CN112447347A

CN112447347A - 一种电阻片自动包边装置及其使用方法

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Publication number: CN112447347A
Application number: CN202011200508.8A
Authority: CN
Inventors: 陈清化; 陈忠林; 王懿; 陈铖; 颜泽玲; 钱娜; 王玉辉; 李茂华; 赵子金; 李雨晴
Original assignee: Hunan Vocational College of Railway Technology
Current assignee: Hunan Vocational College of Railway Technology
Priority date: 2020-10-31
Filing date: 2020-10-31
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2040-10-31
Also published as: CN112447347B

Abstract

本发明公开了一种电阻片自动包边装置，包括：压装模块、组装模块和机械手模块；压装模块与组装模块滑动连接，通过机械手模块将待包边的电阻片放置在组装模块上，电阻片在组装模块上进行包边，并利用压装模块进行压装，机械手模块将完成压装的电阻片从组装模块上移开，完成电阻片的自动包边。本发明的电阻片自动包边装置具有结构紧凑、原理简单、操作简便等优点。本发明还公开了电阻片自动包边装置的使用方法，规范了电阻片自动包边的生产流程，通过控制器对压装驱动装置、顶针输送装置、云母片输送装置、包边板输送装置、推力板驱动机构和机械手模块的运动顺序和运动时长进行控制，确保各个环节的高效衔接，具有自动化程度高、生产效率高的优点。

Description

一种电阻片自动包边装置及其使用方法

技术领域

本发明主要涉及电阻片自动包边技术领域，尤其涉及一种电阻片自动包边装置及其使用方法。

背景技术

目前，国内外轨道交通产业正处于高速发展阶段，车辆的运营过程中需要消耗大量电阻片。又由于轨道交通车辆刹车频繁，相应的，对所需刹车电阻片的性能要求也较高。目前，运用于轨道交通车辆的刹车电阻片大多数为基础金属片两侧通过云母片隔开，然后再通过金属板进行压装包边。并且刹车电阻片的生产过程基本都是人工操作完成，具体来说，云母片的放置、包边的位置、压装的操作都需要人工来实现。这就容易出现云母片放置不到位、或者是包边时压力过大或过小，导致电阻片质量受损，最终影响电阻片产品在轨道交通车辆上的安全应用。另外，随着国内外消费市场的升级，轨道交通车辆的需求数量大增，而当前人工操作的电阻片生产模式效率低下，无法应对急速增长的电阻片需求市场。有鉴于此，亟需寻求一种可以完全替代人工及其他局部设备的生产装置和生产方法，以提高电阻片的生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、原理简单、自动化程度高、生产效率高的电阻片自动包边装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电阻片自动包边装置，包括：压装模块、组装模块和机械手模块；压装模块与组装模块滑动连接，通过机械手模块将待包边的电阻片放置在组装模块上，电阻片在组装模块上进行包边，并利用压装模块进行压装，机械手模块将完成压装的电阻片从组装模块上移开，完成电阻片的自动包边。

作为本发明的进一步改进，所述组装模块包括组装平台，所述组装平台上设有放置台，所述放置台两侧依次对称设有顶针孔、云母片放置槽、包边板放置槽和推力板；利用机械手模块将待包边的电阻片放置在放置台上，并通过推力板将云母片和包边板推送至电阻片侧部。

作为本发明的进一步改进，所述放置台两端对称设有固定凸台，通过固定凸台将电阻片固定在放置台上。

作为本发明的进一步改进，所述顶针孔内设有顶针输送装置，用于驱动顶针间隔顶起电阻片两侧边缘；所述云母片放置槽内设有云母片输送装置，用于将云母片顶起至组装平台表面，在推力板驱动机构的驱动下，推力板将云母片插装至被顶针顶起的电阻片两侧；所述包边板放置槽内设有包边板输送装置，用于将包边板顶起至组装平台表面，在推力板驱动机构的驱动下，推力板将包边板推送至电阻片两侧。

