CN113146123A - 一种单相电能表硬连接装配焊接生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电能表装配技术领域，具体是一种单相电能表硬连接装配焊接生产线，包括循环输送线体，用于循环输送工装；还包括沿所述循环输送线体依次设置的第一人工位、继电器上料位、焊接工位及第二人工位，所述继电器上料位能供继电器上料机上料继电器，所述第一人工位、第二人工位分别用于将主端子、互感器及辅助端子装载至循环输送线体输送的工装上；所述焊接工位、第二人工位远离焊接工位的一端周围分别安装有焊接机构、自动扣壳机构和成品输送线；有益效果是：所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，实现继电器的自动上料，继电器与主端子和互感器的硬连接，辅助部件的自动组装和成品下料，自动化程度高，适用于国网20版电能表的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及电能表装配技术领域，具体是一种单相电能表硬连接装配焊接生产线。
背景技术
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表；电能表按其使用的电路可分为直流电能表和交流电能表。交流电能表按其相线又可分为单相电能表、三相三线电能表和三相四线电能表。传统国网单相电能表主端子、继电器和互感器连接通过螺丝锁紧的方式，该种方式工序复杂，锁紧多为人工或者半自动方式锁紧，螺丝锁紧扭矩难以保证。
随着国网电能表升级，主端子、继电器和互感器连接采用焊接方式，此种连接方式更为可靠稳定，在此背景之下，设计一种装配线对主端子、继电器和互感器采用焊接方式的硬连接装配方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单相电能表硬连接装配焊接生产线，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种单相电能表硬连接装配焊接生产线，包括循环输送线体，用于循环输送工装；还包括沿所述循环输送线体依次设置的第一人工位、继电器上料位、焊接工位及第二人工位，所述继电器上料位能供继电器上料机上料继电器，所述第一人工位、第二人工位分别用于将主端子、互感器及辅助端子装载至循环输送线体输送的工装上；所述焊接工位、第二人工位远离焊接工位的一端周围分别安装有焊接机构、自动扣壳机构和成品输送线。
作为本发明进一步的方案：所述循环输送线体包括机架、输送线和提升机，两条所述输送线分层设置在所述机架上，两个所述提升机分别安装在机架的两端，所述提升机与输送线配合循环输送工装。
作为本发明再进一步的方案：所述焊接机构有两个，分别设置在两个所述焊接工位的侧部。
作为本发明再进一步的方案：所述提升机包括提升驱动件和安装在所述提升驱动件输出端的同步带输送线。
作为本发明再进一步的方案：所述第一人工位、继电器上料位、焊接工位及第二人工位处均设有用于顶升定位工装的伺服移栽机构；所述伺服移栽机构包括移栽架、滑动安装在所述移栽架上的滑块及安装在所述滑块上的顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩端安装有定位工装，所述移栽架的其中一端安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端连接滑块。
作为本发明再进一步的方案：所述继电器上料机包括上料机架和预留在上料机架顶部、内部的双位移栽区域和上料区域，所述上料机架的上料区域和双位移栽区域侧方分别安装有移栽模组，所述移栽模组上可移动安装有升降夹持件，一个所述移栽模组带动其上的升降夹持件转移上料区域的继电器至双位移栽区域，另一个所述移栽模组带动其上的升降夹持件转移双位移栽区域的继电器至循环输送线体。
作为本发明再进一步的方案：所述焊接机构包括点焊机、浮动预压机构，所述点焊机的焊接头朝向焊接工位，所述浮动预压机构用于压紧主端子、互感器、继电器与工装。
作为本发明再进一步的方案：所述工装包括托架、弹性件及通过所述弹性件安装在所述托架上的浮动夹具，所述浮动夹具上开设有定位主端子、互感器及继电器的定位槽。
作为本发明再进一步的方案：所述自动扣壳机构包括移动组件和夹持组件，所述移动组件具有两个相互垂直的移动自由度，所述移动组件带动夹持组件运动以使所述夹持组件运夹持并转移所述第二人工位组装后的工件。
作为本发明再进一步的方案：所述成品输送线包括成品下料移栽机构、并列安装在所述循环输送线体远离第一人工位一端侧部的成品上料输送线和成品下料输送线，所述自动扣壳机构用于转移所述第二人工位组装后的工件转移至成品上料输送线，并进行扣壳制成成品，所述成品下料移栽机构用于将成品上料输送线上的成品转移至成品下料输送线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，通过配置的继电器上料机、焊接机构、自动扣壳机构和成品输送线，可实现继电器的自动上料，继电器与主端子和互感器的硬连接，以及辅助部件的自动组装和成品下料，自动化程度高，适用于国网电能表升级，适用于国网20版电能表的焊接。
