筒300上。作为一种实施方式，第三安装设备30作业过程为：第二取料机械手32先将导向套筒300套放到待组装关节200的减速机输出轴202上，使其外径略大的一端与电机转子201的端部对接，然后第二取料机械手32从第二料仓33取出第一卡簧02套到导向套筒300上，再由下推装置34向下（即朝向电机转子201的方向，为方便作业设置为电机转子201的待组装一端朝上放置的状态）推动第一卡簧02，使第一卡簧02随着导向套筒300的外径逐渐弹性扩张，最后从导向套筒300的底端脱出并套到电机转子201上，完成安装。在另一个实施例中，第二取料机械手先将导向套筒300放到待组装关节200的减速机输出轴202上后，再分别取六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02套到导向套筒300上，六角盘04和第二平垫05均受重力的影响顺着导向套筒300滑落到减速机输出轴202上，第一卡簧02未受外力前无法滑落到减速机输出轴202上，然后下推装置34沿着导向套筒300向下推，使第一卡簧02套在减速机输出轴202上。在一些实施例中，六
角盘04和第二平垫05的内径与导向套筒300的最底端的外径基本相同，六角盘04和第二平垫05在从导向套筒300的顶端滑落到导向套筒300的底端时，可以保证六角盘04和第二平垫05保持在水平的状态，刚好卡在导向套筒300的底端，然后再由下推装置34向下推动，使六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02依次套接在电机转子201上。
60.参阅图9至图11，图11是本发明一实施例中的第三安装设备30的套筒放置架35的结构示意图。
61.在本实施例中，第三安装设备30还包括设于第二机架31的套筒放置架35，套筒放置架35上设有至少一第二放置部351以及与第二放置部351一一对应的至少一第二传感器352（图中，第二放置部351和第二传感器352均以一个为例），第二放置部351用于放置对应型号的导向套筒300，第二传感器352可用于检测器对应的第二放置部351上的导向套筒300是否在位；第二取料机械手32用于从套筒放置架35取放导向套筒300。在第三安装设备30运行中，第二取料机械手32根据当前待组装关节200的型号，从套筒放置架35上的对应第二放置部351取对应型号的导向套筒300套到待组装关节200的减速机输出轴202上，再从第二料仓33取零配件套置到减速机输出轴202上套置的导向套筒300上，通过下推装置34将零配件下推套至待组装关节200的电机转子201，完成安装后，第二取料机械手32再从减速机输出轴202上取回导向套筒300放回到套筒放置架35的对应的第二放置部351上。本实施例中，第二传感器352可为激光测距传感器，或红外传感器等其它类型传感器。
62.在一些实施例中，也可以不设置套筒放置架35，通过第二取料机械手32设置多个取放头222，部分取放头222上夹带着不同型号的导向套筒300，部分取放头222用于从第二料仓33取零配件，根据待组装关节200的型号，选择对应取放头222上的导向套筒300套放到待组装关节200的减速机输出轴202上。
63.参阅图12，图12是本发明一实施例中的第三安装设备30的装配流程示意图。
64.在本实施例中，第三安装设备30的装配步骤包括：步骤s11，第二取料机械手32向待组装关节200的减速机输出轴202上套放导向套筒300；步骤s12，第二取料机械手32依次从第二料仓33依次取出六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02并套装至导向套筒300；可以是第二取料机械手32通过多个取放头222分别先从第二料仓33中取出六角盘04、第二平垫和第一卡簧02，然后再依次套到套置于减速机输出轴202的导向套筒300上，或者是，第二取料机械手32通过一个取放头222，先从第二料仓33取六角盘04套到导向套筒300上，再从第二料仓33取第二平垫05套到导向套筒300上，最后从第二料仓33取第一卡簧02套到导向套筒300上。
65.步骤s13，下推装置34向下推导向套筒300上的第一卡簧02，将导向套筒300上的六角盘04、第二平垫05和第一卡簧02套到待组装关节200的电机转子201上。在此步骤中，六角盘04和第二平垫05也可能受重力的影响顺着导向套筒300滑落到减速机输出轴202上，第一卡簧02未受外力前无法滑落到减速机输出轴202上，然后下推装置34沿着导向套筒300向下推，使第一卡簧02套在减速机输出轴202上。
66.在第三安装设备30在完成一个待组装关节200的零配件装配后，再控制第二取料机械手32取走减速机输出轴202上的导向套筒300，等待下一个待组装关节200到达装配位
置，重复上述装配步骤。
67.本发明进一步提出一种工业机器人关节生产线，该工业机器人生产线包括上述的工业机器人关节的零配件组装线。该零配件组装线的具体结构参照上述实施例，由于本工业机器人关节生产线采用了上述零配件组装线所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
68.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。
