一种空气开关预装配机的制作方法

本发明涉及一种空气开关预装配机，属电表箱制作设备技术领域。

背景技术：

给空气开关安装垫高块、接线端子和接线排是组装电表箱的一道重要工序。现有组装空气开关一般是通过手动操作完成的，组装时由工人一件一件拿取物料，并一件一件安装到位，再逐个用螺丝锁紧，装配时需要多人配合，操作繁琐，劳动强度大，耗时长，装配效率低，人工成本高。因此，研发一款填补电表箱行业无自动化组装空气开关设备的空白，实现位置校正、抓取、定位、安装锁紧垫高块、接线端子和接线排的全自动化操作，装配快速，耗时短，大大降低人力成本和劳动强度，生产效率高，产品质量好，操作方便的空气开关预装配机是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种可实现位置校正、抓取、定位、安装锁紧垫高块、接线端子和接线排的全自动化操作，装配快速、耗时短，大大降低人力成本和劳动强度，生产效率高，产品质量好，操作方便，填补电表箱行业无自动化组装空气开关设备空白的空气开关预装配机。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该空气开关预装配机由接线盒上料机构、接线端子上料机构、垫高块上料机构、主开上料传输线、接线端子抓取机械手、接线端子及接线盒组装工位、接线盒抓取机械手、旋摆工位、垫高块组装工位、主开及垫高块抓取机械手、成品传输线、机架构成，其特征在于：机架上部从左至右顺序安装有接线端子上料机构、接线端子抓取机械手、垫高块上料机构；机架中部安装有旋摆工位，旋摆工位左侧安装有接线端子及接线盒组装工位，旋摆工位右侧安装有垫高块组装工位，垫高块组装工位右侧安装有主开及垫高块抓取机械手，主开及垫高块抓取机械手右侧安装有主开上料传输线；机架上安装有垫高块组装工位锁丝机、接线端子及接线盒组装工位锁丝机，垫高块组装工位锁丝机与垫高块组装工位相对应，接线端子及接线盒组装工位锁丝机与接线端子及接线盒组装工位相对应；机架下部左侧安装有接线盒上料机构，机架下部右侧安装有成品传输线，接线盒上料机构旁侧安装有接线盒抓取机械手；

接线盒上料机构由伺服电机、联轴器、丝杠、物料托盘、导轨、支座组成；接线端子上料机构与接线盒上料机构的结构组成完全相同；垫高块上料机构有两组，两组的结构完全相同，垫高块上料机构由叠放盒、推送板、推送气缸、挡块、固定板组成；旋摆工位由旋摆气缸、连接盘、伺服直线平移台A、定位夹紧气缸A、定位夹紧气缸B、定位夹紧气缸C、定位夹紧气缸D和伺服直线平移台B组成。

所述的接线盒上料机构的支座上安装有伺服电机，伺服电机两边对称安装有导轨；伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠通过螺母安装有物料托盘，物料托盘通过螺母与导轨滑动连接。

所述的垫高块上料机构的固定板上安装有叠放盒，叠放盒下部开制有口，叠放盒前方安装有挡块，叠放盒后方安装有推送板，推送板与推送气缸相连接，推送气缸安装在固定板上；叠放盒内码放有垫高块，叠放盒下部开制有口，叠放盒内最底下一块垫高块与推送板相对应。

所述的旋摆工位的旋摆气缸的输出轴通过联轴器安装有连接盘，连接盘上左边通过轴承安装有伺服直线平移台A，连接盘上右边通过轴承安装有伺服直线平移台B；轴承上安装有轴承压盖；伺服直线平移台A的移动板上安装有定位夹紧气缸A和定位夹紧气缸B，定位夹紧气缸A和定位夹紧气缸B随移动板作直线移动；伺服直线平移台B的移动板B上安装有定位夹紧气缸C和定位夹紧气缸D，定位夹紧气缸C和定位夹紧气缸D随移动板B作直线移动；伺服直线平移台A、定位夹紧气缸A、定位夹紧气缸B构成一组组装工位；伺服直线平移台B、定位夹紧气缸C和定位夹紧气缸D构成另一组装工位，所述两组工位反对称安装在连接盘上；定位夹紧气缸A和定位夹紧气缸B之间、定位夹紧气缸C和定位夹紧气缸D之间均放置有装配工件空开。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该空气开关预装配机通过采用接线盒上料机构实现自动化操作，大大降低人工上料的工作强度，提高了生产效率，保证接线盒上料位置的准确度，从而保证了后续吸料的准确性和一致性。采用垫高块上料装置，工人只需定期、一次性放入大量物料，通过气缸推送、挡块定位满足上料的自动化操作，提高生产效率，减轻了劳动强度。通过旋摆工位的双工位自动组装、打螺丝操作，组装完毕直接通过传送装置输出产品，提升工厂自动化水平。做到位置校正、抓取、定位、安装锁紧垫高块、接线端子和接线排全自动化操作，装配快速耗时短，大大降低人力成本和劳动强度，生产效率高，产品质量好，操作方便。填补了电表箱行业无自动化组装空气开关设备的空白，很好地解决了现有需多个人工取料、对位安装、逐个锁紧，操作麻烦，劳动强度大，耗时长，装配效率低，人工成本高的问题。

