CN102424263B - 换向器定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换向器定位装置及定位方法，该装置包括：挡止机构，其正对换向器输送方向设置于输送线末端，挡止机构包括用于阻挡换向器的挡块及驱动挡块进退的挡止动力源；侧向限位及夹紧机构，包括设于输送线末端一侧的第一侧向限位及夹紧组件，第一侧向限位及夹紧组件包括从侧向对换向器进行限位及夹紧的侧挡块及驱动侧挡块进退的侧向动力源；拨动机构，包括用于拨动换向器侧面的凸钩的定位齿及带动定位齿往复运动的拨动动力源；控制单元，分别与挡止机构、侧向限位及夹紧机构和拨动机构相连以控制各机构的动作。本发明通过简单的机械结构来定位换向器，结构简单紧凑，稳定耐用，设备成本及使用成本均较低，而且定位精准，工作效率更高。

Description

换向器定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及串激转子自动化生产线领域，尤其是指换向器定位装置及定位方法。

背景技术

在现有的串激转子自动化生产线中，换向器是以中轴线处于竖向的状态在输送线上进行输送的，在将换向器组装到铁芯上之前，需要用卡头夹住换向器将换向器旋转到中轴线处于水平横向的状态。由于卡头上设有位置固定的卡块，因此，输送线送来的换向器首先进行角度定位才能确保卡头有效夹持住换向器。

如图1所示，现有的换向器定位装置主要包括伺服电机80、气爪82、第一气缸91、第二气缸92以及第三气缸93等。其中，气爪82固定在伺服电机80上，伺服电机80固定在第一滑轨71上，借助于第一气缸91的驱动而可沿第一滑轨71进行Z向运动。第一滑轨71与第一气缸91、第三气缸93又固定在第二滑轨72的平板上，通过第二气缸92的驱动而可整体进行Z向运动。第三气缸93推动定位杆84做X向运动。

现有的换向器定位装置的工作原理为：换向器5通过输送带到达工作位置后，第一气缸91将气爪82上的两个手指插入换向器5的中心孔内，然后气爪82张紧，第三气缸93将定位杆（图未示出）输出并保持在换向器5的外表面，然后伺服电机80驱动换向器5旋转，当到定位杆进入换向器5外表面的沟内，即定位完成。此时，第二气缸92即可将结构整体向上输送，将换向器5安装到卡头（图未示出）中完成定位安装。

现有的这种定位装置虽然可以实现换向器的全自动定位安装，但是存在以下缺陷：1、使用伺服电机80定位，在低速情况下会出现伺服电机80刹车不及时造成误差较大。2、全套结构繁琐且成本高。3、气爪82通过换向器5中心孔张紧定位，对小型转子难度较大。4、整体结构与皮带输送装置分离，安装完成后换向器5到达工位周期较长且安装调试比较麻烦。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种换向器定位装置，以便能通过简单、低成本的结构快速、准确地实现换向器的定位。

本发明实施例进一步所要解决的技术问题在于，提供一种换向器定位方法，能快速、准确地实现换向器的定位。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种换向器定位装置，设于换向器输送线末端，其包括：

挡止机构，其正对换向器输送方向设置于输送线末端，所述挡止机构包括用于阻挡换向器的挡块及驱动挡块进退的挡止动力源；

侧向限位及夹紧机构，其包括设于输送线末端一侧的第一侧向限位及夹紧组件，第一侧向限位及夹紧组件包括从侧向对换向器进行限位及夹紧的侧挡块以及驱动侧挡块进退的侧向动力源；

拨动机构，包括用于拨动换向器侧面的凸钩的定位齿以及带动定位齿往复运动的拨动动力源；以及

控制单元，分别与所述挡止机构、侧向限位及夹紧机构以及拨动机构相连以控制各机构的动作。

进一步地，所述侧向限位及夹紧机构还包括第二侧向限位及夹紧组件，所述第二侧向限位及夹紧组件与第一侧向限位及夹紧组件的结构相同，且两者对称地设置于输送线末端的两侧，所述控制单元还设有一个检测换向器的位移以控制所述第二侧向限位及夹紧组件的位移传感器。

