CN111515673B - 基于人机协作的机电设备组装***及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电设备技术领域，特别是涉及一种基于人机协作的机电设备组装***及其组装方法。该组装***至少一个机台，具有人工装配工位、上料工位以及下料工位，人工装配工位靠近机台的一端设置，操作员位于人工装配工位处；上下料平台，安装于机台，并能够在机台运动以使上下料平台在上料工位和下料工位之间切换；多维装配平台，安装于机台，并能够相对机台旋转；立体库，相对人工装配工位设于机台的另一端；线内搬运机器人，设于立体库与机台之间；人机协作机器人，设于机台的一侧，并靠近人工装配工位设置，能够将上下料平台上的舱体搬运至多维装配平台。本发明还提供一种组装方法。本发明的优点在于：装配效率高且装配质量好。

Description

基于人机协作的机电设备组装***及其组装方法

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，特别是涉及一种基于人机协作的机电设备组装***及其组装方法。

背景技术

复杂机电产品是由机械结构、电器设备、控制装置、检测装置等有机组合在一起的复杂***，是机、电、液、控、光、磁等多种物理过程融合于同一载体的复杂***，是涉及多学科、多领域、多因素具有复杂功能的产品。

复杂机电产品中不但包含舱体、框架的零部件，还包含很多线缆，线缆作为传递信号或能量的主要方式，其装配质量的优劣直接影响着机电产品的性能；现有复杂机电产品的装配都是采用全智能装配***。但由于复杂机电产品空间狭窄，线缆众多，若以目前的智能装配***装配，不仅需要安装精度更高的装配机器人，而且需要为其设计更为复杂的控制程序，会耗费巨大的成本；同时，无法保证柔性线缆不会发生形变，如弯曲、扭曲等，导致线缆无法传递信号。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够降低成本、确保装配质量的基于人机协作的机电设备组装***及其组装方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于人机协作的机电设备组装***，用以组装机电设备，所述机电设备至少包括舱体及框架体；该组装***包括:

至少一个机台，具有人工装配工位、上料工位以及下料工位，所述人工装配工位靠近所述机台的一端设置，操作员位于所述人工装配工位处；

上下料平台，安装于所述机台，用于承载所述框架体或舱体，且所述上下料平台能够在所述机台运动以使所述上下料平台在所述上料工位和所述下料工位之间切换；

多维装配平台，安装于所述机台，用以定位所述舱体，且所述多维装配平台能够相对所述机台旋转；

立体库，相对所述人工装配工位设于所述机台的另一端，用于盛放舱体、框架体或者机电设备；

线内搬运机器人，设于所述立体库与所述机台之间，用于将所述立体库内的舱体、框架体分别搬运至及所述上下料平台；以及

人机协作机器人，设于所述机台的一侧，并靠近所述人工装配工位设置，所述人机协作机器人能够将所述上下料平台上的舱体搬运至所述多维装配平台。

可以理解的是，本申请通过设置线内搬运机器人、人机协作机器人、上下料平台以及多维装配平台，并配合操作员完成复杂机电产品的入仓、线缆连接、标准件紧固等装配动作；不仅有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作；而且人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作，以有效地提高装配效率，确保装配质量且降低装配成本，并确保复杂机电产品的性能。

在其中一个实施例中，所述机台的数量至少为2个，且相邻两个所述机台并列设置，所述人机协作机器人设于两个所述机台之间，并能够服务于相邻两个所述机台。

可以理解的是，通过在相邻的两个所述机台设置人机协作机器，以使其服务于相邻两个所述机台，有效地降低了生产成本；同时，使得该***整体的结构更加紧凑。

在其中一个实施例中，所述机台上设有安全光栅，所述安全光栅围设于所述人工装配工位的一侧。

可以理解的是，通过设置安全光栅，避免人员接近移动机械，从而避免人员伤亡，提高了装配***的安全性；同时，光栅替代护栏等传统的安全保护措施，有效地提高了安全等级。

在其中一个实施例中，所述组装***还包括视觉记录装置，所述视觉记录装置安装于所述机台上，并能够记录所述框架体和/或舱体的装配过程。

可以理解的是，通过设置视觉记录装置，以时刻记录所述框架体和/或舱体的装配过程，并与标准图对比以确保人工/机器装配时的准确性。

在其中一个实施例中，所述组装***还包括视觉检测装置，所述视觉检测装置安装于所述机台靠近所述线内搬运机器人的一端，用以对所述线内搬运机器人从所述立体库中夹持的舱体或框架体进行检测。

