CN108098196B - 一种断路器机器人装配焊接自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器机器人装配焊接自动生产线，包括小车上料装置（1）、对中装置（2）、机器人装配点焊装置（3）、背面焊接装置（4）、机器人搬运装置（5）、底面焊接装置（6）和小车下料装置（7）；本发明的有益效果是：本申请的断路器机器人装配焊接自动生产线能够显著减少断路器生产过程中的人工参与，极大降低了劳动强度、人力成本和管理成本，提高了焊接的效率。

Description

一种断路器机器人装配焊接自动生产线

技术领域

本发明涉及焊接生产线技术领域，具体谈涉及一种断路器机器人装配焊接自动生产线。

背景技术

断路器是由底板、后弯板、左侧板、右侧板、左右支撑件、固定连接件和隔板上连接件装配焊接而成，长595mm，宽395mm，高440mm，重11kg。要求工件一致性好，焊缝形位偏差小于 1mm，工件各板、支撑件和连接件之间均装配焊接固定。断路器工件对各零件的加工尺寸、各零件间的装配位置关系要求较高，不容易实现自动装配焊接，目前主要采用人工装配焊接的方式，且通常对工人的装配焊接技术要求较高，由于人工装配焊接效率低，生产成本高，已不适应现有企业的发展需求。

发明内容

本发明涉及一种断路器机器人装配焊接自动生产线，解决现有技术中断路器装配焊接效率低下的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种断路器机器人装配焊接自动生产线，包括小车上料装置、对中装置、机器人装配点焊装置、背面焊接装置、机器人搬运装置、底面焊接装置和小车下料装置；所述的小车上料装置设置在机器人装配点焊装置的一侧，其包括弯板上料组件、平板上料组件和连接件上料组件；所述的对中装置包括平板对中组件、弯板对中组件和连接件对中组件，所述的连接件对中组件设置在连接件上料组件和平板上料组件之间，所述的平板对中组件和弯板对中组件设置在弯板上料组件与机器人装配点焊装置之间；所述的机器人装配点焊装置包括桁架机械手装置、装配点焊平台、电焊机器人组件和装配机器人组件；所述的桁架机械手装置包括桁架平移组件、两根以上设置在桁架平移组件底部用于支撑桁架平移组件的支撑杆、设置在桁架平移组件上并且与桁架平移组件构成水平移动副的水平移动组件、设置在水平移动组件上并且与水平移动组件构成垂直移动副的升降组件和设置在升降组件底部的第一断路器搬运抓手组件；所述的装配点焊平台包括位于桁架平移组件下方的工装台面，所述的工装台面上设置有左右支撑件工装、底板工装、固定连接件工装、后弯板工装和左右侧板工装，所述的左右支撑件工装位于工装台面的左侧，底板工装和固定连接件工装设置在工装台面的右侧，左右侧板工装位于工装台面的前端，后弯板工装设置在工作台面的后端，所述的装配机器人组件包括装配机器人和设置在装配机器人上的装配机器人抓手组件，用于从对中装置上拾取板材并移动到工装台面上，所述的点焊机器人组件用于连接工装台面上的板材；所述的背面焊接装置包括第一L形变位机和第一焊接机器人，所述的第一L形变位机包括第一底座、由第一竖直支架与第一水平支架构成的第一L形支架和设置在第一水平支架上的第一支撑座，所述的第一水平支架的一端与第一竖直支架的一端连接，所述的第一竖直支架转动设置在第一底座上，所述的第一焊接机器人设置在第一L性变位机的右侧；所述的机器人搬运装置设置在背面焊接装置和底面焊接装置之间，其包括搬运机器人组件和设置在搬运机器人组件上的第二断路器搬运抓手组件；所述的底面焊接装置包括第二L形变位机和第二焊接机器人，所述的第二L形变位机包括第二底座、由第二竖直支架与第二水平支架构成的第二L形支架和设置在第二水平支架上的第二支撑座，所述的第二水平支架的一端与第二竖直支架的一端连接，所述的第二竖直支架转动设置在第二底座上，所述的第二焊接机器人设置在第二L性变位机的右侧；所述的小车下料装置设置在机器人装配点焊装置的前方。本申请的小车上料装置用于放置焊接前的底板、后弯板、左侧板、右侧板、左右支撑件、固定连接件和隔板上连接件，对中装置用于零件进行对中，机器人装配电焊装置用于移动和电焊连接零件，背面焊接装置用于对零件的背面进行焊接，机器人搬运装置用于将背面焊接之后的零件搬运到底面焊接装置上，底面焊接装置对零件的底面进行焊接并且在焊接完成后机器人搬运装置将焊接完成的零件搬运到小车下料装置上并由小车下料装置移动至适当的位置下料，本申请的整个过程中除了将零件放置在小车上料装置上外，整个焊接过程不许人工操作，完全有本申请自动完成，提高断路器装配焊接的效率。

作为本发明的进一步改进，所述的背面焊接装置还包括第一清枪剪丝装置，所述的第一清枪剪丝装置设置在第一焊接机器人的后方。本申请设置第一清枪剪丝装置，用于对背面焊接装置的焊枪表面的焊渣进行清理，以保持焊接可以持续进行。

作为本发明的进一步改进，所述的底面焊接装置还包括第二清枪剪丝装置，所述的第二清枪剪丝装置设置在第二焊接机器人的后方。本申请采用第二清枪剪丝装置对底面焊接装置的焊枪上的焊渣进行清理，保持底面焊接装置的持续进行。

