CN111774869A - 一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统 - Google Patents

Abstract

一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，包括依次设置的储料机构、天轨、锯切机构、中转定位机构、第一装配机构和第二装配机构，第一装配机构和第二装配结构之间设置有旋转卡盘；所述储料机构用于存储用以加工定位立柱和定位管的管材；所述天轨移动连接有用于移动管材的机器人；所述锯切机构用于将管材加工成定位立柱和定位管；所述第一装配机构用于将支撑连接器安装在定位管上；所述第二装配机构用于将定位立柱安装在定位管上；所述旋转卡盘用于调整定位管上支撑连接器或者定位立柱的角度。本发明提供一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，能够实现定位管和定位立柱的自动加工以及装配，从而大幅提高简统化腕臂的预配效率。

Description

一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统

技术领域

本发明涉及腕臂预配技术领域，具体的说是一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统。

背景技术

在牵引供电系统中，腕臂是接触网的重要组成部分，腕臂通常安装在支柱的上部，用于支撑接触悬挂，并且起到传递负荷的作用，腕臂一般使用圆形钢管制成，长度与接触悬挂的结构高度、支柱侧面限界以及支柱所处位置等因素相关。随着技术的发展，腕臂结构也不断发生变化，目前已经逐渐开始使用简统化腕臂。简统化腕臂主要由平腕臂、斜腕臂、组合承力索座、铝合金支撑、支撑连接器、组合定位环、管帽和定位器等部件组成。现有技术中，定位管和定位立柱的加工和预配多采用人工加工，效率很低。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，能够实现定位管和定位立柱的自动加工以及装配，从而大幅提高简统化腕臂的预配效率。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，包括依次设置的管材上料机构、天轨、锯切机构、中转定位机构、第一装配机构和第二装配机构，第一装配机构和第二装配结构之间设置有旋转卡盘；

所述管材上料机构用于存储用以加工定位立柱和定位管的管材；

所述天轨移动连接有用于移动管材的机器人；

所述锯切机构用于将管材加工成定位立柱和定位管；

所述第一装配机构用于将支撑连接器安装在定位管上；

所述第二装配机构用于将定位立柱安装在定位管上；

所述旋转卡盘用于调整定位管上支撑连接器或者定位立柱的角度。

有益效果：本发明能够实现定位管和定位立柱的自动加工以及装配，从而大幅提高简统化腕臂的预配效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是管材上料机构的结构示意图；

图3是储料单元的结构示意图A；

图4是储料单元的结构示意图B；

图5是目检支撑单元的结构示意图；

图6是逆止单元的结构示意图；

图7是锯切机构的结构示意图；

图8是定位立柱锯切机构的结构示意图；

图9是锯切钳的结构示意图；

图10是定位管锯切机构的结构示意图；

图11是中转定位机构的结构示意图；

图12是定位立柱定位单元的结构示意图；

图13是定位立柱定位单元与定位立柱的配合方式示意图；

图14是定位管定位单元的结构示意图；

图15是第一装配机构、第二装配机构和旋转卡盘的设置方式示意图；

图16是第一装配机构的结构示意图A；

图17是第一装配机构的结构示意图B；

图18是支撑连接器和定位管与本发明的配合方式示意图；

图19是第二装配机构的结构示意图A；

图20是第二装配机构的结构示意图B；

图21是定位管和定位立柱的配合方式示意图。

附图说明：

1-管材上料机构，

101-储料单元，103-支架，104-目检支撑单元，105-第一支撑杆，106-第一挡板，107-逆止单元，108-限位杆，109-料架，1010-端头定位气缸，1011-隔离定位气缸，1012-延伸杆，1013-支撑片，1014-支撑滚轮，1015-扭簧合页，1016-第一连接板，1017-限位滚轮，1018-第一顶升气缸，1019-顶块，1020-第一限位槽，

2-天轨，

3-锯切机构，

301-安装框架，302-定位立柱锯切机构，303-齿条，304-定位管锯切机构，305-定位管定位支撑机构，306-定位立柱，307-定位管，308-定位立柱钻孔机，309-定位立柱夹紧气缸，3010-第一定位立柱夹紧块，3011-定位立柱限位槽，3012-第二定位立柱夹紧块，3013-定位立柱锯切机，3014-排屑盒，3015-废料滑槽，3016-第二挡板，3017-导向板，3018-伺服驱动器，3019-定位管夹紧气缸，3020-定位管活动夹紧块，3021-定位管支撑板，3022-通孔，3023-定位管固定夹紧块，3024-辊子，3025-定位管锯切机，3026-定位管支撑座，3027-定位管限位槽，3028-压板，3029-第一对射光电传感器，3030-第一摆动臂，3031-压紧电机，3032-第一压块垂直驱动气缸，3033-第一压块，3034-第一定位销，3035-单耳连接板，3036-安装座，3037-第一压块水平驱动气缸，3038-第一导轨，3039-支撑架，3040-第一安装板，

4-中转定位机构，

401-定位立柱定位单元，402-垂直支撑板，403-支撑块，404-容纳槽，405-定位管定位单元，406-底板，407-支撑台，408-定位凸台，409-第二限位槽，4010-推动块，4011-活动块，4012-推动气缸，4013-定位板，4014-定位槽，4015-第二对射光电传感器，4017-抱箍，4018-第二安装板，4019-第二定位销，4020-缓冲器，4021-第二压块垂直驱动气缸，4022-安装块，4023-第二压块水平驱动气缸，4024-第二导轨，4025-限位螺栓，4026-固定块，4027-第二压块，4028-活动箍板，4029-固定箍板，

