CN220526834U - 自动化装配设备 - Google Patents

Abstract

一种自动化装配设备，其包括摆动装置和旋转装置，所述旋转装置包括设有型腔的旋转座，以及用于驱动旋转座转动的旋转机构，旋转机构能够带动旋转座转动到第一角度和第二角度，用于装入两个装配件；摆动件和与摆动件连接的拨动杆，所述摆动装置用于驱动摆动件摆动，驱动拨动杆推动弹性件转动，先通过旋转装置驱动旋转座转动，便于将两个装配件分别放到旋转座中，然后摆动装置驱动拨动杆推动弹性件，使两个装配件通过弹性件限位，摆动装置和旋转装置两者之间通过转动动作形成巧妙配合减少了直动动作的部分，不仅具有动作时间短、工作效率高和体积小的特点，而且旋转座的与两个装配件装入的角度对齐，能够方便将两个装配件分别放入旋转座。

Description

自动化装配设备

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种自动化装配设备。

背景技术

断路器产品的装配过程中，通常需要先将动触头装入转轴，再转动动触头上的扭簧，使扭簧的一端与动触头限位，并使扭簧的另一端与转轴压紧，完成动触头、扭簧和转轴的组装。但是，现有断路器产品的装配通常由人工利用特制的尖嘴钳进行安装，对人工技术要求较高，一致性较差。而且，人工操作强度大，劳动生产率不高，在产量逐年增长的情况下，人工操作，人员需求量随产量增加而递增，人员招聘、管理难度大，市场竞争压力大，成本越来越高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一种缺陷，提供一种自动化装配设备。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种自动化装配设备，其包括摆动装置和旋转装置，所述旋转装置包括设有型腔的旋转座，以及用于驱动旋转座转动的旋转机构，旋转机构能够带动旋转座转动到第一角度和第二角度，用于装入两个装配件；摆动件和与摆动件连接的拨动杆，所述摆动装置用于驱动摆动件摆动，驱动拨动杆推动弹性件转动。

优选的，所述摆动装置包括相对设置的两个摆动件，所述两个摆动件分别包括枢转部摆动部，所述两个摆动件的摆动部之间通过拨动杆相连，所述摆动装置用于驱动至少一个摆动件的摆动部，使两个摆动件绕各自枢转部转动。

优选的，所述两个摆动件通过拨动杆相连组成U型结构，所述旋转座设置在所述U型结构内侧，所述旋转座和摆动件的转动轴重合设置。

优选的，还包括出料装置，所述旋转座设有避让孔，至少其中一个装配件能够穿过避让孔并伸到旋转座外侧，所述出料装置包括出料件以及用于驱动出料件移动的出料气缸，所述出料件用于推动从避让孔伸出的装配件，使装配件离开旋转座。

优选的，还包括平移装置，所述平移装置用于带动旋转装置和摆动装置沿平行于旋转座的转动轴的轴向直线移动。

优选的，所述旋转座的转动轴轴向的两侧设有相对的两个侧板，所述旋转座与两个侧板之间分别设有两个旋转件，所述旋转座通过两个旋转件与两个侧板分别转动连接。

优选的，所述旋转机构用于驱动至少其中一个旋转件转动。

优选的，所述旋转件包括齿轮部以及相对设置在齿轮部两侧的第一插入部和第二插入部，所述侧板设有与第一插入部连接的轴承，所述旋转座设有用于第二插入部插入的插槽，所述第二插入部设有用于推动旋转座转动的驱动面。

优选的，所述摆动装置包括齿条以及用于驱动齿条直线移动的驱动气缸，所述摆动件的枢转部呈圆柱形，摆动件的摆动部与枢转部径向的侧面相连，在枢转部的四周设有与所述齿条配合的啮合齿，所述齿条通过啮合齿带动摆动件转动。

优选的，所述旋转机构包括通过皮带传动的第一同步轮和第二同步轮，以及用于驱动第一同步轮转动的第二伺服电机，所述第二同步轮与所述旋转座连接，第二同步轮用于带动旋转座转动。

优选的，所述两个装配件分别为动触头和转轴，所述动触头上设有支持轴，所述弹性件为转动设置在支持轴上的扭簧作为弹性件，所述动触头上设有用于限位扭簧的卡槽，所述转轴上设有用于容纳所述动触头的安装槽，旋转机构驱动旋转座转动到第一角度时,旋转座的型腔开口朝向第一方向F1，转轴以第一方向F1插入旋转座的型腔,旋转机构驱动旋转座转动到第二角度时,旋转座的型腔开口朝向第二方向F2，动触头以第一方向F1插入转轴上的安装槽，所述第一方向F1与第二方向F2之间夹角，等于所述第一角度与第二角度之差。

