一种谐波减速器自动组装机及其组装工艺的制作方法

1.本发明涉及谐波减速器自动化生产领域，特别指一种谐波减速器自动组装机及其组装工艺。


背景技术：

2.谐波减速器是一种高性能减速机，谐波减速机拥有无可比拟的优异定位精度特性，是由运用金属弹性力的3个基本零件（波发生器、柔轮、刚轮）所组成，其广泛应用于机械设备制造领域；其中，波发生器为椭圆形凸轮的外圈上嵌入薄型的滚珠轴承，整体呈一椭圆形状的零件；轴承的内圈固定于椭圆形凸轮之上，外圈则介由滚珠弹性变形。安装于电动机转轴上。柔轮为制成薄型杯状的金属弹性体零件。齿圈部位外缘刻有小齿；柔轮底部安装到减速机输出轴。刚轮是一种刚性体的内齿轮，其内侧上刻有与柔轮同样大小的小齿，且比柔轮多2个齿数，其外圈部分固定于减速机外壳上。
3.在实际使用过程中，将上述3件基本零件组合。柔轮随波发生器变形为椭圆状，椭圆的长轴部分则与刚轮小齿部分互相啮合，而短轴部分小齿则完全呈脱离状态。将刚轮固定，将波发生器（输入）朝顺时针方向旋转，此时柔轮会产生弹性变形，而与刚轮小齿互相啮合的位置将按顺序移动。
4.波发生器每旋转一圈，柔轮因比刚轮齿数少2个齿数，因此会与波发生器的旋转方向相反，亦即朝逆时针方向移动2个齿数差。输出这一动作并进行减速。
5.谐波减速器的设计工艺，可知，波发生器为椭圆形结构，柔轮齿圈为可形变的椭圆形结构，钢轮为中部内孔内设有齿条的刚性结构体；在谐波减速器组装生产过程中，需要先将钢轮套在柔轮的齿圈上，使钢轮内孔壁的齿条与齿圈外壁的齿条相互啮合后；再将钢轮与齿圈外侧的座体固定；最后将波发生器装入柔轮齿圈的内孔内。
6.目前谐波减速器组装只能采用人工方式，市场上还未出现谐波减速器自动组装设备，谐波减速器组装过程中需要突破的技术难点在于：1、刚性的钢轮与柔轮齿圈装配时，两者形状及齿条数量不同，即钢轮为圆形结构，柔轮为椭圆形结构，需要过盈压力强压钢轮套在齿圈上，该过程极易产生崩齿；2、波发生器与柔轮装配时，两者均为椭圆形结构，两者椭圆的长轴和短轴无法每次装配都完全对准，因此极易出现装配卡顿，导致柔轮形变过大损坏。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种实现了不同形状、不同齿数及不同特性的钢轮和柔轮的精准快速自动组装，实现了椭圆形的波发生器自动装配至柔轮内的谐波减速器自动组装机及其组装工艺。
8.本发明采取的技术方案如下：一种谐波减速器自动组装机，包括水平设置的机台及罩设在机台上方的机罩，机罩内形成组装空间，还包括上料搬臂、第一平台、钢轮组装机械手、拍摄校正机构、搬运及固定机构、第二平台、波发生器组装机械手及下料搬臂，其中，
所述第一平台及第二平台平行间隔地设置在机台的台面两侧；所述上料搬臂设置在第一平台一侧，并延伸至机台外侧，以便从外部取出柔轮并搬移至第一平台上；所述钢轮组装机械手设置在第一平台的一侧，并延伸至机台外侧，以便从外部取出钢轮，并将钢轮自适应摆动地压入套设在柔轮上；所述拍摄校正机构架设在第一平台上方，拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮和/或钢轮，并向下插入钢轮内，驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置；所述搬运及固定机构沿垂直于第一平台方向架设在第一平台与第二平台之间，搬运及固定机构将第一平台上的钢轮及柔轮固定后，将两者搬运至第二平台上；所述波发生器组装机械手架设在第二平台上方，波发生器组装机械手从外部搬运波发生器后，利用波发生器自重，并旋转下压的将波发生器装入柔轮内；所述下料搬臂设置在第二平台的一侧，并延伸至机台的外侧，以便将第二平台上装配好波发生器的产品搬运下料。
9.优选的，所述谐波减速器包括座体、柔轮、钢轮及波发生器，其中，所述柔轮包括安装环部及齿圈部；所述安装环部为设有内孔的环状片体；所述齿圈部为椭圆形圈体结构，齿圈部为柔性结构，其形状在外部压力下发生形变，齿圈部垂直连接在安装环部的内孔上，并竖直向上延伸，齿圈部的外侧壁上间隔设有至少两条竖状齿条，齿圈部的内壁为光壁结构；所述钢轮为圈体结构，钢轮为刚性结构，其内部孔壁上设有至少两条竖向齿条；所述钢轮内圈的齿条数不小于齿圈部外壁的齿条数；所述钢轮压入并套设在所述齿圈部外部；所述波发生器为椭圆状结构，波发生器压入齿圈部的内部；所述座体设置在安装环部上，并与安装环部固定连接。
10.优选的，所述上料搬臂包括上料直线模组、上料升降模组、上料升降座、上料平移模组及上料头，其中，所述上料直线模组沿与第一平台相同方向设置在机台上；所述上料升降模组竖直连接在上料直线模组上，并与上料直线模组的输出端连接；所述上料升降座沿竖直方向可滑动地连接在上料升降模组上，并与上料升降模组的输出端连接；所述上料平移模组沿出至于上料直线模组方向设置在上料升降座上；所述上料头可滑动地连接在上料平移模组上，并与上料平移模组的输出端连接。
11.优选的，所述第一平台包括平台支座、平台滑轨、滑移驱动组件、滑移座、外夹持组件及内张紧组件，其中，所述平台支座水平设置在机台上；所述平台滑轨包括至少两条，至少两条平台滑轨平行间隔的设置在平台支座上；所述滑移驱动组件设置在平台支座上；所述滑移座可滑动地嵌设在平台滑轨上，并与滑移驱动组件的输出端连接，经滑移驱动组件驱动而来回直线运动；所述滑移座上设有至少两个承载工位；所述外夹持组件及内张紧组件包括至少两套，至少两套夹持组件和内张紧组件分别对应设置在所述承载工位处。
12.优选的，所述滑移驱动组件包括滑移驱动支板、滑移驱动电机、滑移驱动丝杆及滑移驱动丝杆座，其中，所述滑移驱动支板竖直连接在平台支座的一端；所述滑移驱动电机水平设置在滑移驱动支板的外侧壁上，且输出端穿过滑移驱动支板延伸至平台支座上方；所述滑移驱动丝杆沿平台滑轨方向设置，并与滑移驱动电机的输出端连接，经滑移驱动电机驱动而旋转运动；所述滑移驱动丝杆座套设在滑移驱动丝杆上，并与滑移驱动丝杆螺纹连接；所述滑移座的底部与所述滑移驱动丝杆座固定连接。
13.优选的，所述滑移座上设有至少两根立柱，至少两根立柱竖直间隔设置在滑移座上；所述至少两根立柱的顶部水平设有承载座，承载座内设有向下凹陷的圆形承载槽，以便承载限位谐波减速器；所述圆形承载槽的中部开设有贯通孔。
14.优选的，所述外夹持组件包括外夹支板、外夹气缸、外夹滑座及外夹块，其中，所述外夹支板水平设置在所述滑移驱动支板的顶部；所述外夹气缸水平设置在外夹支板上；所述外夹滑座包括两块，两块外夹滑座分别平行间隔地连接在外夹气缸的输出端上；所述外夹块包括两块，两块外夹块分别设置在两块外夹滑座的内侧壁上，外夹气缸驱动两块外夹滑座分别带动两块外夹块在所述圆形承载槽上方两侧相互靠近或远离，以便从上方夹紧或松开谐波减速器。
15.优选的，所述内张紧组件包括张紧气缸、张紧滑座及张紧滚轮，其中，所述张紧气缸竖直设置在所述平台支座上，且输出端朝上设置；所述张紧滑座包括两个，两个张紧滑座分别间隔可滑动地设置在张紧气缸的顶部，并分别与张紧气缸的输出端连接；所述两个张紧滑座穿过所述圆形承载槽向上延伸；所述张紧滚轮包括两个，两个张紧滚轮分别可转动地连接在两个张紧滑座上；所述张紧气缸驱动两个张紧滑座分别带动两个张紧滚轮相互靠近或远离，以便两个张紧滚轮在谐波减速器的内孔内向外抵住或松开孔壁。
16.优选的，所述钢轮组装机械手包括机械手底座、机械手臂、及钢轮组装头，其中，所述机械手底座水平设置在机台上；所述机械手臂设置在机械手底座上，机械手臂包括至少两个运动自由度；所述钢轮组装头连接在机械手臂的末端，机械手臂驱动钢轮组装头在外部的钢轮上料工位处取出钢轮后，驱动钢轮组装头移动至第一平台上方，钢轮组装头将钢轮组装至第一平台内夹装的柔轮上。
17.优选的，所述钢轮组装头包括钢轮组装支座、钢轮组装压力传感组件、钢轮组装支板及钢轮夹紧组件，其中，所述钢轮组装支座固定设置在机械手臂上；所述钢轮组装压力传感组件设置在钢轮组装支座的底部，并在钢轮组装支座外侧向下延伸，以便接触下放的钢轮，并检测组装时钢轮向上传递的反作用力；所述钢轮组装支板水平设置在钢轮组装压力传感组件下部；所述钢轮夹紧组件设置在钢轮组装支板的底部，钢轮夹紧组件夹持固定所需组装的钢轮。
