CN104505692A - 一种换向器自动插片设备 - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/06Manufacture of commutators

Abstract

本发明涉及一种换向器自动插片设备,机架上安装插片支架供料装置、铜排插片机、云母插片机、传输带和自动化编程控制装置,传输带上插片支架定位座与插片支架供料装置、铜排插片机、云母片插片机的传递工作位置对应配合,铜排插片机和云母片插片机上均设物料承接排片机构,物料承接排片机构包括带物料排片接料槽的物料排片模具,云母插片机上物料排片模具位于云母片裁剪成型机构和云母片推插机构之间,实现云母片排片后推插插片,铜排插片机上物料排片模具位于铜排推插机构和铜排送料口之间,实现铜排排片后推插插片。本发明实现铜排和云母自动流水线插片装配,自动化程度高,插片可靠、效率高。

Description

一种换向器自动插片设备
技术领域
[0001] 本发明涉及换向器制造领域,确切的说是将换向器铜排、云母片自动插装在插片支架上的换向器自动插片设备。
背景技术
[0002] 换向器是电机上的一种常用配件。换向器的基本结构是由电木粉、云母片和铜排(也称为换向片)构成,将铜排与电木粉压铸时,需要先将铜排和云母片插装到插片支架上作为一个过渡工序。
[0003] 如图1所示,插片支架I’上设有一圈铜排插槽11’,铜排2’插装在铜排插槽11’内,铜排2’的固定脚21’上外端设有限位倒钩211’,相应的插片支架I’的铜排插槽11’径向外端口也相应的设有限位钩条111’,这样铜排2’的固定脚21’上限位倒钩211’与插片支架I’的铜排插槽11’端口的限位钩条111’配合,有效防止从侧向将铜排2’的固定脚21’从铜排插槽11’内拉出,在相邻铜排2’之间插设云母片3’。传统的换向器铜排插装在插片支架的铜排插槽内,以及将云母片插装在相邻铜排之间时均人工一片片插装完成;采用手工装配,其生产效率很低,人工成本大,工人的劳动强度大。所以传统的手工操作,已经不能满足现代化大生产需要。
[0004] 由于铜排厚度较厚、重量较大,故其定位和推插较易实现,故现有对于铜排插片自动化设备较多,如中国专利号为200820085397.9的专利文献中公开了《换向器铜排插片机》(授权公告号为:CN 201188497 Y),其主要结构为:一种换向器铜排插片机,具有机架,在机架上安装有送料机构、上料机构和工位换位机构,所述送料机构的铜排送料口与所述工位换位机构上的工位对应,上料机构将送料机构所输送的物料上料到所述工位上,其上料机构与所述工位换位机构配合动作,送料机构采用振动盘送料,将铜排输送到铜排送料口,工位换位机构包括塑料芯定位座以及驱动塑料芯定位座转动的工位步进电机,上料机构采用步进电机驱动摩擦轮,摩擦轮的圆周表面微伸入所述铜排送料口内,接触铜排并推动铜排将铜排插入塑料芯定位座上塑料芯的铜排插槽内,完成一片铜排插装,工位步进电机驱动塑料芯定位座转动一个角度,实现塑料芯(即上述所述插片支架)的铜排插槽的切换,这样往复循环,完成对塑料芯插满铜排;其中,该文献中所指上料机构实质为将铜排推插到塑料芯(即插片支架)上的铜排推插机构;虽然在上述专利文件中未指出插片支架的供料装置,但现有换向器铜排插片机上具有插片支架供料装置以达到自动化铜排插片,插片支架供料装置通常为振动盘理料,并采用轨道将插片支架按插片状态下的配送,为本领域普通技术人员所熟知的技术;其中上述专利文献中记载的送料机构即为将铜排一致性送出的铜排送料装置,包括铜排理料器及其送料轨道,铜排理料器包括有振动盘和掉头机构,振动盘震动并将铜排平卧送至掉头机构,掉头机构将铜排形成一致性送出,其为本领域普通技术人员熟知的公知技术。
[0005] 而云母片较为轻薄,不易定位和推插,故现有对于云母片的插装通常保留人工操作,但也有相应的云母片插片设备被报道,如中国专利号为201120543421.6的专利文献中公开了《全自动换向器云母插片机》(授权公告号为:CN 202534925 U)。其主要结构为:包括床身、触摸屏控制器以及设于床身上依次线性排列的传料机构、回转机构与云母片插片装置,所述云母片插片装置通过支架固定在床身上;所述云母片插片装置包括依次顺序排列的云母架、进料装置、定位装置、冲模装置、云母片插片装置与拉废料装置,所述云母片插片装置包括设于所述云母冲模下模下方的气接头与平面导气槽、以及设于所述云母冲模下模前端的送云母片顶杆和气缸;其中,云母片插片装置起到将云母片推插到拆插片支架上的云母片推插机构。其工作原理为:云母板经云母冲模上、下模冲裁成云母片,冲裁后的云母冲后废料经拉废料装置导出云母片插片装置,冲裁好的云母片跌落至设于所述云母冲模下模下方的平面导气槽上,并由经气接头喷出的压缩空气将其吹入换向器(实质为插片支架)的换向片(也可称为铜排)中间,同时,送云母片顶杆在气缸的带动下将云母片按要求插入换向器的换向片中间,完成云母片插片工作。
[0006] 上述结构的换向器铜排插片机和换向器云母插片机存在结构设计不合理,不仅导致铜排插片和云母片插片时存在插片效率低下以及可靠性低的问题,更重要的是换向器铜排插片机和云母片插片机插片时,需要配合相应的驱动插片支架转动的驱动机构(上述铜排插片机上的工位换位机构,以及云母片插片机上的回转机构),以达到配合完成铜排和云母片的插片,而且换向器铜排插片机采用纵向插片,云母片插片机采用水平插装,导致将换向器铜排插片机和云母片插片机流水线连接较难实现,即使实现也存在设备复杂,工作可靠性差的问题,从而导致现有换向器的铜排和云母片插片工序不能形成自动化流水线设备,使得操作麻烦,换向器插片效率低。
发明内容