可以理解的是，通过设置视觉检测装置，以监控/检查所述线内搬运机器人搬运的物料是否齐全，并确保线内搬运机器人搬运物料准确无误。

在其中一个实施例中，所述组装***还包括工具柜，所述工具柜与所述人机协作机器人位于所述机台的同一侧。

可以理解的是，工具柜的设置，可以便于该***存储如RFID手持扫描、螺丝刀等常用工具，使得该***的使用更加方便。

本发明还提供如下技术方案：

一种基于人机协作的机电设备组装方法，采用上述的基于人机协作的机电设备组装***实现，该组装方法包括以下步骤：

上下料平台移动至上料工位，线内搬运机器人从立体库将舱体搬运至上下料平台；

多维装配平台移动至上料工位，上下料平台带着舱体移动至下料工位，人机协作机器人将舱体从上下料平台夹持至多维装配平台；

上下料平台移动至上料工位，线内搬运机器人从立体库将框架体搬运至上下料平台，上下料平台带动所述框架体运动至人工装配工位；

多维装配平台旋转，以使舱体的舱口朝向人机协作机器人，人机协作机器人将框架体夹持至舱***置，操作员连接舱体和框架体之间的线缆，以形成成品；

人机协作机器人撤离舱体，且将成品夹持至上下料平台；以及

上下料平台移动至下料工位，线内搬运机器人将上下料平台上的成品搬运至立体库。

可以理解的是，上述组装方法不仅有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作；而且人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作，以有效地提高装配效率，确保装配质量且降低装配成本，同时确保复杂机电产品的性能。

在其中一个实施例中，在步骤“人机协作机器人撤离舱体”之后，该组装方法还包括：

上下料平台移动至下料工位，线内搬运机器人将立体库内的剩余装配物料搬运至上下料平台；以及

上下料平台移动至人工装配工位，操作员将第一物料装配至舱体。

在其中一个实施例中，所述舱体和所述框架体之间通过涂胶的紧固件锁紧。

在其中一个实施例中，步骤“线内搬运机器人从立体库将舱体搬运至上下料平台”和/或者“线内搬运机器人从立体库将框架体搬运至上下料平台”包括以下步骤：

线内搬运机器人移动至立体库的预定位置，并夹持舱体或框架体；以及

线内搬运机器人移动至视觉检测工位，并检测线内搬运机器人夹持的舱体或框架体。

与现有技术相比，本申请的优点在于，通过设置线内搬运机器人、人机协作机器人、上下料平台以及多维装配平台，并配合操作员完成复杂机电产品的入仓、线缆连接、标准件紧固等装配动作；不仅有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作；而且人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作，以有效地提高装配效率，确保装配质量且降低装配成本，并确保复杂机电产品的性能。

附图说明

图1为本发明提供的基于人机协作的机电设备组装***的结构示意图。

图2为本发明提供的机台的结构示意图。

图3为本发明提供的线内搬运机器人及立体库的结构示意图。

图4为本发明提供的基于人机协作的机电设备组装方法的流程框图。

图中，100、组装***；101、机电设备；101a，舱体；101b、框架体；10、机台；11、人工装配工位；12、上料工位；121、第一上料工位；122、第二上料工位；13、下料工位；131、第一下料工位；132、第二下料工位；102、操作员；103、工装库；14、安全光栅；20、上下料平台；30、多维装配平台；40、立体库；50、线内搬运机器人；60、人机协作机器人；70、视觉记录装置；80、视觉检测装置；90、工具柜；200、工位控制终端；300、组装方法。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，本发明提供一种基于人机协作的机电设备组装***100，该组装***100用于生产/组装机电设备101。在本实施例中，机电设备101至少包括舱体101a及框架体101b。需要解释的是，舱体101a、框架体101b等待组装的零部件均称为物料。

