CN118232248A - 一种电缆安装方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆安装设备，包括机械臂、夹持装置和推动装置，夹持装置安装于机械臂的末端；夹持装置包括第一夹持板、第二夹持板、第一驱动机构、第二驱动机构、第一转盘和第二转盘；第一驱动机构用于驱动第一转盘和第二转盘相互靠近或相互远离，以使第一转盘和第二转盘夹持电缆接头；第二驱动机构驱动第一转盘和/或第二转盘转动，以使被第一转盘和第二转盘夹持的电缆接头转动；推动装置包括推杆和第三驱动机构，推杆可滑动地设置在机械臂上，第三驱动机构驱动推杆滑动，以使推杆推动被第一转盘和第二转盘夹持的电缆接头移动。本发明的电缆安装方法可以自动准确高效率的安装电缆。

Description

一种电缆安装方法及设备

技术领域

本发明涉及电缆对接技术领域，尤其涉及一种电缆安装方法及设备。

背景技术

现有技术中，在对电缆接头连接到接口上时通常采用人工操作即通过人手抓取电缆接头，并将电缆接头移动到接口处进行连接，效率较低。而采用机械手进行自动安装时，由于电缆是柔性的，这就造成了电缆接头的一端会出现晃动，造成了机械手无法精准的对电缆接头进行夹持。为了使得电缆接头的安装更加的精准，并且为了使机械臂在安装电缆接头时不发生干涉碰撞，电缆接头在机械臂上被夹持的位置需要更加的精确，电缆接头在被夹持时相对于机械壁的姿态也需要更加的精准。因此需要在电缆接头被夹持之后再对电缆接头的夹持姿态和被夹持的位置进行调整。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电缆安装设备，可以自动准确高效率的安装电缆。

本发明还提出一种电缆安装方法。

根据本发明的第一方面实施例的电缆安装设备，包括机械臂、夹持装置和推动装置，所述夹持装置安装于所述机械臂的末端；所述夹持装置包括第一夹持板、第二夹持板、第一驱动机构、第二驱动机构、第一转盘和第二转盘；所述第一转盘可转动地设置在所述第一夹持板上，所述第二转盘可转动地设置在所述第二夹持板上，所述第一驱动机构用于驱动所述第一转盘和所述第二转盘相互靠近或相互远离，以使所述第一转盘和所述第二转盘夹持电缆接头；所述第二驱动机构驱动所述第一转盘和/或第二转盘转动，以使被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的所述电缆接头转动；所述推动装置包括推杆和第三驱动机构，所述推杆可滑动地设置在所述机械臂上，所述第三驱动机构驱动所述推杆滑动，以使所述推杆推动被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的所述电缆接头移动。

根据本发明第一实施例的电缆安装设备，至少具有如下有益效果：先通过第一夹持板上的第一转盘和第二夹持板上的第二转盘将电缆接头进行夹持固定，再通过第一转盘和第二转盘带动电缆接头进行转动，以调节被推杆推动后电缆接头的移动方向，从而使得电缆接头被推杆推到预设状态，从而使得电缆接头被精准的夹持，使得机械臂可以更加准确高效的将电缆接头安装在接口上。

根据本发明的一些实施例，所述夹持装置还包括定位销和第四驱动机构，所述电缆接头上开设有定位孔；所述第一夹持板和/或第二夹持板设置有所述定位销，所述第四驱动机构用于驱动所述定位销进入所述定位孔。

根据本发明的一些实施例，所述第一夹持板和所述第二夹持板上均设置有两个定位销，所述电缆接头上与所述第一夹持板抵接的一侧和所述电缆接头上与所述第二夹持板抵接的一侧均开设有两个定位孔，所述定位孔与所述定位销一一对应。

根据本发明的一些实施例，所述夹持装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述第一转盘上，所述压力传感器用于测量所述电缆接头和第一转盘之间的压力。

