专利名称：电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置。电机起动器的双金属片和补偿片受热后变形产生位移，并传递给过载脱扣导板，脱扣导板定向移动带动脱扣装置脱扣，实现对电机的过载保护和断相保护。本发明的电机起器过载脱扣双金位置自动测量装置自动测量冷态的补偿片脱拉位置和热态时的双金属片位置，并将测量结果传送给激光切割机对脱扣导板进行切割。
背景技术：
众所周知，双金属片的同步性对保证热继电器或具有保护电动机热过载功能的电器具有重大的影响，对于具有断相保护功能的电器尤为重要。传统保证双金同步性的方法为冷态直接调整双金或调节固定双金的支架，通过目视或可测量设备来观测调试的结果，通过反复调试以达到规定的同步性要求。由于推动过载脱扣的导板本身存在一定的误差，这又加大了双金的同步性误差。另外，由于双金材料本身存在一定的误差，冷态同步的双金在热态状态下产生新的不同步，这又提高了生产的难度，产品动作特性(如过载保护、断相保护)的可靠性难以保证。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中冷态调试双金时初始状态不同步，以及采用手工和目视方法进行调试，从而难以保证产品的热态同步性的问题，提供一种电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置。配合新的技术方案，脱扣导板需要重新设计。新导板初始为一个整体，配作时，利用本发明的自动测量装置对热态双金的位置和补偿片的脱扣位置进行自动测量，并将测量结果传送给激光切割机，切割后的导板再用金属连接成一体。
解决上述问题的技术方案是电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，包括机架，其特征在于所述机架上还设有——用于跟踪双金位置并自动回复到初始状态的双金位置传感机构；——用于将双金位置传感机构输出的位移信号和补偿片脱扣位置转化为电信号并输入到控制机构的激光测微计；——用于供给电机起动器模拟工作电流的恒流源；以及一个通过对信号进行收集、运算、处理及输出来控制所述双金位置传感机构、激光测微计及恒流源的控制机构。
本发明的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，模拟正常工作状态下的加热电流和工作时间，采用等效的方法，通过恒流源对起动器施加一个数值为整定电流倍数的电流，加热达到规定的时间，双金位置传感机构跟踪双金位置，并将该位置信号从输出端输出，激光测微计计录双金变形后的位置，通过控制机构进行计算处理，将测量数据换算成导板定向长切割数据，由激光切割机进行切割。切割后的导板位置与加热变形后的双金的位置一一对应，从而保证发热状态下双金的同步性。由于允许双金的初始状态不同步，更易保证产品的质量。
这种结构所述的双金位置传感机构包括一组用于感应双金位置的指针、使指针一端向双金靠合的顶推弹簧和使指针回复到与双金相脱离的初始状态位置的归位挡片，所述归位挡片与由控制机构控制的气缸联动，所述的指针数量与所述双金数量对应。所述的指针通过转轴设置在所述机架上，一端与所述双金片对应，所述顶推弹簧和所述的归位挡片分别设置在所述指针的中部和另一端。所述的顶推弹簧是可调的。这种可调式顶推弹簧结构可以这样实现所述的顶推弹簧设置在一个空心螺柱内，所述空心螺柱的顶端设置一个顶靠在所述指针上的柱塞头。
这种结构，所述机架上还设有用于拨动补偿片至脱扣位置后并复位的拨叉机构，所述的拨叉机构与所述控制机构相连。所述的拨叉机构拨动温度补偿片至脱扣位置，由激光测微计计录温度补片在脱扣瞬间的位置，通过控制机构进行计算处理，将测量数据换算成导板定向长切割数据，由激光切割机进行切割。所述拨叉机构包括与控制机构相连的步进电机、传动用丝杠-丝母、用于拉动温度补偿片的前拨叉和用于激光测量的后拨叉，所述丝杠通过联轴节与所述步进电机相连，所述前拨叉和后拨叉通过联接板连接到所述丝母上。所述的拨叉机构一侧还设有用于零位检测的传感器，保证工件在上料安装过程中不和前拨叉发生干涉。在拨叉机构的同一侧还设有一个用于机构保护的行程开关，所述行程开关的前端设有撞块，当行程开关被撞块触发后，机构停止运动，表明工件存在质量问题，可以通过控制机构设置声光等报警信号，请求人工干预。在所述丝母运动的极限位置处还设有用于机构保护的死挡块。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明双金位置传感机构的结构示意图。
图3是本发明拨叉机构的结构示意图。
图4是本发明双金位置传感机构与拨叉机构安装在机架上的结构示意图。
图5是本发明的控制框图。
图6是本发明的工作时序图。
具体实施例方式
