專利名稱：母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種母線鉚接裝配系統(tǒng)，尤其涉及一種由PLC控制器接收并計(jì)算母線規(guī)格參數(shù)，對(duì)母線進(jìn)行多鉚槍鉚接的同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，屬于電氣控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
母線槽作為變壓器與配電柜之間的輸電設(shè)備以及配電柜與負(fù)載之間的配電設(shè)備
被已被廣泛使用。但由于不同用戶用電負(fù)載大小的差別和用電現(xiàn)場(chǎng)的位置各異性，母線產(chǎn)
品在尺寸和長(zhǎng)度上都具有很大的可變性，其規(guī)格具有多樣性。傳統(tǒng)的母線裝配都是靠人工
手持鉚槍來(lái)完成鉚接完成的，存在工作效率低下和鉚接質(zhì)量難以保證的不足。 為了提高電力系統(tǒng)的工業(yè)化裝配，尤其是母線裝配的工作效率，各廠商紛紛著眼
于自動(dòng)化母線鉚接的設(shè)備研制上。但在現(xiàn)有的自動(dòng)化母線鉚接生產(chǎn)線中，依然面對(duì)母線產(chǎn)
品在尺寸和長(zhǎng)度上可變性大、規(guī)格種類多樣性的問(wèn)題。突出表現(xiàn)在設(shè)計(jì)部門(mén)用戶根據(jù)訂單
設(shè)計(jì)各型號(hào)母線，但這些母線產(chǎn)品種類繁多，給生產(chǎn)信息管理帶來(lái)了不小的難度，這使得位
于生產(chǎn)部門(mén)的作業(yè)人員和鉚接機(jī)臺(tái)在匹配各類型母線進(jìn)行自動(dòng)鉚接作業(yè)時(shí)，鉚接裝配機(jī)臺(tái)
常常無(wú)法準(zhǔn)確匹配母線的規(guī)格，并進(jìn)行高精度的鉚接作業(yè)， 一方面造成母線鉚接質(zhì)量的偏
低，良品率難以得到保證；另一方面，更難與實(shí)現(xiàn)對(duì)母線進(jìn)行多鉚槍同步協(xié)調(diào)可控作業(yè)，使
得母線鉚接效率的提升長(zhǎng)期處于瓶頸狀態(tài)。這種不利局面深刻地影響著電力系統(tǒng)工業(yè)化的
快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，使得在母線的裝配過(guò)程中，能實(shí)現(xiàn)一個(gè)以上的鉚槍對(duì)母線不同位置進(jìn)行同步協(xié)調(diào)鉚接的裝配作業(yè)，從而提高母線裝配機(jī)臺(tái)的鉚接效率和鉚接精度。[0005] 本實(shí)用新型的目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，主體框架上懸浮于工件傳送帶相異兩側(cè)且裝設(shè)有至少二個(gè)鉚槍，其特征在于所述主體框架上相對(duì)于工件傳送帶兩側(cè)分別組裝有一個(gè)水平
伺服，并在主體框架內(nèi)裝設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)垂直伺服，以及在工件傳送帶的母線裝配區(qū)域上裝設(shè)有龍門(mén)夾伺服， 一個(gè)從上位機(jī)接出的PLC控制器分別與所有伺服相連接；所述任一鉚槍均通過(guò)機(jī)械臂分別與同側(cè)的水平伺服和唯一對(duì)應(yīng)的垂直伺服相連。 進(jìn)一步地，前述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其中該水平伺服、垂直伺服和龍門(mén)夾伺服均為氣缸驅(qū)動(dòng)式伺服裝置。其中該垂直伺服數(shù)量為四個(gè)，分別架設(shè)在主體框架上母線裝配區(qū)域的周邊四側(cè)，并且每一個(gè)垂直伺服均與PLC控制器獨(dú)立連接。[0008] 進(jìn)一步地，前述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其中工件傳送帶在母線裝配區(qū)域的底部設(shè)有與PLC控制器相連的頂升氣缸和下壓氣缸。 進(jìn)一步地，前述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其中主體框架上在母線裝配區(qū)域內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)光電傳感器。[0010] 應(yīng)用本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其有益效果是 通過(guò)PLC控制器接收來(lái)自上位機(jī)的母線規(guī)格數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)根據(jù)鉚接要求進(jìn)
行計(jì)算，從而輸出具有協(xié)調(diào)、可控的多鉚槍同步控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)各伺服裝置、頂升氣缸和下
壓氣缸及鉚槍進(jìn)行同步多點(diǎn)鉚接，可以實(shí)現(xiàn)高效的母線自動(dòng)化鉚接裝配，同時(shí)通過(guò)多個(gè)水
平、垂直方向上位置可調(diào)的伺服調(diào)節(jié)作用，也提高了母線裝配系統(tǒng)對(duì)母線規(guī)格差異的兼容
性，較之于工人手工鉚接和呆板的機(jī)器逐點(diǎn)鉚接，本實(shí)用新型具有突出的優(yōu)越性能。
