CN110549114B - 端子台安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种端子台安装设备。其包括：供料部，供料部包括第一机架和供料机构，第一机架设有用于容置端子台的第一容置结构，供料机构设置在第一机架上并被构造成能相对于第一机架运动并运送端子台；以及安装部，安装部位于供料部的下游并包括第二机架和安装机构，第二机架设有用于容置基板的第二容置结构，安装机构设置在第二机架上并能相对于第二机架运动，安装机构被构造成能接收由第一机架运送的端子台并将端子台安装至基板。本发明结构简单可靠，且能够高速有效的实现端子台安装。

Description

端子台安装设备

技术领域

本发明涉及电气控制柜配柜技术领域，具体而言，涉及一种端子台安装设备。

背景技术

随着社会的发展及工业4.0时代的到来，电气控制逐步成为各类生产***的重要组成部分，其功能也逐渐完善，相应作为其主要载体的电气控制柜的结构组成及其装配工艺要求也日趋复杂。端子台（英文名称为Terminal Block，简称TB）常见的中文别名尚有端子盘、端子盒、端子板、接线端子台、接线排、接线座等。端子台是连接器大家族中最特殊的成员之一。根据端子台的安装固定方式主要分为导轨式端子台、面板式端子台、印刷电路版端子台和模组式端子台。

端子台作为电气控制柜的主要组成部分，具有种类样式繁多、安装方式不尽相同以及部分端子台之间区别较小的特点。由于这些特点，导致装配车间需对不同形状、大小的端子台物料进行分类放置并根据相应电气图纸及其安装方式进行端子台的安装。

传统电气控制柜的配柜过程中端子台的准备和装配均为人工操作，工人需根据电气图纸从端子台器件存储装置拿取对应所需端子台器件并安装至控制柜指定位置，这样操作存在装配一致性较差、工作效率较低、错误率高和装配成本较高等问题。此外，传统的端子台物料存储装置因其种类繁多且部分端子台区别较小而不便于产品质量管理的进行。与此同时，员工需花费较大精力进行元器件的分类整理摆放选用，进而对产品品质进行管控，这一工作存在一定难度且工作强度较大，造成大量的资源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种端子台安装设备，其结构简单可靠，且能够高速有效的实现端子台安装。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了端子台安装设备，包括：供料部，所述供料部包括第一机架和供料机构，所述第一机架设有用于容置端子台的第一容置结构，所述供料机构设置在所述第一机架上并被构造成能相对于所述第一机架运动并运送所述端子台；以及安装部，所述安装部位于所述供料部的下游并包括第二机架和安装机构，所述第二机架设有用于容置基板的第二容置结构，所述安装机构设置在所述第二机架上并能相对于所述第二机架运动，所述安装机构被构造成能接收由所述第一机架运送的所述端子台并将所述端子台安装至所述基板。

进一步地，所述供料机构包括设置在所述第一机架上并能在第一方向上运动以运送端子台的第一驱动部。

进一步地，所述第一驱动部包括被构造成推块的端子台驱动端。

进一步地，所述第一机架具有在所述第一方向上延伸的滑槽，所述第一驱动部可运动地置于所述滑槽中。

进一步地，所述第一容置结构包括间隔开设置在所述第一机架上的一对导轨，所述一对导轨之间限定出容纳所述端子台的至少一部分的容纳空间，所述滑槽位于所述一对导轨之间。

进一步地，所述供料机构包括设置在所述第一机架上并能在不同于所述第一方向的第二方向上运动以运送端子台的第二驱动部，所述第二驱动部沿所述端子台的运送方向位于所述第一驱动部的下游。

进一步地，所述第二驱动部包括：活塞缸，所述活塞缸的活塞杆能在所述第二方向上运动；以及支撑部，所述支撑部连接至所述活塞杆并由所述活塞杆驱动，所述支撑部具有被构造成台阶的端子台驱动端。

