用于对设置在安装板上的电气开关设备的电气部件进行布线的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对设置在安装板(1)上的电气开关设备(2)的电气部件(3)进行布线的方法，包括以下步骤：提供(100)开关设备(2)的设计，该设计至少包括与该安装板(1)上的该开关设备的多个电气部件(3)有关的位置信息和定向信息以及与这些电气部件(3)中的每两个电气部件之间的多条布线(4)有关的布线信息；对该安装板(1)上的电气部件(3)的实际布置进行光学检测(400)，并且使该位置信息和该定向信息与该实际布置匹配(500)；以及按照布线顺序并且根据该布线信息、所匹配的位置信息和该定向信息对这些电气部件(3)进行自动布线(600)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对设置在安装板上的电气开关设备的电气部件进行布线的方法
本专利技术涉及一种用于对设置在安装板上的电气开关设备的电气部件进行布线的方法。
技术介绍
在开关设备和控制系统的制造中，电气部件的布线是仍然主要由手动操作的最重要且最耗时的操作之一。不仅这个工作过程的高度复杂，而且最重要的是百分百完美无缺的要求对执行布线的工作人员提出了很高的要求。在优化布线过程中，存在不同支持级别的各种技术辅助工具。这些范围从手动工具和/或用于线缆组装的半自动机器到完全组装单根线材(即按长度切割、剥离、施加线材末端套圈和压接)的全自动系统。以这种方式生产的预组装线缆然后可以输出为松散的单根线材、顺序互连或串接的线材或线材束。由DE102015103444A1已知缠绕在卷轴上的线缆序列。BE1019651A描述了一种集成到布线系统的末端执行器中的多功能处理头。DE4431254A1和EP0917259B1分别描述了一种用于对电气装置的部件的连接点进行布线的方法和装置。EP0259394B1描述了一种用于铺设线缆的工具。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是进一步开发上述类型的方法，使其具有尽可能高的自动化程度。该目的通过具有权利要求1的特征的方法来解决。各从属权利要求均涉及本专利技术的有利实施例。因此，该方法包括以下步骤：-提供开关设备的设计，该设计至少包括与安装板上的开关设备的多个电气部件有关的位置信息和定向信息以及与电气部件中的每两个之间的多条布线有关的布线信息；-对安装板上的电气部件的实际布置进行光学检测，并使位置信息和定向信息与实际布置匹配；并且-按照布线顺序根据布线信息、匹配的位置信息和定向信息对电气部件进行自动布线。开关设备的设计，即具体是与开关设备的多个电气部件有关的位置信息和定向信息以及与部件的布线有关的布线信息，可以例如直接由3D-ECAD系统提供。该系统还可用于获取与电气开关设备有关的补充信息，只要其可以支持布线即可。该信息可以包括例如布线的各个线缆的各个组装。确定布线的自动化程度可以包括确定各个布线步骤的自动化适用性，其中电气开关设备的两个电气部件在每种情况下布线在一起。光学检测可以包括对开关设备的多个电气部件的存在检查，光学检测包括对电气部件的实际布置的部件进行部件识别以及根据设计使识别部件与开关设备的多个电气部件匹配。提供设计和将测试例程应用到布线信息以及在必要时调整布线信息以使自动化程度最大化可以在计算机辅助下进行，因此基本上与位置无关，并因此例如不一定必须在为布线提供的自动布线机上进行。例如通过在自动布线机上手动调用或通过读取产品识别码(例如RFID芯片)进行自动识别，可以将适配的布线信息导入布线系统。对安装板上的电气部件的实际布置进行光学检测可以包括扫描其上设置有电气部件的安装板的安装平面。扫描可以通过机器人(例如关节臂机器人)来执行，该机器人包括具有光学检测装置的多功能末端执行器，例如照相机或扫描仪。多关节型机器人可以通过摄像头来逐行扫描安装板平面。摄像机也可以固定或可移动地设置在安装板上方。借助于对电气部件的实际布置的光学检测，可以记录电气部件在安装板水平上的局部布置的实际数据，并将其与开关设备设计中包含的目标数据以及设计的位置信息和定向信息进行比较。可以设定，如果超过一个或多个部件的局部布置的容差值，则将位置信息和定向信息调整到部件的实际布置。对电气部件的实际布置的光学检测可以包括对电气部件的单独标识的光学检测。然而，也可以使用共同的图像识别方法来执行电气部件的标识，其中根据所检测到的部件的几何形状和不同部件在安装平面上彼此的相对布置来推断电气开关设备的各个部件。