CN108188712B - 一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，包括在台面上设置有多工位分度的转盘，转盘上表面沿圆周均匀设置有八个锁位夹具，在转盘的上方同轴设置固定不动的分度盘，在分度盘下表面沿圆周均匀设置有步进电机和七个底座压紧单元；在台面下方的设备板上设置有第一极锁螺丝机构、第二极锁螺丝机构、第三极锁螺丝机构、第四极锁螺丝机构、导电锁螺丝机构、机架锁螺丝机构；每个锁螺丝机构对应设置有一个螺丝供料机构。本发明的系统，能够兼容4P、3P和2P塑壳断路器底座的螺钉锁附，能够自动锁附塑壳断路器底座不同位置的机牙带平垫和弹簧垫圈的组合螺丝，自动一次性锁附成功率为100％。

Description

一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统。

背景技术

在塑壳断路器底座上装配零件产品，需要采用6排60个机牙带平垫和弹簧垫圈的组合螺丝锁附固定，螺丝规格较多，需7到8人手动完成；而且在进行接线板锁附螺丝时，工人不仅要手持电批或气批，还要将底座翻转，把螺丝放入螺丝孔后，手工调整产品使螺钉进入螺钉孔，再进行锁附作业，操作较为繁锁且效率低下；当采用单轴打螺丝机时，螺丝分料缓慢，电批或气批需要在多个螺丝孔位间反复移动作业，这对于螺丝较多、需要不同规格螺丝的产品而言，生产效率低，人力成本高。

进线端静触头上需要两个螺丝锁附螺钉间距14mm，出线端的接线板固定用2个螺丝孔，间距14mm，相临锁螺丝电批的最小直径都大于2个螺丝孔的间距，使相邻螺丝无法实现同时锁，2极与4极产品在同一条线无法兼容生产。

目前自动锁螺丝行业内，零件对正、螺纹孔对正及电批起子螺纹孔对正是基本要求，这对锁附一个零件单个螺钉不是难事，但对于不同零件组成的多个零件多个螺纹锁附，或一个零件上多个螺纹锁附，超过正常螺纹间隙公差偏移造成零件上的螺纹孔与电批起子螺纹顶无法自动对正，还是需要靠人工调整，不能实现自动锁附。

发明内容

本发明提供了一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，解决了现有技术螺钉与螺纹孔锁扣、直径及旋向不一致、扭力达不到、遇到阻力造成难以成功锁附的问题。

本发明的技术方案是，一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，包括在台面上设置有多工位分度的转盘，转盘上表面沿圆周均匀设置有八个锁位夹具，在转盘的上方同轴设置固定不动的分度盘，在分度盘下表面沿圆周均匀设置有步进电机和七个底座压紧单元；在台面下方的设备板上设置有第一极锁螺丝机构、第二极锁螺丝机构、第三极锁螺丝机构、第四极锁螺丝机构、导电锁螺丝机构、机架锁螺丝机构；每个锁螺丝机构对应设置有一个螺丝供料机构。

本发明的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征还包括：

所述的底座压紧单元的结构是，包括支撑架，支撑架中间镶嵌有日字型板，日字型板向上与双杆气缸传动连接，双杆气缸缸体向上通过L型板与分度盘固定连接；日字型板下端面中间位置设有压紧机架的半圆柱，日字型板下端面两边分别设置一排台阶型圆锥杆。

所述的锁位夹具的结构是，在底板上固定有限位板一、限位板二，活动设置有弹簧压缩板一和弹簧压缩板二，该四个部件上端面内沿均为斜面，该四个部件共同围成一个四方形的定位槽，定位槽中间开通有工字型槽孔，工字型槽孔的腰部两边外沿设有台阶，工字型槽孔的另外两边外沿分别开有4 个孔一和4个孔二；弹簧压缩板一外立面通过两个弹簧一连接有前端板，该前端板外立面安装有两个滑杆一；弹簧压缩板二外立面同样通过两个弹簧连接有前端板，弹簧压缩板二的前端板外立面安装有另外两个滑杆二；两个前端板均固定设置。

所述的锁螺丝机构的结构是，包括在底座四上竖直固定有两根滑杆，该两根滑杆顶端共同固定有上限位座，该两根滑杆中上部分别固定有下轴承及上轴承，下轴承外圈与下支撑板固定连接，上轴承外圈与上支撑板固定连接；该两根滑杆下部固定有托板，托板下表面固定安装有气缸六，气缸六的活塞杆向上穿过托板与下支撑板传动连接；上支撑板的下方固定有横架，横架中固定安装有气缸七，气缸七的活塞杆向上与上支撑板传动连接；