附图说明
图1为本发明实施例中单相电能表硬连接装配焊接生产线的俯视示意图。
图2为本发明实施例中单相电能表硬连接装配焊接生产线的主视示意图。
图3为本发明实施例中提升机的结构示意图。
图4为本发明实施例中工装的结构示意图。
图5为本发明实施例中伺服移栽机构的结构示意图。
图6为本发明实施例中焊接机构的结构示意图。
图7为本发明实施例中自动扣壳机构的结构示意图。
图8为本发明实施例中成品下料移载机构的结构示意图。
图9为本发明实施例中继电器上料机的侧视示意图。
图10为本发明实施例中继电器上料机的结构示意图。
图11为本发明实施例中继电器上料机的局部结构示意图。
附图中：1、成品上料输送线；2、成品下料输送线；3、成品下料移栽机构；4、第一焊接工位；5、继电器上料机；6、前提升机；7、第一人工位；8、主同步带输送线；9、第二焊接工位；10、第二人工位；11、自动扣壳机构；12、后提升机；13、工装；14、点焊机；15、浮动预压机构；16、定位气缸；17、伺服移栽电机；101、同步带输送线；102、无杆气缸；301、下料横移气缸；302、下料升降气缸；303、下料夹爪气缸；401、顶升气缸；402、伺服电机；111、扣壳横移气缸；112、扣壳升降气缸；113、扣壳夹爪气缸；114、第一真空吸组件；501、上料模组；502、上料小车；503、下料模组；504、第二真空吸组件；505、第一升降气缸；506、X/Y移栽模组；507、第一横移气缸；508、第二升降气缸；509、双位移栽件；5091、定位工装；510、第三真空吸组件。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1、2，本发明实施例中，一种单相电能表硬连接装配焊接生产线，包括循环输送线体，用于循环输送工装；还包括沿所述循环输送线体依次设置的第一人工位7、继电器上料位、焊接工位及第二人工位10，所述继电器上料位能供继电器上料机上料继电器，所述第一人工位7、第二人工位10分别用于将主端子、互感器及辅助端子装载至循环输送线体输送的工装上；所述焊接工位、第二人工位10远离焊接工位的一端周围分别安装有焊接机构、自动扣壳机构11和成品输送线。
具体的，所述循环输送线体包括机架、输送线和提升机，两条所述输送线分层设置在所述机架上，两个所述提升机分别安装在机架的两端，作为前提升机6、后提升机12与输送线配合循环输送工装。所述输送线采用双列同步带作为主同步带输送线8传动，通过更换采用的工装以兼容不同种类电表产品，利用前提升机、后提升机实现工装自动回流。
所述循环输送线体在第二人工位10远离焊接工位的一端作为下料工位，供自动扣壳机构11和成品输送线作业。所述焊接机构有两个，分别设置在两个所述焊接工位的侧部，即布置在第一焊接工位4、第二焊接工位9的侧部。
如图1、5所示，所述第一人工位7、继电器上料位、第一焊接工位4、第二焊接工位9及第二人工位处均设有用于顶升定位工装的伺服移栽机构；所述伺服移栽机构包括移栽架、滑动安装在所述移栽架上的滑块及安装在所述滑块上的顶升气缸401，所述顶升气缸401的伸缩端安装有定位工装，所述移栽架的其中一端安装有伺服电机402，所述伺服电机402的输出端连接滑块。
单相电能表的装配过程：装配生产线开启，在第一人工位7通过人工将主端子和互感器装载到被输送线输送至此处的工装上，工装被继续运输至继电器上料位，继电器被继电器上料机5自动上料，之后，工装继续运行至第一焊接工位4、第二焊接工位9，进行主端子的焊接；之后，辅助端子在第二人工位10通过人工上料，辅助端子通过独立料仓自动上料，上料采用伺服提升，人工定期摆盘，在第二人工位与后提升机之间通过成品输送线转移焊接后的工件进行扣压底壳制成成品，再下料成品。
综上所述，所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，实现了主端子、继电器和互感器自动焊接，辅助端子自动装配，自动扣底壳；装配生产线多工位联动，实现高度自动化，大幅度减少人力，降低成本；装配生产线可兼容多种款式的电表产品，避免产品换型造成的二次研发成本浪费。
如图3所示，所述提升机包括提升驱动件和安装在所述提升驱动件输出端的同步带输送线101。
所述提升驱动件可以采用无杆气缸102或液压缸，所述无杆气缸102安装在一型材制成的支撑框架上，所述无杆气缸的输出端安装同步带输送线101。以后提升机为例，所述无杆气缸带动同步带输送线升高至与上层的输送线等高，以承接工装，之后，无杆气缸带动同步带输送线下降至与下层的输送线等高，同步带输送线运转将工装在输出至下层的输送线，实现工装的流入和流出。
