开关柜自动化生产线及其生产方法

技术领域

本发明涉及开关柜生产领域，尤其涉及开关柜自动化生产线及其生产方法。

背景技术

开关柜生产具有多个流程，包括冷轧板裁剪开料；对板料冲压这边和把手；采用折边机对板料弯折形成主箱体、侧板以及箱门等组件；将主箱体一侧板拼装、焊接；将拼装后的箱体进行酸洗和磷化处理；对箱体静电喷塑；将箱门与箱体组装，然后包装出库。

开关柜的多个生产流程都能进行自动化生产加工，但主箱体、侧板组合进行焊接的这一工序传统难以实现自动化加工，原因在于：弯折后的主箱体为U形状，敞口部位待安装箱门，两侧通口用于组装侧板，而侧板的边缘一周具有直角折边，如图4所示，组合侧板与主箱体时需要撑开主箱体的两侧通口，将侧板的直角边塞入通口内侧，再进行固定，采用机器直接闭合主箱体与侧板时，容易使侧板边缘直角边挂在主箱体侧口的外侧，不能完整拼在一起，所以传统加工中需要人工参与，自动化生产这一流程具有难度。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：组合侧板与主箱体时需要撑开主箱体的两侧通口，将侧板的直角边塞入通口内侧，再进行固定，采用机器直接闭合主箱体与侧板时，容易使侧板边缘直角边挂在主箱体侧口的外侧，不能完整拼在一起，所以传统加工中需要人工参与，自动化生产这一流程具有难度。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供开关柜自动化生产线，包括驱动台，驱动台连接有伸缩臂，所述伸缩臂包括臂台，臂台的端部直线滑动有臂板，臂板的端部连接有正吸组件，臂台的表面安装有第一单头气缸，第一单头气缸的伸缩端连接臂板，正吸组件由主箱板的前口穿入内部吸附主箱板的背面，所述臂台的两侧具有侧吸组件，侧吸组件穿过主箱板侧口吸附侧板，臂台的上、下部位安装有顶撑组件；

所述顶撑组件包括转架，转架通过扭力弹簧弹性转动在臂台表面，转架远离臂台的一端转动有辊柱，臂台内设置有固定连接转架的转柄，转柄与臂板之间通过弹力件连接，臂板伸出臂台时，弹力件拉扯转柄摆动，使转架扩张展开，辊柱接触并挤压主箱板的上、下面，使主箱板的前口弹性变形张开。

优选的，所述弹力件包括弹力绳，弹力绳一端固定连接转柄，弹力绳另一端固定有伸缩柱，所述臂板的内端开设有伸缩腔，伸缩柱滑动在伸缩腔内，伸缩柱通过弹簧与伸缩腔连接。

优选的，所述正吸组件包括基架，基架固定连接所述臂板，基架的表面安装有第一双头气缸，第一双头气缸的两端均设置两组转臂，转臂的端部安装有气动吸盘。

优选的，所述转臂与第一双头气缸的伸缩端转动连接，位于同侧的两个转臂转件连接有弹簧，所述基架两侧倾斜固定有指向转臂的压杆，第一双头气缸收缩时，压杆挤压同侧的两组转臂靠拢。

优选的，所述侧吸组件包括两组十字板，两组十字板对称分布在臂台两侧，臂台表面安装有第二双头气缸，两组十字板分别固定在第二双头气缸的两个端部，十字板的四个支端直线滑动有伸缩板，伸缩板的端部安装有气动吸盘，十字板四个支端部位均安装有第二单头气缸，第二单头气缸的伸缩端固定连接伸缩板。

优选的，所述驱动台包括支台和气缸供气组件，支台的表面直线滑动有载块，支台表面安装有主气缸，主气缸的伸缩端固定连接所述载块，载块的表面转动有载柱，所述臂台固定在载柱的端部，载块的表面安装有电机，电机的轴端通过齿轮组传动连接载柱，所述气缸供气组件连接主气缸、第一单头气缸、侧吸组件、正吸组件。

基于所述自动化生产线的开关柜生产方法，具体步骤如下：

A、主箱板限位在驱动台的前方，侧板限位在主箱板的两侧位置，通过驱动台驱动伸缩臂、侧吸组件、顶撑组件、正吸组件由主箱板的前口进入其内部；

B、通过第一单头气缸伸长，使臂板从臂台端部伸出，正吸组件靠近主箱板的背面，并吸附固定主箱板的背面；

C、在臂板伸长时，通过弹力件拉扯转柄转动，转架带动辊柱转动扩张，辊柱抵触主箱板前口上部和下部，使主箱板的前口弹性变形张开，主箱板两侧口也发生扩张；

D、通过侧吸组件穿过主箱板的侧口伸出，并吸附固定侧板，侧吸组件收缩带动侧板置于主箱板扩张的侧口内侧，并且侧板向主箱板前口方向偏移，使侧板与主箱板的背面具有间隙；

E、通过第一单头气缸小幅度收缩，使侧板的边缘贴紧主箱板的边缘，使主箱板精确置于主箱板的侧口内，同时转架被放松回转一定角度，辊柱脱离与主箱板的顶部、底部接触，主箱板的前口复形，使主箱板的侧口夹紧在侧板的外部，使侧板与主箱板精确拼装；

