申请/专利权人：苏州凌创电子系统有限公司

申请日：2019-02-21

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109676372B

主分类号：B23P21/00

分类号：B23P21/00;G01D21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：本发明公开了低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，包括设置于旋转工作台周围的多个工装位，在旋转工作台上设置有配合每个工装位的工装夹具，工装夹具包括：位于中间的装夹位置为实现触头结构转配的第一位置，第一位置两侧各为实现触头层叠及支撑片安装的第二位置；在工装位上设置对应的机构包括：实现多片触头层叠放置的第一机构、实现触头间支撑片放置的第二机构、实现触头抓取转向的第三机构、实现触头外部保持架安装的第四机构、实现触头与保持架榫接的第五机构、实现产品装配检测的第六机构；第六机构包括至少包括压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件。该结构根据低压空气断路器的装配工序进行合理设计，机构件的配合合理。

主权项：1.低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，包括：机架，机架上设置有旋转工作台和控制器，设置于旋转工作台周围的多个工装位，在旋转工作台上设置有配合每个工装位的工装夹具，其特征在于：所述工装夹具包括：位于中间的装夹位置为实现触头结构转配的第一位置，所述第一位置两侧各为实现触头层叠及支撑片安装的第二位置；在工装位上设置对应的机构包括：实现多片触头层叠放置的第一机构、实现触头间支撑片放置的第二机构、实现触头抓取转向的第三机构、实现触头外部保持架安装的第四机构、实现触头与保持架榫接的第五机构、实现产品装配检测的第六机构；所述第六机构至少包括压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件；所述第一机构包括：直线输送触头的第一振动槽、从第一振动槽夹持多片触头至对应第二位置的第一夹持组件；所述第二机构包括：直线输送支撑片的第二振动槽、从第二振动槽夹持支撑片至对应第二位置中触头上的第二夹持组件；所述第六机构包括：直线输送工件的送料带、从工装夹具上夹持工件至送料带的第六夹持组件；沿着所述送料带设置有压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件；在工作时，依序经过第一机构、第二机构、第三机构、第四机构和第五机构实现低压空气断路器指形触头的装配，然后第六机构夹取工件并进入检测工序。

