一种接线盒自动扣盖机及自动扣盖的方法与流程

本发明涉及接线盒扣盖机领域，特别涉及一种接线盒自动扣盖机及自动扣盖的方法。

背景技术：

现有的接线盒扣盖机，结构简单，特别是无法实现取料和扣盖的自动化，造成工作效率低下。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术为接线盒扣盖时无法实现自动扣盖的不足，提供一种接线盒自动扣盖机。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种接线盒自动扣盖机，包括工作台、架体、上料装置、扣盖装置、定位系统和自动控制系统；所述接线盒的盒体或盒盖设置在所述工作台上，所述扣盖装置包括抓取装置和移位装置，所述抓取装置设置有抓取部件，所述定位系统采集盒体或盒盖的位置信息并将此信息传递给所述自动控制系统，由所述自动控制系统对采集到的盒体或盒盖的位置信息进行分析处理，所述上料装置包括传输装置，由传输装置传送盒盖或盒体给抓取装置的抓取部件，所述抓取部件抓取盒盖或盒体，移位装置在自动控制系统的控制下驱动抓取部件移位、将盒盖或盒体移送到盒体或盒盖上方，由移位装置驱动抓取部件下降将盒盖或盒体压在盒体或盒盖上。

优选的，所述定位系统为视觉定位系统，所述上料装置还包括归正装置，在传输装置传输盒盖或盒体前或后、由归正装置归正盒盖或盒体，所述移位装置包括竖向位置调整装置和水平位置调整装置，由竖向位置调整装置驱动抓取部件升降并驱动抓取部件下带动盒盖或盒体下压，由水平位置调整装置驱动竖向位置调整装置。

优选的，所述抓取部件通过连接装置连接竖向位置调整装置，所述连接装置包括接头和接头摆动装置，摆动装置的输出端通过摆臂连接接头，摆动装置设置在座体上，摆动装置驱动接头相对于竖直平面摆动，由接头连接抓取部件实现所述的抓取部件通过连接装置连接紧向位置调整装置。

优选的，所述接头包括架体、接头微调装置和缓冲装置，由接头微调装置调整架体在U轴方向上也就是竖直方向上的旋转角度，从而微调盒盖相对于接线盒盒体或盒盖的水平位置，接头微调装置通过缓冲装置连接架体，接头通过架体实现与抓取部件的连接，所述接头通过所述的接头微调装置连接摆臂的另一端。

优选的，所述的接头微调装置包括U轴伺服电机和回转支承，u轴伺服电机的输出端通过回转支承连接架体，由摆臂固定连接u轴伺服电机、从而实现摆臂的另一端与接头固定连接。

优选的，所述的缓冲装置包括弹簧、导杆和导套，弹簧设置在导杆外，导套固定设置在底板上，弹簧位于底板和架体间，由回转支承连接底板的上方，所述的竖向位置调整装置包括升降驱动装置和导向装置，所述升降驱动装置的输出端连接座体，驱动座体在导向装置的作用下升降，所述导向装置和升降驱动装置均设置在固定座上，水平位置调整装置可驱动固定座在水平方向上移动。

优选的，所述输送装置设置在主安装板的一侧，所述归正装置设置在主安装板的另一侧，所述输送装置包括托板和驱动托板往复移动的输送驱动装置； 所述归正装置包括横向归正装置，所述横向归正装置包括两横向归正板和正反螺纹杆，横向归正板通过滑动装置滑动地设置在主安装板上，它的两螺纹端分别螺纹连接一横向归正板，正反螺纹杆与两横向归正板分别垂直设置，当转动正反螺纹杆时两横向归正板可在主安装板上水平滑动从而相互靠近或远离；在主安装板上设有长度方向纵向设置的长通孔，托板的自由端穿过长通孔位于两横向归正板间，所述输送装置为提升装置，横向归正板竖直设置，所述归正装置还包括纵向归正装置，所述纵向归正装置包括纵向归正底座和纵向归正杆，纵向归正底座设置在托板的下方，在托板的自由端设置有槽口，纵向归正杆的一端穿过槽口另一端与纵向归正底座连接并可在纵向归正底座上移动和固定；所述传输装置由伺服电机和丝杆组成，伺服电机通过联轴器与丝杆固定连接，托板与丝杆螺纹连接，在主安装板上位于所述丝杆两侧分别设置滑轨，托板通过滑块与滑轨滑动连接。

