CN115241781A - 一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺,其中生产线包括背板的上线工位和下线工位,沿所述生产线的上线工位至下线工位方向,依次设置有元件组装工位和元件接线布线工位,背板输送***,所述背板输送***能够将所述背板由生产线的元件组装工位输送至接线布线工位;所述元件组装工位包括元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备;所述接线布线工位包括电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备。利用本发明提供的背板装配生产线及其装配工艺,可以大大提高背板装配的生产效率,节省时间、减少劳动力,该生产线并且可与各类自动化制线设备、传送设备进行有效衔接,实现智能化、自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及自动工装领域,特别是涉及一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺。
背景技术
现代社会,电气在国家工业体系中占据极其重要的位置,无论是设备运行还是工厂生产,都需要运用到电气以及控制柜。随着经济的飞速发展,我国对电气的需求也日渐显著,电气柜的应用也越来越广泛。电气柜是用于安装电气元件设备的机柜,能对其内部的元件设备起到保护作用。电气柜在用于安装电子元器件时,首先要根据所要安装电子元器件的尺寸对底板进行划线布局,然后再在底板上安装线槽、导轨及相关元器件,最后根据电气原理图进行布线接线,将各元器件通过电线与外部电源、传感器或电机进行依次连接。
伴随我国制造业的快速发展与崛起,智能制造自动化生产技术有着巨大的市场需求,个性化和定制化制造也逐步开始成为未来制造业的新常态。而传统的电气柜工业化生产中,导轨、线槽、模块、端子等元件均通过人工来完成安装,对于电气柜接线也是需要人工对线缆进行接线、布线,纯手动作业,工作效率低,布线接线过程完全依靠人工实现,自动化、智能化在该领域的应用还处于比较初级的阶段。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足,本发明致力于解决 的问题,本发明的目的之一在于提供一种控制柜或电气柜背板装配生产线,包括背板的上线工位和下线工位,沿所述生产线的上线工位至下线工位方向,依次设置有元件组装工位和元件接线布线工位,还包括:
背板输送***,所述背板输送***能够将所述背板由生产线的元件组装工位输送至接线布线工位;所述元件组装工位包括元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备;所述元件供料工作组用于所述背板上待安装元件的供料;所述翻转设备用于驱动所述背板完成0-180度的翻转,以完成所述背板正面和/或反面待安装元件的安装;所述元件组装机器人用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板目标位置处;所述接线布线工位包括电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备;所述电缆接线供料工作组用于所述背板上待接线元件的电缆线的供料;所述旋转设备用于驱动所述背板完成0-360度的旋转,所述接布线机器人用于受控制的执行从电缆接线供料工作组拿取电缆线后将其安装至所述背板正面和/或反面目标元件的接线位置和布线位置。
进一步地,所述翻转设备包括翻转设备机架、转动支撑结构、背板翻转机构,背板翻转驱动机构,沿所述背板翻转机构的轴心线方向,所述翻转设备机架靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述翻转设备机架远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;所述背板翻转机构包括转动圈组件和翻转支架,所述翻转支架与所述转动圈组件固定连接,所述翻转支架能够固定所述背板;所述转动支撑结构固定设置于翻转设备机架上,所述转动支撑结构可转动地支撑所述背板翻转机构;所述背板翻转驱动机构设置于所述翻转设备机架上,且能驱动所述背板翻转机构相对于所述翻转设备机架旋转0-180度;所述翻转支架上还设置有背板平移装置一,所述背板平移装置一可受控制的驱动所述背板沿翻转支架的中轴线,由所述翻转设备机架的进料端向出料端方向移动。
进一步地,所述旋转设备包括旋转设备机架,旋转支撑机构,能够固定背板的旋转支架和背板旋转驱动机构;沿所述旋转支撑机构的轴心线,所述旋转设备机架靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述旋转设备机架远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;
所述旋转支撑机构包括支撑圈和转动圈,所述支撑圈与所述转动圈同心嵌套安装,所述支撑圈转动支撑所述转动圈,所述支撑圈位于所述转动圈的内圈或外圈;所述旋转支架与所述转动圈固定连接,所述支撑圈与所述机架固定连接;所述背板旋转驱动机构设置于所述旋转设备机架上,且能驱动所述转动圈和旋转支架一起相对于旋转设备机架旋转0-360度;所述旋转支架上设置有背板平移装置二,所述背板平移装置二用于受控制的驱动所述背板沿旋转支架中轴线,由所述旋转设备机架的进料端向所述旋转设备机架的出料端方向移动。
进一步地,所述旋转设备机架的进料端设置有进料旋转支撑机构、进料平移装置和进料旋转支架,所述进料旋转支撑机构的转动圈与所述进料旋转支架固定连接;所述进料旋转支架上设置有进料平移装置,所述进料平移装置用于驱动所述背板沿进料端与出料端方向移动;所述旋转设备机架的进料端设置有出料旋转支撑机构和出料旋转支架,所述出料旋转支撑机构的转动圈与所述出料旋转支架固定连接;所述出料旋转支架上设置有出料平移装置,所述出料平移装置用于驱动所述背板沿进料端与出料端方向移动;所述背板平移装置二包括所述进料平移装置和所述出料平移装置;所述进料平移装置与所述出料平移装置之间设置有间隙,所述间隙使进料平移装置和出料平移装置沿旋转设备机架进料端和出料端方向间隔开;所述旋转驱动机构驱动所述进料旋转支撑机构和出料旋转支撑机构的转动圈同步旋转。进一步地,所述生产线还包括背板上线工位、背板检查工位和背板下线工位;所述背板上线工位,所述元件组装工位、所述背板检查工位、所述接线布线工位和所述背板下线工位沿所述生产线的上线工位至下线工位依次设置;所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线、背板检查工位输送线和背板下线工位输送线;所述背板依次经过所述背板上线工位输送线、所述元件组装工位、所述背板检查工位输送线、所述接线布线工位和所述背板下线工位输送线,以完成背板的上线、元件组装、元件组装检查、接线布线和背板下线操作。