18.优选的，所述钢轮组装压力传感组件包括第一压力传感器及传感柱，其中，所述第一压力传感器设置在钢轮组装支座的底部；所述钢轮组装支板水平设置在第一压力传感器的底部；所述传感柱竖直设置在钢轮组装支板向外延伸的支撑部上，并向下延伸，传感柱的底端接触安装中的钢轮，并将钢轮传递的力通过钢轮组装支板传递至第一压力传感器。
19.优选的，所述钢轮夹紧组件包括钢轮夹紧气缸、钢轮夹紧滑座及钢轮夹块，其中，所述钢轮夹紧气缸设置在钢轮组装支板的下部；所述钢轮夹紧滑座包括两个，两个钢轮夹紧滑座分别可滑动底设置在钢轮夹紧气缸的底部，并分别与钢轮夹紧气缸的输出端连接；所述钢轮夹块包括两块，两块钢轮夹块分别竖直连接在两个钢轮夹紧滑座的底部；所述钢轮夹块的内侧设有夹持弧面部，以便与钢轮外壁面贴合；所述夹持弧面部的下端设有水平向内延伸的台阶部，台阶部贴着钢轮的下端面托住承载钢轮。
20.优选的，所述拍摄校正机构包括支架、检测拍摄组件及校正组件，其中，所述支架为u型架体结构，支架架设在第一平台的上方，支架的顶板上部设有支撑架体；所述检测拍摄组件设置在支架上，并沿垂直于第一平台方向直线移动，检测拍摄组件的镜头朝下设置，
以便拍摄第一平台上的柔轮和/或钢轮；所述校正组件包括至少两组，校正组件间隔设置在支架上，并沿竖直方向升降运动，以便插入第一平台上的钢轮内，并驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置。
21.优选的，所述检测拍摄组件包括检测直线模组、检测滑座、安装夹座、安装支杆、安装座、ccd镜头及光源，其中，所述检测直线模组水平设置在支撑架体的侧壁上；所述检测滑座可滑动的设置在检测直线模组上，并与检测直线模组的输出端连接；所述安装夹座设置在检测滑座的侧壁上，安装夹座的一侧设有孔径大小可调的轴孔；所述安装支杆竖直插设在安装夹座的轴孔内，并与轴孔可拆卸连接；所述安装座连接在安装支杆上；所述ccd镜头设置在安装座上，且镜头方向朝下设置；所述安装支杆的底端水平连接有光源支板，光源支板的中部设有通孔，通孔上下对应ccd镜头设置；所述光源连接在光源支板的下部，光源为环型光源。
22.优选的，所述搬运及固定机构包括搬运驱动组件、搬运支座、搬运组件及钢轮固定头，其中，所述搬运驱动组件设置在机台上，搬运驱动组件沿垂直于第一平台及第二平台方向输出直线动力及沿竖直方向输出直线动力；所述搬运支座设置在搬运驱动组件上，并与搬运驱动组件的输出端连接；所述搬运组件及钢轮固定头设置在搬运支座上，搬运组件从第一平台上取出位置校正后的钢轮和柔轮，并将其搬运至第二平台上；所述钢轮固定头将钢轮及柔轮相互固定。
23.优选的，所述搬运驱动组件包括搬运支架、搬运直线模组、搬运直线滑座及搬运升降模组，其中，所述搬运支架架设在第一平台与第二平台之间；所述搬运直线模组水平设置在搬运支架的侧壁上；所述搬运直线滑座可滑动的设置在搬运直线模组上，并与搬运直线模组的输出端连接；所述搬运升降模组竖直设置在搬运直线滑座的侧壁上；所述搬运支座沿竖直方向可滑动的连接在搬运升降模组上，并与搬运升降模组的输出端连接。
24.优选的，所述搬运组件包括搬运气缸、搬运滑座及搬运夹块，其中，所述搬运气缸水平连接在搬运支座上；所述搬运滑座包括两个，两个搬运滑座分别可滑动的连接在搬运气缸的底部，并分别与搬运气缸的输出端连接；所述搬运夹块包括两块，两块搬运夹块分别设置在两个搬运滑座的底部，并分别竖直向下延伸，搬运夹块的内侧设有夹取弧面，以便贴合夹紧座体的外壁；所述夹取弧面的下端设有水平向内延伸的承托部；所述承托部水平延伸至柔轮底部，以便承载柔轮。
25.优选的，所述钢轮固定头包括升降气缸、升降滑座、旋转电机、旋转轴、真空吸座及旋转头，其中，所述升降气缸竖直设置在搬运支座的侧壁上，且输出端朝下设置；所述升降滑座沿竖直方向可滑动的设置在搬运支座侧壁上的竖向滑轨上，且与升降气缸的输出端连接；所述旋转电机设置在升降滑座上，且输出端穿过升降滑座竖直向下延伸；所述旋转轴竖直连接在旋转电机的输出端上；所述真空吸座设置在搬运支座下方侧壁水平设置的支块上，且与旋转轴沿竖直方向对应设置，旋转轴插入真空吸座内，在真空吸座内自由旋转，且与真空吸座密封连接；所述旋转头从下方竖直插设在真空吸座内，并在真空吸座内自由转动，旋转头的外壁与真空吸座密封连接；所述旋转头的上端与旋转轴的下端固定连接，旋转轴驱动旋转头旋转运动；所述旋转头内部设有气路，该气路与真空吸座内部的气腔连通，气腔通过与外部真空发生装置连接，使得旋转头的底部产生真空负压以便吸附固定螺钉,且将螺钉由上而下插入钢轮的螺孔内后，带动螺钉旋转，以便通过螺钉固定钢轮与柔轮。
26.优选的，所述波发生器组装机械手包括组装支架、组装座体、组装驱动组件、组装消重组件、压力传感组件及旋转组装组件，其中，所述组装支架为u型架体结构，组装支架架设在第二平台上方；所述组装座体设置在组装支架上；所述组装驱动组件设置在组装支架的侧壁上，且输出端沿竖直方向设置；所述消重组件设置在组装驱动组件上，并与组装驱动组件的输出端连接；所述压力传感组件设置在组装消重组件的下部，经组装消重组件承载支撑；所述旋转组装组件设置在压力传感组件下方，旋转组装组件夹取待组装的谐波减速器，并利用谐波减速器的自重，将谐波减速器旋转下压的装入柔轮内。
27.优选的，所述组装驱动组件包括驱动直线模组及驱动滑座，其中，所述驱动直线模组竖直设置在组装座体的侧壁上；所述驱动滑座沿竖直方向可滑动地连接在驱动直线模组上，并与驱动直线模组的输出端连接。
28.优选的，所述组装消重组件包括消重滑轨、消重气缸、及消重滑座，其中，所述消重滑轨沿竖直方向设置在驱动滑座的侧壁上；所述消重气缸固定在驱动滑座侧壁顶部处水平设置的支板上，且输出端竖直向下延伸；所述消重滑座可滑动的嵌设在消重滑轨上，并与消重气缸的输出端连接，消重气缸输出向上的动力，以便抵消消重滑座及设置于其上的部件自重。
29.优选的，所述压力传感组件包括第二压力传感器、连接部件及支撑板，其中，所述第二压力传感器设置在消重滑座的底部；所述连接部件包括至少两个，至少两个连接部件设置在消重滑座上；所述连接部件包括连接柱及连接套；所述连接套固定设置在消重滑座上；所述连接柱插设在连接套内，并上下贯穿消重滑座，且在连接套内自由滑动；所述支撑板水平设置在连接柱的底部，并与第二压力传感器连接接触，以便将组装过程中受到的向上作用力传递给第二压力传感器。
30.优选的，所述旋转组装组件包括旋转组装电机、旋转组装滑座及抵推块，其中，所述旋转组装电机竖直设置在支撑板的底部，且输出端朝下设置；所述旋转组装滑座包括两个，两个旋转组装滑座分别间隔可滑动的设置在旋转组装电机的底部，且分别与旋转组装电机的输出端连接；所述抵推块包括两个，抵推块为半圆柱状结构，其中部为平面，外侧为圆柱面，两个抵推块分别竖直设置在两个旋转组装滑座的底部；所述旋转组装电机驱动两个旋转组装滑座带动两个抵推块相互远离或靠近，以便抵推块插入谐波减速器的内孔，并从中部向外抵住固定波发生器的内孔孔壁或松开波发生器的内孔孔壁。
31.优选的，所述下料搬臂包括下料支架、下料驱动组件、下料滑座及取料头，其中，所述下料支架架设在第二平台的一侧，并延伸至机台外侧；所述下料驱动组件设置在下料支架上，下料驱动组件输出沿第二平台相同方向的直线动力及竖直方向的动力；所述下料滑座连接在下料驱动组件的输出端上；所述取料头设置在下料滑座上，取料头从上方插入组装后的谐波减速器内，以便径向限位谐波减速器，且从外侧夹紧限位后的谐波减速器，并从下方承载支撑谐波减速器。
32.优选的，所述下料驱动组件包括下料直线模组及下料升降模组，其中，所述下料直线模组沿第二平台方向设置在下料支架上；所述下料升降模组可滑动的设置在下料直线模组上，并与下料直线模组的输出端连接；所述下料升降模组沿竖直方向设置；所述下料滑座沿竖直方向可滑动的连接在下料升降模组上，并与下料升降模组的输出端连接。
