CN107749381A - 断路器装配机上的手柄组件组装装置以及断路器下壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器装配机上的手柄组件组装装置，所述断路器包括上壳体以及下壳体，所述扭簧包括内圈以及从内圈两端向外侧伸出的自由端，所述扭簧以及手柄设置于下壳体中，所述手柄组件组装装置包括扭簧组装系统以及手柄组装系统，所述扭簧组装系统包括扭簧进料单元，将扭簧从扭簧进料单元转移至断路器上的扭簧夹取单元，驱动扭簧夹取单元运动的驱动单元。

Description

断路器装配机上的手柄组件组装装置以及断路器下壳体

技术领域

本发明涉及快速成型以及快速加工领域，尤其是一种快速装配断路器手柄组件的组装装置。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。但是现有的对断路器的装配最多的是采用人工手动在装配线上进行装配，这样的装配方式不仅浪费较大的人力物力，而且在装配成品上也会经常出错，导致良品率较低。

发明内容

本发明为了解决上述技术的不足，提供了一种在装配小型断路器流水线上使用的手柄组件组装装置。

为解决上述技术问题，所述断路器包括上壳体以及下壳体，所述扭簧包括内圈以及从内圈两端向外侧伸出的自由端，所述扭簧以及手柄设置于下壳体中，所述手柄组件组装装置包括扭簧组装系统以及手柄组装系统，所述扭簧组装系统包括扭簧进料单元，将扭簧从扭簧进料单元转移至断路器上的扭簧夹取单元，驱动扭簧夹取单元运动的驱动单元。

采用了上述结构后，由于手柄组件包括手柄本体以及扭簧，通过扭簧与手柄本体的自动组装系统，达到取代手动装配的技术效果。而扭簧组装系统又包括扭簧进料单元，扭簧夹取单元以及驱动单元，通过这一系列的自动单元设置，将从扭簧原料到扭簧装配一条生产线就可完成自动装配的技术效果。

作为本发明的进一步改进，所述扭簧组装系统还包括将扭簧的自由端进行弯折的扭簧装配单元，所述扭簧夹取单元包括第一机械手以及夹取放置件，所述扭簧装配单元包括第二机械手以及扭簧装配件，所述驱动单元包括同时将第一机械手以及第二机械手进行横向位移的横向驱动端，同时将第一机械手以及第二机械手进行竖向位移的竖向驱动端，所述夹取放置件包括扭簧放置槽，所述扭簧放置槽与扭簧进料单元相互连接，所述扭簧进料单元为第一振动盘，所述第一振动盘与扭簧放置槽运输连接，所述扭簧可通过第一振动盘输送至扭簧放置槽内，所述扭簧装配件包括扭簧装配柱，所述第一机械手可将扭簧从扭簧放置槽转移至扭簧装配柱上，所述扭簧装配柱包括固定限位模块以及转动模块，所述扭簧放置于转动模块上，其中一端自由端与固定限位模块相抵靠，并且转动模块带动扭簧进行转动，所述第二机械手可将扭簧装配柱中取出放置于下壳体中。

采用了上述结构后，由于扭簧在原料状态下其两个自由端并不是在断路器中所需要的那种弯折角度，所以在手动装配线上通常也会带有折弯的步骤，所以组装系统包括扭簧装配单元以及扭簧夹取单元，通过扭簧夹取单元将扭簧从振动盘中夹出，再放置到转动模块上，利用转动模块以及固定限位模块将自由端进行旋转，达到装配时需要的扭簧角度。

作为本发明的进一步改进，所述横向驱动端包括气缸，横向移动轴，以及横向移动轨道，所述气缸驱动横向移动轴在横向移动轨道上进行横向滑移，所述横向移动轴分别与第一机械手以及第二机械手固定连接。

采用了上述结构后，所述气缸驱动横向移动轴进行横向滑移，从而推动第一机械手以及第二机械手横向滑移同时位移，起到同时将两个扭簧进行操作的技术效果。第一个扭簧通过第一机械手从进料单元夹持到扭簧装配柱上进行旋转，而第二机械手则从扭簧装配柱上夹持到断路器下壳体中。