根据本发明的一些实施例，所述电缆设备还包括相机和控制器，所述相机、所述压力传感器和所述第二驱动机构均与所述控制器通讯连接，所述相机用于拍摄所述电缆接头的图像，所述控制器用于根据所述图像和所述压力控制所述第二驱动机构的转动角度。

根据本发明的一些实施例，所述第四驱动机构为电磁铁，当所述电磁铁通电时，所述定位销进入所述定位孔。

根据本发明的第二方面实施例的电缆安装方法，通过上述实施例任一项所述的电缆安装设备实现；所述电缆安装方法包括以下步骤：控制所述第一转盘和所述第二转盘夹持所述电缆接头；确定所述电缆接头被夹持后的初始状态，在保持所述电缆接头被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的情况下，根据所述初始状态执行至少一次转动步骤和至少一次推动步骤，直至所述电缆接头的状态与预设状态符合；其中，所述转动步骤包括：控制所述第一转盘和/或所述第二转盘驱动所述电缆接头转动；所述推动步骤包括：控制所述推杆推动所述电缆接头；在所述电缆接头的状态符合预设状态之后，控制所述机械臂驱动所述电缆接头与接口连接。

根据本发明的第二方面实施例的电缆安装方法，所述电缆安装方法还包括以下步骤：在所述第一转盘和所述第二转盘夹住所述电缆接头之后，并且执行所述转动步骤和所述推动步骤之前，控制所述机械臂驱动所述电缆接头向上运动，以使所述电缆的线体松弛。

根据本发明的第二方面实施例的电缆安装方法，判断所述电缆夹头被夹持后的初始状态包括：通过所述图像和/或所述压力判断所述电缆夹头相对于所述第一转盘的位置，通过所述压力判断所述电缆接头于所述第一转盘之间的压力。

根据本发明的第二方面实施例的电缆安装方法，所述电缆安装方法还包括：在所述电缆接头的状态满足预设状态之后，并且在控制所述机械臂驱动所述电缆接头与接口连接之前，控制所述第四驱动机构驱动所述定位销插入所述定位孔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明一个实施例中电缆接头自由晃动的示意图；

图2为本发明一个实施例中电缆安装设备的结构示意图；

图3为本发明一个实施例中电缆接头的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中电缆安装设备夹持电缆接头的结构示意图。

附图标记：

1、机械臂；2、夹持装置；21、第一夹持板；22、第二夹持板；23、第一转盘；24、第二转盘；25、第一驱动机构；26、第二驱动机构；27、定位销；28、第四驱动机构；3、推动装置；31、推杆；32、第三驱动机构；4、电缆接头；41、定位孔；5、相机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，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，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的第一方面实施例的电缆安装方法，通过电缆安装设备实现，电缆安装设备包括：机械臂1、夹持装置2和推动装置3；夹持装置2包括第一夹持板21、第二夹持板22、第一驱动机构25、第二驱动机构26、第一转盘23和第二转盘24；第一夹持板21和第二夹持板22设置在机械臂1上，第一转盘23转动设置在第一夹持板21上，第二转盘24转动设置在第二夹持板22上；第一驱动机构25用于驱动第一转盘23和第二转盘24相互靠近或相互远离，以使第一转盘23和第二转盘24夹持电缆接头4。在安装电缆时，电缆的两端通常是一端位固定端，一端位悬空的自由端，需要对自由端进行安装。此时在对自由端的电缆接头4进行夹持时由于电缆接头4没有被固定，因此电缆接头4会出现一定的晃动，使得夹持装置2无法精准的将电缆接头4进行夹持，而当电缆接头4被夹持的位置偏离较大时，会在电缆安装设备对电缆接头4进行安装时无法将电缆接头4放入接口之中，例如，夹持装置2中的第一夹持板21或第二夹持板22与其他装置发生碰撞，或者电缆接头4伸出夹持装置2的部分较少而无法充分的进入到接口之中。由于夹持装置2很难直接将晃动的电缆接头4进行精准的夹持即夹持到预设状态，因此在夹持捕捉晃动的电缆接头4时，只需要将电缆接头4夹持在第一夹持板21和第二夹持板22之间即可，无需直接夹持到预设状态。