F、通过点焊机对拼装的侧板、主箱板固定焊接。

与相关技术相比较，本发明提供的开关柜自动化生产线及其生产方法具有如下有益效果：

1、本发明采用正吸组件吸附固定主箱板，通过侧吸组件吸附主箱板两侧的侧板，使主箱板、侧板可自动化对位拼接，在对位过程中，通过顶撑组件扩张主箱板的侧口，使侧板可精确卡入主箱板的侧口内，实现自动化精确拼接；

2、本发明在拼接主箱板、侧板时，向将侧板向主箱板侧口扩大的一侧偏移，更容易将侧板置于主箱板的侧口内，在释放对主箱板的扩张力时，同步向主箱板背面的方向移动侧板，使侧板精确卡入主箱板侧口内侧。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主箱板前口、侧口扩张结构示意图；

图3为本发明的伸缩臂、侧吸组件、顶撑组件、正吸组件分布结构示意图；

图4为本发明的主箱板与侧板配合结构示意图；

图5为本发明的顶撑组件展开结构示意图；

图6为本发明的顶撑组件闭合结构示意图；

图7为本发明的正吸组件展开结构示意图；

图8为本发明的正吸组件闭合结构示意图；

图9为本发明的侧吸组件结构示意图；

图10为本发明的侧吸组件吸盘分布结构示意图。

图中标号：1、支台；11、载块；12、载柱；13、电机；14、主气缸；15、气缸供气组件；2、主箱板；3、侧板；4、伸缩臂；41、第一单头气缸；42、臂台；43、臂板；44、伸缩腔；45、伸缩柱；46、弹力绳；5、侧吸组件；51、第二双头气缸；52、十字板；53、第二单头气缸；54、伸缩板；6、顶撑组件；61、转架；62、辊柱；63、转柄；7、正吸组件；71、基架；72、第一双头气缸；73、转臂；74、压杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例一

如图1所示，开关柜自动化生产线，驱动台包括支台1，在支台1的表面通过滑块与线轨直线滑动安装载块11，在支台1表面的后端安装主气缸14，主气缸14的伸缩端固定连接载块11，通过主气缸14伸缩驱动载块11在支台1表面前后直线滑动，将载柱12由载块11的前端转动穿入其内部，在载块11的表面安装有电机13，电机13的轴端通过齿轮组传动连接载柱12；

在支台1的底部安装气缸供气组件15，气缸供气组件15具有气体增压设备、多个气路及气路控制组件，以及电路控制器，气缸供气组件15连接主气缸14、第一单头气缸41、侧吸组件5、正吸组件7；

如图2-3所示，在支台1前部设置限位主箱板2的架台，在主箱板2两侧对称设置限位侧板3的架台，主气缸14伸长使载块11向前滑动，载柱12连接伸缩臂4、侧吸组件5、顶撑组件6、正吸组件7，并送入主箱板2内，实施下述闭合操作；

如图5-6所示，伸缩臂4包括臂台42，臂台42内腔空心，臂台42固定连接载柱12，在臂台42的前端直线滑动安装臂板43，在臂台42侧边安装第一单头气缸41，第一单头气缸41的伸缩端固定连接臂板43，通过第一单头气缸41伸缩驱动臂板43在臂台42伸缩滑动；

如图7-8所示，正吸组件7包括基架71，基架71固定在臂板43端部，基架71的表面安装固定第一双头气缸72，第一双头气缸72的两端固定轴架，每个轴架内上下对称转动安装两组转臂73，在同侧的转臂73之间连接弹簧，并在转臂73的端部安装气动吸盘，在基架71两侧倾斜固定有指向转臂73的压杆74，压杆74的端部具有滚轮；

正吸组件7进入主箱板2时，第一双头气缸72处于收缩状态，两侧的转臂73受压杆74挤压闭合，正吸组件7在主箱板2内正位后，第一双头气缸72伸长，转臂73脱离压杆74的挤压后弹性展开，同侧的两组转臂73分别抵触到主箱板2背面的上、下部，根据主箱板2的尺寸驱动第一双头气缸72伸长距离，使转臂73端部的四组气动吸盘对位主箱板2背面的顶角位置，然后开启第一单头气缸41伸长，使臂板43伸出，转臂73端部的四组气动吸盘吸附固定主箱板2的背面，实现对主箱板2固定；

