CN206211356U - 一种断路器装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器装配系统，包括升降平台、滑设于升降平台上的装配台板、用于极柱上下料的第一上料装置、用于断路器机构上下料的第二上料装置、用于检测极柱出线端面平面度的检测装置及用于显示检测结果的显示装置，装配台板与极柱数量相同，各装配台板上设有用于定位极柱出线孔的定位部，检测装置与装配台板数量相同并一一对应安装于装配台板上，显示装置与检测装置连接。本实用新型具有自动化程度高、装配质量好、生产效率高等优点。

Description

一种断路器装配系统

技术领域

本实用新型涉及断路器装配技术，尤其涉及一种断路器装配系统。

背景技术

高压开关柜广泛应用于配电系统，作接受与分配电能之用。既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行，以及设备和运行维修人员的安全。因此，高压开关柜是非常重要的配电设备，其安全、可靠运行对电力系统具有十分重要的意义。断路器为高压开关柜中最核心的单元部件，其运行质量是整个开关柜质量保证的关键，它不仅能接通(关合)和分断(开断)运行回路正常工作电流、过载电流，还能自动分断(开断)电力系统中短路故障电流，因此断路器质量至关重要。在高压开关柜生产领域，现有制造厂家众多，但有高水准制造工艺的厂家并不多。对于断路器单元，当前大多数厂家对关键部件如极柱11、断路器机构12等，在制造工艺强的专业厂家采购，然后拼装。这在一定程度上提高了产品质量，弥补了自身制造工艺的不足，但由于当前许多公司在产品装配过程中缺乏有效的质量控制办法，导致产品装配后质量不稳定。

如附图1和图2所示，断路器单元主要由极柱11、断路器机构12、底盘车13、触臂套管14、触臂15、梅花动触头16等组成。装配时，将极柱11置于断路器机构12安装面，用内六角安装螺钉将两部件联接紧固。产品投运时，将断路器单元送至开关柜断路器室，外力推动底盘车13向静触杆17方向移动，当静触杆17插入到梅花动触头16中心孔一定距离后（静触杆17和梅花动触头16皆为镀银关键件，接触良好才能保证电流导通良好），断路器位置锁定。工作时，电流经A端静触杆17→上方的梅花动触头16→上方的触臂15→极柱11→下方的触臂15→下方的梅花动触头16→B端静触杆17，形成工作回路。

要保证断路器运行质量，关键是要保证梅花动触头16与对应的静触杆17接触良好。梅花动触头16安装于触臂15，静触杆17固定于柜体上，因此，静触杆17位置固定不变的情况下，需要保证触臂15位置精准。触臂15安装于极柱11的A出线端面与B出线端面，且长度较长（以12KV/1250～3150A产品为例，触臂15加上梅花动触头16总长L为192mm），触臂15与极柱11出线端是以端面贴合方式联接，当极柱11各相出线端面互不平行，安装于出线端的触臂15各相（共6相）中心轴线将相互不平行，受触臂15长度放大影响，其孔中心位置误差将成几何倍增大，很容易导致安装于触臂15上的梅花动触头16中心轴线与静触杆17中心轴线位置偏离（不同轴）过大，工作时致静触杆17无法正常插入梅花动触头16中甚至无法插入，最终导致梅花动触头16与静触杆17接触不良或根本无法插入，从而影响产品质量。因此，在断路器装配工序中，除了保证极柱11装配后A、B、C三相相间距达尺寸要求之外，在此基础上更重要的是保证极柱11安装后各相出线座端面平行（三相共有A1、A2、A3、B1、B2、B3六个出线端）。

