CN117595032B - 一种数据线组装生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能生产领域，尤其涉及一种数据线组装生产工艺，包括：根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式；芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，其中，扭动角度根据弯曲芯线的数量确定；交叉点分布状态分析中，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序；目标芯线的抓取方式根据交叉点位置状态确定；目标芯线进行抓取可行分析中，在目标芯线符合抓取可行状态下，根据交叉点数量以及目标芯线的位置确定抓取顺序；本发明提高了芯线的抓取精度以及抓取效果，进一步提高了数据线组装生产的效率。

Description

一种数据线组装生产工艺

技术领域

本发明涉及智能生产领域，尤其涉及一种数据线组装生产工艺。

背景技术

数据线是用来将移动设备与电脑或电源等进行连接的，以达到移动设备传输数据、充电或通讯的目的，或者，也可以用于其他设备与设备之间的数据传输等，数据线包括线体以及数据头，线体内的芯线需要焊接在数据头的电路板上，并且，各个芯线在电路板上的焊接位置都是特定焊接的。但是，由于芯线焊接时各芯线间易发生交叉，导致机械臂的抓取焊接易抓取过多或抓取点选择偏差导致抓取焊接效率差，甚至损坏芯线，因此如何提高数据线组装生产中机械臂的芯线抓取效率是当下技术人员亟待解决的问题。

中国专利公开号CN114498238B公布了一种数据线焊接工艺及焊接装置，剥皮装置包括U型台、第一伸缩机构、第二伸缩机构、呈上下分布的上夹持块和下夹持块，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构分别设于U型台后侧和顶部，所述上夹持块与下夹持块之间设有线头定位机构和剥皮机构，所述第二伸缩机构与剥皮机构相连用于带动剥皮机构沿竖向移动切割数据线线材外侧胶皮；该发明中利用线头定位机构对数据线线头进行位置固定；另外，中国专利公开号CN113783074A公布了一种数据线全自动双头剥皮焊接机包括有左机体、右机体、用于输送并裁切数据线的第一送料机构、用于对数据线进行剥外被的第一剥皮机构、用于压平并调整两条芯线相对位置的整线机构、用于夹持定位数据线的定位夹具、用于输送定位夹具位移的输送机构、用于对芯线进行剥外皮的第二剥皮机构，用于输送接头的第二送料机构和用于将接头与芯线焊接的焊接机构；左机体和右机体之间设有第一抓取机构；输送机构包括有第一输送装置以及第二输送装置，第一输送装置、第二输送装置之间设有第二抓取机构；

上述技术方案虽然公开了“利用线头定位机构对数据线线头进行位置固定”以及“用于输送接头的第二送料机构和用于将接头与芯线焊接的焊接机构”的技术手段，但是，并未考虑到芯线交叉影响芯线抓取精度从而导致接头与芯线焊接效果差的问题，进而导致数据线组装生产效率差。

发明内容

为此，本发明提供一种数据线组装生产工艺，用以克服现有技术中数据线生产过程中，数据线内芯线交叉影响芯线抓取精度从而导致接头与芯线焊接效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种数据线组装生产工艺，包括：

针对目标数据线的基准角度图像进行采集，分析得到基准角度图像中的芯线横向交叉状态，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式；

针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，其中，针对目标数据线进行扭动，扭动角度根据弯曲芯线的数量确定；

交叉点分布状态分析中，检测各目标芯线对应的交叉点数量，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序，其中，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序，或，针对目标芯线进行抓取可行分析；

目标芯线的抓取方式根据交叉点位置状态确定，以及，交叉点位置状态处于第一预设交叉点位置状态，针对目标芯线的相邻无影响芯线进行焊接；

交叉间隙面积大于预设阈值时，针对交叉间隙进行拨正；

针对目标芯线进行抓取可行分析中，在目标芯线符合抓取可行状态下，根据交叉点数量以及目标芯线的位置确定抓取顺序。

进一步地，针对目标数据线进行基准角度图像采集，分析目标数据线对应的基准角度图像中芯线横向交叉状态，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式，芯线分析方式包括：针对目标数据线进行多角度扭动分析，