[0007] 针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种结构设计合理,换向器铜排、云母片自动流水线插片装配,自动化程度高,生产效率高的换向器自动插片设备,同时有效降低工人操作强度,以及降低人工成本。
[0008] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种换向器自动插片设备,包括有机架,以及安装在机架上的插片支架供料装置、铜排插片机、自动化编程控制装置,所述铜排插片机包括铜排送料装置、铜排推插机构,铜排送料装置包括有铜排理料器以及铜排送料轨道,铜排送料轨道一端与铜排理料器连接,铜排送料轨道另一端设有铜排送料口,其特征在于:所述的机架上还设有云母插片机以及传输带,传输带上间隔排布有若干插片支架定位座,所述插片支架定位座与插片支架供料装置、铜排插片机、云母片插片机的传递工作位置对应配合;
所述云母插片机包括有依次连接的云母板送料装置、云母片裁剪成型机构、物料承接排片机构以及云母片推插机构,所述物料承接排片机构包括有物料排片模具,物料排片模具上设有物料排片接料槽;所述云母插片机上物料排片模具与云母片裁剪成型机构对应配合,实现云母片置于物料排片模具的物料排片接料槽内;云母插片机上物料排片模具与云母片推插机构对应配合,实现将云母片推插于插片支架上铜排之间;
相应铜排插片机上还设有位于铜排推插机构和铜排送料口之间的物料承接排片机构,铜排插片机上物料排片模具位于铜排送料口和铜排推插机构之间,所述铜排送料口处设有将铜排送入物料排片接料槽内的铜排送入组件,铜排插片机上物料排片模具与铜排推插机构对应配合实现将铜排推插于插片支架的铜排插槽内。
[0009] 通过采用上述技术方案,将铜排插片机和云母插片机均改造有物料承接排片机构,经物料承接排片机构的物料排片模具构成铜排和云母片的承接排片,实现铜排和云母片的插片过程中,插片支架固定座无需转动达到插片支架上铜排或云母片插装位置的切换,插片支架固定座为固定设置在传输带上,插片支架固定在插片支架固定座上,得以很好的实现将铜排插片机和云母插片机经传输带组装形成自动插片生产线,实现换向器铜排、云母片自动流水线插片装配,自动化程度高,提高生产效率;而且采用物料转接排片模具实现与插片支架定位位置对应配合,定位配合更为可靠,提高插片的可靠性,同时采用铜排和云母片预先排片方式,有效提高插片效率。
[0010] 本发明进行一步设置为:所述物料排片模具为圆柱形,物料排片模具外圆周壁上周向均匀分布有多个物料排片接料槽,物料排片接料槽轴向一端口为与插片支架定位座位置对应的物料推插出口,物料排片接料槽轴向另一端口为推插端口,物料排片接料槽的径向端口为物料排片入料口,物料排片模具连接有驱动其转动的模具转动驱动组件,物料排片模具外套设有将物料限制在物料排片接料槽内的物料保持套,物料保持套侧壁上开设有与物料排片入料口相适应的物料进入通口。
[0011] 采用上述技术方案,物料排片模具经模具转动驱动组件驱动转动,物料排片模具可预先完成插片支架上的所有铜排或/和云母片预先排片,在铜排或/和云母片插片时,物料排片模具上一圈铜排接料槽与插片支架上铜排插槽一一对应,使得插片时,物料排片模具和插片支架固定座上插片支架位置均固定,位置对应更为准确,铜排插片机工作更为稳定可靠,铜排插片更为稳定可靠,插片效率高,同时,实现物料排片模具直接从物料排片接料槽径向的物料排片入料口进入,物料保持套实现铜排或/和云母片保持在物料排片模具上,使得排片更为容易快捷以及可靠,尤其是对于铜排,可避开铜排的固定脚上倒钩,降低铜排排片难度,从而提高排片速度,提高铜排插片效率。
[0012] 本发明进一步设置为:所述云母片裁剪成型机构包括有云母片裁剪刀,云母片裁剪刀位于云母插片机上物料保持套的物料进入通口内,云母片裁剪刀位于物料进入通口朝向云母插片机上物料排片模具旋转方向的一侧上。
[0013] 通过采用上述方案,云母板一端端部经过物料排片模具外的物料保持套上物料进入通口,插入物料排片模具的物料排片接料槽内,模具转动驱动组件驱动物料排片模具转动,云母板插入的物料排片接料槽转出物料进入通口,并物料进入通口上云母片裁剪刀配合将云母板切断形成置于物料排片接料槽内的云母片,与此同时,物料排片模具下一个物料排片接料槽转入物料进入通口位置,云母板再次经送料装置插入该物料排片接料槽内,模具转动驱动组件驱动物料排片模具转动,如此循环动作,直至物料排片模具的各物料排片接料槽内均带有云母片,完成云母片排片工作,云母片裁剪成型机构结构简单,很好的利用物料排片模具的转动动作,实现云母片的裁剪和排片同时进行,不仅提高了云母片排片的效率,且具有结构紧凑,有效解决云母片轻薄不便于排片和推插的问题,具有工作稳定性好的优点。
[0014] 本发明进一步设置为:所述云母板送料装置包括用于将云母板沿物料进入通口送入物料排片接料槽内的喂料机构以及供云母板放置的云母架,喂料机构位于云母进入通口与云母架之间,所述喂料机构包括有喂料驱动电机,以及至少一组喂料滚轮组,喂料滚轮组由两相对布置的喂料滚轮组成,两喂料滚轮之间形成云母板夹持送料通道,云母板夹持送料通道朝向云母送入通口一端口为喂料端口,云母板夹持送料通道另一端口为进料端口,云母架一侧设有将云母板送入云母板夹持送料通道进料端口的取料机构,所述取料机构包括有沿着云母板夹持送料通道方向布置的送料气缸,所述送料气缸的气缸臂上设有吸盘组件,吸盘组件包括有用于吸取云母板的吸盘头。
[0015] 通过采用上述技术方案,吸盘组件的吸盘头吸取云母板,送料气缸将吸有云母板的吸盘头推向喂料机构,将云母板送至云母板夹持送料通道的进料端口,喂料滚轮组将云母板拉入云母板夹持送料通道内,云母板一端经云母板夹持送料通道送入沿云母进入通口送入云母片排片接料槽内完成喂料,云母板的取料和喂料可靠,自动化程度高。
