一种用于开关生产的套管设备的制作方法

本发明涉及电气装备，更具体地说，涉及一种用于开关生产的套管设备。

背景技术：

1、熔断器是一种依靠自身熔体熔断而切断电路的开关器件，广泛应用于电力系统及各类用电设备中，当电路发生短路或严重过载时，其内部熔体因过热而熔断，从而切断电路、保护后端设备。管式熔断器通常包括绝缘外管、穿设于所述外管内的熔体以及填充于管内的灭弧介质，熔体两端分别与分设于外管两端的导电端子连接。在管式熔断器的制造过程中，需将熔体穿装于绝缘外管之内，并使其在外管中保持预定的姿态与位置，该工序通常称为套管工序，其装配质量直接影响熔断器的电气性能与保护特性。

2、目前，该套管工序在多数生产企业中仍以人工或半自动方式完成，作业人员需将细长的熔体逐一穿入外管管腔，操作繁琐、劳动强度大，生产效率难以满足批量生产的要求。更为突出的是，熔体机械强度低、刚性差，在穿装过程中极易发生弯折、扭曲、刮擦或局部变形；而外管与熔体之间通常存在配合间隙，熔体在穿入时容易偏离管腔轴线而贴靠或撞击管壁。熔体一旦受损或位置发生偏移，熔断器的电阻值、熔断特性等关键参数将随之漂移，严重时直接导致产品报废。

3、随着新能源、储能及电力电子等领域对电路保护可靠性要求的不断提高，熔断器正朝着大电流、高电压、高可靠性的方向发展，外管与熔体的规格日趋多样，对二者的配合精度要求也随之提高。在此背景下，套管工序的装配质量与一致性已成为制约熔断器整体良品率的关键环节。业内普遍期望获得一种能够在套管过程中有效避免熔体损伤、保证熔体在外管内准确定位、并能够适应多种规格产品的高效自动化装备，以提升套管工序的合格率与生产效率，降低对人工操作的依赖。鉴于此，我们提出一种用于开关生产的套管设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于开关生产的套管设备，以解决现有熔断器套管效率低下的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于开关生产的套管设备，包括机架；传输机构，其设于所述机架上，用于输送外管；旋转机构，其设于所述机架上，用于承接所述外管并带动所述外管间歇转动；熔体插入机构，其设于所述机架上并位于所述旋转机构的上方，用于向停留于预定工位的所述外管内插入熔体；浮动定位机构，其呈环形等间距布置于所述旋转机构上，用于定位夹持所述外管；所述浮动定位机构包括承载组件、浮动组件、环形夹持组件、联动锁定组件及磁转组件，所述联动锁定组件被配置为驱动所述磁转组件转动以切换工作状态，使所述浮动定位机构在熔体插入阶段呈浮动自适应状态并在插入完成后呈刚性锁定状态。

3、优选地，所述承载组件固定设于所述旋转机构的顶面，所述浮动组件活动连接于所述承载组件，所述环形夹持组件安装于所述浮动组件内并用于夹持所述外管，所述联动锁定组件设于所述旋转机构的底面并与所述磁转组件配合，所述磁转组件的一端连接于所述承载组件且另一端连接于所述联动锁定组件。

4、优选地，所述承载组件包括支撑架、圆弧孔槽及载板，所述支撑架固定设于所述旋转机构上，圆弧孔槽开设于所述支撑架的一端且内壁呈球状弧面，载板固定设于所述支撑架的另一端；所述浮动组件包括活动套圈及中孔，活动套圈的外壁具有球状弧面并与所述圆弧孔槽形成球面滑动副，中孔开设于所述活动套圈上，所述环形夹持组件固定插设于所述中孔上。

5、优选地，所述磁转组件包括导磁壳、阻磁条、磁柱及插条，导磁壳对称固定设于所述载板上，阻磁条固定连接于两个所述导磁壳之间，磁柱转动设于所述导磁壳及所述阻磁条内，插条的一端固定插设于所述磁柱的底端且另一端连接于所述联动锁定组件。