技术特征：1.一种工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，包括：输送线，用于输送待组装关节，所述输送线沿其输送路径设置有至少三个工位；第一安装设备，设于所述输送线的一个所述工位，用于向所述待组装关节的电机转子安装波簧；第二安装设备，设于所述输送线的一个所述工位，用于向所述电机转子安装第一平垫；以及第三安装设备，设于沿所述输送线的输送路径的最后一个工位，用于向所述电机转子依次套接安装六角盘、第二平垫和第一卡簧。2.根据权利要求1所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一安装设备包括第一机架，以及设于所述第一机架的第一取料机械手、第一料仓，所述第一取料机械手用于从所述第一料仓取出波簧并套放到所述待组装关节的电机转子上。3.根据权利要求2所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一安装设备用于依次向所述待组装关节的电机转子安装两个波簧，两个所述波簧根据安装的先后顺序分别为第一波簧和第二波簧，所述第一安装设备还包括视觉检测器，所述视觉检测器设于所述第一取料机械手的取料端，用于获取已安装在所述电机转子上的第一波簧的顶侧图像；还用于获取待安装在所述电机转子上的所述第二波簧的顶侧图像。4.根据权利要求3所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一安装设备安装所述第二波簧的步骤包括：控制所述第一取料机械手将所述视觉检测器移动至所述电机转子的上方，使所述视觉检测器获取所述第一波簧的顶侧图像，并根据所述第一波簧的顶侧图像识别出所述第一波簧的接口的位置；控制所述第一取料机械手移动至所述第一料仓；控制所述视觉检测器获取所述第二波簧的顶侧图像，并根据所述第二波簧的顶侧图像识别出所述第二波簧的接口的位置；根据所述第一波簧的接口的位置和所述第二波簧的接口的位置计算所述第一取料机械手的移动轨迹；根据所述移动轨迹，控制所述第一取料机械手将所述第二波簧安装至所述电机转子上。5.根据权利要求2所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一取料机械手包括机械臂和安装于所述机械臂的末端的取放头，所述取放头与所述机械臂的末端通过快换件连接。6.根据权利要求5所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一机架上还设置有摆放架，所述摆放架上设有若干个第一放置部，若干个所述第一放置部分别用于放置不同型号的取放头；所述机械臂用于从所述第一放置部自动更换取放头。7.根据权利要求6所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述摆放架上还设有与所述若干个第一放置部一一对应的若干个第一传感器。8.根据权利要求5所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第一取料机械手还包括取放头转盘，所述取放头转盘转动安装于所述机械臂的末端，所述取放头转盘上间隔安装有多个不同型号的取放头。
9.根据权利要求8所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述取放头转盘通过快换件与所述机械臂的末端转动连接；以及/或者，多个所述取放头分别通过快换件与所述取放头转盘连接。10.根据权利要求1所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述零配件组装线还包括第四安装设备，所述第一安装设备和所述第二安装设备均位于所述第四安装设备与所述第三安装设备之间，所述第四安装设备用于向所述待组装关节的电机转子安装第二卡簧。11.根据权利要求1所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述待组装关节还包括减速机输出轴，所述电机转子套装在所述减速机输出轴的外侧；所述第三安装设备包括第二机架、以及设于所述第二机架上的第二取料机械手、第二料仓和下推装置；所述第二取料机械手用于向所述减速机输出轴上套放导向套筒，以及用于从所述第二料仓取出所述第一卡簧并套于所述导向套筒上，所述下推装置用于将导向套筒上套置的六角盘、第二平垫和第一卡簧下推套至所述电机转子上。12.根据权利要求11所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第三安装设备还包括设于所述第二机架的套筒放置架，所述套筒放置架上设有至少一个第二放置部，每一个所述第二放置部用于放置其对应型号的导向套筒；所述第二取料机械手用于从所述套筒放置架取放导向套筒。13.根据权利要求12所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述套筒放置架上还设有与所述第二放置部一一对应的至少一个第二传感器。14.根据权利要求11所述的工业机器人关节的零配件组装线，其特征在于，所述第三安装设备的装配步骤包括：控制所述第二取料机械手向所述减速机输出轴上套放导向套筒；控制所述第二取料机械手从第二料仓依次取出所述六角盘、第二平垫和第一卡簧并套装至所述导向套筒；控制所述下推装置向下推所述导向套筒上的第一卡簧，将所述导向套筒上的六角盘、第二平垫和第一卡簧套到所述待组装关节的电机转子上。15.一种工业机器人关节生产线，其特征在于，包括权利要求1至14任一项所述的工业机器人关节的零配件组装线。
技术总结本发明公开一种工业机器人关节生产线和工业机器人关节的零配件组装线，其中，零配件组装线包括：输送线，用于输送待组装关节，输送线沿其输送路径设置有至少三个工位；第一安装设备，设于输送线的一个工位，用于向待组装关节的电机转子安装波簧；第二安装设备，设于输送线的一个工位，用于向待组装关节的电机转子安装第一平垫；以及第三安装设备，设于输送线的一工位，向待组装关节的电机转子依次安装六角盘、平垫和第一卡簧；第一安装设备、第二安装设备和第三安装设备沿输送线的输送路径依次分布。本发明技术方案，提高工业机器人关节的零配件的组装的效率和良品率。零配件的组装的效率和良品率。零配件的组装的效率和良品率。
技术研发人员：姜宇 刘培智 刘培超
受保护的技术使用者：日照市越疆智能科技有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/11/1