下支撑板中卡装有多个电批，每个电批的旋转轴向上穿出下支撑板后通过传动机构与起子连接；

传动机构包括下万向节、伸缩轴、下轴套、连杆、上万向节、上轴套依次连接而成；上支撑板上表面还固定有多个安装立板，每个安装立板上装有至少一个螺丝夹头。

所述的伸缩轴的上端插入下轴套内部，下轴套上设置有腰形孔一，伸缩轴上端销孔和腰形孔一中穿有销轴六；下万向节与下轴套之间的伸缩轴上套有弹簧二。

所述的上轴套穿过上支撑板，上轴套与上支撑板之间设置有滑套，滑套固定在上支撑板中，起子的柄部位于上轴套内，上轴套上设置有腰形孔二，销轴七穿过腰形孔二及起子的柄部，且起子的柄部与上轴套的底部之间套有弹簧三，且销轴七位于上支撑板的上沿；销轴八穿过起子的杆部，销轴八抵在上轴套的上表面；销轴七和销轴八呈“十”字形设置。

所述的螺丝夹头的结构是，以单头结构为例，包括基体，基体内部开有竖直的通孔二，基体的左右侧面分别开有倒U型槽一，基体的正面开有倒U 型槽二，倒U型槽二中安装有一个进料件，进料件的上端设置有螺钉进料管，内部设置有通孔一，前面开有倒U型槽三，该倒U型槽三中安装有螺钉进料件；两侧的倒U型槽一分别对称安装有左螺丝夹管和右螺丝夹管，左螺丝夹管和右螺丝夹管下端对扣形成通道。

所述的螺钉进料件为一体结构，包括连接头一和管体；连接头一嵌在倒 U型槽三内，连接头一上穿有销轴四，销轴四的两端固定在进料件中，螺钉进料管、通孔一和管体相通。

所述的左螺丝夹管和右螺丝夹管各自为一体结构，包括连接头二、过渡段和夹头，过渡段内侧设置有台阶，夹头上设置有变截面半边槽；连接头二嵌在倒U型槽一内，连接头二上的沉孔安装有弹簧，每个连接头二上穿有销轴五，销轴五的两端固定在基体中；相对设置的两个夹头的变截面半边槽组成圆口径，管体的下端口对正该圆口径。

本发明有益效果是：1)能够自动锁附塑壳断路器底座不同位置的机牙带平垫和弹簧垫圈的组合螺丝，自动一次性锁附成功率为100％，全程无需人工过多参与；2)锁螺丝机构采用两级万向节的传动机构和能使螺钉自动找正的螺丝夹头，使螺钉自动对正螺纹孔；3)能够兼容4P、3P和2P塑壳断路器底座的螺钉锁附；4)使用时仅需将底座及装配到底座中的零件产品一次放置于限位夹紧夹具中，不需增加对装配到底座中的零件产品进行二次限位，省略了底座两次翻转工序，不需改变前后道工序底座与零件产品产品的原始状态，大大降低了翻转造成的产品的错位，螺钉在锁螺丝机构的倒锁的作用下，将螺钉锁附于产品上，极大提高了生产效率。

