CN108161435A - 一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，包括在台面上设置多工位分度的转盘，转盘上表面安装有十个组装夹具，转盘连接有驱动电机；在转盘外侧沿圆周分别设置有反射板上料机构、静触头上料机构、压接检测机构、压装机构、底座翻转上料机构、第一极锁螺丝机构、第二极锁螺丝机构、第三极锁螺丝机构、第四极锁螺丝机构、翻转下料机构，每个锁螺丝机构还对应设置有螺丝供料机构。本发明的装置，在使用时，仅需将反射板、静触头、螺丝放置于对应供料机构中，通过对应分料机构分配多路输送至装配夹具进行自动组装，将螺丝锁附与装配于底座上，全程无需人工过多参与，简化操作过程，极大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于机械安装设备技术领域，涉及一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置。
背景技术
塑壳断路器的静触头承担导电开关电路的作用，在开关工作中伴随强烈电弧，会对静触头及静触头的触头产生严重烧伤，并且电弧金属颗粒容易引发断路故障，对静触头装配反射板是进行防护的最主要的途径，但在实现自动化装配的道路上遇到了相当大的困难和问题。
目前塑壳断路器底座上装配进线端的静触头与反射板采用人工双手操作，一手对准静触头触头单压，一手旋转反射板30°到45°，然后双手合压完成反射板手工装配静触头；再手工放入底座的极槽中，手工翻转产品并用一手扶持静触头，另一手手工锁螺丝固定完成弹垫+平垫+机牙螺丝组合螺丝锁附固定，操作工序多，需3到4人手动完成，而且在进行静触头锁附螺丝时，工人不仅要手持电批或气批，还要将底座翻转，把螺丝放入螺丝孔后再进行锁附作业。在反射板装配静触头时，需多次反射板对正触头、静触头上的卡扣槽和卡位筋，当卡位筋一次不能装配成功时，多次就会造成反射板与静触头装配松动和分离，对塑壳断路器质量造成隐患，这种方式较为繁锁且效率低下、人力成本高。
发明内容
本发明提供了一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，解决了现有技术在底座上装配进线端的静触头与反射板并组合螺丝时，无法实现全自动组装装配和全自动锁附的问题。
本发明的技术方案是，一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，包括在台面上设置多工位分度的转盘，转盘上表面安装有十个组装夹具，转盘连接有驱动电机；在转盘外侧沿圆周分别设置有反射板上料机构、静触头上料机构、压接检测机构、压装机构、底座翻转上料机构、第一极锁螺丝机构、第二极锁螺丝机构、第三极锁螺丝机构、第四极锁螺丝机构、翻转下料机构，每个锁螺丝机构还对应设置有螺丝供料机构。
本发明的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征还包括：
所述的反射板上料机构与一工位对应、静触头上料机构与二工位对应、压接检测机构与三工位对应、压装机构与四工位对应、底座翻转上料机构与五工位对应、第一极锁螺丝机构与六工位对应、第二极锁螺丝机构与七工位对应、第三极锁螺丝机构与八工位对应、第四极锁螺丝机构与九工位对应、翻转下料机构与十工位对应。
所述的组装夹具的结构是，在底槽四周围挡上表面设置多个倒角板；在底槽围挡前后相对设置有两排总共八个倒L型板，该八个倒L型板两两相对，每个倒L型板中间的光孔中均设有一个定位销；倒L型板靠侧边开有侧边槽，倒L型板靠底边开有底边槽，每个倒L型板朝向底边开有U型槽一，横向相邻的倒L型板之间开有中间槽，每个中间槽中均设置有一个定位柱，总共六个定位柱两两相对；两边的定位柱上分别坐放有U型组合板一及U型组合板二；
底槽两侧围挡中间开有缺口，两个缺口之间设置有四方型槽，在四方型槽后边设置的双螺纹孔中固定有两组双台阶棒，四方型槽前边设置单螺纹孔固定有L型板二，四方型槽中部设置两螺纹孔固定两个L型半圆弧板；
靠后边的每个倒L型板前端面连接有U型臂；四个U型臂前方设置的高台上分别开有U型槽五、U型槽四、U型槽三、U型槽二。
所述的定位销主体包括上部的圆锥体与下部的圆柱体，在圆柱体下端面开有盲孔安装有弹簧；定位柱主体包括上部梯形体和下部的长方体，在长方体下端面开有盲孔安装有弹簧；L型板二主体包括上部的倒角、台阶面一和下部的底板一，底板一开有盲孔安装有弹簧；L型半圆弧板包括上部的圆弧面、台阶面二和下部的底板二，底板二开有盲孔安装有弹簧；双台阶棒主体包括上部的上圆锥体、中部台阶小圆柱体和底部设有螺纹孔的大圆柱体，大圆柱体开有盲孔安装有弹簧。
所述的U型组合板二与U型组合板一形状结构相同，两者对称安装在底槽两底边；U型组合板二的结构是，在U型连接板横向两端分别设置有一个纵向立板，每个纵向立板上部内侧为第一倒角；位于两个纵向立板之间的U型连接板的内侧间隔设置有平行隔板一、平行隔板二、平行隔板三，平行隔板一与平行隔板三底部盲孔安装有弹簧，每个平行隔板上部两侧均开有双倒角；每个平行隔板两边空位的U型连接板内侧间隔设置有一个横向立板，每个横向立板内壁上部开有第二倒角；横向立板与平行隔板依次间隔设置有空挡。
