CN109742909B - 一种电机工装自动化循环装置 - Google Patents

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本发明涉及电机组装领域,具体涉及微型直流电机的组装设备。一种电机工装自动化循环装置,包括矩形导轨、移动单元、横推组件、纵推组件和定位组件;矩形导轨安装在机架上,移动单元移动配合在矩形导轨上,位于矩形导轨的四个转角处,横推组件和纵推组件的运动方向相垂直,是移动单元移动的动力源,定位组件位于移动单元的下方,用于夹紧定位移动单元;所述的移动单元包括装轴承夹具组件、装磁瓦夹具组件和移动板。本发明工装循环装置提高了工装循环装置的刚度,提高了机器加工的精度,设置两个不同功能的夹具组件,大大提高了工作效率,优化工作流程。

Description

一种电机工装自动化循环装置
技术领域
本发明涉及电机组装领域,具体涉及微型直流电机的组装设备。
背景技术
微型直流电机是指输出或输入为直流电能的旋转电机,可分为特种电机、电磁式电动机和永磁式电动机。永磁式电动机性能特点是:起动转矩较大,机械特性硬,负载变化时转速变化不大,适用于小功率直流驱动,如电动玩具、电动工具、音响设备、汽车电器等。其制造简单,成本小故应用范围十分广泛。由于微型电机的零件较小,现有的生产方式多为人工组装,也存在部分半自动化设备,且多个工序需要人工加以辅助。
发明内容
现有设备存在的不足是:1. 工装流转刚度差,加工效率低下;2. 磁瓦上料慢、精度低,易出错;3.弹片难夹取,上料困难;4. 地线这一细小零件难夹取、难全自动加工;5.磁瓦磁性大小不一致、磁瓦上料收到磁力作用;5. 机壳和磁瓦的连接不牢靠。
本发明的目的是提供一种加工精度高,载具刚度高,产品合格率高的微型直流电机的工装循环装置。
为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
一种电机工装自动化循环装置,包括矩形导轨、移动单元、横推组件、纵推组件和定位组件;矩形导轨安装在机架上,移动单元移动配合在矩形导轨上,横推组件和纵推组件均有两组,位于矩形导轨的四个转角处,横推组件和纵推组件的运动方向相垂直,是移动单元移动的动力源,定位组件位于移动单元的下方,用于夹紧定位移动单元;所述的移动单元包括装轴承夹具组件、装磁瓦夹具组件和移动板;装轴承夹具组件和装磁瓦夹具组件并排安装在移动板上,装轴承夹具组件用于轴承和轴承压簧的上料与组装,装磁瓦夹具组件用于磁瓦和弹片的上料与组装。
作为优选,所述的横推组件包括第一气缸、第一线性滑轨组件和横推头;第一气缸的伸缩端与横推头相连接,第一气缸固定设置在机架上,横推头通过第一线性滑轨组件连接在机架上。
根据权利要求所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的纵推组件包括纵推头和第二气缸,纵推头安装在第二气缸的伸缩端,第二气缸安装在机架上。
作为优选,所述的移动板的底端和侧方设置有定位套,定位套为空心圆柱形,内孔设置有倒角。
作为优选,所述的定位组件包括第三气缸和定位头,第三气缸竖直安装在机架上,定位头安装在第三气缸的伸缩端上,定位头上端为锥形,与移动板上的定位套相对应。
作为优选,所述的装轴承夹具组件包括铆压下模座、限位块、上模座、第一弹簧、定位块、冲铆针和轴承中心针;铆压下模座固定设置在移动板上,限位块固定设置在铆压下模座上,用于控制铆压力度;上模座上端面设置有轴承压簧外形相对应的凹槽,上模座移动配合在铆压下模座上,并通过第一弹簧相连接,第一弹簧受压;定位块安装在上模座上,用于对机壳进行周向定位;冲铆针下端固定设置在铆压下模座中,冲铆针配合在上模座中;轴承中心针配合在上模座中心,轴承中心针下端固定设置在铆压下模座中,用于放置轴承。
作为优选,所述的定位块有两块,对称安装在上模座两侧,成上端窄,下端宽的楔形形状;所述的冲铆针共有四个,材料较硬,上端截面为十字形。
作为优选,所述的装磁瓦夹具组件包括固定套、压杆、第二弹簧、压钉、压入套、防转键和磁瓦限位块;固定套固定设置在移动板上,压入套通过防转键移动配合在固定套上,第二弹簧受压,一端与压入套接触,一端与固定套相接触,将压入套弹起在固定套中;压钉固定设置在压杆上,压杆移动配合在压入套中,压杆下端固定设置在移动板上。
根据权利要求所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的压入套中央开有圆通孔,侧方开有直槽,直槽的下端开有上窄下宽的楔形槽,直槽的对面安装有磁瓦限位块,压入套设有二级阶梯,上层阶梯放磁瓦,下层阶梯放机壳;所述的压钉安装在压钉的径向,压钉上表面为弧面,与弹片匹配,压钉上表面设置有环槽。
一种微型直流电机自动组装系统,包括机架和安装在机架上的工装循环装置、机壳上料装置、机壳铆压装置、第一磁瓦上料装置、弹片上料装置、地线焊接装置、第二磁瓦上料装置、轴承压簧上料装置、机壳移运装置、轴承上料装置、磁瓦压入装置、磁瓦充磁装置、涂胶装置和成品下料装置。
采用了上述技术方案的微型直流电机的工装循环装置,工装循环装置通过设置刚性的移动单元和定位组件,提高工装循环装置的刚度,提高了机器加工的精度;移动单元上设置两个不同功能的夹具组件,大大提高了工作效率,优化工作流程。
