专利名称：漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电器产品(漏电开关)的试验检测设备，特别涉及一种漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器。漏电开关主要是指对有致命危险的人身触电进行保护的电器。它是依靠检测触电信号和漏电故障信号而推动主电路开关动作，切断故障处的电源，以防止直接触电事故和间接接触触电发生。
本实用新型的背景技术目前我国漏电开关的研制、生产正处在一个向标准化、系列化方向发展的新阶段，生产技术条件和工艺水平大幅度提高，质量好、性能稳定、适应性强的漏电开关产品越来越多。我国已能生产各类符合国家标准的纯电磁式和电子式电流动作型的漏电开关，例如单相二极、三相三极或四极、高灵敏度、中灵敏度、低灵敏度、瞬时动作型、延时型，具有一次自动重合闸功能，具有过载保护、过电压保护、短路保护功能的电流动作型漏电开关。全国已推广应用了约3000多万台电流动作型漏电开关。
漏电开关的技术性能及可靠性的高低直接影响到人身安全，与千家万户的日常生活息息相关，对国民经济具有重大影响，因此，对漏电开关的试验技术与检测技术的研究是十分迫切和必要的。对于漏电开关的操作，存在三个手动操作部位，且沿着三个不同的操作方向，又要在很小的操作空间中完成，要实现自动操作难度很大，因此，国内外试验站普遍采用手动操作方式。由此可见，在试验过程中，如何能很好地模拟再现手动操作的条件(人手施力时有一定的缓冲作用)，实现微机自动控制无冲击操作功能，从而提高试验效率、减少劳动强度同时又不人为增加不可靠因素便成为其中的关键技术之一。
本实用新型的技术内容本实用新型主要解决漏电开关试验检测手动操作，对人身安全不利以及试验效率低、劳动强度大，对试品有冲击等技术问题。从而提供一种漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器。本实用新型实现了对漏电开关进行试验时的自动操作，解决了漏电开关试验效率低、威胁人身安全等问题。
本实用新型的技术解决方案如下漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的结构是，在底板(1)上固装着试品卡具、手柄电动操作机械手和复位按钮电动操作机械手，手柄电动操作机械手的固定支架(13)上装着试验按钮电动操作机械手。
试品卡具的结构是，在底板(1)的一端固装着带调节孔(3)的卡兰底座(4)，卡兰底座(4)的圆柱孔内装着卡兰轴(6)，卡兰轴(6)上固装着卡兰(7)，卡兰与试品接触的两个端部固装着胶垫(9)和(10)，卡兰的上端装着压块(11)和试品压紧螺钉(12)。
手柄电动操作机械手的结构是，在底板(1)的另一端固装着带滑槽的电机支架(13)，支架(13)的滑槽内装着滑板(14)，滑板(14)的外侧面上固装着碰块(16)，碰块(16)的上端装着调节螺钉(15)和微调螺钉(17)，滑板(14)的内侧面固装着行程块(19)，行程块(19)的顶部装有磁块(20)，电机支架(13)上与行程块(19)对应位置装着上下两个位置传感器(21)，两个位置传感器(21)的另一端分别接工控机，从而组成合闸到位检测线路和分闸到位检测线路。电机(22)固装在电机支架(13)上，电机(22)的轴上固装着凸轮(24)，拉杆(25)的一端固定在滑板(14)的内侧面上，另一端固定在凸轮(24)上；电机支架(13)的后侧面固装着阻尼器(32)，电机(22)连接光电隔离电路后接工控机。从而使拉杆将电机(22)和凸轮(24)的曲线运动转化为滑板(14)和碰块(16)的上下直线运动。
试验按钮电动操作机械手的结构是在电机支架(13)上固装着固定支架(33)，固定支架上固装着螺管电磁铁线圈(34)，线圈(34)外接电源，螺管电磁铁铁心(35)的一端连接着直杆(36)，直秆(36)上固装着连杆(37)，连杆(37)的一端装着调节螺钉(38)。
复位按钮电动操作机械手的结构是电机支架(39)固装在底板(1)上，电机(40)固装在电机支架(39)上，电机(40)通过光电隔离电路后接工控机。电机(40)的轴上固装着椭圆形凸轮(41)，椭圆形凸轮(41)的长轴向两端固装着磁铁(42)和(43)，电机支架(39)的一端装着直杆(44)，直杆(44)的端部固装着连杆(45)，连杆(45)的另一端装着调节螺钉(46)，电机支架(39)上与椭圆形凸轮(41)的长轴向和短轴向对应处分别装着位置传感器(47)和(48)，位置传感器(47)和(48)接工控机。
