CN105217277B - 插片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插片机，它包括一个转子自动上料装置、两个左右对称的工位切换装置、一个插片自动上料装置和左右两个插片气缸(24)；转子自动上料装置包括转子振动盘(1)、径向斜进料道(2)、轴向水平进料道(3)、用于将位于轴向水平进料道(3)首端的转子向末端推移的推挤气缸(6)、与轴向水平进料道(3)垂直的第一摆动板、第一摆动气缸(8)和左右两个上料气缸；插片自动上料装置包括插片振动盘(18)、插片斜进料道(19)、与插片斜进料道(19)垂直的第二摆动板(20)和驱动第二摆动板(20)的第二摆动气缸。该插片机自动化程度高、连续性强、生产效率高。

Description

插片机

技术领域

本发明涉及机械领域，具体讲是一种用于将插片插入转子安装槽内的插片机。

背景技术

在汽车、家电等工业制造领域中，经常需要将插片插入到转子中，如在电动机转子上插入隔离片、或在叶片泵的转子上插入叶片，又或在定时器的转子上插入定时片，等。转子沿轴向设有中心孔，转子沿周向均匀分布有多条安装槽。最传统的做法是用手工将金属插片一片一片地插入塑料转子的对应的安装槽内，但该方式效率低，显然不适应大批量工业化生产。

现有技术也有人研发出了依靠机械插片的插片机，如专利号为CN200810060354X的发明专利，就提出了一种换向器铜排插片机，再如专利号为CN2009201491522的实用新型专利，也提出了一种叶片自动插入装置。但现有技术的类似的插片机存在一个共同的缺陷，即仅仅实现了插片插入的自动化，但无法实现转子安装的自动化，转子安装仍然需要人工操作安装，自动化程度低、连续性差、生产效率仍然较低。实际上，转子的自动上料安装问题，正是困扰行内技术人员多年的技术难题，因为转子一般为塑料件，重量轻、而且转子的外周面设有多条安装槽，要求将转子的中心孔精准的套入到固定轴上，而且对转子套入角度的精确度要求很高，因为转子上的安装槽的轴线方向必须与插片插入的轨迹完全重合，否则插片将无法插入，而现有技术的机械设备自然无法保证将单个转子以如此精确地角度套入到固定轴上，单个上料都无法保证，多个转子的批量连续快速上料就更无从谈起了，所以，现有技术只能采取低效的人工手动安装转子。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能实现转子的批量连续自动化上料、且整个插片过程自动化程度高、连续性强、生产效率高的插片机。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的插片机，它包括一个转子自动上料装置、两个左右对称的工位切换装置、一个插片自动上料装置和左右两个插片气缸；

转子自动上料装置包括转子振动盘、径向斜进料道、轴向水平进料道、用于将位于轴向水平进料道首端的转子向末端推移的推挤气缸、与轴向水平进料道垂直的第一摆动板、第一摆动气缸和左右两个上料气缸；转子振动盘的盘道末端与径向斜进料道上端连通，多个转子从盘道末端并排靠拢连续进入径向斜进料道且每个转子的轴向与径向斜进料道的长度方向垂直；径向斜进料道下端与轴向水平进料道首端连通且两者垂直，轴向水平进料道的底面设有用于卡住转子最下方一条安装槽的下限位条，下限位条从轴向水平进料道的首端一直延伸到末端且位于轴向水平进料道的宽度平分线上；第一摆动板与第一摆动气缸的活塞杆连接，第一摆动板上设有左右两个圆孔；每个圆孔的孔壁上设有用于卡住转子最上方一条安装槽的上限位条，当左圆孔与轴向水平进料道末端连通时右圆孔与右上料气缸的活塞杆同轴线，当右圆孔与轴向水平进料道末端连通时左圆孔与左上料气缸的活塞杆同轴线；

每个工位切换装置包括一个固定架、一个公转电动机、一个十字架、四个自传电动机和四根用于与转子的中心孔紧过渡配合的固定轴，公转电动机壳体固定在固定架上，公转电动机的输出轴与十字架连接并周向限位，四个自传电动机的壳体分别固定在十字架的四个自由端，每个自传电动机的输出轴与一根固定轴连接；位于左右两个工位切换装置的上料工位上的两根固定轴分别与左右两个上料气缸的活塞杆同轴线；

