CN113437616A - 一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器，其中线束插植方法包括以下步骤：S1.控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；S2.判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。本申请实施例的目的在于提供了一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器，实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修。

Description

一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器

技术领域

本发明属于汽车线束生产技术领域，特别涉及一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器。

背景技术

汽车线束是汽车电路的网络主体，由多根线束支路通过连接器相互连接形成，其中线束支路又包括多根导线，相应地连接器具有多个连接孔。在线束的生产过程中，包括有组装、导通测试两个环节，其中组装环节主要在工装板上进行，根据线束设计图纸，将特材盒（用于放置连接器的专用工装）固定在工装板上，连接器则预先放置好在特材盒内，然后将导线两端的端子插入到相应连接器的相应连接孔中，此工序为插植，为人工操作完成；组装完成后，线束流转到下一个工位进行导通测试，导通测试的核心是检测导线的插植是否准确，即检测导线两端的端子是否准确无误地插入工艺要求的相应连接器的相应连接孔中。由于组装和导通测试是两个相互独立，且具有先后顺序的环节，检测环节后置导致导线插植错误时返修困难、成本高，并且严重影响生产效率。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供了一种线束插植方法、夹取结构、系统及控制器，实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修。

为解决其技术问题，一方面，本申请实施例提供的线束插植方法，用于控制机械手进行导线插植，所述机械手包括一级夹爪和二级夹爪，所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接，所述线束插植方法包括以下步骤：

S1. 控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；

S2.判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

本申请的线束插植方法，将插植工序分为两次插植过程，先将端子部分插入相应的连接孔进行导通检测，在收到导通信号后再将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作，实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修。

进一步地，上述步骤S2之后还包括以下步骤：

S3.判断是否收到终止信号，当收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，所述终止信号由检测元件在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成，所述二级夹爪在反作用力的作用下向上移动，所述反作用力由所述端子完全插入相应的连接孔时受阻产生。

进一步地，上述步骤S3之中还包括以下步骤：

S30.实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。

进一步地，上述步骤S2之中还包括以下步骤：

S20.当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪向上移动。

另一方面，本申请实施例提供的夹取结构，设置在机械手上，并在所述机械手的带动下进行导线插植，其特征在于，包括：一级夹爪和二级夹爪，所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪的夹取部位具有导电性能，并设有用于连接测试模块的连接端。

进一步地，上述二级夹爪被设置为能够相对所述机械手进行上下移动，并设有检测元件，所述检测元件用于检测所述二级夹爪是否相对所述机械手移动至指定位置点。

再一方面，本申请实施例提供的线束插植系统，用于进行导线插植，其包括：

机械手，所述机械手包括一级夹爪和二级夹爪；所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接；

控制器，所述控制器用于控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；所述控制器还用于判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

进一步地，上述二级夹爪设有检测元件，并被设置为当所述端子完全插入相应的连接孔而受阻时，在反作用力的作用下向上移动，所述检测元件用于在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成终止信号，所述控制器用于在收到所述终止信号时控制所述机械手停止向下移动。

进一步的，上述控制器还用于实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。

本申请实施例还提供了一种控制器，其包括：

存储器，所述存储器用于存储计算机程序；

处理器，所述处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如上任一所述的线束插植方法。

本申请的线束插植方法、夹取结构、系统及控制器，将插植工序分为两次插植过程，通过能够导电的一级夹爪夹取导线的端子，而连接器连接有测试模块，先将端子部分插入相应的连接孔进行导通检测，当端子插植正确时，测试模块检测到相应的电流信号会生成导通信号，在收到该导通信号后，再通过机械手带动二级夹爪将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作，实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修，从而大大提高了生产效率，降低生产成本。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请实施例的夹取结构的对导线进行夹取的工作状态参考图。

图2为本申请实施例的夹取结构的一级夹爪打开并向上移动的工作状态参考图。

图3为本申请实施例的夹取结构完成插植工作后二级夹爪打开的工作状态参考图。

图4为图3所示的二级夹爪的A处放大图。

图5为图3所示的夹取结构的另一角度的结构示意图。

标号说明： 100、一级夹爪； 120、第一V型槽；200、二级夹爪；210、第二V型槽；300、一级收缩气缸；400、二级收缩气缸；500、第一L型支架；510、第一滑台；600、第二L型支架；610、第二滑台；700、法兰连接座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明一种线束插植方法，用于控制机械手进行导线插植，所述机械手包括一级夹爪和二级夹爪，所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接，所述线束插植方法包括以下步骤：

S1. 控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；

S2. 判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

具体地，在插植工作中，对导线进行夹取时的位置点即为上述夹取点。导线两端需要插入连接器的连接孔中、压接的金属部位即为上述端子，端子的长度与连接孔的深度匹配，在插植工序中，需要将端子完全插入相应的连接孔中。具体地，上述二级夹爪可以夹取导线的绝缘线缆部分，优选夹取绝缘线缆靠近端子的边缘部分，还可以将端子往靠近绝缘线缆的方向设置延伸部，延伸部外裹绝缘层，二级夹爪夹取该延伸部。

