CN108161992B - 布线机械系统的布线方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种布线机械系统的布线方法，其由两套布线机械装置配合布线，其中每套布线机械装置均包括：前端骨架，其一端连接有第一旋转机器人关节模组连接；后端骨架，其一端与所述前端骨架的另一端旋转连接，另一端与第三旋转机器人关节模组连接；第二旋转机器人关节模组，其设置在所述前端骨架和后端骨架的旋转连接处；第一布线机械手，其与所述第一旋转机器人关节模组旋转连接；第二布线机械手，其与所述第三旋转机器人关节模组旋转连接；两套布线机械装置的第二布线机械手间隔距离设置，抓取线束的两端，本发明不仅提高了劳动效率，同时保证了工作人员的生命安全，方便有效，而且所述布线机械手的结构简单，加工成本低，便于广泛应用。

Description

布线机械系统的布线方法
技术领域
本发明属于机械人领域，特别是一种布线机械系统的布线方法。
背景技术
电控柜布线是一种高度重复而且繁琐的操作，而常规布线又大多是采用人工布线的形式完成，因线束的数量众多且布线较为复杂，周期很长，从而无法避免人工布线的时频发错接、漏接、虚接等现象，导致接线质量得不到保证，影响整个生产周期的进展，生产效率得不到保证，甚至导致较多次品件的产生，导致较大的经济损失，因此，提供一种结构简单，操作方便，便于广泛应用的布线机械手是很有必要的。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种布线机械系统，其可实现布线的功能，结构简单，操作方便，便于应用推广。
本发明提供了一种布线机械系统，其由两套布线机械装置配合布线，其中每套布线机械装置均包括：
前端骨架，其一端与第一旋转机器人关节模组连接；
后端骨架，其一端与所述前端骨架的另一端旋转连接，另一端与第三旋转机器人关节模组连接；
第二旋转机器人关节模组，其设置在所述前端骨架和后端骨架的连接处，所述前端骨架绕所述第二旋转机器人关节模组旋转，所述后端骨架绕所述第三旋转机器人关节模组旋转；
第一布线机械手，其与所述第一旋转机器人关节模组旋转连接；
第二布线机械手，其与所述第三旋转机器人关节模组旋转连接；
布线机械手设置有线速卡爪机构，所述卡爪机构在驱动控制下抓取线束并将线束布设在指定的线槽中。
两套布线机械装置的第二布线机械手间隔距离设置，抓取线束的两端，两套布线机械装置的第一布线机械手抓取线束的中间段，彼此相向或同向旋转。
优选方案是：第一布线机械手下方设置有第一狗牙钳口，所述第二布线机械手下方设置有第二狗牙钳口，所述第一狗牙钳口在第一抓取装置控制下张合，所述第二狗牙钳口在第二抓取装置控制下张合。
优选方案是：所述前端骨架绕所述第二旋转机器人关节模组旋转角度为30~330°。
优选方案是：所述后端骨架绕所述第三旋转机器人关节模组旋转角度为0~360°。
优选方案是：还包括升降装置，其设置在所述前端骨架和第一旋转机器人关节模组连接处。
优选方案是：所述第一布线机械手绕所述第一旋转机器人关节模组旋转角度为0~360°。
优选方案是：所述第二布线机械手绕所述第三旋转机器人关节模组旋转角度为0~360°。
优选方案是：还包括螺钉紧固电批，其设置在前端骨架一侧。
优选方案是：所述前端骨架和后端骨架连接处设置有驱动电机。
优选方案是：由两套布线机械手配合完成布线工作，具体工作流程如下：
1）外部机械手驱动两套布线机械装置移动到线束存放筐上方；
2）两套布线机械装置的第二布线机械手的第二抓取装置驱动第二狗牙钳口张开，并向下移动使线束处于第二狗牙钳口中，两套布线机械装置的第二狗牙钳口分别抓紧线束的两端并将线束取出且同时移动到布线盘的上方；
3）根据线盘中线槽和电器元件的布局走向，通过计算机精确算出线束折弯长度，由驱动器控制第一旋转机器人关节模组带动的第一狗牙钳口转动，使得第一狗牙钳口与线束平行；
4）两套布线机械装置的第二旋转机器人关节模组带动前端骨架转动，使得第一狗牙钳口移动到线束上方且位于需要折弯处；