进一步地,所述生产线还包括生产线控制部件,所述生产线控制部件内设置有所述生产线装配所需的数据信息;所述生产线控制部件分别与背板输送***,所述元件组装工位的元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备;所述接线布线工位的电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备信号连接。
进一步地,所述元件供料工作组包括,元件托盘和托盘上料输送带,所述元件托盘用于实现待安装元件的供料,所述托盘上料输送带用于将所述元件托盘运送至供料处;所述元件供料工作组还包括,小件供料盒和供料盒架,所述供料盒架用于固定小件供料盒,所述小件供料盒用于待安装小元件的供料;所述元件组装机器人用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板目标位置处。
进一步地,所述小件供料盒包括供料盒框架、固定挡块、活动挡块、活动挡块的导向限位结构和恒定负载弹簧;所述固定挡块与所述供料盒框架固定连接或一体设置;所述活动挡块在导向限位结构的支撑下相对于所述固定挡块往复滑动;所述活动挡块与所述固定挡块之间放置有待安装小元件;所述恒定负载弹簧的一端与所述供料盒框架固定连接,另一端与所述活动挡块固定连接,借助所述恒定负载弹簧的作用力可使所述待安装小元件自动夹紧固定于所述活动挡块与所述固定挡块之间。
进一步地,所述元件组装工位还包括锁钉工作组;元件组装工位的锁钉工作组用于针对已安装至所述背板上的元件,通过紧固螺钉执行锁钉操作,将其紧固至所述背板上;和/或,所述接线布线工位还包括锁钉工作组;接线布线工位的锁钉工作组用于针对已完成接线操作的元件通过紧固螺钉执行锁钉操作,以将线缆端头或接线头紧固至已完成接线操作的元件上。
进一步地,所述锁钉工作组包括锁钉机器人和锁钉模组;所述锁钉机器人上安装有所述锁钉模组,所述锁钉机器人用于将所述锁钉模组移动至指定位置;所述锁钉模组包括快换拧紧批头、快换拧紧批头的驱动装置和安装架,所述快换拧紧批头的驱动装置用于驱动所述快换拧紧批头运动以执行所述紧固螺钉的拧紧操作。
进一步地,所述翻转设备的一侧设置有快换工作台,所述快换工作台上设置有快换支架,所述快换支架上放置有不同规格的元件快换夹爪治具模组;所述元件组装机器人可快速的更换不同规格的元件快换夹爪治具模组,以实现不同元件的夹取和安装操作。
进一步地,所述旋转设备的一侧设置有接线工作台;所述接线工作台上设置有快换支架,所述快换支架上放置有不同规格的电缆接线快换夹爪治具模组;所述接线布线机器人可快速的更换不同规格的电缆接线快换夹爪治具模组,以实现不同电缆接线的取线和接线操作。
进一步地,所述生产线还包括背板上线工位、背板检查工位和背板下线工位;所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线、背板检查工位输送线和背板下线工位输送线;所述背板上线工位输送线、翻转支架上设置的背板平移装置一、背板检查工位输送线、旋转支架上设置的背板平移装置二和背板下线工位输送线,两两之间依序首尾相接,且两两之间留有避免彼此运动干涉的空隙。
进一步地,所述元件组装机器人还包括视觉模组;所述元件组装机器人运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标元件准确的安装位置;
和/或,所述接线布线机器人还包括视觉模组,所述接线布线机器人运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标线缆准确的取线和/或接线位置。
本发明的另一方面目的在于提供一种控制柜或电气柜背板装配生产线的装配工艺,其特征在于所述装配工艺包括以下步骤:
(1)首先,上线后的控制柜或电气柜背板被运输至生产线的元件组装工位,元件组装工位的翻转设备定位挡停所述背板后并将其固定,随后驱动所述背板完成0-180度的翻转;元件组装机器人根据预先设定的装配数据配合相应的夹爪治具,执行所述背板正面和/或反面目标元件的取料和固定安装操作;
(2)其次,所述翻转设备驱动所述背板运行到0度,由翻转设备的背板平移装置一配合背板检查工位输送线将背板送出翻转设备,并输送至背板检查工位;
(3)再次,经检查元件安装正确的背板由背板检查工位输送线和旋转设备的背板平移装置二配合将背板输送至接线布线工位的旋转设备;
(4)再次,背板输送到位后,旋转设备压紧固定背板,随后驱动所述背板完成0-360度的旋转,由接线布线机器人完成背板目标元件的接线和布线操作;
(5)待所述背板的接线和布线任务完成后,旋转设备驱动所述背板运行到0度,由旋转设备的背板平移装置二和背板下线工位输送线配合将所述背板输送至背板下线工位,完成所述背板的装配操作。
本发明的各方面和优点将部分地在以下描述中阐述,或可从所述描述显而易见,或可通过本发明的实践而得知。
本发明的技术方案中提出一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺,通过元件组装工位的元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备,接线布线工位包括电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备等各类设备的有效组合,代替人工作业,形成自动化的生产,节省时间、增加效率、减少劳动力,自动化产线并且可与各类自动化制线设备、传送设备进行有效衔接,以实现智能化、自动化生产。
参考以下描述,本申请的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本申请的实施例,且连同所述描述一起用于解释本申请的原理。
附图说明
本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本申请的完整和启发性公开内容,包括其最佳实施方式,本说明书参考了附图,在附图中:
图1示出了控制柜或电气柜背板装配生产线整体示意图;
图2示出了控制柜或电气柜背板装配生产线的主视图;
图3示出了图2中C处的小件供料盒结构的放大示意图;
图4示出了图3中沿A-A线的剖视图的放大示意图;
图5示出了控制柜或电气柜背板装配生产线上快换工作台结构的放大示意图;
图6示出了元件组装工位翻转设备结构的透视图;
图7示出了元件组装工位翻转设备的主视图;
图8示出了元件组装工位翻转设备的进料端的侧视图;
图9示出了元件组装工位翻转设备的俯视图;
图10示出了接线布线工位旋转设备的透视图;
图11示出了接线布线工位旋转设备的旋转支撑机构的结构;
图12示出了接线布线工位旋转设备的背板平移装置二的主视图;
图13示出了接线布线工位旋转设备的背板平移装置二的俯视图;
图14示出了接线布线工位旋转设备的出料端的侧视图。
具体实施方式