优选的，所述的竖向位置调整装置包括升降驱动装置和导向装置，所述升降驱动装置的输出端连接座体，驱动座体在导向装置的作用下升降，所述导向装置和升降驱动装置均设置在固定座上，所述的水平位置调整装置为桁架机器人，所述桁架机器人包括悬梁和x轴驱动及y轴驱动，由所述x轴驱动驱动固定座在悬梁上移动，由y轴驱动驱动悬梁在y轴上移动。

优选的，还包括定位传输装置，所述定位传输装置由太阳能电池组件定位装置和传送装置组成，由传送装置传送太阳能电池组件，由定位装置将电池组件定位，所述接线盒的盒体或盒盖设置在太阳能电池组件上。

本发明的另一个目的是提供一种接线盒自动扣盖的方法，先使盒盖与盒体正对，而后使盒盖与盒体相互靠近并将二者扣合成一体，其特征在于，盒盖与盒体正对后，将盒盖相对于盒体倾斜、使盒盖与盒体的一边先相互靠近使盒体与盒盖的一边卡扣进行卡合再以推压的方式扣盒其余各边使盒盖与盒体成一体。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的接线盒自动扣盖机，通过视觉定位系统定位接线盒和盒盖的位置，通过控制系统驱动上料装置上料，然后抓取装置抓取盒盖，抓取装置在行走装置的驱动下，移动到接线盒上方，进行下压，完成扣盖作业，因此可实现自动扣盖作业。

采用本发明方法对接线盒自动扣盖，由于先将接线盒合体与盒盖正对，而后将盒盖相对于盒体倾斜、使盒盖与盒体的一边先相互靠近使盒体与盒盖的一边卡扣进行卡合再以推压的方式扣盒其余各边使盒盖与盒体成一体，所以，可实现扣盖的卡接连接，使自动卡入非常容易，因此在实现自动化扣盖的基础上扣盖结合紧固，操作方便。

附图说明

图1是本发明接线盒自动扣盖机实施例结构示意图；

图2是本发明中上料装置实施例的结构示意图；

图3是本发明中归正装置实施例的结构示意图；

图4是本发明中扣盖装置实施例的结构示意图，在此只示出了水平位置调整装置的部分结构；

图5是图4中A处的放大示意图；

图6是扣盖时盒盖与盒体的位置关系示意图；

图7为由摆动装置驱动盒盖脱离水平面，使盒盖与盒体倾斜一定角度后二者位置关系示意图。

其中，1--控制系统、2--上料装置、3--机架、4--工作台、5--抓取装置、6--视觉定位系统、8—定位传输装置、9--太阳能电池组件、10--伺服电机、11--联轴器、12--丝杆支座、13--托板、14--固定板、15--滑轨、16--主安装板、17--丝杆、18--横向归正板、19--纵向归正杆、20--夹紧螺母、21--正反螺纹杆、22--纵向归正底座、23--电机安装板、24--滑动装置、26--Y轴驱动、27--X轴驱动、28—竖向位置调整装置、29--接头摆动装置、30--V轴旋转轴、31—抓取部件、32—接头微调装置、33--回转支承、34--缓冲部装、35-盒盖、36-盒体、37--悬梁、 38-导向装置、39-u轴伺服电机、40-接头、41-摆臂、42-伺服电机一、43-底板、44-架体、46-缓冲装置、47-底板、50-缓冲件。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1出示本发明的具体实施方式：一种接线盒自动扣盖机，包括工作台4、上料装置2、扣盖装置、自动控制系统1和视觉定位系统6，扣盖装置包托抓取装置5、位置调整装置和组件传输定位装置8。盒体或盒盖设置在工作台4上，通过视觉定位系统采集接线盒盒体或盒盖的位置，并将盒体或盒盖的位置信息传送给控制系统1，由控制系统1对盒体或盒盖的位置信息进行比较和处理，并据得到的盒体或盒盖的位置信息控制移位装置对抓取部件进行水平位置调整和竖向位置调整，由上料装置将盒盖或盒体输送给抓取装置，由抓取装置接收盒盖或盒体，由移位装置据接收到的位置信息调整抓取装置的位置将盒盖或盒体移送到盒体或盒盖的上方，并在竖向位置调整装置的驱动下下压盒盖或盒体，完成扣盖动作。