所述的反射板上料机构的结构是，包括直振一、水平推送机构一、三轴移送上料机构一依次对接而成，反射板通过振动被送进直振一，对接进入水平推送机构一，再经水平推送机构一反射板被送到三轴移送上料机构一中；
直振一结构是，包括输送轨道一，输送轨道一的中部安装有支撑架，输送轨道一的截面包括浅凹槽、斜面一及宽凹槽；输送轨道一)的出口端对应设置有滑槽板一。
所述的水平推送机构一的结构是，包括设置在支架上的L型直槽轨，L型直槽轨朝向输送轨道一的一边中间位置设置有开口槽，该开口槽与输送轨道一对接，L型直槽轨的轨道中套装有滑槽板一，滑槽板一后端与推移气缸的气缸杆传动连接，L型直槽轨的开口槽上方设置有检测器二。
所述的三轴移送上料机构一结构是，包括固定在支架板上的水平电缸一和水平滑轨，水平滑轨中套装有水平滑块，支架板上端设有真空阀控制面板，水平电缸一活塞杆与水平滑块传动连接；水平滑块前端固定安装有竖直气缸和滑动套装有竖直直线导轨，竖直气缸与竖直直线导轨与L型板一固定连接为一体，竖直气缸的活塞杆与L型板一沿竖直直线导轨传动；L型板一正面下端固定有吸夹机械手，吸夹机械手位于L型直槽轨最前端正上方。
所述吸夹机械手结构是，包括L型板三，L型板三上部与L型板一固定连接，L型板三下端立面固定安装有立板，立板的下表面从靠近L型板三一侧向外依次设置有上凸块、斜面二、中卡槽、中凸块、前卡槽、外凸块，一起称为紧贴面；其中的中凸块安装有两个真空吸头，上凸块中安装有另一个真空吸头；上述的紧贴面的结构形状与反射板的上表面形状完全一致。
本发明有益效果是：1)替代手工反射板组装静触头于底座及手动锁螺丝，每条生产线可减少5-7人，提高装配质量。2)该断路器的底座中，每排螺丝等间距小于设计规范多轴电批的最小间距，不能采用多轴电批，采用单轴电批通过步进移动轴等间距光电检测控制调整每排螺丝间距，适应不同误差的螺丝间距，自动对正孔位锁螺丝。3)本发明提供了组合螺钉的自动锁附行程中的9级检测锁附螺丝的直接深度，自动锁附行程与测锁附螺丝直接深度距离一致，克服了依据锁螺丝旋转圈数来模拟中螺钉与螺纹孔锁附深度的不一致性，杜绝了锁附不到位的现象，成功实现自动锁附组合螺钉。4)在使用时，仅需将反射板、静触头、螺丝放置于对应供料机构中，通过对应分料机构分配多路输送至装配夹具进行自动组装，将螺丝锁附与装配于底座上，全程无需人工过多参与，简化操作过程，极大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明工作对象的4P塑壳断路器底座螺丝孔分布示意图；
图2为本发明反射板组装静触头与4P塑壳断路器底座装配示意图；
图3为本发明的整体结构示意图；
图4为本发明转盘上的工位分布示意图；
图5为本发明组装夹具3的装配结构示意图；
图6为本发明反射板上料机构4的结构示意图；
图7为本发明反射板上料机构4的局部结构示意图；
图8为本发明吸夹机械手79的结构示意图；
图9为本发明静触头上料机构5的结构示意图；
图10为本发明压装机构6的结构示意图；
图11为本发明锁螺丝机构的结构示意图；
图12为本发明锁附机构227结构示意图；
图13为本发明螺丝夹头230***结构示意图；
图14为本发明翻转下料机构12的结构示意图。
图中，1.台面，2.转盘，3.组装夹具，4.反射板上料机构，5.静触头上料机构，6.压装机构，7.底座翻转上料机构，8.第一极锁螺丝机构，9.第二极锁螺丝机构，10.第三极锁螺丝机构，11.第四极锁螺丝机构，12.翻转下料机构，14.一工位，15.二工位，16.三工位，17.四工位，18.五工位，19.六工位，20.七工位，21.八工位，22.九工位，23.十工位，48.两侧凹槽，50.凸型平面，57.静触头，60.双螺纹孔，66.水平推送机构一，68.直振一，69.支架，70.三轴移送上料机构一，71.输送轨道一，72.支撑架，73.宽凹槽，74.浅凹槽，75.斜面一，76.推移气缸，77.检测器二，78.滑槽板一，79.吸夹机械手，80.L型直槽轨，81.L型板一，82.竖直直线导轨，83.竖直气缸，84.真空阀控制面板，85.水平电缸一，86.水平滑块，89.定位销，90.U型组合板一，91.底槽，93.倒角板，95.U型组合板二，97.双台阶棒，98.L型半圆弧板，99.L型板，100.U型连接板，101.纵向立板，102.双倒角，103.横向立板，104.平行隔板二，105.空挡，106.第一倒角，108.平行隔板三，109.第二倒角，110.平行隔板一，112.U型臂，114.光孔，115.U型槽二，116.U型槽一，117.侧边槽，118.U型槽三，119.U型槽四，120.U型槽五，121.缺口，123.倒L型板，125.底边槽，126.U型槽六，127.中间槽，128.U型平面，129.主螺纹孔，130.前折弯板，132.第一极槽，133.第二极槽，134.第三极槽，135.第四极槽，136.反射板，137.前端折弯，140.底板二，141.倒角，142.台阶面一，143.底板一，146.L型板三，147.外凸块，148.圆弧面，149.台阶面二，152.上凸块，153.前卡槽，154.真空吸头，155.中卡槽，157.中凸块，158.立板，159.斜面二，170.竖直直线导轨，172.直线导轨板，174.固定板，176.气缸五，177.L型压板，179.气缸架，180.底座，181.进线螺丝孔，182.