專利名稱：基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接器的自動化裝接設(shè)備，尤其涉及基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源形勢的日趨嚴峻，越來越多的人們投身于光伏應用技術(shù)的研究之中，雖然決定光伏轉(zhuǎn)化效率高低的主要因素是光伏電池板及其陽光追蹤性能。但隨著光伏能量在工業(yè)生產(chǎn)和生活上的應用日漸加深，光伏連接線纜的應用需求正在不斷增大。由于光伏連接線纜的特殊線性結(jié)構(gòu)，在與各種光伏設(shè)備和應用設(shè)備之間的連接來看，連接器接頭具有較高的匹配要求(防護等級、額定電流、額定電壓、針數(shù)、芯數(shù))和特殊結(jié)構(gòu)(具特定強度的卡扣式連接)。連接器的使用壽命和連接器擰緊的質(zhì)量有密切的關(guān)系，連接器螺母擰的過緊，螺母會積累應力，經(jīng)過長時間的風吹日曬，螺母的應力會釋放出來，將螺母漲裂，如果螺母擰的扭力不夠，連接器內(nèi)部的防水圈就起不到防水作用，導致連接器內(nèi)的連接端子氧化，降低導電性，甚至進水導致短路，由于裝配失誤會出現(xiàn)扭力達到，但螺紋距離浮動較大，我們可以通過檢測螺紋擰緊的距離，來判斷連接器內(nèi)部零件是否漏裝和重復。帶線連接器使用的范圍不但是光伏行業(yè)，通訊，汽車制造，航空航天，精密儀器制造，等等很多行業(yè)都在使用，相信隨著科技的發(fā)展，帶螺母裝配的帶線連接器使用的范圍會越來越廣從傳統(tǒng)該類連接器接頭的裝配來看，其塑料的連接器護套為由工人采用特制的工具手工旋接而成。但這非但效率低下，而且就單個光伏連接器接頭來看，不同的工人、不同次的裝配作業(yè)很難做到產(chǎn)品統(tǒng)一，甚至裝配后的產(chǎn)品中，存在很大一部分不合格品。連接器的使用壽命和連接器擰緊的質(zhì)量有密切的關(guān)系，連接器螺母擰的過緊，螺母會積累應力，經(jīng)過長時間的風吹日曬，螺母的應力會釋放出來，將螺母漲裂，如果螺母擰的扭力不夠，連接器內(nèi)部的防水圈就起不到防水作用，導致連接器內(nèi)的連接端子氧化，降低導電性，甚至進水導致短路，由于裝配失誤會出現(xiàn)扭力達到，但螺紋距離浮動較大，我們可以通過檢測螺紋擰緊的距離，來判斷連接器內(nèi)部零件是否漏裝和重復。如果不良品投入應用實施，將會存在各種意想不到的不良后果。為此，研究如何提高生產(chǎn)效率，提升帶線連接器鎖緊強度及其一致性，顯得尤為重要而急迫。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明旨在設(shè)計基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，通過設(shè)備解放傳統(tǒng)手工作業(yè)的勞動力，提升帶線連接器的裝配效率，使得螺母護套的鎖緊程度更符合工業(yè)應用的標準。為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，包括機殼內(nèi)一體相連的機頭、機身及外接電源，所述機殼在機頭面向作業(yè)人員的一側(cè)設(shè)有裝接窗口，所述機頭具有固定支架，所述固定支架上裝接有第一氣缸和受第一氣缸驅(qū)動可相對固定支架水平運動的滑動支架，所述滑動支架面向裝接窗口一側(cè)設(shè)有可軸向自轉(zhuǎn)的螺母夾緊機構(gòu)，夾緊機構(gòu)裝有壓力傳感器，用來反饋螺母的夾緊力，且所述滑動支架在與螺母夾緊機構(gòu)自轉(zhuǎn)不相干涉的旁側(cè)設(shè)有用于向螺母夾緊機構(gòu)輸出自轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電機和用于驅(qū)動螺母夾緊機構(gòu)在夾緊、放松兩狀態(tài)間切換的第二氣缸，所述螺母夾緊機構(gòu)的軸向中央與之相分離設(shè)有匹配帶線連接器端部形狀的產(chǎn)品固定治具，所述產(chǎn)品固定治具與固定支架相對固定，固定支架和產(chǎn)品固定治具之間裝有扭力傳感器，產(chǎn)品固定治具底部裝有位移傳感器用來檢測螺母離產(chǎn)品固定治具距離，且產(chǎn)品固定治具至裝接窗口的空間范圍內(nèi)設(shè)有探測待裝接的帶線連接器插入的傳感裝置；整套夾緊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)固定在同一平臺，相對產(chǎn)品固定治具可以前后滑動，這樣可以確保螺母在擰緊過程中夾緊的部位保持固定。