CN109607305A - 一种机械手精密排线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机械手精密排线装置，包括机架、机械手、电控系统、水平移动单元、机械手升降单元、机械手翻转单元、夹具组、传感器，其中所述机架通过水平移动单元与地面相接触；所述机械手上固设有夹具组和传感器；所述机械手与所述机械手翻转单元相固接，所述机械手翻转单元与所述机械手升降单元相固接；所述机械手升降单元与所述机架相固接，所述机械手升降单元、所述机械手翻转单元、传感器与所述电控系统相连接。

Description

一种机械手精密排线装置

技术领域

本发明属于及线缆设备技术领域，具体是一种机械手精密排线装置。

背景技术

在常规线缆收排操作中，通常使用收排线架进行光电线缆收排，收排架上设有相关的收卷盘具和相关的控制盘具来回运转的装置，在收卷时，人手扶住(光电)线缆，让收排线架的收卷盘具上的(光电)线缆在收卷时卷绕在盘具筒体上的线缆一圈紧挨一圈的整齐排列。

但本方法耗人力，自动化程度低，工作效率很低，本技术领域亟需一种自动化高的精密排线装置，能够高效与光电线缆收排架配合，快速完成相关操作。

发明内容

为了解决上述技术问题，申请人提供了一种机械手精密排线装置，包括机架、机械手、电控系统、机架水平移动单元、机械手升降单元、机械手翻转单元、夹具组、传感器，其中所述机架通过机架水平移动单元与地面相接触；所述机械手上固设有夹具组和传感器；所述机械手与所述机械手翻转单元相固接，所述机械手翻转单元与所述机械手升降单元相固接；所述机械手升降单元与所述机架相固接，所述机械手升降单元、所述机械手翻转单元、传感器与所述电控系统相连接。

实施例中机架水平移动单元使用人工手摇丝杆控制，对应标尺刻度调节，可以采用伺服电机转动丝杆来精确对位调节

在上述机械手精密排线装置中，其中机架为带斜面机架，所述斜面与水平面的夹角度数为60°-85°(锐角)(或95°～120°)(钝角)。在上述机械手精密排线装置中，其中所述带斜面机架的斜面为固定或可调节斜面。可根据所述机械手长度、盘具的最大直径和最小直径、距离盘具的距离和线缆的直径进行相应的调节。

在上述机械手精密排线装置中，其中所述机架水平移动单元与所述机架为滑动连接。

在上述机械手精密排线装置中，其中所述机械手升降单元为机械手升降台，所述机械手升降台通过滑动连接与所述机架相连接。

在上述机械手精密排线装置中，其中所述夹具组包括上夹具、下夹具、夹具轴承座、夹具轴和轴承，所述上夹具和下夹具相互匹配，通过夹具轴承座、夹具轴和轴承进行固定。

上述夹具的固定连接方式为本领域的常规技术。(也可以对上夹具、下夹具、夹具轴承座、夹具轴和轴承的连接进行说明)

在上述机械手精密排线装置中，其中所述传感器包括到边传感器、排线反馈传感器、向下检测传感器和机械手臂安全防碰撞开关。

在上述机械手精密排线装置中，其中机械手精密排线装置包括控制面板，固设于所述机架上，与所述电控系统相连接。

所述滑动连接包括滑轨连接。

在本发明中，在原来收排线架的前方，增加一种机械手精密辅助排线装置，代替原来人工所占的位置，并将该装置与原来的收排线架(需要按照机械手自动化收排线的要求改造或配置)组成一个线缆收排线系统。