第二电机驱动第一转盘23和/或第二转盘24转动，以使电缆接头4转动；推动装置3包括推杆31和第三驱动机构32，推杆31滑动设置在机械臂1上，第三驱动机构32驱动推杆31滑动，以使推杆31推动电缆接头4移动。在将电缆接头4夹持住之后，需要调整电缆接头4的位置，使得电缆接头4被夹持到预设状态。即通过推杆31推动电缆接头4使得电缆接头4相对于第一夹持板21和第二夹持板22移动，从而移动到预设状态。而在推动电缆接头4之前，需要调整推动电缆接头4的方向，即通过第一夹持板21和第二夹持板22夹紧电缆接头4并共同进行转动来调节。需要注意的是，在推杆31推动电缆接头4进行移动时，电缆并不是严格的沿推杆31的推动方向进行移动的。由于重力的作用，电缆接头4会沿推杆31推动的方向向下偏移，而电缆接头4移动的方向应为电缆接头4本身的重力和推杆31的推力的合力的方向。而第一转盘23和第二转盘24的转动就是为了调节电缆接头4沿合力方向进行移动时相对于第一转盘23移动的方位，使得推杆31在推动电缆接头4移动时，电缆接头4移动到预设状态。其中推杆31对电缆接头4的推力等于第一转盘23和第二转盘24对电缆接头4的摩檫力相等，通过压力传感器测量第一转盘23和第二转盘24对电缆接头4压力即可得到第一转盘23与第二转盘24对电缆接头4的摩檫力，即可得到推杆31推动电缆接头4的推力。因此通过压力传感器的数据可测算出推杆31的推力，也就可以得出电缆接头4被推动时电缆接头4的移动路径。

电缆安装方法包括：通过第一转盘23和第二转盘24夹持电缆接头4；通过第一转盘23和/或第二转盘24转动以调整电缆接头4的姿态；通过推杆31推动调整姿态后的电缆接头4，以使电缆接头4移动到预设状态；电缆接头4移动到预设状态后，机械臂1驱动电缆接头4与接口连接。先通过第一转盘23和第二转盘24将自由晃动的电缆接头4夹持，使得电缆接头4固定在第一转盘23和第二转盘24之间，在通过第一转盘23和第二转盘24带动电缆接头4进行转动，以调节电缆接头4的姿态，使得推杆31推动调节姿态后的电缆接头4时，电缆接头4可以移动到预设状态。此时边实现了夹持装置2对电缆接头4的精准夹持，使得机械臂1将电缆接头4向接口上安装时更加的精准。其中电缆接头4经过一次第一转盘23的转动和推杆31的推动可能无法一次性到达预设状态，因此可以进行多次的转动和推动。优选的，先通过第一转盘23带动电缆接头4进行转动，使得电缆接头4转动到合适的位置上之后，通过推杆31推动电缆接头进行移动，在电缆接头4移动之后，电缆接头4所处的位置通过第一转盘23的转动即可移动到预设状态。具体的第一转盘23的转动轴穿过预设状态的一点即第一点，电缆接头4在预设状态上时，电缆接头4上的一点即第二点与第一点重合，在推杆31推动电缆接头4移动时，使得电缆接头4上的第二点与预设状态上的第一点重合，两者重合之后，第一转盘23带动电缆接头4进行转动即可使得电缆接头4转动到预设状态。故而电缆接头4依次经过第一转盘23驱动电缆接头4转动、推杆31推动电缆接头4移动、第一转盘23驱动电缆接头4转动之后即可到达预设状态。

