CN104950790A - 一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备及使用方法。本发明包括机器人控制柜、包胶机工具库、总控制台、智能工作平台、包胶机器人、辅助机器人和防护栏；智能工作平台和总控制台设置在同一水平线上，且智能工作平台和总控制台背后设置有防护栏，智能工作平台、总控制台和防护栏围合成的空间内设置有两个机器人控制柜、一个包胶机器人、一个辅助机器人和包胶机器库。本发明提出将分散的不同工位进行有机整合，达到一台工位可以实现多个工序的作业。最大程度的解放人工双手，极大的提高线束厂的效率。同时有效避免因工人的性别、熟练程度等人为因素而产生的预锁、包胶、电检测的质量差异，提高了线束的质量。

Description

一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备及使用方法

技术领域

本发明属于机械自动化领域，具体涉及到一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备及使用方法。本发明揭示了一种通过智能机器人、总控制台、智能包胶平台、包胶机及工具库和操作者的有机高效组合，能够实现线束行业预锁、包胶、电检测等功能的全自动包胶平台架构及使用方法。

背景技术

在与汽车、家电、航空航天领域息息相关的线束行业中，线束的预锁、包胶、电检测是还没有被自动化改造。在目前的线束工厂中，均采用人工的方式对线束进行预锁、包胶、电检测等，以达到捆绑线束、防漏电、防老化、防腐蚀的效果并对处理好的线束进行电检测，以确保线束保持良好的电性能。整个过程工艺复杂，工人的劳动强度大、效率低，不利于现代化生产。因此，人们迫切需要发明全自动预锁、包胶、电检测平台架构来降低工人的劳动强度、提高工厂的生产效率。为此，诸暨中澳自动化设备有限公司提出了一种全自动预锁、包胶、电检测平台架构及使用方法。

本发明提出将分散的不同工位进行有机整合，达到一台工位可以实现多个工序的作业。减少了因多次上板子、下板子等各种固定、工位转移所消耗的时间，可以最大程度的解放人工双手，极大的提高线束厂的效率。全自动预锁、包胶、电检测平台架构能有效的避免因工人的性别、熟练程度等一些人为因素而产生的预锁、包胶、电检测的质量差异，很大程度上提高了线束的质量。对于线束行业来讲，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备及使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，包括机器人控制柜、包胶机工具库、总控制台、智能工作平台、包胶机器人、辅助机器人和防护栏；

智能工作平台和总控制台设置在同一水平线上，且智能工作平台和总控制台背后设置有防护栏，智能工作平台、总控制台和防护栏围合成的空间内设置有两个机器人控制柜、一个包胶机器人、一个辅助机器人和包胶机器库。

包胶机工具库包括包胶机头、包胶机头固定座和包胶机工具箱，多个包胶机头分别放置在包胶机头固定座上表面设置的包胶机头槽内，包胶机头固定座固定设置在包胶机工具箱顶端；包胶机工具箱的一个侧面设置有拉手；包胶机工具箱的底端设置有四个万向轮.

总控制台包括智能人机交互界面、工业控制计算机、可编程控制器PLC；智能人机交互界面作为总控制台的对外交互接口，置于总控制台的外部；工业控制计算机和多个可编程控制器PLC置于总控制台的背面内部。

智能工作平台包括固定工具箱、旋转固定座、旋转定位控制装置、线束、接线端子和智能面板，两个旋转固定座分别置于固定工具箱上表面相对的两侧，旋转固定座呈梯形，其上端开有通孔；连接智能面板上设置有连接轴，连接轴的两端与旋转固定座上开有的通孔相连接，且连接轴的一端设置有旋转定位控制装置，该装置与连接轴螺纹连接，设置在其中一个旋转固定座的外侧；通过控制旋转定位控制装置来翻转连接智能面板；线束通过接线端子固定在智能面板上。

接线端子包括插线端、电磁吸头和导线；插线端通过连接轴固定在电磁吸头上表面，电磁吸头吸附在智能面板，导线与电磁吸头电气连接；通过导线控制电磁吸头的通断电，从而控制电磁吸头在智能面板上的吸附或者脱离。