作为本发明的进一步改进，所述竖向驱动端包括气缸，竖向连接块以及竖向移动轨道，所述气缸驱动竖向连接块在竖向移动轨道进行竖向滑移，所述竖向连接块分别与第一机械手以及第二机械手固定连接。

采用了上述结构后，竖向驱动端驱动竖向移动轨道，使得第一机械手以及第二机械手在夹取扭簧以及放置扭簧时会提供竖向位移。

作为本发明的进一步改进，所述第一机械手包括第一抓取端，所述第一抓取端为若干个间隔排布的弹性支撑件，所述弹性支撑件相互围合形成弹性支撑空间，所述弹性支撑空间在未受力状态下的空间尺寸大于扭簧的直径尺寸，所述弹性支撑空间在最大形变程度状态下的空间尺寸小于扭簧的直径尺寸。

采用了上述结构后，第一抓取端为间隔排布的弹性支撑件，通过弹性支撑件中的弹性支撑空间将扭簧置于该空间内，使得其可因为弹性的作用力紧固于该弹性支撑空间内，起到夹取以及固紧的技术效果。

作为本发明的进一步改进，所述第二机械手包括固定端以及将固定端套接于内的伸缩端，所述固定端的两侧设置有将扭簧从装配柱中取出的固定杆，并且伸缩端上设置有供固定杆进行滑移的滑移槽，所述固定端套接于扭簧的内圈中，并且两侧的固定杆分别与扭簧的自由端抵住，第二机械手依靠固定端将扭簧从扭簧装配柱中取出，依靠伸缩端将扭簧从固定端中推出至下壳体中。

采用了上述结构后，扭簧在旋转一定角度后，由于扭簧的弹力容易发生形变从而回复到原来位置角度，所以在伸缩端上设置有固定杆，利用固定杆将扭簧的角度相抵，防止它回位，然后在利用伸缩端与固定端相互配合滑动，将扭簧推出至下壳体，达到装配断路器的技术效果。

作为本发明的进一步改进，所述扭簧装配柱包括柱体，所述转动模块为设置于柱体下方的转动盘，所述转动盘一侧还设置有固定台，所述固定限位模块包括设置于固定台的第一限位柱，以及设置于转动盘上与转动盘联动的第二限位柱，所述转动盘包括初始转动位以及终止转动位，所述初始转动位为第一限位柱与第二限位柱相互靠近时转动盘所处的位置，所述终止转动位为第一限位柱与第二限位柱相互远离时转动盘所处的位置，所述第一机械手将扭簧放置至装配柱上，并且第一限位柱将扭簧的一端进行限位，以阻止其随着转动盘转动，所述第二限位柱将扭簧的另一端进行限位，并将其与转动盘联动。

采用了上述结构后，转动盘利用两个转动位来达到扭簧角度调节的设置，而两个限位柱则提供了限位功能，使其一端进行抵靠，一端进行旋转，从而可以变换扭簧自由端之间的角度。

作为本发明的进一步改进，所述手柄组装系统包括手柄进料单元，将手柄从手柄进料单元转移至下壳体内的第三机械手。

采用了上述结构后，第三机械手用于将手柄进行转移，从而将进料单元上的手柄原料转移到下壳体内。

作为本发明的进一步改进，所述手柄进料单元包括第二振动盘以及分料模块，所述分料模块包括与第二振动盘运输连接的接料口，将接料口上的手柄进行分料的分料件，以及从分料件中运出的出料口，所述分料件为与接料口分体设置并且相平行抵靠的横向分料块，并且横向分料块的宽度设置小于两个手柄相互连接的宽度，所述横向分料块还设置有将横向分料块进行横向滑移的横向滑移气缸，所述手柄可从接料口推送至横向分料块上，所述第三机械手包括夹取模块以及旋转模块，所述夹取模块为竖直设置的L型夹手，所述L型夹手之间设置有夹取空间，所述旋转模块为设置于L型夹手上方并与L型夹手联动设置的旋转盘，所述第三机械手还包括将旋转盘进行旋转驱动的旋转气缸以及将L型夹手进行竖直位移的位移气缸。

