断路器组装设备

文档序号:1807870 发布日期:2021-11-09 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 断路器组装设备 (Circuit breaker assembly equipment ) 是由 万伟鑫 喻卫杰 余栋栋 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明属于断路器组装机器技术领域,具体为一种断路器组装设备,本发明提供的断路器组装设备设有料道以及沿料道送料方向依次设置的上下壳上料工位、锁紧装置组装工位、触发装置组装工位、弹簧组装工位、脱扣器与灭弧组装工位以及封装工位,使各零部件实现以特定的姿态进行自动化装配在下壳内,从而完成断路器的组装,本发明自动化程度高,克服了现有采用人工组装断路器的缺陷,有效地提高组装的效率和质量,降低人工成本。(The invention belongs to the technical field of circuit breaker assembling machines, and particularly relates to circuit breaker assembling equipment.)

断路器组装设备

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,例如需按照预设的朝向进行装配,因此在现有的断路器组装工艺中,通常采用人工的方式将上述各零部件一一地装入下壳02中,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的不足,提供一种实现自动化组装断路器的组装设备。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种断路器组装设备,涉及的断路器包括上壳、下壳、触发装置、锁紧装置、第一弹簧、第二弹簧、电磁脱扣器和灭弧,组装设备包括控制模块、料道以及沿料道送料方向依次设置的多个工位,料道依次向上述的多个工位传送治具,所述多个工位包括有:

用于将上壳和下壳以参考姿态转移至治具上的上下壳上料工位;

用于将锁紧装置以参考姿态装配在下壳内的锁紧装置组装工位;

用于将参考姿态下的触发装置转变为装配姿态,并将触发装置以装配姿态安装在下壳内的触发装置组装工位;

用于将第一弹簧和第二弹簧以参考姿态装配在下壳内的弹簧组装工位;

用于将电磁脱扣器和灭弧以参考姿态装配在下壳内的脱扣器与灭弧组装工位;

以及用于将上壳盖合在下壳上的封装工位。

与现有技术相比,本发明提供的断路器组装设备设有料道以及沿料道送料方向依次设置的上下壳上料工位、锁紧装置组装工位、触发装置组装工位、弹簧组装工位、脱扣器与灭弧组装工位以及封装工位,使各零部件实现以特定的姿态进行自动化装配在下壳内,从而完成断路器的组装,本发明自动化程度高,克服了现有采用人工组装断路器的缺陷,有效地提高组装的效率和质量,降低人工成本。

进一步的,所述上下壳上料工位包括第一上料台、第一供料模块和第一转移模块,所述第一供料模块输出符合参考姿态的上壳,所述第一上料台上预置有符合参考姿态的下壳,所述第一转移模块分别将符合参考姿态的上壳和下壳转移到治具上。

进一步的,所述触发装置组装工位包括第二转移模块、设于第二转移模块相对两侧的两个第二供料模块以及翻转装置,所述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,所述两个第二供料模块分别输出符合参考姿态的手柄和旋转件,所述第二转移模块将符合参考姿态的手柄转移至所述翻转装置中进行翻转,并将符合参考姿态的旋转件装配至经翻转后的手柄上,再将组合后的手柄和旋转件一同装配至下壳内。

进一步的,所述弹簧组装工位包括第三转移模块、设于第三转移模块相对两侧的两个第三供料模块,所述两个第三供料模块分别输出符合参考姿态的第一弹簧和第二弹簧,所述第三转移模块设有分别用于抓取第一弹簧和第二弹簧的第四抓手和第四抓手,所述第三转移模块分别将符合参考姿态的第一弹簧和第二弹簧装配至下壳内。

进一步的,所述脱扣器与灭弧组装工位包括第四转移模块、设于第四转移模块相对两侧的两个第四供料模块,所述两个第四供料模块分别输出符合参考姿态的电磁脱扣器和灭弧,所述第四转移模块包括第五抓手、第六抓手和压块,所述第五抓手用于抓取电磁脱扣器,所述第六抓手用于抓取灭弧,所述第四转移模块分别将符合参考姿态的电磁脱扣器和灭弧装配至下壳内,并控制所述压块下降抵压装配后的电磁脱扣器。

进一步的,所述锁紧装置组装工位包括第二上料台和第五转移模块,所述第二上料台上预置有符合参考姿态的锁紧装置,所述锁紧装置包括触发机头、连接触发机头的热组件、以及连接热组件的接线触头,所述第五转移模块包括可升降的第七抓手和第八抓手,装配所述锁紧装置时,所述第七抓手抓取所述触发机头,所述第八抓手抓取所述接线触头和所述热组件,以将所述锁紧装置转移至所述下壳的上方,随后所述第七抓手下降将所述触发机头装配至下壳内,继而所述第八抓手下降以将所述接线触头和所述热组件装配至下壳内。