全文数据：低压空气断路器指形触头自动装配检测设备技术领域本发明涉及低压空气断路器自动装配设备领域,特别是低压空气断路器指形触头自动装配检测设备。背景技术断路器产品组成结构复杂，包含断路器壳体、手柄组件、磁系统组件、磁轭、热系统组件、销轴、飞丝、跳扣、连杆、推杆、灭弧室等零部件组装而成，因此断路器的组装工作繁杂，效率低下，特别是各部件中包含细小的五金元件，极容易在装配过程中受力过渡变形，造成断路器失效。磁系统是断路器中的重要部件，通常包括铁芯组件、接线框、接线板、触头支架等零部件组成，触头支架上设有线圈，接线框上设有螺纹孔及在螺纹孔内活动的螺丝，磁系统的组装过程通常是首先将触头支架、接线板作为基础部件固定好，然后将接线框套设在触头支架的接线板上。触头在装配过程中需要进行单元式的模块化装配，目前大多数装配都采用人工操作，通过流水线上的操作者进行一步步的装配工序。该过程不仅效率低下，而且在装配过程中容易操作失误，对于结构收紧达不到装配要求。同时，需要大量的人工资源，后续的检测操作需要另外的操作员，人工成本巨大，不利于节约生产成本。发明内容本发明的技术方案是：低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，包括设置于旋转工作台周围的多个工装位，在旋转工作台上设置有配合每个工装位的工装夹具，在工装位上设置对应的机构包括：实现多片触头层叠放置的第一机构、实现触头间支撑片放置的第二机构、实现触头抓取转向的第三机构、实现触头外部保持架安装的第四机构、实现触头与保持架榫接的第五机构、实现产品装配检测的第六机构；所述第六机构包括至少包括压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件。所述工装夹具包括三个装夹位置，位于中间的装夹位置为实现触头结构转配的第一位置，所述第一位置两侧各为实现触头层叠及支撑片安装的第二位置；所述第一机构、第二机构分别与第二位置配合；第三机构、第四机构及第五机构与第一位置配合。优选的是，所述第一机构包括：直线输送触头的第一振动槽、从第一振动槽夹持多片触头至对应第二位置的第一夹持组件；所述第二机构包括：直线输支撑片的第二振动槽、从第二振动槽夹持支撑片至对应第二位置中触头上的第二夹持组件。优选的是，所述第三机构包括：同步夹起两个第二位置中工件并转向后将工件放置于所述第一位置中的第三夹持组件。优选的是，所述第四机构包括：直线输送保持架的第三振动槽、从第三振动槽上夹持保持架套装至第一位置内工件上的第四夹持组件。优选的是，所述第五机构包括：直线输送榫头的第四振动槽、从第四振动槽夹持榫头并榫入第一位置内工件上的第五夹持组件。优选的是，所述第六机构包括：直线输送工件的送料带、从工装夹具上夹持工件至送料带的第六夹持组件；沿着所述送料带设置有压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件。优选的是，所述压力测试组件包括：一个水平翻转的双侧夹手，作用在工件上的可显示压力值的压力源；所述榫压测试组件包括按照预设压力值下压的测试块，测试块作用于工件中两个触头组件之间的间隙中；所述尺寸检测组件包括对工件中支撑片进行位置校准的检测头。优选的是，所述送料带的末端还设有用于分拨工件的气动结构。本发明的优点是：1、根据低压空气断路器的装配工序进行合理设计，机构件的配合合理；工位衔接程度高，能够确保装配顺利完成。2、装配过程精度高，能够确保每个单元工序的稳定进行，各个机构都能够保证各自装配精度，大幅度的提高了产品的质量。3、后续的检测工序，灵活的配合装配工序，实现对应参数的即时检测，极大程度的提高了产品的合格率，提高了装配的加工效率。附图说明下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1是低压空气断路器指形触头自动装配检测设备的外观图；图2低压空气断路器指形触头自动装配检测设备的主要结构图；图3是第一机构的结构图；图4是第二机构的结构图；图5是第三机构的结构图；图6是第四机构的结构图；图7第五机构的结构图；图8第六机构的结构图；图9压力检测组件的结构图；图10榫压检测组件及尺寸检测组件的结构图；其中：1、第一机构；2、第二机构；3、第三机构；4、第四机构；5、第五机构；6、旋转工作台；7、机架；8、钣金外板；9、第六机构；11、第一振动槽；12、第一振动盘；13、第一横向轨道；14、第一横向气缸；15、第一竖向气缸；16、第一夹爪；21、第二振动槽；22、第二振动盘；23、第二横向轨道；24、第二横向气缸；25、第二竖向气缸；26、第一转动气缸；31、第二夹爪；32、第二转动气缸；33、直线模组；41、第三振动槽；43、第三横向轨道；44、第三横向气缸；45、第三竖向气缸；46、第三夹爪；51、第四振动槽；53、第四横向气缸；54、第四横向轨道；55、第四竖向气缸；56、底板；57、第五横向气缸；61、第一位置；62、第二位置；71、第二位置；72、第二限位气缸；73、第二夹持气缸组；74、第三限位气缸；81、第一限位气缸；82、第一推出气缸；83、测试位置；84、测试气缸；85、第一夹持气缸组；91、送料带；92、第五横向轨道；93、第六横向气缸；94、第五竖向气缸；95、第三转动气缸；96、第三夹手；97、气压源；98、第四夹手。具体实施方式实施例：如附图1-10所示，低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，基于型材对接而成的机架7上。机架上设置旋转工作台6，旋转工作台6周围用钣金外板8围起来，钣金外板8上预留开合的门板，机架上还设置了控制器和警报灯。在旋转工作台6周围设置多个工装位，工装位沿着旋转工作台6的回转周向上设置。在旋转工作台6上设置有配合每个工装位的工装夹具，工装夹具至少包括并排的三个装夹位置。其中，位于中间的装夹位置为实现触头结构转配的第一位置61，而第一位置61两侧各为实现触头层叠及支撑片安装的第二位置62。两个第二位置62结构相同，且关于第一位置61称。因为，根据低压空气断路器的结构进行设计，由于其中指型触头的排布为对称结构。因此，装配设计也根据其结构特点。在第二位置62上将多片触头叠放起来，并由第二位置62保持叠放对齐。而第一位置61上则用于将两个“半部分”装配固定起来。根据低压空气断路器的转配工序进行设计，因此在工装位上设置对应的机构包括：实现多片触头层叠放置的第一机构1、实现触头间支撑片放置的第二机构2、实现触头抓取转向的第三机构3、实现触头外部保持架安装的第四机构4、实现触头与保持架榫接的第五机构5、实现产品装配检测的第六机构9。其中，第一机构到第五机构是用于装配，而第六机构主要实现成品的参数检测。