5-第一装配机构，

501-第一水平支撑板，502-第一对中水平托辊底座，503-第一对中水平托辊，504-第一垂直安装板，505-第一缺口，506-定位销驱动气缸，507-定位销安装块，508-定位销导轨，509-第三定位销，5010-第一压紧单元，5011-第一对中压辊驱动气缸，5012-第一对中压辊安装块，5013-第一对中压辊，5014-第一对中压辊驱动气缸安装架，5015-第一对中倾斜托辊底座，5016-第一对中倾斜托辊，5017-第一侧板，5018-销孔，5019-第二连接板，5020-第一弧形夹持板，5021-第一安装通道，5022-第一外侧固定板，5023-第一压紧气缸，5024-第一内侧固定板，5025-第一转动板，5026-第一传动板，5027-第二摆动臂，5028-第一压紧杆，5029-第三对射光电传感器，5031-第一拧紧机，

6-第二装配机构，

601-第二水平支撑板，602-第二对中水平托辊底座，603-第二对中水平托辊，604-第二垂直安装板，605-第二缺口，606-夹紧块驱动气缸，607-夹紧块安装块，608-夹紧块导轨，609-夹紧块，6010-第二压紧单元，6011-第二对中压辊驱动气缸，6012-第二对中压辊安装块，6013-第二对中压辊，6014-第二对中压辊驱动气缸安装架，6015-第二对中倾斜托辊底座，6016-第二对中倾斜托辊，6017-第二侧板，6018-第三限位槽，6019-第三连接板，6020-第二弧形夹持板，6021-第二安装通道，6022-第二外侧固定板，6023-第二压紧气缸，6024-第二内侧固定板，6025-第二转动板，6026-第二传动板，6027-第三摆动臂，6028-第二压紧杆，6029-第四对射光电传感器，6031-第二拧紧机，

7-旋转卡盘。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，包括依次设置的管材上料机构1、天轨2、锯切机构3、中转定位机构4、第一装配机构5和第二装配机构6，第一装配机构5和第二装配结构6之间设置有旋转卡盘7。

管材上料机构1用于存储用以加工定位立柱306和定位管307的管材。

天轨2移动连接有用于移动管材的机器人，机器人固定连接有夹具。

锯切机构3用于将管材加工成定位立柱306和定位管307。

第一装配机构5用于将支撑连接器安装在定位管307上。

第二装配机构6用于将定位立柱306安装在定位管307上。

旋转卡盘7用于调整定位管307上支撑连接器或者定位立柱306的角度。

管材上料机构1包括储料单元101，储料单元101包括若干个料架109，料架109上固定设置有两个相互平行的第一挡板106，两个第一挡板106之间设置有两个倾斜的第一支撑杆105，并且第一支撑杆105与第一挡板106相互平行，其中一个第一挡板106的外侧固定连接有端头定位气缸1010，且端头定位气缸1010的活塞杆伸入到两个第一挡板106之间。

管材上料机构1具体的工作过程为：首先通过人工的方式将用于加工腕臂的管件放到料架109上，管件位于第一支撑杆105上并且位于两个第一挡板106之间，因为第一支撑杆105是倾斜设置的，所以管件会沿第一支撑杆105向下滚动，管件在滚动到与端头定位气缸1010对应的位置时可以将管件的位置固定，例如通过增加限位件的方式避免管件继续向下滚动，然后利用端头定位气缸1010推动管件，直到管件抵在另外一个第一挡板106上，在端头定位气缸1010的作用下，所有进入到料架109中的管件位置都是一致的。

为了提升空间利用率，并且简化机器人控制程序的复杂度，储料单元101包括支架103，所有料架109均固定设置在支架103上，并且所有料架109从上到下依次排列。无论机器人需要抓取哪个料架109上的管件，天轨2都可以将机器人移动到一个固定位置，无需根据料架109的位置不断对机器人的位置进行调整，从而在简化机器人控制程序复杂度的同时提升了整体的上料效率。

为了保证管件质量能够满足腕臂加工的使用需求，需要对管件进行检验，为了实现这一目的，料架109侧方设置有至少一个目检支撑单元104，目检支撑单元104包括两个与料架109固定连接的延伸杆1012，并且两个延伸杆1012高度相同，延伸杆1012上固定设置有两个滚动支撑组件，滚动支撑组件包括两个相互平行的支撑片1013和转动设置在两个支撑片1013之间的支撑滚轮1014，两个滚动支撑组件的支撑滚轮1014之间留有距离。人工将管件放入到料架109中之前，可以先将管件放到目检支撑单元104上，具体地说，管件的端部位于两个支撑滚轮1014之间并且被支撑滚轮1014支撑，利用支撑滚轮1014对管件进行支撑可以使管件能够灵活转动，从而便于人工检验。

限位件的具体设置方式为：第一支撑杆105的下端一体连接有限位杆108，限位杆108与第一支撑杆105相互垂直，并且限位杆108与第一支撑杆105之间平滑过渡，端头定位气缸1010靠近限位杆108的侧方。

为了保证管件只能在料架109中单向移动，避免被从料架109中取出造成因为转移机构2失去目标而中止上料，料架109固定连接有若干个逆止单元107，并且逆止单元107位于第一支撑杆105的上方，逆止单元107包括扭簧合页1015，扭簧合页1015的其中一个第一连接板1016与料架109固定连接，扭簧合页1015的另外一个第一连接板1016转动连接有多个限位滚轮1017。限位滚轮1017保证管件仍然能够正常向下滚动，扭簧合页1015因为只能够单向转动，所以能够在管件从料架109中取出的过程中对管件进行阻挡，避免管件被取出。