进一步的,各工位的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零部件,所述振动盘通过所述振动机构振动所述零部件,所述视觉识别单元获取所述振动盘中零部件的姿态,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零部件时发出反馈信号,所述反馈信号包括符合参考姿态的零部件的坐标信息,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零部件。

附图说明

图1、图2为断路器的结构示意图;图3、图4为组装设备的结构示意图;

图5为上下壳组装工位的结构示意图;图6为锁紧装置组装工位的结构示意图;

图7为第八抓手、第九抓手抓取锁紧装置放入下壳时的结构示意图;

图8为第二夹臂、第三夹臂、限位组件以及触发机头的俯视图;

图9为限位组件与触发机头的配合状态图;

图10为限位组件与触发机头的结构示意图;图11为限位挡臂的结构示意图;

图12为第二抓手、第二抓手抓取锁紧装置放入下壳时的结构示意图;

图13为第二抓手、第二抓手抓取锁紧装置放入下壳时的结构示意图;

图14为触发装置组装工位的结构示意图;图15为旋转件装入手柄后的示意图;

图16为第一抓手、第二抓手的结构示意图;

图17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18为手柄以参考姿态装入旋转座并在翻转前的示意图;

图19为翻转装置将手柄翻转为装配姿态的示意图;

图20为弹簧组装工位的结构示意图;

图21为灭弧和脱扣器组装工位的结构示意图;

图22为第三机械手输出端的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“首端”、“末端”、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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1和图2,本发明涉及的断路器包括以下零部件: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,下壳02设有安装腔,安装腔内设有多个安装位置,组装断路器时,分别将锁紧装置03、触发装置08、第一弹簧04、第二弹簧05、灭弧06、电磁脱扣器07装入对应的安装位置内,然后再将上壳01盖合在下壳02上侧完成封装,其中:

所述锁紧装置03包括触发机头031、接线触头032和热组件033,触发机头031连接热组件033,热组件033与接线触头032相连接,触发机头031具有圆滑的外侧面,热组件033为具有弹性的铜片,所述下壳02内设有分别对应触发机头031、接线触头032和热组件033的第一安装位置021、第二安装位置022和第三安装位置023。

第一弹簧04和第二弹簧05分别设有两根支脚;灭弧06的上下外侧面为平整面,其位于上下侧的平整面之间一侧设有开口,相对一侧设有连接上述平整面的连接面;电磁脱扣器07包括接线触头072、线圈071、静触头073,接线触头072的侧部设有接线螺钉。

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。

参见图1至图5,组装设备包括控制模块、料道G以及沿料道G送料方向依次设置的多个工位,其中,上述多个工位包括上下壳上料工位A、锁紧装置组装工位B、触发装置组装工位C、弹簧组装工位D、脱扣器与灭弧组装工位E和封装工位F。所述料道G由多条输送带单体G0组合而成,每个输送带单体G0整合在对应一个工位上,当上述各工位依次衔接后便组成所述料道G,料道G依次向各个工位传送治具。控制模块分别设有上壳01、触发装置08、第一弹簧04、第二弹簧05、灭弧06与电磁脱扣器07的参考姿态信息。

参见图5,上下壳上料工位A包括第一上料台A10、第一供料模块A20和第一转移模块A30,第一供料模块A20输出符合参考姿态的上壳01,第一上料台A10上预置有符合参考姿态的下壳02,上壳01和下壳02均设有开口,当上壳01的开口朝向下侧时符合参考姿态,当下壳02的开口朝向上侧时符合参考姿态,第一转移模块A30分别将符合参考姿态的上壳01和下壳02转移到治具上,第一转移模块A30包括第一机械手A31,第一机械手A31的输出端上设有用于抓取上壳01和下壳02的壳体抓手A32,壳体抓手A32可由气缸实现开合。

参见图5,第一供料模块A20包括第一下料装置A21、第一振动装置A22和第一视觉识别单元A23,第一振动装置A22包括衔接第一下料装置A21的第一振动盘A24以及第一振动机构A25,第一下料装置A21用于向第一振动盘A24传送上壳01,第一振动盘A24通过第一振动机构A25振动上壳01,第一视觉识别单元A23获取第一振动盘A24中上壳01的姿态,并在第一振动盘A24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的上壳01时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的上壳01的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止第一振动装置A22,并驱使第一转移模块A30抓取第一振动盘A24中符合参考姿态的上壳01。在一种具体的实施方式中,下壳02通过人工的方式按照参考姿态预先放置在第一上料台A10是上。

