一種光纜自動纏繞機的製作方法

2023-09-22 17:10:40

本發明涉及一種機器人，特別公開了一種光纜自動纏繞機，屬於機器人技術領域。

背景技術：

針對一些光纜纏繞，使用人工纏繞，效率低下，成本高，一些機器纏繞出來的光纜不均勻，不能實現自動化，同時在纏繞過程中需要大量人工，增加了成本，因此急需一種可以自動纏繞的機器人。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種光纜自動纏繞機，本發明通過兩個光纜纏繞芯支撐部分的第四液壓缸驅動光纜纏繞芯支撐座來控制光纜纏繞芯的高度，同時通過第二步進電機帶動第二步進電機底板，進而帶動第一步進電機帶動六角形軸伸到光纜纏繞芯的六角形孔裡,使機器人完成自動安裝光纜纏繞芯，使機器更加智能化，更加方便；通過第四步進電機帶動帶動光纜輸送管左右移動，使光纜均勻纏繞在光纜纏繞芯上面，使光纜纏繞更加美觀。

本發明所使用的技術方案是：一種光纜自動纏繞機，包括底座、機械臂、光纜纏繞芯傳送帶、兩個光纜纏繞芯支撐部分、兩個光纜剪切部分、光纜輸送部分、四個行走部分、五個光纜纏繞芯，其特徵在於：所述的機械臂的第一舵機底面固定安裝在第一舵機固定座上；所述的光纜纏繞芯傳送帶的傳送帶支撐架底面固定安裝在光纜纏繞芯傳輸帶支撐座上面的斜面上；所述的兩個光纜纏繞芯支撐部分的兩個第四液壓缸底板下面固定安裝在底板上面，其位置在第一燕尾槽上面；所述的兩個光纜剪切部分的第五液壓缸缸體底端分別固定安裝在兩個第五液壓缸固定板內側；所述的光纜輸送部分的兩個第六液壓缸缸體底端固定安裝在兩個第六液壓缸固定座上面；所述的四個行走部分的第四舵機底面固定安裝在四個第四舵機固定座裡面；

所述的底座包括底板、兩個六角形軸承、第一步進電機、六角形軸、第二步進電機、第一齒輪、第二步進電機底板，所述的底板是一個長方形板子，在其上面中間位置設有一個長方形凹槽，在凹槽左右兩側各設有一個光纜纏繞芯擋板，所述的六角形軸承轉動安裝在光纜纏繞芯擋板上面的圓孔裡，六角形軸承中間有一個六角星形的通孔；

在底板上面的凹槽前後兩側各設有一個光纜纏繞芯支撐部分，所述的光纜纏繞芯支撐部分包括第四液壓缸底板、第四液壓缸、光纜纏繞芯支撐座，所述的第四液壓缸底板固定安裝在底板上面，所述的第四液壓缸缸體後端固定安裝在第四液壓缸底板內側面，其活塞杆端部與光纜纏繞芯支撐座外側面固定連接，光纜纏繞芯支撐座可以在兩個光纜纏繞芯擋板之間前後移動，光纜纏繞芯支撐座的前端是一個圓弧面，在光纜纏繞芯支撐座下面設有第一滑塊，所述的第一滑塊滑動安裝在第一燕尾槽裡；在底板上面中間位置設有第一燕尾槽，其平行於底板長邊；在底板上面設有光纜纏繞芯傳輸帶支撐座，其位置在底板上面中間靠後處；在底板上面設有第一舵機固定座，其位置在底板中間靠前第一燕尾槽左面的位置；在底板上面設有一個平行於底板寬邊的第二燕尾槽，其位置在底板中間靠前的位置；在底板上設有兩個第六液壓缸固定座，其位置在底板中間靠前的位置；在底板上的左側光纜纏繞芯擋板的左側設有燕尾槽，其平行底板寬邊；在第二步進電機底板底面設有滑軌，所述的滑軌滑動安裝在光纜纏繞芯擋板的左側的燕尾槽裡，在第二步進電機底板上面設有第一步進電機固定座，所述的第一步進電機水平放置，其側面固定安裝在第一步進電機固定座裡，其電機軸與六角形軸通過聯軸器固定連接；所述的第二步進電機水平放置，其側面固定安裝在第二步進電機底板上，其電機軸與第一齒輪固定連接，所述的第一齒輪與第一齒條相互嚙合，所述的第一齒條安裝在底板上；在兩個第五液壓缸固定板內側各設有一個光纜剪切部分，所述的光纜剪切部分包括第五液壓缸、光纜剪切座底板、光纜切割刀固定座、光纜切割刀，所述的第五液壓缸水平放置，其缸體底端固定安裝在第五液壓缸固定板內側，其活塞杆端部與第五液壓缸頂板外側固定連接；所述的光纜剪切座底板是一個長方形板子，在其下面設有第二滑塊，在其上面的右側設有第五液壓缸頂板上面，所述的光纜切割刀固定座固定安裝在光纜剪切座底板上面，所述的光纜切割刀固定安裝在光纜切割刀固定座的凹槽裡；

