CN114654214B - 一种电能表载波模块自动组装系统 - Google Patents

Abstract

一种电能表载波模块自动组装系统，包括载波模块组装机构、表箱提升机构、表箱移载定位机构、电能表抓手机构、载波模块抓手机构、缓存输送机构、主支撑架体、侧支撑架体；载波模块组装机构设置于主支撑架体上，主支撑架体左右两侧分别对称设置有侧支撑架体；侧支撑架体的外侧对称设置有缓存输送机构；表箱提升机构设置于侧支撑架体下部，表箱移载定位机构设置于侧支撑架体上部；缓存输送机构、侧支撑架体、主支撑架体依次顺序连接。其优点是：本发明实现电能表与载波模块全自动组装，实现无人化、自动化，极大提高了组装效率；本发明可与多系统进行数据交互，通过AGV或其他输送方式将本发明与立体仓储系统进行对接，整个过程安全可靠，快速高效，数据可追溯。

Description

一种电能表载波模块自动组装系统

技术领域

本发明属于机器人制造技术领域，具体涉及一种电能表载波模块自动组装系统。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，我国近年来出现了劳动力短缺的现象，尤其是劳动强度高、技术含量低、工作环境恶劣的工种，招工和管理都极为困难；目前的电能表组装行业，载波模块装入电能表多采用人工方式，即通过人工取载波模块手持条码枪进行数据绑定，人工再将载波模块装入电能表，螺钉拧紧，安装铅封的组装方式；整个组装过程操作繁琐，工作强度大，效率低下，自动化程度低；在与立体仓储交互过程中，极易导致数据错乱，可追溯性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以实现电能表与载波模块组装全自动化、成本低、组装效率高的电能表载波模块自动组装系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：包括载波模块组装机构、表箱提升机构、表箱移载定位机构、电能表抓手机构、载波模块抓手机构、缓存输送机构、主支撑架体、侧支撑架体；

所述载波模块组装机构设置于所述主支撑架体上，所述主支撑架体左右两侧分别对称设置有所述侧支撑架体；所述侧支撑架体的外侧对称设置有所述缓存输送机构；所述表箱提升机构设置于所述侧支撑架体下部，所述表箱移载定位机构设置于所述侧支撑架体上部；所述缓存输送机构、所述侧支撑架体、所述主支撑架体依次顺序连接；

所述载波模块组装机构包括安装台面板、电表定位座、伺服驱动组件、电能表缓存定位组件、到位检测组件、螺钉拧松组件、翻盖定位组件、表盖扫码组件、光源、视觉相机、测试组件、转盘板、回转支撑、合盖组件、螺钉拧紧组件、取料模组组件、振动盘、铅封分料组件、铅封吸取组件；所述电能表缓存定位组件、到位检测组件、螺钉拧松组件、翻盖定位组件、表盖扫码组件、光源、视觉相机、测试组件、合盖组件、螺钉拧紧组件、取料模组组件、振动盘、铅封分料组件、铅封吸取组件与固定设置于所述安装台面板；定位气缸设置于翻盖定位组件；

所述回转支撑设置于安装台面板的中部，转盘板设置于回转支撑上；伺服驱动组件设置于安装台面板下方、并驱动连接转盘板、回转支撑，伺服驱动组件驱动转盘板、回转支撑进行旋转；转盘板的周边上间隔均布设置若干个电表定位座，电表定位座随转盘板同步旋转；到位检测组件确认旋转角度，翻盖定位组件通过定位气缸伸出将转盘板进行机械定位；

所述表箱提升机构包括焊接框架、直线导轨、滚珠丝杠、输送滚筒组件、提升框架、输送驱动组件、上下限检测组件、拖链、升降伺服组件；

所述直线导轨、滚珠丝杠、升降伺服组件安装在焊接框架上；所述提升框架通过螺栓连接安装于直线导轨、滚珠丝杠；所述输送滚筒组件与输送驱动组件连接，共同安装在提升框架上；所述升降伺服组件驱动所述滚珠丝杠转动，带动所述输送滚筒组件、提升框架、输送驱动组件上下升降行走；

