一种智能布线机器人的制作方法

文档序号:14387259阅读:341来源:国知局
一种智能布线机器人的制作方法

本实用新型涉及电气柜工业生产领域,特别涉及一种智能布线机器人。



背景技术:

现代社会,电气在国家工业体系中占据极其重要的位置,无论是电梯运行还是工厂生产,都需要运用到电气以及电气柜。随着经济的飞速发展,我国对电气的需求也日渐显著,电气柜的应用也越来越广泛。电气柜是用于安装电气元件设备的机柜,能对其内部的元件设备起到保护作用。电气柜在用于安装电子元器件时,首先要根据所要安装电子元器件的尺寸对底板进行划线布局,然后再在底板上安装插线槽、导轨及相关元器件,最后根据电气原理图进行布线接线,将各元器件通过电线与外部电源、感测或传动执行部分依次连接。

伴随我国制造业的快速发展与崛起,智能制造自动化生产技术有着巨大的市场需求,个性化和定制化制造也逐步开始成为未来制造业的新常态。而传统的电气柜工业化生产中,因元器件及电气原理图相关要求,接线时需要人工对线缆进行换向,纯手动作业,工作效率低,布线接线过程完全依靠人工实现,自动化、智能化在该领域的应用还处于比较初级的阶段。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种自动化程度高、工作效率高、安全可靠的智能布线机器人。

本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种智能布线机器人,包括机架、龙门架和多功能头,所述龙门架可滑动安装在机架上,多功能头可滑动安装在龙门架上,龙门架上设有用于驱动多功能头沿X轴运动的X轴步进电机、用于驱动多功能头沿Y轴运动的Y轴步进电机,所述多功能头包括用于将多功能头与龙门架连接的旋转平台机构、用于输送线缆的送线机构、导管运动机构、用于驱动多功能头沿Z轴运动的Z轴升降机构、用于对线缆进行裁剥压的裁剥压机构、用于输送线缆端子的送端子机构、用于插接线缆端子的插端子机构、用于对线缆进行换向的线缆换向机构、用于接线后锁紧螺丝的电批执行机构。

上述智能布线机器人,所述旋转平台机构包括X轴连接板、底座安装板、底座、转盘、旋转平台伺服电机和旋转转盘,所述X轴连接板可滑动安装在龙门架上,所述底座安装板水平安装在X轴连接板的正面下部,底座安装板下面设有底座,底座下部设有转盘,转盘上面与伺服电机相连,转盘下面与旋转转盘连接;所述送线机构包括送线电机固定板、送线步进电机、推进气缸Ⅰ,所述送线电机固定板安装在底座安装板上,送线电机固定板上安装送线步进电机,送线步进电机的输出轴通过传动机构Ⅰ与安装在送线轮轴承座上的滚轮轴连接,滚轮轴末端连接送线轮,所述送线电机固定板顶部设有送线机连接板,送线机连接板上设有推进气缸Ⅰ,推进气缸Ⅰ与送线轮轴承座侧面连接。

上述智能布线机器人,所述导管运动机构包括导管电机安装板、导管步进电机、同步轮Ⅱ、同步带Ⅱ、导轨Ⅲ、顶部安装块、滑块Ⅲ、导管,所述导管电机安装板竖直设置在旋转转盘下面,导管电机安装板上设有导管步进电机和导轨Ⅲ,顶部安装块卡接在导轨Ⅲ末端,导管步进电机对应设有两个同步轮Ⅱ和一个同步带Ⅱ,导管步进电机的输出轴连接两个同步轮Ⅱ中的一个,另一个同步轮Ⅱ安装在顶部安装块上,同步带Ⅱ包绕在同步轮Ⅱ上,所述导轨Ⅲ上配合设有滑块Ⅲ,滑块Ⅲ分别与同步带Ⅱ两端连接,滑块Ⅲ中间套接导管。

上述智能布线机器人,所述Z轴升降机构包括导轨安装板、升降电机固定底座、Z轴步进电机、Z轴连接板,所述导轨安装板竖直安装在旋转转盘下面,导轨安装板上装有升降电机固定底座,升降电机固定底座上设有Z轴步进电机,Z轴步进电机的输出轴通过驱动机构Ⅰ与Z轴连接板连接,Z轴连接板与导轨安装板滑动连接。