作为本发明的进一步改进，所述放置台通过弹簧安装在组装平台上；所述组装平台底部设有滑动槽，所述滑动槽与放置台具有相同的设置方向。

作为本发明的进一步改进，所述压装模块包括压装模具、导向柱、滑动导轨和压装驱动装置；在所述压装驱动装置的驱动下，压装模具沿着导向柱上下移动，实现电阻片的压装。

作为本发明的进一步改进，所述压装模块与组装模块通过滑动导轨和滑动槽进行滑动连接。

作为本发明的进一步改进，所述压装驱动装置、顶针输送装置、云母片输送装置、包边板输送装置、推力板驱动机构和机械手模块共用一个控制器进行控制。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种电阻片自动包边装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、控制机械手模块将待包边的电阻片放置在组装模块的放置台上，并通过固定凸台固定好位置，机械手模块保持压紧电阻片的状态；

S2、顶针输送装置驱动顶针穿过顶针孔，间隔的顶起电阻片侧部；

S3、云母片输送装置将叠放在云母片放置槽内的云母片顶起至组装平台表面，在推力板驱动机构的驱动下，推力板将云母片插装至被顶针顶起的电阻片侧部间隙内；

S4、顶针输送装置驱动顶针收回至顶针孔内，包边板输送装置将叠放在包边板放置槽内的包边板顶起至组装平台表面，在推力板驱动机构的驱动下，推力板将包边板推送至电阻片两侧，并保持压紧状态，机械手模块从电阻片上移开；

S5、在滑动导轨和滑动槽的配合下，组装模块整体滑动至压装模块上的预设位置，在压装驱动装置的驱动下，压装模具沿着导向柱向下移动，对电阻片两侧进行压装；

S6、压装完成后，压装驱动装置驱动压装模具沿着导向柱向上移动，组装模块整体滑动至起始位置，推力板驱动机构驱动推力板还原至初始位置，机械手模块将完成压装的电阻片从放置台上移开，即完成电阻片的自动包边生产。

作为本发明的进一步改进，所述放置台底部安装有弹簧，通过机械手模块施加在电阻片上的压力控制放置台的高度；在电阻片的自动包边过程中，通过一个控制器对压装驱动装置、顶针输送装置、云母片输送装置、包边板输送装置、推力板驱动机构和机械手模块的运动顺序和运动时长进行控制。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明的电阻片自动包边装置，通过将压装模块与组装模块进行滑动连接，并在电阻片自动包边装置中引入机械手模块，具有结构紧凑、原理简单、操作简便等优点。进一步的，通过机械手模块参与电阻片在组装模块上的送料与取料，可完全替代人工取、放料，具有自动化程度高、生产效率高的优点，促进了加速实现轨道交通部件产业智能制造的生产目标。

2.本发明的电阻片自动包边装置，通过弹簧将放置台安装在组装平台中央，并在放置台两侧依次对称设置了顶针孔、云母片放置槽、包边板放置槽和推力板，将云母片和包边板提前叠放在相应的放置槽内，首先控制云母片输送装置将云母片由云母片放置槽顶起至组装平台表面，并利用推力板将云母片插装至被顶针间隔顶起的电阻片两侧；然后控制包边板输送装置将包边板由包边板放置槽顶起至组装平台表面，并利用推力板将包边板推送至电阻片两侧；很好地规范了云母片和包边板的组装时间和组装位置，同时，通过机械手模块施加在电阻片上的压力以控制放置台的高度变化，有效增加电阻片与云母片和包边板之间的配合度，显著提高了电阻片自动包边的质量和生产效率。

3.本发明的电阻片自动包边装置的使用方法，有效规范了电阻片自动包边的生产流程，并通过一个控制器对压装驱动装置、顶针输送装置、云母片输送装置、包边板输送装置、推力板驱动机构和机械手模块的运动顺序和运动时长进行控制，确保了各个环节的高效衔接，提高了生产效率。而且本发明的电阻片自动包边装置及其使用方法可以完全替代人工，避免了人工操作所带来的偏差，对于其他类似产品的生产改进也具有同样重要的指导和参考意义。

