CN111482802A - 一种微型断路器自动组装锁紧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型断路器自动组装锁紧系统，在机架台面的中间位置设有转盘组件，转盘组件上分度均布十六个底座工位与八个上盖工位，在十六个底座工位上均设有一个用于输送底座的底座治具，八个上盖工位分别设置有一个上盖治具；靠近相关工位分别设置有底座输送机构、调整螺母输送机构、螺母输入部分、螺母检测单元、灭弧罩输送机构、灭弧罩检测组件、导弧板与触头支撑板压装输送机构、二次压装组件、螺丝锁付机构、上盖进料机构、成品出料机构；转盘组件包括输出轴，输出轴上端固定有转盘；转盘下方设置有三个支撑架，每个支撑架通过各个滚珠支架中的滚珠向上共同支撑转盘转动。本发明的结构新颖，成品质量稳定，自动化程度高。

Description

一种微型断路器自动组装锁紧系统

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种微型断路器自动组装锁紧系统。

背景技术

微型断路器(Micro Circuit Breaker)，适用于交流50/60Hz额定电压230/400V，额定电流至63A线路的过载和短路保护之用，也可以在正常情况下作为线路的不频繁操作转换之用，主要用于工业、商业、高层和民用住宅等各种场所，该产品应符合GB10963.1、IEC60898标准。但目前在实际装配中，例如图11中，底座与上盖封装通常采用手工装配与手工铆钉铆接方式，这种方式在利用机械运动使动触头与固定触头闭合合闸时相对容易，但在是用机械的方法把小型断路器的动触头与固定触头分开，开断过程产生的电弧比合闸过程严重得多，当开断的电流很大，特别是开断短路时，负载电路的操作时，电弧很大，断开电路往往十分困难。强行开断不到规格3000多次(规定电寿命4000次，机械寿命2万次)，铆接就会开始松动，导致进行接通和开断固定触头和动触头之间将会产生更大电弧，引发火灾隐患，且铆钉铆接无法方便打开微型断路器，进行检查和更换静触头和动触头，产品报废率高寿命短，影响用户的使用和产品的信誉。

长延时调整螺母、灭弧罩、导弧板和触头支撑板均每台需要3人采用手工方式装配到底座内，再将上盖封装，铆钉铆接成型。这样每分钟装配6台，调整螺母和导弧板在手工装配翻转过程中，容易漏装漏检，返工率15％，人工装配效率低、成本高、装配质量一致性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种微型断路器自动组装锁紧系统，解决了现有技术中采用手工组装，导致装配效率低，存在漏装漏检、锁紧和装配不到位，底座与上盖可方便打开与检查、可更换静触头和动触头、消除装配松动造成的塑壳烧毁的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种微型断路器自动组装锁紧系统，在机架台面的中间位置设有转盘组件，转盘组件上分度均布十六个底座工位与八个上盖工位，在十六个底座工位上均设有一个用于输送底座的底座治具，八个上盖工位分别设置有一个上盖治具；

靠近第一工位设置有底座输送机构中的上料单元；

第二工位为空位，靠近第二工位设置有底座输送机构中的输送带一和推送单元；

靠近第三工位设置有调整螺母输送机构；

在第四工位到第六工位之间设置有螺母输入部分，其中，左螺母输送机构设置在第四工位下方，举升压紧组件设置在第四工位上方，螺母输入部分的螺母举升组件设置在第五工位下方，第六工位为空位，在第六工位下方设置右螺母输送机构；

靠近第七工位设置有螺母检测单元；

靠近第八工位设置有灭弧罩输送机构；

第九工位为空位；

靠近第十工位设置有灭弧罩检测组件；

靠近第十一工位设置有导弧板与触头支撑板压装输送机构；

靠近第十二工位设置有二次压装组件；

靠近第十三工位设置有螺丝锁付机构；

第十四工位为空位，靠近第十四工位设置有上盖进料机构；

靠近第十五工位设置有成品出料机构

第十六工位为空位，

所述的转盘组件的结构是，包括输出轴，输出轴下端与步进电机传动连接，输出轴上端固定有转盘；转盘下方沿外圆周设置有三个支撑架，每个支撑架顶部均设置有滚珠支架，通过各个滚珠支架中的滚珠向上共同支撑转盘转动。

本发明的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征还在于：

所述的成品出料机构的结构是，包括支架七，支架七的旁边设置有输送带二，输送带二支撑在支柱一及支柱二上，输送带二上表面两边沿分布设置有挡板，在支架七上水平安装有双滑杆滑台，双滑杆滑台的滑轨中滑动安装有竖直推移的气缸十三，气缸十三推杆下端设有夹爪气缸二，夹爪气缸二推杆下端设有夹爪四，夹爪四最前端设置有吸嘴。

所述的底座输送机构的结构是，包括输送带一、上料单元及推送单元；

上料单元包括竖立的支架十一，支架十一固定在支撑架水平板右端，支架十一上端设置有气缸一，支架十一面对转盘设置有直线滑轨副一，在支撑架水平板右端开有四方槽，该四方槽中设有夹爪气缸一，夹爪气缸一的缸体与气缸一的推杆传动连接，夹爪气缸一活塞杆端头安装有夹爪一，夹爪气缸一缸体上的固定板与直线滑轨副一滑动套接，在支撑架水平板右端的立板上固定有检测二；

推送单元包括检测一、L型推板及双滑杆气缸一，检测一固定在支撑架水平板中部位置，紧邻检测一设有横向移动的L型推板，L型推板与输送带一的输出端对接，L型推板与双滑杆气缸一的推杆传动连接，双滑杆气缸一固定在支撑架水平板左端。

所述的调整螺母输送机构的结构是，包括振盘四，振盘四与U轨道四对接，U轨道四输出端与隔料杆对接，隔料杆由隔料架上的气缸驱动；U轨道四输出端与举升气缸的U型夹对接，举升气缸安装在固定支架上，固定支架由支架九支撑固定；在固定支架右侧设有夹紧汽缸及检测六，夹紧汽缸的活塞杆端头安装有举升杆；