具体应用中，先将端子部分插入相应的连接孔，由于一级夹爪与端子电连接，当端子插植正确时，上述一级夹爪-端子-相应的连接孔-测试模块-一级夹爪会形成回路并生成电流信息，当测试模块检测到相应的电流信号并生成导通信号时，再根据该导通信号控制机械手向下移动（同时一级夹爪打开，解除对端子的夹取），将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作；对于未收到导通信号的情况，可以表明该端子插植错误，需要人工干预，可以发送第一报警信号以通知工作人员。由此，通过该技术方案实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修，大大提高了生产效率，降低生产成本。具体地，端子部分插入连接孔的长度（即端子的预插植长度）可以为一个固定值，比如端子插入连接孔5mm。通过一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，一级夹爪、二级夹爪对导线进行夹取后，使得导线的两端部分能够呈竖直状态进行插植。

具体地，线束的插植组装在工装板上进行，根据线束的布局，连接器被特材盒固定在工装板上，特材盒通过导线和测试模块连接，使得相应连接器的各个连接孔能够与测试模块中相应的信号输入通道对应连接，而一级夹爪可以通过机械手接地以与测试模块连接，工作过程中，测试模块持续检测相应的信号输入通道是否有电流信号生成，以此判断端子的插植是否正确。具体地，测试模块对电流信号的检测原理可以采用现有技术中导通检测设备的检测原理。

具体地，上述一级夹爪和二级夹爪通过打开、闭合的动作对导线进行夹取、放开，可以采用现有的夹爪气缸，可以在一级夹爪的夹取部位设置具有导电性的导电层（或者是固定通电的导线），导电层通过导线连接机械手以实现通电，并经机械手与测试模块实现回路连接。

具体地，上述步骤S2中，机械手向下移动的位移可以通过控制器设定一个值，该值可以根据端子的长度尺寸、端子的预插植长度计算得到。但是，由于上述端子预插植长度的实际值在具体工作中无法完全避免误差，譬如机械手的移动误差、一级夹爪对端子的夹持位置等会影响端子预插植长度的实际值，从而会导致机械手在步骤S2地向下移动工作出现误差，比如，可能导致机械手完成设定的向下移动后还未能将端子完全插入相应的连接孔，或者是导致在机械手还未完成设定的向下移动时端子已经完全插入相应的连接孔，会进一步导致导线或者结构设备损坏。

在一些优选的实施方式中，上述步骤S2之后还包括以下步骤：

S3.判断是否收到终止信号，当收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，所述终止信号由检测元件在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成，所述二级夹爪在反作用力的作用下向上移动，所述反作用力由所述端子完全插入相应的连接孔时受阻产生。

具体应用中，当端子完全插入相应的连接孔时，端子的头部与连接孔的底部相抵，端子的向下运动会受阻，并受到连接孔的反作用力，当二级夹爪在该反作用力的作用下向上移动时，能够抵消机械手的向下移动作用，避免端子和连接孔之间相互压制而损坏产品或者结构设备，当二级夹爪向上移动至指定位置点时，由检测元件进行检测并生成终止信号来控制机械手停止向下移动。该技术方案，通过终止信号来判断是否完成对导线的插植工作并控制机械手停止工作，能够有效消除插植工作中的误差，避免发生意外事故，保证导线准确且顺利完成插植。具体地，当收到所述终止信号时，还控制所述二级夹爪打开，由此完成一轮插植工作，后续机械手、一级夹爪、二级夹爪复位进入下一轮插植工作。

具体地，该步骤可以通过气缸实现，上述检测元件采用磁开关，并安装在该气缸上，将上述二级夹爪与气缸的活塞端连接，在插植过程中气缸的活塞端保持伸出状态，当端子完全插入相应的连接孔时，端子受到的反作用力经二级夹爪传递至气缸，使气缸的活塞端收缩，直到磁开关产生检测信号（即上述终止信号）。该步骤还可以通过压簧实现，上述检测元件采用接近开关，并相对该压簧固定设置，端子受到反作用力使压簧压缩，直到接近开关产生检测信号（即上述终止信号）。

在一些优选的实施方式中，上述步骤S3之中还包括以下步骤：

S30.实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。

具体应用中，插植工作可以在允许的误差范围内进行，当机械手向下移动的位移达到预设值，但是判断还未收到终止信号时，可以判断误差超出允许范围，或者终止信号的生成过程出现错误，通过第二报警信号能够及时通知工作人员，以进行问题排查和工作调整。

具体地，上述第一报警信号、第二报警信号可以通过蜂鸣器、报警灯、操作端屏幕弹窗等技术通知工作人员。

在一些优选的实施方式中，上述步骤S2之中还包括以下步骤：

S30.当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪向上移动。

具体应用中，由于工装板上布线密集，而一级夹爪位于二级夹爪的下方，这会对机械手的向下移动工作（在步骤S2中，当收到导通信号时控制机械手向下移动）进行干扰，通过该技术方案，当收到导通信号，即端子插植正确，一级夹爪向上移动进行避让，由此避免对机械手下一步的向下移动工作进行干扰。

