CN109795740A - 一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，包括如下步骤：对包装板进行成孔；抓取装置抓取第一包装板，根据计算路径贴近线盘，控制自动铆接装置在第一包装板与盘边相接处进行钻孔铆接；线盘在盘边圆周驱动机构的作用下进行旋转，同时抓取装置抓取第二包装板，根据计算路径贴近线盘，将第二包装板上边压住第一张板尾边；控制自动铆接装置进行铆接，完成第一、第二包装板叠合后与盘边之间的铆接。本发明通过抓取装置进行定位后在铆接前直接通过盘边压紧机构进行压紧贴合，使得包装板与线盘侧壁贴合紧密，铆接后更牢固，同时在相连的两个包装板之间叠合一部分，并将叠合部分的两边侧和中部同时铆接，使得包装板结合处固定更牢固。

Description

一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法

技术领域

本发明属于高压缆线盘包装领域，涉及一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法。

背景技术

电压等级IlOkV及以上的高压陆地电力电缆在我国城市电力主干道输电及智能电网建设方面有着重要的应用，需求量日趋增加，目前国内外线缆制造商生产高压陆地电力电缆时多数采用的都是分段式生产、交付方式，由于高压陆地电力电缆外径通常在10mm以上，单根的成品交货长度一般为300*600m，决定交货长度的最主要原因是由于道路运输对于载重和盘具限高的严格限制，因此现在大多通过高压电缆线盘将电缆进行绕制后再进行包装。

现有的包装方法时直接将包装板通过铆钉或者激光设备铆接或焊接于线盘侧壁外表面，铆接的过程中通过人工按压固定，然后再进行固定，使得包装板与线盘侧壁的压紧不紧密，并且由于包装板的硬度较大，线盘为圆形，包装板为平面形，很难实现包装板与线盘的紧密结合，使得固定后的包装板与线盘之间有间隙，容易造成在运输过程中包装板脱落进行使电缆固定不牢固。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，通过抓取装置进行定位后在铆接前直接通过盘边压紧机构进行压紧贴合，使得包装板与线盘侧壁贴合紧密，铆接后更牢固，同时在相连的两个包装板之间叠合一部分，并将叠合部分的两边侧和中部同时铆接，使得包装板结合处固定更牢固。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，包括如下步骤：

步骤1：对包装板进行成孔；

步骤2：抓取装置抓取第一包装板，根据计算路径贴近线盘，控制自动铆接装置在第一包装板与盘边相接处进行钻孔铆接；

步骤3：线盘在盘边圆周驱动机构的作用下进行旋转，同时抓取装置抓取第二包装板，根据计算路径贴近线盘，根据计算得到所需重叠量，将第二包装板上边压住第一张板尾边；

步骤4：两边盘边压紧机构将第一包装板与第二包装板叠合与盘边压实，控制自动铆接装置进行铆接，完成第一、第二包装板叠合后与盘边之间的铆接；

步骤5：控制抓取机构的吸合装置将第一包装板和第二包装板叠合部位吸合，保证两板叠合贴紧；

步骤6：自动铆接装置根据计算路径，接近两个包装板的叠合位置，顺序铆接，完成第一、第二张板中间铆接。

进一步地，所述步骤1的具体铆接过程为：

S11：板材垛放置到相对固定位置；

S12：抓取装置抓取包装板放到定位工装上，板材由重力作用自动定位，完成包装板材初步定位；

S13：抓取装置抓取板材，配合成孔装置依据成孔文件对相应板材成孔。

进一步地，所述步骤2的具体铆接过程为

S21：抓取装置从定位工装抓取第一包装板，然后根据视觉检测装置测定孔位坐标与第一包装板定位坐标计算路径，将板材贴在线盘第一孔铆接位置，保证包装板材边孔与盘边孔重合；

S22：盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压紧；

S23：自动铆接装置根据视觉检测装置测定记录的孔位坐标，将板材与盘边的铆接孔铆接；

S24：盘边首孔铆接结束后，线盘根据测量装置测定弧长转动相应角度，两边盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压实，自动铆接装置完成第一包装板第二孔铆接，实现第一包装板的固定。

进一步地，所述盘边圆周驱动机构包括安装固定于电机动力输出端的驱动滚轮，驱动滚轮与线盘的边侧压紧相接，通过驱动滚轮转动带动线盘转动。

本发明的有益效果：

1、机器人自动送料，实现精准定位：本发明通过抓取装置进行定位后在铆接前直接通过盘边压紧机构进行压紧贴合，使得包装板与线盘侧壁贴合紧密，铆接后更牢固。

2、前后包装板连接，铆接孔精准定位、自动探孔、自动铆接：本发明在相连的两个包装板之间叠合一部分，并将叠合部分的两边侧和中部同时铆接，使得包装板结合处固定更牢固，同时相邻包装板相叠合处的中部通过打铆接口后，在铆接孔处进行铆接，使相邻包装板之间固定更牢固。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明抓取装置结构示意图；