现将详细参考本申请的实施例,在图中说明本申请的实施例的一个或多个实例。每个实例是为了解释本申请而提供,而非限制本申请。实际上,所属领域的技术人员将清楚,在不脱离本申请的范围或精神的情况下可在本申请中进行各种修改和变化。举例来说,说明或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此,希望本申请涵盖此类修改和变化,所述修改和变化处于所附权利要求书及其等效物的范围内。如本说明书中所使用,术语“第一”、“第二”等可互换使用以区分一部件与另一部件而并非意图表示各个部件的位置或重要性。如说明书中所使用,除非上下文另外明确指出,否则术语“一”,“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”,“包括”和“具有”旨在是包括性的,并且意味着除列出的要素外可能还有其他要素。其中在所有附图中相同的数字表示相同的元件,下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
如图1-2所示,本发明的一种控制柜或电气柜背板装配生产线,包括背板的上线工位和下线工位,沿所述生产线的上线工位至下线工位方向,依次设置有元件组装工位和元件接线布线工位,还包括:
背板输送***,所述背板输送***能够将所述背板由生产线的元件组装工位输送至接线布线工位;所述元件组装工位包括元件供料工作组、元件组装机器人5和翻转设备10;所述元件供料工作组用于所述背板上待安装元件的供料;所述翻转设备10用于驱动所述背板完成0-180度的翻转,以完成所述背板正面和/或反面待安装元件的安装;所述元件组装机器人5用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板目标位置处;所述接线布线工位包括电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备22;所述电缆接线供料工作组用于所述背板上待接线元件的电缆线的供料;所述旋转设备22用于驱动所述背板完成0-360度的旋转,所述接布线机器人用于受控制的执行从电缆接线供料工作组拿取电缆线后将其安装至所述背板正面和/或反面目标元件的接线位置和布线位置。
所述翻转设备10包括翻转设备机架1001、转动支撑结构、背板翻转机构,背板翻转驱动机构,沿所述背板翻转机构的轴心线方向,所述翻转设备机架靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述翻转设备机架远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;所述背板翻转机构包括转动圈组件和翻转支架,所述翻转支架与所述转动圈组件固定连接,所述翻转支架能够固定所述背板;所述转动支撑结构固定设置于翻转设备机架上,所述转动支撑结构可转动地支撑所述背板翻转机构;所述背板翻转驱动机构设置于所述翻转设备机架1001上,且能驱动所述背板翻转机构相对于所述翻转设备机架1001旋转0-180度;所述翻转支架上还设置有背板平移装置一,所述背板平移装置一可受控制的驱动所述背板沿翻转支架的中轴线,由所述翻转设备机架的进料端向出料端方向移动。
如图6所示,本发明中的翻转设备,其用于实现工件0-180度的自动翻转,所述工件可以为控制柜背板或机柜背板,也可是其他待加工的其他工件。该翻转设备包括翻转设备机架1001、转动支撑结构、背板翻转机构和背板翻转驱动机构。沿背板翻转机构的轴心线方向,将所述机架的一端设置为工件的进料端A,将所述机架的另一端设置为工件的出料端B。
翻转设备机架1001为框架式结构,为了增大其承载强度可以在翻转设备机架1001上设置横向支撑梁;转动支撑结构、背板翻转机构和背板翻转驱动机构均可拆卸的固定在翻转设备机架1001上,转动支撑结构将背板翻转机构支撑在翻转设备机架1001上,背板翻转机构可在转动支撑结构的支撑下转动。其中,转动支撑结构包括滚轮支架1002和滚轮1003;背板翻转机构包括转动圈组件和旋转支架,所述转动圈组件包括第一齿圈1006、第二齿圈1018、第一固定圈1007和第二固定圈1017,第一齿圈1006、第二齿圈1018分别固定装配在第一固定圈1007和第二固定圈1017上,第一固定圈1007为第一齿圈提供支撑,第二固定圈1017为第二齿圈1018提供支撑。
如图6-8所示,转动圈组件上固定装配有旋转支架,翻转支架包括第一连接板1019、第二连接板1020和第一横梁1012、第二横梁1015,第一连接板1019和第二连接板1020固定连接在第一固定圈1007上,第一横梁1012和第二横梁1015分别固定在第一连接板1019和第二连接板1020上。同样地,第二固定圈1017上也设置有两连接板,即第三连接板1021和第四连接板1022。所述第一横梁1012用于连接所述第一连接板1019和所述第三连接板1021,所述第二横梁1015用于连接所述第二连接板1020和所述第四连接板1022,所述第一横梁1012和所述第二横梁1015用于支撑工件。所述两组转动圈组件保持平行及同心。第一固定圈1007、第二固定圈1017分别与第一齿圈1006和第二齿圈1018同心安装为整体,所述固定圈的外径大于所述齿圈的外径。旋转支架具有足够的钢性,保证背板翻转机构稳定、运行平稳,及保证两组转动圈组件保持平行及同心。
在本实施例中,根据需要也可以使所述转动圈组件的齿圈沿机架进料端至出料端方向,将齿圈位于固定圈的内侧,外侧,以及齿圈同时设置于固定圈的内侧和外侧两侧。而且所述固定圈和所述齿圈固定连接或一体设置;所述背板翻转驱动机构与所述齿圈啮合传动,所述转动支撑结构可转动支撑所述固定圈。在本实施例中,固定圈优选的使用具有足够硬度和韧性的钢圈,以保障其具有足够的支撑强度、耐抗冲击性。
所述背板翻转驱动机构包括驱动电机座1010,传动轮架、驱动电机1011、主动轮1009、传动轮1008,其中,所述驱动电机座1010与所述翻转设备机架1001固定连接,所述驱动电机座1010上固定安装有所述驱动电机1011,所述驱动电机1011用于驱动主动轮1009转动,主动轮1009带动传动轮1008转动,滚轮1003设置于所述滚轮支架1002上,所述滚轮1003转动支承第一固定圈1007和第二固定圈1017;所述传动轮1008与第一齿圈1006之间啮合传动,以使各所述背板翻转机构翻转,进而控制工件翻转特定的角度,特别优选的是可以实现工件如控制柜或机柜的背板实现180度的翻转。
所述背板翻转机构转动时滚轮1003转动支撑固定圈外沿。所述旋转支架上还设有输送带安装件,所述输送带安装件分别用于安装第二输送带1004和第一输送带1005,输送带用于驱动工件沿转动圈组件的轴心方向移动。
第一横梁1012和第二横梁1015上分别设置有锁紧作动缸1013,所述锁紧作动缸1013用于锁紧工件;第一横梁1012和第二横梁1015上分别设置有挡停作动缸1016,所述挡停作动缸1016用于阻挡和定位工件。第一横梁1012和第二横梁1015上分别设置有四组所述锁紧作动缸1013和一组所述挡停作动缸1016。所述锁紧作动缸1013通过作动部件例如设置有压板或压块的活塞杆将工件分别锁紧固定至第一横梁1015、第二横梁1012上,确保在翻转过程中背板稳定不掉落;所述挡停作动缸1016用于从输送带的外侧面对工件进行阻挡及准确定位。
如图6所示,第二输送带1004和第一输送带1005穿过第一、第二齿圈和第一、第二固定圈,并分别安装在左、右旋转支架上,所述两组输送带与两组齿圈轴心方向平行,且与齿圈侧面相垂直。此结构有利于输送工件由齿圈中心通过。