在固定支架右侧还设有支架十，支架十下方设置有插销举升气缸，插销举升气缸的活塞杆端头安装有插销，向上对正底座的四个过孔。

所述的灭弧罩输送机构的结构是，包括振盘三，振盘三出口连接有U型的直轨槽，直轨槽安装在直振三上，直轨槽输出端对接有错位板，错位板的俯视形状为u型凹槽，错位板向下与错位气缸传动连接；

错位板的u型凹槽上方正对设有旋转夹手，旋转夹手向上与竖直伸缩的气缸六传动连接，气缸六的缸体固定在滑动架上，滑动架套装在直线滑轨副二上，直线滑轨副二固定在立架上，立架上固定安装有水平推移的气缸五，气缸五的推杆与滑动架传动连接。

本发明的有益效果是，能够快速、准确、方便的对各个组件自动组装和检验，大大降低了设备和人力投资，合格率从85％提高到100％；产能从现有设备每分钟装配6套的提高到35套；整体结构简单、布局紧凑、使用寿命长，且自动化程度比较高，工作效率高。

附图说明

图1是本发明系统的整体结构示意图；

图2是本发明的转盘组件11的结构示意图；

图3是本发明系统的工位分布示意图；

图4是图3中的a向局部结构示意图；

图5是本发明的左螺母输送机构15及右螺母输送机构16的结构示意图；

图6是本发明的灭弧罩输送机构18的结构示意图；

图7是本发明的灭弧罩检测组件19的结构示意图；

图8是本发明的导弧板与触头支撑板压装输送机构20的结构示意图；

图9是本发明的螺丝锁付机构21的结构示意图；

图10是本发明上盖进料机构24与成品出料机构22结构示意图；

图11是本发明系统需要自动组装的对象产品的分体示意图。

图中，1.微型断路器，2.半成品断路器，3.上盖，4.底座，5.六角螺母，6.盘头螺钉，7.双头螺钉锁付，8.触头支撑板及上盖装配机构，9.上盖治具，10.机架台面，11.转盘组件，12.底座治具，13.底座输送机构，14.调整螺母输送机构，15.左螺母输送机构，16.右螺母输送机构，17.举升压紧组件，18.灭弧罩输送机构，19.灭弧罩检测组件，20.导弧板与触头支撑板压装输送机构，21.螺丝锁付机构，22.成品出料机构，23.操作面板，24.上盖进料机构，25.第一工位，26.第二工位，27.第三工位，28.第四工位，29.第五工位，30.第六工位，31.第七工位，32.第八工位，33.第九工位，34.第十工位，35.第十一工位，36.第十二工位，37.第十三工位，38.第十四工位，39.第十五工位，40.第十六工位，41.步进电机，42.支撑架，43.推升气缸，44.螺母检测单元，45.滚珠支架，46.输出轴，47.成品样品，48.夹爪一，49.夹爪气缸一，50.输送带一，51.检测一，52.检测二，53.L型推板，54.直线滑轨副一，55.上料单元，56.气缸一，57.旋转气缸架，58.夹爪二，59.双滑杆气缸一，60.气缸二，61.振盘一，62.轨道一，63.直振一，64.支架九，65.输出支架，66.螺母举升组件，67.双滑杆气缸二，68.直振二，69.支架二，70.轨道二，71.振盘二，72.内推升杆，73.外推升杆，74.气缸三，75.检测三，76.气缸四，77.振盘三，78.直轨槽，79.气缸五，80.直振三，81.错位板，82.立架，83.直线滑轨副二，84.滑动架，85.旋转夹手，86.气缸六，87.支架三，88.标志点，89.检测四，90.气缸七，92.U型轨道，93.气缸八，94.气缸上推单元，95.检测五，96.夹爪三，97.上推圆柱，98.气缸九，99.夹持汽缸，100.气缸十，101.直线滑轨副三，102.推移气缸，103.振盘六，104.支架四，105.支架五，106.支架六，107.气缸十一，108.箱型架，109.直线滑轨副四，110.双列直线导轨副，111.旋转汽缸，112.Z型架，113.真空吸嘴，114.上固定套，115.直线滑轨副五，116.电批，117.气缸十二，118.起子，119.输送带二，120.输送带三，121.支架七，122.双滑杆滑台，123.夹爪四，124.气缸十三，125.支架八，126.夹爪气缸二，127.支柱一，128.支柱二，129.挡板，130.连接板，131.滑轨，133.振盘四，134.轨道四，135.隔料架，136.支架九，137.举升杆，138.固定支架，139.举升气缸，140.插销举升气缸，141.检测六，142.夹紧汽缸，143.支架十，144.过孔，145.支架十一，146.定位槽，147.推送单元，148.支撑架，150.触头支撑板，151.导弧板，152.灭弧罩，153.调整螺母，154.四方槽，155.振盘五，156.导弧板输送机构，157.上盖输入工位，158.二号治具，167.直振五，168.上推机构，169.触头支撑板输送机构，170.上盖抓取单元，171.上盖输出工位。

具体实施方式

以下文字描述中的上、下、左、右位置均以各自对应附图的图上显示为准，实际安装位置以此类推。

参照图11，是本发明系统需要完成自动组装的对象产品(微型断路器1)，需要在预装半成品断路器2的底座4上继续装配上盖3、六角螺母5、盘头螺钉6、触头支撑板150、导弧板151、灭弧罩152、调整螺母153，最终得到安装牢靠的微型断路器1的成品样品。

微型断路器1成品样品的结构是，包括在底座4中套装有预先固化好基本元件的半成品断路器2，在底座4上扣接有上盖3，底座4内部的U型槽内需要安装调整螺母153，底座4内部的下槽内需要安装灭弧罩152，底座4内部的触头支撑板150内需要装配导弧板151；在上盖3的四角分别设置有一个过孔，每个过孔中分别安装有一个盘头螺钉6，在底座4底面四角分别设置有一个内六方槽，每个内六方槽内安装有一个六角螺母5；每个内六方槽向上对正一个过孔，四个盘头螺钉6与四个六角螺母5一一对应锁紧。