[0016] 本发明进一步设置为:所述模具转动驱动组件包括有模具驱动转轴,以及驱动模具驱动转轴间歇转动的棘轮传动机构,棘轮传动机构的摇杆联动连接有驱动摇杆往复摆动的摇杆驱动机构,所述物料排片模具安装在模具驱动转轴上,所述摇杆驱动机构包括有顶推气缸,顶推气缸的伸缩臂驱动连接有顶动滑块,顶动滑块滑动配合在机架上,顶动滑块相对于与顶推气缸配合一端的另一端与棘轮传动机构的摇杆抵接联动,构成顶动滑块顶推摇杆朝向棘轮转动方向摆动,所述棘轮传动机构的摇杆连接有驱动摇杆朝向棘轮转动方向相反方向摆动复位的复位弹簧。
[0017] 通过采用上述技术方案,通过棘轮棘爪机构驱动模具驱动转轴单向间歇转动,将连续转动或往复运动转换成单向步进运动,从而驱动物料排片模具单向间歇转动实现切换,具有工作稳定可靠的优点,调节控制方便,铜排或/和云母片排片工作稳定可靠;同时顶推气缸顶推顶动滑块,顶动滑块顶推棘轮传动机构的摇杆克服复位弹簧力摆动,从而驱动棘轮转动,顶推气缸复位,在复位弹簧作用下,摇杆摆动复位,依靠顶推气缸实现驱动,更有利于驱动模具驱动转轴间歇转动,复位弹簧同时实现摇杆与顶动滑块抵触配合可靠,具有结构简单,动作稳定可靠的优点。
[0018] 本发明进一步设置为:所述物料排片模具与插片支架定位座之间具有升降空间,所述机架上设有物料插片升降机构,物料插片升降机构包括有插片升降架以及驱动插片升降架升降的升降驱动气缸,所述物料排片模具安装在插片升降架上随插片升降架升降,所述插片升降架具有消除物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的物料插片位置,以及形成物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的接料排片位置。
[0019] 通过采用上述技术方案,物料排片模具安装在升降架上,则在排片时,插片升降架上升,物料排片模具与插片支架定位座之间形成空间,方便插片支架定位座上的插片支架经传输带进入相应位置内,在排片结束后,进行铜排或/和云母片插装时,插片升降架下降,物料排片模具与插片支架定位座之间的升降空间消除,使得物料排片模具与插片支架定位座上插片支架更好的位置对应,提高铜排或/和云母片插装的可靠性。
[0020] 本发明进一步设置为:所述物料推插机构包括有插片活动环,插片活动环上设有将物料排片接料槽内物料推出插片的插片顶针,插片活动环上设有一圈沿周向排布的插片顶针,插片顶针与物料排片模具上物料排片接料槽一一对应配合,所述插片活动环驱动连接有驱动插片活动环的插片驱动组件。
[0021] 通过采用上述技术方案,插片活动环经插片驱动组件驱动,插片活动环上的各插片顶针实现同时推动物料排片模具上铜排或/和云母片,实现一次插装到位,提高铜排插片效率,提高工作效率。
[0022] 本发明进一步设置为:所述插片支架定位座包括有插片支架定位座本体,插片支架定位座本体上设有供插片支架嵌入的插片支架定位腔,插片支架定位腔内设有嵌入插片支架中心孔内的定位凸起,插片支架定位腔内设有绕定位凸起侧边分布的若干定位插头片。
[0023] 通过采用上述技术方案,插片支架中心孔插装在定位凸起上定位,定位插头片插入插片支架的铜排插装槽内,从而达到对插片支架的定位,防止插片支架旋转发生位置改变,插片支架定位牢固可靠。
[0024] 本发明进一步设置为:所述云母片插片机的工作位置之后设有套橡皮圈装置,所述套橡皮圈装置包括有橡皮圈配送机构以及橡皮圈套入机构,橡皮圈套入机构包括有取放橡皮圈的橡皮圈取料爪,驱动橡皮圈取料爪的嘴部张开合拢的取料爪驱动组件,以及驱动橡皮圈取料爪对准套入或退出插片支架端部的橡皮圈取料爪升降驱动组件。
[0025] 通过采用上述技术方案,橡皮圈取料爪经取料爪驱动组件驱动,实现其嘴部张开撑开保持住橡皮圈,橡皮圈取料爪升降驱动组件驱动橡皮圈取料爪下降套入插片支架端部,取料爪驱动组件驱动橡皮圈取料爪合拢,橡皮圈自动套入插片支架上完成套橡皮圈,从而避免插片之间上铜排和云母片散开,自动化程度高。
[0026] 本发明进一步设置为:所述云母片插片机与套橡皮圈装置的工作位置之间设有将铜排及云母片顶压整平的片体顶压装置,片体顶压装置包括安装在插片支架定位座上方的片体顶压气缸,片体顶压气缸的伸缩臂上安装有片体顶压头,所述插片支架供料装置和铜排插片机的工作位置之间设有将插片支架顶压到位的插片支架顶压装置,插片支架顶压装置包括有安装在插片支架定位座上方的插片支架顶压气缸,插片支架顶压气缸的伸缩臂上安装有插片支架顶压头。
[0027] 通过采用上述技术方案,片体顶压装置实现铜排及云母片整平便于后期套橡皮圈,插片支架顶压装置实现将插片支架顶推到位,进一步保证后期插片可靠。
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
[0029] 图1为本发明现有插片后插片支架的爆炸视图;
图2本发明具体实施例换向器自动插片设备结构示意图;
图3为本发明具体实施例传输带结构示意图;
图4为本发明具体实施例插片支架定位座结构示意图;
图5为本发明具体实施例铜排插片机结构示意图(省略铜排理料器);
图6为本发明具体实施例铜排插片机的铜排插片机构与铜排排片模具配合示意图;
图7为本发明具体实施例铜排排片模具结构示意图;
图8为本发明具体实施例云母片插片机结构示意图;
图9为本发明具体实施例云母片插片机的云母片上料装置结构示意图;
图10为本发明具体实施例云母片上料装置的云母片推插机构结构示意图;
图11为本发明具体实施例云母片插片机的云母板送料装置结构示意图;
图12为图1lA部分局部放大视图; 图13为本发明具体实施例云母片排片模具结构示意图;
图14为本发明具体实施例套橡皮圈装置结构示意图。