所述的機械臂包括第一舵機、第一舵機頂板、第二舵機、伸縮套筒、伸縮杆、第一液壓缸、第三舵機、第三舵機頂板、兩個機械爪、第二液壓缸，所述的第一舵機豎直向上放置，其底面固定安裝在第一舵機固定座裡，其電機軸與第一舵機頂板下面固定連接，在第一舵機頂板上面設有支撐架，所述的伸縮套筒與第二舵機的電機軸固定連接，其位置在第一舵機頂板上面兩個支撐架中間；所述的第二舵機水平放置，其側面固定安裝在第一舵機頂板上面，其電機軸轉動安裝在第一舵機頂板上面支撐架的圓孔裡；所述的伸縮杆下端面滑動安裝在伸縮套筒上面的凹槽裡，其上端面設有第三舵機固定座，所述的第三舵機固定安裝在第三舵機固定座裡，其電機軸與第三舵機頂板下面固定連接；所述的的第一液壓缸缸體底端與伸縮套筒側面的支撐架固定連接，其活塞杆端部與伸縮杆側面的支撐架固定連接；所述的第三舵機頂板是一個長方形板子，在其上面設有機械爪固定板，在機械爪固定板上面設有第三燕尾槽，所述的兩個機械爪一個固定安裝在機械爪固定板上，另一個下面的滑塊滑動安裝在第三燕尾槽裡，所述的第二液壓缸缸體底端與一個機械爪上面的支撐板固定連接，其活塞杆端部與另一個機械爪上面的支撐板固定連接；

所述的光纜纏繞芯傳送帶包括光纜纏繞芯掉落凹槽、兩個第三液壓缸、兩個第三液壓缸頂板、兩個光纜纏繞芯擋板、傳送帶支撐架、兩個傳送軸、傳送帶、十二個卡座、第三步進電機，所述的傳送帶支撐架底面固定安裝在光纜纏繞芯傳輸帶支撐座斜面上；所述的兩個傳送軸轉動安裝在傳送帶支撐架上面的凹槽裡，在傳送帶支撐架左側上面位置設有第三步進電機固定板，所述的第三步進電機側面固定安裝在第三步進電機固定板上，其電機軸與傳送軸通過聯軸器固定連接；所述的傳送帶安裝在兩個傳送軸上面，所述的十二個卡座均勻排列固定安裝在傳送帶上；所述的光纜纏繞芯安裝在卡座凹槽裡；所述的光纜纏繞芯掉落凹槽固定安裝在傳送帶支撐架下面，其位置在傳送帶支撐架靠前位置；在光纜纏繞芯掉落凹槽的左右兩側各設有一個凹槽；所述的兩個第三液壓缸的缸體後端固定安裝在光纜纏繞芯掉落凹槽的左右兩側，其活塞杆端部與第三液壓缸頂板固定連接，所述的第三液壓缸頂板與光纜纏繞芯擋板側面固定連接，所述的兩個光纜纏繞芯擋板分別滑動安裝在光纜纏繞芯掉落凹槽左右兩側的凹槽裡；