如图10-13所示,所述旋转设备包括旋转设备机架101,旋转支撑机构,能够固定背板的旋转支架和背板旋转驱动机构;沿所述旋转支撑机构的轴心线,所述旋转设备机架101靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述旋转设备机架101远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;所述旋转支撑机构包括支撑圈201和转动圈202,所述支撑圈201与所述转动圈202同心嵌套安装,所述支撑圈201转动支撑所述转动圈202,所述支撑圈201位于所述转动圈202的内圈或外圈;所述旋转支架与所述转动圈202固定连接,所述支撑圈201与所述旋转设备机架101固定连接;所述背板旋转驱动机构设置于所述旋转设备机架101上,且能驱动所述转动圈202和旋转支架一起相对于旋转设备机架101旋转0-360度;所述旋转支架上设置有背板平移装置二,所述背板平移装置二用于受控制的驱动所述背板沿旋转支架中轴线,由所述旋转设备机架101的进料端向所述旋转设备机架101的出料端方向移动。
所述旋转设备机架101沿所述旋转支撑机构的轴心线,一端为进料端A,另一端为出料端B;旋转支架上设置有背板平移装置二,所述背板平移装置二用于驱动所述工件沿旋转支架中轴线,由所述旋转设备机架101的进料端A向所述旋转设备机架101的出料端B方向移动。
所述旋转设备机架101的进料端A设置有进料旋转支撑机构102,进料平移装置107和进料旋转支架105,所述进料旋转支撑机构102的转动圈202与所述进料旋转支架固定连接;所述进料旋转支架上设置有进料平移装置,所述进料平移装置用于驱动所述工件沿进料端与出料端方向移动。
所述旋转设备机架101的出料端B设置有出料旋转支撑机构103和出料旋转支架106,所述出料旋转支撑机构103的转动圈202与所述出料旋转支架106固定连接;所述出料旋转支架106上设置有出料平移装置108,所述出料平移装置108用于驱动所述工件沿进料端A向出料端B方向移动。
所述进料平移装置107与所述出料平移装置108之间设置有间隙306,所述间隙306使进料平移装置107和出料平移装置108沿旋转设备机架101进料端A和出料端B方向间隔开。所述旋转驱动机构104驱动所述进料旋转支撑机构102和出料旋转支撑机构103的转动圈202同步旋转。所述进料旋转支撑机构102和出料旋转支撑机构103的转动圈202之间通过机械联动和/或电控制联动机构同步传动,在本实施例中具体使用结构简单,传递效率高效的同步轴111作为机械联动机构。位于进料端A和出料端B的进料平移装置107和出料平移装置108之间彼此相互独立无连接,保证工件正反两面装配时电缆走线通过无障碍。
如图10和图12-13所示,所述旋转驱动机构104包括驱动电机1041、旋转减速机1042、主动轮1043和传动轮1044,其中,所述驱动电机1041通过旋转减速机驱动主动轮1043转动,主动轮1043带动传动轮1044转动,传动轮1044转动设置于所述旋转设备机架101上,所述传动轮1044与位于进料端或出料端的转动圈202之间啮合或摩擦传动,以使各所述旋转支架翻转,进而控制工件翻转特定的角度,特别优选的是可以实现工件如控制柜或机柜的背板在控制器的控制下实现任意角度且连续的翻转。而且,优选的是:为了使进料旋转支架105和出料旋转支架106同步转动,位于旋转设备机架101进料端A和出料端B分别各设置一个传动轮1044,两个传动轮之间通过同步传动轴112同步驱动,驱动电机1041固定设置于旋转设备机架101出料端,其通过旋转减速机1042和主动轮1043与位于机架出料端的传动轮1044传动连接,再经同步传动轴112将动力传递至位于机架进料端A的传动轮1044,该种驱动机构结构简单、传动效率高且成本低。
进料旋转支架105和出料旋转支架106上的背板平移装置二分别包括两个工件传送机构,两个所述工件传送机构沿旋转支架的轴心线对称设置(可替换的也可非对称设置,未图示)。两个工件传送机构之间设置有空隙305,所述空隙305用作针对所述工件实施作业区域。
如图11所示,所述进料旋转支撑机构102和出料旋转支撑机构103分别包括支撑圈201、转动圈202和中间的滚动体203构成,支撑圈201与所述旋转设备机架101固定连接,作为固定支撑端;转动圈202分别与进料旋转支架105和出料旋转支架106连接,作为工件的旋转支撑端。旋转支撑机构是一种能够承受综合载荷的大型轴承,可同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩,用于支撑旋转体并承受两侧悬臂结构的翻倒扭矩;旋转支撑机构的转动圈与旋转驱动机构的驱动齿轮啮合传动。所述进料旋转支撑机构102和出料旋转支撑机构103还分别包括油嘴209、堵塞207、隔离块204和密封带206,所述滚动体203用于传递负载并使支撑圈与转动圈之间发生相对旋转时大幅降低摩擦阻力,所述油嘴209用于往滚筒体补充润滑油脂,所述堵塞7用于往内转动圈之间装入滚动体后封堵安装孔205,所述隔离块204用于将滚动体203分隔开,保证滚动体203均匀分布,所述密封带206用于防止润滑剂流失,并隔离外部灰尘和微粒进入润滑剂造成污染,安装孔205用于与外部支架的安装固定。如图10所示,为了使转动圈202与固定圈201之间的转动更平稳,转动圈202与固定圈201的同心度要求高于所述翻转机构中齿圈和固定圈之间的同心度。另外由于旋转机构的转动圈202与旋转支架固定连接,固定圈201转动支撑转动圈202,为避免旋转支架与固定圈201彼此运动干涉,所述转动圈202的内侧面突出于所述转动圈202的内侧面(沿旋转设备背板的进料端至出料端方向,转动圈202和固定圈201朝向旋转设备机架中心位置的侧面为其各自的内侧面)。
如图10,12-13所示,背板平移装置二具体的使用双侧同步带输送,进料输送机301和出料输送机302的两侧旋转驱动电机303、304通过同步带或链条带动驱动轴111转动,驱动轴111的两端分别与两侧的工件传送机构即输送带机构传动连接。通过驱动轴111的设置,使工件由进料端A向出料端B移动的过程中,两端同步移动避免偏斜。输送定位作动缸110用于背板沿机架进料端向出料端输送过程中的阻挡和定位所述背板。所述工件锁定机构的驱动装置为与旋转支架固定连接的作动气缸402;所述旋转支架固定连接有气泵303和储气罐304;所述储气罐304用于可控制的为作动气缸402供气;所述集电环501与气泵303电连接。
用于背板定位夹紧的气动执行机构包括分别设置在进料旋转支架105或出料旋转支架106上的2个阻挡定位气缸401和8个作动气缸402,阻挡定位气缸401设置在出料端,可使背板沿输送方向精确定位。作动气缸402用于待背板定位后压紧背板,防止背板在装配作业中位置移动,同时保证旋转过程中背板不会滑动掉落。由安装在进出料两端旋转支架外侧的气泵303及安装在输送电机安装板上的储气罐304提供稳定的气源供给,驱动气缸对背板进行压紧并保持,确保旋转时背板稳定无掉落风险。旋转支架的进料端A和出料端B各设置1套气泵303及储气罐304。
