一种熔断器的绝缘材料填充设备及绝缘材料填充方法与流程

1.本发明涉及熔断器技术领域，尤其涉及一种熔断器的绝缘材料填充设备及绝缘材料填充方法。


背景技术：

2.熔断器是一种电路保护器件，被广泛的应用于各种电子元器件的过流保护场景，其利用金属导体作为熔体串联于电路中，当电路发生异常从而电流超过规定值时，熔断器的熔体将会自动熔化，达到断开电路，保护电器的作用。
3.熔断器的核心零部件除了熔体外，还包括壳体、连接件、盖板、绝缘材料等。在熔断器的生产过程中，绝缘材料的填充为关键工序。目前，熔断器行业的自动化程度并不高，其中填充绝缘材料、检测绝缘材料密实度、补装绝缘材料、压塞工艺都是相对独立的工序，当完成一道工序且进入下一个工序时，就必须依赖人工进行搬运，这样既增加了生产成本，又严重影响了生产效率，且因人为参与因素较多，所以导致产品一致性不能达到理想状态。
4.因此，很有必要对现有技术进行改进。
5.以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明提供一种熔断器的绝缘材料填充设备及绝缘材料填充方法，以解决现有技术的不足。
7.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
8.第一方面，本发明实施例提供一种熔断器的绝缘材料填充设备，所述设备包括输送机构、搬运机构、填充机构、检测机构、补料机构、压塞机构以及控制模块；其中，
9.所述输送机构、搬运机构、填充机构、检测机构、补料机构、压塞机构分别与所述控制模块电性连接，且受控于所述控制模块；
10.所述输送机构用于输送待填充的物料，以及输送已填充的物料；
11.所述搬运机构用于从所述输送机构处搬运待填充的物料至所述填充机构处，以及将已填充的物料分别搬运至所述检测机构、补料机构、压塞机构、输送机构处；
12.所述填充机构用于将绝缘材料填充到待填充的物料内；
13.所述检测机构用于对已填充的物料进行绝缘材料的密实度检测；
14.所述补料机构用于当密实度检测不合格时，对已填充的物料进行补料；
15.所述压塞机构用于对密实度检测合格或补料后的已填充的物料进行压塞。
16.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述搬运机构包括第一搬运机构和第二搬运机构；其中，
17.所述第一搬运机构、第二搬运机构分别与所述控制模块电性连接，且受控于所述控制模块；
18.所述第一搬运机构可活动地设置在所述输送机构与所述填充机构之间，用于从所述输送机构处搬运待填充的物料至所述填充机构处；
19.所述第二搬运机构可活动地设置在所述输送机构与所述检测机构、补料机构、压塞机构之间，用于将已填充的物料分别搬运至所述检测机构、补料机构、压塞机构、输送机构处。
20.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述第一搬运机构和第二搬运机构均为6轴机械手。
21.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述填充机构包括第一上料装置、填充装置以及第一振源装置；其中，
22.所述第一上料装置、填充装置、第一振源装置分别与所述控制模块电性连接，且受控于所述控制模块；
23.所述第一上料装置用于将填充用的绝缘材料输送至所述填充装置处；
24.所述填充装置用于将绝缘材料填充到待填充的物料内；
25.所述第一振源装置用于在填充时激励待填充的物料振动，以配合所述填充装置。
26.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述填充机构还包括第一填充仓；
27.所述第一上料装置、填充装置、第一振源装置均设置在所述第一填充仓内。
28.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述检测机构为压力传感器或重力传感器。
29.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述补料机构包括第二上料装置、补料装置和第二振源装置；其中，
30.所述第二上料装置、补料装置、第二振源装置分别与所述控制模块电性连接，且受控于所述控制模块；
31.所述第二上料装置用于将填充用的绝缘材料输送至所述补料装置处；
32.所述补料装置用于当密实度检测不合格时，对已填充的物料进行补料；
33.所述第二振源装置用于于在填充时激励待填充的物料振动，以配合所述补料装置。
34.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述补料机构还包括第二填充仓；
35.所述第二上料装置、补料装置、第二振源装置均设置在所述第二填充仓内。
36.进一步地，所述熔断器的绝缘材料填充设备中，所述压塞机构包括振动盘、压塞装置以及位置校准装置，其中，
37.所述振动盘、压塞装置、位置校准装置分别与所述控制模块电性连接，且受控于所述控制模块；
38.所述位置校准装置用于对密实度检测合格或补料后的已填充的物料的压塞孔进行位置识别；
39.所述振动盘用于将压塞用的塞子输送至所述压塞装置处；
40.所述压塞装置用于将塞子压入密实度检测合格或补料后的已填充的物料的压塞孔。
41.第二方面，本发明实施例提供一种熔断器的绝缘材料填充方法，所述方法包括：
42.通过所述输送机构输送待填充的物料至设定位置；