所述表箱移载定位机构包括焊接机器人安装框架、连接板、表箱识别单元、表箱夹紧气缸、X轴直线导轨、SCARA机械手、限位组件、无杆气缸、Y轴直线导轨、导向推板；

所述X轴直线导轨、SCARA机械手、无杆气缸安装在焊接机器人安装框架上；所述连接板通过螺栓连接安装于无杆气缸、X轴直线导轨；所述表箱夹紧气缸、Y轴直线导轨安装在连接板上；所述导向推板通过螺栓连接安装于表箱夹紧气缸、Y轴直线导轨；所述表箱识别单元安装在导向推板上；所述无杆气缸驱动所述连接板沿X轴方向移动，通过所述限位组件进行限位；所述表箱夹紧气缸驱动所述表箱识别单元、导向推板沿Y轴方向移动，读取电能表箱信息；

所述电能表抓手机构包括连接法兰座、浮动气缸、夹爪气缸、气缸连接板、手指、RFID识别单元、聚氨酯贴片；

所述夹爪气缸上部依次安装所述浮动气缸、法兰座，所述夹爪气缸依次安装所述气缸连接板、手指、聚氨酯贴片；所述RFID识别单元设置于所述气缸连接板的下方、所述手指与聚氨酯贴片之间；

所述载波模块抓手机构包括连接法兰座、浮动气缸、气缸安装板、手指气缸、模块手指、相机安装板、视觉相机；所述气缸安装板的上部依次安装浮动气缸、法兰座，所述气缸安装板的下部依次安装所述手指气缸；所述视觉相机通过相机安装板安装在连接法兰座一侧；

所述缓存输送机构包括动力组件、双排链辊筒、可调节限位挡边、支撑侧帮、支腿、调节地脚；两条平行的支撑侧帮之间，均匀平行设置若干根双排链辊筒；支撑侧帮与双排链辊筒垂直，支撑侧帮上扣设可调节限位挡边；所述双排链辊筒相互之间传动链接，由动力组件驱动旋转，传送电能表箱；调节地脚设置于支腿底部。

优选的，电表定位座共十套，通过定位销进行限位均布设置于转盘板。

优选的，还包括定位连接板，所述缓存输送机构、所述侧支撑架体、所述主支撑架体依次顺序通过所述定位连接板进行组装。

优选的，所述气缸安装板、浮动气缸、法兰座依次通过螺栓连接在一起。

优选的，所述连接法兰座、浮动气缸、夹爪气缸依次通过螺栓连接在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现电能表与载波模块全自动组装，同时实现了螺钉自动拧紧，铅封自动安装，在此过程全部实现无人化，自动化，极大地提高了组装效率；同时本发明可以与多系统进行数据交互，通过AGV或其他输送方式将本发明与立体仓储系统进行对接，整个过程安全可靠，快速高效，数据可追溯。

附图说明

图1是本发明实施例一的立体结构示意图；

图2是图1中的载波模块组装机构立体结构示意图；

图3为本发明实施例一的表箱提升机构；

图4为本发明实施例一的表箱移载定位机构示意图；

图5为本发明实施例一的电能表抓手机构示意图；

图6为本发明实施例一的载波模块抓手机构示意图；

图7为本发明实施例一的缓存输送机构示意图。

图中标记为：

1、载波模块组装机构；2、表箱提升机构；3、表箱移载定位机构；4、电能表抓手机构；

5、载波模块抓手机构；6、缓存输送机构；7、主支撑架体；8、侧支撑架体；9、定位连接板；

11、安装台面板；12、电表定位座；13、伺服驱动组件；14、电能表缓存定位组件；

15、到位检测组件；16、螺钉拧松组件；17、翻盖定位组件；18、表盖扫码组件；19、光源；110、视觉相机；111、测试组件；112、转盘板；113、回转支撑；114、合盖组件；