所述旋转设备各部件的供电方式为:外部电源接入本设备后,分为多路供电至本设备的各个驱动部分:一路电源直接供给旋转驱动电机;两路电源通过快速插接的方式,在旋转工作原位分别供给进料和出料两端的同步带输送机;两路路电源通过安装于设备机架的活动触头,以滑触或滚触的方式供电给安装于进料和出料两端旋转支撑转动圈上的集电环501。集电环501安装在旋转支撑机构的转动圈上,与进料旋转支架105和出料旋转支架106同步运动。
进料旋转支架105和出料旋转支架106固定连接有背板锁定机构,所述背板锁定机构用于待背板定位后将背板与进料旋转支架105和出料旋转支架106固定连接;所述集电环501与气泵与集电环之间通过电缆连接,持续为背板锁定机构的驱动气泵供电。驱动气泵选择作动气缸402,所述旋转支架固定连接有气泵303和储气罐304,所述储气罐304用于可控制的为作动气缸403供气,所述集电环501与气泵303电连接。进料旋转支架105或出料旋转支架106固定连接有直流变压器,所述直流变压器与所述集电环501电连接,所述直流变压器用于提供直流电源。
进料端旋转支架105或出料端旋转支架106上还固定连接有直流变压器,所述直流变压器具体的为24V直流变压器,所述直流变压器与所述集电环电连接;所述直流变压器用于提供直流电源,持续为气缸电磁阀、气缸传感器、背板检测等传感器以及无线通讯模块供电。
本旋转设备的电气控制方式使用驱动控制器作为整机控制器,所述驱动控制器可以使用PLC、工控机和单片机等,以实现自动化动作。旋转驱动机构的驱动装置为旋转驱动电机,旋转驱动电机直接与驱动控制器连接控制动作;背板平移装置二的驱动装置为输送电机,输送电机在工作原位时,通过插接方式与驱动控制器连接控制动作。旋转支架上的气泵常时保持通电状态,确保气缸气源压力稳定;旋转支架上的气缸电磁阀,通过无线通讯模块与驱动控制器连接控制动作;旋转支架上的气缸传感器、工件检测等传感器,通过无线通讯模块将检测结果发送到驱动控制器,以便对各个传感器的状态进行实时监视。
所述生产线还包括背板上线工位、背板检查工位和背板下线工位;所述背板上线工位,所述元件组装工位、所述背板检查工位、所述接线布线工位和所述背板下线工位沿所述生产线的上线工位至下线工位依次设置;所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线9、背板检查工位输送线30和背板下线工位输送线31;所述背板依次经过所述背板上线工位输送线9、所述元件组装工位、所述背板检查工位输送线30、所述接线布线工位和所述背板下线工位输送线31,以完成背板的上线、元件组装、元件组装检查、接线布线和背板下线操作。
所述生产线还包括生产线控制部件17,所述生产线控制部件17内设置有所述生产线装配所需的数据信息;所述生产线控制部件17分别与背板输送***,所述元件组装工位的元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备10;所述接线布线工位的电缆接线供料工作组、接线布线机器人5和旋转设备22信号连接。
所述元件供料工作组包括,元件托盘1和托盘上料输送带,所述元件托盘1用于实现待安装元件的供料,所述托盘上料输送带用于将所述元件托盘运送至供料处;所述元件供料工作组还包括,小件供料盒和供料盒架8,所述供料盒架8用于固定小件供料盒,所述小件供料盒用于待安装小元件的供料;所述元件组装机器人5用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板目标位置处。
具体的,如图1-2所示,元件托盘1根据不同型号加工限位装置,防止输送过程中元件移动或倾斜,元件托盘1装有RFID芯片,用于识别及追踪托盘内的元件。元件托盘1不使用时,放置在托盘暂存架2上,根据需要可以分别设置两条托盘上料输送带,即第一托盘上料输送带3和第二托盘上料输送带4,使用时将按照特定顺序摆放的元件托盘1分别放置在第一托盘上料输送带3和第二托盘上料输送带4上。托盘暂存架2用于元件托盘1的暂存,设有RFID读写头、传感器等,用于检测托盘信息及信息追踪;托盘暂存架2由型材、连接件等搭建而成。
小件供料盒包括供料盒框架、固定挡块41、活动挡块36、活动挡块36的导向限位结构和恒定负载弹簧38;所述固定挡块41与所述供料盒的框架固定连接或一体设置;所述活动挡块36在导向限位结构的支撑下相对于所述固定挡块往复滑动;所述活动挡块36与所述固定挡块41之间放置有待安装小元件;所述恒定负载弹簧38的一端与所述供料盒的框架固定连接,另一端与所述活动挡块36固定连接,借助所述恒定负载弹簧38的作用力可使所述待安装小元件自动夹紧固定于所述活动挡块36与所述固定挡块41之间。小件供料盒包固定放置于小件供料盒架8上,所述小件供料盒架8固定设置于第一托盘上料输送带3和第二托盘上料输送带4的安装架上或一体式设置,以简化结构、降低成本和提高制造效率。
具体的,如图3-图4所示,供料盒的框架包括底板32,底板32的两端设置两个侧板42,两个侧板42之间固定设置有沿一个侧板向另一个侧板方向延伸的导向轴34、导向条45和导向槽43。导向轴34上滑动设置有滑块连接块37,所述滑块连接块37上固定设置有安装件35,所述安装件35与滑动挡块36固定连接。待安装的小元件39可滑动的设置于导向条33和导向槽43之间;并且为了进一步使小元件能平稳的沿导向条45和导向槽43滑动,导向条33上还固定设置有挡条44,所述导向槽43和挡条44之间共同形成供待安装的小元件39滑动的空间。恒定负载弹簧38一端安装在弹簧安装块40上,另一端安装在滑动底板32组件上。弹簧安装块40与所述侧板42固定连接,活动挡块36与终端档块41之间放置端子、安全栅、继电器等元件。通过弹簧拉力夹紧滑动底板32组件与终端档块41间的元件,当机器人夹取一个或一组元件时,通过弹簧拉力作用拉动滑动底板32组件从而自动夹紧元件。
所述元件组装工位还包括锁钉工作组;元件组装工位的锁钉工作组用于针对已安装至所述背板上的元件,通过紧固螺钉执行锁钉操作,将其紧固至所述背板上。所述接线布线工位还包括锁钉工作组;接线布线工位的锁钉工作组用于针对已完成接线操作的元件通过紧固螺钉执行锁钉操作,以将线缆端头或接线头紧固至已完成接线操作的元件上。
所述锁钉工作组包括锁钉机器人和锁钉模组;所述锁钉机器人上安装有所述锁钉模组,所述锁钉机器人用于将所述锁钉模组移动至指定位置;所述锁钉模组包括快换拧紧批头、快换拧紧批头的驱动装置和安装架,所述快换拧紧批头的驱动装置用于驱动所述快换拧紧批头运动以执行所述紧固螺钉的拧紧操作。所述安装架与所述锁钉机器人可拆卸的固定连接;所述安装架上安装有快换拧紧批头的驱动装置。所述安装架上设置有下压气缸、导轨和滑块,滑块能够在下压气缸的驱动下沿安装架上的导轨往复滑动。所述滑块上进一步的设置有伺服电机和快换拧紧批头,所述伺服电机用于驱动所述快换拧紧批头旋转,同时结合下压气缸的下压推动,从而针对已完成接线操作的元件将其紧固螺钉拧紧,完成锁钉操作。根据需要可以设置三组或四组以上的快换拧紧批头,以适应不同规格螺钉的拧紧。
元件组装工位的锁钉工作台12包含元件组装工位的平移轴15、四轴机器人、元件组装工位的锁钉模组11、锁钉批头快换支架78、锁钉批头模块。组装工位锁钉工作台12用于实现组装工位各类元件安装的锁钉功能。