上述智能布线机器人,所述裁剥压机构包括裁剥压框架安装板、端子盘固定板、裁剥压步进电机、裁剥压伺服电机、裁剥压滑动模块、裁剥压模块安装板、正反牙丝杆,端子盘固定板安装在导管电机安装板上,端子盘固定板上装有平行气缸Ⅰ,平行气缸Ⅰ末端连接一对辅助夹爪;裁剥压框架安装板竖直安装在旋转转盘下面,裁剥压框架安装板上设有裁剥压步进电机固定座,裁剥压步进电机固定座上设有裁剥压步进电机,裁剥压步进电机的输出轴通过驱动机构Ⅱ与裁剥压模块安装板连接,裁剥压模块安装板与裁剥压框架安装板滑动连接,裁剥压模块安装板上装有裁剥压伺服电机,裁剥压伺服电机通过传动机构Ⅱ与正反牙丝杆连接,正反牙丝杆通过两个丝杆轴承座安装在裁剥压模块固定板上,两个丝杆螺母Ⅱ分别安装在正反牙丝杆上,两个丝杆螺母Ⅱ分别连接一个裁剥压滑动模块;裁剥压滑动模块上分别套接光轴,光轴两端与裁剥压模块固定板连接,两个裁剥压滑动模块内侧分别装有一个裁剥压钳,裁剥压钳上连接一对裁线刀片及一对压线模组。

上述智能布线机器人,所述送端子机构包括端子盘、切端子机构安装板、切端子滑块、送端子执行电机、送端子支架,所述端子盘安装在端子盘固定板上,切端子机构安装板与端子盘固定板连接,切端子机构安装板上下面装有端子送料固定板,所述切端子滑块与端子送料固定板上的卡槽配合连接,切端子滑块上安装切端子刀片,切端子滑块表面装有推进气缸Ⅱ,推进气缸Ⅱ末端与切端子固定板连接,切端子固定板与切端子机构安装板连接;裁剥压模块安装板可滑动安装在裁剥压框架安装板上,裁剥压模块安装板底面装有裁剥压模块固定板,裁剥压模块固定板上装有送端子执行电机,送端子执行电机对应设有两个同步轮Ⅳ和一个同步带Ⅳ,送端子执行电机的输出轴与两个同步轮Ⅳ中的一个连接,另一个同步轮Ⅳ固定于裁剥压模块固定板上,同步带Ⅳ包绕在两个同步轮Ⅳ上,同步带Ⅱ两端与送端子支架连接,送端子支架与裁剥压模块固定板滑动连接,送端子支架上装有气缸固定板,气缸固定板上安装推进气缸Ⅲ,推进气缸Ⅲ末端与真空吸盘安装支架连接,真空吸盘安装支架上下两端各装有一个真空吸盘。

上述智能布线机器人,所述插端子机构包括插端子电机固定底座、插端子步进电机、插端子机构安装板、旋转步进电机,所述插端子电机固定底座安装在Z轴连接板上,插端子电机固定底座上安装插端子步进电机,插端子步进电机的输出轴通过驱动机构Ⅲ与插端子机构安装板连接,插端子机构安装板与Z轴连接板滑动连接,插端子机构安装板上装有旋转步进电机,旋转步进电机输出轴与主夹爪安装板连接,主夹爪安装板上装有平行气缸Ⅱ,平行气缸Ⅱ末端装有一对主夹爪。

上述智能布线机器人,所述线缆换向机构包括换向模块安装板、换向电机固定板、换向步进电机、支点气缸和换向夹爪,所述换向模块安装板安装在裁剥压模块固定板上,换向模块安装板与换向电机固定板连接,换向电机固定板上装有换向步进电机,换向步进电机输出轴与支点气缸连接,支点气缸末端装有一对换向夹爪。

上述智能布线机器人,所述电批执行机构包括执行电机固定底座、推进气缸Ⅳ、批头支架、电批执行气缸,所述执行电机固定底座安装在Z轴连接板上,推进气缸Ⅳ安装在换向电机固定板上,推进气缸Ⅳ末端与批头支架连接,批头支架上设有批头;所述执行电机固定底座上安装电批步进电机,电批步进电机输出轴通过驱动机构Ⅳ与电批执行机构安装板连接,电批执行机构安装板与Z轴连接板滑动连接,电批执行机构安装板上装有电批执行气缸,电批执行气缸末端连接一上一下两个电批顶块,两个电批顶块与电批执行机构安装板滑动连接,两个电批顶块中位于下侧的电批顶块上装有电批固定支架,电批固定支架上固定安装电批。

本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供了一种智能布线机器人,通过智能布线机器人的各部件的相互配合实现电器元器件的自动接线和螺丝拧紧,解决了电气柜布线过程完全依赖人工的问题,实现了自动化、智能化工业生产,有效降低人工成本的同时极大提高了作业效率及准确性,且具有结构紧凑、功能全面、动作精准、通用性强、可靠度高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型的机器人多功能头的正面结构图。