附图说明

图1a是2P塑壳断路器底座的结构示意图；

图1b是3P塑壳断路器底座的结构示意图；

图1c是4P塑壳断路器底座的结构示意图；

图2是底座与零件产品的锁附孔结构示意图；

图3是4P塑壳断路器底座与零件产品的装配锁附结构示意图；

图4是本发明系统的整体结构示意图；

图5是本发明系统的工位及底座压紧单元结构示意图；

图6是本发明系统的定位夹具分布结构示意图；

图7是本发明组合夹具安装状态、空置状态及背面结构示意图；

图8是本发明2排4孔锁螺丝机构的结构示意图；

图9是本发明单排4孔锁螺丝机构的结构示意图；

图10是本发明单排2孔锁螺丝机构的结构示意图；

图11是本发明一级扭力的调整结构示意图；

图12是本发明二级扭力的调整结构示意图；

图13是本发明单头的螺丝夹头及部件爆炸结构示意图；

图14是本发明双头的螺丝夹头及部件爆炸结构示意图。

图中，1.台面，2.转盘，3.分度盘，4.锁位夹具，5.步进电机，6.设备板， 7.第一极锁螺丝机构，8.第二极锁螺丝机构，9.第三极锁螺丝机构，10.第四极锁螺丝机构，11.导电锁螺丝机构，12.机架锁螺丝机构，13.预留锁螺丝机构，14.第一底座压紧单元，15.第二底座压紧单元，16.第三底座压紧单元， 17.第四底座压紧单元，18.第五底座压紧单元，19.第六底座压紧单元，20. 第七底座压紧单元，21.二工位，22.三工位，23.四工位，24.五工位，25.六工位，26.七工位；27.八工位，28.一工位，30.支撑架，31.双杆气缸，32.L型板，33.圆锥杆，34.半圆柱，35.日字型板，36.底板，37.限位板一，38.限位板二，39.弹簧压缩板一，40.弹簧压缩板二，41.台阶，46.孔一，47.前端板， 48.弹簧一，51.滑杆一，52.工字型槽孔，53.定位槽，54.孔二，55.滑杆二，70.螺纹孔二，71.双螺纹孔三，72.双螺纹孔二，73.双螺纹孔一，76.导电元件， 77.静触头，79.螺纹孔三，80.机架，81螺纹孔一，88.热元件，140.螺丝夹头， 160.螺纹孔四，161.内斜螺纹孔，162.直螺纹孔，170.底座孔，171.沉孔，172. 过孔，180.底座三，181.第一进线螺丝孔，182.第一静触头螺丝孔，183.第一机架螺丝孔，184.第一导电元件螺丝孔，185.第一双金部件螺丝孔，186.第一出线螺丝孔，187.第一定位孔，188.极槽，190.底座二，191.第二进线螺丝孔， 192.第二静触头螺丝孔，193.第二机架螺丝孔，194.第二导电元件螺丝孔，195. 第二双金部件螺丝孔，196.第二出线螺丝孔，197.第二定位孔，198.第二极槽， 200.底座一，201.第三进线螺丝孔，202.第三静触头螺丝孔，203.第三机架螺丝孔，204.第三导电元件螺丝孔，205.第三双金部件螺丝孔，206.第三出线螺丝孔，207.第三定位孔，208.第三极槽，401.基体，402.进料件，403.螺钉进料件，404.右螺丝夹管，405.倒U型槽一，406.通孔二，407.螺钉进料管，408. 通孔一，409.倒U型槽三，410.连接头一，411.管体，412.销轴四，413.连接头二，414.过渡段，415.夹头，416.台阶，417.变截面半边槽，418.销轴五， 420.左螺丝夹管，601.滑杆，602.托板，603.气缸六，604.下支撑板，605.横架，606.上支撑板，607.气缸七，608.电批，609.下万向节，610.上万向节， 611.下轴套，612.上轴套，613.伸缩轴，614.连杆，615.起子，616.销轴六， 617.腰形孔一，618.滑套，619.销轴七，620.销轴八，621.安装立板，622.下轴承，623.上轴承，624.底座四，625.上限位座，626.弹簧二，627.弹簧三， 628.腰形孔二。

具体实施方式

以下描述中涉及部件上下前后位置关系，均以各图显示为准，实际位置以此类推。

本发明的系统，将零件产品装配在塑壳断路器底座的极槽中并通过螺钉锁附将两者固定为一体，零件产品包括静触头、导电元件、机架与双金部件。

如图1a，2P塑壳断路器的底座一200上表面从前向后依次设置有2个第三进线螺丝孔201、4个第三静触头螺丝孔202、2个第三机架螺丝孔203、 2个第三导电元件螺丝孔204、4个第三双金部件螺丝孔205和2个第三出线螺丝孔206；4个第三静触头螺丝孔202两两为一组，每组之间开有第三定位孔207；4个第三双金部件螺丝孔205两两为一组，每组之间同样开有一个第三定位孔207；底座一200底部设置有2个第三极槽208，零件产品装配在2个第三极槽208中。

如图1b，3P塑壳断路器的底座二190上表面从前向后依次设置有3个第二进线螺丝孔191、6个第二静触头螺丝孔192、2个第二机架螺丝孔193、3个第二导电元件螺丝孔194、6个第二双金部件螺丝孔195和3个第二出线螺丝孔196；6个第二静触头螺丝孔192两两为一组，每组之间开有第二定位孔197；6个第二双金部件螺丝孔195两两为一组，每组之间同样开有第二定位孔197；底座二190底部设置有3个第二极槽198，零件产品装配在3 个第二极槽198中。

如图1c，4P塑壳断路器的底座三180上表面从前向后依次设置有4个第一进线螺丝孔181、8个第一静触头螺丝孔182、2个第一机架螺丝孔183、 4个第一导电元件螺丝孔184、8个第一双金部件螺丝孔185和4个第一出线螺丝孔186；8个第一静触头螺丝孔182两两为一组，每组之间开有第一定位孔187；8个第一双金部件螺丝孔185两两为一组，每组之间同样开有第一定位孔187；底座三180底部设置有4个极槽188。

如图2，上述的静触头螺丝孔、机架螺丝孔、导电元件螺丝孔、双金部件螺丝孔均为台阶型孔，一起称为底座孔170，底座孔170由沉孔171和过孔172相通，沉孔171和过孔172的中轴线重合；零件产品上分别开有多个螺纹孔四160，螺纹孔四160由内斜螺纹孔161和直螺纹孔162相通，内斜螺纹孔161的中轴线与直螺纹孔162的中轴线重合；底座孔170与螺纹孔四 160的数目相等，两者一一对应中轴线重合，底座孔170与螺纹孔四160贯通组成锁附孔。

如图3，以4P塑壳断路器为例，零件产品装配在底座三180的4个极槽188中，静触头77装配于极槽188后端，第一进线螺丝孔181、第一静触头螺丝孔182分别与静触头77中的螺纹孔一81、双螺纹孔一73同轴对中装配；机架80卡位装配于中部位置，第一机架螺丝孔183与机架80的双螺纹孔三71同轴对中装配；导电元件76装配于极槽188前端，第一出线螺丝孔186、第一双金部件螺丝孔185分别与导电元件76的螺纹孔二70及双螺纹孔二72同轴对中装配；热元件88卡位装配于极槽188中部靠前位置，第一导电元件螺丝孔184与热元件88的螺纹孔三79同轴对中装配。

3P塑壳断路器的底座二190与零件产品的装配锁位关系，2P塑壳断路器的底座一200与零件产品的装配锁位关系，均与4P塑壳断路器的底座三 180与零件产品的装配锁位关系对应一致，在此不再重复。