為使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及有益效果更易于理解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型
若干具體實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014] 圖2是本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖；[0015] 圖3是本實(shí)用新型鉚接對(duì)象另一規(guī)格母線的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)控制方法的另一實(shí)施流程圖。
具體實(shí)施方式
[0017] 實(shí)施例一 如圖1所示，是本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。由該附圖可以清楚地看到，該母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成主要包括主體框架1及其工件傳送帶11、第一鉚槍21、第二鉚槍22、第三鉚槍23、第四鉚槍24、兩個(gè)水平伺服31、32、復(fù)數(shù)垂直伺服41、42……、一個(gè)龍門(mén)夾伺服5、頂升和下壓氣缸6，以及連接各伺服動(dòng)作的強(qiáng)筋線7。此外，在工件傳送帶ll的母線鉚接區(qū)域前端，還設(shè)有至少一個(gè)光電傳感器9。本實(shí)施例中，該多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)的鉚接對(duì)象為無(wú)窗口的四線制母線81，其H型材和U型材所圍裹的空間內(nèi)平行排列有四條母排811。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件中[0019] 該主體框架1為一個(gè)大型鏤空式框架結(jié)構(gòu)，其間貫穿設(shè)置有工件傳送帶11，并且在其頂部空間內(nèi)固定裝設(shè)有PLC控制器12。在主體框架l內(nèi)部，還分別設(shè)有若干用于定位的支架； 該水平伺服31、32固定裝設(shè)在主體框架1之上，并且分設(shè)在工件傳送帶11上與母線傳送方向相垂直的兩側(cè)。其主要作用是對(duì)同側(cè)鉚槍進(jìn)行水平位置精確定位；[0021] 該垂直伺服數(shù)量可以根據(jù)鉚槍的數(shù)量進(jìn)行一一匹配，各垂直伺服分別裝設(shè)在主體框架1內(nèi)部，且在數(shù)量上對(duì)稱分布于工件傳送帶11的兩側(cè)，圖中可視部分的垂直伺服數(shù)量為兩個(gè)，分別為第一垂直伺服41和第二垂直伺服42，其主要作用是對(duì)同側(cè)鉚槍進(jìn)行垂直方向的精確定位； 該龍門(mén)夾伺服5為裝設(shè)在工件傳送帶11的母線鉚接區(qū)域內(nèi)，主要用于母線逐點(diǎn)鉚接時(shí)夾持母線進(jìn)行前后位置的精確定位移動(dòng)。 該第一鉚槍21至第四鉚槍24兩兩相對(duì)，也分別設(shè)置在工件傳送帶11兩側(cè)，每一個(gè)鉚槍均通過(guò)各自的機(jī)械臂與同側(cè)的水平伺服及唯一對(duì)應(yīng)的垂直伺服相連接。[0024] 上述各伺服均為氣缸驅(qū)動(dòng)式伺服裝置，且分別通過(guò)各自的總線接入到PLC控制器12，接受PLC控制器12的動(dòng)作指令并運(yùn)行。其中該P(yáng)LC控制器的運(yùn)算單元可以是CPU315-2DP° ;該P(yáng)LC控制器與各伺服及鉚槍之間的通訊，是通過(guò)RS-232總線接口實(shí)現(xiàn)的。[0025] 此外，該頂升和下壓氣缸6裝設(shè)在工件傳送帶11的下側(cè)，主要用于對(duì)鉚接區(qū)域的抬升和下降，其同樣通過(guò)總線連接并受控于PLC控制器12。 如圖2所示，是本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)控制方法的流程示意圖。由此可見(jiàn)，上述各構(gòu)件在實(shí)際的母線81鉚接作業(yè)時(shí)，是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)的 首先，由PLC控制器接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的母線信息，提取出母線長(zhǎng)度、寬度、線制、鉚點(diǎn)的相對(duì)位置、鉚槍動(dòng)作標(biāo)志位、窗口校驗(yàn)點(diǎn)的相對(duì)位置和校驗(yàn)點(diǎn)所在的邊等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以是產(chǎn)線臨時(shí)檢測(cè)得到的，也可以是通過(guò)匹配條形碼調(diào)用預(yù)編譯的母線規(guī)格數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。該P(yáng)LC控制器在接收到這些數(shù)據(jù)后進(jìn)行校驗(yàn)當(dāng)前數(shù)據(jù)有效性； 接著，PLC控制器根據(jù)提取的母線寬度數(shù)據(jù)計(jì)算出水平伺服的行走距離，在鉚接前驅(qū)動(dòng)水平伺服運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置，同時(shí)校驗(yàn)當(dāng)前鉚接母線寬度和與母線條形碼數(shù)據(jù)的一致性； 再接著，根據(jù)提取的母線線制數(shù)據(jù)計(jì)算出各垂直伺服的行走距離；根據(jù)鉚點(diǎn)的相