进一步地，所述第二容置结构包括设置在所述第二机架上并限定出容置所述基板的容置空间的对中装置。

进一步地，所述对中装置包括相对布置的一对夹紧件，所述一对夹紧件中的至少一个夹紧件能相对于所述第二机架运动以调整所述容置空间。

进一步地，所述第二容置结构包括设置在所述第二机架上用于支撑所述基板的多个辊筒。

进一步地，所述安装机构具有接收由所述第一机架运送的所述端子台并将所述端子台安装至所述基板的夹持件，所述安装机构被构造成使所述夹持件具有在第一方向、第二方向和第三方向上运动的自由度，以及绕所述第一方向、第二方向和第三方向旋转的自由度。

进一步地，所述安装机构包括：第一移动架，所述移动架被构造成能在所述第一方向上运动；以及第二移动架，所述第二移动架设置在所述第一移动架上并被构造成能在所述第二方向和所述第三方向上运动，以及绕所述第一方向、第二方向和第三方向旋转；所述夹持件设置在所述第二移动架上。

进一步地，端子台安装设备还包括与所述供料部和所述安装部通讯以控制所述端子台的运送和安装的控制部。

进一步地，端子台安装设备还包括检测所述端子台的安装状态的检测部。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的端子台安装设备的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的供料部的示意图；

图3示出了图2的A处放大图；

图4示出了根据本发明实施例的供料部的局部示意图；

图5是图4的B处放大图；

图6示出了根据本发明实施例的安装部的示意图；以及

图7示出了根据本发明实施例的安装部的局部示意图

附图标记说明：

1-端子台安装设备；2-供料部；21-第一机架；211-导轨；213-滑槽；22-供料机构；221-第一驱动部；2211-推块；222-第二驱动部；2221-活塞缸；2222-活塞杆；2223-支撑部；2224-台阶；2225-导杆；223-支架；2231-滑槽；224-悬臂；3-安装部；31-第二机架；311-对中装置；3111-夹紧件；312-辊筒；313-导轨；32-安装机构；321-夹持件；322-第一移动架；3221-导轨；323-第二移动架；3231-电机；3232-齿轮；3233-齿条；324-拖链；3241-拖链板；325-拖链；3251-拖链板；326-齿条；327-导杆；329-电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1示意性示出了根据本发明的实施例的端子台安装设备1，其包括供料部2、安装部3、控制部（未示出）和检测部（未示出）。供料部2用于存储端子台4并将端子台4运送到安装部3，安装部3与供料部2通过螺钉连接在一起，用于接收由供料部3运送的端子台4并将端子台4安装到例如为控制柜背板的基板上，控制部用于控制供料部2和安装部3的运送以及安装动作，检测部用于在安装结束后检测端子台4的安装状态。图2至图5示意性示出了根据本发明的实施例的供料部2，图6和图7示意性示出了根据本发明的实施例的安装部3。下面结合附图对实施例进行详细说明。

参考图1至图5，根据本发明的实施例，供料部2包括第一机架21和供料机构22。第一机架21具有在其顶面上沿第一方向X延伸的滑槽213。在滑槽213的相对两侧布置有导轨211。导轨211沿着第一方向X延伸，且一对导轨211间隔布置并将滑槽213夹在其间。供料机构22的第一驱动部221设置在滑槽213中并能沿滑槽213运动。图中示出了第一驱动部221的一部分，其被构造成推块2211的形式。推块2211作为第一驱动部221的端子台驱动端，用于将端子台4向靠近安装部3的方向运送。参考图4，其示意性示出了端子台4在第一机架21上的放置方式。以图示角度来说最靠近观看者的一对导轨211上布置了一组端子台4，这些端子台4依次叠靠在一起。最外侧的一个端子台4接合推块2211。通过推块2211沿滑槽213的运动，将这组端子台4向靠近安装部3的方向运送。其余的成对导轨211上仅描绘了与推块2211接合的一个端子台4作为示意。每条滑槽213对应的一对导轨211起到容置、支撑和导向端子台4的作用。端子台4的一部分被容纳在一对导轨211之间，还有一部分跨过导轨211并由导轨211支撑。图中示出了8条滑槽213及对应于各滑槽213布置的成对导轨211和推块2211，实际上，每对导轨211可用于容置一组相同类型的端子台4，且8对导轨211所容置的端子台4可各不相同。这样可以对端子台4进行有效分类，且按类型运送所需端子台4至有效的安装位置。