所述的光纜輸送部分包括兩個第六液壓缸、光纜剪切部分底板、第四步進電機底板、光纜輸送管、第四步進電機、第二齒輪，所述的兩個第六液壓缸缸體底端分別固定安裝在兩個第六液壓缸固定座上，其活塞杆端部與光纜剪切部分底板下面固定連接；在光纜剪切部分底板上面設有第二齒條；在光纜剪切部分底板上面設有第三燕尾槽，所述的第四步進電機底板下面的滑塊滑動安裝在第三燕尾槽裡；在第四步進電機底板上面側面設有光纜輸送管支撐板，所述的光纜輸送管固定安裝在光纜輸送管支撐板的孔裡；所述的第四步進電機水平放置，其側面固定安裝在第四步進電機底板上面，其電機軸與第二齒輪固定連接；所述的第二齒輪與第二齒條相互嚙合；

所述的行走部分包括第四舵機、輪子支撐座、第一輪子、第二輪子、第五步進電機、輪子軸，所述的第四舵機豎直向下放置，其底面固定安裝在第四舵機固定座裡，其電機軸與輪子支撐座上面固定連接；在輪子支撐座右側面設有第五步進電機固定板，所述的第五步進電機水平放置，其上側面與第五步進電機固定板下面固定連接，其電機軸與輪子軸通過聯軸器固定連接；輪子軸轉動安裝在輪子支撐座上面的圓孔裡；所述的第一輪子和第二輪子固定安裝在輪子軸上，其位置在輪子支撐座裡面。

本發明的有益效果：本發明通過兩個光纜纏繞芯支撐部分的第四液壓缸驅動光纜纏繞芯支撐座來控制光纜纏繞芯的高度，同時通過第二步進電機帶動第二步進電機底板，進而帶動第一步進電機帶動六角形軸伸到光纜纏繞芯的六角形孔裡,使機器人完成自動安裝光纜纏繞芯，使機器更加智能化，更加方便；通過第四步進電機帶動帶動光纜輸送管左右移動，使光纜均勻纏繞在光纜纏繞芯上面，使光纜纏繞更加美觀。

附圖說明

圖1、圖2、圖3為本發明的整體結構示意圖。

圖4、圖5、圖6為本發明的底座的結構示意圖。

圖7為本發明的機械臂的結構示意圖。

圖8、圖9為本發明的光纜纏繞芯傳送帶的結構示意圖。

圖10為本發明的光纜纏繞芯支撐部分的結構示意圖。

圖11為本發明的光纜剪切部分的結構示意圖。

圖12為本發明的光纜輸送部分的結構示意圖。

圖13、圖14為本發明的行走部分的結構示意圖。

圖15為本發明的光纜纏繞芯的結構示意圖。

附圖標號：1-底座、2-機械臂、3-光纜纏繞芯傳送帶、4-光纜纏繞芯支撐部分、5-光纜剪切部分、6-光纜輸送部分、7-行走部分、8-光纜纏繞芯、101-底板、102-光纜纏繞芯傳輸帶支撐座、103-第一燕尾槽、104-第二燕尾槽、105-第五液壓缸固定板、106-第六液壓缸固定座、107-第四舵機固定座、108-第一舵機固定座、109-光纜纏繞芯擋板、110-六角形軸承、111-第一齒條、112-第一步進電機固定座、113-第一步進電機、114-六角形軸、115-第二步進電機、116-第一齒輪、117-第二步進電機底板、201-第一舵機、202-第一舵機頂板、203-第二舵機、204-伸縮套筒、205-伸縮杆、206-第一液壓缸、207-第三舵機固定座、208-第三舵機、209-第三舵機頂板、210-機械爪固定板、211-第三燕尾槽、212-機械爪、213-第二液壓缸、301-光纜纏繞芯掉落凹槽、302-第三液壓缸、303-第三液壓缸頂板、304-光纜纏繞芯擋板、305-傳送帶支撐架、306-傳送軸、307-傳送帶、308-卡座、309-第三步進電機固定板、310-第三步進電機、401-第四液壓缸底板、402-第四液壓缸、403-光纜纏繞芯支撐座、404-第一滑塊、501-第五液壓缸、502-光纜剪切座底板、503-第二滑塊、504-第五液壓缸頂板、505-光纜切割刀固定座、506-光纜切割刀、601-第六液壓缸、602-光纜剪切部分底板、603-第二齒條、604-第三燕尾槽、605-第四步進電機底板、606-光纜輸送管支撐板、607-光纜輸送管、608-第四步進電機、609-第二齒輪、701-第四舵機、702-輪子支撐座、703-第一輪子、704-第二輪子、705-第五步進電機、706-第五步進電機固定板、707-輪子軸、801-光纜纏繞芯、802-六角形孔、803-光纜固定孔。