如附图3所示，现有的装配工装主要由底板21、滑轨22、面板23、定位销24、滑座25组成。装配时，采用吊装的方式将极柱11平铺于面板23上，以定位销24将极柱11的上、下两个出线孔定位，依次并列放置三件极柱11，面板23保证极柱11各相出线座端面在同一平面内，定位销24确定各相间安装距离；采用吊具或专用夹持工具将断路器机构12整体吊装与极柱11对接，再用内六角安装螺栓分别将各相极柱11与断路器机构12联接紧固。该装配工装虽然能在保证A、B、C三相相间距及各相出线端端面平行起到一定的作用，但如果断路器机构12安装面平面度超差、极柱11中的上、下出线座端面平行度超差（极柱11上、下出线座来料件已固化，不可调整）、极柱11出线端面与其安装底面垂直度有偏差，即来料子部件本身的形位误差超过要求值，装配时因缺乏精准的检测数据，无法判断来料配件是否合格，也无法在装配过程中进行位置调整或采取补正措施，最终装配质量仍无法保证。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、装配质量好、生产效率高的断路器装配系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种断路器装配系统，包括升降平台、滑设于升降平台上的装配台板、用于极柱上下料的第一上料装置、用于断路器机构上下料的第二上料装置、用于检测极柱出线端面平面度的检测装置及用于显示检测结果的显示装置，所述装配台板与极柱数量相同，各装配台板上设有用于定位极柱出线孔的定位部，所述检测装置与所述装配台板数量相同并一一对应安装于所述装配台板上，所述显示装置与所述检测装置连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述检测装置包括多个气缸传感器，多个气缸传感器与气源之间依次设有中继连接器和速度控制器，多个所述气缸传感器沿所述定位部的周向均匀布置，多个所述气缸传感器依次经所述中继连接器和电缆与所述显示装置连接。

所述升降平台包括平台组件、底架车、底架车限位导轨及设于平台组件和底架车之间的升降部件，所述平台组件上侧装设有平移滑轨，所述装配台板通过滑块滑设于所述平移滑轨上，所述气缸传感器上端穿设于所述装配台板中，下端穿设于所述平台组件中。

所述平台组件下侧装设有升降导柱，所述底架车上装设有与所述升降导柱配合的直线轴承。

所述第一上料装置为助力机械手。

所述第二上料装置包括辊轮输送线、对接组件、旋转夹持组件、用于驱动旋转夹持组件上下运动的升降组件及用于驱动旋转夹持组件平移运动的平移组件，所述对接组件与所述辊轮输送线对接，所述旋转夹持组件位于所述对接组件上方，所述旋转夹持组件的平移方向与所述装配台板的滑动方向相同，所述辊轮输送线的输送方向与所述旋转夹持组件的平移方向垂直。

还包括数据集成分析装置，所述数据集成分析装置包括PC机及用于扫描来料信息的扫描枪，所述扫描枪和所述检测装置均与所述PC机连接。

一种上述断路器装配系统的装配方法，包括以下步骤：

S1极柱上料：所述第一上料装置依次将各极柱一一对应放置于装配台板上，极柱的出线孔与装配台板上的定位部配合实现定位；

S2装配前极柱出线端面平面度检测：所述检测装置对各相极柱出线端面平面度进行检测，并将检测结果传输至显示装置，若检测结果不合格，由第一上料装置更换新的极柱并重新进行平面度检测，直至各相极柱全部检测合格；

S3断路器机构上料及装配：所述第二上料装置将断路器机构安装面与极柱对接，利用螺栓将极柱与断路器机构连接紧固；

S4装配后极柱出线端面平面度检测：第二上料装置夹持固定住断路器机构和极柱，升降平台带动装配台板下降且下降距离不大于检测装置的检测距离，极柱与装配台板分离，检测装置对极柱出线端面平面度再次进行检测，若某相极柱检测不合格，则拧松该相极柱的固定螺栓加入调整垫圈后再次拧紧，然后重新对该相极柱出线端面平面度进行检测，直至该相极柱出线端面平面度达到设计要求。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的断路器装配系统，设置第一上料装置和第二上料装置分别用于极柱和断路器机构的上下料，提高了自动化程度；在装配台板上安装检测装置，可对来料极柱出线端面的平面度及装配后的平面度进行检测，保证了装配质量，提高了装配效率。该断路器装配系统的装配方法在装配之前对来料极柱出线端面的平面度进行检测，避免将不合格极柱混入装配中；装配台板安装于升降平台上，装配完成后，极柱与装配台板分离，使极柱处于不受装配台板外力约束的自由状态，然后再次对极柱出线端面的平面度进行检测，避免回弹变形对检测结果的影响，能够真实地反映装配后最终结果，对于装配质量不达标的及时检测并进行调整，保证了装配质量，提高了装配效率。