静触头螺丝孔，183.机架螺丝孔，184.导电元件螺丝孔，185.导电双金螺丝孔，186.出线螺丝孔，187.定位孔一，188.极槽，190.7型支架，191.直线导轨，192.推压气缸，193.下直线导轨，194.上直线导轨，195.L型固定板，196.直线导轨止座，197.气缸四，220.上模组，221.电机二，222.下模组，223.立板，224.L型机架，225.支撑架，227.锁附机构，228.安装板，229.气缸六，230.螺丝夹头，232.上固定板，233.卡扣，234.中固定板，235.双夹板，236.下固定板，237.螺母，238.止滑块，239.传感器一，240.推压气缸，241.传感器二，242.锁附立板，243.直线滑轴，244.推动板，326.电机三，327.电批，328.起子，329.深孔导管，511.L型支撑板，512.竖立直线导轨，513.支撑滑板，514.气缸七，515.旋转气缸，516.连杆，517.双夹头气缸，518.夹板，550.胀紧弹簧，551.进气口，552.进料体，553.基体，554.倒U型槽一，555.螺钉夹件，556.螺钉进料件，557.销轴一，558.销轴二，559.主螺栓孔，560.倒U型槽二，561.连接头一，562.管体，563.夹头，564.弧形凹槽，565.过渡部分，566.连接头二，567.过渡台阶，800.夹取机构，802.三轴移送上料机构二，803.水平推动杆，804.气缸三，805.垂直滑动副板，806.L型板四，807.垂直气缸，808.夹爪，816.水平电缸二，819.压爪，908.U型架，910.滑槽板二，939.U型槽七，959.L型平直槽轨，980.斜直槽，981.振动支架，987.振动器，988.直振二，989.检测器三，990.长深槽，991.水平推送机构二，992.气缸二，995.输送轨道二，999.检测器五。
具体实施方式
以下描述中的上下前后位置以各个附图显示为基准，实际安装位置以此类推。
如图1，本发明装配对象的3P塑壳断路器的底座180，在底座180上表面从前向后依次设置有4个进线螺丝孔181、8个静触头螺丝孔182、2个机架螺丝孔183、4个导电元件螺丝孔184、8个导电双金螺丝孔185和4个出线螺丝孔186；8个静触头螺丝孔182两两为一组，每组之间开有定位孔一187；8个第一导电双金螺丝孔185两两为一组，每组之间同样开有定位孔一187，底座180底部设置有4个极槽188。
塑壳断路器的底座上开有中轴线重合且相通沉孔和过孔组成的底座孔，底座孔包括上述的8个静触头螺丝孔182、2个机架螺丝孔183、4个导电元件螺丝孔184、8个导电双金螺丝孔185，零件产品上开有多个中轴线重合且相通的内斜螺纹孔和与直螺纹孔组成的螺纹孔，底座孔与螺纹孔的数目相等，两者一一对应中轴线重合，底座孔与螺纹孔贯通组成锁附孔。
如图2，本发明的装配对象是针对4P塑壳断路器的底座180，装配方式是，反射板136的U型平面128压在静触头57的前端折弯137上，前端折弯137上方布设触点；反射板136的凸型平面50压在静触头57的双螺纹孔60跟前，静触头57的主螺纹孔129露出，反射板136两侧凹槽48前后位置的凸筋卡压在静触头57前折弯板130上；反射板136与静触头57对应装配在装配夹具3中，然后再被翻转移动到底座180的第一极槽132、第二极槽133、第三极槽134、第四极槽135中，进入后续锁附工序。
如图3，本发明***的结构是，包括在台面1上设置多工位分度的转盘2，转盘2上表面安装有十个组装夹具3，转盘2连接有驱动电机；在转盘2外侧沿圆周分别设置有反射板上料机构4(单排4极)、静触头上料机构5(单排4极)、(针对反射板与静触头)压接检测机构(图中未表达)、压装机构6(单排4极)、底座翻转上料机构7、第一极锁螺丝机构8、第二极锁螺丝机构9、第三极锁螺丝机构10、第四极锁螺丝机构11、翻转下料机构12，每个锁螺丝机构还对应设置有螺丝供料机构。
四个锁螺丝机构中的螺丝夹头数目、底座螺纹过孔沉孔单元数目、螺丝供料机构的数目相等，三者一一对应如下：
如图4，反射板上料机构4(单排4极)与一工位14对应、(单排4极)静触头上料机构5与二工位15对应、压接检测机构(图中未表达)与三工位16对应、压装机构6(单排4极)与四工位17对应、底座翻转上料机构7与五工位18对应、第一极锁螺丝机构8与六工位19对应、第二极锁螺丝机构9与七工位20对应、第三极锁螺丝机构10与八工位21对应、第四极锁螺丝机构11与九工位22对应、翻转下料机构12与十工位23对应。
如图5，每个组装夹具3的结构是，在底槽91四周围挡上表面设置多个倒角板93(四边总共八个)；在底槽91围挡前后相对设置有两排总共八个倒L型板123，该八个倒L型板123两两相对，每个倒L型板123中间的光孔114中均设有一个定位销89；倒L型板123靠侧边开有侧边槽117，倒L型板123靠底边开有底边槽125，每个倒L型板123朝向底边开有U型槽一116，横向相邻的倒L型板123之间开有中间槽127，每个中间槽127中均设置有一个定位柱，总共六个定位柱两两相对；两边的定位柱上分别坐放有U型组合板一90及U型组合板二95，U型组合板一90与U型组合板二95可以在定位柱限位范围内上下浮动；