方法还可以包括对布线信息应用测试例程，以确定布线的自动化程度，并且如果需要，调整布线信息以使自动化程度最大化，其中，根据调整后的布线信息进行电气部件的自动布线。该方法还可以包括向设计报告至少一个非可自动布线，例如ECAD系统。因此，非可自动布线可适于自动化。这可能包括选择替代的线缆路由或替代的电气部件，例如具有可由多关节型机器人的线缆端子自由接近的部件。自动布线还可以包括使用机器人，优选地多关节型机器人，从用于提供预端接或未端接的线缆的传送接口移除预端接或未端接的线缆。传送接口可以是自动线缆组装机的输出端，也可以是单独的装置，在该单独装置上或处将单独预组装线缆的线缆序列布置或设置在所限定的布线序列中，以便能够例如在机器人的帮助下将它们从该装置中机械地和全自动地移除。替代地或附加地，自动布线可以包括利用机器人(优选利用多关节型机器人)从用于传送至少部分预组装或未组装的线缆的传送接口移除至少部分预组装或未组装的线缆。在这种情况下，移除至少部分预组装的线缆可以包括从自动线缆切割机的传送接口移除切割成特定长度的线缆。在从传送接口移除线缆之后，该方法可以包括组装线缆的至少一个至少部分预组装末端或一个未组装末端，为此，利用机器人将线缆末端馈送到自动线缆末端加工机并且在线缆末端处理完成后由自动线缆末端加工机再次移除线缆末端。机器人可以具有带有光学系统的多功能末端执行器，该光学系统用于定位线缆和/或电气部件的实际位置或用于检测安装板上的布线位置。末端执行器还可以包括具有集成传感器系统的夹具，该夹具用于拾取单独线材并用于接触、路由和执行拉断检查。末端执行器还可包括用于对所接触的导线连接进行电测试的工具，例如欧姆计或电流连续性计。使用带有多功能末端执行器的多关节型机器人，可以在相对于安装板的安装平面的垂直方向、水平方向(即平行于安装板的安装面)上或者也可以在两个上述方向之间的任何倾斜角度，即例如在相对于安装板的安装平面的1°和89°之间的角度范围内，拾取、馈送和接触线缆，多关节型机器人可以是单臂式机器人或双臂式多关节型机器人，其中双臂式多关节型机器人可以实现为两个独立的机器人或者可以是具有两个臂的单个机器人。提供开关设备的设计可以包括从ECAD系统获得相应的设计数据集。在布线之前，该方法还可以包括组装过程，该组装过程也可以是自动化的，其中，根据开关设备的设计，特别是根据ECAD数据集，安装板配备有待布线的电气部件。该方法还可以包括发出至少一个布线指令，该布线指令是执行手动布线步骤的指令，该手动布线步骤被标识为在将测试例程应用于布线信息时不可自动化的布线步骤。手动布线步骤可以计算机化，如EP3392987A1中所述。自动布线步骤可以包括按照用于对电气部件进行布线的布线顺序依次生产多个单独预组装的线缆，并且经由用于处理预组装线缆的传送接口提供单独预组装的线缆。该方法可以优选地“及时”生产和提供预组装线缆，使得线缆束和其他线缆序列的存储以及它们在线束制造商处的处理以及在必要时到开关设备制造商的运输是不需要的。例如，可以设定，在进行第一布线步骤的同时，为第二布线步骤建立第二单独预组装线缆并且经由传送接口提供第二单独预组装线缆，在第一布线步骤中，利用单独预组装线缆中的第一单独预组装线缆建立两个电气部件之间的第一电气连接，第二布线步骤紧接第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对设置在安装板(1)上的电气开关设备(2)的电气部件(3)进行布线的方法，包括以下步骤：/n-提供(100)开关设备(2)的设计，所述设计至少包括与所述安装板(1)上的所述开关设备的多个电气部件(3)有关的位置信息和定向信息以及与每两个电气部件(3)之间的多条布线(4)有关的布线信息；/n-对所述安装板(1)上的电气部件(3)的实际布置进行光学检测(400)，并使所述位置信息和所述定向信息与所述实际布置匹配(500)；以及/n-按照布线顺序并根据所述布线信息、所述匹配的位置信息和所述定向信息对所述电气部件(3)进行自动布线(600)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181221 DE 102018133337.41.一种用于对设置在安装板(1)上的电气开关设备(2)的电气部件(3)进行布线的方法，包括以下步骤：
