CN109048278B - 互感器磁环外壳棉圈自动安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，属于互感器配件技术领域，包括沿互感器磁环外壳输送方向依次设置的安装滚筒、带有螺旋导料板的振动盘以及与螺旋导料板的输出端连接的筛选机构，筛选机构输出端连接有成品收纳箱和次品回收箱；安装滚筒的输出端位于振动盘的输入端上方或者两者借助输送机构相连；螺旋导料板中部设置有用于互感器磁环外壳的反向剔除段，还设置有壳体去除机构及与其控制端相配合的颜色传感器，颜色传感器采集端朝向螺旋导料板上端面，壳体去除机构的输出端与次品回收箱相连，以机械的生产方式代替了人工生产，生产效率得到显著提高，从而降低了生产成本。

Description

互感器磁环外壳棉圈自动安装系统

技术领域

本发明属于互感器配件技术领域，涉及互感器磁环外壳的生产设备，尤其是互感器磁环外壳棉圈自动安装系统。

背景技术

互感器磁环外壳在生产时需要在内圈中装入棉圈，现有的安装方式为人工拾取棉圈和互感器磁环外壳，将棉圈放入互感器磁环外壳中并压紧，然而棉圈厚度薄，互感器磁环外壳的生产量大，人工安装的方式需要大量的人力，且耗时长，工作效率低，生产成本居高不下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，以机械的生产方式代替了人工生产，生产效率得到显著提高，从而降低了生产成本。

本发明采用的技术方案是：

互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，关键在于，该系统包括沿互感器磁环外壳输送方向依次设置的安装滚筒、带有螺旋导料板的振动盘以及与螺旋导料板的输出端连接的筛选机构，筛选机构输出端连接有成品收纳箱和次品回收箱；所述安装滚筒的输出端位于振动盘的输入端上方或者两者借助输送机构相连；所述螺旋导料板中部设置有用于互感器磁环外壳的反向剔除段，还设置有壳体去除机构及与其控制端相配合的颜色传感器，颜色传感器采集端朝向螺旋导料板上端面，壳体去除机构的输出端与次品回收箱相连；所述筛选机构包括转盘、设置于转盘上的棉圈厚度检测工位、成品去除工位和次品去除工位。

所述的反向剔除段包括一组间隔设置的悬臂板，所述的悬臂板的端部为尖状，所述的互感器磁环外壳的直径为D，所述的悬臂板的长度L小于D且大于等于2/3D。

所述的转盘上设置有一组用于容置互感器磁环外壳且呈环形阵列的卡槽，卡槽依次经过螺旋导料板的输出端、棉圈厚度检测工位、成品去除工位和次品去除工位。

所述的筛选机构还包括位于螺旋导料板的输出端与棉圈厚度检测工位之间的两处距离传感器，两距离传感器的采集端位于卡槽上方且两距离传感器的检测点在同一互感器磁环外壳中棉圈的同一径向线上。

所述的棉圈厚度检测工位包括借助固定架安装的升降杆、与升降杆固连的安装板、设置于安装板上的竖杆、弹跳杆和光电传感器，竖杆上位于安装板两侧的上、下两端分别设置有顶块、棉圈压实块，竖杆上套设有位于棉圈压实块与安装板之间的弹簧，竖杆在安装板上具有沿竖向移动的自由度，弹跳杆一端借助转轴横向设置于安装板上具有沿转轴旋转的自由度，弹跳杆的另一端设置于光电传感器的发射端与接收端之间，所述的转轴端部设置有下端面为水平面的驱动块，顶块位于驱动块的下方且与驱动块靠近光电传感器的一端搭接，搭接区域不超过转轴的轴线位置。

所述的转盘包括转盘本体和设置于转盘本体下方的固定盘，所述的卡槽设置于转盘本体上与固定盘配套形成互感器磁环外壳的容置腔，所述的固定盘外圆周朝上设置有高于转盘本体上表面的环形板，所述的环形板上开设有与成品去除工位配套的成品落料口，所述的固定盘上设置有与次品去除工位配套的次品落料口。