本发明以下技术方案以微型断路器1上的半成品断路器2、上盖3、底座4、六角螺母5、盘头螺钉6为安装基准，利用双头螺钉锁付7及触头支撑板及上盖装配机构8进行装配与锁紧，得到1极类型的微型断路器1的全自动成品样品为例进行说明。其余2极、3极内容原理相同(单个微型断路器1称为1极微型断路器，两个微型断路器1并起来称为2极微型断路器，三个微型断路器1并起来称为3极微型断路器)。

参照图1、图2、图3，本发明系统的整体结构是，在机架台面10的中间位置设有转盘组件11，转盘组件11上分度均布十六个底座工位(靠外一圈排列)与八个上盖工位(靠内一圈排列)，在十六个底座工位上均设有一个用于输送底座4的底座治具12，八个上盖工位每间隔一个底座治具12设置有一个上盖治具9(每个上盖治具9用于从上盖输入工位157逆时针输送上盖3到上盖输出工位171，在第十二工位36再完成上盖3与底座4的装配)；十六个底座工位沿逆时针依次称为第一工位25、第二工位26、第三工位27、第四工位28、第五工位29、第六工位30、第七工位31、第八工位32、第九工位33、第十工位34、第十一工位35、第十二工位36、第十三工位37、第十四工位38、第十五工位39、第十六工位40；围绕转盘组件11逆时针依次设置有底座输送机构13、调整螺母输送机构14、左螺母输送机构15、举升压紧组件17、右螺母输送机构16(左螺母输送机构15、举升压紧组件17、右螺母输送机构16这三个一起称为螺母输入部分)、螺母检测单元44、灭弧罩输送机构18、灭弧罩检测组件19、触头支撑板及上盖装配机构8(其中包括导弧板与触头支撑板压装输送机构20、触头支撑板输送机构169及上盖抓取单元170)、螺丝锁付机构21(其中包括双头螺钉锁付7)、成品出料机构22、上盖进料机构24，在转盘组件11外侧还设置有操作面板23。

图1中显示出触头支撑板及上盖装配机构8安装位置位于上盖进料机构24前面，这是基于空间布置考虑，实际操作时，上盖进料机构24先将上盖3输送到上盖治具9中(一次进料)，触头支撑板及上盖装配机构8后进行上盖3的装配进料(完成将上盖治具9中的上盖3与底座4的组装，二次进料)。

参照图2，转盘组件11的结构是，包括输出轴46，输出轴46下端与步进电机41传动连接，输出轴46上端固定有转盘；转盘下方沿外圆周设置有三个支撑架42，每个支撑架42顶部均设置有滚珠支架45，通过各个滚珠支架45中的滚珠向上共同支撑转盘转动；

在第三工位27所在的转盘下方设置有推升气缸43(用于装配调整螺母153)，推升气缸43汽缸杆前端设有一对锥销，窜过转盘与底座治具12内的过孔144(每个底座治具12内设有四个过孔144与底座4底面四角的内六方槽正对设置)，推升气缸43汽缸杆进入底座4的内六方槽对底座4定位；

(转盘组件11中间设有成品样品47，成品样品47并非本发明的机构，成品样品47作为微型断路器1自动组装后质量检测合格的对照检测标志，是本发明系统的成品样品参照对象)。

在第七工位31所在的转盘下方设置有螺母检测单元44，螺母检测单元44的结构是，在L型架上设有滑杆气缸，滑杆气缸的推杆上端设有四个传感器，用于检测底座4的四个内六方槽中的六角螺母5是否到位。

参照图3、图4，调整螺母输送机构14用于排序振送调整螺母153，调整螺母输送机构14的结构是，包括振盘四133，振盘四133与U轨道四134对接，U轨道四134输出端与隔料杆对接，隔料杆由隔料架135上的气缸驱动(作用是隔离或放行U轨道四134输出端的调整螺母153)，U轨道四134输出端与举升气缸139的U型夹对接，举升气缸139安装在固定支架138上，固定支架138由支架九136支撑固定；在固定支架138右侧设有夹紧汽缸142及检测六141(检测六141用于检测举升气缸139的U型夹中是否夹持有调整螺母153)，夹紧汽缸142的活塞杆端头安装有举升杆137；在固定支架138右侧还设有支架十143，支架十143下方设置有插销举升气缸140，插销举升气缸140的活塞杆端头安装有插销，向上对正底座4的四个过孔144；

参照图3、图4，靠近第一工位25设置有底座输送机构13中的上料单元55；第二工位26为空位，靠近第二工位26设置有底座输送机构13中的输送带一50和推送单元147；靠近第三工位27设置有调整螺母输送机构14；在第四工位28到第六工位30之间设置有螺母输入部分，其中，左螺母输送机构15设置在第四工位29下方，举升压紧组件17设置在第四工位29上方，螺母输入部分的螺母举升组件66设置在第五工位28下方，第六工位30为空位，在第六工位30下方设置右螺母输送机构16；靠近第七工位31设置有螺母检测单元44；靠近第八工位32设置有灭弧罩输送机构18；第九工位33为空位；靠近第十工位34设置有灭弧罩检测组件19；靠近第十一工位35设置有导弧板与触头支撑板压装输送机构20；靠近第十二工位36设置有二次压装组件(该二次压装组件用于导弧板和触头支撑板组装后的再次压紧，由竖立气缸+直线导轨+压板组合而成，图中未具体显示)；靠近第十三工位37设置有螺丝锁付机构21；第十四工位38为空位，靠近第十四工位38设置有上盖进料机构24；靠近第十五工位39设置有成品出料机构22；第十六工位40为空位。

