一种配电柜组装辅助工装及组装方法

技术领域

本发明属于配电柜组装加工技术领域，具体涉及一种配电柜组装辅助工装及组装方法。

背景技术

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜，是配电系统的末级设备，配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合，它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷，这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。

目前，传统的配电柜一般由支架、仪表台以及各种布线连接的继电器等组成，其将仪表台与配电柜内的支架进行组装时，其一般将配电柜的柜门朝上，从而克服配电柜的仪表台在组装时发生偏移现象，从而保障对配电柜内仪表台进行组装的精准性，其次通过人工或借助工具将配电柜进行翻转，使得柜门呈竖直方向放置，继而对配电柜内的继电器等线路进行布线安装，从而使得配电柜内部电气元件进行快速便捷精准安装，但是在实际的组装过程中，由于配电柜的自身重量，将其进行翻转装配时，人工或者借助辅助器具对其进行翻转时，其便捷性能较差，需耗费大量的人力物力，并且在对配电柜进行内部继电器等电气元件进行布设组装时，由于配电柜存在一定的高度以及其内部空间较为狭小，技术工人在配电柜内进行工作时存在活动范围小、部分电气元件安装位置过高等问题，存在较大的局限性，从而影响对配电柜进行组装时的加工效率。

因此，需要一种配电柜组装辅助工装及组装方法，解决现有技术中对配电柜进行翻转操作时便捷性能差、费时费力以及在对配电柜内电气元件进行组装时存在较大的局限性，影响配电柜的组装加工效率的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电柜组装辅助工装及组装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配电柜组装辅助工装，包括两个呈平行分布的固定导轨，两个所述固定导轨之间滑动连接有安装架，所述安装架的一侧设置有与安装架相配合的组装台，还包括：

多转动辊，多个转动辊呈平行分布且转动设置于安装架的内壁之间，所述安装架的两端表面均开设有顶升槽，两个所述顶升槽的内部设置有L型翻转板，所述L型翻转板的外表面设置有自吸定位机构，所述安装架的内部设置有与L型翻转板相配合的垂直翻转机构；

两L型槽，L型槽设置于顶升槽的外侧且开设于安装架的端面，两个L型槽之间设置有与L型翻转板相配合的支撑顶升机构。

方案中需要说明的是，所述自吸定位机构包括：

一U型框，U型框与L型翻转板的外表面固定，所述U型框的外表面安装有换向齿轮，所述U型框与所述L型翻转板的相对面之间滑动贯穿有挤压齿条杆，所述挤压齿条杆与所述换向齿轮之间啮合连接，所述L型翻转板的内部设置有与挤压齿条杆相对面固定的吸附罩，所述挤压齿条杆的外表面设置有所述吸附罩与所述U型框相对面固定的支撑弹簧；

一导向套，导向套与L型翻转板的外表面固定，所述导向套的内壁滑动贯穿有定位齿条杆，所述定位齿条杆与所述换向齿轮之间啮合连接，所述吸附罩的相邻处设置有与定位齿条杆端部固定的限位杆。

进一步值得说明的是，所述垂直翻转机构包括：

两扇形齿条杆，两个扇形齿条杆呈对称分布且与L型翻转板的外表面固定，两个扇形齿条杆的顶面开设有与所述限位杆相适配的限位槽；

一转轴，转轴转动安装于安装架的内壁，所述安装架的外表面安装有与所述转轴同轴连接的翻转电机，所述转轴的外表面紧固套接有两个呈对称分布的转动齿轮，所述转动齿轮与相邻的扇形齿条杆之间啮合连接，两个所述转动齿轮的上方设置有与安装架内壁固定的防护罩。

