母线自冲铆接制造设备及母线自冲铆接制造方法

摘要

本发明公开了母线自冲铆接制造设备及母线自冲铆接制造方法。该母线自冲铆接制造设备包括监测装置和自冲铆接装置，监测装置用于对已装配母线的几何参数进行测量，且将测量的几何参数与标准几何参数进行比对，并根据比对结果控制自冲铆接装置，自冲铆接装置用于通过自冲铆钉将已装配母线自冲铆接为一体。根据本发明的母线自冲铆接制造设备通过在母线自动化生产工序中，对已装配母线的几何参数进行自动测量，并与标准几何参数进行比对，可准确地查找出存在装配错误的母线，避免由此产生的错误生产，降低废品率。另外，使用本发明的母线自冲铆接制造设备还能降低操作的劳动强度、提高生产效率以及满足自动化生产线要求。

说明书

技术领域

本发明涉及母线制造领域，特别涉及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

母线作为一种新型配电导线应运而生，与传统的电缆相比，在大电流 输送时充分体现出它的优越性，特别适用于工业厂房、矿山等的低压配电 系统和高层商住大楼、酒店、医院等的供电系统。

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。

在制造母线的过程中，首先要完成母线组件的装配。由于母线的规格 多样，且其几何参数的差异往往比较细微，所以母线组件的装配错误经常 发生，且该装配错误常常导致母线生产错误，甚至产生废品，由此产生的 工时、物料和资金方面的巨大浪费。目前通常在母线组件装配完成后，对 已装配的母线进行人工检测，以查找出存在装配错误的母线。人工检测即 需要操作人员手动地对已装配母线的关键几何参数进行逐一测量，然后计 算并与标准几何参数进行比对。

人工检测具有以下缺点：测量精度低；劳动强度大；测量出错率高， 易受人为因素影响；自动化程度低；效率低，限制产能；需要人工计算比 对（例如，在测量导电排总厚度时，由于已装配母线的结构限制，首先需 要测量已装配母线的外围尺寸，然后人工计算减去上下U型材的厚度，最 后得出导电排的总厚度），出错率高，易受人为因素影响；后续系统无法调 用比对结果，驱动后续系统的操作。

因此，需要提供一种母线自冲铆接制造设备及母线自冲铆接制造方法 以解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方 式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要 求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要 求保护的技术方案的保护范围。

为了解决上述问题，本发明公开了一种母线自冲铆接制造设备，所述 母线自冲铆接制造设备包括监测装置和自冲铆接装置，所述监测装置用于 对已装配母线的几何参数进行测量，且将测量的几何参数与标准几何参数 进行比对，并根据比对结果控制所述自冲铆接装置，所述自冲铆接装置用 于通过自冲铆钉将所述已装配母线自冲铆接为一体。

优选地，所述母线自冲铆接制造设备还包括装配装置，所述装配装置 用于装配母线组件以形成所述已装配母线。

优选地，所述监测装置包括：检测装置，所述检测装置用于对所述已 装配母线的几何参数进行测量；和比对装置，所述比对装置用于将所述测 量的几何参数与所述标准几何参数进行比对。

优选地，所述检测装置包括长度检测装置，用于测量所述已装配母线 的长度，优选地，所述长度检测装置包括激光测距仪、红外测距仪或超声 波测距仪。

优选地，所述监测装置还包括支撑装置，所述支撑装置用于承载所述 已装配母线，所述长度检测装置设置在所述支撑装置的第一端部，且与所 述支撑装置的第二端部之间具有预定距离。

优选地，所述检测装置包括厚度检测装置，用于测量所述已装配母线 的导电排的总厚度，优选地，所述厚度检测装置包括线性电位计、激光测 距仪、红外测距仪或超声波测距仪。

优选地，所述检测装置包括宽度检测装置，用于测量所述已装配母线 的导电排的宽度，优选地，所述宽度检测装置包括线性电位计、激光测距 仪、红外测距仪或超声波测距仪。

优选地，所述检测装置包括高度检测装置，用于测量所述已装配母线 的下U型材的上表面与H型材的下端之间的高度差，优选地，所述高度检 测装置包括线性电位计、激光测距仪、红外测距仪或超声波测距仪。

优选地，所述监测装置构造为当所述比对结果小于或等于预定阈值 时，驱动所述自冲铆接装置工作。

优选地，所述监测装置构造为当所述比对结果大于预定阈值时，发出 报警信息。

优选地，所述监测装置包括报警装置，所述报警装置用于当所述比对 结果大于所述预定阈值时，发出报警信息。

优选地，所述比对结果为所述测量的几何参数与所述标准几何参数的 差值，或所述测量的几何参数与所述标准几何参数的比值。

本发明还提供一种母线自冲铆接制造方法，所述方法包括：a）对已装 配母线的几何参数进行测量；b）将测量的几何参数与标准几何参数进行比 对；以及c）根据比对结果控制对所述已装配母线的自冲铆接。