6、优选地，当所述磁柱转动至两极分别对应两侧所述导磁壳时，所述磁转组件处于有磁状态以吸附锁定所述浮动组件；当所述磁柱转动至两极对应所述阻磁条时，所述磁转组件处于无磁状态以释放所述浮动组件。

7、优选地，所述联动锁定组件包括电机、驱动齿轮、齿环、次齿轮及轴杆，电机固定设于所述旋转机构的底端，驱动齿轮固定套设于所述电机的输出端，齿环转动设于所述旋转机构的底端中心位置并与所述驱动齿轮啮合，次齿轮呈环形等间距转动设于所述旋转机构的底端且与所述齿环啮合连接，轴杆的一端转动插设于所述旋转机构的底端且另一端固定插设于所述次齿轮上，所述磁转组件固定连接于所述轴杆上。

8、优选地，所述环形夹持组件包括顶环套、支柱、底环套、导条、旋转环、夹持块、曲线槽、导位连杆及驱动件，顶环套固定插设于所述中孔上，底环套通过支柱固定连接于所述顶环套的底端，导条环形等间距固定设于所述顶环套的底端及所述底环套的顶端，旋转环转动插设于所述底环套上，夹持块滑动设于所述导条上，曲线槽环形等间距开设于所述旋转环上，导位连杆的一端固定连接所述夹持块且另一端活动插设于所述曲线槽上，驱动件固定设于所述底环套上且输出端传动连接于所述旋转环上。

9、优选地，所述驱动件包括马达与皮带，马达固定设于所述底环套的一端，所述马达的输出端通过皮带传动连接于所述旋转环上。

10、优选地，所述载板的中部设有缺槽，所述磁转组件穿设所述缺槽并与所述载板连接。

11、优选地，所述插条的一端固定插设于所述磁柱的底端，所述插条的另一端固定连接于所述轴杆上，所述磁柱通过所述插条及所述轴杆由所述次齿轮驱动转动。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、本发明通过采用环形转台多工位布局，上料、熔体插入、切割、下料工序可并行开展，各工位动作在转位间隙内同步完成，设备整体生产节拍远高于传统单工位直线式设备，可实现连续自动化作业，解决了传统人工套管效率低、劳动强度大的问题。

14、2、本发明还通过依靠球面浮动副的被动自适应偏转，自动吸收熔体与外管之间的同轴度公差，完全不需要视觉检测、伺服对位、力反馈等复杂电控系统，仅通过机械结构本身即可实现自找正，结构简单、可靠性高、维护成本低，在多尘、强电磁干扰的生产环境中稳定性远高于电控对位方案。

15、3、本发明还通过磁柱的转动切换，即可使同一套浮动定位机构在插入工序呈现柔性浮动状态、在切割工序呈现刚性锁定状态，一套机构同时满足“插入时防损伤”和“切割时保精度”两种完全矛盾的工况需求，无需额外设置两套独立的夹持、定位系统，结构高度紧凑。同时，磁力吸附锁定无机械卡扣、无冲击磨损，动作响应速度快，使用寿命长，尤其适配熔断器套管的高频次、长时间连续生产场景，这是现有纯机械夹持方案无法实现的。

16、4、本发明插入阶段的柔性自适应可彻底避免熔体弯折、刮擦、变形等损伤，锁定阶段的刚性定位可保证切割尺寸与切口质量的一致性，从根本上提升熔断器套管工序的良品率，保证产品电阻值、熔断特性等关键电气参数的稳定性，适配高电压、大电流熔断器的高精度生产要求。

1.一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述承载组件（51）固定设于所述旋转机构（3）的顶面，所述浮动组件（52）活动连接于所述承载组件（51），所述环形夹持组件（53）安装于所述浮动组件（52）内并用于夹持所述外管，所述联动锁定组件（54）设于所述旋转机构（3）的底面并与所述磁转组件（55）配合，所述磁转组件（55）的一端连接于所述承载组件（51）且另一端连接于所述联动锁定组件（54）。