更进一步需要说明的是，所述支撑顶升机构包括：

一滑动板，滑动板滑动设置于两个L型槽的内壁，所述滑动板的顶面与所述L型翻转板的外表面之间铰接有两个呈对称分布的支撑杆；

一对接槽，对接槽开设于滑动板的底面中心处，所述对接槽的下方设置有与所述安装架底部内部固定的放置板，所述安装架的内部设置有与放置板固定的推进液压缸，所述放置板的顶面设置有与对接槽相适配的顶升件。

作为一种优选的实施方式，所述支撑杆与所述L型翻转板的外表面呈倾斜分布，所述滑动板的两端均固定有限位框，所述限位框与所述安装架的外表面呈贴合设置。

作为一种优选的实施方式，两个支撑杆之间设置有与多个呈平行分布且与安装架固定的承接托杆，所述承接托杆的顶部外表面与所述转动辊的顶部水平切面位于同一水平面。

作为一种优选的实施方式，所述顶升件包括：

一顶升液压缸，顶升液压缸与所述放置板的顶面固定，所述顶升液压缸的输出端固定有与对接槽相适配的对接块；

两顶升杆，两个顶升杆呈对称设置且分别固定于对接块的两端底面，所述L型翻转板的底面开设有两个与顶升杆一一对应卡合槽。

作为一种优选的实施方式，所述顶升件还包括：

一连接杆，连接杆与两个顶升杆的底面共同固定；

两对接齿块，两个对接齿块分别位于两个扇形齿条的下方，两个所述对接齿块分别与所述连接杆的两端固定，所述对接齿块的齿牙与所述扇形齿条杆的齿牙处相互卡合设置，所述对接齿块至所述扇形齿条杆的最大间距值与所述顶升杆至所述卡合槽的最大间距值大小相等。

作为一种优选的实施方式，所述顶升件还包括：

一提升杆，提升杆与连接杆的外表面中心处固定，所述提升杆的顶面固定有与定位齿条杆相配合的连接框，所述提升杆至所述定位齿条杆之间的间距值等于所述对接块至所述对接槽的最小间距值；

一通槽，通槽位于挤压齿条杆的下方且开设于提升杆的外表面，所述通槽与所述连接框的顶部外表面均开设有倒角。

作为一种优选的实施方式，该组装辅助工装对配电柜的组装方法包括以下步骤：

S1、推送自吸定位：将需组装的配电柜放置于安装架上多个转动辊的顶面，将其推送放置于承接托杆及L型翻转板的顶面，通过自吸定位机构完成对配电柜底部的定位放置；

S2、仪表台吊送安装：通过打开步骤S1中已经定位安装完成的配电柜柜门，将仪表台通过吊运装置送入配电柜的内部，完成对配电柜内部仪表台的吊送组装，仪表台组装完成后关闭柜门；

S3、翻转定位：将步骤S2中配电柜通过垂直翻转机构带动L型翻转板以及配电柜进行同步垂直翻转，支撑顶升机构随L型翻转板的垂直转动进行同步运动对L型放置板进行倾斜支撑，垂直翻转完成后通过推进液压缸将安装架以及配电柜通过推进液压缸的推动使其移动靠近组装台；

S4、顶升布线安装：将步骤S4中已翻转定位完成的配电柜，通过打开其柜门，并通过支撑顶升机构对L型翻转板进行逐步顶升调节高度，对配电柜及柜门处由上至下逐步布线连接，从而完成对配电柜及柜门处线路连接布线组装；

S5、复位推送转移：依次对支撑顶升机构、翻转机构进行反向操作，使得步骤S4中已组装完成的配电柜随L型翻转板复位至步骤S1时状态，通过解除自吸定位机构对配电柜的吸附作用，将配电柜推送至转动辊处进行转移出安装架进行后续处置。

