专利名称：母线自冲铆接设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及母线制造领域，尤其涉及一种母线自冲铆接设备。
背景技术：
母线是由钢板、铝板以及其它金属或合金等金属板为保护外壳(主要包括H型材和U型材)、导电排、绝缘材料以及有关附件组成的系统，通常为交流三相三线、三相四线或五线制。母线可制成标准长度的段节，并且每隔一段距离设有插接分线盒，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。
传统的母线装配都是靠人工手持铆枪来完成铆接工序，工作效率低下并且铆接的质量难以保证。电力行业的母线产品越来越多地采用密集型形式，尤其是高电压等级、高质量要求的母线。为了提高母线装配的工作效率，对于密集型母线的保护外壳(一般包括H型材和U型材)的连接，越来越多的企业采用自冲铆接工艺，并且为了进一步提高母线装配的工作效率，通常还会设置多个铆枪。例如目前现有技术中所使用的母线多铆枪同步协调作业系统，该系统包括至少两个铆枪，这些铆枪设置在工件传送带的两侧，并通过机械臂与同侧的水平伺服和唯一对应的垂直伺服相连，以实现铆枪既能够在垂向上运动，又能够水平运动。但是这样的设置会使整个系统的机构过于复杂，从而增加了系统的成本以及维修和维护难度。因此，需要一种母线自冲铆接设备以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种母线自冲铆接设备，包括用于放置母线的加工台、对母线进行铆接的多个铆枪、用于驱动所述铆枪运动的横向驱动机构和垂向驱动机构以及用于控制所述横向驱动机构和所述垂向驱动机构的控制装置，所述多个铆枪设置在所述加工台的第一侧和第二侧，位于所述第一侧的所述铆枪同时与所述横向驱动机构和所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的横向和垂向移动，位于所述第二侧的所述铆枪与所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的垂向移动，并且在所述加工台的所述第二侧设置有定位装置。优选地，在所述母线自冲铆接设备的进料端和出料端均设置有用于使母线在所述加工台上从所述进料端向所述出料端移动的送料装置，并且所述送料装置均位于所述加工台的同一侧。优选地，所述送料装置设置在所述加工台的非人工操作侧。优选地，在所述加工台的与所述送料装置相对的一侧设置有送料辅助装置，用于在送料过程中对母线进行导向。优选地，所述送料装置沿所述加工台的横向和纵向可移动地设置在所述加工台的所述第一侧，所述送料辅助装置固定设置在所述加工台的所述第二侧。
优选地，所述送料装置沿所述加工台的纵向可移动地设置在所述加工台的所述第二侧，所述送料辅助装置沿所述加工台的横向可移动地设置在所述加工台的所述第一侧。优选地，在所述母线自冲铆接设备的所述进料端设置有用于对母线的插口进行实时监测的插口监测装置，所述插口监测装置向所述控制装置发送插口位置信号，所述控制装置根据所述插口位置信号并结合母线铆点的分布算法控制所述送料装置的送料距离。优选地，所述母线自冲铆接设备还包括母线确认装置，所述母线确认装置用于检测母线的几何参数并实时向所述控制装置反馈母线确认信号，所述控制装置接收到所述母线确认信号和所述插口位置信号后根据所述母线铆点的分布算法对母线铆点的分布进行计算，以控制所述送料装置的送料距离。优选地，所述控制装置包括上位机和与所述上位机连接的可编程逻辑控制器，其中，所述上位机用于接收母线确认信息和插口位置信号并结合所述母线铆点的分布算法进行铆点的分布计算，所述可编程逻辑控制器用于根据分布计算的结果控制所述送料器的送料距离。·优选地，所述定位装置为多个，沿所述加工台的纵向分布在所述加工台的所述第二侧。优选地，所述横向驱动机构包括横向驱动装置和将所述横向驱动装置连接至所述铆枪的第一机械臂，所述垂向驱动机构包括垂向驱动装置和将所述垂向驱动装置连接至所述铆枪的第二机械臂，所述横向驱动装置和所述垂向驱动装置为伺服电机、配有编码器的普通电机、气缸、液压缸或它们的组合。根据本发明的母线自冲铆接设备，由于仅使设置在加工台的第二侧的铆枪与垂向驱动机构连接，因此使整个母线自冲铆接设备的机构设置得到了简化，提高了母线自冲铆接设备的可靠性，节省了设备成本并且便于设备的维修和维护。同时，因在加工台的第二侧设置有定位装置，使放置在加工台上的母线得以向第二侧的铆枪靠拢，使第二侧的铆枪在不进行横向移动的情况下也能够通过伸出枪头对母线进行铆接，保证了母线铆接的顺利进行。在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图I为根据本发明的一种具体实施方式