图3是本实用新型的机器人多功能头的背面结构图。

图4是本实用新型的机器人多功能头的正视图。

图5是本实用新型的机器人多功能头的左视图。

图中:1-机架,1-1-床身,1-2-齿条Ⅰ,1-3-导轨Ⅰ,2-龙门,2-1-Y轴步进电机,2-2-齿轮Ⅰ,2-3-滑块Ⅰ,2-4-X轴电机安装板,2-5-X轴步进电机,2-6-齿轮Ⅱ,2-7-齿条Ⅱ,2-8-导轨Ⅱ,3-机器人多功能头,3-1- X轴连接板,3-2-滑块Ⅱ,3-3-旋转平台机构,3-3-1伺服旋转平台底座安装板,3-3-2伺服旋转平台底座,3-3-3伺服旋转平台转盘,3-3-4旋转平台伺服电机,3-3-5旋转转盘,3-4-送线机构,3-4-1-送线电机固定板,3-4-2-送线机步进电机,3-4-3-同步轮Ⅰ,3-4-4-同步带Ⅰ,3-4-5-滚轮轴,3-4-6-送线轮,3-4-7-送线轮轴承座,3-4-8-推进气缸Ⅰ,3-4-9-送线机连接板,3-5-导管运动机构,3-5-1-导管电机安装板,3-5-2-导管步进电机,3-5-3-同步轮Ⅱ,3-5-4-同步带Ⅱ,,3-5-5-顶部安装块,3-5-6-导轨Ⅲ,3-5-7-滑块Ⅲ,3-5-8-导管,3-6-Z轴升降机构,3-6-1-导轨安装板,3-6-2-升降电机固定底座,3-6-3-Z轴步进电机,3-6-4-丝杆Ⅰ,3-6-5-丝杆螺母Ⅰ,3-6-6-丝杆螺母座Ⅰ,3-6-7-Z轴连接板,3-6-8-滑块Ⅳ,3-6-9-导轨Ⅳ,3-7-裁剥压机构,3-7-1-裁剥压框架安装板,3-7-2-端子盘固定板,3-7-3-平行气缸Ⅰ,3-7-4-辅助夹爪,3-7-5-导轨Ⅴ,3-7-6-裁剥压模块安装板,3-7-7-滑块Ⅴ,3-7-8-丝杆螺母座Ⅱ,3-7-9-丝杆螺母Ⅱ,3-7-10-丝杆Ⅱ,3-7-11-裁剥压步进电机,3-7-12-裁剥压步进电机固定座,3-7-13-裁剥压伺服电机,3-7-14-同步轮Ⅲ,3-7-15-同步带Ⅲ,3-7-16-正反牙丝杆,3-7-17-丝杆轴承座,3-7-18-裁剥压模块固定板,3-7-19-丝杆螺母Ⅲ,3-7-20-裁剥压滑动模块,3-7-21-光轴,3-7-22-裁剥压钳,3-7-23-裁线刀片,3-7-24-压线模组,3-8-送端子机构,3-8-1-端子盘,3-8-2-切端子机构安装板,3-8-3-端子送料固定板,3-8-4-切端子滑块,3-8-5-切端子刀片,3-8-6-推进气缸Ⅱ,3-8-7-切端子固定板,3-8-8-送端子执行电机,3-8-9-同步轮Ⅳ,3-8-10-同步带Ⅳ,3-8-11-送端子支架,3-8-12-滑块Ⅵ,3-8-13-导轨Ⅵ,3-8-14-气缸固定板,3-8-15-推进气缸Ⅲ,3-8-16-真空吸盘安装支架,3-8-17-真空吸盘,3-9-插端子机构,3-9-1-插端子电机固定底座,3-9-2-插端子步进电机,3-9-3-丝杆Ⅲ,3-9-4-丝杆螺母Ⅳ,3-9-5-插端子机构安装板,3-9-6-滑块Ⅶ,3-9-7-导轨Ⅶ,3-9-8-旋转步进电机,,3-9-9-主夹爪安装板,3-9-10-平行气缸Ⅱ,3-9-11-主夹爪,3-10-线缆换向机构,3-10-1-换向模块安装板,3-10-2-换向电机固定板,3-10-3-换向步进电机,3-10-4-支点气缸,3-10-5-换向夹爪,3-11-电批执行机构,3-11-1-执行电机固定底座,3-11-2-推进气缸Ⅳ,3-11-3-批头支架,3-11-4-批头,3-11-5-电批步进电机,3-11-6-丝杆Ⅳ,3-11-7-丝杆螺母Ⅴ,3-11-8-电批执行机构安装板,3-11-9-滑块Ⅷ,3-11-10-导轨Ⅷ,3-11-11-电批执行气缸,3-11-12-电批顶块,3-11-13-螺栓,3-11-14-滑块Ⅸ,3-11-15-导轨Ⅸ,3-11-16-电批固定支架,3-11-17-电批。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示,包括机架1、龙门2、机器人多功能头3;所述机架1包括床身1-1、齿条Ⅰ1-2、导轨Ⅰ1-3;所述龙门2包括Y轴步进电机2-1、齿轮Ⅰ2-2、滑块齿轮Ⅰ2-3、X轴电机安装板2-4、X轴步进电机2-5、齿轮Ⅱ2-6、齿条Ⅱ2-7、导轨Ⅱ2-8,所述龙门2通过齿轮Ⅰ2-2及滑块Ⅰ2-3与机架1上的齿条Ⅰ1-2及导轨Ⅰ1-3配合连接;所述机器人多功能头3包括X轴连接板3-1、滑块Ⅱ3-2、旋转平台机构3-3、送线机构3-4、导管运动机构3-5、Z轴升降机构3-6、裁剥压机构3-7、送端子机构3-8、插端子机构3-9、线缆换向机构3-10、电批执行机构3-11,所述机器人多功能头3通过X轴连接板3-1及其背面装有的滑块Ⅱ3-2与龙门2上装有的X轴电机安装板2-4及导轨Ⅱ2-8配合连接。

