專利名稱：母線自沖鉚接設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及母線制造領域，尤其涉及一種母線自沖鉚接設備。
背景技術：
母線是由鋼板、鋁板以及其它金屬或合金等金屬板為保護外殼(主要包括H型材和U型材)、導電排、絕緣材料以及有關附件組成的系統，通常為交流三相三線、三相四線或五線制。母線可制成標準長度的段節，并且每隔一段距離設有插接分線盒，也可制成中間不帶分線盒的饋電型封閉式母線。傳統的母線裝配都是靠人工手持鉚槍來完成鉚接工序，工作效率低下并且鉚接的質量難以保證。電力行業的母線產品越來越多地采用密集型形式，尤其是高電壓等級、高質量要 求的母線。為了提高母線裝配的工作效率，對于密集型母線的保護外殼(一般包括H型材和U型材)的連接，越來越多的企業采用自沖鉚接工藝，并且為了進一步提高母線裝配的工作效率，通常還會設置多個鉚槍。例如目前現有技術中所使用的母線多鉚槍同步協調作業系統，該系統包括至少兩個鉚槍，這些鉚槍設置在工件傳送帶的兩側，并通過機械臂與同側的水平伺服和唯一對應的垂直伺服相連，以實現鉚槍既能夠在垂向上運動，又能夠水平運動。但是這樣的設置會使整個系統的機構過于復雜，從而增加了系統的成本以及維修和維護難度。因此，需要一種母線自沖鉚接設備以解決現有技術中存在的問題。
實用新型內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種母線自沖鉚接設備，包括用于放置母線的加工臺、對母線進行鉚接的多個鉚槍、用于驅動所述鉚槍運動的橫向驅動機構和垂向驅動機構以及用于控制所述橫向驅動機構和所述垂向驅動機構的控制裝置，所述多個鉚槍設置在所述加工臺的第一側和第二側，位于所述第一側的所述鉚槍同時與所述橫向驅動機構和所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的橫向和垂向移動，位于所述第二側的所述鉚槍與所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的垂向移動，并且在所述加工臺的所述第二側設置有定位裝置。優選地，在所述母線自沖鉚接設備的進料端和出料端均設置有用于使母線在所述加工臺上從所述進料端向所述出料端移動的送料裝置，并且所述送料裝置均位于所述加工臺的同一側。優選地，所述送料裝置設置在所述加工臺的非人工操作側。優選地，在所述加工臺的與所述送料裝置相對的一側設置有送料輔助裝置，用于在送料過程中對母線進行導向。優選地，所述送料裝置沿所述加工臺的橫向和縱向可移動地設置在所述加工臺的所述第一側，所述送料輔助裝置固定設置在所述加工臺的所述第二側。[0012]優選地，所述送料裝置沿所述加工臺的縱向可移動地設置在所述加工臺的所述第二側，所述送料輔助裝置沿所述加工臺的橫向可移動地設置在所述加工臺的所述第一側。優選地，在所述母線自沖鉚接設備的所述進料端設置有用于對母線的插口進行實時監測的插口監測裝置，所述插口監測裝置向所述控制裝置發送插口位置信號，所述控制裝置根據所述插口位置信號并結合母線鉚點的分布算法控制所述送料裝置的送料距離。優選地，所述母線自沖鉚接設備還包括母線確認裝置，所述母線確認裝置用于檢測母線的幾何參數并實時向所述控制裝置反饋母線確認信號，所述控制裝置接收到所述母線確認信號和所述插口位置信號后根據所述母線鉚點的分布算法對母線鉚點的分布進行計算，以控制所述送料裝置的送料距離。優選地，所述控制裝置包括上位機和與所述上位機連接的可編程邏輯控制器，其中，所述上位機用于接收母線確認信息和插口位置信號并結合所述母線鉚點的分布算法進 行鉚點的分布計算，所述可編程邏輯控制器用于根據分布計算的結果控制所述送料器的送料距離。優選地，所述定位裝置為多個，沿所述加工臺的縱向分布在所述加工臺的所述第二側。優選地，所述橫向驅動機構包括橫向驅動裝置和將所述橫向驅動裝置連接至所述鉚槍的第一機械臂，所述垂向驅動機構包括垂向驅動裝置和將所述垂向驅動裝置連接至所述鉚槍的第二機械臂，所述橫向驅動裝置和所述垂向驅動裝置為伺服電機、配有編碼器的普通電機、氣缸、液壓缸或它們的組合。根據本實用新型的母線自沖鉚接設備，由于僅使設置在加工臺的第二側的鉚槍與垂向驅動機構連接，因此使整個母線自沖鉚接設備的機構設置得到了簡化，提高了母線自沖鉚接設備的可靠性，節省了設備成本并且便于設備的維修和維護。同時，因在加工臺的第二側設置有定位裝置，使放置在加工臺上的母線得以向第二側的鉚槍靠攏，使第二側的鉚槍在不進行橫向移動的情況下也能夠通過伸出槍頭對母線進行鉚接，保證了母線鉚接的順利進行。在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本實用新型內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的優點和特征。