作为本发明的进一步改进，所述的弯板上料组件包括弯板上料小车和由前向后依次安装在弯板上料小车顶部的多个弯板支撑架，所述的弯板支撑架包括前弯板支架单元和后弯板支架单元，所述的前弯板支架单元包括左右两块竖直设置的支撑板和一根水平设置的支撑横杆，所述的支撑板的底部安装在弯板上料小车的顶部，所述的支撑横杆的两端分别连接两块支撑板的上部，所述的后弯板支架单元包括由左向右设置的多个支撑柱，所述的多个支撑柱的高度相等并且小于支撑横杆的高度；所述的平板上料组件包括平板上料小车和设置在平板上料小车顶部的第一平板支撑架和第二平板支撑架，所述的第一平板支撑架包括第一平板支撑板和第二平板支撑板，所述的第一平板支撑板设置在平板上料小车的顶部并且其上沿其长度方向开有多个第二固定槽，所述的第二平板支撑板位于第一平板支撑板的上方并且第二平板支撑板的两端通过竖直的连接板与第一平板支撑板的两端连接，所述的第二平板支撑板上沿其长度方向开有数量与第一固定槽相同的第二固定槽，所述的第二固定槽与第一固定槽上下对应；所述的第二平板支撑架包括左右两个平板支撑架单元，所述的平板支撑架单元包括前后两个竖直设置的竖直支撑杆和自下而上等间隔的设置多根水平支撑杆，所述的水平支撑杆的前后两端分别连接两根竖直支撑杆靠近另一个第二平板支撑架的一侧；所述的连接架上料组件包括连接件上料小车和设置在连接件上料小车顶部的第一连接件支撑架、固定连接件支撑架和左右支撑组件连接件支撑架，所述的第一连接件支撑架包括第一前限位杆、与第一前限位杆平行设置的第一后限位杆、多个等间隔的设置在第一前限位杆上的第一前限位块和数量与第一前限位块相等并且等间隔的设置在第一后限位杆上的后限位块，所述的第一前限位块与第一后限位块前后对应设置；所述的固定连接件支撑架包括第二前限位杆、与第二前限位杆平行设置的第二后限位杆、多个等间隔的设置在第二前限位杆上的第二前限位块和数量与第二前限位块相等并且等间隔的设置在第二后限位杆上的后限位块，所述的第二前限位块与第二后限位块前后对应设置；所述的左右支撑组件连接件支撑架包括左右并列设置的多个C字形的第三前限位杆和数量和形状均与第三前限位杆相同的第三后限位杆，所述的第三前限位杆的开口向后设置，第三后限位杆的开口向前设置，并且所述的第三前限位杆的开口分别与第三后限位杆的开口相对。本申请采用弯板上料组建用于放置弯板，采用平板上料组建用于放置平板，采用连接件上料组建用于放置连接件，三个上料组建将零件分成三类分别放置，即方便零件的分类放置，又最大程度的减小所需上料组建的数量的设置，简化本申请的结构。

作为本发明的进一步改进，所述的弯板上料组件还包括第一小车定位组件，所述的平板上料组件还包括第一AGV小车和第二小车定位组件，所述的第一AGV小车设置在平板上料小车的下方用于牵引平板上料小车，所述的连接件上料组件还包括第三小车定位组件。本申请中第一小车定位组建对弯板上料组建进行定位，采用第一AGV小车的升降顶针顶起平板上料组建，将平板上料组建前引至指定的位置，并采用第二小车定位组建对平板上料组建进行定位，采用第三小车定位组建对连接件上料组建进行定位，使小车上料装置位于适当的位置。

作为本发明的进一步改进，所述的平板对中组件包括平板对中支架和设置在平板对中支架顶部的平板对中支撑板，所述的平板对中支撑板上设置有多个平板对中滚珠；所述的弯折对中组件包括弯板对中支架，所述的弯板对中支架包括框架式的支架本体、底端设置在支架本体顶部的左右两根竖直框架支撑杆和一根两端分别连接竖直框架支撑杆的水平框架支撑杆，所述的两根竖直框架支撑杆上分别一个弯折对中夹紧气缸；所述的连接件对中组件包括连接件对中支架和设置在连接件对中支架顶部的连接件对中支撑板。本申请采用平板对中组建对平板进行对中，采用弯板对接组建对弯板进行对中，采用连接件对中组建对连接件进行对中，以方便后续的对中和焊接，提高焊接的精确性。

作为本发明的进一步改进，第一断路器搬运抓手组件包括安装架、平板吸附模块、竖板抓取模块和连接件抓取模块，所述的竖板抓取模块和连接件抓取模块分别设置在安装架的两端，所述的平板吸附模块安装在安装架的中部。本申请采用平板吸附模块吸附平板，用于对平板进行搬运，采用竖板抓取模块抓取断路器的左右侧板，用于对左右侧板进行搬运，采用连接件抓取模块抓取连接件，用于对连接件进行搬运。

作为本发明的进一步改进，所述的小车下料装置包括下料小车和自前向后依次设置在下料小车顶部的多个支座，所述的支座包括一体成型的前支座单元和后支座单元，所述的前支座单元的高度大于后支座单元的高度，前支座单元的后表面包括自上而下一次连接的第一斜面、竖直面和第二斜面，所述的第一斜面的顶部与前支座单元顶部的后端连接，第二斜面的底部与后支座单元顶部的前端连接。本申请通过下料小车用于整个下料装置的移动，设置制作用于支撑焊接完成后的断路器，制作的形状与焊接后的断路器想对应，以增强断路器放置的稳定性。

作为本发明的进一步改进，所述的小车下料装置还包括第二AGV小车和第四小车定位组件，所述的第二AGV小车设置在下料小车的下方用于牵引下料小车移动。本申请采用第二AGV小车牵引下料小车以降下料小车移动到便于下料的位置，第四小车定位组建在下料小车移动至制定位置后对下料小车进行定位，放置在下料过程中下料小车移动。

作为本发明的进一步改进，所述的机器人装配点焊装置还包括3D视觉系统，所述的3D视觉系统包括3D视觉支撑柱和设置在3D视觉支撑柱上的连接杆，所述的连接杆上设置监控探头。本申请采用3D视觉系统用于观测零件的焊接状况，以便对焊接的质量进行控制，提高整体的焊接精度。

综上所述，本发明的有益效果是：本申请的断路器机器人装配焊接自动生产线能够显著减少断路器生产过程中的人工参与，极大降低了劳动强度、人力成本和管理成本，提高了焊接的效率。