与现有技术相比，本发明提供的一种配电柜组装辅助工装及组装方法，至少包括如下有益效果：

(1)通过设置转动辊以及L型翻转板，从而提高配电柜平移输送至L型翻转板上的初步放置的便利性，并通过自吸定位机构、垂直翻转机构以及支撑顶升机构的相互配合作用，从而实现配电柜在组装时的推送自吸定位、仪表台吊送安装、翻转定位、顶升布线安装以及顶升布线安装的相继进行，大大提高其加工时的衔接性，其有效解决了配电柜在组装过程中进行翻转处理的不便性，同时其在组装过程中配电柜与组装台的高度进行适应性调整，有效避免了工作人员在配电柜内部进行电气元件进行安装时的局限性，大大提高了其组装加工时的便利性以及加工效率，此外顶升件对L型翻转板进行多重支撑，大大提高其在高度调整时的稳定性，有效避免工作人员在对配电柜进行组装时发生配电柜倾倒现象。

(2)通过自吸定位机构对配电柜的底面和柜门下方表面处分别进行吸附定位和挤压限位，从而完成对配电柜在组装仪表台时的双重定位安装，提高仪表台与配电柜的组装便利性。

(3)通过垂直翻转机构将L型翻转板和配电柜进行垂直翻转，并通过支撑顶升机构对L型翻转板进行稳定支撑，提高工作人员对配电柜内电气元件的组装时的稳定性，继而可通过支撑顶升机构在对L型翻转板进行稳定支撑的同时带动其向上顶升，从而对组装台与配电柜内电气元件的安装高度进行适应性调整，从而大大提高工作人员对配电柜内电气元件进行安装时的便利性，大大提高其安装加工效率。

(4)顶升件的设置，既可以保障配电柜在L型翻转板上进行顶升处理时进一步加强其限位效果，从而提高其稳定性，又可以减弱自吸定位机构对配电柜的吸附定位效果，从而便于配电柜在随L型翻转板进行翻转复位后移动转移的便利性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的吸附罩处结构示意图；

图3为本发明的支撑顶升机构处结构示意图；

图4为本发明的安装架处内部局部结构示意图；

图5为本发明的图4中A区域放大结构示意图；

图6为本发明的提升杆处局部结构示意图；

图7为本发明的图6中B区域放大结构示意图；

图8为本发明的L型翻转板处状态结构示意图；

图9为本发明的图8中C区域放大结构示意图。

图中：1、固定导轨；2、安装架；3、组装台；4、转动辊；5、顶升槽；6、L型翻转板；7、自吸定位机构；71、U型框；72、换向齿轮；73、挤压齿条杆；74、吸附罩；75、支撑弹簧；76、导向套；77、定位齿条杆；78、限位杆；8、垂直翻转机构；81、扇形齿条杆；82、限位槽；83、转轴；84、翻转电机；85、转动齿轮；86、防护罩；9、L型槽；10、支撑顶升机构；101、滑动板；102、支撑杆；103、对接槽；104、放置板；105、推进液压缸；106、顶升件；1061、顶升液压缸；1062、对接块；1063、顶升杆；1064、卡合槽；1065、连接杆；1066、对接齿块；1067、提升杆；1068、连接框；1069、通槽；11、限位框；12、承接托杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一：请参阅图1-9，本发明提供一种配电柜组装辅助工装，包括两个呈平行分布的固定导轨1，两个固定导轨1之间滑动连接有安装架2，安装架2的一侧设置有与安装架2相配合的组装台3，还包括多个呈平行分布且转动设置于安装架2的内壁之间的转动辊4，安装架2的两端表面均开设有顶升槽5，两个顶升槽5的内部设置有L型翻转板6，L型翻转板6的外表面设置有自吸定位机构7，安装架2的内部设置有与L型翻转板6相配合的垂直翻转机构8，顶升槽5的外侧设置有开设于安装架2的端面的L型槽9，两个L型槽9之间设置有与L型翻转板6相配合的支撑顶升机构10；