采用了上述结构后，由于手柄进料单元只有一个手柄进料线，但是在装配断路器时通常采用两个断路器同时进行装配，这样就需要一个分料组件来对手柄进料线进行分料，利用两个出料口配合分料块的横移块将手柄进行位移，再进行夹取，而分料模块为横向分料块，利用横向分料块的宽度设置，来对一个手柄进行分料，使得机械手可以更好的进行夹取。而在装配过程中，扭簧要与手柄进行转动配合，让扭簧与手柄联动，所以就需要旋转模块来对夹手进行旋转从而对手柄与扭簧进行装配。

作为本发明的进一步改进，包括供手柄放置的放置槽以及设置在放置槽内的扭簧，所述断路器下壳体的放置槽一侧设置有弹性功能件放置槽，所述弹性功能件放置槽设置有弹性功能件，所述弹性功能件包括弹性块以及设置于弹性块内的压缩弹簧，所述压缩弹簧可使弹性块向上顶出，并且向上顶出后的弹性块位于手柄在扭簧力驱动下的运动轨迹之上。

采用了上述结构后，断路器的下壳体上设置有需与手柄装配互相配合的功能件，手柄首先在机械手的带动下往弹性块处移动，在向下压住弹性块，此时弹性块会因为弹性力会对手柄有反向作用力，再旋转角度，手柄则不再压住弹性块，此时弹性块就会弹出，在侧方位上限位手柄。

附图说明

图1所示为扭簧组装系统总装图；

图2所示为第一机械手以及第二机械手结构示意图；

图3所示为夹取放置件结构示意图；

图4所示为扭簧装配件结构示意图；

图5所示为手柄组装系统俯视图；

图6所示为手柄进料单元俯视图；

图7所示为第三机械手结构示意图；

图8所示为断路器下壳体弹性块爆炸结构示意图。

具体实施方式

如图1-图7所示，所述断路器包括上壳体以及下壳体，所述扭簧包括内圈以及从内圈两端向外侧伸出的自由端，所述扭簧以及手柄设置于下壳体中，所述手柄组件组装装置包括扭簧组装系统以及手柄组装系统5，所述扭簧组装系统包括扭簧进料单元1，将扭簧从扭簧进料单元1转移至断路器上的扭簧夹取单元2，驱动扭簧夹取单元2运动的驱动单元3。由于手柄组件包括手柄本体以及扭簧，通过扭簧与手柄本体的自动组装系统，达到取代手动装配的技术效果。而扭簧组装系统又包括扭簧进料单元1，扭簧夹取单元2以及驱动单元3，通过这一系列的自动单元设置，将从扭簧原料到扭簧装配一条生产线就可完成自动装配的技术效果。

所述扭簧组装系统还包括将扭簧的自由端进行弯折的扭簧装配单元4，所述扭簧夹取单元2包括第一机械手21以及夹取放置件22，所述扭簧装配单元4包括第二机械手41以及扭簧装配件42，所述驱动单元3包括同时将第一机械手21以及第二机械手41进行横向位移的横向驱动端31，同时将第一机械手21以及第二机械手41进行竖向位移的竖向驱动端32，所述夹取放置件包括扭簧放置槽22，所述扭簧放置槽22与扭簧进料单元1相互连接，所述扭簧进料单元1为第一振动盘，所述第一振动盘1与扭簧放置槽22运输连接，所述扭簧可通过第一振动盘1输送至扭簧放置槽22内，所述扭簧装配件42包括扭簧装配柱421，所述第一机械手21可将扭簧从扭簧放置槽转移至扭簧装配柱上，所述扭簧装配柱421包括固定限位模块4211以及转动模块4212，所述扭簧放置于转动模块4212上，其中一端自由端与固定限位模块4211相抵靠，并且转动模块4212带动扭簧进行转动，所述第二机械手41可将扭簧装配柱421中取出放置于下壳体中。由于扭簧在原料状态下其两个自由端并不是在断路器中所需要的那种弯折角度，所以在手动装配线上通常也会带有折弯的步骤，所以组装系统包括扭簧装配单元4以及扭簧夹取单元2，通过扭簧夹取单元2将扭簧从振动盘中夹出，再放置到转动模块4212上，利用转动模块4212以及固定限位模块4211将自由端进行旋转，达到装配时需要的扭簧角度。

