CN108672875B - 一种框架断路器触刀全自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架断路器触刀全自动焊接系统，包括在台面上设置有转盘，转盘与多工位分割器控制连接，转盘上表面沿圆周均匀开有八个开口槽，每个开口槽中固定安装有一个锁位夹具；在台面上围绕转盘设置有触刀上料机构、焊剂上料机构、触点上料机构、焊接机构及成品出料机构；八个锁位夹具对应八个工位，初始状态时，一工位与触刀上料机构对应，二工位与焊剂上料机构对应，三工位与两个检测传感器对应，四工位与触点上料机构对应，五工位与感应器一对应，六工位与焊接机构对应，七工位与感应器二对应，八工位与成品出料机构对应。本发明的装置，提高了效率和一次性焊透率，极大延长了电极寿命。

Description

一种框架断路器触刀全自动焊接系统

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，涉及一种框架断路器触刀全自动焊接系统。

背景技术

圆弧型触点由于分断能力大、承载电流大，广泛用于低压电器导电系统，大规格触刀系统为中间厚两边薄呈圆弧状的触点，采用现有的焊接垂直对压大电流高压力多次焊接方式，电极承载的电流无法分配到圆弧状触点相对厚的中间接触面上，在产品未焊透前，电极已软化、变形与开裂，无法成型。

小规格触刀焊接加工采用简易夹具固定后，再手工添加焊片、焊剂、触点、手工夹持触刀，经多次手工电阻钎焊焊接成型。易造成焊接产品一致性差，关键焊接尺寸难以保证，触点或触刀定位性差，存在翘边、触刀偏移、表面不光滑、融合性差、变色、触点焊接变形、凸出和错位现象，融化的焊料易被挤出，焊料流入焊腔和凹槽，钎着率降低。当圆弧状的触点中间被融化后，四周的焊缝出现的间隙造成虚焊；由于不同规格的触点圆弧面的差异，电极外表面和触点表面接触贴合不紧产生间隙，极易产生飞溅，飞溅黏在凸楞与凹槽的焊接电极上，使得结构被改变，形状保持不一致，电极更换和刮除飞溅频繁，降低了工作效率，严重者产品与电极焊在一体；造成不同触刀系统间烧损情况不同，从而导致触刀系统工作不稳定，焊接质量波动大，焊接合格率低、电能损耗高、电极寿命短。

到目前为止，还未有成功针对框架式断路器触刀与触点全自动焊接设备的应用及专利申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种框架断路器触刀全自动焊接系统，解决了现有技术采用手工操作，自动化程度低，产品质量不稳定，工作效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种框架断路器触刀全自动焊接系统，包括在台面上设置有转盘，转盘与多工位分割器控制连接，转盘上表面沿圆周均匀开有八个开口槽，每个开口槽中固定安装有一个锁位夹具；在台面上围绕转盘设置有触刀上料机构、焊剂上料机构、触点上料机构、焊接机构及成品出料机构，

八个锁位夹具对应八个工位，初始状态时，一工位与触刀上料机构对应，二工位与焊剂上料机构对应，三工位与两个检测传感器对应，四工位与触点上料机构对应，五工位与感应器一对应，六工位与焊接机构对应，七工位与感应器二对应，八工位与成品出料机构对应。

本发明的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征还在于：

所述的每个锁位夹具的结构是，包括上下连接为一体的上夹具和缓冲架，

其中，上夹具的主体为U型基座，U型基座两边为主板和限位板，紧邻限位板的U型基座中设置有与触刀底边相吻合的凹凸U型槽；主板外侧设置有驱动板，驱动板中固定有U型校正板、压杆一和压杆二，U型校正板、压杆一和压杆二同时穿过主板对应的通孔，驱动板外端与气缸三传动连接；限位板呈L型形状，其上端面有双凸块，其中一个凸块正对上凸台和触点的外侧面；限位板的L型形状空间中镶嵌有发热体，发热体采用导电的石墨，发热体的上方设置调整板，调整板上设置多个方槽和圆孔通有石墨导电液。

所述的缓冲架的结构是，包括固定在U型基座下表面的T型底板，T型底板向下与上基座固定，上基座向下通过竖直导电板与T型的下导电板一体连接，上基座沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板，每个侧板中窜有一对滑杆，四个滑杆的上端分别串在上基座四角的光孔中，四个滑杆的下端固定在U型槽板上的四个固定孔中，U型槽板前后外沿分别设有一个悬挂板，该对悬挂板固定在转盘的开口槽的两边；

在一对侧板内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个滑块，两个滑块与所在的直线导轨组成一对直线滑动副，两个滑块分别固定在竖直导电板前后侧面，每个滑块向下与U型槽板之间设有一个弹簧。

所述的焊接机构的结构是，包括安装在U型板上部的上电极组件和安装在U型板下部的下电极组件，

上电极组件的结构是，包括固定在上L型支架横板上的上气缸，上气缸的活塞杆向下与上连轴器连接，上连轴器向下与上连接轴和上弹簧同时连接，上连接轴和上弹簧下端均与L型的上滑板连接，上滑板滑动套装在导轨副一上，导轨副一固定在上L型支架立板上，上滑板下端面通过绝缘板及隔热板与上电极座连接，上电极座最下端安装有上电极。