进一步地，所述换向器定位装置还包括由控制单元控制的升降机构，其包括升降动力源、导柱以及套设于导柱上并由升降动力源驱动可沿导柱升降运动的活动座，所述侧向限位及夹紧机构均固定于所述活动座上，而所述挡止机构以及拨动机构固定于所述活动座上或固定于输送线的支架上。

进一步地，所述挡块及/或侧挡块的用于接触换向器的端面为与换向器侧面相匹配的圆弧凹面。

进一步地，所述挡止动力源、侧向动力源、拨动动力源及升降动力源分别选自如下动力部件中的任意一种：气缸、液压缸或电机。

进一步地，所述拨动机构还包括在定位齿拨动换向器的凸钩达到定位位置时锁定定位齿的可调节定位螺钉。

为解决进一步所要解决的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种换向器定位方法，包括如下步骤：

挡止步骤，由输送线的逐个放行机构一次只放行一个换向器进入定位工位，挡止动力源驱动挡块伸出阻挡住由输送线传送进定位工位的换向器；

侧向限位步骤，由第一侧向限位及夹紧组件的侧向动力源驱动其对应的侧挡块伸出从第一侧向贴住换向器的侧面；以及

定位步骤，由拨动动力源带动定位齿伸缩以拨动换向器侧面的凸钩，使换向器绕其中轴线旋转，当定位齿恰好正对相邻两凸钩之间的空槽时，由输送线带动换向器前移使换向器的与定位齿对正的空槽套在定位齿而实现定位。

进一步地，在定位步骤之后还实施如下步骤：

夹紧步骤，第二侧向限位及夹紧组件的侧向动力源驱动其对应的侧挡块伸出从第二侧向贴紧换向器侧面，并与第一侧向限位及夹紧组件配合夹紧所述换向器；

升降步骤，由升降动力源驱动活动座连同固定于活动座上的各部件同时向上升起，使位于换向器上方的卡爪夹紧换向器。

进一步，定位步骤中，定位齿正对相邻两凸钩之间的空槽时，挡块退回，然后由输送线带动换向器前移使换向器的与定位齿对正的空槽套在定位齿上，而当控制单元的相应的位移传感器检测到换向器前移时，即启动第二侧身限位及夹紧组件实施所述夹紧步骤。

进一步地，升降步骤中，首先由挡止动力源将挡块缩回，然后再由升降动力源驱动活动座连同固定于活动座上的各部件同时向上升起。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：本发明以简单的机械结构对换向器进行定位，结构简单、紧凑，稳定耐用，使用寿命长，换装方便，设备成本及使用成本均较低，而且定位精准，在同类设备中工作效率更高。本发明的定位装置可方便地应用于各种规格换向器而不受换向器尺寸大小的影响，而且与输送带整体串联，无需重复定位，效率大大提高。

附图说明

图1是现有换向器定位装置的立体图。

图2是现有换向器定位装置的主视图。

图3是本发明换向器定位装置的立体图。

图4是本发明换向器定位装置的主视图。

图5是本发明换向器定位装置的俯视图。

图6是本发明换向器定位装置的定位齿拨动换向器的示意图。

具体实施方式

请参考图3~图6所示的本发明的一个实施例，本发明提供一种换向器定位装置，设于换向器输送线末端，其包括挡止机构1、侧向限位及夹紧机构2、拨动机构3、升降机构4以及控制单元（图未示出）。

所述挡止机构1正对换向器5输送方向设置于输送线6的末端，所述挡止机构1包括用于阻挡换向器5的挡块10及驱动挡块10进退的挡止动力源12，优选地，所述挡块10的用于接触换向器5的端面为与换向器5侧面相匹配的圆弧凹面100。