所述横向驱动端31包括横向气缸311，横向移动轴312，以及横向移动轨道313，所述横向气缸驱动横向移动轴312在横向移动轨道上进行横向滑移，所述横向移动轴312分别与第一机械手21以及第二机械手41固定连接。所述气缸驱动横向移动轴312进行横向滑移，从而推动第一机械手21以及第二机械手41横向滑移同时位移，起到同时将两个扭簧进行操作的技术效果。第一个扭簧通过第一机械手从进料单元夹持到扭簧装配柱上进行旋转，而第二机械手则从扭簧装配柱上夹持到断路器下壳体中。所述竖向驱动端32包括竖向气缸321，竖向连接块322以及竖向移动轨道323，所述气缸驱动竖向连接块322在竖向移动轨道进行竖向滑移，所述竖向连接块分别与第一机械手21以及第二机械手41固定连接。竖向驱动端驱动竖向移动轨道，使得第一机械手以及第二机械手在夹取扭簧以及放置扭簧时会提供竖向位移。

所述第一机械手21包括第一抓取端211，所述第一抓取端211为若干个间隔排布的弹性支撑件211，所述弹性支撑件211相互围合形成弹性支撑空间，所述弹性支撑空间在未受力状态下的空间尺寸大于扭簧的直径尺寸，所述弹性支撑空间在最大形变程度状态下的空间尺寸小于扭簧的直径尺寸。第一抓取端211为间隔排布的弹性支撑件211，通过弹性支撑件211中的弹性支撑空间将扭簧置于该空间内，使得其可因为弹性的作用力紧固于该弹性支撑空间内，起到夹取以及固紧的技术效果。

所述第二机械手41包括固定端411以及将固定端411套接于内的伸缩端412，所述固定端411的两侧设置有将扭簧从装配柱中取出的固定杆413，并且伸缩端412上设置有供固定杆进行滑移的滑移槽414，所述固定端411套接于扭簧的内圈中，并且两侧的固定杆413分别与扭簧的自由端抵住，第二机械手41依靠固定端411将扭簧从扭簧装配柱中取出，依靠伸缩端412将扭簧从固定端中推出至下壳体中。扭簧在旋转一定角度后，由于扭簧的弹力容易发生形变从而回复到原来位置角度，所以在伸缩端上设置有固定杆，利用固定杆将扭簧的角度相抵，防止它回位，然后在利用伸缩端412与固定端411相互配合滑动，将扭簧推出至下壳体，达到装配断路器的技术效果。

所述扭簧装配柱421包括柱体4213，所述转动模块4212为设置于柱体下方的转动盘4212，所述转动盘4212一侧还设置有固定台，所述固定限位模块4211包括设置于固定台的第一限位柱42111，以及设置于转动盘上与转动盘联动的第二限位柱42112，所述转动盘包括初始转动位以及终止转动位，所述初始转动位为第一限位柱42111与第二限位柱42112相互靠近时所处的位置，所述终止转动位为第一限位柱与第二限位柱相互远离时所处的位置，所述第一机械手41将扭簧放置至装配柱上421，并且第一限位柱42111将扭簧的一端进行限位，以阻止其随着转动盘转动，所述第二限位42112柱将扭簧的另一端进行限位，并将其与转动盘联动。转动盘利用两个转动位来达到扭簧角度调节的设置，而两个限位柱则提供了限位功能，使其一端进行抵靠，一端进行旋转，从而可以变换扭簧自由端之间的角度。