因为腕臂加工过程中需要使用到多种管件，不同管件的长度不同，造成不同管件的重量不同，较重的管件在夹具抓取的过程中可能出现不平衡的情况，因此其中一个料架109上固定设置有多个顶升单元，顶升单元包括与料架109固定连接的第一顶升气缸1018，第一顶升气缸1018的活塞杆向上延伸并且固定连接有顶块1019，顶块1019上开设有用于容纳管件的第一限位槽1020，该料架109上的端头定位气缸1010的侧方固定设置有隔离定位气缸1011，并且该端头定位气缸1010与隔离定位气缸1011之间留有距离。在夹具将管件抓起之前，第一顶升气缸1018首先向上推动顶块1019，利用顶块1019将管件顶起，并且使管件位于第一限位槽1020中以避免管件从侧方滑落，考虑到料架109中会有多个管件，较重的管件会阻碍顶块1019正常移动，为了给顶块1019预留出活动空间设置了隔离定位气缸1011，端头定位气缸1010和隔离定位气缸1011分别将料架109上位于最下方的两个管件顶紧，从而使两个管件之间留出间隙，该间隙即可作为顶块1019的活动空间。

定位管307固定连接有单耳连接板3035，单耳连接板3035上开设有销孔，锯切机构3包括安装框架301，安装框架301上固定设置有定位立柱锯切机构302和定位管定位支撑机构305，定位立柱锯切机构302和定位管定位支撑机构305之间设置有定位管锯切机构304，且定位管锯切机构304活动设置在安装框架301上。

定位立柱锯切机构302包括用于夹持定位立柱306的定位立柱夹持单元，定位立柱夹持单元的侧方设置有定位立柱钻孔机308和定位立柱锯切机3013。

定位管定位支撑机构305包括并列设置的定位管支撑座3026和第一定位销3034，第一定位销3034用于与销孔相配合。

定位管锯切机构304包括与安装框架301活动连接的第一安装板3040，第一安装板3040上并列设置有定位管锯切机3025和定位管移动支撑单元。

定位立柱306和定位管307可以同时进行锯切和打孔，有效提高了加工效率。定位立柱306的加工过程为：首先通过定位立柱夹持单元将定位立柱306夹紧，然后利用定位立柱锯切机3013对定位立柱306进行锯切以得到理想长度，之后利用定位立柱钻孔机308在定位立柱306上钻孔。定位管307的加工过程为：首先移动定位管307使第一定位销3034穿过销孔完成对定位管307的定位，然后利用定位管移动支撑单元与定位管定位支撑机构305配合将定位管307支撑起来，随后利用定位管锯切机3025对定位管307进行锯切，因为第一安装板3040与安装框架301是活动连接的，所以能够通过移动第一安装板3040改变定位管移动支撑单元和定位管锯切机3025的位置，从而改变锯切位置，得到理想长度的定位管307。

定位立柱夹持单元的具体结构为：定位立柱夹持单元包括相对设置的第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012，第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012上均开设有定位立柱限位槽3011，且两个定位立柱限位槽3011的开口相对设置，第一定位立柱夹紧块3010和/或第二定位立柱夹紧块3012活动设置。在利用定位立柱夹持单元夹持定位立柱306的时候，首先将定位立柱306移动到第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012之间，然后使第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012相向移动，直到第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012将定位立柱306夹紧为止。根据实际情况，第一定位立柱夹紧块3010和第二定位立柱夹紧块3012均可以移动设置，例如第一定位立柱夹紧块3010通过定位立柱夹紧气缸309推动，此时第二定位立柱夹紧块3012可以固定设置也可以通过另外一个定位立柱夹紧气缸309推动。

定位立柱锯切机3013在对定位立柱306进行锯切的过程中会产生一些较短的废料，并且会产生一些碎屑，定位立柱钻孔机308对定位立柱306进行钻孔的过程中也会产生碎屑，为了对废料和碎屑进行回收，以避免产生环境污染，定位立柱夹持单元的侧下方设置有废料排除单元，废料排除单元包括上下设置的废料滑槽3015和排屑盒3014，并且废料滑槽3015和排屑盒3014均倾斜设置。废料在掉落之后落入到废料滑槽3015中然后沿废料滑槽3015向下移动，碎屑在生成之后进入到排屑盒3014中，然后沿排屑盒3014向下滑动。

为了避免废料向废料滑槽3015的侧方掉落导致无法收集，定位立柱夹持单元的侧方设置有两个导向板3017，导向板3017的下端与废料滑槽3015的上端固定连接，并且两个导向板3017下端之间的距离小于两个导向板3017上端之间的距离，当定位立柱夹持单元夹持住定位立柱306时定位立柱306位于两个导向板3017之间。

因为废料在掉落到废料滑槽3015上的时候可能会弹起或者翻滚，进而向废料滑槽3015的侧方掉落，导致无法顺利收集，为了避免这一情况的发生，废料滑槽3015上固定设置有第二挡板3016。

为了保证定位管307在加工过程中能够保持稳定，不会发生偏转，定位管支撑座3026上开设有定位管限位槽3027，并且定位管限位槽3027设置为V型槽，定位管支撑座3026的侧壁上固定设置有第一对射光电传感器3029，第一对射光电传感器3029的检测光线与定位管限位槽3027的延伸方向相互垂直，并且检测光线高于定位管限位槽3027的底部。第一对射光电传感器3029用于检测定位管307是否顺利进入到定位管限位槽3027中，因为检测光线高于定位管限位槽3027的底部，所以当定位管307进入到定位管限位槽3027中之后能够将检测光线切断，当对射光电传感器3027失去信号的时候即可确定的行为官307已经进入到定位管限位槽3027中。

因为定位管307的长度较长且重量较大，为了进一步提升定位管307在加工过程中的稳定性，定位管支撑座3026的侧方设置有压紧电机3031，压紧电机3031驱动连接有至少一个第一摆动臂3030，所有第一摆动臂3030共同固定连接有用于将定位管307压紧在定位管支撑座3026上的压板3028。在定位管307进入到定位管限位槽3027中之后，压紧电机3031启动驱动所有的第一摆动臂3030同步摆动，进而由第一摆动臂3030带动压板3028移动，直到压板3028将定位管307压紧在定位管限位槽3027中即可。

