CN220029332U - 一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，包括装配站、协作机器人、工业机器人、测试柜、装置车和NG线，其中，装配站用于将插件送至协作机器人的工作区域；所述协作机器人用于将插件装配至空机箱，得到装配完成的产品；所述测试柜用于对装配完成的产品进行质量测试；所述工业机器人用于实现对空机箱及成品的转移，具体包括将空机箱由装置车送至协作机器人的工作台、将装配完成的产品由协作机器人的工作台转移至测试柜、将检测合格的产品由测试柜转移至装置车，以及将检测不合格的产品转移至NG线。此种装配测试系统能够解决电力系统控制保护设备测试效率低、劳动强度大的难题。

Description

一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统。

背景技术

鉴于电力系统控制保护设备的型号多样性，多品种小批量的生产模式，生产企业一直致力于技改创新，提高生产效率。传统的控制保护设备生产流程具有下述不足：

第一、采用流水线作业方式，流水线装配站点为人工装配方式，装配效率低，成为工序瓶颈，影响整体效率；

第二、各站点通过流水线连接，需开发设计流水线及相关产品载具，成本较高。

第三、上下料方式为人工根据订单定时配料，配料次数较多，距离较远，劳动强度较大。

第四、装置车(比如周转车或移载车)自动化程度低，无法实现自动化投入或退出使用。

故，传统的装配和测试工作效率较低，劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，能够解决电力系统控制保护设备测试效率低、劳动强度大的难题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，包括装配站、协作机器人、工业机器人、测试柜、装置车和NG线，其中，装配站用于将插件送至协作机器人；所述协作机器人用于将插件装配至空机箱，得到装配完成的产品；所述测试柜用于对装配完成的产品进行质量测试；所述工业机器人用于实现对空机箱及成品的转移，具体包括将空机箱由装置车送至协作机器人的工作台、将装配完成的产品由协作机器人的工作台转移至测试柜、将检测合格的产品由测试柜转移至装置车，以及将检测不合格的产品转移至NG线。

上述装配站包括物料载具和辊筒线，其中，物料载具用于存放插件，辊筒线设置为上下两层，且其上层后端位于协作机器人的工作区域；辊筒线的前端设置有前端提升机，用于将装载有插件的物料载具升至下层辊筒线，并由辊筒线带动至辊筒线的后端；所述辊筒线的后端设置有后端提升机，用于将装载有插件的物料载具送至上层辊筒线，所述上层辊筒线还用于将空载的物料载具带动至上层前端，再由前端提升机降至地面。

上述辊筒线的两侧相对设置有若干组光电传感器，每一组光电传感器用于感应一个物料载具是否到位，且对应每一组光电传感器、在物料载具的后端设置有阻挡气缸，用于阻挡后一个物料载具向前移动；当某一组光电传感器感应到对应的物料载具到位后，该物料载具后端的阻挡气缸失效，后一个物料载具即前行。

上述协作机器人包括第一抓取机构，所述第一抓取机构包括电爪、夹具和推进气缸，其中，电爪用于控制夹具的抓取角度和间距，当夹具抓取插件后，推进气缸动作，从而将插件推入机箱中。

上述工业机器人包括第二抓取机构，所述第二抓取机构包括伺服模组、夹爪和托板，其中，托板设于夹爪的下方，用于将空机箱和装配完成的产品插起，所述夹爪用于抓取空机箱和装配完成的产品，伺服模组则用于调节夹爪的左右间距。

上述测试柜内设置有三层测试模组，所述测试柜内还设置有切换导轨和伺服电缸，三层测试模组均设于切换导轨上，并能够在切换导轨的带动下上下移动；所述伺服电缸用于控制切换导轨的动作，实现三层测试模组的切换。

上述工业机器人的一侧铺设有供装置车移动的轨道，而所述装置车由移载机构所驱动。

上述移载机构包括前端移载机构和后端移载机构，其中，前端移载机构用于将装载有空机箱的装置车驱动至工业机器人的工作区域，后端移载机构用于将装载有检测合格的产品的装置车送出工业机器人的工作区域。

采用上述方案后，本实用新型的有益效果是：

第一、根据产品物料(插件)的外形结构设计协作机器人的第一抓取机构，实现协作机器人对物料(插件)的自动装配，机器人替代人工装配，节约了人力成本，避免了人为装配错误，提高了装配工序的质量。

第二、设置有可存放物料(插件)载具的上下料辊筒线，用于物料(插件)的自动配送，辊筒线可存放N个物流载具，具备线边库的功能，降低配送频次和劳动强度。

第三、通过工业机器人实现产品从装配到测试各站点的流动，替代传统流水线设备，节约了成本，提高了工业机器人的利用率。

第四、测试柜内部采用模块化设计，设计三套测试模组，每套模组对应一类产品，通过伺服电缸驱动测试模组上下移动，选择对应的测试模组。

第五、通过轨道上的移载机构让装置车自动送至机器人工作区域，减少了人力推车的动作，也提高了系统安全性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中装配站的结构示意图；

