CN102938351A

CN102938351A - 断路器卡轨自动装配装置

Info

Publication number: CN102938351A
Application number: CN2012104848400A
Authority: CN
Inventors: 李长勇; 姜艮华; 谢建宏; 杨洲; 刘伟明; 梅浩; 宋道航; 丁高峰
Original assignee: FORETECH ELEC APP (JIANGSU) CORP Ltd
Current assignee: FORETECH ELEC APP (JIANGSU) CORP Ltd
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: CN102938351B

Abstract

本发明公开了一种断路器卡轨自动装配装置，包括装配平台，其特征在于所述装配平台上设有卡轨装配开口，还包括：用于将凹槽朝上的至少一个断路器固定在所述卡轨装配开口下方的断路器气动夹紧机构、用于将至少一个卡轨经卡轨装配开口送至下方对应的断路器凹槽内的卡轨机械手抓取机构以及用于将卡轨推入断路器凹槽一侧定位孔中的卡轨推送机构，所述断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均与 PLC 控制器电连接。本发明能够替代人工完成断路器卡轨的装配，工作效率高，并能够节省人工成本，减少工人工作量。

Description

断路器卡轨自动装配装置

技术领域

本发明涉及一种断路器生产设备，具体涉及一种断路器卡轨自动装配装置。

背景技术

如图1所示，现有的一类断路器a为了便于固定至导轨上，通常都在其外壳上的用于装配导轨的凹槽b一侧设置卡轨c。这种卡轨c是一种带勾的弹性条，卡入凹槽b一侧的定位孔内。当导轨装入断路器a的凹槽b内后，卡轨c与凹槽b另一侧的倒角一同夹住导轨，防止导轨脱出凹槽b。

然而目前在断路器生产行业中通常都是采用人工来进行上述卡轨c的装配，缺点是费时费力，且单个工人一次只能完成一件卡轨c的装配，生产效率低下。另一方面，由于一些断路器a的外壳因工艺原因导致凹槽b上的定位孔并非完全与卡轨c匹配，导致在装配过程中工人需要花很大的力气才能将卡轨c卡入定位孔内，较为费劲，无疑增大了工人劳动强度。

发明内容

本发明目的是：提供一种断路器卡轨自动装配装置，该装置能够替代人工完成断路器卡轨的装配，工作效率高，并能够节省人工成本，减少工人工作量。

本发明的技术方案是：一种断路器卡轨自动装配装置，包括装配平台，其特征在于所述装配平台上设有卡轨装配开口，还包括：用于将凹槽朝上的至少一个断路器固定在所述卡轨装配开口下方的断路器气动夹紧机构、用于将至少一个卡轨经卡轨装配开口送至下方对应的断路器凹槽内的卡轨机械手抓取机构以及用于将卡轨推入断路器凹槽一侧定位孔中的卡轨推送机构，所述断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均与PLC控制器电连接。

进一步的，本发明中所述卡轨推送机构包括固定在装配平台上且位于卡轨装配开口一侧的卡轨推送气缸和安装于所述卡轨推送气缸推杆上并伸入卡轨装配开口内的推板，所述卡轨推送气缸与PLC控制器电连接。

更进一步的，本发明还包括设于卡轨装配开口另一侧并与卡轨推送机构相对的卡轨防翘辅助机构，该卡轨防翘辅助机构包括固定在装配平台上的弹簧座、设于弹簧座内的弹簧伸缩杆和固定在弹簧伸缩杆前端并伸入卡轨装配开口内的压板。所述卡轨防翘辅助机构设计的目的是防止在推送卡轨进入断路器凹槽一侧的定位孔的过程中卡轨弯曲翘起，给推送过程造成阻碍。

本发明在具体实施时为了提高装配效率，其断路器气动夹紧机构通常都优选设计成可同时固定两个以上的断路器，以便能够在同一时间对两个以上的断路器实施卡轨的装配。然而在实际操作中遇到的问题是相邻两个断路器凹槽内的卡轨在推送过程中往往会倾斜而相互干涉，导致推送工作无法正常进行下去。针对这种情况，本发明采取的进一步优化的改进是在所述卡轨装配开口内固定有用于隔开相邻两个断路器凹槽内的卡轨的隔板。

