【摘 要】 隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展塑殼斷路器的市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，要求生產(chǎn)企業(yè)必須應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試手段來(lái)提高斷路器的制造水平和工藝水平。文章介紹了塑殼自動(dòng)檢測(cè)生產(chǎn)線中各機(jī)械參數(shù)以及電流特性的檢測(cè)方法。通過(guò)采用先進(jìn)的工藝和機(jī)械結(jié)構(gòu)和測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的全自動(dòng)化，多工位精確測(cè)量，便于生產(chǎn)的科學(xué)管理及數(shù)據(jù)可追溯。

【關(guān)鍵詞】 塑殼斷路器；條碼；恒流源；PLC

1 工藝流程

生產(chǎn)線的工藝流程：手工裝配，手工貼條碼→斷路器自動(dòng)磨合→斷路器觸頭開(kāi)距、超程、脫扣力、脫扣行程測(cè)試→對(duì)于低分段斷路器手工裝配B極靜觸頭→斷路器回路電阻測(cè)試、觸頭終壓力測(cè)試、同步測(cè)試→手工在延時(shí)調(diào)節(jié)螺釘點(diǎn)漆、手工裝滅弧室及手柄、手工裝蓋及螺釘→斷路器瞬時(shí)檢測(cè)→斷路器A、B、C三相串聯(lián)延時(shí)檢測(cè)→可靠性檢測(cè)→耐壓測(cè)試→手工包裝。生產(chǎn)線每個(gè)單元同時(shí)生產(chǎn)同一個(gè)規(guī)格型號(hào)的斷路器，可以在觸摸屏上更改產(chǎn)品型號(hào)。對(duì)于檢測(cè)不合格的產(chǎn)品，由機(jī)械手從生產(chǎn)線推出，以方便人工返修。每個(gè)自動(dòng)檢測(cè)工位均先進(jìn)行自動(dòng)掃碼，測(cè)試完畢后將測(cè)試信息傳給上位機(jī)進(jìn)行保存。以便實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的可追溯性。

2 生產(chǎn)線總體技術(shù)方案

（1）斷路器磨合單元：

本工序有1個(gè)工位，采用自動(dòng)上下料、自動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行磨合多次（次數(shù)可以設(shè)定，考核節(jié)拍時(shí)按5次計(jì)算）；每次磨合由儲(chǔ)能、合閘、脫扣組成。連接本單元和手工裝配臺(tái)的傳輸線上工件超過(guò)四件時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)控制該傳輸線停機(jī)，以免長(zhǎng)期磨損工件。

（2）觸頭開(kāi)距、超程、脫扣力及脫扣行程測(cè)試單元：

自動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行觸頭開(kāi)距、超程、脫扣力測(cè)試。高分段斷路器自動(dòng)夾緊后，自動(dòng)測(cè)量裝置（三個(gè)位移傳感器）自動(dòng)測(cè)量出斷開(kāi)狀態(tài)下A、B、C極動(dòng)觸頭上表面的位置。測(cè)完后合閘裝置自動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行合閘，設(shè)備自動(dòng)插入A、B、C極每極動(dòng)靜觸頭中間，帶動(dòng)動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)靜觸頭剛剛脫離的時(shí)候，自動(dòng)測(cè)試出此時(shí)動(dòng)觸頭上表面的位置；然后設(shè)備帶動(dòng)靜觸頭向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)靜觸頭又剛剛脫離的時(shí)候，又自動(dòng)測(cè)試出此時(shí)動(dòng)觸頭上表面的位置。全部測(cè)試結(jié)束后，PLC根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)算出高分段斷路器的觸頭開(kāi)距、超程（下超程），并與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷工件是否合格，合格信息可以在觸摸屏上顯示出來(lái)。全部測(cè)試結(jié)束后，PLC根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)算出低分段斷路器的觸頭開(kāi)距、超程，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷工件是否合格。

測(cè)完開(kāi)距、超程后，測(cè)脫扣力裝置自動(dòng)推斷路器上的脫扣連桿，當(dāng)力傳感器上的作用力大于規(guī)定數(shù)值時(shí)，記住脫扣頂桿的位置，同時(shí)頂桿繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)工件脫扣時(shí)，自動(dòng)測(cè)出脫扣力，同時(shí)算出斷路器的脫扣行程。PLC自動(dòng)判別脫扣力是否合格。

測(cè)試完成后舉升氣缸復(fù)位，產(chǎn)品降到傳送線上。當(dāng)產(chǎn)品傳到不合格品下料位置時(shí)，將不合格品推入不合格品料道，料滿時(shí)自動(dòng)報(bào)警。對(duì)于低分段斷路器需要手工裝配B極靜觸頭，對(duì)于高分段斷路器，自動(dòng)放行。

（3）回路電阻、終壓力、同步測(cè)試單元

本工序有一個(gè)回路電阻測(cè)試工位，一個(gè)終壓力測(cè)試工位。采用自動(dòng)分料、自動(dòng)舉升、自動(dòng)夾緊、自動(dòng)測(cè)試方式對(duì)斷路器的回路電阻、終壓力進(jìn)行測(cè)試；當(dāng)測(cè)試回路電阻時(shí)，設(shè)備自動(dòng)對(duì)斷路器A極、B極、C極加載100A直流測(cè)試電流，然后自動(dòng)測(cè)出每極的電壓，最后根據(jù)歐姆定律算出A極、B極、C極的回路電阻，PLC根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷工件是否合格。當(dāng)終壓力測(cè)試時(shí)，終壓力測(cè)量裝置自動(dòng)夾起動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)靜觸頭剛剛分離的時(shí)候，測(cè)量出此時(shí)的力即為終壓力，每極依次測(cè)量完成后，PLC根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)判斷工件終壓力是否合格。