附图说明

图1是本实用新型涉及的断路器单元的主视结构示意图。

图2是本实用新型涉及的断路器单元的俯视结构示意图。

图3是现有断路器装配工装的结构示意图。

图4是本实用新型断路器装配系统的结构示意图。

图5是本实用新型中的检测装置和升降平台的结构示意图。

图6是图5中A处的放大图。

图7是本实用新型中的第二上料装置的结构示意图。

图8是本实用新型中的数据集成分析装置的结构示意图。

图9是本实用新型断路器装配系统使用时的结构示意图。

图10本实用新型中的检测装置和升降平台使用状态时的结构示意图。

图11是图10中B处的放大图。

图12是本实用新型中的检测装置的检测流程图。

图13是本实用新型断路器装配方法的流程图。

图中各标号表示：11、极柱；12、断路器机构；13、底盘车；14、触臂套管；15、触臂；16、梅花动触头；17、静触杆；2、升降平台；21底板、22滑轨；23、面板；24、定位销；25、滑座；26、平台组件；261、平移滑轨；262、升降导柱；27、底架车；271、直线轴承；28、底架车限位导轨；29、升降部件；3、装配台板；31、定位部；32、滑动座；4、第一上料装置；5、第二上料装置；51、辊轮输送线；52、对接组件；53、旋转夹持组件；54、升降组件；55、平移组件；6、检测装置；61、气缸传感器；62、气源；63、中继连接器；64、速度控制器；65、电缆；66、安装支架；7、显示装置；8、数据集成分析装置；81、PC机；82、扫描枪。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图4至图12所示，本实施例的断路器装配系统，包括升降平台2、滑设于升降平台2上的装配台板3、用于极柱11上下料的第一上料装置4、用于断路器机构12上下料的第二上料装置5、用于检测极柱11出线端面平面度的检测装置6及用于显示检测结果的显示装置7，装配台板3与极柱11数量相同，各装配台板3上设有用于定位极柱11出线孔的定位部31，检测装置6与装配台板3数量相同并一一对应安装于装配台板3上，显示装置7与检测装置6连接，该断路器装配系统设置第一上料装置4和第二上料装置5分别用于极柱11和断路器机构12的上下料，提高了自动化程度；在装配台板3上安装检测装置6，可对来料极柱11出线端面的平面度及装配后的平面度进行检测，保证了装配质量，提高了装配效率。本实施例中，第一上料装置4为助力机械手；定位部31为销状，由铝合金精加工而成；极柱11共三相。

如图13所示，上述断路器装配系统的装配方法包括以下步骤：

S1极柱11上料：第一上料装置4依次将各极柱11一一对应放置于装配台板3上，极柱11的出线孔与装配台板3上的定位部31配合实现定位；

S2装配前极柱11出线端面平面度检测：检测装置6对各相极柱11出线端面平面度进行检测，并将检测结果传输至显示装置7，若检测结果不合格，由第一上料装置4更换新的极柱11并重新进行平面度检测，直至各相极柱11全部检测合格；