为了保证第一定位销3034能够顺利插入到销孔中，第一定位销3034可以呈锥形，并且第一定位销3034的尖端向上设置，定位管307在移动过程中第一定位销3034的尖端首先进入到销孔中，然后第一定位销3034与销孔的内壁配合可以对单耳连接板进行导向，确保第一定位销3034顺利进入到销孔中，无需频繁移动定位管307来调节销孔的位置，从而提高加工效率，但是也存在一些不足，主要是单耳连接板在倾斜状态下第一定位销3034的尖端也能够进入到销孔中，导致定位管307在未能完全进入到定位管限位槽3027中的时候单耳连接板就无法继续移动了，进而导致加工精度大幅下降，为了避免出现这一情况，第一定位销3034的侧方设置有第一压块水平驱动气缸3037，第一压块水平驱动气缸3037驱动连接有第一压块垂直驱动气缸3032，第一压块垂直驱动气缸3032驱动连接有第一压块3033，第一压块垂直驱动气缸3032的活塞杆向下设置并且固定连接有第一压块3033，第一压块3033的底部开设有与第一定位销3034相匹配的插孔。在单耳连接板无法继续移动后，第一压块水平驱动气缸3037首先驱动第一压块垂直驱动气缸3032移动，直到第一压块3033到达第一定位销3034的上方为止，然后第一压块垂直驱动气缸3032驱动第一压块3033向下移动，直到第一压块3033将单耳连接板压紧，从而确保单耳连接板能够保持水平状态，进而确保定位管307能够顺利进入到定位管限位槽3027中。当第一压块3033将单耳连接板压紧时，第一定位销3034插入到插孔中。

第一安装板3040具体的设置方式为：安装框架301包括相互平行并且固定连接的两个安装杆，其中一个安装杆固定连接有齿条303，并且齿条303沿安装杆的长度方向延伸，第一安装板3040上固定设置有伺服驱动器3018，伺服驱动器3018驱动连接有与齿条303相匹配的齿轮。

利用定位管定位支撑机构305能够将定位管307连接有单耳连接板的一端固定好，但是定位管307的另外一端仍然缺乏有效固定，有可能在加工过程中发生抖动，造成加工精度下降甚至出现废料，为了进一步避免定位管307在加工过程中发生抖动，第一安装板3040上固定设置有定位管夹持单元，定位管夹持单元包括定位管支撑板3021，定位管支撑板3021上固定设置有定位管夹紧气缸3019和定位管固定夹紧块3023，定位管夹紧气缸3019驱动连接有与定位管固定夹紧块3023相对设置的定位管活动夹紧块3020，定位管支撑板3021和定位管固定夹紧块3023上均开设有多个通孔3022，每个通孔3022中转动设置有一个辊子3024，辊子3024的轴线与定位管307的轴线相互垂直。定位管固定夹紧块3023和定位管活动夹紧块3020用于对定位管307远离单耳连接板的一端进行限位，避免在加工过程中发生抖动，辊子3024用于减小定位管支撑板3021和定位管固定夹紧块3023与定位管307之间的摩擦力，从而保证第一安装板3040仍然能够移动，进而保证定位管锯切机3025能够顺利移动，从而锯切出理想长度的定位管307。

定位管定位支撑机构305还包括固定设置在安装框架301上的支撑架3039，支撑架3039上设置有一个底板，定位管支撑座3026、第一定位销3034和第一压块水平驱动气缸3037都固定设置在底板行，压紧电机3031固定设置在支撑架3039上，底板上还固定设置有第一导轨3038，第一导轨3038滑动连接有安装座3036，第一压块垂直驱动气缸3032固定设置在安装座3036上。

定位立柱306固定连接有抱箍4017，定位管307固定连接有单耳连接板，单耳连接板上开设有销孔，中转定位机构4包括定位立柱定位单元401和定位管定位单元405，定位立柱定位单元401和定位管定位单元405之间设置有若干个支撑单元，并且所有的支撑单元沿直线分布。

定位立柱定位单元401包括固定设置的定位凸台408，定位凸台408用于与抱箍4017相配合。

定位管定位单元405包括固定设置的第二定位销4019，第二定位销4019用于与销孔相配合。

在需要对定位立柱306进行定位的时候，利用机器人将定位立柱306放置到支撑单元上，过程中将定位凸台408插入到抱箍4017的中心孔中，从而利用定位凸台408对抱箍4017进行定位，在抱箍4017的位置确定好的情况下定位立柱306的位置也是固定的，即实现了对定位立柱306的定位。在需要对定位管进行定位的时候，利用机器人将定位管移动到支撑单元上，过程中使第二定位销4019插入到销孔中将单耳连接板的位置固定，在单耳连接板位置固定的情况下定位管的位置也是固定的，即实现了对定位管的定位。

为了确保定位凸台408能够顺利插入到抱箍4017的中心孔中，避免机器人频繁校准抱箍401的位置造成效率降低，定位凸台408呈锥形，定位凸台408大端的直径小于或者等于抱箍4017的中心孔的孔径。在定位凸台408的尖端插入到中心孔中之后，定位凸台408与中心孔的内壁相接触可以对抱箍4017进行导向，从而无需机器人频繁调整抱箍4017的位置，进而加快了定位速度，提升了效率。

