CN109436412A - 一种电缆捆扎立体造型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电缆捆扎立体造型方法，包括将电缆组送入第一插装模块和第二插装模块的插孔中，并为其中的每根电缆套装上号码管；通过关节机器人直线移动第二插装模块，并使第一插装模块与第二插装模块间的电缆长度达到预设值；裁剪掉电缆组上位于第一插装模块外侧的余长部分；在电缆组上的首个预设弯折位置处通过若干片间隔片将其中的各根电缆互相间隔开，并通过第二插装模块在空间中的位置移动使电缆组以间隔片为转折点沿预设方向弯折；对电缆组上的已弯折部分通过扎带进行捆扎，并继续使电缆组依次在余下的各个预设弯折位置处弯折，且在每次弯折结束后通过扎带捆扎。本发明能够提高电缆捆扎造型效率，降低人力成本和负担，提高产品平均质量。

Description

一种电缆捆扎立体造型方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，特别涉及一种电缆捆扎立体造型方法。

背景技术

随着电力行业的发展，越来越的电力设备已得到广泛使用。

电力设备(power system)主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等。电力系统中的电力设备很多，根据他们在运行中所起的作用不同，通常将他们分为电气一次设备和电气二次设备。

其中，直接参与生产、变换、传输、分配和消耗电能的设备称为电气一次设备，主要有：进行电能生产和变换的设备，如发电机、电动机、变压器等；接通、断开电路的开关电器，如断路器、隔离开关、接触器、熔断器等；载流导体及气体绝缘设备，如母线、电力电缆、绝缘子、穿墙套管等；限制过电流或过电压的设备，如限流电抗器、避雷器等。为了保护保证电气一次设备的正常运行，对其运行状态进行测量、监视、控制和调节等的设备称为电气二次设备，主要有各种测量表计，各种继电保护及自动装置，直流电源设备等。

以断路器为例，高压断路器机构里面的电线比较多，如果没有捆扎在一起安装后就会很乱，因为机构空间小没办法安装线槽，所以只能采取把同一个方向的电线用扎带捆绑在一起，才能方便地进行安装和走线。目前比较常用的高压断路器机构，电线一捆24条，两头共有48个号码管(或接线端子)，每个工作人员一天8小时只能做10捆，裁线、捆扎和造型等工作流程繁琐，且劳动量大，并且每个工作人员工作经验不同，容易导致同批电缆捆扎成型质量参差不齐。

因此，如何提高电缆捆扎造型效率，降低人力成本和负担，提高产品平均质量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电缆捆扎立体造型方法，能够提高电缆捆扎造型效率，降低人力成本和负担，提高产品平均质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电缆捆扎立体造型方法，包括：

S100、将包括预设数量电缆的电缆组送入位于三维立体工作台上的第一插装模块和第二插装模块的插孔中，并为其中的每根电缆套装上号码管；

S200、通过关节机器人直线移动所述第二插装模块，并使所述第一插装模块与所述第二插装模块间的电缆长度达到预设值；

S300、裁剪掉所述电缆组上位于所述第一插装模块外侧的余长部分；

S400、在所述电缆组上的首个预设弯折位置处通过若干片间隔片将其中的各根电缆互相间隔开，并通过所述关节机器人带动所述第二插装模块在空间中的位置移动使所述电缆组以所述间隔片为转折点沿预设方向弯折；

S500、对所述电缆组上的已弯折部分通过扎带进行捆扎，并继续通过所述关节机器人带动所述第二插装模块在空间中的位置移动使所述电缆组依次在余下的各个预设弯折位置处弯折，且在每次弯折结束后均通过扎带捆扎。

优选地，所述S100之前还包括：

S000、将所述电缆组缠绕在滚轮上，并通过伺服电机控制所述滚轮的运动状态进行送线。

优选地，所述S000与所述S100之间还包括：

S001、将所述第一插装模块和所述第二插装模块翻转至其插孔垂直朝上；

S002、在所述第一插装模块和所述第二插装模块的各所述插孔中均压装进号码管；

S003、将所述第一插装模块和所述第二插装模块翻转至其插孔朝向水平。

优选地，所述S000与所述S100之间还包括：

S004、将所述电缆组送入位于三维立体工作台前端的线束限位模块，并使所述电缆组中的各根电缆在所述线束限位模块中呈预设排列方式分布。

优选地，所述第一插装模块和所述第二插装模块的插孔均水平均匀分布于其端面上，且在将所述电缆组送入所述第一插装模块和所述第二插装模块中时，使所述电缆组中的各根电缆在水平面内均匀排布。