對(duì)位置和對(duì)應(yīng)的鉚槍動(dòng)作標(biāo)志位計(jì)算出龍門(mén)夾伺服的行走距離。PLC控制器根據(jù)計(jì)算出的
距離結(jié)果，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服運(yùn)送母線至對(duì)應(yīng)的鉚接位置；再根據(jù)鉚槍動(dòng)作標(biāo)志位數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
當(dāng)前位置需要鉚接的鉚槍進(jìn)行鉚接。其中該需要鉚接的位置指的是第一鉚槍、第二鉚槍、第
三鉚槍、第四鉚槍各自所對(duì)應(yīng)的鉚接點(diǎn)以及其中任意幾個(gè)組合構(gòu)成的鉚接點(diǎn)組； 最后，由PLC控制器執(zhí)行程序，重復(fù)以上龍門(mén)夾伺服的受控運(yùn)送和垂直伺服的定
位的周期性控制，直至所有鉚點(diǎn)鉚完為止。 值得注意的是龍門(mén)夾伺服5的運(yùn)行距離是有限的，故而其受PLC控制器驅(qū)動(dòng)為往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，才能將整條母線輸送完成。這就需要PLC來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾氣缸張開(kāi)，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服后退，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾氣缸夾緊，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服前進(jìn)，驅(qū)動(dòng)鉚槍氣缸拉緊，驅(qū)動(dòng)鉚槍鉚接，驅(qū)動(dòng)鉚槍氣缸松開(kāi)，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服前進(jìn)，驅(qū)動(dòng)鉚槍氣缸拉緊，驅(qū)動(dòng)鉚槍鉚接，驅(qū)動(dòng)鉚槍氣缸松開(kāi)。這樣循環(huán)直到無(wú)法繼續(xù)行走到下一個(gè)鉚點(diǎn)位置，這時(shí)候驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾氣缸張開(kāi)，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服后退，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾氣缸夾緊，驅(qū)動(dòng)龍門(mén)夾伺服前進(jìn)，繼續(xù)循環(huán)。這樣循環(huán)直到鉚完最后一個(gè)鉚點(diǎn)。[0032] 實(shí)施例二 如圖3所示，是本實(shí)用新型鉚接對(duì)象另一規(guī)格母線的結(jié)構(gòu)示意圖。由該附圖可見(jiàn)該類母線82具有窗口 822，根據(jù)客戶的技術(shù)要求，窗口的位置不能鉚接，需要在窗口的兩邊固定距離鉚接四個(gè)點(diǎn)M1 M4。并且，該五線制母線的頭部及尾部的母排兩端均形成有彎曲部分821。故而當(dāng)采用實(shí)施例一所介紹的多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)中，還需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步地改進(jìn)設(shè)計(jì)，但這并不與本實(shí)用新型的創(chuàng)新本質(zhì)相違背。由于采用的機(jī)臺(tái)設(shè)備整體與實(shí)施例一相同，且已在該實(shí)施例中詳細(xì)介紹，故此處不在予以贅述。僅突出該同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)對(duì)于母線窗口及母線頭尾部彎曲部分的改進(jìn)措施。 結(jié)合圖4本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)控制方法的另一實(shí)施流程圖可見(jiàn)一方面，PLC控制器根據(jù)窗口校驗(yàn)點(diǎn)的相對(duì)位置和校驗(yàn)點(diǎn)所在的邊，會(huì)在母線運(yùn)行到相應(yīng)校驗(yàn)點(diǎn)的時(shí)候檢測(cè)校驗(yàn)孔，從而校驗(yàn)當(dāng)前鉚接的母線的窗口位置和條形碼數(shù)據(jù)是否相符。另一方面，為了避免母線頭部和尾部通過(guò)氣缸和鉚槍的時(shí)候卡住，在工件傳送帶的母線鉚接區(qū)域前端，還設(shè)有至少一個(gè)光電傳感器。對(duì)其如下兩方面處理。首先，通過(guò)配合光電傳感器，結(jié)合程序處理，使得所有的頂升氣缸和下壓氣缸在母線頭部通過(guò)以后才動(dòng)作，并且在母線尾部將要到達(dá)的時(shí)候復(fù)位。其次，通過(guò)配合光電傳感器，結(jié)合程序處理，使得四個(gè)鉚槍垂直軸在母線頭部通過(guò)后的各自第一個(gè)鉚點(diǎn)位置到達(dá)后才開(kāi)始驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并且在母線尾部到達(dá)前的最后一個(gè)鉚點(diǎn)鉚完以后，就開(kāi)始復(fù)位。 