本发明能够自动控制线缆与排线架之间的距离和位置，进行辅助排线，自动化程度高，且设置各种触感器，PLC控制，精密排线，节省人力。

附图说明：

图1：机械手精密排线装置与收线架位置关系图；；

图2：夹具组运行原理图；

图3：夹具组结构图；

图4：机械手精密排线装置结构图；

图5：机械手精密排线装置结构图。

附图标记

1——底板 2——水平前后移动轮组 3——入口下导轮组 4——入口上导轮组5——操作面板 6——带斜面机架 7——升降斜台 8——升降组(电机及丝杆螺母副与导轨) 9——机械手升降台 10——翻折锁销 11——翻转电机组(电机及传动) 12——翻转座 13——翻折法兰 14——机械手 15——夹具组 16——到边检测传感器 17——排线反馈传感器 18——向下检测传感器 19——机械手安全防碰撞开关 20——电控系统21——机械手机密排线装置 22——收排线架 23——线缆 24——收线盘 25——盘具最大直径 26——盘具最小直径 31——上夹具 32——下夹具 33——夹具轴承座 34——夹具轴 35——轴承 36——前端 37——后端

具体实施方式

下面的实施例仅用于进一步说明发明但不限于本发明。凡基于发明上述内容所实现的技术均属于本发明范围。

实施例1

本发明提供了一种机械手精密排线装置21，如图1所示：机械手精密排线装置21与收排线装置(注：或称收线架、或收排线架22)的位置关系图，在原来收排线架22的前方，增加一种机械手精密排线装置21，代替原来人工所占的位置，并将该装置与原来的收排线架22(需要按照机械手自动化收排线的要求改造或配置)组成一个线缆收排线系统，其中收排线架22包括收线盘24。

如图4-5所示，所述机械手精密排线装置21，包括底板1、水平前后移动轮组2、入口下导轮组3、入口上导轮组4、操作面板5、带斜面机架6、升降斜台7、升降组(电机及丝杆螺母副与导轨)8、机械手升降台9、翻折锁销10、翻转电机组(电机及传动)11、翻转座12、翻折法兰13、机械手14、夹具组15、到边检测传感器16、排线反馈传感器17、向下检测传感器18、机械手安全防碰撞开关19、电控系统20；其中带斜面机架7下面设有底板1，所述底板1通过水平滑轨与地面接触，所述水平前后移动轮组2设定在所述底板1，控制与水平滑轨的位置；所述带斜面机架上设有操作面板5、升降斜台7、升降组(电机及丝杆螺母副与导轨)8、机械手升降台9和电控系统20，其中机械手升降台9上设有翻折锁销10、翻转电机组(电机及传动)11、翻转座12、翻折法兰13、机械手14(这四个零件的位置和连接顺序—安装在升降台9上。)，所述机械手14上设有到夹具组15、到边检测传感器16、排线反馈传感器17、向下检测传感器18、机械手臂安全防碰撞开关19，其中入口下导轮组3、入口上导轮组4(导轮组与升降台相连接，形成线缆安全通道)。

如3图所示，所述夹具组15包括上夹具31、下夹具32、夹具轴承座33、夹具轴34、轴承35等组成，上夹具31和下夹具32组合将线缆23夹住，并通过夹具轴承座33、夹具轴34、轴承35等组成固定在所述的机械手14上，所述连接方式为本领域技术人员常规技术。

为了夹具夹持着线缆23排线，在盘具边必须将线缆23紧靠盘具边缘。因此，夹具组15的夹具设计为线缆23的中心到夹具边的距离接近于线缆23直径，这端称为前端36；夹具与缆滚动，夹具有一定的厚度，另一端离线缆23中心较远，称为后端37。夹具装在夹具转臂(机械手14)上。见上面的夹具组15的图3。

因为线缆23在盘具的盘具边缘内往复排线，只有夹具前端面对盘具边缘，靠近盘具边缘，将线缆23排列与盘具内边接触。因而，夹具离开盘具一个盘具边缘后，在离开盘具边缘安全距离后必须翻转，才能让夹具前端面对另一盘具边缘。