如图5-6所示，顶撑组件6包括转架61，两个转架61分别通过扭力弹簧弹性转动在臂台42上、下表面，在转架61远离臂台42的一端转动安装辊柱62，在臂台42的内部设置转柄63，转柄63固定连接转架61；

弹力件包括弹力绳46，弹力绳46一端固定连接转柄63，弹力绳46另一端固定有伸缩柱45，在臂板43的内端开设伸缩腔44，将伸缩柱45滑动插入伸缩腔44内，伸缩柱45通过弹簧与伸缩腔44连接；

顶撑组件6插入主箱板2时，两组转架61为闭合状态，当臂板43伸长驱动正吸组件7吸附主箱板2时，通过弹力绳46以及弹性安装的伸缩柱45拉扯转柄63，使转架61转动扩张，使辊柱62接触并挤压主箱板2的上、下面，使主箱板2的前口弹性变形张开，主箱板2的侧口也变形扩张；

如图9-10所示，侧吸组件5包括两组十字板52，将第二双头气缸51固定在臂台42表面，十字板52分别固定在第二双头气缸51的两个端部，十字板52的四个支端直线滑动有伸缩板54，伸缩板54的端部安装有气动吸盘，十字板52四个支端部位均安装有第二单头气缸53，第二单头气缸53的伸缩端固定连接伸缩板54；

当顶撑组件6将主箱板2的前口、侧口挤压扩张后，开启第二单头气缸53伸长，使十字板52由主箱板2的侧口穿出贴近侧板3，根据侧板3的尺寸，开启第二单头气缸53驱动伸缩板54伸缩，调整四个气动吸盘的位置分布，通过四组气动吸盘吸附固定侧板3，然后收缩第二双头气缸51，使侧板3置于主箱板2的侧口位置，此时侧板3与主箱板2的背面之间具有一定的距离，使侧板3位于主箱板2侧口扩张的部位；

然后，开启第一单头气缸41收缩一定距离，使侧板3由主箱板2侧口的内侧逐渐向主箱板2背面方向靠近，直至侧板3的直角弯折边贴紧主箱板2的背面，在此过程中，弹力绳46逐渐缩短、伸缩柱45复位一段距离，使转架61回转一定角度，辊柱62脱离对主箱板2的上、下面挤压，使主箱板2的上、下面弹性复形，主箱板2侧口边缘精确贴合侧板3的直角边，使主箱板2、侧板3精确自动化组合；

通过点焊机对主箱板2和侧板3的贴合部位进行焊接固定，焊接过程中，开启电机13驱动载柱12旋转，用于调整主箱板2、侧板3的焊接角度，实现自动化全面焊接固定；

焊接完成固定，侧吸组件5、正吸组件7的气动吸盘放松对主箱板2、侧板3的吸附，然后收缩伸缩臂4、侧吸组件5、正吸组件7、顶撑组件6，在开启主气缸14收缩，使载块11向后滑动，伸缩臂4、侧吸组件5、正吸组件7、顶撑组件6从成型的开关柜框架前口撤出，移动开关柜框架后再进行连续组合、焊接加工；

实施例二

基于所述自动化生产线的开关柜生产方法，具体步骤如下：

A、主箱板2限位在驱动台的前方，侧板3限位在主箱板2的两侧位置，通过驱动台驱动伸缩臂4、侧吸组件5、顶撑组件6、正吸组件7由主箱板2的前口进入其内部；

B、通过第一单头气缸41伸长，使臂板43从臂台42端部伸出，正吸组件7靠近主箱板2的背面，并吸附固定主箱板2的背面；

C、在臂板43伸长时，通过弹力件拉扯转柄63转动，转架61带动辊柱62转动扩张，辊柱62抵触主箱板2前口上部和下部，使主箱板2的前口弹性变形张开，主箱板2两侧口也发生扩张；

D、通过侧吸组件5穿过主箱板2的侧口伸出，并吸附固定侧板3，侧吸组件5收缩带动侧板3置于主箱板2扩张的侧口内侧，并且侧板3向主箱板2前口方向偏移，使侧板3与主箱板2的背面具有间隙；

E、通过第一单头气缸41小幅度收缩，使侧板3的边缘贴紧主箱板2的边缘，使主箱板2精确置于主箱板2的侧口内，同时转架61被放松回转一定角度，辊柱62脱离与主箱板2的顶部、底部接触，主箱板2的前口复形，使主箱板2的侧口夹紧在侧板3的外部，使侧板3与主箱板2精确拼装；

F、通过点焊机对拼装的侧板3、主箱板2固定焊接。