一种自动布线机布线机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种自动布线机布线机器人，包括六自由度机械臂以及安装在六自由度机械臂端部的多功能机械手；多功能机械手包括布线头、抓取头、转换机构、转换驱动电机以及摄像机；布线头和抓取头分别固定在转换机构的底面和内侧面上且位置相互垂直，转换驱动电机连接在转换机构外侧面，转换驱动电机驱动轴驱动转换机构转动；抓取头端部设有气动夹取爪；布线头整体为中空结构，其内部为走线通道，走线通道上端与其相垂直方向设有进线口，走线通道另一端设有出现口；摄像机通过连接板固定在转换驱动电机上方且位于多功能机械手顶部。本发明专利技术线路控制性强，布线灵活，且能将取料、布线通过一个机械手完成。

【技术实现步骤摘要】
一种自动布线机布线机器人
本专利技术涉及一种自动布线机布线机器人，属于飞机制造装备领域。
技术介绍
国内飞机线束大多通过人工来布线，由于飞机上线缆众多，且随着飞机功能的不断丰富，飞机的电气系统变得越来越复杂，飞机上线缆的数量剧增，人工布线需要大量人力，同时需要操作人员有较高的技术能力，操作繁琐且易出错。因此，急需一种飞机线束的全自动布线设备。申请号为20141023402的专利技术专利申请公开了一种飞机电缆导线束自动布线系统及其布线方法，可以实现飞机线束的机器布线。上述申请划线机器人采用X、Y、Z轴三个方向分别控制移动的方式，自由度不够且移动不灵活。
技术实现思路
为了解决现有技术的以上不足，本专利技术提供一种自动布线机布线机器人，其结合取料、布线功能于一体，实现飞机线束的全自动布线，结构简单、实用性强，大大降低人力成本，提高布线效率和准确度。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种自动布线机布线机器人，包括六自由度机械臂以及安装在六自由度机械臂端部的多功能机械手；所述多功能机械手包括布线头、抓取头、转换机构、转换驱动电机以及摄像机；布线头和抓取头分别固定在转换机构的底面和内侧面上且位置相互垂直，转换驱动电机连接在转换机构外侧面，转换驱动电机驱动轴驱动转换机构转动，使布线头和抓取头可以根据需要转换位置；摄像机通过连接板固定在转换驱动电机上方且位于多功能机械手顶部，摄像机用于对多功能机械手的工作情况进行监测。进一步地，所述抓取头端部设有气动夹取爪。进一步地，所述布线头整体为中空结构，其内部为走线通道，走线通道上端与其相垂直方向设有进线口，走线通道另一端设有出现口。本专利技术采用六自由度机械臂及多功能机械手配合，线路控制性强，布线灵活，且多功能机械手的设计能将取料、布线通过一个机械手完成，简化结构。附图说明图1为本专利技术飞机线束自动布线机轴测图；图2为多功能机械手轴测图；图3为多功能机械手主视图；图4为多功能机械手右视图；图5为多功能机械手左视图；图6为飞机线束自动布线机料库轴测图；图7为飞机线束自动布线机料库主视图；图8为飞机线束自动布线机线盘架轴测图；图9为飞机线束自动布线机卡线机构轴测图；图10为飞机线束自动布线机送线机构轴测图。图中：1-料库，2-滑台，3-自动送线器，4-自动布线机布线机器人，5-多功能机械手，6-光学线号识别及记米器，7-连接架，8-工作台；11-储料盘，12-装料气缸，13-送料气缸，14-线盘架，15-布线柱插盘，16-储料座，17-装料轨道，18-送料轨道，19-基座，22-卡扣板；141-线盘架固定座，142-线轴，143-卡爪，144-滑块，145-弹簧限位机构，146-卡线机构；1461-卡线机构支撑架，1462-收线口，1463-吐线口，1464-卡线块，1465-过线孔；301-送线轮，302-送线轮驱动电机，303-固定架，304-限位块，305-裁线刀，306-裁线刀架；307-送线机构底座；501-布线头，502-进线口，503-走线通道，504-出线口，505-抓取头，506-转换机构，507-转换驱动电机，508-摄像机，509-夹取爪。具体实施方式以下结合附图，详细介绍本专利技术的技术方案：如图1所示，一种飞机线束自动布线机，包括料库1、滑台2、自动送线器3、自动布线机布线机器人4、光学线号识别及计米器6、连接架7、工作台8、上位机。料库1安装在连接架7上，工作台8安装在连接架7前端，滑台2滑动连接在工作台8上，其可在工作台8台面上演沿工作台8滑轨滑动，自动布线机布线机器人4安装在滑台2上，自动布线机布线机器人4由六自由度机械臂和多功能机械手5组成，自动送线器3安装在滑台2上，自动送线器3前端与料库1的送料轨道16对接，光学线号识别及计米器6安装在滑台2上且位于自动送线器3后方。