所述的下电极组件的结构是，包括固定在下L型支架横板上的下气缸，下气缸的活塞杆向上通过下连轴器与下连接轴连接，下连接轴上套有下弹簧，下连接轴向上与下电极座连接；下电极座固定在下滑板上，下滑板滑动套装在下直线导轨中，下直线导轨固定在下L型支架立板上；下电极座四周固定有发热碳板。

所述的上电极座的结构是，包括导电排，导电排上设置冷却水的进水接头和出水接头；绝缘板设置在导电排上端面；导电排前端面的V型燕尾轨与V型燕尾座前端的燕尾槽卡位连接，V型燕尾座正面安装有固定板一；V型燕尾座后端的一对T型槽与下连接座的一对T型轨卡位连接；V型燕尾座与下连接座连接处安装有固定板三；

在下连接座的半圆槽中安装有上电极，上电极中部向下伸出下固定套的矩形通槽，下固定套向上与下连接座固定连接，下连接座与上电极连接处安装有固定板二；下连接座的轴孔中安装有转轴，上电极套装在转轴上，固定板二压在上电极外立面，在半圆槽与上电极之间的圆弧间隙中灌注有液体电极，矩形通槽设有软质耐磨的密封垫，在下连接座的孔五中插装有导向柱。

所述的触刀上料机构的结构是，平台上的振盘出口与直振连通，直振轨道面与触刀下愣边形状相吻合，直振设置与触刀尾部形状吻合的倾斜坡度；振盘螺旋轨道与振盘出口的内圈设置有圆弧挡圈，沿直振设置有多个气吹管一与气吹管二，振盘出口的外圈与邻近直振处设置阻挡触刀的气吹管三；正对直振出料口设置有上料组件，上料组件上方设置机械手一。

所述的机械手一的结构是，在支架三上端固定有U型槽板，U型槽板上固定有横移的三滑杆气缸，三滑杆气缸活塞杆端头设有竖直移动气缸，竖直移动气缸向下的活塞杆端头固定有旋转气缸二，旋转气缸二与夹爪气缸驱动连接，夹爪气缸活塞杆端头设置有夹紧触刀的夹手一，旋转气缸二活塞杆端头下安装有L型勾手。

所述的成品出料机构结构是，包括在支架二上部的横板上水平设置有直线导轨副，直线导轨副中套装有悬挂架，悬挂架正面安装有滑轨副，滑轨副中套装有L型滑轨架，悬挂架上端设置有竖直推杆气缸，竖直推杆气缸与L型滑轨架驱动连接，L型滑轨架上设有旋转气缸一，旋转气缸一下端设有夹紧气缸，夹紧气缸活塞杆前端设有触刀的夹手；横板一端设有水平推杆气缸，水平推杆气缸与悬挂架驱动连接，横板另一端设有限位缓冲杆。

所述的焊剂上料机构的结构是，包括安装在支架一上的自动控制器及滴胶组件；

滴胶组件的结构是，包括固定在支架一上的U型立板，U型立板上安装有前后移动的气缸一，气缸一缸体上安装有上下移动的气缸二，气缸二缸体上分别安装有真空气控阀和前伸的传感器一，真空气控阀输入端通过螺纹接口与自动控制器的真空管进出接头对应连接，真空气控阀输出端与充满焊剂的焊剂筒连通，焊剂筒下方输出接口安装有滴管。

本发明的有益效果是，通过采用触点、触刀、焊剂的自动上料机构与一次性小电流、低压力、短时间焊接机构，替代现有手工上料与大电流、长时间、高压力的多次焊接、提高了效率和焊接一次性焊透率、节约了能耗与成本、极大延长了电极寿命。