或，针对目标数据线进行交叉点分布状态分析；

其中，所述基准角度图像为图像采集装置在初始位置上拍摄到的目标数据线的图像。

进一步地，针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，针对目标数据线进行预设次数的扭动，其中，检测各目标芯线的弯曲状态，将弯曲状态处于预设弯曲状态的目标芯线记为弯曲芯线，根据弯曲芯线的数量确定扭动角度；

单次扭动的扭动角度与弯曲芯线的数量为负相关关系；

其中，所述第一预设横向交叉状态为目标数据线的交叉点数量处于第一预设交叉点数量范围。

进一步地，多角度扭动分析中，针对目标数据线的单次扭动结束时，检测当前芯线横向交叉状态，且在芯线横向交叉状态仍处于第一预设横向交叉状态时，进行下一次扭动；

若芯线横向交叉状态处于第二预设横向交叉状态或扭动次数达到预设次数，则停止扭动并进行交叉点分布状态分析。

进一步地，交叉点分布状态分析中，检测各目标芯线对应的交叉点数量，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序，包括：

交叉点分布状态处于第一预设交叉点分布状态，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序；

交叉点分布状态处于第二预设交叉点分布状态，针对目标芯线进行抓取可行分析。

进一步地，将存在相同交叉点且分别仅存在一交叉点的两目标芯线记为一对交叉芯线，检测第i对交叉芯线中各交叉芯线对应的端点参考距离，并将端点参考距离最小的交叉芯线记为第一抓取芯线，将端点参考距离最大的交叉芯线记为第二抓取芯线；

第一抓取芯线的抓取顺序优先级大于第二抓取芯线的抓取顺序。

进一步地，检测交叉点位置状态，根据交叉点位置状态确定抓取方式，抓取方式包括：交叉点位置状态处于第一预设交叉点位置状态，针对预设抓取位置进行抓取；

交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态，针对对应的该对交叉芯线的邻域影响状态进行分析。

进一步地，针对交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态的一对交叉芯线的邻域影响状态进行分析，若邻域影响状态处于第一预设邻域影响状态，针对相邻无影响芯线进行焊接，并针对相邻无影响芯线焊接完成时，且在交叉间隙面积大于预设交叉间隙面积时，针对交叉间隙进行拨正。

进一步地，针对目标芯线进行抓取可行分析，若目标芯线符合抓取可行状态，按照对应的交叉点数量由大至小的顺序依次选择目标芯线，若一目标芯线上层无目标芯线，则针对该目标芯线进行抓取并焊接；

若目标芯线上层存在目标芯线，则按照交叉点数量减少的顺序进行下一目标芯线的上层是否存在目标芯线进行分析。

进一步地，抓取可行状态为各目标芯线的交叉点的对应的交叉点位置状态均处于第一预设交叉点位置状态；目标芯线上层是否存在目标芯线根据第二拍摄角度拍摄获取的第二角度图像确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明技术方案中，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式，使得芯线分析方式的选择更加符合实际工作场景，避免现有技术统一的抓取方式导致的误抓问题，并且，本发明中针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，针对两目标芯线未接触但是垂直于地面的方向的图像中存在交叉的情况，采用扭动的方式改变目标芯线的状态，相比于现有技术中的多角度多图像拍摄，减少了拍摄装置数量，并且减小了抓取难度，并且，交叉点分布状态处于第一预设交叉点分布状态，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序，使得抓取顺序的确定更加符合实际工作场景，避免了抓取过程中的多抓或者误抓的问题，进而提高了本发明的抓取精度以及抓取效果，进一步提高了数据线组装生产的效率。

附图说明

图1为本发明实施例数据线组装生产工艺的示意图；

图2为本发明实施例机械抓取装置的示意图；

图3为本发明实施例固定装置的示意图；

图4为本发明实施例焊接槽的示意图；

图中：机械臂1，电驱夹持组件2，固定装置3，中空线槽4，焊接槽5，固定槽道6。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例数据线组装生产工艺的示意图，本发明提供一种数据线组装生产工艺，包括：

针对目标数据线的基准角度图像进行采集，分析得到基准角度图像中的芯线横向交叉状态，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式；

针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，其中，针对目标数据线进行扭动，扭动角度根据弯曲芯线的数量确定；