优选地，所述S200具体包括：

S201、通过所述伺服电机控制所述滚轮持续均匀送线至预设长度，并通过所述关节机器人带动所述第二插装模块匀速同步移动至预设位置处。

优选地，所述S400具体包括：

S401、在三维立体工作台上与所述电缆组上的首个预设弯折位置对应的位置处延伸出若干片所述间隔片，并使各片所述间隔片分布于所述电缆组中的任意相邻两根所述电缆之间；

S402、通过所述关节机器人夹持所述第二插装模块，并带动其沿预设方向偏折移动；

S403、在所述第二插装模块移动到位后，所述关节机器人继续对所述第二插装模块施加驱动力以将所述电缆组绷紧。

优选地，所述S500中，在所述电缆组每次弯折结束后均对弯折角通过定位夹进行绑紧固定，且对所述电缆组的已弯折部分通过扎带枪进行均匀捆扎。

优选地，所述S500之后还包括：

S600、将所述第一插装模块和所述第二插装模块从所述电缆组的两端上取出，并通过所述关节机器人将所述电缆组从三维立体工作台上移除。

本发明所提供的电缆捆扎立体造型方法，主要包括五个步骤，其中，在第一步中，首先将预设数量的电缆形成的电缆组安装到三维立体工作台的前端位置，同时第一插装模块和第二插装模块均设置在该三维立体工作台的台面上，在第一插装模块和第二插装模块上均开设有插孔，各个插孔与各根电缆对应，在电缆插入插孔后，可为每根电缆套装上号码管，以方便在电缆的两端通过号码管进行接线。在第二步中，通过关节机器人带动第二插装模块进行直线移动，使得第二插装模块与第一插装模块之间的间距逐渐变大，并达到预设值，如此使得两者间的电缆长度达到预设值。在第三步中，当送出的电缆长度达到要求后，即可将第一插装模块外侧的电缆部分裁剪掉，仅保留第一插装模块与第二插装模块之间的部分，至此电缆组的初始造型成型。在第四步中，为使初始造型的最终成型满足设备内部走线要求，必须对该初始造型进行若干次变形。在本步骤中，可根据成型后的电缆组立体模型进行对照，并拟定各个预设弯折位置，之后可通过若干片间隔片在首个弯折位置处将电缆组内的各根电缆互相间隔开，然后在空间内移动第二插装模块，使得电缆组以间隔片为弯折角进行预设方向的弯折、变形，形成初次变形后的电缆组造型。在第五步中，在电缆组首次弯折变形结束后，对电缆组上的已弯折部分通过扎带进行捆扎，以防止变形后的造型松动、失真，之后重复之前的操作，即继续通过关节机器人的作用带动第二拆装模块在空间中进行位置移动，使得电缆组在余下的各个预设弯折位置处进行依次弯折变形，当然在每次弯折结束后均通过扎带进行捆扎，保持造型固定，如此使电缆组逐渐形成最终造型。综上所述，本发明所提供的电缆捆扎立体造型方法，通过第一插装模块和第二插装模块对电缆组的插装以及两者相对位置关系的改变和对电缆组的裁剪、多次弯折、捆扎等操作，能够提高电缆捆扎造型效率，降低人力成本和负担，提高产品平均质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。