包胶机器人包括包胶工作部分、机器人；包胶工作部分固定于机器人的操作臂上。

包胶工作部分包括摄像头、对接装置和包胶机头；摄像头安装在包胶机头的机头臂末端，机头臂末端通过对接装置与机器人的操作臂相连。

辅助机器人包括辅助装置、机器人；辅助装置固定于机器人的操作臂上。

辅助装置包括摄像头、机器手模拟装置和切刀装置，摄像头安装在机器手模拟装置的连接轴末端，切刀装置安装在机器手模拟装置的连接轴上；机器手模拟装置的连接轴末端固定于机器人的操作臂上。

一种全自动预锁、包胶、电检测平台的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤1、工人根据线束的生产图纸及工艺参数在总控制台的智能人机交互界面上设定相应的技术参数；

步骤2、在总控制台内部工业控制计算机的识别和控制下，通过可编程控制器PLC在智能工作平台的智能面板上显示出需要设置的线束、接线端子的路径和位置；

步骤3、通过两个机器人控制柜分别控制包胶机器人和辅助机器人的操作，实现包胶机器人和辅助机器人在智能工作平台上对线束的包胶动作；

具体操作如下：操作员根据智能人机交互界面上显示的线束、接线端子的路径和位置布置好线束，即将线束端子插入接线端子内，完成上料，并进行预包；然后触动旋转定位控制装置，实现智能面板的翻转，将固定好线束的一面朝向包胶机器人和辅助机器人；接着包胶机器人和辅助机器人开始包胶；同时，操作员对智能面板的另一面进行相关的上料、预包动作；设置包胶节拍，保证智能面板板子两面的操作时长一致；当包胶机器人和辅助机器人对线束包胶完毕、工人上料、预包完毕以后，工人触动旋转定位控制装置，实现智能面板的翻转；翻转过后工人在包胶完成的面板上进行电检测、装卡钉操作并将线束取下，进行下一步的上料、预包；同时，包胶机器人和辅助机器人对上料预包完成的智能面板进行包胶动作。

本发明有益效果如下：

1.全自动预锁、包胶、电检测平台架构将预锁、包胶、电检测三道工艺综合到一台设备上,很大程度上节省了占地空间和因工艺周转而浪费的时间,提高了效率。

2.包胶过程中用包胶机器人和辅助机器人代替人工包胶,能够提高包胶的质量,节省人力成本。

3.在总控制台内部工业控制计算机的识别和控制下，通过可编程控制器PLC在智能工作平台的智能面板上显示出需要设置的线束、接线端子的路径和位置,相比于目前工业现场所用的木板,方便快捷,可操作性强,重复利用性高。

4.辅助机器人协助包胶机器人实现包胶过程,辅助机器人和包胶机器人可以六自由度旋转，方便灵活，机器手模拟能够模拟人手实现粘胶带、拢线、移动端子、切胶带等一系列的动作，使包胶的效率更高、质量更好，实现真正的自动化。

5.智能面板两面都设有智能板且能够翻转，板子两面可同时作业，机器人和人工作业相互补充，能够最大程度上挖掘人工和机器的适用范围，大大提高效率。

6.其中防护栏7用于隔离全自动预锁、包胶、电检测平台工作区域，防止因人员近距离接触、机器误操作等原因对车间人员及其他物品造成伤害。

7.包胶机工具箱内可放置包胶机头、工具等，固定工具箱内可放置线束、接线端子、工具等，可以使整个全自动预锁、包胶、电检测平台架构看起来整洁，实现物料的有序排放。

8.电磁吸头通过通断电的控制可以固定或者脱离智能面板上，从而实现接线端子的移位，方便快捷，可多次重复利用。

9.包胶工作部分的摄像头、辅助装置上的摄像头用于识别智能面板上的端子和线束、包胶机头上的胶带的位置等信息，从而能对整个包胶过程中的端子、线束等精确定位。包胶工作部分上的包胶机头能够对线束进行包胶，并可根据胶带的情况及时更换，能够保证包胶的质量，实现设备的智能化。