在第一机架21上设置有供料机构22的第二驱动部222，其用于将端子台4从供料部2转移至安装部3。第二驱动部222就端子台4的运送方向来说位于第一驱动部221的下游，且能够对第一驱动部221所运送的成组的端子台4进行拆分，将单个端子台4顺次转移到安装部3。

参考图1至图5，第二驱动部222包括对应于滑槽213安装的活塞缸2221和由活塞缸2221驱动的支撑部2223。如图4和图5所示，活塞缸2221的缸筒固定在第一机架21的顶板上，活塞杆2222穿过第一机架21的顶板伸出并能在第二方向Z上运动。第二方向Z不同于第一方向X，例如可以是垂直于第一方向X。可选地，第二方向Z例如可以是竖直方向。支撑部2223安装在活塞杆2222的端部。在活塞杆2222的相对两侧还布置有一对导杆2225，这一对导杆2225各自穿过支撑部2223的一个通孔。支撑部2223的面向推块2211的一侧形成有台阶2224，该台阶2224作为支撑部2223的端子台驱动端，其尺寸可以被构造成仅能容纳一个端子台4。当推块2211将一组端子台4朝向安装部3运送时，如图2和图3所示，最远离推块2211的一个端子台4被推到支撑部2223的台阶2224上。然后活塞杆2222沿Z方向顶起支撑部2223，如图4和图5所示，从而将单个端子台4从被第一驱动部221运送的一组端子台4中拆分出来，并转移向安装部3。

在第一机架21上的每对导轨211的靠近第二驱动部222的端部设置有一对支架223。成对的支架223将对应的一对导轨211夹在其间。成对支架223中的各支架223可在第一机架21上沿X方向移动。每个支架223上设置有成L形的悬臂224，每个悬臂224可以设在相应支架223的沿Z方向延伸的滑槽2231中并能沿该滑槽2231移动。一对支架223上的悬臂224朝向彼此伸出。通过调整悬臂224及支架223两者与支撑部2223在X方向的空间距离使悬臂224和支架223与支撑部2223之间仅能容纳一个端子台4，同时调整支架223的悬臂224与行进到其下方的端子台4在Z方向的相对距离，可以实现端子台4的分料功能及保证剩余待推出端子台4保持竖直不倾倒状态。

图6示意性示出了根据本发明的实施例的安装部3的结构。安装部3包括第二机架31和安装机构32。第二机架31上布置有多个辊筒312，各辊筒312的轴线沿第三方向Y延伸，且这些辊筒312沿第一方向X排布。辊筒312可以是无动力辊筒。这些辊筒312起到支撑基板的作用，且辊筒312的构型可以在操作人员将基板置于第二机架31上并将基板向预定安装位置移动时起到减小工作人员施力的作用，有助于工作人员快速便捷地放置基板。

第二机架31上设置有对中装置311，用于将基板固定在第二机架31上的指定位置。在所示出的实施例中，对中装置311被构造成一对夹紧件3111，其被安置在第二机架31的沿Y方向延伸的导轨314上，并可以沿Y方向移动。一对夹紧件3111可以是一个可移动，而另一个固定，或者两个都可移动，从而调整两个夹紧件3111之间的间距，以容纳基板，并将基板固定在适当位置。夹紧件3111可以是细长的杆状，以更好地限制基板。