附图说明
图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。
图2为加工成品的组成示意图。
图3为工装循环装置的爆炸结构示意图。
图4为移动单元的爆炸结构示意图。
图5为机壳铆压装置的爆炸结构示意图。
图6为第一磁瓦上料装置和磁瓦搬运机构的爆炸结构示意图。
图7为料仓组件和磁瓦分选组件的爆炸结构示意图。
图8为弹片上料装置、弹片振动进料组件和弹片推料组件的爆炸结构示意图。
图9为弹片分选组件的爆炸结构示意图。
图10为地线焊接装置和机壳搬运组件的爆炸结构示意图。
图11为地线旋转组件的爆炸结构示意图。
图12为地线碰焊组件的爆炸结构示意图。
图13为轴承压簧上料装置的爆炸结构示意图。
图14为机壳移运装置的爆炸结构示意图。
图15为轴承上料装置的爆炸结构示意图。
图16为磁瓦压入装置的爆炸结构示意图。
图17为磁瓦充磁装置和充磁组件的爆炸结构示意图。
图18为成品下料装置的爆炸结构示意图。
图19为涂胶装置的爆炸结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,所述的一种微型直流电机自动组装系统,其特征在于,包括机架(1)和安装在机架(1)上的工装循环装置(2)、机壳上料装置(3)、机壳铆压装置(4)、第一磁瓦上料装置(5)、弹片上料装置(6)、地线焊接装置(7)、第二磁瓦上料装置(8)、轴承压簧上料装置(9)、机壳移运装置(10)、轴承上料装置(11)、磁瓦压入装置(12)、磁瓦充磁装置(13)、涂胶装置(14)和成品下料装置(15);工装循环装置(2)安装在机壳上料装置(3)中央,用于将放置和运送待组装的机壳,工装循环装置(2)的一个移动单元上有两个不同的夹具,一个移动单元上只有一个机壳;机壳上料装置(3)位于工装循环装置(2)旁边,沿机壳进料的方向,机壳铆压装置(4)、第一磁瓦上料装置(5)、弹片上料装置(6)、地线焊接装置(7)、第二磁瓦上料装置(8)、轴承压簧上料装置(9)、机壳移运装置(10)、轴承上料装置(11)、磁瓦压入装置(12)、磁瓦充磁装置(13)、涂胶装置(14)和成品下料装置(15)相衔接布置。对应各自工位的工装循环装置(2);第一磁瓦上料装置(5)、弹片上料装置(6)、和第二磁瓦上料装置(8)对工装循环装置(2)的一个夹具实现磁瓦和弹片的上料,轴承压簧上料装置(9)和轴承上料装置(11)对另一个夹具实现轴承和轴承压簧的上料;机壳移运装置(10)实现机壳在两个夹具之间的搬运;地线焊接装置(7)用于在机壳外壁焊接地线,机壳铆压装置(4)实现轴承和轴承压簧组装到机壳中,磁瓦压入装置(12)实现磁瓦和弹片组装到机壳中;磁瓦充磁装置(13)对磁瓦进行充磁,涂胶装置(14)对磁瓦和机壳的胶合,成品下料装置(15)完成组装成品的下料。
如图2所示,所述的微型直流电机产品包括机壳(100)、轴承(200)、轴承压簧(300)、磁瓦(400)、弹片(500)和地线(600);机壳(100)上端设置有四个均布的圆孔,用于下压机壳时定位轴承(200);安装在机壳(100)的顶部,通过轴承压簧(300)进行固定;轴承压簧(300)中央为弹性片,四角设置有四个圆孔,机壳(100)内部设置有四个凸柱,与轴承压簧(300)的四个圆孔对应,压铆凸柱以实现两者铆合;地线(600)焊接在机壳(100)下端的外壁;磁瓦(400)共有对称布置的两片,安装在机壳(100)的内壁,机壳(100)一侧开有卡槽,另一端通过弹片(500)将两片磁瓦(400)压紧在机壳(100)内。
如图3和图4所示,所述的工装循环装置(2)包括矩形导轨(21)、移动单元(22)、横推组件(23)、纵推组件(24)和定位组件(25);矩形导轨(21)安装在机架(1)上,移动单元(22)移动配合在矩形导轨(21)上,横推组件(23)和纵推组件(24)均有两组,位于矩形导轨(21)的四个转角处,横推组件(23)和纵推组件(24)的运动方向相垂直,是移动单元(22)移动的动力源,定位组件(25)位于移动单元(22)的下方,用于夹紧定位移动单元;所述的移动单元(22)包括装轴承夹具组件(221)、装磁瓦夹具组件(222)和移动板(223);移动板(223)的底端和侧方设置有定位套(2231),装轴承夹具组件(221)和装磁瓦夹具组件(222)并排安装在移动板(223)上,装轴承夹具组件(221)用于轴承和轴承压簧的上料与组装,装磁瓦夹具组件(222)用于磁瓦和弹片的上料与组装;所述的横推组件(23)包括第一气缸(231)、第一线性滑轨组件(232)和横推头(233);第一气缸(231)的伸缩端与横推头(233)相连接,第一气缸(231)固定设置在机架(1)上,横推头(233)通过第一线性滑轨组件(232)连接在机架(1)上;所述的纵推组件(24)包括纵推头(241)和第二气缸(242),纵推头(241)安装在第二气缸(242)的伸缩端,第二气缸(242)安装在机架(1)上;所述的定位组件(25)包括第三气缸(251)和定位头(252),第三气缸(251)竖直安装在机架(1)上,定位头(252)安装在第三气缸(251)的伸缩端上,定位头(252)上端为锥形,与移动板(223)上的定位套(2231)相对应。