图2为本发明所提供的一种具体实施方式中电缆组缠绕在滚轮上的结构示意图。

图3为本发明所提供的一种具体实施方式中电缆组送入第一插装模块和第二插装模块的结构示意图。

图4为本发明所提供的一种具体实施方式中第二插装模块移动到位后的结构示意图。

图5为本发明所提供的一种具体实施方式中在第一插装模块和第二插装模块的插孔中压装号码管的结构示意图。

图6为本发明所提供的一种具体实施方式中通过间隔片将电缆组中的各根电缆互相间隔开的结构示意图。

图7为本发明所提供的一种具体实施方式中第二插装模块第一次位置移动后的状态示意图。

图8为本发明所提供的一种具体实施方式中第二插装模块第二次位置移动后的状态示意图。

图9为本发明所提供的一种具体实施方式中电缆组多次弯折后的一种形状结构示意图。

图10为本发明所提供的一种具体实施方式中电缆组多次弯折后的另一种形状结构示意图。

其中，图2—图10中：

滚轮—1，送线轮对—2，电缆组—3，线束限位模块—4，第一插装模块—5，第二插装模块—6，插孔—7，号码管—8，间隔片—9，定位夹—10，扎带枪—11。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图10，在本发明所提供的一种具体实施方式中，电缆捆扎立体造型方法主要包括五个步骤。

其中，在第一步中，首先将预设数量的电缆形成电缆组3安装到三维立体工作台的前端位置处，等待送入。该三维立体工作台在运行过程中可使其上装夹的部件进行三维空间内的运动，而第一插装模块5和第二插装模块6均设置在该三维立体工作台上。同时，在第一插装模块5和第二插装模块6上均开设有插孔7，各个插孔7与电缆组中的各根电缆对应，在电缆插入插孔7后，可为每根电缆套装上号码管8，以方便在电缆的两端通过号码管8进行接线。一般的，电缆组3可包括24根或更多根电缆。

为方便对电缆组3的放线操作，本实施例中，可将电缆组3缠绕在滚轮1上，同时通过伺服电机控制该滚轮1的运动状态，使得滚轮1可以匀速或加速转动，满足电缆组3的长度要求。同时，为保证电缆组3的出线平稳，可将电缆组3的出线端送入送线轮对2中，通过送线轮对2的滚动将线缆拉出。

在关于该三维立体工作台的一种优选实施方式中，为避免阻碍电缆组3在弯折变形过程中的空间移动，该三维立体工作台具体可为双旋转自由度工作台，即在机身的中间区域设置有工作台面，然后在工作台面的两端设置有立臂，通过驱动电机可带动工作台面和两端立臂进行同步周向旋转。同时，在两端的立臂之间连接有横梁，而机械臂就设置在横梁的中间位置，并且该横梁可进行独立周向旋转。如此，通过立臂和横梁的同时周向旋转，即可使机械臂达到空间运动的效果，同时方便带动第二插装模块6进行空间位移。当然，三维立体工作台还可与关节机器人搭配运行，该关节机器人独立于三维立体工作台之外，可独立进行多关节运动，同样达到带动第二插装模块6进行空间移动的效果。

进一步的，在自然状态下，第一插装模块5和第二插装模块6均水平直线排列在三维立体工作台的工作台面上。而后续的线束限位模块4可在三维立体工作台的外部前端上对准第一插装模块5和第二插装模块6。

在第二步中，通过关节机器人直线移动第二插装模块6，使得第二插装模块6与第一插装模块5之间的间距变化，并逐渐增大达到预设值，如此即使第二插装模块6与第一插装模块5之间的电缆长度固定。同时，在移动第二插装模块6的过程中，利用伺服电机控制滚轮1的运动状态，使得滚轮1持续不断地均匀送线至预设长度，为与其保持同步，关节机器人可带动第二拆装模块进行均匀直线运动，直至达到预设位置，保证电缆组3中的各根电缆出线速度均匀、稳定，出线长度精确。

在第三步中，当电缆组的出线长度达到所需要求后，即可将第一插装模块5外侧的电缆部分裁剪掉，仅保留第一拆装模块5与第二插装模块6之间的部分，至此电缆组3的初始造型成型，该初始造型即为两端套有号码管8的长直电缆。

在第四步中，为使初始造型的最终成型满足设备内部走线要求，必须对该初始造型进行若干次变形。在本步骤中，可根据成型后的电缆组3立体模型进行对照，并根据电缆组3立体模型上的具体尺寸参数拟定初始造型上的各个预设弯折位置，之后可通过若干片间隔片9在首个弯折位置处将电缆组3内的各根电缆互相间隔开，然后在空间内移动第二插装模块6，使得电缆组3以间隔片9为弯折角进行预设方向的弯折、变形，形成初次变形后的电缆组造型。