被运送到安装部3的单个端子台4由安装机构32的夹持件321递送到基板所在位置并进行安装。夹持件321具有在第一方向X、第二方向Z、第三方向Y运动的自由度，还具有绕第一方向X、第二方向Z、第三方向Y旋转的自由度。第一方向X、第二方向Z和第三方便Y互不相同，且可以相互垂直。通过夹持件321在这6个自由度上的运动，满足端子台4复杂的安装需求。在所示出的实施例中，夹持件321的6个自由度通过安装机构32的结构来实现。

如图6所示，安装机构32的第一移动架322安装在第二机架31上并可以在第一方向X上运动。第二机架31具有沿X方向延伸的导轨313，第一移动架322的底端形成卡槽，导轨313卡接在该卡槽中，实现第一移动架322沿导轨313的移动。

在第一移动架322与第二机架31之间还可以连接拖链324。拖链324包括多个顺次铰接在一起的拖链板3241。拖链324的第一端的第一侧面连接在从第一移动架322伸出的支架上，相对的第二端的与第一侧面相对的第二侧面连接在第二机架31上。如图所示，当第一移动架322在X方向上运动时，拖链324会呈现出弯折的构型。拖链324能够将第二移动架323（将在下面描述）上相关电气件的相关线束、气管等管线收集至一起，方便线缆等管线移动，同时对线缆等管线起到保护、美观等作用。

第一移动架322上安装有第二移动架323。在所示出的实施例中，第二移动架323构造成具有在第二方向Z、第三方向Y运动的自由度，还具有绕第一方向X、第二方向Z、第三方向Y旋转的自由度。安装在第二移动架323上的夹持件321因此具有上述6个方向的自由度。

如图6和图7所示，第一移动架322具有沿Y方向延伸的导轨3221，第二移动架323的卡槽卡接在导轨3221上，从而第二移动架323可以沿导轨3221在Y方向上移动。在第一移动架322与第二移动架323之间可以安装拖链325。拖链325包括多个顺次铰接在一起的拖链板3251。拖链325的第一端的第一侧面连接在从第二移动架323伸出的支架上，相对的第二端的与第一侧面相对的第二侧面连接在第一移动架322上。如图所示，当第二移动架323在Y方向上运动时，拖链325会呈现出弯折的构型。

第二移动架323绕Z方向旋转的自由度可以借助齿轮齿条结构实现。在所示出的实施例中，第二移动架323设有电机3231，电机3231的输出轴沿Z方向延伸，齿轮3232套在该输出轴上从而可以被电机3231驱动绕Z方向旋转。与该齿轮3232啮合的盘状齿条3233在齿轮3232的驱动下绕Z方向旋转，从而带动夹持件321绕Z方向调整姿态。夹持件321通过弧形齿条326与电机329相连，同时利用设置在电机329相对两侧的一对导杆327进行导向定位，进而完成夹持件321在Z方向上的运动。夹持件321可以在顶部安装有电机（未示出），该电机输出轴上装有齿轮。利用该齿轮齿条机构同时配合第二移动架323绕Z方向的旋转动作，夹持件321能够实现其绕X方向和绕Y方向的旋转动作。

为了实现端子台安装设备1的自动化生产，还可设有控制部以控制供料部2和安装部3的各运动部件的移动。控制部与供料部2和安装部3通讯连接或电连接。在控制部发出指令后，供料部2的供料机构22将单个端子台4运送至安装部3的指定位置，安装部3的夹持件321移动至该指定位置并将端子台4移动到基板上，再通过夹持件321在6个自由度上的运动将端子台4调整至合适的安装状态，然后将端子台4安装至基板上。控制部可以是电气控制部。

为了保证安装质量，端子台安装设备1还可设有检测部。待安装完成后，检测部检测端子台4的安装状态并予以确认，从而完成整个安装过程。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：。