机电设备101是由机械结构、电器设备、控制装置、检测装置等有机组合在一起的复杂***，是机、电、液、控、光、磁等多种物理过程融合于同一载体的复杂***，是涉及多学科、多领域、多因素具有复杂功能的产品。如果采用纯自动化组装/装配，物料的入仓、线缆连接、标准件紧固等装配动作不仅需要案子进度更高的装配机器人，也需要设计更为复杂的控制程序；如果采用纯人工组装/装配，由于机电设备101体积庞大，会消耗大量的人力。因此，基于上述技术问题，本发明提供一种基于人机协作组装***100，即人工和自动化机器人互相配合，以形成优/劣互补，共同完成机电设备101组装，最大化利用各自有点，以提高机电产品101的组装效率、组装质量。

具体地，如图1所示，本组装***100包括机台10、上下料平台20、多维装配平台30、立体库40、线内搬运机器人50以及人机协作机器人60，机台10具有人工装配工位11、上料工位12以及下料工位13，人工装配工位11靠近机台10的一端设置，操作员位于人工装配工位11处。上下料平台20安装于机台10，用于承载框架体101b或舱体101a，且上下料平台20能够在机台10运动以使上下料平台20在上料工位12和下料工位13之间切换。多维装配平台30安装于机台10，用以定位舱体101a，且多维装配平台30能够相对机台10旋转；立体库40，相对人工装配工位11设于机台10的另一端，用于盛放舱体101a、框架体101b或者机电设备101；线内搬运机器人50设于立体库40与机台10之间，用于将立体库40内的舱体101a、框架体101b分别搬运至上下料平台20，以便于组装等工作。人机协作机器人60，设于机台10的一侧，并靠近人工装配工位11设置，人机协作机器人60能够将上下料平台20上的舱体101a搬运至多维装配平台30，以便于舱体101a的组装。

可以理解的是，该组装***100通过设置线内搬运机器人50、人机协作机器人60、上下料平台20以及多维装配平台30，并配合操作员(人工)102完成复杂机电产品的入仓、线缆连接、标准件紧固等装配动作；不仅有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作；而且人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作，以有效地提高装配效率，确保装配质量且降低装配成本，并确保复杂机电产品101的性能。

作为优选地，框架体101b其由信息转接板、模拟板、主机板、姿控板、控制板、电源以及信号回应设备等零部件相互组装而成；同时，上述部件的组装是由全自动装置进行组装，以提高零部件的组装效率。

机台10作为操作工作台，其为多功能的机台。机台101固定在地面或者其他能够承载该机台10并进行作业的承载面。机电产品101的人/机的组装工序均在该机台10上实现。

具体地，机台10大致呈方形。当然，在其他实施例中，机台10还可以根据实际需求设置为圆形等形状。需要解释的是，机台10的一端指代的是沿长度方向的端部，且靠近立体库40，其另一端自然是与其相反的一端；即机台10的长度方向限定为机台10的端。机台10的一侧指代是沿宽度方向的侧部，即机台10的宽度方向限定为机台10的侧。

作为优选地，机台10的数量至少为2个，且相邻两个机台10并列设置。人机协作机器人60设于两个机台10之间，并能够服务于相邻两个机台10，即一台人机协作机器人60能够同时满足两个机台10工作时所需的上料、下料以及夹持物料等动作，有效地降低了生产成本；同时，使得该***整体的结构更加紧凑。