插片自动上料装置包括插片振动盘、插片斜进料道、与插片斜进料道垂直的第二摆动板和驱动第二摆动板的第二摆动气缸，插片振动盘的盘道末端与插片斜进料道的首端连通，多个插片从盘道末端靠拢连续进入插片斜进料道且每个插片的长度方向与插片斜进料道的长度方向一致；第二摆动板与第二摆动气缸的活塞杆连接，第二摆动板上设有左右两道过渡槽，过渡槽的长度方向与第二摆动板的长度方向垂直；当左过渡槽与插片斜进料道末端连通时右过渡槽与右插片气缸的活塞杆正对，当右过渡槽与插片斜进料道末端连通时左过渡槽与左插片气缸的活塞杆正对；

位于左工位切换装置的插片工位的固定轴上的转子的一条安装槽与左插片气缸的活塞杆正对，位于右工位切换装置的插片工位的固定轴上的转子的一条安装槽与右插片气缸的活塞杆正对。

采用以上结构后，本发明插片机与现有技术相比，具有以下优点：

从转子上料、插片上料及插入来分析该插片机的工作过程。

首先是转子上料，将大量转子堆放在转子振动盘中，振动盘震动，转子会顺着振动盘的盘道盘旋上升，最终会一个接一个彼此紧靠着并排连续的进入径向斜进料道，且每个转子的轴向方向与径向斜进料道垂直，然后下落到轴向水平进料道的首端。而转子外周面是一个多边形，当转子位于振动盘盘道的末端时，转子多边形的底面水平，而径向斜进料道的长度等于转子宽度的整数倍，这样，转子在径向斜进料道中翻滚多圈后落到轴向水平进料道的首端时，正好仍然是外周面的多面体的一个底面水平，从而保证轴向水平进料道的下限位条正好卡在转子最下方一条安装槽内，这样，转子在轴向水平进料道中被推挤气缸向末端推移的过程中，能始终保持固定角度，进而保证后续上料时转子与固定轴套合的角度的精确性。正常状况下，转子到达轴向水平进料道末端后被第一摆动板遮挡，而需要上料时，第一摆动板在第一摆动气缸驱动下沿着与轴向水平进料道垂直的方向运动，使得一个如左边的一个圆孔与轴向水平进料道末端连通，转子被推挤气缸推入左圆孔中，而圆孔中有用于卡住转子最上方一条安装槽的上限位条，这样，确保后期转子套入固定轴后的套入角度精确满足插片要求。然后第一摆动板向一侧如左侧摆动，使得左圆孔与左上料气缸正对，左圆孔内的转子被左上料气缸的活塞杆精确的推入套合在上料工位的固定轴上，与固定轴套合的过程中，转子始终被上限位条限位，确保套入角度精准，这样，就完成了单个转子的上料过程。而在一个圆孔如左圆孔上料的过程中，另一个如右圆孔又与轴向水平进料道末端连通了，下一个转子又被推移到右圆孔中，第一摆动板向右摆动，使得右圆孔与右上料气缸正对以完成右边转子上料的同时，左圆孔又重新与轴向水平进料道末端连通了，下下一个转子又从轴向水平进料道末端进入到第一摆动板，这样，就实现转子的连续稳定上料，而且，每个转子与固定轴套合的角度均非常精确，确保后期插片过程对位精准。当转子套合在上料工位的固定轴上以后，工位切换装置的公转电动机旋转，使得套合有转子的固定轴旋转到插片工位等待插片。

然后，在分析插片的自动上料及插片过程，在插片振动盘的震动下，插片沿着振动盘盘道蜿蜒上升，最终在盘道末端排布成一个接一个首尾连续，且每个插片的长度方向与插片斜进料道的长度方向一致，随后逐个连续靠拢滑落到插片斜进料道的末端，被第二摆动板遮挡，而第二摆动板被第二摆动气缸驱动着沿与插片斜进料道垂直的方向不停反复运动，当第二摆动板的一个过渡槽如左过渡槽与插片斜进料道末端连通后，位于插片斜进料道末端的一个插片就会挤入左过渡槽，然后第二摆动板左移，使得左过渡槽与左插片气缸的活塞杆正对，左插片气缸的活塞杆将左过渡槽内的插片推移使其插入到位于左边的工位切换装置的插片工位上的转子的一个安装槽内，而左边转子插片的同时，右过渡槽与插片斜进料道末端连通，第二个插片从插片斜进料道末端进入到右过渡槽内；随后，第二摆动板向右移动，使得右过渡槽与右插片气缸正对，右插片气缸将第二个插片也就是此时位于右过渡槽中的插片推移插入到右边的工位切换装置的插片工位上的转子的一个安装槽内，而右边转子插片的过程中，左过渡槽与插片斜进料道末端重新连接，第三个插片又进入到左过渡槽内，如此循环。而且，在右边转子插片的同时，左边的插片工位上的固定轴会在自传电动机的作用下旋转一个角度，便于左过渡槽复位后第三个插片能顺利插入到左边转子的另一条安装槽内。如此左右交替连续插片，直到一个转子如左边的转子插片插满以后，趁着第二摆动板右移去对右边转子插片的间隙，左边的公转电动机旋转九十度，将下一个未插片的转子旋转到插片工位。也就是说，该插片机只要一开机，就能连续不停的对左右两个插片工位上的转子进行不间断的插片，即便是在一个转子插满需要更换新转子的间隙，该插片机仍然不停顿的插片。当然，在左右两个插片工位的转子都插满后，第一摆动板启动，将两个位于轴向水平进料道末端的转子分别插入到左右上料工位的两根固定轴上。