本實用新型的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用于理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施方式及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，圖I為根據本實用新型的一種具體實施方式
的母線自沖鉚接設備的組成示意圖；圖2為根據本實用新型的一種具體實施方式
的母線自沖鉚接設備的工作流程圖；以及圖3為根據本實用新型的一種具體實施方式
的控制裝置控制送料裝置的流程圖。
具體實施方式
[0025]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。為了徹底 了解本實用新型，將在下列的描述中提出詳細的結構。顯然，本實用新型的施行并不限定于本領域的技術人員所熟悉的特殊細節。本實用新型的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。本實用新型公開了一種母線自沖鉚接設備，主要包括在圖I中示出的加工臺10和多個鉚槍30，以及未示出的橫向驅動機構、垂向驅動機構和用于控制該橫向驅動機構和垂向驅動機構的控制裝置。其中，加工臺10用于放置母線20，在加工臺10上可以沿加工臺10的縱向并排地設置多個圓柱狀的滾軸(未示出)，這些圓柱狀的滾軸的軸線垂直于加工臺10的縱向。當母線20從滾軸上經過時，與母線20接觸的滾軸就會在母線20的帶動下轉動，從而減小母線20受到的阻力。多個鉚槍30用于對放置在加工臺10上的母線20進行鉚接，之前提到的橫向驅動機構和垂向驅動機構則是用來驅動鉚槍30運動的。當控制裝置獲得母線20到達鉚接位置的信號后，就會根據母線的幾何參數控制橫向驅動機構和/或垂向驅動機構帶動鉚槍30運動到鉚接位置準備對母線20進行鉚接。在這里，橫向驅動機構可以優選地包括橫向驅動裝置和連接該橫向驅動裝置與鉚槍30的第一機械臂；垂向驅動機構可以優選地包括垂向驅動裝置和連接該垂向驅動裝置與鉚槍30的第二機械臂。橫向驅動裝置和垂向驅動裝置可以包括伺服電機、配有編碼器的普通電機、氣缸、液壓缸或它們的組合，并且橫向驅動裝置和垂向驅動裝置的選擇是獨立的，其中一方的選擇不會制約另外一方。多個鉚槍30設置在加工臺10的第一側(圖中所示的A側)和第二側(圖中所示的B側)，設置在第一側的鉚槍30同時與橫向驅動機構和垂向驅動機構連接，以實現第一側的鉚槍30沿加工臺10的橫向和垂向移動(如圖中箭頭所示)，設置在第二側的鉚槍30與垂向驅動機構連接，以實現第二側的鉚槍30沿加工臺10的垂向移動(如圖中箭頭所示)。由于設置在第二側的鉚槍30沒有與橫向驅動機構連接，因此設置在第二側的鉚槍30不能沿加工臺10的橫向進行移動，可以認為設置在第二側的鉚槍30在加工臺10的橫向上是固定的。為了進行正常的鉚接加工，以第二側的鉚槍30為基準側，在放置母線20時將母線20向第二側的鉚槍30靠攏，為了實現對母線20的定位，可以在加工臺10的第二側(即上文提及的基準側)設置定位裝置50 (圖I所示)，該定位裝置50的作用在于使母線20與第二側的鉚槍30之間具有合適的距離。該距離能夠保證第二側的鉚槍30的槍頭伸出后能夠對母線20進行鉚接，并且槍頭在離開母線20后不得妨礙母線20的正常移動。優選地，定位裝置50可以設置多個，并這些定位裝置50沿加工臺10的縱向分布在加工臺10的第二偵儀圖中未示出)，以使母線20在整個縱向上都具有可靠的定位，使鉚槍30到母線20上每一個鉚接點的距離都相等。應用本實用新型所公開的母線自沖鉚接設備，不需要將設置在加工臺10的第二側的鉚槍30連接到橫向驅動機構上，使整個母線自沖鉚接設備的機構設置得到了簡化，提高了母線自沖鉚接設備的可靠性，節省了設備成本并且便于設備的維修和維護。