所述的成品去除工位包括输出端与成品收纳箱连接的成品去除机构，所述的壳体去除机构、成品去除机构分别为与气罐连接的喷气管。

所述的筛选机构还包括位于成品去除工位与次品去除工位之间的棉圈壳体分离工位，所述的棉圈壳体分离工位包括位于转盘本体上方与卡槽配套的定位伸缩杆、位于定位伸缩杆一侧且喷嘴方向朝向转盘本体上表面的分离吹气管。

所述的安装滚筒借助水平设置的转轴安装，转轴的轴线与安装滚筒的轴线垂直设置。

本发明的有益效果是：采用安装滚筒进行互感器磁环外壳与棉圈的自动安装，发明人在实际生产中创造性地发现，将互感器磁环外壳与棉圈放入安装滚筒中，安装滚筒旋转的同时带动互感器磁环外壳与棉圈相互碰撞能够很好地将棉圈自动装入互感器磁环外壳内，省去了人工一个个地安装；安装滚筒旋转一定时间后将其内部的已安装或未安装的互感器磁环外壳、棉圈全部倒入振动盘，振动盘振动使互感器磁环外壳沿螺旋导料板向上输送并有序地排列，输送时依次经过反向剔除段、颜色传感器，反向剔除段将倒置的互感器磁环外壳剔除落入振动盘中再次沿螺旋导料板输送，正放的互感器磁环外壳留在螺旋导料板上被继续输送至经过颜色传感器，颜色传感器对互感器磁环外壳内的安装棉圈的位置进行颜色识别，判断是否安装有棉圈，若有则继续输送直至筛选机构进行筛选，若没有则利用壳体去除机构使该互感器磁环外壳落入次品回收箱中，省去了人工筛选的过程；以安装滚筒的机械安装替代了人工安装，且对未安装棉圈的互感器磁环外壳进行自动筛选，极大地降低了工人的劳动强度，减少了现有技术中所需的人力劳作，工作效率得以提高，进而降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是筛选机构的轴侧图。

附图中，1、成品收纳箱，2、次品回收箱，3、互感器磁环外壳，4、螺旋导料板，5、振动盘，6、分离吹气管，7、安装滚筒，8、反向剔除段，9、颜色传感器，10、壳体去除机构，12、转盘本体，13、固定盘，14、棉圈厚度检测工位，15、成品去除机构，16、卡槽，17、升降杆，18、安装板，19、竖杆，20、弹跳杆，21、光电传感器，22、顶块，23、棉圈压实块，24、弹簧，25、发射端，26、接收端，27、驱动块，28、距离传感器，29、环形板，30、成品落料口，31、次品落料口，32、定位伸缩杆，箭头代表螺旋导料板的螺旋方向。

具体实施方式

互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，关键是，该系统包括沿互感器磁环外壳3输送方向依次设置的安装滚筒7、带有螺旋导料板4的振动盘5以及与螺旋导料板4的输出端连接的筛选机构，筛选机构输出端连接有成品收纳箱1和次品回收箱2；所述安装滚筒7的输出端位于振动盘5的输入端上方或者两者借助输送机构相连；所述螺旋导料板4中部设置有用于互感器磁环外壳3的反向剔除段8，还设置有壳体去除机构10及与其控制端相配合的颜色传感器9，颜色传感器9采集端朝向螺旋导料板4上端面，壳体去除机构10的输出端与次品回收箱2相连；所述筛选机构包括转盘、设置于转盘上的棉圈厚度检测工位14、成品去除工位和次品去除工位。

具体实施例，如图1-2所示，螺旋导料板4上沿互感器磁环外壳3的输送方向依次间隔设置的三个刮板和一组引导板，刮板一端与螺旋导料板4的外侧壁固连，另一端靠近螺旋导料板4的中心，三个刮板的长度沿输送方向依次递增，刮板两端之间的距离大于互感器磁环外壳3的直径，刮板与其所在位置的螺旋导料板4之间在竖向上呈间隙设置，该间隙的高度大于互感器磁环外壳的高度且小于2倍的互感器磁环外壳3的高度。其中两个刮板设置在反向剔除段8后侧；一个刮板设置在反向剔除段8与颜色传感器9之间，且该刮板所在位置的螺旋导料板4的宽度略大于互感器磁环外壳3的直径，该位置的螺旋导料板4与其下层的螺旋导料板4之间借助斜坡连接。引导板设置在颜色传感器与螺旋导料板4的输出端之间，分别对互感器磁环外壳3的上侧和侧壁进行导向，使互感器磁环外壳3有序地依次进入筛选机构。

