CN107393743B - 一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***，包括用于传送零件托盘的传送带、用于分别夹取接线端子和静态触头组金属片并装配完成后放入空气开关指定位置的两台六自由度垂直关节工业机器人、用以检测零件托盘是否到达装配工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在装配工位的固定装置，所述两台六自由度垂直关节工业机器人、所述光电传感器和固定装置位于所述传动带装配工位的一侧；以及提供一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配方法。本发明设计合理、结构简单、能够实现低压空气开关自动装配功能，减少人力资源使用、减轻劳动强度、提高生产效率、提升产品合格率和保证产品质量。

Description

一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***及方法
技术领域
本发明涉及低压空气开关装配领域，尤其是一种低压空气开关自动装配***及方法。
背景技术
低压空气开关是低压配电网络和电力拖动***的重要组件，其主要作用为：1.接触和分断电路；2.在电路或电气设备发生短路、严重过载及欠电压等危险情况时进行断电保护。
现有的低压空气开关的装配多采用全人工组装的方式，具有人力资源占用大、劳动强度大、生产效率低和产品质量一致性低等缺点，不符合现代工业精益生产的理念，也难以有效地降低生产成本。
发明内容
为了克服已有低压空气开关装配方式的人力资源占用大、劳动强度大、生产效率低和产品质量一致性低的不足，本发明提供一种设计合理、结构简单、能够实现低压空气开关自动装配功能，减少人力资源使用、减轻劳动强度、提高生产效率、提升产品合格率和保证产品质量的双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***，包括用于传送零件托盘的传送带、用于分别夹取接线端子和静态触头组金属片并装配完成后放入空气开关指定位置的两台六自由度垂直关节工业机器人、用以检测零件托盘是否到达装配工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在装配工位的固定装置，所述两台六自由度垂直关节工业机器人、所述光电传感器和固定装置位于所述传动带装配工位的一侧。
进一步，其中一台六自由度垂直关节工业机器人的气动夹手夹取接线端子，另一台六自由度垂直关节工业机器人的气动夹手夹取静态触头组金属片，两台一台六自由度垂直关节工业机器人配合完成两零件的配合，并将配合体放置在空气开关的指定位置；两台一台六自由度垂直关节工业机器人的运动程序由示教生成，存于机器人运动控制柜中。
再进一步，所述装配固定装置包括两对气动顶针和一对气动挡板，所述气动挡板用于控制零件托盘所在的工位，气动顶针用于托盘在工位中的定位，保证托盘固定在装配工位的指定位置上。
更进一步，所述装配光电传感器用以控制气动顶针气缸伸出的时机，当零件托盘到达装配工位工作位置时，装配光电传感器接收到工件就位信号，PLC发出指令给换向阀控制气动顶针气缸伸出。
一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配方法，所述装配方法包括以下步骤：
步骤1.将零件托盘放上传送带随之运动，直到碰到装配工位的处于伸出状态的气动挡板，光电传感器采集到工件到达信号，PLC发出信号至电磁换向阀使气动顶针伸出，将零件托盘固定；
步骤2.零件托盘在装配工位上固定后，PLC发出信号至两台垂直多关节六自由度机器人，机器人执行程序：一台垂直多关节六自由度机器人夹取零件接线端子，另一台垂直多关节六自由度机器人夹取零件静态触头组金属片；
步骤3.两台工业机器人各自夹取装配零件后，移动到示教指定的装配位置，并且按照示教程序设定，将零件静态触头组金属片穿过零件接线端子形成配合体；
步骤4.两台工业机器人以相同的速度将配合体移动至空气开关底部的指定位置，机器人发信号至夹手使夹手松开，完成空气开关的装配工作。
本发明的有益效果主要表现在：设计合理、结构简单、能够实现低压空气开关自动装配功能，减少人力资源使用、减轻劳动强度、提高生产效率、提升产品合格率和保证产品质量的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，1是第一垂直多关节六自由度工业机器人，2是第二垂直多关节六自由度工业机器人，3是零件托盘，4 是传送带，5是气动顶针(sc标准气缸)，6是气动挡板(双轴气缸)， 7是光电传感器。
图2是本发明的俯视图。
图3是零件托盘的俯视图，其中，11是零件灭弧栅，12是灭弧栅定位槽，13是接线端子，14是接线端子定位槽，15是托盘定位孔， 16是静态触头组金属片，17是静态触头组定位槽，18是低压空气开关底部，19是低压空气开关顶盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***，包括用于传送零件托盘的传送带、用于分别夹取接线端子和静态触头组金属片并装配完成后放入空气开关指定位置的两台六自由度垂直关节工业机器人、用以检测零件托盘是否到达装配工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在装配工位的固定装置，所述两台六自由度垂直关节工业机器人、所述光电传感器和固定装置位于所述传动带装配工位的一侧。
进一步，其中一台六自由度垂直关节工业机器人的气动夹手夹取接线端子，另一台六自由度垂直关节工业机器人的气动夹手夹取静态触头组金属片，两台一台六自由度垂直关节工业机器人配合完成两零件的配合，并将配合体放置在空气开关的指定位置；两台一台六自由度垂直关节工业机器人的运动程序由示教生成，存于机器人运动控制柜中。
再进一步，所述装配固定装置包括两对气动顶针和一对气动挡板，所述气动挡板用于控制零件托盘所在的工位，气动顶针用于托盘在工位中的定位，保证托盘固定在装配工位的指定位置上。
更进一步，所述装配光电传感器用以控制气动顶针气缸伸出的时机，当零件托盘到达装配工位工作位置时，装配光电传感器接收到工件就位信号，PLC发出指令给换向阀控制气动顶针气缸伸出。
一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配方法，包括以下步骤：
步骤1.将零件托盘放上传送带随之运动，直到碰到处于伸出状态的气动挡板(双轴气缸)，光电传感器采集到工件到达信号，PLC发出信号至电磁换向阀使气动顶针(sc标准气缸)伸出，将零件托盘固定。
步骤2.零件托盘在装配工位上固定后，PLC发出信号至两台垂直多关节六自由度机器人，机器人执行程序。一台垂直多关节六自由度机器人夹取零件接线端子，另一台垂直多关节六自由度机器人夹取零件静态触头组金属片。
步骤3.两台工业机器人各自夹取装配零件后，移动到示教指定的装配位置，并且按照示教程序设定，将零件静态触头组金属片穿过零件接线端子形成配合体。
步骤4.两台工业机器人以相同的速度将配合体移动至空气开关底部的指定位置，机器人发信号至夹手使夹手松开，完成空气开关的装配工作。
本实施例的双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配***，包括两台垂直多关节六自由度机器人、光电传感器、传送带和固定装置。所述的两台垂直多关节六自由度机器人包括机器人本体、机器人运动控制柜和机器人末端执行器(夹手)。所述的固定装置包括两对气动顶针(sc标准气缸)和一对气动挡板(双轴气缸)。机器人的运动程序采用示教方式生成，程序保存在机器人运动控制柜中。
进行装配作业前，首先将低压空气开关顶盖和低压空气开关底部放置于图3上的指定位置，并将零件灭弧栅、静态触头组金属片和接线端子放置于零件托盘上。将零件托盘放置于传送带始端，开始低压空气开关装配作业。零件托盘到达图1中第一垂直多关节六自由度工业机器人1位置时，即进入装配工位。图1中工位上的气动挡板6气缸伸出，使托盘停留在装配工位上，图1中光电传感器7接收到托盘就为信号，PLC控制图1中气动顶针5伸出穿过图3中托盘定位孔15，完成托盘的定位。PLC发出信号至第一垂直多关节六自由度机器人和第二垂直多关节六自由度机器人，机器人执行程序。第一垂直多关节六自由度机器人至图3中接线端子14定位槽夹取零件接线端子，第二垂直多关节六自由度机器人至图3中静态触头组17定位槽夹取零件静态触头组金属片。两台工业机器人各自夹取装配零件后，移动到示教指定的装配位置，并且按照示教程序设定，将零件静态触头组金属片穿过零件接线端子形成配合体。两台工业机器人以相同的速度将配合体移动至图3中空气开关8底部的指定位置，机器人发信号至夹手使夹手松开，完成第一个空气开关的装配工作。重复以上装配工作，完成第二个空气开关的装配工作，低压空气开关装配工作完成。装配工作完成，PLC向电磁阀发出信号，气动顶针缩回，气动挡板缩回。工件随传送带去往下一工位。