底槽91两侧围挡中间开有缺口121，两个缺口121之间设置有四方型槽，在四方型槽后边设置的双螺纹孔中固定有两组双台阶棒97，四方型槽前边设置单螺纹孔固定有L型板二99，四方型槽中部设置两螺纹孔固定两个L型半圆弧板98；两个L型半圆弧板98用于支撑机架上的转轴，双台阶棒97与L型板二99用于前后支撑机架；
靠后边的每个倒L型板123前端面连接有U型臂112；四个U型臂112前方设置的高台上分别开有U型槽五120、U型槽四119、U型槽三118、U型槽二115；四个高台后部的U型槽六126用于支撑限位静触头上的反射板；
定位销89主体包括上部的圆锥体与下部的圆柱体，在圆柱体下端面开有盲孔安装有弹簧；定位柱主体包括上部梯形体和下部的长方体，在长方体下端面开有盲孔安装有弹簧；L型板二99主体包括上部的倒角141、台阶面一142和下部的底板一143，底板一143开有盲孔安装有弹簧；L型半圆弧板98包括上部的圆弧面148、台阶面二149和下部的底板二140，底板二140开有盲孔安装有弹簧；双台阶棒97主体包括上部的上圆锥体、中部台阶小圆柱体和底部设有螺纹孔的大圆柱体，大圆柱体开有盲孔安装有弹簧。
U型组合板二95与U型组合板一90形状结构相同，两者对称安装在底槽91两底边；U型组合板二95的结构是，在U型连接板100横向两端分别设置有一个纵向立板101，每个纵向立板101上部内侧为第一倒角106；位于两个纵向立板101之间的U型连接板100的内侧间隔设置有平行隔板一110、平行隔板二104、平行隔板三108，平行隔板一110与平行隔板三108底部盲孔安装有弹簧，每个平行隔板上部两侧均开有双倒角102；每个平行隔板两边空位的U型连接板100内侧间隔设置有一个横向立板103，每个横向立板103内壁上部开有第二倒角109；横向立板103与平行隔板依次间隔设置有空挡105。
上述的U型组合板二95及其上的部件合称一套扣合单元，U型组合板一90及其上的部件合称一套扣合单元，一个组装夹具3两排总共八个扣合单元；转轴机架的机架卡入两L型半圆弧板98的台阶面二149上，前端的动触头进入高台的U型槽内；机架前端由双台阶棒97限位，后端由L型板二99台阶面一142限位与支撑；转轴由L型半圆弧板98上的圆弧面148限位支撑。
如图6、图7，反射板上料机构4的结构是，包括直振一68、水平推送机构一66、三轴移送上料机构一70依次对接而成，反射板136通过振动被送进直振一68，对接进入水平推送机构一66，再经水平推送机构一66反射板136被送到三轴移送上料机构一70中；
直振一68的结构是，包括输送轨道一71，输送轨道一71的中部安装有支撑架72，用于对经输送轨道一71输送的反射板的检测器一的支撑固定，输送轨道一71的截面包括浅凹槽74、斜面一75及宽凹槽73；输送轨道一71的出口端对应设置有滑槽板一78，输送轨道一71和滑槽板一78接力输送反射板136，其滑动面形状均为反射板136的仿形(截面结构相同)；
水平推送机构一66的结构是，包括设置在支架69上的L型直槽轨80，L型直槽轨80朝向输送轨道一71的一边中间位置设置有开口槽，该开口槽与输送轨道一71对接，L型直槽轨80的轨道中套装有滑槽板一78，滑槽板一78后端与推移气缸76的气缸杆传动连接，L型直槽轨80的开口槽上方设置有检测器二77，用于检测有无反射板136进入L型直槽轨80的轨道；
三轴移送上料机构一70的结构是，包括固定在支架板上的水平电缸一85和水平滑轨，水平滑轨中套装有水平滑块86，支架板上端设有真空阀控制面板84，水平电缸一85活塞杆与水平滑块86传动连接；水平滑块86前端固定安装有竖直气缸83和滑动套装有竖直直线导轨82，竖直气缸83与竖直直线导轨82与L型板一81固定连接为一体同时上下移动，竖直气缸83的活塞杆与L型板一81沿竖直直线导轨82传动；L型板一81正面下端固定有吸夹机械手79，吸夹机械手79位于L型直槽轨80最前端正上方，由竖直气缸83带动L型板一81驱动吸夹机械手79上下移动，实现对反射板136的吸夹；
如图8，吸夹机械手79的结构是，包括L型板三146，L型板三146上部与L型板一81固定连接，L型板三146下端的立面固定安装有立板158，立板158的下表面从靠近L型板三146一侧向外依次设置有上凸块152、斜面二159、中卡槽155、中凸块157、前卡槽153、外凸块147，一起称为紧贴面；其中的中凸块157安装有两个真空吸头154，上凸块152中安装有另一个真空吸头154；上述的紧贴面的结构形状与反射板136的上表面形状完全一致，可以紧密贴合，再通过三个真空吸头154的吸附，牢靠提取反射板136实现上料。
当检测到滑槽板一78中有反射板136进入时，推移气缸76将滑槽板一78沿L型直槽轨80向前推送，直至正对三轴移送上料机构一70的吸夹机械手79的下方等待夹取，吸夹机械手79通过三个真空吸头154和紧贴面的配合夹取到反射板136，推移气缸76重新将滑槽板一78复位，依次循环送料。
吸夹机械手79的动作由真空阀控制面板84进行控制，当检测器二77检测到滑槽板一78中有反射板136时，水平电缸一85与竖直气缸83配合将三轴移送上料机构一70中的吸夹机械手79推送到压紧贴合反射板136，当反射板136被吸夹机械手79三个真空吸头154吸住，并卡位牢靠时，夹取反射板136移送到组装夹具3内4个极槽中。
