一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统的制作方法

1.本发明涉及开关柜焊接技术领域，尤其涉及一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统。


背景技术：

2.开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。
3.开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
4.开关柜柜体并不是一体成型，现有技术中是通过按压的方式将十字板材按压成型为箱体，四个边角缝隙需要通过焊接来实现连接，但是因为板材的柔软型和板材的重力因素，会导致板材弯曲的情况发生，而且板材在加工的时候也会导致边缘翘边的情况发生，所以会导致缝隙处的宽度不够均匀，在焊接时会出现各种焊接问题，无法保证质量问题，而且现有技术中多个边角焊接需要人工进行切换。


技术实现要素：

5.本发明提出的一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统，以解决现有技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统，包括工作台，所述工作台的顶部安装有垂直移动机构，垂直移动机构使校正机构将工件的焊接角从上往下包在内部；驱动机构一，所述驱动机构一安装在垂直移动机构的顶部；旋转机构，所述旋转机构安装在垂直移动机构上，旋转机构可以使夹持校正后的工件旋转，对多个焊接缝进行焊接，无需人工更换焊接位置；驱动机构二，所述驱动机构二安装在旋转机构上；横向移动机构，所述横向移动机构安装在旋转机构上，横向移动机构运转使校正机构横向移动；纵向移动机构，所述纵向移动机构安装在旋转机构上，所述纵向移动机构包括转轴一，所述转轴一上开设有两组滑槽一，每组所述滑槽一的内部套设有滑块一，所述滑块一的外部固定有锥齿轮一，所述转轴一的外部套设有两个移动块一，所述移动块一的一侧固
定连接有l型固定架，所述l型固定架的内部转动连接有转轴二，所述转轴二的一端固定有齿轮一，所述转轴二另一端外部固定有锥齿轮二，所述锥齿轮二的一侧与锥齿轮一相啮合，所述移动块一的内部转动连接有双段往复螺杆一，所述双段往复螺杆一的外部固定有齿轮二，所述齿轮一的一侧与齿轮二相啮合，纵向移动机构运转使校正机构纵向移动，纵向移动机构配合横向移动机构可以满足不同尺寸的方形工件校正，辅助校正机构找到焊接角；校正机构，所述校正机构包括多个固定板，所述固定板的一侧固定有内校正板，所述固定板的一侧固定有两个外校正板，校正机构对通过内校正板和外校正板对工件角焊接缝进行矫正，避免工件边缘翘边等因素引起的焊接缝隙尺寸不均匀的情况发生，保障焊接质量。
7.进一步地，所述垂直移动机构包括固定在工作台顶部的支撑架，所述支撑架的顶部转动连接有转轴三，所述转轴三的外部安装有单向齿轮一，所述转轴三的外部固定有皮带轮一，所述工作台的顶部转动连接有往复螺杆，所述往复螺杆的外部固定有皮带轮二，所述皮带轮二与皮带轮一的外部传动连接有皮带，所述往复螺杆的外部螺纹套设有移动板，所述移动板的内部套设有导向杆，所述导向杆的底端与工作台固定连接。
8.进一步地，所述驱动机构一包括固定在支撑架顶部的电机一，所述电机一的输出轴端固定有齿轮三，所述齿轮三的一侧与单向齿轮一相啮合。
9.进一步地，所述旋转机构包括转动连接在移动板内部的转轴四，所述转轴四的外部固定有单向齿轮二，所述单向齿轮二的一侧与齿轮三相啮合，所述转轴四的底端固定有u型架，单向齿轮一与单向齿轮二带动轴转动的转向相反，齿轮三在正转的同时会带动单向齿轮一和单向齿轮二旋转，但是只有一个单向齿轮符合转向，才会带动与之连接的轴转动，只有齿轮三在反转的时候才会使另一个单向齿轮带动轴转动，之前带动转动的单向齿轮则不符合转向就不会带动与之连接的轴或螺杆转动，单向齿轮三和单向齿轮四的转向也不相同，所以与上述原理相同，电机正转反转都只会带动一个轴或者螺杆转动。
10.进一步地，所述驱动机构二包括固定在u型架内壁的电机二，所述电机二的输出轴一端固定有齿轮四。
