CN113539753A - 一种断路器触发装置的组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于断路器组装机器技术领域，具体为一种断路器触发装置的组装设备，本发明提供的触发装置组装设备分别预设有手柄和旋转件的参考姿态信息，装配时先通过供料模块输出符合参考姿态的手柄和旋转件，然后转移模块先将手柄转移至翻转装置中，让翻转装置先将符合参考姿态的手柄翻转为装配姿态，处于装配姿态的手柄其安装槽朝上，因此转移模块便可将符合参考姿态的旋转件装入安装槽内，从而实现手柄和旋转件的组合，然后再由转移模块将组合在一起的手柄和旋转件一同装配至下壳内，解决了现有技术中无法实现自动化组合旋转件和手柄、以及将组合后的旋转件和手柄装配在下壳内的问题。

Description

一种断路器触发装置的组装设备

技术领域

本发明属于断路器组装机器技术领域，具体为一种断路器触发装置的组装设备。

背景技术

断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，断路器一般包括如图1所示的上壳01、下壳022、锁紧装置03、第一弹簧04、第二弹簧05、灭弧06、电磁脱扣器07、触发装置08，由于上述零部件在装配时需要以特定的姿态进行安装，目前难以采用自动化设备进行装配，其中，触发装置包括手柄和装配在手柄上的旋转件，由于手柄的形状较为特殊，其可稳定放置的姿态与装配姿态并不相同，再加上旋转件需要在手柄处于装配姿态时才能装入手柄，因此目前的触发装置通常采用人工进行装配，该种组装方式不仅消耗人力物力，而且效率低下，存在装配质量不稳定、成本较高的缺陷，并不能满足企业的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中采用人工装配断路器触发装置的不足，提供一种实现自动化装配触发装置的组装设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种断路器触发装置的组装设备，涉及的触发装置包括手柄和旋转件，手柄包括一转动部和一拨动部，转动部设有用于安装旋转件的安装槽，组装设备包括控制模块、两个供料模块、料道、翻转装置和转移模块，所述控制模块储存有手柄和旋转件的参考姿态信息，两个供料模块分别输出符合参考姿态的手柄和旋转件，所述料道用于传送断路器下壳，所述翻转装置用于将手柄由参考姿态翻转为装配姿态，所述转移模块用于将所述供料模块输出的符合参考姿态的手柄转移至所述翻转装置中进行翻转，并将所述供料模块输出的符合参考姿态的旋转件装配至经翻转后的手柄上，再将完成装配的手柄和旋转件一同装配至下壳内。

本发明提供的触发装置组装设备分别预设有手柄和旋转件的参考姿态信息，装配时先通过供料模块输出符合参考姿态的手柄和旋转件，然后转移模块先将手柄转移至翻转装置中，让翻转装置先将符合参考姿态的手柄翻转为装配姿态，处于装配姿态的手柄其安装槽朝上，因此转移模块便可将符合参考姿态的旋转件装入安装槽内，从而实现手柄和旋转件的组合，然后再由转移模块将组合在一起的手柄和旋转件一同装配至下壳内，本发明的组装设备根据手柄在参考姿态时容易被稳定输出的特性，从而将手柄以参考姿态的状态进行输出，并通过设置翻转装置来将处于参考姿态的手柄转换为装配姿态，从而符合与旋转件组合的条件以及满足后续装配至下壳的需求，完美地解决了现有技术中无法实现自动化组合旋转件和手柄、以及将组合后的旋转件和手柄装配在下壳内的问题。

进一步的，所述翻转装置包括旋转座和驱动所述旋转座翻转的旋转机构，所述旋转座上设有第一安装柱和第二安装柱，所述转动部开设有与所述第一安装柱对应的第一定位孔，所述拨动部设有与所述第二安装柱对应的第二定位孔，所述转移模块将手柄转移至所述旋转座上，以使所述第一安装柱插入所述第一定位孔内，以及使所述第二安装柱插入所述第二定位孔内，翻转手柄前，第一安装柱和第二安装柱的朝向与处于参考姿态时的第一定位孔和第二定位孔相对应，因此转移模块抓取由供料模块输出的手柄后可直接通过对准上述定位孔和安装柱从而将手柄装入翻转装置，操作十分便捷。

