CN104319961B - 一种刷盒铆接装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种刷盒铆接装置，含有模架与卸料装置、刷盒与刷盒架定位装置和刷盒铆接装置；模架与卸料装置主要由两根导柱与上模板和下模板以及卡板座、压板、卸料螺钉和卸料弹簧构成；刷盒与刷盒架定位装置主要由卡板、压头盖板、第一及第二压头、压头复位弹簧、压头导向板和压头固定板构成；刷盒铆接装置主要由刷架定位板、刷盒芯棒和刷架定位柱构成；本发明利用机械结构中的斜楔结构、自动复位机构使铆接装置的机械结构合理、紧凑、定位精准，将水平对向直接预弯铆接与人机工程相结合，实现了刷盒与刷架板的定位、移动与铆接，具有结构简单、操作方便地优点；能提高生产效率，铆接的产品质量稳定、装置的运行安全可靠，能满足生产企业的需求。

Description

一种刷盒铆接装置

技术领域

本发明涉及永磁直流电机生产领域，具体的涉及一种刷盒铆接装置。

背景技术

随着工业的发展，永磁直流电机在经济建设的各个领域得到了广泛地应用。目前生产永磁直流电机的企业越来越多。为了能生产性价比更好的永磁直流电机，各生产企业都在积极不断地优化生产加工工艺。但在目前，永磁直流电机结构中的刷盒与刷盒固定架的铆接一直是生产中的一个瓶颈。刷盒脚与刷盒固定架的铆接位置空间都很小，相互之间有干涉时，铆接很是困难。目前，大都数企业对此采用手工铆接的加工方式。而手工铆接的不足很明显：生产效率不高、铆接质量不稳定。也有一些企业采用先手工预弯再工装铆接的方式。而先手工再工装的加工方式不仅操作繁琐、而且生产效率也不高。因此，目前的加工方式，无论是手工铆接还是先手工预弯再工装铆接的方式都无法满足生产性价比更好的永磁直流电机的生产要求。因而，开发高生产效率、高铆接质量、高安全可靠性的刷盒铆接装置或者刷盒铆接工艺成为行业所急需。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种刷盒铆接装置，它通过简单的机械结构能实现刷盒与刷架板的定位、移动与铆接，具有生产效率高、铆接质量稳定、操作简单并安全可靠的有点，能满足或部分满足目前永磁直流电机生产企业的要求。

为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。

一种刷盒铆接装置，其特征是，含有模架与卸料装置、刷盒与刷盒架定位装置和刷盒铆接装置；所述模架与卸料装置包括卡板座、卸料螺钉、卸料弹簧、压板、上模板、导柱限位块、直线轴承、导柱、模板复位弹簧、导柱安装座和下模板；所述上模板与下模板的两端通过所述导柱限位块、直线轴承、导柱、模板复位弹簧和导柱安装座构成模架结构：所述导柱套接模板复位弹簧后其上端通过所述导柱限位块和直线轴承与所述上模板连接；所述导柱的下端通过所述导柱安装座与所述下模板连接；在所述上模板中间的下方设有压板；在所述下模板中间的上方设有卡板座，在所述卡板座上套接所述卸料螺钉和卸料弹簧并固定有若干块卡板；

所述刷盒与刷盒架定位装置包括卡板、压头盖板、第一压头、压头复位弹簧、第二压头、压头导向板和压头固定板；其中，所述压头盖板与压头导向板以及压头固定板通过压头固定螺钉及平垫和弹垫组合构成一个封闭的扁圆形结构，在所述扁圆形结构的上端（即压头固定板上）设有均匀设置的通孔，在所述各通孔内设有第一压头、第二压头及复位弹簧；所述卡板为带有外斜面和内斜面的叉形结构件：所述外斜面与所述第一压头的斜面配合，所述内斜面与所述第二压头的斜面配合，所述卡板的下端通过卡板锁紧螺钉固定在所述模架与卸料装置的卡板座上；