因此，设计了机械手翻转单元。

A为盘具内侧边；C为盘具另一内侧边；B，D为连同夹具组15的整个机械手臂翻转位置；W1为B离开A的距离；W2为D离开C的距离。

线缆23收线的工作过程见图2：

机械手14的夹具组15夹着线缆23，夹具前端面对盘具边缘A边，从盘具边缘A开始收卷排线。收卷盘具转动收线，同时收线装置带动盘具移动，远离A边，线缆23从A边收卷螺旋排列到C边方向。当机械手夹具组15离开A边安全距离W1到B位置后，夹具组15向上翻转，夹具前端面向盘具另一内边的C面，直到线缆23排到C盘具边缘；到C边后，收线装置带动盘具反向移动，离开C面，同时，机械手提升一个线缆23高度；离开C面到安全距离W2到D位置后，夹具组15向上翻转，夹具前端面向盘具另一内边的A面，直到线缆23排到A盘具边缘；到A边后，收线装置带动盘具反向移动，离开A面，同时，机械手提升一个线缆23高度；离开A面到安全距离W1到B位置后，夹具组15向上翻转，夹具前端面向盘具另一内边的C面，这样往复动作，直到收卷线缆23结束(或到长度，或满盘具)。

为了实现自动化精密排线，线缆23到盘具边缘的精确换向，设计有线缆23盘到边传感器16检测夹具离盘具边缘的位置，由控制系统的PLC计算换向。保证机械手夹具不碰撞盘具内边，而又让线缆23排到盘具边缘。

实际生产中，线缆23的外径在波动，线缆23的长度外形也不稳定，盘具的盘具边缘与内筒也不标准，使得收卷中线缆23排列节距也变化。为了自动化收线，并且紧密排线以保证排线质量与外观，特设计线缆23的排线传感器17，以动态的控制实际的排线节距，指挥收线装置精确的移动。

为了防止机械手臂夹具组15碰伤线缆23或碰到下面物体，设计有机械手臂向下传感器18，保证机械手对下面物体有安全距离。

为了防止线盘盘具内边碰到机械手后还不换向，设计有机械手安全防碰撞开关19报警。

所述操作面板5和所述电控系统20控制相关的系统运动。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改造，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械手精密排线装置，其特征在于，包括机架、机械手、电控系统、机架水平移动单元、机械手升降单元、机械手翻转单元、夹具组、传感器，其中所述机架通过机架水平移动单元与地面相接触；所述机械手上固设有夹具组和传感器；所述机械手与所述机械手翻转单元相固接，所述机械手翻转单元与所述机械手升降单元相固接；所述机械手升降单元与所述机架相固接，所述机械手升降单元、所述机械手翻转单元、传感器与所述电控系统相连接。

2.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述机架为带斜面机架，所述斜面与水平面的夹角度数为60°-85°(锐角)(或95°～120°)(钝角)，斜面机架的斜面为固定或可调节斜面。

3.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述机架水平移动单元与所述机架为滑动连接。

4.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述机架所述机械手升降单元为机械手升降台，所述机械手升降台通过滑动连接与所述机架相连接。(注：电机驱动丝杆螺母副，带动升降台沿滑轨移动，滑轨安装于机架。)。

5.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述机械手翻转单元包括翻转电机和传动件、翻转座、机械手。所述翻转座与所述机械手升降台相固接。

6.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述夹具组包括上夹具、下夹具、夹具轴承座、夹具轴和轴承，所述上夹具和下夹具相互匹配，通过夹具轴承座、夹具轴和轴承进行固定。

上述夹具的固定连接方式为本领域的常规技术。

7.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述传感器包括到边传感器、排线反馈传感器、向下检测传感器和机械手臂安全防碰撞开关。

8.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述机械手精密排线装置包括控制面板，固设于所述机架上，与所述电控系统相连接。

9.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于机械手臂翻折法兰位置可翻折，固定于机械手的翻转座上，用翻转锁销固定，在锁销位旁装有开关，机械手臂碰触后给出翻折状态信号。

10.根据权利要求1所述机械手精密排线装置，其特征在于，所述所述机械手精密排线装置包括还包括入口导轮组，所述导轮组与升降台相连接，形成线缆安全通道。