附图说明

图1为一种空气开关预装配机的主视结构示意图；

图2为一种空气开关预装配机的俯视结构示意图；

图3为一种空气开关预装配机的侧视结构示意图；

图4为旋摆工位的主视结构示意图；

图5为旋摆工位的俯视结构示意图；

图6为图4的A-A向剖视结构示意图；

图7为接线盒上料机构的平面结构示意图；

图8为垫高块上料机构的主视结构示意图；

图9为垫高块上料机构的侧视结构示意图；

图10为图9的A-A向剖视结构示意图。

图中：1、机架，2、接线端子上料机构，3、接线端子抓取机械手，4、垫高块上料机构，5、旋摆工位，6、接线端子及接线盒组装工位，7、垫高块组装工位，8、主开及垫高块抓取机械手，9、主开上料传输线，10、接线盒上料机构，11、成品传输线，12、接线盒抓取机械手，13、垫高块组装工位锁丝机，14、接线端子及接线盒组装工位锁丝机；

4-1、叠放盒，4-2、推送板，4-3、推送气缸，4-4、挡块，4-5、固定板；

5-1、旋摆气缸，5-2、连接盘，5-3、伺服直线平移台A，5-4、伺服直线平移台B，5-5、定位夹紧气缸A，5-6、定位夹紧气缸B、5-7、定位夹紧气缸C，5-8、定位夹紧气缸D，5-9、装配工件空开，5-10、联轴器，5-11、轴承，5-12、轴承压盖。

10-1、伺服电机，10-2、联轴器，10-3、丝杠，10-4、物料托盘，10-5、导轨，10-6、支座。

具体实施方式

下面结合附图对该空气开关预装配机的实施方式作进一步详细说明：

该空气开关预装配机由机架1、接线端子上料机构2、接线端子抓取机械手3、垫高块上料机构4、旋摆工位5、接线端子及接线盒组装工位6、垫高块组装工位7、主开及垫高块抓取机械手8、主开上料传输线9、接线盒上料机构10、成品传输线11、接线盒抓取机械手12构成；机架1上部从左至右顺序安装有接线端子上料机构2、接线端子抓取机械手3、垫高块上料机构4；机架1中部安装有旋摆工位5，旋摆工位5左侧安装有接线端子及接线盒组装工位6，旋摆工位5右侧安装有垫高块组装工位7，垫高块组装工位7右侧安装有主开及垫高块抓取机械手8，主开及垫高块抓取机械手8右侧安装有主开上料传输线9；机架1上安装有垫高块组装工位锁丝机13、接线端子及接线盒组装工位锁丝机14，垫高块组装工位锁丝机13与垫高块组装工位7相对应，接线端子及接线盒组装工位锁丝机14与接线端子及接线盒组装工位6相对应；机架1下部左侧安装有接线盒上料机构10，机架1下部右侧安装有成品传输线11，接线盒上料机构10的旁侧安装有接线盒抓取机械手12；

接线盒上料机构10由伺服电机10-1、联轴器10-2、丝杠10-3、物料托盘10-4、导轨10-5、支座10-6组成；垫高块上料机构4有两组，两组的结构完全相同，垫高块上料机构4由叠放盒4-1、推送板4-2、推送气缸4-3、挡块4-4、固定板4-5组成；旋摆工位5由旋摆气缸5-1、连接盘5-2、伺服直线平移台A5-3、定位夹紧气缸A5-4、定位夹紧气缸B5-5、定位夹紧气缸C5-6、定位夹紧气缸D5-7、伺服直线平移台B5-8组成。

所述的接线盒上料机构10的支座10-6上安装有伺服电机10-1，伺服电机10-1两边对称安装有导轨10-5；伺服电机10-1的输出轴通过联轴器10-2与丝杠10-3连接，丝杠10-3通过螺母安装有物料托盘10-4，物料托盘10-4通过螺母与导轨10-5滑动连接。

