CN110026770A - 一种换向器装配机及其装配换向器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换向器装配机，在装配台上设有分割器和转盘，转盘上沿周向均匀的放置有多个工装，转盘的外侧沿周向从前往后依次设有压环上料结构、多个极片上料机构、骨架上料机构、骨架压紧机构和换向器下料机构，转盘下方设有在转盘转动停下用于驱动上方的工装相对转盘转动的旋转机构；本发明还公开了一种装配换向器的方法，通过压环上料结构将压环放入工装中，转盘转动将压环转到第一个极片上料机构处装第一个极片，然后再转到下一个极片上料机构，通过旋转机构驱动压环上未装极片的位置转到装配位再装极片，依次往下装完所有极片，通过骨架上料机构和骨架压紧机构装骨架后，换向器下料机构将换向器从工装上取下，装配效率高。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种换向器装配机，本发明还涉及一种装配换向器的方法。
【背景技术】
换向器是用于电信号切换的一种部件，如图14和图15，换向器100包括压环101、三个极片102和骨架103，其中极片为金属材质，用于电信号的传输，压环和骨架通常采用非导电材料制成，如工程塑料，极片由插入压环的极片固定部1021及沿压环向外弯折的极片弯折部1022构成，三个极片固定部相互间隔的插在压环内，并均匀贴在压环内孔上，骨架则包括骨架涨紧部1031和骨架压紧部1032，以及上下贯穿骨架涨紧部和骨架压紧部的骨架中孔1033，骨架压紧部上方位于骨架中孔外侧均匀的设置有三个脚架1034，骨架涨紧部位于骨架压紧部下方，并用于插入三个极片固定部所围成的孔内，从而将极片压紧在压环内壁和骨架涨紧部之间，骨架压紧部用于与压环配合上下定位极片。目前通常采用人工的方式来将上述几个部件装配在一起，装配效率低；虽然也出现了部分关于换向器的装配机，但是这些装配机结构复杂，控制困难，极片安装精度差，上下料时脚架容易断裂，实际生产中产品良率低。
本发明设计一种针对上述换向器用于自动装配的装配机和装配方法。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种换向器装配机，具有结构简单、体积小、装配精度好、装配效率高、制造成本低的特点。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种装配换向器的方法，具有操作简单、装配精度好、装配效率高、制造成本低的特点。
为解决上述技术问题，本发明一种换向器装配机，其特征在于：包括装配台1，所述装配台1上设有分割器21和转盘22，所述分割器21驱动转盘22间歇性转动，所述转盘22上沿周向均匀的放置有多个用于装夹的工装4，所述装配台1上位于转盘22的外侧沿转盘22的周向从前往后依次设有压环上料结构5、多个极片上料机构6、骨架上料机构7、骨架压紧机构8和换向器下料机构9，所述压环上料结构5用于将压环101放入工装4中，多个所述极片上料机构6绕转盘22的周向从前往后设置，并用于依次将多个极片102装入工装4上的压环101中，所述骨架上料机构7用于将骨架103从上往下装入多个极片固定部1021所围成的孔中，所述骨架压紧机构8用于将骨架103下压，所述换向器下料机构9用于将组装好的换向器从工装4上取下，所述装配台1上位于转盘22下方设有在转盘22转动停下后与工装4上下相对并用于驱动上方的工装4相对转盘22转动的旋转机构3，位于第一个极片上料机构6之后的其他极片上料机构6所对应位置的工装4下方均对应一个旋转机构3，或者位于最后一个极片上料机构6之前的其他极片上料机构6所对应位置的工装4下方均对应一个旋转机构3。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述转盘22上设有阶梯孔221，所述阶梯孔221包括上下设置的多角沉孔222和圆孔223，所述工装4包括与圆孔223配合转动的的转轴41，所述转轴41上端设有与多角沉孔222相配合的多角定位头42，所述多角沉孔222限制落入其内的多角定位头42转动，所述多角定位头42上设有供压环101放入并用于定位压环101的压环定位槽421，以及在极片102装配时让位极片固定部1021的让位槽422，所述让位槽422中均匀凸出有多个用于间隔相邻两个极片固定部1021的间隔条423，所述让位槽422的底部设有供极片固定部1021的下端插入并从水平方向限制极片固定部1021的限位槽426，所述转轴41下部穿过圆孔223且位于圆孔223下方螺纹连接有螺母43，所述转轴41上位于螺母43和转盘22之间套设有往下顶压在螺母43上的第一弹簧44，所述转轴41下端设有多角接头411，所述旋转机构3包括具有与多角接头411相对应的多角插孔311的旋转座31，以及驱动旋转座31升降和旋转的升降旋转装置，所述多角定位头42和多角接头411为正多角形结构，且角的数量分别与换向器的极片102数量相等。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述升降旋转装置包括活塞杆与旋转座31连接的升降气缸32，所述升降气缸32下方设有用于驱动升降气缸32旋转的旋转电机33。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述多角定位头42上方设有凸出的凸台424，所述凸台424上设有多个向下内凹并用于定位极片弯折部1022的极片定位槽425。