如图5所示,所述翻转设备的一侧设置有快换工作台6,所述快换工作台6上设置有快换支架78,所述快换支架78上放置有不同规格的元件快换夹爪治具模组,如快换夹爪治具模组一76和快换夹爪治具模组二79;所述的快换夹爪治具模组一76和快换夹爪治具模组二79分别包括气缸81、快换母头75、气动夹爪80和夹指82,所述快换夹爪治具模组一76和快换夹爪治具模组二79放置于所述快换支架78上。所述气缸81与所述快换模组母头75固定连接,所述气缸81能驱动气动夹爪80和夹指82执行松开或夹紧操作,以夹持或松开目标元件。所述快换支架78上还设置有传感器77,所述传感器77用于检测快换夹爪治具模组的放置状态。所述元件组装机器通过快换公头和快换母头75的吸合,可快速的更换不同规格的元件快换夹爪治具模组,以实现不同元件的夹取和安装操作。
所述旋转设备的一侧设置有接线工作台19, 所述接线布线机器人包括接线布线机器人一21和接线布线机器人二23,所述接线布线工作台19上还设置有接线布线机器人一21的行走轴一20、接线布线机器人二的行走轴二24、用于单根和/或多根电缆接线的快换支架78。所述接线工作台19上设置有用于单根和/或多根电缆接线的快换支架78,所述快换支架78上放置有用于电缆接线的不同规格的快换夹爪治具模组。所述快换夹爪治具模组包括快换模组母头75、气缸81和夹指80。所述气缸81与所述快换模组母头75固定连接,所述气缸81可驱动夹指80夹紧或松开,以夹紧和松开不同规格的元件,元件可为电缆。所述快换支架78上还设置有传感器77,所述传感器77用于检测快换夹爪治具模组的放置状态。所述接线布线机器人通过快换公头和快换母头75的吸合,可快速的更换不同规格的电缆接线快换夹爪治具模组,以实现不同电缆接线的取线和接线操作。
旋转设备22的一侧分别与电缆托盘18和接线工作台19对接,内部分别与接线布线机器人一21和接线布线机器人二23对接。所述接线工作台19上分别设置有接线布线机器人一21的行走轴一20、接线布线机器人二的行走轴二24,所述行走轴一20能够运送接线布线机器人一21从行走轴的一端至另一端,所述行走轴二24能够运送接线布线机器人一23从行走轴的一端至另一端。旋转设备22的另一侧设置有接线布线工位的锁钉工作台28。接线布线工位的锁钉工作台28包含接线布线工位的平移轴26、四轴机器人、接线布线工位的锁钉模组25、锁钉批头快换支架78、锁钉批头模块。接线布线工位的锁钉工作台28用于针对已完成接线操作的元件通过紧固螺钉执行锁钉操作,以将线缆端头或接线头紧固至已完成接线操作的元件上。
接线工作台19上还设置有电缆接线快换夹爪治具模组及快换支架78。快换支架78用于放置夹爪快换治具组,以适应接线布线机器人的准确、快速更换治具。电缆接线快换夹爪治具模组包括快换模组母头、安装板、气缸、夹指等,快换治具用于不同电缆夹取。单根电缆接线快换夹爪治具模组用于单根电缆接线需求,多根电缆接线快换夹爪治具模组用于多根电缆成组接线需求。
电缆接线供料工作组包括设置于接线工作台19上的多根电缆托盘18和电缆供料模块16。电缆托盘18根据不同电缆接头加工,使电缆有序排列。
本发明中的生产线,其在元件组装工位和接线布线工位的外层分别设置有安全围栏。具体的,还包括元件组装工位的锁钉工作台12外部设置有元件组装工位的锁钉工作台围栏14,接线布线工位的锁钉工作台28外部设置有接线布线工位的锁钉工作台围栏29。
本实施例中的生产线还包括背板上线工位、背板检查工位和背板下线工位;所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线9、背板检查工位输送线30和背板下线工位输送线31;所述背板上线工位输送线9、翻转支架上设置的背板平移装置一、背板检查工位输送线30、旋转支架上设置的背板平移装置二和背板下线工位输送线31,两两之间依序首尾相接,且两两之间留有避免彼此运动干涉的空隙。
所述元件组装机器人5还包括视觉模组;所述元件组装机器人运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标元件准确的安装位置;
所述接线布线机器人21,23还包括视觉模组,所述接线布线机器人21,23运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标线缆准确的取线和/或接线位置。
本发明的另一方面目的在于提供一种控制柜或电气柜背板装配生产线的装配工艺,其特征在于所述装配工艺包括以下步骤:
(1)首先,上线后的控制柜或电气柜背板被运输至生产线的元件组装工位,元件组装工位的翻转设备定位挡停所述背板后并将其固定,随后驱动所述背板完成0-180度的翻转;元件组装机器人根据预先设定的装配数据配合相应的夹爪治具,执行所述背板正面和/或反面目标元件的取料和固定安装操作;
(2)其次,所述翻转设备驱动所述背板运行到0度,由翻转设备的背板平移装置一配合背板检查工位输送线将背板送出翻转设备,并输送至背板检查工位;
(3)再次,经检查元件安装正确的背板由背板检查工位输送线和旋转设备的背板平移装置二配合将背板输送至接线布线工位的旋转设备;
(4)再次,背板输送到位后,旋转设备压紧固定背板,随后驱动所述背板完成0-360度的旋转,由接线布线机器人完成背板目标元件的接线和布线操作;
(5)待所述背板的接线和布线任务完成后,旋转设备驱动所述背板运行到0度,由旋转设备的背板平移装置二和背板下线工位输送线配合将所述背板输送至背板下线工位,完成电控柜或电气柜背板的装配操作。
本实施例通过选用旋转设备。避免成品电缆与线槽或模块干涉,两个接线布线机器人接线布线机器人一21和接线布线机器人二23互相配合来完成接线以及布线操作,以满足控制柜或电气柜背板的两侧都需要穿线的需求。
接线布线机器人根据生产线控制部件17预先设定的接线数据更换相应的夹爪治具后,接线布线机器人一21从电缆供料托盘处夹取电缆头部后,接线布线机器人行走轴一20运送接线布线机器人一21到接线布线机器人行走轴一的远端,接线布线机器人二23夹取电缆的另一端头部,将电缆整体提升。
接线布线机器人一21与接线布线机器人二23同时运行移动,接线布线机器人二23首先运行到第一个接线点附近,视觉模组进行拍照处理并传送坐标数据给接线布线机器人二23,接线布线机器人二23根据坐标修正接线点并将电缆接入接线端子,锁钉四轴机器人及接线布线工位的锁钉模组25根据生产线控制部件17的设定更换准确的批头,并且运行到指定位置后视觉模组进行拍照处理并传送坐标数据给锁钉四轴机器人及接线布线工位的锁钉模组25,锁钉四轴机器人及接线布线工位的锁钉模组25根据坐标运行到准确位置,进行锁紧端子螺钉操作,接线布线机器人二23返回,完成电缆第一端的接线锁钉。
接线布线机器人一21按程序要求运行至第二个接线点附近,接线布线机器人二23按预定路线进行理线,使电缆布置到线槽内。接线布线机器人一21触发视觉模组拍照,进行处理并传送坐标数据给接线布线机器人一21,接线布线机器人一21根据坐标修正接线点并将电缆接入接线端子,锁钉四轴机器人及接线布线工位的锁钉模组25根据生产线控制部件17的设定更换准确的批头,运行到指定位置后触发视觉进行拍照处理并传送坐标数据给锁钉机器人,锁钉机器人根据坐标运行到准确位置,进行锁紧端子螺钉,完成电缆的布线及电缆第二端的接线锁钉。