附图说明

图1：全自动预锁、包胶、电检测平台架构图a；

图2：全自动预锁、包胶、电检测平台架构图b；

图3：包胶机工具库示意图；

图4：总控制台示意图a；

图5：总控制台示意图b；

图6：智能工作平台架示意图；

图7：智能工作板示意图；

图8：接线端子示意图；

图9:包胶机器人示意图；

图10：包胶工作部分示意图；

图11：辅助机器人示意图；

图12：辅助装置示意图。

图中：机器人控制柜1、包胶机工具库2、总控制台3、智能工作平台4、包胶机器人5、辅助机器人6、防护栏7；

包胶机头2-1、包胶机头固定座2-2、包胶机工具箱2-3、智能人机交互界面3-1、工业控制计算机3-2、可编程控制器PLC 3-3、固定工具箱4-1、旋转固定座4-2、旋转定位控制装置4-3、线束4-4、接线端子4-5、智能面板4-6、包胶工作部分5-1、机器人5-2、辅助装置6-1、机器人6-2；

插线端4-5-1、电磁吸头4-5-2、导线4-5-3、摄像头5-1-1、对接装置5-1-2、摄像头6-1-1、机器手模拟装置6-1-2、切刀装置6-1-3；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明

如图1、图2所示，一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备包括机器人控制柜1、包胶机工具库2、总控制台3、智能工作平台4、包胶机器人5、辅助机器人6和防护栏7；

智能工作平台4和总控制台3设置在同一水平线上，且智能工作平台4和总控制台3背后设置有防护栏7，智能工作平台4、总控制台3和防护栏7围合成的空间内设置有两个机器人控制柜1、一个包胶机器人5、一个辅助机器人6和包胶机器库2。

如图3所示，包胶机工具库2包括包胶机头2-1、包胶机头固定座2-2和包胶机工具箱2-3，多个包胶机头2-1分别放置在包胶机头固定座2-2上表面设置的包胶机头槽内，包胶机头固定座2-2固定设置在包胶机工具箱2-3顶端；包胶机工具箱2-3的一个侧面设置有拉手，用于开合包胶机工具箱2-3；包胶机工具箱2-3的底端设置有四个万向轮，方便移动；

如图4、图5所示，总控制台3包括智能人机交互界面3-1、工业控制计算机3-2、可编程控制器PLC 3-3；智能人机交互界面3-1作为总控制台3的对外交互接口，置于总控制台的外部；工业控制计算机3-2和多个可编程控制器PLC 3-3置于总控制台3的背面内部；

如图6、图7所示，智能工作平台4包括固定工具箱4-1、旋转固定座4-2、旋转定位控制装置4-3、线束4-4、接线端子4-5和智能面板4-6，两个旋转固定座4-2分别置于固定工具箱4-1上表面相对的两侧，旋转固定座4-2呈梯形，其上端开有通孔；连接智能面板4-6上设置有连接轴，连接轴的两端与旋转固定座4-2上开有的通孔相连接，且连接轴的一端设置有旋转定位控制装置4-3，该装置与连接轴螺纹连接，设置在其中一个旋转固定座4-2的外侧；通过控制旋转定位控制装置4-3来翻转连接智能面板4-6；线束4-4通过接线端子4-5固定在智能面板4-6上；

如图8所示，接线端子4-5包括插线端4-5-1、电磁吸头4-5-2和导线4-5-3；插线端4-5-1通过连接轴固定在电磁吸头4-5-2上表面，电磁吸头4-5-2吸附在智能面板4-6，导线4-5-3与电磁吸头4-5-2电气连接；通过导线4-5-3控制电磁吸头4-5-2的通断电，从而控制电磁吸头4-5-2在智能面板4-6上的吸附或者脱离；

如图9所示，包胶机器人5包括包胶工作部分5-1、机器人5-2；包胶工作部分5-1固定于机器人5-2的操作臂上；

如图10所示，包胶工作部分5-1包括摄像头5-1-1、对接装置5-1-2和包胶机头2-1；摄像头5-1-1安装在包胶机头2-1的机头臂末端，机头臂末端通过对接装置5-1-2与机器人5-2的操作臂相连；