具体地，该步骤可以通过气缸实现，上述一级夹爪与该气缸的活塞端连接，在插植过程中，该气缸的活塞端处于伸出状态，在收到上述导通信号时，可控制该气缸的活塞端收缩，从而实现控制一级夹爪向上移动。

具体地，在步骤S1之前还包括以下步骤：

S0. 控制所述一级夹爪、二级夹爪对导线进行夹取，并控制所述机械手移动到工作点，所述工作点位于相应连接孔的上方；

所述步骤S1之中还包括以下步骤：

S10.控制机械手从所述工作点向相应的连接孔移动，以将所述端子部分插入相应的连接孔。

具体地，对应每次插植工作，相应的连接孔上方设置有一个工作点，机械手移动到工作点后，再由工作点向相应的连接孔移动 ，将端子部分插入相应的连接孔。上述机械手由工作点向相应连接孔的位移可以通过控制器设定一个值。连接器通过特材盒调整顶面位于同一水平高度。导线通过特定的结构进行放置，使得导线的两端部分呈竖直状态以待夹取，可以通过该特定的结构调整导线的相对位置，以保持一级夹爪和二级夹爪对不同型号导线的夹持位置相对稳定，比如保证二级夹爪夹持端子靠近绝缘线缆的边缘部分。对应每个端子，可以通过控制器预先设定路线，比如水平移动到对应连接孔的上方后，再向下移动至工作点，可以通过上一步工序的信息传递获得相应端子的系统编号，或者通过视觉系统实时识别夹取的端子，然后根据端子的系统编号等标记信号调取相应的路线控制机械手移动。由此，对应不同规格的导线（主要是端子长度尺寸不同），通过相应的放置位置以及相应的移动路线，可以保证机械手移动到相应的工作点后，端子与相应连接器之间的距离相同，从而可以根据一个位移值控制机械手由工作点向相应的连接孔移动，并实现端子的预插植长度在一个固定值。

具体到本实施例，作为优选的实施方式，该线束插植方法包括以下步骤：

S0.控制所述一级夹爪、二级夹爪对导线进行夹取，并控制所述机械手移动到工作点，所述工作点位于相应连接孔的上方（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图1）；

S1.控制所述机械手从所述工作点向相应的连接孔移动，以将所述端子部分插入相应的连接孔；

S2.判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开且向上移动，并控制所述机械手继续向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图2）；当未收到所述导通信号时，发送第一报警信号；

S4.判断是否收到终止信号，当收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并控制所述二级夹爪打开（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图3）；实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号；所述终止信号由检测元件在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成，所述二级夹爪在反作用力的作用下向上移动，所述反作用力由所述端子完全插入相应的连接孔时受阻产生。

具体应用中，可以先夹取导线一端的端子进行插植，导线另一端的端子通过协同运动的机械手进行夹持并跟随移动，然后根据协同运动的机械手的位移对另一端的端子进行定位，机械手协同运动的控制及相关工作可以采用现有的技术手段；或者分别设置两组机械手和两组夹取结构，同时进行导线两端端子的插植工作。

如图1~5所示，另一方面，本申请实施例提供的夹取结构，设置在机械手上，并在所述机械手的带动下进行导线插植，其包括：

一级夹爪100和二级夹爪200，所述一级夹爪100的夹取点位于所述二级夹爪200夹取点的下方，所述一级夹爪100的夹取部位具有导电性能，并设有用于连接测试模块的连接端。

具体地，在插植工作中，对导线进行夹取时的位置点即为上述夹取点。

具体应用中，夹取结构用于进行导线插植，导线两端需要插入连接器的连接孔中、压接的金属部位即为端子，端子的长度与连接孔的深度匹配，在插植工序中，需要将端子完全插入相应的连接孔中。具体地，上述二级夹爪可以夹取导线的绝缘线缆部分，优选夹取绝缘线缆靠近端子的边缘部分，还可以将端子往靠近绝缘线缆的方向设置延伸部，延伸部外裹绝缘层，二级夹爪夹取该延伸部。具体地，通过一级夹爪100和二级夹爪200分别夹取导线的端子和绝缘线缆（或其他绝缘部位）进行插植，将一级夹爪100的连接端通过导线外接测试模块，同时连接器亦连接至测试模块，由于一级夹爪100具有导电性能，在插植工作过程中，该测试模块持续检测相应的信号输入通道是否有电流信号生成，当端子插植正确，上述一级夹爪100-端子-相应的连接孔-测试模块-一级夹爪100会形成回路并生成电流信息，当测试模块检测到相应的电流信号并生成导通信号时，再根据该导通信号控制机械手向下移动（同时一级夹爪100打开，解除对端子的夹取），将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作；对于完成预插植而未收到导通信号时，可以表明该端子插植错误，需要人工干预，可以发送第一报警信号以通知工作人员。通过采用该技术方案的夹取结构进行导线的插植工作，能够在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修，大大提高了生产效率，降低生产成本。通过一级夹爪100的夹取点位于所述二级夹爪200夹取点的下方，一级夹爪100、二级夹爪200对导线进行夹取后，使得导线的两端部分能够呈竖直状态进行插植。具体到本实施例，二级夹爪200优选夹持绝缘线缆靠近端子的边缘部分。