的母线自冲铆接设备的组成示意图；图2为根据本发明的一种具体实施方式
的母线自冲铆接设备的工作流程图；以及图3为根据本发明的一种具体实施方式
的控制装置控制送料装置的流程图。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人 员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。本发明公开了一种母线自冲铆接设备，主要包括在图I中示出的加工台10和多个铆枪30，以及未示出的横向驱动机构、垂向驱动机构和用于控制该横向驱动机构和垂向驱动机构的控制装置。其中，加工台10用于放置母线20，在加工台10上可以沿加工台10的纵向并排地设置多个圆柱状的滚轴(未示出)，这些圆柱状的滚轴的轴线垂直于加工台10的纵向。当母线20从滚轴上经过时，与母线20接触的滚轴就会在母线20的带动下转动，从而减小母线20受到的阻力。多个铆枪30用于对放置在加工台10上的母线20进行铆接，之前提到的横向驱动机构和垂向驱动机构则是用来驱动铆枪30运动的。当控制装置获得母线20到达铆接位置的信号后，就会根据母线的几何参数控制横向驱动机构和/或垂向驱动机构带动铆枪30运动到铆接位置准备对母线20进行铆接。在这里，横向驱动机构可以优选地包括横向驱动装置和连接该横向驱动装置与铆枪30的第一机械臂；垂向驱动机构可以优选地包括垂向驱动装置和连接该垂向驱动装置与铆枪30的第二机械臂。横向驱动装置和垂向驱动装置可以包括伺服电机、配有编码器的普通电机、气缸、液压缸或它们的组合，并且横向驱动装置和垂向驱动装置的选择是独立的，其中一方的选择不会制约另外一方。多个铆枪30设置在加工台10的第一侧(图中所示的A侧)和第二侧(图中所示的B侧)，设置在第一侧的铆枪30同时与横向驱动机构和垂向驱动机构连接，以实现第一侧的铆枪30沿加工台10的横向和垂向移动(如图中箭头所示)，设置在第二侧的铆枪30与垂向驱动机构连接，以实现第二侧的铆枪30沿加工台10的垂向移动(如图中箭头所示)。由于设置在第二侧的铆枪30没有与横向驱动机构连接，因此设置在第二侧的铆枪30不能沿加工台10的横向进行移动，可以认为设置在第二侧的铆枪30在加工台10的横向上是固定的。为了进行正常的铆接加工，以第二侧的铆枪30为基准侧，在放置母线20时将母线20向第二侧的铆枪30靠拢，为了实现对母线20的定位，可以在加工台10的第二侧(即上文提及的基准侧)设置定位装置50 (图I所示)，该定位装置50的作用在于使母线20与第二侧的铆枪30之间具有合适的距离。该距离能够保证第二侧的铆枪30的枪头伸出后能够对母线20进行铆接，并且枪头在离开母线20后不得妨碍母线20的正常移动。优选地，定位装置50可以设置多个，并这些定位装置50沿加工台10的纵向分布在加工台10的第二侦U (图中未示出)，以使母线20在整个纵向上都具有可靠的定位，使铆枪30到母线20上每一个铆接点的距离都相等。应用本发明所公开的母线自冲铆接设备，不需要将设置在加工台10的第二侧的铆枪30连接到横向驱动机构上，使整个母线自冲铆接设备的机构设置得到了简化，提高了母线自冲铆接设备的可靠性，节省了设备成本并且便于设备的维修和维护。同时，因在加工台10的第二侧设置有定位装置50，使放置在加工台10上的母线20得以向第二侧的铆枪30靠拢，使第二侧的铆枪30在不进行横向移动的情况下也能够通过伸出枪头对母线20进行铆 接，保证了母线20铆接的顺利进行。