阻尼器(32)的结构是端部为半球面的阻尼块(28)的轴上套装着弹簧(30)，阻尼块(28)和弹簧(30)的外面装着套(31)。
电机(22)和(40)可采用正反转电机或步进式电动机。
卡兰采用非封闭式结构。
本实用新型与现有技术相比有如下有益效果1、本实用新型通过更换卡兰，调节调节螺钉(36)在连杆(35)上的位置或调节螺钉(44)在连杆(43)上的位置，可适用于类似结构的各种型号漏电开关的试验检测，具有通用性。
2.本实用新型特别在机构中设有模拟人手操作的柔性机构，实现了漏电开关的无冲击操作，解决了长期困扰电器行业手动电器试验时存在的效率低、不安全等问题。
3.本实用新型利用行程块、位置传感器的配合，可准确地指示机械手合/分闸到位信号，经微机检测控制电路可实现电动合/分闸操作。
4.本实用新型试品手柄与碰块拨头间的配合关系可通过三种粗调方法和三种微调方法准确地模拟手动合/分闸操作，与手动、气动操作方式相比，具有效率高、操作稳定及安全等优点。
5.本实用新型可以很好的模拟人手操作漏电开关手柄、试验及复位按钮的动作，不仅实现了模拟人手操作时施力有一定的缓冲，机械冲击小的功能；而且包括多种运动形式，即模拟了人手拨动手柄的曲线运动及按动试验与复位按钮的直线运动。
6.本实用新型利用椭圆形凸轮长短轴与复位按钮电动操作机械手的直杆相接，将椭圆形凸轮的圆周运动转化为机械手的直线运动，实现了复位按钮的按下/松开的柔性操作。
7.本实用新型利用螺管电磁铁的工作原理，通过给螺管电磁铁线圈通/断电，使铁心做往复直线运动，实现对试品的试验按钮的按下/松开的柔性操作。
本实用新型的
如下图1是漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的主视图；图2是漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的俯视图；图3是漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的左视图；图4是漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的右视图；图5是图2中漏电开关复位按钮电动操作机械手部分k向视图。
本实用新型的具体实施方式
如下漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的结构如图1、图2、图3、图4、图5所示，其结构主要由试品卡具、手柄电动操作机械手、试验按钮电动操作机械手和复位按钮电动操作机械手四大部分组成。
试品卡具的结构是，在底板(1)的一端通过螺钉(2)固装着带调节孔(3)的卡兰底座(4)，锁紧螺钉(5)将卡兰底座(4)圆柱孔内的卡兰轴(6)固定在卡兰底座上，U型卡兰(7)通过销钉(8)固定在卡兰轴(6)上，卡兰(7)与试品接触的两个端部固装着胶垫(9)和(10)。卡兰的上端装着压块(11)和试品压紧螺钉(12)。
手柄电动操作机械手的结构是，在底板(1)的另一端通过销钉固装着带滑槽的电机支架(13)。支架(13)的滑槽内装着滑板(14)。滑板(14)的外侧面上通过螺钉固装着代拨头的碰块(16)，碰块(16)的上端装着调节螺钉(15)和微调螺钉(17)，滑板(14)的内侧面通过螺钉(18)固装着行程块(19)，行程块(19)的顶部装有磁块(20)。支架(13)上与行程块(19)对应位置装着上下两个位置传感器(21)，两个位置传感器(21)的另一端分别接工控机，从而组成合闸到位检测线路和分闸到位检测线路。电机(22)通过4个螺钉(23)固定在电机支架(13)上，电机(22)的轴上固装着凸轮(24)。拉杆(25)的一端通过螺钉(26)固定在滑板(14)的内侧面上，另一端通过螺钉(27)固定在凸轮(24)上。从而使拉杆将电机(22)和凸轮(24)的曲线运动转化为滑板(14)和碰块(16)的上下直线运动。电机支架(13)的后侧面通过螺钉(29)固装着阻尼器(32)，阻尼器(32)的结构是端部为半球面的阻尼块(28)的轴上套装着弹簧(30)，阻尼块(28)和弹簧(30)的外面装着套(31)。电机(22)连接光电隔离电路后接工控机。