如图4所示,所述的装轴承夹具组件(221)包括铆压下模座(2211)、限位块(2212)、上模座(2213)、第一弹簧(2214)、定位块(2215)、冲铆针(2216)和轴承中心针(2217);铆压下模座(2211)固定设置在移动板(223)上,限位块(2212)固定设置在铆压下模座(2211)上,用于控制铆压力度;上模座(2213)上端面设置有轴承压簧外形相对应的凹槽,上模座(2213)移动配合在铆压下模座(2211)上,并通过第一弹簧(2214)相连接,第一弹簧(2214)受压;定位块(2215)有两块,成上端窄,下端宽的形状,安装在上模座(2213)两侧,用于对机壳进行周向定位;冲铆针(2216)共有四个,材料较硬,下端固定设置在铆压下模座(2211)中,上端截面为十字形,冲铆针(2216)配合在上模座(2213)中;轴承中心针(2217)配合在上模座(2213)中心,轴承中心针(2217)下端固定设置在铆压下模座(2211)中,用于放置轴承。
所述的装轴承夹具组件(221)在工作时,轴承(200)套在轴承中心针(2217)上,轴承压簧(300)放置在上模座(2213)上端的凹槽中,轴承压簧(300)在轴承(200)的下方;机壳放置在上模座(2213)中,在机壳铆压装置(4)的作用下,将上模座(2213)向下压,使得轴承(200)和轴承压簧(300)套在机壳(100)上,而冲铆针(2216)固定,将机壳(100)内部的凸柱冲铆,实现轴承压簧(300)与机壳(100)的固定,将轴承(200)压紧。
如图4所示,所述的装磁瓦夹具组件(222)包括固定套(2221)、压杆(2224)、第二弹簧(2225)、压钉(2226)、压入套(2227)、防转键(2228)和磁瓦限位块(2229);固定套(2221)固定设置在移动板(223)上,压入套(2227)通过防转键(2228)移动配合在固定套(2221)上,第二弹簧(2225)受压,一端与压入套(2227)接触,一端与固定套(2221)相接触,将压入套(2227)弹起在固定套(2221)中;压入套(2227)中央开有圆通孔,侧方开有直槽(2222),直槽的下端开有上窄下宽的楔形槽(2223),直槽(2222)的对面安装有磁瓦限位块(2229),压入套(2227)设有二级阶梯,上层阶梯放磁瓦,下层阶梯放机壳;压钉(2226)固定设置在压杆(2224)的径向,压钉(2226)上设置有环槽,压杆(2224)移动配合在压入套(2227)中,压杆(2224)下端固定设置在移动板(223)上。
所述的装磁瓦夹具组件(222)在工作时,磁瓦(400)设置在压入套(2227)的第一级阶梯上,弹片(500)设置在压杆(2224)的环槽中,位于楔形槽(2223)中;在磁瓦压入装置(12)的作用下,压入套(2227)及其上的机壳(100)和磁瓦(400)下降,而弹片(500)固定,将弹片(500)胀入在两块磁瓦(400)之间。
所述的工装循环装置(2)在工作时,移动单元(22)移动配合在矩形导轨(21)中,矩形导轨(21)中留空两个移动单元(22)的位置,便于移动,移动单元(22)的横向移动由横推组件(23)驱动,纵向移动由纵推组件(24)驱动,两者配合进行步进式进给,移动单元(22)移动后由定位组件(25)进行定位夹紧。
工装循环装置(2)解决了工装流转刚度差,加工效率低下的问题,通过设置刚性的移动单元(22)和定位组件(25),提高工装循环装置(2)的刚度,提高了机器加工的精度;移动单元(22)上设置两个不同功能的夹具组件,大大提高了工作效率,优化工作流程。
机壳上料装置(3)将输送进来的机壳逐个搬运到工装循环装置(2)中。
如图5所示,所述的机壳铆压装置(4)包括第一安装座(41)、第四气缸(42)、第一升降架(43)、下压块(44)和定位钉(45);第四气缸(42)通过第一安装座(41)安装在机架(1)上,第四气缸(42)的伸缩端与第一升降架(43)相连接,第一升降架(43)配合在第一安装座(41)中,下压块(44)安装在第一升降架(43)上,四个定位钉(45)安装在下压块(44)中,定位钉(45)下端为尖顶形,与机壳(100)上的四个圆孔对应。
如图6所示,所述的第一磁瓦上料装置(5)包括料仓组件(51)、磁瓦分选组件(52)和磁瓦搬运机构(53);磁瓦分选组件(52)与料仓组件(51)相衔接,磁瓦搬运机构(53)位于磁瓦分选组件(52)的上方,料仓组件(51)含有多个竖直的储料轨,通过旋转实现储料轨的切换;磁瓦分选组件(52)与料仓组件(51)的出料口衔接,每次准确筛选出单个磁瓦,并具有排除意外状况的功能;磁瓦搬运机构(53)能实现二个自由度的搬运和夹取,将磁瓦分选组件(52)分选出的磁瓦移运到压入套(2227)上。
如图6所示,所述的磁瓦搬运机构(53)包括支板(531)、横移气缸(532)、纵移气缸(533)、第一手指气缸(534)和夹取头(535);横移气缸(532)和纵移气缸(533)相垂直布置,夹取头(535)安装在第一手指气缸(534)移动端,夹取头(535)内侧设置有槽口,恰好夹取磁瓦(400)的外壁。