具体实施方式
[0030] 参见附图2-14,本发明公开的一种换向器自动插片设备,包括有机架1,安装在机架I上的传输带21、自动化编程控制装置23,以及沿传输带21依次顺序设置的插片支架供料装置3、铜排插片机4、云母片插片机5 ;传输带21上间隔排布有的插片支架定位座22,插片支架定位座22固定安装在传输带21上,插片支架定位座22与插片支架供料装置3、铜排插片机4、云母片插片机5传递工作位置对应配合,传输带21上插片支架定位座22位于插片支架供料装置3位置,实现在插片支架定位座22上放入插片支架,再经传输带21将置于插片支架定位座22上的插片支架依次送到铜排插片机4、云母片插片机5工作位置处,完成铜排和云母片的插片,形成插片支架上插片生产线;其中传输带21可以为链条或皮带。插片支架定位座22包括有插片支架定位座本体221,插片支架定位座本体221上设有供插片支架I’嵌入的插片支架定位腔222,插片支架定位腔222内设有嵌入插片支架I’中心孔12’内的定位凸起223,插片支架定位腔222内设有绕定位凸起223侧边分布的若干定位插头片224,定位插头片224上端嵌入塑性芯I’的铜排插槽11’内,从而达到对插片支架的定位,防止插片支架旋转发生位置改变;同时插片支架定位腔222具有一定保持云母片不散开的作用。
[0031 ] 所述铜排插片机4包括有安装在机架I上的铜排送料装置42和铜排推插机构41 ;铜排送料装置42包括有铜排理料器422以及铜排送料轨道421,铜排理料器422完成铜排一致性送出,铜排送料轨道421 —端与铜排理料器422连接,铜排送料轨道421另一端设有铜排送料口 4211。铜排插片机4上还设有物料承接排片机构,物料承接排片机构位于铜排送料口 4211与铜排推插机构41之间。
[0032] 所述云母插片机5包括有依次连接的云母板送料装置53、云母片裁剪成型机构、物料承接排片机构以及云母片推插机构51。所述物料承接排片机构包括有物料排片模具,物料排片模具上设有物料排片接料槽。
[0033]即,物料承接排片机构可在铜排插片机4和云母片插片机5上应用,物料承接排片机构应用在铜排插片机4上即为承接铜排排片的铜排承接排片机构43,相应的物料排片模具为铜排排片模具431,物料排片接料槽为铜排排片接料槽4311 ;应用在云母片插片机5上即为承接云母片排片的云母片承接排片机构54,相应的物料排片模具为云母片排片模具541,物料排片接料槽为云母片排片接料槽5411。其中,为便于与附图结合更详细清楚的描述结构和配合关系,现将物料承接排片机构分别放在铜排插片机和云母插片机上进行相应描述:
所述铜排承接排片机构43包括有与插片支架定位座22配合的铜排排片模具431,铜排排片模具431上设有铜排排片接料槽4311,铜排送料口 4211处设有将铜排送入铜排排片接料槽4311内的铜排送入组件45,铜排排片模具431与铜排推插机构41对应配合,实现将铜排推插于插片支架的铜排插槽内。将铜排插片机改造,利用铜排排片模具与铜排送入组件配合完成铜排接料排片,铜排排片模具与物料推插机构配合,完成铜排插片,利用铜排排片模具与插片支架位置对应配合,位置配合更为可靠,插片更为可靠。
[0034] 云母片承接排片机构54包括与插片支架定位座22配合的云母片排片模具541,云母片排片模具541上设有云母片排片接料槽5411,云母片排片模具541上设有云母片排片接料槽5411,云母片排片模具541与云母板送料装置53之间设有所述云母片裁剪成型机构,所述云母片裁剪成型机构位于云母片排片模具541与云母板送料装置53之间,云母片排片模具541与云母片裁剪成型机构对应配合,实现云母片成型并送入云母片排片接料槽5411内,云母片排片模具541与云母插片机5上云母片推插机构51配合,实现将云母片推插于插片支架上铜排之间。利用云母片排片模具,完成云母片的排片和插片,利用云母片排片模具与插片支架定位座位置对应配合,位置配合更为可靠,插片更为可靠。本发明中,为解决云母片轻薄引起的排片和推插不便的问题,云母片排片接料槽5411的云母入料口为直接供云母板插入的云母板插入端口,将云母片裁剪成型机构设置在云母片排片接料槽5411的云母板插入端口处,这样实现置于云母片排片接料槽内的云母板端部裁剪形成云母片。这样消除了,云母片成型至排片需要推插排片的问题,方便云母片排片以及提高云母片排片的可靠性。
[0035] 尤其是,对铜排插片机和云母插片机改进后,插片支架固定座为固定在传输带上,插片支架固定在插片支架固定座上,得以实现插片支架固定座固定在传输带上,经传输带将铜排插片机和云母片插片机串成流水线,实现换向器铜排、云母片自动流水线插片装配,自动化程度高,提高生产效率。
[0036] 为便于对物料承接排片机构的结构描述,以便更好的描述本发明改进结构,则,铜排排片模具431和云母片排片模具541统称为物料排片模具,铜排排片接料槽4311和云母片排片接料槽5411统称为物料排片接料槽。
[0037] 为进一步的提高铜排和云母片排片效率、插片可靠性;所述物料排片模具为圆柱形,物料排片模具外圆周壁上设有一圈物料排片接料槽,其中铜排排片接料槽4311与插片支架上铜排插槽一一对应,云母片排片接料槽5411与插片支架上铜排之间间隔一一对应;物料排片接料槽轴向一端口为与插片支架定位座位置对应的物料推插出口(如图7,铜排插片机4上为铜排出口 a,如图13,云母插片机5上为云母片出口 C),物料排片接料槽轴向另一端口为推插端口(如图7,铜排插片机4上为推插端口 e,与铜排推插机构对应配合,如图13,云母插片机5上为推插端口 f,与云母片推插机构对应配合),物料排片接料槽的径向端口为物料排片入料口(如图7,铜排插片机4上为铜排入料口 b,如图13,云母片插片机5为云母入料口 d);物料排片模具连接有驱动其转动的模具转动驱动组件;物料排片模具外套设有将物料限制在物料排片接料槽内的物料保持套(铜排插片机4上为铜排保持套433,云母片插片机5上为云母片保持套543),物料保持套侧壁上开设有与物料排片入料口相适应的物料进入通口(铜排插片机4上为铜排进入通口 4331,云母片插片机5上为云母进入通口5431)0