优选的，还包括第一插装机构和第二插装机构，第一插装机构用于将一个装配件插入旋转座，第二插装机构用于将另一个装配件插入旋转座。

优选的，两个装配件的插入方向相同。

本实用新型的自动化装配设备，先通过旋转装置驱动旋转座转动，便于将两个装配件分别放到旋转座中，然后摆动装置驱动拨动杆推动弹性件，使两个装配件通过弹性件限位，摆动装置和旋转装置两者之间通过转动动作形成巧妙配合减少了直动动作的部分，不仅具有动作时间短、工作效率高和体积小的特点，而且旋转座的与两个装配件装入的角度对齐，能够方便将两个装配件分别放入旋转座，降低了对上料设备的要求，进而降低整体的成本。

此外，所述旋转座通过两个旋转件与两个侧板分别转动连接。旋转座根据转轴调整尺寸后，如果转动轴轴向的长度变化，可以通过调整旋转件的尺寸，使旋转座调整后与侧板转动连接，能够进一步提高适用范围。

附图说明

图1是本实用新型转轴和动触头的结构示意图；

图2是本实用新型动触头的结构示意图；

图3是本实用新型转轴装入旋转座的过程图；

图4是本实用新型动触头装入转轴的过程图；

图5是本实用新型自动化装配设备的结构示意图；

图6是本实用新型自动化装配设备的正视图；

图7是本实用新型自动化装配设备的左视图；

图8是本实用新型自动化装配设备的俯视图；

图9是本实用新型旋转机构的结构示意图；

图10是本实用新型旋转座的结构示意图；

图11是本实用新型图10的爆炸图；

图中，11、旋转座；21、摆动件；211、枢转部；212、摆动部；22、拨动杆；31、动触头；32、转轴；33、支持轴；34、扭簧；35、卡槽；36、安装槽；110、型腔；41、固定平台；42、移动平台；43、第一伺服电机；44、螺杆；45、滑轨；51、出料件；52、出料气缸；23、齿条；24、驱动气缸；12、皮带；13、第一同步轮；14、第二同步轮；15、第二伺服电机；161、第一齿轮；162、第二齿轮；163、第三齿轮；164、第四齿轮；17、侧板；18、旋转件；180、齿轮部；181、第一插入部；182、第二插入部；183、轴承；184、插槽；185、驱动面。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，进一步说明本实用新型的自动化装配设备的具体实施方式。本实用新型的自动化装配设备不限于以下实施例的描述。

如图5-8所示，本实用新型的自动化装配设备，包括摆动装置和旋转装置，所述旋转装置包括设有型腔110的旋转座11，以及用于驱动旋转座11转动的旋转机构，型腔110用于容纳装配件，旋转机构能够带动旋转座11转动到第一角度和第二角度，用于装入两个装配件，其中一个装配件上设有伸到旋转座11外的弹性件；摆动件21和与摆动件21连接的拨动杆22，所述摆动装置用于驱动摆动件21摆动，驱动拨动杆22推动弹性件转动，以卡住两个装配件。

本实用新型的自动化装配设备，先通过旋转装置驱动旋转座11转动，便于将两个装配件分别放到旋转座11中，然后摆动装置驱动拨动杆22推动弹性件，使两个装配件通过弹性件限位，摆动装置和旋转装置两者之间通过转动动作形成巧妙配合减少了直动动作的部分，不仅具有动作时间短、工作效率高和体积小的特点，而且旋转座11与两个装配件装入的角度对齐，能够方便将两个装配件分别放入旋转座11，降低了对上料设备的要求，进而降低整体的成本。

如图1-4所示，本实施例的自动化装配设备安装的两个装配件分别为断路器的动触头31和转轴32，所述动触头31上设有支持轴33，所述弹性件为转动设置在支持轴33上的扭簧34，所述动触头31上设有用于限位扭簧34的卡槽35，所述转轴32上设有用于容纳所述动触头31的安装槽36，所述旋转座11设有用于容纳所述转轴32的型腔110，旋转机构驱动旋转座11转动到第一角度时,旋转座11的型腔110开口朝向第一方向F1，所述转轴32先以第一方向F1插入旋转座11的型腔110，本实施例中第一方向F1为竖直方向；旋转机构驱动旋转座11带动转轴32转动到第二角度,此时旋转座11的型腔110开口朝向第二方向F2，再将所述动触头31以第一方向F1插入转轴32上的安装槽36，即仍以竖直方向插入带动转轴32，所述第一方向F1与第二方向F2之间的夹角，等于所述第一角度与第二角度之差。