所述旋转平台机构3-3包括在伺服旋转平台底座安装板3-3-1上装有伺服旋转平台底座3-3-2,内部装有伺服旋转平台转盘3-3-3,伺服旋转平台转盘3-3-3一面与旋转平台伺服电机3-3-4连接,另一面与旋转转盘3-3-5连接。

所述送线机构3-4包括在伺服旋转平台底座安装板3-3-1上装有送线电机固定板3-4-1,送线电机固定板3-4-1上安装两个送线机步进电机3-4-2,电机输出轴各连接一对同步轮Ⅰ3-4-3及同步带Ⅰ3-4-4,另一端同步轮Ⅰ3-4-3与滚轮轴3-4-5连接,滚轮轴3-4-5末端连接送线轮3-4-6,滚轮轴3-4-5装配于送线轮轴承座3-4-7,送线轮轴承座3-4-7侧面与推进气缸Ⅰ3-4-8连接,推进气缸Ⅰ3-4-8安装在送线机连接板3-4-9上。

所述导管运动机构3-5包括在导管电机安装板3-5-1上装有导管步进电机3-5-2,电机输出轴连接同步轮Ⅱ3-5-3及同步带Ⅱ3-5-4,与同步带Ⅱ3-5-4配合的三个同步轮Ⅱ3-5-3连接于导管电机安装板3-5-1,另一个同步轮Ⅱ3-5-3与顶部安装块3-5-5连接,顶部安装块3-5-5卡接在导轨3-5-6末端,导轨Ⅲ3-5-6与导管电机安装板3-5-1连接,导轨Ⅲ3-5-6上配合有滑块Ⅲ3-5-7,滑块Ⅲ3-5-7分别与同步带Ⅱ3-5-4两端连接,滑块Ⅲ3-5-7中间套接导管3-5-8。

所述Z轴升降机构3-6包括在导轨安装板3-6-1上装有升降电机固定底座3-6-2,底座上安装Z轴步进电机3-6-3,电机输出轴与丝杆3-6-4连接,丝杆Ⅰ3-6-4与丝杆螺母Ⅰ3-6-5配合,丝杆螺母Ⅰ3-6-5套接在丝杆螺母座Ⅰ3-6-6内,丝杆螺母座Ⅰ3-6-6又与Z轴连接板3-6-7连接,Z轴连接板3-6-8通过其表面装有两个滑块3-6-9与导轨安装板3-6-1上的导轨Ⅳ3-6-9配合连接。

所述裁剥压机构3-7包括在旋转转盘3-3-5及导管电机安装板3-5-1上装有裁剥压框架安装板3-7-1,以及在端子盘固定板3-7-2上装有平行气缸Ⅰ3-7-3,平行气缸Ⅰ3-7-3末端连接一对辅助夹爪3-7-4;裁剥压框架安装板3-7-1两侧安装导轨Ⅴ3-7-5,导轨Ⅴ3-7-5与裁剥压模块安装板3-7-6上的滑块Ⅴ3-7-7配合连接,裁剥压模块安装板3-7-6上装有丝杆螺母座Ⅱ3-7-8,内部套接丝杆螺母Ⅱ3-7-9,丝杆螺母Ⅱ3-7-9与丝杆Ⅱ3-7-10配合,丝杆Ⅱ3-7-10末端与裁剥压步进电机3-7-11输出轴连接,裁剥压步进电机3-7-11又通过裁剥压步进电机固定座3-7-12与裁剥压框架安装板3-7-1连接,裁剥压模块安装板3-7-6上装有裁剥压伺服电机3-7-13,电机输出轴与同步轮Ⅲ3-7-14及同步带Ⅲ3-7-15连接,另一个同步轮Ⅲ3-7-14与正反牙丝杆3-7-16末端连接,正反牙丝杆3-7-16通过套接两个丝杆轴承座3-7-17与裁剥压模块固定板3-7-18连接,两个丝杆螺母Ⅲ3-7-19分别与正反牙丝杆3-7-16配合,并各自套接在裁剥压滑动模块3-7-20上,裁剥压滑动模块3-7-20上又分别套接四根光轴3-7-21,光轴3-7-21两端与裁剥压模块固定板3-7-18连接,两个裁剥压滑动模块3-7-20内侧分别装有一个裁剥压钳3-7-22,裁剥压钳3-7-22上连接一对裁线刀片3-7-23及一对压线模组3-7-24。