[0038] 这样通过模具转动驱动组件驱动,可预先完成插片支架上的所有铜排和云母片的预先排片,在铜排和云母片插片时,物料排片模具上一圈物料排片接料槽与插片支架上相应的铜排插槽和铜排之间云母片插装间隔一一对应,使得铜排和云母片插片插片时,物料排片模具和插片支架固定座上插片支架位置均固定,位置对应更为准确,插片工作更为稳定可靠,插片效率高,同时,实现实现铜排和云母片直接从物料排片接料槽径向的物料排片入料口进入,降低进入难度,尤其是对于铜排,排片时可很好的避开铜排的固定脚上倒钩,降低铜排排片难度,从而提高排片速度,提高铜排插片效率。当然作为本发明可行的技术方案物料排片模具上采用单个物料排片接料槽,在铜排或/和云母片插片和接料操作时,物料排片模具均转动,实现在接料和插片位置上进行切换;或者,多个铜排插片机和云母片插片机分别对应不同的插片位置,在插片支架走完各铜排插片机和云母片插片机后完成铜排和云母片的全部插片,同时,物料排片接料槽的物料排片入料口也可采用轴向一端口入料(物料排片接料槽的径向封闭),排片时,物料排片模具翻转至水平位置,并进行转动实现接料排片,排片结束后,再将物料排片模具翻转至纵向位置,通过铜排推插机构或云母片推插机构进行插片操作;等等变形结构,但其存在结构复杂,设置不便以及插片效率低等问题,故本发明优先采用本具体实施例的结构设计。
[0039] 为进一步提高云母片成型和排片可靠,所述云母片裁剪成型机构包括有云母片裁剪刀561,云母片裁剪刀561位于云母插片机5上云母片保持套543的云母进入通口 5431内,云母片裁剪刀561位于云母进入通口 5431朝向云母插片机5上云母片排片模具541旋转方向的一侧上。具体实施例中,云母片裁剪刀561为云母进入通口 5431边缘处刃口形成,当然也可采用专门的刀片装配在云母进入通口 5431上,实现云母片裁剪刀可更换。模具转动驱动组件驱动云母片排片模具541转动实现云母片排片接料槽5411依次转入和转出云母进入通口 5431。这样云母板一端端部经过云母片排片模具541外的云母片保持套543上云母进入通口 5431,插入云母片排片模具541的云母片排片接料槽5411内,云母模具工位切换组件驱动云母片排片模具541转动,云母板插入的云母片排片接料槽5411转出云母进入通口 5431,并与云母进入通口 5431上云母片裁剪刀561配合将云母板切断形成置于云母片排片接料槽5411内的云母片,与此同时,云母片排片模具541下一个云母片排片接料槽转入云母进入通口 5431位置,云母板再次经云母板送料装置插入该云母片排片接料槽内,云母模具工位切换组件驱动云母片排片模具转动,如此循环动作,直至云母片排片模具的各云母片排片接料槽内均带有云母片,完成云母片排片工作,具有结构紧凑,同时有效解决了云母片轻薄排片和推插不便的问题,云母片成型和排片稳定可靠以及效率高。当然,云母片裁剪成型机构还可以为专门的模具冲压成型后,再送入云母片排片接料槽5411内,其存在结构复杂,也由于云母片较薄,难以实现,云母片排片可靠性低下等缺陷,故优先采用本具体实施例的结构设计。
[0040] 为提高物料排片模具间歇转动可靠,所述模具转动驱动组件包括有模具驱动转轴(铜排插片机4上为铜排模具驱动转轴432,云母插片机5上为云母模具驱动转轴542),以及驱动模具驱动转轴间歇转动的棘轮传动机构。其中,棘轮传动机构为机械领域常见的机构,将连续转动或往复运动转换成单向步进运动,从而达到物料排片模具单向间歇转动实现工位切换,具有工作稳定可靠的优点,调节控制方便,排片稳定可靠性好。棘轮传动机构按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构,按嗤合方式分外嗤合棘轮机构和内嗤合棘轮机构,按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构;为便于工位切换的可靠性,以及安装布置的方便,本具体实施例中优先采用单动式的、齿式外啮合棘轮机构。如图5所示,为便于叙述本具体实施例中以铜排插片机4上为例,其主要结构为:通常包括有棘轮4354,棘轮4354安装在铜排模具驱动转轴432上,棘轮轮齿通常用单向齿,棘爪4352铰接于摇杆4353上,棘爪4352的爪头与棘轮4354的棘轮齿配合,棘爪4352与摇杆4353之间设有驱动棘爪4352的爪头啮合在棘轮4354上的弹簧,当摇杆4353逆时针方向摆动时,驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动;当摇杆4353顺时针方向摆动时,棘爪4352在棘轮4354上滑过,棘轮停止转动;为了确保棘轮不反转,常在机架上加装止逆棘爪4355。当然作为本发明可行的技术方案,可采用步进电机直接驱动驱动转轴,实现位置切换,但存在驱动不可靠的缺陷。