具体地，可以在一级夹爪100的夹取部位设置具有导线性的导电层，在所述导电层上设置用于焊接导线的焊接点，以形成所述连接端，具体应用中，通过该焊接点与外接的导线焊接以实现与测试模块的连接。还可以在一级夹爪100的夹取部位上设置铜片，在所述铜片上设置用于焊接导线的焊接部，以形成所述连接端，具体应用中，通过该焊接部与外接的导线焊接以实现与测试模块的连接。具体地，一级夹爪100上的连接端通过导线连接机械手以实现通电，并经机械手与测试模块实现回路连接。

在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100的夹取点与二级夹爪200的夹取点之间的距离为25-35mm。通过该技术方案，当端子插植正确，一级夹爪100打开以解除对端子的夹取，二级夹爪在机械手的带动下完成导线的插植工作时，使得二级夹爪200能够抵抗在插植过程中产生的正常阻力而稳定地进行插植工作，保证将端子精确、顺利地完全插入连接孔。作为更优的实施方式，上述一级夹爪100的夹取点与二级夹爪200的夹取点之间的距离为30mm。

在一些优选的实施方式中，所述二级夹爪200被设置为能够相对所述机械手进行上下移动，并设有检测元件，所述检测元件用于检测所述二级夹爪200是否相对所述机械手移动至指定位置点。具体应用中，当端子完全插入相应的连接孔时，端子的头部与连接孔的底部相抵，端子的向下运动会受阻，并受到连接孔的反作用力，通过二级夹爪200被设置为能够相对所述机械手进行上下移动，当上述反作用力产生时，二级夹爪200能够向上移动而抵消机械手的向下移动作用，避免端子和连接孔之间相互压制而损坏产品或者结构设备，当二级夹爪200向上移动至指定位置点时，由检测元件进行检测并生成终止信号来控制机械手停止向下移动。该技术方案，在具体应用中能够通过终止信号来判断是否完成对导线的插植工作并控制机械手停止工作，能够有效消除插植工作中的误差，避免发生损坏夹取结构等意外事故，保证导线准确且顺利完成插植。具体应用中，还可以根据上述终止信号来控制所述二级夹爪200打开，由此完成一轮插植工作。

具体地，该二级夹爪200可以连接有二级收缩气缸400，具体该二级收缩气缸400的活塞端与二级夹爪200连接，上述检测元件采用磁开关，并安装在该二级收缩气缸400上，在插植过程中，该二级收缩气缸400的活塞端保持伸出状态，当端子完全插入相应的连接孔时，端子受到的反作用力经二级夹爪200传递至二级收缩气缸400，使二级收缩气缸400的活塞端收缩，从而带动二级夹爪200向上移动，直到磁开关产生检测信号（即上述终止信号）。该二级夹爪200还可以连接有压簧实现，上述检测元件采用接近开关，并相对该压簧固定设置，端子受到反作用力使压簧压缩，直到接近开关产生检测信号（即上述终止信号）。

在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100还被设置为能够相对所述机械手进行上下移动。具体应用中，由于工装板上布线密集，而一级夹爪100位于二级夹爪200的下方，这会对机械手的向下移动工作进行干扰，通过该技术方案，当端子插植正确，机械手继续向下移动时，一级夹爪100向上移动进行避让，由此避免对机械手的向下移动工作进行干扰。

具体地，该一级夹爪100可以连接有一级收缩气缸300，具体该一级收缩气缸300的活塞端与一级夹爪100连接，在插植过程中，该一级收缩气缸（300）的活塞端处于伸出状态，在所述测试模块检测到相应的电流信号并生成导通信号时，通过该一级收缩气缸300的活塞端收缩而带动一级夹爪100向上移动。

在一些优选的实施方式中，沿所述一级夹爪100的开合方向，相互连接的二级夹爪200和二级收缩气缸400设于相互连接的一级夹爪100和一级收缩气缸300的任一侧，所述二级夹爪200的开合方向与所述一级夹爪100的开合方向相同，所述二级夹爪200的执行部朝向所述一级夹爪100倾斜设置，以使所述二级夹爪200的夹取点在所述一级夹爪100夹取点的上方。具体地，一级夹爪100由驱动部带动两个执行部相向或相离运动而实现开合，具体到本实施例，一级夹爪100采用现有技术中的夹爪气缸，则气缸为驱动部，夹爪为执行部；二级夹爪200同理。

如图4所示，在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100的两个执行部的自由端均设有第一V型槽120，并且所述一级夹爪100的两个执行部的第一V型槽120之间上下错位设置，以在所述一级夹爪100闭合时，所述一级夹爪100的两个执行部的第一V型槽120在水平位置上交互重叠而夹紧所述端子。通过该技术方案，能够通过V型槽对导线进行限位，利于进行插植工作。优选地，所述一级夹爪100的两个执行部中，任一个执行部上间隔设有两个第一V型槽120，另一个执行部上设有一个第一V型槽120。