11.进一步地，所述横向移动机构包括转动连接在u型架内部的双段往复螺杆二，所述双段往复螺杆二的外部螺纹套设有两个移动块二，所述双段往复螺杆二的外部安装有单向齿轮三，所述单向齿轮三的一侧与齿轮四相啮合。
12.进一步地，所述纵向移动机构还包括安装在转轴一的外部的单向齿轮四，所述单向齿轮四的一侧与齿轮四相啮合，所述转轴一转动连接在u型架的内部，所述双段往复螺杆一转动连接在移动块二的内部，每个所述双段往复螺杆一的外部螺纹套设有两个移动块三，每个所述移动块三的一侧分别与固定板固定连接。
13.进一步地，所述校正机构还包括开设在内校正板和外校正板一端的圆角，所述移动块二和移动块一的一侧固定有滑槽板，所述滑槽板靠近固定板的一侧开设有滑槽二，所述滑槽二的内部套设有滑块二，所述滑块二分别与移动块三固定连接，其中两个所述固定板相远离的一侧均固定有传感器。
14.进一步地，所述工作台的一侧固定有控制器，所述控制器与电机一、电机二和传感器电性连接。
15.一种开关柜焊接系统，其包括一种开关柜夹持机构，还包括焊接机构，所述焊接机
构包括安装在工作台上的机械臂和安装在机械臂一端的自动焊枪，所述机械臂和自动焊枪均与控制器电性连接。
16.与现有的技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明通过安装横向移动机构、纵向移动机构垂直移动机构，横向移动机构运转使校正机构横向移动，纵向移动机构配合横向移动机构可以满足不同尺寸的方形工件校正，辅助校正机构找到焊接角，垂直移动机构使校正机构将找到的工件的焊接角从上往下包在内部，实现对焊缝和工件的夹持校正。
17.2、本发明通过安装校正机构对通过内校正板和外校正板对工件角焊接缝进行矫正，避免工件边缘翘边等因素引起的焊接缝隙尺寸不均匀的情况发生，保障焊接质量。
18.综上所述，该设备设计新颖，操作简单，该设备通过对工件的焊接边缘进行夹持校正，使边缘处的缝隙保持均匀的宽度，在焊接的过程中，避免因为焊缝宽度问题导致的焊接问题，而且本技术还具有焊接切换功能，将未焊接的边角进行焊接，无需人工频繁切换焊接，省时省力，提升效率。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种开关柜夹持机构的整体结构第一视角示意图；图2为本发明提出的一种开关柜夹持机构的整体结构第二视角示意图；图3为本发明提出的一种开关柜夹持机构的正视结构示意图；图4为本发明提出的一种开关柜夹持机构的驱动机构二第一视角结构示意图；图5为本发明提出的一种开关柜夹持机构的驱动机构二第二视角结构示意图；图6为本发明提出的一种开关柜焊接系统的整体结构示意图。
20.图中：1、工作台；2、垂直移动机构；21、往复螺杆；22、皮带轮二；23、转轴三；24、单向齿轮一；25、皮带轮一；26、皮带；27、支撑架；28、移动板；29、导向杆；3、驱动机构一；31、电机一；32、齿轮三；4、旋转机构；42、转轴四；43、单向齿轮二；44、u型架；5、驱动机构二；51、电机二；52、齿轮四；6、横向移动机构；61、双段往复螺杆二；62、单向齿轮三；63、移动块二；7、纵向移动机构；71、转轴一；72、单向齿轮四；73、双段往复螺杆一；74、移动块一；75、锥齿轮一；76、l型固定架；77、转轴二；78、锥齿轮二；79、齿轮一；710、齿轮二；711、滑槽一；712、移动块三；8、校正机构；81、滑槽板；82、滑块二；84、固定板；85、内校正板；86、外校正板；87、滑槽二；88、传感器；9、焊接机构；91、机械臂；92、自动焊枪。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例1：参照图1-3：一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统，包括工作台1，工作台1的顶部安装有垂直移动机构2，垂直移动机构使校正机构将工件的焊接角从上往下包在内部；驱动机构一3，驱动机构一3安装在垂直移动机构2的顶部；旋转机构4，旋转机构4安装在垂直移动机构2上，旋转机构可以使夹持校正后的工件旋转，对多个焊接缝进行焊接，无需人工更换焊接位置；驱动机构二5，驱动机构二5安装在旋转机构4上；横向移动机构6，横向移动机构6安装在旋转机构4上，横向移动机构运转使校正机构8横向