交叉点分布状态分析中，检测各目标芯线对应的交叉点数量，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序，其中，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序，或，针对目标芯线进行抓取可行分析；

目标芯线的抓取方式根据交叉点位置状态确定，以及，交叉点位置状态处于第一预设交叉点位置状态，针对目标芯线的相邻无影响芯线进行焊接；

交叉间隙面积大于预设阈值时，针对交叉间隙进行拨正；

针对目标芯线进行抓取可行分析中，在目标芯线符合抓取可行状态下，根据交叉点数量以及目标芯线的位置确定抓取顺序。

请参阅图2至图4所示，本发明使用的装置包括但不限于：

机械抓取装置，其通过机械臂1移动到目标数据线所在位置，并通过电驱夹持组件2收紧使得芯线被抓取；

拨动装置，其包括一机械臂1，以及与机械臂1相连的一拨动针，拨动针为一针型钢结构组件，拨动装置用以控制机械臂1使得拨动针插入交叉间隙并通过移动波动针对交叉间隙进行拨正；

固定装置3，其包括第一固定块和第二固定块，第一固定块和第二固定块均开设有半圆形凹槽，第一固定块和第二固定块的半圆形凹槽相匹配，以使得第一固定块和第二固定块合并后构成一中空线槽4，用以固定目标数据线；

焊接槽5，其上设置有若干固定槽道6，机械抓取装置将抓取完成的目标芯线移动至对应的固定槽道6固定，待所有目标芯线抓取完成时，将焊接槽5输送至焊接处进行焊接；

其中，目标芯线的颜色通过视觉识别软件确定，不同的颜色的芯线对应的焊接槽5不同，此为本领域技术人员易理解的公知常识，在此不做赘述。

请继续参阅图1所示，针对目标数据线进行基准角度图像采集，分析目标数据线对应的基准角度图像中芯线横向交叉状态，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式，芯线分析方式包括：针对目标数据线进行多角度扭动分析，

或，针对目标数据线进行交叉点分布状态分析；

其中，所述基准角度图像为图像采集装置在初始位置上拍摄到的目标数据线的图像。

具体而言，基准角度图像通过机器视觉检测装置进行拍摄获取，即机器视觉检测装置俯视拍摄目标数据线，本发明中目标数据线为外层剥离完成且露出内部的芯芯线的数据线；芯线横向交叉状态包括第一预设横向交叉状态以及第二预设横向交叉状态，第一预设横向交叉状态为检测到基准角度图像中各目标芯线均存在交叉点，所述交叉点即基准角度图像中的一目标芯线与任一其他目标芯线存在交叉，则俯视角度下交叉的点为交叉点，并非反映芯线的缠绕和接触。

具体而言，针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，针对目标数据线进行预设次数的扭动，其中，检测各目标芯线的弯曲状态，将弯曲状态处于预设弯曲状态的目标芯线记为弯曲芯线，根据弯曲芯线的数量确定扭动角度；

单次扭动的扭动角度与弯曲芯线的数量为负相关关系；

其中，所述第一预设横向交叉状态为目标数据线的交叉点数量处于第一预设交叉点数量范围。

具体而言，每次扭动的角度相同，本发明中目标数据线的扭动方向为目标数据线截面圆心的顺时针方向或逆时针方向，但是值得注意的是，两次扭动的方向为相同方向，预设次数由用户自行设置，但是值得注意的是，预设次数×单次扭动的扭动角度≤360°，目标芯线的弯曲状态的确认方式为，随机选择目标芯线上5个点，分别生成该5个点与参考点的连线段，分别检测各连线段之间的最小夹角，提取角度最大的最小夹角对应的角度，若大于30°，则记为对应的目标芯线为的弯曲状态为预设弯曲状态。

具体而言，多角度扭动分析中，针对目标数据线的单次扭动结束时，检测当前芯线横向交叉状态，且在芯线横向交叉状态仍处于第一预设横向交叉状态时，进行下一次扭动；

若芯线横向交叉状态处于第二预设横向交叉状态或扭动次数达到预设次数，则停止扭动并进行交叉点分布状态分析。

具体而言，针对两目标芯线未接触但是垂直于地面的方向的图像中存在交叉的情况，采用扭动的方式改变目标芯线的状态，并且相比于现有技术中的多角度拍摄，减少了拍摄装置数量。