同時，因在加工臺10的第二側設置有定位裝置50，使放置在加工臺10上的母線20得以向第二側的鉚槍30靠攏，使第二側的鉚槍30在不進行橫向移動的情況下也能夠通過伸出槍頭對母線20進行鉚接，保證了母線20鉚接的順利進行。在本實用新型的一種優選的實施 方式中，母線自沖鉚接設備還包括設置在母線自沖鉚接設備的進料端和出料端的送料裝置70 (圖I所示)，這里提到的進料端是母線進入母線自沖鉚接設備的一端，出料端是指母線完成鉚接后離開母線自沖鉚接設備的一端。該送料裝置70用于帶動母線20在加工臺10上從進料端向出料端移動，并且設置在進料端和出料端的送料裝置70位于加工臺10的同一側。送料裝置70通常通過驅動機構驅動，這樣的設置可以只在加工臺10的一側設置驅動機構，進一步簡化了母線自沖鉚接設備的機構設置。送料裝置70可以位于加工臺10的第一側，也可以位于加工臺10的第二側。此外，圖I中示出的送料裝置70的位置僅為示范性的，其可以位于能夠帶動母線20在加工臺10上從進料端向出料端移動的任何位置。進一步優選地，可以將送料裝置70設置在加工臺10的非人工操作側。這是因為操作人員需要借助母線自沖鉚接設備的操作面板等裝置來操作母線自沖鉚接設備，當操作面板設置在加工臺10附近時，作為本領域的普通技術人員能夠理解加工臺10接近操作面板的一側為人工操作側，即操作人員使用操作面板時所處的位置。所以，出于確保操作人員的人身安全的目的，將送料裝置70設置在非人工操作側，即操作人員不會涉足的位置，從而避免操作人員與驅動送料裝置70的驅動機構發生干涉，提高了操作的安全性。送料裝置70并不是連續地帶動母線20移動，而是受控制裝置的控制間歇地帶動母線20移動。例如在鉚槍30對母線20完成了一次鉚接后，送料裝置70會帶動母線20向出料端移動直到下一個鉚接點對準鉚槍30才會停止，待完成鉚接后繼續帶動母線20向出料端移動。并且，送料裝置70的移動為往返式移動，當送料裝置70達到它的最大行程后返回初始位置，進行下一次往返式移動。在本實用新型的另一種優選的實施方式中，在加工臺10的與送料裝置70相對的一側設置有送料輔助裝置90 (圖I所示)，該送料輔助裝置90用于在送料裝置70帶動母線20由進料端向出料端移動的過程中與母線20接觸，以對母線20進行導向，保證母線20始終沿著加工臺10的縱向移動。優選地，送料裝置70可以沿加工臺10的橫向和縱向可移動地設置在加工臺10的第一側，即鉚槍30既能夠沿加工臺10的橫向移動也能夠沿加工臺10的垂向移動的一側；送料輔助裝置90可以固定設置在加工臺10的第二側，即鉚槍30不能沿加工臺10的橫向移動的一側。前面提到，母線20在加工臺10上的放置是以第二側的鉚槍30為基準，并通過設置在第二側的定位裝置50定位，將送料輔助裝置90固定設置在這一側正是為了利用定位裝置50而使送料輔助裝置90始終與母線20接觸從而可靠地對母線20進行導向。而送料裝置70沿加工臺10的縱向可移動地設置是為了實現帶動母線20向出料端移動，沿加工臺10的橫向可移動地設置則是為了能夠適應不同寬度的母線20，確保能夠帶動母線20向出料端移動。優選地，送料裝置70可以沿加工臺10的縱向可移動地設置在加工臺10的第二偵牝即鉚槍30不能沿加工臺10的橫向移動的一側；送料輔助裝置90可以沿加工臺10的橫向可移動地設置在加工臺10的第一側，即鉚槍30既能夠沿加工臺10的橫向移動也能夠沿加工臺10的垂向移動的一側。這樣設置的好處是，由于加工臺10的第二側沒有設置與鉚槍30連接的橫向驅動機構，將送料裝置70設置在這一側就可以避免各機構過于集中而造成擁擠，給維修和維護帶來不便。送料裝置70沿加工臺10的縱向可移動地設置是為了實現帶動母線20向出料端移動；送料輔助裝置90沿加工臺10的橫向可移動地設置是為了能夠適應不同寬度的母線20，確保能夠與母線20接觸起到導向的作用。可以理解，上述介紹了送料裝置70以及送料裝置70和送料輔助裝置90的幾種設置方式，上述設置方式具有各自的優點和適用情況，因此，本領域的技術人員可以根據實際需要來選擇合適的設置方式，以達到安全、高效生產和方便的目的。通常，在母線20上都會存在插口，而母線20的插口處是不能進行鉚接的。因此在本實用新型的又一種優選的實施方式中，在母線自沖鉚接設備的進料端設置有插口監測裝 置以對母線20上的插口進行實時監測，在發現插口后向控制裝置反饋插口位置信號。