一种导线夹自动加工系统及方法与流程

本发明属于变压器结构件加工，具体涉及一种导线夹自动加工系统及方法。

背景技术：

1、导线夹是安装在变压器内部、用于支撑和固定导线的绝缘结构件，通常以层压纸板或层压木板为原料，需要经过刨削、剪切、铣槽、钻孔、打磨等多道工序加工成形。由于每台变压器所需的导线夹的规格、长度和数量随设计图纸而变化，产品种类繁多、批量小、规格离散度极高。

2、在现有生产模式中，导线夹的加工主要依赖人工和单机离散作业。生产前，操作人员需要人工统计不同长度的条料的加工需求，再按不同尺寸在多种规格的板材上进行下料，制得条料半成品(以下简称条料)。随后，条料被分别送往钻床、铣床等不同设备，逐件加工导线夹上的孔、槽等特征结构，并截断成单个的导线夹，最后通过人工打磨导线夹的棱边圆角。整个过程通常分为四至五个独立工序，动用的设备数量多、工序流转时间长，且因各设备功能单一，多台设备占用的场地面积也较大。

3、此外，加工图纸和物料清单(bom)的工艺分析、用料计算均依赖人工完成，工作量大且易出现误判，导致缺件、漏件或加工差错。由于导线夹规格种类极多，生产过程中需要频繁更换产线工装和加工参数，进一步拉低了生产效率，难以适应多品种、小批量的柔性生产需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种导线夹自动加工系统及方法，本发明所采用的技术方案如下：

2、一种导线夹自动加工系统，包括上位机、运动控制器、上料台和下料台，下料台侧方设置有搬运机器人，上料台上设置有第一光电开关，下料台上设置有第二光电开关，上料台和下料台之间设置有自动加工装置，自动加工装置包括沿前后方向设置的中间支撑架，中间支撑架右侧自前至后设置有第一加工主轴组件和第二加工主轴组件，第一加工主轴组件和第二加工主轴组件用于对条料进行包括孔、槽、棱边圆角及螺纹孔在内的加工，第一加工主轴组件和第二加工主轴组件之间设置有加工夹持机构，中间支撑架左侧自前至后设置有截断锯组件和截断夹持机构，截断锯组件左侧设置有下料机构。

3、优选的，加工夹持机构包括位于同一中心线上且高度相同的第一夹持机构和第二夹持机构，第二夹持机构设置在中间支撑架上，第一夹持机构设置在第二夹持机构右侧，第一夹持机构和第二夹持机构均包括从前后方向夹紧条料的夹紧机构和从垂直方向压紧条料的压紧机构。

4、优选的，下料机构包括下料电机、下料支撑架、下料支撑梁、下料夹持机构和下料限位机构，下料支撑梁位于下料支撑架后侧上方，下料限位机构包括托轮和下料压料立板，下料夹持机构包括下料定位立板和下料夹持板，下料支撑架的后端上表面安装有与第二夹持机构高度相同的一组托轮，托轮上方安装有上下移动的下料压料立板，托轮右后侧安装有由下料电机驱动的沿下料支撑梁左右移动的下料定位立板，下料定位立板前侧安装有相对下料定位立板前后移动的下料夹持板，下料夹持板为夹角呈135°的长边和短边一体结构，下料夹持板的短边与下料定位立板前端面平行。

5、优选的，上料台上设置有推料机构、开槽锯机构、压料机构和夹料机构，压料机构包括固定安装的托辊和前后及垂直移动的压料辊，夹料机构包括固定安装的侧面限位辊和前后移动的侧面夹辊。

6、优选的，截断锯组件包括截断安装架以及安装在截断安装架上的截断锯片和截断锯片驱动电机，截断锯片通过带传动与截断锯片驱动电机的输出轴连接，截断安装架相对中间支撑架上下升降；截断夹持机构包括截断夹料机构和截断压料机构，截断夹料机构包括固定安装的定位靠板和前后移动的夹紧滑板，以及安装在夹紧滑板上的截断夹料气缸，截断压料机构包括固定安装的锯托底板和垂直移动的压料立板，以及安装在压料立板上的截断压料气缸。