进一步的，本发明中所述断路器气动夹紧机构实际优选的形式如下：其包括将断路器顶至装配平台底部的纵向定位机构和从水平方向上夹紧断路器的横向定位机构，其中所述纵向定位机构包括纵向布置于装配平台下方的顶升气缸和安装于顶升气缸推杆上的可容纳至少一个断路器的定位座，而所述横向定位机构包括固定在装配平台底部并于断路器前后方向上相对布置的第一夹紧气缸和第一挡板，以及固定在装配平台底部并于断路器左右方向上相对布置的第二夹紧气缸和第二挡板，所述顶升气缸、第一夹紧气缸和第二夹紧气缸均与PLC控制器电连接。

进一步的，本发明中所述卡轨机械手抓取机构实际优选的形式如下：其包括伺服电机、直线模组、升降气缸、升降气缸连接板、气爪、气爪连接板和支架，所述支架固定在装配平台上，直线模组横向固定在支架上，升降气缸连接板安装于直线模组上并由直线模组驱动作横向移动，升降气缸固定在升降气缸连接板上，升降气缸的推杆上固定所述气爪连接板，所述气爪连接板上固定至少一个气爪，所述直线模组通过联轴器与伺服电机相连，所述伺服电机、升降气缸和气爪均与PLC控制器电连接。

本发明的具体工作方式和原理如下：

初始时可由人工或者目前已成熟的皮带输送线将凹槽朝上的断路器输送至顶升气缸顶部的定位座上，同样的可藉由人工或者振动输送设备将卡轨输送至卡轨机械手抓取机构一侧，随即本发明各机构在PLC控制器的控制下完成下述装配步骤：

1）顶升气缸将断路器顶紧至装配平台底部，完成断路器的纵向定位，随后第一夹紧气缸和第二夹紧气缸同时顶出，分别将断路器顶紧在第一挡板和第二挡板上，完成断路器的横向定位，定位完毕后的断路器的凹槽恰位于卡轨装配开口的下方；

2）伺服电机驱动直线模组带动升降气缸平移至所需抓取的卡轨上方，随后升降气缸带动气爪下降抓取卡轨；气爪抓取卡轨之后，升降气缸上升，再由直线模组带动至卡轨装配开口的上方，使得气爪上的卡轨能够与下方断路器上的凹槽相对应（当有多个气爪时，各气爪抓取的卡轨均要与下方断路器上的凹槽一一对应），随即，升降气缸再次下降，气爪松开，使得卡轨落入相应的凹槽内；

3）卡轨推送气缸带动推板推出，将卡轨推入凹槽另一侧的定位孔内，此过程中卡轨防翘辅助机构内的压板能够防止卡轨弯曲翘起，确保卡轨推送过程顺利进行；

4）卡轨装配完毕后，断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均在PLC控制器的驱动下复位，并重复上述三个步骤对下一个或者下一批断路器的卡轨实施装配。

本发明的优点是：

1．本发明提供的这种断路器卡轨自动装配装置，其能够替代人工完成断路器卡轨的装配，工作效率高，并能够节省人工成本，减少工人工作量。

2. 本发明提供的这种断路器卡轨自动装配装置，整体结构简单，各机构相对独立，便于拆卸维修和维护。

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为带有卡轨的断路器结构示意图；

图2为本发明一种具体实施例的整体结构主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2实施例的整体立体结构示意图；

图5为图2实施例中卡轨机械手抓取机构的单独立体结构示意图；

图6为图2实施例中卡轨推送机构的工作状态俯视图（包括卡轨防翘辅助机构）；

图7为图6的立体结构示意图。

其中：a、断路器；b、凹槽；c、卡轨；1、装配平台；2、卡轨装配开口；3、卡轨推送气缸；4、推板；5、弹簧座；6、弹簧伸缩杆；7、压板；8、隔板；9、顶升气缸；10、定位座；11、第一夹紧气缸；12、第一挡板；13、第二夹紧气缸；14、第二挡板；15、伺服电机；16、直线模组；17、升降气缸；18、升降气缸连接板；19、气爪；20、气爪连接板；21、支架。

具体实施方式

实施例：如图1所示为目前常规的可固定至导轨上的断路器a，其在外壳上设有用于装配导轨的凹槽b，凹槽b一侧通过定位孔卡入卡轨c，卡轨c是一种带勾的弹性条，而在凹槽b另一侧设置倒角。当导轨装入该断路器a的凹槽b内后，卡轨c与凹槽b另一侧的倒角一同夹住导轨，防止导轨脱出凹槽b。本发明提供的这种断路器卡轨自动装配装置就是专门用于将卡轨c装入上述断路器a的凹槽b一侧定位孔内的装置。