具體實施方式

下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。

實施例如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖15所示，一種光纜自動纏繞機，包括底座1、機械臂2、光纜纏繞芯傳送帶3、兩個光纜纏繞芯支撐部分4、兩個光纜剪切部分5、光纜輸送部分6、四個行走部分7、五個光纜纏繞芯8，其特徵在於：所述的機械臂2的第一舵機201底面固定安裝在第一舵機固定座108上；所述的光纜纏繞芯傳送帶3的傳送帶支撐架305底面固定安裝在光纜纏繞芯傳輸帶支撐座102上面的斜面上；所述的兩個光纜纏繞芯支撐部分4的兩個第四液壓缸底板401下面固定安裝在底板101上面，其位置在第一燕尾槽103上面；所述的兩個光纜剪切部分5的第五液壓缸501缸體底端分別固定安裝在兩個第五液壓缸固定板105內側；所述的光纜輸送部分6的兩個第六液壓缸601缸體底端固定安裝在兩個第六液壓缸固定座106上面；所述的四個行走部分7的第四舵機701底面固定安裝在四個第四舵機固定座107裡面；

所述的底座1包括底板101、兩個六角形軸承110、第一步進電機113、六角形軸114、第二步進電機115、第一齒輪116、第二步進電機底板117，所述的底板101是一個長方形板子，在其上面中間位置設有一個長方形凹槽，在凹槽左右兩側各設有一個光纜纏繞芯擋板109，所述的六角形軸承110轉動安裝在光纜纏繞芯擋板109上面的圓孔裡，六角形軸承110中間有一個六角星形的通孔；

在底板101上面的凹槽前後兩側各設有一個光纜纏繞芯支撐部分4，所述的光纜纏繞芯支撐部分4包括第四液壓缸底板401、第四液壓缸402、光纜纏繞芯支撐座403，所述的第四液壓缸底板401固定安裝在底板101上面，所述的第四液壓缸402缸體後端固定安裝在第四液壓缸底板401內側面，其活塞杆端部與光纜纏繞芯支撐座403外側面固定連接，光纜纏繞芯支撐座403可以在兩個光纜纏繞芯擋板109之間前後移動，光纜纏繞芯支撐座403的前端是一個圓弧面，在光纜纏繞芯支撐座403下面設有第一滑塊404，所述的第一滑塊404滑動安裝在第一燕尾槽103裡；在底板101上面中間位置設有第一燕尾槽103，其平行於底板101長邊；在底板上面設有光纜纏繞芯傳輸帶支撐座102，其位置在底板上面中間靠後處；在底板101上面設有第一舵機固定座108，其位置在底板中間靠前第一燕尾槽103左面的位置；在底板上面設有一個平行於底板101寬邊的第二燕尾槽104，其位置在底板中間靠前的位置；在底板上設有兩個第六液壓缸固定座106，其位置在底板中間靠前的位置；在底板101上的左側光纜纏繞芯擋板109的左側設有燕尾槽，其平行底板101寬邊；在第二步進電機底板117底面設有滑軌，所述的滑軌滑動安裝在光纜纏繞芯擋板109的左側的燕尾槽裡，在第二步進電機底板117上面設有第一步進電機固定座112，所述的第一步進電機113水平放置，其側面固定安裝在第一步進電機固定座112裡，其電機軸與六角形軸114通過聯軸器固定連接；所述的第二步進電機115水平放置，其側面固定安裝在第二步進電機底板117上，其電機軸與第一齒輪116固定連接，所述的第一齒輪116與第一齒條111相互嚙合，所述的第一齒條111安裝在底板101上；在兩個第五液壓缸固定板105內側各設有一個光纜剪切部分5，所述的光纜剪切部分5包括第五液壓缸501、光纜剪切座底板502、光纜切割刀固定座505、光纜切割刀506，所述的第五液壓缸501水平放置，其缸體底端固定安裝在第五液壓缸固定板105內側，其活塞杆端部與第五液壓缸頂板504外側固定連接；所述的光纜剪切座底板502是一個長方形板子，在其下面設有第二滑塊503，在其上面的右側設有第五液壓缸頂板504上面，所述的光纜切割刀固定座505固定安裝在光纜剪切座底板502上面，所述的光纜切割刀506固定安裝在光纜切割刀固定座505的凹槽裡；