115、螺钉拧紧组件；116、取料模组组件；117、振动盘；118、铅封分料组件；

119、铅封吸取组件；定位气缸120；

21、焊接框架；22、直线导轨；23、滚珠丝杠；24、输送滚筒组件；25、提升框架；

26、输送驱动组件；27、上下限检测组件；28、拖链；29、升降伺服组件；

31、焊接机器人安装框架；32、连接板；33、表箱识别单元；34、表箱夹紧气缸；

35、X轴直线导轨；36、SCARA机械手；37、限位组件；38、无杆气缸；39、Y轴直线导轨；311、导向推板；

41、法兰座；42、浮动气缸；43、夹爪气缸；44、气缸连接板；45、手指；

46、RFID识别单元；47、聚氨酯贴片；

51、连接法兰座；52、浮动气缸；53、气缸安装板；54、手指气缸；55、模块手指；

56、相机安装板；57、视觉相机；

61、动力组件；62、双排链辊筒；63、可调节限位挡边；64、支撑侧帮；65、支腿；

66、调节地脚。

具体实施方式

下面结合附图实施例，对本发明做进一步描述：

实施例一

如图1至7所示，一种电能表载波模块自动组装系统，包括载波模块组装机构1、表箱提升机构2、表箱移载定位机构3、电能表抓手机构4、载波模块抓手机构5、缓存输送机构6、主支撑架体7、侧支撑架体8、定位连接板9；

载波模块组装机构1设置于主支撑架体7上，主支撑架体7左右两侧分别对称设置有侧支撑架体8；侧支撑架体8的外侧对称设置有缓存输送机构6；表箱提升机构2设置于侧支撑架体8下部，表箱移载定位机构3设置于侧支撑架体8上部；缓存输送机构6、侧支撑架体8、主支撑架体7依次顺序连接；

载波模块组装机构1包括安装台面板11、电表定位座12、伺服驱动组件13、电能表缓存定位组件14、到位检测组件15、螺钉拧松组件16、翻盖定位组件17、表盖扫码组件18、光源19、视觉相机110、测试组件111、转盘板112、回转支撑113、合盖组件114、螺钉拧紧组件115、取料模组组件116、振动盘117、铅封分料组件118、铅封吸取组件119；电能表缓存定位组件14、到位检测组件15、螺钉拧松组件16、翻盖定位组件17、表盖扫码组件18、光源19、视觉相机110、测试组件111、合盖组件114、螺钉拧紧组件115、取料模组组件116、振动盘117、铅封分料组件118、铅封吸取组件119与固定设置于安装台面板11；定位气缸120通过螺钉设置于翻盖定位组件17；

回转支撑113设置于安装台面板11的中部，转盘板112设置于回转支撑113上；伺服驱动组件13设置于安装台面板11下方、并驱动连接转盘板112、回转支撑113，伺服驱动组件13驱动转盘板112、回转支撑113进行旋转；转盘板112的周边上间隔均布设置若干个电表定位座12，电表定位座12随转盘板112同步旋转；到位检测组件15确认旋转角度，翻盖定位组件17通过定位气缸120伸出将转盘板112进行机械定位；电表定位座12共十套，通过定位销进行限位均布设置于转盘板112。光源19通过对产品进行补光从而提高视觉相机110定位准确性。

表箱提升机构2包括焊接框架21、直线导轨22、滚珠丝杠23、输送滚筒组件24、提升框架25、输送驱动组件26、上下限检测组件27、拖链28、升降伺服组件29；

直线导轨22、滚珠丝杠23、升降伺服组件29安装在焊接框架21上；提升框架25通过螺栓连接安装于直线导轨22、滚珠丝杠23；输送滚筒组件24与输送驱动组件26连接，共同安装在提升框架25上；升降伺服组件29驱动滚珠丝杠23转动，带动输送滚筒组件24、提升框架25、输送驱动组件26上下升降行走；

表箱移载定位机构3包括焊接机器人安装框架31、连接板32、表箱识别单元33、表箱夹紧气缸34、X轴直线导轨35、SCARA机械手36、限位组件37、无杆气缸38、Y轴直线导轨39、导向推板311；

X轴直线导轨35、SCARA机械手36、无杆气缸38安装在焊接机器人安装框架31上；连接板32通过螺栓连接安装于无杆气缸38、X轴直线导轨35；表箱夹紧气缸34、Y轴直线导轨39安装在连接板32上；导向推板311通过螺栓连接安装于表箱夹紧气缸34、Y轴直线导轨39；表箱识别单元33安装在导向推板311上；无杆气缸38驱动连接板32沿X轴方向移动，通过限位组件37进行限位；表箱夹紧气缸34驱动表箱识别单元33、导向推板311沿Y轴方向移动，读取电能表箱信息；