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述压环上料结构5包括相连通的第一料道51和第二料道52，所述第一料道51上方设有用于叠装压环101的包装管53，包装管53的下端与第一料道51相连通并供包装管53内的压环101逐个落入第一料道51，所述第一料道51内设有能将落入其内的压环101推出到第二料道52上的第一推杆54，所述第二料道52一端端部封闭，另一端设有用于将第一料道51内送入的压环101推出到第二料道52的封闭端处的第二推杆55，所述第一推杆54和第二推杆55上分别连接有用于驱动二者运动的推料气缸56，所述第二料道52上方设有用于将第二料道52的封闭端处的压环101移动到所对应位置的工装4上的压环送料装置57。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述压环送料装置57包括第一支架571、第一气缸11、第二气缸12，该第一气缸11安装在该第一支架571上，该第二气缸12连接在第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在第二料道52和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第一安装架572并驱动第一安装架572上下运动，所述第一安装架572上设有第三气缸573，所述第三气缸573上连接有能插入压环101内孔中并与压环101内孔过盈配合的第一蘸取柱574，所述第一安装架572底部设有能供第一蘸取柱574往上缩回并将压环101挡住使压环101从第一蘸取柱574上脱落的第一脱料套575，所述第三气缸573用于驱动第一蘸取柱574在第一脱料套575内伸缩。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述极片上料机构6包括极片震动盘61和极片送料通道62，以及第二支架63、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第二支架63上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在极片送料通道62和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第二安装架64并驱动第二安装架64上下运动，所述第二安装架64上设有夹爪气缸65，所述夹爪气缸65上设有用于夹住极片弯折部1022的夹爪66。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述骨架上料机构7包括骨架震动盘71和骨架送料通道72，以及第三支架73、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第三支架73上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在骨架送料通道72和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第三安装架74并驱动第三安装架74上下运动，所述第三安装架74上设有第四气缸75，所述第四气缸75上连接有能插入骨架中孔1033中并与骨架中孔1033过盈配合的第二蘸取柱76，所述第三安装架74底部设有能供第二蘸取柱76往上缩回并将骨架103挡住使骨架103从第二蘸取柱76上脱落的第二脱料套77，所述第四气缸75用于驱动第二蘸取柱76在第二脱料套77内伸缩。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述骨架压紧机构8包括第四支架81，所述第四支架81上设有位于对应位置的工装4上方的压紧套82和驱动压紧套82下压的压紧气缸83，所述压紧套82下压时套在脚架1034外侧并压在骨架压紧部1032上。
如上所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述换向器下料机构9包括收料盒91、第五支架92、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第五支架92上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在收料盒91和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第五安装架93并驱动第五安装架93上下运动，所述第五安装架93上设有第五气缸94，所述第五气缸94上连接有能插入骨架中孔1033中并与骨架中孔1033过盈配合的第三蘸取柱95，所述第五安装架93底部设有能供第三蘸取柱95往上缩回并将骨架103挡住使换向器100从第三蘸取柱95上脱落的第三脱料套96，所述第五气缸94用于驱动第三蘸取柱95在第三脱料套96内伸缩。
一种应用上述装配机装配换向器的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、通过所述压环上料结构5将压环101放入工装4上的压环定位槽421中；
B、分割器21驱动转盘22转动并将该压环101旋转到与第一个极片上料机构6相对的位置停下，并通过第一个极片上料机构6往该工装4上的该压环101中装入一个极片102，并将极片固定部1021从相邻两个间隔条423之间插入限位槽426中；