進一步的，所述螺母夾緊機構(gòu)包含相對滑動支架位置固定的支撐盤、受第二氣缸驅(qū)動朝向或背向支撐盤運動的錐盤及相對支撐盤盤面呈均勻圓周分布的至少三個杠桿架，所述杠桿架嵌接在支撐盤上，其背向裝接窗口的一端抵靠在錐盤的錐面上，且其外露于支 撐盤的另一端朝向螺母夾緊機構(gòu)的自轉(zhuǎn)軸彎折形成螺母夾持部，夾緊狀態(tài)下全部杠桿架的螺母夾持部與帶線連接器的螺母護套相匹配。進一步的，所述螺母夾持部設(shè)有用于緩沖磨損、增加扭矩的橡膠套。進一步的，所述鎖緊裝置的機頭面向作業(yè)人員的同側(cè)或異側(cè)還設(shè)有顯示輸入面板，且所述顯示輸入面板與控制器通過數(shù)據(jù)總線相連。進一步的，所述鎖緊裝置的機頭設(shè)有急停報警裝置，包含基于聲音或光的示警單元和急停開關(guān)兩部分，其中所述示警單元連至控制器的一個輸出端，所述急停開關(guān)連至控制器供能輸入端與外接電源之間。進一步的，所述鎖緊機在裝接窗口外側(cè)設(shè)有用于放置帶線連接器延伸線纜的懸架，并且所述懸架的一端與機殼一體相連。進一步地，該機器的操作系統(tǒng)可以分扭力模式和距離模式來裝配不同要求的連接器。本發(fā)明的原理是所述機身設(shè)有獨立開發(fā)的可編程的控制器，所述控制器的一個供能輸入端與外接電源相連，另一個輸入端與觸摸式嵌入計算機連接，通過計算機設(shè)置參數(shù)和采集參數(shù)，并且儲存至指定位置，控制器另外半口分別接夾緊汽缸控制電磁閥，位移汽缸控制電磁閥，氣體流量調(diào)節(jié)閥，伺服電機控制驅(qū)動，夾緊機構(gòu)壓力傳感器，固定產(chǎn)品固定治具扭力傳感器，產(chǎn)品固定治具位移傳感器，產(chǎn)品有無檢測傳感器該機器的操作系統(tǒng)可以分扭力模式和距離模式。扭力模式工作的步驟為產(chǎn)品固定治具傳感器檢測到產(chǎn)品，夾緊電磁閥工作，壓力傳感器反饋壓力值，控制器通過流量閥調(diào)解夾緊力的壓力值，壓力值超出設(shè)置范圍，機器停機報警，現(xiàn)實故障代碼，壓力值正常伺服電機旋轉(zhuǎn)，位移汽缸電磁閥工作，扭力傳感器采集扭力并反饋，扭力到達設(shè)定值，伺服電機停止運轉(zhuǎn)，位移傳感器采集螺母距離，判斷產(chǎn)品是否符合設(shè)置距離范圍，符合范圍機器正常工作，超出范圍，機器報警，可編程控制器將設(shè)定的扭力值和采集的夾緊力值，伺服電機的扭力值，和位移傳感器的距離值，傳輸?shù)角度胧接嬎銠C，計算機將采集值儲存在指定位置距離模式工作的步驟為產(chǎn)品固定治具傳感器檢測到產(chǎn)品，夾緊電磁閥工作，壓力傳感器反饋壓力值，控制器通過流量閥調(diào)解夾緊力的壓力值，壓力值超出設(shè)置范圍，機器停機報警，現(xiàn)實故障代碼，壓力值正常伺服電機旋轉(zhuǎn)，位移汽缸電磁閥工作，位移感器采集距離并反饋，距離到達設(shè)定值，伺服電機停止運轉(zhuǎn)，扭力傳感器采集螺母扭力，判斷產(chǎn)品扭力值是否在設(shè)置扭力范圍，符合范圍機器正常工作，超出范圍，機器報警，可編程控制器將設(shè)定的距離值和采集的夾緊力值，伺服電機的扭力值，和扭力傳感器的扭力值，傳輸?shù)角度胧接嬎銠C，計算機將采集值儲存在指定位置本發(fā)明的有益效果是采用數(shù)控方式運行該鎖緊裝置，能有效針對各種線纜的帶線連接器進行控制參數(shù)設(shè)定，并實現(xiàn)高效的自動化裝配；所制得的產(chǎn)品其螺母護套的鎖緊程度更符合工業(yè)應用的標準，極大地提高了連接器產(chǎn)品的性能一致性。此外，通過更多人性化的結(jié)構(gòu)改進，該鎖緊裝置具有方便操作、智能報警、快速響應急停等突出優(yōu)點，這些都是傳統(tǒng)手工作業(yè)所無法企及的。