所述的垫高块上料机构4的固定板4-5上安装有叠放盒4-1，叠放盒4-1前方安装有挡块4-4，叠放盒4-1后方安装有推送板4-2，推送板4-2与推送气缸4-3相连接，推送气缸4-3安装在固定板4-5上；叠放盒4-1内码放有垫高块，叠放盒4-1下部开制有口，叠放盒4-1内最底下一块垫高块与推送板4-2相对应。

所述的旋摆工位5的旋摆气缸5-1的输出轴通过联轴器5-10安装有连接盘5-2，连接盘5-2上左边通过轴承5-11安装有伺服直线平移台A5-3，连接盘5-2上右边通过轴承5-11安装有伺服直线平移台B5-4；轴承5-11上安装有轴承压盖5-12；伺服直线平移台A5-3的移动板上安装有定位夹紧气缸A5-5和定位夹紧气缸B5-6，定位夹紧气缸A5-5和定位夹紧气缸B5-6随移动板作直线移动；伺服直线平移台B5-4的移动板上安装有定位夹紧气缸C5-7和定位夹紧气缸D5-8，定位夹紧气缸C5-7和定位夹紧气缸D5-8随移动板作直线移动；伺服直线平移台A5-3、定位夹紧气缸A5-5、定位夹紧气缸B5-6构成一组组装工位；伺服直线平移台B5-4、定位夹紧气缸C5-7和定位夹紧气缸D5-8构成另一组装工位，所述两组工位反对称安装在连接盘5-2上；定位夹紧气缸A5-5和定位夹紧气缸B5-6之间、定位夹紧气缸C5-7和定位夹紧气缸D5-8之间均放置有装配工件空开5-9。（参见图1～6）

接线端子上料机构2的构成与接线盒上料机构10完全相同，即由伺服电机、联轴器、丝杠、物料托盘、导轨和支座组成；区别仅在于接线端子上料机构2的物料托盘上的物料为接线端子。

该空气开关预装配机的工作过程如下：

初始状态：主开上料传输线9摆放待装配主开关，垫高块上料机构4叠放待组装的垫高块，接线端子上料机构2规则摆放接线端子，接线盒上料机构10规则摆放接线盒；待上述所有组装工件摆放就位后，设备通电，主开及垫高块抓取机械手8抓取主开及垫高块放置于旋摆工位5，叠放后的主开及垫高块在垫高块组装工位7自动进行位置调整，设备自动提供螺栓和螺母进行主开及垫高块的组装连接，组装连接后旋摆工位5旋转，将已经连接好的主开及垫高块旋转至接线端子及接线盒组装工位6，通过接线端子抓取机械手3及接线盒抓取机械手12抓取对应工件，由该工位上方固定的锁丝机自动对空开及抓取后的接线端子及接线盒进行组装连接。在接线端子及接线盒组装工位6组装完毕后，旋摆工位5旋转复位，随后由主开及垫高块抓取机械手8取走组装完毕的工件，放置于成品传输线11进行自动传输，即完成一个自动组装循环工作周期。

垫高块上料机构4先由人工手动将垫高块放入到叠放盒4-1内，推送气缸4-3动作，带动推送板4-2将叠放盒4-1最下方的第一块垫高块推出到挡块4-4的位置处，主开及垫高块抓取机械手8将推出的第一块垫高块抓走，之后，推送板4-2退回，叠放盒4-1内的垫高块由于重力作用会下降，第二块垫高块会下降到被推出的垫高块的位置，推送气缸4-3动作，再次带动推送板4-2将叠放盒4-1最下方的垫高块推出到挡块4-4的位置处，主开及垫高块抓取机械手8将推出的第二块垫高块抓走。如此，推送气缸4-3不停的来回循环推料，使叠放盒4-1内的垫高块完全推出上料。

该空气开关预装配机通过采用接线盒上料装置，降低了人工上料的工作强度，提高了生产效率，保证了接线盒上料的位置准确度，从而保证了后续吸料的准确性和一致性，实现设备的自动化操作。接线端子上料机构通过伺服电机带动丝杠传输机构实现接线端子托盘的定距传输过程，为接线盒的夹取进行传输供料，其摆放整齐的物料托盘可取走更换。采用垫高块上料机构，工人只需定期、一次性放入大量物料，通过气缸推送垫高块、挡块定位，满足上料自动操作要求，大大降低了工作强度，提高了生产效率和组装的自动化水平。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。