附图说明

图1是本发明装置焊接成品的结构示意图；

图2是本发明的全自动焊接系统的整体结构示意图；

图3是本发明的转盘及锁位夹具3的工位分布示意图；

图4是本发明的锁位夹具3的使用状态结构示意图；

图5是本发明的焊接机构7的结构示意图；

图6a是本发明的上电极座99的爆炸结构示意图；

图6b是本发明中的一种上电极结构示意图；

图6c是本发明中的另一种上电极结构示意图；

图7a是本发明的触刀上料机构4的结构示意图；

图7b是本发明的机械手二245的结构示意图；

图8是本发明的触点上料机构9的结构示意图。

图9是本发明的成品出料机构8的结构示意图；

图10是本发明的焊剂上料机构5的结构示意图。

图中，1.台面，2.转盘，3.锁位夹具，4.触刀上料机构，5.焊剂上料机构，6.分割器，7.焊接机构，8.成品出料机构，9.触点上料机构，10.转盘总成，11.一工位，12.二工位，13.三工位，14.四工位，15.五工位，16.六工位，17.七工位，18.八工位，19.支架一，20.传感器一，21.焊剂筒，22.自动控制器，23.U型立板，24.滴管，25.气缸一，26.气缸二，27.螺纹接口，28.电源开关，29.滴量调节阀，30.真空压力调节阀，31.总气压阀，32.支架二，33.旋转气缸一，34.竖直推杆气缸，35.滑轨副，36.限位缓冲杆，37.悬挂架，38.水平推杆气缸，39.直线导轨副，40.L型滑轨架，41.夹紧气缸，42.振盘，43.直振，44.支架三，45.竖直移动气缸，46.三滑杆气缸，47.无杆气缸，48.夹爪气缸，49.旋转气缸二，50.上料组件，51.平台，53.后柄，54.L型槽，55.卡位孔，56.U型槽一，57.V型凸台，58.曲面槽，59.凸台一，60.传感器四，61.U型槽二，62.凸台二，63.侧立面，64.前段弧面，65.下导电板，66.竖直导电板，67.调整板，68.发热体，69.限位板，70.上夹具，71.T型底板，72.上基座，73.滑杆，74.固定孔，75.悬挂板，76.U型槽板，77.缓冲架，78.U型基座，79.直线滑动副，80.滑块，81.弹簧，82.侧板，83.气缸三，84.驱动板，85.U型校正板，86.压杆一，87.压杆二，88.U型板，89.上电极组件，90.下电极组件，91.上气缸，92.上L型支架，93.导轨副一，94.上滑板，95.上连轴器，96.上弹簧，97.上连接轴，99.上电极座，100.上电极，101.下气缸，102.下L型支架，103.下连接轴，104.下连轴器，105.下滑板，106.下直线导轨，107.下弹簧，108.连接管，109.发热碳板，110.下电极座，111.料斗，112.振料盘，113.电缸，114.导轨副二，115.竖直气缸，116.平移气缸，117.夹爪，118.支撑柱，119.上台阶，120.长U型直轨，121.横推单元，122.L型推杆一，123.送料槽，125.上移气缸，126.L型推杆二，127.传感器二，128.传感器三，129.短U型直轨，130.立架，227.凸台三，228.转动孔，229.U型卡位槽，230.触刀，231.支撑孔，232.触点，233.上凸台，234.后槽，235.下凸台，236.前槽，240.圆弧挡圈，241.气吹管一，242.气吹管二，243.气吹管三，244.机械手一，245.机械手二，246挡板，253输料组件，255机械手三，256双滑杆气缸，260固定板一，261.孔四，262.导电排，263.V型燕尾座，264.下连接座，265.固定板二，266.固定板三，267.进水接头，268.出水接头，269.圆弧间隙，270.轴孔，271.孔五，272.孔六，273.燕尾槽，274.T型槽，275.半圆槽，276.下固定套，277.矩形通槽，278.V型燕尾轨，279.转轴，283.液体电极，286.半圆板，287.T型轨，288.凹弧面一，289.绝缘板，290.碳石墨板，300.内电极，301.外电极，302.U型槽三，303.内弧面，304.凹弧面二，305.凸弧面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明的焊接主体是触刀230，触刀230前段上表面为梯形的上凸台233；触刀230前段下表面最前端为弯钩，从弯钩向内依次设有前槽236、下凸台235和后槽234，后槽234与上凸台233位置上下相对，触刀230的后段向下弯折，在触刀230中后部横向开有支撑孔231。上凸台233为梯形凸台，设有深度小于1.5mm的装配触点232下台阶底边、焊片与焊剂的四方槽(触刀230增设四方槽是创新点)。

本发明的目的就是采用自动焊接与自动组装，在触刀230上凸台233上依次从上往下自动滴焊剂、自动添加触点，采用上中下四级柔性缓冲加压、导电液柔性加热加压、四级生热实施钎焊，在上凸台233顶面焊接一个触点232，保持触点232与触刀230外形不变形不变色，实现全焊缝的电阻钎焊，得到框架断路器的成品。

参照图2、图3，本发明全自动焊接系统的结构是，包括在台面1上设置有转盘2，转盘2与多工位的分割器6控制连接，转盘2上表面沿圆周均匀开有八个开口槽，每个开口槽中固定安装有一个锁位夹具3；在台面1上围绕转盘2设置有触刀上料机构4(用于触刀230的自动识别与上料)、焊剂上料机构5(用于在触刀230焊接面上自动定量滴焊剂)、触点上料机构9(用于将触点232自动放置在触刀230焊接面的焊剂上)、焊接机构7及成品出料机构8，成品出料机构8外侧配置有合格品料箱及不合格品料箱(图中未表达)；

八个锁位夹具3对应八个工位，初始状态时，一工位11与触刀上料机构4对应，二工位12与焊剂上料机构5对应，三工位13与两个检测传感器对应(图中未表达，分别检测触刀230及焊剂)，四工位14与触点上料机构9对应，五工位15与感应器一对应(图中未表达，用于检测触点232)，六工位16与焊接机构7对应，七工位17与感应器二对应(图中未表达，用于检测成品焊接质量)，八工位18与成品出料机构8对应；

分割器6设置有自己的驱动电机，与转盘2一起称为转盘总成10；

参照图4，8个工位上的8个锁位夹具3的结构一致，锁位夹具3既作为垂直夹持触刀230的主体，又作为产生热量的焊接电极；每个锁位夹具3的结构是，包括上下连接为一体的上夹具70和缓冲架77，