通過(guò)以上兩個(gè)具體實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)具有切實(shí)的實(shí)用性通過(guò)PLC控制器接收來(lái)自上位機(jī)的母線規(guī)格數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)根據(jù)鉚接要求進(jìn)行計(jì)算，從而輸出具有協(xié)調(diào)、可控的多鉚槍同步控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)各伺服裝置、頂升氣缸、下壓氣缸及鉚槍進(jìn)行同步多點(diǎn)鉚接，實(shí)現(xiàn)了高效的母線自動(dòng)化鉚接裝配，同時(shí)通過(guò)多個(gè)水平、垂直方向上位置可調(diào)的伺服調(diào)節(jié)作用，也提高了母線裝配系統(tǒng)對(duì)母線規(guī)格差異的兼容性，較之于工人手工鉚接和呆板的機(jī)器逐點(diǎn)鉚接，本實(shí)用新型具有突出的優(yōu)越性能。[0036] 綜上所述，是對(duì)本實(shí)用新型母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)通過(guò)具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，但并非以這些實(shí)施例來(lái)限制本實(shí)用新型多樣性的實(shí)施方式及要求的權(quán)利要求保護(hù)范圍。因此，但凡理解本實(shí)用新型，并根據(jù)上述實(shí)施例進(jìn)行的等效結(jié)構(gòu)變化或構(gòu)件替換，能夠?qū)崿F(xiàn)相同目的和效果的設(shè)計(jì)，均應(yīng)視為對(duì)本專利申請(qǐng)保護(hù)內(nèi)容的侵犯。
權(quán)利要求母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，主體框架上懸浮于工件傳送帶相異兩側(cè)且裝設(shè)有至少二個(gè)鉚槍，其特征在于所述主體框架上相對(duì)于工件傳送帶兩側(cè)分別組裝有一個(gè)水平伺服，并在主體框架內(nèi)裝設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)垂直伺服，以及在工件傳送帶的母線裝配區(qū)域上裝設(shè)有龍門(mén)夾伺服，一個(gè)從上位機(jī)接出的PLC控制器分別與所有伺服相連接；所述任一鉚槍均通過(guò)機(jī)械臂分別與同側(cè)的水平伺服和唯一對(duì)應(yīng)的垂直伺服相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于所述水平伺服、垂直伺服和龍門(mén)夾伺服均為氣缸驅(qū)動(dòng)式伺服裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于所述垂直伺服數(shù)量為四個(gè)，分別架設(shè)在主體框架上母線裝配區(qū)域的周邊四側(cè)，并且每一個(gè)垂直伺服均與PLC控制器獨(dú)立連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于所述工件傳送帶在母線裝配區(qū)域的底部設(shè)有與PLC控制器相連的頂升氣缸和下壓氣缸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于所述主體框架上在母線裝配區(qū)域內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)光電傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種母線多鉚槍同步協(xié)調(diào)作業(yè)系統(tǒng)，其在主體框架上設(shè)有多個(gè)分別獨(dú)立與PLC控制器相連的至少二個(gè)鉚槍、兩個(gè)水平伺服、復(fù)數(shù)個(gè)垂直伺服，以及設(shè)于工件傳送帶的龍門(mén)夾伺服，其中鉚槍均通過(guò)機(jī)械臂分別與同側(cè)的水平伺服和唯一對(duì)應(yīng)的垂直伺服相連，PLC控制器接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的母線規(guī)格信號(hào)，經(jīng)提取、計(jì)算后向各伺服、氣缸及鉚槍發(fā)出協(xié)調(diào)的多點(diǎn)同步鉚接控制信號(hào)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)方案實(shí)施應(yīng)用后，使得在母線的裝配過(guò)程中，能實(shí)現(xiàn)一個(gè)以上的鉚槍對(duì)母線不同位置進(jìn)行同步鉚接的裝配作業(yè)，從而提高了母線裝配機(jī)臺(tái)的鉚接效率和鉚接精度。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201438624SQ20092004713
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者孫濤, 廖淮東, 李飛, 鄧毅, 馬新華 申請(qǐng)人:蘇州鉑電自動(dòng)化科技有限公司;鎮(zhèn)江西門(mén)子母線有限公司