一种风机钣金外壳拼装系统的制作方法

本实用新型涉及风机生产设备领域，具体涉及一种风机钣金外壳拼装系统。

背景技术：

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，广泛用于工厂、矿井、隧道、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却中。风机由外壳、内胆两部分组成，其中外壳主要由背板、左、右侧板拼装而成。

目前，风机外壳均是单纯依靠人工铆接拼装，这种拼装方式存在以下问题：一是需要专人拼装，增加人力成本；二是工作效率低，且拼装过程中可能出现碰撞等事故，存在安全隐患；三是拼装过程中需要人工对准，误差较高，存在质量风险。

因此，为解决上述技术问题本实用新型公开了一种风机钣金外壳拼装系统。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种风机钣金外壳拼装系统。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种风机钣金外壳拼装系统，包括安装台模块、钣金外壳供给模块、设置在所述安装台模块与钣金外壳供给模块之间的机械手模块，所述安装台模块包括滑台、设置在所述滑台上且可在所述滑台上滑动的平板小车，所述平板小车上可拆卸的固定有钣金外壳固定子模块。

进一步，所述钣金外壳固定子模块包括固定板、至少两个第一限位板、至少两个第二限位板、四个限位固定结构。

进一步，所述限位固定结构包括底座、连接架、回缩单元、u型固定板。

进一步，所述钣金外壳供给模块包括若干背板供给子模块、若干左侧板供给子模块、若干右侧板供给子模块、若干料架。

进一步，所述背板供给子模块、左侧板供给子模块、右侧板供给子模块均包括一对供料导轨、底座支架、底座滑轮、底座电机。

进一步，所述背板料架、右侧板料架、左侧板料架均包括框架、后板、前板，所述前板与后板上均分别设置有若干卡板。

进一步，所述机械手模块包括机械手、治具支架、若干吸盘、红外线测距传感器、若干气体压力传感器、真空发生器。

进一步，还包括控制系统，所述控制系统包括plc控制器、液晶lcd、若干设置按钮、节奏按钮、遥控器。

本实用新型所达到的有益效果为：

本实用新型通过采用机器人搬运的方式，节约了人力，降低了生产成本，大大提高工作效率。且在固定路径下工作可规避事故风险，提高安全生产系数。而且通过机器人的精准定位，还可以保证拼装过程精准对接，提高产品合格率。

同时，本实用新型可配合其他工序整合到一处组装生产线中，不仅提高了整体生产效率，还提高了场地利用率，便于统筹管理。

此外，本实用新型为同种类型工况提供一种新型工作方式，弥补行业空缺。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是安装台模块结构示意图。

图3是平板小车侧视图。

图4是图3中a-a剖视图。

图5是图4中b-b剖视图。

图6是背板供给子模块俯视图。

图7是背板料架立体图。

图8是治具支架立体图。

图9是风机钣金外壳拼装系统的控制方法图。

图10是取料控制方法图。

图中，100、滑台；101、滑轨；110、车体框架；111、滑轮；112、伺服电机；120、底板；121、第一限位板；122、第二限位板；130、底座；131、连接架；132、u型固定板；133、第一滑槽；140、横向气缸；141、横向连接块；142、第一滑块；143、第二滑槽；144、纵向气缸；145、纵向连接块；146、第二滑块；200、背板供给子模块；210、供料导轨；211、始端；212、末端；220、底座支架；221、角钢；300、左侧板供给子模块；400、右侧板供给子模块；500、框架；510、后板；520、前板；530、卡板；600、机械手；610、治具支架；611、吸盘；700、底板、701、左侧板、702、右侧板。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～10所示，本实用新型提供了一种风机钣金外壳拼装系统，包括安装台模块、钣金外壳供给模块、设置在所述安装台模块与钣金外壳供给模块之间的机械手模块。所述安装台模块包括滑台100、设置在所述滑台100上且可在所述滑台100上滑动的平板小车，所述平板小车上可拆卸的固定有钣金外壳固定子模块。

所述滑台100上平行的设置有两条滑轨101，所述平板小车包括车体框架110、设置在所述车体框架110上且与所述滑轨101相配的滑轮111、与所述滑轮111相连的伺服电机112，所述平板小车可在所述伺服电机112的带动下沿所述滑轨101自由移动。所述钣金外壳固定子模块的规格依据背板、左、右侧板的尺寸而定，所述钣金外壳固定子模块包括底板120、至少两个第一限位板121、至少两个第二限位板122、四个限位固定结构。