如图7所示,所述的料仓组件(51)包括第二安装座(511)、第一电机(512)、分度转盘(513)和储料轨(514);第一电机(512)固定设置在第二安装座(511)上,分度转盘(513)的中转轴安装在第一电机(512)的输出轴上,分度转盘(513)共有六个分度,分度圆盘上开有六个均布的“十”字槽(515),沿圆盘径向的为“十”字槽长段,沿圆盘周向的为短段;储料轨(514)为对称布置的两片,储料轨(514)的截面形状为两边凸起的槽形,两片储料轨(514)对称安装在分度转盘(513)上的“十”字槽(515)上,储料轨(514)下端设置有缺口(516),用于磁瓦进出;所述的磁瓦分选组件(52)包括第三安装座(521)、第五气缸(522)、第二升降架(523)、第二线性滑轨组件(524)、折形取料条(525)、导向过料块(526)、第六气缸(527)、连接杆(528)、第七气缸(529)、上下推料块(5210)、第一转动气缸(5211)和旋转取料件(5212);第五气缸(522)安装在第三安装座(521)上,第五气缸(522)的伸缩端与第二升降架(523)相连接,第二升降架(523)移动配合在第三安装座(521)中;折形取料条(525)通过第二线性滑轨组件(524)移动配合在第二升降架(523)上,折形取料条(525)的伸出端有凸起,折形取料条(525)位于“十”字槽(515)的长段中;第六气缸(527)安装在第二安装座(511)上,第六气缸(527)的伸缩端通过连接杆(528)与折形取料条(525)相连接;导向过料块(526)共有两块,对称安装在第二升降架(523)的两侧,导向过料块(526)内侧设置有缺口,供磁瓦经过,在进料端的底面和侧面设置有倒角,两块导向过料块(526)中间留空,供折形取料条(525)通过;第七气缸(529)竖直安装在第二安装座(511)上,上下推料块(5210)安装在第七气缸(529)的伸缩端上;上下推料块(5210)上设置有两个对称布置的凸柱,两个凸柱之间的距离大于折形取料条(525)的厚度,凸柱上端设置有弧形角,与磁瓦的内弧面相对应,上下推料块(5210)的两个凸柱位于“十”字槽(515)的短段;第一转动气缸(5211)安装在第二升降架(523)的上,旋转取料件(5212)安装在第一转动气缸(5211)的转轴上,旋转取料件(5212)上设置有与磁瓦截面相对应的弧形槽,弧形槽的深度小于磁瓦高度,当旋转取料件(5212)竖直时,弧形槽的高度与导向过料块(526)对齐。
所述的料仓组件(51)和磁瓦分选组件(52)在工作时,储料轨(514)中叠放磁瓦,储料轨(514)中无磁瓦时,第一电机(512)带动分度转盘(513)每次转动一定角度,用以更换储料轨(514);分度转盘(513)转动时,折形取料条(525)和上下推料块(5210)退出;第六气缸(527)伸长带动折形取料条(525)推出,将储料轨(514)最下端的磁瓦推出,经过导向过料块(526)导向定位后进入旋转取料件(5212),而后第一转动气缸(5211)带动旋转取料件(5212)转动90度,使磁瓦竖直,等待磁瓦搬运机构(53)搬运。储料轨(514)中叠放的磁瓦可能会卡在储料轨(514)内壁而无法下落,通过第七气缸(529)带动上下推料块(5210)上下移动,使磁瓦松动下落。
第一磁瓦上料装置(5)解决了磁瓦上料慢、精度低,易出错的问题,通过旋转的储料轨(514)设置,大大增加了磁瓦的容量,通过导向过料块(526)设置,使得磁瓦的分选更加精准高效。
如图8所示,所述的弹片上料装置(6)包括弹片振动进料组件(61)、弹片分选组件(62)和弹片推料组件(63);弹片振动进料组件(61)的出料端与弹片分选组件(62)的进料端相衔接,弹片推料组件(63)安装在弹片振动进料组件(61)上;
如图8所示,所述的弹片振动进料组件(61)包括第一圆振(611)、第一直振(612)、料轨(613);第一圆振(611)和第一直振(612)相衔接安装在机架(1)上,料轨(613)安装在第一直振(612)上,料轨(613)包括内料轨和外料轨,外料轨共有分开的两块,从中间可以观察内部情况,内料轨和外料轨的间隙恰好能容下弹片;所述的弹片推料组件(63)包括第八气缸(631)、弹片推料块(632)和弹片置料座(633);第八气缸(631)固定端固定设置在弹片分选组件(62)上,弹片推料块(632)安装在第八气缸(631)的伸缩端上,弹片置料座(633)安装在弹片分选组件(62)上,弹片推料块(632)位于弹片置料座(633)上方;
如图9所示,所述的弹片分选组件(62)包括第四安装座(621)、第三线性滑轨组件(622)分料移取块(623)、止料块(624)、光纤传感器(625)和第九气缸(626);分料移取块(623)通过第三线性滑轨组件(622)移动连接在第四安装座(621)上,分料移取块(623)上端的后度与弹片(500)相同,分料移取块(623)上开有与弹片(500)结构相对应的槽,槽的最高部设置有竖直的长槽,与光纤传感器(625)位置对应;止料块(624)安装在第四安装座(621)上,止料块(624)端部为平整的平面,与分料移取块(623)相贴合;光纤传感器(625)通过连接件安装在止料块(624)上,光纤传感器(625)朝下,对应分料移取块(623)的竖直的长槽;第九气缸(626)安装在第四安装座(621)上,伸缩端与分料移取块(623)相连接。