参照附图，电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，机架5上设有双金位置传感机构4、拨叉机构3、激光测微计7、恒流源2和控制机构1，双金位置传感机构4包括一组用于感应双金位置的指针9、使指针9一端向双金20靠合的顶推弹簧12和使指针9回复到与双金20相脱离的初始状态位置的归位挡片18，指针9的个数与被测起动器的极数相同，在本实施例中为三个，每个指针的一端设有指针触头8与所述双金20的头部一一对应，中部设有可调式顶推弹簧，另一端设有归位挡片18，这种可调式顶推弹簧的结构是将所述的顶推弹簧12设置在一个空心螺柱13内，所述空心螺柱13的顶端设置一个顶靠在所述指针9上的柱塞头11，所述空心螺柱13设置在一个支架15上，末端通过薄螺母14与支架15固定，所述支架15固定在底座16上。弹簧12的张力通过柱塞头11传递到所述指针9上，调节空心螺柱13可调节弹簧20张力的大小，该张力保证指针9轻轻地挨靠在双金20上，但又不能过大，以免影响双金20的正常偏移量。所述归位挡片18由气缸17带动，在测量完毕后拉动指针9回归到初始状态，保证工件36在上料安装过程中不和指针9发生干涉。该气缸7连接到控制机构1上，按控制机构1的命令工作和退位。所述指针9通过各自的转轴10安装在底座16上，底座16固定在所述机架5上，这样指针9可绕转轴10转动，将双金20的位置信号从一端转移到另一端输出，指针上与双金位置相对的另一端19部为激光测量位置。
所述拨叉机构3包括一个设置在所述机架5上的底座33，在所述底座33上设有与控制机构1相连的步进电机23、传动用丝杠26、丝母24、用于拉动温度补偿片的前拨叉28和用于激光测量的后拨叉31，所述丝杠26通过联轴节32与所述步进电机23相连，所述前拨叉28和后拨叉31通过联接板27连接到所述丝杆-丝母组件上。当步进电机23接到由控制机构1发出的命令时开始转动，通过丝杠-丝母构件将旋转运动转化为直线的运动，带动联接板27沿直线导轨37向左运动，由前拨叉28的顶端29拉动温度补偿片至起动器脱扣，由激光测微计7在后拨叉31的顶端30处测量脱扣瞬间温度补偿片的位置。所述的拨叉机构3左侧还设有用于零位检测的感应块21和传感器22，保证工件36在上料安装过程中不和前拨叉28发生干涉。在拨叉机构3的同一侧还设有一个用于机构保护的行程开关34，所述行程开关34的前端设有撞块35，当行程开关34被撞块35触发后，机构停止运动，表明工件36存在质量问题，可以通过控制机构1设置声光等报警信号，请求人工干预。在所述丝母24运动的极限位置处还设有用于机构保护的死挡块25。
拨叉机构3和双金位置传感机构4在图示中分设在机架5的左、右，使其对应于同一工位，无须搬动工件即可同时测量双金的位置和温度补偿片在起动器脱扣瞬间的位置。在后续工位上还可以设置激光切割机6，将测量数据换算成导板定向长切割数据，由激光切割机6进行切割。
控制机构1可采用计算机或PLC可编程控制器，恒流源2和激光测微计7均采用现有的制式结构，本发明电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置的工作过程是1、工件安装和通电将被测工件36安装到测量工位上，接通电源使双金20通电加热，由恒流源2供给模拟工作电流；2、测量双金的变形双金20受热后变形，由双金位置传感机构4根据控制机构设定的时间开始工作，气缸17退位，指针9在弹簧力的作用下靠紧双金片20，并随之转动，由激光测微计7测量双金20的位置；然后气缸17运动，拉动指针9克服弹簧力归位；3、测量温度补偿片的位置拨叉机构3根据控制机构1设定的时间开始工作，步进电机23运转，通过丝杠-丝母构件将旋转运动转化为直线的推进，并通过联接板27传递给前拨叉28，由前拨叉28的端部29拉动温度补偿片至工件脱扣，由激光测微计7在后拨叉31端部30处测量脱扣瞬间温度补偿片的位置。
4、激光切割将工件36放至下一工位安装，由控制机构1上述将测量数据换算成导板定向长切割数据，由激光切割机6进行切割。
工件36的上料和工位之间的转换可以手工进行，也可以通过机械手和传送带由控制机构控制实现，例如将被测工件放置在传送带上，当输送到测量工位时，由位置传感器将检测到的信号传给控制机构，由控制机构发出执行命令，机械手在接收到该执行命令后将该工件从传送带上抓取后放到工位上。当测量完毕后，机械手再将该被测工件放回到传送带上，由传送带传送到下一工位时，再由机械手来完成上料动作。为配合自动化生产的需要，采用加电机构对工件自动加电。这种结构，可以用在自动化流水线上，适合大规模生产，可提高生产效率。
本发明应用在中小规模的生产时，上述工件工位之间的换位也可以采用气动回路，即由控制机构控制气缸的运动来实现。
本发明同样适用于双金的冷态测量。
权利要求