在一些优选的实施方式中，上述二级夹爪200的两个执行部的自由端均设有第二V型槽210，并且所述二级夹爪200的两个执行部的第二V型槽210之间上下错位设置，以在所述二级夹爪200闭合时，所述二级夹爪200的两个执行部的第二V型槽210在水平位置上交互重叠而夹紧所述导线。通过该技术方案，能够通过V型槽对导线进行限位，利于进行插植工作。优选地，所述二级夹爪200的两个执行部中，任一个执行部上间隔设有两个第二V型槽210，另一个执行部上设有一个第二V型槽210。具体地，第一V型槽120和第二V型槽210的工作原理相同，结构相通。

在一些优选的实施方式中，上述一级收缩气缸300设置有用于与机械手连接的法兰连接座700，所述一级夹爪100与所述一级收缩气缸300的活塞端连接，所述二级收缩气缸400与所述一级收缩气缸300的缸体连接，所述二级夹爪200与所述二级收缩气缸400的活塞端连接。

在一些优选的实施方式中，上述一级收缩气缸300的活塞端与所述一级夹爪100之间设有第一L型支架500，所述第一L型支架500的短臂与所述一级收缩气缸300的活塞端连接，并与所述一级夹爪100连接，所述第一L型支架500的长臂设有第一滑槽，所述一级收缩气缸300的缸体设有第一滑台510，所述第一滑槽和所述第一滑台510活动连接。通过该技术方案，当一级收缩气缸300经第一L型支架500带动一级夹爪100上下移动时，第一L型支架500能够通过其上的第一滑槽沿第一滑台510滑动，大大提高了一级夹爪100移动的稳定性。

在一些优选的实施方式中，上述二级收缩气缸400的活塞端与所述二级夹爪200之间设有第二L型支架600，所述第二L型支架600的短臂与所述二级收缩气缸400的活塞端连接，并与所述二级夹爪200连接，所述第二L型支架600的长臂设有第二滑槽，所述二级收缩气缸400的缸体设有第二滑台610，所述第二滑槽和所述第二滑台610活动连接。通过该技术方案，当二级收缩气缸400经第二L型支架600带动二级夹爪200上下移动时，第二L型支架600能够通过其上的第二滑槽沿第二滑台610滑动，大大提高了二级夹爪200移动的稳定性。

作为优选的实施方式，采用该夹取结构实现上述的线束插植方法。

再一方面，本申请实施例提供的线束插植系统，用于进行导线插植，其包括：

机械手，所述机械手包括一级夹爪100和二级夹爪200；所述一级夹爪100的夹取点位于所述二级夹爪200夹取点的下方，所述一级夹爪100用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接；

控制器，所述控制器用于控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪100之间连接有测试模块；所述控制器还用于判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪100打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

具体地，在插植工作中，对导线进行夹取时的位置点即为上述夹取点。导线两端需要插入连接器的连接孔中、压接的金属部位即为上述端子，端子的长度与连接孔的深度匹配，在插植工序中，需要将端子完全插入相应的连接孔中。具体地，上述二级夹爪可以夹取导线的绝缘线缆部分，优选夹取绝缘线缆靠近端子的边缘部分，还可以将端子往靠近绝缘线缆的方向设置延伸部，延伸部外裹绝缘层，二级夹爪夹取该延伸部。

具体应用中，先将端子部分插入相应的连接孔，由于一级夹爪100与端子电连接，当端子插植正确，上述一级夹爪100-端子-相应的连接孔-测试模块-一级夹爪100会形成回路并生成电流信息，测试模块检测到相应的电流信号会生成导通信号，当控制器收到该导通信号时再控制机械手向下移动（同时一级夹爪100打开，解除对端子的夹取），将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作；对于完成预插植而未收到导通信号时，可以表明该端子插植错误，需要人工干预，可以发送第一报警信号以通知工作人员。由此，通过该技术方案实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修，大大提高了生产效率，降低生产成本。具体地，在预插植时，端子插入相应连接孔的部分长度（即端子的插植长度）可以为一个固定值，比如端子插入连接孔5mm。通过一级夹爪100的夹取点位于所述二级夹爪200夹取点的下方，通过一级夹爪100、二级夹爪200对导线进行夹取，使得导线的两端部分能够呈竖直状态以进行插植。

具体地，线束的插植组装在工装板上进行，根据线束的布局，连接器被特材盒固定在工装板上，特材盒通过导线和测试模块连接，使得连接器的各个连接孔能够与测试模块中相应的信号输入通道对应连接，机械手则设置在工装板的一侧，一级夹爪100可以通过机械手接地以与测试模块连接。具体地，测试模块对电流信号的检测原理可以采用现有技术中导通检测设备的检测原理。