[0041] 所述摇杆驱动机构包括有顶推气缸436,顶推气缸436的伸缩臂驱动连接有顶动滑块437,在机架上设有滑块安装座,顶动滑块437安装在滑块安装座上可滑动;顶动滑块437相对于与顶推气缸436配合一端的另一端与棘轮传动机构的摇杆4353抵接联动,构成顶动滑块437顶推摇杆4353朝向棘轮4354转动方向摆动;为降低顶动滑块437与摇杆4353之间摩擦力,顶动滑块437的该端设有滚轮,通过滚轮与摇杆抵触。所述棘轮传动机构的摇杆4353连接有驱动摇杆4353朝向棘轮4354转动方向相反方向摆动复位的复位弹簧438。这样顶推气缸436顶推顶动滑块437,顶动滑块437顶推棘轮传动机构的摇杆4353克服复位弹簧438力摆动,从而驱动棘轮4354转动,达到驱动铜排模具驱动转轴45转动,顶推气缸436复位,在复位弹簧438作用下,摇杆4353摆动复位,复位弹簧438同时实现摇杆4353与顶动滑块437抵触配合可靠,具有结构简单,动作稳定可靠的优点。如图9所示,云母插片机5上具有与铜排插片机上模具转动驱动组件相同的结构,故云母插片机5上模具转动驱动组件结构不再赘述。
[0042] 为保证在铜排或/和云母片插片时,使得物料排片模具与插片支架定位座上插片支架更好的位置对应,保证铜排和云母片插装的可靠性;所述物料排片模具与插片支架定位座之间具有升降空间,所述机架I上设有物料插片升降机构;物料插片升降机构包括有插片升降架(如图5所示,铜排插片机4上为铜排插片升降架441,如图9所示,云母片插片机5上为云母片插片升降架551)以及驱动插片升降架升降的升降驱动气缸(如图5所示,铜排插片机4上为升降驱动气缸442,如图9所示,云母片插片机5上为升降驱动气缸552),所述物料排片模具安装在插片升降架上随插片升降架升降,所述插片升降架具有消除物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的物料插片位置,以及形成物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的接料排片位置。本具体实施例中,为使得铜排插片机和云母片插片机上物料承接排片机构和铜排/云母片推插机构配合结构紧凑、简单、可靠,将物料保持套(铜排保持套433、云母片保持套543)、模具转动驱动组件、铜排推插机构41/云母片推插机构51均装配在插片升降架(铜排插片升降架441、云母片插片升降架551)上,使得物料保持套、模具转动驱动组件、物料推插机构不存在升降引起的滑移配合问题。
[0043] 本具体实施例中,铜排插片机4上铜排推插机构41和云母片插片机5上云母片推插机构51结构相同;为提高铜排或/和云母片插片效率,铜排推插机构41和云母片推插机构51采用如下结构设计,为便于描述其改进结构,现以铜排插片机上铜排推插机构41为例进行如下描述:所述铜排推插机构41包括有插片活动环411 (如图9、10,云母片插片机5上为插片活动环511),插片活动环411上设有将铜排排片接料槽4311内铜排推出插片的插片顶针412(如图10所示,云母片插片机5上为将云母片排片接料槽5411内云母片推出插片的插片顶针512),插片活动环411上设有一圈与铜排排片接料槽4311 —一对应的插片顶针412 (相应的云母插片机5上插片活动环511上设有一圈与云母片排片接料槽5411一一对应的插片顶针512),所述插片活动环411驱动连接有驱动插片活动环的插片驱动组件。
[0044] 其中,为保证铜排插片机4上插片顶针412定位安装和动作稳定可靠,铜排排片模具431与铜排推插机构41配合一端还设有铜排顶针定位导向套413,铜排顶针定位导向套413上设有与插片顶针412 —一对应的导向孔,插片顶针412插装在铜排顶针定位导向套413上导向孔内。
[0045] 在云母片插片机5上,由于云母片的厚度薄,云母插片机5上插片顶针相应的较细设计,容易折断和推动云母片不可靠,因此在云母片排片接料槽5411内设置有供插片顶针512进入的圆柱孔5412,圆柱孔5412与云母片排片接料槽5411同轴设计,这样既保证云母片接料槽内能放入云母片,又保证云母插片顶针进入云母片排片接料槽5411内推动云母片。当然作为本发明可行的技术方案,可采用单顶针设置,活动环转动,实现逐个顶推铜排和云母片,但其存在结构复杂,或工作效率低下的缺陷;或者将顶针更换位气孔,通过气压将铜排或/和云母片顶入插片支架上等,但其存在结构复杂,实现较为困难,工作可靠性差的缺陷。故本发明中优先采用本具体实施例结构设置。
[0046] 本具体实施例中,插片驱动组件包括有拨叉(如图5、6所示,铜排插片机4上为拨叉414,云母片插片机5上为拨叉514)以及拨叉驱动气缸(如图5、6所示,铜排插片机4上为拨叉驱动气缸415,如图9、10所示,云母片插片机5上为拨叉驱动气缸515),拨叉的叉臂卡固在插片活动环上实现联动连接,拨叉固定安装在拨叉驱动气缸的伸缩臂上。插片驱动组件也可以采用电机通过齿轮齿条(螺母螺杆均可)实现驱动活动环,或者气缸的伸缩臂直接与活动环连接驱动等等,但其存在驱动不可靠,以及安装布置不便的缺陷,故本发明的插片驱动组件优先采用气缸、拨叉配合。
[0047] 在铜排插片机4上,所述铜排送入组件45包括有铜排送入气缸451,铜排送入气缸451和铜排进入通口 4331位于铜排送料口 4211相对的两侧位置上,铜排送入气缸451的伸缩臂上安装有将铜排顶入铜排进入通口 4331的铜排顶推头452。采用气缸顶推,具有结构简单,动作稳定可靠的优点。当然铜排送入组件可以采用拨杆,拨杆中部铰接,拨杆一端连接气缸或油缸等,拨杆另一端对应铜排送料口,则通过拨杆的摆动,实现将铜排拨入铜排排片模具上;但其存在工作可靠性差,结构复杂的缺陷。