本发明中，优选采用如下结构的上料装置，如图2和图3所示，上料装置包括传输装置、归正装置，传输装置设置在主安装板16的一侧，归正装置设置在主安装板16的另一侧，为了节约占地，简化机械结构，优选提升装置作为传输装置，提升装置包括伺服电机10、丝杆17和托板13，伺服电机10和丝杆17通过联轴器11相连接，托板13的连接端与丝杆17螺纹连接，伺服电机10相对于主安装板16固定连接，在主安装板上设置有滑轨15，滑轨15的长度方向与丝杆的轴线方向一致，托板13与滑轨15滑动连接；归正装置包括横向归正装置，横向归正装置包括两竖向设置的横向归正板18和水平设置的正反螺纹杆21，两横向归正板18分别设置在长通孔的两侧且通过滑动装置24与主安装板在水平方向滑动连接，滑动装置优选滑轨滑块装置，两块横向归正板18在同一水平面的位置处设有通孔，通孔处设置有螺母20，正反螺纹杆21的两端分别穿过通过与对应端的螺母20螺纹连接，在主安装板16上设有长通孔（在图中没有示出），长通孔的长度方向与丝杆17的轴线方向一致，托板13的自由端穿过长通孔位于两横向归正板18间。优选地，还可设置纵向归正装置，纵向归正装置包括纵向归正底座22和纵向归正杆19，纵向归正底座22的一端固定设置在主安装板上，另一端竖直向上设有纵向归正杆19，纵向归正杆19的长度方向与丝杆的轴线方向一致、纵向归正板可在纵向归正底座22上向着或背着主安装板移动，托板13的自由端的端部设有槽口，纵向归正杆19可在槽口内移动。优选纵向归正底座22内部为空腔结构，空腔结构内设有滑竿，纵向归正杆19与滑竿垂直连接，滑竿与空腔滑动连接。还可在主安装板16上、在长通孔的两端设分别设置丝杆支座12，丝杆17相对于丝杆支座12转动连接，在主安装板16的底部设有电机安装板，电机安装板与主安装板16垂直设置，伺服电机10固定在电机安装板23上，滑轨15的外侧设有固定板14，通过固定板14将本上料装置设置在主机的架体上。

当然，也可采用其它往复升降装置升降托板13，比如气缸升降装置、链传动装置。

本发明中，优选采用如下结构的扣盖装置：如图4-图7所示，包括移位装置和抓取装置，由抓取装置抓取盒盖或盒体（由于在实际生产中，多是将盒体固定在某个位置，需将盒盖扣在盒体上，因此，在以下的叙述中均是以抓取盒盖为例进行说明），移位装置驱动抓取装置c移动到指定位置并将盒盖下压扣到接线盒盒体上。