具体地，上述一级夹爪100和二级夹爪200可以采用现有的夹爪气缸，通过打开、闭合的动作对导线进行夹取、放开，可以在一级夹爪100的夹取部位设置具有导电性的导电层（或者是固定通电的导线），导电层通过导线连接机械手以实现通电，并经机械手与测试模块实现回路连接。

在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100的夹取点与二级夹爪200的夹取点之间的距离为25-35mm。通过该技术方案，当端子插植正确，一级夹爪100打开以解除对端子的夹取，二级夹爪在机械手的带动下完成导线的插植工作时，使得二级夹爪200能够抵抗在插植过程中产生的正常阻力而稳定地进行插植工作，保证将端子精确、顺利地完全插入连接孔。作为更优的实施方式，上述一级夹爪100的夹取点与二级夹爪200的夹取点之间的距离为30mm。

具体地，上述机械手向下移动的位移可以通过控制器设定一个值，该值可以根据端子的长度尺寸、端子的预插植长度计算得到。但是，由于上述端子预插植长度的实际值在具体工作中无法完全避免误差，譬如机械手的移动误差、一级夹爪100对端子的夹持位置等会影响端子预插植长度的实际值，从而导致机械手的向下移动工作出现误差，比如，可能导致机械手完成设定的向下移动后还未能将端子完全插入相应的连接孔，或者导致在机械手还未完成设定的向下移动时端子已经完全插入相应的连接孔，会进一步导致导线或者结构设备损坏。

在一些优选的实施方式中，上述所述二级夹爪200设有检测元件，并被设置为当所述端子完全插入相应的连接孔而受阻时，在反作用力的作用下向上移动，所述检测元件用于在所述二级夹爪200向上移动至指定位置点时生成终止信号，所述控制器用于在收到所述终止信号时控制所述机械手停止向下移动。具体应用中，当端子完全插入相应的连接孔时，端子的头部与连接孔的底部相抵，端子的向下运动会受阻，并受到连接孔的反作用力，当二级夹爪200在该反作用力的作用下向上移动时，能够抵消机械手的向下移动作用，避免端子和连接孔之间相互压制而损坏产品或者结构设备，当二级夹爪200向上移动至指定位置点时，由检测元件进行检测并生成终止信号来控制机械手停止向下移动。该技术方案，通过终止信号来判断是否完成对导线的插植工作并控制机械手停止工作，能够有效消除插植工作中的误差，避免发生损坏夹取结构等意外事故，保证导线准确且顺利完成插植。具体地，所述控制器还用于在收到所述终止信号时控制所述二级夹爪200打开，由此完成一轮插植工作，后续机械手、一级夹爪100、二级夹爪200在控制器的控制下复位进入下一轮插植工作。

具体地，该二级夹爪200可以连接有二级收缩气缸400，具体该二级收缩气缸400的活塞端与二级夹爪200连接，上述检测元件采用磁开关，并安装在该二级收缩气缸400上，在插植过程中，该二级收缩气缸400的活塞端保持伸出状态，当端子完全插入相应的连接孔时，端子受到的反作用力经二级夹爪200传递至二级收缩气缸400，使二级收缩气缸400的活塞端收缩，从而带动二级夹爪200向上移动，直到磁开关产生检测信号（即上述终止信号）。该二级夹爪200还可以连接有压簧实现，上述检测元件采用接近开关，并相对该压簧固定设置，端子受到反作用力使压簧压缩，直到接近开关产生检测信号（即上述终止信号）。

在一些优选的实施方式中，上述控制器还用于实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。具体应用中，插植工作可以在允许的误差范围内进行，在控制器控制机械手进行向下移动的过程中，控制器实时计算机械手的位置，当机械手向下移动的位移达到预设值，但是控制器还未收到终止信号时，可以判断误差超出允许范围，或者终止信号的生成过程出现错误，通过第二报警信号能够及时通知工作人员，以进行问题排查和工作调整。

具体地，上述第一报警信号、第二报警信号可以通过蜂鸣器、报警灯、操作端屏幕弹窗等技术通知工作人员。

在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100还被设置为在所述测试模块检测到电流信号并生成导通信号时向上移动。具体应用中，由于工装板上布线密集，而一级夹爪100位于二级夹爪200的下方，这会对机械手的向下移动工作进行干扰，通过该技术方案，当完成预插植工作后，一级夹爪100向上移动进行避让，由此避免对机械手的向下移动工作进行干扰。具体地，该一级夹爪100可以连接有一级收缩气缸300，具体该一级收缩气缸300的活塞端与一级夹爪100连接，在插植过程中，该一级收缩气缸300的活塞端处于伸出状态，在所述测试模块检测到电流信号并生成导通信号时，通过该一级收缩气缸300的活塞端收缩而带动一级夹爪100向上移动。

具体应用中，端子插入连接孔前，上述一级收缩气缸300和二级收缩气缸400处于伸出状态，当完成一轮插植工作，上述一级收缩气缸300和二级收缩气缸400处于收缩状态。

