一种基于机械手的自动上下料及清洗系统及加工方法与流程

本申请涉及互感器加工设备技术领域，尤其涉及一种基于机械手的自动上下料及清洗系统。

背景技术：

互感器作为电力系统中广泛使用的电力设备，在市场上存在很多生产厂家。目前，绝大多数生产厂家仍然采用人工生产，自动化程度极低。近年来随着劳动力成本的增加，新工艺、新技术的要求，使得传统的互感器人工生产方式难以适应现代互感器的发展要求。电力设备行业竞争的不断加剧对互感器产品的质量和标准化提出了更高的要求，这就对从事互感器加工的专业技术人员要求更加严格，人员培训的技术转化周期较长，且人工生产的互感器产品良品率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决互感器人工加工方式存在的问题，本申请的实施例提供了一种基于机械手的自动上下料及清洗系统。

本申请的实施例提供一种基于机械手的自动上下料及清洗系统，包括多轴机械臂、机械手、上料夹头、下料夹头和清洗喷头，所述机械手包括端部旋转轴和u形的端部接头，所述端部旋转轴后端连接所述多轴机械臂、前端设有转动接头，所述端部接头后端设有转动槽，所述转动接头插入所述转动槽内且与所述端部接头可转动连接，所述端部接头的两侧分别连接所述上料夹头和所述下料夹头，所述端部接头前端连接所述清洗喷头，所述上料夹头用于夹持互感器线圈至生产模具内，所述下料夹头用于夹持互感器成品由生产模具取下，所述清洗喷头用于清洗生产模具。

进一步地，所述端部接头两侧均设有连接侧盖，两所述连接侧盖分别连接所述上料夹头和所述下料夹头，所述端部接头前端设有连接轴，所述连接轴连接所述清洗喷头。

进一步地，所述多轴机械臂包括底座、第一轴臂和第二轴臂，所述第一轴臂包括驱动臂座、蜗轮组件和第一电机，所述驱动臂座可转动设置于所述底座上，所述第一电机设置于所述底座上，且所述第一电机的输出轴通过所述蜗轮组件连接所述驱动臂座，所述第一电机用于驱动所述驱动臂座绕竖直轴线旋转；所述第二轴臂包括中部旋臂和第二电机，所述中部旋臂下端与所述驱动臂座上端铰接，所述第二电机的输出轴连接连接所述中部旋臂下端，用以驱动所述中部旋臂绕水平轴线旋转，所述中部旋臂上端连接所述端部旋转轴。

进一步地，所述中部旋臂上端设有支撑座，所述支撑座上固定有齿轮箱，所述齿轮箱内设有齿轮组，所述齿轮组的输入端连接第三电机、输出端连接所述端部旋转轴。

进一步地，所述第三电机的数量为三个，所述齿轮组包括从动齿轮以及分别与所述从动齿轮啮合的三主动齿轮，三所述第三电机的输出轴分别连接三所述主动齿轮，所述从动齿轮的轮轴连接所述端部旋转轴。

进一步地，所述上料夹头和所述下料夹头均为气动式夹头。

本申请的实施例还提供了使用上述的一种基于机械手的自动上下料及清洗系统的加工方法，包括以下步骤：

s1通过所述多轴机械臂驱动所述机械手靠近互感器线圈的供料装置，通过所述上料夹头夹持互感器线圈，并移动至生产模具内，将互感器线圈放置于预定位置；

s2待生产模具内形成互感器成品后打开生产模具，通过所述多轴机械臂驱动所述机械手靠近生产模具，由所述生产模具内夹持取下互感器成品并将互感器成品移动至成品区；

s3通过所述多轴机械臂驱动所述机械手靠近生产模具，调整所述机械手的角度对所述生产模具内部进行冲洗。

进一步地，所述上料夹头设有压力反馈模块，在所述供料装置上无法夹持到互感器线圈时，所述压力反馈模块发出警报。

进一步地，所述多轴机械臂按照预定的顺序将互感器成品依次摆放至成品区。

本申请的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请的一种基于机械手的自动上下料及清洗系统，实现互感器加工过程中互感器线圈的上料、互感器成品取下及生产模具的清洗的完全自动化和标准化，生产效率高，减少人工投入，降低生产厂家人工成本，减少技术转化周期，提高了产品质量及一致性，增加产品竞争力。

附图说明

图1是本申请一种基于机械手的自动上下料及清洗系统加工互感器的状态示意图；

图2是本申请一种基于机械手的自动上下料及清洗系统的示意图；

图中：1-机械手、2-多轴机械臂、3-端部旋转轴、4-端部接头、5-转动接头、6-连接侧盖、7-连接轴、8-驱动臂座、9-底座、10-第一电机、11-中部旋臂、12-第二电机、13-轴套、14-支撑座、15-第三电机、16-齿轮箱、17-上料装置、18-产生模具、19-成品区、20-互感器线圈、21-互感器成品。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地描述。