控制裝置在接收到插口位置信號后，會結合母線鉚點的分布算法控制送料裝置70的送料距離，使插口得以避開鉚槍30。這里，插口監測裝置既可以采用接觸式傳感器，例如數字接觸式傳感器，接近開關等，也可以采用非接觸式傳感器，例如光電管、以及紅外探測器等。優選地，本實用新型的母線自沖鉚接設備還可以在具有插口監測裝置的基礎上設置母線確認裝置。母線確認裝置用于實時檢測母線的幾何參數，以確保當前放置在加工臺10上的待鉚接的母線正是計劃要進行鉚接的母線。母線確認裝置監測母線的幾何參數后會實時地向控制裝置反饋母線確認信號，控制裝置接收到母線確認信號以及前面提到的插口位置信號后根據所述母線鉚點的分布算法對母線鉚點進行分布計算，并根據母線鉚點分布計算的結果來控制送料裝置的送料距離。這樣就可以避免只進行預定義而可能導致的錯誤，并且還可以防止數據的丟失，這些都有效地防止了因插口信息錯誤導致的廢品，同時提高了整個母線自沖鉚接設備的安全性。優選地，控制裝置可以包括上位機和可編程邏輯控制器(PLC)，其中上位機(可以采用工業計算機)可以用來接收母線確認信息和插口位置信號并進行鉚點的分布計算，而PLC可以用來根據上位機的鉚點分布計算結果來控制送料器的送料距離。綜上所述，本實用新型公開的母線自沖鉚接設備，由于僅使設置在加工臺的第二側的鉚槍與橫向驅動機構連接，因此使整個母線自沖鉚接設備的機構設置得到了簡化，提高了母線自沖鉚接設備的可靠性，節省了設備成本并且便于設備的維修和維護。同時，因在加工臺的第二側設置有定位裝置，使放置在加工臺上的母線得以向第二側的鉚槍靠攏，使第二側的鉚槍在不進行橫向移動的情況下也能夠通過伸出槍頭對母線進行鉚接，保證了母線鉚接的順利進行。下面結合圖2說明本實用新型的母線自沖鉚接設備的工作流程。當待鉚接的母線進入母線自沖鉚接設備時，控制裝置會接收母線的長度、寬度以及線制信息，并根據母線的長度信息進行初步鉚點規劃，根據母線的寬度信息計算與鉚槍連接的橫向驅動機構需要移動的距離，同時根據母線的線制信息計算與鉚槍連接的垂向驅動機構需要移動的距離。然后，控制裝置會根據上述三個計算結果分別控制送料裝置、橫向驅動機構以及垂向驅動機構移動，其中，在控制送料裝置移動時控制裝置還會根據插口監測裝置實時監測的插口位置信息再次進行鉚點的規劃，并根據最新做出的鉚點規劃對送料裝置移動的距離實時地進行調整，以保證母線上具有插口的位置不被鉚接。并且在送料裝置帶動母線移動的過程中，會有進給監測機構對母線的位置進行實時的監測。待母線移動到位后，對于H型母線，會有左右兩個方向的氣缸對其進行夾緊，對于U型母線，會有上下兩個方向的氣缸對其進行夾緊，以保證母線在鉚接時處于正確的位置。在母線剛進入母線自沖鉚接設備時只是依靠設置在進料端的送料裝置進行送料，隨著鉚接的進行母線逐漸進入出料端，此時設置在出料端的送料裝置與設置在進料端的送料裝置一起進行送料。隨著母線進一步向出料端移動而超出進料端的送料裝置的移動范圍，此時就只依靠出料端的送料裝置帶動母線移動。待橫向驅動機構和垂向驅動機構也帶動鉚槍移動到位后，脫模貼模氣缸動作，鉚槍完成鉚接。在鉚接過程中，位于加工臺的第二側的鉚槍由于無法在橫向上移動，所以只是將槍頭伸出對母線進行鉚接。鉚接完成后，負責夾緊母線的氣缸解除對母線的夾緊，送料裝置在控制裝置的控制下帶動母線繼續向出料端移動直至下一個鉚接點，隨即重復上述的鉚接過程，直到完成整個母線的鉚接。本實用新型已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本實用新型并不局限于上述實施例，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的范圍以內。本實用新型的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求1.一種母線自沖鉚接設備，包括用于放置母線的加工臺、對母線進行鉚接的多個鉚槍、用于驅動所述鉚槍運動的橫向驅動機構和垂向驅動機構以及用于控制所述橫向驅動機構和所述垂向驅動機構的控制裝置，其特征在于，所述多個鉚槍設置在所述加工臺的第一側和第二側，位于所述第一側的所述鉚槍同時與所述橫向驅動機構和所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的橫向和垂向移動，位于所述第二側的所述鉚槍與所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的垂向移動，并且在所述加工臺的所述第二側設置有定位裝置。