试验按钮电动操作机械手的结构是在电机支架(13)上固装着固定支架(33)，固定支架上固装着螺管电磁铁线圈(34)，线圈(34)接电源，螺管电磁铁铁心(35)的一端连接着直杆(36)，直杆(36)上固装着连杆(37)，连杆(37)的一端装着调节螺钉(38)。
复位按钮电动操作机械手的结构是电机支架(39)固装在底板(1)上，电机(40)固装在电机支架(39)上，电机(40)通过光电隔离电路后接工控机。电机(40)的轴上固装着椭圆形凸轮(41)，椭圆形凸轮(41)的长轴向两端固装着磁铁(42)和(43)，电机支架(39)的一端装着直杆(44)，直杆(44)的端部固装着连杆(45)，连杆(45)的另一端装着调节螺钉(46)，电机支架(39)上与椭圆形凸轮(41)的长轴向和短轴向对应处分别装着位置传感器(47)和(48)，位置传感器(47)和(48)接工控机。从而组成复位按钮电动操作机械手。
试品的固定方法是用试品压紧螺钉(12)通过压块(11)将其拧紧固定于卡兰(7)中，卡兰(7)的“U”形口端面有上下胶垫(10)和(9)，可保证试品外壳不受损伤。
试品位置的粗调方式有三种1)通过拧松螺钉(2)，卡兰底座(4)可连带卡兰(7)及其上的试品在调节孔(3)内左右移动，以调整试品手柄与碰块(16)间的水平位置配合关系；2)通过松开锁紧螺钉(5)，可使与卡兰(7)相连的卡兰轴(6)带动卡兰(7)及其上的试品在卡兰底座(4)中上下移动，以调节试品手柄与碰块(16)在垂直方向上的配合关系；3)卡兰(7)为非封闭式结构，可允许试品在卡兰(7)中沿前后方向移动，用来调节试品手柄与碰块(16)的上下拨头间的配合关系，以保证手柄的中部与拨头相接触受力。
手柄电动操作机械手部分在配合试品安装时的微调方法有三种1)旋紧、旋松碰块(16)拨头上的微调螺钉(17)，调节上下拨头间的距离以调整手柄与拨头间的配合关系；2)旋紧、旋松调节螺钉(15)，调节碰块(16)的垂直方向的位置，以调节碰块(16)的拨头与手柄间的配合关系；3)调节行程块(19)的上下位置，以调节碰块(16)的拨头与手柄间的配合关系。
漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器的工作原理如下，接通电源，手柄电动操作机械手部分的正反转电机(22)带动凸轮(24)做半周正反圆周运动，通过拉杆(25)将曲线运动转化为滑板(14)的上下直线运动，实现碰块(16)的拨头上下移动完成试品的合闸/分闸操作；螺钉(29)将装在阻尼器(32)中的弹簧(30)及阻尼块(28)顶住，阻尼块(28)一端的半球面与凸轮(24)的凸出部分相碰，可限定凸轮(24)沿正反向转动半周的极限位置，从而限定碰块(16)向上和向下运动的极限位置；弹簧(30)起缓冲的作用。
同时，手柄电动操作机械手部分通过位置传感器(21)指示机械手(碰块16)的拨头对试品进行合/分闸到位的信号，并经到位信号检测电路输送给微机，然后由控制电路将微机控制电机动作的指令信号发送给电机，实现微机控制电动操作。
试验按钮电动操作机械手部分利用螺管电磁铁的工作原理实现对试品的试验按钮的操作。给线圈(34)发送通断电信号，铁心(35)往复动作，带动直杆(36)及连杆(37)上的调节螺钉(38)实现按动试品的试验按钮的操作。
复位按钮电动操作机械手部分采用直流电机(40)带动椭圆形凸轮(41)作圆周运动，通过椭圆形凸轮(41)与直杆(44)相碰，带动直杆(44)、连杆(45)及其上的调节螺钉(46)作直线运动，实现按动试品的复位按钮动作。当椭圆形凸轮(41)的长轴向端部顶住直杆(44)时，电动操作机械手实现按动试品的复位按钮的操作；当椭圆形凸轮(41)的短轴向端部顶住直杆(44)时，电动操作机械手与试品的复位按钮脱离，回复原位。电机支架(39)上部和右端的位置传感器(42)、(43)可指示机械手对试品的复位按钮进行按下/松开动作到位的信号，经检测线路输送给微机，微机控制直流电机(40)停转。
更换卡兰(7)，并调节调节螺钉(37)在连杆(38)上的位置或调节螺钉(46)在连杆(45)上的位置，可适用于类似结构的各种型号漏电开关的试验操作，具有通用性。