为了保证对定位立柱306的定位精度，需要保证定位凸台408能够准确地对抱箍4017进行定位，定位凸台408大端的直径小于中心孔的孔径，定位凸台408的侧方设置有推动气缸4012，并且推动气缸4012的活塞杆与所有支撑单元的连线相互平行。在定位凸台408大端直径小于中心孔孔径的情况下，定位凸台408伸入到中心孔中之后无法与中心孔的内壁完全贴合，导致定位精度降低，为了避免这一情况，通过推动气缸4012对抱箍4017的位置进行调整，从而保证定位精度。具体地说，抱箍4017包括活动箍板4028和固定箍板4029，活动箍板4028和固定箍板4029均呈半圆环状，活动箍板4028与固定箍板4029铰接，固定箍板4029与定位立柱306固定连接，在定位凸台408进入到中心孔中之后，推动气缸4012推动固定箍板4029移动，直到固定箍板4029与定位凸台408贴合即可，无论在定位凸台408进入到中心孔中之后定位凸台408与抱箍4017的位置关系如何，通过推动气缸4012都能够将抱箍4017推动到固定位置，因此实现了保证定位精度的效果。

因为固定箍板4029是半圆环状的，为了保证推动气缸4012在推动定位箍板4029的过程中不会造成定位箍板4029偏转，推动气缸4012驱动连接有推动块4010，推动块4010上开设有第二限位槽409，第二限位槽409的延伸方向与定位凸台408的轴线相互平行。第二限位槽409设置为V型槽，并且第二限位槽409的宽度大于固定箍板4029的外径，推动气缸4012启动后驱动推动块4010移动，当推动块4010与固定箍板4029接触的时候，固定箍板4029进入到第二限位槽409中并且被第二限位槽409限位，从而保证在移动过程中不会发生偏转。

定位立柱定位单元401还包括底板406，定位凸台408和推动气缸4012均固定设置在底板406上，底板406上开设有滑槽，滑槽的延伸方向与推动气缸4012的活塞杆相互平行，推动气缸4012驱动连接有活动块4011，活动块4011滑动设置在滑槽中并且与推动块4010固定连接，底板406上还固定设置有支撑台407，定位凸台408固定设置在支撑台407上，支撑台407呈圆柱状，定位凸台408大端的直径小于支撑台407的直径，并且定位凸台408与支撑台407同轴设置。

为了进一步提升定位精度，定位立柱定位单元401包括垂直设置在定位凸台408侧方的定位板4013，定位板4013上开设有定位槽4014，定位槽4014为V型槽并且定位槽4014的底部低于定位凸台408的底部。定位板4013一方面用于对定位立柱306进行支撑，另外一方面通过定位槽4014对定位立柱306进行限位，保证定位立柱306在放置好之后与所有支撑单元的连线是平行的，进而保证了定位精度。

为了确保定位立柱306放置好之后推动气缸4012才会启动，定位板4013上固定设置有第二对射光电传感器4015，第二对射光电传感器4015的检测光线与定位槽4014的宽度方向平行，并且检测光线高于定位槽4014的底部。当定位立柱306进入到定位槽4014中之后会将检测光线截断，从而能够确定定位立柱306已经放置到位，可以利用推动气缸4012对定位立柱306进行精确定位。

虽然通过第二定位销4019与销孔的配合能够对定位管进行定位，但是当单耳连接板出现倾斜的时候第二定位销4019也能插入到销孔中，导致定位精度下降，为了避免出现这一情况，定位管定位单元405包括固定设置在第二定位销4019侧方的第二压块水平驱动气缸4023，并且第二压块水平驱动气缸4023的活塞杆与所有支撑单元的连线相互平行，第二压块水平驱动气缸4023驱动连接有第二压块垂直驱动气缸4021，第二压块垂直驱动气缸4021的活塞杆向下设置并且固定连接有第二压块4027，第二压块4027的底部开设有与第二定位销4019相匹配的插孔。在第二定位销4019插入到销孔中之后，第二压块水平驱动气缸4023首先驱动第二压块垂直驱动气缸4021向第二定位销4019的方向移动，直到第二压块4027到达第二定位销4019的上方为止，随后第二压块垂直驱动气缸4021驱动第二压块4027向下移动，利用第二压块4027将单耳连接板压平，从而所有定位管在经过定位后的姿态和位置都是完全一致的，即保证了定位精度，当第二压块4027将单耳连接板压平的时候第二定位销4019插入到插孔中。

为了避免第二压块水平驱动气缸4023的动作量过大或者过小造成第二压块4027无法顺利到达第二定位销4019的上方，第二定位销4019与第二压块水平驱动气缸4023之间固定设置有固定块4026，固定块4026上穿设有限位螺栓4025，并且限位螺栓4025与第二压块水平驱动气缸4023的活塞杆相互平行。限位螺栓4025用于对第二压块垂直驱动气缸4021进行限位，保证第二压块4027能够位于第二定位销4019的正上方。

虽然限位螺栓4025能够有效地对第二压块垂直驱动气缸4021进行限位，但是第二压块垂直驱动气缸4021频繁地与限位螺栓4025碰撞很可能会损坏，为了避免这一情况，在纤维螺栓4025的侧方设置有一个缓冲器4020，缓冲器4020用于对第二压块垂直驱动气缸4021进行缓冲，避免第二压块垂直驱动气缸4021与限位螺栓4025发生刚性碰撞。缓冲器4020可以包括一个固定的套筒，套筒与第二压块水平驱动气缸4023的活塞杆相互平，套筒靠近第二定位销4019的一端封闭、靠近第二压块水平驱动气缸4023的一端敞开，套筒中伸缩设置有缓冲杆，缓冲杆与套筒的封闭端之间通过弹簧相连接。压块水平驱动汽缸4023驱动压块垂直驱动汽缸4021移动的过程中第二压块垂直驱动气缸4021首先与缓冲杆相接触，然后继续推动缓冲杆向套筒的内部移动，缓冲杆移动的过程中将弹簧压缩，从而利用弹簧吸收第二压块垂直驱动气缸4021的动能，实现对第二压块垂直驱动气缸4021的缓冲。

定位管定位单元405还包括第二安装板4018，第二定位销4019、缓冲器4020、限位螺栓4025和第二压块水平驱动气缸4023均固定设置在第二安装板4018上。第二安装板4018上还固定设置有两个第二导轨4024，第二导轨4024与第二压块水平驱动气缸4023的活塞杆相互平行，第二导轨4024上滑动设置有安装块4022，第二压块垂直驱动气缸4021固定设置在安装块4022上。