終壓力測(cè)試完成后，自動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行儲(chǔ)能、合閘，檢測(cè)斷路器電極的合閘同步性。測(cè)試完成后舉升氣缸復(fù)位，產(chǎn)品降到傳送線上。在回路電阻測(cè)試結(jié)束后根據(jù)產(chǎn)品工藝需要將面蓋裝好，由操作人員手工裝配斷路器的滅弧室及手柄，手工安裝上蓋及緊固螺釘。

（4）斷路器瞬時(shí)檢測(cè)單元

本工序工件以立式定位，加電電極自動(dòng)與斷路器電極連接，與然后采用自動(dòng)加載、自動(dòng)合閘方式按瞬時(shí)檢驗(yàn)規(guī)范校驗(yàn)A相、B相、C相的瞬時(shí)特性。測(cè)試完成后移載機(jī)構(gòu)自動(dòng)抓取工件把產(chǎn)品降到傳送線上。瞬時(shí)檢測(cè)單元最大電流可以大于16In，最小耐受時(shí)間500ms。根據(jù)產(chǎn)品特性，配電型斷路器的瞬時(shí)校驗(yàn)規(guī)范為：10倍額定電流的85%，200ms不動(dòng)作；10倍額定電流的118%，150ms內(nèi)必須動(dòng)作。電動(dòng)機(jī)型斷路器的瞬時(shí)校驗(yàn)規(guī)范為：12倍額定電流的85%，200ms不動(dòng)作；12倍額定電流的118%，150ms內(nèi)必須動(dòng)作。

（5）斷路器延時(shí)檢測(cè)單元：

由于此項(xiàng)檢測(cè)耗時(shí)較長(zhǎng)，為了提高生產(chǎn)效率，使全線節(jié)拍一致。本工序采用6個(gè)自動(dòng)檢測(cè)工位，6個(gè)恒流源進(jìn)行檢測(cè)。上下料采用一個(gè)機(jī)械手自動(dòng)為6個(gè)工位上下料。工件傳輸?shù)奖締卧?，分料裝置分料后，工件自動(dòng)傳輸?shù)缴狭衔恢?；上下料機(jī)械手自動(dòng)抓取這個(gè)工件，移載到相應(yīng)檢測(cè)工位，放入夾具中，設(shè)備以A、B、C三極串聯(lián)方式自動(dòng)加載等效校核電流，在合格時(shí)間范圍內(nèi)脫扣，判斷為合格品，產(chǎn)品采用A、B、C三極串連延時(shí)檢測(cè)，延時(shí)檢測(cè)電流為額定電流2.2In-2.5In的等效電流；計(jì)算生產(chǎn)線工作節(jié)拍時(shí)，校核加電時(shí)間按2分40秒計(jì)算。設(shè)備耐受能力最大電流要求大于3.5In，最小耐受15分鐘。在延時(shí)檢驗(yàn)單元有一個(gè)環(huán)境溫度檢測(cè)傳感器，系統(tǒng)應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度在10℃--32℃范圍內(nèi)的溫度變化引起的校核電流變化自動(dòng)進(jìn)行修正；當(dāng)溫度低于12℃，高于30℃時(shí)報(bào)警。溫度低于10℃，高于32℃自動(dòng)停機(jī)。由于此項(xiàng)測(cè)試會(huì)引起設(shè)備溫度升高，影響測(cè)試結(jié)果及精度，采用延時(shí)單元測(cè)試電極通恒溫循環(huán)冷卻水的方法給設(shè)備降溫。

（6）斷路器可靠性檢測(cè)單元：

與延時(shí)測(cè)試工作站相似，此項(xiàng)檢測(cè)耗時(shí)也較長(zhǎng)，考慮到生產(chǎn)效率及節(jié)拍。本工序由4個(gè)斷路器可靠性檢測(cè)工位組成，測(cè)試時(shí)，工件處于臥式狀態(tài)。可靠性檢測(cè)工位采用自動(dòng)上下料、自動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行磨合12次；每次磨合由載扣、合閘、分閘；合閘、脫扣；載扣、脫扣等組成。最后一個(gè)工位還會(huì)用伺服機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器的合閘力、分閘力進(jìn)行測(cè)試。

（7）斷路器耐壓測(cè)試單元

本工序由一個(gè)耐壓測(cè)試工位組成，測(cè)試時(shí)，工件處于臥式狀態(tài)。斷路器耐壓測(cè)試工位采用自動(dòng)上下料、自動(dòng)對(duì)單個(gè)斷路器進(jìn)行外加大于3000V、容量小于500VA高壓的方式，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行耐壓測(cè)試，測(cè)試時(shí)間1秒；測(cè)試的內(nèi)容包括，斷開(kāi)狀態(tài)下：連接在一起的電源端和連接在一起的負(fù)載端之間；閉合狀態(tài)下：極與極之間，極與外殼之間（對(duì)地）、極與手柄之間。測(cè)試時(shí)無(wú)閃絡(luò)，泄漏電流小于100mA為合格，測(cè)試不合格的產(chǎn)品可以自動(dòng)放入不合格品料道；測(cè)試合格的產(chǎn)品自動(dòng)放入合格品料道進(jìn)行包裝。

3 結(jié)束語(yǔ)

此生產(chǎn)線每個(gè)單元的設(shè)計(jì)節(jié)拍為40秒，8小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)量達(dá)720件，相對(duì)于人工檢測(cè)效率大大提高。全自動(dòng)生產(chǎn)線可以在保證質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn)大批量的連續(xù)生產(chǎn)，能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善人員勞動(dòng)條件，縮減產(chǎn)品生產(chǎn)占地面積，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在中國(guó)人口紅利逐漸消失的情況下具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

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