所述底板120通过螺栓可拆卸的固定在所述车体框架110上，所述第一限位板121相互平行且与所述底板120的短边平行，所述第一限位板121之间的间距等于背板的长度。所述第二限位板122相互平行且与所述底板120的长边平行，所述第二限位板122之间的距离等于背板的宽度、左侧板的板厚、右侧板的板厚之和。其中，所述第二限位板122的数量根据侧板的安装孔的位置而定，防止第二限位板122挡住安装孔导致背板与侧板无法安装。

所述限位固定结构两两一组相对设置用来固定右侧板、左侧板的两端，所述限位固定结构包括可拆卸的设置在所述底板120上的底座130、连接架131、回缩单元、与所述连接架131可拆卸连接的u型固定板132。所述底座130上设置有第一滑槽133，所述回缩单元包括设置在所述第一滑槽133内的横向气缸140、设置在所述底座130上且顶部带有第二滑槽143的横向连接块141、设置在所述第二滑槽143内的纵向气缸144、设置在所述横向连接块141上的纵向连接块145，所述连接架131设置在所述纵向连接块145上。所述横向连接块141的底部设置有与所述第一滑槽133相配的第一滑块142，所述第一滑块142与所述横向气缸140的活塞杆相连。所述纵向连接块145的底部设置有与所述第二滑槽143相配的第二滑块146，所述第二滑块146与所述纵向气缸144的活塞杆相连。

初始状态下，横向气缸140、纵向气缸144的活塞杆均处于收缩状态。当要放置底板时，纵向气缸144的活塞杆伸出，u型固定板132跟随纵向连接块145沿底板120长度方向向外运动，以此避让底板，防止在向下放置的过程中挡住底板。当底板放置完成后，纵向气缸144的活塞杆收缩，u型固定板132复位，以便于卡住侧板。当放置内胆时，横向气缸140的活塞杆伸出，u型固定板132及纵向连接块145均跟随横向连接块141沿底板120宽度方向向外运动，此时侧板被向外撑开，防止侧板挡住内胆。当风机外壳及内板被整体搬运到下一道工序之前，纵向气缸144的活塞杆伸出，u型固定板132跟随纵向连接块145沿底板120长度方向向外运动，以此避让底板。

使用时，背板被放置在所述第一限位板121与第二限位板122围成的矩形框之间，背板的两个短边与所述第一限位板121相互贴合。左、右侧板的两个短边插入所述u型固定板132的凹槽内，左、右侧板的一个长边被夹在所述第一限位板121与背板之间。拼装完成后，左、右侧板与所述背板相互垂直，等待工人用螺栓或铆钉将三者固定。

所述钣金外壳供给模块包括若干背板供给子模块200、若干左侧板供给子模块300、若干右侧板供给子模块400、若干背板料架、若干右侧板料架、若干左侧板料架。优选的，所述背板供给子模块200、左侧板供给子模块300、右侧板供给子模块400的数量均为两个，分成二组，每组均有一个背板供给子模块200、左侧板供给子模块300、右侧板供给子模块400。所述背板料架、右侧板料架、左侧板料架的数量均远远多于所述背板供给子模块200、左侧板供给子模块300、右侧板供给子模块400的数量，以保证有足够多的料架使本实用新型维持不间断的生产运转。料架内的料板均由上一道工序的工人填装，再由工人用叉车运到本实用新型附近，同时将空料架运回上一道工序，形成循环，以保证料板的供应。

进一步，所述背板供给子模块200、左侧板供给子模块300、右侧板供给子模块400均包括一对平行设置在地面的供料导轨210、底座支架220、底座滑轮、底座电机。所述供料导轨210远离机器人模块的一端为始端211，另一端为末端212。所述底座电机、底座滑轮设置在所述底座支架220上，所述底座电机与所述底座滑轮相连，所述底座滑轮与所述供料导轨210相配。所述底座支架220的顶部设置有料架限位结构，所述料架限位结构包括四个角钢221，所述角钢221尺寸、之间的距离根据料架的大小而定，所述角钢221设置在料架的四个角用来将料架卡住。使用时，底座支架220在底座电机的带动下沿供料导轨210来回移动。

进一步，所述背板料架、右侧板料架、左侧板料架均包括框架500、后板510、前板520，所述后板510固定在所述框架500上，所述前板520的一侧短边通过合页与所述框架500可活动链接，另一侧短边通过搭扣可拆卸的固定在所述框架500上。所述前板520与后板510上均分别设置有若干卡板530，相邻两个卡板530之间形成卡槽，所述前板520上的卡板530的位置与所述后板510上的卡板530的位置一一对应，所述卡板530之间的间距根据料板板厚而定。使用时，料板分别插在前板520、后板510的卡槽内，使料板被固定住且相邻两块料板之间的距离相同，此举是为了机械手模块抓取方便。