附图说明

图1是本发明断路器机器人装配焊接自动生产线的结构示意图。

图2是小车上料装置的放大视图。

图3是对中装置的放大视图。

图4是机器人装配点焊装置的放大视图。

图5是背面焊接装置的放大视图。

图6是机器人搬运装置的放大视图。

图7是底面焊接装置的放大视图。

图8是小车下料装置的局部放大视图。

图9是装配机器人组件的局部放大视图。

图10是装配点焊平台的俯视图。

图11是反应本申请中桁架机械手装置的主视图。

图12是装配机器人抓手组件的放大视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1-图12所示的断路器机器人装配焊接自动生产线，包括小车上料装置1、对中装置2、机器人装配点焊装置3、背面焊接装置4、机器人搬运装置5、底面焊接装置6和小车下料装置7。

所述的小车上料装置1设置在机器人装配点焊装置3的一侧，其包括弯板上料组件11、平板上料组件12和连接件上料组件13。

所述的弯板上料组件11包括弯板上料小车1101和由前向后依次安装在弯板上料小车1101顶部的多个弯板支撑架1102，本实施例优选的弯板支撑架1102的输料为三个，三个弯板支撑架1102等间隔的设置在弯板上料小车1101的顶部。所述的弯板上料小车1101包括上料小车框架和设置在上料小车框架顶部的弯板上料平板，所述的上料小车的底部设置滚轮用于方便的在底面上移动弯板上料小车1101，所述的弯板支撑架1102设置在弯板上料平板上。所述的弯板支撑架1102包括前弯板支架单元1103和后弯板支架单元1104，所述的前弯板支架单元1103包括左右两块竖直设置的支撑板1105和一根水平设置的支撑横杆1106，所述的支撑板1105的底部安装在弯板上料小车1101的顶部，具体的可以采用焊接的方式将支撑板1105固定安装在弯板上料平板上，本申请优选的在两块支撑板1105的底部焊接有上料连接板，在上料连接板两端开有贯穿其上下的第一通孔（图中未示出），在弯板上料平板上开有与第一通孔相对应的第二通孔（图中未示出），本申请通过穿插在第一通孔和第二通孔内的螺栓以及与螺栓相配合的螺母将前弯板支架单元1103可拆卸的安装在弯板上料平板上，为增强稳定性，本申请在支撑板1105与上料连接板之间设置有三角加强筋，所述的支撑横杆1106的两端分别连接两块支撑板1105的上部，本申请优选的采用焊接的方式固定支撑板1105与支撑横杆1106。所述的后弯板支架单元1104包括由左向右设置的多个支撑柱1107，所述的多个支撑柱1107的高度相等并且小于支撑横杆1106的高度，本申请优选的在安装平板上通过螺栓与螺母相配合的方式安装有后上料连接板，所述的支撑柱1107等间隔的固定在后上料连接板上，在讲弯板放置在弯板上料组件11上时，由于弯板整体呈Z字形，其一端的水平部分由支撑横杆1106支撑，另一端的水平部分由支撑柱1107支撑，本申请中设置有三个弯板支撑架1102，同时可在弯板上料组件上放置三个弯板，以提高本申请的效率。所述的弯板上料组件11还包括第一小车定位组件1108，本申请中的第二小车定位组件14与第一小车定位组件1108的结构相同，并且第二小车定位组件14与平板上料小车1201的连接方式与第一小车定位组件1108与弯板上料小车1101的连接方式相同，第一小车定位组件1108的结构具体具体可参考下文的第二小车定位组件14的介绍。

所述的平板上料组件12包括平板上料小车1201和设置在平板上料小车1201顶部的第一平板支撑架1202和第二平板支撑架1203，所述的平板上料小车1201包括上料小车支架和设置在上料小车支架顶部的平板上料平板，所述的上料小车支架的底部设置有滚轮用于微调平板上料小车1201的位置，所述的第一平板支撑架1202和第二平板支撑架1203均设置在平板上料平板上；所述的第一平板支撑架1202包括第一平板支撑板1204和第二平板支撑板1205，所述的第一平板支撑板1204设置在平板上料小车1201的顶部并且其上沿其长度方向开有多个第一固定槽1206，本申请优选的采用焊接的方式将第一平板支撑板1204固定在平板上料平板上，所述的第二平板支撑板1205位于第一平板支撑板1204的上方与第一平板支撑板1204平行并且第二平板支撑板1205的两端通过竖直的连接板1207与第一平板支撑板1204的两端连接，所述的第二平板支撑板1205上开有数量与第一固定槽1206相同的第二固定槽1208，所述的第一固定槽1206和第二固定槽1208均沿着第一平板支撑板1204或者第二平板支撑板1205的宽度方向开设，并且第一固定槽1206和第二固定槽1208分别位于第一平板支撑板1204和第二平板支撑板1205的同一侧并且并不贯穿第一平板支撑板1204和第二平板支撑板1205的两侧，所述的第二固定槽1208与第一固定槽1206上下对应，即第二固定槽1208与第一固定槽1206在水平面上的投影完全重合，所述的第一平板支撑架1202用于放置L形的平板，L形的平板的一个边放置在第一固定槽1206内，另一个边防止在第二固定槽1208内，并且其直角位于第一固定槽1206内，由第一固定槽1206和第二固定槽1208对L形的平板进行限位，防止其倾倒，本申请中的第一平板支撑架1202沿着前后方向设置；所述的第二平板支撑架1203包括左右两个沿前后方向设置的平板支撑架单元1209，所述的平板支撑架单元1209包括前后两个竖直设置的竖直支撑杆1210和自下而上等间隔的设置多根水平支撑杆1211，所述的水平支撑杆1211的前后两端分别连接两根竖直支撑杆1210靠近另一个第二平板支撑架1203的一侧，即水平支撑杆1211凸出于竖直支撑杆1210，用于支撑平板的一端，本申请用于支撑矩形的平板，两个平板支撑架单元1209的水平支撑杆1211分别用于支撑矩形的平板的两端，本申请优选的在前后两根竖直支撑杆1210的底部采用焊接的方式固定有平板连接板，本申请在平板连接板和平板上料平板上开通孔并采用螺栓与螺母相配合的方式将平板连接板可拆卸的安装在平板上料平板上，为增强稳定性，本申请在平板连接板与竖直支撑杆1210之间设置三角加强筋。所述的平板上料组件12还包括第一AGV小车10和分别设置在平板上料小车1201左右两侧的两个第二小车定位组件14，所述的第一AGV小车10设置在平板上料小车1201的下方用于牵引平板上料小车1201，第一AGV小车10的升降顶针升起，将平板上料小车1201牵引到指定的位置，而后第一AGV小车10的顶针降下，放下平板上料小车1201，本申请中的第二小车定位组件14包括设置在底面上的气缸支撑架，所述的气缸支撑架上安装定位气缸，所述的定位气缸的活塞杆可在竖直方向上伸缩，所述的定位气缸的活塞杆顶部设置水平的第一定位板，所述的第一定位板沿着前后方向设置，所述的第一定位板的前后两端各设置一个定位销，所述的平板上料小车1201的左右两侧各固定有一个第二定位板，所述的第二定位板的前后各开有一个定位孔，两个定位孔之间的距离与两个定位销之间的距离相等，当平板上料小车1201运动至定位孔正对定位销时，两个定位销伸入定位孔内，实现对平板上料小车1201的定位。