如图1、2所示，在一些优选的实施方式中，沿所述一级夹爪100的开合方向，相互连接的二级夹爪200和二级收缩气缸400设于相互连接的一级夹爪100和一级收缩气缸300的任一侧，所述二级夹爪200的开合方向与所述一级夹爪100的开合方向相同，所述二级夹爪200的执行部朝向所述一级夹爪100倾斜设置，以使所述二级夹爪200的夹取点在所述一级夹爪100夹取点的上方。具体地，一级夹爪100由驱动部带动两个执行部相向或相离运动而实现开合，具体到本实施例，一级夹爪100采用现有技术中的夹爪气缸，则气缸为驱动部，夹爪为执行部；二级夹爪200同理。

在一些优选的实施方式中，上述一级夹爪100的两个执行部的自由端均设有第一V型槽120，并且所述一级夹爪100的两个执行部的第一V型槽120之间上下错位设置，以在所述一级夹爪100闭合时，所述一级夹爪100的两个执行部的第一V型槽120在水平位置上交互重叠而夹紧所述端子。通过该技术方案，能够通过V型槽对导线进行限位，利于进行插植工作。优选地，所述一级夹爪100的两个执行部中，任一个执行部上间隔设有两个第一V型槽120，另一个执行部上设有一个第一V型槽120。

在一些优选的实施方式中，上述二级夹爪200的两个执行部的自由端均设有第二V型槽210，并且所述二级夹爪200的两个执行部的第二V型槽210之间上下错位设置，以在所述二级夹爪200闭合时，所述二级夹爪200的两个执行部的第二V型槽210在水平位置上交互重叠而夹紧所述导线。通过该技术方案，能够通过V型槽对导线进行限位，利于进行插植工作。优选地，所述二级夹爪200的两个执行部中，任一个执行部上间隔设有两个第二V型槽210，另一个执行部上设有一个第二V型槽210。

在一些优选的实施方式中，上述一级收缩气缸300设置有用于与机械手连接的法兰连接座700，所述一级夹爪100与所述一级收缩气缸300的活塞端连接，所述二级收缩气缸400与所述一级收缩气缸300的缸体连接，所述二级夹爪200与所述二级收缩气缸400的活塞端连接。

在一些优选的实施方式中，上述一级收缩气缸300的活塞端与所述一级夹爪100之间设有第一L型支架500，所述第一L型支架500的短臂与所述一级收缩气缸300的活塞端连接，并与所述一级夹爪100连接，所述第一L型支架500的长臂设有第一滑槽，所述一级收缩气缸300的缸体设有第一滑台510，所述第一滑槽和所述第一滑台510活动连接。通过该技术方案，当一级收缩气缸300经第一L型支架500带动一级夹爪100上下移动时，第一L型支架500能够通过其上的第一滑槽沿第一滑台510滑动，大大提高了一级夹爪100移动的稳定性。

在一些优选的实施方式中，上述二级收缩气缸400的活塞端与所述二级夹爪200之间设有第二L型支架600，所述第二L型支架600的短臂与所述二级收缩气缸400的活塞端连接，并与所述二级夹爪200连接，所述第二L型支架600的长臂设有第二滑槽，所述二级收缩气缸400的缸体设有第二滑台610，所述第二滑槽和所述第二滑台610活动连接。通过该技术方案，当二级收缩气缸400经第二L型支架600带动二级夹爪200上下移动时，第二L型支架600能够通过其上的第二滑槽沿第二滑台610滑动，大大提高了二级夹爪200移动的稳定性。

具体地，上述控制器还用于控制所述一级夹爪100、二级夹爪200对所述导线进行夹取，并控制所述机械手移动到工作点，所述工作点位于相应连接孔的上方；进一步地，该控制器还用于控制机械手从所述工作点向相应的连接孔移动，以将所述端子部分插入相应的连接孔。

具体地，对应每次插植工作，相应的连接孔上方设置有一个工作点，机械手移动到工作点后，再由工作点向相应的连接孔移动 ，将端子部分插入相应的连接孔。上述机械手由工作点向相应连接孔的位移可以通过控制器设定一个值。连接器通过特材盒调整顶面位于同一水平高度。导线通过特定的结构进行放置，使得导线的两端部分呈竖直状态以待夹取，可以通过该特定的结构调整导线的相对位置，以保持一级夹爪100和二级夹爪200对不同型号导线的夹持位置相对稳定，比如保证二级夹爪200夹持端子靠近绝缘线缆的边缘部分。对应每个端子，可以通过控制器预先设定路线，比如水平移动到对应连接孔的上方后，再向下移动至工作点，可以通过上一步工序的信息传递获得相应端子的系统编号，或者通过视觉系统实时识别夹取的端子，然后根据端子的系统编号等标记信号调取相应的路线控制机械手移动。由此，对应不同规格的导线（主要是端子长度尺寸不同），通过相应的放置位置以及相应的移动路线，可以保证机械手移动到相应的工作点后，端子与相应连接器之间的距离相同，从而可以根据一个位移值控制机械手由工作点向相应的连接孔移动，并实现端子的预插植长度在一个固定值。