如图4、图5、图6，本发明的整体结构是，包括在台面1上设置有多工位分度的转盘2，转盘2上表面沿圆周均匀设置有八个锁位夹具4，在转盘2 的上方同轴设置固定不动的分度盘3，在分度盘3下表面沿圆周均匀设置有步进电机5和七个底座压紧单元(编号为14-20)；在台面1下方的设备板6 上设置有第一极锁螺丝机构7(2排4孔)、第二极锁螺丝机构8(2排4孔)、第三极锁螺丝机构9(2排4孔)、第四极锁螺丝机构10(2排4孔)、导电锁螺丝机构11(单排4孔)、机架锁螺丝机构12(单排2孔)、预留锁螺丝机构13(单排4孔)；每个锁螺丝机构对应设置有一个螺丝供料机构；

如图5，每个底座压紧单元的结构是，包括支撑架30，支撑架30中间镶嵌有日字型板35，日字型板35向上与双杆气缸31传动连接，双杆气缸 31缸体向上通过L型板32与分度盘3固定连接；日字型板35下端面中间位置设有压紧机架的半圆柱34(使底座三180上第一机架螺丝孔183与机架 80的双螺纹孔三71同轴锁位)，日字型板35下端面两边分别设置一排台阶型圆锥杆33(与第一进线螺丝孔181及第一出线螺丝孔186各4个锁附孔压插定位配合)。

锁螺丝机构(7-13)中螺丝夹头、底座螺纹过孔沉孔单元、底座压紧单元(14-20)、螺丝供料机构，四者的数目相等，一一对应如下：

第一极锁螺丝机构7与一工位28对应、第二极锁螺丝机构8与二工位 21对应、第三极锁螺丝机构9与三工位22对应、第四极锁螺丝机构10与四工位23对应、导电锁螺丝机构11与五工位24对应、机架锁螺丝机构12与六工位25对应、预留锁螺丝机构13与七工位26对应(在没多余螺丝孔锁附前作为上下料工位，与自动上料和下料的机械手对应)；八工位27是过渡工位，在预留锁螺丝机构13及七工位26使用后，作为上下料工位；

第一底座压紧单元14与一工位28对应、第二底座压紧单元15与二工位21对应、第三底座压紧单元16与三工位22对应、第四底座压紧单元17 与四工位23对应、第五底座压紧单元18与五工位24对应、第六底座压紧单元19与六工位25对应、第七底座压紧单元20与七工位26对应(此处作为上下料工位)、步进电机5与八工位27对应。

如图7，八个锁位夹具4的结构一致，其结构是，在底板36上固定有限位板一37、限位板二38，活动设置有弹簧压缩板一39和弹簧压缩板二40，该四个部件上端面内沿均为斜面，该四个部件共同围成一个四方形的定位槽 53，定位槽53中间开通有工字型槽孔52，工字型槽孔52的腰部两边外沿设有台阶41，工字型槽孔52的另外两边外沿分别开有4个孔一46和4个孔二 54；弹簧压缩板一39外立面通过两个弹簧一48连接有前端板47，该前端板 47外立面安装有两个滑杆一51；弹簧压缩板二40外立面同样通过两个弹簧连接有前端板，弹簧压缩板二40的前端板外立面安装有另外两个滑杆二55；两个前端板均固定设置；

锁位夹具4中装入底座三180时，底座三180两个长底边分别搭接在两边台阶41上受到支撑，底座三180两个短底边搭接在4个孔一46和4个孔二54所在的外沿上受到支撑；孔一46与第一进线螺丝孔181一一对应同轴设置；孔二54与第一进线螺丝孔186一一对应同轴设置；孔一46和孔二54 向上与圆锥杆33对应，定位锁位第一进线螺丝孔和第一出线螺丝孔。

如图8、图9和图10，每个锁螺丝机构的基本结构是，包括在底座四624 上竖直固定有两根滑杆601，该两根滑杆601顶端共同固定有上限位座625，该两根滑杆601中上部分别固定有下轴承622及上轴承623(均为双滚珠轴承)，下轴承622外圈与下支撑板604固定连接，上轴承623外圈与上支撑板606固定连接；该两根滑杆601下部固定有托板602，托板602下表面固定安装有气缸六603，气缸六603的活塞杆向上穿过托板602与下支撑板604 传动连接；上支撑板606的下方固定有横架605，横架605中固定安装有气缸七607，气缸七607的活塞杆向上与上支撑板606传动连接；

下支撑板604中卡装有多个电批608，每个电批608的旋转轴向上穿出下支撑板604后通过传动机构与起子615连接；传动机构包括下万向节609、伸缩轴613、下轴套611、连杆614、上万向节610、上轴套612依次连接而成；上支撑板606上表面还固定有多个安装立板621，每个安装立板621上装有至少一个螺丝夹头140，螺丝夹头140朝下。

如图11，伸缩轴613的上端插入下轴套611内部，下轴套611上设置有腰形孔一617，伸缩轴613上端销孔和腰形孔一617中穿有销轴六616；下万向节609与下轴套611之间的伸缩轴613上套有弹簧二626。