3.根据权利要求2所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述承载组件（51）包括支撑架（511）、圆弧孔槽（512）及载板（513），所述支撑架（511）固定设于所述旋转机构（3）上，圆弧孔槽（512）开设于所述支撑架（511）的一端且内壁呈球状弧面，载板（513）固定设于所述支撑架（511）的另一端；所述浮动组件（52）包括活动套圈（521）及中孔（522），活动套圈（521）的外壁具有球状弧面并与所述圆弧孔槽（512）形成球面滑动副，中孔（522）开设于所述活动套圈（521）上，所述环形夹持组件（53）固定插设于所述中孔（522）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述磁转组件（55）包括导磁壳（551）、阻磁条（552）、磁柱（553）及插条（554），导磁壳（551）对称固定设于所述载板（513）上，阻磁条（552）固定连接于两个所述导磁壳（551）之间，磁柱（553）转动设于所述导磁壳（551）及所述阻磁条（552）内，插条（554）的一端固定插设于所述磁柱（553）的底端且另一端连接于所述联动锁定组件（54）。

5.根据权利要求4所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，当所述磁柱（553）转动至两极分别对应两侧所述导磁壳（551）时，所述磁转组件（55）处于有磁状态以吸附锁定所述浮动组件（52）；当所述磁柱（553）转动至两极对应所述阻磁条（552）时，所述磁转组件（55）处于无磁状态以释放所述浮动组件（52）。

6.根据权利要求4所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述联动锁定组件（54）包括电机（541）、驱动齿轮（542）、齿环（543）、次齿轮（544）及轴杆（545），电机（541）固定设于所述旋转机构（3）的底端，驱动齿轮（542）固定套设于所述电机（541）的输出端，齿环（543）转动设于所述旋转机构（3）的底端中心位置并与所述驱动齿轮（542）啮合，次齿轮（544）呈环形等间距转动设于所述旋转机构（3）的底端且与所述齿环（543）啮合连接，轴杆（545）的一端转动插设于所述旋转机构（3）的底端且另一端固定插设于所述次齿轮（544）上，所述磁转组件（55）固定连接于所述轴杆（545）上。

7.根据权利要求3所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述环形夹持组件（53）包括顶环套（531）、支柱（532）、底环套（533）、导条（534）、旋转环（535）、夹持块（536）、曲线槽（537）、导位连杆（538）及驱动件（539），顶环套（531）固定插设于所述中孔（522）上，底环套（533）通过支柱（532）固定连接于所述顶环套（531）的底端，导条（534）环形等间距固定设于所述顶环套（531）的底端及所述底环套（533）的顶端，旋转环（535）转动插设于所述底环套（533）上，夹持块（536）滑动设于所述导条（534）上，曲线槽（537）环形等间距开设于所述旋转环（535）上，导位连杆（538）的一端固定连接所述夹持块（536）且另一端活动插设于所述曲线槽（537）上，驱动件（539）固定设于所述底环套（533）上且输出端传动连接于所述旋转环（535）上。

8.根据权利要求7所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述驱动件（539）包括马达与皮带，马达固定设于所述底环套（533）的一端，所述马达的输出端通过皮带传动连接于所述旋转环（535）上。

9.根据权利要求3所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述载板（513）的中部设有缺槽，所述磁转组件（55）穿设所述缺槽并与所述载板（513）连接。

10.根据权利要求6所述的一种用于开关生产的套管设备，其特征在于，所述插条（554）的一端固定插设于所述磁柱（553）的底端，所述插条（554）的另一端固定连接于所述轴杆（545）上，所述磁柱（553）通过所述插条（554）及所述轴杆（545）由所述次齿轮（544）驱动转动。