-提供(100)开关设备(2)的设计，所述设计至少包括与所述安装板(1)上的所述开关设备的多个电气部件(3)有关的位置信息和定向信息以及与每两个电气部件(3)之间的多条布线(4)有关的布线信息；
-对所述安装板(1)上的电气部件(3)的实际布置进行光学检测(400)，并使所述位置信息和所述定向信息与所述实际布置匹配(500)；以及
-按照布线顺序并根据所述布线信息、所述匹配的位置信息和所述定向信息对所述电气部件(3)进行自动布线(600)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学检测(400)包括对所述开关设备的所述多个电气部件(3)的存在检查，所述光学检测(400)包括对所述电气部件(3)的实际布置进行部件识别以及根据所述设计使所识别的部件(3)与所述开关设备的所述多个电气部件(3)匹配。


3.根据权利要求1或2所述的方法，包括对所述布线信息应用(200)测试例程，以确定所述布线(4)的自动化程度，并且如果需要，调整(300)所述布线信息以使自动化程度最大化，其中，根据调整后的所述布线信息进行所述电气部件(3)的自动布线(600)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述自动布线(600)包括利用机器人(8)优选地多关节型机器人来从用于传送至少部分预组装或未组装的线缆(5)的传送接口(6)移除(610)所述至少部分预组装或未组装的线缆(5)。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述移除(610)至少部分预组装的线缆(5)包括从自动线缆切割机(9.1)的传送接口(6)移除切割成一定长度的线缆(5)。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，在将所述线缆(5)从所述传送接口(6)进行所述移除(610)后，所述方法还包括组装(611)所述线缆(5)的至少一个至少部分预组装或未组装的末端(7)，利用所述机器人(8)将所述线缆末端(7)馈送到自动线缆末端加工机(9.2)，并在所述线缆末端处理执行后将所述线缆末端(7)再次从所述自动线缆末端加工机(9.2)移除。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述自动布线(600)包括：按照布线顺序依次制造(620)多个单独预组装的线缆，所述电气部件(3)使用所述布线顺序进行布线；并且经由用于提供预组装线缆(5)的传送接口(6)提供(100)所述单独预组装线缆(5)。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，在进行第一布线步骤的同时，为第二布线步骤生产第二单独预组装线缆(5)并且经由所述传送接口(6)提供所述第二单独预组装线缆(5)，在所述第一布线步骤中，利用所述单独预组装线缆中的第一单独预组装线缆产生两个电气部件(3)之间的第一电气连接，所述第二布线步骤紧接所述第一布线步骤。


9.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述移除(610)包括：利用所述机器人(8)夹持(630)所述预组装线缆(5)的第一预组装线缆末端(7)；并且馈送(640)所述第一预组装线缆末端(7)以及使所述第一预组装线缆末端(7)在所述电气部件(3)中的第一电气部件的线缆连接点处电气接触(650)。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，在接触(650)所述第一预组装线缆末端(7)后，将所述线缆(5)的第二预组装线缆末端(7)馈送到所述电气部件(3)中的第二电气部件的线缆连接点并使所述第二预组装线缆末端(7)在所述线缆连接点处接触。


11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一线缆末端(7)和所述第二线缆末端(7)的所述馈送(640)和所述接触(650)由同一个机器人(8)执行，为此，在所述第一线缆末端(7)已经接触之后，所述机器人(8)从已经夹持所述线缆(5)的第一线缆末端(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·迈克尔·巴克勒，
申请(专利权)人：利塔尔两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE