[发明专利]应用于塑壳断路器底座的自动锁螺丝机构及锁附方法

权利要求书

1.一种应用于塑壳断路器底座的自动锁螺丝机构，其特征在于：包括第一气缸(3)、多个锁附机构、多个螺丝夹头(28)和支撑架；所述支撑架包括多根滑杆(1)、底座(24)、上支撑板(4)和下支撑板(6)；多根滑杆(1)固定在底座(24)上，每根滑杆(1)的上部设置有上双滚珠轴承(22)，下部设置有下双滚珠轴承(23)；多根滑杆(1)的顶部固定有顶板(2)，第一气缸(3)设置在顶板(2)上；上双滚珠轴承(22)与上支撑板(4)固定连接，第一气缸(3)活塞杆与上支撑板(4)连接；下双滚珠轴承(23)与下支撑板(6)固定连接；

所述锁附机构包括电批(8)、传动机构和起子(15)；电批(8)穿过上支撑板(4)，且卡在上支撑板(4)上；所述传动机构包括第一万向节(9)、伸缩轴(13)、第一轴套(11)、连杆(14)、第二万向节(10)和第二轴套(12)；电批(8)的旋转轴通过第一万向节(9)与伸缩轴(13)的上端连接，伸缩轴(13)的下端插在第一轴套(11)内，第一轴套(11)上设置有第一腰形孔(17)，第一销轴(16)穿过伸缩轴(13)下端和第一腰形孔(17)；第一万向节(9)与第一轴套(11)之间的伸缩轴(13)上套有第一弹簧(26)；第一轴套(11)下端固定有连杆(14)，连杆(14)的下端通过第二万向节(10)与第二轴套(12)上端连接，第二轴套(12)穿过下支撑板(6)，第二轴套(12)与下支撑板(6)之间设置有滑套(18)，滑套(18)固定在下支撑板(6)上，起子(15)的上部位于第二轴套(12)内，第二轴套(12)上设置有第二腰形孔(25)，第二销轴(19)穿过第二腰形孔(25)和起子(15)的柄部，且第二销轴(19)位于下支撑板(6)的下方；第三销轴(20)穿过起子(15)的杆部，第三销轴(20)位于第二轴套(12)的下方，且第三销轴(20)抵在第二轴套(12)的下表面；第二销轴(19)和第三销轴(20)呈“十”字形结构；下支撑板(6)下表面还固定有固定板(21)，多个螺丝夹头(28)固定在固定板(21)上；

多根滑杆(1)的中部固定有横架(5)，横架(5)上设置有第二气缸(7)，第二气缸(7)活塞杆与下支撑板(6)连接；所述起子(15)的柄部与第二轴套(12)的底部之间的起子(15)杆部上套有第二弹簧(27)；

所述的螺丝夹头(28)包括壳体(29)和螺钉进料端口(30)，螺钉进料端口(30)设置在壳体(29)的侧面且与壳体(29)内腔相通；壳体(29)上端设置有第一通孔(31)，壳体(29)下端设置有第二通孔(32)；壳体(29)内部设置有两个螺钉限位件(33)、两个螺钉校正件(34)和两根第四销轴(40)；

所述螺钉限位件(33)由三段弧形结构组成，分别为：位于上部的第一直段(35)、位于中间的斜段(36)和位于下部的第二直段(37)，且三者为一体结构；两个螺钉限位件(33)的一个侧面之间留有第一间隙(38)，两个螺钉限位件(33)的另一个侧面之间留有缺口(39)，该缺口(39)与螺钉进料端口(30)同向；两个螺钉限位件(33)的第二直段(37)位于壳体(29)下端的第二通孔(32)内，第二直段(37)的外侧面与第二通孔(32)内壁之间留有第二间隙(43)，且第二直段(37)的外侧面与第二通孔(32)内壁之间连接有第四弹簧(42)；

所述螺钉校正件(34)为弧形结构，螺钉校正件(34)的内侧面为弧形斜面；两个螺钉校正件(34)呈相对设置，位于两个螺钉限位件(33)第一直段(35)的内部；一根第四销轴(40)同时穿过一个螺钉限位件(33)的第一直段(35)和一个螺钉校正件(34)，第四销轴(40)的两端固定在壳体(29)的内壁上；螺钉校正件(34)与螺钉限位件(33)的第一直段(35)之间连接有第三弹簧(41)；两个螺钉限位件(33)的第二直段(37)组成直口径；两个螺钉校正件(34)内侧面组成锥形口径，锥形口径的下端口径小于锥形口径的上端口径，锥形口径的下端口径小于螺钉(44)顶部的直径。

2.根据权利要求1所述应用于塑壳断路器底座的自动锁螺丝机构，其特征在于：所述锁附机构的数目与螺丝夹头(28)的数目相等，一个锁附机构与一个螺丝夹头(28)对应；一个起子(15)刀头对准一个螺丝夹头(28)的第一通孔(31)。

3.一种权利要求2所述应用于塑壳断路器底座的自动锁螺丝机构锁附塑壳断路器底座的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1.将装配有零件产品的塑壳断路器底座放置在螺丝夹头(28)的下方，且塑壳断路器底座的一个锁附孔对应一个螺丝夹头(28)；

步骤2.螺丝供料机构将螺钉(44)吹到螺丝夹头(28)的螺钉进料端口(30)内，螺钉(44)再通过缺口(39)进入螺丝夹头(28)的内腔内，螺钉(44)的螺杆会掉入两个螺钉限位件(33)第二直段(37)组成直口径内；

