CN205184759U - 电器布线机械手 - Google Patents
电器布线机械手 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205184759U CN205184759U CN201520830009.5U CN201520830009U CN205184759U CN 205184759 U CN205184759 U CN 205184759U CN 201520830009 U CN201520830009 U CN 201520830009U CN 205184759 U CN205184759 U CN 205184759U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main
- mechanical arm
- joint
- wrist
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种电器布线机械手，包括底座，还包括主机械臂组件、手腕组件和手指总成；所述主机械臂组件安装在底座上，主机械臂组件内包括多个主机械臂和主关节，主机械臂能够在主关节处转动，从而带动连接在主机械臂组件末端的手腕组件和手指总成发生位置变化；所述手腕组件安装在主机械臂组件末端，用于使得连接在手腕组件上的手指总成能够俯仰转动和旋转转动；所述手指总成安装在手腕组件末端，用于对送入手指总成的电线进行剥线、插线和剪线动作。本实用新型可提高布线效率，防止出现错接、漏接、虚接等错误现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，尤其是一种电器布线机械手。
背景技术
常规电器布线是采用手工布线形式完成，是一种高度重复性而繁琐的操作。手工布线操作容易出现错误布线，接线质量也不能得到保证，尤其是复杂电器系统，电器柜接线端子可达到数百乃至数千个，布线人员根据电器图进行布线接线，布线工作非常繁琐，布线操作缓慢，周期很长；同时，布线工作很容易出现错接、漏接、虚接等错误现象，如果出现短路，电子器件可能直接被烧坏。因此系统运行前需要进行错误排查，设备调试工作很困难，导致系统开发制造周期不能保证，延误生产，另外，由于手工接线质量问题，系统运行后也可能出现电器故障，这些都将导致大的经济损失。
日本专利JP2010172169-A/JP5271731-B2，采用两个机器人通过视觉系统对接工作进行电器接线工作，系统复杂，成本昂贵,仅适合于有足够空间的大直径电缆线的接线作业，对于有限空间且复杂线路、接线端子众多的电器控制柜布线难以实现。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种电器布线机械手，具有柔性、稳定性、准确性高，结构简单，开发成本和制造成本低的特点，能更有效的保证生产质量、提高生产效率、节约人工成本和时间成本。本实用新型采用的技术方案是：
一种电器布线机械手，包括底座，还包括主机械臂组件、手腕组件和手指总成；所述主机械臂组件安装在底座上，主机械臂组件内包括多个主机械臂和主关节，主机械臂能够在主关节处转动，从而带动连接在主机械臂组件末端的手腕组件和手指总成发生位置变化；所述手腕组件安装在主机械臂组件末端，用于使得连接在手腕组件上的手指总成能够俯仰转动和旋转转动；所述手指总成安装在手腕组件末端，用于对送入手指总成的电线进行剥线、插线和剪线动作。
进一步地，所述主机械臂组件包括第一主机械臂、第二主机械臂、第三主机械臂和第四主机械臂，以及第一主关节、第二主关节、第三主关节、第四主关节；其中第一主关节和第四主关节为旋转关节；第二主关节、第三主关节为俯仰关节；
第一主关节与底座连接，第一主机械臂下端连接第一主关节；第二主机械臂通过第二主关节连接第一主机械臂；第三主机械臂通过第三主关节连接第二主机械臂；第四主机械臂通过第四主关节连接第三主机械臂。
更进一步地，第一主关节和第四主关节旋转角度为360°。
进一步地，所述手腕组件包括上手腕关节、上手腕臂、中手腕关节、下手腕臂和下手腕关节；其中上手腕关节和中手腕关节为俯仰关节，下手腕关节为旋转关节；
上手腕臂通过上手腕关节与主机械臂组件中最前端的主机械臂连接；下手腕臂通过中手腕关节与上手腕臂相连；下手腕臂通过下手腕关节连接手指总成。
进一步地，所述手指总成包括手指总成连接件、摆动气缸、送线器、伸缩气缸、连杆、送线通道、剥线器、剪线器、手指夹；手指总成连接件用于连接手腕组件的下手腕关节；摆动气缸安装在手指总成连接件下方的支架上，摆动气缸通过连杆连接剥线器；送线通道位于剥线器上；剪线器安装在剥线器下方；送线器安装在支架上；伸缩气缸连接剥线器内部的剥线钳；手指夹位于剥线器和剪线器一侧；手指夹包括两根机械手指，各机械手指的指尖设有位移传感器和压力传感器。
进一步地，所述的电器布线机械手还包括一个辅助机械臂组件，所述辅助机械臂组件包括上辅助机械臂、中辅助机械臂、下辅助机械臂、上辅助关节、下辅助关节；中辅助机械臂通过上辅助关节连接上辅助机械臂，下辅助机械臂通过下辅助关节连接中辅助机械臂；上辅助机械臂和下辅助机械臂分别通过第三主关节和第二主关节连接主机械臂组件。
本实用新型的优点在于：
结构简单，高效快捷，开发成本和制造成本低，控制灵活，柔性高，可靠性和安全性高，环境适应性和抗振能力强，寿命高，更加适合于在作业空间狭窄、炎热、寒冷等严酷条件下的使用；是工业电器控制柜等电器布线用途的自动化系统实现低成本、高可靠性、高智能化目标的理想方案。