优选地，所述几何参数包括母线的长度、导电排的厚度、导电排的宽 度和下U型材的上表面与H型材的下端之间的高度差中的一个或多个。

优选地，所述c）步骤包括：当所述比对结果小于或等于预定阈值时， 对所述已装配母线进行自冲铆接。

优选地，所述c）步骤包括：当所述比对结果大于预定阈值时，发出 报警信息。

优选地，所述比对结果为测量的几何参数与所述标准几何参数的差 值，或所述测量的几何参数与所述标准几何参数的比值。

综上所述，根据本发明的母线自冲铆接制造设备通过在母线自动化生 产工序中，对已装配母线的几何参数进行自动测量，并与标准几何参数进 行比对，可准确地查找出存在装配错误的母线，避免由此产生的错误生产， 降低废品率。另外，使用本发明的母线自冲铆接制造设备还能降低操作的 劳动强度、提高生产效率以及满足自动化生产线要求。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中 示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是根据本发明的母线自冲铆接制造设备的示意性方框图；和 图2是根据本发明的母线自冲铆接制造方法的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底 的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需 一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本发明发 生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本 发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较 佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其 它实施方式。

根据本发明的一个方面，提供一种母线自冲铆接制造设备。该母线自 冲铆接制造设备用于对已装配母线进行监测并执行自冲铆接工艺。图1为 根据本发明的母线自冲铆接制造设备1 00的示意性方框图。如图1所示， 母线自冲铆接制造设备100包括监测装置110和自冲铆接装置120。

监测装置110用于对已装配母线的几何参数进行测量，且将测量的几 何参数与标准几何参数进行比对，并根据比对结果控制自冲铆接装置120。 通常情况下，母线包括位于两侧的H型材、位于H型材之间的上U型材 和下U型材、以及位于上U型材和下U型材之间的导电排。需要说明的 是，上U型材和下U型材在空间位置上是相对的，当母线的放置方式发生 改变时，上U型材和下U型材是可以互换的。自冲铆接装置120用于通过 自冲铆钉将已装配母线自冲铆接为一体。自冲铆接装置120可以采用现有 技术中常用的装置，举例来说，包括自冲铆枪和夹紧机构等。监测装置110 可以根据比对结果控制上述自冲铆枪和夹紧机构到达适合于已装配母线的 实际尺寸的空间位置并开始执行自冲铆接操作。

优选地，监测装置110构造为当比对结果小于或等于预定阈值时，驱 动自冲铆接装置120工作。该比对结果可以为测量的几何参数与标准几何 参数的差值、测量的几何参数与标准几何参数的比值或者其它关系。当比 对结果大于预定阈值时，自动铆接装置120停止工作，等待操作人员检查 出现装配错误的已装配母线，并对上游工序进行纠正。更优选地，监测装 置110构造为当比对结果大于预定阈值时，发出报警信息，以及时提醒操 作人员。作为示例，监测装置110可以包括报警装置11 3。报警装置11 3 用于当比对结果大于预定阈值时，发出报警信息。

根据本发明一个实施方式，监测装置110包括检测装置111和比对装 置112。

检测装置111用于对已装配母线的几何参数进行测量。由于不同厂家 或不同领域对母线的长度要求不同导致母线的长度参数跨度很大，并且还 可能连续分布，因此，母线的长度是关键几何参数之一。由于导电排的总 厚度和导电排的宽度分别与母线的线制和电流等级有关，因此，导电排的 总厚度和导电排的宽度符合标准能体现线制和电流等级的正确性。此外， 下U型材的上表面与H型材的下端之间的高度差也是关键几何参数之一， 其体现了母线各个组件之间的空间位置关系。由此可见，检测装置111可 以对母线的长度、导电排的厚度、导电排的宽度和下U型材的上表面与H 型材的下端之间的高度差等中的一个或多个进行测量，以满足生产者实际 生产的需要。

比对装置112用于将测量的几何参数与标准几何参数进行比对。标准 几何参数可以预先存储与比对装置112中，比对装置112通过将测量的几 何参数与预先存储的标准几何参数进行比对，即可准确地判断该已装配母 线是否存在装配错误。比对装置112可以采用能实现其功能的各类手段实 现，例如基于单独的芯片以硬件手段实现，包括但不限于基于数字信号处 理器DSP（Digital Signal Processor）、微处理单元MCU（Micro Control Unit）、 可编程逻辑控制器PLC（programmable Logic Controller）等；也可以基于 监测装置110以例如计算机程序形式的软件手段实现，通过安装于母线自 冲铆接制造设备而实现对测量的几何参数与标准几何参数的自动比对。