C、分割器21驱动转盘22转动并将该压环101旋转到与下一个极片上料机构6相对的位置停下，位于该位置的升降气缸32驱动旋转座31上升，在接触到多角接头411时，在第一弹簧44辅助作用下，旋转座31继续上升套在多角接头411外侧并推动转轴41和多角定位头42上升，直到多角定位头42升起在多角沉孔222的上方停下，旋转电机33通过升降气缸32间接驱动多角定位头42旋转一个角的位置后停下使多角定位头42重新与多角沉孔222上下对位，升降气缸32驱动旋转座31下落，多角接头411在第一弹簧44的弹压和旋转座31的带动下重新降落在多角沉孔222内并压在多角沉孔222底部，旋转座31继续降落并脱离多角接头411，使工装4载着压环101旋转一个极片位置，将已经装好的极片转出装配极片的位置，同时将压环101上相邻的未装极片的位置转动到装配极片的位置，再通过该位置对应的极片上料机构6往该压环101中装入另一个极片102，重复上述步骤,通过转盘22载着压环101往后逐个旋转到对应的极片上料机构6上装极片102，直到在压环101装上所有的极片102；
D、分割器21驱动转盘22转动并将上述装上极片102的压环101旋转到与骨架上料机构7相对的位置停下，并通过骨架上料机构7以骨架涨紧部1031对着多个极片固定部1021所围成的孔放入骨架103；
E、分割器21驱动转盘22转动并将上述装上骨架103的压环101旋转到与骨架压紧机构8相对的位置停下，通过骨架压紧机构8将骨架103下压，骨架103下压后通过骨架压紧部1032将极片102压在压环101上以对极片102上下定位，且骨架涨紧部1031插入在压环101相对的多个极片固定部1021之间将极片固定部1021夹紧在骨架涨紧部1031和压环101内壁之间，装配成换向器；
F、分割器21驱动转盘22转动并将上述装配好的换向器旋转到换向器下料机构9处下料。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、本发明通过转盘22、压环上料结构5、多个极片上料机构6、骨架上料机构7、骨架压紧机构8和换向器下料机构9和旋转机构3的结合，自动上压环，自动往压环中装配极片，自动装骨架，自动将骨架压紧在多个极片之间完成换向器的装配，并自动取下换向器进行下一轮的自动组装，实现换向器的自动化生产，而且在转盘22上设置多个工装4，使不同的工装4在转盘22每转动一个工位时，分别对应压环上料结构5、每个极片上料机构6、骨架上料机构7、骨架压紧机构8和换向器下料机构9，通过控制系统控制压环上料结构5、每个极片上料机构6、旋转机构3、骨架上料机构7、骨架压紧机构8和换向器下料机构9分别工作，形成环形组装流水线，结构简单，体积小，装配效率高。
2、本发明在装完第一个级片后，通过旋转机构3驱动工装4相对转盘22转动，使工装4载着压环旋转，将刚装入的级片转出装配级片的位置，将相邻的一个未装极片的位置转动到装配极片的位置上，再通过下一个极片上料机构6从装配极片的位置往该压环101中装入另一个极片102，重复上述步骤直至装完极片，结构简单，通过旋转使不同极片在转盘上的装入位置相同，便于多个极片上料机构6绕转盘22周向从前往后设置，实现多极片的环形流水组装，提高极片的组装效率，而且便于极片上料机构6的安装与调试，提高极片的装配精确度。
3、工装采用转轴41、多角定位头42、螺母43和第一弹簧44组成的结构，并转盘22上设置阶梯孔，以及与多角定位头42配合的多角沉孔222，转轴41下端采用多角接头411与旋转机构3上的多角插孔311插接配合，且多角定位头42和多角接头411采用正多角形结构，且角的数量分别与换向器的极片102数量相等，旋转机构3在每次驱动多角定位头42和多角接头411转动一个角后，多角接头411都具有相同的形态，多角接头411随转盘22循环转动时都能与转盘22下方安装在装配台1上的旋转座31对接；同时多角定位头42也都具有相同的形态，对于不同的极片，在装入压环101中时，装配极片的位置相对转盘22都在同一个位置上，便于不同的极片上料机构6的调试安装，以及提高极片的装配精度，降低装配不良率。
4、通过第一弹簧44和螺母43为转轴41和多角定位头42组成的阶梯轴提供一个下拉力，使多角定位头42压在多角沉孔222底部，防止阶梯轴松脱，提高转动定位的精度；在升降气缸32驱动旋转座31上升时，在接触到多角接头411时，在第一弹簧44辅助作用下，使多角接头411向下相对插入旋转座31的多角插孔311中，保证多角接头411和多角插孔311插接的稳定性；而升降气缸32推动阶梯轴升起时，第一弹簧44起到阻尼缓冲作用，保持阶梯轴稳定的升起，能防止放在压环定位槽421上的压环101抛起松脱，提高压环101定位的准确性；通过上述三方因素确保旋转装极片的精度和稳定性，提高装配的效率和良率。
5、本发明一种装配换向器的方法，具有操作简单、装配效率高、装配良率高、制造成本低的特点。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本发明一种换向器装配机的结构示意图；
图2是具有三个级片的换向器所对应的极片上料机构和旋转机构的结构示意图；
图3是转盘和工装的组合结构的爆炸图；
图4是多角定位头的结构示意图；
图5是具有三个级片的换向器所对应的极片上料机构和转盘的组合结构的俯视图；
图6是压环上料结构的俯视图；
图7是第一安装架、第三气缸、第一蘸取柱和第一脱料套的组合结构的剖视图；