其中，上夹具70的主体为U型基座78，U型基座78两边为主板和限位板69，紧邻限位板69的U型基座78中设置有与触刀230底边相吻合的凹凸U型槽(该凹凸U型槽空间用于安装触刀230，与机械手二245上的曲面槽58的结构相同，结构不再描述)；主板外侧设置有驱动板84，驱动板84中固定有U型校正板85(用于限位触点232相对触刀230的横向偏移)、圆形的压杆一86和压杆二87(用于顶紧触刀230)，U型校正板85、压杆一86和压杆二87同时穿过主板对应的通孔，驱动板84外端与气缸三83传动连接，气缸三83带动驱动板84同时驱动U型校正板85、压杆一86和压杆二87动作，用于顶紧触刀230及校正触点232；限位板69呈L型形状，其上端面有双凸块，其中一个凸块正对上凸台233和触点232的外侧面，限制触点232和触刀230的变形及焊剂的外溢；限位板69的L型形状空间中镶嵌有发热体68，发热体68采用导电的石墨，发热体68的上方设置调整板67，调整板67上设置多个方槽和圆孔并通有石墨导电液，开启和关闭石墨导电液即可调节发热体68的发热量，适应不同规格触点232与触刀230；

当转盘2驱动锁位夹具3到达一工位11，触刀上料机构4中的夹手夹取触刀230，上料到锁位夹具3的凹凸U型槽中，气缸三83驱动U型校正板85、压杆一86和压杆二87顶紧触刀230和触点232，触刀上料机构4松开锁位夹具3上的触刀230后复位；

当转盘2驱动锁位夹具3到达八工位18，成品出料机构8上的夹手将成品夹紧，气缸三83驱动U型校正板85、压杆一86和压杆二87松开触刀230和触点232，成品出料机构8将锁位夹具3夹取下料。

缓冲架77的结构是，包括固定在U型基座78下表面的T型底板71，T型底板71向下与上基座72固定，上基座72向下通过竖直导电板66与T型的下导电板65一体连接，上基座72沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板82，每个侧板82中窜有一对滑杆73，四个滑杆73的上端分别串在上基座72四角的光孔中，四个滑杆73的下端固定在U型槽板76上的四个固定孔74中，U型槽板76前后外沿分别设有一个悬挂板75，该对悬挂板75固定在转盘2的开口槽的两边，使锁位夹具3固定在转盘2的8个工位上；

在一对侧板82内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个滑块80，两个滑块与所在的直线导轨组成一对直线滑动副79，两个滑块80分别固定在竖直导电板66前后侧面，每个滑块80向下与U型槽板76之间设有一个弹簧81；在上电极组件89与下电极组件90对锁位夹具3上的触点232与触刀230上下施压时，弹簧81起到缓冲作用(第三级缓冲加压)，防止焊接及对压压力对触点触刀造成的加工变形。

参照图5，焊接机构7的结构是，包括安装在U型板88上部的上电极组件89和安装在U型板88下部的下电极组件90，上电极组件89和下电极组件90之间转过锁位夹具3时，上下竖直缓冲对压锁位夹具3完成焊接；

上电极组件89的结构是，包括固定在上L型支架92横板上的上气缸91，上气缸91的活塞杆向下与上连轴器95连接，上连轴器95向下与上连接轴97和上弹簧96同时连接，上连接轴97和上弹簧96下端均与L型的上滑板94连接，上连接轴97与上弹簧96组合为一起称为第一级柔性加压，L型的上滑板94滑动套装在导轨副一93上，导轨副一93固定在上L型支架92立板上，L型的上滑板94下端面通过绝缘板289及隔热板与上电极座99连接，上电极座99最下端安装有上电极100；

下电极组件90的结构是，包括固定在下L型支架102横板上的下气缸101，下气缸101的活塞杆向上通过下连轴器104与下连接轴103连接，下连接轴103上套有下弹簧107，下连接轴103向上与F型的下电极座110连接；F型下电极座110固定在下滑板105上，下滑板105滑动套装在下直线导轨106中，下直线导轨106固定在下L型支架102立板上；下电极座110四周固定有发热碳板109，发热碳板109通过导电线缆与电源上连接轴97连接，下电极座110两端设有连接管108，连接管108中通有导电回路及电源变压器全路通冷却水。

参照图6a，上电极座99的结构是，包括L型的导电排262，导电排262上设置冷却水的进水接头267和出水接头268，导电排262的后端通过导电编织线与变压器连接实现供电；绝缘板289设置在导电排262上端面；导电排262前端面的V型燕尾轨278与V型燕尾座263前端的燕尾槽273卡位连接，V型燕尾座263正面安装有固定板一260；V型燕尾座263后端的一对T型槽274与下连接座264的一对T型轨287卡位连接；V型燕尾座263与下连接座264连接处安装有固定板三266；

在下连接座264的半圆槽275中安装有上电极100，上电极100中部向下伸出下固定套276中的矩形通槽277，下固定套276向上与下连接座264固定连接，下连接座264与上电极100连接处安装有固定板二265；下连接座264的轴孔270中安装有转轴279，上电极100套装在转轴279上，上电极100可沿转轴279转动，固定板二265压在上电极100外立面，在半圆槽275与上电极100之间的圆弧间隙269中灌注有液体电极283，通过固定套276和固定板二265实现密封，矩形通槽277设有软质耐磨的密封垫，防止液体电极283的下泄；在下连接座264的孔五271中插装有导向柱(未显示)，上电极100的U型卡位槽229可沿导向柱微量移动；另外，固定板二265通过孔四261安装固定，冷却水通过孔六272导入。

