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1、(10)申请公布号 CN 103400666 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103400666 A *CN103400666A* (21)申请号 201310207320.X (22)申请日 2013.05.21 H01B 19/00(2006.01) (71)申请人 内蒙古工业大学 地址 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新城 区爱民街 49 号 (72)发明人 张兰挺 孙敏 王慧敏 岳彩宾 赵雄翔 (54) 发明名称 步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机 (57) 摘要 一种直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流 水作业自动胶装机， 包括工作台机架 (1)、 工作平 台 (2。
2、) 以及位于工作平台 (2) 上的 5 个工位 A-E， 其中工位 A 上安装有绝缘子主体定位座 (5) 和水 泥浇注机 (18) ； 工位 B 上安装有钢脚机械手 (8)、 绝缘子主体机械手 (13) 和第一升降振动机构 ； 工 位 C 上安装有铁帽座 (26)、 铁帽机械手 (20) 和水 泥浇注机 (18) ； 工位 D 上安装有铁帽定位座 (11) 和第二升降振动机构 ； 工位 E 安装有工件的检测、 清洗和取出装置。 本发明结构合理紧凑， 操作方便 可靠， 通用性好， 适应性广， 产品胶装质量、 自动化 程度、 生产效率高， 质量稳定。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说。
3、明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103400666 A CN 103400666 A *CN103400666A* 1/1 页 2 1. 一种直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流水作业自动胶装机， 包括工作台机架 (1)、 工作平台 (2)、 往返输送机构以及位于工作平台 (2) 上的 5 个工位 A-E， 其中工位 A 上 安装有绝缘子主体定位座 (5) 和水泥浇注机 (18)， 该绝缘子主体定位座 (5) 在所述往返输 送机构带动下在工位 A 和工位 B 之间往返移动 ； 。
4、工位 B 上安装有钢脚机械手 (8)、 绝缘子主 体机械手 (13) 和第一升降振动机构， 所述绝缘子主体机械手 (13) 夹持和定位该绝缘子主 体在工位 B 和工位 D 之间移动 ； 工位 C 上安装有铁帽座 (26)、 铁帽机械手 (20) 和水泥浇注 机 (18)， 所述铁帽座 (26) 上放置铁帽 (12)， 所述铁帽机械手 (20) 夹持铁帽 (12) 在工位 C 和工位 D 之间移动 ； 工位 D 上安装有铁帽定位座 (11) 和第二升降振动机构， 所述铁帽定位 座 (11) 在往返输送机构带动下在工位 D 和工位 E 之间往返移动 ； 工位 E 安装有工件的检 测、 清洗和取出装。
5、置。 2. 根据权利要求 1 所述的自动胶装机， 其中所述往返输送机构由交流伺服电机 (22)、 联轴器 (23)、 轴 (24)、 轴承座、 齿轮 (16)、 齿条 (17) 和齿轮支架 (14) 组成， 电机 (22) 正转 将所述的绝缘子主体定位座(5)或所述的铁帽定位座(11)输送至下一工位， 电机反转则返 回复位。 3. 根据权利要求 1 所述的自动胶装机， 其中所述绝缘子主体定位座 (5) 和铁帽定位座 (11) 为顶端具有三个凸台的空心圆柱体， 通过弹簧支架与工作平台连接。 4. 根据权利要求 1 所述的自动胶装机， 其中所述第一和第二升降振动机构包括电磁振 动台、 液压升降台和。