图8是第二安装架、夹爪气缸和夹爪的组合结构在夹取极片状态的结构示意图；
图9是第三安装架、第四气缸、第二蘸取柱和第二脱料套的组合结构的剖视图；
图10是骨架压紧机构的结构示意图；
图11是第五安装架、第五气缸、第三蘸取柱和第三脱料套的组合结构的剖视图；
图12是第一蘸取柱、第二蘸取柱和第三蘸取柱的变形槽为一字槽的结构示意图；
图13是第一蘸取柱、第二蘸取柱和第三蘸取柱的变形槽为十字槽的结构示意图；
图14是具有三个极片的换向器的参考结构图；
图15是具有三个极片的换向器的参考爆炸图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1至图13所示的一种换向器装配机，包括装配台1，所述装配台1上设有分割器21和转盘22，所述分割器21驱动转盘22间歇性转动，所述转盘22上沿周向均匀的放置有多个用于装夹的工装4，所述装配台1上位于转盘22的外侧沿转盘22的周向从前往后依次设有压环上料结构5、多个极片上料机构6、骨架上料机构7、骨架压紧机构8和换向器下料机构9，所述压环上料结构5用于将压环101放入工装4中，多个所述极片上料机构6绕转盘22的周向从前往后设置，并用于依次将多个极片102装入工装4上的压环101中，所述骨架上料机构7用于将骨架103从上往下装入多个极片固定部1021所围成的孔中，所述骨架压紧机构8用于将骨架103下压，所述换向器下料机构9用于将组装好的换向器从工装4上取下，所述装配台1上位于转盘22下方设有在转盘22转动停下后与工装4上下相对并用于驱动上方的工装4相对转盘22转动的旋转机构3，位于第一个极片上料机构6之后的其他极片上料机构6所对应位置的工装4下方均对应一个旋转机构3。
所述转盘22上设有阶梯孔221，所述阶梯孔221包括上下设置的多角沉孔222和圆孔223，所述工装4包括与圆孔223配合转动的的转轴41，所述转轴41上端设有与多角沉孔222相配合的多角定位头42，所述多角沉孔222限制落入其内的多角定位头42转动，所述转轴41和多角定位头42组成阶梯轴，所述多角定位头42上设有供压环101放入并用于定位压环101的压环定位槽421，以及在极片102装配时让位极片固定部1021的让位槽422，所述转轴41下部穿过圆孔223且位于圆孔223下方螺纹连接有螺母43，所述转轴41上位于螺母43和转盘22之间套设有往下顶压在螺母43上的第一弹簧44，通过第一弹簧44顶压螺母43而向阶梯轴提供一个下拉力，使多角定位头42压在多角沉孔222底部，防止阶梯轴松脱，提高转动定位的精度，所述转轴41下端设有多角接头411，所述旋转机构3包括具有与多角接头411相对应的多角插孔311的旋转座31，以及驱动旋转座31升降和旋转的升降旋转装置，所述升降旋转装置包括活塞杆与旋转座31连接的升降气缸32，在升降气缸32推动阶梯轴升起时，第一弹簧44起到阻尼缓冲作用，保持阶梯轴稳定的升起，能防止放在压环定位槽421上的压环101抛起松脱，提高压环101定位的准确性，所述升降气缸32下方设有用于驱动升降气缸32旋转的旋转电机33。
所述让位槽422中均匀凸出有多个用于间隔相邻两个极片固定部1021的间隔条423，所述让位槽422的底部设有供极片固定部1021的下端插入并从水平方向限制极片固定部1021的限位槽426，通过间隔条423和限位槽426对极片102进行装配定位，且通过限位槽426定位，防止极片102在转盘22转动和阶梯轴升降和转动过程中发生位置变动。
所述多角定位头42上方设有凸出的凸台424，所述凸台424上设有多个向下内凹并用于定位极片弯折部1022的极片定位槽425。
所述多角定位头42和多角接头411为正多角形结构，多角沉孔222和多角插孔311为相应的正多角形结构，且角的数量分别与换向器的极片102数量相等，且所述多角定位头42和多角接头411上相邻两个边的夹角为圆角，以利于分别与多角沉孔222和多角插孔311上下插接。如图2和图5，当在第一个位置的极片上料机构6装好第一个极片后，转盘从前往后转动载着工装4旋转到第二个极片上料机构6处，通过升降气缸32驱动旋转座31上升套在多角接头411外侧并推动转轴41和多角定位头42上升，直到多角定位头42升起在多角沉孔222的上方停下，旋转电机33通过升降气缸32间接驱动多角定位头42旋转一个角的位置后停下，由于多角定位头42为正多角形结构，转动一个角的位置，多角定位头42与多角沉孔222又重新上下对位，升降气缸32驱动旋转座31下落，多角接头411在第一弹簧44的弹压和旋转座31的带动下重新降落在多角沉孔222内并压在多角沉孔222底部，旋转座31继续降落并脱离多角接头411。
通过上述操作使工装4载着压环101旋转一个极片位置，将已经装好的极片转出装配极片的位置，同时将压环101上相邻的一个未装极片的位置转动到装配极片的位置上，再通过该位置对应的极片上料机构6从装配极片的位置往该压环101中装入另一个极片102。由于多角定位头42和多角接头411为正多角形结构，且角的数量分别与换向器的极片102数量相等，旋转机构3在每次驱动多角定位头42和多角接头411转动一个角后，多角接头411都具有相同的形态，以便随转盘22循环转动时都能与转盘22下方的旋转座31对接；同时多角定位头42也都具有相同的形态，对于不同的极片，在装入压环101中时，装配极片的位置相对转盘22都在同一个位置上，便于不同的极片上料机构6的调试安装，以及提高极片的装配精度，降低装配不良率。