所述的弹片上料装置(6)在工作时,由弹片振动进料组件(61)有序输送弹片进入弹片分选组件(62),当弹片进入分料移取块(623)被光纤传感器(625)检测到后驱动第九气缸(626)收缩,将分料移取块(623)内的弹片移出,而后通过第八气缸(631)将弹片推料块(632)推出,将弹片经弹片置料座(633)推入压钉(2226)上。
弹片上料装置(6)解决了弹片难夹取,上料困难的问题,通过设置与弹片外形相应的结构来承载,提高了弹片上料的效率和准确率。
如图10所示,所述的地线焊接装置(7)包括机壳搬运组件(71)、地线进料组件(72)、地线分料组件(73)、地线旋转组件(74)和地线碰焊组件(75);机壳搬运组件(71)与地线进料组件(72)相衔接,地线分料组件(73)每次分选出一个地线,并将地线输送至地线旋转组件(74),地线旋转组件(74)位置与地线碰焊组件(75)相匹配,地线碰焊组件(75)将地线焊接在机壳上,机壳的搬运由机壳搬运组件(71)完成。
如图10所示,所述的地线进料组件(72)包括圆振和直振,有序输送地线进入地线分料组件(73);所述的机壳搬运组件(71)包括第五安装座(711)、第二转动气缸(712)、T形架(713)、第九气缸(714)、第三转动气缸(715)、第二手指气缸(716)和机壳夹头(717);第二转动气缸(712)安装在第五安装座(711)上,T形架(713)安装在第二转动气缸(712)的中转轴上,第九气缸(714)竖直安装在T形架(713)的两端,第三转动气缸(715)安装在第九气缸(714)的伸缩端上,第二手指气缸(716)安装在第三转动气缸(715)的转动轴上,机壳夹头(717)安装在第二手指气缸(716)的两移动端,机壳夹头(717)的内壁为和机壳匹配的弧形;第二转动气缸(712)用于机壳在工位间的搬运,第三转动气缸(715)用于调整机壳的周向,使地线焊接在对应的地方,所述的机壳搬运组件(71)可以实现同步搬运,提高工作效率。
如图11所示,所述的地线分料组件(73)包括第六安装座(731)、第四线性滑轨组件(732)、第十气缸(733)、地线接取块(734)、第十一气缸(735)、地线推料块(736)和光纤安装座(737);地线接取块(734)通过第四线性滑轨组件(732)移动连接在第六安装座(731)上,地线接取块(734)上设置有薄形通槽,用于放置地线(600),地线接取块(734)上上设置有竖槽,用于容纳地线推料块(736);第十一气缸(735)水平安装在第六安装座(731)上,地线推料块(736)安装在第十一气缸(735)的伸缩端,地线推料块(736)的下端位于地线接取块(734)竖槽中;光纤安装座(737)安装在第六安装座(731)上,与地线接取块(734)相贴合。
所述的地线分料组件(73)在工作时,地线(600)进入地线接取块(734),而后第十气缸(733)伸长,将地线(600)从侧方移出,而后第十一气缸(735)带动地线推料块(736)推出,将地线接取块(734)中的地线(600)分选推出,进入地线旋转组件(74)。
如图11所示,所述的地线旋转组件(74)包括第七安装座(741)、第五线性滑轨组件(742)、翻转接料块(743)、翻转轴(744)、拨叉(745)、第四转动气缸(746)和第十二气缸(747);翻转接料块(743)移动连接在翻转轴(744)上,翻转接料块(743)接料端设置有槽,用于放置地线,翻转接料块(743)的圆孔内设置有键;翻转轴(744)上设置有键槽,翻转轴(744)转动连接在第七安装座(741),拨叉(745)通过第五线性滑轨组件(742)移动配合在第七安装座(741)上,拨叉(745)上端为圆形弧槽,与翻转轴(744)配合,中间设置有通槽,与翻转接料块(743)的宽度一致,翻转接料块(743)位于拨叉(745)两竖条之间;第十二气缸(747)安装在第七安装座(741)上,第十二气缸(747)的伸缩端与拨叉(745)相连接。
所述的地线旋转组件(74)在工作时,地线进入翻转接料块(743),而后第四转动气缸(746)工作,将翻转轴(744)转动90度,变为竖直;而后第十二气缸(747)将拨叉(745)推出,使翻转接料块(743)沿翻转轴(744)轴向移动移动距离,到达地线碰焊组件(75)处。
如图12所示,所述的地线碰焊组件(75)包括碰焊柱(751)、第十三气缸(752)、第八安装座(753)、夹具铜柱(754)和周向定位块(755);碰焊柱(751)顶端为尖顶,碰焊柱(751)安装在第十三气缸(752)的伸缩端上;夹具铜柱(754)安装在第八安装座(753)上,夹具铜柱(754)为圆柱形,上端开有倒角,周向定位块(755)安装在夹具铜柱(754)侧边,周向定位块(755)上端窄,下端宽,机壳装入时实现自定位。
所述的地线碰焊组件(75)在工作时,机壳(100)放置在夹具铜柱(754)中,完成定位,而后地线(600)到达机壳(100)旁边的位置,而后碰焊柱(751)伸出,将地线(600)点压在夹具铜柱(754)上的机壳(100)外侧,碰焊柱(751)和夹具铜柱(754)通电后将地线(600)热熔焊接在机壳(100)上。