圖I是本發(fā)明鎖緊機一種加工對象的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鎖緊機另一種加工對象的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明鎖緊機的整體外觀示意圖；圖4是本發(fā)明的產(chǎn)品固定治具結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明機頭部分的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明機頭部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明機頭部分的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號說明1、機頭，2、機身，3、夕卜接電源,4、裝接窗口，5、固定支架,6、第一氣缸，7、滑動支架，8、螺母夾緊機構(gòu)，9、壓力傳感器，10、伺服電機，11、第二氣缸，12、產(chǎn)品固定治具，13、扭力傳感器，14、位移傳感器，15、探測傳感裝置，16、支撐盤，17、杠桿架，18、錐盤，19、螺母夾持部，20、橡膠套，21、觸摸式嵌入計算機，22、控制器，23、急停報警裝置，24、示警單兀，25、急停開關(guān),26、懸架。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。參照圖3、圖4、圖6所示，基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，包括機殼內(nèi)一體相連的機頭I、機身2及外接電源3，所述機頭2面向作業(yè)人員的一側(cè)設(shè)有裝接窗口 4，所述機頭2內(nèi)設(shè)置固定支架5，所述固定支架5上裝接有第一氣缸6和受所述第一氣缸6驅(qū)動可相對所述固定支架5水平運動的滑動支架7，所述滑動支架7面向裝接窗口 4 一側(cè)設(shè)有可軸向自轉(zhuǎn)的螺母夾緊機構(gòu)8，所述夾緊機構(gòu)8裝有壓力傳感器9，用來反饋螺母的夾緊力，且所述滑動支架7在與所述螺母夾緊機構(gòu)8的旁側(cè)設(shè)有用于向螺母夾緊機構(gòu)輸出自轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服電機10和用于驅(qū)動螺母夾緊機構(gòu)在夾緊、放松兩狀態(tài)間切換的第二氣缸11，所述螺母夾緊機構(gòu)8的軸向頂端中央設(shè)有產(chǎn)品固定治具12，所述產(chǎn)品固定治具12與所述固定支架5相對固定,所述固定支架5和所述產(chǎn)品固定治具12之間裝有扭力傳感器13,所述產(chǎn)品固定治具12底部裝有位移傳感器14，用來檢測螺母離產(chǎn)品固定治具距離，且所述產(chǎn)品固定治具12至所述裝接窗口 4的空間范圍內(nèi)設(shè)有探測待裝接的帶線連接器插入的傳感裝置15。
參見圖6所示，進一步的，所述螺母夾緊機構(gòu)8包含相對所述滑動支架7位置固定的支撐盤16、錐盤18以及相對所述支撐盤16盤面呈均勻圓周分布的至少三個杠桿架17，所述杠桿架17嵌接在所述支撐盤16上，其背向所述裝接窗口 4的一端抵靠在所述錐盤18的錐面上，所述錐盤18的錐面和所述三個杠桿架17連接部位均裝有所述壓力傳感器9，且其外露于所述支撐盤16的另一端且朝向所述螺母夾緊機構(gòu)8的自轉(zhuǎn)軸彎折形成螺母夾持部19，夾緊狀態(tài)下全部所述杠桿架17的所述螺母夾持部19與帶線連接器的螺母護套20相匹配。參見圖4所示，進一步的，所述螺母夾持部19設(shè)有用于緩沖耐磨損、增加螺母和夾緊機構(gòu)之間摩擦力的橡膠套20。進一步的，只要簡單更換所述產(chǎn)品固定治具12和夾持部19便可以鎖各 種帶線連接器封裝時帶有螺紋的螺母。參見圖5所示，進一步的，所述機頭I還設(shè)有觸摸式嵌入計算機21，且所述觸摸式嵌入計算機21與控制器22通過數(shù)據(jù)總線相連，并可和所述控制器22交換數(shù)據(jù)，所述觸摸式嵌入計算機21將所述控制器22采集的數(shù)據(jù)儲存在所述觸摸式嵌入計算機21內(nèi)。進一步的，所述機頭I設(shè)有急停報警裝置23，所述急停報警裝置23包含基于聲音或光的示警單元24和急停開關(guān)25兩部分，其中所述示警單元24與所述控制器22的一個輸出端連接，所述急停開關(guān)25連至所述控制器22供能輸入端與所述外接電源3之間。進一步的，所述裝接窗口 4外側(cè)設(shè)有用于放置帶線連接器延伸線纜的懸架26，并且所述懸架26的一端與機殼一體相連。