参见图1、图2、图6至图13,锁紧装置组装工位B包括第二上料台B20和第五转移模块B10,第二上料台B20上预置有符合参考姿态的锁紧装置03,在一种具体的实施方式中,锁紧装置03通过人工的方式按照参考姿态预先放置在第二上料台B20上。第五转移模块B10包括第四机械手B11,第四机械手B11的输出端上设有可升降的第八抓手B12和第九抓手B13,第八抓手B12和第九抓手B13可由升降机构分别驱动升降,升降机构可以是升降气缸。装配所述锁紧装置03时,第八抓手B12夹取触发机头031,第九抓手B13夹取接线触头032和热组件033,以将锁紧装置03转移至下壳02的上方,随后第八抓手B12下降将触发机头031装配至第一安装位置021,继而第九抓手B13下降以将接线触头032和热组件033分别装配至第二安装位置022和第三安装位置023。

参见图7,第八抓手B12包括第四升降气缸B121、连接于第四升降气缸B121输出端的第九夹爪B14、以及限位组件B15,第九夹爪B14可被操控地张开或收合以夹取触发机头031的外侧面,第四升降气缸B121带动第九夹爪B14实现升降,在一种具体的实施方式中,第九夹爪B14可由气缸驱动开合。

参见图7至图10,第九夹爪B14包括夹设在触发机头031外侧面的第二夹臂B141和第三夹臂B142,限位组件B15包括设于第二夹臂B141和第三夹臂B142之间用于向下抵压触发机头031上端面的限位柱B151,其中,需要说明的是,本发明涉及的触发机头031其上端面设有凸出的销轴034,限位柱B151下端开设有与该销轴034配合的限位孔B1511,由于锁紧装置03在料台100上并未固定,即锁紧装置03可相对料台100活动,如果只设置第九夹爪B14,则在抓取锁紧装置03时,锁紧装置03容易滑动而发生偏移,导致转移装置300无法精准地抓取锁紧装置03,因此通过在第二夹臂B141和第三夹臂B142之间设置限位柱B151,从而在第九夹爪B14夹取触发机头031前,先让限位柱B151抵压在触发机头031的上端面,以将触发机头031稳固地压紧在料台100上,防止后续第九夹爪B14夹取触发机头031时发生偏位,从而提高抓取的精准度。

参见图7至图10,作为一种改进的方案,为了进一步提高限位柱B151对触发机头031的限位效果,限位柱B151设有两根,两根限位柱B151呈对角分布,也即两根限位柱B151抵压在触发机头031上端面的对角位置,上述设置方式可更有效地限定触发机头031在平行于料台100放置面的旋转自由度。

参见图7至图10,作为一种改进的方案,限位组件B15还包括设置在第八抓手B12位于靠近第九抓手B13一侧的限位挡臂B152,限位挡臂B152在第八抓手B12到第九抓手B13的方向上具有预设的摆动幅度,限位挡臂B152用于在第八抓手B12夹取触发机头031时抵挡在触发机头031靠近第九抓手B13一侧的外侧面,具体的,触发机头031位于靠近第九抓手B13的一侧设有与限位挡臂B152对应的挡块0311,限位挡臂B152抵挡在挡块0311上,通过设置限位挡臂B152,可进一步限制触发机头031在平行于料台100放置面上的旋转自由度,防止触发机头031在被夹取时转动,同时,限位挡臂B152具有预设的摆动幅度可在第八抓手B12夹取触发机头031时作适应性地微调,以免与触发机头031发生直接的碰撞而损坏触发机头031。

参见图7至图11,作为一种改进的方案,限位挡臂B152的底端位于靠近触发机头031的一侧设有向下侧倾斜的导引面B1521,导引面B1521可进一步地提高限位挡臂B152的适应性调整能力,当转移装置300下降准备抓取触发机头031时,限位挡臂B152会随着下降首先与触发机头031的外边缘位置发生接触,通过设置导引面B1521,使得导引面B1521与触发机头031接触时,会驱使限位挡臂B152适应性地沿着触发机头031的外边缘向外侧摆动,从而作适应性的微调,避免与触发机头031直接发生干涉而影响后续的夹取操作以及避免压坏触发机头031。