所述的地线焊接装置(7)在工作时,机壳搬运组件(71)将待焊接和已焊接的机壳实现同步搬运,地线进料由地线进料组件(72)振动完成,地线分料组件(73)每次分选出一个地线,并将其推至地线旋转组件(74);地线旋转组件(74)将地线翻转平移,运到制定位置,由地线碰焊组件(75)完成地线和机壳的焊接。
地线焊接装置(7)解决了地线这一细小零件难夹取、难全自动加工的问题,解决了电机漏电的问题,通过设置特定的容腔,使得地线移运过程更加稳定准确,通过地线导电,更加安全可靠。
第二磁瓦上料装置(8)的结构和原理和第一磁瓦上料装置(5)相同,将另一片磁瓦进行上料。
如图13所示,所述的轴承压簧上料装置(9)包括压簧进料组件(91)、压簧分料组件(92)和压簧搬运组件(93);压簧分料组件(92)与压簧进料组件(91)相衔接,将压簧实现分选与定位;压簧搬运组件(93)与压簧分料组件(92)对应,在压簧分料组件(92)上方,将压簧搬运到工装循环装置(2)中。所述的压簧分料组件(92)包括第九安装座(921)、第十四气缸(922)、压簧分料块(923)、压簧传感器(924)和第六线性滑轨组件(925);压簧分料块(923)通过第六线性滑轨组件(925)移动连接在第九安装座(921)上,第十四气缸(922)伸缩端与压簧分料块(923)相连接,固定端安装在第六线性滑轨组件(925)上,压簧分料块(923)上设置有与压簧外形相匹配的槽纹,与压簧进料组件(91)的出料端高度匹配,槽纹侧边为平整的凸台,凸台的侧壁用于止住下一压簧的上料;压簧传感器(924)安装在第九安装座(921)上,位于压簧分料块(923)槽纹的正上方,用于检测压簧是否到位;所述的压簧搬运组件(93)包括二自由度的移动和执行末端的吸取,吸取件(931)的下端面设置有四个凸柱,与压簧上的四个圆孔对应,定位用,并且设置有吸风口,用于吸取压簧。
所述的轴承压簧上料装置(9)在工作时,压簧在压簧进料组件(91)的振动作用下实现有序进料,通过压簧分料组件(92)将单个压簧进行分选,最后由压簧搬运组件(93)进行搬运上料。
如图14所示,所述的机壳移运装置(10)夹住机壳外壁,实现机壳在装轴承夹具组件(221)和装磁瓦夹具组件(222)之间的移运。
如图15所示,所述的轴承上料装置(11)包括轴承进料组件(111)、轴承分料组件(112)和轴承搬运组件(113);轴承进料组件(111)用于轴承的有序上料,轴承分料组件(112)位于轴承进料组件(111)的出料端下方,将单个轴承进行顶升;轴承搬运组件(113)位于轴承分料组件(112)的上方,对轴承进行夹取搬运。所述的轴承分料组件(112)包括第十五气缸(1121)、顶升柱(1122)、第七线性滑轨组件(1123)和连接板(1124);第十五气缸(1121)通过连接板(1124)安装在轴承进料组件(111)的下方,顶升柱(1122)通过第七线性滑轨组件(1123)移动连接在连接板(1124)上,顶升柱(1122)的直径大于轴承的内径,顶升柱上端为圆锥形,轴承进料组件(111)出料端的板上设置有竖直方向的通孔,顶升柱(1122)配合在通孔中。
所述的轴承上料装置(11)在工作时,轴承由轴承进料组件(111)振动进料,在轴承进料组件(111)的出料端,顶升柱(1122)位于轴承的正下方,轴承分料组件(112)将顶升柱(1122)进行抬升,由轴承搬运组件(113)进行搬运。
轴承压簧上料装置(9)和轴承上料装置(11)解决了轴承压簧和轴承细小零件难夹取,上料易出错的问题 ,通过设置特定的分料件,将轴承压簧和轴承进行分选,再由搬运组件搬运上料,准确度更高。
如图16所示,所述的磁瓦压入装置(12)包括第十安装座(121)、第十六气缸(122)和压合头(123);第十六气缸(122)安装在第十安装座(121)上,压合头(123)安装在第十六气缸(122)的伸缩端上,压合头(123)的下端面设置有与机壳(100)相匹配的槽纹,压合头(123)位于装磁瓦夹具组件(222)的正上方。所述的磁瓦压入装置(12)在工作时,第十六气缸(122)带动压合头(123)下降,在机壳中装入磁瓦和弹片。
如图17所示,所述的磁瓦充磁装置(13)包括第二磁瓦搬运机构(131)、充磁组件(132)、机壳放置组件(133)和机壳压紧组件(134);第二磁瓦搬运机构(131)实现机壳在工装循环装置(2)和充磁组件(132)之间的搬运;安装在充磁组件(132)的上方,机壳放置组件(134)安装在充磁组件(132)的下方,三者位于同一竖直轴线上。