所述送端子机构3-8包括在旋转转盘3-3-5及导管电机安装板3-5-1上装有端子盘固定板3-7-2和裁剥压框架安装板3-7-1;端子盘固定板3-7-2上安装端子盘3-8-1,切端子机构安装板3-8-2又与端子盘固定板3-7-2连接,切端子机构安装板3-8-2上下面装有端子送料固定板3-8-3,切端子滑块3-8-4与端子送料固定板3-8-3上的卡槽配合连接,切端子滑块3-8-4上安装切端子刀片3-8-5,切端子滑块3-8-4表面装有推进气缸Ⅱ3-8-6,推进气缸Ⅱ3-8-6末端与切端子固定板3-8-7连接,切端子固定板3-8-7又与切端子机构安装板3-8-2连接;裁剥压框架安装板3-7-1上装有裁剥压步进电机固定座3-7-12,固定座上安装裁剥压步进电机3-7-11,电机输出轴与丝杆Ⅱ3-7-10连接,丝杆Ⅱ3-7-10又与丝杆螺母Ⅱ3-7-9配合连接,丝杆螺母Ⅱ3-7-9套接于丝杆螺母座Ⅱ3-7-8,丝杆螺母座Ⅱ3-7-8固定于裁剥压模块安装板3-7-6上,裁剥压模块安装板3-7-6通过背面装有的滑块3-7-7与裁剥压框架安装板3-7-1上装有的导轨Ⅴ3-7-5配合连接,裁剥压模块安装板3-7-6底面装有裁剥压模块固定板3-7-18,裁剥压模块固定板3-7-18上装有送端子执行电机3-8-8,电机输出轴与一个同步轮Ⅳ3-8-9连接,同步轮Ⅳ3-8-9上缠绕有同步带Ⅳ3-8-10,另一个同步轮Ⅳ3-8-9固定于裁剥压模块固定板3-7-18上,同步带Ⅳ3-8-10两端与送端子支架3-8-11连接,送端子支架3-8-11通过背面装有滑块Ⅵ3-8-12与裁剥压模块固定板3-7-18上装有的导轨Ⅵ3-8-13连接,送端子支架3-8-11上装有气缸固定板3-8-14,气缸固定板3-8-14上安装推进气缸Ⅲ3-8-15,推进气缸Ⅲ3-8-15末端与真空吸盘安装支架3-8-16连接,真空吸盘安装支架3-8-16上下两端各装有一个真空吸盘3-8-17。

所述插端子机构3-9包括在Z轴连接板3-6-8上装有插端子电机固定底座3-9-1,底座上安装插端子步进电机3-9-2,电机输出轴与丝杆Ⅲ3-9-3连接,丝杆Ⅲ3-9-3与丝杆螺母Ⅳ3-9-4配合,丝杆螺母Ⅳ3-9-4套接在插端子机构安装板3-9-5上,插端子机构安装板3-9-5通过滑块3-9-6与Z轴连接板3-6-8上装有的导轨Ⅶ3-9-7配合连接,插端子机构安装板3-9-5上装有旋转步进电机3-9-8,电机输出轴与主夹爪安装板3-9-9连接,主夹爪安装板3-9-9上装有平行气缸Ⅱ3-9-10,平行气缸Ⅱ3-9-10末端装有一对主夹爪3-9-11。

所述线缆换向机构3-10包括在裁剥压模块固定板3-7-18上装有换向模块安装板3-10-1,换向模块安装板3-10-1与换向电机固定板3-10-2连接,换向电机固定板3-10-2上装有换向步进电机3-10-3,电机输出轴又与支点气缸3-10-4连接,支点气缸3-10-4末端装有一对换向夹爪3-10-5。