由以上分析可知，本发明的插片机克复了现有技术必须手动给转子上料的技术难题，实现了转子的连续全自动化上料，而且上料过程中与固定轴套合的角度精确稳定，满足了后期插片时的精度要求，自动化程度高、大幅度提高了生产效率；其次，本发明插片机一旦开机，就能匀速持续稳定的对左右两个插片工位的转子不间断的插片，无论是转子插了一根插片后需要自传还是转子插满后需要更换新的转子，都不会打断连续插片的过程，故该设备的连续性显著增强，生产效率大幅度提高。

作为改进，每个插片气缸的活塞杆上设有一根用于推移位于过渡槽中的插片的顶杆；插片自动上料装置还包括左右两个导向块，左右两个导向块上各设有一个供插片气缸的顶杆穿过的导向孔，这样，插片气缸的活塞杆在导向孔的导向作用下，在伸出缩回中保持活塞杆方向的一致性，使得插片插入转子的过程中对位更加精准，提高工作的稳定性。

附图说明

图1是本发明插片机的结构示意图。

图2是图1中A部分的放大结构示意图。

图3是本发明插片机的转子自动上料装置的结构示意图。

图4是图3中B部分的放大结构示意图。

图5是本发明插片机的工位切换装置的结构示意图。

图6是本发明插片机的插片自动上料装置的结构示意图。

图7是本发明插片机的插片自动上料装置的俯视结构示意图。

图8是本发明插片机的转子插片后的正视结构示意图。

图9是本发明插片机的转子未插片时的正视结构示意图。

图10是本发明插片机的转子未插片时的侧视结构示意图。

图11是本发明插片机的插片的侧视结构示意图。

图12是本发明插片机的插片的正视结构示意图。

图中所示1、转子振动盘，2、径向斜进料道，3、轴向水平进料道，4、安装架，5、转子，5.1、安装槽，6、推挤气缸，7、第一摆动板，8、第一摆动气缸，9、上料气缸，10、下限位条，11、圆孔，12、上限位条，13、固定架，14、公转电动机，15、十字架，16、自传电动机，17、固定轴，18、插片振动盘，19、插片斜进料道，20、第二摆动板，21、第二摆动气缸，22、插片，23、过渡槽，24、插片气缸，25、角度定位气缸，26、定位孔，27、顶杆，28、导向块，29、导向孔，30、过渡进料道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，本发明插片机，它包括一个转子自动上料装置、两个左右对称的工位切换装置、一个插片自动上料装置和左右两个插片气缸24。

转子自动上料装置包括转子振动盘1、径向斜进料道2、轴向水平进料道3、用于将位于轴向水平进料道3首端的转子5向末端推移的推挤气缸6、与轴向水平进料道3垂直的第一摆动板7、第一摆动气缸8和左右两个上料气缸9。转子振动盘1是已经相当成熟的现有技术，即在转子振动盘1内设盘旋上升的盘道，盘道末端的宽度等于转子5的轴向厚度，且在盘道某一段设防双层挡板，这样，转子5在沿着盘道上升过程中，不符合要求的转子5会掉落，最终在盘道末端的多个转子5会排列成符合要求的状况，即多个转子5连续并排排列且每个转子5的轴向方向与盘道的切向方向垂直。

转子振动盘1的盘道末端经一段过渡进料道30与径向斜进料道2上端连通，多个转子5从盘道末端并排靠拢连续进入径向斜进料道2且每个转子5的轴向方向即转子5的中心孔的轴线的方向与径向斜进料道2的长度方向垂直。径向斜进料道2下端与轴向水平进料道3首端连通且径向斜进料道2的长度方向与轴向水平进料道3的长度方向垂直。轴向水平进料道3的通道的底面设有用于卡住转子5最下方一条安装槽5.1的下限位条10，下限位条10从轴向水平进料道3的首端一直延伸到末端且位于轴向水平进料道3的宽度平分线上。推挤气缸6的活塞杆伸入轴向水平进料道3首端用以推移位于轴向水平进料道3上的转子5。