所述拨动杆22用于推动扭簧34的一端卡入所述卡槽35，同时扭簧34远离卡槽35的一端自动抵在转轴32上，转轴32和动触头31在扭簧34推动下形成限位配合，成为一个零件，本实施例的转轴32上安装有四个动触头31，用于四极断路器，转轴32也可以用于其它极数的断路器。

特别需要说明的是，本实施例中虽然旋转座11的转动角度不同，但所述两个装配件以相同方向分别装入转动至第一角度和第二角度的旋转座11中，即插入两个装配件的方向是一致的，均为第一方向F1，例如均为竖直方向或水平方向，不仅可以使动触头31可以沿水平或竖直方向直接插到转轴32中，进而简化前端的用于插入动触头31的操作装置的结构图中未示出，使所述的操作装置不需要对动触头31旋转20度后再定位，而且动触头31上设有银点，银点会从动触头上凸起一定高度，旋转20度后能够避免干涉，使动触头31可以直接插入转轴32。

如图5-8所示，本实施例的自动化装配设备，包括摆动装置和旋转装置，旋转装置包括用于限位两个装配件的旋转座11，以及用于驱动旋转座11转动的旋转机构，所述旋转座11设有用于容纳所述转轴32的型腔110，旋转机构能够带动旋转座11在第一角度和第二角度之间转动，旋转机构驱动旋转座11转动到第一角度时，用于将转轴32插入旋转座11的型腔110，旋转机构驱动旋转座11转动到第二角度时，用于将动触头31插入转轴32上的安装槽36；所述摆动装置包括摆动装置、摆动件21和与摆动件21连接的拨动杆22，所述摆动装置用于驱动摆动件21摆动，驱动拨动杆22推动所述弹性件转动。

优选的，本实施例的自动化装配设备还包括第一插装机构和第二插装机构图中未示出，第一插装机构用于将转轴32插入旋转座11的型腔110，第二插装机构用于将动触头31插入转轴32上的安装槽36。第一插装机构和第二插装机构可以为同一机构，也可以为不同的机构。优选，第一插装机构和第二插装机构的插入装配件的方向相同，即均为第一方向F1。当然，也可以不设置第一插装机构和第二插装机构，由人工插入所述转轴32和动触头31。

如图7、9所示，本实施例的所述旋转机构包括通过皮带12传动的第一同步轮13和第二同步轮14，以及用于驱动第一同步轮13转动的第二伺服电机15，所述第二同步轮14与所述旋转座11连接，第二同步轮14用于带动旋转座11在第一角度与第二角度之间转动。当然，旋转机构也可以通过其它传动方式，驱动旋转座11转动，包括齿轮、螺纹、偏心轮等，都属于本实用新型的保护范围。

优选的，本实施例中，所述摆动装置包括相对设置的两个摆动件21，所述两个摆动件21分别包括枢转部211和摆动部212，所述两个摆动件21的摆动部212之间通过拨动杆22相连，所述摆动装置用于驱动至少一个摆动件21的摆动部212，使两个摆动件21绕各自枢转部211转动，带动所述拨动杆22推动扭簧34转动，使扭簧34的一端卡入动触头31的卡槽35，同时扭簧34远离卡槽35的一端自动抵在转轴32上，转轴32和动触头31在扭簧34推动下形成限位配合，成为一个零件。

优选的，如图10所示，本实施例的两个摆动件21通过拨动杆22相连组成U型结构，所述旋转座11设置在所述U型结构内侧，所述旋转座11和摆动件21的转动轴重合设置，结构紧凑，具有行程短，占地面积小的特点。特别是，拨动杆22能够同时驱动多个动触头31上的扭簧。

如图5所示，本实施例的摆动装置包括齿条23以及用于驱动齿条23直线移动的驱动气缸24，所述摆动件21的枢转部211呈圆柱形，摆动件21的摆动部212与枢转部211径向的侧面相连，在枢转部211的四周设有与所述齿条23配合的啮合齿，所述齿条23通过啮合齿带动摆动件21转动。当然，摆动装置也可以通过其它常见的传动方式，代替齿条23与啮合齿配合的方式，都属于本实用新型的保护范围。

如图5-8所示，本实施例的自动化装配设备还包括平移装置，所述平移装置用于带动旋转装置和摆动装置沿平行于旋转座11的转动轴的轴向直线移动，可以根据长度、极数、极间间隔距离等参数调节平移装置的运行参数，进而控制旋转装置和摆动装置水平直线移动的距离，使旋转装置能够适用于同类型多种尺寸的转轴32，具有适于复制推广和成本低的特点。例如平移装置可以带动旋转装置和摆动装置移动到不同的位置，以在转轴32上插入多个动触头31。