1）高效快捷，节省劳动力，作业成本低。电器布线，尤其是复杂电器板，电器元件多，布线接线工作量大，手工操作时需要对照电路图和电器板及元件、线束、端子型号规格、计算线的长度等，然后进行剥线、剪线、送线、接插，劳动强度大，周期长。本发明采用机器人机械手布线，可大大提高布线效率，机械手完成一段布线即两个端子的连接仅需3秒左右,人工操作需要5倍左右的时间，大大缩短生产周期，高效快捷，节省劳动力，作业成本低。
2）准确、可靠、安全。手工布线工作很容易出现错接、漏接、虚接等错误现象，如果出现短路，电子器件可能直接被烧坏。因此系统运行前需要进行错误排查，设备调试工作很困难，导致系统开发制造周期不能保证，延误生产，另外，由于手工接线质量问题，系统运行后也可能出现电器故障，这些都将导致大的经济损失。本发明采用机械手布线，不但能够避免错接、漏接现象，而且由于安装有压力和位移传感器，可有效保障接线的正确到位情况，因此机械手布线操作准确、可靠、安全。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的手腕组件结构放大图。
图3为本实用新型的手指总成结构放大图。
图4为本实用新型的机械手布线端子连接示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提出的电器布线机械手，如图1所示，主要包括底座、主机械臂组件、辅助机械臂组件、手腕组件和手指总成14；
主机械臂组件包括第一主机械臂2、第二主机械臂4、第三主机械臂6和第四主机械臂8，以及第一主关节1、第二主关节3、第三主关节5、第四主关节7；第一主关节1、第二主关节3、第三主关节5、第四主关节7内部均设有伺服电机、角度传感器和力矩传感器，传感器信号与主控制器（图1中未画出）无线连接；其中第一主关节1和第四主关节7为旋转关节，能够360°旋转；第二主关节3、第三主关节5为俯仰关节；
第一主关节1与底座连接，第一主机械臂2下端连接第一主关节1，可旋转360°；第二主机械臂4通过第二主关节3连接第一主机械臂2，可前后俯仰180°；第三主机械臂6通过第三主关节5连接第二主机械臂4，可前后俯仰135°；第四主机械臂8通过第四主关节7连接第三主机械臂6，可旋转360°；
手腕组件包括上手腕关节9、上手腕臂10、中手腕关节11、下手腕臂12和下手腕关节13；其中上手腕关节9和中手腕关节11为俯仰关节，下手腕关节13为旋转关节，能够360°旋转；各个手腕关节中也设有伺服电机、角度传感器和力矩传感器，传感器信号与主控制器（图1中未画出）无线连接；
上手腕臂10通过上手腕关节9与主机械臂组件中最前端的主机械臂（即第四主机械臂8）连接，可俯仰270°；上手腕臂10包括左右两个支臂，中间安装下手腕臂12；下手腕臂12通过中手腕关节11与上手腕臂10相连，可前后俯仰270°；下手腕臂12通过下手腕关节13连接手指总成14；
辅助机械臂组件包括上辅助机械臂15、中辅助机械臂17、下辅助机械臂19、上辅助关节16、下辅助关节18；辅助机械臂组件起到平衡和动作辅助协调作用；中辅助机械臂17通过上辅助关节16连接上辅助机械臂15，下辅助机械臂19通过下辅助关节18连接中辅助机械臂17；上辅助机械臂15和下辅助机械臂19分别通过第三主关节5和第二主关节3连接主机械臂组件；
手指总成14通过下手腕关节13连接手腕组件，手指总成14可旋转360°；手指总成14包括手指总成连接件14-1、摆动气缸14-2、送线器14-4、伸缩气缸14-5、连杆14-6、送线通道14-7、剥线器14-8、剪线器14-9、手指夹14-10、14-11；手指总成连接件14-1用于连接手腕组件的下手腕关节13；摆动气缸14-2安装在手指总成连接件14-1下方的支架14-12上，摆动气缸14-2通过连杆14-6连接剥线器14-8；送线通道14-7位于剥线器14-8上；剪线器14-9安装在剥线器14-8下方；送线器14-4安装在支架14-12上；伸缩气缸14-5连接剥线器14-8内部的剥线钳；剥线器14-8内部设有剥线电机、剥线钳等；手指夹14-10位于剥线器14-8和剪线器14-9一侧，手指夹14-10包括两根机械手指，每根机械手指内含有气缸；各机械手指的指尖设有位移传感器和压力传感器；位移传感器和压力传感器负责监测接线是否到位和连接是否良好状态，用于送线和接线动作的闭环控制，监测和调节位移和压力，防止错接、漏接和不良接线状态发生。
本实用新型的工作过程为：
1）首先，布线机械手根据主控制器控制布局定位到起始位置，等待布线作业；
2）根据作业任务，主控制器规划布线机械手运动轨迹，控制布线机械手执行布线操作；
3）布线机械手移动到手指夹14-10距离第一个卡簧式连接器母端外一定距离并对准接线孔；电线14-3由送线器14-4推动经过送线通道14-7进行送线；
4）当线体送至手指夹14-10的机械手指端后，手指夹14-10夹持住线端，摆动气缸14-2转动角度，剥线器14-8进行剥线，伸缩气缸14-5退回使得剥线器内的剥线钳退回；手指夹14-10在内部气缸推动下，将线体送至机械手指端，并将线端插入第一个连接器的接线孔内；
5)布线机械手移动到第二个卡簧式连接器前并对准接线孔，在这过程中送线器14-4送出相应长度的电线；
6）剪线器14-9剪断电线并由剥线器14-8完成剥线动作，按照上述相同的方式将线端插入第二个连接器的接线孔内。
Claims (6)
1.一种电器布线机械手，包括底座，其特征在于，还包括主机械臂组件、手腕组件和手指总成(14)；