所述的機械臂2包括第一舵機201、第一舵機頂板202、第二舵機203、伸縮套筒204、伸縮杆205、第一液壓缸206、第三舵機208、第三舵機頂板209、兩個機械爪212、第二液壓缸213，所述的第一舵機201豎直向上放置，其底面固定安裝在第一舵機固定座108裡，其電機軸與第一舵機頂板202下面固定連接，在第一舵機頂板202上面設有支撐架，所述的伸縮套筒204與第二舵機203的電機軸固定連接，其位置在第一舵機頂板202上面兩個支撐架中間；所述的第二舵機203水平放置，其側面固定安裝在第一舵機頂板202上面，其電機軸轉動安裝在第一舵機頂板202上面支撐架的圓孔裡；所述的伸縮杆205下端面滑動安裝在伸縮套筒204上面的凹槽裡，其上端面設有第三舵機固定座207，所述的第三舵機208固定安裝在第三舵機固定座207裡，其電機軸與第三舵機頂板209下面固定連接；所述的的第一液壓缸206缸體底端與伸縮套筒204側面的支撐架固定連接，其活塞杆端部與伸縮杆205側面的支撐架固定連接；所述的第三舵機頂板209是一個長方形板子，在其上面設有機械爪固定板210，在機械爪固定板210上面設有第三燕尾槽211，所述的兩個機械爪212一個固定安裝在機械爪固定板210上，另一個下面的滑塊滑動安裝在第三燕尾槽211裡，所述的第二液壓缸213缸體底端與一個機械爪212上面的支撐板固定連接，其活塞杆端部與另一個機械爪212上面的支撐板固定連接；

所述的光纜纏繞芯傳送帶3包括光纜纏繞芯掉落凹槽301、兩個第三液壓缸302、兩個第三液壓缸頂板303、兩個光纜纏繞芯擋板304、傳送帶支撐架305、兩個傳送軸306、傳送帶307、十二個卡座308、第三步進電機310，所述的傳送帶支撐架305底面固定安裝在光纜纏繞芯傳輸帶支撐座102斜面上；所述的兩個傳送軸306轉動安裝在傳送帶支撐架305上面的凹槽裡，在傳送帶支撐架305左側上面位置設有第三步進電機固定板309，所述的第三步進電機310側面固定安裝在第三步進電機固定板309上，其電機軸與傳送軸306通過聯軸器固定連接；所述的傳送帶307安裝在兩個傳送軸306上面，所述的十二個卡座308均勻排列固定安裝在傳送帶307上；所述的光纜纏繞芯8安裝在卡座308凹槽裡；所述的光纜纏繞芯掉落凹槽301固定安裝在傳送帶支撐架305下面，其位置在傳送帶支撐架305靠前位置；在光纜纏繞芯掉落凹槽301的左右兩側各設有一個凹槽；所述的兩個第三液壓缸302的缸體後端固定安裝在光纜纏繞芯掉落凹槽301的左右兩側，其活塞杆端部與第三液壓缸頂板303固定連接，所述的第三液壓缸頂板303與光纜纏繞芯擋板304側面固定連接，所述的兩個光纜纏繞芯擋板304分別滑動安裝在光纜纏繞芯掉落凹槽301左右兩側的凹槽裡；