重复上述步骤,通过转盘22载着压环101往后逐个旋转到对应的极片上料机构6处，再通过下方对应的旋转机构3旋转后逐个装入极片102。
所述压环上料结构5包括相连通的第一料道51和第二料道52，所述第一料道51上方设有用于叠装压环101的包装管53，包装管53的下端与第一料道51相连通并供包装管53内的压环101逐个落入第一料道51，所述第一料道51内设有能将落入其内的压环101推出到第二料道52上的第一推杆54，所述第二料道52一端端部封闭，另一端设有用于将第一料道51内送入的压环101推出到第二料道52的封闭端处的第二推杆55，所述第一推杆54和第二推杆55上分别连接有用于驱动二者运动的推料气缸56，所述第二料道52上方设有用于将第二料道52的封闭端处的压环101移动到所对应位置的工装4上的压环送料装置57。所述压环上料结构5还包括用于支撑包装管53的支撑架58，所述包装管53可拆卸安装在支撑架58,以便压环101一管管的上料。
所述压环送料装置57包括第一支架571、第一气缸11、第二气缸12，该第一气缸11安装在该第一支架571上，该第二气缸12连接在第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在第二料道52和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第一安装架572并驱动第一安装架572上下运动，所述第一安装架572上设有第三气缸573，所述第三气缸573上连接有能插入压环101内孔中并与压环101内孔过盈配合的第一蘸取柱574，所述第一安装架572底部设有能供第一蘸取柱574往上缩回并将压环101挡住使压环101从第一蘸取柱574上脱落的第一脱料套575，所述第三气缸573用于驱动第一蘸取柱574在第一脱料套575内伸缩。
通过第一蘸取柱574插入压环101内孔中蘸取压环101，保证取料的稳定性，在第一气缸11驱动下，压环101移动到工装上方，通过第二气缸12驱动使压环101落入压环定位槽421，第三气缸573驱动第一蘸取柱574往上缩回，通过第一脱料套575使压环101从第一蘸取柱574上脱落，第二气缸12再缩起返回，保证压环准确的装入压环定位槽421中，结构简单，操作方便。
所述极片上料机构6包括极片震动盘61和极片送料通道62，以及第二支架63、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第二支架63上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在极片送料通道62和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第二安装架64并驱动第二安装架64上下运动，所述第二安装架64上设有夹爪气缸65，所述夹爪气缸65上设有用于夹住极片弯折部1022的夹爪66，夹爪66从极片送料通道62上夹取极片，在第一气缸11驱动下移动到工装4上方，在第二气缸12驱动下将极片固定部1021的下端插入限位槽426中，夹爪气缸65驱动夹爪66松开极片弯折部1022，在第二气缸12和第一气缸11驱动下返回。
所述骨架上料机构7包括骨架震动盘71和骨架送料通道72，以及第三支架73、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第三支架73上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在骨架送料通道72和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第三安装架74并驱动第三安装架74上下运动，所述第三安装架74上设有第四气缸75，所述第四气缸75上连接有能插入骨架中孔1033中并与骨架中孔1033过盈配合的第二蘸取柱76，所述第三安装架74底部设有能供第二蘸取柱76往上缩回并将骨架103挡住使骨架103从第二蘸取柱76上脱落的第二脱料套77，所述第四气缸75用于驱动第二蘸取柱76在第二脱料套77内伸缩。
通过第二蘸取柱76插入骨架中孔1033中蘸取骨架，保证取料的稳定性，同时避开脚架1034，避免脚架1034受力，在第一气缸11驱动下，骨架移动到工装上方，第二气缸12驱动骨架落下使骨架涨紧部1031插入多个极片固定部1021所围成的孔中，第四气缸75驱动第二蘸取柱76往上缩回，通过第二脱料套77使骨架从第二蘸取柱76上脱落下来，第二气缸12再缩起返回，保证装入的骨架具有精确的位置，结构简单，操作方便。
所述骨架压紧机构8包括第四支架81，所述第四支架81上设有位于对应位置的工装4上方的压紧套82和驱动压紧套82下压的压紧气缸83，所述压紧套82下压时套在脚架1034外侧并压在骨架压紧部1032上，将骨架涨紧部1031压入到位，完成换向器100的组装固定。
所述换向器下料机构9包括收料盒91、第五支架92、第一气缸11和第二气缸12，该第一气缸11安装在第五支架92上，该第二气缸12连接在该第一气缸11上，并通过该第一气缸11驱动该第二气缸12在收料盒91和对应位置的工装4之间水平运动，该第二气缸12上连接有第五安装架93并驱动第五安装架93上下运动，所述第五安装架93上设有第五气缸94，所述第五气缸94上连接有能插入骨架中孔1033中并与骨架中孔1033过盈配合的第三蘸取柱95，所述第五安装架93底部设有能供第三蘸取柱95往上缩回并将骨架103挡住使换向器100从第三蘸取柱95上脱落的第三脱料套96，所述第五气缸94用于驱动第三蘸取柱95在第三脱料套96内伸缩。
