一种自动拼装高压开关柜的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种自动拼装高压开关柜的系统，包括人工配料单元、积放输送线单元、机器人安装单元、钣金固定定位单元、机器人主铆接单元、半成品柜体下线及转运单元和机器人补铆单元；人工配料单元包括集配料架；积放输送线单元包括循环设置的输送线本体；机器人安装单元包括机器人本体和移载安装夹具；钣金固定定位单元包括旋转台、九面固定定位工装台和总拼输送线；机器人主铆接单元和补铆单元均包括铆接机器人基座、铆接机器人本体和铆接送钉机，半成品柜体下线及转运单元包括电动滚筒输送台、液压升降台、柜体翻转机、输送机构和移位穿梭车。本发明专利技术中自动拼装高压开关柜的系统对开关柜进行拼装，自动化水平高，提高了企业的生产效率。

System and method for automatically assembling high voltage switch cabinet

The invention discloses a system for automatic assembly of high voltage switchgear, including manual batching unit, accumulating and conveying line unit, robot installation unit, sheet metal fixed location unit, robot main riveting unit, semi finished cabinet and transport unit and robot complement riveting unit. The conveyer line unit includes the conveying line body of the circular setting; the robot installation unit includes the robot body and the load mounting fixture, and the fixed positioning unit of the sheet metal includes the rotary table, the nine fixed position fixture and the total spelling line, and the robot main riveting unit and the complement riveting unit include the riveting robot base and riveting robot. The body and riveting nail feeder, the semi-finished cabinet and the transport unit include the electric roller conveyor, the hydraulic lifting platform, the cabinet turnover machine, the conveying mechanism and the shift shuttle. The system of automatically assembling high voltage switchgear can assemble the switch cabinet, and the automation level is high, and the production efficiency of the enterprise is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种自动拼装高压开关柜的系统及方法
本专利技术涉及10KV开关柜生产拼装
，特别是涉及一种自动拼装高压开关柜的系统及方法。
技术介绍
众所周知，目前行业内对10kV中置式开关柜的拼装作业完全依靠人工完成，拼装1台开关柜需要1-2人搬运工件、1人定位工件、1人进行铆打固定，自动化水平不高，人工作业劳动强度大，占用工人数量较多，且平均拼装1台开关柜时间在50-60分钟，柜体拼装质量依据个人技能水平及作业习惯层次不齐，导致产品质量不够稳定。随着科技的不断进步，工业机器人在各个领域得到了广泛地运用，将机器人作业引入到高压开关柜的拼装作业中，代替人工进行柜体拼装作业，可以长时间连续作业，有效地将人工从繁杂的体力劳动中解脱出来，避免拼装过程中一些人工搬运、拼装对人体造成的伤害，并且能极大提高企业的生产效率，保证产品精度、质量稳定、降低操作工人技术难度和操作强度、自动化水平高等优点。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种自动拼装高压开关柜的系统及方法，实现高压开关柜的自动拼装，提高高压开关柜的装配效率及精度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种自动拼装高压开关柜的系统，包括人工配料单元、积放输送线单元、机器人安装单元、钣金固定定位单元、机器人主铆接单元、半成品柜体下线及转运单元和机器人补铆单元；所述人工配料单元包括用于柜体零部件转运存放的集配料架；所述积放输送线单元包括循环设置的输送线本体，所述输送线本体用于对柜体零部件进行输送，所述输送线本体上设置有固定上料工位、顶升定位和多个托盘；所述固定上料工位与所述人工配料单元相邻设置，所述固定上料工位用于人工上料，所述固定上料工位上设置有阻挡器；所述顶升定位上设置有托盘顺序防呆装置；所述机器人安装单元与所述顶升定位相邻设置，所述机器人安装单元包括机器人基座、多轴机器人本体、夹具放置台和移载安装夹具，所述多轴机器人本体设置于所述机器人基座上，所述移载安装夹具设置于所述夹具放置台上，所述多轴机器人本体与所述移载安装夹具连接，所述机器人本体控制所述移载安装夹具的取料和移动；所述钣金固定定位单元包括旋转台、设置于所述旋转台上的九面固定定位工装台和总拼输送线，所述钣金固定定位单元与所述移载安装夹具相邻设置，所述移载安装夹具用于吸附起柜体零部件并安装于所述九面固定定位工装台上形成预拼柜体，所述总拼输送线设置于所述九面固定定位工装台下方，所述总拼输送线用于对所述预拼柜体进行输送；所述机器人主铆接单元包括铆接机器人基座、铆接机器人本体和铆接送钉机，所述铆接机器人本体设置于所述铆接机器人基座上，所述铆接机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述铆接送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行铆接，所述预拼装柜体完成预铆接后形成半成品柜体；所述半成品柜体下线及转运单元与所述总拼输送线相邻设置，所述半成品柜体下线及转运单元包括电动滚筒输送台、液压升降台、柜体翻转机、输送机构和移位穿梭车，所述电动滚筒输送台设置于所述液压升降台台面上，所述柜体翻转机设置于所述电动滚筒输送台出柜体方向前端，所述输送机构的一端与翻转后的所述柜体翻转机连接，所述移位穿梭车能与所述输送机构的另一端相接，所述输送机构用于将翻转后的所述半成品柜体输送到所述移位穿梭车上；所述机器人补铆单元包括补铆机器人基座、补铆机器人本体、补铆送钉机和半成品旋转定位台，所述移位穿梭车用于将所述预拼柜体输送到所述半成品旋转定位台，所述补铆机器人本体设置于所述补铆机器人基座上，所述补铆机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述补铆送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行补铆。可选的，所述集配料架包括右前侧板及左前侧板料架、左后侧板及右后侧板料架、大弯板料架、左右立柱料架、触头盒上弯板及触头盒安装料架、前顶盖及后顶盖料架和底板料架。可选的，所述人工配料单元还包括立柱悬臂吊和移载夹具，所述立柱悬臂吊包括立柱本体、旋转关节、悬臂轨道和平衡吊，所述立柱本体通过所述旋转关节与所述悬臂轨道连接，所述悬臂轨道与所述平衡吊相连接，所述平衡吊与所述移载夹具相连接；所述移载夹具包括真空吸盘、工件种类切换机构和重心调节机构，所述工件种类切换机构与所述真空吸盘连接，所述工件种类切换机构用于调整所述真空吸盘的位置和方向，所述重心调节机构用于调整所述移载夹具的重心。可选的，所述输送线本体包括驱动电机和呈L形的循环积放链，所述驱动电机用于驱动所述积放链循环传动，所述积放链的拐角处依次设置有第一旋转模块、第一顶升横移、第二旋转模块和第二顶升横移。可选的，每个所述托盘的不同位置处均设置有对柜体零部件进行定位的定位销，所述定位销设置的位置与不同的柜体零部件相对应；每个所述托盘底面均设置有顺序防呆感应片，所述顺序防呆感应片于每个所述托盘底面设置的位置均不同，所述顶升定位上设置有能感应所述顺序防呆感应片的接近感应开关。可选的，所述输送线本体上设置有20个所述托盘，每相邻5个所述托盘为一组，每组所述托盘包括一个省料托盘，所述省料托盘上设置有能交叉对叠放置左后侧板及右后侧板、大弯板、前顶盖及后顶盖和底板的定位销。可选的，所述多轴机器人本体为六轴机器人，所述六轴机器人的六轴法兰面上设置有快换头机器人侧和对柜体零部件位置进行拍照定位补偿的视觉系统，所述移载安装夹具包括大夹具和小夹具，所述大夹具和所述小夹具上均设置有快换头工具侧，通过所述快换头机器人侧和所述快换头工具侧的切换配合实现所述大夹具和所述小夹具的快速切换。可选的，所述旋转台与所述多轴机器人本体集成连接，所述多轴机器人本体能控制所述旋转台在任意平面内角度进行旋转；所述九面固定定位工装台包括底板安装面、左前侧板安装面、左后侧板安装面、前顶盖安装面、后顶盖安装面、触头盒总成安装面、大弯板安装面、右前侧板安装面、右后侧板安装面和总拼输送线，所述九面固定定位工装台上设置有与柜体零部件相对应的定位销。可选的，所述铆接机器人本体和所述补铆机器人本体上均设置有铆钉孔定位视觉系统；所述铆接送钉机与所述补铆送钉机结构相同，均包括圆震盘、直震盘、铆钉推拉机构和铆钉取料到位检测机构，所述圆震盘和所述直震盘连接，铆钉在所述圆震盘中经过震动输送后到达所述直震盘，所述直震盘与所述铆钉推拉机构连接，所述铆钉推拉机构将所述直震盘中的铆钉输送给所述铆钉枪。本专利技术还提供了一种自动拼装高压开关柜的方法，包括如下步骤：(1)按顺序将集配料架中存放的柜体零部件取出并放到固定上料工位相对应的托盘上；(2)积放输送线单元中的输送线本体对托盘进行输送，输送到顶升定位后，托盘顺序防呆装置判断当前托盘是否为所需托盘，若判断为不是则启动报警，由人工介入查找原因，若判断为是，则机器人安装单元控制移载安装夹具依次抓取九个柜体零部件，并通过旋转旋转台，依次将抓取的九个柜体零部件安装到九面固定定位工装台上，形成预拼装柜体；抓取完当前托盘所有柜体零部件后，空托盘继续输送至固定上料工位，等待新的循环开始；(3)九个柜体零部件预拼装完成后，铆接机器人移动到铆接送钉机的上方，通过铆钉枪吸取铆钉并按顺序对预拼装柜体上重要的铆钉孔进行预铆接，预拼装柜体完成预铆接后形成半成品柜体；(4)半成品柜体落到总拼柜输送线上，然后半成品柜体下线及转运单元中的液压升降台上升到和总拼柜输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：包括人工配料单元、积放输送线单元、机器人安装单元、钣金固定定位单元、机器人主铆接单元、半成品柜体下线及转运单元和机器人补铆单元；所述人工配料单元包括用于柜体零部件转运存放的集配料架；所述积放输送线单元包括循环设置的输送线本体，所述输送线本体用于对柜体零部件进行输送，所述输送线本体上设置有固定上料工位、顶升定位和多个托盘；所述固定上料工位与所述人工配料单元相邻设置，所述固定上料工位用于人工上料，所述固定上料工位上设置有阻挡器；所述顶升定位上设置有托盘顺序防呆装置；所述机器人安装单元与所述顶升定位相邻设置，所述机器人安装单元包括机器人基座、多轴机器人本体、夹具放置台和移载安装夹具，所述多轴机器人本体设置于所述机器人基座上，所述移载安装夹具设置于所述夹具放置台上，所述多轴机器人本体与所述移载安装夹具连接，所述机器人本体控制所述移载安装夹具的取料和移动；所述钣金固定定位单元包括旋转台、设置于所述旋转台上的九面固定定位工装台和总拼输送线，所述钣金固定定位单元与所述移载安装夹具相邻设置，所述移载安装夹具用于吸附起柜体零部件并安装于所述九面固定定位工装台上形成预拼柜体，所述总拼输送线设置于所述九面固定定位工装台下方，所述总拼输送线用于对所述预拼柜体进行输送；所述机器人主铆接单元包括铆接机器人基座、铆接机器人本体和铆接送钉机，所述铆接机器人本体设置于所述铆接机器人基座上，所述铆接机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述铆接送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行铆接，所述预拼装柜体完成预铆接后形成半成品柜体；所述半成品柜体下线及转运单元与所述总拼输送线相邻设置，所述半成品柜体下线及转运单元包括电动滚筒输送台、液压升降台、柜体翻转机、输送机构和移位穿梭车，所述电动滚筒输送台设置于所述液压升降台台面上，所述柜体翻转机设置于所述电动滚筒输送台出柜体方向前端，所述输送机构的一端与翻转后的所述柜体翻转机连接，所述移位穿梭车能与所述输送机构的另一端相接，所述输送机构用于将翻转后的所述半成品柜体输送到所述移位穿梭车上；所述机器人补铆单元包括补铆机器人基座、补铆机器人本体、补铆送钉机和半成品旋转定位台，所述移位穿梭车用于将所述预拼柜体输送到所述半成品旋转定位台，所述补铆机器人本体设置于所述补铆机器人基座上，所述补铆机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述补铆送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行补铆。...

【技术特征摘要】
1.一种自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：包括人工配料单元、积放输送线单元、机器人安装单元、钣金固定定位单元、机器人主铆接单元、半成品柜体下线及转运单元和机器人补铆单元；所述人工配料单元包括用于柜体零部件转运存放的集配料架；所述积放输送线单元包括循环设置的输送线本体，所述输送线本体用于对柜体零部件进行输送，所述输送线本体上设置有固定上料工位、顶升定位和多个托盘；所述固定上料工位与所述人工配料单元相邻设置，所述固定上料工位用于人工上料，所述固定上料工位上设置有阻挡器；所述顶升定位上设置有托盘顺序防呆装置；所述机器人安装单元与所述顶升定位相邻设置，所述机器人安装单元包括机器人基座、多轴机器人本体、夹具放置台和移载安装夹具，所述多轴机器人本体设置于所述机器人基座上，所述移载安装夹具设置于所述夹具放置台上，所述多轴机器人本体与所述移载安装夹具连接，所述机器人本体控制所述移载安装夹具的取料和移动；所述钣金固定定位单元包括旋转台、设置于所述旋转台上的九面固定定位工装台和总拼输送线，所述钣金固定定位单元与所述移载安装夹具相邻设置，所述移载安装夹具用于吸附起柜体零部件并安装于所述九面固定定位工装台上形成预拼柜体，所述总拼输送线设置于所述九面固定定位工装台下方，所述总拼输送线用于对所述预拼柜体进行输送；所述机器人主铆接单元包括铆接机器人基座、铆接机器人本体和铆接送钉机，所述铆接机器人本体设置于所述铆接机器人基座上，所述铆接机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述铆接送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行铆接，所述预拼装柜体完成预铆接后形成半成品柜体；所述半成品柜体下线及转运单元与所述总拼输送线相邻设置，所述半成品柜体下线及转运单元包括电动滚筒输送台、液压升降台、柜体翻转机、输送机构和移位穿梭车，所述电动滚筒输送台设置于所述液压升降台台面上，所述柜体翻转机设置于所述电动滚筒输送台出柜体方向前端，所述输送机构的一端与翻转后的所述柜体翻转机连接，所述移位穿梭车能与所述输送机构的另一端相接，所述输送机构用于将翻转后的所述半成品柜体输送到所述移位穿梭车上；所述机器人补铆单元包括补铆机器人基座、补铆机器人本体、补铆送钉机和半成品旋转定位台，所述移位穿梭车用于将所述预拼柜体输送到所述半成品旋转定位台，所述补铆机器人本体设置于所述补铆机器人基座上，所述补铆机器人本体上设置有铆钉枪，所述铆钉枪吸附所述补铆送钉机中的铆钉并对所述预拼柜体进行补铆。2.根据权利要求1所述的自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：所述集配料架包括右前侧板及左前侧板料架、左后侧板及右后侧板料架、大弯板料架、左右立柱料架、触头盒上弯板及触头盒安装料架、前顶盖及后顶盖料架和底板料架。3.根据权利要求1所述的自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：所述人工配料单元还包括立柱悬臂吊和移载夹具，所述立柱悬臂吊包括立柱本体、旋转关节、悬臂轨道和平衡吊，所述立柱本体通过所述旋转关节与所述悬臂轨道连接，所述悬臂轨道与所述平衡吊相连接，所述平衡吊与所述移载夹具相连接；所述移载夹具包括真空吸盘、工件种类切换机构和重心调节机构，所述工件种类切换机构与所述真空吸盘连接，所述工件种类切换机构用于调整所述真空吸盘的位置和方向，所述重心调节机构用于调整所述移载夹具的重心。4.根据权利要求1所述的自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：所述输送线本体包括驱动电机和呈L形的循环积放链，所述驱动电机用于驱动所述积放链循环传动，所述积放链的拐角处依次设置有第一旋转模块、第一顶升横移、第二旋转模块和第二顶升横移。5.根据权利要求1所述的自动拼装高压开关柜的系统，其特征在于：每个所述托盘的不同位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛广军，丁红志，罗耐君，仇东辉，徐志，李成龙，谢宁，刘海龙，姬涛，米旭东，
申请(专利权)人：宁夏力成电气集团有限公司，上海永乾机电有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64