【摘 要】 随着我国工业的发展塑壳断路器的市场需求不断扩大，要求生产企业必须应用现代测试手段来提高断路器的制造水平和工艺水平。文章介绍了塑壳自动检测生产线中各机械参数以及电流特性的检测方法。通过采用先进的工艺和机械结构和测量方法，实现检测的全自动化，多工位精确测量，便于生产的科学管理及数据可追溯。
【关键词】 塑壳断路器；条码；恒流源；PLC
1 工艺流程
生产线的工艺流程：手工装配，手工贴条码→断路器自动磨合→断路器触头开距、超程、脱扣力、脱扣行程测试→对于低分段断路器手工装配B极静触头→断路器回路电阻测试、触头终压力测试、同步测试→手工在延时调节螺钉点漆、手工装灭弧室及手柄、手工装盖及螺钉→断路器瞬时检测→断路器A、B、C三相串联延时检测→可靠性检测→耐压测试→手工包装。生产线每个单元同时生产同一个规格型号的断路器，可以在触摸屏上更改产品型号。对于检测不合格的产品，由机械手从生产线推出，以方便人工返修。每个自动检测工位均先进行自动扫码，测试完毕后将测试信息传给上位机进行保存。以便实现产品信息的可追溯性。
2 生产线总体技术方案
（1）断路器磨合单元：
本工序有1个工位，采用自动上下料、自动对断路器进行磨合多次（次数可以设定，考核节拍时按5次计算）；每次磨合由储能、合闸、脱扣组成。连接本单元和手工装配台的传输线上工件超过四件时，控制系统自动控制该传输线停机，以免长期磨损工件。
（2）触头开距、超程、脱扣力及脱扣行程测试单元：
自动对断路器进行触头开距、超程、脱扣力测试。高分段断路器自动夹紧后，自动测量装置（三个位移传感器）自动测量出断开状态下A、B、C极动触头上表面的位置。测完后合闸装置自动对断路器进行合闸，设备自动插入A、B、C极每极动静触头中间，带动动触头向上运动，当动静触头刚刚脱离的时候，自动测试出此时动触头上表面的位置；然后设备带动静触头向下运动，当动静触头又刚刚脱离的时候，又自动测试出此时动触头上表面的位置。全部测试结束后，PLC根据测量结果自动算出高分段断路器的触头开距、超程（下超程），并与设定值进行比较，判断工件是否合格，合格信息可以在触摸屏上显示出来。全部测试结束后，PLC根据测量结果自动算出低分段断路器的触头开距、超程，并与设定值进行比较，判断工件是否合格。
测完开距、超程后，测脱扣力装置自动推断路器上的脱扣连杆，当力传感器上的作用力大于规定数值时，记住脱扣顶杆的位置，同时顶杆继续向前运动；当工件脱扣时，自动测出脱扣力，同时算出断路器的脱扣行程。PLC自动判别脱扣力是否合格。
测试完成后举升气缸复位，产品降到传送线上。当产品传到不合格品下料位置时，将不合格品推入不合格品料道，料满时自动报警。对于低分段断路器需要手工装配B极静触头，对于高分段断路器，自动放行。
（3）回路电阻、终压力、同步测试单元
本工序有一个回路电阻测试工位，一个终压力测试工位。采用自动分料、自动举升、自动夹紧、自动测试方式对断路器的回路电阻、终压力进行测试；当测试回路电阻时，设备自动对断路器A极、B极、C极加载100A直流测试电流，然后自动测出每极的电压，最后根据欧姆定律算出A极、B极、C极的回路电阻，PLC根据测量结果判断工件是否合格。当终压力测试时，终压力测量装置自动夹起动触头向上运动，当动静触头刚刚分离的时候，测量出此时的力即为终压力，每极依次测量完成后，PLC根据测量结果自动判断工件终压力是否合格。
终压力测试完成后，自动对断路器进行储能、合闸，检测断路器电极的合闸同步性。测试完成后举升气缸复位，产品降到传送线上。在回路电阻测试结束后根据产品工艺需要将面盖装好，由操作人员手工装配断路器的灭弧室及手柄，手工安装上盖及紧固螺钉。
（4）断路器瞬时检测单元
本工序工件以立式定位，加电电极自动与断路器电极连接，与然后采用自动加载、自动合闸方式按瞬时检验规范校验A相、B相、C相的瞬时特性。测试完成后移载机构自动抓取工件把产品降到传送线上。瞬时检测单元最大电流可以大于16In，最小耐受时间500ms。根据产品特性，配电型断路器的瞬时校验规范为：10倍额定电流的85%，200ms不动作；10倍额定电流的118%，150ms内必须动作。电动机型断路器的瞬时校验规范为：12倍额定电流的85%，200ms不动作；12倍额定电流的118%，150ms内必须动作。
（5）断路器延时检测单元：
由于此项检测耗时较长，为了提高生产效率，使全线节拍一致。本工序采用6个自动检测工位，6个恒流源进行检测。上下料采用一个机械手自动为6个工位上下料。工件传输到本单元，分料装置分料后，工件自动传输到上料位置；上下料机械手自动抓取这个工件，移载到相应检测工位，放入夹具中，设备以A、B、C三极串联方式自动加载等效校核电流，在合格时间范围内脱扣，判断为合格品，产品采用A、B、C三极串连延时检测，延时检测电流为额定电流2.2In-2.5In的等效电流；计算生产线工作节拍时，校核加电时间按2分40秒计算。设备耐受能力最大电流要求大于3.5In，最小耐受15分钟。在延时检验单元有一个环境温度检测传感器，系统应对环境温度在10℃--32℃范围内的温度变化引起的校核电流变化自动进行修正；当温度低于12℃，高于30℃时报警。温度低于10℃，高于32℃自动停机。由于此项测试会引起设备温度升高，影响测试结果及精度，采用延时单元测试电极通恒温循环冷却水的方法给设备降温。
（6）断路器可靠性检测单元：
与延时测试工作站相似，此项检测耗时也较长，考虑到生产效率及节拍。本工序由4个断路器可靠性检测工位组成，测试时，工件处于卧式状态。可靠性检测工位采用自动上下料、自动对断路器进行磨合12次；每次磨合由载扣、合闸、分闸；合闸、脱扣；载扣、脱扣等组成。最后一个工位还会用伺服机构对断路器的合闸力、分闸力进行测试。
（7）断路器耐压测试单元
本工序由一个耐压测试工位组成，测试时，工件处于卧式状态。断路器耐压测试工位采用自动上下料、自动对单个断路器进行外加大于3000V、容量小于500VA高压的方式，对产品进行耐压测试，测试时间1秒；测试的内容包括，断开状态下：连接在一起的电源端和连接在一起的负载端之间；闭合状态下：极与极之间，极与外壳之间（对地）、极与手柄之间。测试时无闪络，泄漏电流小于100mA为合格，测试不合格的产品可以自动放入不合格品料道；测试合格的产品自动放入合格品料道进行包装。
3 结束语
此生产线每个单元的设计节拍为40秒，8小时连续生产量达720件，相对于人工检测效率大大提高。全自动生产线可以在保证质量的情况下实现大批量的连续生产，能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善人员劳动条件，缩减产品生产占地面积，降低产品生产成本，缩短产品生产周期，有显著的经济效益，在中国人口红利逐渐消失的情况下具有很强的推广价值。
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