参照图4，底座输送机构13、操作面板23、调整螺母输送机构14均设置在支撑架148的水平板上，

底座输送机构13的结构是，包括输送带一50、上料单元55及推送单元147；上料单元55包括竖立的支架十一145，支架十一145固定在支撑架148水平板右端(图4右端)，支架十一145上端设置有气缸一56，竖立支架十一145面对转盘设置有直线滑轨副一54，在支撑架148水平板右端开有四方槽154，该四方槽154中设有用于夹取半成品断路器2的夹爪气缸一49，夹爪气缸一49的缸体与气缸一56的推杆传动连接，夹爪气缸一49活塞杆端头安装有夹爪一48，夹爪气缸一49缸体上的固定板与直线滑轨副一54滑动套接，在支撑架148水平板右端的立板上固定有检测二52；

推送单元147包括检测一51、L型推板53及双滑杆气缸一59，检测一51固定在支撑架148水平板中部位置，紧邻检测一51设有横向移动的L型推板53，L型推板53与输送带一50的输出端对接，L型推板53与双滑杆气缸一59的推杆传动连接，双滑杆气缸一59固定在支撑架148水平板左端；

工作时，预装半成品断路器2的底座4由输送带一50输送到L型推板53前方的定位槽146中，当检测一51检测到下方一个底座治具12到位后，双滑杆气缸一59即推动L型推板53将底座4推送到支撑架148水平板右端的四方槽154上；当检测二52检测到底座4到位后，上料单元55启动，气缸一56驱动夹爪气缸一49沿直线滑轨副一54下行，将底座4夹紧后继续下行装入第一工位25的底座治具12内，然后各部件复位；

在支撑架148水平板左端紧邻双滑杆气缸一59安装有竖立压紧的气缸二60，气缸二60的推杆下端连接有压板，用于在第三工位27的调整螺母153装配于底座4中压实用；在支撑架148水平板左端下方设有旋转气缸架57，旋转气缸架57上设有旋转气缸，旋转气缸上设有夹紧气缸，夹紧气缸上设有夹爪二58，夹爪二58位于举升气缸139的U型夹上方；调整螺母输送机构14输送到夹爪二58处夹紧后，旋转气缸转动180度，将调整螺母153装入底座治具12内的四个过孔144中，再由气缸二60与旋转气缸架57上的夹爪二58上下配合，对压压紧，实现底座4在底座治具12内的准确定位及调整螺母153在底座治具12内底座4中的装配。

参照图5，螺母输入部分的具体结构是，

右螺母输送机构16的结构是，包括用于输出六角螺母5的振盘一61，振盘一61出口与双直线输送的轨道一62对接，轨道一62安装在直振一63上，直振一63安装在支架九64上，轨道一62输出端与输出支架65一端对接，轨道一62能够同时输入两个六角螺母5；

左螺母输送机构15的结构是，包括用于输出六角螺母5的振盘二71，振盘二71出口对接有双直线输送的轨道二70，轨道二70安装在直振二68上，直振二68安装在支架二69上，轨道二70输出端与螺母举升组件66的输出支架65另一端对接，轨道二70能够同时输入另外两个六角螺母5；

螺母举升组件66的结构是，包括在输出支架65上表面设置有螺母走行的螺母U型槽，螺母U型槽设有两对圆孔，从两端同时输入的四个六角螺母5分别定位于一个圆孔中，螺母U型槽靠内侧的一对圆孔中分别设有一个内推升杆72，螺母U型槽靠外侧的一对圆孔中分别设有一个外推升杆73，两个内推升杆72和两个外推升杆73下端共同与双滑杆推板固定连接，双滑杆推板向下与双滑杆气缸二67传动连接，以此保证四个六角螺母5被双滑杆推板向上同步举升；

举升压紧组件17的结构是，包括用于压紧六角螺母5的气缸四76、用于压紧半成品断路器2的气缸三74和检测三75，气缸四76、气缸三74和检测三75均固定安装在同一个固定架上，气缸四76的推杆与下方的两个内推升杆72顶端和两个外推升杆73顶端正对，气缸三74向下与第四工位29的底座治具12对正，检测三75向下对准第四工位29上底座治具12中的半成品断路器2。

螺母输入部分的工作过程是，当检测三75检测到底座4安装到位后，气缸三74先对半成品断路器2压紧然后松开半成品断路器2，转盘转位底座4前行一个工位，左螺母输送机构15和右螺母输送机构16同时将四只六角螺母5送到螺母举升组件66的螺母U型槽内，由两个内推升杆72和两个外推升杆73同步举升四只六角螺母5窜过底座治具12进入底座4的四个内六方槽内，并将底座4和四只六角螺母5举升离开底座治具12底面，由气缸四76向下压紧半成品断路器2重新落入底座治具12中，四只六角螺母5压紧并且锁紧在底座4底边的四个内六方槽中。

参照图6，灭弧罩输送机构18用于灭弧罩152的自动上料，灭弧罩输送机构18的结构是，包括振送灭弧罩152的振盘三77，振盘三77出口连接有U型的直轨槽78，直轨槽78安装在直振三80上，直轨槽78输出端对接有错位板81，错位板81的俯视形状为u型凹槽，错位板81向下与错位气缸传动连接，下方的错位气缸伸缩带动错位板81上下移动实现错位；错位板81的u型凹槽上方正对设有旋转夹手85，旋转夹手85向上与竖直伸缩的气缸六86传动连接，气缸六86的缸体固定在滑动架84上，滑动架84套装在直线滑轨副二83上，直线滑轨副二83固定在立架82上，立架82上固定安装有水平推移的气缸五79，气缸五79的推杆与滑动架84传动连接。

灭弧罩输送机构18的工作过程是，灭弧罩152由振盘三77导入U型的直轨槽78，进入错位板81的u型凹槽内，错位板81由其下部错位气缸推升灭弧罩152脱离错位板81的u型凹槽；旋转夹手85夹紧灭弧罩152，气缸六86提升灭弧罩152向上移动，再由气缸五79推动气缸六86水平移动，沿直线滑轨副二83直行，将灭弧罩152送到第八工位32的底座治具12上方，气缸六86下行将旋转夹手85中夹紧的灭弧罩152伸入底座治具12内，将灭弧罩152组装在底座4的相应位置上。