所述手柄组装系统5包括手柄进料单元51，将手柄从手柄进料单元转移至下壳体内的第三机械手52。第三机械手52用于将手柄进行转移，从而将进料单元上的手柄原料转移到下壳体内。所述手柄进料单元51包括第二振动盘511以及分料模块512，所述分料模块512包括与第二振动盘511运输连接的接料口512，将接料口512上的手柄进行分料的分料件513，以及从分料件513中运出的出料口514，所述分料件513为与接料口分体设置并且相平行抵靠的横向分料块513，并且横向分料块513的宽度设置小于两个手柄相互连接的宽度，所述横向分料块513还设置有将横向分料块进行横向滑移的横向滑移气缸，所述手柄可从接料口推送至横向分料块上，所述第三机械手52包括夹取模块521以及旋转模块522，所述夹取模块521为竖直设置的L型夹手521，所述L型夹手521之间设置有夹取空间，所述旋转模块为设置于L型夹手521上方并与L型夹手521联动设置的旋转盘，所述第三机械手还包括将旋转盘进行旋转驱动的旋转气缸以及将L型夹手进行竖直位移的位移气缸。由于手柄进料单元只有一个手柄进料线，但是在装配断路器时通常采用两个断路器同时进行装配，这样就需要一个分料组件来对手柄进料线进行分料，利用两个出料口配合分料块的横移块将手柄进行位移，再进行夹取，而分料模块为横向分料块，利用横向分料块的宽度设置，来对一个手柄进行分料，使得机械手可以更好的进行夹取。而在装配过程中，扭簧要与手柄进行转动配合，让扭簧与手柄联动，所以就需要旋转模块来对夹手进行旋转从而对手柄与扭簧进行装配。

如图8所示，包括供手柄放置的放置槽6以及设置在放置槽6内的扭簧，所述断路器下壳体的放置槽6一侧设置有弹性功能件放置槽7，所述弹性功能件放置槽7设置有弹性功能件71，所述弹性功能件71包括弹性块711以及设置于弹性块711内的压缩弹簧712，所述压缩弹簧712可使弹性块711向上顶出，并且向上顶出后的弹性块711位于手柄在扭簧力驱动下的运动轨迹之上。断路器的下壳体上设置有需与手柄装配互相配合的功能件，手柄首先在机械手的带动下往弹性块711处移动，在向下压住弹性块711，此时弹性块711会因为弹性力会对手柄有反向作用力，再旋转角度，手柄则不再压住弹性块711，此时弹性块就会弹出，在侧方位上限位手柄。

Claims (10)

1.断路器装配机上的手柄组件组装装置，所述断路器包括上壳体以及下壳体，所述扭簧包括内圈以及从内圈两端向外侧伸出的自由端，所述扭簧以及手柄设置于下壳体中，其特征在于：所述手柄组件组装装置包括扭簧组装系统以及手柄组装系统，所述扭簧组装系统包括扭簧进料单元，将扭簧从扭簧进料单元转移至断路器上的扭簧夹取单元，驱动扭簧夹取单元运动的驱动单元。

2.根据权利要求1所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述扭簧组装系统还包括将扭簧的自由端进行弯折的扭簧装配单元，所述扭簧夹取单元包括第一机械手以及夹取放置件，所述扭簧装配单元包括第二机械手以及扭簧装配件，所述驱动单元包括同时将第一机械手以及第二机械手进行横向位移的横向驱动端，同时将第一机械手以及第二机械手进行竖向位移的竖向驱动端，所述夹取放置件包括扭簧放置槽，所述扭簧放置槽与扭簧进料单元相互连接，所述扭簧进料单元为第一振动盘，所述第一振动盘与扭簧放置槽运输连接，所述扭簧可通过第一振动盘输送至扭簧放置槽内，所述扭簧装配件包括扭簧装配柱，所述第一机械手可将扭簧从扭簧放置槽转移至扭簧装配柱上，所述扭簧装配柱包括固定限位模块以及转动模块，所述扭簧放置于转动模块上，其中一端自由端与固定限位模块相抵靠，并且转动模块带动扭簧进行转动，所述第二机械手可将扭簧装配柱中取出放置于下壳体中。