所述刷盒铆接装置包括刷架定位板、刷盒芯棒、芯棒导向螺钉和刷架定位柱，其中，所述刷架定位板为一个圆形槽体结构，在其外壁上开有均匀设置的通孔，在其底部设有中心通孔、辐射状滑槽和刷架定位柱；所述刷盒芯棒套接在所述外壁上的通孔内；在所述刷盒芯棒外端的下部设有一个U形口子，所述芯棒导向螺钉通过U形口子将所述刷盒芯棒定位在所述通孔内，所述刷盒芯棒里端的下部嵌接在所述辐射状滑槽内，所述刷盒芯棒在所述芯棒导向螺钉的辅助下能在所述滑槽内滑动；所述刷架定位板与所述刷架定位柱一起构成对托在刷架板上刷盒的定位；所述刷盒铆接装置通过刷架定位板锁紧螺钉固定在所述刷盒与刷盒架定位装置封闭的扁圆形结构上。

进一步，在所述扁圆形结构的上端均匀设置四个长方形通孔，在所述四个长方形通孔内各设置一个第一压头和一个第二压头并在所述第一压头与所述第二压头之间设置一个复位弹簧。

进一步，所述第一压头、第二压头封装在所述长方形通孔内，但能在径向方向活动。

进一步，所述刷架定位板外壁上通孔的数量与设置的刷盒芯棒的数量是一致的，也与设置的辐射状滑槽的数量是一致的。

进一步，在所述刷架定位板的外壁上设有四个通孔。

进一步，在所述卡板座设有四块卡板。

本发明一种刷盒铆接装置的积极效果是：

（1）由模架与卸料装置、刷盒与刷盒架定位装置和刷盒铆接装置构成铆接装置的机械结构，利用机械结构中的斜楔结构、自动复位机构使铆接装置的机械结构合理、紧凑、定位精准，将水平对向直接预弯铆接与人机工程相结合，实现了刷盒与刷架板的定位、移动与铆接，具有结构简单、操作方便地优点。

（2）能提高生产效率，铆接的产品质量稳定、装置的运行安全可靠。

（3）能克服现有技术的不足，满足或部分满足目前永磁直流电机生产企业的需求。

附图说明

图1为本发明一种刷盒铆接装置的结构示意图。

图2为本发明一种刷盒铆接装置带加工件的结构示意图。

图3为本发明一种刷盒铆接装置的结构分解图。

图4为卸料装置的结构示意图。

图5为刷盒与刷盒架定位装置的结构示意图。

图6为刷盒铆接装置的结构示意图。

图7为本发明加工件刷盒的结构示意图。

图8为本发明加工件刷架板的结构示意图。

图9为图8的反面结构示意图。

图10为本发明加工件刷盒放置在刷架板上的结构示意图。

图中的标号分别为：

A、模架与卸料装置； B、刷盒与刷盒架定位装置； C、刷盒铆接装置；

1、卡板锁紧螺钉； 2、卡板座； 3、卸料螺钉；

4、卸料弹簧； 5、卡板； 6、压头固定螺钉；

7、平垫和弹垫组合； 8、压头盖板； 9、第一压头；

10、压头复位弹簧； 11、第二压头； 12、压头导向板；

13、压头固定板； 14、刷架定位板； 15、刷架定位板锁紧螺钉；

16、刷盒芯棒； 17、芯棒导向螺钉； 18、刷架定位柱；

19、定位柱锁紧螺钉； 20、压板； 21、压板座锁紧螺钉；

22、上模板； 23、导柱锁紧螺钉； 24、导柱限位块；

25、直线轴承； 26、锁紧螺钉； 27、导柱；

28、模板复位弹簧； 29、导柱安装座； 30、下模板；

31、刷盒； 3101、插脚； 32、刷架板；

3201、小方孔； 3302、定位孔； 3203、凸台。

具体实施方式

以下结合附图进一步解释本发明一种刷盒铆接装置的具体实施方式，但是应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

参见图3。一种刷盒铆接装置，含有模架与卸料装置A、刷盒与刷盒架定位装置B和刷盒铆接装置C。所述模架与卸料装置A（参见图4）包括卡板座2、压板20、上模板22、导柱限位块24、直线轴承25、导柱27、模板复位弹簧28、导柱安装座29和下模板30。其中，所述上模板22与所述下模板30的两端通过所述导柱限位块24、直线轴承25、导柱27、模板复位弹簧28和导柱安装座29构成模架结构：将两根导柱27套接了模板复位弹簧28后其上端通过所述导柱限位块24和直线轴承25与所述上模板22连接：将所述直线轴承25套接在所述上模板22两端的通孔内，其下端套接在所述导柱27的上端。然后，将所述直线轴承25用锁紧螺钉26紧固在上模板22上，再将所述导柱限位块24压在所述直线轴承25的顶端中间，用导柱锁紧螺钉23穿过所述导柱限位块24和直线轴承25与导柱27的顶端螺接，防止上模板22在模板复位弹簧28作用下的脱离。这样，两根导柱27的上端与上模板22的连接就完成了。