S3断路器机构12上料及装配：第二上料装置5将断路器机构12安装面与极柱11对接，利用螺栓将极柱11与断路器机构12连接紧固；

S4装配后极柱11出线端面平面度检测：第二上料装置5夹持固定住断路器机构12和极柱11，升降平台2带动装配台板3下降且下降距离不大于检测装置6的检测距离，极柱11与装配台板3分离，检测装置6对极柱11出线端面平面度再次进行检测，若某相极柱11检测不合格，则拧松该相极柱11的固定螺栓加入调整垫圈后再次拧紧，然后重新对该相极柱11出线端面平面度进行检测，直至该相极柱11出线端面平面度达到设计要求。

该断路器装配系统的装配方法在装配之前对来料极柱11出线端面的平面度进行检测，避免将不合格极柱11混入装配中；装配台板3安装于升降平台2上，装配完成后，极柱11与装配台板2分离，使极柱11处于不受装配台板2外力约束的自由状态（螺栓紧固时，断路器机构12的安装面因受紧固力不均会产生一定的弹性变形，但受到装配系统的限制作用，在装配台板3上极柱11出线端面平面度检测合格，但是离开装配台板3之后会发生回弹变形），然后再次对极柱11出线端面的平面度进行检测，避免回弹变形对检测结果的影响，能够真实地反映装配后最终结果，对于装配质量不达标的及时检测并进行调整，保证了装配质量，提高了装配效率。

检测装置6包括多个气缸传感器61，多个气缸传感器61与气源62之间依次设有中继连接器63和速度控制器64，多个气缸传感器61沿定位部31的周向均匀布置，多个气缸传感器61依次经中继连接器63和电缆65与显示装置7连接，本实施例中，气缸传感器61共四个、呈正方形布置于定位部31四周；气缸传感器61采用基恩士GT2-PA12型全新笔式气缸传感器，分辨率0.5μm、精度2μm，检测范围12mm，安装支架66通过螺钉与装配台板3固定连接，在气源62的驱动下完成平面度的检测；电缆65采用具有良好耐油、耐污能力的电缆线，用于将检测数据传输至显示装置7。检测装置6在使用前须用高精度标准模板校准平面度，以确定气缸传感器61。可设定检测装置6的检测平面度偏离值，当检测的偏离值大于设定值时，产生溢出信号，报警灯闪烁提示；当极柱11全部置于装配台面3并启动平面度检测后，可以检测出各相平面度是否合格、各相是否平行，当某相超出偏差范围时，可以确定该相极柱11来料件不合格，通过助力机械手将不合格件更换，当各相极柱11全部检测合格后，进行后续装配。具体检测过程为：气源62依次经过速度控制器64和中继连接器63驱动所有气缸传感器61向上伸出至及极柱11的出线端面，气缸传感器61探触到极柱11的出线端面后，通过电缆65将检测数据传输至显示装置7（显示装置7配套设置有放大装置，便于操作者能够直观地观察到检测数据），将检测数据的最大值减去最小值即可得到各相极柱的偏离值。

升降平台2包括平台组件26、底架车27、底架车限位导轨28及设于平台组件26和底架车27之间的升降部件29，平台组件26上侧装设有平移滑轨261，装配台板3通过滑动座32滑设于平移滑轨261上，气缸传感器61上端穿设于装配台板3中，下端穿设于平台组件26中，本实施例中，平台组件26由铝型材、平板等组成；底架车27由铝型材拼接而成；升降部件29采用手摇千斤顶，在其他实施例中也可采用气缸等部件或组件，能实现平台组件26的升降即可。