6、行程开关。 5. 根据权利要求 4 所述的自动胶装机， 其中所述第一升降振动机构还包括振动传递 座。 6. 根据权利要求 4 所述的自动胶装机， 其中所述第二升降振动机构还包括振动传递 杆。 7. 根据权利要求 4 所述的自动胶装机， 其中第一和第二升降振动机构的振动频率为 100Hz， 振幅 1mm， 振动时间 10s。 8. 根据权利要求 1 所述的自动胶装机， 还包括控制所述水泥浇注机进行定量浇注的 PLC。 9. 根据权利要求 1 所述的自动胶装机， 还包括电气控制， 用于控制电机的启停和正反 转、 液压台的升降、 振动台的启停、 机械手抓取机构的升降 / 回转 / 夹持 / 松开、 。
7、水泥浇注机 的泵的启停 / 控制阀的动作、 急停 / 复位以及各机构动作的协调控制。 10.根据权利要求1所述的自动胶装机， 其中所述绝缘子主体定位座(5)和/或铁帽定 位座 (11) 能更换， 以实现不同规格和品种绝缘子的自动胶装。 权 利 要 求 书 CN 103400666 A 2 1/4 页 3 步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机 技术领域 0001 本发明涉及一种胶装机， 具体为步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机。 背景技术 0002 在高压输变电中广泛使用的盘形悬式绝缘子， 由绝缘子主体、 钢脚和铁帽通过高 强水泥胶合组装成型。 绝缘子主体与钢脚和铁帽配装的质量高低直接关系到绝缘子在高压 。
8、输变送电网中的使用性能。对其配装质量要求较高， 如绝缘子主体、 钢脚和铁帽三位一体 垂直定心， 同轴度 0.5 ； 水泥内部不能残存气孔等。传统的生产方式为手工组装， 不仅生 产效率低下， 而且很难保证质量要求， 产品质量不稳定， 难以实现生产过程的标准化和规范 化。 0003 专利 CN201117375Y “盘形悬式绝缘子多工位流水作业胶装机” ， 公开了一种盘形悬 式绝缘子成型组装的机械化生产装置， 该装置包括机架上安装有间歇水平旋转的工作台， 工作台上均布安装有与环圈形流水作业工位相对应的胶装构件支承座及其弹性支架， 弹性 支架面板中心垂直固定有振动传递杆， 旋转工作台上方固定有上平台。
9、， 在上平台上， 位于 A、 B、 C 工位分别安装有由驱动油缸、 安装于驱动油缸活塞杆下端部的弹性触压头及定位帽组 成的活动压紧装置， 在机架底座上、 位于 A、 B、 C 工位分别安装有带振动传递座的振动器。该 装置采用环圈形回转工作方式， 操作空间受限 ； 在同一工位胶合绝缘子主体、 钢脚和铁帽， 使得它们的同心度要求难以保证， 且自动化程度和生产效率仍欠高。 发明内容 0004 本发明的主要目的在于提供一种结构合理、 操作方便可靠、 配装质量好、 自动化程 度和生产效率高的直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流水作业自动胶装机。 0005 实现上述目的的技术解决方案为 ： 一种步进式盘形悬。
10、式绝缘子自动胶装机， 由工 作平台、 往返输送机构、 定位机构、 升降振动机构、 抓取机械手、 水泥浇注机、 电气控制组成。 其中工作平台由工作台机架和工作平台组成， 往返输送机构由齿轮、 齿条、 交流伺服电机、 联轴器、 轴、 轴承座和齿轮支架组成， 定位机构由弹性支架和定位座组成， 升降振动机构由 振动传递座 ( 杆 )、 电磁振动台、 液压升降台和行程开关组成。 0006 由工作台机架、 工作平台、 交流伺服电机、 联轴器、 轴、 轴承座、 齿轮、 齿条、 齿轮支 架、 绝缘子主体、 绝缘子主体定位座、 绝缘子主体机械手、 钢脚、 钢脚机械手、 钢脚输送台、 铁帽、 铁帽定位座、 铁帽机。