通过第三蘸取柱95插入骨架中孔1033中蘸取换向器，保证取料的稳定性，同时避开脚架1034，避免脚架1034受力，该第二气缸12驱动第五安装架93升起，将换向器从工装上取出，在对应第一气缸11驱动下，换向器移动到收料盒91上方，第五气缸94驱动第三蘸取柱95往上缩回，通过第三脱料套96使换向器从第三蘸取柱95上脱落到收料盒91中，实现自动下料，结构简单，操作方便。
所述第一蘸取柱574、第二蘸取柱76和第三蘸取柱95分别从底部往上设有用于将第一蘸取柱574、第二蘸取柱76和第三蘸取柱95分别分成两个以上相互独立的立柱的变形槽570，所述变形槽570为一字槽，如图12，或者十字槽，如图13，通过第一蘸取柱574、第二蘸取柱76和第三蘸取柱95的内缩变形提供一个往外撑开的力，保证蘸取物料的稳定性。
所述第一蘸取柱574、所述第二蘸取柱76和第三蘸取柱95与第一安装架572、第三安装架74、第五安装架93之间分别套设有用于将第一蘸取柱574、第二蘸取柱76和第三蘸取柱95往上顶压的第二弹簧440，在第一蘸取柱574、第二蘸取柱76或第三蘸取柱95向下运动时，第二弹簧440起到阻尼缓冲作用，保持向下运动的平稳性，避免冲击。
如图14和图15所示的具有三个极片102的换向器100，对应的换向器装配机，多角定位头42和多角接头411为正三角形结构，多角沉孔222和多角插孔311为相应的正三角形结构，对应的换向器装配机设有三个极片上料机构6，位于第一个极片上料机构6之后的其他两个极片上料机构6分别对应有一个旋转机构3，如图2。另外，将每个极片上料机构6的上料位置沿着转盘22穿过工装4的径向设置，如图5，装配极片的位置则位于转盘22穿过工装4的径向上，将夹爪66沿着转盘22穿过工装4的径向方向移动，将极片送料通道62往夹爪66提供极片的位置设置在上述径向方向上，将极片送料通道62往夹爪66提供极片的位置段垂直于上述径向方向设置即可实现，结构简单，便于三个极片上料机构6的安装与调试。
一种三极片换向器的装配方法，包括以下步骤：
A、通过所述压环上料结构5将压环101放入工装4上的压环定位槽421中；
B、分割器21驱动转盘22转动并将该压环101旋转到与第一个极片上料机构6相对的位置停下，并通过第一个极片上料机构6往该工装4上的该压环101中装入一个极片102，并将极片固定部1021从相邻两个间隔条423之间插入限位槽426中；
C、分割器21驱动转盘22转动并将该压环101旋转到与第二个极片上料机构6相对的位置停下，位于该位置的升降气缸32驱动旋转座31上升，在接触到多角接头411时，在第一弹簧44辅助作用下，旋转座31继续上升套在多角接头411外侧并推动转轴41和多角定位头42上升，直到多角定位头42升起在多角沉孔222的上方停下，旋转电机33通过升降气缸32间接驱动多角定位头42旋转一个角的位置后停下，即转动120°，使多角定位头42重新与多角沉孔222上下对位，升降气缸32驱动旋转座31下落，多角接头411在第一弹簧44的弹压和旋转座31的带动下重新降落在多角沉孔222内并压在多角沉孔222底部，旋转座31继续降落并脱离多角接头411，使工装4载着压环101旋转一个极片位置，将已经装好的极片转出装配极片的位置，同时将压环101上相邻的未装极片的位置转动到装配极片的位置，再通过该位置对应的第二个极片上料机构6往该压环101上装入第二个极片102，重复上述步骤,通过转盘22载着压环101往后旋转到第三极片上料机构6上装第三个极片102；
D、分割器21驱动转盘22转动并将上述装上极片102的压环101旋转到与骨架上料机构7相对的位置停下，并通过骨架上料机构7以骨架涨紧部1031对着多个极片固定部1021所围成的孔放入骨架103；
E、分割器21驱动转盘22转动并将上述装上骨架103的压环101旋转到与骨架压紧机构8相对的位置停下，通过骨架压紧机构8将骨架103下压，骨架103下压后通过骨架压紧部1032将极片102压在压环101上以对极片102上下定位，且骨架涨紧部1031插入在压环101相对的多个极片固定部1021之间将极片固定部1021夹紧在骨架涨紧部1031和压环101内壁之间，装配成换向器；
F、分割器21驱动转盘22转动并将上述装配好的换向器旋转到换向器下料机构9处下料。
另外，也可以在最后一个极片上料机构6之前的其他极片上料机构6所对应位置的工装4下方均对应一个旋转机构3，多个极片的装配则是：在第一个极片上料机构6处装入第一个极片102后，通过旋转机构3驱动多角定位头42转动一个角后，转盘22转动并将该压环101旋转到与第二个极片上料机构6相对的位置停下，装入第二个极片，再通过下方的旋转机构3驱动多角定位头42转动一个角之后，通过转盘22转动将压环旋转到下一个极片上料机构6处，转盘依次往后转动，在每个装极片的工位重复上述装极片和多角定位头42旋转的过程，直到最后一个极片上料机构6处装好最后一个极片，然后转盘直接转动将装好极片的压环旋转到装骨架的工位。
Claims (10)