所述机械手模块包括机械手600、治具支架610、若干吸盘611、红外线测距传感器、若干气体压力传感器、真空发生器。所述机械手600设置在所述背板供给子模块200、左侧板供给子模块300、右侧板供给子模块400之间，所述治具支架610通过螺栓可拆卸的设置在所述机械手600的端部。所述吸盘611、红外线测距传感器设置在所述治具支架610的底部，所述气体压力传感器设置在所述吸盘611内，所述吸盘611与所述真空发生器相连。

本实用新型还包括控制系统，所述控制系统包括plc控制器与所述plc控制器相连的液晶lcd、若干设置按钮、节奏按钮、遥控器。所述plc控制器还与所述伺服电机112、底座电机、机械手600、红外线测距传感器、气体压力传感器、真空发生器相连。所述设置按钮用来设置本实用新型的一些初始设置，而液晶lcd则显示这些初始设置。所述节奏按钮设置在所述滑台100远离机械手模块的那一端，用来控制本实用新型的生产节奏，当平板小车移动到滑台100远离机械手模块的那一端时，本实用新型暂停工作，只有当工作人员完成风机外壳的安装并按下节奏按钮，本实用新型才会进一步运转。所述遥控器用来给另一名工作人员使用，所述遥控器即可控制本实用新型的底座电机也可控制龙门吊，工作人员通过遥控器控制龙门吊完成料架的吊装，当吊装完成后又通过遥控器控制底座电机启动，使底座支架220移动到供料导轨210的末端212。

进一步，所述plc控制器的型号为：西门子plc1200；所述液晶lcd的型号为：jlx19264g-933-p；所述红外线测距传感器的型号为：sds1a015；所述气体压力传感器的型号为：1151/3351hp3051；所述机械手600的型号为：irb7600-150/3.2。

一种风机钣金外壳拼装系统的控制方法，包括以下步骤：

s1.初始设置，工作人员通过设置按钮向控制系统输入背板及左、右侧板的尺寸、三种料架的具体参数，并在平板小车上安装合适规格的钣金外壳固定子模块；

s2.料架吊装，工作人员通过龙门吊将目标料架吊装至相应供给子模块的底座支架220上；

s3.上料，重复s2吊装背板料架、右侧板料架、左侧板料架，然后背板料架、左、右侧板料架在工作人员的控制下跟随底座支架220移动到供料导轨210的末端212；

s4.取料，机械手模块从装有目标料板的料架上抓取目标料板，并将目标料板搬运放置在钣金外壳固定子模块的相应位置上；

s5.拼板，u型固定板沿底板120长度方向向外运动，进行s4放置背板，然后u型固定板复位，重复s4依次放置右侧板、左侧板，使三者拼成风机外壳；

s6.安装，平板小车开始移动，直至到达滑台100远离机械手模块的那一端，工作人员通过螺栓或铆钉将背板与右侧板、左侧板固定，固定后按下节奏按钮；

s7.转运，平板小车返回初始位置，u型固定板沿底板120宽度方向向外运动，下一道工序的搬运机械手将内胆放入组装好的风机外壳；然后u型固定板复位，之后u型固定板沿底板120长度方向向外运动，最后将两者整体搬运至下一道工序；

s8.重复s4～s7；

s9.补料，当某个料架上的料板用完后，料架跟随底座支架220自动移动到供料导轨210的始端211；工作人员通过龙门吊卸下空料架，并将装满料板的新料架吊装至底座支架220上，料架跟随底座支架220移动到供料导轨210的末端212。

进一步，所述取料的具体控制方法包括以下步骤：

s1.接近料架，控制系统控制机械手600接近某一料架并通过红外线测距传感器获取距离信息，当吸盘611距离目标料板0.5～1cm时机械手600暂停移动；

s2.贴近料板，机械手600以3mm为一个间隔距离逐渐接近料板，即机械手600每前进3mm暂停一下，同时真空发生器在两个间隔距离之间启动1～2秒；当气体压力传感器检测到气压发生明显变化时，则可确定吸盘611已贴在目标料板上；

s3.抓取料板，吸盘611再次前进1～3mm，真空发生器开始工作，当气体压力传感器检测到气压降到额定值时，真空发生器停止工作；

s4.确认抓牢，机械手600暂停1～3秒，当气体压力传感器未检测到气压发生变化，则可确定吸盘611已经牢牢吸附在料板上；如果气压发生变化，则进行s3；

s5.搬运料板，机械手600首先垂直向上移动一定距离，然后将料板搬运放置在钣金外壳固定子模块的相应位置上。

红外线测距传感器容易受到灰尘、湿度、温度等影响，进而导致测距不准，如果只采用红外线测距传感器进行测距，那么机械手模块很有可能直接与料板发生碰撞。而采用本方法去抓取料板，则有效的避免了上述问题。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。