第一摆动板7与第一摆动气缸8的活塞杆连接，第一摆动板7上设有左右两个圆孔11；每个圆孔11的孔壁圆周的0点位置上设有用于卡住转子5最上方一条安装槽5.1的上限位条12。当左圆孔11与轴向水平进料道3末端连通时右圆孔11与右上料气缸9的活塞杆同轴线，同轴线是指右圆孔11的轴线与右上料气缸9的活塞杆的轴线位于同一条直线上。当右圆孔11与轴向水平进料道3末端连通时左圆孔11与左上料气缸9的活塞杆同轴线。

转子振动盘1经一个支架固定在地面或一块大底板上，径向斜进料道2下端与轴向水平进料道3首端固定，轴向水平进料道3经一个支架固定在地面或大底板上，推挤气缸6经一个支架固定在地面或大底板上，第一摆动气缸8的缸体经一个支架固定在地面或大底板上，固定第一摆动气缸8的支架上设有一个第一滑轨，第一滑轨上滑配合有第一滑块，而第一摆动板7固定在第一滑块上，左右两个上料气缸9也经左右两个支架固定在地面或大底板上。

每个工位切换装置包括一个安装在地面或大底板上的固定架13、一个公转电动机14、一个十字架15、四个自传电动机16和四根用于与转子5的中心孔紧过渡配合的固定轴17。所述的紧过渡配合是指，转子5中心孔套入固定轴17后，两者之间无间隙，转子5随着固定轴17的转动而转动，但两者又不属于过盈配合，将转子5套入或拔出固定轴17的过程不会像过盈配合那么费力。公转电动机14壳体固定在固定架13上，公转电动机14的输出轴与十字架15的中心连接并周向限位，本实施例中，公转电动机14的输出轴与十字架15的中心直接固定。四个自传电动机16的壳体分别固定在十字架15的四个自由端，每个自传电动机16的输出轴与一根固定轴17连接。每个十字架15的6点钟位置为上料工位，位于左边的上料工位上的固定轴17的轴线与左上料气缸9的活塞杆的轴线位于同一直线上，位于右边的上料工位上的固定轴17的轴线与右上料气缸9的活塞杆的轴线位于同一直线上。

工位切换装置的固定架13上还设有一个角度定位气缸25，构成十字架15的四条直板上各设有一个定位孔26，角度定位气缸25的活塞杆插入一个定位孔26中以实现十字架15的角度定位。当然，需要进行工位切换时，角度定位气缸25的活塞杆缩回脱离定位孔26，便于十字架15的自由旋转。

插片自动上料装置包括插片振动盘18、插片斜进料道19、与插片斜进料道19垂直的第二摆动板20和驱动第二摆动板20的第二摆动气缸21。插片振动盘18也是相当成熟的现有技术，而且由于插片22形状更规则，故只需在插片振动盘18的盘道上设置防双层挡板再将盘道末端宽度设计成与插片22宽度相等，这样，插片振动盘18震动时，多个插片22就自动会在盘道末端逐个首位相连排成一列。

插片振动盘18的盘道末端与插片斜进料道19的首端连通，多个插片22从盘道末端靠拢连续进入插片斜进料道19且每个插片22的长度方向与插片斜进料道19的长度方向一致。插片斜进料道19上端设有从水平向过渡到倾斜向的上过渡段，插片斜进料道19下端设有从倾斜向过渡到水平向的下过渡段。

第二摆动板20与第二摆动气缸21的活塞杆连接，第二摆动板20上设有左右两道过渡槽23，过渡槽23的长度方向与第二摆动板20的长度方向垂直。当左过渡槽23与插片斜进料道19末端的下过渡段连通时右过渡槽23与右插片气缸24的活塞杆正对，当右过渡槽23与插片斜进料道19末端的下过渡段连通时左过渡槽23与左插片气缸24的活塞杆正对。

每个插片气缸24的活塞杆上设有一根用于推移位于过渡槽23中的插片22的顶杆27。插片自动上料装置还包括左右两个导向块28，左右两个导向块28上各设有一个供插片气缸24的顶杆27穿过的导向孔29。

位于左工位切换装置的插片工位的固定轴17上的转子5的一条安装槽5.1与左插片气缸24的活塞杆正对，位于右工位切换装置的插片工位的固定轴17上的转子5的一条安装槽5.1与右插片气缸24的活塞杆正对。