所述的连接件上料组件13包括连接件上料小车1301和设置在连接件上料小车1301顶部的第一连接件支撑架1302、固定连接件支撑架1303和左右支撑组件连接件支撑架1304，所述的连接件上料小车1301包括连接件上料小车支架和设置在连接件上料小车支架顶部的连接件上料平板，所述的第一连接件支撑架1302、固定连接件支撑架1303和左右支撑组件连接件支撑架1304设置在连接件上料平板的顶部，所述的连接件上料小车支架的底部设置有滚轮，用于连接件上料小车1301的移动；所述的第一连接件支撑架1302包括第一前限位杆1305、与第一前限位杆1305平行设置的第一后限位杆1306、多个等间隔的设置在第一前限位杆1305上的第一前限位块1307和数量与第一前限位块1307相等并且等间隔的设置在第一后限位杆1306上的第一后限位块1308，所述的第一前限位块1307与第一后限位块1308前后对应设置，即第一前限位块1307与第一后限位块1308在通过第一前限位杆1305的竖直平面上的投影完全重合，连接件两端的竖直支撑板分别卡在相邻的两个第一前限位块1307以及两个第一后限位块1308之间实现连接件两端的支撑；所述的固定连接件支撑架1303包括第二前限位杆1309、与第二前限位杆1309平行设置的第二后限位杆1310、多个等间隔的设置在第二前限位杆1309上的第二前限位块1311和数量与第二前限位块1311相等并且等间隔的设置在第二后限位杆1310上的第二后限位块1312，所述的第二前限位块1311与第二后限位块1312前后对应设置，即第二后限位块1312与第二前限位块1311在通过第二后限位杆1310的竖直平面上的投影完全重合，连接件两端的竖直支撑板分别开在相邻的两个第二后限位块1312之间以及两个相邻的第二前限位块1311之间，实现连接件两端的支撑放置；所述的左右支撑组件连接件支撑架1304包括左右并列设置的多个C字形的第三前限位杆1313和数量和形状均与第三前限位杆1313相同的第三后限位杆1314，所述的第三前限位杆1313的开口向后设置，第三后限位杆1314的开口向前设置，并且所述的第三前限位杆1313的开口分别与第三后限位杆1314的开口相对，连接件的两端的竖直支撑板卡在第三前限位杆1313的开口内和第三后限位杆1314的开口内，对连接件的两端支撑，实现连接件的放置。所述的连接件上料组件13的前后两侧分别设置有一个第三小车定位组件1315，本申请中的第三小车定位组件1315与第一小车定位组件1108的结构相同，并且第三小车定位组件1315与连接件上料小车1301的连接方式与第一小车定位组件1108与弯板上料小车1101的连接方式相同，具体可参考弯板上料组件1，此处不予赘述。本申请中优选的将第一连接件支撑架1302、固定连接件支撑架1303和左右支撑组件连接件支撑架1304采用焊接的方式固定在连接件上料平板顶部。

所述的对中装置2包括平板对中组件21、弯板对中组件20和连接件对中组件22，所述的连接件对中组件22设置在连接件上料组件13和平板上料组件12之间，所述的平板对中组件21和弯板对中组件20设置在弯板上料组件11与机器人装配点焊装置3之间。所述的平板对中组件21包括平板对中支架211和设置在平板对中支架211顶部的平板对中支撑板212，所述的平板对中支撑板212的一侧向下倾斜，所述的平板对中支撑板212上设置有多个平板对中滚珠210，在平板对中支撑板212向下倾斜的一侧设置有平板对中挡板213，所述的平板对中挡板与平板对中支撑板212垂直设置，所述的平板放置在平板对中滚珠210上，便于平板在平板对中支撑板212上移动，平板对中挡板的设置，将平板放置在平板对中支撑板212上，由于其倾角的存在，平板在平板对中滚珠210上向下滚动，对平板在平板对中支撑板212上的移动限位，平板移动到被平板对中挡板挡住时，平板对中完成。所述的弯板对中组件20包括弯板对中支架201，所述的弯板对中支架201包括框架式的支架本体202、底端设置在支架本体202顶部的左右两根竖直框架支撑杆203和一根两端分别连接竖直框架支撑杆203的水平框架支撑杆204，所述的其中竖直框架支撑杆203上设置弯板对中夹紧气缸200，另一个竖直框架支撑杆203所在的一侧设置有第一折弯板挡板206，第一折弯板挡板竖直设置，用于对折弯板的一端限位，所述的弯板对中夹紧气缸200的活塞杆水平设置并在水平方向上伸缩，弯板对中夹紧气缸200的活塞杆的自由端设置有第二折弯板挡板205，第二折弯板挡板的顶部用于对折弯板的另一端限位，折弯板被搬运到弯板对中组件20上时，弯板对中夹紧气缸200的活塞杆收缩，第二折弯板挡板推动折弯板，将折弯板朝向第一折弯板挡板的方向推动，当第一折弯板挡板与第二折弯板挡板夹紧折弯板时，完成折弯板的对中。所述的连接件对中组件22包括连接件对中支架221和设置在连接件对中支架221顶部的连接件对中支撑板222，所述的连接件对中支撑板222的一侧向下倾斜，连接件对中支撑板222向下倾斜的一侧设置有与其垂直的第一连接件对中挡板223，连接件对中支撑板222的另一边处设置有与其垂直的第二连接件对中挡板224，所述的第一连接件对中挡板的一端与第二连接件对中挡板的一端连接，并且第一连接件对中挡板与第二连接件对中挡板垂直，并且连接件对中支撑板222设置第二连接件的一侧也向下倾斜，连接件放置在连接件对中支撑板222上，连接件由于重力的作用分别向第一连接件对中挡板和第二连接件对中挡板的一侧滑动，连接件的的两边分别由第一连接件对中挡板和第二连接件对中挡板限位，实现连接件的对中。