参见图7至图11,在一种具体的实施方式中,限位组件B15还包括呈L形的支架B150,支架B15包括竖臂B153和横臂B154,竖臂B153的上端与第四升降气缸B121的输出端相对固定连接,例如固定设置在驱使第九夹爪B14开合的气缸上,使得支架B15与第九夹爪B14同步升降,横臂B154固定连接在竖臂B153的下端,定位柱设于横臂B154的首端,横臂B154末端与竖臂B153的连接处向内侧凹陷形成安装凹位B155,上述末端为横臂B154靠近第九抓手B13的一端,横臂B154位于与末端相反的一端为首端,限位挡臂B152包括连接部B156和向下侧延伸的阻挡部B157,连接部B156安装在安装凹位B155内,其侧壁分别与横臂B154和竖臂B153之间留有间隙,连接部B156开设有腰型孔B159,安装凹位B155对应腰型孔B159间隔设有若干个横向布置的连接孔B158,腰型孔B159内贯穿设有与其中一个连接孔B158连接的螺钉(所述螺钉图中未示),上述螺钉可将限位挡臂B152可活动地装配在安装凹位B155上,上述限位挡臂B152的安装方式可尽量地与支架B150构成整体结构,更好地节省其安装空间,同时,将连接部B156设于安装凹位B155内,可通过横臂B154与竖臂B153对连接部B156实现限位,以限制其摆动的幅度,而无需额为设置限位结构,并且,设置腰型孔B159以及若干个连接孔B158可供操作者根据实际触发机头031的尺寸选择合适的连接孔B158,从而增加第五转移模块B10可用于转移锁紧装置03的规格。

参见图1、图7、图12和图13,第九抓手B13包括第五升降气缸B131、连接于第五升降气缸B131输出端的第十夹爪B132和第十一夹爪B133,第十夹爪B132和第十一夹爪B133可被操控地张开或收合以夹取接线触头032和热组件033,第五升降气缸B131带动第十夹爪B132和第十一夹爪B133实现升降,在一种具体的实施方式中,第十夹爪B132和第十一夹爪B133的开合可由气缸来实现。

参见图1、图12和图13,第九抓手B13还包括连接于第五升降气缸B131输出端的第六升降气缸B134、以及连接于第六升降气缸B134输出端的压块B135,压块B135可被操控地下降抵压热组件033,由于装配锁紧装置03是先安装触发机头031,后安装热组件033,加上第三安装位置023与热组件033紧密配合,仅通过第十一夹爪B133难以将热组件033完全装入第三安装位置023中,因此通过设置可升降的压块25,以便在第十一夹爪B133完成放置热组件033后对热组件033进行抵压,从而使热组件033进一步地装入第三安装位置023中,确保其安装牢固。

参见图14,触发装置组装工位C包括第二转移模块C10、设于第二转移模块C10相对两侧的两个第二供料模块C20、以及翻转装置C30,两个第二供料模块C20分别输出符合参考姿态的手柄081和旋转件082,第二转移模块C10将符合参考姿态的手柄081转移至翻转装置C30中进行翻转,使手柄081转变为装配姿态,并将符合参考姿态的旋转件082装配至经翻转后的手柄081上,再将组合后的手柄081和旋转件082一同装配至下壳02内。

参见图14,所述两个第二供料模块C20均包括第二下料装置C21、第二振动装置C22和第二视觉识别单元C23,每个第二振动装置C22均包括衔接第二下料装置C21的第二振动盘C24以及第二振动机构C25,其中一个第二供料模块C20的第二下料装置C21用于向其第二振动盘C24传送手柄081,该第二振动盘C24通过其第二振动机构C25振动手柄081,该第二供料模块C20的第二视觉识别单元C23获取对应第二振动盘C24中手柄081的姿态,并在第二振动盘C24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的手柄081时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的手柄081的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第二振动装置C22,并驱使第二转移模块C10抓取该第二供料模块C20的第二振动盘C24中符合参考姿态的手柄081。

另一个第二供料模块C20的第二下料装置C21用于向其第二振动盘C24传送旋转件082,该第二振动盘C24通过其第二振动机构C25振动旋转件082,该第二供料模块C20的第二视觉识别单元C23获取对应第二振动盘C24中旋转件082的姿态,并在第二振动盘C24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的旋转件082时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的旋转件082的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第二振动装置C22,并驱使第二转移模块C10抓取该第二供料模块C20的第二振动盘C24中符合参考姿态的旋转件082。

参考图14至图19,第二转移模块C10包括可升降的第一抓手C1a和第二抓手C1b,在一种具体的实施方式中,第一抓手C1a与第二抓手C1b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C1a包括第一夹爪C11和第二夹爪C12,所述第一夹爪C11用于夹取由第二供料模块输出的符合参考姿态的手柄081,所述第二夹爪C12用于夹取在翻转装置C30上完成组合的手柄081和旋转件082(即触发装置08),第二抓手C1b包括第三夹爪C21,所述第三夹爪C21用于夹取由第二供料模块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C11、第二夹爪C12和第三夹爪C21可专门地夹取对应零部件,从而优化第一抓手C1a和第二抓手C1b的工作节拍,减少第二转移模块C10多余的动作,在一种具体的实施方式中,所述第二转移模块C10采用SDARA机器人主体,第一抓手C1a和第二抓手C1b连接于SDARA机器人的输出端上,SDARA机器人通过驱动其输出端转动,从而驱动第一抓手C1a和第二抓手C1b转动实现对不同零部件的抓取。