进一步地，在本实施例中，每2个机台10作为一组，相邻两组机台10间隔设置，该组装***100具有多组机台10。每组机台10共用一台人机协作机器人60。

如图2所示，每台机台10上的上料工位12以及下料工位13均是沿机台10的长度方向分布。优选地，上料工位12和下料工位13并排设置。

进一步地，上料工位12包括第一上料工位121以及第二上料工位122；下料工位13包括第一下料工位131和第二下料工位132；第一上料工位121、第一下料工位131以及人工装配工位11呈直线设置，上下料平台20在机台10上滑动，以使上下料平台20能够在第一上料工位121和第一下料工位131之间切换，从而实现物料的装配、物料的下料和上料。人工装配工位11靠近第一下料工位131设置。第二上料工位122和第二下料工位132呈直线设置，多维装配平台30在机台10上滑动，以使多维装配平台30能够在第二上料工位122和第二下料工位132之间切换，从而实现物料的上料、下料以及装配。

具体地，机台10上分别安装有与上下料平台20、多维装配平台30相对的滑轨(图未示)；上下料平台20、多维装配平台30滑动地设置于对应的滑轨上滑动，并通过电机(图未示)的驱动实现在机台10上的滑动。当然，在其他实施例中，上下料平台20、多维装配平台30还可以通过其他方式在机台10上的滑动，在此就不在赘述。

作为优选地，请参考图1，为了避免操作员或者其他非工作的人员接近移动机械(人机协作机器人60)，提高了该组装***100的安全性。机台10上设有安全光栅14，安全光栅14围设于人工装配工位11的一侧，以警示人员(操作员等)勿靠近；同时，利用安全光栅14替代护栏等传统的安全保护措施，有效地提高了安全等级。

上下料平台20主要用于放置物料、物料托盘、半成品托盘及成品托盘等。上下料平台20为多层结构，每一层均能够放置物料，以提高上下料平台20的空间利用率，提高其搬运效率。

多维装配平台30主要用于舱体101a的定位，并带动舱体101a运动至机台10上预定位置，以便于舱体101a的装配以及舱体101a与框架体101b之间的组装。

优选地，多维装配平台30除了能够在机台10上移动，其还能够相对机台10转动，以使舱体101a能够具有相对方便操作的位置，从而便于操作人员装配以及人机协作机器人60的入舱动作。需要解释的是，框架体101b在上下料平台20上组装完毕后，人机协作机器人60夹持该框架体101b夹持至舱体101a位置，操作员102将舱体101a和框架体101b之间的线缆连接，且框架体101b与舱体101a之间通过螺丝刀将涂了胶后的螺钉紧配固定，从而完成舱体101a和框架体101b之间的组装。在本实施例中，多维装配平台30的转动可以通过多种方式实现，例如电机加回转支撑结构等，在此就不再赘述。

需要解释的是，人机协作机器人60夹持该框架体101b夹持至舱体101a位置，可以是将框架体101b或者其他物料夹持至舱体101a的内部(该动作称为入仓)，也可以是将框架体101b或者其他物料夹持至舱体101a的外部。具体操作，可以根据实际的装配需求而定。在这里，其他物料，可以是遥测设备、天线用螺钉固等。

可以理解的是，操作员102负责舱体101a和框架体101b的之间线缆装配、以及螺钉紧配固定；人机协作机器人60负责夹持框架体101b至舱体101a位置，人/机相互配合，共同完成机电产品101的组装/装配，不仅设计合理且节约了生产成本，提高了机电产品101的组装/装配效率。

请一并参考图3，立体库40作为仓库，用于盛放零部件(物料)、组装的半成品以及成品。立体库40的具体结构可以根据实际需要设置，在此不作限定。

线内搬运机器人50滑动地设置于立体库40和机台10之间。线内搬运机器人50在规定的路径上运动，以协调机台10和立体库40之间物料交换(上料以及下料)。需要解释的是，线内搬运机器人50为现有技术，在此就不再阐述。

人机协作机器人60用于取放舱体101a、框架体101b、半成品、成品以及完成入舱、取放舱体101a成品等协同操作员102操作。人机协作机器人60的端部设有快换头公头(图未示)，相应地，存储于机台10上的各类工装上均设有快换头母头(图未示)，人机协作机器人60可根据不同产品更换装配相对应的夹持工装，通过这种可拆卸地连接方式，满足更多的需求扩展以实现柔性装配。