对于部分电子设备而言，初次变形后的电缆组造型可以满足使用要求，但对于另一部分电子设备而言，还需进行多次弯折变形。为此，在第五步中，在电缆组首次弯折变形结束后，对电缆组上的已弯折部分通过扎带进行捆扎，以防止变形后的造型松动、失真，之后重复之前的操作，即继续通过关节机器人的作用带动第二拆装模块6在空间中进行位置移动，使得电缆组在余下的各个预设弯折位置处进行依次弯折变形，当然在每次弯折结束后均通过扎带进行捆扎，保持造型固定，如此使电缆组逐渐形成最终造型。

综上所述，本实施例所提供的电缆捆扎立体造型方法，通过第一插装模块5和第二插装模块6对电缆组3的插装以及两者相对位置关系的改变和对电缆组3的裁剪、多次弯折、捆扎等操作，能够提高电缆捆扎造型效率，降低人力成本和负担，提高产品平均质量。

同时，为方便在第一插装模块5和第二插装模块6中对电缆组3中的各根电缆进行号码管8套装，本实施例中，在将电缆组3送入第一插装模块5和第二插装模块6之前，首先可通过三维立体工作台将该两者由水平朝向翻转至其上设置的插孔7开口垂向朝上的方向，之后即可利用压装部件将若干个号码管8垂直向下压装进插孔7中。最后，在第一插装模块5和第二插装模块6的各个插孔7中均压装号码管8后，即可继续翻转第一插装模块5和第二插装模块6，使其重新翻转至水平朝向。

进一步的，在将电缆组3送入第一插装模块5和第二插装模块6之前，为保证电缆组3中的各根电缆能够正确地插装进对应的插孔7内，本实施例中增设了线束限位模块4。具体的，该线束限位模块4可设置在三维立体工作台外部的前端位置处，并与第一插装模块5和第二插装模块6同向直线排列，如此电缆组3在出线时将首先遇到线束限位模块4。同时，在该线束限位模块4上设置有若干个定位孔，可为电缆组3中的各根电缆提供导向作用，使电缆组3中的各根电缆按照预设排布方式进行分布。

一般的，第一插装模块5和第二插装模块6上的插孔7均水平均匀分布于其端面上，如此，线束限位模块4上的插孔7也可按照同样的分布方式进行排列。从而使得电缆组3通过线束限位模块4后，能够顺利地与第一插装模块5和第二插装模块6对应。当然，第一插装模块5和第二插装模块6上的插孔7分布形式并不仅限于上述水平并排分布，其余比如插孔7分两层或若干层进行层次分布的形式也同样可以采用。

另外，在通过第二插装模块6的位置移动对电缆组3进行变形造型时，具体的，步骤S400具体可包括三个子步骤，即S401、S402和S403。

其中，在S401中，为保证电缆组3弯折之后能够保持变形状态，本实施例在三维立体工作台上与电缆组3的首个预设弯折位置对应的部位设置有若干片间隔片9，当电缆组3裁剪完成后，各片间隔片9均伸出，并分别延伸到电缆组3中的相邻两根电缆之间。如此，通过各片间隔片9的作用不仅可以将各根电缆互相分隔，同时还可作为电缆弯折形变时的定位部件。当然，还可以在本步骤中同时在各片间隔片9的位置处伸入圆柱形的定位柱，以方便对电缆的偏折变形进行定位和导向。

在步骤S402中，当电缆组3中的各根电缆被间隔开和被偏折定位后，即可通过第二插装模块6的位置移动使得电缆组3产生对应方向的偏折变形。具体的，可通过关节机器人夹持住该第二插装模块6，然后通过驱动部件的驱动作用带动第二插装模块6在空间中进行位移，以带动电缆组3中的各根电缆进行对应方向的偏折移动。如图示状态，第二插装模块6向左位移时，可带动各根电缆进行垂直90°向左偏折。

在步骤S403中，当第二插装模块6在机械臂的带动下移动到位后，该机械臂还可继续对第二插装模块6施加适当的驱动力，从而将电缆组3中的各根电缆均绷紧，保证位移精确性，消除电缆弯曲带来的长度误差。