如图11所示，辅助机器人6包括辅助装置6-1、机器人6-2；辅助装置6-1固定于机器人6-2的操作臂上；

如图12所示，辅助装置6-1包括摄像头6-1-1、机器手模拟装置6-1-2和切刀装置6-1-3，摄像头6-1-1安装在机器手模拟装置6-1-2的连接轴末端，切刀装置6-1-3安装在机器手模拟装置6-1-2的连接轴上；机器手模拟装置6-1-2的连接轴末端固定于机器人6-2的操作臂上。

所述的防护栏7用于隔离全自动预锁、包胶、电检测平台工作区域，防止因人员近距离接触、机器误操作等原因对车间人员及其他物品造成伤害。

所述的两台机器人控制柜1分别由操作员控制，控制包胶机器人5和辅助机器人6进行相关的包胶和辅助包胶动作。若包胶机器人5的胶带用完以后，辅助机器人6的机器手模拟装置6-1-2可将包胶机器人5的包胶机头2-1从对接装置5-1-2取下，放在包胶机头固定座2-2上，并取胶带充足的包胶机头2-1安装在包胶机器人5的对接装置5-1-2，保证材料的连续供应。

所述的智能面板4-6是一块智能双面板，两面都有一定的磁性，电磁吸头4-5-2通过通断电的控制可以固定或者脱离智能面板4-6上。上面贴有一系列的和摄像头摄像头5-1-1、摄像头6-1-1识别相关的标签，并具有显示功能，能够将总控制台3中智能人机交互界面3-1设置的线束4-4、接线端子4-5位置显示出来。

所述的包胶工作部分5-1上的摄像头5-1-1、辅助装置6-1上的摄像头6-1-1用于识别智能面板4-6上的接线端子和线束、包胶机头5-1-3上的胶带的位置等信息，从而能对整个包胶过程中的接线端子、线束等精确定位。

所述的包胶工作部分5-1上的包胶机头2-1能够对线束4-4进行包胶，并可根据胶带的情况及时更换

所述的辅助装置6-1上的机器手模拟装置6-1-2可模拟人手的动作进行粘胶带、拢线束4-4、移动接线端子4-5、协助更换包胶机头2-1等动作。切刀装置6-1-3可用于包胶结束后切断胶带.

所述的机器人5-2、机器人6-2为六自由度包胶机器人，可实现六个方向的自由旋转

所述的包胶机工具箱2-3内可放置包胶机头5-1-3、工具等；固定工具箱4-1内可放置线束4-4、接线端子4-5、工具等。

一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤1、工人根据线束的生产图纸及工艺参数在总控制台3的智能人机交互界面3-1上设定相应的技术参数；

步骤2、在总控制台3内部工业控制计算机3-2的识别和控制下，通过可编程控制器PLC 3-3在智能工作平台4的智能面板4-6上显示出需要设置的线束4-4、接线端子4-5的路径和位置；

步骤3、通过两个机器人控制柜1分别控制包胶机器人5和辅助机器人6的操作，实现包胶机器人5和辅助机器人6在智能工作平台4上对线束4-4的包胶动作；

具体操作如下：操作员根据智能人机交互界面3-1上显示的线束4-4、接线端子4-5的路径和位置布置好线束4-4，即将线束端子插入接线端子4-5内，完成上料，并进行预包；然后触动旋转定位控制装置4-3，实现智能面板4-6的翻转，将固定好线束4-4的一面朝向包胶机器人5和辅助机器人6；接着包胶机器人5和辅助机器人6开始包胶；同时，操作员对智能面板4-6的另一面进行相关的上料、预包动作；设置包胶节拍，保证智能面板4-6板子两面的操作时长一致。当包胶机器人5和辅助机器人6对线束4-4包胶完毕、工人上料、预包完毕以后，工人触动旋转定位控制装置4-3，实现智能面板4-6的翻转；翻转过后工人在包胶完成的面板上进行电检测、装卡钉操作并将线束取下，进行下一步的上料、预包；同时，包胶机器人5和辅助机器人6对上料预包完成的智能面板4-6进行包胶动作。

