断路器操作机构组装设备的制作方法

本发明涉电气装配设备领域，特别涉及断路器操作机构组装设备。

背景技术：

现有的断路器通常包括：壳体、以及容纳在壳体中的操作机构、磁脱扣组件、热脱扣组件和熄弧机构，所述磁脱扣组件包括磁脱扣线圈组件和静触头，操作机构包括手柄、手柄连杆、锁扣、机构支撑件、跳扣、跳扣弹簧、动触头支架、热脱扣拉杆、动触头和机构回复弹簧。在断路器的组装过程中，通常现将需要将锁扣、机构支撑件、跳扣、跳扣弹簧、动触头支架、热脱扣拉杆、动触头和机构回复弹簧等具有相对稳固连接关系的零件组装成一个操作机构半成品，然后将机构支撑件上的轴孔对准壳体上设置的安装孔，通过销轴使壳体与操作机构半成品旋转连接，再将手柄安装至壳体上设置手柄旋转轴上，最后通过将手柄连杆两端分别与手柄及操作机构半成品连接，实现手柄与操作机构半成品联动配合，完成操作机构的整体安装。

为了提高断路器组装的效率，现在一般通过半自动或全自动组装设备代替人工进行组装，首先通过操作机构半成品组装设备或人工将将锁扣、机构支撑件、跳扣、跳扣弹簧、动触头支架、热脱扣拉杆、动触头和机构回复弹簧等具有相对稳固连接关系的零件组装成一个操作机构半成品，然后通过输送机构将操作机构半成品输送至断路器壳体流水线，由操作机构安装机器人抓取安装至流水线上的壳体，对准其他工位已经在壳体安装完毕的销轴进行安装。

现有设备将操作机构半成品组装至断路器壳体遇到的问题是：操作机构半成品组装设备将零件组装成一个操作机构半成品后，由于安装工艺的问题，操作机构半成品的朝向姿态不是正对向断路器壳体，因此在将其组装至断路器壳体内之前，首先需要将操作机构半成品的姿态调整矫正。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术的不足，提供了一种可以调整矫正操作机构半成品姿态，并将调整矫正完毕的操作机构半成品安装至断路器壳体内的断路器操作机构组装设备。

本发明的技术方案：断路器操作机构组装设备，包括进料装置、组装装置、出料装置及待组装元器件，所述待组装元器件包括操作机构半成品、断路器壳体及销轴，所述进料装置包括进料输送带、输送带驱动电机及第一进料机械手，所述第一进料机械手包括包括进料基座、进料移动座、移动座驱动气缸、卡爪升降座、升降座驱动气缸、进料卡爪及卡爪开合驱动气缸，所述进料基座上设有水平方向滑移轨道，所述进料移动座与水平方向滑移轨道活动连接，所述移动座驱动气缸驱动进料移动座水平方向移动，所述进料移动座上设有竖直方向滑移轨道，所述卡爪升降座与竖直方向滑移轨道活动连接，所述升降座驱动气缸驱动卡爪升降座垂直运动，所述进料卡爪与卡爪升降座联动配合，该进料卡爪活动设置有与操作机构轮廓形状相适配的左卡爪及右卡爪，所述卡爪张合驱动气缸分别与左卡爪及右卡爪连接并驱动左卡爪及右卡爪相互开合运动，所述第一进料机械手将操作机构半成品夹持至进料输送带；

所述出料装置包括流水线输送带及输送带驱动电机，所述流水线输送带上设置有断路器壳体，该断路器壳体上安装有销轴，所述输送带驱动电机与流水线输送带连接并驱动其运转，

所述组装装置包括关节手臂机器人，该关节手臂机器人设置于进料输送带与流水线输送带之间，所述关节手臂机器人上设有与操作机构半成品轮廓形状相适配的夹头，该夹头从进料输送带夹持操作机构半成品至流水线输送带安装至断路器壳体销轴上；

所述组装装置还包括设置于进料装置与关节手臂机器人之间的姿态调整机构，该姿态调整机构包括翻转机械手、第二进料机械手及旋转台，

所述翻转机械手包括包括翻转基座、翻转升降座、升降座驱动气缸、翻转卡爪、卡爪张合驱动气缸及旋转驱动伺服电机，所述翻转基座对应设置于进料输送带操作机构半成品移动路径上方，该翻转基座上设有供翻转升降座升降移动的竖直方向滑移轨道，所述翻转升降座与竖直方向滑移轨道活动配合并与升降座驱动气缸联动配合，所述翻转升降座上旋转设置有轴向呈水平方向的卡爪转盘，所述翻转卡爪呈水平方向设置，该翻转卡爪包括旋转端及夹持端，所述夹持端对应操作机构外轮廓形状活动设置有左卡爪及右卡爪，所述卡爪张合驱动气缸分别与左卡爪及右卡爪联动配合驱动左卡爪及右卡爪张合运动，所述旋转端与卡爪转盘联动配合配合，所述卡爪旋转驱动伺服电机与卡爪转盘联动配合，所述翻转机械手夹取进料输送带上操作机构半成品并驱动操作机构半成品180°翻转；