7、优选的，下料支撑梁的前端面设置有上下平行的两条第九导轨，下料定位立板后端面设置有与第九导轨滑动配合的第九滑块，下料定位立板后端面上边缘高于下料支撑梁上端面处设置有下料电机支撑座，下料电机支撑座伸向下料支撑梁且上端面安装有下料电机，下料电机的转轴垂直于下料支撑梁上端面，下料电机的转轴穿过下料电机支撑座连接有下料齿轮，下料支撑梁上端面长度方向上设置有与下料齿轮配合的下料齿条，下料定位立板的前端面上端安装有水平方向的三角支架，三角支架的斜边与两直边呈45°夹角，三角支架的一直边与下料定位立板固定连接，三角支架的斜边与下顶板固定连接，下顶板下部设置有与三角支架的斜边平行的下料夹持气缸，下顶板下表面固定设置有第十滑块，下料夹持板长边的上端面设置有与第十滑块配合且与三角支架的斜边平行的第十导轨，下料夹持板的长边和短边相连处设置有凸出于下料夹持板上端面的下料连接座，下料夹持气缸的活塞杆与下料连接座固定连接，下料定位底板安装在下料支撑架后端右侧，下料夹持板下端面与下料定位底板上端面之间留有间隙。

8、优选的，第一夹持机构包括第一夹紧机构和第一压紧机构，第一夹紧机构包括固定安装的轴承二和前后移动的轴承一，第一压紧机构包括固定安装的支撑辊筒一和垂直移动的压料辊筒一。

9、优选的，上料台包括框架本体、上台阶面和下台阶面，框架本体、上台阶面和下台阶面通过后侧的框架支撑柱固定连接成一体，下台阶面靠近自动加工装置的一端间隔设置有若干根向前凸出的第一支撑梁，上料支撑梁固定安装在第一支撑梁上，上料支撑梁的长度大于第一支撑梁的长度，齿形带转动安装在上料支撑梁上，定位杆安装在紧靠开槽锯机构的上料支撑梁的侧面。

10、优选的，推料机构包括左右和垂直移动的推料杆和安装在推料杆左端部的推料夹钳组件，推料夹钳组件包括安装在推料杆左端部的薄型气缸，薄型气缸左侧面固定连接夹头支撑座，夹头支撑座包括平板结构的夹头支撑座本体以及位于夹头支撑座本体两端的凸起和立板，立板后方的夹头支撑座左端面设有一体成型的向左伸出的下夹爪，薄型气缸的活塞杆穿过凸起固定连接夹头连接块，夹头连接板右端与夹头连接块转动连接，夹头连接板左端与夹头连板钳右端转动连接，夹头连板钳中部与立板转动连接，夹头连板钳左端为一体结构的凸出于立板的左端面的上夹爪，上夹爪的位置与下夹爪适配。

11、一种导线夹自动加工方法，应用前述的一种导线夹自动加工系统，包括以下步骤：

12、条料从上料台处进入自动加工装置中，当到达加工位置时加工夹持机构对条料进行夹持固定，第一加工主轴组件和第二加工主轴组件对条料进行加工；

13、加工完成后，加工夹持机构松开条料，条料向截断锯组件位置推进，到位后截断夹持机构和下料夹持机构夹紧条料，下料限位机构对条料进行限位，截断锯组件根据程序进行锯切，完成锯切后截断夹持机构松开条料，下料夹持机构夹紧工件成品；

14、下料电机带动下料夹持机构向下料台处移动，当到达设定位置后，下料电机停止，下料夹持机构松开工件成品，使工件成品掉落到下料台上；

15、工件成品在下料台上向搬运机器人处输送，当第二光电开关检测到有料，搬运机器人将工件成品分类码垛。

16、本发明的有益效果：

17、利用本发明的系统及方法，条料一次装夹后，由自动加工装置通过自动换刀集中完成孔、槽、圆角等特征加工；截断后的导线夹成品由搬运机器人自动分类码垛。本发明将自动上料、四面复合加工、自动截断与自动下料分拣集成于一体，通过上位机和运动控制器对设备的自动控制，自动完成从条料上料到导线夹成品分类码放的全过程，实现了导线夹从图纸到成品的连续、高效的参数化、少人化生产，显著提升了加工效率与材料利用率。