如图1及图2所示，组装***100还包括视觉记录装置70，视觉记录装置70安装于机台10上，并能够记录框架体101b和/或舱体101a的装配过程。可以理解的是，通过设置视觉记录装置70，以时刻记录框架体101b和/或舱体101a的装配过程，并与标准图对比以确保人工/机器装配时的准确性。

具体地，视觉记录装置70安装于机台10的上方，用于对装配过程进行拍照并存储记录，并通过与多维装配平台30的协同实现全角度视觉记录，通过比对标准图以确保人工装配时的准确性。

需要解释的是，机台10的上方即沿机台10高度方向，视觉记录装置70的安装位置高于机台10的高度。

作为优选地，视觉记录装置70可以是相机等具有图形采集功能的装置。

如图1所示，组装***100还包括视觉检测装置80，视觉检测装置80安装于机台10靠近线内搬运机器人50的一端，用以对线内搬运机器人50从立体库40中夹持的舱体101a或框架体101b进行检测，以判断线内搬运机器人50从立体库40中夹持的物料是否齐全，并确保线内搬运机器人50搬运物料准确无误。

作为优选地，视觉检测装置80可以是相机等具有图形采集功能的装置。

如图1及图2所示，组装***100还包括工具柜90，工具柜90与人机协作机器人60位于机台10的同一侧。可以理解的是，工具柜90的设置并结合其设置位置(靠近操作员102的一侧)，可以便于该组装***100存储如RFID手持扫描、螺丝刀等常用工具，使得该组装***100的使用更加方便。

如图1所示，组装***100还包括工装库103，工装库103用于存放各种工装，各种工装适用于不同尺寸的产品的夹持，每种工装上均安装有快换头母头，以与人机协作机器人60上的快换头公头配合，实现工装的快速更换。

进一步地，如图1及图2所示，组装***100还包括工位控制终端200，工位控制终端200与上下料平台20、多维装配平台30、线内搬运机器人50、人机协作机器人60、视觉记录装置70、视觉检测装置80均信号连接，并实时进行流水线工位监测，确保组装/装配的顺利进行。

优选地，工位控制终端200上设有急停按钮(图未示)，急停按钮用于紧急状态下使用。当该组装***100出现异常情况时，操作员可以通过急停按钮使设备停止，以为工作人员的安全提供多重保障。

当然，组装***100除上述阐述的结构，其还包括急停按钮、点胶装置(图未示)以及异常处理模块(图未示)等，上述的这些结构共同配合，以保证该组装***100的正常运行。

如图4所示，本发明还提供一种基于人机协作的机电设备组装方法300，该组装方法300实现基于前述的组装***100。具体地，该组装方法300至少包括以下步骤：

S1上下料平台20移动至上料工位12，线内搬运机器人50从立体库40将舱体101a搬运至上下料平台20；

S2多维装配平台30移动至上料工位12，上下料平台20带着舱体101a移动至下料工位13，人机协作机器人60将舱体101a从上下料平台20夹持至多维装配平台30；

S3上下料平台20移动至上料工位12，线内搬运机器人50从立体库40将框架体101b搬运至上下料平台20，上下料平台20带动框架体101b运动至人工装配工位11；

S4多维装配平台30旋转，以使舱体101a的舱口朝向人机协作机器人60，人机协作机器人60将框架体101b夹持至舱体101a位置，操作员102连接舱体101a和框架体之间的线缆形成成品；

S5人机协作机器人60退出舱体101a，且将成品夹持至上下料平台20；以及

S6上下料平台20移动至下料工位13，线内搬运机器人50将上下料平台20上的成品搬运至立体库40。

可以理解的是，上述组装方法300不仅有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作；而且人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作，以有效地提高装配效率，确保装配质量且降低装配成本，同时确保复杂机电产品101的性能。

优选地，在步骤S1中，上下料平台20移动至第一上料工位121，去承接舱体101a，在步骤S2中，多维装配平台30移动至第二上料工位122去承接舱体101a。

在步骤S3中，框架体101b是由信息转接板、模拟板、主机板、姿控板、控制板、电源以及信号回应设备等零部件构成，并在全自动装配工位完成组装。该组装步骤在此就不再赘述。