在本发明的一种优选的实施方式中，母线自冲铆接设备还包括设置在母线自冲铆接设备的进料端和出料端的送料装置70 (图I所示)，这里提到的进料端是母线进入母线自冲铆接设备的一端，出料端是指母线完成铆接后离开母线自冲铆接设备的一端。该送料装置70用于带动母线20在加工台10上从进料端向出料端移动，并且设置在进料端和出料端的送料装置70位于加工台10的同一侧。送料装置70通常通过驱动机构驱动，这样的设置可以只在加工台10的一侧设置驱动机构，进一步简化了母线自冲铆接设备的机构设置。送料装置70可以位于加工台10的第一侧，也可以位于加工台10的第二侧。此外，图I中示出的送料装置70的位置仅为示范性的，其可以位于能够带动母线20在加工台10上从进料端向出料端移动的任何位置。进一步优选地，可以将送料装置70设置在加工台10的非人工操作侧。这是因为操作人员需要借助母线自冲铆接设备的操作面板等装置来操作母线自冲铆接设备，当操作面板设置在加工台10附近时，作为本领域的普通技术人员能够理解加工台10接近操作面板的一侧为人工操作侧，即操作人员使用操作面板时所处的位置。所以，出于确保操作人员的人身安全的目的，将送料装置70设置在非人工操作侧，即操作人员不会涉足的位置，从而避免操作人员与驱动送料装置70的驱动机构发生干涉，提高了操作的安全性。送料装置70并不是连续地带动母线20移动，而是受控制装置的控制间歇地带动母线20移动。例如在铆枪30对母线20完成了一次铆接后，送料装置70会带动母线20向出料端移动直到下一个铆接点对准铆枪30才会停止，待完成铆接后继续带动母线20向出料端移动。并且，送料装置70的移动为往返式移动，当送料装置70达到它的最大行程后返回初始位置，进行下一次往返式移动。在本发明的另一种优选的实施方式中，在加工台10的与送料装置70相对的一侧设置有送料辅助装置90 (图I所示)，该送料辅助装置90用于在送料装置70带动母线20由进料端向出料端移动的过程中与母线20接触，以对母线20进行导向，保证母线20始终沿着加工台10的纵向移动。优选地，送料装置70可以沿加工台10的横向和纵向可移动地设置在加工台10的第一侧，即铆枪30既能够沿加工台10的横向移动也能够沿加工台10的垂向移动的一侧；送料辅助装置90可以固定设置在加工台10的第二侧，即铆枪30不能沿加工台10的横向移动的一侧。前面提到，母线20在加工台10上的放置是以第二侧的铆枪30为基准，并通过设置在第二侧的定位装置50定位，将送料辅助装置90固定设置在这一侧正是为了利用定位装置50而使送料辅助装置90始终与母线20接触从而可靠地对母线20进行导向。而送料装置70沿加工台10的纵向可移动地设置是为了实现带动母线20向出料端移动，沿加工台10的横向可移动地设置则是为了能够适应不同宽度的母线20，确保能够带动母线20向出料端移动。优选地，送料装置70可以沿加工台10的纵向可移动地设置在加工台10的第二侦牝即铆枪30不能沿加工台10的横向移动的一侧；送料辅助装置90可以沿加工台10的横向可移动地设置在加工台10的第一侧，即铆枪30既能够沿加工台10的横向移动也能够沿加工台10的垂向移动的一侧。这样设置的好处是，由于加工台10的第二侧没有设置与铆枪30连接的横向驱动机构，将送料装置70设置在这一侧就可以避免各机构过于集中而造成拥挤，给维修和维护带来不便。送料装置70沿加工台10的纵向可移动地设置是为了实现带动母线20向出料端移动；送料辅助装置90沿加工台10的横向可移动地设置是为了能够适应不同宽度的母线20，确保能够与母线20接触起到导向的作用。可以理解，上述介绍了送料装置70以及送料装置70和送料辅助装置90的几种设置方式，上述设置方式具有各自的优点和适用情况，因此，本领域的技术人员可以根据实际需要来选择合适的设置方式，以达到安全、高效生产和方便的目的。通常，在母线20上都会存在插口，而母线20的插口处是不能进行铆接的。因此在本发明的又一种优选的实施方式中，在母线自冲铆接设备的进料端设置有插口监测装置以对母线20上的插口进行实时监测，在发现插口后向控制装置反馈插口位置信号。控制装置在接收到插口位置信号后，会结合母线铆点的分布算法控制送料装置70的送料距离，使插口得以避开铆枪30。