参照图6b，上电极100的单一结构是，主体为半圆板286，半圆板286下端为凸台三227，凸台三227下端倒斜面端头为凹弧面一288，凹弧面一288与触点232弧面吻合；凸台三227两边固定有碳石墨板290；半圆板286中间开有转动孔228，半圆板286邻近转动孔228向上开有U型卡位槽229。

参照图6c，上电极100的复合结构是，包括碳石墨材质的内电极300和外电极301，外电极301正面竖直开有U型槽三302，U型槽三302下沿为内弧面303，内电极300下端设置与触点232弧面吻合的凸弧面305，内弧面303与凸弧面305曲率形状吻合，内电极300卡装在外电极301的U型槽三302内；外电极301下部伸出凸台前端为倒斜面，外电极301下端面为凹弧面二304，内弧面303的弧面与凹弧面二304焊接弧面曲率与形状相同，内弧面303弧面最低点与凹弧面二304的圆弧最高点相临距离最近。

液体电极283由水和石墨粉按照1：9的质量比配制，液体电极283通过轴孔270或孔五271导入，驱动对压半圆板286或外电极301上端的外圆弧，使上电极100绕转轴279旋转，并沿导向柱上下滑动，使凹弧面一288或凹弧面二304与不同差异的触点232的外曲面达到自然找正，自然无缝隙加压贴合，液体电极283在圆弧间隙269中无缝隙加压贴合导电产热。

上电极组件89和下电极组件90上总共设有四级柔性加压、四级生热。四级生热分别是液体电极283、上电极100设置的碳石墨组合(石墨内电极300镶嵌于T型的外电极301中)、下电极座110中的碳石墨材质的导电板、锁位夹具3中的发热体68。四级柔性加压分别是上气缸91驱动的第一级缓冲加压、液体电极283对圆弧板286的加压、下电极座110的下弹簧107、锁位夹具3中的弹簧81。四级生热、四级柔性加压、无缝隙加压贴合与触刀的自动上料是核心创新点。

参照图7a，触刀上料机构4的结构是，平台51上的振盘42出口与直振43连通，直振43轨道面与触刀230下愣边形状相吻合，直振43设置与触刀230尾部形状吻合的倾斜坡度，便于触刀230的振送；振盘42螺旋轨道(未画出)与振盘42出口的内圈设置有圆弧挡圈240，沿直振43设置有多个气吹管一241与气吹管二242(使从振盘42出口出来的触刀230连续站立排列和排序，使触刀230沿直振43出料)，振盘42出口的外圈与邻近直振43处设置阻挡触刀230的气吹管三243，使触刀230紧贴直振43倾斜轨道，并防止触刀230沿振盘42螺旋轨道循环，当直振43中的触刀230接近满料时，气吹管三243被触刀230阻挡，触刀230沿振盘42螺旋轨道循环；当直振43中的触刀230满料时振盘42停机；正对直振43出料口设置有上料组件50(用于直振43轨道中的触刀230分料移出，和直振43的隔料)，上料组件50上方设置四轴的机械手一244(将触刀230装配到锁位夹具3上)；

上料组件50悬挂在支架三44中部，机械手一244固定在支架三44上端；上料组件50前端设有可横移的机械手二245，机械手二245由无杆气缸47驱动连接，无杆气缸47固定在U型架上，U型架固定在支架三44上，无杆气缸47上端设置直线滑轨，直线滑轨后侧端设有挡板246；直振43轨道出料口的触刀230振送到机械手二245的曲面槽58中时，无杆气缸47驱动机械手二245沿直线滑轨，将机械手二245中的触刀230移动挡板246处，挡板246与机械手二245构成临时储料槽，等待机械手一244抓取触刀230；

机械手一244的结构是，在支架三44上端固定有U型槽板，U型槽板上固定有横移的三滑杆气缸46，三滑杆气缸46活塞杆端头设有竖直移动气缸45，竖直移动气缸45向下的活塞杆端头固定有旋转气缸二49，旋转气缸二49与夹爪气缸48驱动连接，夹爪气缸48活塞杆端头设置有夹紧触刀230的夹手一，旋转气缸二49活塞杆端头下安装有L型勾手。L型勾手是在夹手一夹紧触刀230时，勾住触刀230支撑孔231下的U型槽，扶持触刀230防止错位。

参照图7b，机械手二245的结构是，主体包括后柄53和前段弧面64，阻挡触刀230的后柄53，后柄53一侧为L型槽54，后柄53上表面向前相邻设置有曲面槽58；曲面槽58形状与触刀230底边相吻合，凸台一59与凸台二62将曲面槽58分成三段，凸台一59与凸台二62之间设有用于L型勾手旋转空间的U型槽二61，相邻凸台一59设有传感器四60；前段弧面64的侧立面63为曲面槽58的封闭边；曲面槽58所对的主体下表面设置有宽底的U型槽一56，U型槽一56前后相邻设置有V型凸台57，每个V型凸台57中横向设置有卡位孔55。

当机械手二245中的传感器四60检测到触刀230时，竖直移动气缸45活塞杆下移，旋转气缸二49移到临时储料槽，夹手一抓紧触刀230，然后竖直移动气缸45活塞杆上移，竖直移动气缸45横移到一工位11的锁位夹具3上方，使得触刀230对正锁位夹具3，竖直移动气缸45活塞杆重新下移，夹手一松开触刀230到锁位夹具3中，气缸三83驱动压杆二87窜进触刀230支撑孔231，同时压杆一86将触刀230压紧在凹凸U型槽中。

