CN113458746A - 片材自动拼接组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种片材自动拼接组装设备，包括接料组件、取料组件、拼接组件和卸料组件，所述接料组件将组装前的多个片材承接定位，同时移动至所述取料组件，所述片材包括底材和盖材，所述取料组件夹取所述盖材以及所述底材并依次间隔放置于所述拼接组件，所述取料组件将所述盖材直接放置于所述拼接组件，将所述底材翻转后放置于所述拼接组件，所述拼接组件将放置的多个所述片材压紧整形，再转移至所述卸料组件，所述卸料组件将组装后的片材整体卸料。本发明结构设计合理，衔接配合紧凑，采用自动化的方式控制，能顺利将空气开关外壳等片材拼接组装，提升了片材拼接组装效率，降低了生产成本。

Description

片材自动拼接组装设备

技术领域

本发明涉及片材组装技术领域，特别涉及一种片材自动拼接组装设备。

背景技术

空气开关又名空气断路器，是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关，空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。空气开关的外壳为多片片材凭借组装的结构，如图6所示，包括能相互卡合的底材和盖材，在组装后的空气开关外壳上是间隔分布的，另外，前一底材与后一盖材接触的表面同样设置有卡合机构。在空气开关外壳的生产过程中，底材和盖材是分别制造的，再将底材和盖材依次拼接组装成空气开关外壳，由于空气开关的需求量大，同时每个空气开关由多片底材及盖材组成，因此空气开关外壳的拼接组装较为繁琐，采用人工或简单工具辅助作业的方式效率不高，亟需一种能对空气开关外壳自动拼接组装的设备。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能自动完成空气开关外壳等片材拼接组装的设备，以提升片材拼接组装效率，降低人工、生产成本等。

为了达到上述目的，本发明提供了一种片材自动拼接组装设备，包括接料组件、取料组件、拼接组件和卸料组件，所述接料组件将组装前的多个片材承接定位，同时移动至所述取料组件，所述片材包括底材和盖材，所述取料组件夹取所述盖材以及所述底材并依次间隔放置于所述拼接组件，所述取料组件将所述盖材直接放置于所述拼接组件，将所述底材翻转180度后放置于所述拼接组件，所述拼接组件将放置的多个所述片材压紧整形，再转移至所述卸料组件，所述卸料组件将组装后的片材整体卸料。

其中，所述接料组件包括接料移动导轨，所述接料移动导轨设置在接料支撑块上，所述接料移动导轨上滑动设置有接料定位板，所述接料定位板的上表面成型有多组与所述片材配套的定位头，所述接料定位板与一接料位移气缸连接，所述接料定位板的底端还设置有缓冲块，所述缓冲块与相对固定设置的缓冲气缸配套。

其中，所述取料组件包括取料导槽，所述取料导槽的第一端设置在所述接料移动导轨上方，第二端设置在所述拼接组件上方，所述取料导槽内设置有取料驱动丝杠，所述取料驱动丝杠与所述取料导槽端部的取料位移电机连接，所述取料导槽内滑动设置有夹具安装块，所述夹具安装块成型的螺孔与所述取料驱动丝杠配合，所述夹具安装块上设置有夹具升降气缸，所述夹具升降气缸的活塞杆端部设置有夹具旋转气缸，所述夹具旋转气缸的活塞杆端部设置有夹取片材的气动夹爪。

进一步地，所述取料组件设置两组，两组所述取料组件的取料导槽平行布置。

其中，所述拼接组件包括组装台，所述组装台的上表面设置有定位片材的限位柱以及夹紧块，所述夹紧块与一夹紧气缸连接，所述组装台转动设置在一翻转架上，通过翻转驱动部驱动，所述组装台的下表面还设置一推料气缸，所述推料气缸的活塞杆端部设置有一能穿出所述组装台上成型的通孔的推料块，所述翻转架转动设置在一滑台上，通过所述滑台上的旋转驱动部驱动，所述滑台滑动设置在一拼接位移导轨上，通过横移驱动部驱动。

其中，所述组装台固定设置在一翻转轴上，所述翻转轴与所述翻转架转动连接，所述翻转轴的端部设置有一传动齿轮，所述翻转驱动部包括齿条驱动气缸以及设置在所述齿条驱动气缸端部的传动齿条，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合，所述齿条驱动气缸设置在所述翻转架上，所述旋转驱动部包括设置在所述滑台上的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与所述翻转架的底端通过联轴器连接，所述横移驱动部包括横移驱动丝杠，所述滑台开设的螺孔与所述横移驱动丝杠配合。