将套接了模板复位弹簧28后的两根导柱27的下端通过所述导柱安装座29与所述下模板30连接：将所述导柱安装座29的上端套接在两根导柱27的下端，然后，将所述导柱安装座29凸起的下端套接在所述下模板30的两端的通孔内，用锁紧螺钉26将所述导柱安装座29紧固在下模板30上。完成两根导柱27的下端与下模板30的连接。这样两根导柱27与所述上模板22和所述下模板30就构成了一个模架结构。

在所述上模板22中间的下方用压板座锁紧螺钉21紧固所述的压板20。在所述下模板30中间的上方用压板座锁紧螺钉21紧固所述的卡板座2。在所述卡板座2上套接有卸料螺钉3和卸料弹簧4并用卡板锁紧螺钉1固定有四块卡板5：所述卸料螺钉3穿过卡板座2上的通孔向上伸出，在所述卸料螺钉3上套接卸料弹簧4；所述四块卡板5用卡板锁紧螺钉1自下而上固定在卡板座2上。所述卡板座2、压板20、卸料螺钉3和卸料弹簧4构成卸料装置。这样两根导柱27与所述上模板22和所述下模板30以及卡板座2、压板20、卸料螺钉3和卸料弹簧4就构成了一个完整的模架与卸料装置A（参见图1和2）。

工作时，所述卸料螺钉3的一端顶着所述卡板座2的面，所述卸料螺钉3的另一端顶着压头盖板8的面。当卡板5强制挤压压头（第一压头9、第二压头11）向内侧运动时，卡板5的外侧面会与压头盖板8的方孔面形成摩擦阻力，需要依靠所述卸料弹簧4的力将卡板5与刷盒铆接装置主体分离开来。

所述刷盒与刷盒架定位装置B（参见图5）包括卡板5、压头盖板8、第一压头9、压头复位弹簧10、第二压头11、压头导向板12和压头固定板13。其中，所述压头盖板8与压头导向板12以及压头固定板13通过压头固定螺钉6及平垫和弹垫组合7构成一个封闭的扁圆形结构。在所述扁圆形结构的上端、即压头固定板13的上面设置四个均匀分布的长方形通孔，在所述四个长方形通孔内各设置一个第一压头9和一个第二压头11并在所述第一压头9与所述第二压头11之间设置一个复位弹簧10（是为一个压头组件）。所述压头组件为主要的铆接单元，封装在所述长方形通孔内，但能在径向方向活动。

所述卡板5为带有外斜面和内斜面的叉形结构件（见图3中的部件5），卡板5的下端通过卡板锁紧螺钉1固定在所述卡板座2上，卡板5的上端套接在所述封闭的扁圆形结构上端的四个长方形通孔内：将所述卡板5的外斜面与所述第一压头9的斜面配合，将所述卡板5的内斜面与所述第二压头11的斜面配合。所述第一压头9和第二压头11能在径向方向活动。

所述卡板5与所述扁圆形结构是一个整体结构，但是第一压头9、第二压头11以及复位弹簧10是独立的部件：四套压头组件的第一压头9、第二压头11及复位弹簧10呈中心阵列布置。所述卡板5与所述扁圆形结构的整体结构能保证四套压头组件动作一致，使刷盒31铆接时受力分布均匀，这是很重要的。将第一压头9、第二压头11做成独立部件是为了维修或更换方便。

当刷盒芯棒16带着被铆接的工件——刷盒31和刷架板32向下运动时，所述第一压头9和所述第二压头11在所述卡板5的外斜面与内斜面上滑动，形成在径向方向上的相向的滑动，完成刷盒31的铆接。完成铆接后，所述第一压头9和第二压头11在压头复位弹簧10的作用下能自动复位。