请参考图1和2，本申请的实施例提供了一种基于机械手的自动上下料及清洗系统，包括多轴机械臂2、机械手1、上料夹头、下料夹头和清洗喷头。

具体的，所述多轴机械臂2包括底座9、第一轴臂和第二轴臂，所述第一轴臂包括驱动臂座8、蜗轮组件和第一电机10，所述驱动臂座8可转动设置于所述底座9上，所述第一电机10设置于所述底座9上，且所述第一电机10的输出轴通过所述蜗轮组件连接所述驱动臂座8，所述第一电机10用于驱动所述驱动臂座8绕竖直轴线旋转。这里所述第一电机10固定于所述底座9表面，所述蜗轮组件设置于所述底座9内，所述蜗轮组件包括相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述第一电机10的输出轴连接，所述蜗轮的轮轴竖直设置且连接所述驱动臂座8。所述第一电机10在转动时带动所述蜗杆转动，然后传动至所述蜗轮，进而使所述驱动臂座8转动。

所述第二轴臂包括中部旋臂11和第二电机12，所述中部旋臂11下端与所述驱动臂座8上端铰接，所述第二电机12的输出轴连接连接所述中部旋臂11下端，用以驱动所述中部旋臂11绕水平轴线旋转，所述中部旋臂11上端连接所述端部旋转轴3。这里所述中部旋臂11下端设有轴套13，所述轴套13可转动的套设于所述驱动臂座8上端，所述第二电机12设置于所述轴套13的一侧，且所述第二电机12的输出轴与所述轴套13固定连接。所述第二电机12转动时带动所述中部旋臂11绕其轴套13旋转。

所述机械手1包括端部旋转轴3和u形的端部接头4，所述端部旋转轴3后端连接所述多轴机械臂2。具体的，所述中部旋臂11上端设有支撑座14，所述支撑座14上固定有齿轮箱16，所述齿轮箱16内设有齿轮组，所述齿轮组的输入端连接第三电机15、输出端连接所述端部旋转轴3。所述第三电机15在转动时通过所述齿轮组传动，进而使所述端部旋转轴3转动。

所述端部旋转轴3前端设有转动接头5，所述端部接头4后端设有矩形转动槽，所述转动接头5插入所述转动槽内，所述转动接头5的两侧分别与所述转动槽的两侧面可转动连接，所述端部接头4的两侧分别连接所述上料夹头和所述下料夹头，所述端部接头4前端连接所述清洗喷头，所述上料夹头用于夹持互感器线圈至生产模具内，所述下料夹头用于夹持互感器成品由生产模具取下，所述清洗喷头用于清洗生产模具。这里所述端部接头4两侧均设有连接侧盖6，两所述连接侧盖6分别连接所述上料夹头和所述下料夹头前端设有连接轴7，所述连接轴7连接所述清洗喷头。由于所述上料夹头、所述下料夹头和所述清洗喷头处于三个互不干涉的安装平面内，所述上料夹头、所述下料夹头和所述清洗喷头可以独立工作互不影响。

优选的，所述第三电机15的数量为三个，所述齿轮组包括从动齿轮以及分别与所述从动齿轮啮合的三主动齿轮，三所述第三电机15的输出轴分别连接三所述主动齿轮，所述从动齿轮的轮轴连接所述端部旋转轴3。三所述第三电机15分别用于控制所述上料夹头、所述下料夹头和所述清洗喷头的旋转，以使所述上料夹头、所述下料夹头和所述清洗喷头独立工作互不干涉。

优选的，所述上料夹头和所述下料夹头均为气动式夹头，采用可调气压驱动防止夹坏互感器线圈或互感器成品。上述第一电机10、第二电机12和第三电机15均选择步进电机。

另外，请参考图1，本申请的实施例还提供了使用上述的一种基于机械手的自动上下料及清洗系统的加工方法，包括以下步骤：

s1通过所述多轴机械臂2驱动所述机械手1靠近互感器线圈20的供料装置17，一般的供料装置17具有自动送料功能，互感器线圈20利用重力差在供料装置17上的自动整齐排列，通过所述上料夹头夹持互感器线圈20，并移动至生产模具18内，将互感器线圈20准确放置于预定位置，然后所述机械手1离开生产模具18后停止等待。还可以在所述上料夹头设置压力反馈模块，在所述供料装置17上无法夹持到互感器线圈20时，表明供料装置17无互感器线圈20供给，所述压力反馈模块发出警报，提醒操机人员进行补充。

s2待生产模具18内形成互感器成品21后打开生产模具18，通过所述多轴机械臂2驱动所述机械手1靠近生产模具18，由所述生产模具18内夹持取下互感器成品20并将互感器成品20移动至成品区19，然后所述机械手1停止等待；所述多轴机械臂2可按照预定的顺序将互感器成品20依次摆放至成品区19，当成品区19摆放设定数量的互感器成品20后，发出报警提醒操机人员及时运走成品，同时停止生产，等待互感器成品20运走后再次启动。

s3通过所述多轴机械臂2驱动所述机械手1靠近生产模具18，调整所述机械手3的角度对所述生产模具18内部进行冲洗，确保生产模具18间隙中的残渣被清理完全，防止影响加工下一互感器产品的质量。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。