43.通过所述搬运机构从所述输送机构上的所述设定位置处搬运待填充的物料至所述填充机构处；
44.通过所述填充机构采用边填充边振动的方式将绝缘材料填充到待填充的物料内；
45.通过所述检测机构对已填充的物料进行绝缘材料的密实度检测，判断密实度是否合格；
46.若不合格，则通过所述补料机构采用边填充边振动的方式对已填充的物料进行补料；
47.若合格，则通过所述压塞机构对已填充的物料进行压塞。
48.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
49.本发明实施例提供的一种熔断器的绝缘材料填充设备及绝缘材料填充方法，通过将多个独立的工序进行有效的整合，解决了现有各工序独立运行造成的生产成本过高、生产效率低下、产品一致性差等问题，具有较高的市场推广价值。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
51.图1是本发明实施例一提供的一种熔断器的绝缘材料填充设备的结构简图；
52.图2是本发明实施例一中以往工艺生产的产品的电气特性超出上下偏差的示意图；
53.图3是本发明实施例一中本实施例生产的产品和以往工艺生产的产品进行电气性能对比的示意图；
54.图4是本发明实施例二提供的一种熔断器的绝缘材料填充方法的流程示意图。
55.附图标记：
56.输送机构10，搬运机构20，填充机构30，检测机构40，补料机构50，压塞机构60，控制模块70；
57.第一搬运机构21，第二搬运机构22。
具体实施方式
58.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
59.在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
60.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或
者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
61.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
62.实施例一
63.有鉴于上述现有的绝缘材料填充技术存在的缺陷，本技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得绝缘材料填充技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
64.请参考图1，本发明实施例提供一种熔断器的绝缘材料填充设备，所述设备包括输送机构10、搬运机构20、填充机构30、检测机构40、补料机构50、压塞机构60以及控制模块70；其中，
65.所述输送机构10、搬运机构20、填充机构30、检测机构40、补料机构50、压塞机构60分别与所述控制模块70电性连接，且受控于所述控制模块70；
66.所述输送机构10(伺服控制)用于输送待填充的物料，以及输送已填充的物料；
67.所述搬运机构20用于从所述输送机构10处搬运待填充的物料至所述填充机构30处，以及将已填充的物料分别搬运至所述检测机构40、补料机构50、压塞机构60、输送机构10处；
68.所述填充机构30用于将绝缘材料填充到待填充的物料内；
69.所述检测机构40用于对已填充的物料进行绝缘材料的密实度检测；
70.所述补料机构50用于当密实度检测不合格时，对已填充的物料进行补料；
71.所述压塞机构60用于对密实度检测合格或补料后的已填充的物料进行压塞。
72.在本实施例中，所述搬运机构20包括第一搬运机构21和第二搬运机构22；其中，
73.所述第一搬运机构21、第二搬运机构22分别与所述控制模块70电性连接，且受控于所述控制模块70；
74.所述第一搬运机构21可活动地设置在所述输送机构10与所述填充机构30之间，用于从所述输送机构10处搬运待填充的物料至所述填充机构30处；
75.所述第二搬运机构22可活动地设置在所述输送机构10与所述检测机构40、补料机构50、压塞机构60之间，用于将已填充的物料分别搬运至所述检测机构40、补料机构50、压塞机构60、输送机构10处。
76.优选的，所述第一搬运机构21和第二搬运机构22均为6轴机械手，当然也还可以是其他具备搬运能力的机构。
77.在本实施例中，所述填充机构30包括第一上料装置、填充装置以及第一振源装置；其中，
78.所述第一上料装置、填充装置、第一振源装置分别与所述控制模块70电性连接，且受控于所述控制模块70；
79.所述第一上料装置用于将填充用的绝缘材料输送至所述填充装置处；
80.所述填充装置用于将绝缘材料填充到待填充的物料内；
81.所述第一振源装置用于在填充时激励待填充的物料振动，以配合所述填充装置。
82.需要说明的是，填充用的绝缘材料一般为石英砂，石英砂具有较高的导热性和绝
缘性能，并且与电弧有很大的接触面积，便于吸收电弧能量。所述第一振源装置的设置能够协助所述填充装置更好地将绝缘材料填充到待填充的物料内。
83.在本实施例中，所述填充机构30还包括第一填充仓；
84.所述第一上料装置、填充装置、第一振源装置均设置在所述第一填充仓内。
85.需要说明的是，为了防止石英砂等绝缘材料在填充时外漏，本实施例设置了第一填充仓。所述填充机构30在填充时，先关闭第一填充仓的仓门，然后第一振源装置和填充装置开启，填充动作和振动动作并行工作，其中振动的振幅和频率可根据物料的形状尺寸进行调整。第一上料装置是通过负压吸入实现上料动作的，但不限于此形式。