参照图8，触点上料机构9的结构是，触点上料组件包括输料组件253(用于振送触点232)、横推单元121(长U型直轨120中的触点232振送到送料槽123后，换向推送到短U型直轨129)、纵推单元(将触点232推送到短U型直轨129的前端，即触点检测单元的上方)、触点检测单元(触点232被上料到锁位夹具3前检测触点232并举升触点232)、转运的机械手三255(将举升的触点232夹取装入锁位夹具3)五部分；

输料组件253的结构是，包括依次对接的料斗111、振料盘112及长U型直轨120；长U型直轨120出口垂直对接有送料槽123；

横推单元121的结构是，包括短U型直轨129，短U型直轨129与长U型直轨120平行设置，并且短U型直轨129与送料槽123前端出口连通，送料槽123后端设置有L型推杆一122，L型推杆一122所属的驱动气缸固定在上台阶119，上台阶119设置在支撑柱118上；L型推杆一122沿送料槽123前伸，将长U型直轨120出口的触点232推送到短U型直轨129中；

纵推单元包括双滑杆气缸256，双滑杆气缸256杆头设有直线推杆，直线推杆位于短U型直轨129的后端，用于前推触点232；

触点检测单元包括上移气缸125，上移气缸125的缸体固定在上台阶119的下层，上移气缸125活塞杆向上与L型推杆二126传动连接，L型推杆二126上表面台阶中设置喷胶口，L型推杆二126上表面与短U型直轨129直线槽出口对接，L型推杆一122推送的触点沿短U型直轨129到达L型推杆二126上表面台阶上，L型推杆二126上的喷胶口正对触点232的底面喷胶；在L型推杆二126外侧正对L型推杆二126上表面台阶设有传感器三128(检测触点232的有无)，在L型推杆二126预定举升高度设有传感器二127(检测举升高度位置有无L型推杆二126)，传感器二127固定在立架130上；

机械手三255的结构是，包括固定在立架130上的电缸113和导轨副二114，导轨副二114中的L型支架与电缸113传动连接，L型支架安装有竖直气缸115，竖直气缸115活塞杆下端头安装有平移气缸116，平移气缸116活塞杆端头安装有夹爪117，夹爪117设置有自己的夹手气缸；该四个气缸共同协作，夹爪117先从L型推杆二126上表面台阶夹取触点，再将触点前移送至锁位夹具3中触刀230的上凸台233上。

参照图9，成品出料机构8结构是，包括在支架二32上部的横板上水平设置有直线导轨副39，直线导轨副39中套装有悬挂架37，悬挂架37正面安装有滑轨副35，滑轨副35中套装有L型滑轨架40，悬挂架37上端设置有竖直推杆气缸34，竖直推杆气缸34与L型滑轨架40驱动连接，L型滑轨架40上设有旋转气缸一33，旋转气缸一33下端设有夹紧气缸41，夹紧气缸41活塞杆前端设有触刀230的夹手；横板一端设有水平推杆气缸38，水平推杆气缸38与悬挂架37驱动连接，横板另一端设有限位缓冲杆36。水平推杆气缸38实现前后移动；竖直推杆气缸34实现上下移动；旋转气缸一33带动夹紧气缸41旋转；夹紧气缸41驱动夹手夹紧或松开，实现四轴运动。

参照图10，焊剂上料机构5的结构是，包括安装在支架一19上的自动控制器22及滴胶组件；

自动控制器22的前端面板设有总气压阀31、真空压力调节阀30、滴量调节阀29，后端面板设有电源开关28、真空管进出接头；

滴胶组件的结构是，包括固定在支架一19上的U型立板23，U型立板23上安装有前后移动的气缸一25，气缸一25缸体上安装有上下移动的气缸二26，气缸二26缸体上分别安装有真空气控阀和前伸的传感器一20，真空气控阀输入端通过螺纹接口27与自动控制器22的真空管进出接头对应连接，真空气控阀输出端与充满焊剂的焊剂筒21连通，焊剂筒21下方输出接口安装有滴管24。

当传感器一20检测到锁位夹具3上有触刀230时，首先气缸一25驱动真空气控阀及滴管24移到三工位13上方，然后气缸二26驱动滴管24下移到触刀230焊接面上，最后自动控制器22按设定定量通过真空气控阀将焊剂筒21中焊剂送出滴管24滴到触刀230焊接面上。

本发明上述的所有动作部件均与总控制器连接，按照预定程序，协调配合，共同完成触刀230与触点232的焊接。

本发明装置的工作过程是：

1)转盘2处于停歇状态(起始位置)，八个锁位夹具3分别对应八个工位，依次为触刀上料机构4对应的一工位11、焊剂上料机构5对应的二工位12、两个检测感应器(图中未表达)分别检测触刀230及焊剂的三工位13、触点上料机构9对应的四工位14、感应器一(图中未表达)检测触点232有无的五工位15、焊接机构7对应的六工位16、感应器二(图中未表达)检测成品的七工位17、成品出料机构8进行下料的八工位18；以下按照第一个锁位夹具3的动作路线进行描述，后续的锁位夹具3依次跟进：