所述平移装置包括固定平台41、移动平台42和平移机构，所述旋转装置和摆动装置分别设置在移动平台42上，所述平移机构通过丝杠机构驱动移动平台42在固定平台41上直线移动，所述平移机构为第一伺服电机43，所述丝杆机构包括与第一伺服电机43和移动平台42分别连接的螺杆44和螺母，所述固定平台41上设有滑轨45，所述移动平台42滑动设置在滑轨45上。当然，也可以通过其它方式实现驱动移动平台42水平移动，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、5所示，本实施例的自动化装配设备还包括出料装置，所述旋转座11设有与型腔110连通的避让孔，至少其中一个装配件能够穿过避让孔并伸到旋转座11外侧，所述出料装置包括出料件51以及用于驱动出料件51移动的出料气缸52，所述出料件51用于推动从避让孔伸出的装配件，使装配件离开旋转座11，进而完成出料动作。

以下结合图9-11进一步说明本实施例的动装置和旋转装置的优选实施例：

如图9所示，所述第二伺服电机15通过减速器与所述第一同步轮13连接，通过减速器可以提高第二伺服电机15的扭矩，所述减速器包括第一齿轮161、第二齿轮162、第三齿轮163和第四齿轮164，所述第二齿轮162与第二齿轮162同轴设置在第一转轴32上，所述第四齿轮164与第一同步轮13同轴设置在第二转轴32上，所述第一齿轮161与所述第二伺服电机15连接，所述第一齿轮161与第二齿轮162啮合，所述第三齿轮163与第四齿轮164啮合。

如图10-11所示，所述旋转座11转动轴轴向的两侧设有相对的两个侧板17，两个侧板17分别与所述移动平台42连接，所述旋转座11与两个侧板17之间分别设有两个旋转件18，所述旋转座11通过两个旋转件18与两个侧板17分别转动连接。旋转座11根据转轴32调整尺寸后，如果转动轴轴向的长度变化，可以通过调整旋转件18的尺寸，使旋转座11调整后与侧板17转动连接，能够进一步提高适用范围。

具体的，如图11所示，所述旋转件18包括齿轮部180以及相对设置在齿轮部180两侧的第一插入部181和第二插入部182，所述侧板17设有与第一插入部181连接的轴承183，所述旋转座11设有用于第二插入部182插入的插槽184，所述第二插入部182设有用于推动旋转座11转动的驱动面185。旋转件18通过两侧第一插入部181和第二插入部182的方式分别与侧板17和旋转座11实现可拆卸连接，具有结构简单，便于加工和方便更换的特点。

进一步，所述旋转机构用于驱动至少其中一个旋转件18转动，本实施例的增加其中一个旋转件18的齿轮部180的直径，使其直接构成所述第二同步轮14，使其同时起到第二同步轮14和旋转件18的作用，通过旋转件18带动旋转座11在第一角度与第二角度之间转动。当然，也可以将第二同步轮14套设在其中一个旋转件18上，都属于本实用新型的保护范围。

本实施例的工作过程为，通过第一伺服电机43驱动移动平台42带动旋转装置和摆动装置至安装转轴32位置，同时第二伺服电机15驱动旋转座11转动至第一角度，即图3示出的将型腔110口朝上位置，便于转轴32竖直放入，摆放完成后，由第一伺服电机43控制旋转座11移动至插入第1极动触头31位置，同时第二伺服电机15驱动旋转座11和转轴32转动至第二角度，即图4示所示位置，使型腔110口处于水平朝上倾斜20度位置，便于动触头31竖直插入，完成第1极动触头31插入后，第一伺服电机43驱动移动平台42移动至第2极动触头31安装位置，完成第2极动触头31插入，第一伺服电机43控制移动平台42移动至第3极动触头31位置，完成第3极动触头31插入，在完成所有的极数动触头31插入后，由第一伺服电机43驱动移动平台42移动至挂扭簧34位置，同时第二伺服电机15控制旋转座11转动，使转轴32转动至水平朝上倾斜0度位置，即第一角度，进行挂扭簧34操作，期间第二伺服电机15断开使能，由驱动气缸24动作带动拨动杆22，将扭簧34挂入动触头31，在完成挂扭簧34操作。

