CN112802680B - 一种自动化线圈压机 - Google Patents

Abstract

本发明为了克服现有技术中线圈压机无法实现线圈与机筒的自动装配，以及压模下压时容易破坏蓬松的漆包线，造成线圈的结构损伤的技术问题，提供一种自动化线圈压机，包括机架，机架包括定位板和位于定位板上方的安装板，定位板上设有线圈旋转载模和机筒旋转载模，机筒旋转载模远离线圈旋转载模的一侧设有直线模组，直线模组沿机筒的轴向布置，直线模组上设有用以矫正线圈与机筒相对位置的夹手，夹手在直线模组带动下可沿机筒轴向往复移动，安装板靠近定位板的一侧设有压模组件，安装板远离定位板的一侧设有驱动压模组件靠近或远离定位板移动的驱动件，机架上设有视觉工装，视觉工装位于安装板和定位板之间。

Description

一种自动化线圈压机

技术领域

本发明涉及电机装配技术领域，特别是涉及一种自动化线圈压机。

背景技术

压机是压力机、液压压机、油压机的简称，压机指用于工业制品通过压力成型的一种成型机械，一般采用液压油缸，因此也叫油压机。在建材行业，压机是压砖机的简称，压机又分手动压砖机和自动液压砖机。压机是压塑成型的主要设备，按机架结构形式分为框式结构和柱式结构。按施压主油缸所在位置压机分为上压式和下压式，压制大型塑料层压板可采用油缸在下的下压式压机，压制一般的塑料零件常采用上压式压机。按工作液体的种类还可分为以液压油驱动的油压机和油水乳化液驱动的水压机。线圈通常指呈环形的导线绕组，最常见的线圈应用有：马达、电感、变压器和环形天线等。电路中的线圈是指电感器。是指导线一根一根绕起来，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。电感又可分为固定电感和可变电感，固定电感线圈简称电感或线圈。线圈压机则是将线圈进行压膜的设备。

申请号为CN201910601911.2的中国专利公开了一种带有微压单调功能的多组变压器线圈液压机，包括工作台、一个可以向下施加压力的主液压机构以及多个可以向上施加压力的微调液压机构；所述工作台包括顶板、底座以及立于顶板与底座之间的多个立柱；所述主液压机构包括主液压机构液压缸、主液压机构推杆、主压板，所述主液压机构液压缸固定在顶板上面，主液压机构推杆穿过顶板与主压板固定连接，主压板穿过立柱，其可以以立柱为轨道上下移动；所述微调液压机构包括微调液压缸、微调液压推杆、微调压板，所述微调液压机构液压缸固定在底座上，微调液压机构推杆与微调压板固定连接，微调液压推杆推动微调压板上下移动。

上述专利提供了一种自动化线圈压机，问题在于，上述装置无法实现线圈与机筒的装配，进一步的，目前常见的线圈压机无法实现机筒与线圈的自动定位，定位过程需要操作人员手动完成，加工效率较低且定位误差较高，产品的加工精度难以得到有效保障，此外，压模下压时容易破坏蓬松的漆包线，造成线圈的结构损伤。

发明内容

本发明为了克服现有技术中线圈压机无法实现线圈与机筒的自动装配，以及压模下压时容易破坏蓬松的漆包线，造成线圈的结构损伤的技术问题，提供一种自动化线圈压机，所述线圈压机可实现线圈、机筒的快速精准定位，完成线圈与机筒的自动装配，同时避免破坏漆包线，避免造成线圈的结构损伤。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种自动化线圈压机，包括机架，机架包括定位板和位于定位板上方的安装板，定位板上设有线圈旋转载模和机筒旋转载模，机筒旋转载模远离线圈旋转载模的一侧设有直线模组，直线模组沿机筒的轴向布置，直线模组上设有用以矫正线圈与机筒相对位置的夹手，夹手在直线模组带动下可沿机筒轴向往复移动，安装板靠近定位板的一侧设有压模组件，安装板远离定位板的一侧设有驱动压模组件靠近或远离定位板移动的驱动件，机架上设有视觉工装，视觉工装位于安装板和定位板之间。