附图说明

图1为本发明的电阻片自动包边装置的结构原理示意图。

图2为本发明的电阻片自动包边装置中组装模块的结构原理示意图。

图3为本发明的电阻片自动包边装置中组装模块的局部放大示意图。

图4为本发明的电阻片的结构原理示意图，其中电阻片两侧黑点所示位置即为被顶针间隔顶起的位置。

图5为本发明的电阻片自动包边装置中压装模块的结构原理示意图。

图6为本发明的电阻片自动包边装置中控制器与各驱动/输送装置的连接示意图。

图例说明：

1、压装模块；1.1、压装模具；1.2、导向柱；1.3、滑动导轨；1.4、压装驱动装置；2、组装模块；2.1、组装平台；2.2、推力板；2.3、包边板放置槽；2.4、云母片放置槽；2.5、顶针孔；2.6、固定凸台；2.7、放置台；2.8、滑动槽；2.9、弹簧；2.10、顶针输送装置；2.11、云母片输送装置；2.12、包边板输送装置；2.13、推力板驱动机构；3、机械手模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例

如图1至图5所示，本发明的电阻片自动包边装置，包括：压装模块1、组装模块2和机械手模块3；压装模块1与组装模块2滑动连接，通过机械手模块3将待包边的电阻片放置在组装模块2上，电阻片在组装模块2上进行包边，并利用压装模块1进行压装，机械手模块3将完成压装的电阻片从组装模块2上移开，完成电阻片的自动包边。

本实施例中，通过将压装模块1与组装模块2进行滑动连接，并在电阻片自动包边装置中引入机械手模块3，具有结构紧凑、原理简单、操作简便等优点。进一步的，通过机械手模块3参与电阻片在组装模块2上的送料与取料，可完全替代人工取、放料，具有自动化程度高、生产效率高的优点，促进了加速实现轨道交通部件产业智能制造的生产目标。

如图2所示，本实施例中，组装模块2包括组装平台2.1，组装平台2.1上设有放置台2.7，放置台2.7两侧依次对称设有顶针孔2.5、云母片放置槽2.4、包边板放置槽2.3和推力板2.2；利用机械手模块3将待包边的电阻片放置在放置台2.7上，并通过推力板2.2将云母片和包边板推送至电阻片侧部。在组装平台2.1上设置了云母片放置槽2.4和包边板放置槽2.3，可以提前将叠好的云母片或包边板放在相应的放置槽内，在包边过程中，只需通过推力板2.2将云母片或包边板推送到电阻片侧部即可，既有效节约了设备的安装体积，又方便快捷。

本实施例中，在放置台2.7两端对称设有固定凸台2.6，通过固定凸台2.6将电阻片固定在放置台2.7上。利用固定凸台2.6的限位作用，使得电阻片两端固定在放置台2.7上，再配合机械手模块3施加在电阻片上的压力，确保电阻片牢固在放置台2.7上，避免因电阻片在包边过程中发生移动而影响包边质量。

如图3所示，本实施例中，放置台2.7通过弹簧2.9安装在组装平台2.1上；组装平台2.1底部设有滑动槽2.8，滑动槽2.8与放置台2.7具有相同的设置方向。利用弹簧2.9的弹性收缩功能，配合机械手模块3施加在电阻片上的压力大小，灵活调整放置台2.7的高度，既能够提高云母片在电阻片侧部的插装精度，又可以提高包边板的包边定位效果，有效确保了电阻片的包边质量。组装平台2.1通过其底部设置的滑动槽2.8与压装模块1进行滑动连接，具有移动便捷、定位准确的优点。进一步的，将滑动槽2.8与放置台2.7按同一方向设置，也可以更好地提高电阻片在压装模块1上的定位精度，提高电阻片的压装成效。