本实施例的自动化装配设备,能够根据不同级数的产品要求进行对应的组装次数设置，通过第一伺服电机43及第二伺服电机15位置匹配，准确的将动触头31插入转轴32，挂上扭簧34及正常的上料出料，该结构设计巧妙紧凑，定位精准，成功率高，可复制推广以适用各类不同型号的动触头31安装。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示相对重要性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种自动化装配设备，其特征在于：包括摆动装置和旋转装置，所述旋转装置包括设有型腔(110)的旋转座(11)，以及用于驱动旋转座(11)转动的旋转机构，旋转机构能够带动旋转座(11)转动到第一角度和第二角度，用于装入两个装配件；摆动件(21)和与摆动件(21)连接的拨动杆(22)，所述摆动装置用于驱动摆动件(21)摆动，驱动拨动杆(22)推动弹性件转动。

2.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：所述摆动装置包括相对设置的两个摆动件(21)，所述两个摆动件(21)分别包括枢转部(211)摆动部(212)，所述两个摆动件(21)的摆动部(212)之间通过拨动杆(22)相连，所述摆动装置用于驱动至少一个摆动件(21)的摆动部(212)，使两个摆动件(21)绕各自枢转部(211)转动。

3.根据权利要求2所述的自动化装配设备，其特征在于：所述两个摆动件(21)通过拨动杆(22)相连组成U型结构，所述旋转座(11)设置在所述U型结构内侧，所述旋转座(11)和摆动件(21)的转动轴重合设置。

4.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：还包括出料装置，所述旋转座(11)设有避让孔，至少其中一个装配件能够穿过避让孔并伸到旋转座(11)外侧，所述出料装置包括出料件(51)以及用于驱动出料件(51)移动的出料气缸(52)，所述出料件(51)用于推动从避让孔伸出的装配件，使装配件离开旋转座(11)。

5.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：还包括平移装置，所述平移装置用于带动旋转装置和摆动装置沿平行于旋转座(11)的转动轴的轴向直线移动。

6.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：所述旋转座(11)的转动轴轴向的两侧设有相对的两个侧板(17)，所述旋转座(11)与两个侧板(17)之间分别设有两个旋转件(18)，所述旋转座(11)通过两个旋转件(18)与两个侧板(17)分别转动连接。

7.根据权利要求6所述的自动化装配设备，其特征在于：所述旋转机构用于驱动至少其中一个旋转件(18)转动。

8.根据权利要求6所述的自动化装配设备，其特征在于：所述旋转件(18)包括齿轮部(180)以及相对设置在齿轮部(180)两侧的第一插入部(181)和第二插入部(182)，所述侧板(17)设有与第一插入部(181)连接的轴承(183)，所述旋转座(11)设有用于第二插入部(182)插入的插槽(184)，所述第二插入部(182)设有用于推动旋转座(11)转动的驱动面(185)。

9.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：所述摆动装置包括齿条(23)以及用于驱动齿条(23)直线移动的驱动气缸(24)，所述摆动件(21)的枢转部(211)呈圆柱形，摆动件(21)的摆动部(212)与枢转部(211)径向的侧面相连，在枢转部(211)的四周设有与所述齿条(23)配合的啮合齿，所述齿条(23)通过啮合齿带动摆动件(21)转动。

10.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：所述旋转机构包括通过皮带(12)传动的第一同步轮(13)和第二同步轮(14)，以及用于驱动第一同步轮(13)转动的第二伺服电机(15)，所述第二同步轮(14)与所述旋转座(11)连接，第二同步轮(14)用于带动旋转座(11)转动。

11.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：所述两个装配件分别为动触头(31)和转轴(32)，所述动触头(31)上设有支持轴(33)，所述弹性件为转动设置在支持轴(33)上的扭簧(34)作为弹性件，所述动触头(31)上设有用于限位扭簧(34)的卡槽(35)，所述转轴(32)上设有用于容纳所述动触头(31)的安装槽(36)，旋转机构驱动旋转座(11)转动到第一角度时,旋转座(11)的型腔(110)开口朝向第一方向F1，转轴(32)以第一方向F1插入旋转座(11)的型腔(110),旋转机构驱动旋转座(11)转动到第二角度时,旋转座(11)的型腔(110)开口朝向第二方向F2，动触头(31)以第一方向F1插入转轴(32)上的安装槽(36)，所述第一方向F1与第二方向F2之间夹角，等于所述第一角度与第二角度之差。

12.根据权利要求1所述的自动化装配设备，其特征在于：还包括第一插装机构和第二插装机构，第一插装机构用于将一个装配件插入旋转座(11)，第二插装机构用于将另一个装配件插入旋转座(11)。

13.根据权利要求1或12所述的自动化装配设备，其特征在于：两个装配件的插入方向相同。