所述电批执行机构3-11包括在Z轴连接板3-6-8上装有执行电机固定底座3-11-1,以及在换向电机固定板3-10-2上装有推进气缸Ⅳ3-11-2,推进气缸Ⅳ3-11-2末端与批头支架3-11-3连接,批头3-11-4置于批头支架3-11-3;执行电机固定底座3-11-1上安装电批步进电机3-11-5,电机输出轴与丝杆Ⅳ3-11-6连接,丝杆Ⅳ3-11-6与丝杆螺母Ⅴ3-11-7配合,丝杆螺母Ⅴ3-11-7套接在电批执行机构安装板3-11-8上,电批执行机构安装板3-11-8通过滑块Ⅷ3-11-9与Z轴连接板3-6-8上装有的导轨Ⅷ3-11-10配合连接,电批执行机构安装板3-11-8上装有电批执行气缸3-11-11,气缸末端连接一个电批顶块3-11-12,并通过两颗螺栓3-11-13与另一个电批顶块3-11-12连接,两个电批顶块3-11-12通过背面装有的滑块Ⅸ3-11-14与电批执行机构安装板3-11-8上装有的导轨Ⅸ3-11-15配合连接,下侧电批顶块3-11-12上装有电批固定支架3-11-16,电批3-11-17安装于支架内。

智能布线机器人工作运行实现方法,包括以下步骤:

步骤一:执行布线任务前,智能布线机器人各项机构均处于原点位置,将已装配电气元器件及线槽的安装板输送至机架1上,并与智能布线机器人XYZ轴原点对齐。

步骤二:导管运动机构3-5工作,由导管步进电机3-5-2驱动以及同步轮Ⅱ3-5-3、同步带Ⅱ3-5-4的配合传动,带动固定于滑块Ⅲ3-5-7上的顶部连接块3-5-5-沿导轨Ⅲ3-5-6向下运动,并带动与顶部连接块3-5-5-固定连接的导管3-5-8-下降,导管3-5-8-下降至预设位置后,导管步进电机3-5-2停止并保持于当前位置。

步骤三:送线机构3-4工作,由送线步进电机3-4-2的驱动及传动机构Ⅰ配合传动,送线轮3-4-6一个正转、另一个反转,此时推进气缸Ⅰ3-4-8工作,带动两个送线轮轴承座3-4-7相对合拢,从而带动两个送线轮3-4-6闭合并与线缆形成滚动摩擦,线缆通过导管3-5-8从上至下输送至超出导管3-5-8末端一定距离的预设位置。

步骤四:裁剥压机构3-7及送线机构3-4分别工作,由平行气缸Ⅰ3-7-3驱动辅助夹爪3-7-4闭合并夹持线缆,裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板3-7-1运动,直至裁线刀片3-7-23与线缆平齐,再由裁剥压伺服电机3-7-13驱动两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9相互靠拢,使得两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9上的裁剥压滑动模块3-7-20合拢,从而带动裁剥压钳3-7-22闭合,使得裁线刀片3-7-23在切透线缆绝缘层同时,尽可能不伤及导体,裁线刀片3-7-23保持在该位置,此时由送线步进电机3-4-2的驱动及传动机构Ⅰ配合传动,送线轮3-4-6一个正转、另一个反转,此时推进气缸Ⅰ3-4-8工作,带动两个送线轮轴承座3-4-7相对合拢,从而带动两个送线轮3-4-6闭合并与线缆形成滚动摩擦,从下至上收线,对线缆进行拉扯,并将线缆表面绝缘层剥离。

步骤五:送端子机构3-8工作,由送端子执行电机3-8-8及同步轮Ⅳ3-8-9与同步带Ⅳ3-8-10的配合传动,带动送端子支架3-8-11运动至真空吸盘安装支架3-8-16上装有的真空吸盘3-8-17与端子送料固定板3-8-3上的端子导槽对齐,送端子执行电机3-8-8保持在现有位置,送端子支架上3-8-11装有的推进气缸Ⅲ3-8-15工作,推动真空吸盘安装支架3-8-16下降至其上装有的真空吸盘3-8-17与端子送料固定板3-8-3上的端子导槽平齐,在裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板3-7-1运动,进而带动送端子机构3-8整体推进,直至真空吸盘安装支架3-8-16上装有的真空吸盘3-8-17与端子吸合,接着切端子滑块3-8-4表面装有的推进气缸Ⅱ3-8-6-工作,并推动切端子滑块3-8-4上安装的切端子刀片3-8-5沿端子送料固定板3-8-3上的卡槽直线运动,直至将端子连接处切断,此时裁剥压步进电机3-7-11及送端子执行电机3-8-8依次反转,将端子输送至线缆正下方的预定位置。