参照图7，灭弧罩检测组件19的结构是，包括安装在支架三87上竖直推移的气缸七90，气缸七90的推杆头连接有检测四89，检测四89向下正对底座治具12内底座4中灭弧罩152的标志点88。

参照图8，导弧板与触头支撑板压装输送机构20的结构是，包括触头支撑板输送机构169、导弧板输送机构156、上推机构168及上盖抓取单元170，

触头支撑板输送机构169的结构是，包括输送单元、压紧单元及移送单元；输送单元的结构是，包括依次对接的振盘六103和U型轨道162，U型轨道162由直振架105上的直振六振送支撑，U型轨道162输出口开有U型槽(用于上推圆柱97顶升触头支撑板150)，U型轨道162输出口与导弧板输送机构156上的U型轨道92输出口的单边开口正交对接，

压紧单元的结构是，包括竖直推压的汽缸八93，气缸八93安装在支架六106上板另一端；气缸八93用于在导弧板151与触头支撑板150组装后，将导弧板151与触头支撑板150压紧在底座4中，

移送单元的结构是，包括与支架五105并排设置的支架四104，支架四104上部一端安装有推移气缸102，支架四104上部正面水平安装有直线滑轨副三101，支架四104上部另一端外侧安装有检测五95(用于检测抓取导弧板151与触头支撑板150装配移送到位情况)，直线滑轨副三101中套装有滑动板，滑动板与推移气缸102的推杆传动连接，在滑动板正面固定安装有竖直推压的汽缸九98，气缸九98的推杆端头安装有夹持汽缸99，夹持汽缸99的推杆端头安装有一对夹爪三96，该对夹爪三96用于夹紧触头支撑板150。上盖抓取单元170与汽缸九98连接为一体，由推移气缸102控制移动。多段行程推移气缸102控制上盖抓取单元170在二号治具158抓取上盖3，装入第十一工位35一号底座治具的底座4中；

导弧板输送机构156的结构是，包括依次对接的振盘五155和U型轨道92，U型轨道92安装在直振五167上，U型轨道92输出口与触头支撑板输送机构169上的U型轨道162输出口的单边开口正交对接，目的是确保U型轨道92输出的导弧板151刚好输出叠加在U型轨道162输出的触头支撑板150上；

上推机构168的结构是，包括气缸上推单元94及气缸十100，气缸上推单元94中的上推圆柱97穿过U型轨道162输出口并开有U型槽，用于顶升触头支撑板150；气缸上推单元94的结构是，包括在支架五105上设有L型板和竖直直线导轨滑动架，L型板设置在竖直直线导轨滑动架的上方，L型板中开有卡位触头支撑板150的四方孔，四方孔设有上台阶，上台阶为L型台阶，L型台阶的两个进入口分别正对导弧板输送机构156的直振五167和触头支撑板150的直振六(图中未显示)，L型板的四方孔下方设置有上推圆柱97，上推圆柱97与竖直直线导轨滑动架的固定板连接，固定板与L型板下方设置的上顶气缸94传动连接，L型板前方设置有检测五95；气缸十100安装在支架六106上板一端，上推圆柱97向上与竖直推压的汽缸十100推杆下端的圆压头正对；

导弧板与触头支撑板组装输送机构20的工作过程是，触头支撑板150由振盘六103输入到U型轨道162输出口，沿直振输出到气缸上推单元94的L型板中的四方孔内；导弧板151由振盘五155输送到U型轨道92，再沿U型轨道92输出口输出到气缸上推单元94的L型板中的四方孔内触头支撑板150上面，汽缸十100的推杆驱动圆压头将导弧板151与触头支撑板150压实，完成导弧板151与触头支撑板150的组装后，气缸九98带领夹持汽缸99的推杆端头上的一对夹爪三96，下行并夹紧导弧板151与触头支撑板150的压装半成品，然后上行由推移气缸102将压装半成品移到第十一工位35处，检测五95检测是否有导弧板151，没有则后序工位空位不作业，有则气缸九98将一对夹爪三96夹紧的导弧板151与触头支撑板150压装半成品装入第十一工位35的底座治具12内的底座4中，各部件复位后，气缸八93将该压装半成品再压紧在底座4内后复位，完成导弧板151与触头支撑板150的压紧组装。

参照图9，螺丝锁付机构21的结构是，包括固定不动的箱型架108，箱型架108一端外侧安装有水平推移的气缸十一107，箱型架108内部空间中水平设置有双列直线导轨副110和直线滑轨副四109，双列直线导轨副110和直线滑轨副四109上滑动安装有L型滑板，L型滑板与气缸十一107的推杆传动连接；L型滑板上安装有旋转汽缸111，旋转汽缸111的旋转推杆上固定安装有Z型架112，用于实现Z型架112的水平转动；Z型架112的立板正面下端设有一对真空吸嘴固定板，该对真空吸嘴固定板下表面分别固定有一个真空吸嘴113，Z型架112立板正面竖直设有直线滑轨副五115，直线滑轨副五115中滑动安装有上固定套114，Z型架112立板正面上端设有竖直推移的气缸十二117，Z型架112下端设有下固定套板，上固定套114与气缸十二117的推杆传动连接，每个上固定套114上安装有一个电批116，每个电批116下端安装有一个起子118。两个电批116及其两个起子118一起称为双头螺钉锁付7，双头螺钉锁付7属于螺丝锁付机构21中的一部分。