33.优选的，所述取料头包括取料支板、承载座、限位部件及夹料部件，其中，所述取料
支板包括两块，两块限位支板连接在下料滑座的对称的两侧壁上，并竖直向下延伸；所述承载座水平连接在两块取料支板的底部，承载座的中部设有产品槽，以便谐波减速器上部嵌入，承载座上沿竖直方向开设有至少两个通孔；所述限位部件包括两组，两组限位部件间隔设置在取料支板的两侧，并沿竖直方向运动，以便穿过承载座的通孔，并向下插入谐波减速器内；所述夹料部件设置在两组限位部件之间，夹料部件从外侧夹紧并从下方承托谐波减速器。
34.优选的，所述取料支板的侧壁上开设有通槽；所述限位部件包括限位气缸、限位滑座及限位柱，其中，所述限位气缸竖直设置在限位支板的外侧壁上，且输出端朝下设置；所述限位滑座水平连接在限位气缸的输出端上，且穿过所述通槽，限位气缸驱动限位滑座在通槽内沿竖直方向自由滑动；所述限位柱包括至少两根，至少两根限位柱竖直间隔地设置在限位滑座的底部，插入承载座的通孔内，并在其内自由升降运动，限位柱随限位滑座升降运动，以便插入谐波减速器内或从谐波减速器内拔出。
35.优选的，所述夹料部件包括夹料气缸及夹料块，其中，所述夹料气缸水平设置在所述取料支板的下部，且输出方向垂直于两组限位部件设置方向；所述夹料块包括两块，两块夹料块分别可滑动的设置在夹料气缸的底部，并与夹料气缸的输出端连接，夹料块为l状结构，其上部位于夹料气缸及承载座之间的间隙，其下部从承载座的侧部竖直向下延伸，且内壁设有弧形夹持面，以便夹持固定谐波减速器，且下部内侧壁上设有水平向内延伸的承托部，以便从下方抵住承托谐波减速器的底面。
36.一种谐波减速器自动组装机的组装工艺，包括如下工艺步骤：s1、柔轮上料：待组装的柔轮及座体组合件经上料搬臂从外部供料装置取出后搬运至第一平台内；s2、柔轮夹装及平移：步骤s1中的柔轮及座体组合体经第一平台承载限位后，第一平台驱动其移动至拍摄校正机构下方；s3、柔轮拍摄检测：拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮；s4、钢轮上料：钢轮组装机械手从外部的供料装置夹取钢轮后，将钢轮搬移至机台上设置的ccd机构上方，经ccd机构向上拍摄检测钢轮位置；s5、钢轮组装：步骤s4中钢轮检测完成后，钢轮组装机械手将钢轮搬移至第一平台上方，并根据检测结果与柔轮位置进行匹配后，边摆动边下压钢轮，使钢轮的内圈逐步套设在柔轮齿圈部的外部，直至钢轮完全套在齿圈部上；s6、钢轮及柔轮相对位置校正：步骤s5中钢轮完成组装后，拍摄校正机构从上方拍摄钢轮，并将信息发送至工控机，经工控机比对钢轮及柔轮上螺孔的位置信息后，控制拍摄校正机构向下插入钢轮内，并驱动钢轮相对柔轮旋转，以便使钢轮及柔轮上的螺孔沿竖直方向对齐；s7、柔轮及钢轮搬移：步骤s6中的钢轮及柔轮位置调整好后，搬移及固定机构将调整好位置的柔轮及钢轮整体夹取固定后，搬移至第二平台上，第二平台夹装固定钢轮及柔轮；s8、柔轮及钢轮固定：步骤s7中钢轮及柔轮经第二平台固定相对位置后，搬移及固定机构从上方将螺钉插入钢轮及柔轮的螺孔内，并将螺钉旋入,使钢轮及柔轮相互固定；s9、钢轮及柔轮平移：步骤s8中钢轮及柔轮相互固定后，第二平台驱动两者整体平
移至波发生器组装机械手下方；s10、波发生器组装：波至s9中固定后的钢轮及柔轮平移完成后，波发生器组装机械手消除机构自重后，利用波发生器的自重由上而下，边旋转边下降，将波发生器装入柔轮齿圈的内部，组装形成谐波减速器；s11、下料：步骤s10中波发生器组装完成后，第二平台驱动组装后的谐波减速器平移至下料搬臂下方，下料搬臂夹取谐波减速器，并将其搬移下料。
37.本发明的有益效果在于：本发明针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种实现了不同形状、不同齿数及不同特性的钢轮和柔轮的精准快速自动组装，实现了椭圆形的波发生器自动装配至柔轮内的谐波减速器自动组装机及其组装工艺。
38.本发明旨在提供一种用于实现谐波减速器全自动组装设备，用以提升谐波减速器组装效率，减少组装过程中的零部件损坏，提高产品组装一致性及精密度。本发明整体以机台作为承载结构，在机台的两侧平行间隔地设置有第一平台和第二平台，第一平台及第二平台的结构功能一致，第一平台及第二平台的作用在与承载限位外表圆形结构的柔轮及其座体，为保证组装过程中柔轮及其座体的位置稳定性，第一平台及第二平台采用底部圆形槽口限位柔轮座体下部；外侧相互夹持固定；内部穿入柔轮中部通孔，并向外张开贴紧抵推通孔内壁；通过三者相互结合实现了对该种圆形产品的位置限位固定，有效保证了装配精准度。
39.在第一平台的侧部设有上料搬臂，通过上料搬臂将外部供料装置中的柔轮及与柔轮固定连接的座体搬移至第一平台上，第一平台夹装柔轮后将其平移至拍摄校正机构下方，又拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮，形成柔轮的外轮廓及位置信息，并将其传递至工控机；同时，钢轮组装机构从外部取出钢轮后，带动钢轮移动至ccd机构上方，由ccd机构向上拍摄钢轮的外轮廓及位置信息后，发送至工控机，工控机通过比对匹配钢轮与柔轮的拍摄信息后，控制钢轮组装机械手将钢轮搬移至涂油机构处，经涂油机构对钢轮进行涂油后，再将钢轮搬移至柔轮上方，并将钢轮对准柔轮向下组装。特别之处在于，本发明的钢轮组装机械手采用摆动式组装方式，即钢轮组装过程中采用来回旋转摆动的方式逐步的压入柔轮内，从而可以有效的减少传统直压式组装过程中极易产生的卡死和崩齿情况，且钢轮组装机械手的钢轮组装头内集成有钢轮组装压力传感组件，钢轮组装压力传感组件位于钢轮夹紧组件上方，当钢轮夹紧组件夹持钢轮，并将钢轮向下组装至柔轮上时，钢轮组装压力传感组件的传感柱同步地抵推住钢轮，组装过程中钢轮产生的向上的反作用力通过传感柱实时传递至第一压力传感器，第一压力传感器实时检测组装过程中钢轮所收到的柔轮作用力，在出现力急剧变大等情况时通过工控机及时控制钢轮组装机械手调整钢轮位置或角度，有效减少卡死和崩齿情况。钢轮组装完成后，通过拍摄校正机构从上方再次拍摄钢轮组装后的外轮廓及位置，通过比对组装后的外轮廓工控机控制拍摄校正机构向下插入钢轮内，并在水平面内旋转调整钢轮，使钢轮及柔轮上的螺孔位置上下对齐。钢轮及柔轮位置校正完成后，搬移及固定机构将两者整体搬移至第二平台上，同时搬移及固定机构通过真空吸附螺钉后，将螺钉搬移并由上而下插入钢轮及柔轮对齐后的螺孔内，且控制螺钉旋入螺孔，使得钢轮及柔轮相互固定。第二平台将相互固定后的钢轮及柔轮整体搬移至波发生器组装机械手下方，波发生器组装机械手上设置的ccd镜头向下拍摄钢轮及柔轮的轮廓及位置信息，
同时波发生器组装机械手从外部夹取波发生器后，带动波发生器移动至ccd机构上方，由ccd机构向上拍摄波发生器位置信息后，工控机通过匹配信息，并控制波发生器组装机械手将波发生器向下装入柔轮的齿圈内部。特别的，由于波发生器及柔轮齿圈均为椭圆形结构，组装过程中无法实时保证两者的长轴和短轴方向相互对齐，因此组装过程中极易出现卡死及齿圈过度形变，为解决该技术问题，本发明的波发生器采用来回旋转式组装方式，即波发生器逐步嵌入柔轮齿圈的同时，波发生组装机械手驱动波发生器在水平面内来回旋转运动，实现柔性组装，可在组装过程中及时纠错，避免单点卡死的情况，提高了组装良品率及组装效率；同时，由于为避免波发生器本身的结构自重影响组装过程中对波发生器的下压力，出现压力过大，使得齿圈过度形变情况出现，本发明的波发生器组装机械手通过组装消重组件提供向上的抬升力，从而抵消自重，通过波发生器自重形成的下压力（5-10n）完成组装；另外，本发明的波发生器组装机械手集成有压力传感组件，在组装过程中实现了对组装压力的实时检测监控，从而及时对组装消重组件的输出力进行实时调整，进一步减少组装卡死情况，提高组装良率。