不仅如此，在第二插装模块6的每次位置移动和电缆组3的每次弯折结束后，均需要对电缆组3进行捆扎，以保持弯折后的形状定型。具体的，当电缆组3每次弯折结束后，可均通过定位夹10的作用将电缆组3上的弯折角进行绑紧固定，使得电缆组3的整体长度上始终保持该弯折变形，防止因弹性或弯曲等原因导致偏折变形回复。同时，当电缆组3的弯折变形被固定后，即可对电缆组3上的已经弯折的部分进行捆扎，使得电缆组3中的各根电缆通过扎带等部件收束、聚拢，缩小空间占用，方便在电子设备内进行走线。具体的，为提高捆扎效率，可通过若干把扎带枪11对电缆组3进行均匀捆扎。此处优选地，扎带枪11上所携带的扎带一般可为半圆形，其直径根据各根电缆的直径而定。

最后，在电缆组3完成最终立体造型后，还可、将电缆组3上的第一插装模块5和第二插装模块6从其两端上拔除，并使第一插装模块5和第二插装模块6归位，进行下一轮插装。同时，为提高自动化程度，还可通过机械臂将电缆组3从三维立体工作台上取出、移除。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，包括：

S100、将包括预设数量电缆的电缆组送入位于三维立体工作台上的第一插装模块和第二插装模块的插孔中，并为其中的每根电缆套装上号码管；

S200、通过关节机器人直线移动所述第二插装模块，并使所述第一插装模块与所述第二插装模块间的电缆长度达到预设值；

S300、裁剪掉所述电缆组上位于所述第一插装模块外侧的余长部分；

S400、在所述电缆组上的首个预设弯折位置处通过若干片间隔片将其中的各根电缆互相间隔开，并通过所述关节机器人带动所述第二插装模块在空间中的位置移动使所述电缆组以所述间隔片为转折点沿预设方向弯折；

S500、对所述电缆组上的已弯折部分通过扎带进行捆扎，并继续通过所述关节机器人带动所述第二插装模块在空间中的位置移动使所述电缆组依次在余下的各个预设弯折位置处弯折，且在每次弯折结束后均通过扎带捆扎。

2.根据权利要求1所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S100之前还包括：

S000、将所述电缆组缠绕在滚轮上，并通过伺服电机控制所述滚轮的运动状态进行送线。

3.根据权利要求2所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S000与所述S100之间还包括：

S001、将所述第一插装模块和所述第二插装模块翻转至其插孔垂直朝上；

S002、在所述第一插装模块和所述第二插装模块的各所述插孔中均压装进号码管；

S003、将所述第一插装模块和所述第二插装模块翻转至其插孔朝向水平。

4.根据权利要求3所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S000与所述S100之间还包括：

S004、将所述电缆组送入位于三维立体工作台前端的线束限位模块，并使所述电缆组中的各根电缆在所述线束限位模块中呈预设排列方式分布。

5.根据权利要求4所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述第一插装模块和所述第二插装模块的插孔均水平均匀分布于其端面上，且在将所述电缆组送入所述第一插装模块和所述第二插装模块中时，使所述电缆组中的各根电缆在水平面内均匀排布。

6.根据权利要求5所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S200具体包括：

S201、通过所述伺服电机控制所述滚轮持续均匀送线至预设长度，并通过所述关节机器人带动所述第二插装模块匀速同步移动至预设位置处。

7.根据权利要求6所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S400具体包括：

S401、在三维立体工作台上与所述电缆组上的首个预设弯折位置对应的位置处延伸出若干片所述间隔片，并使各片所述间隔片分布于所述电缆组中的任意相邻两根所述电缆之间；

S402、通过所述关节机器人夹持所述第二插装模块，并带动其沿预设方向偏折移动；

S403、在所述第二插装模块移动到位后，所述关节机器人继续对所述第二插装模块施加驱动力以将所述电缆组绷紧。

8.根据权利要求7所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S500中，在所述电缆组每次弯折结束后均对弯折角通过定位夹进行绑紧固定，且对所述电缆组的已弯折部分通过扎带枪进行均匀捆扎。

9.根据权利要求8所述的电缆捆扎立体造型方法，其特征在于，所述S500之后还包括：

S600、将所述第一插装模块和所述第二插装模块从所述电缆组的两端上取出，并通过所述关节机器人将所述电缆组从三维立体工作台上移除。