所述刷盒铆接装置C（参见图6）包括刷架定位板14、刷盒芯棒16、芯棒导向螺钉17和刷架定位柱18。其中，所述刷架定位板14为一个圆形槽体结构，在其外壁上开有均匀设置的通孔，所述通孔的数量与设置的刷盒芯棒16的数量是一致的，本发明在实施例中设有四个刷盒芯棒16，因此也设有的四个通孔。在所述刷架定位板14的底部设置一个中心通孔和四根辐射状滑槽以及通过定位柱锁紧螺钉19固定一个刷架定位柱18。将四个刷盒芯棒16分别套接在所述四个通孔内。在所述刷盒芯棒16外端的下部设置一个U形口子，所述芯棒导向螺钉17通过所述U形口子将所述刷盒芯棒16定位在所述通孔内，所述刷盒芯棒16里端的下部嵌接在所述辐射状滑槽内（加上所述刷盒芯棒16的外端通过U形口子卡接在所述芯棒导向螺钉17上），所述刷盒芯棒16在所述芯棒导向螺钉17的辅助作用下能在所述滑槽内滑动。

所述U形口子、芯棒导向螺钉17和所述辐射状滑槽的作用是：（1）当刷盒芯棒16被推入工件内时，能够直接依靠芯棒导向螺钉17的辅助将刷盒芯棒16推入刷架定位板14内，没有芯棒导向螺钉17的导向，所述刷盒芯棒16很难一次性推到位，因为所述刷盒芯棒16里端与所述辐射状滑槽的配合是比较松的，所以刷盒芯棒16若没有芯棒导向螺钉17会在刷架定位板14内左右摆动；（2）目前采用的是人工推拉刷盒芯棒16，使刷盒芯棒16在退回时会有个惯性，而所述芯棒导向螺钉17与所述U形口子的结构能阻止所述刷盒芯棒16在退回时因惯性而脱离工装。

所述刷盒芯棒16通过芯棒导向螺钉17能固定在所述刷架定位板14的外壁上（所述刷盒芯棒16在压力作用下能带动所述刷盒31并能压住刷架板32一起运动）。所述刷架定位板14与所述刷架定位柱18一起组成对刷架板32的定位。所述刷盒铆接装置C通过刷架定位板锁紧螺钉15固定在所述刷盒与刷盒架定位装置B封闭的扁圆形结构上（参见图1和图2）。

本发明的铆接装置被铆接的工件包括刷盒31和刷架板32（参见图7-10）。

所述刷盒31的结构参见图7，在所述刷盒31的下面设有插脚3101。

所述刷架板32的结构参见图8，在所述刷架板32上设有方孔3201、定位孔3302以及（反面的）凸台3203（参见图10）。

本发明一种刷盒铆接装置的工作过程如下：

（1）将4个刷盒31放置到刷架板32上（参见图9），将刷盒31下面的插脚3101从刷架板32上的小方孔3201中穿出。

将托着刷盒31的刷架板32放置到刷盒铆接装置C中（参见图2）：将刷架板32通过反面（下面）的凸台3203嵌入刷架定位板14的中心通孔内，将刷架板32上面的定位孔3302套接在刷架定位板14底部的刷架定位柱18上并用定位柱锁紧螺钉19拧紧定位。

（2）操作人员用手操作：将刷盒芯棒16顶着刷盒31沿着刷架定位板14底部的滑槽向中心滑动，通过第一压头9和第二压头11使四个刷盒31在刷架定位板14的中间定位，完成预装。

（3）启动气压机对刷架定位板14内刷架板32上的刷盒31进行铆压：气压机的力作用在上模板22上，上模板22带动压板20下压刷盒芯棒16。此时，刷盒芯棒16的正下面与刷盒31内部的底面是紧密接触的。气压机继续运动，带动刷盒与刷盒架定位装置B继续向下运动，而卡板5是静止不动的，卡板5的斜面内、外斜面与第一压头9和第二压头11的斜面紧密摩擦，直接将气压机的垂直运动转换成压头的水平运动，四套压头组件两两向内运动压缩，在此过程中先完成对刷盒31插脚3101的弯曲，然后刮平插脚3101并使其贴紧在刷架板32上，完成刷盒31与刷架板32的铆接。

（4）铆接完成后，第一压头9和第二压头11在压头复位弹簧10的作用下自动复位，模板22和下模板30上的相应部件在模板复位弹簧27和卸料弹簧4的作用下各自复位。

（5）取下铆接好的工件，可继续下一个刷盒31的铆接。

Claims (6)