所述的机器人装配点焊装置3包括桁架机械手装置33、装配点焊平台31、点焊机器人组件32和装配机器人组件30。

所述的桁架机械手装置33包括桁架平移组件331、两根以上设置在桁架平移组件331底部用于支撑桁架平移组件331的支撑立柱333、设置在桁架平移组件331上并且与桁架平移组件331构成水平移动副的水平移动组件334、设置在水平移动组件334上并且与水平移动组件334构成垂直移动副的升降组件330和设置在升降组件330底部的第一断路器搬运抓手组件332；本申请优选的支撑立柱333的数量为两根，所述的桁架平移组件331的右侧设置有上下两根平行的第一直线导轨，所述的水平移动组件334靠近桁架平移组件331的一侧设置有第一滑块（图中未示出），所述的第一滑块与第一直线导轨相配合，本申请在桁架平移组件331的一端设置气缸或者油缸，所述的气缸或者油缸的活塞杆与水平移动组件334连接，由气缸或者油缸活塞杆的伸缩驱动水平移动组件334在水平方向上运动，本申请也可在桁架平移组件331的一端设置电机，在电机的输出轴上通过联轴器连接丝杆，丝杆穿过水平移动组件334并且与水平移动组件334螺纹连接，电机驱动丝杆转动实现水平移动组件334在水平方向上的移动；本申请在水平移动组件334上远离桁架平移组件331的一侧设置有第二滑块，在升降组件330的两侧设置有第二直线导轨，所述的第二直线导轨与第二滑块相配合，在水平移动组件334的顶部设置气缸或者油缸，通过油缸或者气缸活塞杆的伸缩驱动升降组件330在竖直方向上的往复运动。

所述的装配点焊平台31包括位于桁架平移组件331下方的工装台面310，所述的工装台面310的上表面向右倾斜设置，所述的工装台面310上设置有左右支撑件工装312、底板工装311、固定连接件工装313、后弯板工装315和左右侧板工装314，所述的左右支撑件工装312位于工装台面310的左侧，底板工装311和固定连接件工装313设置在工装台面310的右侧，左右侧板工装314位于工装台面310的前端，后弯板工装315设置在工装台面310的后端。所述的左右支撑件工装312包括滑动设置在工装台面310上的左右支撑件工装滑座，所述的左右支撑件工装滑座的底部设置左右支撑件工装滑块，所述的工装台面310的顶部设置沿着左右方向设置有两根平行的左右支撑件工装直线导轨，所述的左右支撑件工装直线导轨与左右支撑件工装滑块相配合，在工装台面310的左侧设置有左右支撑件工装驱动电机，所说的左右支撑件工装驱动电机的输出轴通过联轴器连接左右支撑件工装丝杆，所述的左右支撑件工装丝杆与左右支撑件工装滑座螺纹连接，左右支撑件工装电机工作驱动左右支撑件工装滑座在工装台面310上沿左右方向滑动，所述的左右支撑件工装滑块上沿前后方向等间隔的设置有三个支撑夹紧工装，所述的支撑夹紧工装包括支撑夹紧双向气缸和设置在支撑加紧双向气缸活塞杆自由端的支撑抓块，所述的支承夹紧气缸活塞杆伸缩驱动支撑抓块移动；所述的后弯板工装315包括滑动设置在工装台面上的后弯板滑座，所述的后弯板滑座的底部设置后弯板滑块，在工装台面上沿前后方向平行的设置两根后弯板直线导轨，所述的后弯板直线导轨与后弯板滑块相配合，在工装台面的后端设置有后弯板气缸，后弯板气缸的活塞杆与后弯板滑座连接，后弯板滑座靠近左右侧板工装314的一侧的表面与后弯板外表面相配合，后弯板气缸活塞杆伸长，将后弯板朝着左右侧板工装314的一侧推动；所述的左右侧板工装314包括固定在工装台面310上的左右侧板工装支座，所述的左右侧板工装支座靠近后弯板工装的一侧设置有电磁吸盘，用于吸附左右侧板；在所述的工装台面310的右侧滑动设置有滑动座，所述的滑动座的底部设置有滑块，所述的工装台面上沿左右方向平行的设置有两根直线导轨，所述的滑块与直线导轨相配合，在工装台面的右侧安装有气缸，气缸的活塞杆与滑动座连接，所述的连接件工装313和底座工装311均设置在滑动座上，并且所述的固定连接件313位于底板工装311的两侧，本申请中底板工装311为由设置在滑动块上的双向气缸驱动上下运动的两个抓块，所述的固定连接件工装313用于夹持固定连接件，以将其定位在适宜的位置，节省焊接节拍，进一步的提高焊接的效率。