这里，插口监测装置既可以采用接触式传感器，例如数字接触式传感器，接近开关等，也可以采用非接触式传感器，例如光电管、以及红外探测器等。 优选地，本发明的母线自冲铆接设备还可以在具有插口监测装置的基础上设置母线确认装置。母线确认装置用于实时检测母线的几何参数，以确保当前放置在加工台10上的待铆接的母线正是计划要进行铆接的母线。母线确认装置监测母线的几何参数后会实时地向控制装置反馈母线确认信号，控制装置接收到母线确认信号以及前面提到的插口位置信号后根据所述母线铆点的分布算法对母线铆点进行分布计算，并根据母线铆点分布计算的结果来控制送料装置的送料距离。这样就可以避免只进行预定义而可能导致的错误，并且还可以防止数据的丢失，这些都有效地防止了因插口信息错误导致的废品，同时提高了整个母线自冲铆接设备的安全性。优选地，控制装置可以包括上位机和可编程逻辑控制器(PLC)，其中上位机(可以采用工业计算机)可以用来接收母线确认信息和插口位置信号并进行铆点的分布计算，而PLC可以用来根据上位机的铆点分布计算结果来控制送料器的送料距离。综上所述，本发明公开的母线自冲铆接设备，由于仅使设置在加工台的第二侧的铆枪与横向驱动机构连接，因此使整个母线自冲铆接设备的机构设置得到了简化，提高了母线自冲铆接设备的可靠性，节省了设备成本并且便于设备的维修和维护。同时，因在加工台的第二侧设置有定位装置，使放置在加工台上的母线得以向第二侧的铆枪靠拢，使第二侧的铆枪在不进行横向移动的情况下也能够通过伸出枪头对母线进行铆接，保证了母线铆接的顺利进行。下面结合图2说明本发明的母线自冲铆接设备的工作流程。当待铆接的母线进入母线自冲铆接设备时，控制装置会接收母线的长度、宽度以及线制信息，并根据母线的长度信息进行初步铆点规划，根据母线的宽度信息计算与铆枪连接的横向驱动机构需要移动的距离，同时根据母线的线制信息计算与铆枪连接的垂向驱动机构需要移动的距离。然后，控制装置会根据上述三个计算结果分别控制送料装置、横向驱动机构以及垂向驱动机构移动，其中，在控制送料装置移动时控制装置还会根据插口监测装置实时监测的插口位置信息再次进行铆点的规划，并根据最新做出的铆点规划对送料装置移动的距离实时地进行调整，以保证母线上具有插口的位置不被铆接。并且在送料装置带动母线移动的过程中，会有进给监测机构对母线的位置进行实时的监测。待母线移动到位后，对于H型母线，会有左右两个方向的气缸对其进行夹紧，对于U型母线，会有上下两个方向的气缸对其进行夹紧，以保证母线在铆接时处于正确的位置。在母线刚进入母线自冲铆接设备时只是依靠设置在进料端的送料装置进行送料，随着铆接的进行母线逐渐进入出料端，此时设置在出料端的送料装置与设置在进料端的送料装置一起进行送料。随着母线进一步向出料端移动而超出进料端的送料装置的移动范围，此时就只依靠出料端的送料装置带动母线移动。待横向驱动机构和垂向驱动机构也带动铆枪移动到位后，脱模贴模气缸动作，铆枪完成铆接。在铆接过程中，位于加工台的第二侧的铆枪由于无法在横向上移动，所以只是将枪头伸出对母线进行铆接。铆接完成后，负责夹紧母线的气缸解除对母线的夹紧，送料装置在控制装置的控制下带动母线继续向出料端移动直至下一个铆接点，随即重复上述的铆接过程，直到完成整个母线的铆接。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种母线自冲铆接设备，包括用于放置母线的加工台、对母线进行铆接的多个铆枪、用于驱动所述铆枪运动的横向驱动机构和垂向驱动机构以及用于控制所述横向驱动机构和所述垂向驱动机构的控制装置，其特征在于，所述多个铆枪设置在所述加工台的第一侧和第二侧，位于所述第一侧的所述铆枪同时与所述横向驱动机构和所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的横向和垂向移动，位于所述第二侧的所述铆枪与所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的垂向移动，并且在所述加工台的所述第二侧设置有定位装置。