进一步的，所述转移模块包括第一抓手，所述第一抓手包括可升降的第一夹爪，所述第一夹爪包括相对设置的两个夹臂，所述夹臂底端分别设有与所述第一定位孔相对应的镂空结构，夹取所述手柄时，所述夹臂夹设在所述转动部的两侧，使所述镂空结构对准所述第一定位孔，并且使所述拨动部位于所述夹臂之外，从而将所述手柄装配在所述旋转座上，上述第一夹爪针对转动部上的第一定位孔专门设有镂空结构，由于手柄结构较小，通过设置上述镂空结构使第一夹爪夹取手柄时可直接夹在体积较大的转动部两侧，因此可在不影响第一定位孔与第一安装柱配合的前提下，进一步加强夹取时的紧固性。

进一步的，所述第一抓手还包括可升降的第二夹爪，所述第二夹爪用于夹取在所述旋转座上装配好的手柄和旋转件，通过设置第二夹爪可提高第一抓手的工作效率，第一夹爪专门用于夹取供料模块输出的手柄，第二夹爪专门用于夹取旋转座上已经组合好的旋转件和手柄，从而优化第一抓手工作的节拍，减少转移模块多余的动作。

进一步的，所述转移模块还包括第二抓手，所述第二抓手包括可升降的第三夹爪，所述第三夹爪用于夹取由所述供料模块输出的符合参考姿态的旋转件，通过设置第二抓手可提供转移模块的工作效率，第二抓手专门用于夹取供料模块输出的旋转件，从而优化第一抓手工作的节拍，减少转移模块多余的动作。

进一步的，所述第一安装柱、所述第二安柱与所述旋转座之间分别连接有固定座，所述固定座使安装在所述旋转座上的手柄与所述旋转座之间留有预设间隙，该间隙用于供第一夹爪在转移完手柄后从安装柱与旋转座之间有足够的空间退出。

进一步的，两个所述供料模块均包括下料装置、振动装置和视觉识别单元，所述振动装置包括衔接所述下料装置的振动盘以及振动机构，所述下料装置用于向所述振动盘传送手柄或旋转件，所述振动盘通过所述振动机构振动所述手柄或旋转件，所述视觉识别单元获取所述振动盘中手柄或旋转件的姿态，并在所述振动盘中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的手柄或旋转件时发出反馈信号，所述反馈信号包括符合参考姿态的手柄或旋转件的坐标信息，所述控制模块根据反馈信号停止所述振动装置，并驱使所述转移模块抓取所述振动盘中符合参考姿态的手柄或旋转件，通过设置下料装置和振动装置，使手柄和旋转件下料后由振动装置振动至参考姿态，并通过设置视觉识别单元来监测符合参考姿态的零部件的数量，当只有符合条件的手柄和旋转件符合一定数量时，才会反馈至控制模块由控制模块停止振动盘振动，并控制转移模块把符合参考姿态的手柄和旋转件抓取走，视觉识别单元在向控制模块反馈信号的同时，也将符合参考姿态的手柄和旋转件的坐标一同反馈至控制模块，驱使转移模块能根据所抓取手柄和旋转件当前的坐标信息调整其朝向实现自动化装配，以提高生产效率，降低成本以及提高组装的质量。

进一步的，所述下料装置包括支架、可上下摆动地设于所述支架上的料仓、以及与所述料仓连接的摆动机构，所述料仓端部设有出料口，所述摆动机构选择性地驱使所述料仓向下摆动，从而间断地向所述振动盘传送手柄或旋转件，料仓的设置方式可实现间断式供料，防止零部件的堆积。

进一步的，所述下料装置还包括设于所述料仓下侧的料斗，所述料斗上下两端敞口，所述料斗的内壁设有自上往下逐渐收窄的导料壁，所述料斗的下端开口连接有向所述振动盘延伸的导料槽，料斗和导料槽可将手柄、旋转件导向至振动盘，防止零部件直接从料仓跌落而破损。