如图12，上轴套612穿过上支撑板606，上轴套612与上支撑板606之间设置有滑套618，滑套618固定在上支撑板606中，起子615的柄部位于上轴套612内，上轴套612上设置有腰形孔二628，销轴七619穿过腰形孔二628及起子615的柄部，且起子615的柄部与上轴套612的底部之间套有弹簧三627，且销轴七619位于上支撑板606的上沿；销轴八620穿过起子615的杆部，销轴八620抵在上轴套612的上表面；销轴七619和销轴八620 呈“十”字形设置。

如图8，4个起子615呈2排排列，每排2个；一个起子615对应一个螺丝夹头140，每个起子615的刀头对着一个螺丝夹头140的通孔二406。与第一极锁螺丝机构7对应的螺丝供料机构6有四个四通，四根第二管道分别与4个螺丝夹头14上的4个螺钉进料管407连接。

如图9，单排4孔的锁螺丝机构，其螺丝夹头140设置为单头方式；4 个起子615呈“一”字形排列；一个起子615对应一个螺丝夹头140，每个起子615的刀头对着一个螺丝夹头140的通孔二406。与第二极锁螺丝机构 8对应的螺丝供料机构6有四个四通，四根第二管道分别与4个螺丝夹头14 上的4个螺钉进料管407连接。

如图10，2个起子615呈“一”字形排列；一个起子615对应一个螺丝夹头140，每个起子615的刀头对着一个螺丝夹头140的通孔二406，与第三极锁螺丝机构9对应的螺丝供料机构6有两个四通，两根上万向节管分别与2个螺丝夹头140上的2个螺钉进料管407连接。

如图8、图10，双排4孔的锁螺丝机构与单排2孔的锁螺丝机构，其螺丝夹头140设置为双头方式。

如图13，单头方式的螺丝夹头140的结构是，包括基体401，基体401 内部开有竖直的通孔二406，基体401的左右侧面分别开有倒U型槽一405，基体401的正面开有倒U型槽二，倒U型槽二中安装有一个进料件402，进料件402的上端设置有螺钉进料管407，内部设置有通孔一408，前面开有倒U型槽三409，该倒U型槽三409中安装有螺钉进料件403；两侧的倒U型槽一405分别对称安装有左螺丝夹管420和右螺丝夹管404，左螺丝夹管 420及右螺丝夹管404下端对扣形成通道；

螺钉进料件403为一体结构，包括连接头一410和管体411；连接头一 410嵌在倒U型槽三409内，连接头一410上穿有销轴四412，销轴四412 的两端固定在进料件402中，螺钉进料管407、通孔一408和管体411相通；

左螺丝夹管420和右螺丝夹管404各自为一体结构，包括连接头二413、过渡段414和夹头415，过渡段414内侧设置有台阶416，夹头415上设置有变截面半边槽417；连接头二413嵌在倒U型槽一405内，连接头二413 上的沉孔安装有弹簧，每个连接头二413上穿有销轴五418，销轴五418的两端固定在基体401中；相对设置的两个夹头415的变截面半边槽417组成圆口径，管体411的下端口对正该圆口径。

如图14，双头方式的螺丝夹头是对两个单头的螺丝夹头140的对称组合体，基体401上端纵向设置一对通孔二406，下端并排设置两套左螺丝夹管 420和右螺丝夹管404，组成可夹紧可松开螺钉的两对组合螺丝夹管，保证气吹螺钉的夹紧和自动对中；基体401前端进料件402开有两个倒U型槽三 409，装配两套螺钉进料件403，用于气吹螺钉的进料管道；每个通孔二406 向下与各自对应的螺钉进料件403、圆口径同心同轴。

上述的各个机构均与中央控制器连接，接受统一协调的指令，实现步进式的操作。

本发明系统的整体工作原理是：

装配好零件产品的2P/3P/4P塑壳断路器底座由送料输送带传送到上料机械手(图中未表达)处，机械手将其装入七工位26的锁位夹具4的定位槽53中；转盘2在步进电机5的驱动下转动45度后停止，装配零件产品的底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的一工位28，底板36上第一极的第一进线螺丝孔181与静触头77螺纹孔一81，被分度盘3上的第一底座压紧单元14上的圆锥杆33，在双杆气缸31的推压下同轴同心锁位；第一静触头螺丝孔182与静触头77的两螺纹孔73对中同轴同心锁位；导电元件第一出线螺丝孔186与导电元件76螺纹孔二70被分度盘3上的第一底座压紧单元14 上的圆锥杆33，在双杆气缸31的推压下同轴同心锁位，第一导电元件板螺丝孔185与导电元件76两螺纹孔72对中同轴同心锁位；被分度盘3上的第一底座压紧单元14上的台阶圆头定位销33，在双杆气缸31的推压下同轴同心锁位机架80卡位装配与底座第二极、其第一机架螺丝孔183与机架40的双螺纹孔三71对中同轴同心锁位；同时其它二极、三极、四极同理的底座与装配静触头、接线板、出线板螺纹孔同样被锁位；热元件88上的四个螺纹孔三79间接与底座过孔184对中同轴同心锁位；