3.根据权利要求2所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述横向驱动端包括气缸，横向移动轴，以及横向移动轨道，所述气缸驱动横向移动轴在横向移动轨道上进行横向滑移，所述横向移动轴分别与第一机械手以及第二机械手固定连接。

4.根据权利要求2所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述竖向驱动端包括气缸，竖向连接块以及竖向移动轨道，所述气缸驱动竖向连接块在竖向移动轨道进行竖向滑移，所述竖向连接块分别与第一机械手以及第二机械手固定连接。

5.根据权利要求2或3或4所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述第一机械手包括第一抓取端，所述第一抓取端为若干个间隔排布的弹性支撑件，所述弹性支撑件相互围合形成弹性支撑空间，所述弹性支撑空间在未受力状态下的空间尺寸大于扭簧的直径尺寸，所述弹性支撑空间在最大形变程度状态下的空间尺寸小于扭簧的直径尺寸。

6.根据权利要求2所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述第二机械手包括固定端以及将固定端套接于内的伸缩端，所述固定端的两侧设置有将扭簧从装配柱中取出的固定杆，并且伸缩端上设置有供固定杆进行滑移的滑移槽，所述固定端套接于扭簧的内圈中，并且两侧的固定杆分别与扭簧的自由端抵住，第二机械手依靠固定端将扭簧从扭簧装配柱中取出，依靠伸缩端将扭簧从固定端中推出至下壳体中。

7.根据权利要求2或6所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述扭簧装配柱包括柱体，所述转动模块为设置于柱体下方的转动盘，所述转动盘一侧还设置有固定台，所述固定限位模块包括设置于固定台的第一限位柱，以及设置于转动盘上与转动盘联动的第二限位柱，所述转动盘包括初始转动位以及终止转动位，所述初始转动位为第一限位柱与第二限位柱相互靠近时转动盘所处的位置，所述终止转动位为第一限位柱与第二限位柱相互远离时转动盘所处的位置，所述第一机械手将扭簧放置至装配柱上，并且第一限位柱将扭簧的一端进行限位，以阻止其随着转动盘转动，所述第二限位柱将扭簧的另一端进行限位，并将其与转动盘联动。

8.根据权利要求1所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述手柄组装系统包括手柄进料单元，将手柄从手柄进料单元转移至下壳体内的第三机械手。

9.根据权利要求8所述的断路器装配机上的手柄组件组装装置，其特征在于：所述手柄进料单元包括第二振动盘以及分料模块，所述分料模块包括与第二振动盘运输连接的接料口，将接料口上的手柄进行分料的分料件，以及从分料件中运出的出料口，所述分料件为与接料口分体设置并且相平行抵靠的横向分料块，并且横向分料块的宽度设置小于两个手柄相互连接的宽度，所述横向分料块还设置有将横向分料块进行横向滑移的横向滑移气缸，所述手柄可从接料口推送至横向分料块上，所述第三机械手包括夹取模块以及旋转模块，所述夹取模块为竖直设置的L型夹手，所述L型夹手之间设置有夹取空间，所述旋转模块为设置于L型夹手上方并与L型夹手联动设置的旋转盘，所述第三机械手还包括将旋转盘进行旋转驱动的旋转气缸以及将L型夹手进行竖直位移的位移气缸。

10.一种根据权利要求9所述断路器手柄组件组装装置所配合使用的断路器下壳体，包括供手柄放置的放置槽以及设置在放置槽内的扭簧，其特征在于：所述断路器下壳体的放置槽一侧设置有弹性功能件放置槽，所述弹性功能件放置槽设置有弹性功能件，所述弹性功能件包括弹性块以及设置于弹性块内的压缩弹簧，所述压缩弹簧可使弹性块向上顶出，并且向上顶出后的弹性块位于手柄在扭簧力驱动下的运动轨迹之上。