自动布线机布线机器人4包括固定在滑台2上的六自由度机械臂以及安装在六自由度机械臂端部的多功能机械手5，如图2至图5所示，多功能机械手5包括布线头501、抓取头505、转换机构506、转换驱动电机507以及摄像机508。布线头501和抓取头505分别固定在转换机构506的底面和内侧面上且位置相互垂直，转换驱动电机507固定在转换机构外侧面，其驱动轴驱动转换机构506转动，使布线头501和抓取头505可以根据需要转换位置；抓取头505端部设有气动夹取爪509；摄像机508通过连接板固定在转换驱动电机50上方，位于机械手5顶部。布线头501用于提取自动送线器3输送过来的线缆并在工作台8上进行布线，布线头501整体为中空结构，其内部为走线通道503，走线通道503上端与其想垂直方向设有进线口502，走线通道503另一端设有出现口504。抓取头505用于抓取布线所需的线缆源头固定柱、绕线柱及线缆源尾固定柱等布线柱并将布线柱插入工作台8上的指定固定孔。摄像机8用于对多功能机械手的工作情况进行监测，例如，实时监测布线头501是否成功拾起线缆、抓取头505是否准确抓取布线柱、布线头501是否按规定线路布线等，上位机将检测图像进行处理，一旦发现机械手工作出错，可立即处置。如图6至图9所示，料库1包括固定在连接架7上的储料装载机构以及安装在储料装载机构上的线盘架14、布线柱插盘15、装料气缸12、送料气缸13、装料轨道17以及送料轨道18。储料装载机构包括基座19、装料轨道17、送料轨道18、储料盘11、储料座16；其中，基座19固定在连接架7上，储料盘11通过转动轴转动连接在基座19上，转动轴由电机驱动，储料座16均匀布置在储料盘11圆周上，装料轨道17与送料轨道18分别固定在基座19圆周上且装料轨道17与送料轨道18成90°夹角分布，送料轨道18的轨道外端与自动送线器3对接；装料轨道17与送料轨道18高度相同，均与固定在储料盘11上的储料座16高度平齐，且装料轨道17级送料轨道18的轨道内端均可与相对应的储料座16对接。如图6，根据实际布线需要，将一定数量的线盘架14和一定数量的布线柱插盘15安装在储料盘11上；线盘架14用于安装线盘，布线柱插盘15用于放置布线所需要的线缆源头固定柱、绕线柱及线缆源尾固定柱等。装料气缸12和送料气缸13的气缸轴前端均固定有卡口板，用于与线盘架或布线柱插盘15卡接。线盘架14可以从储料盘16滑动至自动送线器3。如图8所示，线盘架14包括线盘架固定座141、线轴142、卡爪143、滑块144、弹簧限位机构145、卡线机构146及卡口147。其中，线轴142固定在线盘架固定座141的立板上，线轴142前端固定卡爪143，滑块144固定在线盘架固定座141底板下方，弹簧限位机构145设置在底板上，卡线机构146固定在底板外侧，卡口147固定在底板内侧端部，用于与装料气缸或送料气缸上的卡口板连接。将线盘套在线轴142上并通过卡爪143限位，线缆头从卡线机构146穿出，线盘架14通过滑块144与储料座16连接。如图9所示，卡线机构146包括卡线机构支撑架1461、收线口1462、吐线口1463、卡线块1464、过线孔1465。卡线机构支撑架1461通过螺栓固定在线盘架固定座141底板上，吐线口1463和收线口1462分别设置在卡线机构支撑架1461前后两端，在吐线口1463和收线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动布线机布线机器人，其特征在于，包括六自由度机械臂以及安装在六自由度机械臂端部的多功能机械手；所述多功能机械手包括布线头、抓取头、转换机构、转换驱动电机以及摄像机；布线头和抓取头分别固定在转换机构的底面和内侧面上且位置相互垂直，转换驱动电机连接在转换机构外侧面，转换驱动电机驱动轴驱动转换机构转动，使布线头和抓取头可以根据需要转换位置；摄像机通过连接板固定在转换驱动电机上方且位于多功能机械手顶部，摄像机用于对多功能机械手的工作情况进行监测。

【技术特征摘要】
1.一种自动布线机布线机器人，其特征在于，包括六自由度机械臂以及安装在六自由度机械臂端部的多功能机械手；所述多功能机械手包括布线头、抓取头、转换机构、转换驱动电机以及摄像机；布线头和抓取头分别固定在转换机构的底面和内侧面上且位置相互垂直，转换驱动电机连接在转换机构外侧面，转换驱动电机驱动轴驱动转换机构转动，使布线头和抓取头可以根据需要转换位置；摄像机通...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国华，李丽娟，陈雪梅，田春林，姜涛，于正林，乔晓利，梁嵬，马国庆，贾冰，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22