所述旋转台包括旋转基座、旋转面板及旋转驱动伺服电机，所述旋转面板设于旋转基座上方并与旋转基座旋转配合，所述旋转驱动伺服电机与旋转面板联动配合并驱动其做水平方向180°往复旋转运动，所述旋转面板水平方向朝上的端面设有与操作机构半成品外轮廓形状相适配的容置槽，

所述第二进料机械手设置于翻转机械手与旋转台之间，该第二进料机械手基座上的水平方向滑移轨道两端分别朝向翻转机械手及旋转台，所述移动座驱动气缸驱动移动座在翻转机械手与旋转台之间往复运动，所述进料卡爪夹取由翻转卡爪翻转180°后的操作机构半成品，并通过水平方向滑移轨道将操作机构半成品移送至旋转面板容置槽内，所述关节手臂机器人将由旋转台水平方向旋转180°后的操作机构半成品夹取安装至断路器壳体销轴上。

采用上述技术方案，通过设置的姿态调整机构，利用翻转机械手、第二进料机械手及旋转台，分别实现对操作机构半成品180°翻转、水平方向180°周转等动作，实现了根据需要调整矫正操作机构半成品的功能。

本发明的进一步设置：所述进料装置还包括设置于进料输送带与翻转机械手之间的错位分流机构，该错位分流机构包括分流基座、移动槽件、移动槽驱动气缸，所述分流基座对应设置于进料输送带朝向翻转机械手一侧的末端，该分流基座上对应进料输送带输送方向垂直设置有水平方向滑移轨道，所述移动槽件与水平方向滑移轨道滑动配合，所述移动槽件水平方向顶端的端面上对应进料输送带末端设置有左槽及右槽，所述左槽及右槽的形状尺寸与操作机构半成品轮廓形状尺寸相适配，所述左槽及右槽朝向进料输送带一侧均设置有供操作机构半成品由进料输送带进入左槽或右槽的进口，所述移动槽驱动气缸与移动槽件联动配合，并驱动左槽及右槽交替与进料输送带末端对齐，

所述姿态调整机构设有两组翻转机械手及两组第二进料机械手，所述两组翻转机械手分别为对应设置于左槽滑动路径上方的左翻转机械手，及对应设置于右槽滑动路径上方的右翻转机械手，所述移动槽驱动气缸驱动移动槽件在左翻转机械手与右翻转机械手位置之间往复运动，所述两组第二进料机械手分别为对应左翻转机械手位置设置的左第二进料机械手，及对应右翻转机械手位置设置的右第二进料机械手，所述旋转面板上对应左第二进料机械手及右第二进料机械手的进料卡爪位置设有两个容置槽。

采用上述技术方案，通过设置的错位分流机构将一条进料输送带上操作机构半成品分流成两条的进料输送带的效果，同时增设两组翻转机械手、两组第二进料机械手及两个容置槽，使得设备调整矫正操作机构半成品的效率翻倍，同理可以对应增加左槽、右槽、翻转机械手、第二进料机械手及容置槽的数量来实现效率的进一步增强。

本发明的进一步设置：所述旋转面板中心设有旋转轴，所述旋转面板两端相对中心对称设置有两组容置槽，所述两组容置槽分别位于翻转机械手一侧及关节手臂机器人一侧，所述旋转面板通过旋转轴与旋转基座旋转配合，所述旋转驱动伺服电机驱动旋转轴180°往复周转。

采用上述技术方案，当一侧容置槽从翻转机械手接收操作机构半成品周转至关节手臂机器人一侧，被其卸料后空载的容置槽回转到翻转机械手一侧，这样在旋转面板中心对称设置两个容置槽，使得旋转面板能够不停歇的180°周转操作机构半成品。

本发明的进一步设置：所述进料输送带包括靠近姿态调整机构一侧的出料端，及位置相对远离出料端的进料端，所述输送带上设有位于输送带输送方向两侧的定位板。

采用上述技术方案，通过设置的定位板防止了操作机构脱离进料输送带。

本发明的进一步设置：所述出料装置还包括沿流水线输送带输送方向，设置于关节手臂机器人后方的压合机构，所述压合机构包括压合基座、压板及压合驱动气缸，所述压合基座设置于流水线输送带上方，该压合机构上设有与销轴同轴方向的导杆，所述压板上设有与导杆滑动配合的滑动孔，所述压板通过滑动孔套设于导杆上与压合机构做滑动配合，所述压板相对流水线输送带上壳体一侧，对应销轴的移动路径位置设有压头、对应断路器壳体的移动路径位置设有橡胶固定头，所述橡胶固定头抵触断路器壳体后压头抵触操作机构半成品，所述压合驱动气缸与基座固定配合并与压板联动配合，驱动压板沿导杆相对断路器壳体滑动。