移动；纵向移动机构7，纵向移动机构7安装在旋转机构4上，纵向移动机构7包括转轴一71，转轴一71上开设有两组滑槽一711，每组滑槽一711的内部套设有滑块一，滑块一的外部固定有锥齿轮一75，转轴一71的外部套设有两个移动块一74，移动块一74的一侧固定连接有l型固定架76，l型固定架76的内部转动连接有转轴二77，转轴二77的一端固定有齿轮一79，转轴二77另一端外部固定有锥齿轮二78，锥齿轮二78的一侧与锥齿轮一75相啮合，移动块一74的内部转动连接有双段往复螺杆一73，双段往复螺杆一73的外部固定有齿轮二710，齿轮一79的一侧与齿轮二710相啮合，纵向移动机构运转使校正机构8纵向移动，纵向移动机构配合横向移动机构可以满足不同尺寸的方形工件校正，辅助校正机构找到焊接角；校正机构8，校正机构8包括多个固定板84，固定板84的一侧固定有内校正板85，固定板84的一侧固定有两个外校正板86，校正机构8对通过内校正板和外校正板对工件角焊接缝进行矫正，避免工件边缘翘边等因素引起的焊接缝隙尺寸不均匀的情况发生，保障焊接质量；垂直移动机构2包括固定在工作台1顶部的支撑架27，支撑架27的顶部转动连接有转轴三23，转轴三23的外部安装有单向齿轮一24，转轴三23的外部固定有皮带轮一25，工作台1的顶部转动连接有往复螺杆21，往复螺杆21的外部固定有皮带轮二22，皮带轮二22与皮带轮一25的外部传动连接有皮带26，往复螺杆21的外部螺纹套设有移动板28，移动板28的内部套设有导向杆29，导向杆29的底端与工作台1固定连接；驱动机构一3包括固定在支撑架27顶部的电机一31，电机一31的输出轴端固定有齿轮三32，齿轮三32的一侧与单向齿轮一24相啮合；旋转机构4包括转动连接在移动板28内部的转轴四42，转轴四42的外部固定有单向齿轮二43，单向齿轮二43的一侧与齿轮三32相啮合，转轴四42的底端固定有u型架44，单向齿轮一与单向齿轮二带动轴转动的转向相反，齿轮三在正转的同时会带动单向齿轮一和单向齿轮二旋转，但是只有一个单向齿轮符合转向，才会带动与之连接的轴转动，只有齿轮三在反转的时候才会使另一个单向齿轮带动轴转动，之前带动转动的单向齿轮则不符合转
向就不会带动与之连接的轴或螺杆转动，单向齿轮三和单向齿轮四的转向也不相同，所以与上述原理相同，电机正转反转都只会带动一个轴或者螺杆转动；驱动机构二5包括固定在u型架44内壁的电机二51，电机二51的输出轴一端固定有齿轮四52；横向移动机构6包括转动连接在u型架44内部的双段往复螺杆二61，双段往复螺杆二61的外部螺纹套设有两个移动块二63，双段往复螺杆二61的外部安装有单向齿轮三62，单向齿轮三62的一侧与齿轮四52相啮合；纵向移动机构7还包括安装在转轴一71的外部的单向齿轮四72，单向齿轮四72的一侧与齿轮四52相啮合，转轴一71转动连接在u型架44的内部，双段往复螺杆一73转动连接在移动块二63的内部，每个双段往复螺杆一73的外部螺纹套设有两个移动块三712，每个移动块三712的一侧分别与固定板84固定连接；校正机构8还包括开设在内校正板85和外校正板86一端的圆角，移动块二63和移动块一74的一侧固定有滑槽板81，滑槽板81靠近固定板84的一侧开设有滑槽二87，滑槽二87的内部套设有滑块二82，滑块二82分别与移动块三712固定连接，其中两个固定板84相远离的一侧均固定有传感器88；工作台1的一侧固定有控制器，控制器与电机一31、电机二51和传感器88电性连接。
25.实施例2：参照图6：本实施例在实施例1的基础上提供了一种开关柜焊接系统，其包括一种开关柜夹持机构，还包括焊接机构9，焊接机构9包括安装在工作台1上的机械臂91和安装在机械臂91一端的自动焊枪92，机械臂91和自动焊枪92均与控制器电性连接。
