本发明揭示了一种母线的自冲铆接设备其两步法铆接制造方法。该设备沿运料方向分段设为第一预装段、第一工作站、第二预装段、第二工作站及出料站，分段配置所需的夹具、传感器和铆枪。作业时在第一预装段放置母线产品中两侧H型材及下U型材预装，再在第一工作站进行定位及铆接，铆接完成后半成品母线输送到第二预装段预组装铜排及上U型材，再输送到第二工作站进行定位及铆接，铆接完成后自动输送到出料段。应用本发明的母线自冲铆接设备和制造方法，开拓性地提出了结构简单、操作方便、安全可靠实用性强的自冲铆接设备，克服了传统全人工铆接生产效率低下、产品铆接质量不稳定、安全保障低、生产成本高等问题。
1.一种母线的自冲铆接设备，其特征在于沿运料方向分段设为第一预装段、第一工作站、第二预装段、第二工作站及出料站，且输送带贯穿整个自冲铆接设备各段，其中所述第一预装段设有接收作为母线构件的两个H型材和下U型材的第一单边定位夹具，所述第一工作站设有第一再调整定位夹具且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第一自冲铆枪；所述第二预装段设有接收半成品母线、铜排和上U型材的第二单边定位夹具，所述第二工作站设有第二再调整定位夹具、夹紧单元且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第二自冲铆枪，输送带、全部单边定位夹具、全部再调整定位夹具、夹紧单元及全部自冲铆枪均连至电气控制箱受控协同作业。
2.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第一预装段设有检测母线构件装载到位的第一载件传感器，所述第一载件传感器信号接入电气控制箱。
3.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第一工作站设有用于母线构件再调整对齐的第一对位传感器，第一自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第一对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。
4.根据权利要求3所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第一工作站的移动模组上设有用于控制第一自冲铆枪位移的第一定位传感器，第一定位传感器信号接入电气控制箱。
5.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第二预装段设有检测铜排和上U型材装载到位的第二载件传感器，所述第二载件传感器信号接入电气控制箱。
6.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第二工作站设有用于半成品母线、铜排和上U型材再调整对齐的第二对位传感器，第二自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第二对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。
7.根据权利要求6所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第二工作站的移动模组上设有用于控制第二自冲铆枪位移的第二定位传感器，第二定位传感器信号接入电气控制箱。
8.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：所述第二工作站的夹紧单元为自上而下压接于上U型材的单向夹具。
9.根据权利要求1所述母线的自冲铆接设备，其特征在于：各个单边定位夹具包括位于相对输送带两侧的一个固定夹板和一个移动夹板，所述移动夹板对应母线宽度移动、定位。
10.一种母线的两步法铆接制造方法，利用权利要求1-9中任一项所述自冲铆接设备实施，其特征在于：沿运料方向分段设置第一预装段、第一工作站、第二预装段、第二工作站、出料站及贯穿整个自冲铆接设备的输送带，所述制造方法包括步骤：Ⅰ、采用人工放置或自动化机械搬运将两个H型材和下U型材装载至第一预装段，并抵靠第一单边定位夹具进行预组装，Ⅱ、通过输送带将预组装的母线构件送至第一工作站，电气控制箱驱动第一再调整定位夹具将母线构件准确对齐并驱动两侧的第一自冲铆枪对两个H型材和下U型材铆接相连成一体的半成品母线；Ⅲ、通过输送带将半成品母线送至第二预装段，采用人工放置或自动化机械搬运将铜排和上U型材装载至半成品母线上，并抵靠第二单边定位夹具进行预组装，Ⅳ、通过输送带将预组装的半成品母线送至第二工作站，电气控制箱驱动第二再调整定位夹具将半成品母线、上U型材准确对齐并驱动两侧的第二自冲铆枪铆接相连成一体的成品母线，成品母线输送至出料段。
一种母线的自冲铆接设备及其两步法铆接制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及母线制造设备及其方法，特别涉及母线生产过程中的一种母线自冲铆接制造设备及母线自冲铆接制造方法。
背景技术
[0002] 母线（busbar）是由金属保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的，其中金属保护外壳主要包括位于两侧的H型材和位于H型材之间的U型材（包括上U型材和下U型材）。常用的母线一般为交流三相四线或五线制。电力行业中的母线产品越来越多地采用密集型设计，尤其是对电压等级和质量具有较高要求的母线，密集型母线需要其金属保护外壳与导电排紧密贴合。为了提高母线连接的工作效率和连接质量，对于密集型母线的金属保护外壳的连接（一般指H型材与U型材之间的连接）越来越多的企业采用自冲铆接工艺。
