一种塑壳断路器底座的自动化生产装置及其生产方法与流程

1.本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种塑壳断路器底座的自动化生产装置及其生产方法。


背景技术：

2.现有技术中，塑壳断路器底座的部件的生产大多采用人工或半自动化的生产方式，尤其是在塑壳断路器底座的部件的铜螺帽与原料配合的过程，更难以实现精准的全自动化生产，导致其生产效率低下，现场恶劣生产环境使得人工成本高。因此，实现塑壳断路器底座部件的全自动化生产成为急需解决的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术缺陷，本发明提供一种应塑壳断路器底座的自动化生产装置及其生产方法，通过抓取机构、控制机构、热压机构等配合，实现了塑壳断路器底座的部件的全自动化生产，降低了人力成本，提高了生产效率的目的。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置，包括：控制机构、铜螺帽出料机构、定位机构、原料放置机构、抓取机构、模板放置机构、热压机构、冷却机构、飞边处理机构、以及成品出料机构；所述控制机构分别与所述铜螺帽出料机构、所述定位机构、所述抓取机构、所述热压机构、所述冷却机构、所述飞边处理机构以及所述出料机构电连接；所述铜螺帽出料机构与所述定位机构连接，用于供所述铜螺帽以预定方向出料至所述定位机构；
5.所述定位机构包括：气缸带动的铜螺帽导向管、放置平台、以及设置在放置平台上的第一定位柱；所述定位机构用于通过所述铜螺帽导向管将预定方向的铜螺帽输送并分别设置在所述第一定位柱顶部；所述模板放置机构设置有第二定位柱子、以及原料成型模板；
6.所述抓取机构由三个抓取部分构成，第一抓取部分用于抓取所述第一定位柱子上的铜螺帽，将所述铜螺帽传输并固定设置至第二定位柱子顶部；第二抓取部分用于抓取放置在原料放置机构的原料，而后将所述原料传输至所述原料成型模板处；第三抓取部分用于抓取热压后的准成品放置在冷却机构处静置冷却，还用于抓取冷却后的准成品传输至飞边处理机构，以及将飞边处理机构处理后的成品传输至出料机构；
7.所述热压机构用于当所述铜螺帽设置于所述第二定位柱顶部以及所述原料放置于所述原料成型模板处后，执行预设的热压动作形成准成品；
8.所述冷却机构用于放置热压后的所述准成品；
9.所述飞边处理机构用于打磨光滑准成品飞边，形成最终成品；
10.所述出料机构用于将所述成品输送至目的地；所述控制机构用于监控并下发指令至各个电气连接的机构，以完成产品的整个自动化生产流程。
11.优选的，所述抓取机构为机械手；所述第一抓取部分为：套口与所述铜螺帽外径相配合且在竖直外力作用下可形变的套筒结构；所述第二抓取部分以及所述第三抓取部分均
为气动夹爪驱动的夹板结构。
12.优选的，所述飞边处理机构包括：外沿处理机构，以及内壁处理机构。
13.优选的，所述内壁处理机构包括：气缸带动的传输轨道、以及打磨单元。
14.优选的，所述铜螺帽导向管设置有至少一条。
15.优选的，所述热压机构的热压机构的热压保压时间45～60秒，温度180℃～190℃。
16.优选的，所述自动化生产装置还包括：判断机构；所述判断机构用于判断所述铜螺帽是否到达所述第一定位柱上。
17.优选的，所述判断机构为：连接与设置于带动所述铜螺帽导向管的气缸与所述第一定位柱子间的导电材料。
18.优选的，所述自动化生产装置还包括：除尘机构；所述除尘机构通过导管与所述飞边处理机构连接，用于吸出飞边处理后的边角料。
19.为了到达上述目的，本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的生产方法，包括以下步骤：
20.s1:控制铜螺帽出料机构以预定方向将铜螺帽出料；
21.s2:控制定位机构的铜螺帽导向管将铜螺帽定位至第一定位柱子；
22.s3:抓取机构抓取第一定位柱上的铜螺帽；
23.s4:抓取机构抓取原料放置机构上的原料；
24.s5:抓取机构将铜螺帽放置在模板放置机构上的第二定位柱；
25.s6:抓取机构将原料放置在模板放置机构上的原料成型模板处；
26.s7:控制热压机构执行预设得热压动作，形成准成品；
27.s8:抓取机构抓取准成品放置在冷却机构上；
28.s9:抓取机构抓取冷却后的准成品放置在飞边处理机构上；
29.s10:控制飞边处理机构将所述铜螺帽执行飞边处理动作，形成产品；
30.s11:抓取产品放置在成品出料机构上，传输至目的地。
31.与现有技术比较本发明的有益效果在于：1、降低人力成本，提高生产效率；2、提高了装配的精准度。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明所提供的塑壳断路器底座的自动化生产装置的结构图；
34.图2为本发明所提供的塑壳断路器底座的自动化生产装置生产方法实施例一的流程图；
35.图3为本发明所提供的塑壳断路器底座的自动化生产装置生产方法实施例二的流程图；
36.图4为本发明所提供的塑壳断路器底座的自动化生产装置生产方法实施例三的流程图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
39.本发明提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的实施例一。参见图1，所述塑壳断路器底座的自动化生产装置包括:控制机构(未在图中展示)、铜螺帽出料机构1、定位机构2、原料放置机构3、抓取机构4、模板放置机构5、热压机构6、冷却机构7、飞边处理机构8、以及成品出料机构(未在图中展示)。所述控制机构分别与所述铜螺帽出料机构1、所述定位机构2、所述抓取机构4、所述热压机构6、所述冷却机构7、所述飞边处理机构8以及所述出料机构电连接。
40.本实施例中，所述铜螺帽出料机构1与所述定位机构2连接，用于供所述铜螺帽以预定方向出料至所述定位机构。其中，所述铜螺帽为标准件，其结构在此不作叙述，所述预定方向在本实施例中优选采用为:铜螺帽轴线平行于水平面，且帽头向前的方向。在现有技术中，一般都是仅仅实现将铜螺帽轴线平行于水平面的方向出料，并没有进一步界定帽头还是帽尾向前。本实施例通过在常规的铜螺帽出料装置中增处理机构，实现了统一的出料方向，能够进一步实现自动化生产过程的精准度。
41.本实施例中，所述定位机构2包括:气缸带动的铜螺帽导向管、放置平台、以及设置在放置平台上的第一定位柱子。当所述铜螺帽按预定方向出料后，到达所述定位机构的铜螺帽导向管管口处，通过气缸吸入作用，使得所述铜螺帽沿着所述铜螺帽导向管输送并设置在所述第一定位柱子顶部。由于待热压成型的塑壳断路器底座的部件需要在四个角处分别嵌入铜螺帽，因而所述第一定位柱子也为四根，并且其设置在放置平台上的位置与塑壳断路器底座的部件中铜螺帽所在位置相对应，起到了定位作用。所述铜螺帽设置在所述第一定位柱子顶部是一个一个的设置，由于所述铜螺帽导向管每次只能出料一个。考虑到铜螺帽有不同的规格，本实施例中，所述铜螺帽导向管设置有至少一条，优选地采用了四条，这样能够实现四种不同型号规格的铜螺帽的导出。
42.本实施例中，所述原料放置机构3为具有多个格子的放置盒，每个格子用以放置一块原料，该放置盒设置有两个，分别设置在上下层不同的水平面上。例如，当上层的放置盒内的原料抓取完毕后，上层会沿着轨道往外走，方便人工放料，而下层的放置盒会随之往里靠拢，方便抓取机构进行原料的抓取。
43.本实施例中，所述模板放置机构5设置有第二定位柱、以及原料成型模板。模板放置机构5是用来存放原料以及设置好铜螺帽的的机构，作热压前的准备。通过抓取机构4预先将铜螺帽设置在所述第二定位柱上，再将原料放置在指定位置，这样热压后即可形成准成品。
44.本实施例中，所述抓取机构4优选采用扁平机器人。其中，所述抓取机构设置有三个抓取部分。所述第一抓取部分用于抓取所述第一定位柱子上的铜螺帽，将所述铜螺帽传
输并固定设置至第二定位柱子顶部。其中，所述第一抓取部分为:套口外形与所述铜螺帽外径相配合且在竖直外力作用下的可形变的套筒结构，当所述套筒结构抵押到所述铜螺帽时(即存在竖直外力施加于所述套筒结构时)，所述套筒结构中带有多个缝隙的筒口将会发生形变，从而使得其铜螺帽被抓取；当需要放置所述铜螺帽时，所述套筒结构内设置有的顶升柱子会通过顶升作用使得所述铜螺帽脱离所述套筒结构。其中，所述第二抓取部分以及所述第三抓取部分均为气动夹爪连接并驱动的夹板结构，所述夹板夹装结构为两块相对设置的夹板，中间留有夹装空间，两块夹板的内侧设置有气动夹爪，驱动两块夹板相对运动完成夹装动作。所述第二抓取部分用于抓取放置在原料放置机构的原料，而后将所述原料放置在所述原料成型模板处。所述第三抓取部分用于抓取热压后的准成品放置在冷却机构处静置冷却，还用于抓取冷却后的准成品传输至飞边处理机构以及将飞边处理机构处理后的成品传输至出料机构。
45.所述热压机构6用于当所述铜螺帽设置于所述第二定位柱子顶部以及所述原料放置于所述原料成型模板处后，执行预设的热压动作形成准成品。其中，所述热压机构的热压时间温度设置为180℃～190℃，由于热压后的准成品温度较高，需要进行冷却处理，因此设置所述冷却机构用于放置热压后的所述准成品，其中，所述冷却时间可以设置为65～75秒，优选采用70秒。所述冷却时间通过控制机构计时模块实现，从准成品放置在所述冷却机构7开始计时，到达预设的冷却时间即结束。
46.本实施例中，当所述准成品冷却后并不能立刻出料，需要进行飞边处理。所述飞边处理机构8用于打磨光滑准成品飞边，形成最终成品。所述飞边处理机构8包括:外沿处理机构，以及内壁处理机构。其中，所述内壁处理机构包括:气缸带动的传输轨道、以及打磨单元。放准成品冷却后，所述抓取机构4将准成品抓取并放置在所述传输轨道上，通过气缸带动传输轨道将准成品传输至打磨单元下方，所述打磨单元的结构与所述塑壳断路器底座的部件各个内壁相配合，例如所述塑壳断路器底座的部件的某个内壁为圆柱形，则打磨单元对应位置也为同样高度和直径的圆柱，从而实现无缝打磨配合。通过打磨单元的旋转，将相应的内壁打磨光滑。当内壁打磨完成后，通过传输轨道将所述准成品传输至外沿处理机构，其中所述外沿处理机构为一高速转动的打磨结构，只需将准成品的外边贴近所述外沿处理机构8即可实现打磨飞边的效果。
47.本实施例中，当准成品飞边处理完成后，最终形成成品。所述抓取机构4将成品放置在所述成品出料机构，所述成品出料机构用于将所述成品输送至目的地；其中，本实施例的出料机构优选采用传输带。
48.上述整个塑壳断路器底座的自动化生产装置的生产流程均由所述控制机构监控处理，并下发相应的指令至各个电气连接的机构，包括但不限于:抓取机构4，原料放置机构3、铜螺帽出料机构1、定位机构2、热压机构6、冷却机构7、飞边处理机构8、以及成品出料机构等，从而顺利地完成塑壳断路器底座的产品的整个自动化生产流程。
49.本实施例中，所述原料放置机构3、所述冷却机构7以及所述模板放置机构5分别设置在所述抓取机构4的不同侧，这样能够避免出现原料与准成品的混淆。且所述冷却机构7与所述飞边处理机构8设置在同一侧，由于准成品冷却后即使需要进行飞边处理，将两个机构设置在同一侧，能够减少抓取机机构4的抓取行程，还能进一步节省整个塑壳断路器底座的自动化生产装置的占地面积。
50.本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置得实施例二。所述实施例二在上述实施例一的基础上进行了改进，改进之处在于，所述自动化生产装置还包括:判断机构；所述判断机构用于判断所述铜螺帽是否到达所述第一定位柱子上。其中，所述判断机构为:连接与设置于带动所述铜螺帽导向管的气缸与所述第一定位柱子间的导电材料。在本实施例中，所述判断机构优选地采用导线，若所述铜螺帽顺利到达所述第一定位柱子上时，所述导线将会导通，从而实现判断动作，进一步为整个全自动化生产过程提供了精确的保障。
51.本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的实施例三。所述实施例三在上述实施例二的基础上进行了改进，改进之处在于，所述自动化生产装置还包括:除尘机构；所述除尘机构通过导管与所述飞边处理机构连接，用于吸出飞边处理后的边角料。通过将边角料进行集中处理，避免生产车间的扬尘情况出现，进一步体现了自动化生产的安全性。
52.为了到达上述目的，本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的生产方法的实施例一，所述生产方法包括以下步骤:
53.s1：控制铜螺帽出料机构以预定方向将铜螺帽出料。
54.本步骤中，所述铜螺帽为标准件，其结构在此不作叙述，所述预定方向在本实施例中优选采用为：铜螺帽轴线平行于水平面，且帽头向前的方向。在现有技术中，一般都是仅仅实现将铜螺帽轴线平行于水平面的方向出料，并没有进一步界定帽头还是帽尾向前。本实施例通过在常规的铜螺帽出料机构中增加一判断机构，帽头向前的铜螺帽直接出料，帽尾向前的铜螺帽则需要经过旋转方向后再出料，从而实现了统一的出料方向，能够进一步实现自动化生产过程的精准度。
55.s2：控制定位机构的铜螺帽导向管将铜螺帽定位至第一定位柱子。
56.本步骤中，所述定位机构包括:气缸带动的铜螺帽导向管、放置平台、以及设置在放置平台上的第一定位柱子。当所述铜螺帽按预定方向出料后，到达所述定位机构的铜螺帽导向管管口处，通过气缸吸入作用，使得所述铜螺帽沿着所述铜螺帽导向管输送并设置在所述第一定位柱子顶部。由于待热压成型的塑壳断路器底座的部件需要在四个角处分别嵌入铜螺帽，因而所述第一定位柱子也为四根，并且其设置在放置平台上的位置与塑壳断路器底座的部件中铜螺帽所在位置相对应，起到了定位作用。所述铜螺帽设置在所述第一定位柱子顶部是一个一个的设置，由于所述铜螺帽导向管每次只能出料一个。考虑到铜螺帽有不同的规格，本实施例中，所述铜螺帽导向管设置有至少一条，优选地采用了四条，这样能够实现四种不同型号规格的铜螺帽的导出。
57.s3：抓取机构抓取第一定位柱子上的铜螺帽。
58.本步骤中，所述抓取机构优选采用机械手。其中，所述抓取机构设置有三个抓取部分。所述第一抓取部分用于抓取所述第一定位柱子上的铜螺帽，所述第一抓取部分为:套口外形与所述铜螺帽外径相配合且在竖直外力作用下的可形变的套筒结构，当所述套筒结构抵押到所述铜螺帽时(即存在竖直外力施加于所述套筒结构时)，所述套筒结构中带有多个缝隙的筒口将会发生形变，从而使得其铜螺帽被抓取。
59.s4：抓取机构抓取原料放置机构上的原料。
60.本步骤中，所述第二抓取部分为气动夹爪连接带动的夹装结构。所述夹板夹装结
构具体为两块相对设置的夹板，中间留有夹装空间，两块夹板的内侧设置有气动夹爪，驱动两块夹板相对运动完成夹装动作。所述第二抓取部分用于抓取放置在原料放置机构的原料。
61.s5：抓取机构将铜螺帽放置在模板放置机构上的第二定位柱子。
62.本步骤中，所述模板放置机构设置有第二定位柱子、以及原料成型模板。模板放置机构是用来存放原料以及设置好铜螺帽的的机构，作热压前的准备，其中，被所述抓取机构的第一抓取部分抓取到的铜螺帽的传输目的地即为所述第二定位柱子。当需要放置所述铜螺帽时，所述套筒结构内设置有的顶升柱子会通过顶升作用使得所述铜螺帽脱离所述套筒结构。
63.s6：抓取机构将原料放置在模板放置机构上的原料成型模板处。
64.本步骤中，被所述抓取机构的第二抓取部分抓取到的原料的传输目的地即为所述原料成型模板处。
65.s7：控制热压机构执行预设得热压动作，形成准成品。
66.本步骤中，所述热压机构用于当所述铜螺帽设置于所述第二定位柱子顶部以及所述原料放置于所述原料成型模板处后，执行预设的热压动作形成准成品。其中，所述热压机构的热压保压时间温度设置为45～60秒，温度180℃～190℃；由于热压后的准成品温度较高，需要进行冷却处理，因此设置所述冷却机构用于放置热压后的所述准成品，
67.s8:抓取机构抓取准成品放置在冷却机构上。