进一步的，所述料仓包括安装架、料盘和定位气缸，所述安装架的下侧相对设有两个卡槽，所述料盘的相对两端对应所述卡槽分别设有翻边，所述料盘插入至两个卡槽之间以使所述翻边支承在所述卡槽上，所述定位气缸设有两个，其分别固定在所述安装架对应所述料盘的两个对角处，两个定位气缸的输出端选择性地向下抵压所述翻边，以将所述料盘固定在所述卡槽上，料仓的设置方式方便补充手柄和旋转件。

附图说明

图1为断路器的结构示意图；

图2为组装设备的结构示意图；

图3为第一抓手、第二抓手的结构示意图；

图4为第一夹爪夹取手柄准备将手柄装入旋转座的结构示意图；

图5为手柄以参考姿态装入旋转座并在翻转前的示意图；

图6为翻转装置将手柄翻转为装配姿态的示意图；

图7为旋转件装入手柄后的示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

参见图1、图2和图7，本发明涉及的断路器的零部件包括上壳01、下壳02、锁紧装置03、第一弹簧04、第二弹簧05、灭弧06、电磁脱扣器07和触发装置08，触发装置08包括手柄081和旋转件082，手柄081包括一转动部083和一拨动部084，转动部083设有用于安装旋转件082的安装槽085，组装设备包括控制模块、两个供料模块A、料道C、翻转装置D和转移模块B。

参见图1和图2，控制模块储存有手柄081和旋转件082的参考姿态信息，两个供料模块A设于转移模块B的相对两侧，分别用于输出符合参考姿态的手柄081和旋转件082，所述料道C用于将断路器下壳02传送至转移模块B的侧部，所述翻转装置D用于将手柄081由参考姿态翻转为装配姿态，如图5所示，手柄081处于参考姿态，如图6所示，手柄081处于装配姿态。所述转移模块B用于将所述供料模块A输出的符合参考姿态的手柄081转移至所述翻转装置D中进行翻转，并将所述供料模块A输出的符合参考姿态的旋转件082装配至经翻转后的手柄081的安装槽085内，再将完成装配的手柄081和旋转件082(即触发装置08)一同装配至下壳02内。

参见图2至图7，转移模块B包括可升降的第一抓手B1和第二抓手B2，在一种具体的实施方式中，第一抓手B1与第二抓手B2分别由升降机构驱动升降，升降机构可以是升降气缸。在一种具体的设置方式中，第一抓手B1包括第一夹爪B11和第二夹爪B12，所述第一夹爪B11用于夹取由供料模块A输出的符合参考姿态的手柄081，所述第二夹爪B12用于夹取在翻转装置D上完成组合的手柄081和旋转件082(即触发装置08)，第二抓手B2包括第三夹爪B21，所述第三夹爪B21用于夹取由供料模块A输出的符合参考姿态的旋转件082。上述夹爪可通过气缸实现开合。设置第一夹爪B11、第二夹爪B12和第三夹爪B21可专门地夹取对应零部件，从而优化第一抓手B1和第二抓手B2的工作节拍，减少转移模块B多余的动作，在一种具体的实施方式中，所述转移模块B采用SCARA机器人主体，第一抓手B1和第二抓手B2连接于SCARA机器人的输出端上,SCARA机器人通过驱动其输出端转动，从而驱动第一抓手B1和第二抓手B2转动实现对不同零部件的抓取。