采用上述技术方案，通过设置的橡胶固定头压合固定断路器壳体，防止其在压合销轴过程中发生窜动，然后压头抵触操作机构半成品，使其套设于销轴上。

本发明的进一步设置：所述橡胶固定头长度大于压头长度，所述橡胶固定头抵触断路器壳体后压头抵触操作机构半成品。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图1；

图2为本发明实施例的错位分流机构的结构图；

图3为本发明实施例的翻转机械手的结构图；

图4为本发明实施例的第二进料机械手结构图；

图5为本发明实施例的旋转台的结构图；

图6为本发明实施例的压合机构结构图；

图7为本发明实施例的结构图2。

具体实施方式

如图1-7所示，断路器操作机构组装设备，包括进料装置、组装装置、出料装置及待组装元器件，所述待组装元器件包括操作机构半成品、断路器壳体及销轴，所述进料装置包括进料输送带1、输送带驱动电机及第一进料机械手2，所述第一进料机械手2包括包括进料基座21、进料移动座22、移动座驱动气缸23、卡爪升降座24、升降座驱动气缸25、进料卡爪26及卡爪开合驱动气缸27，所述进料基座21上设有水平方向滑移轨道211，所述进料移动座22与水平方向滑移轨道211活动连接，所述移动座驱动气缸23驱动进料移动座22水平方向移动，所述进料移动座22上设有竖直方向滑移轨道222，所述卡爪升降座24与竖直方向滑移轨道222活动连接，所述升降座驱动气缸25驱动卡爪升降座24垂直运动，所述进料卡爪26与卡爪升降座24联动配合，该进料卡爪26活动设置有与操作机构轮廓形状相适配的左卡爪261及右卡爪262，所述卡爪张合驱动气缸54分别与左卡爪261及右卡爪262连接并驱动左卡爪261及右卡爪262相互开合运动，所述第一进料机械手2将操作机构半成品夹持至进料输送带1；

所述出料装置包括流水线输送带3及输送带驱动电机，所述流水线输送带3上设置有断路器壳体，该断路器壳体上安装有销轴，所述输送带驱动电机与流水线输送带3连接并驱动其运转，

所述组装装置包括关节手臂机器人4，该关节手臂机器人4设置于进料输送带1与流水线输送带3之间，所述关节手臂机器人4上设有与操作机构半成品轮廓形状相适配的夹头，该夹头从进料输送带1夹持操作机构半成品至流水线输送带3安装至断路器壳体销轴上；

所述组装装置还包括设置于进料装置与关节手臂机器人4之间的姿态调整机构，该姿态调整机构包括翻转机械手5、第二进料机械手6及旋转台7，

所述翻转机械手5包括包括翻转基座51、翻转升降座52、升降座驱动气缸25、翻转卡爪53、卡爪张合驱动气缸54及旋转驱动伺服电机55，所述翻转基座51对应设置于进料输送带1操作机构半成品移动路径上方，该翻转基座51上设有供翻转升降座52升降移动的竖直方向滑移轨道222，所述翻转升降座52与竖直方向滑移轨道222活动配合并与升降座驱动气缸25联动配合，所述翻转升降座52上旋转设置有轴向呈水平方向的卡爪转盘521，所述翻转卡爪53呈水平方向设置，该翻转卡爪53包括旋转端及夹持端，所述夹持端对应操作机构外轮廓形状活动设置有左卡爪261及右卡爪262，所述卡爪张合驱动气缸54分别与左卡爪261及右卡爪262联动配合驱动左卡爪261及右卡爪262张合运动，所述旋转端与卡爪转盘521联动配合配合，所述卡爪旋转驱动伺服电机55与卡爪转盘521联动配合，所述翻转机械手5夹取进料输送带1上操作机构半成品并驱动操作机构半成品180°翻转；

所述旋转台7包括旋转基座71、旋转面板72及旋转驱动伺服电机55，所述旋转面板72设于旋转基座71上方并与旋转基座71旋转配合，所述旋转驱动伺服电机55与旋转面板72联动配合并驱动其做水平方向180°往复旋转运动，所述旋转面板72水平方向朝上的端面设有与操作机构半成品外轮廓形状相适配的容置槽73，