2.按照权利要求I所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，在所述母线自冲铆接设备的进料端和出料端均设置有用于使母线在所述加工台上从所述进料端向所述出料端移动的送料装置，并且所述送料装置均位于所述加工台的同一侧。
3.按照权利要求2所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述送料装置设置在所述加工台的非人工操作侧。
4.按照权利要求2所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，在所述加工台的与所述送料装置相对的一侧设置有送料辅助装置，用于在送料过程中对母线进行导向。
5.按照权利要求4所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述送料装置沿所述加工台的横向和纵向可移动地设置在所述加工台的所述第一侧，所述送料辅助装置固定设置在所述加工台的所述第二侧。
6.按照权利要求4所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述送料装置沿所述加工台的纵向可移动地设置在所述加工台的所述第二侧，所述送料辅助装置沿所述加工台的横向可移动地设置在所述加工台的所述第一侧。
7.按照权利要求2所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，在所述母线自冲铆接设备的所述进料端设置有用于对母线的插口进行实时监测的插口监测装置，所述插口监测装置向所述控制装置发送插口位置信号，所述控制装置根据所述插口位置信号并结合母线铆点的分布算法控制所述送料装置的送料距离。
8.按照权利要求7所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，还包括母线确认装置，所述母线确认装置用于检测母线的几何参数并实时向所述控制装置反馈母线确认信号，所述控制装置接收到所述母线确认信号和所述插口位置信号后根据所述母线铆点的分布算法对母线铆点的分布进行计算，以控制所述送料装置的送料距离。
9.按照权利要求I所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述控制装置包括上位机和与所述上位机连接的可编程逻辑控制器，其中，所述上位机用于接收母线确认信息和插口位置信号并结合所述母线铆点的分布算法进行铆点的分布计算，所述可编程逻辑控制器用于根据分布计算的结果控制所述送料器的送料距离。
10.按照权利要求I所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述定位装置为多个，沿所述加工台的纵向分布在所述加工台的所述第二侧。
11.按照权利要求I所述的母线自冲铆接设备，其特征在于，所述横向驱动机构包括横向驱动装置和将所述横向驱动装置连接至所述铆枪的第一机械臂，所述垂向驱动机构包括垂向驱动装置和将所述垂向驱动装置连接至所述铆枪的第二机械臂，所述横向驱动装置和所述垂向驱动装置为伺服电机、配有编码器的普通电机、气缸、液压缸或它们的组合。
全文摘要
本发明公开一种母线自冲铆接设备，包括加工台、多个铆枪、横向驱动机构和垂向驱动机构以及控制装置，所述多个铆枪设置在所述加工台的第一侧和第二侧，位于所述第一侧的所述铆枪同时与所述横向驱动机构和所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的横向和垂向移动，位于所述第二侧的所述铆枪与所述垂向驱动机构连接，以沿所述加工台的垂向移动，并且在所述加工台的所述第二侧设置有定位装置。根据本发明的母线自冲铆接设备，由于仅使设置在加工台的第二侧的铆枪与垂向驱动机构连接，因此使整个母线自冲铆接设备的机构设置得到了简化，提高了母线自冲铆接设备的可靠性，节省了设备成本并且便于设备的维修和维护。
文档编号H01B13/22GK102751052SQ20121023052
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者成方泳, 顾健 申请人:成方泳