Claims (1)

1.一种双机械臂配合工作的低压空气开关自动装配方法，其特征在于；自动装配***包括用于传送零件托盘的传送带、用于分别夹取接线端子和静态触头组金属片并装配完成后放入空气开关指定位置的两台六自由度垂直关节工业机器人、用以检测零件托盘是否到达装配工位的光电传感器和用以将零件托盘定位在装配工位的固定装置，所述两台六自由度垂直关节工业机器人、所述光电传感器和固定装置位于所述传送带的一侧；所述低压空气开关自动装配方法包括以下步骤：
步骤1.将零件托盘放上传送带随之运动，直到碰到装配工位的处于伸出状态的气动挡板，光电传感器采集到工件到达信号，PLC发出信号至电磁换向阀使气动顶针伸出，将零件托盘固定；
步骤2.零件托盘在装配工位上固定后，PLC发出信号至两台六自由度垂直关节工业机器人，六自由度垂直关节工业机器人执行程序：一台六自由度垂直关节工业机器人夹取接线端子，另一台六自由度垂直关节工业机器人夹取静态触头组金属片；
步骤3.两台六自由度垂直关节工业机器人各自夹取装配零件后，移动到示教指定的装配位置，并且按照示教的程序设定，将静态触头组金属片穿过接线端子形成配合体；
步骤 4.两台六自由度垂直关节工业机器人以相同的速度将配合体移动至空气开关底部的指定位置，六自由度垂直关节工业机器人发信号至夹手使夹手松开，完成空气开关的装配工作。
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