进一步地，步骤S1和/或者S3中，线内搬运机器人50从立体库40将舱体101a搬运至上下料平台20或者线内搬运机器人50从立体库40将框架体101b搬运至上下料平台20的步骤包括以下：

S31线内搬运机器人50移动至立体库40的预定位置，并夹持舱体101a或框架体101b；以及

S32线内搬运机器人50移动至视觉检测工位，并检测线内搬运机器人50夹持的舱体101a或框架体101b。

作为优选地，在步骤S4中，人机协作机器人60将框架体101b夹持至舱体101a内或者舱体101a外，其根据具体的操作需要来控制。

进一步地，在步骤S1之后，组装方法300还包括：

S11人机协作机器人60移动至工装库103并装配舱体101a夹持工装。

作为优选地，在步骤S4中，舱体101a和框架体101b之间通过涂胶的紧固件锁紧。在本实施例中，紧固件可以是了螺栓、螺钉等。

进一步地，在步骤S5之后，该组装方法300还包括：

S51上下料平台20移动至下料工位13，线内搬运机器人50将立体库40内的第一物料搬运至上下料平台20；以及

S52上下料平台20移动至人工装配工位11，操作员102将第一物料装配至舱体101a。

需要解释的是，在步骤S51中，上下料平台20是移动至第一下料工位131。第一物料指代是舱体101a上的相关物料，前安装板插座、遥测发射机以及传感器等。在这里，前安装板插座固定到舱体101a上，并通过线缆分别与控制板和信息转接板相连；遥测发射机固定安装到舱体101a上，并与遥测设备电连接；传感器与信息转接板电连接，并固定到舱体101a上。

进一步地，在本组装方法300中，其舱体101a、框架体101b等物料均是放置托盘中，线内搬运机器人50从立体库40中在搬运物料时，均是将盛有物料搬运至上下料平台20；又或者，线内搬运机器人50将空托盘搬运至立体库40中。

具体地，当拖盘参与进来时，上述组装方法300的步骤如下：

上下料平台20移动至上料工位12，线内搬运机器人50吸取搬运工装将盛放有舱体101a的托盘A(图未示)从立体库40搬运至上下料平台20；

人机协作机器人60至工装库103装配舱体夹持工装；

多维装配平台30移动到上料工位12，人机协作机器人60将舱体101a从上下料平台20夹持至多维装配平台30；

上下料平台20移动至下料工位13，线内搬运机器人50将空托盘A搬运回立体库40；

上下料平台20移动至上料工位12，线内搬运机器人50将盛放有框架的托盘B搬运至上下料平台20，上下料平台20带动托盘B移动至人工装配工位11；

多维装配平台30旋转以将舱体101a舱口对向人机协作机器人60，人机协作机器人60将框架体101b夹持至舱体101a位置，操作员将舱体101a和框架体101b连线装配，并通过螺丝刀将涂了胶后的螺钉紧配固定；

人机协作机器人60松开框架组合体并退出舱体101a，上下料平台20移动至下料工位13，线内搬运机器人50将空托盘B搬运回立体库40，并将盛放有第一物料的托盘C搬运至上下料平台20；

上下料平台20移动至人工装配工位11，操作员第一物料与舱体101a装配，并通过螺丝刀将涂了胶后的螺钉将其紧配固定；

上下料平台20移动到下料工位13，线内搬运机器人50将空托盘C搬运至立体库40，并将空托盘D搬运至上下料平台20上；

人机协作机器人60将多维装配平台30上已装配完成的成品夹持至上下料平台20上的空托盘D上；以及

上下料平台20移动至下料工位13，线内搬运机器人50将托盘D搬运至立体库40，以完成品的入库。

以上为机电产品101的组装步骤。从上述步骤可以看出，人/机协作无缝对接，即有自动化的机器人替代人工从事危险、劳累的装配和搬运工作，又有人工替代及其操作复杂的线缆连接等难以做到的装配工作。不仅有效地提高该机电产品的组装效率，降低了成本；同时，提高了该机电产品组装的质量，保证了机电产品的性能。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于人机协作的机电设备组装***，用以组装机电设备，所述机电设备至少包括舱体及框架体；其特征在于，该组装***包括:

至少一个机台，具有人工装配工位、上料工位以及下料工位，所述人工装配工位靠近所述机台的一端设置，操作员位于所述人工装配工位处；

上下料平台，安装于所述机台，用于承载所述框架体或舱体，且所述上下料平台能够在所述机台运动以使所述上下料平台在所述上料工位和所述下料工位之间切换；

多维装配平台，安装于所述机台，用以定位所述舱体，且所述多维装配平台能够相对所述机台旋转；

立体库，相对所述人工装配工位设于所述机台的另一端，用于盛放舱体、框架体或者机电设备；

线内搬运机器人，设于所述立体库与所述机台之间，用于将所述立体库内的舱体、框架体分别搬运至所述上下料平台；以及

人机协作机器人，设于所述机台的一侧，并靠近所述人工装配工位设置，所述人机协作机器人能够将所述上下料平台上的舱体搬运至所述多维装配平台。

2.根据权利要求1所述的基于人机协作的机电设备组装***，其特征在于，所述机台的数量至少为2个，且相邻两个所述机台并列设置，所述人机协作机器人设于两个所述机台之间，并能够服务于相邻两个所述机台。

3.根据权利要求2所述的基于人机协作的机电设备组装***，其特征在于，所述机台上设有安全光栅，所述安全光栅围设于所述人工装配工位的一侧。

4.根据权利要求1所述的基于人机协作的机电设备组装***，其特征在于，所述组装***还包括视觉记录装置，所述视觉记录装置安装于所述机台上，并能够记录所述框架体和/或舱体的装配过程。

5.根据权利要求1所述的基于人机协作的机电设备组装***，其特征在于，所述组装***还包括视觉检测装置，所述视觉检测装置安装于所述机台靠近所述线内搬运机器人的一端，用以对所述线内搬运机器人从所述立体库中夹持的舱体或框架体进行检测。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于人机协作的机电设备组装***，其特征在于，所述组装***还包括工具柜，所述工具柜与所述人机协作机器人位于所述机台的同一侧。

7.一种基于人机协作的机电设备组装方法，采用权利要求1中的基于人机协作的机电设备组装***实现，其特征在于，该组装方法包括以下步骤：

上下料平台移动至上料工位，线内搬运机器人从立体库将舱体搬运至上下料平台；

多维装配平台移动至上料工位，上下料平台带着舱体移动至下料工位，人机协作机器人将舱体从上下料平台夹持至多维装配平台；

上下料平台移动至上料工位，线内搬运机器人从立体库将框架体搬运至上下料平台，上下料平台带动所述框架体运动至人工装配工位；

多维装配平台旋转，以使舱体的舱口朝向人机协作机器人，人机协作机器人将框架体夹持至舱***置，操作员连接舱体和框架体之间的线缆，以形成成品；

人机协作机器人撤离舱体，且将成品夹持至上下料平台；以及

上下料平台移动至下料工位，线内搬运机器人将上下料平台上的成品搬运至立体库。

8.根据权利要求7所述的组装方法，其特征在于，在步骤“人机协作机器人撤离舱体”之后，该组装方法还包括：

上下料平台移动至下料工位，线内搬运机器人将立体库内的第一物料搬运至上下料平台；以及

上下料平台移动至人工装配工位，操作员将第一物料装配至舱体。

9.根据权利要求7所述的组装方法，其特征在于，所述舱体和所述框架体之间通过涂胶的紧固件锁紧。

10.根据权利要求7所述的组装方法，其特征在于，步骤“线内搬运机器人从立体库将舱体搬运至上下料平台”和/或者“线内搬运机器人从立体库将框架体搬运至上下料平台”包括以下步骤：

线内搬运机器人移动至立体库的预定位置，并夹持舱体或框架体；以及

线内搬运机器人移动至视觉检测工位，并检测线内搬运机器人夹持的舱体或框架体。

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