电能表抓手机构4包括连接法兰座41、浮动气缸42、夹爪气缸43、气缸连接板44、手指45、RFID识别单元46、聚氨酯贴片47；

连接法兰座41、浮动气缸42、夹爪气缸43依次通过螺栓连接在一起；夹爪气缸43上部依次安装浮动气缸42、法兰座41，夹爪气缸43依次安装气缸连接板44、手指45、聚氨酯贴片47；RFID识别单元46设置于气缸连接板44的下方、手指45与聚氨酯贴片47之间；实现电能表的识别及夹取；

载波模块抓手机构5包括连接法兰座51、浮动气缸52、气缸安装板53、手指气缸54、模块手指55、相机安装板56、视觉相机57；气缸安装板53的上部依次安装浮动气缸52、法兰座51，气缸安装板53的下部依次安装手指气缸54；视觉相机57通过相机安装板56安装在连接法兰座51一侧；气缸安装板53、浮动气缸52、法兰座51依次通过螺栓连接在一起。

缓存输送机构6包括动力组件61、双排链辊筒62、可调节限位挡边63、支撑侧帮64、支腿65、调节地脚66；两条平行的支撑侧帮64之间，均匀平行设置若干根双排链辊筒62；支撑侧帮64与双排链辊筒62垂直，支撑侧帮64上扣设可调节限位挡边63；双排链辊筒62相互之间传动链接，由动力组件61驱动旋转，传送电能表箱；调节地脚66设置于支腿65底部。

本发明工作过程如下：

如图1至7所示，整垛电能表箱由AGV或者其他方式运送至缓存输送机构6，动力组件61启动，将电能表箱输送至表箱提升机构2，输送滚筒组件24、输送驱动组件26将整垛表箱输送到位，升降伺服组件29将表箱提升，表箱夹紧气缸34伸出导向推板311，将电能表箱夹紧，升降伺服组件29下降，与上方电能表箱脱离，表箱识别单元33识别箱码，系统通过读取箱码信息获得整箱电能表信息；SCARA机械手36启动，电能表抓手机构4从电能表箱中抓取电能表，RFID识别单元46读取所抓电能表信息并与电能表箱信息进行核对，确认电能表准确性；确认无误后，电能表放置载波模块组装机构1，整箱表抓取完成后，无杆气缸38将空电能表箱移动至另一侧，SCARA机械手36将装载波模块的电能表由组装机构1抓取，RFID识别单元46读取所抓电能表信息，放置于空电能表箱内，并与电能表信息进行绑定；

电能表放置载波模块组装机构1电表定位座12，传感器检测到电能表，伺服驱动组件13驱动回转支撑113转盘板112旋转36°，到位检测组件15确认旋转角度；螺钉拧松组件16将电能表螺钉松开，翻盖定位组件17通过下方气缸将转盘板112进行机械定位，翻转气缸将表盖翻开，旋转至表盖扫码组件18，读取电能表二维码；载波模块抓手机构5从表箱内抓取载波模块，通过视觉相机57进行定位，同时读取载波模块条形码信息，完成后移动至视觉相机110，对载波模块进行视觉定位，装入电能表，并将电能表信息与载波模块信息进行绑定；测试组件111对装有载波模块电能表进行测试，合盖组件114将表盖扣合，螺钉拧紧组件115通过扭矩位移控制将电能表螺钉拧紧；振动盘117将铅封输送至铅封分料组件118，铅封吸取组件119通过真空将铅封取出，取料模组组件116移动至电能表正上方，压装铅封，完成后，电能表抓手机构4抓取电能表，RFID识别单元46读取电能表信息，将电能表信息、载波模块信息与电能表箱进行绑定，确保电能表信息可追溯。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：包括载波模块组装机构、表箱提升机构、表箱移载定位机构、电能表抓手机构、载波模块抓手机构、缓存输送机构、主支撑架体、侧支撑架体；

所述载波模块组装机构设置于所述主支撑架体上，所述主支撑架体左右两侧分别对称设置有所述侧支撑架体；所述侧支撑架体的外侧对称设置有所述缓存输送机构；所述表箱提升机构设置于所述侧支撑架体下部，所述表箱移载定位机构设置于所述侧支撑架体上部；所述缓存输送机构、所述侧支撑架体、所述主支撑架体依次顺序连接；