本发明抓取装置包括抓取部件31和连接装置，抓取部件31通过连接装置与移位装置相连接。优选的连接装置包括接头40和接头摆动装置29， 优选接头摆动装置由伺服电机一42和摆臂41组成，摆臂的一端连接伺服电机一42的输出端，另一端连接接头40，伺服电机一42的输出轴作为v轴旋转轴30，转动地设置在座体43上，如图3和图4所示，当伺服电机一发生点转时，伺服电机一的输出轴转动可带动接头40相对于竖直面摆动，这样设置连接装置的好处在于，当执行扣盖动作时，可先通过点转伺服电机将水平放置的盒盖的一端脱离水平面，从而使盒盖与接线盒的盒体有个倾斜的角度，先使盒盖与盒体的一部分对准，解决直上直下扣盖时接线盒盖的卡扣装置无法入接线盒的技术问题，使卡扣装置保证接线盒与接线盒盖牢固连接，又能使盒盖与接线盒盒体顺利扣装。优选采用如下结构的接头40，它包括架体44、接头微调装置32和缓冲装置46，接头通过架体44实现与抓取部件31的连接，由接头微调装置调整架体44在U轴方向上也就是竖直方向上的旋转角度，从而微调盒盖相对于接线盒盒体的水平位置，接头微调装置32通过缓冲装置46连接架体44。优选的接头微调装置32由U轴伺服电机和回转支承33组成，u轴伺服电机39的输出端通过回转支承连接架体44 ，由u轴伺服电机固定连接摆臂、从而实现摆臂的另一端与接头固定连接，缓冲装置的缓冲件50设置在架体44和回转支承33间，优选采用如下结构的缓冲装置，包括导杆48、导套49和作为缓冲件50的缓冲弹簧，缓冲弹簧套装在导杆48外，导套设置在底板47上，弹簧位于底板和架体间，由回转支承连接底板44的上方。

优选采用吸盘式的抓取装置，吸盘组件通过架体连接接头。在u轴伺服电机的输出端和架体间设置回转支承，不仅可以提高电机与架体间的连接强度，还可改善联轴器的间隙，提高整个架体的回转精度，从而提高盒盖与盒体的位置精度。

本发明中，移位装置优选包括竖向位置调整装置和水平位置调整装置，竖向位置调整装置可以带动抓取部件升降，水平位置调整装置可以驱动抓取部件在水平方向上前后左右移动，调整盒盖与盒体在水平面上的相对位置。由竖向位置调整装置的输出端连接座体43，驱动座体43移动，从而驱动抓取装置升降，最好设置座体导向装置38，如滑块与滑轨导向装置，提高座体43位移的稳定性。竖向位置调整装置28可以是气缸驱动装置，也可以是其他升降驱动装置，如电机与丝杆结合的升降驱动装置、电机与传动链结合的升降驱动装置，齿轮齿条升降驱动装置等，升降驱动装置的输出端连接座体43。水平位置调整装置优选桁架机器人，包括悬梁37及驱动抓取装置在x轴上移动的x轴驱动机构27和驱动悬梁在y轴方向上移动的y轴驱动机构26， Y轴驱动机构带动悬梁37沿y轴方向移动从而带动升降机构及抓取部件同时在y轴方向移动，X轴驱动机构带动竖向位置调整装置28及抓取部件31在x轴方向上也就是在悬梁上移动。升降驱动装置和导向装置均设置在固定座上，并通过固定座设置在悬梁上。由于桁架机器人是现有技术的常用装置，因此在此不再我述。

使用时，X轴驱动机构和y轴驱动机构共同作用驱动抓取装置移动到盒体的上方，竖向位置调整装置调整盒盖与盒体间的高度距离，由吸盘组件吸附盒盖，通过u轴伺服电机输出轴的回转调整盒盖相对于盒体的角度，使得盒盖正对着盒体，然后在竖向位置调整装置的作用下抓取部件完成扣盖作业。由于在本发明中设置有接头摆动装置，当v轴电机也就是伺服电机一42发生点转时，v轴电机的旋转轴发生转动，带动摆臂41摆动，使盒盖相对于盒体发生一定角度的倾斜，由竖向位置调整装置驱动盒盖与盒体相互靠近，使盒盖带卡扣的一边与盒体的一边先接触，在水平方向位移，使卡扣卡入卡槽，再由竖向位置调整装置驱动盒盖下压，使盒盖与盒体的两个侧边逐渐扣合再使盒盖的与先扣盒的一边相对的一边扣合，从而完成盒盖与盒体的整体扣盒，方便盒盖与盒体对接。