参见图2至图7，翻转装置D包括旋转座D1和驱动旋转座D1旋转的旋转机构D2，所述旋转机构D2可以是现有的电机或者旋转气缸，旋转座D1上间隔设有第一安装柱D3和第二安装柱D4，转动部083位于安装槽085内开设有与第一安装柱D3对应的第一定位孔086，拨动部084设有与第二安装柱D4对应的第二定位孔087，转移模块B将手柄081转移至旋转座D1上，以使第一安装柱D3插入第一定位孔086内，以及使第二安装柱D4插入第二定位孔087内，翻转手柄081前，第一安装柱D3和第二安装柱D4的朝向与处于参考姿态时的第一定位孔086和第二定位孔087相对应，因此转移模块B抓取由供料模块A输出的手柄081后可直接通过对准上述定位孔和安装柱从而将手柄081装入翻转装置D，操作十分便捷，同时，由于旋转件082设有轴孔，因此组合旋转件082和手柄081时，可通过第一安装柱D3进行定位安装，即将旋转件082通过轴孔套设在第一安装柱D3上。

参见图2至图7，第一夹爪B11包括相对设置的的两个夹臂B13，所述夹臂B13底端分别设有与所述第一定位孔086相对应的镂空结构B14，夹取所述手柄081时，所述夹臂B13夹设在所述转动部083的两侧，使所述镂空结构B14对准所述第一定位孔086，并且使所述拨动部084位于所述夹臂B13之外，从而将所述手柄081装配在所述旋转座D1上，上述第一夹爪B11针对转动部083上的第一定位孔086专门设有镂空结构B14，由于手柄081结构较小，通过设置上述镂空结构B14使第一夹爪B11夹取手柄081时可直接夹在体积较大的转动部083两侧而不会阻挡第一定位孔086，因此可在不影响第一定位孔086与第一安装柱D3配合的前提下，进一步加强夹取时的紧固性。

参见图4，所述第一安装柱D3、所述第二安柱与所述旋转座D1之间分别连接有固定座D5，所述固定座D5使安装在所述旋转座D1上的手柄081与所述旋转座D1之间留有预设间隙，该间隙用于供第一夹爪B11在转移完手柄081后从安装柱与旋转座D1之间有足够的空间退出。

参见图2，在一种具体的实施方式中，两个供料模块A均包括下料装置1、振动装置2和视觉识别单元3，每个振动装置2均包括衔接对应下料装置1的振动盘21以及振动机构22，下料装置1向振动盘21传送对应的零部件，所述零部件是指上述的手柄081或旋转件082，振动盘21通过振动机构22振动零部件，视觉识别单元3用作获取振动盘21中零部件的当前姿态，所述视觉识别单元3包括用于拍摄图像的摄像模组31，摄像模组31垂直设于振动盘21的上方。

视觉识别单元3在当振动盘21中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的零部件时发出反馈信号，以促使控制模块停止振动装置2，并驱使转移模块B抓取振动盘21中符合参考姿态的零部件，所述反馈信号包括符合参考姿态的零部件的坐标信息，上述n的范围在2-5个，优选为3个。在一种具体的实施方式中，当零部件的个数满足上述条件后，转移模块B将符合参考姿态的零部件全部转移后，控制模块才控制振动盘21重新振动，在另一种具体的实施方式中，当零部件的个数满足上述条件后，转移模块B将符合参考姿态的其中一个零部件转移后，控制模块即控制该振动盘21重新开始振动，例如，转移模块B抓取完一个供料模块A输出的手柄081后，该供料模块B立即重新振动，同时转移模块B再转移至另一供料模块A处抓取由该供料模块B输出的旋转件082，当转移模块B完成了旋转件082的抓取后，对应的供料模块B立即重新振动，如此循环实现交替取料。上述n的数据设置范围不宜过大，若只n设置1个的话，虽然每次振动的时间会大幅减少，但符合参考姿态的零部件只有1个，其分布具有随机性，转移模块B每次抓取零部件的行程将会增大，因此设置2-5个以扩大符合参考姿态的零部件在振动盘21覆盖的范围，从而减少转移模块B每次抓取振动盘21上零部件的行程，以提高转移模块B的工作效率，因此将n设置为2-5个，优选为3个。