所述第二进料机械手6设置于翻转机械手5与旋转台7之间，该第二进料机械手6基座上的水平方向滑移轨道211两端分别朝向翻转机械手5及旋转台7，所述移动座驱动气缸23驱动移动座在翻转机械手5与旋转台7之间往复运动，所述进料卡爪26夹取由翻转卡爪53翻转180°后的操作机构半成品，并通过水平方向滑移轨道211将操作机构半成品移送至旋转面板72容置槽73内，所述关节手臂机器人4将由旋转台7水平方向旋转180°后的操作机构半成品夹取安装至断路器壳体销轴上。

通过设置的姿态调整机构，利用翻转机械手5、第二进料机械手6及旋转台7，分别实现对操作机构半成品180°翻转、水平方向180°周转等动作，实现了根据需要调整矫正操作机构半成品的功能。

所述进料装置还包括设置于进料输送带1与翻转机械手5之间的错位分流机构8，该错位分流机构8包括分流基座81、移动槽件82、移动槽驱动气缸83，所述分流基座81对应设置于进料输送带1朝向翻转机械手5一侧的末端，该分流基座81上对应进料输送带1输送方向垂直设置有水平方向滑移轨道211，所述移动槽件82与水平方向滑移轨道211滑动配合，所述移动槽件82水平方向顶端的端面上对应进料输送带1末端设置有左槽812及右槽813，所述左槽812及右槽813的形状尺寸与操作机构半成品轮廓形状尺寸相适配，所述左槽812及右槽813朝向进料输送带1一侧均设置有供操作机构半成品由进料输送带1进入左槽812或右槽813的进口814，所述移动槽驱动气缸83与移动槽件82联动配合，并驱动左槽812及右槽813交替与进料输送带1末端对齐，

所述姿态调整机构设有两组翻转机械手5及两组第二进料机械手6，所述两组翻转机械手5分别为对应设置于左槽812滑动路径上方的左翻转机械手5，及对应设置于右槽813滑动路径上方的右翻转机械手5，所述移动槽驱动气缸83驱动移动槽件82在左翻转机械手5与右翻转机械手5位置之间往复运动，所述两组第二进料机械手6分别为对应左翻转机械手5位置设置的左第二进料机械手6，及对应右翻转机械手5位置设置的右第二进料机械手6，所述旋转面板72上对应左第二进料机械手6及右第二进料机械手6的进料卡爪26位置设有两个容置槽73。

通过设置的错位分流机构8将一条进料输送带1上操作机构半成品分流成两条的进料输送带1的效果，同时增设两组翻转机械手5、两组第二进料机械手6及两个容置槽73，使得设备调整矫正操作机构半成品的效率翻倍，同理可以对应增加左槽812、右槽813、翻转机械手5、第二进料机械手6及容置槽73的数量来实现效率的进一步增强。

所述旋转面板72中心设有旋转轴，所述旋转面板72两端相对中心对称设置有两组容置槽73，所述两组容置槽73分别位于翻转机械手5一侧及关节手臂机器人4一侧，所述旋转面板72通过旋转轴与旋转基座71旋转配合，所述旋转驱动伺服电机55驱动旋转轴180°往复周转。

当一侧容置槽73从翻转机械手5接收操作机构半成品周转至关节手臂机器人4一侧，被其卸料后空载的容置槽73回转到翻转机械手5一侧，这样在旋转面板72中心对称设置两个容置槽73，使得旋转面板72能够不停歇的180°周转操作机构半成品。

所述进料输送带1包括靠近姿态调整机构一侧的出料端，及位置相对远离出料端的进料端，所述输送带上设有位于进料输送带两侧的定位板85。

通过设置的定位板85防止了操作机构脱离进料输送带1。

所述出料装置还包括沿流水线输送带3输送方向，设置于关节手臂机器人4后方的压合机构9，所述压合机构9包括压合基座91、压板92及压合驱动气缸93，所述压合基座91设置于流水线输送带3上方，该压合基座91上设有与销轴同轴方向的导杆94，所述压板92上设有与导杆94滑动配合的滑动孔921，所述压板92通过滑动孔921套设于导杆94上与压合基座91做滑动配合，所述压板92相对流水线输送带3上壳体一侧，对应销轴的移动路径位置设有压头922、对应断路器壳体的移动路径位置设有橡胶固定头923，所述橡胶固定头923抵触断路器壳体后压头922抵触操作机构半成品，所述压合驱动气缸93与基座固定配合并与压板92联动配合，驱动压板92沿导杆94相对断路器壳体滑动。

通过设置的橡胶固定头923压合固定断路器壳体，防止其在压合销轴过程中发生窜动，然后压头922抵触操作机构半成品，使其套设于销轴上。

所述橡胶固定923头长度大于压头922长度，所述橡胶固定头923抵触断路器壳体后压头922抵触操作机构半成品。