支撑单元的结构为：支撑单元包括固定设置的垂直支撑板402，垂直支撑板402上固定设置有支撑块403，支撑块403上开设有用于容纳定位立柱306或者定位管的容纳槽404。容纳槽404也设置为V型槽，在对定位管或定位立柱306进行支撑的基础上还能够起到限位的效果，避免定位管或者定位立柱306发生偏转。

支撑连接器包括两个第一弧形夹持板5020，两个第一弧形夹持板5020围合出一个圆形的第一安装通道5021，两个第一弧形夹持板5020的一端铰接，两个第一弧形夹持板5020的另外一端之间连接有紧固螺栓，其中一个第一弧形夹持板5020一体连接有两个第二连接板5019，第二连接板5019上开设有销孔5018。

第一装配机构5包括支架，支架上设置有定位管定位机构、支撑连接器定位机构和第一拧紧机5031。

支架包括第一垂直安装板504，第一垂直安装板504的一侧固定连接有第一水平支撑板501，第一垂直安装板504的上部开设有第一缺口505。

定位管定位机构包括转动设置在第一水平支撑板501上的第一对中水平托辊503和两个转动设置在第一缺口505中的第一对中倾斜托辊5016，两个第一对中倾斜托辊5016呈V形分布。

支撑连接器定位机构包括两个用于对支撑连接器进行定位的第三定位销509和至少一个用于将支撑连接器压紧在第一垂直安装板504上的第一压紧单元5010，两个第三定位销509均移动设置在第一垂直安装板504的上部，第三定位销509呈锥形，并且两个第三定位销509的尖端相对设置，第一压紧单元5010设置在第一垂直安装板504的另外一侧，第一压紧单元5010包括第一压紧气缸5023，第一压紧气缸5023驱动连接有第一压紧杆5028。

第一拧紧机5031设置在第一压紧单元5010的侧下方，并且第一拧紧机5031升降设置。

在使用时，首先将支撑连接器移动到第一缺口505的侧方，并且使两个第三定位销509分别对准两个销孔5018，然后移动两个第三定位销509使两个第三定位销509分别插入到两个销孔5018中，因为第三定位销509是锥形的，可以使第三定位销509大端的直径大于销孔5018的孔径而小端的直径小于销孔5018的孔径，即可通过两个相向移动的第三定位销509完成对支撑连接器的定位，第三定位销509插入到销孔5018中之后将支撑连接器悬挂在第一垂直安装板504的侧方。随后利用第一压紧单元5010将支撑连接器压紧在第一垂直安装板504上，将支撑连接器固定好。之后移动定位管307，使定位管307首先落在两个第一对中倾斜托辊5016上，两个呈V形分布的第一对中倾斜托辊5016用于控制定位管307在水平方向上的位置，保证定位管307能够从第一缺口505中穿过的同时与第一安装通道5021对齐，随后继续移动定位管307使定位管307从第一安装通道5021中穿过并且移动到第一对中水平托辊503上，从而利用第一对中水平托辊503与两个第一对中倾斜托辊5016对定位管307进行支撑，保证定位管307的稳定性，为了保证定位管307还能够沿轴向移动以穿过第一安装通道5021，第一对中水平托辊503的轴线和第一对中倾斜托辊5016的轴线均与定位管307的轴线相互垂直。最后向上移动第一拧紧机5031，并且通过第一拧紧机5031将紧固螺栓拧紧，从而将支撑连接器固定在定位管307上。

结合支撑连接器的结构特点对支撑连接器进行定位，定位准确并且速度快，并且通过第一对中倾斜托辊5016对定位管307进行校正，保证定位管307能够顺利穿过安装通管道5021，以实现对支撑连接器安装位置的精确控制。

为了进一步提升定位管307的稳定性，避免第一拧紧机5031在拧紧紧固螺栓的过程中因为定位管307晃动造成紧固螺栓松动，进而造成支撑连接器脱落，定位管定位机构包括移动设置在第一垂直安装板504上部的对中压辊驱动气缸5011，对中压辊驱动气缸5011驱动连接有第一对中压辊安装块5012，第一对中压辊安装块5012转动连接有第一对中压辊5013，并且第一对中压辊5013水平设置。在定位管307落在两个第一对中倾斜托辊5016上和第一对中水平托辊503上之后，通过对中压辊驱动气缸5011驱动第一对中压辊安装块5012向下移动，直到第一对中压辊5013将定位管307压紧，从而利用第一对中水平托辊503、第一对中压辊5013和第一对中倾斜托辊5016从各个方向上将定位管307完全夹紧，保证定位管307不会晃动。

第三定位销509和对中压辊驱动气缸5011具体的设置方式为：第一垂直安装板504的上部固定连接有两个定位销驱动气缸506，两个定位销驱动气缸506分别与两个第三定位销509驱动连接，并且其中一个定位销驱动气缸506与对中压辊驱动气缸5011驱动连接。定位销驱动气缸506驱动第三定位销509移动的同时驱动对中压辊驱动气缸5011移动，有效提高了装配效率，降低了控制过程的复杂度。

为了对第三定位销509的方向进行精确控制，第一垂直安装板504上固定设置有两个定位销导轨508，两个定位销导轨508上各滑动设置有一个定位销安装块507，两个第三定位销509分别固定设置在两个定位销安装块507上，定位销导轨508能够对定位销安装块507进行导向，进而对第三定位销509进行导向，从而保证第三定位销509能够顺利插入到销孔5018中。并且，因为第一缺口505中的第一对中倾斜托辊5016要与定位管307相接触，因此支撑连接器应当位于第一垂直安装板504的侧方，相应地第三定位销509也应当位于第一垂直安装板504的侧方，借助于定位销安装块507可以准确控制第三定位销509的位置，避免支撑连接器落入到第一缺口505中造成定位管307无法顺利穿过第一安装通道5021。