当背板正面接线完成后,旋转设备22按程序要求进行180度翻转后,接线布线机器人再按生产线控制部件17预先设定的接线数据完成背面所有电缆的接线需求。当接线需求的电缆需要通过背板两侧进行穿线时,在接线布线机器人完成电缆第一端接线及本面的布线时,旋转设备22按程序要求翻转180度,两台接线布线机器人协作完成电缆第二端的接线布线,接线需求完成后,旋转设备22翻转到0度,等待下一个接线任务。
控制柜或电气柜背板全部接线任务完成后,旋转设备运行到0度,旋转设备的挡停气缸和压紧气缸动作松开背板,将其送出旋转设备到背板下线工位31,人工下线,完成电控柜或电气柜背板的元件自动安装及自动接线布线。
以上所述为本发明的优选实施方式,对于本领域的技术人员而言,基于本发明公开的技术方案和发明实质,还可以做出其它的变形和改进,但这些基于本发明的变形和改进,均应涵盖于本发明的保护范围。本说明书使用实施例来公开本申请,包括最佳实施例,并且还使所属领域的技术人员能够实践本申请,包括制造和使用任何装置或***以及执行任何所并入的方法。本申请的可获专利的范围由权利要求书限定,且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实施例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素,或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素,那么它们既定在权利要求范围内。
Claims (15)
1.一种控制柜或电气柜背板装配生产线,所述生产线包括背板上线工位和背板下线工位,沿所述上线工位至所述下线工位方向,依次设置有元件组装工位和元件接线布线工位,其特征在于,所述生产线还包括:
背板输送***,所述背板输送***能够将所述背板由生产线的元件组装工位输送至接线布线工位;
所述元件组装工位包括元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备;所述元件供料工作组用于所述背板上待安装元件的供料;所述翻转设备用于驱动所述背板完成0-180度的翻转,以完成所述背板正面和/或反面待安装元件的安装;所述元件组装机器人用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板的目标位置处;
所述接线布线工位包括电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备;所述电缆接线供料工作组用于所述背板上待接线元件的电缆线的供料;所述旋转设备用于驱动所述背板完成0-360度的旋转,所述接线布线机器人用于受控制的执行从电缆接线供料工作组拿取电缆线后将其安装至所述背板正面和/或反面目标元件的接线位置和布线位置。
2.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述翻转设备包括翻转设备机架、翻转支撑结构、背板翻转机构,背板翻转驱动机构,
沿所述背板翻转机构的轴心线方向,所述翻转设备机架靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述翻转设备机架远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;
所述背板翻转机构包括转动圈组件和旋转支架,所述旋转支架与所述转动圈组件固定连接,所述旋转支架能够固定所述背板;
所述翻转支撑结构固定设置于翻转设备机架上,所述翻转支撑结构可转动地支撑所述背板翻转机构;
所述背板翻转驱动机构设置于所述翻转设备机架上,且能驱动所述背板翻转机构相对于所述翻转设备机架旋转0-180度;
所述旋转支架上还设置有背板平移装置一,所述背板平移装置一可受控制的驱动所述背板沿旋转支架的中轴线,由所述翻转设备机架的进料端向出料端方向移动。
3.根据权利要求2所述的生产线,其特征在于,
所述旋转设备包括旋转设备机架,旋转支撑机构,能够固定背板的旋转支架和背板旋转驱动机构;
沿所述旋转支撑机构的轴心线,所述旋转设备机架靠近所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的进料端,所述旋转设备机架远离所述生产线背板的上线工位的一端设置为背板的出料端;
所述旋转支撑机构包括支撑圈和转动圈,所述支撑圈与所述转动圈同心嵌套安装,所述支撑圈转动支撑所述转动圈,所述支撑圈位于所述转动圈的内圈或外圈;
所述旋转支架与所述转动圈固定连接,所述支撑圈与所述机架固定连接;
所述背板旋转驱动机构设置于所述旋转设备机架上,且能驱动所述转动圈和所述旋转支架一起相对于所述旋转设备机架旋转0-360度;
所述旋转支架上设置有背板平移装置二,所述背板平移装置二用于受控制的驱动所述背板沿旋转支架中轴线,由所述旋转设备机架的进料端向所述旋转设备机架的出料端方向移动。
4.根据权利要求3所述的生产线,其特征在于,
所述旋转设备机架的进料端设置有进料旋转支撑机构、进料平移装置和进料旋转支架,所述进料旋转支撑机构的转动圈与所述进料旋转支架固定连接;所述进料旋转支架上设置有进料平移装置,所述进料平移装置用于驱动所述背板沿进料端与出料端方向移动;
所述旋转设备机架的进料端设置有出料旋转支撑机构和出料旋转支架,所述出料旋转支撑机构的转动圈与所述出料旋转支架固定连接;所述出料旋转支架上设置有出料平移装置,所述出料平移装置用于驱动所述背板沿进料端与出料端方向移动;
所述背板平移装置二包括所述进料平移装置和所述出料平移装置;
所述进料平移装置与所述出料平移装置之间设置有间隙,所述间隙使进料平移装置和出料平移装置沿旋转设备机架进料端和出料端方向间隔开;
所述旋转驱动机构驱动所述进料旋转支撑机构和出料旋转支撑机构的转动圈同步旋转。
5.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述生产线还包括背板检查工位;
所述背板上线工位、所述元件组装工位、所述背板检查工位、所述接线布线工位和所述背板下线工位依次设置;
所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线、背板检查工位输送线和背板下线工位输送线;
所述背板依次经过所述背板上线工位输送线、所述元件组装工位、所述背板检查工位输送线、所述接线布线工位和所述背板下线工位输送线,依次完成背板的上线、元件组装、元件组装检查、接线布线和背板下线操作。
6.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述生产线还包括生产线控制部件,所述生产线控制部件内设置有所述生产线装配所需的数据信息;
所述生产线控制部件分别与背板输送***,所述元件组装工位的元件供料工作组、元件组装机器人和翻转设备,所述接线布线工位的电缆接线供料工作组、接线布线机器人和旋转设备信号连接。