步骤3.启动自动锁螺丝机构，第一气缸(3)工作，第一气缸(3)的推杆伸出向下推上支撑板(4)，上双滚珠轴承(22)沿着滑杆(1)向下移动，上双滚珠轴承(22)带动着上支撑板(4)及卡在上支撑板(4)上的电批(8)向下移动，电批(8)也就通过传动机构带动起子(15)向下移动，起子(15)的刀头插进螺丝夹头(28)的第一通孔(31)内，并穿过两个螺钉校正件(34)组成锥形口径，然后第一气缸(3)停止工作，起子(15)停止向下移动，电批(8)的旋转轴逆时针转动，扭力依次通过第一万向节(9)、伸缩轴(13)、第一轴套(11)、连杆(14)、第二万向节(10)、第二轴套(12)和第三销轴(20)传递给起子(15)的杆部，带动起子(15)逆时针转动，在起子(15)逆时针转动过程中，起子(15)的刀头会找到螺钉(44)头部的十字槽，并与十字槽匹配上，两者匹配上后，在起子(15)继续逆时针转动过程中，螺钉(44)的螺杆插入两个第二直段(37)组成的直口径中，螺钉(44)在逆时针转动过程中自动找正调整位置，最终，螺钉(44)的中轴线、起子(15)的中轴线与两个第二直段(37)组成直口径的中轴线重合；另外，两个螺钉校正件(34)组成的锥形口径在起子(15)向下旋转过程中起到导向作用，螺钉校正件(34)能绕着第四销轴(40)转动；由于两个螺钉校正件(34)锥形口径的下端径口小于螺钉(44)头部的直径，能够防止螺钉(44)蹿动到第一通孔(31)处；

上述过程中，在第一气缸(3)停止工作，上支撑板(4)停止下压电批(8)，电批(8)旋转轴通过传动机构向起子(15)传递逆时针扭力时，套在伸缩轴(13)上的第一弹簧(26)受到的压力不变，第一弹簧(26)传递的旋转扭力也不变；

步骤4.螺钉(44)的中轴线、起子(15)的中轴线与两个第二直段(37)组成直口径的中轴线重合后，第一气缸(3)再次启动，下压力和扭力通过传动机构传给起子(15)，起子(15)逆时针转动的同时继续向下移动，将螺钉(44)向下顶；螺钉(44)螺杆的下端先露出螺丝夹头(28)，随着螺钉(44)继续向下转动，螺钉(44)螺杆的下端穿过塑壳断路器底座上的沉孔(4501)和过孔(4502)，到达零件产品的内斜螺纹孔(4601)中，起子(15)带动螺钉(44)在内斜螺纹孔(4601)中逆时针转动，螺钉(44)在逆时针转动过程中自动找正调整位置，使螺钉(44)的中轴线、起子(15)的中轴线与螺纹孔(46)的中轴线重合；此时，螺钉(44)已经完全被顶出螺丝夹头(28)外，螺钉(44)的头部在穿过两个第二直段(37)组成的直口径时，螺钉(44)的头部将两个螺钉限位件(33)的第二直段(37)朝外侧顶，螺钉限位件(33)绕着第四销轴(40)转动，就能使螺钉(44)完全穿出第二直段(37)组成的直口径；

步骤5.螺钉(44)的中轴线、起子(15)的中轴线与螺纹孔(46)的中轴线重合后，电批(8)的旋转轴再顺时针旋转，通过传动机构带动起子(15)顺时针向下转动，起子(15)再带动螺钉(44)在内斜螺纹孔(4601)中顺时针旋转，螺钉(44)进入直螺纹孔(4602)口，既而螺钉(44)上的螺纹与直螺纹孔(4602)内的螺纹啮合上；

步骤6.螺钉(44)上的螺纹与直螺纹孔(4602)内的螺纹啮合上后，电批(8)的旋转轴继续顺时针转动，第一气缸(3)继续通过传动机构下压起子(15)，驱动起子(15)顺时针向直螺纹孔(4602)内部旋进；电批(8)的旋转轴通过传动机构向起子(15)传递顺时针旋转扭力时，第一弹簧(26)压缩受到进给压力，根据第一弹簧(26)的压缩比为，第一弹簧(26)使旋转扭力增大10-20％；起子(15)的旋转扭力加上第一弹簧(26)增大的旋转扭力，使螺钉(44)的螺杆旋入直螺纹孔(4602)的进给扭力足够大，螺钉(44)就能走完所有螺程，第二气缸(7)就不用工作了；如果起子(15)的旋转扭力加上第一弹簧(26)增大的旋转扭力不足以克服锁附阻力时，第一气缸(3)工作的同时启动第二气缸(7)，第二气缸(7)的活塞杆伸出向下推下支撑板(6)，下双滚珠轴承(23)沿着滑杆(1)向下移动，下支撑板(6)向下压第二销轴(19)，第二销轴(19)沿着第二腰形孔(25)向下压起子(15)的柄部，第二弹簧(27)压缩受到进给压力，根据第二弹簧(27)的压缩比，第二弹簧(27)使旋转扭力增大15-30％；在电批(8)的旋转轴、第一气缸(3)和第二气缸(7)的共同驱动下，第一弹簧(26)和第二弹簧(27)的共同辅助下，起子(15)有足够的旋转扭力来克服锁附阻力，此时，起子(15)顺时针向直螺纹孔(4602)内部旋进，直到螺钉(44)走完所有螺程；然后第一气缸(3)、第二气缸(7)及电批(8)的旋转轴停止工作，完成整个自动锁附工作；

步骤7.最后，第一气缸(3)和第二气缸(7)的活塞杆缩回，带动电批(8)、传动机构和起子(15)回到初始位置。