螺丝锁付机构21的工作过程是，气缸十一107驱动旋转汽缸111平移，带领Z型架112上的一对电批116及下端的一对真空吸嘴113平移到四路输送的盘头螺钉6处(图中未表达)，两个起子118分别窜进下方对应的一对真空吸嘴113中；气缸十二117带领一对真空吸嘴113到盘头螺钉6的错位上推机构正上方，盘头螺钉6的错位上推机构下方的上推气缸，将盘头螺钉6推升入一对真空吸嘴113内后复位；盘头螺钉6的错位上推机构在上推盘头螺钉6后，盘头螺钉6的错位上推机构处的挡块将后续盘头螺钉6阻挡，当盘头螺钉6的错位上推机构在下行复位后，下一对盘头螺钉6又进入盘头螺钉6的错位上推机构内，为下次螺丝锁付的吸取做好准备；气缸十二117上一对真空吸嘴113吸取一对盘头螺钉6后，由气缸十一107将一对电批116下的一对真空吸嘴113吸取一对盘头螺钉6，移到第十三工位37处上盖3与半成品断路器2装配体上对应的位置，由气缸十二117推送旋转的一对电批116下行，一对电批116上的旋转一对起子118窜进真空吸嘴113，一对起子118旋转认扣一对盘头螺钉6，完成上盖3内一对盘头螺钉6与半成品断路器2内的一对六角螺母5锁紧；

然后，螺丝锁付机构21重复前面的程序和过程，螺丝锁付机构21上的气缸十一107将一对电批116下的一对真空吸嘴113吸取另一对盘头螺钉6后，旋转汽缸111旋转与另一对没有锁附上盖3与底座4过孔的相同的角度后，移到第十三工位37处上盖3与底座4装配体上对应的过孔处，由气缸十二117推送旋转的一对电批116下行，一对电批116上的旋转一对起子118窜进真空吸嘴113，一对起子118旋转认扣该另一对盘头螺钉6，并由气缸十二117将该另一对盘头螺钉6锁紧上盖3与底座4；自此螺丝锁付机构21完成对上盖3四个盘头螺钉6与底座4四个六角螺母5的锁付。

参照图10，上盖进料机构24与成品出料机构22的结构基本类似，简述如下：

成品出料机构22的结构是，包括支架七121，支架七121的旁边设置有输送带二119，输送带二119支撑在支柱一127及支柱二128上，支架七121、支柱一127、支柱二128通过连接板130固定为一体，输送带二119上表面两边沿分布设置有挡板129，在支架七121上水平安装有双滑杆滑台122，双滑杆滑台122的滑轨131中滑动安装有竖直推移的气缸十三124，气缸十三124推杆下端设有夹爪气缸二126，夹爪气缸二126推杆下端设有夹爪四123，夹爪四123最前端设置有吸嘴，构成一套三轴机械爪手；

上盖进料机构24的结构与成品出料机构22基本相同，在支架八125上安装有另一套三轴机械爪手，另外，设置在支架八125旁边的输送带三120外端与输送带二119外端呈三角形布设。

工作时，当一对电批116按预定扭力值判断盘头螺钉6的锁紧螺钉扭力异常时，即判断为组装不合格，由成品出料机构22上的三轴机械爪手上的吸嘴吸取不合格标识(图中未表达)，粘贴在装配组件的上盖3上，将该装配组件取出输出到不合格品收集箱；相反即判断为组装合格，将合格证粘贴在装配组件的上盖3上(图中未表达)，此时才可以称为成品样品，由成品出料机构22将该成品样品取出输出到成品收集箱。

具体过程是，夹爪气缸二126驱动夹爪四123夹紧上盖3与底座4装配组件，气缸十三124带领上盖3与底座4装配组件上升，双滑杆滑台122带领夹爪气缸二126驱动夹爪四123，夹紧上盖3与底座4；转盘组件11再分度转动22.5度，转盘组件11上的底座治具12带领上盖3与底座4成品样品换位到第十五工位39，另外一套三轴机械爪手将成品样品放置在输送带三120上输出。

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，共同完成微型断路器1中相关零件的装配与锁紧，并且及时完成相关工位的自动检测，得到成品样品，最后实现合格品与不合格品在线分检及自动分类输出。

本发明前述结构模式中没有详细说明的机构或组件均采用现有技术设备，与本发明上述创新的机构或组件协调配合，共同完成本发明目的。

本发明系统的工作过程是：

以下将在初始状态位于第一工位25上的底座治具12称为一号底座治具，一号底座治具逆时针转动依次在十六个底座工位停留，完成各底座工位的相关操作，后续的二号底座治具、三号底座治具……，依次重复一号底座治具的所有操作过程，以下按照一号底座治具的行走及操作过程进行描述，

设备启动运行，首先在第十四工位38，由上盖进料机构24将上盖3装入上盖输入工位157的二号治具158(八个上盖治具9逆时针布置，对应第一工位25的上盖治具9为一号，后一个上盖治具9称为二号治具158)中；上盖3随上盖输入工位157同步逆时针旋转，直至逆时针旋转到第十一工位35内侧位置称为上盖输出工位171；

半成品断路器2及底座4、上盖3、六角螺母5、盘头螺钉6、触头支撑板150、导弧板151、灭弧罩152、调整螺母153通过各自振盘实现输出，底座4中的半成品断路器2开口朝上沿输送带一50被输入到第二工位26一号底座治具上方L型推板53前，双滑杆气缸一59通过L型推板53将底座4推送到第一工位25上方，当检测一51检测到底座4到位后，气缸一56沿直线滑轨副一54推送夹爪气缸一49下行，由夹爪气缸一49上的夹爪夹取L型推板53上的底座4，当夹爪气缸一49上的夹爪夹紧底座4后，气缸一56驱动第二行程将夹爪气缸一49上的夹爪，夹紧底座4送到第一工位25一号底座治具内并卡位；L型推板53被双滑杆气缸一59拉回原位，输送带一50又将下一个底座4推入L型推板53，重复推移送料；

转盘组件11分度转动22.5度，转盘组件11上的一号底座治具带领半成品断路器2及底座4进行工序换位，在工位停留时间内，各个底座治具上的底座4完成每个工位对应的操作如下：

在第一工位25，底座输送机构13将预装半成品断路器2的底座4装入一号底座治具；

在第二工位26，空位不作业；

在第三工位27，调整螺母输送机构14完成一号底座治具上的底座4的U型卡槽与调整螺母153的装配；

在第四工位28，左螺母输送机构15与右螺母输送机构16共同完成输入底座4的底面四个内六方槽的六角螺母5，并通过气缸四76压紧，再完成对一号底座治具上的底座4的U型卡槽与调整螺母153装配的质量的检测作业；检测过程是，气缸三74驱动检测三75下行对一号底座治具上的调整螺母153的高度进行检测，如果不合格，后续工序不作业，直接转动到不合格工序输出；如高度检测合格，再进至第五工位29；