1.电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，包括机架(5)，其特征在于所述机架(5)上还设有——用于跟踪双金位置并自动回复到初始状态的双金位置传感机构(4)；——用于将双金位置传感机构输出的位移信号和补偿片脱扣位置转化为电信号并输入到控制机构的激光测微计(7)；——用于供给电机起动器模拟工作电流的恒流源(2)；以及一个通过对信号进行收集、运算、处理及输出来控制所述双金位置传感机构(4)、激光测微计(7)及恒流源(2)的控制机构(1)。
2.如权利要求1所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的双金位置传感机构(4)包括一组用于感应双金位置的指针(9)、使指针(9)一端向双金(20)靠合的顶推弹簧(112)和使指针(9)回复到与双金(20)相脱离的初始状态位置的归位挡片(18)，所述归位挡(18)片与由控制机构(1)控制的气缸联动，所述的指针(9)数量与所述双金(20)数量对应。
3.如权利要求2所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的指针(9)通过转轴(10)设置在所述机架(5)上，一端与所述双金片(20)对应，所述顶推弹簧(12)和所述的归位挡片(18)分别设置在所述指针(20)的中部和另一端。
4.如权利要求3所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的顶推弹(12)是可调的。
5.如权利要求4所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的顶推弹簧(12)设置在一个空心螺柱(13)内，所述空心螺柱(13)的顶端设有一个顶靠在所述指针(9)上的柱塞头(11)。
6.如权利要求1述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述机架(5)上还设有用于拨动补偿片至脱扣位置后并复位的拨叉机构(3)，所述的拨叉机构(3)与所述控制机构(1)相连。
7.如权利要求6述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述拨叉机构(3)包括与控制机构(1)相连的步进电机(23)、传动用丝杠-丝母、用于拉动温度补偿片的前拨叉(28)和用于激光测量的后拨叉(31)，所述丝杠-丝母机构通过联轴节(32)与所述步进电机(23)相连，所述前拨叉(28)和后拨叉(31)通过联接板(27)连接到所述丝杠-丝母机构上。
8.如权利要求7述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的拨叉机构(28)一侧还设有用于零位检测的传感器(22)。
9.如权利要求8述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的拨叉机构(3)的同一侧还设有一个用于机构保护的行程开关(34)，所述行程开关(34)的前端设有撞块(35)。
10.如权利要求9述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于在所述丝母运动的极限位置处还设有用于机构保护的死挡块(25)。
11.如权利要求10述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的拨叉机构(3)与所述双金位置传感机构(4)对应于同一工位。
12.如权利要求1～11任何一项所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于所述的控制机构采用PLC可编程控制器。
13.如权利要求12所述的电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置，其特征在于还设有用于对脱扣导板进行切割的激光切割机(6)，所述的激光切割机(6)与所述控制机构(1)相连。
全文摘要
本发明公开了一种电机起动器过载脱扣双金位置自动测量装置,它的机架上设有双金位置传感机构、激光测微计、恒流源和控制机构,通过恒流源对起动器施加模拟电流,双金位置传感机构将该双金变形后的位置信号输出给激光测微计,通过控制机构进行计算处理,将测量数据换算成导板定向长切割数据,由激光切割机进行切割。切割后的导板位置与加热变形后的双金的位置一一对应,从而保证发热状态下双金的同步性。
文档编号H01H69/00GK1423293SQ0113905
公开日2003年6月11日 申请日期2001年12月3日 优先权日2001年12月3日
发明者李俐, 舒捍刚, 胡建国 申请人:浙江正泰电器股份有限公司