然后与第一极对应的螺丝供料机构和(2排4孔)第一极锁螺丝机构7 开始工作，螺丝供料机构给第一极锁螺丝机构7供应螺钉，将螺钉吹到螺丝夹头140的螺钉进料管407内，螺钉再依次通过通孔一408和管体411，螺钉的螺杆会掉入变截面半边槽417组成的圆口径内；再由第一极锁螺丝机构 7将装配有零件产品的塑壳断路器底座上第一极的静触头77两螺纹孔73与第一静触头两螺丝孔182进行螺钉锁附，同时对第一导电元件板两螺丝孔 185与导电元件76两螺纹孔72进行螺钉锁附；第一极锁附完后，双杆气缸 31活塞杆缩回，底座压紧单元(14-20)、圆锥杆33和第一极锁螺丝机构7 复位回到初始位置；

转盘2在步进电机5的驱动下重新转动45度后停止，装配零件产品的底座36随着锁位夹具4转到二工位21、三工位22、四工位23、五工位24、六工位25，按照第一极的原理实现第二极的4个螺丝的锁附、第三极的4 个螺丝的锁附、第四极的4个螺丝的锁附、机架的2个螺丝的锁附、热元件的4个螺丝的锁附原理和方法相同。

重复以上过程，直到塑壳断路器底座上需要锁附的锁附孔都被螺钉锁附完后，由下料机械手(图中未表达)从锁位夹具4中抓取到出料输送带运出。

本发明的锁螺丝机构对锁附孔进行自动锁附螺丝的工作原理为：

1)螺丝供料机构给螺丝夹头内吹入螺丝；

2)启动锁螺丝机构(编号为7-13)，气缸六603的推杆伸出向上推下支撑板604，下轴承622沿着滑杆601向上移动，下轴承622带动着下支撑板 604及电批608向上移动，电批608也就通过传动机构带动起子615向上移动，起子615的刀头插进螺丝夹头140的通孔二406内，并穿进变截面半边槽417组成的圆口径之间；然后气缸六603停止工作，起子615停止向下移动，电批608的旋转轴再逆时针转动，扭力通过传动机构传递给起子615的杆部，带动起子615逆时针转动，在起子615逆时针转动过程中，起子615 的刀头会找到螺钉头部的十字槽，并与螺钉头部的十字槽匹配，两者匹配上后，在起子615继续逆时针转动过程中，螺钉的螺杆插入两个呈相对设置的变截面半边槽417组成的圆口径中，螺钉在逆时针转动过程中自动找正调整位置，最终螺钉的中轴线、起子615的中轴线和两个变截面半边槽417组成圆口径的中轴线重合；由于过渡段414上设置有台阶416，能够防止螺钉蹿动到通孔二406处；

上述过程中，在气缸六603停止工作，下支撑板604停止向上压电批608，电批608旋转轴通过传动机构向起子615传递逆时针扭力时，套在伸缩轴613 上的弹簧二626受到的压力不变，弹簧二626传递的旋转扭力也不变；螺钉在逆时针转动过程中自动找正调整位置，最终使螺钉的中轴线、起子615的中轴线和圆口径的中轴线重合；

3)螺钉的中轴线、起子615的中轴线与两个变截面半边槽417组成圆口径的中轴线重合后，气缸六603再次启动，上压力和扭力通过传动机构传给起子615，起子615逆时针转动的同时继续向上移动，将螺钉向上顶，螺钉螺杆的上端先露出螺丝夹头140，随着螺钉继续向上转动，螺钉螺杆的上端穿过槽孔，再穿过塑壳断路器底座上的沉孔171和过孔172，到达零件产品的内斜螺纹孔161中，起子615带动螺钉在内斜螺纹孔161中逆时针转动，螺钉在逆时针转动过程中自动找正调整位置，使螺钉的中轴线、起子615的中轴线与螺纹孔四160的中轴线重合；此时，螺钉已经完全被顶出螺丝夹头 140外，螺钉的头部在穿过两个变截面半边槽417组成的圆口径时，螺钉的头部将夹头415朝外侧顶，两个螺丝夹管绕着各自销轴五418转动，就能使螺钉的头部完全穿出两个变截面半边槽417组成的圆口径；

4)螺钉的中轴线与底座螺纹孔四160的中轴线重合后，电批608的旋转轴再顺时针旋转，通过传动机构带动起子615顺时针向上转动，起子615 再带动螺钉在内斜螺纹孔121中顺时针旋转，螺钉进入直螺纹孔162，既而螺钉上的螺纹与直螺纹孔162内的螺纹啮合上；