所述载波模块组装机构包括安装台面板、电表定位座、伺服驱动组件、电能表缓存定位组件、到位检测组件、螺钉拧松组件、翻盖定位组件、表盖扫码组件、光源、视觉相机、测试组件、转盘板、回转支撑、合盖组件、螺钉拧紧组件、取料模组组件、振动盘、铅封分料组件、铅封吸取组件；所述电能表缓存定位组件、到位检测组件、螺钉拧松组件、翻盖定位组件、表盖扫码组件、光源、视觉相机、测试组件、合盖组件、螺钉拧紧组件、取料模组组件、振动盘、铅封分料组件、铅封吸取组件与固定设置于所述安装台面板；定位气缸设置于翻盖定位组件；

所述回转支撑设置于安装台面板的中部，转盘板设置于回转支撑上；伺服驱动组件设置于安装台面板下方、并驱动连接转盘板、回转支撑，伺服驱动组件驱动转盘板、回转支撑进行旋转；转盘板的周边上间隔均布设置若干个电表定位座，电表定位座随转盘板同步旋转；到位检测组件确认旋转角度，翻盖定位组件通过定位气缸伸出将转盘板进行机械定位；

所述表箱提升机构包括焊接框架、直线导轨、滚珠丝杠、输送滚筒组件、提升框架、输送驱动组件、上下限检测组件、拖链、升降伺服组件；

所述直线导轨、滚珠丝杠、升降伺服组件安装在焊接框架上；所述提升框架通过螺栓连接安装于直线导轨、滚珠丝杠；所述输送滚筒组件与输送驱动组件连接，共同安装在提升框架上；所述升降伺服组件驱动所述滚珠丝杠转动，带动所述输送滚筒组件、提升框架、输送驱动组件上下升降行走；

所述表箱移载定位机构包括焊接机器人安装框架、连接板、表箱识别单元、表箱夹紧气缸、X轴直线导轨、SCARA机械手、限位组件、无杆气缸、Y轴直线导轨、导向推板；

所述X轴直线导轨、SCARA机械手、无杆气缸安装在焊接机器人安装框架上；所述连接板通过螺栓连接安装于无杆气缸、X轴直线导轨；所述表箱夹紧气缸、Y轴直线导轨安装在连接板上；所述导向推板通过螺栓连接安装于表箱夹紧气缸、Y轴直线导轨；所述表箱识别单元安装在导向推板上；所述无杆气缸驱动所述连接板沿X轴方向移动，通过所述限位组件进行限位；所述表箱夹紧气缸驱动所述表箱识别单元、导向推板沿Y轴方向移动，读取电能表箱信息；

所述电能表抓手机构包括连接法兰座、浮动气缸、夹爪气缸、气缸连接板、手指、RFID识别单元、聚氨酯贴片；

所述夹爪气缸上部依次安装所述浮动气缸、法兰座，所述夹爪气缸依次安装所述气缸连接板、手指、聚氨酯贴片；所述RFID识别单元设置于所述气缸连接板的下方、所述手指与聚氨酯贴片之间；

所述载波模块抓手机构包括连接法兰座、浮动气缸、气缸安装板、手指气缸、模块手指、相机安装板、视觉相机；所述气缸安装板的上部依次安装浮动气缸、法兰座，所述气缸安装板的下部依次安装所述手指气缸；所述视觉相机通过相机安装板安装在连接法兰座一侧；

所述缓存输送机构包括动力组件、双排链辊筒、可调节限位挡边、支撑侧帮、支腿、调节地脚；两条平行的支撑侧帮之间，均匀平行设置若干根双排链辊筒；支撑侧帮与双排链辊筒垂直，支撑侧帮上扣设可调节限位挡边；所述双排链辊筒相互之间传动链接，由动力组件驱动旋转，传送电能表箱；调节地脚设置于支腿底部。

2.如权利要求1所述的电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：所述电表定位座共十套，通过定位销进行限位均布设置于所述转盘板上。

3.如权利要求2所述的电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：还包括定位连接板，所述缓存输送机构、所述主支撑架体、所述侧支撑架体依次顺序通过所述定位连接板进行组装。

4.如权利要求1至3任一所述的电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：所述气缸安装板、浮动气缸、法兰座依次通过螺栓连接在一起。

5.如权利要求4所述的电能表载波模块自动组装系统，其特征在于：所述连接法兰座、浮动气缸、夹爪气缸依次通过螺栓连接在一起。

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