5）升降装置带动两套布线机械装置的第一狗牙钳口下降，使得线束居于第一狗牙钳口中，第一抓取装置控制第一狗牙钳口夹紧线束；
6）外部机械手驱动两套布线机械装置的前端骨架和后端骨架转动，使得线束折弯形成与线槽、电器元件路径相同的形状；
7）外部机械手同时控制两套布线机械装置的第一、第二布线机械手向下移动，将整条线束17放进线盘的线槽中；
8）两套布线机械装置的第一抓取装置控制第一狗牙钳口松开线束，并由升降装置带动其上升，使得线束脱离第一狗牙钳口；
9）两套布线机械装置的第二狗牙钳口将线束的两端插入电器元器件插线孔中，第二旋转机器人关节模组和第三旋转机器人关节模组协调将螺钉紧固电批移动到电器元件插线完成的螺钉上方并下降拧紧螺钉，完成后收起螺钉紧固电批，外部机械手取走布线机械手，再去完成下一根线束的布置安装。
本发明其由两套布线机械装置配合布线，其中每套布线机械装置均包括前端骨架，其一端与第一旋转机器人关节模组连接；后端骨架，其一端与所述前端骨架的另一端旋转连接，另一端与第三旋转机器人关节模组连接；第二旋转机器人关节模组，其设置在所述前端骨架和后端骨架的旋转连接处，所述前端骨架绕所述第二旋转机器人关节模组旋转，所述后端骨架绕所述第三旋转机器人关节模组旋转；第一布线机械手，其与所述第一旋转机器人关节模组旋转连接；第二布线机械手，其与所述第三旋转机器人关节模组旋转连接；两套布线机械装置的第二布线机械手间隔距离设置，抓取线束的两端，两套布线机械装置的第一布线机械手抓取线束的中间段，彼此相向或同向旋转，不仅提高了劳动效率，同时保证了工作人员的生命安全，方便有效，而且所述布线机械手的结构简单，加工成本低，便于广泛应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明狗牙钳口的结构示意图；
图3为本发明工作时结构示意图；
图4为实施例1结构示意图；
图5为实施例2结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明例提供了一种布线机械装置，包括：前端骨架9，其一端与第一旋转机器人关节模组1连接，所述前端骨架9绕第二旋转机器人关节模组2旋转角度为30~330°，在所述前端骨架9和第一旋转机器人关节模组1连接处设置有升降装置7；后端骨架10，其一端与所述前端骨架9的另一端旋转连接，另一端与第三旋转机器人关节模组3连接，所述后端骨架10绕所述第三旋转机器人关节模组3旋转角度为0~360°；第二旋转机器人关节模组2，其设置在所述前端骨架9和后端骨架10的连接处，所述前端骨架9绕所述第二旋转机器人关节模组2旋转，所述后端骨架10绕所述第三旋转机器人关节模组3旋转；第一布线机械手6，其与所述第一旋转机器人关节模组1旋转连接，所述第一布线机械手6绕所述第一旋转机器人关节模1组旋转角度为0~360°， 第一布线机械手6下方设置有第一狗牙钳口11，所述第一狗牙钳口11在第一抓取装置控制下张合；第二布线机械手5，其与所述第三旋转机器人关节模组3旋转连接，所述第二布线机械手5绕所述第三旋转机器人关节模组3旋转角度为0~360°，所述第二布线机械手5下方设置有第二狗牙钳口12，所述第二狗牙钳口12在第二抓取装置控制下张合；第一、第二狗牙钳口由张合动力由伺服电缸提供，所述伺服电缸包括安装有驱动抓取装置的驱动电机，内部设置活塞杆和滚珠丝杆的缸体，缸体与驱动电机通过传动装置连接。驱动抓取装置和驱动电机分别采用伺服驱动器和伺服电机，利用伺服电机的闭环控制特性，实现对第一、第二狗牙钳口的精密控制，使狗牙钳口对线束的抓取更平稳可靠，定位精度更高；采用与之对应的伺服驱动器，能更好的保证驱动稳定性。两套布线机械装置的第二布线机械手间隔距离设置，抓取线束17的两端，两套布线机械装置的第一布线机械手抓取线束的中间段，彼此相向或同向旋转。还包括螺钉紧固电批8，其设置在前端骨架9一侧。所述前端骨架9和后端骨架10连接处设置有驱动电机。
本发明由两套布线机械手配合完成布线工作，具体工作流程如下：
1）外部机械手驱动两套布线机械装置移动到线束存放筐上方；