图2为本发明抓取装置结构示意图；

图3为本发明抓取装置结构示意图；

图4为本发明抓取装置结构俯视图；

图5为图4的局部结构示意图；

图6为图3局部结构示意图；

图7为图3局部结构示意图；

图8为本发明压紧杆结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，包括如下步骤：

步骤1：对包装板进行成孔，具体过程如下：

S11：板材垛放置到相对固定位置；

S12：抓取装置抓取包装板放到定位工装上，板材由重力作用自动定位，完成包装板材初步定位；

S13：抓取装置抓取板材，配合成孔装置依据成孔文件对相应板材成孔；其中成孔装置为车间常见的打孔装置；

步骤2：抓取装置抓取第一包装板，根据计算路径贴近线盘，控制自动铆接装置在第一包装板与盘边相接处进行钻孔铆接,具体过程如下：

S21：抓取装置从定位工装抓取第一包装板，然后根据视觉检测装置测定孔位坐标与第一包装板定位坐标计算路径，将板材贴在线盘第一孔铆接位置，保证包装板材边孔与盘边孔重合；

S22：盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压紧；

S23：自动铆接装置根据视觉检测装置测定记录的孔位坐标，将板材与盘边的铆接孔铆接；

S24：盘边首孔铆接结束后，线盘根据测量装置测定弧长转动相应角度，两边盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压实，自动铆接装置完成第一包装板第二孔铆接，实现第一包装板的固定；

步骤3：线盘在盘边圆周驱动机构的作用下进行旋转，同时抓取装置抓取第二包装板，根据计算路径贴近线盘，根据计算得到所需重叠量，将第二包装板上边压住第一张板尾边；

步骤4：两边盘边压紧机构将第一包装板与第二包装板叠合与盘边压实，控制自动铆接装置进行铆接，完成第一、第二包装板叠合后与盘边之间的铆接；

步骤5：控制抓取机构的吸合装置将第一包装板和第二包装板叠合部位吸合，保证两板叠合贴紧；

步骤6：自动铆接装置根据计算路径，接近两个包装板的叠合位置，顺序铆接，完成第一、第二张板中间铆接；

所述盘边圆周驱动机构包括安装固定于电机动力输出端的驱动滚轮，驱动滚轮与线盘的边侧压紧相接，通过驱动滚轮转动带动线盘转动。

实施例2：

一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：

步骤1：抓取装置a抓取第一包装板b，根据计算路径贴近线盘，控制自动铆接装置在第一包装板b与盘边相接处进行钻孔铆接；

步骤1的具体铆接过程如下：

S101：通过抓取装置a的吸盘机构将第一包装板b吸取后，根据计算路径贴近线盘,移动至线盘边侧的指定位置；

S102：控制抓取装置中两侧的盘边压紧机构将第一包装板b的一侧压紧在线盘的侧壁外表面指定位置，使得第一包装板b与线盘侧壁外表面之间没有间隙；

S103：通过气钻在线盘侧壁和第一包装板b一侧的指定位置钻取第一气孔，然后在线盘侧壁和第一包装板的第一气孔处通过铆接枪进行铆接；

S104：线盘在盘边圆周驱动机构作用下滚动至一定位置后，抓取装置a中位于中部的盘边压紧机构的橡胶压头将第一包装板b的另一侧压紧在线盘的侧壁外表面，再次通过气钻在线盘侧壁和第一包装板b另一侧的指定位置钻取第二气孔，然后在第二气孔处通过铆接枪进行铆接，第一包装板b固定完成；

步骤2：线盘根据编码器滚轮测定弧长转动相应角度；

步骤3：抓取装置抓取第二包装板，根据计算路径贴近线盘，并用第二包装板上边压住第一张板尾边，根据计算得到所需重叠量；

步骤2和3的具体铆接过程如下：线盘在线盘圆周驱动机构的作用下继续滚动相应弧度后，抓取装置a的吸盘机构将第二包装板c吸取后，移动至贴近线盘，并用第二包装板c的上端底面压在第一包装板b下端的表面，并确定第一包装板b与第二包装板c之间的重合面大小；所述盘边圆周驱动机构包括安装固定于电机动力输出端的驱动滚轮，驱动滚轮与线盘的边侧压紧相接，通过驱动滚轮转动带动线盘转动；