其中，所述限位柱位于所述组装台的前侧和右侧，所述夹紧块位于所述组装台的后侧和左侧，后侧的所述夹紧块与前侧的所述限位柱相对应，左侧的所述夹紧块与右侧的所述限位柱相对应。

其中，所述拼接组件还包括与所述取料导槽固定连接的压料气缸，所述压料气缸的活塞杆端部设置有一压料块，所述压料块与所述片材的形状相匹配。

其中，所述卸料组件包括卸料平台、换向机构、第一拨料机构和第二拨料机构，所述换向机构包括一换向台，所述换向台与下方设置的换向旋转气缸连接，所述换向台位于所述卸料平台第一端开设的缺口位置，所述第一拨料机构设置在所述卸料平台的第一端上方，包括第一拨料板、滑动支撑所述第一拨料板的第一拨料导轨以及与所述第一拨料板连接的第一拨料气缸，所述第二波料机构包括滑动设置在所述卸料平台上的第二拨料板、与所述第二波料板连接并穿出所述卸料平台上滑槽的连接板、以及设置在所述卸料平台下方并滑动支撑所述连接板的第二拨料导轨，所述第一拨料导轨沿所述卸料平台的横向设置，所述第二拨料导轨沿所述卸料平台的纵向设置。

其中，所述换向台相对的两侧分别设置有一侧挡板，第三侧设置有一主挡板，所述第一拨料块的底端为倒U型，与所述主挡板相对应。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明提供的片材自动拼接组装设备，通过接料组件将组装前的多个片材承接定位，同时移动至取料组件，再通过取料组件夹取片材的盖材及底材并依次间隔放置于拼接组件，拼接组件将放置的多个片材压紧整形，再转移至卸料组件卸料，结构设计合理，衔接配合紧凑，采用自动化的方式控制，能顺利将空气开关外壳等片材拼接组装，提升了片材拼接组装效率，降低了生产成本。

本发明的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的接料组件结构示意图；

图3为本发明的取料组件结构示意图；

图4为本发明的拼接组件结构示意图；

图5为本发明的卸料组件结构示意图；

图6为片材整体(空气开关外壳)示意图。

【附图标记说明】

1-接料组件；11-接料移动导轨；12-接料支撑块；13-接料定位板；14-定位头；15-接料位移气缸；16-缓冲块；17-缓冲气缸；2-取料组件；21-取料导槽；22-取料驱动丝杠；23-夹具安装块；24-夹具升降气缸；25-夹具旋转气缸；26-气动夹爪；3-拼接组件；31-组装台；32-限位柱；33-夹紧块；34-夹紧安装板；35-夹紧气缸；36-翻转架；37-翻转轴；38-传动齿轮；39-齿条驱动气缸；310-传动齿条；311-推料气缸；312-滑台；313-旋转驱动电机；314-拼接位移导轨；315-横移驱动丝杠；316-压料气缸；4-卸料组件；41-卸料平台；42-换向台；43-换向旋转气缸；44-侧挡板；45-主挡板；46-第一拨料板；47-第一拨料导轨；48-第一拨料气缸；49-第二拨料板；410-连接板；411-第二拨料导轨；412-第二拨料气缸；5-片材。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例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。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锁定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种片材自动拼接组装设备，包括接料组件1、取料组件2、拼接组件3和卸料组件4，需要拼接组装的片材5包括底材和盖材，将底材和盖材依次间隔拼接组装。其中，接料组件1将组装前的多个片材5承接定位，同时移动至取料组件。取料组件2夹取盖材以及底材并依次间隔放置于拼接组件3，具体地，将盖材直接放置于拼接组件3上，将底材翻转180度后放置于拼接组件3上，使底材和盖材能有序拼接组装。拼接组件3将放置的多个片材压紧整形，再转移至卸料组件4，卸料组件4将组装后的片材整体卸料。本发明采用自动化控制的方式依次完成。

同时如图2所示，接料组件1包括接料移动导轨11，接料移动导轨11固定在接料支撑块12的上表面，接料移动导轨11上滑动设置有接料定位板13，接料定位板13的上表面成型有多组与片材5配套的定位头14，前设送料机构将片材5送料至接料定位板13时通过定位头14定位，使片材5位于接料定位板13的预设位置并保持预设姿态，便于后续取料组件2的准确取料。接料定位板13通过接料位移气缸15驱动而沿接料移动导轨11滑动，另外接料定位板13的底端还设置有缓冲块16，缓冲块16与相对设置的一组缓冲气缸17配套，使接料定位板13滑动的行程被限位以及弹性缓冲，防止装载有多个片材5的接料定位板13硬刹车等导致片材5或设备结构损坏。