需要说明的是，L型翻转板6用于对所需的配电柜进行放置，配电柜在通过转动辊4滚动送至L型翻转板6处，通过自吸定位机构7的作用，既可以对配电柜在移动送入时进行一定程度的缓冲，防止其底面与L型翻转板6发生碰撞，又可以对配电柜的底面进行吸附定位以及反向挤压限位，从而保障配电柜在放置于L型翻转板6处的定位稳定性，配电柜在放置完成后，通过其自身重量，可保障L型翻转板6的转轴83处位于顶升槽5的底部，从而通过垂直翻转机构8的设置，用于将L型翻转板6在顶升槽5的底部进行垂直翻转，从而无需人工对配电柜进行翻转出来，提高对其翻转时的便利性，支撑顶升机构10的设置，在垂直翻转机构8对L型翻转板6进行垂直翻转时，其对L型翻转板6进行同步移动支撑，在垂直翻转完成后，其可带动L型翻转板6在顶升槽5内稳定顶升处理，从而便于工作人员在组装台3上对配电柜的内部进行电气元件的组装，从而便于工作人员对配电柜内的不同高度处进行电气元件的组装，大大提高其组装操作的便利性。

进一步地如图2、图5、图7和图9所示，值得具体说明的是，自吸定位机构7包括与L型翻转板6的外表面固定的U型框71，U型框71的外表面安装有换向齿轮72，U型框71与L型翻转板6的相对面之间滑动贯穿有挤压齿条杆73，挤压齿条杆73与换向齿轮72之间啮合连接，L型翻转板6的内部设置有与挤压齿条杆73相对面固定的吸附罩74，挤压齿条杆73的外表面设置有吸附罩74与U型框71相对面固定的支撑弹簧75；

L型翻转板6的外表面固定有导向套76，导向套76的内壁滑动贯穿有定位齿条杆77，定位齿条杆77与换向齿轮72之间啮合连接，吸附罩74的相邻处设置有与定位齿条杆77端部固定的限位杆78。

值得注意的是，通过支撑弹簧75的弹力作用，在配电柜位于吸附罩74进行接触时，吸附罩74在L型翻转板6的内部，此外限位杆78通过换向齿轮72、挤压齿条杆73和定位齿条杆77的连接作用，从而使得限位杆78未延伸至L型翻转板6内部；

值得说明的是，配电柜在通过转动辊4送入至L型翻转板6上时，其通过与吸附罩74进行接触并带动挤压齿条杆73在U型框71内朝外移动，直至吸附罩74与配电柜的底面进行接触吸附并使得吸附罩74位于L型翻转板6的内部，此时通过换向齿轮72、挤压齿条杆73和定位齿条杆77的啮合换向作用，从而使得限位杆78朝配电柜处移动，从而对配电柜的底面进行限位，通过吸附罩74对配电柜表面的吸附以及限位杆78对配电柜的柜门下方处进行限位，从而可保障配电柜在L型翻转板6上的稳定性。

进一步地如图1、图3、图4和图7所示，值得具体说明的是，垂直翻转机构8包括两个呈对称分布且与L型翻转板6外表面固定的扇形齿条杆81，两个扇形齿条杆81的顶面开设有与限位杆78相适配的限位槽82；

需要注意的是，在配电柜未与吸附罩74进行接触吸附时，限位杆78卡合设置与扇形齿条杆81的限位槽82内部。

安装架2的内壁转动连接有转轴83，安装架2的外表面安装有与转轴83同轴连接的翻转电机84，转轴83的外表面紧固套接有两个呈对称分布的转动齿轮85，转动齿轮85与相邻的扇形齿条杆81之间啮合连接，两个转动齿轮85的上方设置有与安装架2内壁固定的防护罩86；

值得说明的是，翻转电机84优选伺服电机，其用于带动转动齿轮85进行转动，从而通过转动齿轮85与扇形齿条杆81的啮合传动作用，使得扇形齿条杆81从竖直方向转动至水平方向，从而实现L型翻转板6及位于其上的配电柜进行同步垂直翻转。