夹持装置2还包括定位销27和第四驱动机构28，电缆接头4上开设有定位孔41；定位销27设置在第一夹持板21和/或第二夹持板22上，第四驱动机构28用于驱动定位销27进入定位孔41；电缆接头在预设状态上时定位销27和定位孔41相对应；定位销27和定位孔41相对应后第四驱动机构28驱动定位销27进入定位孔41；定位销27进入定位孔41之后机械臂1驱动电缆接头4与接口连接。为了使的夹持装置2对电缆接头4的夹持更加的稳固，因此设置定位销27和定位孔41进行配合，以避免电缆接头4与夹持装置2之间发生滑动，因此在电缆接头4移动到适合进行对接的位置之后即预设状态，第四驱动机构驱动定位销27销进入到定位孔41之中对电缆接头4进行牢固的固定。避免了机械臂1在将电缆接头4连接在接口置上时，由于电缆的重力或拉扯使得电缆接头4移出预设状态。

第一夹持板21和第二夹持板22上均设置有两个定位销27，定位孔41于定位销27一一对应。对电缆接头4上相对的两侧均采用定位销27进行固定，使得夹持装置2对电缆接头4的夹持更加的稳固。每一侧均通过两个定位销27进行固定，不仅可以防止电缆接头4移出预设状态，还可以防止电缆接头4在预设状态上发生转动。

第四驱动机构28为电磁铁，定位销27上设置有磁性块，当电磁铁通电时，定位销27进入定位孔41。电磁铁通电时和磁性块相斥，使得定位销27被弹出，从而进入到定位销27之中。同时可以控制电磁铁与定位销27相吸，使得定位销27退出定位孔41。也可以停止电磁铁通电，使得电磁铁的磁性消失，在夹持装置2对电缆接头4进行夹持时，定位销27自然会被电缆接头4按压下去。

夹持装置2还包括压力传感器，压力传感器设置再第一转盘23上，用于测量电缆接头4和第一转盘23之间的压力。通过压力传感器测量夹持装置2与电缆接头4之间的挤压力，避免夹持装置2的夹持力过小而造成电缆接头4的脱离。

电缆安装设备还包括相机5和数据处理器，相机5用于拍摄电缆接头4的位置信息，并将位置信息传递给数据处理器，压力传感器将电缆接头4和第一转盘23之间的压力数据传递给数据处理器，数据处理器通过压力数据和位置信息计算出推杆31推动电缆接头4的距离和推杆31推动电缆接头4之前第一转盘23转动的角度。数据处理器通过相机5获取电缆接头4的位置，并根据压力传感器的压力数据计算出推杆31推动电缆接头4时，电缆接头4的移动路径，并计算出第一转盘23需要的转动角度，使得推杆31推动电缆接头4之后可以使得电缆接头4更加精准的移动到预设状态之上。其中相机5可以通过拍摄图像得到电缆接头4的位置信息，压力传感器可以通过提供压力值的大小，同时还可以通过所收压力的位置来判断电缆接头4的位置信息。

第二驱动机构26为伺服电机，第一驱动机构25和第三驱动机构32为直线电机。通过伺服电机可以更加精确的控制第一转盘23和第二转盘24的转动角度，使得电缆接头4可以更加精准的进入到预设状态上。而直线电机控制推杆31的推动以及控制第一转盘23和第二转盘24相互靠近或相互远离，使得对电缆接头4的夹持速度更快，对电缆接头4位置调整的效率更高。

第一夹持板21上的夹持面与第二夹持板22上的夹持面相互平行。电缆接头4的相对面同城是平行的，因此通过平行的夹持面可以更加稳固的对电缆接头4进行夹持。

电缆安装方法还包括以下步骤：第一转盘23和第二转盘24夹持电缆接头4后，并在第一转盘23带动电缆接头4转动和推杆31推动电缆接头4移动之前，机械臂1驱动电缆接头4向上运动，以使电缆的线体松弛。在夹持装置2将电缆接头4夹持之后，机械臂1驱动夹持装置2和电缆接头4向上运动一段距离。避免在机械臂1将电缆接头4进行对接时或电缆接头4在夹持装置2上进行位置调整时，电缆的线体扯动电缆接头4，使得电缆接头4发生偏移，其中电缆接头4在夹持装置2上进行位置调整包括，第一转盘23带动电缆接头4转动和推杆31推动电缆接头4移动。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.电缆安装设备，其特征在于，包括机械臂、夹持装置和推动装置，所述夹持装置安装于所述机械臂的末端；