7.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述元件供料工作组包括,元件托盘和托盘上料输送带,所述元件托盘用于实现待安装元件的供料,所述托盘上料输送带用于将所述元件托盘运送至供料处;
所述元件供料工作组还包括,小件供料盒和供料盒架,所述供料盒架用于固定小件供料盒,所述小件供料盒用于待安装小元件的供料;
所述元件组装机器人用于受控制的执行从元件供料工作组取料后将其安装至所述背板目标位置处。
8.根据权利要求7所述的生产线,其特征在于,所述小件供料盒包括供料盒框架、固定挡块、活动挡块、活动挡块的导向限位结构和恒定负载弹簧;
所述固定挡块与所述供料盒框架固定连接或一体设置;
所述活动挡块在导向限位结构的支撑下相对于所述固定挡块往复滑动;
所述活动挡块与所述固定挡块之间放置有待安装小元件;
所述恒定负载弹簧的一端与所述供料盒框架固定连接,另一端与所述活动挡块固定连接,借助所述恒定负载弹簧的作用力可使所述待安装小元件自动夹紧固定于所述活动挡块与所述固定挡块之间。
9.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述元件组装工位还包括锁钉工作组;
元件组装工位的锁钉工作组用于针对已安装至所述背板上的元件,通过紧固螺钉执行锁钉操作,将其紧固至所述背板上;
和/或,所述接线布线工位还包括锁钉工作组;
接线布线工位的锁钉工作组用于针对已完成接线操作的元件通过紧固螺钉执行锁钉操作,以将线缆端头或接线头紧固至已完成接线操作的元件上。
10.根据权利要求9所述的生产线,其特征在于,
所述锁钉工作组包括锁钉机器人和锁钉模组;
所述锁钉机器人上安装有所述锁钉模组,所述锁钉机器人用于将所述锁钉模组移动至指定位置;
所述锁钉模组包括快换拧紧批头、快换拧紧批头的驱动装置和安装架,所述快换拧紧批头的驱动装置用于驱动所述快换拧紧批头运动以执行所述紧固螺钉的拧紧操作。
11.根据权利要求2所述的生产线,其特征在于,
所述翻转设备的一侧设置有快换工作台,所述快换工作台上设置有快换支架,所述快换支架上放置有不同规格元件快换夹爪治具模组;
所述元件组装机器人可快速的更换不同规格的元件,以实现不同元件的夹取和安装操作。
12.根据权利要求3所述的生产线,其特征在于,
所述旋转设备的一侧设置有接线工作台;所述接线工作台上设置有快换支架,所述快换支架上放置有不同规格的电缆接线快换夹爪治具模组;
所述接线布线机器人可快速的更换不同规格的电缆接线快换夹爪治具模组,以实现不同电缆接线的取线和接线操作。
13.根据权利要求3所述的生产线,其特征在于,
所述生产线还包括背板上线工位、背板检查工位和背板下线工位;
所述背板输送***包含三段输送线,即背板上线工位输送线、背板检查工位输送线和背板下线工位输送线;
所述背板上线工位输送线、旋转支架上设置的背板平移装置一、背板检查工位输送线、旋转支架上设置的背板平移装置二和背板下线工位输送线,两两之间依序首尾相接,且两两之间留有避免彼此运动干涉的空隙。
14.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,
所述元件组装机器人还包括视觉模组;所述元件组装机器人运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标元件准确的安装位置;
和/或,所述接线布线机器人还包括视觉模组,所述接线布线机器人运行到指定位置触发视觉模组进行拍照,并且根据视觉模组提供的坐标调整目标线缆准确的取线和/或接线位置。
15.一种根据权利要求1-14中任一权利要求所述的控制柜或电气柜背板装配生产线的装配工艺,其特征在于所述装配工艺包括以下步骤:
(1)首先,上线后的控制柜或电气柜背板被运输至生产线的元件组装工位,元件组装工位的翻转设备定位挡停所述背板后并将其固定,随后驱动所述背板完成0-180度的翻转;元件组装机器人根据生预先设定的装配数据配合相应的夹爪治具,执行所述背板正面和/或反面目标元件的取料和固定安装操作;
(2)其次,所述翻转设备驱动所述背板运行到0度,由翻转设备的背板平移装置一配合背板检查工位输送线将背板送出翻转设备,并输送至背板检查工位;
(3)再次,经检查元件安装正确的背板由背板检查工位输送线和旋转设备的背板平移装置二配合将背板输送至接线布线工位的旋转设备;
(4)再次,背板输送到位后,旋转设备压紧固定背板,随后驱动所述背板完成0-360度的旋转,由接线布线机器人完成背板目标元件的接线和布线操作;
(5)待所述背板的接线和布线任务完成后,旋转设备驱动所述背板运行到0度,由旋转设备的背板平移装置二和背板下线工位输送线配合将所述背板输送至背板下线工位,完成所述背板的装配操作。
Priority Applications (1)
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CN202210876031.8A CN115241781A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺 |
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CN202210876031.8A CN115241781A (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种控制柜或电气柜背板装配生产线及其装配工艺 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117250099A (zh) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 河北雄胜鸿安电气科技有限公司 | 一种电缆接线端子的检测装置 |
CN117374791A (zh) * | 2023-10-12 | 2024-01-09 | 淄博中正电器有限公司 | 一种配电柜组装工装 |
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2022
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Cited By (4)
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CN117374791A (zh) * | 2023-10-12 | 2024-01-09 | 淄博中正电器有限公司 | 一种配电柜组装工装 |
CN117374791B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-03-08 | 淄博中正电器有限公司 | 一种配电柜组装工装 |
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CN117250099B (zh) * | 2023-11-20 | 2024-01-26 | 河北雄胜鸿安电气科技有限公司 | 一种电缆接线端子的检测装置 |
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