进一步地如图1、图2、图3和图5所示，值得具体说明的是，支撑顶升机构10包括滑动设置于两个L型槽9的内壁的滑动板101，滑动板101的顶面与L型翻转板6的外表面之间铰接有两个呈对称分布的支撑杆102；

滑动板101的底面中心处开设有对接槽103，对接槽103的下方设置有与安装架2底部内部固定的放置板104，安装架2的内部设置有与放置板104固定的推进液压缸105，放置板104的顶面设置有与对接槽103相适配的顶升件106；

值得说明的是，在L型翻转板6随垂直翻转机构8进行垂直翻转的同时，其滑动板101通过支撑杆102的连接作用在L型槽9的内部进行滑动至L型槽9的垂直处，同时使得滑动板101处的对接槽103与顶升件106形成对齐精准定位处理，通过顶升件106的向上顶升作用，使得滑动板101与L型翻转板6分别在L型槽9和顶升槽5内向上顶升处理，从而实现配电柜通过L型翻转板6在组装台3处的高度调节，从而提高配电柜内电气元件的组装便利性。

进一步地如图1、图2和图3所示，值得具体说明的是，支撑杆102与L型翻转板6的外表面呈倾斜分布，支撑杆102倾斜设置，便于通过顶升件106将L型翻转板6进行向上顶升处理，同时也便于后续L型翻转板6在进行转动复位时滑动板101进行便捷复位处置，滑动板101的两端均固定有限位框11，限位框11与安装架2的外表面呈贴合设置，限位框11的设置，提高滑动板101在L型槽9内滑动的稳定性。

进一步地如图1、图2和图3所示，值得具体说明的是，两个支撑杆102之间设置有与多个呈平行分布且与安装架2固定的承接托杆12，承接托杆12的顶部外表面与转动辊4的顶部水平切面位于同一水平面，承接托杆12的设置，使得配电柜在转动辊4上移动至L型翻转板6处进行承接处理，提高配电柜移动至L型翻转板6处进行定位安装时的便利性和支撑的稳定性。

进一步地如图5所示，值得具体说明的是，顶升件106包括与放置板104的顶面固定的顶升液压缸1061，顶升液压缸1061的输出端固定有与对接槽103相适配的对接块1062；

对接块1062的两端底面固定有两个呈对称设置的顶升杆1063，L型翻转板6的底面开设有两个与顶升杆1063一一对应卡合槽1064；

需要注意的是，滑动板101在随L型翻转板6进行垂直翻转时，其滑动块在L型槽9内滑动，其对接槽103与对接块1062进行精准对齐，在对接块1062随顶升液压缸1061向上顶升运动时，对接块1062与对接槽103进行卡合安装的同时，其顶升杆1063同步与L型翻转板6处的卡合槽1064进行卡合处理。

实施例二：在实施例一的基础上，根据图3、图5和图8所示，值得具体说明的是，顶升件106还包括与两个顶升杆1063的底面共同固定的连接杆1065；

两个扇形齿条的下方均设置有对接齿块1066，两个对接齿块1066分别与连接杆1065的两端固定，对接齿块1066的齿牙与扇形齿条杆81的齿牙处相互卡合设置，对接齿块1066至扇形齿条杆81的最大间距值与顶升杆1063至卡合槽1064的最大间距值大小相等。

需要注意的是，扇形齿条杆81在进行垂直翻转时，其底部的齿牙中心处与对接齿块1066进行对齐处理，在顶升杆1063与卡合槽1064进行卡合的同时，对接齿块1066同步与扇形齿条杆81进行卡合处理，从而形成对接块1062与对接槽103的对接、顶升块与卡合槽1064的对接以及对接齿块1066和扇形齿条杆81的卡合三重支撑处理，从而提高配电柜与L型翻转板6在安装架2上进行顶升处理的稳定性。