Claims (10)

1.一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于包括机器人控制柜、包胶机工具库、总控制台、智能工作平台、包胶机器人、辅助机器人和防护栏；

智能工作平台和总控制台设置在同一水平线上，且智能工作平台和总控制台背后设置有防护栏，智能工作平台、总控制台和防护栏围合成的空间内设置有两个机器人控制柜、一个包胶机器人、一个辅助机器人和包胶机器库。

2.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于包胶机工具库包括包胶机头、包胶机头固定座和包胶机工具箱，多个包胶机头分别放置在包胶机头固定座上表面设置的包胶机头槽内，包胶机头固定座固定设置在包胶机工具箱顶端；包胶机工具箱的一个侧面设置有拉手；包胶机工具箱的底端设置有四个万向轮。

3.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于总控制台包括智能人机交互界面、工业控制计算机、可编程控制器PLC；智能人机交互界面作为总控制台的对外交互接口，置于总控制台的外部；工业控制计算机和多个可编程控制器PLC置于总控制台的背面内部。

4.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于智能工作平台包括固定工具箱、旋转固定座、旋转定位控制装置、线束、接线端子和智能面板，两个旋转固定座分别置于固定工具箱上表面相对的两侧，旋转固定座呈梯形，其上端开有通孔；连接智能面板上设置有连接轴，连接轴的两端与旋转固定座上开有的通孔相连接，且连接轴的一端设置有旋转定位控制装置，该装置与连接轴螺纹连接，设置在其中一个旋转固定座的外侧；通过控制旋转定位控制装置来翻转连接智能面板；线束通过接线端子固定在智能面板上。

5.如权利要求4所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于接线端子包括插线端、电磁吸头和导线；插线端通过连接轴固定在电磁吸头上表面，电磁吸头吸附在智能面板，导线与电磁吸头电气连接；通过 导线控制电磁吸头的通断电，从而控制电磁吸头在智能面板上的吸附或者脱离。

6.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于包胶机器人包括包胶工作部分、机器人；包胶工作部分固定于机器人的操作臂上。

7.如权利要求6所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于包胶工作部分包括摄像头、对接装置和包胶机头；摄像头安装在包胶机头的机头臂末端，机头臂末端通过对接装置与机器人的操作臂相连。

8.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于辅助机器人包括辅助装置、机器人；辅助装置固定于机器人的操作臂上。

9.如权利要求8所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台设备，其特征在于辅助装置包括摄像头、机器手模拟装置和切刀装置，摄像头安装在机器手模拟装置的连接轴末端，切刀装置安装在机器手模拟装置的连接轴上；机器手模拟装置的连接轴末端固定于机器人的操作臂上。

10.如权利要求1所述的一种全自动预锁、包胶、电检测平台的使用方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、工人根据线束的生产图纸及工艺参数在总控制台的智能人机交互界面上设定相应的技术参数；

步骤2、在总控制台内部工业控制计算机的识别和控制下，通过可编程控制器PLC在智能工作平台的智能面板上显示出需要设置的线束、接线端子的路径和位置；

步骤3、通过两个机器人控制柜分别控制包胶机器人和辅助机器人的操作，实现包胶机器人和辅助机器人在智能工作平台上对线束的包胶动作；

具体操作如下：操作员根据智能人机交互界面上显示的线束、接线端子的路径和位置布置好线束，即将线束端子插入接线端子内，完成上料，并进行预包；然后触动旋转定位控制装置，实现智能面板的翻转，将固定好线束 的一面朝向包胶机器人和辅助机器人；接着包胶机器人和辅助机器人开始包胶；同时，操作员对智能面板的另一面进行相关的上料、预包动作；设置包胶节拍，保证智能面板板子两面的操作时长一致；当包胶机器人和辅助机器人对线束包胶完毕、工人上料、预包完毕以后，工人触动旋转定位控制装置，实现智能面板的翻转；翻转过后工人在包胶完成的面板上进行电检测、装卡钉操作并将线束取下，进行下一步的上料、预包；同时，包胶机器人和辅助机器人对上料预包完成的智能面板进行包胶动作。