26.工作原理：将待焊工件开口朝上放置在工作台1上，然后启动电机二51带动齿轮四52正转，齿轮四52正转带动单向齿轮四72转动，单向齿轮四72带动转轴一71旋转，转轴一71通过两个滑块一分别带动锥齿轮一75转动，所述锥齿轮一75转动带动锥齿轮二78、转轴二和齿轮一79旋转，齿轮一79带动齿轮二710和双段往复螺杆一73旋转，使双段往复螺杆一73带动两个移动块三712相互远离，移动块三712则带动与之连接的固定板84、内校正板85和外校正板86移动远离，远离的过程中两个传感器88检测工件的边缘，检测到边缘后，电机二51带动齿轮四52反转，齿轮四52反转使单向齿轮三62带动双段往复螺杆二61旋转使两个移动块二63相互远离，并带动与之连接的双段往复螺杆一73等结构相互远离，移动的过程中其中一个移动块一74会带动锥齿轮一75和滑块一在转轴一71上滑动，使锥齿轮一75与锥齿轮二78始终保持啮合，另一个锥齿轮一75则是由锥齿轮二78带动在转轴一71上滑动，使锥齿轮一75和锥齿轮二78始终保持啮合，保障在移动过程中锥齿轮一75与锥齿轮二78始终保持啮合，传感器88顺着边缘检测，当检测到工件角的时候，四组固定板84、内校正板85和外校正板86分别位于四个角上方，在寻找角的时候，如果工件倾斜，那么传感器88检测工件边缘倾斜并将倾斜信号传输控制器，那么控制器启动电机一31和单向齿轮二43反转，单向齿轮二43带动转轴四42旋转，转轴四42带动u型架44、横向移动机构6和纵向移动机构7旋转，轻微调整角度，使四组固定板84、内校正板85和外校正板86对准工件的角，找到工件的角后电机一31带动齿轮三32正转，使齿轮三32带动单向齿轮一24和转轴三23旋转，转轴三23通过皮带轮一25、皮带26和皮带轮二22带动往复螺杆21旋转，使移动板28下移，移动板28下移的时候单
向齿轮二43也跟随下移，但是始终与齿轮三32保持啮合，移动板28带动横向移动机构6、纵向移动机构7和校正机构8往下移动，使四组内校正板85和外校正板86插入工件的角，插入的时候圆角更利于插入，内校正板85位于工件角内，两个外校正板86位于工件角外两侧，对焊接角进行夹持校正，避免焊接的缝隙宽度不够均匀，也避免工件边缘弯曲的情况发生，保障焊接质量，然后电机一31和单向齿轮二43反转，单向齿轮二43带动转轴四42旋转，转轴四42带动u型架44、横向移动机构6、纵向移动机构7和工件旋转，使工件的焊接角朝向焊接机构9，机械臂91带动自动焊枪92移动，使自动焊枪92的焊接点与工件角的缝隙接触，启动自动焊枪92在下移的过程中对缝隙进行焊接，一个角焊接完成后，电机一31反转九十度进行第二个角焊接，直至焊接完成后，取下工件。
27.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种开关柜夹持机构，包括工作台（1），其特征在于，所述工作台（1）的顶部安装有垂直移动机构（2）；驱动机构一（3），所述驱动机构一（3）安装在垂直移动机构（2）的顶部；旋转机构（4），所述旋转机构（4）安装在垂直移动机构（2）上；驱动机构二（5），所述驱动机构二（5）安装在旋转机构（4）上；横向移动机构（6），所述横向移动机构（6）安装在旋转机构（4）上；纵向移动机构（7），所述纵向移动机构（7）安装在旋转机构（4）上，所述纵向移动机构（7）包括转轴一（71），所述转轴一（71）上开设有两组滑槽一（711），每组所述滑槽一（711）的内部套设有滑块一，所述滑块一的外部固定有锥齿轮一（75），所述转轴一（71）的外部套设有两个移动块一（74），所述移动块一（74）的一侧固定连接有l型固定架（76），所述l型固定架（76）的内部转动连接有转轴二（77），所述转轴二（77）的一端固定有齿轮一（79），所述转轴二（77）另一端外部固定有锥齿轮二（78），所述锥齿轮二（78）的一侧与锥齿轮一（75）相啮合，所述移动块一（74）的内部转动连接有双段往复螺杆一（73），所述双段往复螺杆一（73）的外部固定有齿轮二（710），所述齿轮一（79）的一侧与齿轮二（710）相啮合；校正机构（8），所述校正机构（8）包括多个固定板（84），所述固定板（84）的一侧固定有内校正板（85），所述固定板（84）的一侧固定有两个外校正板（86）。2.根据权利要求1所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述垂直移动机构（2）包括固定在工作台（1）顶部的支撑架（27），所述支撑架（27）的顶部转动连接有转轴三（23），所述转轴三（23）的外部安装有单向齿轮一（24），所述转轴三（23）的外部固定有皮带轮一（25），所述工作台（1）的顶部转动连接有往复螺杆（21），所述往复螺杆（21）的外部固定有皮带轮二（22），所述皮带轮二（22）与皮带轮一（25）的外部传动连接有皮带（26），所述往复螺杆（21）的外部螺纹套设有移动板（28），所述移动板（28）的内部套设有导向杆（29），所述导向杆（29）的底端与工作台（1）固定连接。