如图9，静触头上料机构5的结构是，包括直振二988，直振二988设置有振动器987，直振二988的进口与振动盘连通，直振二988的出口与水平推送机构二991对接，水平推送机构二991的出口与三轴移送上料机构二802对接；
直振二988的结构是，包括下斜的输送轨道二995，输送轨道二995的截面为一体的长深槽990和斜直槽989，输送轨道二995的进料口与振动盘连通，输送轨道二995的出料口连接有L型平直槽轨959，L型平直槽轨959与滑槽板二910对接；滑槽板二910上方设置有检测器三989，用于检测有无静触头57进入，为水平推送机构二991的气缸二992提供工作信号；振动支架981固定在输送轨道二995中部，振动支架981上设有检测器四来检测有无静触头57，以便振动器987启动提供静触头57的前进动力；
水平推送机构二991的结构是，包括在支架板上端设置有U型架908，U型架908中水平固定有气缸二992，U型架908中设置有U型槽七939，在U型槽七939中套装有滑槽板二910组成滑动副，滑槽板二910的后端与气缸二992的气缸杆连接，气缸二992的气缸杆伸缩驱动滑槽板二910前后移动；U型槽七939尽头设置有检测器五999，用于感知静触头57到达U型槽七939尽头；从输送轨道二995输送来的静触头57掉落在滑槽板二910上，检测器三989检测到有静触头57时，气缸二992的气缸杆伸出，将滑槽板二910与静触头57一起推送到U型槽七939前端，直至在对三轴移送上料机构二802的下方，等待夹取；检测器五999感知静触头57到达U型槽七939尽头，三轴移送上料机构二802开始动作，当三轴移送上料机构二802夹取拿走静触头57后，气缸二992的气缸杆缩回将滑槽板二910复位，依次循环，实现静触头57的送料；
三轴移送上料机构二802(实现水平竖直二维空间的移动+夹爪808上下夹取，称为三轴)的结构是，包括固定在支架上的水平电缸二816和垂直滑动副板805(直线滑轨副)，水平电缸二816的活塞杆中间连接有水平推动杆803，水平推动杆803套装在垂直滑动副板805的直线滑轨副上，垂直滑动副板805由气缸三804驱动；水平推动杆803前端固定安装有L型板四806立面上安装有垂直滑动副板805的直线滑轨副，该L型板四806上平面安装有垂直气缸807，垂直气缸807前端装有夹取机构800，夹取机构800包括带U型卡槽的夹爪808和压爪819，夹爪808与垂直气缸807活塞杆端头传动连接；
水平电缸二816将夹取机构800推送到静触头57的上方，同时垂直气缸807向下推送夹取机构800，夹取机构800中的夹爪808夹持静触头57主螺纹孔129所在板的两侧，压爪808压住静触头57前端折弯137上平面防止静触头57意外翻转错位，夹取机构800将夹取的静触头57移送到组装夹具3内4个极槽的反射板136上，实现静触头57向组装夹具3中的上料。
如图10，压装机构6的结构是，包括7型支架190，7型支架190后端设置有直线导轨止座196，7型支架190顶端设置有直线导轨191，7型支架190正面设置有水平的上直线导轨194和下直线导轨193，上直线导轨194和下直线导轨193与直线导轨191共同安装有L型固定板195，L型固定板195上固定有推压气缸192，推压气缸192活塞杆与直线导轨止座196传动连接；
L型固定板195外侧固定有气缸架179，气缸架179上方并排设置两个气缸四197，每个气缸四197缸体固定有一个直线导轨板172，每个直线导轨板172内侧固定一个竖直直线导轨170，每个直线导轨板172中垂直设有一个固定板174，每个固定板174下部分别水平固定有一个气缸五176，每个气缸176下端面分别固定一个L型压板177。
压装机构6下端L型压板177，用于压紧静触头57主螺纹孔129所在板再压紧反射板136平面，实现静触头57与反射板136组装牢靠。
如图11、图12，锁螺丝机构的结构是，包括固定在支撑架225上的立板223，立板223上平行布置有x轴直线滑动的下模组222和上模组220，上模组220与电机二221传动连接；下模组222和上模组220的无杆气缸同时与L型机架224一边的立板固定连接，L型机架224另一边的立板上设置有y轴直线滑动模组；y轴直线滑动模组的下部布设推压气缸240(用于将螺丝夹头230的两个螺钉夹件555同时打开)，L型机架224上端设置安装板228，安装板228上设置气缸六229，气缸六229向下与锁附立板242连接，锁附立板242上安装有锁附机构227，一个锁附机构227称为单头(xyz轴自动移动式)锁螺丝机构；两个锁附机构227称为双头(xyz轴自动移动式)锁螺丝机构；