如图4所示，所述工装13包括托架、弹性件及通过所述弹性件安装在所述托架上的浮动夹具，所述浮动夹具上开设有定位主端子、互感器及继电器的定位槽；弹性件为四个套设有弹簧的支撑杆，这样的话，工装13可浮动，浮动的工装可以消除焊接机构配设的焊接头磨损而造成的焊接不牢固问题，同时避免频繁的修磨焊接头而造成的等待浪费。
请参阅图5-6，本发明的另一个实施例中，所述焊接机构包括点焊机14、浮动预压机构15，所述点焊机14的焊接头朝向焊接工位，所述浮动预压机构15用于压紧主端子、互感器、继电器与工装。
所述焊接工位处安装另一各伺服移栽机构，该伺服移栽机构包括工装架、滑动安装在工装架的定位块，所述工装架的侧部、定位块上分别安装有伺服移栽电机17和定位气缸16；伺服移栽电机17的输出端带动定位块滑动，定位气缸16带动其输出端上设置的定位工装对工装进行定位约束，通过浮动预压机构15压紧主端子、互感器、继电器与工装；配合点焊机14焊接主端子。采用伺服移栽电机17从而实现四个焊点连续焊接，同时增加移动吹气装置，持续给工装上的工件降温，避免高温对工件造成的损坏。所述浮动预压机构15至少包括压紧弹簧和压紧块，所述压紧块通过压紧弹簧安装在焊接头上。
焊接机构对主端子进行焊接后，装载有主端子、互感器和继电器组成的工件的工装被输送至第二人工位，进行辅助端子的上料，之后进行被输送至自动扣壳机构的加工位置。
如图7所示，所述自动扣壳机构包括移动组件和夹持组件，所述移动组件具有两个相互垂直的移动自由度，所述移动组件带动夹持组件运动以使所述夹持组件运夹持并转移所述第二人工位组装后的工件。
所述移动组件包括扣壳横移气缸111和与扣壳横移气缸111输出端连接的扣壳升降气缸112，所述扣壳升降气缸112的输出端安装有扣壳夹爪气缸113，所述扣壳夹爪气缸113的输出端安装有第一真空吸组件114，所述第一真空吸组件114可选用真空吸盘。所述扣壳横移气缸111和扣壳升降气缸112具有两个相互垂直的移动自由度，带动扣壳夹爪气缸113及其上的第一真空吸组件114在循环输送线体与成品输送线之间转移工件，并在转移至成品输送线时，将工件与成品输送线输送的底壳进行扣合。
请参阅图8，本发明的另一个实施例中，所述成品输送线包括成品下料移栽机构3、并列安装在所述循环输送线体远离第一人工位一端侧部的成品上料输送线1和成品下料输送线2，所述自动扣壳机构用于转移所述第二人工位组装后的工件转移至成品上料输送线，并进行扣壳制成成品，所述成品下料移栽机构用于将成品上料输送线上的成品转移至成品下料输送线。
所述成品下料移栽机构3包括下料横移气缸301、下料升降气缸302、下料夹爪气缸303，所述下料横移气缸301安装在成品上料输送线1和成品下料输送线2的上方，所述下料升降气缸302安装在所述下料横移气缸301的输出端，所述下料夹爪气缸303安装在所述下料升降气缸302的输出端；利用下料横移气缸301动作到成品上料输送线1，下料升降气缸302下降到位，下料夹爪气缸夹紧成品上料输送线1的工件，下料升降气缸303回位，下料横移气缸移载到成品下料输送线2，下料升降气缸下降到位，下料夹爪气缸输出端的夹爪打开，下料完成。自动扣壳采用成品上料输送线1和成品下料输送线2，这种采用双同步带，可实现自动进出表壳功能，成品下料移栽机构通过夹爪加持，真空吸吸附，以及下压头组合实现自动扣壳功能。
请参阅图9-11，本发明的另一个实施例中，所述继电器上料机包括上料机架和预留在上料机架顶部、内部的双位移栽区域和上料区域，所述上料机架的上料区域和双位移栽区域侧方分别安装有移栽模组，所述移栽模组上可移动安装有升降夹持件，一个所述移栽模组带动其上的升降夹持件转移上料区域的继电器至双位移栽区域，另一个所述移栽模组带动其上的升降夹持件转移双位移栽区域的继电器至循环输送线体。
具体的，两个所述上料区域内侧分别设有上料模组501、下料模组503，上料区域供上料小车502停靠。所述双位移栽区域设有双位移栽件509，所述双位移栽件509包括用于定位继电器的定位工装5091。上料区域上方的移栽横移模组采用X/Y移栽模组506，对应的升降夹持件包括第一升降气缸505、安装在第一升降气缸505输出端的第二真空吸组件504；双位移栽区域侧方的移栽模组采用第一横移气缸507，第一横移气缸507的输出端安装第二升降气缸508，第二升降气缸508的输出端安装第三真空吸组件510。所述X/Y移栽模组506带动其上的第一升降气缸505及第二真空吸组件504运动，所述第一升降气缸505带动第二真空吸组件504动作转移上料区域处被上料模组501推送的继电器至双位移栽区域；所述第一横移气缸507带动第二升降气缸508横移，第二升降气缸508升降带动其上的第三真空吸组件510转移双位移栽区域的继电器至循环输送线体的继电器上料位。第二真空吸组件504和第三真空吸组件510均可采用真空吸盘。