本实施例提供的供料模块A过设置下料装置1和振动装置2，使手柄081和旋转件082下料后由振动装置2振动至参考姿态，并通过设置视觉识别单元3来监测符合参考姿态的零部件，当只有符合条件的零部件符合一定数量时，才会反馈至控制模块由控制模块停止振动盘21振动，并控制转移模块B把符合参考姿态的零部件抓取走，其中，上述参考姿态信息是预先设置的，该参考姿态信息包括手柄081和旋转件082在振动盘21上被允许转移时，其此时在视觉识别单元3视角下被获取到的视图，也就是说，只要当零部件被振动至指定的一侧面朝向摄像模组31时符合参考姿态，即被允许转移，而零部件此时在平行于振动盘21方向上的角度并不限定，后续可在转移零部件时由转移模块B进行调整，具体是通过在视觉识别单元3向控制模块反馈信号的同时，将符合参考姿态的零部件的坐标一同反馈至控制模块，经控制模块处理后驱动转移模块B作出相应的动作以将零部件调整至所需的角度，上述坐标获取以及坐标处理的方式为现有技术，在此不作详细说明。在一种具体的实施方式中，上述零部件的参考姿态信息可以是储存在控制模块中，也可以储存于视觉识别单元3中。通过上述的操作后，转移模块B能立即抓取相应的零部件，并根据视觉识别单元3所反馈的信息将零部件转移至对应的工位上或者直接装配在对应的安装位置上，从而实现自动化组装断路器的功能，提高生产的效率，降低成本以及提高组装的质量。

参见图2，下料装置1均包括支架11、可上下摆动地设于支架11上的料仓12、与料仓12连接的摆动机构13、设于料仓12下侧的料斗14，料仓12的前端设有出料口，料斗14上下两端敞口，其内壁设有自上往下逐渐收窄的导料壁141，料斗14的下端开口连接有向振动盘21延伸的导料槽15，摆动机构13选择性地驱使料仓12向下摆动，以间断地向料斗14内传送零部件，零部件在导向壁141的导引下移至料斗14的下端开口并通过导料槽15进入振动盘21，上述间断式下料可避免零部件过多堆积堵塞料斗14，设置料斗14和导料槽15可有效地疏导零部件流向振动盘21，避免零部件在下落过程损坏。

参见图2，在一种具体的实施方式中，料仓12包括安装架121、料盘122和定位气缸123，安装架121的下侧相对设有两个卡槽124，料盘122的相对两端对应卡槽124分别设有翻边125，料盘122插入至两个卡槽124之间以使翻边125支承在卡槽124上，定位气缸123设有两个，其分别固定在安装架121上侧对应料盘122的两个对角处，两个定位气缸123的输出端选择性地向下抵压翻边125，以将料盘122固定在卡槽124上，上述料仓12的设置方式便于补充零部件，当料仓12的零部件耗尽后，驱使定位气缸123的输出端收回，以致可将料盘122从卡槽124中取出，便能够直接更换装有零部件的料盘122，操作十分方便。

本发明提供的触发装置组装设备分别预设有手柄081和旋转件082的参考姿态信息，装配时先通过供料模块A输出符合参考姿态的手柄081和旋转件082，然后转移模块B先将手柄081转移至翻转装置D中，让翻转装置D先将符合参考姿态的手柄081翻转为装配姿态，处于装配姿态的手柄081其安装槽085朝上，因此转移模块B便可将符合参考姿态的旋转件082装入安装槽085内，从而实现手柄081和旋转件082的组合，然后再由转移模块B将组合在一起的手柄081和旋转件082一同装配至下壳内，本发明的组装设备根据手柄081在参考姿态时容易被稳定输出的特性，从而将手柄081以参考姿态的状态进行输出，并通过设置翻转装置D来将处于参考姿态的手柄081转换为装配姿态，从而符合与旋转件082组合的条件以及满足后续装配至下壳的需求，完美地解决了现有技术中无法实现自动化组合旋转件082和手柄081、以及将组合后的旋转件082和手柄081(即触发装置08)装配在下壳02的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种断路器触发装置的组装设备，涉及的触发装置包括手柄和旋转件，所述手柄包括一转动部和一拨动部，所述转动部设有用于安装所述旋转件的安装槽，其特征在于，所述组装设备包括：