所述侧向限位及夹紧机构2包括对称地设置于输送线6末端两侧的第一侧向限位及夹紧组件20和第二侧向限位及夹紧组件22。第一侧向限位及夹紧组件20和第二侧向限位及夹紧组件22的结构相同，均包括从侧向对换向器5进行限位及夹紧的侧挡块200、220以及驱动侧挡块200、220进退的侧向动力源202、222，优选地，所述侧挡块200、220的用于接触换向器5的端面为与换向器5侧面相匹配的圆弧凹面2000、2200。所述控制单元还设有一个检测换向器5的位移以控制所述第二侧向限位及夹紧组件22的位移传感器（图未示出）。

所述拨动机构3设于包括用于拨动换向器5侧面的凸钩50的定位齿30以及带动定位齿30往复运动的拨动动力源32，所述拨动机构5还可进一步包括在定位齿30拨动换向器5的凸钩50达到定位位置时锁定定位齿30的可调节定位螺钉34。

所述升降机构4包括升降动力源40、导柱42以及套设于导柱42上并由升降动力源40驱动可沿导柱42升降运动的活动座44，所述侧向限位及夹紧机构2均固定于所述活动座44上，而所述挡止机构1以及拨动机构3可以选择性地固定于所述活动座44上或固定于输送线6的支架（图未标示）上。

所述控制单元分别与所述挡止机构1、侧向限位及夹紧机构2、拨动机构3以及升降机构4相连以控制各机构的动作。

上述的挡止动力源12、侧向动力源202、222、拨动动力源32及升降动力源40分别选自如下动力部件中的任意一种：气缸、液压缸或电机。在如图3~图4所示的实施方式中，挡止动力源12、侧向动力源202、222、拨动动力源32以及升降动力源40均采用气缸。

通过采用上述换向器定位装置，可以实现如下步骤的换向器定位方法：

挡止步骤，由输送线6的逐个放行机构（图未示出）一次只放行一个换向器5进入定位工位，挡止动力源12驱动挡块10伸出阻挡住由输送线6传送进定位工位的换向器5；

侧向限位步骤，由第一侧向限位及夹紧组件20的侧向动力源202驱动其对应的侧挡块200伸出从第一侧向贴住换向器5的侧面；

定位步骤，由拨动动力源32带动定位齿30伸缩以拨动换向器5侧面的凸钩50，此时，由于换向器是由挡块10和侧挡块200共同从两个方向进行限位，定位齿30的拨动操作会使换向器5绕自身的中轴线在原点旋转，当定位齿30恰好正对相邻两凸钩50之间的空槽时，挡块10退回，然后由输送线6带动换向器5前移使换向器5的与定位齿30对正的空槽套在定位齿5，而当控制单元相应的位移传感器（图未示出）检测到换向器5前移时，即启动第二侧身限位及夹紧组件22实施后续的夹紧步骤。具体操作时，定位齿30只需来回移动3个单向行程（即只进行伸出、缩回、再伸出三次动作）即定位好换向器5，定位过程非常快捷。

通过上述三步骤实质上已经完成了换向器5的定位，而为更便捷地将换向器5安装至卡爪中，而可在定位步骤之后进一步实施如下步骤：

夹紧步骤，当控制单元的相应的位移传感器检测到换向器5前移时，即启动第二侧向限位及夹紧组件22的侧向动力源222驱动其对应的侧挡块220伸出从第二侧向贴紧换向器5侧面，并与第一侧向限位及夹紧组件20配合夹紧所述换向器5；

升降步骤，由升降动力源40驱动活动座44连同固定于活动座44上的各部件同时向上升起，使位于换向器5上方的卡爪（图未示出）夹紧换向器5。若挡止机构是设置于输送线6的支架上时，在本步骤中，则首先由挡止动力源12将挡块10缩回，然后再由升降动力源40来驱动活动座44连同固定于活动座44上的各部件同时向上升起，这样的作动顺序可保证挡块10不会对活动座44的上升形成阻碍。当然，若挡止机构也固定于活动座44上，也可以不将挡块10缩回，而让挡止机构1随同活动座44一同上升即可。