本申请提供一种自动化线圈压机，线圈旋转载模带动线圈转动，传感器识别几何参数实现对线圈的圆周定位，机筒旋转载模带动机筒转动，传感器识别几何参数实现对机筒的圆周定位，待机筒、线圈的圆周定位均完成后，夹手抱住机筒中部以实现对机筒的稳固，将定位完成的线圈放入机筒，这一线圈的迁移操作由机械手完成，由于机筒与线圈均通过旋转载模完成了精准的周向定位，故而线圈放入机筒时无需再进行二次定位，机筒与线圈的匹配度良好，此时夹手松开移动至机筒上部并夹紧矫正线圈与机筒相对位置，避免线圈在压模操作时发生位置偏移，机筒上方的压模组件在驱动件的驱动下向下移动，压模组件下压至指定位置完成线圈与机筒的装配。本申请中，直线模组用以实现夹手的上下移动，驱动件用以控制压模组件的上下移动，线圈与机筒的装配操作均为自动化作业，旋转载模可实现对机筒、线圈的快速精准定位。

作为优选，定位板与安装板之间设有模组安装板，模组安装板沿其宽度方向两侧分别设有一个导柱，直线模组包括直线导轨，直线导轨位于模组安装板靠近机筒旋转载模的一侧，直线导轨远离定位板的一端设有伺服电机，直线导轨上滑动连接有滑块，夹手与滑块相连，夹手通过连接套与导柱滑动连接。模组安装板用以固定直线模组，模组安装板两侧的导柱用以对夹手的运动导向限位，避免夹手在移动过程中发生侧倾导致线圈与机筒的装配精度下降，夹手的上行、下行动作由滑块带动，以此保证夹手的无阻碍流畅滑动。

作为优选，夹手包括夹紧气缸、扶手安装板和扶手夹具，扶手夹具位于扶手安装板内侧，扶手安装板包括第一扶手安装板和第二扶手安装板，第一扶手安装板和第二扶手安装板在夹紧气缸驱动下可相向或相背移动，扶手夹具远离扶手安装板的一端设有弧形槽，弧形槽的轴线与机筒的轴向平行。夹手的动作主要包括两个，动作一是放置线圈之前对机筒的夹持稳固动作，动作二是在压模组件下压转配时对线圈与机筒相对位置的矫正动作，当夹手自动作一向动作二过渡时，夹手需要先松开机筒，待夹手移动至机筒上部时再夹紧矫正线圈与机筒相对位置，故而夹手需对夹持间距做灵活调整。本申请通过夹紧气缸实现夹持间距的灵活调整，扶手安装板与夹紧气缸相连，当夹紧气缸驱动第一扶手安装板和第二扶手安装板相向移动时，两个扶手夹具之间的夹持间距减小，此时夹手向夹持状态过渡，当夹紧气缸驱动第一扶手安装板和第二扶手安装板相背移动时，两个扶手夹具之间的夹持间距增大，此时夹手向迁移状态过渡。

作为优选，驱动件靠近定位板的一端连接有压板，压板平行于定位板，压模组件包括压模连接座和气动三爪卡盘压模，压模连接座远离定位板的一端与压板相连，压模连接座的另一端与气动三爪卡盘压模相连。压模组件的下压动作主要包括两个，动作一是气动三爪卡盘压模张开，下行走至覆盖完线圈露出的漆包线后三爪收紧，动作二是压模下压至指定位置完成装配；动作一的目的是实现对线圈的稳固，为避免直接下行的夹持动作造成蓬松的漆包线的结构损伤，本申请利用三爪卡盘压模的三爪张开、收紧动作，三爪张开以避让漆包线，三爪收紧以实现对线圈的稳固定位，动作二的作用是实现线圈与机筒的快速装配。

作为优选，定位板和安装板之间设有两个间隔平行布置的安装柱，两个安装柱的轴线配合构成第一平面，所述两个导柱的轴线配合构成第二平面，第一平面与第二平面垂直，视觉工装包括第一视觉工装和第二视觉工装，第一视觉工装和第二视觉工装沿安装柱的轴向间隔布置，安装柱的周面上卡接有视觉连接块，视觉连接块上连接有视觉工装安装板。本申请在定位板与安装板之间还加设了视觉工装，视觉工装辅助实现装配操作中的多工序协同，有效提升了加工精度、加工效率以及智能化加工水平。

作为优选，线圈旋转载模包括线圈中转座和第一旋转工装，线圈中转座位于定位板靠近安装板一侧，第一旋转工装位于定位板远离安装板一侧，线圈中转座与定位板之间设有视觉背景垫，线圈中转座一侧设有第一支架，第一支架远离定位板的一端设有激光位移传感器。第一支架上的激光位移传感器用于识别线圈的几何参数以辅助实现线圈的周向定位。

作为优选，机筒旋转载模包括夹块和第二旋转工装，夹块位于定位板靠近安装板一侧，夹块与机筒周面相适配，第二旋转工装位于定位板远离安装板一侧，夹手靠近定位板的一端连接有第二支架，第二支架上设有传感器。夹块用以实现对机筒的稳固定位。