5)螺钉上的螺纹与直螺纹孔162内的螺纹啮合上后，电批608的旋转轴继续顺时针转动，气缸六603继续通过传动机构上压起子615，驱动起子 615顺时针向直螺纹孔162内部旋进；电批608的旋转轴通过传动机构向起子615传递顺时针旋转扭力时，弹簧二626压缩受到进给压力，根据弹簧二 626的压缩比，弹簧二626使旋转扭力增大10-20％；起子615的旋转扭力加上弹簧二626增大的旋转扭力(称为一级扭力)，使螺钉的螺杆旋入直螺纹孔162的进给扭力足够大，使螺钉能走完所有螺程，气缸七607就不用工作；如果起子615的旋转扭力加上弹簧二626增大的旋转扭力，不足以克服锁附阻力时，气缸六603工作的同时启动气缸七607，气缸七607的活塞杆伸出向上推上支撑板606，上轴承623沿着滑杆601向上移动，上支撑板606向上压销轴七619，销轴七619沿着腰形孔二628向上压起子615的柄部，弹簧三627压缩受到进给压力，根据弹簧三627的压缩比，弹簧三627使旋转扭力增大15-30％；在电批608的旋转轴、气缸六603和气缸七607的共同驱动下，弹簧二626和弹簧三627的共同辅助下，起子615有足够的旋转扭力来克服锁附阻力(称为二级扭力)，此时，起子615顺时针向直螺纹孔602 内部旋进，直到螺钉8走完所有螺程；然后气缸六603、气缸七607及电批 608的旋转轴停止，完成整个自动锁附工作；

6)最后，气缸六603和气缸七607的活塞杆缩回，带动电批608、传动机构和起子615回到初始位置。

通过上述方法，锁螺丝机构(7-13)控制螺钉依次穿过沉孔171、过孔 172、内斜螺纹孔161，最后旋进直螺纹孔162内，就将塑壳断路器底座和装配在塑壳断路器底座上的零件产品固定在一起。

实施例1

利用本发明的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统来锁附4P塑壳断路器的底座的工作原理为：

1)底座及装配产品从送料输送带2由机械手装配到转盘2的锁位夹具 4，转盘2在步进电机5的驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4 转到转盘2上的一工位28，第一极锁螺丝机构7锁附的孔为：第一静触头螺丝孔182从左到右第一个锁附孔和第二个锁附孔，第一双金部件螺丝孔185 从左到右第一个锁附孔和第二个锁附孔；

2)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的二工位21，第二极锁螺丝机构8锁附的孔为：第二静触头螺丝孔182从左到右第三个锁附孔和第四个锁附孔，第二双金部件螺丝孔 185从左到右第三个锁附孔和第四个锁附孔；

3)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的三工位22，第三极锁螺丝机构9锁附的孔为：第三静触头螺丝孔182从左到右第五个锁附孔和第六个锁附孔，第三双金部件螺丝孔 185从左到右第五个锁附孔和第六个锁附孔；

4)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的四工位23，第四极锁螺丝机构10锁附的孔为：第四静触头螺丝孔182从左到右第七个锁附孔和第八个锁附孔，第一双金部件螺丝孔185从左到右第七个锁附孔和第八个锁附孔；

5)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的五工位24预留工位不工作；

6)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的六工位25，导电锁螺丝机构11锁附的孔为：第一导电元件螺丝孔184的4个锁附孔；

7)转盘2在步进电机5驱动下转动45度后停止，底板36随着锁位夹具4转到转盘2上的七工位26、机架锁螺丝机构12锁附的孔为：第一机架螺丝孔183的2个锁附孔。

第一进线螺丝孔181和第一出线螺丝孔186由于孔径较大，本发明自动锁附系统用于锁位功能用，不能锁附、需要用其它锁附设备进行锁附。

实施例2

锁附3P塑壳断路器底座的方法为：3P塑壳断路器底座比4P塑壳断路器底座少了1P，即第4极；四工位23与第四个第一锁螺丝机构11空运行不锁付第七个锁附孔和第八个锁附孔外；六工位25与第二锁螺丝机构12空运行不锁附第一导电元件螺丝孔184的第4个锁附孔外，其余同实施例1，不再叙述。

实施例3

锁附2P塑壳断路器底座的方法为：2P塑壳断路器底座比3P塑壳断路器底座少了1P，即第3极的不参与锁付空运行，其余同实施例1，不再叙述。

国家标准规定锁附螺丝标准间距不小于25mm，但由于2p/3p/4P塑壳断路器底座的静触头螺丝孔和双金部件螺丝孔相邻两个螺纹孔间距为14mm，采用第一锁螺丝机构11同时锁附的两孔之间间隔一个孔的方法来进行锁附，避免了静触头螺丝孔和双金部件螺丝孔相邻两个螺纹孔的孔间距过小无法锁附的问题。

Claims (7)

1.一种转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：包括在台面(1)上设置有多工位分度的转盘(2)，转盘(2)上表面沿圆周均匀设置有八个锁位夹具(4)，在转盘(2)的上方同轴设置固定不动的分度盘(3)，在分度盘(3)下表面沿圆周均匀设置有步进电机(5)和七个底座压紧单元；在台面(1)下方的设备板(6)上设置有第一极锁螺丝机构(7)、第二极锁螺丝机构(8)、第三极锁螺丝机构(9)、第四极锁螺丝机构(10)、导电锁螺丝机构(11)、机架锁螺丝机构(12)；每个锁螺丝机构对应设置有一个螺丝供料机构；