对中压辊驱动气缸5011具体的设置方式为：用于驱动对中压辊驱动气缸5011的一个定位销驱动气缸506连接的定位销安装块507上固定设置有第一对中压辊驱动气缸安装架5014，第一对中压辊驱动气缸安装架5014包括垂直设置在定位销安装块507上的垂直杆，垂直杆上固定连接有水平杆，对中压辊驱动气缸5011固定设置在水平杆上。

第一压紧单元5010具体的结构为：第一压紧单元5010包括两个与第一垂直安装板504固定连接的第一外侧固定板5022，两个第一外侧固定板5022相互平行并且均与第一垂直安装板504垂直，两个第一外侧固定板5022之间设置有两个第一内侧固定板5024，两个第一内侧固定板5024均与第一外侧固定板5022相互平行并且两个第一内侧固定板5024相互平行，第一压紧气缸5023转动连接在两个第一外侧固定板5022之间，第一压紧气缸5023的活塞杆转动连接有两个第一转动板5025和两个第一传动板5026，两个第一转动板5025还分别与两个第一内侧固定板5024转动连接，两个第一传动板5026位于两个第一转动板5025之间，两个第一传动板5026共同转动连接有摆动臂5027，摆动臂5027固定连接有第一压紧杆5028，并且第一压紧杆5028与摆动臂5027相互垂直。

为了保证定位管307完全被固定好之后第一拧紧机5031才会启动，第一垂直安装板504上固定设置有第三对射光电传感器5029，第三对射光电传感器5029的检测光线水平延伸并且位于第一缺口505的侧方。在定位管307完全进入到第一缺口505中之后，会将第三对射光电传感器5029的检测光线截断，当第三对射光电传感器5029的检测信号丢失时可以判断定位管307已经完全进入到第一缺口505中，可以启动第一拧紧机5031。

第一对中水平托辊503具体的设置方式为：第一水平支撑板501上固定设置有对中水平托辊底座502，对中水平托辊底座502上开设有一个第一安装槽，第一对中水平托辊503转动设置在第一安装槽中，并且第一对中水平托辊503的顶部高于对中水平托辊底座502的顶部。第一对中倾斜托辊5016具体的设置方式为：第一缺口505中固定设置有两个第一对中倾斜托辊底座5015，第一对中倾斜托辊底座5015上开设有第二安装槽，第一对中倾斜托辊5016转动设置在第二安装槽中。

为了保证支架的稳定性，支架还包括两个垂直设置并且相互平行的第一侧板5017，第一水平支撑板501和第一垂直安装板504均固定连接在两个第一侧板5017之间。

在简统化腕臂中，定位管307和定位立柱306通过连接器相连接，并且连接器与定位立柱306固定连接，连接器包括两个第二弧形夹持板6020，两个第二弧形夹持板6020围合出一个圆形的第二安装通道6021，两个第二弧形夹持板6020的一端铰接，两个第二弧形夹持板6020的另外一端之间连接有紧固螺栓，其中一个第二弧形夹持板6020一体连接有两个连接板6019，连接板6019上开设有销孔。

第二装配机构6包括支架，支架上设置有定位管定位机构、定位立柱定位机构和第二拧紧机6031。

支架包括第二垂直安装板604，第二垂直安装板604的一侧固定连接有第二水平支撑板601，第二垂直安装板604的上部开设有第二缺口605。

定位管定位机构包括转动设置在第二水平支撑板601上的第二对中水平托辊603和两个转动设置在第二缺口605中的第二对中倾斜托辊6016，两个第二对中倾斜托辊6016呈V形分布。

定位立柱定位机构包括两个用于对定位立柱306进行定位的夹紧块609和至少一个用于将连接器压紧在第二垂直安装板604上的第二压紧单元6010，两个夹紧块609均移动设置在第二垂直安装板604的上部，夹紧块609上开设有第三限位槽6018，并且两个第三限位槽6018的开口相对设置，第二压紧单元6010设置在第二垂直安装板604的另外一侧，第二压紧单元6010包括第二压紧气缸6023，第二压紧气缸6023驱动连接有第二压紧杆6028。

第二拧紧机6031设置在第二压紧单元6010的侧下方，并且第二拧紧机6031升降设置。

在使用时，首先控制好定位立柱306的高度，然后移动两个夹紧块609并且利用两个夹紧块609将定位立柱306夹紧，定位立柱306固定好之后连接器悬挂在第二垂直安装板604的侧方。随后利用第二压紧单元6010将连接器压紧在第二垂直安装板604上，将连接器固定好。之后移动定位管307，使定位管307首先落在两个第二对中倾斜托辊6016上，两个呈V形分布的第二对中倾斜托辊6016用于控制定位管307在水平方向上的位置，保证定位管307能够从第二缺口605中穿过的同时与第二安装通道6021对齐，随后继续移动定位管307使定位管307从第二安装通道6021中穿过并且移动到第二对中水平托辊603上，从而利用第二对中水平托辊603与两个第二对中倾斜托辊6016对定位管307进行支撑，保证定位管307的稳定性，为了保证定位管307还能够沿轴向移动以穿过第二安装通道6021，第二对中水平托辊603的轴线和第二对中倾斜托辊6016的轴线均与定位管307的轴线相互垂直。最后向上移动第二拧紧机6031，并且通过第二拧紧机6031将紧固螺栓拧紧，从而将连接器固定在定位管307上。第三限位槽6018可以设置为V型槽，并且第三限位槽6018的宽度大于定位立柱306的外径。