如图2所示，本实施例中，顶针孔25内设有顶针输送装置210，用于驱动顶针间隔顶起电阻片两侧边缘。如图4所示，电阻片两侧黑点所示位置即为被顶针间隔顶起的位置。云母片放置槽2.4内设有云母片输送装置2.11，用于将云母片顶起至组装平台2.1表面，在推力板驱动机构2.13的驱动下，推力板2.2将云母片插装至被顶针顶起的电阻片两侧。提前在云母片放置槽2.4内叠放多个云母片，云母片输送装置2.11每次仅顶起一个云母片。包边板放置槽2.3内设有包边板输送装置2.12，用于将包边板顶起至组装平台2.1表面，在推力板驱动机构2.13的驱动下，将包边板推送至电阻片两侧。提前在包边板放置槽2.3内叠放多个包边板，包边板输送装置2.12每次仅顶起一个包边板。实现云母片和包边板的有序规范管理，能够更好地提高设备的生产效率。

如图5所示，本实施例中，压装模块1包括压装模具1.1、导向柱1.2、滑动导轨1.3和压装驱动装置1.4；在压装驱动装置1.4的驱动下，压装模具1.1沿着导向柱1.2上下移动，实现电阻片的压装。电阻片在组装模块2上完成云母片的插装和包边板的包边之后，再利用压装模具1.1进行压装，以提高包边的稳定性。同时，由于放置电阻片的放置台2.7是活动设置的，能够更好地满足不同型号的电阻片的压装高度需求，有利于提高压装的效果。

本实施例中，压装模块1与组装模块2通过滑动导轨1.3和滑动槽2.8进行滑动连接。通过滑动导轨1.3和滑动槽2.8将实现电阻片的云母片插装和包边板包边的组装模块2与实现电阻片冲压的压装模块1进行有机结合，既有效减小了设备的整体安装空间，又有利于提高压装模块1与组装模块2之间的配合度，进而提高生产效率。可以理解，滑动导轨1.3和滑动槽2.8之间可以通过齿条传动的方式来实现相对运动。在压装驱动装置1.4的驱动下，滑动导轨1.3上的齿条发生转动，以带动滑动槽2.8运动，进而实现组装模块2的整体移动。

如图6所示，本实施例中，压装驱动装置1.4、顶针输送装置2.10、云母片输送装置2.11、包边板输送装置2.12、推力板驱动机构2.13和机械手模块3共用一个控制器进行控制。通过在一个控制器内设定相应的程序，对机械手或各个输送装置或驱动机构的运动顺序和运动时长进行规范控制和统一调度，显著提高了自动包边装置运行的有序性和稳定性，实现云母片的自动精准插装和包边板的自动精准包边，显著提高电阻片的包边质量。由于是共用一个控制器，有利于提高设备的集成化和规范化，当设备故障时，也有利于提高故障排除的效率，降低设备维护的成本。可以理解，压装驱动装置1.4、顶针输送装置2.10、云母片输送装置2.11、包边板输送装置2.12和推力板驱动机构2.13均可以采用气缸驱动的形式，但也不局限于气缸驱动，其他能够满足伸缩运动的驱动组件也应在本发明的保护范围之内。机械手模块3可以在XYZ方向自由运动。

本实施例中，还提供了上述电阻片自动包边装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、控制机械手模块3将待包边的电阻片放置在组装模块2的放置台2.7上，并通过固定凸台2.6固定好位置，机械手模块3保持压紧电阻片的状态。通过固定凸台2.6和机械手模块3的共同作用，提高了电阻片在放置台2.7上的固定效果，避免电阻片在包边过程中发生偏移，以利于后续云母片和包边板的安装。

S2、顶针输送装置2.10驱动顶针穿过顶针孔2.5，间隔的顶起电阻片侧部。通过顶针将电阻片侧部间隔顶起，以利于云母片更快速、更精准地插装入电阻片侧部。

S3、云母片输送装置2.11将叠放在云母片放置槽2.4内的云母片顶起至组装平台2.1表面，在推力板驱动机构2.13的驱动下，推力板2.2将云母片插装至被顶针顶起的电阻片侧部间隙内。推力板2.2既是将云母片推动并插装至电阻片侧部，也是对云母片的插装位置进行辅助定位，避免云母片发生偏移。