步骤六:插端子机构3-9、裁剥压机构3-7及Z轴升降机构3-6分别工作,由平行气缸Ⅱ3-9-10带动处于水平位置的主夹爪3-9-11闭合并夹持端子,此时平行气缸Ⅰ3-7-3工作,带动辅助夹爪3-7-4合拢并夹持线缆的导体部分,在Z轴升降机构3-6的驱动下,插端子机构3-9下降,主夹爪3-9-11将端子套接在线缆上,辅助夹爪3-7-4松开,由裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板3-7-1运动,直至压线模组3-7-24与线缆平齐,由裁剥压伺服电机3-7-13驱动两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9相互靠拢,使得两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9上的裁剥压滑动模块3-7-20合拢,从而带动压线模组3-7-24闭合并短暂保持在对应位置,压线模组3-7-24迅速松开,完成压接端子动作。

步骤七:X轴步进电机2-5及Y轴步进电机2-1工作,分别驱动龙门2及龙门2上连接的机器人多功能头3沿X及Y轴方向运动,至主夹爪3-9-11与目标电器元器件接线孔对齐。

步骤八:插端子机构3-9、送线机构3-4及Z轴升降机构3-6分别工作,主夹爪3-9-11夹持接好端子的线缆,旋转步进电机3-9-8旋转90°,主夹爪3-9-11处于垂直位置,同时由送线步进电机3-4-2的驱动及传动机构Ⅰ配合传动,送线轮3-4-6一个正转、另一个反转,此时推进气缸Ⅰ3-4-8工作,带动两个送线轮轴承座3-4-7相对合拢,从而带动两个送线轮3-4-6闭合并与线缆形成滚动摩擦,线缆通过导管3-5-8从上至下输送,并与主夹爪3-9-11旋转速度保持同步,然后由Z轴步进电机3-6-3及驱动机构Ⅰ,带动插端子机构3-9下降,直至主夹爪3-9-11所夹持的线缆与待接线的电气元器件接头平齐,Z轴步进电机3-6-3保持在现在位置,再由插端子步进电机3-9-2及驱动机构Ⅲ带动插端子机构3-9整体推进,直至主夹爪3-9-11接好端子的线缆完全插入目标电气元器件接线孔中,若接线孔在另一相反方向,旋转平台机构3-3工作,通过旋转平台伺服电机3-3-4驱动旋转转盘3-3-5,进而带动机器人多功能头3整体旋转180°,再将线缆插入目标接线孔内。

步骤九:电批执行机构3-11、裁剥压机构3-7及Z轴升降机构3-6分别工作,由裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动,带动固定在换向电机固定板3-10-2上的推进气缸Ⅳ3-11-2及批头支架3-11-3直线运动,直至批头支架3-11-3原点与电批3-11-17对齐,裁剥压步进电机3-7-11保持在现有位置;此时由电批步进电机3-11-5及驱动机构Ⅳ驱动电批执行机构安装板3-11-8向前推进,直至电批3-11-17与目标批头3-11-4位置对齐,电批步进电机3-11-5保持在现有位置,然后由Z轴步进电机3-6-3及驱动机构Ⅰ,带动电批执行机构3-11下降,直至电批3-11-17套接并夹持目标批头3-11-4,Z轴步进电机3-6-3、电批步进电机3-11-5及裁剥压步进电机3-7-11依次反转,电批执行机构3-11与推进气缸Ⅳ3-11-2先后返回原点位置后,由Z轴步进电机3-6-3及电批步进电机3-11-5驱动,电批执行机构3-11分别沿Z轴升降及前后推进运动,对各元器件上的目标螺丝依次锁紧。

步骤十:X轴步进电机2-5、Y轴步进电机2-1及送线机构3-4分别工作,分别驱动龙门2及龙门2上连接的机器人多功能头3沿X及Y轴方向运动,将线缆沿预设路径铺设至线槽内,同时由送线步进电机3-4-2的驱动及传动机构Ⅰ配合传动,送线轮3-4-6一个正转、另一个反转,此时推进气缸Ⅰ3-4-8-工作,带动两个送线轮轴承座3-4-7相对合拢,从而带动两个送线轮3-4-6闭合并与线缆形成滚动摩擦,线缆通过导管3-5-8从上至下输送,并与XY轴运动速度保持同步,直至与第二个目标电器元器件接线孔对齐停止。

步骤十一:插端子机构3-9、裁剥压机构3-7及Z轴升降机构3-6分别工作,由平行气缸Ⅱ3-9-10带动处于水平位置的主夹爪3-9-11闭合并夹持端子,裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板运动,直至裁线刀片3-7-23与线缆平齐,再由裁剥压伺服电机3-7-13驱动3-7-1两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9相互靠拢,使得两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9上的裁剥压滑动模块3-7-20合拢,从而带动裁线刀片3-7-23闭合,并将线缆剪断,裁剥压伺服电机3-7-13反转,裁剥压滑动模块3-7-20分开,带动裁线刀片3-7-23退回,此时由Z轴步进电机3-6-3及驱动机构Ⅰ带动主夹爪3-9-11上升一定高度,再由平行气缸Ⅰ3-7-3驱动辅助夹爪3-7-4闭合并夹持线缆,裁剥压伺服电机3-7-13驱动两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9相互靠拢,使得两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9上的裁剥压滑动模块3-7-20合拢,从而带动裁剥压钳3-7-22闭合,使得裁线刀片3-7-23在切透线缆绝缘层同时,尽可能不伤及导体,裁线刀片3-7-23保持在该位置,又由Z轴步进电机3-6-3及驱动机构Ⅰ带动主夹爪3-9-11下降,对线缆进行拉扯,并将线缆表面绝缘层剥离。

步骤十二:送端子机构3-8工作,由送端子执行电机3-8-8及同步轮Ⅳ3-8-9与同步带Ⅳ3-8-10的配合传动,带动送端子支架3-8-11运动至真空吸盘安装支架3-8-16上装有的真空吸盘3-8-17与端子送料固定板3-8-3上的端子导槽对齐,送端子执行电机3-8-8保持在现有位置,送端子支架3-8-11上装有的推进气缸Ⅲ3-8-15工作,推动真空吸盘安装支架3-8-16下降至其上装有的真空吸盘3-8-17与端子送料固定板3-8-3上的端子导槽平齐,在裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板3-7-1运动,进而带动送端子机构3-8整体推进,直至真空吸盘安装支架3-8-16上装有的真空吸盘3-8-17与端子吸合,接着切端子滑块3-8-4表面装有的推进气缸Ⅱ3-8-6工作,并推动切端子滑块3-8-4上安装的切端子刀片3-8-5沿端子送料固定板3-8-3上的卡槽直线运动,直至将端子连接处切断,此时裁剥压步进电机3-7-11及送端子执行电机3-8-8依次反转,将端子输送至线缆正上方的预定位置。

步骤十三:插端子机构3-9、裁剥压机构3-7及Z轴升降机构3-6分别工作,由平行气缸Ⅱ3-9-10带动处于水平位置的主夹爪3-9-11闭合并夹持端子,此时平行气缸Ⅰ3-7-3工作,带动辅助夹爪3-7-4合拢并夹持线缆的导体部分,在Z轴升降机构3-6的驱动下,插端子机构3-9下降,主夹爪3-9-11将端子套接在线缆上,辅助夹爪3-7-4松开,由裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动裁剥压模块安装板3-7-1运动,直至压线模组3-7-24与线缆平齐,由裁剥压伺服电机3-7-13驱动两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9相互靠拢,使得两个丝杆螺母Ⅱ3-7-9上的裁剥压滑动模块3-7-20合拢,从而带动压线模组3-7-24闭合并短暂保持在对应位置,压线模组3-7-24迅速松开,完成压接端子动作。

步骤十四:插端子机构3-9、送线机构3-4及线缆换向机构3-10工作,主夹爪3-9-11夹持接好端子的线缆,旋转步进电机3-9-8旋转90°,主夹爪3-9-11处于垂直位置,同时由送线步进电机3-4-2驱动及传动机构Ⅰ配合传动,送线轮3-4-6一个正转、另一个反转,此时推进气缸Ⅰ3-4-8工作,带动两个送线轮轴承座3-4-7相对合拢,从而带动两个送线轮3-4-6闭合并与线缆形成滚动摩擦,线缆通过导管-5-83从上至下输送,并与主夹爪3-9-11旋转速度保持同步,此时裁剥压步进电机3-7-11及驱动机构Ⅱ驱动换向模块安装板3-7-1运动,直至换向步进电机3-10-3上装有的换向夹爪3-10-5夹持面与线缆平齐,换向步进电机3-10-3保持在现有位置,再由支点气缸3-10-4工作,带动换向夹爪3-10-5闭合并夹持线缆,平行气缸Ⅱ3-9-10返回原点并带动主夹爪3-9-11松开线缆,然后换向步进电机3-10-3旋转180°,从而实现线缆方向调转,平行气缸Ⅱ3-9-10工作并带动主夹爪3-9-11夹持线缆。

步骤十五:返回并重复执行步骤七、步骤八、步骤九,完成第二个目标接线孔接线以及螺丝拧紧。

步骤十六:重复步骤二至步骤十五,完成其余各目标电器元器件接线以及螺丝拧紧。

步骤十七:返回步骤二,执行下一组接线动作流程。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型提供了一种智能布线机器人,解决电气柜布线过程完全依赖人工,实现自动化、智能化工业生产,有效降低人工成本的同时,极大提高作业效率及准确性,且具有结构紧凑,功能全面,动作精准,通用性强、可靠度高等优点。

以上所述的,仅为本实用新型的较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施的范围,即凡是依本实用新型申请范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本实用新型涵盖的范围内。

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