所述的装配机器人组件30包括装配机器人300和设置在装配机器人300腕部的装配机器人抓手组件301，用于从对中装置2上拾取板材并移动到工装台面310上，所述的点焊机器人组件32用于焊接工装台面310上的板材，本申请中所述的装配机器人300系现有技术，其具体结构本申请不予详述。本申请中所述的装配机器人抓手组件301包括安装架3013、平板吸附模块3010、竖板抓取模块3011和连接件抓取模块3012，所述的竖板抓取模块3011和连接件抓取模块3012分别设置在安装架3013的两端，所述的平板吸附模块3010安装在安装架3013的中部。本申请优选的将所述的平板吸附模块3010采用电磁吸盘，采用电磁吸盘吸取平板；所述的竖板抓取模块3011包括在水平方向上并列设置在安装架3013上的两个第一双向气缸、四个可在水平方向上移动的第一抓块，其中两个第一抓块的顶部与一个第一双向气缸两侧的活塞杆自由端固定，另外两个第一抓块分别固定在另一个第一双向气缸两侧的活塞杆的自由端，第一双向气缸活塞杆的伸缩驱动第一抓块在水平方向上移动以抓取竖板；所述的连接件抓取模块3012包括安装架3013上的上下两排第二双向气缸和八个第二抓块，所述的上下每排的第二双向气缸均为两个，并且上下两排的第二双向气缸错开设置，即所有的第二双向气缸均不在同一竖直线上，每个第二双向气缸两个的活塞杆的自由端分别固定一个第二抓块，第二双向气缸的活塞杆伸缩驱动第二抓块在竖直方向上移动，以抓取水平放置的连接件，本申请中其他未对结构做具体说明的抓手组件的结构与装配机器人抓手组件301的结构相同。

所述的背面焊接装置4包括第一L形变位机40和第一焊接机器人41，所述的第一L形变位机40包括第一底座401、由第一竖直支架402与第一水平支架403构成的第一L形支架404和设置在第一水平支架403上的第一支撑座405，所述的第一底座401内设置驱动电机（图中未示出），并且在第一底座401上安装由第一驱动电机驱动的第一转轴（图中未示出），所述的第一竖直支架402安装在第一转轴上，第一驱动电机驱动转轴转动，转轴带动整个第一L形支架404转动，所述的第一水平支架403的一端与第一竖直支架402的一端连接，所述的第一焊接机器人41设置在第一L形变位机40的右侧，零件由机器人装配点焊装置上被搬运到第一L形变位机40上，由第一焊接机器人41对零件的背面进行焊接；本申请中所述的第一焊接机器人41系现有技术，关于其结构本申请不予详述。本申请中所述的背面焊接装置4还设置有第一清枪剪丝装置42，所述的第一清枪剪丝装置42设置在第一焊接机器人41的后方，用于对第一焊接机器人41的焊枪上的焊渣进行清理以保持焊接的持续进行，本申请中的第一清枪剪丝装置42本身系现有技术，关于其具体的结构本申请不予详述。

所述的机器人搬运装置5设置在背面焊接装置4和底面焊接装置6之间，其包括搬运机器人组件50和设置在搬运机器人组件50腕部的第二断路器搬运抓手组件51，本申请中搬运机器人组件50本身的结构系现有技术，本申请不予详述。

本申请中所述的底面焊接装置6包括第二L形变位机60和第二焊接机器人61，所述的第二L形变位机60包括第二底座601、由第二竖直支架602与第二水平支架603构成的第二L形支架604和设置在第二水平支架603上的第二支撑座605，所述的第二水平支架603的一端与第二竖直支架602的一端连接，所述的第二竖直支架602转动设置在第二底座601上，所述的第二焊接机器人61设置在第二L形变位机60的右侧；本申请中的底面焊接装置6的结构与背面焊接装置4的结构相同，具体可参考背面焊接装置4的介绍，此处不予赘述。本申请所述的底面焊接装置6还设置有第二清枪剪丝装置62，所述的第二清枪剪丝装置62设置在第二焊接机器人61的后方，本申请中的第二清枪剪丝装置62的机构与第一清枪剪丝装置42的结构相同。

所述的小车下料装置7设置在机器人装配点焊装置3的前方。所述的小车下料装置7包括下料小车71和自前向后依次设置在下料小车71顶部的多个支座73，所述的下料小车71包括下料小车支架和设置在下料小车支架顶部的下料平板，所述的下料小车支架的底部设置滚轮用于对下料小车71的位置进行调整，所述的支座73设置在下料平板的顶部；所述的支座73包括一体成型的前支座单元731和后支座单元732，所述的前支座单元731的高度大于后支座单元732的高度，前支座单元731的后表面包括自上而下依次连接的第一斜面733、竖直面734和第二斜面735，所述的第一斜面733的顶部与前支座单元731顶部的后端连接，第二斜面735的底部与后支座单元732顶部的前端连接。本申请所述的小车下料装置7还设置有第二AGV小车70和分别设置在下料小车71左右两侧的两个第四小车定位组件72，所述的第二AGV小车设置在下料小车71的下方用于牵引下料小车71移动，本申请中的第二AGV小车70和下料小车71的位置关系与第一AGV小车10和平板上料小车1201的位置关系相同，第四小车定位组件72与下料小车71的结构和位置关系与第一小车定位组件1108与弯板上料小车1101的结构和位置关系相同，具体可参考弯板上料组件，此处不予赘述。

本申请在工作时，工件首先由人工排布将工件依次排布在弯板上料组件11、平板上料组件12和连接件上料组件13上，由第一AGV小车10完成子零件运输，完成运输后，小车定位组件14完成弯板上料组件11、平板上料组件12和连接件上料组件13的定位和第一AGV小车10的分离；装配机器人组件30通过平板吸附模块3010拾取断路器底板，在平板对中组件21上对中后，将其放置与工装台面310上，底板工装311夹紧，完成底板的定位；完成底板定位后，装配机器人组件30通过连接件抓取模块3012抓取左右支撑件，在连接件对中组件22上对中后，将其放置在工装台面310上，左右支撑件工装312气缸驱动夹爪夹紧，完成左右支撑件组件定位，点焊机器人组件32动作，完成左右支撑组件与底板的焊接；完成左右支撑组件与底板的焊接后，装配机器人组件30通过连接件抓取模块3012抓取固定连接件，在连接件对中组件22上对中后，将其放置在工装台面310上，固定连接件工装气缸驱动夹爪夹紧，完成固定连接件的定位，点焊机器人组件32动作，完成固定连接件与底板的焊接；完成固定连接件与底板的焊接后，装配机器人组件30通过竖板抓取模块3011抓取左右侧板，将其放置在工装台面310上，左右侧板工装314气缸驱动夹爪夹紧，完成左右侧板的定位，点焊机器人组件32动作，完成左右侧板与底板的焊接；完成左右侧板与底板的焊接后，装配机器人组件30通过平板吸附模块3010抓取后弯板，在弯板对中组件20上，通过气缸夹紧，完成后弯板的对中，对中后，装配机器人组件30通过平板吸附模块3010抓取后弯板将其放置于工装台面310上，后弯板工装315气缸驱动夹爪夹紧，完成后弯板的定位，装配完成后，点焊机器人组件32动作，完成左右侧板与底板的焊接；完成左右侧板与底板的焊接后，装配机器人组件30通过连接件抓取模块3012抓取隔板上连接件，在连接件对中组件22上对中后，装配机器人组件30根据人工示教记录的安装位置完成隔板上连接件与后弯板的装配，点焊机器人组件1动作，进行隔板上连接件与底板的焊接。