S4、顶针输送装置2.10驱动顶针收回至顶针孔2.5内，包边板输送装置2.12将叠放在包边板放置槽2.3内的包边板顶起至组装平台2.1表面，在推力板驱动机构2.13的驱动下，推力板2.2将包边板推送至电阻片两侧，并保持压紧状态，机械手模块3从电阻片上移开。云母片插装完成后，顶针即收回至顶针孔内，以避免对包边板的包边产生干扰。云母片插装和包边板包边都完成后，机械手模块3离开电阻片，即完成电阻片在组装模块2上的安装。

S5、在滑动导轨1.3和滑动槽2.8的配合下，组装模块2整体滑动至压装模块1上的预设位置，在压装驱动装置1.4的驱动下，压装模具1.1沿着导向柱1.2向下移动，对电阻片两侧进行压装。在压装模块1上预设电阻片的压装位置，并通过滑动导轨1.3和滑动槽2.8的配合将组装模块2整体移动至预设位置，压装驱动装置1.4驱动压装模具1.1沿着导向柱1.2向下移动，即可完成电阻片的压装。可以理解，在实际生产过程中，可以根据电阻片的不同型号，设置压装模具1.1向下移动的距离，以提高电阻片的压装质量。滑动导轨1.3和滑动槽2.8之间可以采用齿条传动的方式实现相对运动。压装驱动装置1.4既可以驱动压装模具1.1，也可以驱动滑动导轨1.3。

S6、压装完成后，压装驱动装置1.4驱动压装模具1.1沿着导向柱1.2向上移动，组装模块2整体滑动至起始位置，推力板驱动机构2.13驱动推力板2.2还原至初始位置，机械手模块3将完成压装的电阻片从放置台2.7上移开，即完成电阻片的自动包边生产。电阻片的压装完成后，各个部件均复位至最初的起始位置，并利用机械手模块3将完成包边的电阻片取走，即完成一个周期的电阻片包边工作。整个生产过程无需人工干预，实现了电阻片包边的自动化高效生产。

本实施例中，在放置台2.7底部安装有弹簧2.9，通过机械手模块3施加在电阻片上的压力控制放置台2.7的高度；在电阻片的自动包边过程中，通过一个控制器对压装驱动装置1.4、顶针输送装置2.10、云母片输送装置2.11、包边板输送装置2.12、推力板驱动机构2.13和机械手模块3的运动顺序和运动时长进行控制。本实施例的电阻片自动包边装置使用方法，有效规范了电阻片自动包边的生产流程，确保了各个环节的高效衔接，提高了生产效率。而且本实施例的电阻片自动包边装置及其使用方法可以完全替代人工，避免了人工操作所带来的偏差，对于其他类似产品的生产改进也具有同样重要的指导和参考意义。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种电阻片自动包边装置，其特征在于，包括：压装模块(1)、组装模块(2)和机械手模块(3)；压装模块(1)与组装模块(2)滑动连接，通过机械手模块(3)将待包边的电阻片放置在组装模块(2)上，电阻片在组装模块(2)上进行包边，并利用压装模块(1)进行压装，机械手模块(3)将完成压装的电阻片从组装模块(2)上移开，完成电阻片的自动包边。

2.根据权利要求1所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述组装模块(2)包括组装平台(2.1)，所述组装平台(2.1)上设有放置台(2.7)，所述放置台(2.7)两侧依次对称设有顶针孔(2.5)、云母片放置槽(2.4)、包边板放置槽(2.3)和推力板(2.2)；利用机械手模块(3)将待包边的电阻片放置在放置台(2.7)上，并通过推力板(2.2)将云母片和包边板推送至电阻片侧部。