触刀上料机构4启动，振盘42中的触刀230被振送到直振43的入口，圆弧挡圈240上的多个气吹管一241和气吹管二242对触刀230吹气，使触刀230保持直立沿直振43振送到曲面槽58中，无杆气缸47驱动机械手二245将触刀230伸出移送到挡板246与曲面槽58组成的通道中；机械手二245后柄53对直振43中的触刀230阻挡，当曲面槽58上的传感器四60检测到有触刀230时，机械手一244抓取触刀230后上升，三滑杆气缸46横移将机械手一244抓取的触刀230装入第一个锁位夹具3中。

2)转盘2带动第一个锁位夹具3到达二工位12，焊剂上料机构5启动，气缸一25驱动滴管24水平移到二工位12上方，气缸二26驱动滴管24向下移到触刀230焊接面上，自动控制器22按设定定量控制真空气控阀将焊剂筒21中焊剂滴到触刀230焊接面上。

3)转盘2带动第一个锁位夹具3到达三工位13，两个检测传感器对当前作业位的触刀230和焊剂进行有无检测，有则进入后道工序，没有则不作业报警。

4)转盘2带动第一个锁位夹具3到达四工位14，触点上料机构9启动，将触点232送进锁位夹具3中的触刀230焊接面上，气缸三83驱动将锁位夹具3中的触刀230及触点232夹紧。

5)转盘2带动第一个锁位夹具3到达五工位15，感应器一对当前作业位的触点232进行有无检测，有则进入后道工序，没有则不作业报警。

6)转盘2带动第一个锁位夹具3到达六工位16，焊接机构7启动，上电极组件89和下电极组件90中的四级柔性加压、四级生热同时工作，上下加压夹持并且通电加热融化焊片，完成触刀230与触点232的电阻钎焊；

7)转盘2带动第一个锁位夹具3到达七工位17，感应器二对当前作业位的焊接成品进行CCD摄像，判定焊接质量，给成品出料机构8提供焊接成品的合格或不合格的操作信号；

8)转盘2带动第一个锁位夹具3到达八工位18，成品出料机构8启动，根据CCD摄像判定结果，将焊接成品夹取送到合格品料箱或不合格料箱中。

重复上述步骤1)至步骤8)，实现触刀230与触点232的全自动电阻钎焊接的流水作业。

Claims (9)

1.一种框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：包括在台面(1)上设置有转盘(2)，转盘(2)与多工位分割器(6)控制连接，转盘(2)上表面沿圆周均匀开有八个开口槽，每个开口槽中固定安装有一个锁位夹具(3)；在台面(1)上围绕转盘(2)设置有触刀上料机构(4)、焊剂上料机构(5)、触点上料机构(9)、焊接机构(7)及成品出料机构(8)，

八个锁位夹具(3)对应八个工位，初始状态时，一工位(11)与触刀上料机构(4)对应，二工位(12)与焊剂上料机构(5)对应，三工位(13)与两个检测传感器对应，四工位(14)与触点上料机构(9)对应，五工位(15)与感应器一对应，六工位(16)与焊接机构(7)对应，七工位(17)与感应器二对应，八工位(18)与成品出料机构(8)对应；

所述的每个锁位夹具(3)的结构是，包括上下连接为一体的上夹具(70)和缓冲架(77)，其中，上夹具(70)的主体为U型基座(78)，U型基座(78)两边为主板和限位板(69)，紧邻限位板(69)的U型基座(78)中设置有与触刀(230)底边相吻合的凹凸U型槽；主板外侧设置有驱动板(84)，驱动板(84)中固定有U型校正板(85)、压杆一(86)和压杆二(87)，U型校正板(85)、压杆一(86)和压杆二(87)同时穿过主板对应的通孔，驱动板(84)外端与气缸三(83)传动连接；限位板(69)呈L型形状，其上端面有双凸块，其中一个凸块正对上凸台(233)和触点(232)的外侧面；限位板(69)的L型形状空间中镶嵌有发热体(68)，发热体(68)采用导电的石墨，发热体(68)的上方设置调整板(67)，调整板(67)上设置多个方槽和圆孔通有石墨导电液。

2.根据权利要求1所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的缓冲架(77)的结构是，包括固定在U型基座(78)下表面的T型底板(71)，T型底板(71)向下与上基座(72)固定，上基座(72)向下通过竖直导电板(66)与T型的下导电板(65)一体连接，上基座(72)沿转动方向前后两边下方对称设有一对侧板(82)，每个侧板(82)中窜有一对滑杆(73)，四个滑杆(73)的上端分别串在上基座(72)四角的光孔中，四个滑杆(73)的下端固定在U型槽板(76)上的四个固定孔(74)中，U型槽板(76)前后外沿分别设有一个悬挂板(75)，该对悬挂板(75)固定在转盘(2)的开口槽的两边；

在一对侧板(82)内侧面对称设有竖直的直线导轨，每个直线导轨中设置有一个滑块(80)，两个滑块与所在的直线导轨组成一对直线滑动副(79)，两个滑块(80)分别固定在竖直导电板(66)前后侧面，每个滑块(80)向下与U型槽板(76)之间设有一个弹簧(81)。