所述主机械臂组件安装在底座上，主机械臂组件内包括多个主机械臂和主关节，主机械臂能够在主关节处转动，从而带动连接在主机械臂组件末端的手腕组件和手指总成(14)发生位置变化；
所述手腕组件安装在主机械臂组件末端，用于使得连接在手腕组件上的手指总成(14)能够俯仰转动和旋转转动；
所述手指总成(14)安装在手腕组件末端，用于对送入手指总成(14)的电线进行剥线、插线和剪线动作。
2.如权利要求1所述的电器布线机械手，其特征在于：
所述主机械臂组件包括第一主机械臂(2)、第二主机械臂(4)、第三主机械臂(6)和第四主机械臂(8)，以及第一主关节(1)、第二主关节(3)、第三主关节(5)、第四主关节(7)；其中第一主关节(1)和第四主关节(7)为旋转关节；第二主关节(3)、第三主关节(5)为俯仰关节；
第一主关节(1)与底座连接，第一主机械臂(2)下端连接第一主关节(1)；第二主机械臂(4)通过第二主关节(3)连接第一主机械臂(2)；第三主机械臂(6)通过第三主关节(5)连接第二主机械臂(4)；第四主机械臂(8)通过第四主关节(7)连接第三主机械臂(6)。
3.如权利要求2所述的电器布线机械手，其特征在于：
第一主关节(1)和第四主关节(7)旋转角度为360°。
4.如权利要求1所述的电器布线机械手，其特征在于：
所述手腕组件包括上手腕关节(9)、上手腕臂(10)、中手腕关节(11)、下手腕臂(12)和下手腕关节(13)；其中上手腕关节(9)和中手腕关节(11)为俯仰关节，下手腕关节(13)为旋转关节；
上手腕臂(10)通过上手腕关节(9)与主机械臂组件中最前端的主机械臂连接；下手腕臂(12)通过中手腕关节(11)与上手腕臂(10)相连；下手腕臂(12)通过下手腕关节(13)连接手指总成(14)。
5.如权利要求1所述的电器布线机械手，其特征在于：
所述手指总成(14)包括手指总成连接件(14-1)、摆动气缸(14-2)、送线器(14-4)、伸缩气缸(14-5)、连杆(14-6)、送线通道(14-7)、剥线器(14-8)、剪线器(14-9)、手指夹(14-10、14-11)；手指总成连接件(14-1)用于连接手腕组件的下手腕关节(13)；摆动气缸(14-2)安装在手指总成连接件(14-1)下方的支架(14-12)上，摆动气缸(14-2)通过连杆(14-6)连接剥线器(14-8)；送线通道(14-7)位于剥线器(14-8)上；剪线器(14-9)安装在剥线器(14-8)下方；送线器(14-4)安装在支架(14-12)上；伸缩气缸(14-5)连接剥线器(14-8)内部的剥线钳；手指夹(14-10)位于剥线器(14-8)和剪线器(14-9)一侧；手指夹(14-10)包括两根机械手指，各机械手指的指尖设有位移传感器和压力传感器。
6.如权利要求1所述的电器布线机械手，其特征在于：还包括一个辅助机械臂组件，所述辅助机械臂组件包括上辅助机械臂(15)、中辅助机械臂(17)、下辅助机械臂(19)、上辅助关节(16)、下辅助关节(18)；中辅助机械臂(17)通过上辅助关节(16)连接上辅助机械臂(15)，下辅助机械臂(19)通过下辅助关节(18)连接中辅助机械臂(17)；上辅助机械臂(15)和下辅助机械臂(19)分别通过第三主关节(5)和第二主关节(3)连接主机械臂组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520830009.5U CN205184759U (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 电器布线机械手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520830009.5U CN205184759U (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 电器布线机械手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205184759U true CN205184759U (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=55777789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520830009.5U Expired - Fee Related CN205184759U (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 电器布线机械手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205184759U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105947658A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-21 | 昆山威典电子有限公司 | 插线锁固装置 |
| CN106946099A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-14 | 中山市威定机械制造有限公司 | 一种手指夹机构 |
| CN107689603A (zh) * | 2017-07-18 | 2018-02-13 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械手 |