11、械手、 弹簧支架、 液压升降台、 电磁振动台、 振动传递座、 振动传递 杆、 电气控制柜、 水泥浇注机、 铁帽座组成。 0007 该直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流水作业自动胶装机， 包括工作台机架、 工作平台以及位于工作平台上的5个工位A-E， 其中工位A上安装有绝缘子主体定位座和水 泥浇注机， 该绝缘子主体定位座可以在交流伺服电机带动下在工位 A 和工位 B 之间往复移 动 ； 工位 B 上安装有钢脚机械手、 绝缘子主体机械手和第一振动装置， 绝缘子主体机械手夹 持和定位该绝缘子主体在工位B和工位D之间移动 ； 工位C上安装有铁帽座、 铁帽机械手和 说 明 书 CN 103400666 。
12、A 3 2/4 页 4 水泥浇注机， 铁帽座用于手工放置铁帽， 铁帽机械手可以在夹持铁帽在工位C和工位D之间 移动， 并能完成铁帽在工位 D 上的定位 ； 工位 D 上安装有铁帽定位座和第二振动装置， 该铁 帽定位座可以在交流伺服电机带动下在工位 D 和工位 E 之间往复移动 ； 工位 E 安装有工件 的检测、 清洗和取出装置。 0008 作为优选的， 所述步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机工作过程为五工位流水作 业， 其中， 工位A完成人工放置绝缘子主体、 绝缘子主体内浇注水泥两个工序， 工位B完成置 入钢脚、 振动两个工序， 工位C完成人工放置铁帽、 铁帽内浇注水泥两个工序， 工位D完成铁 帽。
13、定位、 置入绝缘子主体、 振动三个工序， 工位 E 完成清洗、 检验、 搬走三个工序。 0009 作为优选的， 所述往返输送机构由交流伺服电机、 联轴器、 轴、 轴承座、 齿轮、 齿条 和齿轮支架组成， 电机正转将绝缘子组件输送至下一工位， 电机反转则返回复位。 0010 作为优选的， 所述定位机构由弹簧支架和定位座组成， 定位座为顶端有三个凸台 的空心圆柱体， 对绝缘子主体下端 ( 或铁帽上端 ) 外圆进行定位， 弹簧支架起振动缓冲作 用。 0011 作为优选的， 所述升降振动机构由振动传递座 ( 杆 )、 电磁振动台、 液压升降台和 行程开关组成， 当浇注水泥后的绝缘子主体(或铁帽)输送至。
14、相应工位后， 液压升降台带动 电磁振动台上升至预定工作位置， 通过振动传递座 ( 杆 ) 带动浇装体高频低幅振动 ( 振动 频率 100Hz， 振幅 1mm， 振动时间 10s) ； 振动结束， 液压升降台带动电磁振动台和振动传 递座 ( 杆 ) 下降复位。 0012 作为优选的， 所述抓取机械手可完成夹持、 松开、 升降、 回转动作， 实现对钢脚 ( 或 绝缘子主体、 铁帽 ) 的精确抓取和定位功能。 0013 作为优选的， 所述水泥浇注机由PLC控制泵的启停和夹紧/松开进料管， 实现对铁 帽、 绝缘子主体内水泥的定量浇注。 0014 作为优选的， 所述电气控制用于控制电机的启停和正反转、 。
15、液压台的升降、 振动台 的启停、 机械手抓取机构的升降 / 回转 / 夹持 / 松开、 水泥浇注机的泵的启停 / 控制阀的动 作、 急停 / 复位以及各机构动作的协调控制。 0015 作为优选的， 所述步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机， 钢脚、 绝缘子主体、 铁帽的 同心度由定位机构、 抓取机械手的精确定位以及振动过程中钢脚、 绝缘子主体的定位保持 实现。 0016 作为优选的， 所述步进式盘形悬式绝缘子自动胶装机， 只需更换铁帽 ( 绝缘子主 体 ) 定位座， 即可实现不同规格和品种绝缘子的自动胶装。 0017 本发明的有益效果是 ： 结构合理紧凑， 通用性好， 适应性广 ； 往返输送机构实现。