3.根据权利要求1所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的焊接机构(7)的结构是，包括安装在U型板(88)上部的上电极组件(89)和安装在U型板(88)下部的下电极组件(90)，

上电极组件(89)的结构是，包括固定在上L型支架(92)横板上的上气缸(91)，上气缸(91)的活塞杆向下与上连轴器(95)连接，上连轴器(95)向下与上连接轴(97)和上弹簧(96)同时连接，上连接轴(97)和上弹簧(96)下端均与L型的上滑板(94)连接，上滑板(94)滑动套装在导轨副一(93)上，导轨副一(93)固定在上L型支架(92)立板上，上滑板(94)下端面通过绝缘板(289)及隔热板与上电极座(99)连接，上电极座(99)最下端安装有上电极(100)。

4.根据权利要求3所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的下电极组件(90)的结构是，包括固定在下L型支架(102)横板上的下气缸(101)，下气缸(101)的活塞杆向上通过下连轴器(104)与下连接轴(103)连接，下连接轴(103)上套有下弹簧(107)，下连接轴(103)向上与下电极座(110)连接；下电极座(110)固定在下滑板(105)上，下滑板(105)滑动套装在下直线导轨(106)中，下直线导轨(106)固定在下L型支架(102)立板上；下电极座(110)四周固定有发热碳板(109)。

5.根据权利要求3所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的上电极座(99)的结构是，包括L型的导电排(262)，导电排(262)上设置冷却水的进水接头(267)和出水接头(268)；绝缘板(289)设置在导电排(262)上端面；导电排(262)前端面的V型燕尾轨(278)与V型燕尾座(263)前端的燕尾槽(273)卡位连接，V型燕尾座(263)正面安装有固定板一(260)；V型燕尾座(263)后端的一对T型槽(274)与下连接座(264)的一对T型轨(287)卡位连接；V型燕尾座(263)与下连接座(264)连接处安装有固定板三(266)；

在下连接座(264)的半圆槽(275)中安装有上电极(100)，上电极(100)中部向下伸出下固定套(276)的矩形通槽(277)，下固定套(276)向上与下连接座(264)固定连接，下连接座(264)与上电极(100)连接处安装有固定板二(265)；下连接座(264)的轴孔(270)中安装有转轴(279)，上电极(100)套装在转轴(279)上，固定板二(265)压在上电极(100)外立面，在半圆槽(275)与上电极(100)之间的圆弧间隙(269)中灌注有液体电极(283)，矩形通槽(277)设有软质耐磨的密封垫，在下连接座(264)的孔五(271)中插装有导向柱。

6.根据权利要求1所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的触刀上料机构(4)的结构是，平台(51)上的振盘(42)出口与直振(43)连通，直振(43)轨道面与触刀(230)下愣边形状相吻合，直振(43)设置与触刀(230)尾部形状吻合的倾斜坡度；振盘(42)螺旋轨道与振盘(42)出口的内圈设置有圆弧挡圈(240)，沿直振(43)设置有多个气吹管一(241)与气吹管二(242)，振盘(42)出口的外圈与邻近直振(43)处设置阻挡触刀(230)的气吹管三(243)；正对直振(43)出料口设置有上料组件(50)，上料组件(50)上方设置机械手一(244)。

7.根据权利要求6所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的机械手一(244)的结构是，在支架三(44)上端固定有U型槽板，U型槽板上固定有横移的三滑杆气缸(46)，三滑杆气缸(46)活塞杆端头设有竖直移动气缸(45)，竖直移动气缸(45)向下的活塞杆端头固定有旋转气缸二(49)，旋转气缸二(49)与夹爪气缸(48)驱动连接，夹爪气缸(48)活塞杆端头设置有夹紧触刀(230)的夹手一，旋转气缸二(49)活塞杆端头下安装有L型勾手。

8.根据权利要求1所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的成品出料机构(8)结构是，包括在支架二(32)上部的横板上水平设置有直线导轨副(39)，直线导轨副(39)中套装有悬挂架(37)，悬挂架(37)正面安装有滑轨副(35)，滑轨副(35)中套装有L型滑轨架(40)，悬挂架(37)上端设置有竖直推杆气缸(34)，竖直推杆气缸(34)与L型滑轨架(40)驱动连接，L型滑轨架(40)上设有旋转气缸一(33)，旋转气缸一(33)下端设有夹紧气缸(41)，夹紧气缸(41)活塞杆前端设有触刀(230)的夹手；横板一端设有水平推杆气缸(38)，水平推杆气缸(38)与悬挂架(37)驱动连接，横板另一端设有限位缓冲杆(36)。

9.根据权利要求1所述的框架断路器触刀全自动焊接系统，其特征在于：所述的焊剂上料机构(5)的结构是，包括安装在支架一(19)上的自动控制器(22)及滴胶组件；

滴胶组件的结构是，包括固定在支架一(19)上的U型立板(23)，U型立板(23)上安装有前后移动的气缸一(25)，气缸一(25)缸体上安装有上下移动的气缸二(26)，气缸二(26)缸体上分别安装有真空气控阀和前伸的传感器一(20)，真空气控阀输入端通过螺纹接口(27)与自动控制器(22)的真空管进出接头对应连接，真空气控阀输出端与充满焊剂的焊剂筒(21)连通，焊剂筒(21)下方输出接口安装有滴管(24)。

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