2）两套布线机械装置的第二布线机械手5的第二抓取装置驱动第二狗牙钳口12张开，并向下移动使线束处于第二狗牙钳口12中，两套布线机械装置的第二狗牙钳口12分别抓紧线束17的两端并将线束17取出且同时移动到布线盘的上方；
3）根据线盘中线槽和电器元件的布局走向，通过计算机精确算出线束折弯长度，由驱动器控制第一旋转机器人关节模组1带动的第一狗牙钳口11转动，使得第一狗牙钳口11与线束17平行；
4）两套布线机械装置的第二旋转机器人关节模组2带动前端骨架9转动，使得第一狗牙钳口11移动到线束17上方且位于需要折弯处；
5）升降装置7带动两套布线机械装置的第一狗牙钳口11下降，使得线束17居于第一狗牙钳口11中，第一抓取装置控制第一狗牙钳口11夹紧线束；
6）外部机械手驱动两套布线机械装置的前端骨架9和后端骨架10转动，使得线束17折弯形成与线槽、电器元件路径相同的形状；
7）外部机械手同时控制两套布线机械装置的第一、第二布线机械手向下移动，将整条线束17放进线盘的线槽中；
8）两套布线机械装置的第一抓取装置控制第一狗牙钳口11松开线束，并由升降装置7带动其上升，使得线束17脱离第一狗牙钳口11；
9）两套布线机械装置的第二狗牙钳口12将线束的两端插入电器元器件插线孔中，第二旋转机器人关节模组2和第三旋转机器人关节模组3协调将螺钉紧固电批8移动到电器元件插线完成的螺钉上方并下降拧紧螺钉，完成后收起螺钉紧固电批，外部机械手取走布线机械手，再去完成下一根线束的布置安装。
实施例1
需将整条线束放进线槽中。线槽的形状为“”型。
本实施例由两套布线机械装置配合完成布线工作，第一套布线机械装置位于线束存放筐内的左侧，第二套布线机械装置位于线束存放筐内的右侧，具体工作流程如下：
1）外部机械手驱动两套布线机械装置移动到线束存放筐上方；
2）两套布线机械装置的第二布线机械手5的第二抓取装置驱动第二狗牙钳口12张开，并向下移动使线束17处于第二狗牙钳口12中，第一套布线机械装置的第二狗牙钳口12抓紧线束17的左端，第二套布线机械装置的第二狗牙钳口12抓紧线束17的右端，并将线束17取出且同时移动到布线盘的上方；
3）根据线盘中线槽和电器元件的布局走向，通过计算机精确算出线束折弯长度，由驱动器控制第一旋转机器人关节模组1带动的第一狗牙钳口11转动，使得第一狗牙钳口11与线束17平行；
4）两套布线机械装置的第二旋转机器人关节模组2带动前端骨架9转动，使得第一狗牙钳口11移动到线束17上方且位于需要折弯处；
5）升降装置7带动两套布线机械装置的第一狗牙钳口11下降，使得线束17居于第一狗牙钳口11中，第一抓取装置控制第一狗牙钳口11夹紧线束；
6）外部机械手驱动两套布线机械装置的前端骨架9和后端骨架10转动，使得其中第一套布线机械装置的第一布线机械手5顺时针旋转和第二套布线机械装置的第一布线机械手5逆时针旋转，使得线束成“”型；
7）外部机械手同时控制两套布线机械装置的第一、第二布线机械手向下移动，将整条线束放进线盘的线槽中；
8）两套布线机械装置的第一抓取装置控制第一狗牙钳口11松开线束，并由升降装置7带动其上升，使得线束17脱离第一狗牙钳口11；
9）两套布线机械装置的第二狗牙钳口12将线束17的两端插入电器元器件插线孔中，第二旋转机器人关节模组2和第三旋转机器人关节模组3协调将螺钉紧固电批8移动到电器元件插线完成的螺钉上方并下降拧紧螺钉，完成后收起螺钉紧固电批，外部机械手取走布线机械手，再去完成下一根线束的布置安装。
实施例2
需将整条线束放进线槽中。线槽的形状为“”型。
本实施例由两套布线机械装置配合完成布线工作，第一套布线机械装置位于线束存放筐内的左侧，第二套布线机械装置位于线束存放筐内的右侧，具体工作流程如下：
1）外部机械手驱动两套布线机械装置移动到线束存放筐上方；
2）两套布线机械装置的第二布线机械手5的第二抓取装置驱动第二狗牙钳口12张开，并向下移动使线束17处于第二狗牙钳口12中，第一套布线机械装置的第二狗牙钳口12抓紧线束17的左端，第二套布线机械装置的第二狗牙钳口12抓紧线束17的右端，并将线束17取出且同时移动到布线盘的上方；