步骤4：两边盘边压紧机构将第一包装板与第二包装板叠合与盘边压实，控制自动铆接装置进行钻孔铆接，完成第一、第二包装板叠合后与盘边之间的铆接；

步骤5：自动铆接装置根据计算路径，接近两个包装板的叠合位置，顺序钻孔铆接，完成第一、第二张板中间铆接；

步骤4和步骤5的具体铆接过程为：

S1：抓取装置a中两侧的盘边压紧机构的橡胶压头将第二包装板c和第一包装板b叠合并与线盘的侧壁两端压紧相接；

S2：然后通过气钻d在第二包装板c和第一包装板b叠合处的两侧和线盘的两侧钻取第三气孔，并且在第三气孔处通过铆接枪进行铆接，实现第一包装板b、第二包装板c叠合处与线盘的相接处两侧的铆接固定；

S3：然后使用气钻d在叠合处的中部钻取第四气孔，并且在第四气孔处通过铆接枪进行铆接，实现第一包装板b和第二包装板c叠合处中部的铆接结合，使得第一包装板b和第二包装板c结合处固定更牢固，进而防止运输过程中碰撞导致相连包装板连接处脱离。

一种用于高压缆线盘包装的抓取装置，如图1、图2、图3和图4所示，包括基座1和安装固定于基座1上的抓取手臂2，抓取手臂2的一端通过转轴连接固定有伸缩杆3，伸缩杆3的底端面垂直固定有两个相对设置的连接板4，两个连接板4的底端面之间垂直固定有定位架5，定位架5上均布有若干吸板机构6；

所述定位架5包括两个平行设置的定位杆502，两个定位杆502之间通过若干等距分布的固定杆503垂直相连接，两个连接板4垂直固定有若干固定杆503的端面，若干固定杆503的表面中部垂直固定有呈竖直分布的支撑块501，支撑块501的顶端通过转轴连接固定有气缸7，气缸7动力输出端的侧壁通过转轴连接固定有盘边压紧机构8，盘边压紧机构8安装于定位杆502的表面；

所述基座1端面固定有转动轴，抓取手臂2包括安装固定于转动轴上的转盘206，转动轴的一端连接减速电机的动力输出端，转盘206端面安装固定有支撑板201，支撑板201的顶端通过转轴连接固定有第一手臂杆202，第一手臂杆202的顶端固定通过转轴连接固定有第二手臂杆203，第二手臂杆203的一端竖直向上折弯形成安装块204，安装块204的端面开有转动通孔，转动通孔中安装固定有第三手臂杆205，第三手臂杆205的一端设有与转动通孔相配合的转动轴，另一端通过转轴连接伸缩杆3；减速电机通过转动轴带动转盘206旋转，转盘206转动过程中带动支撑板201转动，同时实现第一手臂杆202、第二手臂杆203和第三手臂杆205的转动，并且通过第三手臂杆205带动定位架5和吸板机构6转动至板材垛，通过伸缩杆3围绕转轴旋转至与板材垛的顶端面垂直时，向下施加压力至吸板机构6与板材压紧相接进行抓取后再通过减速电机提供动力带动抓取手臂2移动至指定位置后，实现板材的定位；

如图5所示，所述两个定位杆502的表面和固定杆503的表面中部均布有若干导向孔，吸板机构6包括安装于导向孔中的导向杆601，导向杆601上的一端固定有吸盘602，另一端套设有挡板，吸盘602和挡板分别位于定位架5的两侧，导向杆601上套设有压簧603，压簧603的一端与定位架5相接，另一端与吸盘602相接；在抓取板材过程中，通过抓取手臂2按压伸缩杆3，再通过伸缩杆3对定位架5施加压力，定位架5对压簧603施加压力，压簧收缩过程中对吸盘602施压，吸盘作用于板材表面通过压缩排尽吸盘602中的空气然后将板材吸取在吸盘602上，实现板材的抓取；

所述盘边压紧机构8包括固定于一个定位杆502表面一侧的连杆固定板801，连杆固定板801的两端通过转轴分别连接固定有第一连杆802和压紧杆803，第一连杆802的一端通过转轴连接第二连杆804的一端，第二连杆804的另一端通过转轴连接气缸7动力输出端的侧壁，第二连杆804为V型结构，第二连杆804的V型折弯处通过转轴与压紧杆803相连接；