在第五工位29，举升压紧组件17对一号底座治具内底座4与调整螺母153进行压紧作业；

在第六工位30，一号底座治具中的底座4与调整螺母153，空位不作业；

在第七工位31，一号底座治具中的底座4与调整螺母153，底座治具下方的螺母检测单元44对调整螺母153进行检测；

在第八工位32，灭弧罩输送机构18将灭弧罩152装配入一号底座治具内的底座4的U型槽上；

在第九工位33，一号底座治具中的底座4与调整螺母153，空位不作业；

在第十工位34，灭弧罩检测组件19对一号底座治具中的灭弧罩152进行检测作业；气缸七90驱动安装架90中的检测四89下行对一号底座治具上的灭弧罩152的高度进行检测，如果不合格，后续工序不作业，到不合格工序输出；如高度检测合格，再转到下一个工位；

在第十一工位35，导弧板与触头支撑板压装输送机构20对一号底座治具内底座4的U型槽上装配；导弧板与触头支撑板压装输送机构20上的上盖抓取单元170，由推移气缸102控制移动。多段行程推移气缸102控制上盖抓取单元170，在上盖输出工位171的二号治具158抓取上盖3，装入第十一工位35一号底座治具底座4上面；

在第十二工位36，对一号底座治具内底座4的U型槽上进行检测压装(上盖3从上盖输出工位171二号治具158装配到一号底座治具)；

在第十三工位37，螺丝锁付机构21对一号底座治具上盖3与底座4中的四只盘头螺钉6及对应四个六角螺母5完成锁付；

在第十四工位38，一号底座治具空位不作业，上盖3装入上盖输入工位157二号治具158内；上盖3随二号治具158逆时针旋转到下一工位；

在第十五工位39，成品出料机构22对一号底座治具内合格成品样品抓取后输送到传送带上输出；上盖3随二号治具158逆时针旋转到下一工位；

在第十六工位40，一号底座治具空位不作业。上盖3随二号治具158逆时针旋转到下一工位。

Claims (9)

1.一种微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：在机架台面(10)的中间位置设有转盘组件(11)，转盘组件(11)上分度均布十六个底座工位与八个上盖工位，十六个底座工位上分别设有一个底座治具(12)，八个上盖工位分别设置有一个上盖治具(9)；

靠近第一工位(25)设置有底座输送机构(13)中的上料单元(55)；

第二工位(26)为空位，靠近第二工位(26)设置有底座输送机构(13)中的输送带一(50)和推送单元(147)；

靠近第三工位(27)设置有调整螺母输送机构(14)；

在第四工位(28)到第六工位(30)之间设置有螺母输入部分，其中，左螺母输送机构(15)设置在第四工位(29)下方，举升压紧组件(17)设置在第四工位(29)上方，螺母输入部分的螺母举升组件(66)设置在第五工位(28)下方，第六工位(30)为空位，在第六工位(30)下方设置右螺母输送机构(16)；

靠近第七工位(31)设置有螺母检测单元(44)；

靠近第八工位(32)设置有灭弧罩输送机构(18)；

第九工位(33)为空位；

靠近第十工位(34)设置有灭弧罩检测组件(19)；

靠近第十一工位(35)设置有导弧板与触头支撑板压装输送机构(20)；

靠近第十二工位(36)设置有二次压装组件；

靠近第十三工位(37)设置有螺丝锁付机构(21)；

第十四工位(38)为空位，靠近第十四工位(38)设置有上盖进料机构(24)；

靠近第十五工位(39)设置有成品出料机构(22)；

第十六工位(40)为空位，

所述的转盘组件(11)的结构是，包括输出轴(46)，输出轴(46)下端与步进电机(41)传动连接，输出轴(46)上端固定有转盘；转盘下方沿外圆周设置有三个支撑架(42)，每个支撑架(42)顶部均设置有滚珠支架(45)，通过各个滚珠支架(45)中的滚珠向上共同支撑转盘转动。

2.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的成品出料机构(22)的结构是，包括支架七(121)，支架七(121)的旁边设置有输送带二(119)，输送带二(119)支撑在支柱一(127)及支柱二(128)上，输送带二(119)上表面两边沿分布设置有挡板(129)，在支架七(121)上水平安装有双滑杆滑台(122)，双滑杆滑台(122)的滑轨(131)中滑动安装有竖直推移的气缸十三(124)，气缸十三(124)推杆下端设有夹爪气缸二(126)，夹爪气缸二(126)推杆下端设有夹爪四(123)，夹爪四(123)最前端设置有吸嘴。

3.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的底座输送机构(13)的结构是，包括输送带一(50)、上料单元(55)及推送单元(147)；

上料单元(55)包括竖立的支架十一(145)，支架十一(145)固定在支撑架(148)水平板右端，支架十一(145)上端设置有气缸一(56)，支架十一(145)面对转盘设置有直线滑轨副一(54)，在支撑架(148)水平板右端开有四方槽(154)，该四方槽(154)中设有夹爪气缸一(49)，夹爪气缸一(49)的缸体与气缸一(56)的推杆传动连接，夹爪气缸一(49)活塞杆端头安装有夹爪一(48)，夹爪气缸一(49)缸体上的固定板与直线滑轨副一(54)滑动套接，在支撑架(148)水平板右端的立板上固定有检测二(52)；

推送单元(147)包括检测一(51)、L型推板(53)及双滑杆气缸一(59)，检测一(51)固定在支撑架(148)水平板中部位置，紧邻检测一(51)设有横向移动的L型推板(53)，L型推板(53)与输送带一(50)的输出端对接，L型推板(53)与双滑杆气缸一(59)的推杆传动连接，双滑杆气缸一(59)固定在支撑架(148)水平板左端。