参见图14至图19,翻转装置C30包括旋转座C31和驱动旋转座C31旋转的旋转机构C32,所述旋转机构C32可以是现有的电机或者旋转气缸,旋转座C31上间隔设有第一安装柱C33和第二安装柱C34,转动部083位于安装槽085内开设有与第一安装柱C33对应的第一定位孔086,拨动部084设有与第二安装柱C34对应的第二定位孔087,第二转移模块C10将手柄081转移至旋转座C31上,以使第一安装柱C33插入第一定位孔086内,以及使第二安装柱C34插入第二定位孔087内,翻转手柄081前,第一安装柱C33和第二安装柱C34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,因此第二转移模块C10抓取由第二供料模块输出的手柄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C30,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C33进行定位安装,即将旋转件082通过轴孔套设在第一安装柱C33上。

参见图14至图19,第一夹爪C11包括相对设置的的两个第一夹臂C13,所述第一夹臂C13底端分别设有与所述第一定位孔086相对应的镂空结构C14,夹取所述手柄081时,所述第一夹臂C13夹设在所述转动部083的两侧,使所述镂空结构C14对准所述第一定位孔086,并且使所述拨动部084位于所述第一夹臂C13之外,从而将所述手柄081装配在所述旋转座C31上,上述第一夹爪C11针对转动部083上的第一定位孔086专门设有镂空结构C14,由于手柄081结构较小,通过设置上述镂空结构C14使第一夹爪C11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C33配合的前提下,进一步加强夹取时的紧固性。

参见图17,所述第一安装柱C33、所述第二安柱与所述旋转座C31之间分别连接有固定座C35,所述固定座C35使安装在所述旋转座C31上的手柄081与所述旋转座C31之间留有预设间隙,该间隙用于供第一夹爪C11在转移完手柄081后从安装柱与旋转座C31之间有足够的空间退出。

参见图20,弹簧组装工位D包括第三转移模块D10、设于第三转移模块D10相对两侧的两个第三供料模块D20,两个第三供料模块D20分别输出符合参考姿态的第一弹簧04和第二弹簧05,第三转移模块D10包括第二机械手D11,第二机械手D11的输出端上设有分别用于抓取第一弹簧04和第二弹簧05的第四抓手D12和第五抓手D13,第三转移模块D10分别将符合参考姿态的第一弹簧04和第二弹簧05装配至下壳02内。

参见图20,所述两个第三供料模块D20均包括第三下料装置D21、第三振动装置D22和第三视觉识别单元D23,每个第三振动装置D22均包括衔接第三下料装置D21的第三振动盘D24以及第三振动机构D25,其中一个第三供料模块D20的第三下料装置D21用于向其第三振动盘D24传送第一弹簧04,该第三振动盘D24通过其第三振动机构振动第一弹簧04,第一弹簧04设有两根支脚,该第三振动盘D24上设有与第一弹簧04支脚相适配的第一弹簧定位孔D241,当第一弹簧04被振动至其支脚插入第一弹簧定位孔D241内时符合参考姿态,该第三供料模块D20的第三视觉识别单元D23获取对应第三振动盘D24中第一弹簧04的姿态,并在第三振动盘D24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的第一弹簧04时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的第一弹簧04的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第三振动装置D22,并驱使第三转移模块D10抓取该第三供料模块D20的第三振动盘D24中符合参考姿态的第一弹簧04;

另一个第三供料模块D20的第三下料装置D21用于向其第三振动盘D24传送第二弹簧05,该第三振动盘D24通过其第三振动机构振动第二弹簧05,第二弹簧05设有两根支脚,该第三振动盘D24上设有与第二弹簧05支脚相适配的第二弹簧定位孔D242,当第二弹簧05被振动至其支脚插入第二弹簧定位孔D242内时符合参考姿态,该第三供料模块D20的第三视觉识别单元D23获取对应第三振动盘D24中第二弹簧05的姿态,并在第三振动盘D24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的第二弹簧05时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的第二弹簧05的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第三振动装置D22,并驱使第三转移模块D10抓取该第三供料模块D20的第三振动盘D24中符合参考姿态的第二弹簧05。