如图12，锁附机构227的结构是，锁附立板242背面与L型机架224之间通过Z轴双直线滑动副套接；在锁附立板242正面的直线卡槽中从上往下设置有上固定板232、下固定板236及双夹板235，在上固定板232与下固定板236之间悬挂有中固定板234；锁附立板242上还分别设置有传感器一239和传感器二241，锁附立板242左右两侧分别设置有推压气缸240，推压气缸240与气缸六229通过传感器一139与传感器二241共同控制锁附机构227的Y轴移动起始位置；每个推压气缸240通过推动板244与双夹板235传动连接，双夹板235之间夹持有螺丝夹头230，螺丝夹头230通过两个固定螺栓安装在下固定板236上；上固定板232上安装有电机三326，电机三326两边设置有直线滑轴243，每个直线滑轴243向下依次穿过上固定板232、中固定板234、下固定板236的滑动轴承套，并与下方的推动板244通过转动轴承套连接；直线滑轴243中固定有止滑块238，止滑块238上的台阶孔限制中固定板234单向向下滑动；电机三326通过连轴器与连杆上端的螺母237连接，螺母237向下通过连杆与中固定板234连接，中固定板234与卡扣233之间夹持固定有电批327，电批327下端连接有起子328，电批327带动起子328沿Z轴上下移动；起子328向下窜过下固定板236中的导套，导套向下与螺丝夹头230对接；螺丝夹头230下端连接有深孔导管329。
如图13，螺丝夹头230的结构是，包括基体553，基体553通过两个主螺栓孔559与下固定板236连接，基体553顶部开有一个进气口551，基体553的两侧还设置有倒U型槽一554，基体553正面上下分别安装有进料体552与螺钉进料件556，基体553两边侧面分别安装有一个螺钉夹件555，两个螺钉夹件555分别配置有各自的胀紧弹簧550，螺钉进料件556下端与基体553下部的螺钉出料端管螺纹连接；
螺钉进料件556由连接头一561和管体562组成一体结构；连接头一561嵌在倒U型槽二560内，连接头一561上穿有销轴二558，销轴二558的两端固定在进料体552中；螺钉进料管、进料体552纵向通孔和管体562相通；
螺钉夹件555包括连接头二566、过渡部分565和夹头563组成一体；过渡部分565上设置有过渡台阶567，夹头563上设置有弧形凹槽564；连接头二566分别嵌在两侧的倒U型槽一554中，连接头二566上穿有销轴一557，销轴一557的两端固定在基体553中，夹头563位于基体553的下方，相对设置的两个夹头563的弧形凹槽564扣接组成圆口径，管体562的下端口对正该圆口径。
如图14，翻转下料机构12的结构是，包括L型支撑板511，L型支撑板511顶部安装有气缸七514，L型支撑板511中间的U型槽中安装有竖立直线导轨512，竖立直线导轨512中套装有支撑滑板513，支撑滑板513与气缸七514的活塞杆传动连接，支撑滑板513外立面固定安装有旋转气缸515，旋转气缸515的旋转轴与连杆516的一端连接，连杆516的另一端安装有双夹头气缸517，双夹头气缸517的两端设有用于夹持塑壳断路器底座的夹板518。
上述的各个机构均与中央控制器连接，接受统一协调的指令，实现步进式的操作，控制反射板136与静触头的组装，以及再与底座131的自动装配，共同协作得到装配对象的成品。
锁螺丝机构自动锁附螺丝的工作过程为：
1)当组装夹具3装载着已经装配好零件产品的底座运动到某一对螺丝供料机构和锁螺丝机构时，底座上的锁附孔位于锁附机构的下方，一个锁附孔对应一个锁附机构227，振动盘+直振+多路软管+电磁阀的吹气口吹气，将软管中螺钉吹到锁附机构227基体553进料体552上的纵向通孔中，进入螺钉进料件556的内孔后，推压气缸240复位双夹板235打开螺钉夹件一555与螺钉夹件二660夹扣，螺钉通过打开的夹扣进入深孔导管229，螺钉大头悬挂在夹扣上端，推压气缸240复位带动双夹板235松开夹扣，夹扣在涨紧弹簧550夹紧力作用下，使螺钉由原自由状态下转为与起子、螺钉过孔、螺纹孔同轴同心。此处是与现有技术最大的区别。
2)启动锁螺丝机构，气缸六229工作，气缸六229的推杆伸出向下推锁附立板242，固定在锁附立板242上的锁附机构沿着直线滑轨向下移动，中固定板234与卡扣233固定的电批327旋转Z轴下移，使起子328压在螺钉的大端十字槽中，起子328带动螺钉旋转Z轴进给出深孔导管329外，锁附螺钉螺纹深度规定距离，完成底座与静触头、机架、导电件上的螺纹孔的同轴同心锁附，在两个传感器同时检到电批327与起子328终止行程信号后复位。重复以上工作循环。
3)当由于机牙螺钉与锁附产品的螺纹孔的直径不一致，旋向有误差不一致，锁扣不一致，或螺纹孔与螺钉螺纹不垂直时，遇到很大的阻力，使电批327旋转Z轴下移的扭力达到规定值，电批327停止旋转气缸六229停止Z轴下移复位；螺钉锁附失败或不到位停止时，电机326启动无级驱动螺母237与螺母237连接的转轴，电批327重新旋转并将电批327原规定的扭力不断增大可到达螺纹破坏扭力附近、克服Z轴进给的阻力，使螺钉不断完成旋进螺纹的啮合进程，达到螺钉将底座与静触头、机架、导电件上的螺纹孔的同轴同心锁附，在两个传感器同时检到电批327与起子328终止行程信号后复位。重复以上工作循环。
4)最后，气缸六229和电机326的活塞杆带动螺母237缩回，带动电批327、传动机构和起子328回到初始位置。
通过上述方法，锁螺丝机构控制螺钉依次穿过底座沉孔和过孔的台阶孔、零件产品的内斜螺纹孔，最后旋进直螺纹孔内，就将底座和装配在底座上的反射板及静触头固定在一起。
本发明将反射板与静触头组装后，再一起装配到塑壳断路器底座中，再进行螺丝锁附，工作过程为：
步骤1，转盘2上的1#组装夹具3先在一工位14处于暂停状态，反射板上料机构4启动，反射板136通过直振一68进入水平推送机构一69，再经水平推送机构一69反射板136被送到三轴移送上料机构一70中，三轴移送上料机构一70将四个反射板136依次装入1#组装夹具3四个极槽内。