3.根据权利要求2所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述驱动机构一（3）包括固定在支撑架（27）顶部的电机一（31），所述电机一（31）的输出轴端固定有齿轮三（32），所述齿轮三（32）的一侧与单向齿轮一（24）相啮合。4.根据权利要求3所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述旋转机构（4）包括转动连接在移动板（28）内部的转轴四（42），所述转轴四（42）的外部固定有单向齿轮二（43），所述单向齿轮二（43）的一侧与齿轮三（32）相啮合，所述转轴四（42）的底端固定有u型架（44）。5.根据权利要求4所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述驱动机构二（5）包括固定在u型架（44）内壁的电机二（51），所述电机二（51）的输出轴一端固定有齿轮四（52）。6.根据权利要求5所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述横向移动机构（6）包括转动连接在u型架（44）内部的双段往复螺杆二（61），所述双段往复螺杆二（61）的外部螺纹套设有两个移动块二（63），所述双段往复螺杆二（61）的外部安装有单向齿轮三（62），所述单向齿轮三（62）的一侧与齿轮四（52）相啮合。7.根据权利要求6所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述纵向移动机构（7）还包括安装在转轴一（71）的外部的单向齿轮四（72），所述单向齿轮四（72）的一侧与齿轮四（52）相啮合，所述转轴一（71）转动连接在u型架（44）的内部，所述双段往复螺杆一（73）转动
连接在移动块二（63）的内部，每个所述双段往复螺杆一（73）的外部螺纹套设有两个移动块三（712），每个所述移动块三（712）的一侧分别与固定板（84）固定连接。8.根据权利要求7所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述校正机构（8）还包括开设在内校正板（85）和外校正板（86）一端的圆角，所述移动块二（63）和移动块一（74）的一侧固定有滑槽板（81），所述滑槽板（81）靠近固定板（84）的一侧开设有滑槽二（87），所述滑槽二（87）的内部套设有滑块二（82），所述滑块二（82）分别与移动块三（712）固定连接，其中两个所述固定板（84）相远离的一侧均固定有传感器（88）。9.根据权利要求8所述的一种开关柜夹持机构，其特征在于，所述工作台（1）的一侧安装有控制器，所述控制器与电机一（31）、电机二（51）和传感器（88）电性连接。10.一种开关柜焊接系统，其特征在于，包括权利1-9任意一项所述的一种开关柜夹持机构，还包括焊接机构（9），所述焊接机构（9）包括安装在工作台（1）上的机械臂（91）和安装在机械臂（91）一端的自动焊枪（92），所述机械臂（91）和自动焊枪（92）均与控制器电性连接。

技术总结
本发明公开了一种开关柜夹持机构及开关柜焊接系统，涉及开关柜焊接技术领域，现提出如下方案，包括工作台，所述工作台的顶部安装有垂直移动机构，垂直移动机构使校正机构将工件的焊接角从上往下包在内部；驱动机构一，所述驱动机构一安装在垂直移动机构的顶部；旋转机构，所述旋转机构安装在垂直移动机构上，旋转机构可以使夹持校正后的工件旋转，对多个焊接缝进行焊接，无需人工更换焊接位置；本发明通过对工件的焊接边缘进行夹持校正，使边缘处的缝隙保持均匀的宽度，在焊接的过程中，避免因为焊缝宽度问题导致的焊接问题，而且本申请还具有焊接切换功能，将未焊接的边角进行焊接，无需人工频繁切换焊接，省时省力，提升效率。率。率。


技术研发人员：钱进
受保护的技术使用者：苏州清科电气有限公司
技术研发日：2023.09.11
技术公布日：2023/10/19