4.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的调整螺母输送机构(14)的结构是，包括振盘四(133)，振盘四(133)与U轨道四(134)对接，U轨道四(134)输出端与隔料杆对接，隔料杆由隔料架(135)上的气缸驱动；U轨道四(134)输出端与举升气缸(139)的U型夹对接，举升气缸(139)安装在固定支架(138)上，固定支架(138)由支架九(136)支撑固定；在固定支架(138)右侧设有夹紧汽缸(142)及检测六(141)，夹紧汽缸(142)的活塞杆端头安装有举升杆(137)；

在固定支架(138)右侧还设有支架十(143)，支架十(143)下方设置有插销举升气缸(140)，插销举升气缸(140)的活塞杆端头安装有插销，向上对正底座(4)的四个过孔(144)。

5.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的右螺母输送机构(16)的结构是，包括振盘一(61)，振盘一(61)出口与双直线输送的轨道一(62)对接，轨道一(62)安装在直振一(63)上，直振一(63)安装在支架九(64)上，轨道一(62)输出端与输出支架(65)一端对接；

左螺母输送机构(15)的结构是，包括振盘二(71)，振盘二(71)出口对接有双直线输送的轨道二(70)，轨道二(70)安装在直振二(68)上，直振二(68)安装在支架二(69)上，轨道二(70)输出端与螺母举升组件(66)的输出支架(65)另一端对接；

螺母举升组件(66)的结构是，包括在输出支架(65)上表面设置有螺母U型槽，螺母U型槽设有两对圆孔，从两端同时输入的四个六角螺母(5)分别定位于一个圆孔中，螺母U型槽靠内侧的一对圆孔中分别设有一个内推升杆(72)，螺母U型槽靠外侧的一对圆孔中分别设有一个外推升杆(73)，两个内推升杆(72)和两个外推升杆(73)下端共同与双滑杆推板固定连接，双滑杆推板向下与双滑杆气缸二(67)传动连接；

举升压紧组件(17)的结构是，包括气缸四(76)、气缸三(74)和检测三(75)，气缸四(76)、气缸三(74)和检测三(75)均固定安装在同一个固定架上，气缸四(76)的推杆与下方的两个内推升杆(72)顶端和两个外推升杆(73)顶端正对，气缸三(74)向下与第四工位(29)的底座治具(12)对正，检测三(75)向下对准第四工位(29)上底座治具(12)中的半成品断路器(2)。

6.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的灭弧罩输送机构(18)的结构是，包括振盘三(77)，振盘三(77)出口连接有U型的直轨槽(78)，直轨槽(78)安装在直振三(80)上，直轨槽(78)输出端对接有错位板(81)，错位板(81)的俯视形状为u型凹槽，错位板(81)向下与错位气缸传动连接；

错位板(81)的u型凹槽上方正对设有旋转夹手(85)，旋转夹手(85)向上与竖直伸缩的气缸六(86)传动连接，气缸六(86)的缸体固定在滑动架(84)上，滑动架(84)套装在直线滑轨副二(83)上，直线滑轨副二(83)固定在立架(82)上，立架(82)上固定安装有水平推移的气缸五(79)，气缸五(79)的推杆与滑动架(84)传动连接。

7.根据权利要求1所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的导弧板与触头支撑板压装输送机构(20)的结构是，包括触头支撑板输送机构(169)、导弧板输送机构(156)、上推机构(168)及上盖抓取单元(170)，

触头支撑板输送机构(169)的结构是，包括输送单元、压紧单元及移送单元；输送单元的结构是，包括依次对接的振盘六(103)和U型轨道(162)，U型轨道(162)由直振架(105)上的直振六振送支撑，U型轨道(162)输出口开有U型槽，U型轨道(162)输出口与导弧板输送机构(156)上的U型轨道(92)输出口的单边开口正交对接，

压紧单元的结构是，包括竖直推压的汽缸八(93)，气缸八(93)安装在支架六(106)上板另一端；

移送单元的结构是，包括与支架五(105)并排设置的支架四(104)，支架四(104)上部一端安装有推移气缸(102)，支架四(104)上部正面水平安装有直线滑轨副三(101)，支架四(104)上部另一端外侧安装有检测五(95)，直线滑轨副三(101)中套装有滑动板，滑动板与推移气缸(102)的推杆传动连接，在滑动板正面固定安装有竖直推压的汽缸九(98)，气缸九(98)的推杆端头安装有夹持汽缸(99)，夹持汽缸(99)的推杆端头安装有一对夹爪三(96)；上盖抓取单元(170)与汽缸九(98)连接为一体，由推移气缸(102)控制移动。

8.根据权利要求7所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的导弧板输送机构(156)的结构是，包括依次对接的振盘五(155)和U型轨道(92)，U型轨道(92)安装在直振五(167)上，U型轨道(92)输出口与触头支撑板输送机构(169)上的U型轨道(162)输出口的单边开口正交对接。

9.根据权利要求7所述的微型断路器自动组装锁紧系统，其特征在于：所述的上推机构(168)的结构是，包括气缸上推单元(94)及气缸十(100)，气缸上推单元(94)中的上推圆柱(97)穿过U型轨道(162)输出口并开有U型槽；

气缸上推单元(94)的结构是，包括在支架五(105)上设有L型板和竖直直线导轨滑动架，L型板设置在竖直直线导轨滑动架的上方，L型板中开有卡位触头支撑板(150)的四方孔，四方孔设有上台阶，上台阶为L型台阶，L型台阶的两个进入口分别正对导弧板输送机构(156)的直振五(167)和触头支撑板(150)的直振六，L型板的四方孔下方设置有上推圆柱(97)，上推圆柱(97)与竖直直线导轨滑动架的固定板连接，固定板与L型板下方设置的上顶气缸(94)传动连接，L型板前方设置有检测五(95)；气缸十(100)安装在支架六(106)上板一端，上推圆柱(97)向上与竖直推压的汽缸十(100)推杆下端的圆压头正对。

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