1.一种换向器装配机，其特征在于：包括装配台(1)，所述装配台(1)上设有分割器(21)和转盘(22)，所述分割器(21)驱动转盘(22)间歇性转动，所述转盘(22)上沿周向均匀的放置有多个用于装夹的工装(4)，所述装配台(1)上位于转盘(22)的外侧沿转盘(22)的周向从前往后依次设有压环上料结构(5)、多个极片上料机构(6)、骨架上料机构(7)、骨架压紧机构(8)和换向器下料机构(9)，所述压环上料结构(5)用于将压环(101)放入工装(4)中，多个所述极片上料机构(6)绕转盘(22)的周向从前往后设置，并用于依次将多个极片(102)装入工装(4)上的压环(101)中，所述骨架上料机构(7)用于将骨架(103)从上往下装入多个极片固定部(1021)所围成的孔中，所述骨架压紧机构(8)用于将骨架(103)下压，所述换向器下料机构(9)用于将组装好的换向器从工装(4)上取下，所述装配台(1)上位于转盘(22)下方设有在转盘(22)转动停下后与工装(4)上下相对并用于驱动上方的工装(4)相对转盘(22)转动的旋转机构(3)，位于第一个极片上料机构(6)之后的其他极片上料机构(6)所对应位置的工装(4)下方均对应一个旋转机构(3)，或者位于最后一个极片上料机构(6)之前的其他极片上料机构(6)所对应位置的工装(4)下方均对应一个旋转机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述转盘(22)上设有阶梯孔(221)，所述阶梯孔(221)包括上下设置的多角沉孔(222)和圆孔(223)，所述工装(4)包括与圆孔(223)配合转动的的转轴(41)，所述转轴(41)上端设有与多角沉孔(222)相配合的多角定位头(42)，所述多角沉孔(222)限制落入其内的多角定位头(42)转动，所述多角定位头(42)上设有供压环(101)放入并用于定位压环(101)的压环定位槽(421)，以及在极片(102)装配时让位极片固定部(1021)的让位槽(422)，所述让位槽(422)中均匀凸出有多个用于间隔相邻两个极片固定部(1021)的间隔条(423)，所述让位槽(422)的底部设有供极片固定部(1021)的下端插入并从水平方向限制极片固定部(1021)的限位槽(426)，所述转轴(41)下部穿过圆孔(223)且位于圆孔(223)下方螺纹连接有螺母(43)，所述转轴(41)上位于螺母(43)和转盘(22)之间套设有往下顶压在螺母(43)上的第一弹簧(44)，所述转轴(41)下端设有多角接头(411)，所述旋转机构(3)包括具有与多角接头(411)相对应的多角插孔(311)的旋转座(31)，以及驱动旋转座(31)升降和旋转的升降旋转装置，所述多角定位头(42)和多角接头(411)为正多角形结构，且角的数量分别与换向器的极片(102)数量相等。
3.根据权利要求2所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述升降旋转装置包括活塞杆与旋转座(31)连接的升降气缸(32)，所述升降气缸(32)下方设有用于驱动升降气缸(32)旋转的旋转电机(33)。
4.根据权利要求2所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述多角定位头(42)上方设有凸出的凸台(424)，所述凸台(424)上设有多个向下内凹并用于定位极片弯折部(1022)的极片定位槽(425)。
5.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述压环上料结构(5)包括相连通的第一料道(51)和第二料道(52)，所述第一料道(51)上方设有用于叠装压环(101)的包装管(53)，包装管(53)的下端与第一料道(51)相连通并供包装管(53)内的压环(101)逐个落入第一料道(51)，所述第一料道(51)内设有能将落入其内的压环(101)推出到第二料道(52)上的第一推杆(54)，所述第二料道(52)一端端部封闭，另一端设有用于将第一料道(51)内送入的压环(101)推出到第二料道(52)的封闭端处的第二推杆(55)，所述第一推杆(54)和第二推杆(55)上分别连接有用于驱动二者运动的推料气缸(56)，所述第二料道(52)上方设有用于将第二料道(52)的封闭端处的压环(101)移动到所对应位置的工装(4)上的压环送料装置(57)，所述压环送料装置(57)包括第一支架(571)、第一气缸(11)、第二气缸(12)，该第一气缸(11)安装在该第一支架(571)上，该第二气缸(12)连接在第一气缸(11)上，并通过该第一气缸(11)驱动该第二气缸(12)在第二料道(52)和对应位置的工装(4)之间水平运动，该第二气缸(12)上连接有第一安装架(572)并驱动第一安装架(572)上下运动，所述第一安装架(572)上设有第三气缸(573)，所述第三气缸(573)上连接有能插入压环(101)内孔中并与压环(101)内孔过盈配合的第一蘸取柱(574)，所述第一安装架(572)底部设有能供第一蘸取柱(574)往上缩回并将压环(101)挡住使压环(101)从第一蘸取柱(574)上脱落的第一脱料套(575)，所述第三气缸(573)用于驱动第一蘸取柱(574)在第一脱料套(575)内伸缩。
6.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述极片上料机构(6)包括极片震动盘(61)和极片送料通道(62)，以及第二支架(63)、第一气缸(11)和第二气缸(12)，该第一气缸(11)安装在第二支架(63)上，该第二气缸(12)连接在该第一气缸(11)上，并通过该第一气缸(11)驱动该第二气缸(12)在极片送料通道(62)和对应位置的工装(4)之间水平运动，该第二气缸(12)上连接有第二安装架(64)并驱动第二安装架(64)上下运动，所述第二安装架(64)上设有夹爪气缸(65)，所述夹爪气缸(65)上设有用于夹住极片弯折部(1022)的夹爪(66)。