1、能够自动完成电气图纸的解析工作并生成相关***控制指令，最终完成电气控制柜所有所需端子台的安装工作。

2、能够同时实现多种常用端子台的自动供料、物料分离及存储功能，同时通过增加滑槽数量可以使其具有端子种类拓展功能。

3、能够根据***控制指令控制端子台夹持件完成6个维度的运动，进而满足所有常用端子台的安装需求。

4、借助检测部能够实时完成对端子台安装状态的检测确认工作，无需人工检测。

5、工人仅需将各类所需端子台和待安装电气控制柜或电气背板分别放置到各自指定位置即可，大幅度降低了工人劳动强度和企业生产成本，有效提高了企业生产效率和竞争力。

6、本发明采用柔性化生产理念设计，具有一定自适应生产能力，能够高速有效地自主识别和处理多种生产状况，同时满足产品多元化、零散化及个性定制化的需求。

7、本发明结构简单可靠，通过气缸及机械部件的有效组合即可完成常见电气控制柜的端子台安装工作。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (7)

1.一种端子台安装设备，其特征在于，包括：

供料部，所述供料部包括第一机架和供料机构，所述第一机架设有用于容置端子台的第一容置结构，所述供料机构设置在所述第一机架上并被构造成能相对于所述第一机架运动并运送所述端子台；以及

安装部，所述安装部位于所述供料部的下游并包括第二机架和安装机构，所述第二机架设有用于容置基板的第二容置结构，所述安装机构设置在所述第二机架上并能相对于所述第二机架运动，所述安装机构被构造成能接收由所述第一机架运送的所述端子台并将所述端子台安装至所述基板；

其中，所述供料机构包括设置在所述第一机架上并能在第一方向上运动以运送端子台的第一驱动部，所述第一驱动部包括被构造成推块的端子台驱动端，所述第一机架具有在所述第一方向上延伸的滑槽，所述第一驱动部可运动地置于所述滑槽中，所述第一容置结构包括间隔开设置在所述第一机架上的一对导轨，所述一对导轨之间限定出容纳所述端子台的至少一部分的容纳空间，所述滑槽位于所述一对导轨之间，所述供料机构包括设置在所述第一机架上并能在不同于所述第一方向的第二方向上运动以运送端子台的第二驱动部，所述第二驱动部沿所述端子台的运送方向位于所述第一驱动部的下游，所述第二容置结构包括设置在所述第二机架上并限定出容置所述基板的容置空间的对中装置，所述对中装置包括相对布置的一对夹紧件，所述一对夹紧件中的至少一个夹紧件能相对于所述第二机架运动以调整所述容置空间。

2.根据权利要求1所述的端子台安装设备，其特征在于，所述第二驱动部包括：

活塞缸，所述活塞缸的活塞杆能在所述第二方向上运动；以及

支撑部，所述支撑部连接至所述活塞杆并由所述活塞杆驱动，所述支撑部具有被构造成台阶的端子台驱动端。

3.根据权利要求1或2所述的端子台安装设备，其特征在于，所述第二容置结构包括设置在所述第二机架上用于支撑所述基板的多个辊筒。

4.根据权利要求1或2所述的端子台安装设备，其特征在于，所述安装机构具有接收由所述第一机架运送的所述端子台并将所述端子台安装至所述基板的夹持件，所述安装机构被构造成使所述夹持件具有在第一方向、第二方向和第三方向上运动的自由度，以及绕所述第一方向、第二方向和第三方向旋转的自由度。

5.根据权利要求4所述的端子台安装设备，其特征在于，所述安装机构包括：

第一移动架，所述移动架被构造成能在所述第一方向上运动；以及

第二移动架，所述第二移动架设置在所述第一移动架上并被构造成能在所述第二方向和所述第三方向上运动，以及绕所述第一方向、第二方向和第三方向旋转；

所述夹持件设置在所述第二移动架上。

6.根据权利要求1或2所述的端子台安装设备，其特征在于，还包括与所述供料部和所述安装部通讯以控制所述端子台的运送和安装的控制部。

7.根据权利要求1或2所述的端子台安装设备，其特征在于，还包括检测所述端子台的安装状态的检测部。

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