2.按照權利要求I所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，在所述母線自沖鉚接設備的進料端和出料端均設置有用于使母線在所述加工臺上從所述進料端向所述出料端移動的送料裝置，并且所述送料裝置均位于所述加工臺的同一側。
3.按照權利要求2所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述送料裝置設置在所述加工臺的非人工操作側。
4.按照權利要求2所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，在所述加工臺的與所述送料裝置相對的一側設置有送料輔助裝置，用于在送料過程中對母線進行導向。
5.按照權利要求4所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述送料裝置沿所述加工臺的橫向和縱向可移動地設置在所述加工臺的所述第一側，所述送料輔助裝置固定設置在所述加工臺的所述第二側。
6.按照權利要求4所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述送料裝置沿所述加工臺的縱向可移動地設置在所述加工臺的所述第二側，所述送料輔助裝置沿所述加工臺的橫向可移動地設置在所述加工臺的所述第一側。
7.按照權利要求2所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，在所述母線自沖鉚接設備的所述進料端設置有用于對母線的插口進行實時監測的插口監測裝置，所述插口監測裝置向所述控制裝置發送插口位置信號，所述控制裝置根據所述插口位置信號并結合母線鉚點的分布算法控制所述送料裝置的送料距離。
8.按照權利要求7所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，還包括母線確認裝置，所述母線確認裝置用于檢測母線的幾何參數并實時向所述控制裝置反饋母線確認信號，所述控制裝置接收到所述母線確認信號和所述插口位置信號后根據所述母線鉚點的分布算法對母線鉚點的分布進行計算，以控制所述送料裝置的送料距離。
9.按照權利要求I所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述控制裝置包括上位機和與所述上位機連接的可編程邏輯控制器，其中，所述上位機用于接收母線確認信息和插口位置信號并結合所述母線鉚點的分布算法進行鉚點的分布計算，所述可編程邏輯控制器用于根據分布計算的結果控制所述送料器的送料距離。
10.按照權利要求I所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述定位裝置為多個，沿所述加工臺的縱向分布在所述加工臺的所述第二側。
11.按照權利要求I所述的母線自沖鉚接設備，其特征在于，所述橫向驅動機構包括橫向驅動裝置和將所述橫向驅動裝置連接至所述鉚槍的第一機械臂，所述垂向驅動機構包括垂向驅動裝置和將所述垂向驅動裝置連接至所述鉚槍的第二機械臂，所述橫向驅動裝置和所述垂向驅動裝置為伺服電機、配有編碼器的普通電機、氣缸、液壓缸或它們的組合。
專利摘要本實用新型公開一種母線自沖鉚接設備，包括加工臺、多個鉚槍、橫向驅動機構和垂向驅動機構以及控制裝置，所述多個鉚槍設置在所述加工臺的第一側和第二側，位于所述第一側的所述鉚槍同時與所述橫向驅動機構和所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的橫向和垂向移動，位于所述第二側的所述鉚槍與所述垂向驅動機構連接，以沿所述加工臺的垂向移動，并且在所述加工臺的所述第二側設置有定位裝置。根據本實用新型的母線自沖鉚接設備，由于僅使設置在加工臺的第二側的鉚槍與垂向驅動機構連接，因此使整個母線自沖鉚接設備的機構設置得到了簡化，提高了母線自沖鉚接設備的可靠性，節省了設備成本并且便于設備的維修和維護。
文檔編號H01B13/22GK202650729SQ201220322149
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者成方泳, 顧健 申請人:成方泳