断路器装配点焊完成后，桁架机械手装置33的提升组件330、桁架平移组件331和断路器搬运抓手组件331配合动作，完成断路器的抓取并将其输送至背面焊接的第一L型变位机40上，第一L型变位机40的变位机夹具旋转180°，断路器工件背面正对焊接机器人组件241，焊接机器人组件241完成断路器的背面焊接。

断路器背面焊接完成后，机器人搬运装置5的搬运机器人组件50通过断路器搬运抓手组件51抓取断路器并放置于底面焊接装置上，旋转90°背面朝下，第二L型变位机60的变位机夹具旋转180°，断路器工件底面正对焊接机器人组件361，焊接机器人组件361完成断路器的背面焊接。

断路器背面焊接完成后，由机器人搬运装置5的搬运机器人组件50通过断路器搬运抓手组件51抓取断路器并放置于下料小车组件7上，放满四件后由潜伏式AGV小车70将其拉走。

本申请的断路器机器人装配焊接自动生产线能够显著减少断路器生产过程中的人工参与，极大降低了劳动强度、人力成本和管理成本，本申请中未作详细介绍的结构均为现有技术。

实施例二：

本实施例为在实施例一的基础上的进一步改进，与实施例一相比较，本实施例中所述的机器人装配点焊装置3还包括3D视觉系统34，所述的3D视觉系统34包括3D视觉支撑柱340和设置在3D视觉支撑柱340上的连接杆341，所述的连接杆341上设置监控探头342。本申请其余的机构与实施例一相同，具体参考实施例一，本实施例不予赘述。本实施例在安装后弯板时，通过3D视觉系统34检测后弯板是否安装到位，若未准确装配到位，装配工位报警，设备进入安全模式，人工干预装配工作，直至装配工作完成。

以上说明书中未做特别说明的部分（如机器人控制系统）均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：包括小车上料装置（1）、对中装置（2）、机器人装配点焊装置（3）、背面焊接装置（4）、机器人搬运装置（5）、底面焊接装置（6）和小车下料装置（7）；

所述的小车上料装置（1）设置在机器人装配点焊装置（3）的一侧，其包括弯板上料组件（11）、平板上料组件（12）和连接件上料组件（13）；

所述的对中装置（2）包括平板对中组件（21）、弯板对中组件（20）和连接件对中组件（22），所述的连接件对中组件（22）设置在连接件上料组件（13）和平板上料组件（12）之间，所述的平板对中组件（21）和弯板对中组件（20）设置在弯板上料组件（11）与机器人装配点焊装置（3）之间；

所述的机器人装配点焊装置（3）包括桁架机械手装置（33）、装配点焊平台（31）、点焊机器人组件（32）和装配机器人（300）组件（30）；所述的桁架机械手装置（33）包括桁架平移组件（331）、桁架平移组件（331）由两个支撑立柱（333）支撑、设置在桁架平移组件（331）上并且与桁架平移组件（331）构成水平移动副的水平移动组件（334）、设置在水平移动组件（334）上并且与水平移动组件（334）构成垂直移动副的升降组件（330）和设置在升降组件（330）底部的第一断路器搬运抓手组件（332）；所述的装配点焊平台（31）包括位于桁架平移组件（331）下方的工装台面（310），所述的工装台面（310）上设置有左右支撑件工装（312）、底板工装（311）、固定连接件工装（313）、后弯板工装（315）和左右侧板工装（314），所述的左右支撑件工装（312）位于工装台面（310）的左侧，底板工装（311）和固定连接件工装（313）设置在工装台面（310）的右侧，左右侧板工装（314）位于工装台面（310）的前端，后弯板工装（315）设置在工装台面（310）的后端，所述的装配机器人（300）组件（30）包括装配机器人（300）和设置在装配机器人（300）上的装配机器人抓手组件（301），用于从对中装置（2）上拾取板材并移动到工装台面（310）上，所述的点焊机器人组件（32）用于焊接工装台面（310）上的板材；

所述的背面焊接装置（4）包括第一L形变位机（40）、第一焊接机器人（41）和第一清枪剪丝装置（42），所述的第一L形变位机（40）包括第一底座（401）、由第一竖直支架（402）与第一水平支架（403）构成的第一L形支架（404）和设置在第一水平支架（403）上的第一支撑座（405），所述的第一水平支架（403）的一端与第一竖直支架（402）的一端连接，所述的第一竖直支架（402）转动设置在第一底座（401）上，所述的第一焊接机器人（41）设置在第一L形变位机（40）的右侧，所述的第一清枪剪丝装置（42）设置在第一焊接机器人（41）的后方；

所述的机器人搬运装置（5）设置在背面焊接装置（4）和底面焊接装置（6）之间，其包括搬运机器人组件（50）和设置在搬运机器人组件（50）上的第二断路器搬运抓手组件（51）；

所述的底面焊接装置（6）包括第二L形变位机（60）、第二焊接机器人（61）和第二清枪剪丝装置（62），所述的第二L形变位机（60）包括第二底座（601）、由第二竖直支架（602）与第二水平支架（603）构成的第二L形支架（604）和设置在第二水平支架（603）上的第二支撑座（605），所述的第二水平支架（603）的一端与第二竖直支架（602）的一端连接，所述的第二竖直支架（602）转动设置在第二底座（601）上，所述的第二焊接机器人（61）设置在第二L形变位机（60）的右侧，所述的第二清枪剪丝装置（62）设置在第二焊接机器人（61）的后方；