具体的，第一机构1包括：直线输送触头的第一振动槽11、从第一振动槽11夹持多片触头至对应第二位置62的第一夹持组件。第一振动槽11的一端连接第一振动盘12，其另一端通往旋转工作台6。第一振动盘12与第一振动槽11均采用目前现有的振动送料结构，其通过振子的震颤将触片沿着直线方向输送。第一夹持组件则包括与第一振动槽11送料方向相同的：第一横向轨道13、第一横向气缸14；在第一横向轨道13上配合有第一竖向气缸15，第一横向气缸14推动第一竖向气缸15在第一横向轨道13上滑动。第一竖向气缸15则竖向推拉气动的第一夹爪16，两个第一夹爪6从第一振动槽11上夹持住触头并将触头放入旋转工作台上的相应工装夹具中。如图3所示：工装夹具上的第二位置62设有两个，因此对应其位置，可以设置两组振动送料组件来实现同时上料以增加工作效率。第二机构2包括：直线输支撑片的第二振动槽21、从第二振动槽21夹持支撑片至对应第二位置62中触头上的第二夹持组件。第二机构2是用于安装触头之间的支撑片，支撑片包括多个多个齿，每个齿对应一片触头，支撑片需要被放置到触片的侧端面上起到支撑的效果。因此，第二振动槽21的一端连接第二振动盘22，其另一端也通往旋转工作台6。与第一机构1中相似，第二振动槽21与第二振动盘22的具体结构不做赘述。如图4所示，第二夹持组件包括一个与第二振动槽21送料方向相同的第二横向轨道23，第二横向轨道23配合第二横向气缸24推拉，第二横向轨道23上且配合一个第二竖向气缸25。第二竖向气缸25推拉一个第一转动气缸26，第一转动气缸26则驱动一个负压吸头，该负压吸头用于吸附第二振动槽上的支撑片。第三机构3包括：同步夹起两个第二位置63中工件并转向后将工件放置于第一位置61中的第三夹持组件。如图5所示，第三夹持组件主要包括了对应于第二位置62的两个气动的第二夹爪31，第二夹爪31不仅包括了实现多片触头同时夹持的夹紧力，而且其还设置了一个用于保持支撑片的气动推力。夹持力由横向的气缸来实现，推力则有竖向的气缸来实现。两个第二夹爪31各连接在一个第二转动气缸32上，第二转动气缸32可以实现它们的同步转向，两个第二转动气缸32发送同步的相向转动，因此两个“半部分”触头组件就被转动至竖向。同时第二转动气缸32是配合在了一个竖向的直线模组33上，因此随着竖向下降，第二夹爪31即可把两个“半部分”工件装入第一位置61中。第四机构4包括：直线输送保持架的第三振动槽41、从第三振动槽41上夹持保持架套装至第一位置61内工件上的第四夹持组件。第三振动槽41连接了第三振动盘用于持续输送保持架，其与第一机构、第二机构中的振动结构相似，均属于常见的振动送料结构。如图6所示，第四夹持组件与第一夹持组件类似，其包括第三横向轨道43、第三横向气缸44、第三竖向气缸45、第三夹爪46。与第一机构1不同的是，第四机构4是将保持架送至第一位置61上，保持架套装在两个“半部分”的触头组件外部，形成了外部框架。此时的，半成品还不具备固定的结构，其还需要用榫头将保持架与内部触头组件连接并使两个触头组件在保持架内保持涨紧，这样才能保证产品的结构稳定。第五机构5包括：直线输送榫头的第四振动槽51、从第四振动槽51夹持榫头并榫入第一位置61内工件上的第五夹持组件。与第一机构1、第二机构2、第四机构4中的振动结构类似，第四振动槽51结合第四振动盘用于持续输送榫头。如图7所示，第五夹持组件包括水平设置的且垂直于第四振动槽51的：第四横向气缸53、第四横向轨道54。第四横向气缸53推拉在第四横向轨道54上配合的第四竖向气缸55，第四竖向气缸55推拉一个负压吸头，该负压吸头用于吸取榫头。在第四横向轨道头54下方设置一个底板56，底板56上设置与第四振动槽51送料方向相同的滑槽和第五横向气缸57。负压吸头将榫头放置在滑槽内，滑槽正对第一位置61上的工件，工件上有榫孔，第五横向气缸57沿着滑槽向前推送榫头使榫头插入工件中。底板56同时设置在一个与第五横向气缸57方向相同的直线模组上，其可以起到一次进给效果，确保滑槽与榫孔对准。至此，第一机构至第五机构实现了抵押空气断路器指形触头的装配，旋转工作台6将转配好的工件转动至第六机构9处，第六机构9夹取工件并进入检测工序。第六机构9包括：直线输送工件的送料带91、从工装夹具上夹持工件至送料带的第六夹持组件；送料带端头为压力测试组件，沿着送料带设置有榫压测试组件、尺寸检测组件。送料带91为常见的带式送料线，其以崩在辊子上的伸缩带为主要构件。第六夹持组件与第二夹持组件结构相似，其包括第五横向轨道92、第六横向气缸93、第五竖向气缸94、第三转动气缸95、第三夹手96。水平设置的第五横向轨道92与送料线方向相同，第六横向气缸93推动第五竖向气缸94沿着第五横向轨道92滑动，第五竖向气缸94推拉第三转动气缸95，第三转动气缸95上为第三夹手96，第三夹手96可以实现直线位移以及Z轴向的自转。第三夹手96将工装夹具上的工件夹持到压力测试组件上，压力测试组件包括气压源97，压力表，气动压力作用在工件上，通过压力表示数来反应工件的装配效果。在压力测试组件与送料带之间还设置了一个180°翻转送料的第四夹手98，如图9和10所示，第四夹手98设有两个夹持面，转动中心为于两个夹持面中心，通过转动中心180°转动可以两侧工件的翻转送料。只需要第四夹手98的夹持宽度大于送料线的宽度，当前侧夹持住工件开始翻转时，后侧的夹手打开就可以实现180°的转移。在送料线上还设置了用于维持工件稳定的侧边，工件顺着侧边形成的通道向前移动如图10所示，榫压测试组件包括了：伸出并截停工件的第一限位气缸81、伸出并将工件推入测试位置83的第一推出气缸82、进行检测的测试位置83。测试位置83上则包括了：从工件两侧夹持固定工件的第一夹持气缸组84、从工件上方下压的测试气缸85。根据测试预定要求，测试气缸85设定好测试压力，利用测试压力推出一个测试块，测试块从两组触头组件之间的间隙中压入，由于触头的装配结构存在中部支点，因此当装配结构不合格时，测试块会被压入间隙中。若未被压入，则说明结构合格。测试位置83的外侧则设置了一个将工件推会送料带的第二推出气缸86。经过榫压测试的工件随着送料带进入了尺寸测试组件，尺寸测试组件包括：四个检测头71、截停工件的第二限位气缸72、夹持工件的第二夹持气缸组73。检测头71连接传感器，检测头71对工件上支撑片的位置进行校准检测，确保支撑片两侧的预留尺寸在合理范围。工件最后进入一个筛分位置，其由一个第三限位气缸74实现，在检测过程中系统会记录当前的工件，若不合格其记录输送顺序，在工件达到粉筛位置时，第三限位气缸就将其分拨到送料线两侧的不同方向上，一侧方向为合格工件，另一侧就为次品工件，具体方向及位置根据实际操作中进行调整或设置。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

