用于对布置在装配平台上的电气开关设备的电气部件进行机器人辅助布线的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对布置在装配平台上的电气开关设备的电气部件进行机器人辅助布线的方法，所述方法具有如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对布置在装配平台上的电气开关设备的电气部件进行机器人辅助布线的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于对布置在装配平台上的电气开关设备的电气部件进行机器人辅助布线的方法。

技术介绍

[0002]在开关设备和控制设备的制造中，电气部件的布线是核心的并且最耗时的工作过程之一，其至今主要通过手工来执行。在此，不仅是该工作过程的复杂性高，而且特别是百分之百无缺陷的要求都对执行布线的员工提出很高的要求。
[0003]为了布线过程的优化，存在有在不同辅助级别中的不同的技术辅助设施。这些辅助设施的范围从用于线缆组装的手动工具和/或半自动机到全自动化设备，这些全自动化设备完全地组装单个的导线，也就是说，切割，去除绝缘，安装芯线端部套管并且压接。接着，如此制造的预组装的线缆可以作为散置的并且单个的导线、作为顺序地彼此连接或排列的导线或作为导线束输出。由DE102015103444A1已知缠绕到卷筒上的线缆序列。BE1019651A描述了一种多功能加工头，该多功能加工头集成到布线设备的末端执行器中。DE4431254A1和EP0917259B1分别描述了用于对电气设备的部件的连接部进行布线的方法和装置。EP0259394B1描述了一种用于敷设线缆的工具。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是，对开篇所述类型的方法进一步予以改进，使得该方法具有尽可能高的自动化程度。
[0005]该目的通过一种具有权利要求1的特征的方法得以实现。从属权利要求各自涉及本专利技术的有利实施方式。
[0006]相应地，该方法具有如下步骤：
[0007]‑
提供开关设备的规划，该规划至少具有位置信息和定向信息和关于装配平台上的开关设备的多个电气部件的定向信息和关于在每两个电气部件之间的多条电气布线的布线信息；
[0008]‑
从多条布线中的至少一条布线的布线信息中提取线缆路径，包括线缆源头坐标、线缆终点坐标和在线缆源头坐标和线缆终点坐标之间的敷设路径；
[0009]‑
沿线缆路径生成轨迹点和/或矢量点，并且参数化轨迹点和/或矢量点，以便产生机器人控制器；并且
[0010]‑
利用机器人控制器来控制机器人。
[0011]开关设备的规划，也就是说，特别是位置信息和关于开关设备的多个电气部件的定向信息以及涉及部件布线的布线信息，例如可以直接从3D
‑
ECAD系统中来提供。通过该系统还可以获取涉及电气开关设备的补充信息，只要这些信息可以辅助布线。这些信息例如可以包括对布线的单个线缆的单独组装。
[0012]该方法可以包括，应用对布线信息的检查例程，以便确定布线的自动化程度，并且必要时调整布线信息，以便最大化自动化程度。对布线的自动化程度的确定可以包括，确定各个布线步骤的自动化适宜性，在这些布线步骤中，电气开关设备的每两个电气部件彼此布线。
[0013]对规划的提供和对布线信息的检查例程的应用以及在必要时调整布线信息以便最大化自动化程度，可以计算机辅助地并且因此基本与位置无关地来执行，并且因此不必强制地在例如为布线而设置的布线自动机上来执行。调整的布线信息例如可以通过在布线自动机上手动调用，或通过借助读取产品识别码例如RFID芯片的自动识别，而被导入布线设备。
[0014]此外，对开关设备的规划的提供可以提供来自规划的部件信息，优选为装配平台的至少一个尺寸或轮廓、至少一个电气部件或电气开关设备的另一部件的类型、至少一个电气部件的连接方式、至少一个电气部件的连接坐标和/或连接矢量、或至少一个电气部件或电气开关设备的另一部件的几何形状。
[0015]对布线信息的检查例程的应用以便确定布线的自动化程度例如可以包括，针对可自动化的接触，检查至少一个电气部件的至少一种连接方式(导体接线端子等)和/或电气部件之一的连接坐标。电气部件的导体接线端子的连接角度例如可以位于由布线机器人可操作的角度范围之外或之内。
[0016]此外，该方法可以包括，光学地检测电气部件在装配平台上的实际布置，并将位置信息和定向信息调整适配于实际布置。对电气部件在装配平台上的实际布置的光学检测可以包括，扫描其上布置有电气部件的装配平台的装配平面。扫描可以借助机器人来执行，优选借助由机器人控制器控制的机器人执行，例如借助关节臂机器人，该关节臂机器人具有带光学检测机构例如摄像机或扫描仪的多功能末端执行器。关节臂机器人可以利用摄像机逐行地扫描装配平台平面。借助电气部件的光学检测到的实际布置，可以检测关于电气部件在装配平台平面上的局部布置的实际数据，并且将其与在开关设备的规划中包含的规划的给定数据、位置信息和定向信息相比较。可以规定，当超过一个或多个部件的局部布置的公差值时，执行将位置信息和定向信息适配于部件的实际布置。