所述的小车下料装置（7）设置在机器人装配点焊装置（3）的前方。

2.根据权利要求1所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的弯板上料组件（11）包括弯板上料小车（1101）和由前向后依次安装在弯板上料小车（1101）顶部的多个弯板支撑架（1102），所述的弯板支撑架（1102）包括前弯板支架单元（1103）和后弯板支架单元（1104），所述的前弯板支架单元（1103）包括左右两块竖直设置的支撑板（1105）和一根水平设置的支撑横杆（1106），所述的支撑板（1105）的底部安装在弯板上料小车（1101）的顶部，所述的支撑横杆（1106）的两端分别连接两块支撑板（1105）的上部，所述的后弯板支架单元（1104）包括由左向右设置的多个支撑柱（1107），所述的多个支撑柱（1107）的高度相等并且小于支撑横杆（1106）的高度；

所述的平板上料组件（12）包括平板上料小车（1201）和设置在平板上料小车（1201）顶部的第一平板支撑架（1202）和第二平板支撑架（1203），所述的第一平板支撑架（1202）包括第一平板支撑板（1204）和第二平板支撑板（1205），所述的第一平板支撑板（1204）设置在平板上料小车（1201）的顶部并且其上沿其长度方向开有多个第一固定槽（1206），所述的第二平板支撑板（1205）位于第一平板支撑板（1204）的上方并且第二平板支撑板（1205）的两端通过竖直的连接板（1207）与第一平板支撑板（1204）的两端连接，所述的第二平板支撑板（1205）上沿其长度方向开有数量与第一固定槽（1206）相同的第二固定槽（1208），所述的第二固定槽（1208）与第一固定槽（1206）上下对应；所述的第二平板支撑架（1203）包括左右两个平板支撑架单元（1209），所述的平板支撑架单元（1209）包括前后两个竖直设置的竖直支撑杆（1210）和自下而上等间隔的设置多根水平支撑杆（1211），所述的水平支撑杆（1211）的前后两端分别连接两根竖直支撑杆（1210）靠近另一个第二平板支撑架（1203）的一侧；

所述的连接件上料组件（13）包括连接件上料小车（1301）和设置在连接件上料小车（1301）顶部的隔板上连接件支撑架（1302）、固定连接件支撑架（1303）和左右支撑组件连接件支撑架（1304），所述的隔板上连接件支撑架（1302）包括第一前限位杆（1305）、与第一前限位杆（1305）平行设置的第一后限位杆（1306）、多个等间隔的设置在第一前限位杆（1305）上的第一前限位块（1307）和数量与第一前限位块（1307）相等并且等间隔的设置在第一后限位杆（1306）上的第一后限位块（1308），所述的第一前限位块（1307）与第一后限位块（1308）前后对应设置；所述的固定连接件支撑架（1303）包括第二前限位杆（1309）、与第二前限位杆（1309）平行设置的第二后限位杆（1310）、多个等间隔的设置在第二前限位杆（1309）上的第二前限位块（1311）和数量与第二前限位块（1311）相等并且等间隔的设置在第二后限位杆（1310）上的第二后限位块（1312），所述的第二前限位块（1311）与第二后限位块（1312）前后对应设置；所述的左右支撑组件连接件支撑架（1304）包括左右并列设置的多个C字形的第三前限位杆（1313）和数量和形状均与第三前限位杆（1313）相同的第三后限位杆（1314），所述的第三前限位杆（1313）的开口向后设置，第三后限位杆（1314）的开口向前设置，并且所述的第三前限位杆（1313）的开口分别与第三后限位杆（1314）的开口相对。

3.根据权利要求2所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的弯板上料组件（11）还包括第一小车定位组件（1108），所述的平板上料组件（12）还包括第一AGV小车（10）和第二小车定位组件（14），所述的第一AGV小车（10）设置在平板上料小车（1201）的下方用于牵引平板上料小车（1201），所述的连接件上料组件（13）还包括第三小车定位组件（1315）。

4.根据权利要求1所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的平板对中组件（21）包括平板对中支架（211）和设置在平板对中支架（211）顶部的平板对中支撑板（212），所述的平板对中支撑板（212）上设置有多个平板对中滚珠（210）；所述的弯板对中组件（20）包括弯板对中支架（201），所述的弯板对中支架（201）包括框架式的支架本体（202）、底端设置在支架本体（202）顶部的左右两根竖直框架支撑杆（203）和一根两端分别连接竖直框架支撑杆（203）的水平框架支撑杆（204），所述的两根竖直框架支撑杆（203）上分别一个弯板对中夹紧气缸（200）；所述的连接件对中组件（22）包括连接件对中支架（221）和设置在连接件对中支架（221）顶部的连接件对中支撑板（222）。

5.根据权利要求1所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：第一断路器搬运抓手组件（332）包括安装架（3013）、平板吸附模块（3010）、竖板抓取模块（3011）和连接件抓取模块（3012），所述的竖板抓取模块（3011）和连接件抓取模块（3012）分别设置在安装架（3013）的两端，所述的平板吸附模块（3010）安装在安装架（3013）的中部。

6.根据权利要求1所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的小车下料装置（7）包括下料小车（71）和自前向后依次设置在下料小车（71）顶部的多个支座（73），所述的支座（73）包括一体成型的前支座单元（731）和后支座单元（732），所述的前支座单元（731）的高度大于后支座单元（732）的高度，前支座单元（731）的后表面包括自上而下依次连接的第一斜面（733）、竖直面（734）和第二斜面（735），所述的第一斜面（733）的顶部与前支座单元（731）顶部的后端连接，第二斜面（735）的底部与后支座单元（732）顶部的前端连接。

7.根据权利要求6所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的小车下料装置（7）还包括第二AGV小车（70）和第四小车定位组件（72），所述的第二AGV小车设置在下料小车（71）的下方用于牵引下料小车（71）移动。

8.根据权利要求1所述的断路器机器人装配焊接自动生产线，其特征在于：所述的机器人装配点焊装置（3）还包括3D视觉系统（34），所述的3D视觉系统（34）包括3D视觉支撑柱（340）和设置在3D视觉支撑柱（340）上的连接杆（341），所述的连接杆（341）上设置监控探头（342）。