[发明专利]一种线束自动包覆设备的控制方法

权利要求书

1.一种线束自动包覆设备的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立一种线束自动包覆设备的控制系统，包括：人机界面、工业机器人、末端执行器、控制柜、设置有线束夹具的布线板、视觉检测系统；其中：

所述控制柜内设置有PLC控制器、机器人控制器；

所述机器人控制器用于控制工业机器人的行动及供电；

所述PLC控制器分别与机器人控制器、末端执行器、线束夹具连接；用于控制所述末端执行器与线束夹具，并通过机器人控制器来启/停工业机器人；

所述PLC控制器与人机界面连接；

所述工业机器人以及末端执行器用于对线束进行包覆；

所述布线板用于通过线束夹具固定线束；所述线束夹具包括若干个用于固定线束端子的线束端末置具和若干个用于固定线束分支点的线束分支夹具；

所述视觉检测系统包括：智能相机、条形光源；其用于检测线束分支点是否偏离分支点夹具以及线束是否缺包；

所述智能相机设置于所述末端执行器上；

所述条形光源设置于所述布线板上，其用于为智能相机提供光源；

所述末端执行器包括：底座、步进电机、旋转壳、传动齿轮、配重块、导向轮、一个及以上胶带放置架、霍尔传感器、刀具、粘附板；

所述配重块、导向轮、胶带套均设置于所述旋转壳上；所述旋转壳、步进电机、传动齿轮均设置于所述底座上；所述底座设置于所述工业机器人的手臂上，其通过工业机器人手臂末端的法兰连接；

所述步进电机通过驱动传动齿轮驱动旋转壳旋转作圆周运动；

所述旋转壳设置有U型开口；进行线束包覆时，所述线束位于U型开口中；所述粘附板和刀具设置于所述U型口的侧壁，刀具位于U型口靠近旋转壳外侧的部分；

所述胶带自一个胶带套引出，并通过导向轮进入所述U型开口，并粘附在所述粘附板上；

所述霍尔传感器设置于所述配重块上；

S2：线束包覆准备阶段：将线束放置并固定在布线板上，判断是否已经预存线束最优包覆路径，若无则按照蚁群算法输出最优包覆路径，并进行下一步；若有，则直接进行下一步；

所述步骤S2进一步包括：

S21：将线束放置在布线板上，并使用线束端末置具和线束分支夹具固定；

S22：判断PLC控制器内是否已经预存线束最优包覆路径；如是，进行步骤S3；如否，则进入S23；

S23：使用工业机器人和智能相机对布线板上的线束、分支点及分布进行图像采集，并将采集到图像信息上传至PLC控制器，PLC控制器基于蚁群算法计算得到最优包覆路径；进一步包括：

将工业机器人手臂移到布线板的中央高处，利用安装于末端执行器的智能相机采集布线板的图像信息；包括线束端点、分支点在内的坐标信息以及线束在整个布线板上的分布情况；

智能相机将采集到的信息发送给PLC控制器；

且智能相机将采集到的图像进行图像处理，该处理包括：预处理、边缘拟合、角点检测以及工位特征点的筛选得到线束分支点的信息，以便后面的线束缺包检测；

智能相机将采集到的图像信息以及处理后的信息预先存储，作为线束未包覆前的节点信息；

S3：线束包覆执行阶段：按照PLC控制器得到的最优包覆路径启动工业机器人，自动对线束进行包覆；

S4：线束包覆检测阶段：线束包覆过程或包覆完成时，视觉检测系统对线束包覆的完整性进行检测，防止遗漏部分线束；

所述步骤S4进一步包括：线束包覆过程或包覆完成时，当包覆到线束分支点初始坐标时，安装于末端执行器的智能相机在光源的照射下实时采集线束图像，完成对实时线束图像进行识别分析，包括：

与对应的预存的未包覆前的节点信息进行对比，判断该点的坐标位置与对应的预存的未包覆前的节点的坐标位置距离是否超过5mm；并将该结果发送给PLC控制器；

未超出范围时，末端执行器断开胶带，进行下一分支包覆；如超过范围时，继续包覆，直至达到5mm以内断带，结束包覆。