所述的底座压紧单元的结构是，包括支撑架(30)，支撑架(30)中间镶嵌有日字型板(35)，日字型板(35)向上与双杆气缸(31)传动连接，双杆气缸(31)缸体向上通过L型板(32)与分度盘(3)固定连接；日字型板(35)下端面中间位置设有压紧机架的半圆柱(34)，日字型板(35)下端面两边分别设置一排台阶型圆锥杆(33)；

所述的锁位夹具(4)的结构是，在底板(36)上固定有限位板一(37)、限位板二(38)，活动设置有弹簧压缩板一(39)和弹簧压缩板二(40)，该四个部件上端面内沿均为斜面，该四个部件共同围成一个四方形的定位槽(53)，定位槽(53)中间开通有工字型槽孔(52)，工字型槽孔(52)的腰部两边外沿设有台阶(41)，工字型槽孔(52)的另外两边外沿分别开有4个孔一(46)和4个孔二(54)；弹簧压缩板一(39)外立面通过两个弹簧一(48)连接有前端板(47)，该前端板(47)外立面安装有两个滑杆一(51)；弹簧压缩板二(40)外立面同样通过两个弹簧连接有前端板，弹簧压缩板二(40)的前端板外立面安装有另外两个滑杆二(55)，两个前端板均固定设置。

2.根据权利要求1所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的锁螺丝机构的结构是，包括在底座四(624)上竖直固定有两根滑杆(601)，该两根滑杆(601)顶端共同固定有上限位座(625)，该两根滑杆(601)中上部分别固定有下轴承(622)及上轴承(623)，下轴承(622)外圈与下支撑板(604)固定连接，上轴承(623)外圈与上支撑板(606)固定连接；该两根滑杆(601)下部固定有托板(602)，托板(602)下表面固定安装有气缸六(603)，气缸六(603)的活塞杆向上穿过托板(602)与下支撑板(604)传动连接；上支撑板(606)的下方固定有横架(605)，横架(605)中固定安装有气缸七(607)，气缸七(607)的活塞杆向上与上支撑板(606)传动连接；

下支撑板(604)中卡装有多个电批(608)，每个电批(608)的旋转轴向上穿出下支撑板(604)后通过传动机构与起子(615)连接；

传动机构包括下万向节(609)、伸缩轴(613)、下轴套(611)、连杆(614)、上万向节(610)、上轴套(612)依次连接而成；上支撑板(606)上表面还固定有多个安装立板(621)，每个安装立板(621)上装有至少一个螺丝夹头(140)。

3.根据权利要求2所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的伸缩轴(613)的上端插入下轴套(611)内部，下轴套(611)上设置有腰形孔一(617)，伸缩轴(613)上端销孔和腰形孔一(617)中穿有销轴六(616)；下万向节(609)与下轴套(611)之间的伸缩轴(613)上套有弹簧二(626)。

4.根据权利要求2所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的上轴套(612)穿过上支撑板(606)，上轴套(612)与上支撑板(606)之间设置有滑套(618)，滑套(618)固定在上支撑板(606)中，起子(615)的柄部位于上轴套(612)内，上轴套(612)上设置有腰形孔二(628)，销轴七(619)穿过腰形孔二(628)及起子(615)的柄部，且起子(615)的柄部与上轴套(612)的底部之间套有弹簧三(627)，且销轴七(619)位于上支撑板(606)的上沿；销轴八(620)穿过起子(615)的杆部，销轴八(620)抵在上轴套(612)的上表面；销轴七(619)和销轴八(620)呈“十”字形设置。

5.根据权利要求2所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的螺丝夹头(140)的结构是，以单头结构为例，包括基体(401)，基体(401)内部开有竖直的通孔二(406)，基体(401)的左右侧面分别开有倒U型槽一(405)，基体(401)的正面开有倒U型槽二，倒U型槽二中安装有一个进料件(402)，进料件(402)的上端设置有螺钉进料管(407)，内部设置有通孔一(408)，前面开有倒U型槽三(409)，该倒U型槽三(409)中安装有螺钉进料件(403)；两侧的倒U型槽一(405)分别对称安装有左螺丝夹管(420)和右螺丝夹管(404)，左螺丝夹管(420)和右螺丝夹管(404)下端对扣形成通道。

6.根据权利要求5所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的螺钉进料件(403)为一体结构，包括连接头一(410)和管体(411)；连接头一(410)嵌在倒U型槽三(409)内，连接头一(410)上穿有销轴四(412)，销轴四(412)的两端固定在进料件(402)中，螺钉进料管(407)、通孔一(408)和管体(411)相通。

7.根据权利要求6所述的转盘式自动锁附断路器底座螺纹孔的系统，其特征是：所述的左螺丝夹管(420)和右螺丝夹管(404)各自为一体结构，包括连接头二(413)、过渡段(414)和夹头(415)，过渡段(414)内侧设置有台阶(416)，夹头(415)上设置有变截面半边槽(417)；连接头二(413)嵌在倒U型槽一(405)内，连接头二(413)上的沉孔安装有弹簧，每个连接头二(413)上穿有销轴五(418)，销轴五(418)的两端固定在基体(401)中；相对设置的两个夹头(415)的变截面半边槽(417)组成圆口径，管体(411)的下端口对正该圆口径。