同时如图3所示，取料组件2包括取料导槽21，取料导槽21的第一端架设在接料移动导轨11上方，第二端架设在拼接组件3上方。取料导槽21内转动设置有取料驱动丝杠22，取料驱动丝杠22与取料导槽21端部的取料位移电机连接。同时，取料导槽21内滑动设置有夹具安装块23，夹具安装块23成型的螺孔与取料驱动丝杠22配合，通过取料驱动丝杠22带动而沿取料导槽21位移。夹具安装块23上设置有一夹具升降气缸24，夹具升降气缸24的活塞杆端部设置有一夹具旋转气缸25，夹具旋转气缸25的活塞杆端部设置有一夹取片材5的气动夹爪26。因此，气动夹爪26具有两个平移自由度以及一个旋转自由度，能实现升降取放料以及水平移料，且通过旋转180度将底材翻转。

进一步地，取料组件2设置两组，且两组取料组件2的取料导槽21平行布置，因此能同时进行两个片材5的取料和拼接，其中一个夹取盖材、另一个夹取底材并翻转180度，进一步提升拼接组装效率。

同时如图4所示，拼接组件3包括组装台31，组装台31的上表面设置有定位片材5的限位柱32以及夹紧块33，夹紧块33与设置在夹紧安装板34上的夹紧气缸35连接，与限位柱32配合从侧面对片材5夹紧定位。具体地，限位柱32位于组装台31的前侧和右侧，夹紧块33位于组装台31的后侧和左侧，后侧的夹紧块33与前侧的限位柱32相对应而横向夹紧定位片材5，左侧的夹紧块33与右侧的限位柱32相对应而纵向夹紧定位片材5。

组装台31设置在一翻转架36上，与转动设置在翻转架36上的翻转轴37固定连接，翻转轴37的端部设置有一传动齿轮38，同时翻转架36上设置有齿条驱动气缸39，在齿条驱动气缸39的活塞杆端部设置有与传动齿轮38啮合的传动齿条310，由齿条驱动气缸39驱动组装台31翻转90度，以使完成拼接组装的片材5整体能转移至卸料组件4。具体地，通过组装台31下表面设置的推料气缸311，其活塞杆端部设置有一能穿出组装台31上的通孔的推料块，当组装台31翻转90度后能将片材5整体推出。

另外，翻转架36转动设置在一滑台312上，通过滑台312上的旋转驱动部驱动，以旋转角度适应底材翻转180度后方向的变化。旋转驱动部具体包括设置在滑台312上的旋转驱动电机313，旋转驱动电机313与翻转架36底端一体的转轴通过联轴器连接。同时，滑台312滑动设置在一拼接位移导轨314上，通过横移驱动部驱动，以分别对齐两组取料组件2的取料导槽21。横移驱动部具体包括横移驱动丝杠315，滑台312开设的螺孔与横移驱动丝杠315配合，在电机驱动下，横移驱动丝杆315带动滑台312沿拼接位移导轨314移动。

其中，拼接组件3还包括与取料导槽21固定连接的压料气缸315，压料气缸315的活塞杆端部设置有一压料块，压料块与片材5的形状相匹配。当组装台31上一组底材和盖材上料后，压料块下压将片材5压紧，使片材5之间的卡合结构完成卡合。

同时如图5所示，卸料组件4包括卸料平台41、换向机构、第一拨料机构和第二拨料机构。其中，换向机构包括一换向台42，换向台42与下方设置的换向旋转气缸43连接，换向台42位于卸料平台41第一端开设的缺口位置，与卸料平台41平齐，同时与翻转90度后的组装台31上作为支撑结构的夹紧安装板34平齐，使组装台31上完成拼接组装的片材5整体被推料至换向台42上。其中，换向台42相对的两侧分别设置有一侧挡板44，第三侧设置有一主挡板45，由主挡板45对转移的片材5整体端部限制，成型有斜面的侧挡板44对片材5整体的两侧引导及限制。