该安装滚筒7是借助水平设置的转轴安装在固定架上，转轴的轴线与安装滚筒7的轴线垂直设置，旋转过程中安装滚筒7中的互感器磁环外壳3、棉圈上下碰撞，增强了安装的成功率。

安装滚筒7停止转动时其上的出料口位于振动盘5中心的上方，工作时，将空的互感器磁环外壳3和棉圈同时放入安装滚筒7中，控制器控制安装滚筒7随转轴旋转，旋转时间达预设时间后，控制器控制转轴停止旋转，并打开安装滚筒7的出料口，安装滚筒7内的安装到一起和未安装到一起的互感器磁环外壳3、棉圈均落入振动盘5内。

打开振动盘5的开关，振动盘5开始振动，互感器磁环外壳3沿螺旋导料板4螺旋向上输送，此时互感器磁环外壳3有呈横向放置、竖向放置的，且堆积在一起，在经过第一个刮板时，第一个刮板对杂乱、堆积的互感器磁环外壳3进行初步整理，减少输送过程中同一段螺旋导料板4上互感器磁环外壳3堆积的数量及部分竖向放置的互感器磁环外壳3，被第一个刮板刮下的互感器磁环外壳3跌落至振动盘5的底部被重新输送，竖向放置的互感器磁环外壳3在经过刮板的阻挡时同时受到振动则容易变成横向设置；

经过第一个刮板的互感器磁环外壳3被继续输送至第二个刮板处，第二个刮板与第一个刮板的作用相同，经过两个刮板的刮除后，螺旋导料板4上的互感器磁环外壳3均变位横向放置；

经过第二刮板的互感器磁环外壳3进入反向剔除段8上，反向剔除段8包括一组间隔设置的悬臂板，悬臂板的端部为尖状，所述的互感器磁环外壳的直径为D，所述的悬臂板的长度L小于D且大于等于2/3倍的D。反向剔除段8的下方与其下层的螺旋导料板4之间借助斜坡连接，因此，输送过程中只有靠近螺旋导料板4外侧的互感器磁环外壳3才能行走至反向剔除段8上，而靠近螺旋导料板4内侧的互感器磁环外壳3跌落至下方的螺旋导料板4上，反向剔除段8上只能由单个的互感器磁环外壳3依次经过，同时反向剔除段8中的悬臂板的端部为尖状，正放的互感器磁环外壳3的底部为封闭的平面，与悬臂板之间的接触面积大，在振动过程中不易跌落，倒置的互感器磁环外壳3的顶部朝下，顶部为中空的环形，与悬臂板之间的接触面积小，振动输送过程中会跌落至下方的螺旋导料板4上，反向剔除段8上只留下正放的互感器磁环外壳3继续被输送；

第三个刮板所在位置的螺旋导料板4的宽度与颜色传感器9所在位置的螺旋导料板4的宽度相等，均略大于互感器磁环外壳3的直径，仅能供单个互感器磁环外壳3通过，且第三个刮板朝向螺旋导料板4中心的一端超出该位置的螺旋导料板4，经过反向剔除段8的互感器磁环外壳3再经过第三个刮板的刮除，结合第三个刮板所在位置的螺旋导料板4，进一步保证只有正向放置的互感器磁环外壳3单个依次经过；