参见图20,所述第四抓手D12包括第一升降气缸D121、连接于所述第一升降气缸D121输出端的第二驱动气缸D122、连接于所述第二驱动气缸D122输出端上的第五夹爪D123,所述第五夹爪D123在所述第二驱动气缸D122的驱动下可被操控地张开或收合以夹取第一弹簧04,所述第一升降气缸D121带动所述第五夹爪D123实现升降;所述第五抓手D13包括第三驱动气缸D131、连接于所述第三驱动气缸D131输出端上的第四夹爪D132,所述第四夹爪D132在所述第三驱动气缸D131的驱动下可被操控地张开或收合以夹取第二弹簧05,在一种具体的工作场景下,当第五抓手D13抓取第二弹簧05后,控制模块可根据视觉识别单元3反馈的第二弹簧05坐标驱使第二机械手D11将第二弹簧05直接转移至第二弹簧05的安装位置进行安装,随后,由于第一弹簧04与第二弹簧05的安装高度不同,当第四抓手D12抓取第一弹簧04后,第二机械手D11将第一弹簧04转移至其安装位置的上方,并下降至安装第二弹簧05时的高度,随后由第一升降气缸D121驱使第四抓手D12下降以将第一弹簧04安装在其安装位置内,第四抓手D12的升降设置的方式可避免第二机械手D11安装第一弹簧04时与已经安装的第二弹簧05发生干涉,使第二机械手D11实现了第一弹簧04和第二弹簧05的装配。

参见图21,脱扣器与灭弧组装工位E包括第四转移模块E10、设于第四转移模块E10相对两侧的两个第四供料模块E20,两个第四供料模块E20分别输出符合参考姿态的电磁脱扣器07和灭弧06,第四转移模块E10包括第三机械手E101,第三机械手E101的输出端上设有第六抓手E11、第七抓手E12和压块E13,第六抓手E11用于抓取电磁脱扣器07,第七抓手E12用于抓取灭弧06,第四转移模块E10分别将符合参考姿态的电磁脱扣器07和灭弧06装配至下壳02内,并控制压块E13下降抵压装配后的电磁脱扣器07。

参见图21和图22,两个第四供料模块E20均包括包括第四下料装置E21、第四振动装置E22和第四视觉识别单元E23,每个第四振动装置E22均包括衔接第四下料装置E21的第四振动盘E24以及第四振动机构E25,其中一个第四供料模块E20的第四下料装置E21用于向其第四振动盘E24传送灭弧06,该第四振动盘E24通过其第四振动机构E25振动灭弧06,灭弧06的上下外侧面为平整面,其位于上下侧的平整面之间一侧设有开口,相对一侧设有连接上述平整面的连接面,当灭弧06被振动至其平整面朝向第四视觉识别单元E23时,符合参考姿态,该第四供料模块E20的第四视觉识别单元E23获取对应第四振动盘E24中灭弧06的姿态,并在第四振动盘E24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的灭弧06时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的灭弧06的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第四振动装置E22,并驱使第四转移模块E10抓取该第四供料模块E20的第四振动盘E24中符合参考姿态的灭弧06;

另一个第四供料模块E20的第四下料装置E21用于向其第四振动盘E24传送电磁脱扣器07,该第四振动盘E24通过其第四振动机构E25振动电磁脱扣器07,电磁脱扣器07包括接线触头072、线圈071、静触头073,接线触头072的侧部设有接线螺钉,当电磁脱扣器07被振动至其接线螺钉垂直于第四视觉识别单元E23的轴线时符合参考姿态,该第四供料模块E20的第四视觉识别单元E23获取对应第四振动盘E24中电磁脱扣器07的姿态,并在第四振动盘E24中存在至少n个当前姿态与参考姿态相同的电磁脱扣器07时发出反馈信号,上述反馈信号包括符合参考姿态的电磁脱扣器07的坐标信息,控制模块根据反馈信号停止该第四振动装置E22,并驱使第四转移模块E10抓取该第四供料模块E20的第四振动盘E24中符合参考姿态的电磁脱扣器07。