图3是本实用新型中协作机器人的第一抓取机构的结构示意图；

图4是本实用新型中工业机器人的第二抓取机构的结构示意图；

图5是本实用新型中测试柜的内部结构示意图；

附图的标记含义如下：

1、协作机器人；2、辊筒线；

3、定位机构；

4、工业机器人；5、NG线；6、测试柜；7、轨道；

8、移载机构；9、前端提升机；10、后端提升机；

11、物料载具；12、电爪；13、夹具；14、推进气缸；

15、伺服模组；16、夹爪；17、托板；

18、第一测试模组；19、第二测试模组；20、第三测试模组；

21、切换导轨；22、伺服电缸。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案及有益效果进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，包括装配站、协作机器人1、工业机器人4、测试柜6、装置车和NG线5，其中，装配站用于将产品物料(插件)送至协作机器人1的工作区域；所述协作机器人1用于将插件装配至空机箱；所述测试柜6用于对装配完成的产品进行质量测试；所述工业机器人4用于实现对产品物料(机箱)及装配完成的产品的转移，具体包括将产品物料(机箱)由装置车送至协作机器人1的工作台、将装配完成的产品(成品)由协作机器人1的工作台转移至测试柜6、将检测合格的产品由测试柜6转移至装置车，以及将检测不合格的产品转移至NG线5。

所述装配站包括物料载具11和辊筒线2，其中，物料载具11用于存放产品物料(插件)，存放有插件的物料载具11于辊筒线2上传送至协作机器人1，待插件被取出后，空载的物料载具11再于辊筒线2上回至装载位置；在本实施例中，如图2所示，协作机器人1工作台上还设置有定位结构3，用于固定空机箱的位置，确保插件准确投入空机箱中，完成产品组装工序；所述辊筒线2设置为上下两层，两层均设置有光电传感器和阻挡气缸，且辊筒线2的两端均设置有提升机，我们将向物料载具11内装载插件的一端定义为前端，而将与协作机器人1连接的一端定义为后端，那么前端提升机9用于将装有插件的物料载具11升至上料位(辊筒线2的下层位置)，物料载具11在下层的辊筒线2带动下运行至后端，再由后端提升机10将物料载具11送至协作机器人2的工作区域(辊筒线2的上层位置)，待插件被全部抓取后，空载的物料载具11于上层的辊筒线2运行至前端，再由前端提升机9将物料载具11降至地面(初始位置)。物料载具11通过辊筒线2上设置的光电传感器和阻挡气缸依次流转，实现辊筒线2可存放N个物料载具，起到线边库的功能；具体来说，在辊筒线的两侧相对设置有若干组光电传感器，每一组光电传感器用于利用对射功能感应一个物料载具是否到位，且对应每一组光电传感器、在物料载具的后端设置有阻挡气缸，用于阻挡后一个物料载具向前移动；当某一组光电传感器感应到对应的物料载具到位后，该物料载具后端的阻挡气缸失效，后一个物料载具即可继续前行。

如图3所示，协作机器人1利用第一抓取机构完成插件与机箱的组装，所述第一抓取机构包括电爪12、夹具13和推进气缸14，其中，电爪12用于控制夹具13的抓取角度和间距，从而适应不同宽度面板的插件抓取；当夹具13抓取插件后，推进气缸14动作，从而将插件推入机箱中，完成产品的组装工序。

如图4所示，工业机器人4通过第二抓取机构将待装配的空机箱由装置车放置于协作机器人1的工作台，将装配完成的产品由协作机器人1的工作台转移到测试柜6，以及分别将检测合格、不合格的产品分别放置于装置车、NG线5；所述第二抓取机构包括伺服模组15、夹爪16和托板17，其中，托板17设于夹爪16的下方，用于将产品物料(机箱)及装配完成的产品插起，所述夹爪16用于抓取空机箱或成品，伺服模组15则用于调节夹爪16的左右间距，从而满足不同宽度产品的抓取需求；使用时，首先控制托板17将空机箱或装配完成的产品由装置车、工作台或测试柜中插出，再控制夹爪16夹住对象，在伺服模组15的控制下提高夹爪16夹取的稳定性，从而完成对象的转移。

如图5所示，所述测试柜6内设置有三层测试模组，其中，第一测试模组18用于测试测控9705系列产品，第二测试模组19用于测试测控9785系列产品，第三测试模组20用于测试测控9799系列产品，所述测试柜6内还设置有切换导轨21和伺服电缸22，三层测试模组均设于切换导轨21上，并可在切换导轨21的带动下上下移动，实现切换，从而满足不同产品的测试需求；所述伺服电缸22用于控制切换导轨21的动作，实现三层测试模组的切换，从而带动所需的测试模组至测试位置，对待测试的产品进行检测。