附图说明
40.图1为本发明的立体结构示意图之一。
41.图2为本发明的立体结构示意图之二。
42.图3为本发明的立体结构示意图之三。
43.图4为本发明隐藏部件后的立体结构示意图之一。
44.图5为本发明隐藏部件后的立体结构示意图之一。
45.图6为本发明上料搬臂的立体结构示意图。
46.图7为本发明第一平台的立体结构示意图之一。
47.图8为本发明第一平台的立体结构示意图之二。
48.图9为本发明第一平台的立体结构示意图之三。
49.图10为图8中i处放大结构示意图。
50.图11为本发明谐波减速器钢轮与柔轮的组装结构示意图之一。
51.图12为本发明谐波减速器钢轮与柔轮的组装结构示意图之二。
52.图13为本发明钢轮组装机械手的立体结构示意图之一。
53.图14为本发明钢轮组装机械手的立体结构示意图之二。
54.图15为本发明钢轮组装机械手的立体结构示意图之三。
55.图16为本发明钢轮组装头的立体结构示意图之一。
56.图17为本发明钢轮组装头的立体结构示意图之二。
57.图18为本发明拍摄校正机构的立体结构示意图之一。
58.图19为本发明拍摄校正机构的立体结构示意图之二。
59.图20为本发明搬运及固定机构的立体结构示意图。
60.图21为本发明钢轮固定头的立体结构示意图之一。
61.图22为本发明钢轮固定头的立体结构示意图之二。
62.图23为本发明钢轮固定头的立体结构示意图之三。
63.图24为本发明不良品下料平台的立体结构示意图。
64.图25为本发明波发生器组装机械手的立体结构示意图之一。
65.图26为本发明波发生器组装机械手的立体结构示意图之二。
66.图27为本发明波发生器组装机械手的立体结构示意图之三。
67.图28为图25中ii处放大结构示意图。
68.图29为本发明下料搬臂的立体结构示意图之一。
69.图30为本发明下料搬臂的立体结构示意图之二。
70.图31为本发明下料搬臂的立体结构示意图之三。
71.图32为本发明取料头的立体结构示意图之一。
72.图33为本发明取料头的立体结构示意图之二。
73.图34为本发明取料头的立体结构示意图之三。
具体实施方式
74.下面将结合附图对本发明作进一步描述：如图1至图34所示，本实施例采取的技术方案如下：一种谐波减速器自动组装机，包括水平设置的机台1及罩设在机台1上方的机罩，机罩内形成组装空间，还包括上料搬臂2、第一平台3、钢轮组装机械手4、拍摄校正机构7、搬运及固定机构8、第二平台10、波发生器组装机械手11及下料搬臂12，其中，所述第一平台3及第二平台10平行间隔地设置在机台1的台面两侧；所述上料搬臂2设置在第一平台10一侧，并延伸至机台1外侧，以便从外部取出柔轮并搬移至第一平台3上；所述钢轮组装机械手4设置在第一平台3的一侧，并延伸至机台1外侧，以便从外部取出钢轮，并将钢轮自适应摆动地压入套设在柔轮上；所述拍摄校正机构7架设在第一平台3上方，拍摄校正机构7向下拍摄检测柔轮和/或钢轮，并向下插入钢轮内，驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置；所述搬运及固定机构8沿垂直于第一平台3方向架设在第一平台3与第二平台10之间，搬运及固定机构8将第一平台3上的钢轮及柔轮固定后，将两者搬运至第二平台10上；所述波发生器组装机械手11架设在第二平台10上方，波发生器组装机械手11从外部搬运波发生器后，利用波发生器自重，并旋转下压的将波发生器装入柔轮内；所述下料搬臂12设置在第二平台10的一侧，并延伸至机台1的外侧，以便将第二平台10上装配好波发生器的产品搬运下料。
75.本发明设计一种实现了不同形状、不同齿数及不同特性的钢轮和柔轮的精准快速自动组装，实现了椭圆形的波发生器自动装配至柔轮内的谐波减速器自动组装机及其组装工艺。
76.本发明旨在提供一种用于实现谐波减速器全自动组装设备，用以提升谐波减速器组装效率，减少组装过程中的零部件损坏，提高产品组装一致性及精密度。本发明整体以机台作为承载结构，在机台的两侧平行间隔地设置有第一平台和第二平台，第一平台及第二平台的结构功能一致，第一平台及第二平台的作用在与承载限位外表圆形结构的柔轮及其座体，为保证组装过程中柔轮及其座体的位置稳定性，第一平台及第二平台采用底部圆形槽口限位柔轮座体下部；外侧相互夹持固定；内部穿入柔轮中部通孔，并向外张开贴紧抵推
通孔内壁；通过三者相互结合实现了对该种圆形产品的位置限位固定，有效保证了装配精准度。
77.在第一平台的侧部设有上料搬臂，通过上料搬臂将外部供料装置中的柔轮及与柔轮固定连接的座体搬移至第一平台上，第一平台夹装柔轮后将其平移至拍摄校正机构下方，又拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮，形成柔轮的外轮廓及位置信息，并将其传递至工控机；同时，钢轮组装机构从外部取出钢轮后，带动钢轮移动至ccd机构上方，由ccd机构向上拍摄钢轮的外轮廓及位置信息后，发送至工控机，工控机通过比对匹配钢轮与柔轮的拍摄信息后，控制钢轮组装机械手将钢轮搬移至涂油机构处，经涂油机构对钢轮进行涂油后，再将钢轮搬移至柔轮上方，并将钢轮对准柔轮向下组装。特别之处在于，本发明的钢轮组装机械手采用摆动式组装方式，即钢轮组装过程中采用来回旋转摆动的方式逐步的压入柔轮内，从而可以有效的减少传统直压式组装过程中极易产生的卡死和崩齿情况，且钢轮组装机械手的钢轮组装头内集成有钢轮组装压力传感组件，钢轮组装压力传感组件位于钢轮夹紧组件上方，当钢轮夹紧组件夹持钢轮，并将钢轮向下组装至柔轮上时，钢轮组装压力传感组件的传感柱同步地抵推住钢轮，组装过程中钢轮产生的向上的反作用力通过传感柱实时传递至第一压力传感器，第一压力传感器实时检测组装过程中钢轮所收到的柔轮作用力，在出现力急剧变大等情况时通过工控机及时控制钢轮组装机械手调整钢轮位置或角度，有效减少卡死和崩齿情况。钢轮组装完成后，通过拍摄校正机构从上方再次拍摄钢轮组装后的外轮廓及位置，通过比对组装后的外轮廓工控机控制拍摄校正机构向下插入钢轮内，并在水平面内旋转调整钢轮，使钢轮及柔轮上的螺孔位置上下对齐。钢轮及柔轮位置校正完成后，搬移及固定机构将两者整体搬移至第二平台上，同时搬移及固定机构通过真空吸附螺钉后，将螺钉搬移并由上而下插入钢轮及柔轮对齐后的螺孔内，且控制螺钉旋入螺孔，使得钢轮及柔轮相互固定。第二平台将相互固定后的钢轮及柔轮整体搬移至波发生器组装机械手下方，波发生器组装机械手上设置的ccd镜头向下拍摄钢轮及柔轮的轮廓及位置信息，同时波发生器组装机械手从外部夹取波发生器后，带动波发生器移动至ccd机构上方，由ccd机构向上拍摄波发生器位置信息后，工控机通过匹配信息，并控制波发生器组装机械手将波发生器向下装入柔轮的齿圈内部。特别的，由于波发生器及柔轮齿圈均为椭圆形结构，组装过程中无法实时保证两者的长轴和短轴方向相互对齐，因此组装过程中极易出现卡死及齿圈过度形变，为解决该技术问题，本发明的波发生器采用来回旋转式组装方式，即波发生器逐步嵌入柔轮齿圈的同时，波发生组装机械手驱动波发生器在水平面内来回旋转运动，实现柔性组装，可在组装过程中及时纠错，避免单点卡死的情况，提高了组装良品率及组装效率；同时，由于为避免波发生器本身的结构自重影响组装过程中对波发生器的下压力，出现压力过大，使得齿圈过度形变情况出现，本发明的波发生器组装机械手通过组装消重组件提供向上的抬升力，从而抵消自重，通过波发生器自重形成的下压力（5-10n）完成组装；另外，本发明的波发生器组装机械手集成有压力传感组件，在组装过程中实现了对组装压力的实时检测监控，从而及时对组装消重组件的输出力进行实时调整，进一步减少组装卡死情况，提高组装良率。
78.如图11至图12所示，本发明的谐波减速器0包括座体01、柔轮02、钢轮及波发生器，其中，所述柔轮02包括安装环部03及齿圈部04；所述安装环部03为设有内孔的环状片体；所述齿圈部04为椭圆形圈体结构，齿圈部04为柔性结构，其形状在外部压力下发生形变，齿圈