如图17所示,所述的充磁组件(132)包括第十一安装座(1321)、充磁包(1322)和感应线圈(1323);充磁包(1322)和感应线圈(1323)安装在第十一安装座(1321)上,充磁包(1322)共有对称布置的两个,感应线圈(1323)位于两个充磁包的中间;机壳放置组件(133)包括连接支板(1331)、第十七气缸(1332)、机壳升降载具(1333)和第八线性滑轨组件(1334);第十七气缸(1332)通过连接支板(1331)安装在第十一安装座(1321)上第十七气缸(1332)的伸缩端与机壳升降载具(1333)相连接,机壳升降载具(1333)通过第八线性滑轨组件(1334)移动配合在第十一安装座(1321)上,所述的机壳升降载具(1333)包括U型条和载具,载具固定设置在U型条的顶部,U型条通过第十一安装座(1321),感应线圈(1323)位于U型条之间,载具中间开有圆形通孔,供感应线圈(1323)通过;机壳压紧组件(134)包括竖板(1341)、第十八气缸(1342)、压紧柱(1343)和第九线性滑轨组件(1344);第十八气缸(1342)通过竖板(1341)安装在第十一安装座(1321)上,第十八气缸(1342)的伸缩端与压紧柱(1343)相连接,压紧柱(1343)通过第九线性滑轨组件(1344)与竖板(1341)相移动连接,压紧柱(1343)的下端面与机壳上端面相匹配。
所述的磁瓦充磁装置(13)在工作时,机壳由第二磁瓦搬运机构(131)搬运至机壳升降载具(1333)中,而后通过机壳压紧组件(134)对机壳进行夹紧,而后充磁组件(132)工作,对机壳内部的磁瓦进行充磁,由感应线圈(1323)检测磁通量。
磁瓦充磁装置(13)解决了磁瓦磁性大小不一致、磁瓦上料收到磁力作用的问题,通过在组装后对磁瓦进行充磁,方便了磁瓦的上料,机壳可上下调整,使得磁瓦的磁通量更加均匀,进一步提高电机的性能。
如图18所示,所述的成品下料装置(15)包括下料机械手组件(151)和下料输送链组件(152);下料机械手组件(151)夹住机壳外缘后进行搬运,并将机壳翻转180度后放入下料输送链组件(152)中,下料输送链组件(152)上设置有圆柱形沉台,用于放置机壳,此时机壳的尾端朝上,等待后续涂胶。
如图19所示,所述的涂胶装置(14)包括涂胶搬运机械手组件(141)、机壳旋转组件(142)和涂胶组件(143);涂胶搬运机械手组件(141)对应下料输送链组件(152)的中间段,将组成的成品进行夹取搬运到机壳旋转组件(142)中,机壳旋转组件(142)位于涂胶搬运机械手组件(141)侧边,涂胶组件(143)位于机壳旋转组件(142)的上方。
如图19所示,所述的涂胶搬运机械手组件(141)包括第十二安装座(1410)、第五转动气缸(1411)、第十九气缸(1412)、第三手指气缸(1413)、夹板(1414)和支撑柱(1415);第五转动气缸(1411)安装在第十二安装座(1410)上,第十九气缸(1412)安装在支撑柱(1415)上,支撑柱(1415)安装在第五转动气缸(1411)的转动轴上,第三手指气缸(1413)安装在第十九气缸(1412)的伸缩端,夹板(1414)安装在第三手指气缸(1413)的两移动;所述的机壳旋转组件(142)包括连接折板(1421)、第六转动气缸(1422)、第二电机(1423)和机壳承接座(1424);第六转动气缸(1442)安装在连接折板(1421)上,机壳承接座(1424)安装在第六转动气缸(1442)的转轴上,第二电机(1423)安装在机壳承接座(1424)上,用于驱动机壳承接座(1424)内部自转;所述的机壳承接座(1424)中央设置有磁性圆盘,用于固定和定位机壳;所述的涂胶组件(143)包括接料盘(1431)、涂胶器(1432)和二自由度的机械手,涂胶器(1432)可以水平竖直移动,下端部流出胶水,接料盘(1431)用于收集滴落的少量的胶水。
涂胶装置(14)解决了机壳和磁瓦的连接不牢靠问题,通过胶合,更加牢固,且涂胶过程中通过机壳的自转和翻转,使得胶水涂胶更加高效。
所述的涂胶装置(14)在工作时,第三手指气缸(1413)夹住机壳,而后通过第十九气缸(1412)抬升,而后第五转动气缸(1411)转动180度,将机壳从下料输送链组件(152)中搬运到机壳旋转组件(142)中的机壳承接座(1424)上,而后第六转动气缸(1422)转动一定角度,使机壳承接座(1424)倾斜一定角度,便于涂胶器(1432)进入,涂胶器(1432)在二自由度的机械手作用下移到机壳内部磁瓦和机壳的接触面处,而后涂胶器(1432)释放胶水,同时第二电机(1423)带动机壳承接座(1424)自转,使得胶水涂在机壳内的一周,涂好胶水后由涂胶搬运机械手组件(141)搬运到下料输送链组件(152)中完成下料。
上述的微型直流电机自动组装系统在工作时,工作流程为:
(一)机壳上料至工装循环装置(2),通过机壳铆压装置(4)实现轴承和轴承压簧的组装,其中轴承压簧和轴承上料由轴承压簧上料装置(9)和轴承上料装置(11)在之前的工序中完成;
(二)第一磁瓦上料装置(5)、弹片上料装置(6)和第二磁瓦上料装置(8)对工装循环装置(2)实现两片磁瓦和一个弹片的上料;地线焊接装置(7)在机壳外焊接地线;
(三)机壳移运装置(10)将机壳在工装循环装置(2)两个载具中移运,而后磁瓦压入装置(12)完成磁瓦和弹片的组装;
(四)组装完成后由下料装置(15)搬运出料,输送过程中由磁瓦充磁装置(13)实现充磁、由涂胶装置(14)完成涂胶,最后由成品下料装置(15)完成下料。

Claims (8)

