[发明专利]一种基于六自由度机器人的智能装配系统及方法

权利要求书

1.一种基于六自由度机器人的智能装配系统，其特征在于，包括：

工作台(3)及设于该工作台(3)上的升降台(4)，所述工作台(3)与车间两端的输送线相连接，将轮对工件快速的输送至所述升降台(4)；

对称设于所述工作台(3)两侧的地面滑轨(2)，所述地面滑轨(2)上设有至少一台地轨式装配机器人(1)，该地轨式装配机器人(1)可沿着地面车间的地面滑轨(2)纵向滑动，其中一条地面滑轨(2)设有齿条结构，用于驱动所述地轨式装配机器人(1)运动，另一条地面滑轨(2)设有齿条结构和滑触线，通过该滑触线给所述地轨式装配机器人(1)供电；

所述地轨式装配机器人(1)包括中控及驱动模块(1.1)、拧紧轴箱(1.3)以及智能机械手(1.5)，所述拧紧轴箱(1.3)包括轴箱伺服驱动电机、轴箱实时摄像位置反馈模块、轴箱固定挂架、拧紧轴、拧紧轴固定盘和激光定位测距仪，所述中控及驱动模块(1.1)根据装配的轮对及物料信息及现场工件孔位的不同完成对多轴位置的自适应调节，控制所述智能机械手(1.5)抓取端盖及物料并与轮对匹配，激光定位测距仪与系统软件相结合，可以完成多轴轴箱对工件的自动进给、拧紧和退回归零作业。

2.根据权利要求1所述的一种基于六自由度机器人的智能装配系统，其特征在于，所述地轨式装配机器人(1)包括六自由度协作机器人(1.2)，该六自由度协作机器人(1.2)设于所述中控及驱动模块(1.1)上，一侧通过转轴与所述智能机械手(1.5)活动连接，另一侧与所述拧紧轴箱(1.3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于六自由度机器人的智能装配系统，其特征在于，所述地轨式装配机器人(1)包括物料识别和定位模块(1.4)，该物料识别和定位模块(1.4)设于所述六自由度协作机器人(1.2)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于六自由度机器人的智能装配系统，其特征在于，所述物料识别和定位模块(1.4)包括摄像头和激光传感器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于六自由度机器人的智能装配系统，其特征在于，所述中控及驱动模块(1.1)包括驱动电机、中央处理器和中控计算机。

6.一种基于六自由度机器人的智能装配方法，其特征在于，应用如权利要求1-5中任一项所述的基于六自由度机器人的智能装配系统实现，包括如下步骤：

S100轮对就位、物料匹配及上料：车间工件输送线启动，将轮对工件和要安装用的轮对端盖以及螺栓按照程序设定的位置输送到工作台上，同时物料识别和定位模块工作，识别轮对及物料信息并传输给中控及驱动模块；

S200物料自动识别与自动装配：所述中控及驱动模块发出指令，六自由度协作机器人一侧的智能机械手动作，将轮对端盖抓起，安装在轮对的轴端上，然后再抓取匹配的物料依次安装到位；

S300紧固轴箱自动紧固，完成轮对的装配作业：中控计算机发出指令，中控及驱动模块动作，将机器人另一侧的拧紧轴箱的中心线与要进行螺栓拧紧的中心轴线对齐并拧紧；

S400，地轨式装配机器人移动至下一个轮对，重复步骤S100-S300继续装配，直至完成所有的轮对的装配作业，回归到零点位置。

7.根据权利要求6所述的一种基于六自由度机器人的智能装配方法，其特征在于，S100中还包括：

S101：地轨式装配机器人在地面滑轨上滑动，物料识别和定位模块的摄像头和激光传感器开机，当地轨式装配机器人在纵向方向上识别到轮对工件时，地轨式装配机器人停下并刹车，物料识别和定位模块将轮对坐标数据发送给中控及驱动模块的中控计算机；

S102：物料识别和定位模块的摄像头动作，识别输送线上的端盖零件，并确定坐标位置，将其数据坐标发送到中控及驱动模块的中控计算机。