部04垂直连接在安装环部03的内孔上，并竖直向上延伸，齿圈部04的外侧壁上间隔设有至少两条竖状齿条，齿圈部04的内壁为光壁结构；所述钢轮为圈体结构，钢轮为刚性结构，其内部孔壁上设有至少两条竖向齿条；所述钢轮内圈的齿条数不小于齿圈部04外壁的齿条数；所述钢轮压入并套设在所述齿圈部04外部；所述波发生器为椭圆状结构，波发生器压入齿圈部04的内部；所述座体01设置在安装环部03上，并与安装环部03固定连接。
79.如图6所示，本发明的上料搬臂2包括上料直线模组21、上料升降模组22、上料升降座23、上料平移模组24及上料头25，其中，所述上料直线模组21沿与第一平台3相同方向设置在机台1上；所述上料升降模组22竖直连接在上料直线模组21上，并与上料直线模组21的输出端连接；所述上料升降座23沿竖直方向可滑动地连接在上料升降模组22上，并与上料升降模组22的输出端连接；所述上料平移模组24沿出至于上料直线模组21方向设置在上料升降座23上；所述上料头25可滑动地连接在上料平移模组24上，并与上料平移模组24的输出端连接。
80.如图7至图10所示，本发明的第一平台3包括平台支座31、平台滑轨32、滑移驱动组件、滑移座36、外夹持组件及内张紧组件，其中，所述平台支座31水平设置在机台1上；所述平台滑轨32包括至少两条，至少两条平台滑轨32平行间隔的设置在平台支座31上；所述滑移驱动组件设置在平台支座31上；所述滑移座36可滑动地嵌设在平台滑轨32上，并与滑移驱动组件的输出端连接，经滑移驱动组件驱动而来回直线运动；所述滑移座36上设有至少两个承载工位；所述外夹持组件及内张紧组件包括至少两套，至少两套夹持组件和内张紧组件分别对应设置在所述承载工位处。
81.滑移驱动组件包括滑移驱动支板33、滑移驱动电机34、滑移驱动丝杆35及滑移驱动丝杆座，其中，所述滑移驱动支板33竖直连接在平台支座31的一端；所述滑移驱动电机34水平设置在滑移驱动支板33的外侧壁上，且输出端穿过滑移驱动支板33延伸至平台支座31上方；所述滑移驱动丝杆35沿平台滑轨32方向设置，并与滑移驱动电机34的输出端连接，经滑移驱动电机34驱动而旋转运动；所述滑移驱动丝杆座套设在滑移驱动丝杆35上，并与滑移驱动丝杆35螺纹连接；所述滑移座36的底部与所述滑移驱动丝杆座固定连接。
82.滑移座36上设有至少两根立柱，至少两根立柱竖直间隔设置在滑移座36上；所述至少两根立柱的顶部水平设有承载座，承载座内设有向下凹陷的圆形承载槽，以便承载限位谐波减速器；所述圆形承载槽的中部开设有贯通孔。
83.外夹持组件包括外夹支板37、外夹气缸38、外夹滑座39及外夹块310，其中，所述外夹支板37水平设置在所述滑移驱动支板33的顶部；所述外夹气缸38水平设置在外夹支板37上；所述外夹滑座39包括两块，两块外夹滑座39分别平行间隔地连接在外夹气缸38的输出端上；所述外夹块310包括两块，两块外夹块310分别设置在两块外夹滑座39的内侧壁上，外夹气缸38驱动两块外夹滑座39分别带动两块外夹块310在所述圆形承载槽上方两侧相互靠近或远离，以便从上方夹紧或松开谐波减速器。
84.内张紧组件包括张紧气缸311、张紧滑座312及张紧滚轮313，其中，所述张紧气缸311竖直设置在所述平台支座31上，且输出端朝上设置；所述张紧滑座312包括两个，两个张紧滑座312分别间隔可滑动地设置在张紧气缸311的顶部，并分别与张紧气缸311的输出端连接；所述两个张紧滑座312穿过所述圆形承载槽向上延伸；所述张紧滚轮313包括两个，两个张紧滚轮313分别可转动地连接在两个张紧滑座312上；所述张紧气缸311驱动两个张紧
滑座312分别带动两个张紧滚轮313相互靠近或远离，以便两个张紧滚轮313在谐波减速器的内孔内向外抵住或松开孔壁。
85.如图13至图17所示，本发明的钢轮组装机械手4包括机械手底座41、机械手臂42、及钢轮组装头43，其中，所述机械手底座41水平设置在机台1上；所述机械手臂42设置在机械手底座41上，机械手臂42包括至少两个运动自由度；所述钢轮组装头43连接在机械手臂42的末端，机械手臂42驱动钢轮组装头43在外部的钢轮上料工位处取出钢轮后，驱动钢轮组装头43移动至第一平台3上方，钢轮组装头43将钢轮组装至第一平台3内夹装的柔轮上。
86.钢轮组装头43包括钢轮组装支座431、钢轮组装压力传感组件、钢轮组装支板433及钢轮夹紧组件，其中，所述钢轮组装支座431固定设置在机械手臂42上；所述钢轮组装压力传感组件设置在钢轮组装支座431的底部，并在钢轮组装支座431外侧向下延伸，以便接触下放的钢轮，并检测组装时钢轮向上传递的反作用力；所述钢轮组装支板433水平设置在钢轮组装压力传感组件下部；所述钢轮夹紧组件设置在钢轮组装支板433的底部，钢轮夹紧组件夹持固定所需组装的钢轮。
87.钢轮组装压力传感组件包括第一压力传感器432及传感柱434，其中，所述第一压力传感器432设置在钢轮组装支座431的底部；所述钢轮组装支板433水平设置在第一压力传感器432的底部；所述传感柱434竖直设置在钢轮组装支板433向外延伸的支撑部上，并向下延伸，传感柱434的底端接触安装中的钢轮，并将钢轮传递的力通过钢轮组装支板433传递至第一压力传感器432。
88.钢轮夹紧组件包括钢轮夹紧气缸435、钢轮夹紧滑座436及钢轮夹块437，其中，所述钢轮夹紧气缸435设置在钢轮组装支板433的下部；所述钢轮夹紧滑座436包括两个，两个钢轮夹紧滑座436分别可滑动底设置在钢轮夹紧气缸435的底部，并分别与钢轮夹紧气缸435的输出端连接；所述钢轮夹块437包括两块，两块钢轮夹块437分别竖直连接在两个钢轮夹紧滑座436的底部；所述钢轮夹块437的内侧设有夹持弧面部438，以便与钢轮外壁面贴合；所述夹持弧面部438的下端设有水平向内延伸的台阶部439，台阶部439贴着钢轮的下端面托住承载钢轮。
89.如图18至图19所示，本发明的拍摄校正机构7包括支架71、检测拍摄组件及校正组件，其中，所述支架71为u型架体结构，支架71架设在第一平台3的上方，支架71的顶板上部设有支撑架体；所述检测拍摄组件设置在支架71上，并沿垂直于第一平台3方向直线移动，检测拍摄组件的镜头朝下设置，以便拍摄第一平台3上的柔轮和/或钢轮；所述校正组件包括至少两组，校正组件间隔设置在支架71上，并沿竖直方向升降运动，以便插入第一平台3上的钢轮内，并驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置。
90.检测拍摄组件包括检测直线模组72、检测滑座73、安装夹座74、安装支杆75、安装座76、ccd镜头77及光源79，其中，所述检测直线模组72水平设置在支撑架体的侧壁上；所述检测滑座73可滑动的设置在检测直线模组72上，并与检测直线模组72的输出端连接；所述安装夹座74设置在检测滑座73的侧壁上，安装夹座74的一侧设有孔径大小可调的轴孔；所述安装支杆75竖直插设在安装夹座74的轴孔内，并与轴孔可拆卸连接；所述安装座76连接在安装支杆75上；所述ccd镜头77设置在安装座76上，且镜头方向朝下设置；所述安装支杆75的底端水平连接有光源支板78，光源支板78的中部设有通孔，通孔上下对应ccd镜头77设置；所述光源79连接在光源支板78的下部，光源79为环型光源。
91.如图20至图23所示，本发明的搬运及固定机构8包括搬运驱动组件、搬运支座85、搬运组件及钢轮固定头，其中，所述搬运驱动组件设置在机台1上，搬运驱动组件沿垂直于第一平台3及第二平台10方向输出直线动力及沿竖直方向输出直线动力；所述搬运支座85设置在搬运驱动组件上，并与搬运驱动组件的输出端连接；所述搬运组件及钢轮固定头设置在搬运支座85上，搬运组件从第一平台3上取出位置校正后的钢轮和柔轮，并将其搬运至第二平台10上；所述钢轮固定头将钢轮及柔轮相互固定。