插片自动上料装置还包括一个固定在地面或大底板上的安装架4，安装架4上固定有一根第二滑轨，第二滑轨上滑动配合有第二滑块，第二摆动板20固定在第二滑块上，第二摆动气缸21的活塞杆与第二滑块固定。左右插片气缸24的缸体、左右导向块28、第二摆动气缸21的缸体和插片斜进料道19的下端均固定在安装架4上。而插片振动盘18经独立的支架固定在地面或大底板上。

Claims (2)

1.一种插片机，其特征在于：它包括一个转子自动上料装置、两个左右对称的工位切换装置、一个插片自动上料装置和左右两个插片气缸(24)；

转子自动上料装置包括转子振动盘(1)、径向斜进料道(2)、轴向水平进料道(3)、用于将位于轴向水平进料道(3)首端的转子(5)向末端推移的推挤气缸(6)、与轴向水平进料道(3)垂直的第一摆动板(7)、第一摆动气缸(8)和左右两个上料气缸(9)；转子振动盘(1)的盘道末端与径向斜进料道(2)上端连通，多个转子(5)从盘道末端并排靠拢连续进入径向斜进料道(2)且每个转子(5)的轴向与径向斜进料道(2)的长度方向垂直；径向斜进料道(2)下端与轴向水平进料道(3)首端连通且两者垂直，轴向水平进料道(3)的底面设有用于卡住转子(5)最下方一条安装槽(5.1)的下限位条(10)，下限位条(10)从轴向水平进料道(3)的首端一直延伸到末端且位于轴向水平进料道(3)的宽度平分线上；第一摆动板(7)与第一摆动气缸(8)的活塞杆连接，第一摆动板(7)上设有左右两个圆孔(11)；每个圆孔(11)的孔壁上设有用于卡住转子(5)最上方一条安装槽(5.1)的上限位条(12)，当左圆孔(11)与轴向水平进料道(3)末端连通时右圆孔(11)与右上料气缸(9)的活塞杆同轴线，当右圆孔(11)与轴向水平进料道(3)末端连通时左圆孔(11)与左上料气缸(9)的活塞杆同轴线；

每个工位切换装置包括一个固定架(13)、一个公转电动机(14)、一个十字架(15)、四个自传电动机(16)和四根用于与转子(5)的中心孔紧过渡配合的固定轴(17)，转子(5)中心孔套入固定轴(17)后，两者之间无间隙，转子(5)随着固定轴(17)的转动而转动，但两者又不属于过盈配合，将转子(5)套入或拔出固定轴(17)的过程不会像过盈配合那么费力；公转电动机(14)壳体固定在固定架(13)上，公转电动机(14)的输出轴与十字架(15)连接并周向限位，四个自传电动机(16)的壳体分别固定在十字架(15)的四个自由端，每个自传电动机(16)的输出轴与一根固定轴(17)连接；位于左右两个工位切换装置的上料工位上的两根固定轴(17)分别与左右两个上料气缸(9)的活塞杆同轴线；

插片自动上料装置包括插片振动盘(18)、插片斜进料道(19)、与插片斜进料道(19)垂直的第二摆动板(20)和驱动第二摆动板(20)的第二摆动气缸(21)，插片振动盘(18)的盘道末端与插片斜进料道(19)的首端连通，多个插片(22)从盘道末端靠拢连续进入插片斜进料道(19)且每个插片(22)的长度方向与插片斜进料道(19)的长度方向一致；第二摆动板(20)与第二摆动气缸(21)的活塞杆连接，第二摆动板(20)上设有左右两道过渡槽(23)，过渡槽(23)的长度方向与第二摆动板(20)的长度方向垂直；当左过渡槽(23)与插片斜进料道(19)末端连通时右过渡槽(23)与右插片气缸(24)的活塞杆正对，当右过渡槽(23)与插片斜进料道(19)末端连通时左过渡槽(23)与左插片气缸(24)的活塞杆正对；

位于左工位切换装置的插片工位的固定轴(17)上的转子(5)的一条安装槽(5.1)与左插片气缸(24)的活塞杆正对，位于右工位切换装置的插片工位的固定轴(17)上的转子(5)的一条安装槽(5.1)与右插片气缸(24)的活塞杆正对。

2.根据权利要求1所述的插片机，其特征在于：每个插片气缸(24)的活塞杆上设有一根用于推移位于过渡槽(23)中的插片(22)的顶杆(27)；插片自动上料装置还包括左右两个导向块(28)，左右两个导向块(28)上各设有一个供插片气缸(24)的顶杆(27)穿过的导向孔(29)。