所述夹持装置包括第一夹持板、第二夹持板、第一驱动机构、第二驱动机构、第一转盘和第二转盘；所述第一转盘可转动地设置在所述第一夹持板上，所述第二转盘可转动地设置在所述第二夹持板上，所述第一驱动机构用于驱动所述第一转盘和所述第二转盘相互靠近或相互远离，以使所述第一转盘和所述第二转盘夹持电缆接头；所述第二驱动机构驱动所述第一转盘和/或第二转盘转动，以使被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的所述电缆接头转动；

所述推动装置包括推杆和第三驱动机构，所述推杆可滑动地设置在所述机械臂上，所述第三驱动机构驱动所述推杆滑动，以使所述推杆推动被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的所述电缆接头移动。

2.根据权利要求1所述的电缆安装设备，其特征在于，所述夹持装置还包括定位销和第四驱动机构，所述电缆接头上开设有定位孔；所述第一夹持板和/或第二夹持板设置有所述定位销，所述第四驱动机构用于驱动所述定位销进入所述定位孔。

3.根据权利要求2所述的电缆安装设备，其特征在于，所述第一夹持板和所述第二夹持板上均设置有两个定位销，所述电缆接头上与所述第一夹持板抵接的一侧和所述电缆接头上与所述第二夹持板抵接的一侧均开设有两个定位孔，所述定位孔与所述定位销一一对应。

4.根据权利要求1所述的电缆安装设备，其特征在于，所述夹持装置还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述第一转盘上，所述压力传感器用于测量所述电缆接头和第一转盘之间的压力。

5.根据权利要求4所述的电缆安装设备，其特征在于，所述电缆设备还包括相机和控制器，所述相机、所述压力传感器和所述第二驱动机构均与所述控制器通讯连接，所述相机用于拍摄所述电缆接头的图像，所述控制器用于根据所述图像和所述压力控制所述第二驱动机构的转动角度。

6.根据权利要求1所述的电缆安装设备，其特征在于，所述第四驱动机构为电磁铁，当所述电磁铁通电时，所述定位销进入所述定位孔。

7.电缆安装方法，其特征在于，通过权利要求1-6中任一项所述的电缆安装设备实现；

所述电缆安装方法包括以下步骤：

控制所述第一转盘和所述第二转盘夹持所述电缆接头；

确定所述电缆接头被夹持后的初始状态，在保持所述电缆接头被所述第一转盘和所述第二转盘夹持的情况下，根据所述初始状态执行至少一次转动步骤和至少一次推动步骤，直至所述电缆接头的状态与预设状态符合；其中，所述转动步骤包括：控制所述第一转盘和/或所述第二转盘驱动所述电缆接头转动；所述推动步骤包括：控制所述推杆推动所述电缆接头；

在所述电缆接头的状态符合预设状态之后，控制所述机械臂驱动所述电缆接头与接口连接。

8.根据权利要求7所述的电缆安装方法，其特征在于，所述电缆安装方法还包括以下步骤：

在所述第一转盘和所述第二转盘夹住所述电缆接头之后，并且执行所述转动步骤和所述推动步骤之前，控制所述机械臂驱动所述电缆接头向上运动，以使所述电缆的线体松弛。

9.根据权利要求7所述的电缆安装方法，其特征在于，判断所述电缆夹头被夹持后的初始状态包括：

通过所述图像和/或所述压力判断所述电缆夹头相对于所述第一转盘的位置，通过所述压力判断所述电缆接头于所述第一转盘之间的压力。

10.根据权利要求8所述的电缆安装方法，其特征在于，所述电缆安装方法还包括：

在所述电缆接头的状态满足预设状态之后，并且在控制所述机械臂驱动所述电缆接头与接口连接之前，控制所述第四驱动机构驱动所述定位销插入所述定位孔。