经过第三刮板的互感器磁环外壳3继续向前输送，经过颜色传感器9，颜色传感器9与经过此处的互感器磁环外壳3安装棉圈的位置相对应，颜色传感器9感应互感器磁环外壳3中是否有棉圈的颜色，本实施例中棉圈为蓝色，若颜色传感器9能够获得蓝色的信号，则互感器磁环外壳3中装有棉圈，该互感器磁环外壳3继续向前输送，若未获得蓝色的信号，则表面该互感器磁环外壳3中未安装棉圈，颜色传感器9将无棉圈的信号发生至控制器，控制器控制壳体去除机构10工作，壳体去除机构10为与气罐连接的喷气管，喷气管由螺旋导料板4的外侧向螺旋导料板4的内侧喷气，该位置处的螺旋导料板4的内侧与其下方的螺旋导料板之间设置有空壳落料口，喷气管将空的互感器磁环外壳3吹至空壳落料口，由空壳落料口落在次品回收箱2中进行回收。

为防止互感器磁环外壳3内安装入多个棉圈或棉圈未安装到位，在螺旋导料板4的输出端增设了筛选机构，筛选机构中的转盘上设置有一组用于容置互感器磁环外壳3且呈环形阵列的卡槽16，卡槽16依次经过螺旋导料板4的输出端、棉圈厚度检测工位14、成品去除工位和次品去除工位，依次对各互感器磁环外壳3中棉圈的厚度进行检测，合格品则由成品去除工位送入成品收纳箱1中，不合格品由次品去除工位送入次品回收箱2中。

该转盘包括转盘本体12和设置于转盘本体12下方的固定盘13，卡槽16贯穿设置在转盘本体12上与固定盘13配套形成互感器磁环外壳3的容置腔，固定盘13作为容置腔的底板，固定盘13外圆周朝上设置有高于转盘本体12上表面的环形板29，有效防止转盘本体12转动过程中互感器磁环外壳3掉落。环形板29上开设有与成品去除工位配套的成品落料口30，环形板29在转盘与螺旋导流板4的输出端处还设置有开口，保证磁环外壳3能够进入卡槽16中。固定盘13上设置有与次品去除工位配套的次品落料口31，成品去除工位包括输出端与成品收纳箱1连接的成品去除机构15。

筛选机构还包括位于螺旋导料板4的输出端与棉圈厚度检测工位14之间的两处距离传感器28，两距离传感器28的采集端位于卡槽16上方且两距离传感器28的检测点在同一互感器磁环外壳3中棉圈的同一径向线上，转盘本体12带动互感器磁环外壳3依次经过两距离传感器28，距离传感器28判断位于互感器磁环外壳3中棉圈的同一直径上的两个端点的高度是否相同，进一步增强筛选精度。

经过距离传感器28的检测后的互感器磁环外壳3在转盘本体12的转动下到达棉圈厚度检测工位14，所述的棉圈厚度检测工位14包括升降杆17、与升降杆17固连的安装板18、设置于安装板18上的竖杆19、弹跳杆20和光电传感器21，升降杆17安装在固定架上，竖杆19上位于安装板18两侧的上、下两端分别设置有顶块22、棉圈压实块23，棉圈压实块23的下端与互感器磁环外壳3上安装棉圈的位置相互对应，竖杆19上套设有位于棉圈压实块23与安装板18之间的弹簧24，弹簧24对向下运动的竖杆19起到缓冲限位的作用，防止竖杆19冲击力过大造成棉圈甚至互感器磁环外壳3的损坏，同时能够提高检测精度。竖杆19在安装板18上具有沿竖向移动的自由度，弹跳杆20一端借助转轴横向设置于安装板18上具有沿转轴旋转的自由度，弹跳杆20的另一端设置于光电传感器21的发射端25与接收端26之间，所述的转轴端部设置有下端面为水平面的驱动块27，顶块22位于驱动块27的下方且与驱动块27靠近光电传感器21的一端搭接，搭接区域不超过转轴的轴线位置。当顶块22向下顶起时，驱动块27能够顺利地沿转轴旋转。弹跳杆20位于光电传感器21内的一端距转轴的轴线的距离大于顶块22距转轴的轴线的距离。