配合图1所示，本实用新型还在工业机器人4的后端铺设有轨道7，轨道7供装置车移动，而所述装置车由移载机构8所驱动；所述装置车用于放置机箱(包括空机箱、装配完成的产品以及经检测合格的产品)，为了确保对装置车的有效和高效驱动，本实施例在轨道7上间距设定距离设置两个移载机构8，其中，一个移载机构8(定义为前端移载机构)用于将装载有空机箱(产品物料)的装置车送至工业机器人4的工作区域，另一个移载机构8(定义为后端移载机构)用于将满载的装置车送出工业机器人4的工作区域。所述移载机构8在电机的驱动下，利用拨杆驱动装置车在轨道7上移动，为装置车提供动力。

本实用新型在工作时，可参考图1所示，移载机构8及轨道7设置于最左侧，其右侧为工业机器人4，再右侧设置协作机器人1，装载有空机箱的装置车由前端移载机构驱动至工业机器人4的工作区域，所述工业机器人4利用第二抓取机构首先抓取空机箱，然后放置于协作机器人1的工作台；所述协作机器人1的前方设置装配站，辊筒线2将存放有插件的物料载具11运送至协作机器人1的工作区域，协作机器人1的第一抓取机构由物料载具11中抓取插件，并装配至机箱，并由工业机器人4将装配完成的产品送至测试柜6；所述测试柜6根据测试项目，将对应的测试模组切换至测试位置，对产品测试完成后，若检测合格，则送至装置车，当装置车上满载检测合格的成品后，通过后端移载机构8送出；若检测不合格，则将产品送至NG线5。

综上，本实用新型提供的一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，设置协作机器人配置有第一抓取机构，用于产品物料(插件)的自动装配；所述协作机器人一端设置有可存放物料(插件)载具的上下料辊筒线，用于物料(插件)的自动配送；所述测试柜采用多测试模组设计，可兼容多类产品；所述工业机器人配置有第二抓取机构，用于站点间的产品流转。本实用新型解决了电力系统控制保护设备装配、测试效率低，劳动强度大的难题，实现装配、测试各站点的无人流水作业。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：包括装配站、协作机器人、工业机器人、测试柜、装置车和NG线，其中，装配站用于将插件送至协作机器人；所述协作机器人用于将插件装配至空机箱，得到装配完成的产品；所述测试柜用于对装配完成的产品进行质量测试；所述工业机器人用于实现对空机箱及成品的转移，具体包括将空机箱由装置车送至协作机器人的工作台、将装配完成的产品由协作机器人的工作台转移至测试柜、将检测合格的产品由测试柜转移至装置车，以及将检测不合格的产品转移至NG线。

2.如权利要求1所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述装配站包括物料载具和辊筒线，其中，物料载具用于存放插件，辊筒线设置为上下两层，且其上层后端位于协作机器人的工作区域；辊筒线的前端设置有前端提升机，用于将装载有插件的物料载具升至下层辊筒线，并由辊筒线带动至辊筒线的后端；所述辊筒线的后端设置有后端提升机，用于将装载有插件的物料载具送至上层辊筒线，所述上层辊筒线还用于将空载的物料载具带动至上层前端，再由前端提升机降至地面。

3.如权利要求2所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述辊筒线的两侧相对设置有若干组光电传感器，每一组光电传感器用于感应一个物料载具是否到位，且对应每一组光电传感器、在物料载具的后端设置有阻挡气缸，用于阻挡后一个物料载具向前移动；当某一组光电传感器感应到对应的物料载具到位后，该物料载具后端的阻挡气缸失效，后一个物料载具即前行。

4.如权利要求1所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述协作机器人包括第一抓取机构，所述第一抓取机构包括电爪、夹具和推进气缸，其中，电爪用于控制夹具的抓取角度和间距，当夹具抓取插件后，推进气缸动作，从而将插件推入机箱中。

5.如权利要求1所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述工业机器人包括第二抓取机构，所述第二抓取机构包括伺服模组、夹爪和托板，其中，托板设于夹爪的下方，用于将空机箱和装配完成的产品插起，所述夹爪用于抓取空机箱和装配完成的产品，伺服模组则用于调节夹爪的左右间距。

6.如权利要求1所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述测试柜内设置有三层测试模组，所述测试柜内还设置有切换导轨和伺服电缸，三层测试模组均设于切换导轨上，并能够在切换导轨的带动下上下移动；所述伺服电缸用于控制切换导轨的动作，实现三层测试模组的切换。

7.如权利要求1所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述工业机器人的一侧铺设有供装置车移动的轨道，而所述装置车由移载机构所驱动。

8.如权利要求7所述的基于电力系统控制保护设备的装配测试系统，其特征在于：所述移载机构包括前端移载机构和后端移载机构，其中，前端移载机构用于将装载有空机箱的装置车驱动至工业机器人的工作区域，后端移载机构用于将装载有检测合格的产品的装置车送出工业机器人的工作区域。