Claims (10)

1. 一种换向器定位装置，设于换向器输送线末端，其特征在于，其包括：

挡止机构，其正对换向器输送方向设置于输送线末端，所述挡止机构包括用于阻挡换向器的挡块及驱动挡块进退的挡止动力源；

侧向限位及夹紧机构，其包括设于输送线末端一侧的第一侧向限位及夹紧组件，第一侧向限位及夹紧组件包括从侧向对换向器进行限位及夹紧的侧挡块以及驱动侧挡块进退的侧向动力源；

拨动机构，包括用于拨动换向器侧面的凸钩的定位齿以及带动定位齿往复运动的拨动动力源；以及

控制单元，分别与所述挡止机构、侧向限位及夹紧机构以及拨动机构相连以控制各机构的动作。

2. 如权利要求1所述的换向器定位装置，其特征在于，所述侧向限位及夹紧机构还包括第二侧向限位及夹紧组件，所述第二侧向限位及夹紧组件与第一侧向限位及夹紧组件的结构相同，且两者对称地设置于输送线末端的两侧，所述控制单元还设有一个检测换向器的位移以控制所述第二侧向限位及夹紧组件的位移传感器。

3. 如权利要求1或2所述的换向器定位装置，其特征在于，所述换向器定位装置还包括由控制单元控制的升降机构，其包括升降动力源、导柱以及套设于导柱上并由升降动力源驱动可沿导柱升降运动的活动座，所述侧向限位及夹紧机构均固定于所述活动座上，而所述挡止机构以及拨动机构固定于所述活动座上或固定于输送线的支架上。

4. 如权利要求1或2所述的换向器定位装置，其特征在于，所述挡块及/或侧挡块的用于接触换向器的端面为与换向器侧面相匹配的圆弧凹面。

5. 如权利要求3所述的换向器定位装置，其特征在于，所述挡止动力源、侧向动力源、拨动动力源及升降动力源分别选自如下动力部件中的任意一种：气缸、液压缸或电机。

6. 如权利要求1所述的换向器定位装置，其特征在于，所述拨动机构还包括在定位齿拨动换向器的凸钩达到定位位置时锁定定位齿的可调节定位螺钉。

7. 一种换向器定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

挡止步骤，由输送线的逐个放行机构一次只放行一个换向器进入定位工位，挡止动力源驱动挡块伸出阻挡住由输送线传送进定位工位的换向器；

侧向限位步骤，由第一侧向限位及夹紧组件的侧向动力源驱动其对应的侧挡块伸出从第一侧向贴住换向器的侧面；以及

定位步骤，由拨动动力源带动定位齿伸缩以拨动换向器侧面的凸钩，使换向器绕其中轴线旋转，当定位齿恰好正对相邻两凸钩之间的空槽而定位。

8. 如权利要求7所述的换向器定位方法，其特征在于，在定位步骤之后还实施如下步骤：

夹紧步骤，第二侧向限位及夹紧组件的侧向动力源驱动其对应的侧挡块伸出从第二侧向贴紧换向器侧面，并与第一侧向限位及夹紧组件配合夹紧所述换向器；

升降步骤，由升降动力源驱动活动座连同固定于活动座上的各部件同时向上升起，使位于换向器上方的卡爪夹紧换向器。

9. 如权利要求8所述的换向器定位方法，其特征在于，定位步骤中，定位齿正对相邻两凸钩之间的空槽时，挡块退回，然后由输送线带动换向器前移使换向器的与定位齿对正的空槽套在定位齿上，而当控制单元相应的位移传感器检测到换向器前移时，即启动第二侧身限位及夹紧组件实施所述夹紧步骤。

10. 如权利要求8所述的换向器定位方法，其特征在于，升降步骤中，首先由挡止动力源将挡块缩回，然后再由升降动力源驱动活动座连同固定于活动座上的各部件同时向上升起。

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