權(quán)利要求
1.基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，包括機殼內(nèi)一體相連的機頭(I)、機身(2)及外接電源(3)，其特征在于所述機頭(2)面向作業(yè)人員的一側(cè)設(shè)有裝接窗口(4)，所述機頭(2)內(nèi)設(shè)置固定支架(5)，所述固定支架(5)上裝接有第一氣缸(6)和可相對所述固定支架(5)水平運動的滑動支架(7)，所述滑動支架(7)面向裝接窗口(4) 一側(cè)設(shè)有可軸向自轉(zhuǎn)的螺母夾緊機構(gòu)(8)，且所述滑動支架(7)在與所述螺母夾緊機構(gòu)(8)的旁側(cè)設(shè)有伺服電機(10)和第二氣缸(11)，所述螺母夾緊機構(gòu)(8)的軸向頂端中央設(shè)有產(chǎn)品固定治具(12)，所述產(chǎn)品固定治具(12)與所述固定支架(5)相對固定，所述固定支架(5)和所述產(chǎn)品固定治具(12)之間裝有扭力傳感器(13)，所述產(chǎn)品固定治具(12)底部裝有位移傳感器(14)，且所述產(chǎn)品固定治具(12)與所述裝接窗口(4)之間設(shè)有探測傳感裝置(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，其特征在于所述螺母夾緊機構(gòu)(8)包含相對所述滑動支架(7)位置固定的支撐盤(16)、錐盤(18)以及相對所述支撐盤(16)盤面呈均勻圓周分布的至少三個杠桿架(17)，所述杠桿架(17)嵌接在所述支撐盤(16)上，其背向所述裝接窗口(4)的一端抵靠在所述錐盤(18)的錐面上，所述錐盤(18)的錐面和所述三個杠桿架(17)連接部位均裝有壓力傳感器(9)，且其外露于所述支撐盤(16)的另一端彎折形成螺母夾持部(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，其特征在于所述螺母夾持部(19)設(shè)有橡膠套(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，其特征在于所述機頭(I)還設(shè)有觸摸式嵌入計算機(21)，所述觸摸式嵌入計算機(21)通過數(shù)據(jù)總線與控制器(22)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，其特征在于所述機頭(I)設(shè)有急停報警裝置(23)，所述急停報警裝置(23)包含基于聲音或光的示警單元(24)和急停開關(guān)(25)兩部分，所述示警單元(24)與所述控制器(22)的一個輸出端連接，所述急停開關(guān)(25)連至所述控制器(22)供能輸入端與所述外接電源(3)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，其特征在于所述裝接窗口(4)外側(cè)設(shè)有懸架(26),并且所述懸架(26)的一端與機殼一體相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于整體旋轉(zhuǎn)固定技術(shù)的自動化螺母裝配系統(tǒng)，包括機頭、機身和外接電源，機頭一側(cè)設(shè)有裝接窗口，機頭內(nèi)設(shè)有固定支架，固定支架上裝接有第一氣缸和滑動支架，滑動支架面向裝接窗口一側(cè)設(shè)有螺母夾緊機構(gòu)，且滑動支架旁側(cè)設(shè)有伺服電機和第二氣缸；螺母夾緊機構(gòu)的軸向頂端中央與設(shè)有產(chǎn)品固定治具，產(chǎn)品固定治具與固定支架相對固定，固定支架和產(chǎn)品固定治具之間裝有扭力傳感器，產(chǎn)品固定治具底部裝有位移傳感器，且產(chǎn)品固定治具與裝接窗口之間設(shè)有探測傳感裝置。本系統(tǒng)能有效針對各種線纜的帶線連接器進行控制參數(shù)設(shè)定，并實現(xiàn)高效的自動化裝配；該系統(tǒng)具有方便操作、智能報警、快速響應急停等突出優(yōu)點。
文檔編號B23P19/06GK102950459SQ20111024948
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者劉文慶 申請人:蘇州艾爾克科技有限公司