本发明中，抓取机构的吸盘采用气动吸盘，气动吸盘在V轴伺服驱动和u轴伺服驱动的作用下，完成V轴方向上的旋转和u轴方向上的旋转，回转支承可以对 u轴方向上的旋转起到支撑作用，并提高盒盖与盒体的位置精度，缓冲部装对吸盘与工件之间的下压起到缓冲作用，提高整个取料工作的精度和成功率。

本发明中优选相机成像定位系统，相机设置在架体上，工作台位于架体内，由相机获取盒体或盒盖的位置信息并传递给控制系统，由控制系统将位置信息进行分析处理并传递给扣盖装置的水平位置调整装置和微调装置，调整盒体与盒盖间的位置。

本发明中，优选由组件定位传输装置8的传送部件作为工作台4，太阳能电池组件由组件定位传输装置的传送装置传输、在生产线上移动，传送装置可将太阳能电池组件传入或传出架体，由组件定位传输装置8的定位装置对太阳能电池组件进行传输定位使其停在指定位置，由于盒盖或盒体设置在太阳能电池组件上，因此当将电池组件传送到位时也就将盒体或盒盖传送到移位装置处，由传送装置将扣完盖的接线盒传输出架体外，进入到下道工序；上料装置2设置在工作台4的一侧，接受盒盖或盒体，将盒盖或盒体的中心线规正并将盒盖或盒体传递给抓取装置；架体兼做桁架机器人的机架，视觉定位系统的成像装置设置在架体的上位于工作台台面上方，控制系统1分别与上料装置2、扣盖装置、视觉定位系统6和定位传输装置8电连接。

通过视觉定位系统定位接线盒和盒盖的位置，将其转化电信号，将其传递给控制系统，通过控制系统驱动上料装置上料，然后控制系统控制抓取装置抓取盒盖，抓取装置在移位装置的驱动下，移动到接线盒上方，调整角度然后进行下压及平移动作，完成扣盖作业。

当然，移位装置可以采用其它结构，比如机械手，由机械手抓取接头将盒盖或盒体移动到盒体或盒盖的上方。

下面以较优的结构的实施例为例对本发明的扣盖机的工作情况进行说明便于审查员理解。在此，以盒体设置在工作台上，将盒盖扣在盒体上为例进行说明。工作时，将盒盖放置在托板上，转动正反螺纹杆21，带动两横向规正板相向或反向同步移动，直到横向规正板夹紧盒盖，使盒盖的纵中心线对中，调整纵向规正装置的纵向归正杆19，使其推动盒盖向着主安装板16移动，并夹紧在纵向归正杆19和主安装板16间，归正盒盖的横中心线，从而将盒盖完全规正，提升装置驱动托板上升到一定高度后，抓取部件抓取盒盖，并在竖向位置调整装置的驱动下被输送到工作台台面的上方，在控制系统的控制下由水平位置调整装置将抓取部件连同盒盖移位到盒体的上方，通过u轴伺服电机输出轴的回转调整盒盖相对于盒体的角度精度，使盒盖与盒体对正，由V轴伺服电机点转使摆臂摆动一定角度，使盒盖与盒体呈一定的角度，竖向位置调整装置驱动抓取部件下行将盒盖斜着压在盒体上，而后将盒盖水平压在盒体上，完成扣盖动作。

本发明一种接线盒自动扣盖的方法的具体实施方式，先使盒盖与盒体正对，而后使盒盖与盒体相互靠近并将二者扣合成一体，其特征在于，盒盖与盒体正对后，将盒盖相对于盒体倾斜、使盒盖与盒体的一边先相互靠近使盒体与盒盖的一边卡扣进行卡合再以推压的方式扣盒其余各边使盒盖与盒体成一体。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。