CN112828857A - 一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置和方法 - Google Patents

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莫文雄
胡帆
覃煜
尹旷
方健
钟连宏
李志强
王红斌
林李波
陈曦
喇元
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

本发明涉及电气开关柜检测的技术领域，公开一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置和方法。该装置包括水平移动导轨及其水平移动滑块、固定在水平移动滑块上的垂直立柱导轨及其垂直移动滑块、安装在垂直移动滑块上的工业机器人，工业机器人的操作端连接真空吸盘装置；真空吸盘装置包括连接法兰、通过弹性连接柱与连接法兰连接真空吸盘，弹性连接柱的两端连接气管和真空吸盘；水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器。本发明通过将工业机器人带至工件工作位置，根据工件信息完成特定轨迹的运动，控制真空吸盘吸住开关柜柜门，并完成开门动作，大大提高了电气柜检测中柜门打开效率和打开各种电气柜的适应性。

Description

一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置和方法
技术领域
本发明涉及电气开关柜检测的技术领域，具体的，涉及一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置和方法。
背景技术
在电力系统中高低压开关柜是必不可少的装置，高低压开关柜对整个电力系统的正常运行以及电力分配都有非常重要的影响。高低压开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，广泛适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场所。
然而，开关柜在厂家生产的过程中由于设备、环境、人为等因素影响不可避免会产生某些缺陷。这些缺陷除了不能很好发挥开关柜隔离保护等作用，还可能会对电网产生负面影响，进而造成事故。
因此，为了保证开关柜的生产质量，在投入使用前开关柜的检测工作必不可少。开关柜的检测通常是由人工完成的，由于开关柜质量大，工作环境危险，传统的人工检测的方式通常面临效率不高，工作环境恶劣的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置。
本发明的另一个目的提供一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，包括安装于底板上的水平移动导轨和沿水平移动导轨运动的水平移动滑块、固定在水平移动滑块上的垂直立柱导轨和沿垂直立柱导轨运动的垂直移动滑块、安装在垂直移动滑块上的工业机器人，所述工业机器人的操作端连接真空吸盘装置；
所述水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器。
进一步地，所述连接法兰通过连接柱与所述工业机器人的操作端连接。
进一步地，所述工业机器人通过螺栓连接固定在垂直移动滑块上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
进一步地，所述水平移动滑块设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
进一步地，所述水平移动导轨包括平行设置的第一水平移动导轨和第二水平移动导轨，以及与第一水平移动导轨并排的第三水平移动导轨，与第二水平移动导轨并排的第四水平移动导轨；
所述第三水平移动导轨和第四水平移动导轨上的滑块设有横向水平移动导轨。
进一步地，垂直立柱导轨通过旋转气缸与横向水平移动导轨上的水平移动滑块连接。
进一步地，所述工业机器人包括四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
进一步地，所述底板为地板，或汽车车厢底板。
一种根据所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置的打开方法，包括以下步骤：
S1.水平移动导轨安装于底板上，控制器设定驱动器驱动水平移动导轨，控制工业机器人与垂直立柱导轨水平方向的移动；
S2.垂直立柱导轨与水平移动导轨滑块连接，控制器设定驱动器驱动垂直立柱导轨，控制工业机器人垂直方向的移动；
S3.工业机器人与垂直立柱导轨滑块连接，工业机器人按照设定的运动轨迹，控制工业机器人操作端及真空吸盘装置运动到工作点；
S4.真空吸盘与开关柜接触，由气管形成负压压力吸住开关柜柜门，再由工业机器人的姿态变化控制柜门的打开。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明通过水平移动导轨和垂直立柱导轨为工业机器人提供两个方向的自由度，通过伺服驱动将工业机器人带至工件工作位置，根据工件信息完成特定轨迹的运动，进行运动学规划，控制真空吸盘吸住开关柜柜门，并完成开门动作。大大提高了电气柜检测中柜门打开效率和打开各种电气柜的适应性。
附图说明
图1为柜门自动打开的装置结构示意图；
图2为真空吸盘装置的结构示意图；
图3为弹性连接柱的结构示意图；
图4为水平移动导轨的结构示意图；
图5为垂直立柱导轨的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