如图6、图7和图8所示，所述压紧杆803包括连接杆8031，连接杆8031的两端分别通过转轴与连杆固定板801的一端和第二连杆804的V型折弯处相连接，同时连接杆8031的顶端中部垂直固定有一体连接的第一折弯杆8032，第一折弯杆8032的顶端垂直折弯形成与第一折弯杆8032相垂直的第二折弯杆8033，第二折弯杆8033的一端垂直折弯形成与第二折弯杆8033垂直且与第一折弯杆8032平行的第三折弯杆8034，位于定位架5两侧的两个盘边压紧机构8中的第三折弯杆8034的一端底面固定有橡胶压头804，位于定位架5中部的若干盘边压紧机构8中的第三折弯杆8034的一端底面固定有电控磁铁805，在吸板机构6将板材抓取至线盘边侧指定位置时，通过气缸7收缩带动第二连杆804移动，第二连杆804带动压紧杆803移动至橡胶压头804与板材表面压紧使得橡胶压头804将板材的铆接一端压紧，然后通过铆接机器人进而铆接，同时在第二包装板包装时，通过吸板机构6将第二包装板抓取至线盘边侧指定位置时与第一包装板相接，通过电控磁铁与第二包装板表面的第二包装板与第一包装板重合处，通过电控磁铁实现两张板材的吸合，然后在通过铆接机器人对第二包装板与第一包装板重合处进行铆接固定，将两个板材固定在一处；

该抓取装置的工作过程为：

减速电机通过转动轴带动转盘206旋转，转盘206转动过程中带动支撑板201转动，同时实现第一手臂杆202、第二手臂杆203和第三手臂杆205的转动，并且通过第三手臂杆205带动定位架5和吸板机构6转动至定位工装端面的板材表面，通过伸缩杆3围绕转轴旋转至与板材的端面垂直时，向下施加压力至吸板机构6与板材压紧相接进行抓取后再通过减速电机提供动力带动抓取手臂2移动至指定位置后，实现板材的定位；

然后通过气缸7收缩带动第二连杆804移动，第二连杆804带动压紧杆803移动至橡胶压头804与板材表面压紧使得橡胶压头804将板材的铆接一端压紧，然后通过铆接机器人进而铆接，同时在第二包装板包装时，通过吸板机构6将第二包装板抓取至线盘边侧指定位置时与第一包装板相接，通过电控磁铁与第二包装板表面的第二包装板与第一包装板重合处，通过电控磁铁实现两张板材的吸合，然后在通过铆接机器人对第二包装板与第一包装板重合处进行铆接固定，将两个板材固定在一处。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对包装板进行成孔；

步骤2：抓取装置抓取第一包装板，根据计算路径贴近线盘，控制自动铆接装置在第一包装板与盘边相接处进行钻孔铆接；

步骤3：线盘在盘边圆周驱动机构的作用下进行旋转，同时抓取装置抓取第二包装板，根据计算路径贴近线盘，根据计算得到所需重叠量，将第二包装板上边压住第一张板尾边；

步骤4：两边盘边压紧机构将第一包装板与第二包装板叠合与盘边压实，控制自动铆接装置进行铆接，完成第一、第二包装板叠合后与盘边之间的铆接；

步骤5：控制抓取机构的吸合装置将第一包装板和第二包装板叠合部位吸合，保证两板叠合贴紧；

步骤6：自动铆接装置根据计算路径，接近两个包装板的叠合位置，顺序铆接，完成第一、第二张板中间铆接。

2.根据权利要求1所述的一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，其特征在于，所述步骤1的具体铆接过程为：

S11：板材垛放置到相对固定位置；

S12：抓取装置抓取包装板放到定位工装上，板材由重力作用自动定位，完成包装板材初步定位；

S13：抓取装置抓取板材，配合成孔装置依据成孔文件对相应板材成孔。

3.根据权利要求1所述的一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，其特征在于，所述步骤2的具体铆接过程为：

S21：抓取装置从定位工装抓取第一包装板，然后根据视觉检测装置测定孔位坐标与第一包装板定位坐标计算路径，将板材贴在线盘第一孔铆接位置，保证包装板材边孔与盘边孔重合；

S22：盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压紧；

S23：自动铆接装置根据视觉检测装置测定记录的孔位坐标，将板材与盘边的铆接孔铆接；

S24：盘边首孔铆接结束后，线盘根据测量装置测定弧长转动相应角度，两边盘边压紧机构将第一包装板与线盘边压实，自动铆接装置完成第一包装板第二孔铆接，实现第一包装板的固定。

4.根据权利要求1所述的一种高压缆线盘包装的前后板铆接方法，其特征在于，所述盘边圆周驱动机构包括安装固定于电机动力输出端的驱动滚轮，驱动滚轮与线盘的边侧压紧相接，通过驱动滚轮转动带动线盘转动。