具体而言，交叉点分布状态分析中，检测各目标芯线对应的交叉点数量，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序，包括：

交叉点分布状态处于第一预设交叉点分布状态，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序；

交叉点分布状态处于第二预设交叉点分布状态，针对目标芯线进行抓取可行分析。

具体而言，第一预设交叉点分布状态为目标数据线的目标芯线均为两两交叉，所述两两交叉为各目标芯线均仅存在一个交叉点，第二预设交叉点分布状态为目标数据线存在交叉点数量大于1的目标芯线。

具体而言，将存在相同交叉点且分别仅存在一交叉点的两目标芯线记为一对交叉芯线，检测第i对交叉芯线中各交叉芯线对应的端点参考距离，并将端点参考距离最小的交叉芯线记为第一抓取芯线，将端点参考距离最大的交叉芯线记为第二抓取芯线；

第一抓取芯线的抓取顺序优先级大于第二抓取芯线的抓取顺序。

具体而言，i＝1,2,3，……，n，其中，n为交叉芯线的数量的二分之一，每对交叉芯线中包括两条交叉芯线，端点参考距离为目标芯线靠近焊接槽的端点与其对应的焊接点的距离，第一抓取芯线的抓取顺序优先级大于第二抓取芯线的抓取顺序即，优先抓取第一抓取芯线。

具体而言，第一抓取芯线以及第二抓取芯线已确定时，检测交叉点位置状态，根据交叉点位置状态确定抓取方式，抓取方式包括：交叉点位置状态处于第一预设交叉点位置状态，针对预设抓取位置进行抓取；

交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态，针对对应的该对交叉芯线的邻域影响状态进行分析。

具体而言，第一预设交叉点位置状态为交叉点与对应的两交叉芯线的端点的距离均大于预设抓取距离，第二预设交叉点位置状态为两交叉芯线的交叉点与对应的两交叉芯线的任一端点的距离小于或等于预设抓取距离，预设抓取距离为10mm，预设抓取位置为目标芯线上距离对应端点5mm处的位置。

具体而言，针对交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态的一对交叉芯线的邻域影响状态进行分析，若邻域影响状态处于第一预设邻域影响状态，针对相邻无影响芯线进行焊接，并针对相邻无影响芯线焊接完成时，且在交叉间隙面积大于预设交叉间隙面积时，针对交叉间隙进行拨正。

具体而言，交叉间隙为两交叉芯线在基准角度图像中构成的封闭区域，拨正为拨动装置控制拨动针插入交叉间隙并通过向焊接槽方向移动波动，使得交叉间隙的状态进行改变，第一预设邻域影响状态为与一对交叉芯线的距离最近的目标芯线不存在交叉点，第二预设邻域影响状态为与一对交叉芯线的距离最近的目标芯线存在交叉点，若邻域影响状态处于第二预设邻域影响状态，则进行人工抓取焊接。

具体而言，针对目标芯线进行抓取可行分析，若目标芯线符合抓取可行状态，按照对应的交叉点数量由大至小的顺序依次选择目标芯线，若一目标芯线上层无目标芯线，则针对该目标芯线进行抓取并焊接；

若目标芯线上层存在目标芯线，则按照交叉点数量减少的顺序进行下一目标芯线的上层是否存在目标芯线进行分析，直至一目标芯线上层无目标芯线。

具体而言，若目标芯线在垂直于地面方向的上方存在目标芯线，则记为目标芯线上层存在目标芯线。

具体而言，抓取可行状态为各目标芯线的交叉点的对应的交叉点位置状态均处于第一预设交叉点位置状态；目标芯线上层是否存在目标芯线根据第二拍摄角度拍摄获取的第二角度图像确定。

具体而言，第二角度图像为机器视觉检测装置移动至第二拍摄角度进行拍摄获取的目标芯线的图像，移动至第二拍摄角度的机器视觉检测装置的高度与中控线槽的高度相同，第二拍摄角度时的机器视觉检测装置的相机中轴线与基准角度的机器视觉检测装置的相机中轴线的夹角为90°。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种数据线组装生产工艺，其特征在于，包括：