具体结合图2~图7所示为本发明的一种具体实施方式，其由装配平台1、设于所述装配平台1上的卡轨装配开口2、用于将凹槽b朝上的四个断路器a固定在所述卡轨装配开口2下方的断路器气动夹紧机构、用于同时将两个卡轨c经卡轨装配开口2送至下方对应的断路器a凹槽b内的卡轨机械手抓取机构、用于将卡轨c推入断路器a凹槽b一侧定位孔中的卡轨推送机构和用于防止在推送卡轨c进入断路器a凹槽b一侧的定位孔的过程中卡轨c弯曲翘起的卡轨防翘辅助机构，以及PLC控制器共同组成。所述断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均与PLC控制器电连接，由其协调控制动作。本实施例可同时对四个断路器a的卡轨c实施装配。

首先结合图2~图4所示，本实施例中的断路器气动夹紧机构的构成如下：其由将断路器a顶至装配平台1底部的纵向定位机构和从水平方向上夹紧断路器a的横向定位机构共同构成。其中所述纵向定位机构由纵向布置于装配平台1下方的顶升气缸9和安装于顶升气缸9推杆上的可同时容纳四个断路器a的定位座10构成；而所述横向定位机构则由固定在装配平台1底部并于断路器a前后方向上相对布置的第一夹紧气缸11和第一挡板12（具体见图2所示），以及固定在装配平台1底部并于断路器a左右方向上相对布置的第二夹紧气缸13和第二挡板14（具体见图3所示）共同构成。所述顶升气缸9、第一夹紧气缸11和第二夹紧气缸13均与PLC控制器电连接。

具体见图5，并结合图2~图4所示，本实施例中的所述卡轨机械手抓取机构的构成如下：其由伺服电机15、直线模组16、升降气缸17、升降气缸连接板18、气爪19、气爪连接板20和支架21组成，所述支架21固定在装配平台1上，直线模组16横向固定在支架21上，升降气缸连接板18安装于直线模组16上并由直线模组16驱动作横向移动，升降气缸17固定在升降气缸连接板18上，升降气缸17的推杆上固定所述气爪连接板20，所述气爪连接板20上并排固定两个气爪19。所述直线模组16通过联轴器与伺服电机15相连，并且所述伺服电机15、升降气缸17和两个气爪19均与PLC控制器电连接。

具体见图6、图7所示，并结合图2~图4所示，本实施例中的所述卡轨推送机构的构成如下：其由固定在装配平台1上且位于卡轨装配开口2一侧的卡轨推送气缸3和安装于所述卡轨推送气缸3推杆上并伸入卡轨装配开口2内的推板4所构成，所述卡轨推送气缸3与PLC控制器电连接。而本实施例中的所述卡轨防翘辅助机构则设于卡轨装配开口2另一侧并与卡轨推送机构相对，该卡轨防翘辅助机构由固定在装配平台1上的弹簧座5、设于弹簧座5内的两根弹簧伸缩杆6和固定在这两根弹簧伸缩杆6前端并伸入卡轨装配开口2内的压板7构成。

再具体见图6、图7所示，由于本实施例需同时对四个断路器a的卡轨c实施装配，为了防止卡轨装配开口2下方相邻两个断路器a凹槽b内的卡轨c在推送过程中倾斜而相互干涉，本实施例在所述卡轨装配开口2内固定有三块用于隔开相邻两个断路器a凹槽b内的卡轨c的隔板8。当然由于设置了隔板8，推板4上需要相应设计出不会被隔板8所干涉的开槽，从而确保推板4推送的顺利进行。

本实施例的具体工作方式和原理如下：

初始时由人工或者目前已成熟的皮带输送线将凹槽b朝上的四个断路器a输送至顶升气缸9顶部的定位座10上，同样的由人工或者振动输送设备将卡轨c输送至卡轨机械手抓取机构一侧，随即本实施例中各机构在PLC控制器的控制下完成下述装配步骤：

1）顶升气缸9将四个断路器a顶紧至装配平台1底部，完成断路器a的纵向定位，随后第一夹紧气缸11和第二夹紧气缸13同时顶出，分别将四个断路器a一同顶紧在第一挡板12和第二挡板14上，完成断路器a的横向定位，定位完毕后的断路器a的凹槽b恰位于卡轨装配开口2的下方，具体见图2~图4所示；