棉圈厚度检测工位14工作时，控制器控制升降杆17驱动安装板18向下，竖杆19上的棉圈压实块23与棉圈接触并压实，能够使未安装到位的棉圈安装到位，同时检测互感器磁环外壳3中棉圈的厚度。安装板18向下移动时，棉圈压实块23接触到棉圈并受到棉圈向上的力，竖杆19相对于安装板18向上移动，驱动块27与竖杆19的顶块22相搭接的一端受到竖杆19向上的力后沿转轴旋转，弹跳杆20的长度较大，驱动块27带动弹跳杆20沿转轴旋转时，弹跳杆20在光电传感器21的发射端25与接收端26之间的一端的摆动幅度较小时，则一直阻挡发射端25发出的信号，光电传感器21判断为该互感器磁环外壳3内只有一个棉圈，符合要求，该互感器磁环外壳3将被送至成品去除工位并被成品去除机构15送入成品收纳箱1；若互感器磁环外壳3中安装了多于一个的棉圈，则竖杆19相对于安装板18向上移动的距离变大，弹跳杆20在光电传感器21的发射端25与接收端26之间的一端的摆动幅度大，能够超出发射端25与接收端26之间，接收端26接收到发射端25发出的信号，此时控制器根据光电传感器21的接收端26能够接收到发射端25发出的信号的信息判定该互感器磁环外壳3中安装了多个棉圈，将被转盘本体12带动该互感器磁环外壳3旋转至次品去除工位。

由于棉圈的厚度较薄，普通的检测方式很难检测出一个棉圈与两个棉圈厚度的差别，本发明所设计的棉圈厚度检测工位14中驱动块27、转轴、弹跳杆20、安装板18形成一个悬臂式跳动距离放大机构，转轴与安装板18的连接作为支点，驱动块27驱动弹跳杆20靠近转轴的一端向下移动较小的距离，弹跳杆20远离转轴的一端则移动较大的距离，将细微的距离的变化放大，最终实现了棉圈厚度的精准判定。

经过棉圈厚度检测工位14的合格的互感器磁环外壳3随转盘本体12的旋转行至成品去除工位，成品去除机构15同样也是与气罐连接的喷气管，喷气管喷气的方向沿卡槽16由转盘本体12的内侧朝向转盘本体12的外侧，成品收纳箱1设置在成品去除工位所对应的卡槽16的下方，控制器控制成品去除机构15喷气，将互感器磁环外壳3喷离固定盘13由成品落料口30落至成品收纳箱1中。

筛选机构还包括位于成品去除工位与次品去除工位之间的棉圈壳体分离工位，所述的棉圈壳体分离工位包括位于转盘本体12上方与卡槽16配套的定位伸缩杆32、位于定位伸缩杆32一侧且喷嘴方向朝向转盘本体12上表面的分离吹气管6。具体地为分离吹气管6的喷嘴方向朝向该卡槽16中互感器磁环外壳3中安装棉圈的位置。当转盘本体12带动不合格，即内部装有多个棉圈的互感器磁环外壳3到达棉圈壳体分离工位时，控制器控制定位伸缩杆32下移将互感器磁环外壳3的中心定位，随后控制分离吹气管6喷出气体将棉圈吹出，定位伸缩杆32的设置是为了防止分离吹气管6喷气时互感器磁环外壳3被吹跑，有效将互感器磁环外壳3中的棉圈吹出，省去了人工摘取的步骤；

随后控制器控制分离吹气管6停止工作、定位伸缩杆32升起，转盘本体12带动空的互感器磁环外壳3行走至次品去除工位，由于固定盘13上设置有与次品去除工位配套的次品落料口31，则卡槽16经过次品去除工位时该卡槽16下方没有底板对互感器磁环外壳3进行支撑，互感器磁环外壳3由次品落料口31落至次品回收箱2中，次品回收箱2中回收的均为空的互感器磁环外壳3，便于后期将这些空的互感器磁环外壳3送入安装滚筒7中重新利用。

本发明涉及的自动安装系统以机械自动化的安装方式替代了人工安装，且能够对空的互感器磁环外壳3、内部装有多个棉圈的互感器磁环外壳3进行精准的筛选，并将内部装有多个棉圈的互感器磁环外壳3中的棉圈吹出，保留空的互感器磁环外壳3至次品回收箱2中进行回收利用，工作效率得到显著提高，且该自动安装系统的结构简单、制作成本低，又降低了工人劳作时间和劳动量，进而大大降低了互感器的生产成本，为企业带来巨大的经济收益。