[0048] 本具体实施例中,所述云母板送料装置53包括有云母架530和喂料机构531,云母架530供云母板放置,喂料机构531位于云母进入通口 5431与云母架530之间,用于将云母板沿云母进入通口 5431送入云母片排片接料槽5411内;所述喂料机构531包括有喂料驱动电机5311,以及至少一组喂料滚轮组5312,喂料滚轮组5312由两相对布置的喂料滚轮组成,两喂料滚轮之间形成云母板夹持送料通道,云母板夹持送料通道朝向云母送入通口 5431 —端口为喂料端口,云母板夹持送料通道另一端口为进料端口 ;本具体实施例中,喂料轮组5312的两喂料轮通过齿轮啮合,其中一喂料轮与喂料驱动电机5311驱动连接;为使得云母板的运送更为稳定可靠,沿着云母板夹持送料通道方向直线布置有两组喂料滚轮组5312,两组喂料轮组5312的其中一喂料轮之间经皮带传动连接,这样实现同步转动,喂料更为稳定;所述云母架530 —侧设有取料机构532,取料机构532位于云母架530和喂料机构531之间,用于将云母架上云母板送至喂料机构531的云母板夹持送料通道进料端口 ;所述取料机构532包括有沿着云母板夹持送料通道方向布置的送料气缸5321,所述送料气缸5321的气缸臂上设有吸盘组件,吸盘组件包括有用于吸取云母板的吸盘头5322。为使得吸盘吸取云母板可靠,吸盘组件还包括有取料气缸5323,吸盘头5322安装在取料气缸5323的汽缸臂上,取料气缸5323安装在送料气缸5321的汽缸臂上,取料气缸5323沿着云母架横向布置;这样取料气缸可驱动吸盘更好的伸入云母架内吸取云母板,使得吸盘取料更为可靠。
[0049] 为保证云母板送入云母进入通口可靠,所述云母板夹持送料通道的喂料端口处设有云母板定位嘴533,云母板定位嘴533设有与云母板夹持送料通道同一直线的定位导槽5331,定位导槽5331的宽度与云母板的厚度相适应,实现对云母板的定位导向作用;定位导槽5331 —端对应云母进入通口,定位导槽5331另一端口设有与云母板夹持送料通道连接一端大、相对另一端小的锥形导入口 5332 ;使得更为方便的将云母板送入云母板定位嘴的定位导槽内。
[0050] 本发明的换向器自动插片设备还包括有片体顶压装置6、套橡皮圈装置7和卸料装置8,片体顶压装置6位于云母片插片机之后,套橡皮圈装置位于片体顶压装置6之后,卸料装置位于套橡皮圈装置之后,卸料装置用于将套有橡皮圈的插片支架从输送带上取下,实现自动生产。
[0051 ] 所述片体顶压装置6包括安装在插片支架定位座22上方的片体顶压气缸61,片体顶压气缸61的伸缩臂上安装有片体顶压头62。插片完成的插片支架经传输带移至片体顶压装置6位置处,片体顶压气缸61伸缩臂伸出,驱动片体顶压头62压在插片支架上端,将铜排和云母片推压到位。
[0052] 所述套橡皮圈装置7包括有安装架71、橡皮圈配送机构以及橡皮圈套入机构,橡皮圈套入机构包括有橡皮圈取料爪76,驱动橡皮圈取料爪的嘴部张开合拢的取料爪驱动组件77,以及驱动橡皮圈取料爪升降的橡皮圈取料爪升降驱动组件。
[0053] 橡皮圈配送机构包括橡皮圈储料台72和位置切换驱动组件,位置切换驱动组件包括有移动架754,移动架754具有对应传输带上插片支架定位座的套橡皮圈位置,以及对应橡皮圈储料台72的橡皮圈上料位置;移动架754连接有驱动移动架754在套橡皮圈位置和橡皮圈上料位置之间位置切换的位置切换驱动气缸752。
[0054] 橡皮圈取料爪76、取料爪驱动组件77均安装在移动架754上,橡皮圈取料爪76包括若干环形分布的爪杆7611以及供爪杆7611铰接固定的环形爪杆固定座7612,爪杆7611以铰接点为界分成上摆臂和下摆臂;取料爪驱动组件77包括拉簧771,拉簧771 —端连接在爪杆7611的上摆臂上,拉簧771另一端固定在环形爪杆固定座7612上,爪杆7611经拉簧7613驱动其下摆臂端部聚拢,各爪杆7611中间配合有中间撑开环772,中间撑开环772配合在爪杆7611的下摆臂位置,中间撑开环772上设有供爪杆7611下摆臂定位嵌入的定位缺槽7721 ;所述爪杆7611的下摆臂包括上杆段、中间杆段76111以及下杆段76112,其中中间杆段76111为自上而下斜向爪杆7611聚拢方向倾斜的斜杆,所述各爪杆7611的中间杆段76111形成上大、下小的锥形形状,各爪杆7611的下杆段76112构成橡皮圈滑入和滑出的橡皮圈导向嘴,所述中间撑开环772于各爪杆7611的中间杆段76111滑移,实现中间撑开环772驱动各爪杆7611形成的橡皮圈导向嘴张开合拢。所述中间撑开环772驱动连接有中间撑开环772滑移的撑开环驱动气缸763。
[0055] 橡皮圈取料爪升降驱动组件包括有安装在安装架71上的升降台架731以及驱动升降台架731升降的升降台架驱动气缸732。
[0056] 其工作原理为:经位置切换驱动组件驱动橡皮圈取料爪移动至橡皮圈储料平台,即橡皮圈上料位置;升降台架经气缸驱动,带动橡皮圈取料爪下行实现橡皮圈进入橡皮圈导向嘴,撑开环驱动气缸驱动中间撑开环滑动,驱动各爪杆形成的橡皮圈导向嘴张开,撑开橡皮圈;经位置切换驱动组件驱动橡皮圈取料爪移动至套橡皮圈位置,升降台架经气缸驱动,带动橡皮圈取料爪下行实现对应插片支架,撑开环驱动气缸驱动中间撑开环滑动,经拉簧各爪杆形成的橡皮圈导向嘴合拢,橡皮圈套入插片支架上完成橡皮圈套入。
[0057] 为保证插片支架固定在插片支架固定座上到位可靠,在插片支架供料装置3与铜排插片机4之间还设有将推压插片支架推压到位的插片支架顶压装置9,插片支架顶压装置9包括有安装在插片支架定位座上方的插片支架顶压气缸91,插片支架顶压气缸91的伸缩臂上安装有插片支架顶压头92。

Claims (10)