如附图1～5所示，一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，包括安装于底板1上的水平移动导轨2和沿水平移动导轨2运动的水平移动滑块21、固定在水平移动滑块21上的垂直立柱导轨3和沿垂直立柱导轨3运动的垂直移动滑块31、安装在垂直移动滑块31上的工业机器人4，工业机器人4的操作端连接真空吸盘装置5；
真空吸盘装置5包括连接法兰51、通过弹性连接柱52与连接法兰51连接真空吸盘53，弹性连接柱52的两端连接气管(未示出)和真空吸盘53。
连接法兰51通过连接柱54与工业机器人4的操作端连接。
水平移动导轨2和垂直立柱导轨3上设有驱动滑块运动的驱动器(未示出)和控制器(未示出)。驱动器为伺服电机等。
弹性连接柱52包括固定夹具521、导向轴522、套装在导向轴522的凸缘面上的压缩弹簧523，紧固螺栓通过固定夹具521将导向轴522连接在连接法兰51上；真空吸盘53通过球铰链531与导向轴522铰接；受到压力时，真空吸盘53沿着导向轴522伸缩运动。
导向轴522和球铰链531的中空通孔连通，并分别与气管(未示出)和真空吸盘53连通。
连接法兰51设有3个弹性连接柱52，弹性连接柱52之间圆周角为120°。
工业机器人4通过螺栓连接固定在垂直移动滑块31上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
底板1为地板，或汽车车厢底板。水平移动导轨2与底板刚性连接。
水平移动滑块21设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
水平移动导轨2包括平行设置的第一水平移动导轨22和第二水平移动导轨23，以及与第一水平移动导轨22并排的第三水平移动导轨24，与第二水平移动导轨23并排的第四水平移动导轨25；
第三水平移动导轨24和第四水平移动导轨25上的滑块设有横向水平移动导轨26。
垂直立柱导轨3通过旋转气缸32与横向水平移动导轨26上的水平移动滑块21连接。
工业机器人4包括四轴机器人、五轴机器人、六轴机器人。
一种根据基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置的打开方法，包括以下步骤：
S1.水平移动导轨2安装于底板1上，控制器(未示出)设定驱动器驱动水平移动滑块21，控制工业机器人4与垂直立柱导轨3水平方向的移动；
S2.垂直立柱导轨3与水平移动导轨滑块21连接，控制器设定驱动器驱动垂直移动滑块31，控制工业机器人4垂直方向的移动；
S3.工业机器人4与垂直立柱导轨滑块31连接，工业机器人4按照设定的运动轨迹，控制工业机器人操作端及真空吸盘53运动到工作点；
S4.真空吸盘53与开关柜接触，由气管形成负压压力吸住开关柜柜门，再由工业机器人4的姿态变化控制柜门的打开或关闭。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，包括安装于底板上的水平移动导轨和沿水平移动导轨运动的水平移动滑块、固定在水平移动滑块上的垂直立柱导轨和沿垂直立柱导轨运动的垂直移动滑块、安装在垂直移动滑块上的工业机器人，所述工业机器人的操作端连接真空吸盘装置；
所述水平移动导轨和垂直立柱导轨上设有驱动滑块运动的驱动器和控制器。
2.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述连接法兰通过连接柱与所述工业机器人的操作端连接。
3.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述工业机器人通过螺栓连接固定在垂直移动滑块上，以限制机器人底座的垂直方向的运动。
4.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述水平移动滑块设置有滑块座、止动块、限位装置、斜撑梢。
5.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述水平移动导轨包括平行设置的第一水平移动导轨和第二水平移动导轨，以及与第一水平移动导轨并排的第三水平移动导轨，与第二水平移动导轨并排的第四水平移动导轨；
所述第三水平移动导轨和第四水平移动导轨上的滑块设有横向水平移动导轨。
6.根据权利要求5所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，垂直立柱导轨通过旋转气缸与横向水平移动导轨上的水平移动滑块连接。
7.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述工业机器人包括四轴机器人、五轴机器人或六轴机器人。
8.根据权利要求1所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置，其特征在于，所述底板为地板，或汽车车厢底板。
9.一种根据权利要求1～8任意一项所述基于真空吸盘的开关柜柜门自动打开的装置的打开方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.水平移动导轨安装于底板上，控制器设定驱动器驱动水平移动导轨，控制工业机器人与垂直立柱导轨水平方向的移动；
S2.垂直立柱导轨与水平移动导轨滑块连接，控制器设定驱动器驱动垂直立柱导轨，控制工业机器人垂直方向的移动；
S3.工业机器人与垂直立柱导轨滑块连接，工业机器人按照设定的运动轨迹，控制工业机器人操作端及真空吸盘装置运动到工作点；
S4.真空吸盘与开关柜接触，由气管形成负压压力吸住开关柜柜门，再由工业机器人的姿态变化控制柜门的打开。
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