68.本步骤中，所述抓取机构的第三抓取部分用于抓取所述准成品。所述第三抓取部分的结构与所述第二抓取部分机构类似，在此不做赘述。由于热压后的准成品温度较高，需要进行冷却处理，因此设置所述冷却机构用于放置热压后的所述准成品，其中，所述冷却时间可以设置为65～75秒，优选采用70秒。所述冷却时间通过控制机构计时模块实现，从准成品放置在所述冷却机构开始计时，到达预设的冷却时间即结束。抓取机构抓取准成品放置在冷却机构上。
69.s9:抓取机构抓取冷却后的准成品放置在飞边处理机构上。
70.本步骤中，所述第三抓取部分还用于抓取所述准成品放置在飞边处理机构上。当所述准成品冷却后并不能立刻出料，需要进行飞边处理。
71.其中，所述飞边处理机构包括:外沿处理机构，以及内壁处理机构。所述内壁处理机构包括:气缸带动的传输轨道、以及打磨单元。放准成品冷却后，所述抓取机构将准成品抓取并放置在所述传输轨道上，通过气缸带动传输轨道将准成品传输至打磨单元下方，所述打磨单元的结构与所述塑壳断路器底座的部件各个内壁相配合，例如所述塑壳断路器底座的部件的某个内壁为圆柱形，则打磨单元对应位置也为同样高度和直径的圆柱，从而实现无缝打磨配合。通过打磨单元的旋转，将相应的内壁打磨光滑。当内壁打磨完成后，通过传输轨道将所述准成品传输至外沿处理机构，其中所述外沿处理机构为一高速转动的打磨结构，只需将准成品的外边贴近所述外沿处理机构即可实现打磨飞边的效果。
72.s10:控制飞边处理机构将所述铜螺帽执行飞边处理动作，形成产品。
73.本步骤中，所述飞边处理机构包括:外沿处理机构，以及内壁处理机构。所述内壁处理机构包括:气缸带动的传输轨道、以及打磨单元。放准成品冷却后，所述抓取机构将准成品抓取并放置在所述传输轨道上，通过气缸带动传输轨道将准成品传输至打磨单元下
方，所述打磨单元的结构与所述塑壳断路器底座的部件各个内壁相配合，例如所述塑壳断路器底座的部件的某个内壁为圆柱形，则打磨单元对应位置也为同样高度和直径的圆柱，从而实现无缝打磨配合。通过打磨单元的旋转，将相应的内壁打磨光滑。当内壁打磨完成后，通过传输轨道将所述准成品传输至外沿处理机构，其中所述外沿处理机构为一高速转动的打磨结构，只需将准成品的外边贴近所述外沿处理机构即可实现打磨飞边的效果。
74.s11:抓取产品放置在成品出料机构上，传输至目的地。
75.本步骤中，所述第三抓取部分还用于抓取飞边处理后的成品，放置在出料机构上。其中，所述出料机构优选采用传输带。
76.本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的生产方法的实施例二。所述生产方法实施例二在上述实施例一的基础上进行了改进，改进之处在于，所述步骤s3之前还包括:判断所述铜螺帽是否到达所述第一定位柱子上；若是，则转入步骤s3；若否，则执行报错动作。
77.本实施例中，通过导电材料连接设置于带动所述铜螺帽导向管的气缸与所述第一定位柱子间。若所述铜螺帽顺利到达所述第一定位柱子上时，所述导电材料将会导通，从而实现判断动作，进一步为整个全自动化生产过程提供了精确的保障。其中，所述导电材料优选采用导线。
78.本发明还提供了一种塑壳断路器底座的自动化生产装置的生产方法的实施例三。所述生产方法实施例三在上述实施例二的基础上进行了改进，改进之处在于，所述步骤s10之后还包括:将飞边处理后的边角料通过除尘机构集中处理。
79.本实施例中，所述除尘机构通过空心导管与飞边处理机构相连接，通过将边角料进行集中处理，避免生产车间的扬尘情况出现，进一步体现了自动化生产的安全性。
80.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
81.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
82.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。