步骤2，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到二工位15处于暂停状态，静触头上料机构5启动，静触头通过直振二988进入水平推送机构二991，再经水平推送机构二991静触头被送到三轴移送上料机构二802中，夹取机构800将四个静触头依次装入组装夹具3上的四个极槽内。
步骤3，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到三工位16处于暂停状态，三工位16上方的检测器(图中未表达)先检测反射板与静触头是否已经装配好；如果没有装配好，检测器给控制器发送一个异常信号，控制器接收到异常信号后，发出警报并控制转盘2不再转动；如果已经装配好，则转盘2进入下道工序。
步骤4，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到四工位17处于暂停状态，压装机构6启动，对四个极槽内的静触头与反射板进行压装；
步骤5，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到五工位18处于暂停状态，底座翻转上料机构7启动，通过双夹头气缸517夹板518将来料的塑壳断路器底座180夹持牢靠，翻转180度后将底座180的底朝上前送扣在装配夹具3中，然后松开，使得底座180上的8个静触头螺丝孔182与四个极槽内的静触头双螺丝孔(4组每组2个螺丝孔)同心同轴对正；
步骤6，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到六工位19处于暂停状态，第一极锁螺丝机构8启动，第一极锁螺丝机构8分别锁附第一极槽132的静触头与底座180上的两个静触头螺丝孔182；锁附完成后转盘2转位下道工序；
步骤7，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到七工位20处于暂停状态，第二极锁螺丝机构9分别锁附第二极槽133的静触头与底座180上的两个静触头螺丝孔182；锁附完成后转盘2转位下道工序；
步骤8，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到八工位21处于暂停状态，第三极锁螺丝机构10分别锁附底座180第三极槽134的静触头与底座180上的两个静触头螺丝孔182；锁附完成后转盘2转位下道工序；
步骤9，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到九工位22处于暂停状态，第四极锁螺丝机构11分别锁附底座180第四极槽135的静触头与底座180上的两个静触头螺丝孔182；锁附完成后转盘2转位下道工序；
至此，八个静触头螺丝孔182全部完成锁附；
步骤10，转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到十工位23处于暂停状态，翻转下料机构12启动，翻转下料机构12将锁附好的底座180与静触头及反射板从装配夹具3中取出，翻转后移送到设备出料箱内，一个完整循环结束；
转盘2带着1#组装夹具3顺时针转到一工位14处于暂停状态，重新循环步骤2-步骤10，开始下一组静触头及反射板与底座180的组装锁附。
Claims (9)
1.一种断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：包括在台面(1)上设置多工位分度的转盘(2)，转盘(2)上表面安装有十个组装夹具(3)，转盘(2)连接有驱动电机；在转盘(2)外侧沿圆周分别设置有反射板上料机构(4)、静触头上料机构(5)、压接检测机构、压装机构(6)、底座翻转上料机构(7)、第一极锁螺丝机构(8)、第二极锁螺丝机构(9)、第三极锁螺丝机构(10)、第四极锁螺丝机构(11)、翻转下料机构(12)，每个锁螺丝机构还对应设置有螺丝供料机构。
2.根据权利要求1所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的反射板上料机构(4)与一工位(14)对应、静触头上料机构(5)与二工位(15)对应、压接检测机构与三工位(16)对应、压装机构(6)与四工位(17)对应、底座翻转上料机构(7)与五工位(18)对应、第一极锁螺丝机构(8)与六工位(19)对应、第二极锁螺丝机构(9)与七工位(20)对应、第三极锁螺丝机构(10)与八工位(21)对应、第四极锁螺丝机构(11)与九工位(22)对应、翻转下料机构(12)与十工位(23)对应。
3.根据权利要求1所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的组装夹具(3)的结构是，在底槽(91)四周围挡上表面设置多个倒角板(93)；在底槽(91)围挡前后相对设置有两排总共八个倒L型板(123)，该八个倒L型板(123)两两相对，每个倒L型板(123)中间的光孔(114)中均设有一个定位销(89)；倒L型板(123)靠侧边开有侧边槽(117)，倒L型板(123)靠底边开有底边槽(125)，每个倒L型板(123)朝向底边开有U型槽一(116)，横向相邻的倒L型板(123)之间开有中间槽(127)，每个中间槽(127)中均设置有一个定位柱，总共六个定位柱两两相对；两边的定位柱上分别坐放有U型组合板一(90)及U型组合板二(95)；