结合定位立柱306的结构特点对定位立柱306进行定位，定位准确并且速度快，并且通过第二对中倾斜托辊6016对定位管307进行校正，保证定位管307能够顺利穿过安装通管道6021，从而有效提高装配效率。

为了进一步提升定位管307的稳定性，避免第二拧紧机6031在拧紧紧固螺栓的过程中因为定位管307晃动造成紧固螺栓松动，进而造成连接器脱落，定位管定位机构包括移动设置在第二垂直安装板604上部的第二对中压辊驱动气缸6011，第二对中压辊驱动气缸6011驱动连接有第二对中压辊安装块6012，第二对中压辊安装块6012转动连接有对中压辊6013，并且对中压辊6013水平设置。在定位管307落在两个第二对中倾斜托辊6016上和第二对中水平托辊603上之后，通过第二对中压辊驱动气缸6011驱动第二对中压辊安装块6012向下移动，直到对中压辊6013将定位管307压紧，从而利用第二对中水平托辊603、对中压辊6013和第二对中倾斜托辊6016从各个方向上将定位管307完全夹紧，保证定位管307不会晃动。

夹紧块609和第二对中压辊驱动气缸6011具体的设置方式为：第二垂直安装板604的上部固定连接有两个夹紧块驱动气缸606，两个夹紧块驱动气缸606分别与两个夹紧块609驱动连接，并且其中一个夹紧块驱动气缸606与第二对中压辊驱动气缸6011驱动连接。夹紧块驱动气缸606驱动夹紧块609移动的同时驱动第二对中压辊驱动气缸6011移动，有效提高了装配效率，降低了控制过程的复杂度。

为了对夹紧块609的方向进行精确控制，第二垂直安装板604上固定设置有两个夹紧块导轨608，两个夹紧块导轨608上各滑动设置有一个夹紧块安装块607，两个夹紧块609分别固定设置在两个夹紧块安装块607上，夹紧块导轨608能够对夹紧块安装块607进行导向，进而对夹紧块609进行导向，从而保证夹紧块609能够顺利插入到销孔中。并且，因为第二缺口605中的第二对中倾斜托辊6016要与定位管307相接触，因此连接器应当位于第二垂直安装板604的侧方，相应地夹紧块609也应当位于第二垂直安装板604的侧方，借助于夹紧块安装块607可以准确控制夹紧块609的位置，避免连接器落入到第二缺口605中造成定位管307无法顺利穿过第二安装通道6021。

第二对中压辊驱动气缸6011具体的设置方式为：用于驱动第二对中压辊驱动气缸6011的一个夹紧块驱动气缸606连接的夹紧块安装块607上固定设置有第二对中压辊驱动气缸安装架6014，第二对中压辊驱动气缸安装架6014包括垂直设置在夹紧块安装块607上的垂直杆，垂直杆上固定连接有水平杆，第二对中压辊驱动气缸6011固定设置在水平杆上。

第二压紧单元6010具体的结构为：第二压紧单元6010包括两个与第二垂直安装板604固定连接的第二外侧固定板6022，两个第二外侧固定板6022相互平行并且均与第二垂直安装板604垂直，两个第二外侧固定板6022之间设置有两个第二内侧固定板6024，两个第二内侧固定板6024均与第二外侧固定板6022相互平行并且两个第二内侧固定板6024相互平行，第二压紧气缸6023转动连接在两个第二外侧固定板6022之间，第二压紧气缸6023的活塞杆转动连接有两个第二转动板6025和两个第二传动板6026，两个第二转动板6025还分别与两个第二内侧固定板6024转动连接，两个第二传动板6026位于两个第二转动板6025之间，两个第二传动板6026共同转动连接有第三摆动臂6027，第三摆动臂6027固定连接有第二压紧杆6028，并且第二压紧杆6028与第三摆动臂6027相互垂直。

为了保证定位管307完全被固定好之后第二拧紧机6031才会启动，第二垂直安装板604上固定设置有第四对射光电传感器6029，第四对射光电传感器6029的检测光线水平延伸并且位于第二缺口605的侧方。在定位管307完全进入到第二缺口605中之后，会将第四对射光电传感器6029的检测光线截断，当第四对射光电传感器6029的检测信号丢失时可以判断定位管307已经完全进入到第二缺口605中，可以启动第二拧紧机6031。

第二对中水平托辊603具体的设置方式为：第二水平支撑板601上固定设置有对中水平托辊底座602，对中水平托辊底座602上开设有一个第一安装槽，第二对中水平托辊603转动设置在第一安装槽中，并且第二对中水平托辊603的顶部高于对中水平托辊底座602的顶部。第二对中倾斜托辊6016具体的设置方式为：第二缺口605中固定设置有两个第二对中倾斜托辊底座6015，第二对中倾斜托辊底座6015上开设有第二安装槽，第二对中倾斜托辊6016转动设置在第二安装槽中。

为了保证支架的稳定性，支架还包括两个垂直设置并且相互平行的第二侧板6017，第二水平支撑板601和第二垂直安装板604均固定连接在两个第二侧板6017之间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种简统化腕臂预配用定位管和定位立柱预配系统，其特征在于：包括依次设置的管材上料机构（1）、天轨（2）、锯切机构（3）、中转定位机构（4）、第一装配机构（5）和第二装配机构（6），第一装配机构（5）和第二装配结构（6）之间设置有旋转卡盘（7）；

所述管材上料机构（1）用于存储用以加工定位立柱（306）和定位管（307）的管材；

所述天轨（2）移动连接有用于移动管材的机器人；

所述锯切机构（3）用于将管材加工成定位立柱（306）和定位管（307）；

所述第一装配机构（5）用于将支撑连接器安装在定位管（307）上；

所述第二装配机构（6）用于将定位立柱（306）安装在定位管（307）上；

所述旋转卡盘（7）用于调整定位管（307）上支撑连接器或者定位立柱（306）的角度。

Images