92.搬运驱动组件包括搬运支架81、搬运直线模组82、搬运直线滑座83及搬运升降模组84，其中，所述搬运支架81架设在第一平台3与第二平台10之间；所述搬运直线模组82水平设置在搬运支架81的侧壁上；所述搬运直线滑座83可滑动的设置在搬运直线模组82上，并与搬运直线模组82的输出端连接；所述搬运升降模组84竖直设置在搬运直线滑座83的侧壁上；所述搬运支座85沿竖直方向可滑动的连接在搬运升降模组84上，并与搬运升降模组84的输出端连接。
93.搬运组件包括搬运气缸812、搬运滑座813及搬运夹块814，其中，所述搬运气缸812水平连接在搬运支座85上；所述搬运滑座813包括两个，两个搬运滑座813分别可滑动的连接在搬运气缸812的底部，并分别与搬运气缸812的输出端连接；所述搬运夹块814包括两块，两块搬运夹块814分别设置在两个搬运滑座813的底部，并分别竖直向下延伸，搬运夹块814的内侧设有夹取弧面，以便贴合夹紧座体01的外壁；所述夹取弧面的下端设有水平向内延伸的承托部；所述承托部水平延伸至柔轮底部，以便承载柔轮。
94.钢轮固定头包括升降气缸86、升降滑座87、旋转电机88、旋转轴89、真空吸座810及旋转头811，其中，所述升降气缸86竖直设置在搬运支座85的侧壁上，且输出端朝下设置；所述升降滑座87沿竖直方向可滑动的设置在搬运支座85侧壁上的竖向滑轨上，且与升降气缸86的输出端连接；所述旋转电机88设置在升降滑座87上，且输出端穿过升降滑座87竖直向下延伸；所述旋转轴89竖直连接在旋转电机88的输出端上；所述真空吸座810设置在搬运支座85下方侧壁水平设置的支块上，且与旋转轴89沿竖直方向对应设置，旋转轴89插入真空吸座810内，在真空吸座810内自由旋转，且与真空吸座810密封连接；所述旋转头811从下方竖直插设在真空吸座810内，并在真空吸座810内自由转动，旋转头811的外壁与真空吸座810密封连接；所述旋转头811的上端与旋转轴89的下端固定连接，旋转轴89驱动旋转头811旋转运动；所述旋转头811内部设有气路，该气路与真空吸座810内部的气腔连通，气腔通过与外部真空发生装置连接，使得旋转头811的底部产生真空负压以便吸附固定螺钉,且将螺钉由上而下插入钢轮的螺孔内后，带动螺钉旋转，以便通过螺钉固定钢轮与柔轮。
95.如图25至图28所示，本发明的波发生器组装机械手11包括组装支架111、组装座体112、组装驱动组件、组装消重组件、压力传感组件及旋转组装组件，其中，所述组装支架111为u型架体结构，组装支架111架设在第二平台10上方；所述组装座体112设置在组装支架111上；所述组装驱动组件设置在组装支架111的侧壁上，且输出端沿竖直方向设置；所述消重组件设置在组装驱动组件上，并与组装驱动组件的输出端连接；所述压力传感组件设置在组装消重组件的下部，经组装消重组件承载支撑；所述旋转组装组件设置在压力传感组件下方，旋转组装组件夹取待组装的谐波减速器，并利用谐波减速器的自重，将谐波减速器旋转下压的装入柔轮内。
96.组装驱动组件包括驱动直线模组113及驱动滑座114，其中，所述驱动直线模组113
竖直设置在组装座体112的侧壁上；所述驱动滑座114沿竖直方向可滑动地连接在驱动直线模组113上，并与驱动直线模组113的输出端连接。
97.组装消重组件包括消重滑轨115、消重气缸116、及消重滑座117，其中，所述消重滑轨115沿竖直方向设置在驱动滑座114的侧壁上；所述消重气缸116固定在驱动滑座114侧壁顶部处水平设置的支板上，且输出端竖直向下延伸；所述消重滑座117可滑动的嵌设在消重滑轨115上，并与消重气缸116的输出端连接，消重气缸116输出向上的动力，以便抵消消重滑座117及设置于其上的部件自重。
98.压力传感组件包括第二压力传感器118、连接部件119及支撑板1110，其中，所述第二压力传感器118设置在消重滑座117的底部；所述连接部件119包括至少两个，至少两个连接部件119设置在消重滑座117上；所述连接部件119包括连接柱及连接套；所述连接套固定设置在消重滑座117上；所述连接柱插设在连接套内，并上下贯穿消重滑座117，且在连接套内自由滑动；所述支撑板1110水平设置在连接柱的底部，并与第二压力传感器18连接接触，以便将组装过程中受到的向上作用力传递给第二压力传感器18。
99.旋转组装组件包括旋转组装电机1111、旋转组装滑座1112及抵推块1113，其中，所述旋转组装电机1111竖直设置在支撑板1110的底部，且输出端朝下设置；所述旋转组装滑座1112包括两个，两个旋转组装滑座1112分别间隔可滑动的设置在旋转组装电机1111的底部，且分别与旋转组装电机1111的输出端连接；所述抵推块1113包括两个，抵推块1113为半圆柱状结构，其中部为平面，外侧为圆柱面，两个抵推块1113分别竖直设置在两个旋转组装滑座1112的底部；所述旋转组装电机111驱动两个旋转组装滑座1112带动两个抵推块1113相互远离或靠近，以便抵推块1113插入谐波减速器的内孔，并从中部向外抵住固定波发生器的内孔孔壁或松开波发生器的内孔孔壁。
100.如图29至图34所示，本发明的下料搬臂12包括下料支架121、下料驱动组件、下料滑座124及取料头125，其中，所述下料支架121架设在第二平台10的一侧，并延伸至机台1外侧；所述下料驱动组件设置在下料支架121上，下料驱动组件输出沿第二平台10相同方向的直线动力及竖直方向的动力；所述下料滑座124连接在下料驱动组件的输出端上；所述取料头125设置在下料滑座124上，取料头125从上方插入组装后的谐波减速器内，以便径向限位谐波减速器，且从外侧夹紧限位后的谐波减速器，并从下方承载支撑谐波减速器。
101.下料驱动组件包括下料直线模组122及下料升降模组123，其中，所述下料直线模组122沿第二平台10方向设置在下料支架121上；所述下料升降模组123可滑动的设置在下料直线模组122上，并与下料直线模组122的输出端连接；所述下料升降模组123沿竖直方向设置；所述下料滑座124沿竖直方向可滑动的连接在下料升降模组123上，并与下料升降模组123的输出端连接。
102.取料头125包括取料支板1252、承载座1256、限位部件及夹料部件，其中，所述取料支板1252包括两块，两块限位支板1252连接在下料滑座124的对称的两侧壁上，并竖直向下延伸；所述承载座1256水平连接在两块取料支板1252的底部，承载座1256的中部设有产品槽，以便谐波减速器上部嵌入，承载座1256上沿竖直方向开设有至少两个通孔；所述限位部件包括两组，两组限位部件间隔设置在取料支板1252的两侧，并沿竖直方向运动，以便穿过承载座1256的通孔，并向下插入谐波减速器内；所述夹料部件设置在两组限位部件之间，夹料部件从外侧夹紧并从下方承托谐波减速器。
103.取料支板1252的侧壁上开设有通槽1253；所述限位部件包括限位气缸1254、限位滑座1255及限位柱1257，其中，所述限位气缸1254竖直设置在限位支板1252的外侧壁上，且输出端朝下设置；所述限位滑座1255水平连接在限位气缸1254的输出端上，且穿过所述通槽1253，限位气缸1254驱动限位滑座1255在通槽1253内沿竖直方向自由滑动；所述限位柱1257包括至少两根，至少两根限位柱1257竖直间隔地设置在限位滑座1255的底部，插入承载座1256的通孔内，并在其内自由升降运动，限位柱1257随限位滑座1255升降运动，以便插入谐波减速器内或从谐波减速器内拔出。
104.夹料部件包括夹料气缸1258及夹料块1259，其中，所述夹料气缸1258水平设置在所述取料支板1252的下部，且输出方向垂直于两组限位部件设置方向；所述夹料块1259包括两块，两块夹料块1259分别可滑动的设置在夹料气缸1258的底部，并与夹料气缸1258的输出端连接，夹料块1259为l状结构，其上部位于夹料气缸1258及承载座1256之间的间隙，其下部从承载座1256的侧部竖直向下延伸，且内壁设有弧形夹持面，以便夹持固定谐波减速器，且下部内侧壁上设有水平向内延伸的承托部，以便从下方抵住承托谐波减速器的底面。