1.一种换向器自动插片设备,包括有机架,以及安装在机架上的插片支架供料装置、铜排插片机、自动化编程控制装置,所述铜排插片机包括铜排送料装置、铜排推插机构,铜排送料装置包括有铜排理料器以及铜排送料轨道,铜排送料轨道一端与铜排理料器连接,铜排送料轨道另一端设有铜排送料口,其特征在于:所述的机架上还设有云母插片机以及传输带,传输带上间隔排布有若干插片支架定位座,所述插片支架定位座与插片支架供料装置、铜排插片机、云母片插片机的传递工作位置对应配合; 所述云母插片机包括有依次连接的云母板送料装置、云母片裁剪成型机构、物料承接排片机构以及云母片推插机构,所述物料承接排片机构包括有物料排片模具,物料排片模具上设有物料排片接料槽;所述云母插片机上物料排片模具与云母片裁剪成型机构对应配合,实现云母片置于物料排片模具的物料排片接料槽内;云母插片机上物料排片模具与云母片推插机构对应配合,实现将云母片推插于插片支架上铜排之间; 相应铜排插片机上还设有位于铜排推插机构和铜排送料口之间的物料承接排片机构,铜排插片机上物料排片模具位于铜排送料口和铜排推插机构之间,所述铜排送料口处设有将铜排送入物料排片接料槽内的铜排送入组件,铜排插片机上物料排片模具与铜排推插机构对应配合实现将铜排推插于插片支架的铜排插槽内。
2.根据权利要求1所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述物料排片模具为圆柱形,物料排片模具外圆周壁上设有一圈物料排片接料槽,物料排片接料槽轴向一端口为与插片支架定位座位置对应的物料推插出口,物料排片接料槽轴向另一端口为推插端口,物料排片接料槽的径向端口为物料排片入料口,物料排片模具连接有驱动其转动的模具转动驱动组件,物料排片模具外套设有将物料限制在物料排片接料槽内的物料保持套,物料保持套侧壁上开设有与物料排片入料口相适应的物料进入通口。
3.根据权利要求2所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述云母片裁剪成型机构包括有云母片裁剪刀,云母片裁剪刀位于云母插片机上物料保持套的物料进入通口内,云母片裁剪刀位于物料进入通口朝向云母插片机上物料排片模具旋转方向的一侧上。
4.根据权利要求3所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述云母板送料装置包括用于将云母板沿物料进入通口送入物料排片接料槽内的喂料机构以及供云母板放置的云母架,喂料机构位于云母进入通口与云母架之间,所述喂料机构包括有喂料驱动电机,以及至少一组喂料滚轮组,喂料滚轮组由两相对布置的喂料滚轮组成,两喂料滚轮之间形成云母板夹持送料通道,云母板夹持送料通道朝向云母送入通口 一端口为喂料端口,云母板夹持送料通道另一端口为进料端口,云母架一侧设有将云母板送入云母板夹持送料通道进料端口的取料机构,所述取料机构包括有沿着云母板夹持送料通道方向布置的送料气缸,所述送料气缸的气缸臂上设有吸盘组件,吸盘组件包括有用于吸取云母板的吸盘头。
5.根据权利要求2或3或4所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述模具转动驱动组件包括有模具驱动转轴,以及驱动模具驱动转轴间歇转动的棘轮传动机构,棘轮传动机构的摇杆联动连接有驱动摇杆往复摆动的摇杆驱动机构,所述物料排片模具安装在模具驱动转轴上,摇杆驱动机构包括有顶推气缸,顶推气缸的伸缩臂驱动连接有顶动滑块,顶动滑块滑动配合在机架上,顶动滑块相对于与顶推气缸配合一端的另一端与棘轮传动机构的摇杆抵接联动,构成顶动滑块顶推摇杆朝向棘轮转动方向摆动,所述棘轮传动机构的摇杆连接有驱动摇杆朝向棘轮转动方向相反方向摆动复位的复位弹簧。
6.根据权利要求2所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述物料排片模具与插片支架定位座之间具有升降空间,所述机架上设有物料插片升降机构,物料插片升降机构包括有插片升降架以及驱动插片升降架升降的升降驱动气缸,所述物料排片模具安装在插片升降架上随插片升降架升降,所述插片升降架具有消除物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的物料插片位置,以及形成物料排片模具与插片支架定位座之间升降空间的接料排片位置。
7.根据权利要求2或6所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述铜排推插机构或/云母片推插机构包括有插片活动环,插片活动环上设有将物料排片接料槽内物料推出插片的插片顶针,插片活动环上设有一圈沿周向排布的插片顶针,插片顶针与物料排片模具上物料排片接料槽一一对应配合,所述插片活动环驱动连接有驱动插片活动环的插片驱动组件。
8.根据权利要求1所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述插片支架定位座包括有插片支架定位座本体,插片支架定位座本体上设有供插片支架嵌入的插片支架定位腔,插片支架定位腔内设有嵌入插片支架中心孔内的定位凸起,插片支架定位腔内设有绕定位凸起侧边分布的若干定位插头片。
9.根据权利要求1所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述云母片插片机的工作位置之后设有套橡皮圈装置,所述套橡皮圈装置包括有橡皮圈配送机构以及橡皮圈套入机构,橡皮圈套入机构包括有橡皮圈取料爪,驱动橡皮圈取料爪的嘴部张开合拢的取料爪驱动组件,以及驱动橡皮圈取料爪升降的橡皮圈取料爪升降驱动组件。
10.根据权利要求9所述换向器自动插片设备,其特征在于:所述云母片插片机与套橡皮圈装置的工作位置之间设有将铜排及云母片顶压整平的片体顶压装置,片体顶压装置包括安装在插片支架定位座上方的片体顶压气缸,片体顶压气缸的伸缩臂上安装有片体顶压头,所述插片支架供料装置和铜排插片机的工作位置之间设有将插片支架顶压到位的插片支架顶压装置,插片支架顶压装置包括有安装在插片支架定位座上方的插片支架顶压气缸,插片支架顶压气缸的伸缩臂上安装有插片支架顶压头。
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