所述的光纜輸送部分6包括兩個第六液壓缸601、光纜剪切部分底板602、第四步進電機底板605、光纜輸送管607、第四步進電機608、第二齒輪609，所述的兩個第六液壓缸601缸體底端分別固定安裝在兩個第六液壓缸固定座106上，其活塞杆端部與光纜剪切部分底板602下面固定連接；在光纜剪切部分底板602上面設有第二齒條603；在光纜剪切部分底板602上面設有第三燕尾槽604，所述的第四步進電機底板605下面的滑塊滑動安裝在第三燕尾槽604裡；在第四步進電機底板605上面側面設有光纜輸送管支撐板606，所述的光纜輸送管607固定安裝在光纜輸送管支撐板606的孔裡；所述的第四步進電機608水平放置，其側面固定安裝在第四步進電機底板605上面，其電機軸與第二齒輪609固定連接；所述的第二齒輪609與第二齒條603相互嚙合；

所述的行走部分7包括第四舵機701、輪子支撐座702、第一輪子703、第二輪子704、第五步進電機705、輪子軸707，所述的第四舵機701豎直向下放置，其底面固定安裝在第四舵機固定座107裡，其電機軸與輪子支撐座702上面固定連接；在輪子支撐座702右側面設有第五步進電機固定板706，所述的第五步進電機705水平放置，其上側面與第五步進電機固定板706下面固定連接，其電機軸與輪子軸707通過聯軸器固定連接；輪子軸707轉動安裝在輪子支撐座702上面的圓孔裡；所述的第一輪子703和第二輪子704固定安裝在輪子軸707上，其位置在輪子支撐座702裡面。

本發明工作原理：本發明通過行走部分7的第四舵機701來調整機器人的行走方向，通過第五步進電機705來驅動第一輪子703和第二輪子704使機器人行走；首先將光纜纏繞芯8放到光纜纏繞芯傳送帶3上面的傳送帶307上，通過第三步進電機310帶動傳送軸306進而帶動傳送帶307上的卡座308來帶動光纜纏繞芯8向上移動，進而掉落到光纜纏繞芯傳送帶3的光纜纏繞芯掉落凹槽301裡，通過兩個第三液壓缸302帶動兩個光纜纏繞芯擋板304向兩側移動使光纜纏繞芯8掉落；通過兩個光纜纏繞芯支撐部分4的第四液壓缸402驅動光纜纏繞芯支撐座403前後移動來控制光纜纏繞芯8的高度，同時通過第二步進電機115帶動第二步進電機底板117，進而帶動第一步進電機113帶動六角形軸114伸到光纜纏繞芯8的六角形孔802裡；接著將光纜通過光纜輸送管607穿過來，通過機械臂2的第一舵機201、第二舵機203第一液壓缸206、第三舵機208和第二液壓缸213協同工作使機械爪212夾住光纜並將其頭伸到光纜固定孔803裡；接著通過第一步進電機113帶動六角形軸114進而帶動光纜纏繞芯8旋轉使光纜纏繞芯8轉動，同時第四步進電機608帶動帶動光纜輸送管607使光纜均勻纏繞在光纜纏繞芯8上面；當纏繞完通過兩個光纜剪切部分5的第五液壓缸501驅動光纜切割刀506切斷光纜，然後六角形軸114在第二步進電機115的帶動下向外側移動，直到六角形軸114完全移出光纜纏繞芯8，同時通過兩個第四液壓缸402帶動兩個光纜纏繞芯支撐座403向兩側移動使纏繞完光纜的光纜纏繞芯8掉下工作檯。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、 「前」、「後」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。