Claims (8)

1.互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：该系统包括沿互感器磁环外壳(3)输送方向依次设置的安装滚筒(7)、带有螺旋导料板(4)的振动盘(5)以及与螺旋导料板(4)的输出端连接的筛选机构，筛选机构输出端连接有成品收纳箱(1)和次品回收箱(2)；所述安装滚筒(7)的输出端位于振动盘(5)的输入端上方或者两者借助输送机构相连；所述螺旋导料板(4)中部设置有用于互感器磁环外壳(3)的反向剔除段(8)，还设置有壳体去除机构(10)及与其控制端相配合的颜色传感器(9)，颜色传感器(9)采集端朝向螺旋导料板(4)上端面，壳体去除机构(10)的输出端与次品回收箱(2)相连；所述筛选机构包括转盘、设置于转盘上的棉圈厚度检测工位(14)、成品去除工位和次品去除工位；

所述的筛选机构还包括位于成品去除工位与次品去除工位之间的棉圈壳体分离工位，所述的棉圈壳体分离工位包括位于转盘本体(12)上方与卡槽(16)配套的定位伸缩杆(32)、位于定位伸缩杆(32)一侧且喷嘴方向朝向转盘本体(12)上表面的分离吹气管(6)。

2.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的反向剔除段(8)包括一组间隔设置的悬臂板，所述的悬臂板的端部为尖状，所述的互感器磁环外壳(3)的直径为D，所述的悬臂板的长度L小于D且大于等于2/3D。

3.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的转盘上设置有一组用于容置互感器磁环外壳(3)且呈环形阵列的卡槽(16)，卡槽(16)依次经过螺旋导料板(4)的输出端、棉圈厚度检测工位(14)、成品去除工位和次品去除工位。

4.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的筛选机构还包括位于螺旋导料板(4)的输出端与棉圈厚度检测工位(14)之间的两处距离传感器(28)，两距离传感器(28)的采集端位于卡槽(16)上方且两距离传感器(28)的检测点在同一互感器磁环外壳(3)中棉圈的同一径向线上。

5.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的棉圈厚度检测工位(14)包括借助固定架安装的升降杆(17)、与升降杆(17)固连的安装板(18)、设置于安装板(18)上的竖杆(19)、弹跳杆(20)和光电传感器(21)，竖杆(19)上位于安装板(18)两侧的上、下两端分别设置有顶块(22)、棉圈压实块(23)，竖杆(19)上套设有位于棉圈压实块(23)与安装板(18)之间的弹簧(24)，竖杆(19)在安装板(18)上具有沿竖向移动的自由度，弹跳杆(20)一端借助转轴横向设置于安装板(18)上具有沿转轴旋转的自由度，弹跳杆(20)的另一端设置于光电传感器(21)的发射端(25)与接收端(26)之间，所述的转轴端部设置有下端面为水平面的驱动块(27)，顶块(22)位于驱动块(27)的下方且与驱动块(27)靠近光电传感器(21)的一端搭接，搭接区域不超过转轴的轴线位置。

6.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的转盘包括转盘本体(12)和设置于转盘本体(12)下方的固定盘(13)，所述的卡槽(16)设置于转盘本体(12)上与固定盘(13)配套形成互感器磁环外壳(3)的容置腔，所述的固定盘(13)外圆周朝上设置有高于转盘本体(12)上表面的环形板(29)，所述的环形板(29)上开设有与成品去除工位配套的成品落料口(30)，所述的固定盘(13)上设置有与次品去除工位配套的次品落料口(31)。

7.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的成品去除工位包括输出端与成品收纳箱(1)连接的成品去除机构(15)，所述的壳体去除机构(10)、成品去除机构(15)分别为与气罐连接的喷气管。

8.根据权利要求1所述的互感器磁环外壳棉圈自动安装系统，其特征在于：所述的安装滚筒(7)借助水平设置的转轴安装，转轴的轴线与安装滚筒(7)的轴线垂直设置。