继电器上料机具体动作如下：上料小车到位，上料模组上升一定位置，X/Y移栽模组到位，第一升降气缸505下降到位，第二真空吸组件504吸取继电器，第一升降气缸505回位，X/Y移栽模组将继电器送入双位移栽区域的定位工装，定位完成，双位移栽件到位，第二升降气缸508下降到位，第三真空吸组件510吸取继电器，第二升降气缸508回位，所述第一横移气缸507动作，继电器上料完成。
在一个实施例中，双位移栽区域对应的横移模组可采用X/Y横移模组，拓展继电器上料机的兼容性和应用范围。
本发明的工作原理：前提升机将工装提升到位，主同步带输送线将工装输送到第一人工位，人工上主端子和互感器，上料完成工装自动输送至继电器上料位，继电器自动上料，上料完成后工装被输送至焊接工位，焊机机构自动焊接，焊机工位处的伺服移载机构自动走位，四个焊点焊接完成，工装流入第二人工位，人工上料辅助端子，上料完成工装自动输送至下料工位，自动扣壳机构抓取焊接后的工件至成品上料输送线，自动扣壳，扣壳完成，成品下料移载机构将产品搬运至成品下料输送线，人工收料；空工装输送至后提升机，后提升机下降到位，工装流入回流线，自动循环。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种单相电能表硬连接装配焊接生产线，包括循环输送线体，用于循环输送工装；其特征在于，还包括沿所述循环输送线体依次设置的第一人工位、继电器上料位、焊接工位及第二人工位，所述继电器上料位能供继电器上料机上料继电器，所述第一人工位、第二人工位分别用于将主端子、互感器及辅助端子装载至循环输送线体输送的工装上；所述焊接工位、第二人工位远离焊接工位的一端周围分别安装有焊接机构、自动扣壳机构和成品输送线。
2.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述循环输送线体包括机架、输送线和提升机，两条所述输送线分层设置在所述机架上，两个所述提升机分别安装在机架的两端，所述提升机与输送线配合循环输送工装。
3.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述焊接机构有两个，分别设置在两个所述焊接工位的侧部。
4.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述提升机包括提升驱动件和安装在所述提升驱动件输出端的同步带输送线。
5.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述第一人工位、继电器上料位、焊接工位及第二人工位处均设有用于顶升定位工装的伺服移栽机构，焊接工位有用于顶升定位的伺服移载机构，其余工位有顶升机构和定位机构。
6.根据权利要求5所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述伺服移栽机构包括移栽架、滑动安装在所述移栽架上的滑块及安装在所述滑块上的顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩端安装有定位工装，所述移栽架的其中一端安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端连接滑块。
7.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述继电器上料机包括上料机架和预留在上料机架顶部、内部的双位移栽区域和上料区域，所述上料机架的上料区域和双位移栽区域侧方分别安装有移栽模组，所述移栽模组上可移动安装有升降夹持件。
8.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述焊接机构包括点焊机、浮动预压机构，所述点焊机的焊接头朝向焊接工位，所述浮动预压机构用于压紧主端子、互感器、继电器与工装。
9.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述自动扣壳机构包括移动组件和夹持组件，所述移动组件具有两个相互垂直的移动自由度，所述移动组件带动夹持组件运动以使所述夹持组件运夹持并转移所述第二人工位组装后的工件。
10.根据权利要求1所述的单相电能表硬连接装配焊接生产线，其特征在于，所述成品输送线包括成品下料移栽机构、并列安装在所述循环输送线体远离第一人工位一端侧部的成品上料输送线和成品下料输送线，所述自动扣壳机构用于转移所述第二人工位组装后的工件转移至成品上料输送线，并进行扣壳制成成品，所述成品下料移栽机构用于将成品上料输送线上的成品转移至成品下料输送线。
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