2）伺服电机15驱动直线模组16带动升降气缸17平移至所需抓取的卡轨c上方，随后升降气缸17带动两个气爪19下降抓取卡轨c；两个气爪19抓取卡轨c之后，升降气缸17上升，再由直线模组16带动至卡轨装配开口2的上方，使得两个气爪19上的卡轨c与下方两个断路器a上的凹槽b相对应，然后升降气缸17下降，两个气爪19松开，使得卡轨c落入相应的凹槽b内。随即卡轨机械手抓取机构再重复上述步骤完成剩下两个卡轨c的抓取和放置工作；具体结合图2~5所示；

3）当四个断路器a的凹槽b内均放置有卡轨c之后（见图6所示），卡轨推送气缸3带动推板4推出，将四个卡轨c一同推出，使卡轨c进入对应的凹槽b另一侧的定位孔内，此过程中卡轨防翘辅助机构内的压板7能够防止卡轨c弯曲翘起，确保卡轨推送过程顺利进行，而隔板8则起到防止相邻两个卡轨c相互干涉的作用，参见图6、图7所示；

4）卡轨c装配完毕后，断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均在PLC控制器的驱动下复位，并重复上述三个步骤对下一批四个断路器a的卡轨c实施装配。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种断路器卡轨自动装配装置，包括装配平台（1），其特征在于所述装配平台（1）上设有卡轨装配开口（2），还包括：用于将凹槽（b）朝上的至少一个断路器（a）固定在所述卡轨装配开口（2）下方的断路器气动夹紧机构、用于将至少一个卡轨（c）经卡轨装配开口（2）送至下方对应的断路器（a）凹槽（b）内的卡轨机械手抓取机构以及用于将卡轨（c）推入断路器（a）凹槽（b）一侧定位孔中的卡轨推送机构，所述断路器气动夹紧机构、卡轨机械手抓取机构和卡轨推送机构均与PLC控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的断路器卡轨自动装配装置，其特征在于所述卡轨推送机构包括固定在装配平台（1）上且位于卡轨装配开口（2）一侧的卡轨推送气缸（3）和安装于所述卡轨推送气缸（3）推杆上并伸入卡轨装配开口（2）内的推板（4），所述卡轨推送气缸（3）与PLC控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的断路器卡轨自动装配装置，其特征在于还包括设于卡轨装配开口（2）另一侧并与卡轨推送机构相对的卡轨防翘辅助机构，该卡轨防翘辅助机构包括固定在装配平台（1）上的弹簧座（5）、设于弹簧座（5）内的弹簧伸缩杆（6）和固定在弹簧伸缩杆（6）前端并伸入卡轨装配开口（2）内的压板（7）。

4.根据权利要求1所述的断路器卡轨自动装配装置，其特征在于藉由所述断路器气动夹紧机构固定于卡轨装配开口（2）下方的断路器（a）为两个以上时，所述卡轨装配开口（2）内固定有用于隔开相邻两个断路器（a）凹槽（b）内的卡轨（c）的隔板（8）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的断路器卡轨自动装配装置，其特征在于所述断路器气动夹紧机构包括将断路器（a）顶至装配平台（1）底部的纵向定位机构和从水平方向上夹紧断路器（a）的横向定位机构，其中所述纵向定位机构包括纵向布置于装配平台（1）下方的顶升气缸（9）和安装于顶升气缸（9）推杆上的可容纳至少一个断路器（a）的定位座（10），而所述横向定位机构包括固定在装配平台（1）底部并于断路器（a）前后方向上相对布置的第一夹紧气缸（11）和第一挡板（12），以及固定在装配平台（1）底部并于断路器（a）左右方向上相对布置的第二夹紧气缸（13）和第二挡板（14），所述顶升气缸（9）、第一夹紧气缸（11）和第二夹紧气缸（13）均与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的断路器卡轨自动装配装置，其特征在于所述卡轨机械手抓取机构包括伺服电机（15）、直线模组（16）、升降气缸（17）、升降气缸连接板（18）、气爪（19）、气爪连接板（20）和支架（21），所述支架（21）固定在装配平台（1）上，直线模组（16）横向固定在支架（21）上，升降气缸连接板（18）安装于直线模组（16）上并由直线模组（16）驱动作横向移动，升降气缸（17）固定在升降气缸连接板（18）上，升降气缸（17）的推杆上固定所述气爪连接板（20），所述气爪连接板（20）上固定至少一个气爪（19），所述直线模组（16）通过联轴器与伺服电机（15）相连，所述伺服电机（15）、升降气缸（17）和气爪（19）均与PLC控制器电连接。