| CN108161992A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-15 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械系统 |
| CN109877849A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 通号工程局集团有限公司 | 适用于布线机器人的机械臂装置 |
| CN109877863A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 北京理工大学 | 布线机器人主手 |
-
2015
- 2015-10-22 CN CN201520830009.5U patent/CN205184759U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105947658A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-21 | 昆山威典电子有限公司 | 插线锁固装置 |
| CN106946099A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-14 | 中山市威定机械制造有限公司 | 一种手指夹机构 |
| CN107689603A (zh) * | 2017-07-18 | 2018-02-13 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械手 |
| CN107689603B (zh) * | 2017-07-18 | 2020-03-31 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械手 |
| CN108161992A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-15 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械系统 |
| CN108161992B (zh) * | 2018-02-05 | 2024-04-02 | 北京金雨科创自动化技术股份有限公司 | 布线机械系统的布线方法 |
| CN109877849A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 通号工程局集团有限公司 | 适用于布线机器人的机械臂装置 |
| CN109877863A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 北京理工大学 | 布线机器人主手 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205184759U (zh) | 电器布线机械手 | |
| CN104103994B (zh) | 一种全自动连接线端子插塑胶外壳装置 | |
| CN103165255B (zh) | 电位器自动组装设备 | |
| CN105291122A (zh) | 布线机器人手指机构 | |
| CN206798559U (zh) | 流水线上翻转机构 | |
| CN108274486A (zh) | 一种模块化的机器人末端执行器及其重构方法与抓取方法 | |
| CN203276995U (zh) | 电位器自动组装设备 | |
| CN104889988A (zh) | 一种scara型机器人及其控制系统 | |
| CN209615522U (zh) | 一种教育机器人的机械臂 | |
| CN104440942B (zh) | 机器人 | |
| CN201345482Y (zh) | 全自动端子压着机 | |
| CN208644472U (zh) | 一种多角度焊接机械臂 | |
| CN110977079A (zh) | 一种信号柜接线端子的自动焊接装置 | |
| CN101320280B (zh) | 两坐标力矩反馈控制器 | |
| CN205521385U (zh) | 一种多自由度工业机器人 | |
| CN205039390U (zh) | 一种全自动连接线双头插塑胶外壳装置 | |
| CN205178246U (zh) | 一种时钟弹簧用二位插头锡焊设备 | |
| CN205290948U (zh) | 一种电子自动控制的机械臂 | |
| CN208496856U (zh) | 一种电力接插件自动装配机 | |
| CN209045989U (zh) | 一种线束生产用压着机 | |
| CN204382283U (zh) | 一种夹持装置 | |
| CN206236940U (zh) | 一种滑环 | |
| CN207807715U (zh) | 一种六关节工业机器人 | |
| CN207695909U (zh) | 一种工业机器人运动控制装置 | |
| CN206533098U (zh) | 一种利用机械手跳线的配线装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160427 Termination date: 20161022 |