实施例三：在实施例二的基础上，根据图4和图7所示，值得具体说明的是，顶升件106还包括与连接杆1065的外表面中心处固定的提升杆1067，提升杆1067的顶面固定有与定位齿条杆77相配合的连接框1068，提升杆1067至定位齿条杆77之间的间距值等于对接块1062至对接槽103的最小间距值；

挤压齿条杆73的下方设置有开设于提升杆1067的外表面通槽1069，通槽1069与连接框1068的顶部外表面均开设有倒角。

需要注意的是，在提升杆1067以及连接框1068随连接杆1065进行同步向上运动时，连接框1068首先与定位齿条杆77进行对接处理，随后对接块1062、顶升杆1063以及对接齿块1066分别与对接槽103、卡合槽1064和扇形齿条杆81形成对接安装，此时通过提升杆1067对定位齿条杆77进行向上挤压，使得定位齿条杆77带动限位杆78向上提升，从而与配电柜的底面高度处进行提升，从而进一步增强对配电柜随L型翻转板6进行顶升时的限位效果，此外提升杆1067在向上运动时，其挤压齿条杆73与通槽1069对齐，在定位齿条杆77向上运动时，其通过换向齿轮72、定位齿条杆77和挤压齿条杆73的换向啮合传动作用，从而使得挤压齿条杆73带动吸附罩74向下运动，同时支撑弹簧75再次压缩，从而解除吸附罩74对配电柜底面的吸附作用；

值得说明的是，在配电柜内部的电气元件通过L型翻转板6的顶升进行便捷安装完成后，其顶升液压缸1061带动对接块1062、顶升杆1063、对接齿块1066以及提升杆1067进行复位处理后，此时提升杆1067解除对定位齿条杆77的解除顶升作用，其通过支撑弹簧75的弹力作用与配电柜的底面形成接触吸附，此时配电柜底部与吸附罩74的吸附效果远小于配电柜从转动辊4处推送与吸附罩74进行接触吸附的效果，从而在通过垂直翻转机构8对L型翻转板6与配电柜进行垂直翻转复位时，从而可提高配电柜从L型翻转板6、承接托杆12以及转动辊4处进行转移处理的便利性。

该组装辅助工装对配电柜的组装方法包括以下步骤：

S1、推送自吸定位：将需组装的配电柜放置于安装架2上多个转动辊4的顶面，将其推送放置于承接托杆12及L型翻转板6的顶面，通过自吸定位机构7完成对配电柜底部的定位放置；

S2、仪表台吊送安装：通过打开步骤S1中已经定位安装完成的配电柜柜门，将仪表台通过吊运装置送入配电柜的内部，完成对配电柜内部仪表台的吊送组装，仪表台组装完成后关闭柜门；

S3、翻转定位：将步骤S2中配电柜通过垂直翻转机构8带动L型翻转板6以及配电柜进行同步垂直翻转，支撑顶升机构10随L型翻转板6的垂直转动进行同步运动对L型放置板104进行倾斜支撑，垂直翻转完成后通过推进液压缸105将安装架2以及配电柜通过推进液压缸105的推动使其移动靠近组装台3；

S4、顶升布线安装：将步骤S4中已翻转定位完成的配电柜，通过打开其柜门，并通过支撑顶升机构10对L型翻转板6进行逐步顶升调节高度，对配电柜及柜门处由上至下逐步布线连接，从而完成对配电柜及柜门处线路连接布线组装；

S5、复位推送转移：依次对支撑顶升机构10、翻转机构进行反向操作，使得步骤S4中已组装完成的配电柜随L型翻转板6复位至步骤S1时状态，通过解除自吸定位机构7对配电柜的吸附作用，将配电柜推送至转动辊4处进行转移出安装架2进行后续处置。

翻转电机84、顶升液压缸1061以及推进液压缸105均可采用市场购置且单独配有电源，在本领域属于成熟技术，已充分公开，因此说明书中不重复赘述。