针对目标数据线进行基准角度图像采集，分析目标数据线对应的基准角度图像中芯线横向交叉状态，根据芯线横向交叉状态确定芯线分析方式，芯线分析方式包括：针对目标数据线进行多角度扭动分析，

或，针对目标数据线进行交叉点分布状态分析；

其中，所述基准角度图像为图像采集装置在初始位置上拍摄到的目标数据线的图像；

针对芯线横向交叉状态处于第一预设横向交叉状态的目标数据线进行多角度扭动分析，针对目标数据线进行预设次数的扭动，其中，检测各目标芯线的弯曲状态，将弯曲状态处于预设弯曲状态的目标芯线记为弯曲芯线，根据弯曲芯线的数量确定扭动角度；

单次扭动的扭动角度与弯曲芯线的数量为负相关关系；

其中，所述第一预设横向交叉状态为目标数据线的交叉点数量处于第一预设交叉点数量范围；

多角度扭动分析中，针对目标数据线的单次扭动结束时，检测当前芯线横向交叉状态，且在芯线横向交叉状态仍处于第一预设横向交叉状态时，进行下一次扭动；

若芯线横向交叉状态处于第二预设横向交叉状态或扭动次数达到预设次数，则停止扭动并进行交叉点分布状态分析；

交叉点分布状态分析中，检测各目标芯线对应的交叉点数量，根据交叉点分布状态确定机械抓取顺序，包括，

交叉点分布状态处于第一预设交叉点分布状态，根据每对交叉芯线对应的端点参考距离确定机械抓取顺序；

交叉点分布状态处于第二预设交叉点分布状态，针对目标芯线进行抓取可行分析；

将存在相同交叉点且分别仅存在一交叉点的两目标芯线记为一对交叉芯线，检测第i对交叉芯线中各交叉芯线对应的端点参考距离，并将端点参考距离最小的交叉芯线记为第一抓取芯线，将端点参考距离最大的交叉芯线记为第二抓取芯线；

第一抓取芯线的抓取顺序优先级大于第二抓取芯线的抓取顺序；

检测交叉点位置状态，根据交叉点位置状态确定抓取方式，抓取方式包括：交叉点位置状态处于第一预设交叉点位置状态，针对预设抓取位置进行抓取；

交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态，针对对应的该对交叉芯线的邻域影响状态进行分析；

针对交叉点位置状态处于第二预设交叉点位置状态的一对交叉芯线的邻域影响状态进行分析，若邻域影响状态处于第一预设邻域影响状态，针对相邻无影响芯线进行焊接，并针对相邻无影响芯线焊接完成时，且在交叉间隙面积大于预设交叉间隙面积时，针对交叉间隙进行拨正；

针对目标芯线进行抓取可行分析，若目标芯线符合抓取可行状态，按照对应的交叉点数量由大至小的顺序依次选择目标芯线，若一目标芯线上层无其他目标芯线，则针对该目标芯线进行抓取并焊接；

若目标芯线上层存在其他目标芯线，则按照交叉点数量减少的顺序进行下一目标芯线的上层是否存在目标芯线进行分析；

交叉点分布状态包括目标数据线的目标芯线均为两两交叉的第一预设交叉点分布状态，以及目标数据线存在交叉点数量大于1的目标芯线的第二预设交叉点分布状态，所述两两交叉为各目标芯线均仅存在一个交叉点；

端点参考距离为目标芯线靠近焊接槽的端点与其对应的焊接点的距离；

交叉点位置状态包括交叉点与对应的两交叉芯线的端点的距离均大于预设抓取距离的第一预设交叉点位置状态以及两交叉芯线的交叉点与对应的两交叉芯线的任一端点的距离小于或等于预设抓取距离的第二预设交叉点位置状态；

交叉间隙为两交叉芯线在基准角度图像中构成的封闭区域。

2.根据权利要求1所述的数据线组装生产工艺，其特征在于，抓取可行状态为各目标芯线的交叉点的对应的交叉点位置状态均处于第一预设交叉点位置状态；目标芯线上层是否存在目标芯线根据第二拍摄角度拍摄获取的第二角度图像确定。