3）根据线盘中线槽和电器元件的布局走向，通过计算机精确算出线束折弯长度，由驱动器控制第一旋转机器人关节模组1带动的第一狗牙钳口11转动，使得第一狗牙钳口11与线束平行；
4）两套布线机械装置的第二旋转机器人关节模组2带动前端骨架9转动，使得第一狗牙钳口11移动到线束17上方且位于需要折弯处；
5）升降装置7带动两套布线机械装置的第一狗牙钳口11下降，使得线束17居于第一狗牙钳口11中，第一抓取装置控制第一狗牙钳口11夹紧线束；
6）外部机械手驱动两套布线机械装置的前端骨架9和后端骨架10转动，使得其中第一套布线机械装置的第一布线机械手6逆时针旋转和第二套布线机械装置的第一布线机械手6顺时针旋转，使得线束成“”型；
7）外部机械手同时控制两套布线机械装置的第一、第二布线机械手向下移动，将整条线束17放进线盘的线槽中；
8）两套布线机械装置的第一抓取装置控制第一狗牙钳口11松开线束，并由升降装置7带动其上升，使得线束17脱离第一狗牙钳口11；
9）两套布线机械装置的第二狗牙钳口12将线束的两端插入电器元器件插线孔中，第二旋转机器人关节模组2和第三旋转机器人关节模3组协调将螺钉紧固电批8移动到电器元件插线完成的螺钉上方并下降拧紧螺钉，完成后收起螺钉紧固电批，外部机械手取走布线机械手，再去完成下一根线束17的布置安装。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (1)

1.布线机械系统的布线方法，其特征在于，由两套布线机械装置配合完成布线工作，每套布线机械装置均包括：
前端骨架，其一端与第一旋转机器人关节模组连接；
后端骨架，其一端与所述前端骨架的另一端旋转连接，另一端与第三旋转机器人关节模组连接；
第二旋转机器人关节模组，其设置在所述前端骨架和后端骨架的旋转连接处，所述前端骨架绕所述第二旋转机器人关节模组旋转，所述后端骨架绕所述第三旋转机器人关节模组旋转；
第一布线机械手，其与所述第一旋转机器人关节模组旋转连接；第一布线机械手下方设置有第一狗牙钳口，所述第一狗牙钳口在第一抓取装置控制下张合；
第二布线机械手，其与所述第三旋转机器人关节模组旋转连接；所述第二布线机械手下方设置有第二狗牙钳口，所述第二狗牙钳口在第二抓取装置控制下张合；
升降装置，其设置在所述前端骨架和第一旋转机器人关节模组连接处；
螺钉紧固电批，其设置在前端骨架一侧；
两套布线机械装置的第二布线机械手间隔距离设置，抓取线束的两端，两套布线机械装置的第一布线机械手抓取线束的中间段，彼此相向或同向旋转；
其中，两套布线机械装置配合完成布线工作的具体工作流程如下：
1）外部机械手驱动两套布线机械装置移动到线束存放筐上方；
2）两套布线机械装置的第二布线机械手的第二抓取装置驱动第二狗牙钳口张开，并向下移动使线束处于第二狗牙钳口中，两套布线机械装置的第二狗牙钳口分别抓紧线束的两端并将线束取出且同时移动到布线盘的上方；
3）根据布线盘中线槽和电器元件的布局走向，通过计算机精确算出线束折弯长度，由驱动器控制第一旋转机器人关节模组带动的第一狗牙钳口转动，使得第一狗牙钳口与线束平行；
4）两套布线机械装置的第二旋转机器人关节模组带动前端骨架转动，使得第一狗牙钳口移动到线束上方且位于需要折弯处；
5）升降装置带动两套布线机械装置的第一狗牙钳口下降，使得线束居于第一狗牙钳口中，第一抓取装置控制第一狗牙钳口夹紧线束；
6）外部机械手驱动两套布线机械装置的前端骨架和后端骨架转动，使得线束折弯形成与线槽、电器元件路径相同的形状；
7）外部机械手同时控制两套布线机械装置的第一、第二布线机械手向下移动，将整条线束放进布线盘的线槽中；
8）两套布线机械装置的第一抓取装置控制第一狗牙钳口松开线束，并由升降装置带动其上升，使得线束脱离第一狗牙钳口；
9）两套布线机械装置的第二狗牙钳口将线束的两端插入电器元器件插线孔中，第二旋转机器人关节模组和第三旋转机器人关节模组协调将螺钉紧固电批移动到电器元件插线完成的螺钉上方并下降拧紧螺钉，完成后收起螺钉紧固电批，外部机械手取走布线机械装置，再去完成下一根线束的布置安装。
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