105.一种谐波减速器自动组装机的组装工艺，包括如下工艺步骤：s1、柔轮上料：待组装的柔轮及座体组合件经上料搬臂从外部供料装置取出后搬运至第一平台内；s2、柔轮夹装及平移：步骤s1中的柔轮及座体组合体经第一平台承载限位后，第一平台驱动其移动至拍摄校正机构下方；s3、柔轮拍摄检测：拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮；s4、钢轮上料：钢轮组装机械手从外部的供料装置夹取钢轮后，将钢轮搬移至机台上设置的ccd机构上方，经ccd机构向上拍摄检测钢轮位置；s5、钢轮组装：步骤s4中钢轮检测完成后，钢轮组装机械手将钢轮搬移至第一平台上方，并根据检测结果与柔轮位置进行匹配后，边摆动边下压钢轮，使钢轮的内圈逐步套设在柔轮齿圈部的外部，直至钢轮完全套在齿圈部上；s6、钢轮及柔轮相对位置校正：步骤s5中钢轮完成组装后，拍摄校正机构从上方拍摄钢轮，并将信息发送至工控机，经工控机比对钢轮及柔轮上螺孔的位置信息后，控制拍摄校正机构向下插入钢轮内，并驱动钢轮相对柔轮旋转，以便使钢轮及柔轮上的螺孔沿竖直方向对齐；s7、柔轮及钢轮搬移：步骤s6中的钢轮及柔轮位置调整好后，搬移及固定机构将调整好位置的柔轮及钢轮整体夹取固定后，搬移至第二平台上，第二平台夹装固定钢轮及柔轮；s8、柔轮及钢轮固定：步骤s7中钢轮及柔轮经第二平台固定相对位置后，搬移及固定机构从上方将螺钉插入钢轮及柔轮的螺孔内，并将螺钉旋入,使钢轮及柔轮相互固定；s9、钢轮及柔轮平移：步骤s8中钢轮及柔轮相互固定后，第二平台驱动两者整体平移至波发生器组装机械手下方；s10、波发生器组装：波至s9中固定后的钢轮及柔轮平移完成后，波发生器组装机械手消除机构自重后，利用波发生器的自重由上而下，边旋转边下降，将波发生器装入柔轮齿圈的内部，组装形成谐波减速器；
s11、下料：步骤s10中波发生器组装完成后，第二平台驱动组装后的谐波减速器平移至下料搬臂下方，下料搬臂夹取谐波减速器，并将其搬移下料。
106.如图2至图5所示，本发明还包括ccd机构5及涂油机构6，ccd机构5和涂油机构6间隔设置在第一平台3和第二平台10之间，钢轮组装机械手4搬取钢轮后先移动至ccd机构5上方，以便由下而上拍摄检测钢轮位置信息，便于工控机控制钢轮组装机械手4准确地将钢轮组装至柔轮的齿圈上；钢轮在ccd机构5处完成拍摄后，钢轮组装机械手4带动钢轮移动至涂油机构6处，涂油机构6向上对钢轮内孔壁进行涂油，以便后续组装过程中提高润滑性。
107.如图4、图5及图24所示，本发明还包括不良品料台9，不良品料台9设置在设置于第一平台3及第二平台10之间，并与第一平台3及第二平台10的设置方向相同，其作用在于承载缓存组装过程中产生的不良品，不良品料台9包括不良品直线模组91、料台滑座92、料台支座93及产品嵌槽94，其中，所述不良品直线模组91设置在机台1上，并位于第一平台3及第二平台10之间；所述料台滑座92可滑动的连接在不良品直线模组91上，并与不良品直线模组91的输出端连接；所述料台滑座92通过至少两根支柱水平设置在料台滑座92上；所述料台支座93上开设有至少两个向下凹陷的圆形的产品嵌槽94，以便嵌入组装过程中的不良品。
108.本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。

技术特征：
1.一种谐波减速器自动组装机，包括水平设置的机台（1）及罩设在机台（1）上方的机罩，机罩内形成组装空间，其特征在于：还包括上料搬臂（2）、第一平台（3）、钢轮组装机械手（4）、拍摄校正机构（7）、搬运及固定机构（8）、第二平台（10）、波发生器组装机械手（11）及下料搬臂（12），其中，所述第一平台（3）及第二平台（10）平行间隔地设置在机台（1）的台面两侧；所述上料搬臂（2）设置在第一平台（10）一侧，并延伸至机台（1）外侧，以便从外部取出柔轮并搬移至第一平台（3）上；所述钢轮组装机械手（4）设置在第一平台（3）的一侧，并延伸至机台（1）外侧，以便从外部取出钢轮，并将钢轮自适应摆动地压入套设在柔轮上；所述拍摄校正机构（7）架设在第一平台（3）上方，拍摄校正机构（7）向下拍摄检测柔轮和/或钢轮，并向下插入钢轮内，驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置；所述搬运及固定机构（8）沿垂直于第一平台（3）方向架设在第一平台（3）与第二平台（10）之间，搬运及固定机构（8）将第一平台（3）上的钢轮及柔轮固定后，将两者搬运至第二平台（10）上；所述波发生器组装机械手（11）架设在第二平台（10）上方，波发生器组装机械手（11）从外部搬运波发生器后，利用波发生器自重，并旋转下压将波发生器装入柔轮内；所述下料搬臂（12）设置在第二平台（10）的一侧，并延伸至机台（1）的外侧，以便将第二平台（10）上装配好波发生器的产品搬运下料。2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述谐波减速器（0）包括座体（01）、柔轮（02）、钢轮及波发生器，其中，所述柔轮（02）包括安装环部（03）及齿圈部（04）；所述安装环部（03）为设有内孔的环状片体；所述齿圈部（04）为椭圆形圈体结构，齿圈部（04）为柔性结构，其形状在外部压力下发生形变，齿圈部（04）垂直连接在安装环部（03）的内孔上，并竖直向上延伸，齿圈部（04）的外侧壁上间隔设有至少两条竖状齿条，齿圈部（04）的内壁为光壁结构；所述钢轮为圈体结构，钢轮为刚性结构，其内部孔壁上设有至少两条竖向齿条；所述钢轮内圈的齿条数不小于齿圈部（04）外壁的齿条数；所述钢轮压入并套设在所述齿圈部（04）外部；所述波发生器为椭圆状结构，波发生器压入齿圈部（04）的内部；所述座体（01）设置在安装环部（03）上，并与安装环部（03）固定连接。3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述上料搬臂（2）包括上料直线模组（21）、上料升降模组（22）、上料升降座（23）、上料平移模组（24）及上料头（25），其中，所述上料直线模组（21）沿与第一平台（3）相同方向设置在机台（1）上；所述上料升降模组（22）竖直连接在上料直线模组（21）上，并与上料直线模组（21）的输出端连接；所述上料升降座（23）沿竖直方向可滑动地连接在上料升降模组（22）上，并与上料升降模组（22）的输出端连接；所述上料平移模组（24）沿出至于上料直线模组（21）方向设置在上料升降座（23）上；所述上料头（25）可滑动地连接在上料平移模组（24）上，并与上料平移模组（24）的输出端连接。4.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述第一平台（3）包括平台支座（31）、平台滑轨（32）、滑移驱动组件、滑移座（36）、外夹持组件及内张紧组件，其中，所述平台支座（31）水平设置在机台（1）上；所述平台滑轨（32）包括至少两条，至少两条平台滑轨（32）平行间隔的设置在平台支座（31）上；所述滑移驱动组件设置在平台支座