底槽(91)两侧围挡中间开有缺口(121)，两个缺口(121)之间设置有四方型槽，在四方型槽后边设置的双螺纹孔中固定有两组双台阶棒(97)，四方型槽前边设置单螺纹孔固定有L型板二(99)，四方型槽中部设置两螺纹孔固定两个L型半圆弧板(98)；
靠后边的每个倒L型板(123)前端面连接有U型臂(112)；四个U型臂(112)前方设置的高台上分别开有U型槽五(120)、U型槽四(119)、U型槽三(118)、U型槽二(115)。
4.根据权利要求3所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的定位销(89)主体包括上部的圆锥体与下部的圆柱体，在圆柱体下端面开有盲孔安装有弹簧；定位柱主体包括上部梯形体和下部的长方体，在长方体下端面开有盲孔安装有弹簧；L型板二(99)主体包括上部的倒角(141)、台阶面一(142)和下部的底板一(143)，底板一(143)开有盲孔安装有弹簧；L型半圆弧板(98)包括上部的圆弧面(148)、台阶面二(149)和下部的底板二(140)，底板二(140)开有盲孔安装有弹簧；双台阶棒(97)主体包括上部的上圆锥体、中部台阶小圆柱体和底部设有螺纹孔的大圆柱体，大圆柱体开有盲孔安装有弹簧。
5.根据权利要求3所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的U型组合板二(95)与U型组合板一(90)形状结构相同，两者对称安装在底槽(91)两底边；U型组合板二(95)的结构是，在U型连接板(100)横向两端分别设置有一个纵向立板(101)，每个纵向立板(101)上部内侧为第一倒角(106)；位于两个纵向立板(101)之间的U型连接板(100)的内侧间隔设置有平行隔板一(110)、平行隔板二(104)、平行隔板三(108)，平行隔板一(110)与平行隔板三(108)底部盲孔安装有弹簧，每个平行隔板上部两侧均开有双倒角(102)；每个平行隔板两边空位的U型连接板(100)内侧间隔设置有一个横向立板(103)，每个横向立板(103)内壁上部开有第二倒角(109)；横向立板(103)与平行隔板依次间隔设置有空挡(105)。
6.根据权利要求1所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的反射板上料机构(4)的结构是，包括直振一(68)、水平推送机构一(66)、三轴移送上料机构一(70)依次对接而成，反射板(136)通过振动被送进直振一(68)，对接进入水平推送机构一(66)，再经水平推送机构一(66)反射板(136)被送到三轴移送上料机构一(70)中；
直振一(68)结构是，包括输送轨道一(71)，输送轨道一(71)的中部安装有支撑架(72)，输送轨道一(71)的截面包括浅凹槽(74)、斜面一(75)及宽凹槽(73)；输送轨道一(71)的出口端对应设置有滑槽板一(78)。
7.根据权利要求6所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的水平推送机构一(66)的结构是，包括设置在支架(69)上的L型直槽轨(80)，L型直槽轨(80)朝向输送轨道一(71)的一边中间位置设置有开口槽，该开口槽与输送轨道一(71)对接，L型直槽轨(80)的轨道中套装有滑槽板一(78)，滑槽板一(78)后端与推移气缸(76)的气缸杆传动连接，L型直槽轨(80)的开口槽上方设置有检测器二(77)。
8.根据权利要求6所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的三轴移送上料机构一(70)的结构是，包括固定在支架板上的水平电缸一(85)和水平滑轨，水平滑轨中套装有水平滑块(86)，支架板上端设有真空阀控制面板(84)，水平电缸一(85)活塞杆与水平滑块(86)传动连接；水平滑块(86)前端固定安装有竖直气缸(83)和滑动套装有竖直直线导轨(82)，竖直气缸(83)与竖直直线导轨(82)与L型板一(81)固定连接为一体同时上下移动，竖直气缸(83)的活塞杆与L型板一(81)沿竖直直线导轨(82)传动；L型板一(81)正面下端固定有吸夹机械手(79)，吸夹机械手(79)位于L型直槽轨(80)最前端正上方。
9.根据权利要求8所述的断路器进线端组件自动组装锁螺丝装置，其特征是：所述的吸夹机械手(79)的结构是，包括L型板三(146)，L型板三(146)上部与L型板一(81)固定连接，L型板三(146)下端的立面固定安装有立板(158)，立板(158)的下表面从靠近L型板三(146)一侧向外依次设置有上凸块(152)、斜面二(159)、中卡槽(155)、中凸块(157)、前卡槽(153)、外凸块(147)，一起称为紧贴面；其中的中凸块(157)安装有两个真空吸头(154)，上凸块(152)中安装有另一个真空吸头(154)；上述的紧贴面的结构形状与反射板(136)的上表面形状完全一致。
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