16、组 件的输送及定位机构的复位， 定位机构实现构件的定位和振动缓冲 ； 定位机构和机械手抓 取机构的精确定位与位置保持保证了构件的定位准确和同轴度 ； 高频低幅电磁振动台振动 的频率、 振幅、 振动时间在一定范围内可调可控， 高频低幅振动方式提高了胶装高强水泥的 致密度， 降低了气孔率， 增强了胶装牢固度 ； PLC 控制模式保证了各机构动作的精确性和协 调控制 ； 产品质量稳定可靠， 自动化程度和生产效率高、 减轻了工人劳动强度。 附图说明 0018 图 1 是本发明的主视图 ； 说 明 书 CN 103400666 A 4 3/4 页 5 0019 图 2 为本发明的俯视图 ； 0020 图。
17、 3 为本发明的局部视图 ； 0021 图 4 为本发明中绝缘子主体定位座的视图 ； 0022 图 5 为本发明中铁帽定位座的视图。 0023 各附图中 ： 1、 工作台机架 ； 2、 工作平台 ； 3、 弹簧支架 ； 4、 绝缘子主体 ； 5、 绝缘子主 体定位座 ； 6、 振动传递座 ； 7、 钢脚 ； 8、 钢脚机械手 ； 9、 电磁振动台 ； 10、 振动传递杆 ； 11、 铁 帽定位座 ； 12、 铁帽 ； 13、 绝缘子主体机械手 ； 14、 齿轮支架 ； 15、 液压升降台 ； 16、 齿轮 ； 17、 齿条 ； 18、 水泥浇注机 ； 19、 电气控制柜 ； 20、 铁帽机械手。
18、 ； 21、 钢脚输送台 ； 22、 交流伺服电 机 ； 23、 联轴器 ； 24、 轴 ； 25、 轴承座 ； 26、 铁帽座 ； 27、 拖板 ； 28、 下支板 ； 29、 螺栓 ； 30、 弹簧 ； 31、 上支板 ； 32、 绝缘子主体定位体 ； 32、 铁帽定位体。 具体实施方式 0024 下面结合附图对本发明作进一步说明。 0025 本发明为直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流水作业自动胶装机， 由工作台机 架 1、 工作平台 2、 弹簧支架 3、 绝缘子主体 4、 绝缘子主体定位座 5、 振动传递座 6、 钢脚 7、 钢 脚机械手 8、 电磁振动台 9、 振动传递杆 10、 铁帽。
19、定位座 11、 铁帽 12、 绝缘子主体机械手 13、 齿轮支架 14、 液压升降台 15、 齿轮 16、 齿条 17、 水泥浇注机 18、 电气控制柜 19、 铁帽机械手 20、 钢脚输送台 21、 交流伺服电机 22、 联轴器 23、 轴 24、 轴承座 25 和铁帽座 26 组成。 0026 直线型步进式盘形悬式绝缘子五工位流水作业自动胶装机， 包括工作台机架 1、 工 作平台 2 以及位于工作平台 2 上的 5 个工位 A-E， 其中工位 A 上安装有绝缘子主体定位座 5 和水泥浇注机 18， 该绝缘子主体定位座 5 在交流伺服电机 22 带动下在工位 A 和工位 B 之 间往复移动 。
20、； 工位 B 上安装有钢脚机械手 8、 绝缘子主体机械手 13 和第一振动装置， 绝缘子 主体机械手 13 夹持和定位绝缘子主体在工位 B和工位 D 之间移动 ； 工位 C 上安装有铁帽座 26、 铁帽机械手 20 和水泥浇注机 18， 铁帽座 26 用于手工放置铁帽 12， 铁帽机械手 20 在夹 持铁帽 12 在工位 C 和工位 D 之间移动， 并完成铁帽 12 在工位 D 上的定位 ； 工位 D 上安装有 铁帽定位座 11 和第二振动装置， 该铁帽定位座 11 在交流伺服电机 22 带动下在工位 D 和工 位 E 之间往复移动 ； 工位 E 用于取出胶合后的工件。 0027 所述往返输送。
21、机构由交流伺服电机 22、 联轴器 23、 轴 24、 轴承座、 齿轮 16、 齿条 17 和齿轮支架 14 组成， 电机 22 正转将所述的绝缘子主体定位座 5 或所述的铁帽定位座 11 输 送至下一工位， 电机反转则返回复位。 0028 所述绝缘子主体定位座5和铁帽定位座11为顶端具有三个凸台的空心圆柱体， 通 过弹簧支架与工作平台连接。 0029 参见图 4， 绝缘子主体定位座 5 由拖板 27、 下支板 28、 上支板 31、 螺栓 29、 弹簧 30 和绝缘子主体定位体 32 组成， 拖板 27、 下支板 28、 上支板 31 由螺栓 29 联接， 下支板 28 和 上支板 31 之。