参见图21和图22,第六抓手E11包括第二升降气缸E111、连接第二升降气缸E111输出端的第四驱动气缸E112、位于第二升降气缸E111前侧的第五驱动气缸E113、位于第二升降气缸E111后侧的第六驱动气缸E114、连接于第四驱动气缸E112的第六夹爪E115、连接于第五驱动气缸E113的第七夹爪E116、连接于第六驱动气缸E114的第八夹爪E117,第六夹爪E115在第四驱动气缸E112的驱动下可被操控地张开或收合,并且在第二升降气缸E111的驱动下实现升降,第七夹爪E116在第五驱动气缸E113的驱动下可被操控地张开或收合,第八夹爪E117在第六驱动气缸E114的驱动下可被操控地张开或收合,抓取电磁脱扣器07时,第六夹爪E115夹住线圈071的两端,第七夹爪E116夹住接线触头072的上端,第八夹爪E117夹住静触头073的上端,当第三机械手E101将电磁脱扣器07转移至其安装位置的上侧后,其输出端下降一定的高度,使线圈071先装入其对应的安装位置内,随后第二升降气缸E111上升使第六夹爪E115上升一定的高度,第三机械手E101的输出端继续下降以将接线触头072和静触头073插入两者对应的安装位置内,由于接线触头072与静触头073与其安装位置之间配合较为紧密,因此需要第三机械手E101进一步地下压才能安装稳固,而线圈071的安装位置相对松动,安装线圈071时只要对准位置放入即可,因此在完成线圈071的装配后,为了避免后续装配接线触头072与静触头073时第六夹爪E115发生干涉,于是先将第六夹爪E115上移,后续再进行接线触头072和静触头073的装配。

参见图1、图21和图22,第三机械手E101的输出端还设有第四升降气缸E118,第四升降气缸E118的输出端上连接所述压块E13,当第六夹爪E115、第七夹爪E116和第八夹爪E117装配完电磁脱扣器07后,第四升降气缸E118驱使压块E13下降抵压电磁脱扣器07的上端,从而使电磁脱扣器07进一步插入其对应的安装位置,使其安装更稳固。

参见图1、图21和图22,在一种具体的实施方式中,第七抓手E12包括第三升降气缸E121以及连接于第三升降气缸E121输出端的吸附组件E122,吸附组件E122在第三升降气缸E121的驱动下可被操控地实现升降,从而吸附灭弧06并将其转移至对应的安装位置上,优选的,吸附组件E122包括吸盘。

参见图3和图4,所述封装工位F包括第五机械手F1,第五机械手F1优选为六轴机械手,六轴机械手的输出端上设有抓手,组合上壳01和下壳02时,第五机械手先抓取位于治具上的上壳01,并将上壳01盖合在下壳02上,从而获得封装后的断路器,随后第五机械手抓取上述断路器实现下料,从而完成断路器的组装。

本实施例提供的上述供料模块过设置下料装置和振动装置,使对应的零部件下料后由对应的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,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振动,并控制转移模块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对应零部件在振动盘上被允许转移时,其此时在对应视觉识别单元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对应的视觉识别单元时符合参考姿态,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进行调整,具体是通过在视觉识别单元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中。通过上述的操作后,转移模块能立即抓取相应的零部件,并根据视觉识别单元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21,每个供料模块的下料装置均包括支架H1、可上下摆动地设于支架H1上的料仓H2、与料仓H2连接的摆动机构H3、设于料仓H2下侧的料斗H4,料仓H2的前端设有出料口,料斗H4上下两端敞口,其内壁设有自上往下逐渐收窄的导料壁H41,料斗H4的下端开口连接有向振动盘21延伸的导料槽H5,摆动机构H3选择性地驱使料仓H2向下摆动,以间断地向料斗H4内传送零部件,零部件在导向壁H41的导引下移至料斗H4的下端开口并通过导料槽H5进入振动盘,上述间断式下料可避免零部件过多堆积堵塞料斗H4,设置料斗H4和导料槽H5可有效地疏导零部件流向振动盘,避免零部件在下落过程损坏。

参见图21,在一种具体的实施方式中,料仓H2包括安装架H21、料盘H22和定位气缸H23,安装架H21的下侧相对设有两个卡槽H24,料盘H22的相对两端对应卡槽H24分别设有翻边H25,料盘H22插入至两个卡槽H24之间以使翻边H25支承在卡槽H24上,定位气缸H23设有两个,其分别固定在安装架H21上侧对应料盘H22的两个对角处,两个定位气缸H23的输出端选择性地向下抵压翻边H25,以将料盘H22固定在卡槽H24上,上述料仓H2的设置方式便于补充零部件,当料仓H2的零部件耗尽后,驱使定位气缸H23的输出端收回,以致可将料盘H22从卡槽H24中取出,便能够直接更换装有零部件的料盘H22,操作十分方便。

参见图21,上述各工位的视觉识别单元包括用于拍摄图像的摄像模组H0,摄像模组H0垂直设于对应振动盘的上方。

本发明的工作原理如下:

第一上料台A10上预置有符合参考姿态的下壳02,第二上料台B20上预置有符合参考姿态的锁紧装置03,第一转移模块A30将下壳02转移到料道G的治具上,同时第一供料模块A20振动上壳01,直到当振动至其振动盘上存在至少n个符合参考姿态的上壳01时停止振动,随后第一转移模块将一个符合参考姿态的上壳01转移到上述治具上,并且第一供料模块A20重新振动,当治具上均放置有上壳01和下壳02,料道G将该治具传送至下一工位,并传送下一个治具到上下壳上料工位A,重复上述步骤实现上壳01和下壳02的继续上料。

料道G将治具传送至锁紧装置组装工位B,第五转移模块B10通过第八抓手B12和第九抓手B13夹取锁紧装置03的触发机头031、接线触头032和热组件033,在夹取的过程中,随着第八抓手B12下降,限位柱B151率先抵压在触发机头031的上端面,限位挡臂B152抵挡在触发机头031位于靠近第九抓手B13一侧的外侧面处,从而将锁紧装置03压紧在第二料台B20上,以便第八抓手B12和第九抓手B13夹取时锁紧装置03不会发生偏移,夹取完毕后第五转移模块B10将锁紧装置03转移至下壳02的上侧,随后第八抓手B12先下降将触发机头031放入第一安装位置021,接着第九抓手B13下降将接线触头032和热组件033放入对应的安装位置,最后由第六升降气缸B134驱使压块B135下降将热组件033进一步地压进第三安装位置023,从而完成锁紧装置03的装配,料道G将该治具传送至下一工位,并将下一个治具传送至锁紧装置组装工位B,重复上述步骤继续进行锁紧装置03的装配。

料道G将治具传送至触发装置组装工位C,第二供料模块C20分别振动手柄081和旋转件082,当存在至少n个符合参考姿态的手柄081时,对应的第二供料模块C20停止振动,第二转移模块C10将一个符合参考姿态的手柄081转移至翻转装置C30进行翻转,从而使手柄081转换为装配姿态,当存在至少n个符合参考姿态的旋转件082时,对应的第二供料模块C20停止振动,随后第二转移模块C10将一个符合参考姿态的旋转件082安装在翻转后的手柄081上,随后第二转移模块C10将组合后的手柄081和旋转件082装配至治具上的下壳02内,随后料道G将该治具传送至下一工位,并将下一个治具传送至触发装置组装工位C,重复上述步骤继续进行触发装置08的装配。

料道G将治具传送至弹簧组装工位D,第三供料模块D20分别振动第一弹簧04和第一弹簧05,当对应振动盘上存在至少n个符合参考姿态的零部件(第一弹簧04或第二弹簧05)时,则对应的第三供料模块D20停止振动,第三转移模块D10随即将对应一个符合参考姿态的零部件(第一弹簧04或第二弹簧05)装配至位于治具上的下壳02内,随即该第三供料模块D20重新振动,此时另一第三供料模块D20也振动出至少n个符合参考姿态的零部件,第三转移模块D10将该第三供料模块D20上的一个符合参考姿态的零部件装配至下壳02内,当治具上的下壳02内安装有第一弹簧04和第二弹簧05后,料道G将该治具传送至下一工位,并将下一个治具传送至弹簧组装工位D,重复上述步骤继续进行第一弹簧04和第二弹簧05的装配。

料道G将治具传送至脱扣器与灭弧组装工位E,第四供料模块E20分别振动灭弧06和电磁脱扣器07,当对应振动盘上存在至少n个符合参考姿态的电磁脱扣器07时,对应的第四供料模块E20停止振动,第四转移模块E10将一个符合参考姿态的电磁脱扣器07装配至治具上的下壳02内,此时另一第四供料模块E20也振动出至少n个符合参考姿态的灭弧06,第四转移模块E10将一个符合参考姿态的灭弧06装配至下壳02内,当治具上的下壳02内安装有灭弧06和电磁脱扣器07后,料道G将该治具传送至下一工位,并将下一个治具传送至脱扣器与灭弧组装工位E,重复上述步骤继续进行灭弧06和电磁脱扣器07的装配。

料道G将治具传送至封装工位F,第五机械手F1将治具上的上壳01盖合在下壳02上完成断路器的封装,并将封装后的断路器从治具上转移走实现下料。

与现有技术相比,本发明提供的断路器组装设备设有料道G以及沿料道G送料方向依次设置的上下壳上料工位A、锁紧装置组装工位、触发装置组装工位C、弹簧组装工位D、脱扣器与灭弧组装工位E以及封装工位F,使各零部件实现以特定的姿态进行自动化装配在下壳内,从而完成断路器的组装,本发明自动化程度高,克服了现有采用人工组装断路器的缺陷,有效地提高组装的效率和质量,降低人工成本。

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。

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