1.一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,包括矩形导轨(21)、移动单元(22)、横推组件(23)、纵推组件(24)和定位组件(25);矩形导轨(21)安装在机架(1)上,移动单元(22)移动配合在矩形导轨(21)上,横推组件(23)和纵推组件(24)均有两组,位于矩形导轨(21)的四个转角处,横推组件(23)和纵推组件(24)的运动方向相垂直,是移动单元(22)移动的动力源,定位组件(25)位于移动单元(22)的下方,用于夹紧定位移动单元;横推组件(23)包括第一气缸(231)、第一线性滑轨组件(232)和横推头(233);第一气缸(231)的伸缩端与横推头(233)相连接;第一气缸(231)固定设置在机架(1)上,横推头(233)通过第一线性滑轨组件(232)连接在机架(1)上;纵推组件(24)包括纵推头(241)和第二气缸(242),纵推头(241)安装在第二气缸(242)的伸缩端,第二气缸(242)安装在机架(1)上;所述的移动单元(22)包括装轴承夹具组件(221)、装磁瓦夹具组件(222)和移动板(223);装轴承夹具组件(221)和装磁瓦夹具组件(222)并排安装在移动板(223)上,装轴承夹具组件(221)用于轴承和轴承压簧的上料与组装,装磁瓦夹具组件(222)用于磁瓦和弹片的上料与组装。
2.根据权利要求1所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的移动板(223)的底端和侧方设置有定位套(2231),定位套(2231)为空心圆柱形,内孔设置有倒角。
3.根据权利要求1所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的定位组件(25)包括第三气缸(251)和定位头(252),第三气缸(251)竖直安装在机架(1)上,定位头(252)安装在第三气缸(251)的伸缩端上,定位头(252)上端为锥形,与移动板(223)上的定位套(2231)相对应。
4.根据权利要求1所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的装轴承夹具组件(221)包括铆压下模座(2211)、限位块(2212)、上模座(2213)、第一弹簧(2214)、定位块(2215)、冲铆针(2216)和轴承中心针(2217);铆压下模座(2211)固定设置在移动板(223)上,限位块(2212)固定设置在铆压下模座(2211)上,用于控制铆压力度;上模座(2213)上端面设置有轴承压簧外形相对应的凹槽,上模座(2213)移动配合在铆压下模座(2211)上,并通过第一弹簧(2214)相连接,第一弹簧(2214)受压;定位块(2215)安装在上模座(2213)上,用于对机壳进行周向定位;冲铆针(2216)下端固定设置在铆压下模座(2211)中,冲铆针(2216)配合在上模座(2213)中;轴承中心针(2217)配合在上模座(2213)中心,轴承中心针(2217)下端固定设置在铆压下模座(2211)中,用于放置轴承。
5.根据权利要求4所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的定位块(2215)有两块,对称安装在上模座(2213)两侧,成上端窄,下端宽的楔形形状;所述的冲铆针(2216)共有四个,材料较硬,上端截面为十字形。
6.根据权利要求1所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的装磁瓦夹具组件(222)包括固定套(2221)、压杆(2224)、第二弹簧(2225)、压钉(2226)、压入套(2227)、防转键(2228)和磁瓦限位块(2229);固定套(2221)固定设置在移动板(223)上,压入套(2227)通过防转键(2228)移动配合在固定套(2221)上,第二弹簧(2225)受压,一端与压入套(2227)接触,一端与固定套(2221)相接触,将压入套(2227)弹起在固定套(2221)中;压钉(2226)固定设置在压杆(2224)上,压杆(2224)移动配合在压入套(2227)中,压杆(2224)下端固定设置在移动板(223)上。
7.根据权利要求6所述的一种电机工装自动化循环装置,其特征在于,所述的压入套(2227)中央开有圆通孔,侧方开有直槽(2222),直槽的下端开有上窄下宽的楔形槽(2223),直槽(2222)的对面安装有磁瓦限位块(2229),压入套(2227)设有二级阶梯,上层阶梯放磁瓦,下层阶梯放机壳;所述的压钉(2226)安装在压钉(2226)的径向,压钉(2226)上表面为弧面,与弹片匹配,压钉(2226)上表面设置有环槽。
8.一种微型直流电机自动组装系统,其特征在于,包括机架(1)和安装在机架(1)上的工装循环装置(2)、机壳上料装置(3)、机壳铆压装置(4)、第一磁瓦上料装置(5)、弹片上料装置(6)、地线焊接装置(7)、第二磁瓦上料装置(8)、轴承压簧上料装置(9)、机壳移运装置(10)、轴承上料装置(11)、磁瓦压入装置(12)、磁瓦充磁装置(13)、涂胶装置(14)和成品下料装置(15);工装循环装置如权利要求1-7任意一条所述。
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