控制模块，储存有手柄和旋转件的参考姿态信息；

两个供料模块，分别输出符合参考姿态的手柄和旋转件；

用于传送断路器下壳的料道；

用于将手柄由参考姿态翻转为装配姿态的翻转装置；

转移模块，所述转移模块用于将所述供料模块输出的符合参考姿态的手柄转移至所述翻转装置中进行翻转，并将所述供料模块输出的符合参考姿态的旋转件装配至经翻转后的手柄上，再将完成装配的手柄和旋转件一同装配至下壳内。

2.根据权利要求1所述的组装设备，其特征在于，所述翻转装置包括旋转座和驱动所述旋转座翻转的旋转机构，所述旋转座上设有第一安装柱和第二安装柱，所述转动部开设有与所述第一安装柱对应的第一定位孔，所述拨动部设有与所述第二安装柱对应的第二定位孔，所述转移模块将手柄转移至所述旋转座上，以使所述第一安装柱插入所述第一定位孔内，使所述第二安装柱插入所述第二定位孔内。

3.根据权利要求2所述的组装设备，其特征在于，所述转移模块包括第一抓手，所述第一抓手包括可升降的第一夹爪，所述第一夹爪包括相对设置的两个夹臂，所述夹臂底端分别设有与所述第一定位孔相对应的镂空结构，夹取所述手柄时，所述夹臂夹设在所述转动部的两侧，使所述镂空结构对准所述第一定位孔，并且使所述拨动部位于所述夹臂之外，从而将所述手柄装配在所述旋转座上。

4.根据权利要求3所述的组装设备，其特征在于，所述第一抓手还包括可升降的第二夹爪，所述第二夹爪用于夹取在所述旋转座上装配好的手柄和旋转件。

5.根据权利要求3所述的组装设备，其特征在于，所述转移模块还包括第二抓手，所述第二抓手包括可升降的第三夹爪，所述第三夹爪用于夹取由所述供料模块输出的符合参考姿态的旋转件。

6.根据权利要求2所述的组装设备，其特征在于，所述第一安装柱、所述第二安柱与所述旋转座之间分别连接有固定座，所述固定座使安装在所述旋转座上的手柄与所述旋转座之间留有预设间隙。

7.根据权利要求1至6任一项所述的组装设备，其特征在于，两个所述供料模块均包括下料装置、振动装置和视觉识别单元，所述振动装置包括衔接所述下料装置的振动盘以及振动机构，所述下料装置用于向所述振动盘传送手柄或旋转件，所述振动盘通过所述振动机构振动所述手柄或旋转件，所述视觉识别单元获取所述振动盘中手柄或旋转件的姿态，并在所述振动盘中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的手柄或旋转件时发出反馈信号，所述反馈信号包括符合参考姿态的手柄或旋转件的坐标信息，所述控制模块根据反馈信号停止所述振动装置，并驱使所述转移模块抓取所述振动盘中符合参考姿态的手柄或旋转件。

8.根据权利要求7所述的组装设备，其特征在于，所述下料装置包括支架、可上下摆动地设于所述支架上的料仓、以及与所述料仓连接的摆动机构，所述料仓端部设有出料口，所述摆动机构选择性地驱使所述料仓向下摆动，从而间断地向所述振动盘传送手柄或旋转件。

9.根据权利要求8所述的组装设备，其特征在于，所述下料装置还包括设于所述料仓下侧的料斗，所述料斗上下两端敞口，所述料斗的内壁设有自上往下逐渐收窄的导料壁，所述料斗的下端开口连接有向所述振动盘延伸的导料槽。

10.根据权利要求9所述的组装设备，其特征在于，所述料仓包括安装架、料盘和定位气缸，所述安装架的下侧相对设有两个卡槽，所述料盘的相对两端对应所述卡槽分别设有翻边，所述料盘插入至两个卡槽之间以使所述翻边支承在所述卡槽上，所述定位气缸设有两个，其分别固定在所述安装架对应所述料盘的两个对角处，两个定位气缸的输出端选择性地向下抵压所述翻边，以将所述料盘固定在所述卡槽上。

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