第一拨料机构设置在卸料平台41的第一端上方，包括第一拨料板46、滑动支撑第一拨料板46的第一拨料导轨47以及与第一拨料板46连接的第一拨料气缸48，第二波料机构包括滑动设置在卸料平台41上的第二拨料板49、与第二波料板49连接并穿出卸料平台41上滑槽的连接板410、设置在卸料平台41下方并滑动支撑连接板410的第二拨料导轨411、以及与连接板410连接的第二拨料气缸412。其中，第一拨料导轨47沿卸料平台41横向设置，使第一拨料板46能将换向台42上的片材5整体拨料至卸料平台41中部，第二拨料导轨411沿卸料平台41的纵向设置，使第二拨料板49能将片材5整体向卸料平台41的第二端拨料。另外，第一拨料块46的底端为倒U型，与换向台42的主挡板45相对应，其在换向台42上拨料时能穿过宽度较小的主挡板45而拨料，不会受主挡板45妨碍。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种片材自动拼接组装设备，其特征在于，包括接料组件、取料组件、拼接组件和卸料组件，所述接料组件将组装前的多个片材承接定位，同时移动至所述取料组件，所述片材包括底材和盖材，所述取料组件夹取所述盖材以及所述底材并依次间隔放置于所述拼接组件，所述取料组件将所述盖材直接放置于所述拼接组件，将所述底材翻转后放置于所述拼接组件，所述拼接组件将放置的多个所述片材压紧整形，再转移至所述卸料组件，所述卸料组件将组装后的片材整体卸料。

2.根据权利要求1所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述接料组件包括接料移动导轨，所述接料移动导轨设置在接料支撑块上，所述接料移动导轨上滑动设置有接料定位板，所述接料定位板的上表面成型有多组与所述片材配套的定位头，所述接料定位板与一接料位移气缸连接，所述接料定位板的底端还设置有缓冲块，所述缓冲块与相对设置的缓冲气缸配套。

3.根据权利要求2所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述取料组件包括取料导槽，所述取料导槽的第一端设置在所述接料移动导轨上方，第二端设置在所述拼接组件上方，所述取料导槽内设置有取料驱动丝杠，所述取料驱动丝杠与所述取料导槽端部的取料位移电机连接，所述取料导槽内滑动设置有夹具安装块，所述夹具安装块成型的螺孔与所述取料驱动丝杠配合，所述夹具安装块上设置有夹具升降气缸，所述夹具升降气缸的活塞杆端部设置有夹具旋转气缸，所述夹具旋转气缸的活塞杆端部设置有夹取片材的气动夹爪。

4.根据权利要求3所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述取料组件设置两组，两组所述取料组件的取料导槽平行布置。

5.根据权利要求3所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述拼接组件包括组装台，所述组装台的上表面设置有定位片材的限位柱以及夹紧块，所述夹紧块与一夹紧气缸连接，所述组装台转动设置在一翻转架上，通过翻转驱动部驱动，所述组装台的下表面还设置一推料气缸，所述推料气缸的活塞杆端部设置有一能穿出所述组装台上成型的通孔的推料块，所述翻转架转动设置在一滑台上，通过所述滑台上的旋转驱动部驱动，所述滑台滑动设置在一拼接位移导轨上，通过横移驱动部驱动。

6.根据权利要求5所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述组装台固定设置在一翻转轴上，所述翻转轴与所述翻转架转动连接，所述翻转轴的端部设置有一传动齿轮，所述翻转驱动部包括齿条驱动气缸以及设置在所述齿条驱动气缸端部的传动齿条，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合，所述齿条驱动气缸设置在所述翻转架上，所述旋转驱动部包括设置在所述滑台上的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机与所述翻转架的底端通过联轴器连接，所述横移驱动部包括横移驱动丝杠，所述滑台开设的螺孔与所述横移驱动丝杠配合。

7.根据权利要求5所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述限位柱位于所述组装台的前侧和右侧，所述夹紧块位于所述组装台的后侧和左侧，后侧的所述夹紧块与前侧的所述限位柱相对应，左侧的所述夹紧块与右侧的所述限位柱相对应。

8.根据权利要求7所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述拼接组件还包括与所述取料导槽固定连接的压料气缸，所述压料气缸的活塞杆端部设置有一压料块，所述压料块与所述片材的形状相匹配。

9.根据权利要求1所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述卸料组件包括卸料平台、换向机构、第一拨料机构和第二拨料机构，所述换向机构包括一换向台，所述换向台与下方设置的换向旋转气缸连接，所述换向台位于所述卸料平台第一端开设的缺口位置，所述第一拨料机构设置在所述卸料平台的第一端上方，包括第一拨料板、滑动支撑所述第一拨料板的第一拨料导轨以及与所述第一拨料板连接的第一拨料气缸，所述第二波料机构包括滑动设置在所述卸料平台上的第二拨料板、与所述第二波料板连接并穿出所述卸料平台上滑槽的连接板、以及设置在所述卸料平台下方并滑动支撑所述连接板的第二拨料导轨，所述第一拨料导轨沿所述卸料平台的横向设置，所述第二拨料导轨沿所述卸料平台的纵向设置。

10.根据权利要求9所述的片材自动拼接组装设备，其特征在于，所述换向台相对的两侧分别设置有一侧挡板，第三侧设置有一主挡板，所述第一拨料块的底端为倒U型，与所述主挡板相对应。

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