作为示例，检测装置11 1包括长度检测装置，用于测量已装配母线的 长度。如果通过长度检测装置测量发现母线的长度超过预定范围，则可判 定上游工序可能发生错误，例如下料错误或装配错误等。优选地，长度检 测装置可以包括激光测距仪、红外测距仪、超声波测距仪或其它类型的测 距仪，以对母线的长度进行精确地测量。作为示例，检测装置111还包括 用于承载已装配母线的支撑装置，长度检测装置可以设置在支撑装置的第 一端部，且与支撑装置的第二端部之间具有预定距离。在实际操作过程中， 可以将已装配母线的一端与支撑装置的第二端部对齐，通过长度检测装置 来测量已装配母线的另一端与支撑装置的第一端部之间的距离即可得出已 装配母线的长度。

作为示例，检测装置111包括厚度检测装置，用于测量已装配母线的 导电排的总厚度。如果通过厚度检测装置测量发现导电排的总厚度超过预 定范围，则可判定上游工序出现例如所装配的单个导电排的厚度异常、或 者导电排数量发生装配错误等问题。优选地，厚度检测装置包括线性电位 计、激光测距仪、红外测距仪、超声波测距仪或其它类型的测距仪，以对 导电排的总厚度进行精确地测量。作为示例，厚度检测装置可以从已装配 母线的上方和下方测量导电排以及上U型材和下U型材的总厚度，然后通 过计算得出导电排的总厚度。通常情况下，上U型材和下U型材的厚度是 一定的，因此可以直接计算得出导电排的总厚度。作为示例，所述计算操 作可以由比对装置112来完成。

作为示例，检测装置111包括宽度检测装置，用于测量已装配母线的 导电排的宽度。如果通过宽度检测装置测量发现导电排的宽度超过预定范 围，则可判定上游工序中所装配母线的电流等级发生错误。优选地，宽度 检测装置包括线性电位计、激光测距仪、红外测距仪、超声波测距仪或其 它类型的测距仪，以对导电排的宽度进行精确地测量。作为示例，宽度检 测装置可以从已装配母线的两侧测量导电排的宽度连同H型材的厚度，然 后通过计算得出导电排的宽度。通常情况下，H型材的厚度是一定的，因 此可以直接计算得出导电排的总厚度。作为示例，所述计算操作可以由比 对装置112来完成。作为示例，宽度检测装置还可以在已装配母线的端部 对导电排对该端部的露出部分直接测量。

作为示例，检测装置11 1包括高度检测装置，用于测量已装配母线的 下U型材的上表面与H型材的下端之间的高度差。如果通过高度检测装置 测量发现下U型材的上表面与H型材的下端之间的高度差超过预定范围， 则可判定上游工序出现母线装配错误或母线预夹紧机构动作错误等。优选 地，高度检测装置包括线性电位计、激光测距仪、红外测距仪、超声波测 距仪或其它类型的测距仪，以对所述高度差进行精确地测量。作为示例， 高度检测装置可以在已装配母线的下方直接测量下U型材的上表面与H型 材的下端之间的高度差。

优选地，母线自冲铆接制造设备100还包括装配装置130。装配装置 130用于装配母线组件以形成已装配母线。本领域的技术人员可以理解的 是，所述已装配母线可以是手动完成装配的，在此情况下，可以不需要装 配装置130。

综上所述，根据本发明的母线自冲铆接制造设备通过在母线自动化生 产工序中，对已装配母线的几何参数进行自动测量，并与标准几何参数进 行比对，可准确地查找出存在装配错误的母线，避免由此产生的错误生产， 降低废品率。另外，使用本发明的母线自冲铆接制造设备还能降低操作的 劳动强度、提高生产效率以及满足自动化生产线要求。

根据本发明另一个方面，还提供一种母线自冲铆接制造方法。图2是 根据本发明的母线自冲铆接制造方法的流程图。下面将结合图2对母线自 冲铆接制造方法进行详细描述。

如图2所示，母线自冲铆接制造方法包括以下步骤。

步骤201，对已装配母线的几何参数进行测量。根据生产者实际生产 的需要，几何参数包括母线的长度、导电排的厚度、导电排的宽度和下U 型材的上表面与H型材的下端之间的高度差等中的一个或多个。

步骤202，将测量的几何参数与标准几何参数进行比对。

步骤203，根据比对结果控制对已装配母线的自冲铆接。作为示例， 当比对结果小于或等于预定阈值时，对已装配母线进行自冲铆接。该比对 结果可以为测量的几何参数与标准几何参数的差值、测量的几何参数与标 准几何参数的比值或者其它关系。当比对结果大于预定阈值时，自动铆接 装置停止工作，等待操作人员对出现装配错误的已装配母线进行检查。更 优选地，当所述比对结果大于预定阈值时，发出报警信息，以及时提醒操 作人员。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施 例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例 范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施 例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改 均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要 求书及其等效范围所界定。