权利要求1.一种漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于在底板(1)上固装着试品卡具、手柄电动操作机械手和复位按钮电动操作机械手，手柄电动操作机械手的电机支架(13)上装着试验按钮电动操作机械手。
2.按照权利要求1所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于试品卡具的结构是，在底板(1)的一端固装着带调节孔(3)的卡兰底座(4)，卡兰底座(4)的圆柱孔内装着卡兰轴(6)，卡兰轴(6)上固装着卡兰(7)，卡兰(7)与试品接触的两个端部固装着胶垫(9)和(10)，卡兰(7)的上端装着压块(11)和试品压紧螺钉(12)。
3.按照权利要求1所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于手柄电动操作机械手的结构是，在底板(1)的另一端固装着带滑槽的电机支架(13)，支架(13)的滑槽内装着滑板(14)，滑板(14)的外侧面上固装着碰块(16)，碰块(16)的上端装着调节螺钉(15)和微调螺钉(17)，滑板(14)的内侧面固装着行程块(19)，行程块(19)的顶部装有磁块(20)，支架(13)上与行程块(19)对应位置装着上下两个位置传感器(21)，两个位置传感器(21)的另一端分别接工控机；电机(22)固装在电机支架(13)上，电机(22)的轴上固装着凸轮(24)，拉杆(25)的一端固定在滑板(14)的内侧面上，另一端固定在凸轮(24)上；电机支架(13)的后侧面固装着阻尼器(32)，电机(22)连接光电隔离电路后接工控机。
4.按照权利要求1所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于试验按钮电动操作机械手的结构是在电机支架(13)上固装着固定支架(33)，固定支架(33)上固装着螺管电磁铁线圈(34)，线圈(34)外接电源，螺管电磁铁铁心(35)的一端连接着直杆(36)，直杆(36)上固装着连杆(37)，连杆(37)的一端装着调节螺钉(38)。
5.按照权利要求1所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于复位按钮电动操作机械手的结构是电机支架(39)固装在底板(1)上，电机(40)固装在电机支架(39)上，电机(40)通过光电隔离电路后接工控机，电机(40)的轴上固装着椭圆形凸轮(41)，椭圆形凸轮(41)的长轴向两端固装着磁铁(42)和(43)，电机支架(39)的一端装着直杆(44)，直杆(44)的端部固装着连杆(45)，连杆(45)的另一端装着调节螺钉(46)，电机支架(39)上与椭圆形凸轮(41)的长轴向和短轴向对应处分别装着位置传感器(47)和(48)，位置传感器(47)和(48)接工控机。
6.按照权利要求1或3所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于所说的阻尼器的结构是端部为半球面的阻尼块(28)的轴上套装着弹簧(30)，阻尼块(28)和弹簧(30)的外面装着套(31)。
7.按照权利要求1或3或5所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于所说的电机可采用正反转电机或步进式电动机。
8.按照权利要求1或2所说的漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，其特征在于所说的卡兰采用非封闭式结构。
专利摘要一种漏电开关手柄、试验及复位按钮电动操作器，主要由手柄合/分闸到位信号检测线路、微机主控电路、试品卡具、手柄电动操作机械手、试验按钮电动操作机构及复位按钮电动操作机构组成。本实用新型可以很好的模拟人手操作漏电开关手柄、试验及复位按钮的动作，不仅实现了操作时施力有一定的缓冲，机械冲击小的功能；而且包括多种运动形式，即手柄的曲线运动及按动试验与复位按钮的直线运动。本实用新型采用微机控制，操作频率可调；更换试品卡兰，调节按钮驱动螺钉的位置，可用于各种型号漏电开关的试验检测。
文档编号H01H71/10GK2554791SQ0220281
公开日2003年6月4日 申请日期2002年1月29日 优先权日2002年1月29日
发明者陆俭国, 李志刚, 刘帼巾, 王晓宏, 骆燕燕, 张云峰 申请人:河北工业大学