权利要求：1.低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，包括设置于旋转工作台周围的多个工装位，在旋转工作台上设置有配合每个工装位的工装夹具，其特征在于：所述工装夹具包括：位于中间的装夹位置为实现触头结构转配的第一位置，所述第一位置两侧各为实现触头层叠及支撑片安装的第二位置；在工装位上设置对应的机构包括：实现多片触头层叠放置的第一机构、实现触头间支撑片放置的第二机构、实现触头抓取转向的第三机构、实现触头外部保持架安装的第四机构、实现触头与保持架榫接的第五机构、实现产品装配检测的第六机构；所述第六机构包括至少包括压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件。2.根据权利要求1所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述第一机构包括：直线输送触头的第一振动槽、从第一振动槽夹持多片触头至对应第二位置的第一夹持组件；所述第二机构包括：直线输支撑片的第二振动槽、从第二振动槽夹持支撑片至对应第二位置中触头上的第二夹持组件。3.根据权利要求1或2所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述第三机构包括：同步夹起两个第二位置中工件并转向后将工件放置于所述第一位置中的第三夹持组件。4.根据权利要求3所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述第四机构包括：直线输送保持架的第三振动槽、从第三振动槽上夹持保持架套装至第一位置内工件上的第四夹持组件。5.根据权利要求4所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述第五机构包括：直线输送榫头的第四振动槽、从第四振动槽夹持榫头并榫入第一位置内工件上的第五夹持组件。6.根据权利要求1或5所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述第六机构包括：直线输送工件的送料带、从工装夹具上夹持工件至送料带的第六夹持组件；沿着所述送料带设置有压力测试组件、榫压测试组件、尺寸检测组件。7.根据权利要求6所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述压力测试组件包括：一个水平翻转的双侧夹手，作用在工件上的可显示压力值的压力源；所述榫压测试组件包括按照预设压力值下压的测试块，测试块作用于工件中两个触头组件之间的间隙中；所述尺寸检测组件包括对工件中支撑片进行位置校准的检测头。8.根据权利要求7所述的低压空气断路器指形触头自动装配检测设备，其特征在于：所述送料带的末端还设有用于分拨工件的气动结构。

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