具体到本实施例，作为优选的实施方式，将上述线束插植方法应用于该线束插植系统，还可以进一步地，采用上述的夹取结构，从而实现将导线的端子插入到相应连接器的相应连接孔中，具体的插植工作原理及过程如下：

控制器控制一级夹爪100、二级夹爪200对导线进行夹取，并控制机械手移动到工作点，然后控制机械手从工作点向相应的连接孔移动，将端子部分插入相应的连接孔（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图1）；在插植工作过程中，测试模块持续进行电流信号检测，当测试模块检测到相应的信号输入通道有生成电流信号时，发送导通信号至控制器，控制器根据该导通信号控制一级夹爪100打开，并控制一级收缩气缸300进行收缩以带动一级夹爪100向上移动，还同时控制机械手向下移动（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图2）；当控制器未收到导通信号时，控制器发送第一报警信号；当端子完全插入相应的连接孔时，端子受到连接孔的反作用力，该作用力经二级夹爪200传递至二级收缩气缸400，促使二级收缩气缸400进行收缩以带动二级夹爪200向上移动，至磁开关发送终止信号至控制器，控制器控制机械手停止向下移动，并控制二级夹爪200打开，从而完成本次插植工作（一级夹爪100和二级夹爪200的工作状态可以参考图3）；在控制机械手进行向下移动时，控制器还实时检测机械手的位移，当位移达到预设值，且还未收到磁开关的终止信号时，控制机械手停止向下移动，并发送第二报警信号，从而中止本次插植工作。

本申请实施例还提供了一种控制器，其包括：

存储器，所述存储器用于存储计算机程序；

处理器，所述处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如上任一所述的线束插植方法。

本申请的线束插植方法、夹取结构、系统及控制器，将插植工序分为两次插植过程，通过能够导电的一级夹爪夹取导线的端子，而连接器连接有测试模块，在预插植时对插植的端子进行导通检测，当端子插植正确时，相应的信号输入通道会生成电流信号，测试模块检测到该电流信号会生成导通信号，在收到该导通信号后，再通过机械手带动二级夹爪将端子完全插入相应的连接孔而完成插植工作，实现在自动化组装线束的同时完成线束的导通测试，能够及时发现插植错误的导线并进行维修，从而大大提高了生产效率，降低生产成本。

Claims (10)

1.一种线束插植方法，用于控制机械手进行导线插植，其特征在于，所述机械手包括一级夹爪和二级夹爪，所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接；

所述线束插植方法包括以下步骤：

S1. 控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；

S2.判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

2.根据权利要求1所述的线束插植方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括以下步骤：

S3.判断是否收到终止信号，当收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，所述终止信号由检测元件在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成，所述二级夹爪在反作用力的作用下向上移动，所述反作用力由所述端子完全插入相应的连接孔时受阻产生。

3.根据权利要求2所述的线束插植方法，其特征在于，所述步骤S3之中还包括以下步骤：

S30.实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。

4.根据权利要求1所述的线束插植方法，其特征在于，所述步骤S2之中还包括以下步骤：

S20.当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪向上移动。

5.一种夹取结构，设置在机械手上，并在所述机械手的带动下进行导线插植，其特征在于，包括：一级夹爪和二级夹爪，所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪的夹取部位具有导电性能，并设有用于连接测试模块的连接端。

6.根据权利要求5所述的夹取结构，其特征在于，所述二级夹爪被设置为能够相对所述机械手进行上下移动，并设有检测元件，所述检测元件用于检测所述二级夹爪是否相对所述机械手移动至指定位置点。

7.一种线束插植系统，用于进行导线插植，其特征在于，包括：

机械手，所述机械手包括一级夹爪和二级夹爪；所述一级夹爪的夹取点位于所述二级夹爪夹取点的下方，所述一级夹爪用于夹取所述导线的端子，并与所述端子电连接；

控制器，所述控制器用于控制所述机械手将所述端子部分插入相应的连接孔，所述连接孔与所述一级夹爪之间连接有测试模块；所述控制器还用于判断是否收到导通信号，当收到所述导通信号时，控制所述一级夹爪打开，并控制所述机械手向下移动，以将所述端子完全插入相应的连接孔，所述导通信号由所述测试模块在检测到相应的电流信号时生成。

8.根据权利要求7所述的线束插植系统，其特征在于，所述二级夹爪设有检测元件，并被设置为当所述端子完全插入相应的连接孔而受阻时，在反作用力的作用下向上移动，所述检测元件用于在所述二级夹爪向上移动至指定位置点时生成终止信号，所述控制器用于在收到所述终止信号时控制所述机械手停止向下移动。

9.根据权利要求8所述的线束插植系统，其特征在于，所述控制器还用于实时检测所述机械手向下移动的位移，当所述位移达到预设值，且判断还未收到所述终止信号时，控制所述机械手停止向下移动，并发送第二报警信号。

10.一种控制器，其特征在于，包括：

存储器，所述存储器用于存储计算机程序；

处理器，所述处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1~4任一所述的线束插植方法。

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