[0003] 在母线生产过程中涉及到铆接加工时多采用的是人工手持铆枪进行铆接作业。这种生产方法存在效率低，产品质量不稳定，工人安全保障低，劳动强度大且生产成本高等问题。
发明内容
[0004] 为解决现有生产技术存在的不足，本发明提出一种母线的自冲铆接设备及其两步法铆接制造方法，提供高效、安全可靠、节省人力的母线生产解决方案。
[0005] 本发明的上述第一个目的，将通过以下技术方案得以实现：一种母线的自冲铆接设备，其特征在于沿运料方向分段设为第一预装段、第一工作站、第二预装段、第二工作站及出料站，且输送带贯穿整个自冲铆接设备各段，其中所述第一预装段设有接收作为母线构件的两个H型材和下U型材的第一单边定位夹具，所述第一工作站设有第一再调整定位夹具且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第一自冲铆枪；所述第二预装段设有接收半成品母线、铜排和上U型材的第二单边定位夹具，所述第二工作站设有第二再调整定位夹具、夹紧单元且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第二自冲铆枪，输送带、全部单边定位夹具、再调整定位夹具、夹紧单元及全部自冲铆枪均连至电气控制箱受控协同作业。
[0006] 进一步地，所述第一预装段设有检测母线构件装载到位的第一载件传感器，所述第一载件传感器信号接入电气控制箱。
[0007] 进一步地，所述第一工作站设有用于母线构件再调整对齐的第一对位传感器，第一自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第一对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。
[0008] 更进一步地，所述第一工作站的移动模组上设有用于控制第一自冲铆枪位移的第一定位传感器，第一定位传感器信号接入电气控制箱。
[0009] 进一步地，所述第二预装段设有检测铜排和上U型材装载到位的第二载件传感器，所述第二载件传感器信号接入电气控制箱。
[0010] 进一步地，所述第二工作站设有用于半成品母线、铜排和上U型材再调整对齐的第二对位传感器，第二自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第二对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。
[0011] 更进一步地，所述第二工作站的移动模组上设有用于控制第二自冲铆枪位移的第二定位传感器，第二定位传感器信号接入电气控制箱。
[0012] 进一步地，所述第二工作站的夹紧装置为自上而下压接于上U型材的单向夹具。
[0013] 进一步地，各个单边定位夹具包括位于相对输送带两侧的一个固定夹板和一个移动夹板，所述移动夹板对应母线宽度移动、定位。
[0014] 本发明的上述第二个目的，将通过以下技术方案得以实现：一种母线的两步法铆接制造方法，其特征在于：沿运料方向分段设置第一预装段、第一工作站、第二预装段、第二工作站、出料站及贯穿整个自冲铆接设备的输送带，所述制造方法包括步骤：Ⅰ、采用人工放置或自动化机械搬运将两个H型材和下U型材装载至第一预装段，并抵靠第一单边定位夹具进行预组装，Ⅱ、通过输送带将预组装的母线构件送至第一工作站，电气控制箱驱动第一再调整定位夹具将母线构件准确对齐并驱动两侧的第一自冲铆枪对两个H型材和下U型材铆接相连成一体的半成品母线；Ⅲ、通过输送带将半成品母线送至第二预装段，采用人工放置或自动化机械搬运将铜排和上U型材装载至半成品母线上，并抵靠第二单边定位夹具进行预组装，Ⅳ、通过输送带将预组装的半成品母线送至第二工作站，电气控制箱驱动第二再调整定位夹具将半成品母线、上U型材准确对齐并驱动两侧的第二自冲铆枪铆接相连成一体的成品母线，成品母线输送至出料段。
[0015] 应用本发明的母线自冲铆接设备和制造方法，其创新的技术效果体现于：本发明开拓性地提出了结构简单、安全可靠实用性强的自冲铆接设备，克服了传统全人工铆接生产效率低下、产品铆接质量不稳定、安全保障低、生产成本高等问题。
附图说明
[0016] 图1是本发明母线自冲铆接设备的结示意简图。
[0017] 图2是本发明母线的两步法铆接制造方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018] 本发明创作者致力研究了在母线生产过程中采用人工手持铆枪进行铆接作业效率低，产品质量不稳定，工人安全保障低，劳动强度大且生产成本高等问题，总结母线制造过程各环节的注意事项，对生产工艺和设备经创造性劳动提出改进方案，由此提出了本发明专利申请的一种母线自冲铆接设备及其两步法铆接制造方法。
[0019] 以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