（31）上；所述滑移座（36）可滑动地嵌设在平台滑轨（32）上，并与滑移驱动组件的输出端连接，经滑移驱动组件驱动而来回直线运动；所述滑移座（36）上设有至少两个承载工位；所述外夹持组件及内张紧组件包括至少两套，至少两套夹持组件和内张紧组件分别对应设置在所述承载工位处。5.根据权利要求4所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述滑移驱动组件包括滑移驱动支板（33）、滑移驱动电机（34）、滑移驱动丝杆（35）及滑移驱动丝杆座，其中，所述滑移驱动支板（33）竖直连接在平台支座（31）的一端；所述滑移驱动电机（34）水平设置在滑移驱动支板（33）的外侧壁上，且输出端穿过滑移驱动支板（33）延伸至平台支座（31）上方；所述滑移驱动丝杆（35）沿平台滑轨（32）方向设置，并与滑移驱动电机（34）的输出端连接，经滑移驱动电机（34）驱动而旋转运动；所述滑移驱动丝杆座套设在滑移驱动丝杆（35）上，并与滑移驱动丝杆（35）螺纹连接；所述滑移座（36）的底部与所述滑移驱动丝杆座固定连接；所述滑移座（36）上设有至少两根立柱，至少两根立柱竖直间隔设置在滑移座（36）上；所述至少两根立柱的顶部水平设有承载座，承载座内设有向下凹陷的圆形承载槽，以便承载限位谐波减速器；所述圆形承载槽的中部开设有贯通孔。6.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述钢轮组装机械手（4）包括机械手底座（41）、机械手臂（42）、及钢轮组装头（43），其中，所述机械手底座（41）水平设置在机台（1）上；所述机械手臂（42）设置在机械手底座（41）上，机械手臂（42）包括至少两个运动自由度；所述钢轮组装头（43）连接在机械手臂（42）的末端，机械手臂（42）驱动钢轮组装头（43）在外部的钢轮上料工位处取出钢轮后，驱动钢轮组装头（43）移动至第一平台（3）上方，钢轮组装头（43）将钢轮组装至第一平台（3）内夹装的柔轮上。7.根据权利要求6所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述钢轮组装头（43）包括钢轮组装支座（431）、钢轮组装压力传感组件、钢轮组装支板（433）及钢轮夹紧组件，其中，所述钢轮组装支座（431）固定设置在机械手臂（42）上；所述钢轮组装压力传感组件设置在钢轮组装支座（431）的底部，并在钢轮组装支座（431）外侧向下延伸，以便接触下放的钢轮，并检测组装时钢轮向上传递的反作用力；所述钢轮组装支板（433）水平设置在钢轮组装压力传感组件下部；所述钢轮夹紧组件设置在钢轮组装支板（433）的底部，钢轮夹紧组件夹持固定所需组装的钢轮。8.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述拍摄校正机构（7）包括支架（71）、检测拍摄组件及校正组件，其中，所述支架（71）为u型架体结构，支架（71）架设在第一平台（3）的上方，支架（71）的顶板上部设有支撑架体；所述检测拍摄组件设置在支架（71）上，并沿垂直于第一平台（3）方向直线移动，检测拍摄组件的镜头朝下设置，以便拍摄第一平台（3）上的柔轮和/或钢轮；所述校正组件包括至少两组，校正组件间隔设置在支架（71）上，并沿竖直方向升降运动，以便插入第一平台（3）上的钢轮内，并驱动钢轮旋转以便调整钢轮与柔轮的相对位置。9.根据权利要求2所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述搬运及固定机构（8）包括搬运驱动组件、搬运支座（85）、搬运组件及钢轮固定头，其中，所述搬运驱动组件设置在机台（1）上，搬运驱动组件沿垂直于第一平台（3）及第二平台（10）方向输出直线动力及沿竖直方向输出直线动力；所述搬运支座（85）设置在搬运驱动组件上，并与搬运驱动组件的输出端连接；所述搬运组件及钢轮固定头设置在搬运支座（85）上，搬运组件从第一平
台（3）上取出位置校正后的钢轮和柔轮，并将其搬运至第二平台（10）上；所述钢轮固定头将钢轮及柔轮相互固定。10.根据权利要求1所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述波发生器组装机械手（11）包括组装支架（111）、组装座体（112）、组装驱动组件、组装消重组件、压力传感组件及旋转组装组件，其中，所述组装支架（111）为u型架体结构，组装支架（111）架设在第二平台（10）上方；所述组装座体（112）设置在组装支架（111）上；所述组装驱动组件设置在组装支架（111）的侧壁上，且输出端沿竖直方向设置；所述消重组件设置在组装驱动组件上，并与组装驱动组件的输出端连接；所述压力传感组件设置在组装消重组件的下部，经组装消重组件承载支撑；所述旋转组装组件设置在压力传感组件下方，旋转组装组件夹取待组装的谐波减速器，并利用谐波减速器的自重，将谐波减速器旋转下压的装入柔轮内。11.根据权利要求2所述的一种谐波减速器自动组装机，其特征在于：所述下料搬臂（12）包括下料支架（121）、下料驱动组件、下料滑座（124）及取料头（125），其中，所述下料支架（121）架设在第二平台（10）的一侧，并延伸至机台（1）外侧；所述下料驱动组件设置在下料支架（121）上，下料驱动组件输出沿第二平台（10）相同方向的直线动力及竖直方向的动力；所述下料滑座（124）连接在下料驱动组件的输出端上；所述取料头（125）设置在下料滑座（124）上，取料头（125）从上方插入组装后的谐波减速器内，以便径向限位谐波减速器，且从外侧夹紧限位后的谐波减速器，并从下方承载支撑谐波减速器。12.一种如权利要求1至11中任一项所述的一种谐波减速器自动组装机的组装工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：s1、柔轮上料：待组装的柔轮及座体组合件经上料搬臂从外部供料装置取出后搬运至第一平台内；s2、柔轮夹装及平移：步骤s1中的柔轮及座体组合体经第一平台承载限位后，第一平台驱动其移动至拍摄校正机构下方；s3、柔轮拍摄检测：拍摄校正机构向下拍摄检测柔轮；s4、钢轮上料：钢轮组装机械手从外部的供料装置夹取钢轮后，将钢轮搬移至机台上设置的ccd机构上方，经ccd机构向上拍摄检测钢轮位置；s5、钢轮组装：步骤s4中钢轮检测完成后，钢轮组装机械手将钢轮搬移至第一平台上方，并根据检测结果与柔轮位置进行匹配后，边摆动边下压钢轮，使钢轮的内圈逐步套设在柔轮齿圈部的外部，直至钢轮完全套在齿圈部上；s6、钢轮及柔轮相对位置校正：步骤s5中钢轮完成组装后，拍摄校正机构从上方拍摄钢轮，并将信息发送至工控机，经工控机比对钢轮及柔轮上螺孔的位置信息后，控制拍摄校正机构向下插入钢轮内，并驱动钢轮相对柔轮旋转，以便使钢轮及柔轮上的螺孔沿竖直方向对齐；s7、柔轮及钢轮搬移：步骤s6中的钢轮及柔轮位置调整好后，搬移及固定机构将调整好位置的柔轮及钢轮整体夹取固定后，搬移至第二平台上，第二平台夹装固定钢轮及柔轮；s8、柔轮及钢轮固定：步骤s7中钢轮及柔轮经第二平台固定相对位置后，搬移及固定机构从上方将螺钉插入钢轮及柔轮的螺孔内，并将螺钉旋入,使钢轮及柔轮相互固定；s9、钢轮及柔轮平移：步骤s8中钢轮及柔轮相互固定后，第二平台驱动两者整体平移至波发生器组装机械手下方；
s10、波发生器组装：波至s9中固定后的钢轮及柔轮平移完成后，波发生器组装机械手消除机构自重后，利用波发生器的自重由上而下，边旋转边下降，将波发生器装入柔轮齿圈的内部，组装形成谐波减速器；s11、下料：步骤s10中波发生器组装完成后，第二平台驱动组装后的谐波减速器平移至下料搬臂下方，下料搬臂夹取谐波减速器，并将其搬移下料。

技术总结
本发明公开了一种谐波减速器自动组装机及其组装工艺，包括上料搬臂、第一平台、钢轮组装机械手、拍摄校正机构、搬运及固定机构、第二平台、波发生器组装机械手及下料搬臂，第一平台及第二平台平行间隔地设置在机台的台面两侧；上料搬臂设置在第一平台一侧；钢轮组装机械手设置在第一平台的一侧，将钢轮自适应摆动地压入套设在柔轮上；拍摄校正机构架设在第一平台上方；搬运及固定机构沿垂直于第一平台方向架设在第一平台与第二平台之间；波发生器组装机械手架设在第二平台上方；下料搬臂设置在第二平台的一侧。本发明实现了不同形状、不同齿数及不同特性的钢轮和柔轮的精准快速自动组装，实现了椭圆形的波发生器自动装配至柔轮内。内。内。


技术研发人员：卢国强 胡涛 张勇 唐昌金
受保护的技术使用者：深圳市优界科技有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/8/24