3.根据权利要求2所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述放置台(2.7)两端对称设有固定凸台(2.6)，通过固定凸台(2.6)将电阻片固定在放置台(2.7)上。

4.根据权利要求2所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述顶针孔(2.5)内设有顶针输送装置(2.10)，用于驱动顶针间隔顶起电阻片两侧边缘；所述云母片放置槽(2.4)内设有云母片输送装置(2.11)，用于将云母片顶起至组装平台(2.1)表面，在推力板驱动机构(2.13)的驱动下，推力板(2.2)将云母片插装至被顶针顶起的电阻片两侧；所述包边板放置槽(2.3)内设有包边板输送装置(2.12)，用于将包边板顶起至组装平台(2.1)表面，在推力板驱动机构(2.13)的驱动下，将包边板推送至电阻片两侧。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述放置台(2.7)通过弹簧(2.9)安装在组装平台(2.1)上；所述组装平台(2.1)底部设有滑动槽(2.8)，所述滑动槽(2.8)与放置台(2.7)具有相同的设置方向。

6.根据权利要求5所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述压装模块(1)包括压装模具(1.1)、导向柱(1.2)、滑动导轨(1.3)和压装驱动装置(1.4)；在所述压装驱动装置(1.4)的驱动下，压装模具(1.1)沿着导向柱(1.2)上下移动，实现电阻片的压装。

7.根据权利要求6所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述压装模块(1)与组装模块(2)通过滑动导轨(1.3)和滑动槽(2.8)进行滑动连接。

8.根据权利要求6所述的电阻片自动包边装置，其特征在于，所述压装驱动装置(1.4)、顶针输送装置(2.10)、云母片输送装置(2.11)、包边板输送装置(2.12)、推力板驱动机构(2.13)和机械手模块(3)共用一个控制器进行控制。

9.一种电阻片自动包边装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、控制机械手模块(3)将待包边的电阻片放置在组装模块(2)的放置台(2.7)上，并通过固定凸台(2.6)固定好位置，机械手模块(3)保持压紧电阻片的状态；

S2、顶针输送装置(2.10)驱动顶针穿过顶针孔(2.5)，间隔的顶起电阻片侧部；

S3、云母片输送装置(2.11)将叠放在云母片放置槽(2.4)内的云母片顶起至组装平台(2.1)表面，在推力板驱动机构(2.13)的驱动下，推力板(2.2)将云母片插装至被顶针顶起的电阻片侧部间隙内；

S4、顶针输送装置(2.10)驱动顶针收回至顶针孔(2.5)内，包边板输送装置(2.12)将叠放在包边板放置槽(2.3)内的包边板顶起至组装平台(2.1)表面，在推力板驱动机构(2.13)的驱动下，推力板(2.2)将包边板推送至电阻片两侧，并保持压紧状态，机械手模块(3)从电阻片上移开；

S5、在滑动导轨(1.3)和滑动槽(2.8)的配合下，组装模块(2)整体滑动至压装模块(1)上的预设位置，在压装驱动装置(1.4)的驱动下，压装模具(1.1)沿着导向柱(1.2)向下移动，对电阻片两侧进行压装；

S6、压装完成后，压装驱动装置(1.4)驱动压装模具(1.1)沿着导向柱(1.2)向上移动，组装模块(2)整体滑动至起始位置，推力板驱动机构(2.13)驱动推力板(2.2)还原至初始位置，机械手模块(3)将完成压装的电阻片从放置台(2.7)上移开，即完成电阻片的自动包边生产。

10.根据权利要求9所述的电阻片自动包边装置的使用方法，其特征在于，所述放置台(2.7)底部安装有弹簧(2.9)，通过机械手模块(3)施加在电阻片上的压力控制放置台(2.7)的高度；在电阻片的自动包边过程中，通过一个控制器对压装驱动装置(1.4)、顶针输送装置(2.10)、云母片输送装置(2.11)、包边板输送装置(2.12)、推力板驱动机构(2.13)和机械手模块(3)的运动顺序和运动时长进行控制。