7.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述骨架上料机构(7)包括骨架震动盘(71)和骨架送料通道(72)，以及第三支架(73)、第一气缸(11)和第二气缸(12)，该第一气缸(11)安装在第三支架(73)上，该第二气缸(12)连接在该第一气缸(11)上，并通过该第一气缸(11)驱动该第二气缸(12)在骨架送料通道(72)和对应位置的工装(4)之间水平运动，该第二气缸(12)上连接有第三安装架(74)并驱动第三安装架(74)上下运动，所述第三安装架(74)上设有第四气缸(75)，所述第四气缸(75)上连接有能插入骨架中孔(1033)中并与骨架中孔(1033)过盈配合的第二蘸取柱(76)，所述第三安装架(74)底部设有能供第二蘸取柱(76)往上缩回并将骨架(103)挡住使骨架(103)从第二蘸取柱(76)上脱落的第二脱料套(77)，所述第四气缸(75)用于驱动第二蘸取柱(76)在第二脱料套(77)内伸缩。
8.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述骨架压紧机构(8)包括第四支架(81)，所述第四支架(81)上设有位于对应位置的工装(4)上方的压紧套(82)和驱动压紧套(82)下压的压紧气缸(83)，所述压紧套(82)下压时套在脚架(1034)外侧并压在骨架压紧部(1032)上。
9.根据权利要求1所述的一种换向器装配机，其特征在于：所述换向器下料机构(9)包括收料盒(91)、第五支架(92)、第一气缸(11)和第二气缸(12)，该第一气缸(11)安装在第五支架(92)上，该第二气缸(12)连接在该第一气缸(11)上，并通过该第一气缸(11)驱动该第二气缸(12)在收料盒(91)和对应位置的工装(4)之间水平运动，该第二气缸(12)上连接有第五安装架(93)并驱动第五安装架(93)上下运动，所述第五安装架(93)上设有第五气缸(94)，所述第五气缸(94)上连接有能插入骨架中孔(1033)中并与骨架中孔(1033)过盈配合的第三蘸取柱(95)，所述第五安装架(93)底部设有能供第三蘸取柱(95)往上缩回并将骨架(103)挡住使换向器(100)从第三蘸取柱(95)上脱落的第三脱料套(96)，所述第五气缸(94)用于驱动第三蘸取柱(95)在第三脱料套(96)内伸缩。
10.一种应用权利要求3所述的装配机装配换向器的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、通过所述压环上料结构(5)将压环(101)放入工装(4)上的压环定位槽(421)中；
B、分割器(21)驱动转盘(22)转动并将该压环(101)旋转到与第一个极片上料机构(6)相对的位置停下，并通过第一个极片上料机构(6)往该工装4上的该压环(101)中装入一个极片(102)，并将极片固定部(1021)从相邻两个间隔条(423)之间插入限位槽(426)中；
C、分割器(21)驱动转盘(22)转动并将该压环(101)旋转到与下一个极片上料机构(6)相对的位置停下，位于该位置的升降气缸(32)驱动旋转座(31)上升，在接触到多角接头(411)时，在第一弹簧(44)辅助作用下，旋转座(31)继续上升套在多角接头(411)外侧并推动转轴(41)和多角定位头(42)上升，直到多角定位头(42)升起在多角沉孔(222)的上方停下，旋转电机(33)通过升降气缸(32)间接驱动多角定位头(42)旋转一个角的位置后停下使多角定位头(42)重新与多角沉孔(222)上下对位，升降气缸(32)驱动旋转座(31)下落，多角接头(411)
在第一弹簧(44)的弹压和旋转座(31)的带动下重新降落在多角沉孔(222)内并压在多角沉孔(222)底部，旋转座(31)继续降落并脱离多角接头(411)，使工装(4)载着压环(101)旋转一个极片位置，将已经装好的极片转出装配极片的位置，同时将压环(101)上相邻的未装极片的位置转动到装配极片的位置，再通过该位置对应的极片上料机构(6)往该压环(101)中装入另一个极片(102)，重复上述步骤,通过转盘(22)载着压环(101)往后逐个旋转到对应的极片上料机构(6)上装极片(102)，直到在压环(101)装上所有的极片(102)；
D、分割器(21)驱动转盘(22)转动并将上述装上极片(102)的压环(101)旋转到与骨架上料机构(7)相对的位置停下，并通过骨架上料机构(7)以骨架涨紧部(1031)对着多个极片固定部(1021)所围成的孔放入骨架(103)；
E、分割器(21)驱动转盘(22)转动并将上述装上骨架(103)的压环(101)旋转到与骨架压紧机构(8)相对的位置停下，通过骨架压紧机构(8)将骨架(103)下压，骨架(103)下压后通过骨架压紧部(1032)将极片(102)压在压环(101)上以对极片(102)上下定位，且骨架涨紧部(1031)插入在压环(101)相对的多个极片固定部(1021)之间将极片固定部(1021)夹紧在骨架涨紧部(1031)和压环(101)内壁之间，装配成换向器；
F、分割器(21)驱动转盘(22)转动并将上述装配好的换向器旋转到换向器下料机构(9)处下料。
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