86.较传统工艺相比，本实施例的填充机构30的每个工位除采用单独振源外，程序上增加了分断可调振源频率的设置，很大程度上保证了填充的密实度，密实度的松紧直接影响产品的灭弧特性，良好的密实度可缩短产品分断短路电流时的分断时间，从而降低产品分断时的总的i
2 t。
87.由于整个填充过程都是全自动完成，无人为操作因素的影响，从而使产品电气特性的一致性非常高，以往的人为因素参与，经常导致产品的电气特性超出上下偏差，如图2所示,，不能达到理想的保护作用甚至引起不必要的经济损失。而使用本实施例生产的产品和以往工艺生产的产品进行电气性能对比时，很明显的本实施例生产的产品性能满足预期(降低产品分断时的总的i
2 t)，如图3所示，其电气特性偏差较之前降低了2个百分点。
88.另外，本实施例在填充之前，会将石英砂等绝缘材料进行清洗除杂质，干净的石英砂更有利于灭弧，清洗后会将石英砂烘烤，干燥的石英砂会增加沙子的流动性，更容易填充达到密实度要求，有效的提高填充效率。
89.在本实施例中，所述检测机构40为压力传感器或重力传感器。即检测方式可以是通过压力反馈或者是通过重量反馈等方式，
90.在本实施例中，所述补料机构50包括第二上料装置、补料装置和第二振源装置；其中，
91.所述第二上料装置、补料装置、第二振源装置分别与所述控制模块70电性连接，且受控于所述控制模块70；
92.所述第二上料装置用于将填充用的绝缘材料输送至所述补料装置处；
93.所述补料装置用于当密实度检测不合格时，对已填充的物料进行补料；
94.所述第二振源装置用于于在填充时激励待填充的物料振动，以配合所述补料装置。
95.优选的所述补料机构50还包括第二填充仓；
96.所述第二上料装置、补料装置、第二振源装置均设置在所述第二填充仓内。
97.需要说明的是，在本实施例中，所述补料机构50与所述填充机构30实际上包括相同的一些工作用的装置，但由于工序上需要区分，所以需要定义不同的名称。
98.在本实施例中，所述压塞机构60包括振动盘、压塞装置以及位置校准装置，其中，
99.所述振动盘、压塞装置、位置校准装置分别与所述控制模块70电性连接，且受控于所述控制模块70；
100.所述位置校准装置用于对密实度检测合格或补料后的已填充的物料的压塞孔进行位置识别；
101.所述振动盘用于将压塞用的塞子输送至所述压塞装置处；
102.所述压塞装置用于将塞子压入密实度检测合格或补料后的已填充的物料的压塞孔。
103.需要是说明的是，位置校准装置可以是ccd视觉检测等多种形式，在压塞完成后，所述第二搬运机构22会将物料搬运至输送机构10上，以流入下一个工序。
104.本发明实施例提供的一种熔断器的绝缘材料填充设备，通过将多个独立的工序进行有效的整合，解决了现有各工序独立运行造成的生产成本过高、生产效率低下、产品一致性差等问题，具有较高的市场推广价值。
105.实施例二
106.请参阅图4，为本发明实施例二提供的一种熔断器的绝缘材料填充方法的流程示意图。该方法由本发明实施例所提供的熔断器的绝缘材料填充设备执行，步骤如下：
107.s201、通过所述输送机构输送待填充的物料至设定位置；
108.需要说明的是，设定位置其实就是便于所述搬运机构进行搬运的位置，可任意设置。
109.s202、通过所述搬运机构从所述输送机构上的所述设定位置处搬运待填充的物料至所述填充机构处；
110.s203、通过所述填充机构采用边填充边振动的方式将绝缘材料填充到待填充的物料内；
111.s204、通过所述检测机构对已填充的物料进行绝缘材料的密实度检测，判断密实度是否合格；若不合格，则执行步骤s205，若合格，则直接执行步骤s206。
112.需要说明的是，检测的方式可以是压力反馈或者重量反馈等方式。
113.s205、通过所述补料机构采用边填充边振动的方式对已填充的物料进行补料；
114.s206、通过所述压塞机构对已填充的物料进行压塞。
115.本发明实施例提供的一种熔断器的绝缘材料填充方法，通过将多个独立的工序进行有效的整合，解决了现有各工序独立运行造成的生产成本过高、生产效率低下、产品一致性差等问题，具有较高的市场推广价值。
116.至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。
117.提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。
118.在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的
特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。
119.当元件或者层称为是“在
……
上”、“与
……
接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在
……
上”、“与
……
直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。
120.空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在
……
的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在
……
的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。