1.一种刷盒铆接装置，其特征在于，含有模架与卸料装置（A）、刷盒与刷盒架定位装置（B）和刷盒铆接装置（C）；所述模架与卸料装置（A）包括卡板座（2）、卸料螺钉（3）、卸料弹簧（4）、压板（20）、上模板（22）、导柱限位块（24）、直线轴承（25）、导柱（27）、模板复位弹簧（28）、导柱安装座（29）和下模板（30）；所述上模板（22）与下模板（30）的两端通过所述导柱限位块（24）、直线轴承（25）、导柱（27）、模板复位弹簧（28）和导柱安装座（29）构成模架结构：所述导柱（27）套接模板复位弹簧（28）后其上端通过所述导柱限位块（24）和直线轴承（25）与所述上模板（22）连接；所述导柱（27）的下端通过所述导柱安装座（29）与所述下模板（30）连接；在所述上模板（2）中间的下方设有压板（20）；在所述下模板（30）中间的上方设有卡板座（2），在所述卡板座（2）上套接所述卸料螺钉（3）和卸料弹簧（4）并固定有若干块卡板（5）；

所述刷盒与刷盒架定位装置（B）包括所述卡板（5）、压头盖板（8）、第一压头（9）、压头复位弹簧（10）、第二压头（11）、压头导向板（12）和压头固定板（13）；其中，所述压头盖板（8）与压头导向板（12）以及压头固定板（13）通过压头固定螺钉（6）及平垫和弹垫组合（7）构成一个封闭的扁圆形结构，在所述扁圆形结构的上端设有均匀设置的通孔，在所述各通孔内设有所述第一压头（9）、第二压头（11）及所述复位弹簧（10）；所述卡板（5）为带有外斜面和内斜面的叉形结构件：所述外斜面与所述第一压头（9）的斜面配合，所述内斜面与所述第二压头（11）的斜面配合，所述卡板（5）的下端通过卡板锁紧螺钉（1）固定在所述模架与卸料装置（A）的卡板座（2）上；

所述刷盒铆接装置（C）包括刷架定位板（14）、刷盒芯棒（16）、芯棒导向螺钉（17）和刷架定位柱（18），其中，所述刷架定位板（14）为一个圆形槽体结构，在所述刷架定位板（14）外壁上开有均匀设置的通孔，在所述刷架定位板（14）底部设有中心通孔、辐射状滑槽和刷架定位柱（18）；所述刷盒芯棒（16）套接在所述刷架定位板（14）外壁上的通孔内；在所述刷盒芯棒（16）外端的下部设有一个U形口子，所述芯棒导向螺钉（17）通过U形口子将所述刷盒芯棒（16）定位在所述刷架定位板（14）外壁上的通孔内，所述刷盒芯棒（16）里端的下部嵌接在所述刷架定位板（14）底部的辐射状滑槽内，所述刷盒芯棒（16）在所述芯棒导向螺钉（17）的辅助下能在所述刷架定位板（14）底部的辐射状滑槽内滑动；所述刷架定位板（14）与所述刷架定位柱（18）一起构成对托在刷架板（32）上刷盒（31）的定位；所述刷盒铆接装置（C）通过刷架定位板锁紧螺钉（15）固定在所述刷盒与刷盒架定位装置（B）封闭的扁圆形结构上。

2.根据权利要求1所述的一种刷盒铆接装置，其特征在于，在所述扁圆形结构的上端均匀设置四个长方形通孔，在所述四个长方形通孔内各设置一个第一压头（9）和一个第二压头（11）并在所述第一压头（9）与所述第二压头（11）之间设置一个复位弹簧（10）。

3.根据权利要求2所述的一种刷盒铆接装置，其特征在于，所述第一压头（9）、第二压头（11）封装在所述长方形通孔内，但能在径向方向活动。

4.根据权利要求1所述的一种刷盒铆接装置，其特征在于，所述刷架定位板（14）外壁上通孔的数量与设置的刷盒芯棒（16）的数量是一致的，也与设置的辐射状滑槽的数量是一致的。

5.根据权利要求4所述的一种刷盒铆接装置，其特征在于，在所述刷架定位板（14）的外壁上设有四个通孔。

6.根据权利要求1所述的一种刷盒铆接装置，其特征在于，在所述卡板座（2）设有四块卡板（5）。