[0017]对电气部件的实际布置的光学检测可以包括，光学地检测电气部件的独特标识，例如QR码。然而，对电气部件的识别也可以借助图像识别的常见方法来进行，在这些方法中，由被检测部件的几何形状和不同部件在装配平面上彼此间的相对布置推断出电气开关设备的各个部件。
[0018]该方法可以包括，光学地检测电气部件在装配平台上的实际布置，并且根据检测到的在电气部件的实际布置与位置信息和定向信息之间的偏差来调整适配线缆路径。
[0019]此外，该方法可以包括，生成在参数化轨迹点和/或矢量点以便产生机器人控制器时考虑的在线缆路径外部的附加轨迹点和/或矢量点。这特别是在开关设备的规划具有理想的线缆路径时是有益的，例如垂直于电气部件馈送线缆，和/或在接触的部件之间具有仅由线缆的直的延伸区段(这些延伸区段以直角相互过渡)组成的线缆路径。为了使这样的布线自动化，可以有益的是，通过添加线缆将直角柔化为圆的导线方向变化，或者即使在与规划的理想角度有偏差的实际接触角度情况下也能实现接触部件。
[0020]在此，在线缆路径外部的附加轨迹点和/或矢量点的生成可以包括，转移位于线缆
路径上的轨迹点和/或矢量点，使得这些轨迹点和/或矢量点布置在线缆路径外部。在当提取时提取了电气布线的具有90
°
方向变化的敷设路径的情况下，可以产生相对于90
°
方向变化的外半径而言前移了一段距离的附加轨迹点和/或矢量点。因此，特别是可以在线缆路径的一些位置位置生成在线缆路径外部的附加轨迹点和/或矢量点，线缆路径在这些位置具有方向变化，例如90
°
的方向变化。
[0021]线缆路径外部的附加轨迹点和/或矢量点的生成可以包括，生成位于具有特定最小半径的轨道曲线上的轨迹点和/或矢量点。
[0022]第一导线具有大于第二导线的第二导体横截面的第一导体横截面，该第一导线的轨迹点和/或矢量点可以沿轨道曲线来生成，该轨道曲线具有比如下轨道曲线的半径更大的半径：沿着所述轨道曲线生成第二导线的轨迹点和/或矢量点。
[0023]轨迹点和/或矢量点的生成以及对轨迹点和/或矢量点的参数化以便产生机器人控制器可以包括，应用预制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对布置在装配平台上的电气开关设备的电气部件进行机器人辅助布线的方法，所述方法具有如下步骤：
‑
提供(100)开关设备(2)的规划，所述规划至少具有关于在所述装配平台(1)上的所述开关设备的多个电气部件(3)的位置信息和定向信息和关于在每两个所述电气部件(3)之间的多条电气布线(4)的布线信息；
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从多条布线(4)中的至少一条布线的布线信息提取(700)线缆路径，包括线缆源头坐标、线缆终点坐标和在所述线缆源头坐标与所述线缆终点坐标之间的敷设路径；
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沿所述线缆路径生成(800)轨迹点和/或矢量点，并且参数化(900)所述轨迹点和/或矢量点，以便产生机器人控制器；并且
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利用所述机器人控制器来控制(1100)机器人。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括，应用(200)对所述布线信息的检查例程，以便确定所述布线(4)的自动化程度，并且必要时调整(300)所述布线信息，用于使得自动化程度最大化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在提供(100)所述开关设备(2)的规划时，还提供来自所述规划的部件信息，优选为所述装配平台(1)的至少一个尺寸和/或轮廓、至少一个所述电气部件(3)或所述电气开关设备(2)的另一部件的类型、至少一个所述电气部件(3)的连接方式、至少一个所述电气部件(3)的连接坐标和/或连接矢量、和/或至少一个所述电气部件(3)的几何形状。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括，光学地检测(400)所述电气部件(3)在所述装配平台(1)上的实际布置，并且将所述位置信息和定向信息调整适配(500)于所述实际布置。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括，光学地检测(400)所述电气部件(3)在所述装配平台(1)上的实际布置，并且根据检测到的在所述电气部件(3)的实际布置与所述位置信息和定向信息之间的偏差来调整适配(500)所述线缆路径。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，对所述电气部件(3)在所述装配平台(1)上的实际布置的所述光学检测(400)包括，光学地检测障碍物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯，
申请(专利权)人：里塔尔有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：