一种机械手精密排线装置的制作方法

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。

技术实现要素：

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。