22、间的弹簧 30 起缓冲作用， 绝缘子主体定位体 32 为顶端具有三个凸台的空心圆 柱体， 通过螺钉与固定于上支板 28 上。 0030 参见图5， 铁帽定位座11由拖板27、 下支板28、 上支板31、 螺栓29、 弹簧30和铁帽 定位体 32 组成， 拖板 27、 下支板 28、 上支板 31 由螺栓 29 联接， 下支板 28 和上支板 31 之间 的弹簧30起缓冲作用， 铁帽定位体33为项端具有三个凸台的空心圆柱体， 通过螺钉与固定 说 明 书 CN 103400666 A 5 4/4 页 6 于上支板 28 上。 0031 具体实施过程为 ： 0032 在工位 A， 人工将绝缘子主体 。
23、4 置于绝缘子主体定位座 5 上， 水泥浇注机 18 启动， 灌注定量水泥 ； 交流伺服电机 22 启动正转， 通过联轴器 23、 轴 24、 齿轮 16、 齿条 17 传动， 将 弹性支架 3、 绝缘子主体定位座 5 连同浇注水泥后的绝缘子主体 4 输送至工位 B。同时， 钢 脚机械手 8 从钢脚输送台 21 上夹持钢脚 7， 上升回转。 0033 在工位B， 钢脚机械手8回转至钢脚7与绝缘子主体4同心位置， 下降， 将钢脚7插 入绝缘子主体 4 水泥中 ； 同时， 液压升降台 15 启动上升至预定位置， 电磁振动台 9 启动， 通 过振动传递座 6 带动绝缘子主体 4 和钢脚 7 一起高频。
24、低幅振动， 使钢脚 7 顺畅插入水泥中， 并排出水泥中产生的气泡 ； 振动结束， 钢脚机械手 8 松开、 上升、 回转复位 ； 液压升降台 15 带动电磁振动台 9 和振动传递座 6 一同下降复位。 0034 在工位 C， 人工将铁帽 12 置于铁帽座 26 上， 水泥浇注机 18 启动， 灌注定量水泥 ； 铁帽机械手 20 回转下降夹持铁帽 12， 上升回转。同时， 在工位 B， 绝缘子主体机械手 13 夹 持绝缘子主体 4 上升、 回转 ； 交流伺服电机 22 反转， 将弹性支架 3、 绝缘子主体定位座 5 复 位至工位 A。 0035 在工位D， 铁帽机械手20回转至铁帽12与铁帽座26。
25、同心位置， 下降， 将铁帽12定 位置于铁帽定位座 11 上 ； 铁帽机械手 20 松开、 上升、 回转复位。绝缘子主体机械手 13 回转 至绝缘子主体 4 与铁帽 12 同心位置并下降， 将绝缘子主体 4 插入铁帽 12 水泥中 ； 同时， 液 压升降台 15 启动上升至预定位置， 电磁振动台 9 启动， 通过振动传递杆 10 带动铁帽 12 和 绝缘子主体 4 一起高频低幅振动， 使绝缘子主体 4 顺畅插入铁帽 12 水泥中， 并排出水泥中 产生的气泡。振动结束， 绝缘子主体机械手 13 松开、 上升、 回转复位， 液压升降台 15 带动电 磁振动台 9 和振动传递杆 10 一同下降复位。。
26、交流伺服电机 22 启动正转， 通过齿轮齿条机 构， 将弹性支架 3、 铁帽定位座 11 连同胶装为一体的铁帽 12、 绝缘子主体 4 和钢脚 7 输送至 工位 E。 0036 在工位 E， 人工检测、 清洗溢出水泥、 搬走胶装体 ； 交流伺服电机 22 反转， 将弹性支 架 3、 铁帽定位座 11 复位至工位 D。 0037 完成一个工作循环。 说 明 书 CN 103400666 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103400666 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103400666 A 8 3/3 页 9 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103400666 A 9 。