[0020] 如图1所示，是本发明母线的自冲铆接设备实施例的结构示意图。从图示可见，该设备沿运料方向分段设为第一预装段1、第一工作站2、第二预装段3、第二工作站4及出料5，且输送带6贯穿整个自冲铆接设备各段。概括地说，其中第一预装段1设有接收作为母线构件的两个H型材和下U型材的第一单边定位夹具，第一工作站2设有第一再调整定位夹具且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第一自冲铆枪；第二预装段3设有接收半成品母线、铜排和上U型材的第二单边定位夹具，第二工作站4设有第二再调整定位夹具、夹紧单元且基于框架在输送带两侧各设有一把可控位移的第二自冲铆枪；而输送带、全部单边定位夹具、全部再调整定位夹具、夹紧单元及全部自冲铆枪均连至电气控制箱受控协同作业。
[0021] 以下从各区段的细化配置来更深入了解本发明设备的结构特征。
[0022] 该第一预装段1包括放置半成品材料的输送带、第一单边定位夹具及检测用的第一载件传感器。所述输送带包括：型材（或者方钢）组成的框架、滚筒（或者输送链）传动机构及控制部分。第一单边定位夹具包括位于相对输送带两侧的一个固定夹板和一个移动夹板，所述移动夹板对应母线宽度移动、定位。第一载件传感器包括光电传感（或者限位开关）等。
[0023] 该第一工作站2设有用于母线构件再调整对齐的第一对位传感器，第一自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第一对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。第一对位传感器能保证待铆接的所有母线构件高精度对位，并且该第一工作站的移动模组上设有用于控制第一自冲铆枪位移的第一定位传感器，第一定位传感器信号接入电气控制箱。其中第一自冲铆枪在框架组件上能够精确移动并定位，而框架组件包括方钢或者型材组成的架子及对应铆枪的安装板。能够精确移动的两把第一自冲铆枪组件包含了移动模组、电机、气缸、安装块等，而移动模组包括了第一定位传感器、丝杆、丝杆固定座、联轴器等。对应母线构件的定位夹具包括了固定下U型材及H型材的可移动夹具。
[0024] 该第二预装段3包括放置半成品母线及其它母线构件的输送带、第二单边定位夹具及检测用的第二载件传感器。该第二载件传感器主要用于检测铜排和上U型材装载到位并信号接入电气控制箱。该输送带包括：型材（或者方钢）组成的框架、滚筒（或者输送链）、同步带等传动机构及控制部分。第二单边定位夹具包括位于相对输送带两侧的一个固定夹板和一个移动夹板，所述移动夹板对应母线宽度移动、定位。第二载件传感器包括光电传感（或者限位开关）等。
[0025] 该第二工作站4设有用于半成品母线、铜排和上U型材再调整对齐的第二对位传感器，第二自冲铆枪装接于框架上的移动模组并连接气缸，所述电气控制箱的至少一个输入端连接第二对位传感器且输出控制连至移动模组的电机和气缸的阀门。第二对位传感器能保证待铆接的半成品母线和其它母线构件高精度对位，并且该第二工作站的移动模组上设有用于控制第二自冲铆枪位移的第二定位传感器，第二定位传感器信号接入电气控制箱。其中自冲铆枪在框架组件上能够精确移动并定位，而框架组件包括方钢或者型材组成的架子及对应铆枪的安装板。能够精确移动的两把第二自冲铆枪组件包含了移动模组、电机、气缸、安装块等，而移动模组包括了第二定位传感器、丝杆、丝杆固定座、联轴器等。对应母线半成品和其它母线构件定位夹具包括了固定母线半成品、铜排和上U型材的可移动夹具、夹紧单元。其中夹紧单元为自上而下压接于上U型材的单向夹具。
[0026] 上述单边定位夹具包括位于相对输送带两侧的一个固定夹板和一个移动夹板，所述移动夹板对应母线宽度移动、定位。
[0027] 再请结合附图2所示理解本发明两步法铆接制造母线的制程。图示S1-S5分别对应步骤Ⅰ至步骤Ⅳ，其中S4、S5合并。具体过程如下：Ⅰ、采用人工放置或自动化机械搬运将两个H型材和下U型材装载至第一预装段，并抵靠第一单边定位夹具进行预组装，Ⅱ、通过输送带将预组装的母线构件送至第一工作站，电气控制箱驱动第一再调整定位夹具将母线构件准确对齐并驱动两侧的第一自冲铆枪对两个H型材和下U型材铆接相连成一体的半成品母线；Ⅲ、通过输送带将半成品母线送至第二预装段，采用人工放置或自动化机械搬运将铜排和上U型材装载至半成品母线上，并抵靠第二单边定位夹具进行预组装，Ⅳ、通过输送带将预组装的半成品母线送至第二工作站，电气控制箱驱动第二再调整定位夹具将半成品母线、上U型材准确对齐并驱动两侧的第二自冲铆枪铆接相连成一体的成品母线，成品母线输送至出料段。
[0028] 采用两步法进行母线铆接制造是对传统母线制造工艺创造性劳动所得到的合理方案。由于母线构件的长度、重量等客观因素且铆接点数量多、分布离散，采用手工方法进行铆接作业势必效率难以提升，且母线中金属保护外壳各组成部分的对位精度也难以得到保证，造成母线整体成品质量不高。而经过研究，先将其中的两侧H型材及下U型材先组装铆接，而后再进行上U型材的分布骤铆接，该两步法的铆接制造工艺一方面第一次铆接作业时仅作两侧向的铆接作业，而对半成品的精确铆接可以保证第二次铆接作业的成品质量，在第一次铆接作业中如发生次品，可对设备参数及时作出调整，克服次品持续产生，避免成本浪费。而第二次铆接作业更专注于半成品母线、铜排和上U型材的定位与铆接，质量提升幅度更大。由此可见，该两步法的母线铆接制造方法，对改善母线制造的传统工艺弊端具有显著而非显而易见的技术效果。
[0029] 综上所述，应用本发明的母线自冲铆接设备和制造方法，开拓性地提出了结构简单、安全可靠实用性强的自冲铆接设备，克服了传统全人工铆接生产效率低下、产品铆接质量不稳定、安全保障低、生产成本高等问题。
[0030] 本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