本实施例中，平台组件26下侧装设有升降导柱262，底架车27上装设有与升降导柱262配合的直线轴承271，使得平台组件26的升降运动更平稳、顺畅，精度更高。

本实施例中，第二上料装置5包括辊轮输送线51、对接组件52、旋转夹持组件53、用于驱动旋转夹持组件53上下运动的升降组件54及用于驱动旋转夹持组件53平移运动的平移组件55，对接组件52与辊轮输送线51对接，旋转夹持组件53位于对接组件52上方，旋转夹持组件53的平移方向与装配台板3的滑动方向相同，辊轮输送线51的输送方向与旋转夹持组件53的平移方向垂直，断路器机构21先经辊轮输送线51输送至对接组件52，旋转夹持组件53下移夹持固定住断路器机构12，然后上移，上移一定距离之后将断路器机构12在竖直平面内翻转90度，便于断路器机构12与极柱11对接，最后旋转夹持组件53带动断路器机构12水平移动至极柱11侧面的装配位置；断路器机构12到达装配位置之后，装配台板3带动极柱11沿平台组件26上的平移滑轨261滑动至极柱11与断路器机构12安装面接触，然后由手摇千斤顶带动平台组件26、装配台板3及极柱11整体上升，直至极柱11与断路器机构12实现对接。

断路器装配系统还包括数据集成分析装置8，数据集成分析装置8包括PC机81及用于扫描来料信息的扫描枪82，扫描枪82和检测装置6均与PC机81连接，扫描枪82用于扫描来料信息（包括来料代码、生产厂家、生产批次等）输入到PC机81中，利用PC机81对扫描枪82、气缸传感器61的检测数据等各种信息进行集成，并进行集中管理，能实现整个生产作业的可视、可追、可控管理。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种断路器装配系统，其特征在于：包括升降平台（2）、滑设于升降平台（2）上的装配台板（3）、用于极柱（11）上下料的第一上料装置（4）、用于断路器机构（12）上下料的第二上料装置（5）、用于检测极柱（11）出线端面平面度的检测装置（6）及用于显示检测结果的显示装置（7），所述装配台板（3）与极柱（11）数量相同，各装配台板（3）上设有用于定位极柱（11）出线孔的定位部（31），所述检测装置（6）与所述装配台板（3）数量相同并一一对应安装于所述装配台板（3）上，所述显示装置（7）与所述检测装置（6）连接。

2.根据权利要求1所述的断路器装配系统，其特征在于：所述检测装置（6）包括多个气缸传感器（61），多个气缸传感器（61）与气源（62）之间依次设有中继连接器（63）和速度控制器（64），多个所述气缸传感器（61）沿所述定位部（31）的周向均匀布置，多个所述气缸传感器（61）依次经所述中继连接器（63）和电缆（65）与所述显示装置（7）连接。

3.根据权利要求2所述的断路器装配系统，其特征在于：所述升降平台（2）包括平台组件（26）、底架车（27）、底架车限位导轨（28）及设于平台组件（26）和底架车（27）之间的升降部件（29），所述平台组件（26）上侧装设有平移滑轨（261），所述装配台板（3）通过滑动座（32）滑设于所述平移滑轨（261）上，所述气缸传感器（61）上端穿设于所述装配台板（3）中，下端穿设于所述平台组件（26）中。

4.根据权利要求3所述的断路器装配系统，其特征在于：所述平台组件（26）下侧装设有升降导柱（262），所述底架车（27）上装设有与所述升降导柱（262）配合的直线轴承（271）。

5.根据权利要求1所述的断路器装配系统，其特征在于：所述第一上料装置（4）为助力机械手。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器装配系统，其特征在于：所述第二上料装置（5）包括辊轮输送线（51）、对接组件（52）、旋转夹持组件（53）、用于驱动旋转夹持组件（53）上下运动的升降组件（54）及用于驱动旋转夹持组件（53）平移运动的平移组件（55），所述对接组件（52）与所述辊轮输送线（51）对接，所述旋转夹持组件（53）位于所述对接组件（52）上方，所述旋转夹持组件（53）的平移方向与所述装配台板（3）的滑动方向相同，所述辊轮输送线（51）的输送方向与所述旋转夹持组件（53）的平移方向垂直。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器装配系统，其特征在于：还包括数据集成分析装置（8），所述数据集成分析装置（8）包括PC机（81）及用于扫描来料信息的扫描枪（82），所述扫描枪（82）和所述检测装置（6）均与所述PC机（81）连接。