作为优选，夹块呈弧形板状，夹块的外周面上设有弹性模摆杆，夹块包括第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块之间设有定位杆，夹块辅助机筒定位时弹性模摆杆与机筒的轴向平行。夹块在弹性模摆杆带动下可靠近或远离机筒转动，当弹性模摆杆带动夹块靠近机筒转动时，此时夹块执行对机筒的稳固定位动作，当弹性模摆杆带动夹块远离机筒转动时，此时可进行下料操作。

作为优选，所述视觉背景垫呈黑色。

作为优选，所述驱动件为伺服电机。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）本申请所述线圈压机可实现线圈、机筒的快速精准定位，完成线圈与机筒的自动装配；（2）可避免破坏漆包线，避免造成线圈的结构损伤；（3）可通过夹紧气缸实现夹持间距的灵活调整；（4）视觉工装辅助实现装配操作中的多工序协同，有效提升了加工精度、加工效率以及智能化加工水平。

附图说明

图1是本发明的正视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的轴测图。

图4是图2中沿A-A向的剖视图。

图5是本发明中部分组件的一个结构示意图。

图6是本发明中部分组件的另一个结构示意图。

图中：

机架1，定位板2，安装板3，线圈旋转载模4，线圈中转座401，第一旋转工装402，机筒旋转载模5，夹块501，第二旋转工装502，直线模组6，直线导轨601，伺服电机602，夹手7，夹紧气缸701，扶手安装板702，扶手夹具703，压模组件8，压模连接座801，驱动件9，视觉工装10，模组安装板11，导柱12，连接套13，压板14，安装柱15，视觉连接块16，视觉工装安装板17，视觉背景垫18，第一支架19，激光位移传感器20，第二支架21，弹性模摆杆22，定位杆23。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1至图6所示，一种自动化线圈压机，包括机架1，机架包括定位板2和位于定位板上方的安装板3，定位板上设有线圈旋转载模4和机筒旋转载模5，机筒旋转载模远离线圈旋转载模的一侧设有直线模组6，直线模组沿机筒的轴向布置，直线模组上设有用以矫正线圈与机筒相对位置的夹手7，夹手在直线模组带动下可沿机筒轴向往复移动，安装板靠近定位板的一侧设有压模组件8，安装板远离定位板的一侧设有驱动压模组件靠近或远离定位板移动的驱动件9，机架上设有视觉工装10，视觉工装位于安装板和定位板之间；定位板与安装板之间设有模组安装板11，模组安装板沿其宽度方向两侧分别设有一个导柱12，直线模组包括直线导轨601，直线导轨位于模组安装板靠近机筒旋转载模的一侧，直线导轨远离定位板的一端设有伺服电机602，直线导轨上滑动连接有滑块，夹手与滑块相连，夹手通过连接套13与导柱滑动连接；夹手包括夹紧气缸701、扶手安装板702和扶手夹具703，扶手夹具位于扶手安装板内侧，扶手安装板包括第一扶手安装板和第二扶手安装板，第一扶手安装板和第二扶手安装板在夹紧气缸驱动下可相向或相背移动，扶手夹具远离扶手安装板的一端设有弧形槽，弧形槽的轴线与机筒的轴向平行；驱动件靠近定位板的一端连接有压板14，压板平行于定位板，压模组件包括压模连接座801和气动三爪卡盘压模，压模连接座远离定位板的一端与压板相连，压模连接座的另一端与气动三爪卡盘压模相连；定位板和安装板之间设有两个间隔平行布置的安装柱15，两个安装柱的轴线配合构成第一平面，所述两个导柱的轴线配合构成第二平面，第一平面与第二平面垂直，视觉工装包括第一视觉工装和第二视觉工装，第一视觉工装和第二视觉工装沿安装柱的轴向间隔布置，安装柱的周面上卡接有视觉连接块16，视觉连接块上连接有视觉工装安装板17；线圈旋转载模包括线圈中转座401和第一旋转工装402，线圈中转座位于定位板靠近安装板一侧，第一旋转工装位于定位板远离安装板一侧，线圈中转座与定位板之间设有视觉背景垫18，线圈中转座一侧设有第一支架19，第一支架远离定位板的一端设有激光位移传感器20；机筒旋转载模包括夹块501和第二旋转工装502，夹块位于定位板靠近安装板一侧，夹块与机筒周面相适配，第二旋转工装位于定位板远离安装板一侧，夹手靠近定位板的一端连接有第二支架21，第二支架上设有传感器；夹块呈弧形板状，夹块的外周面上设有弹性模摆杆22，夹块包括第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块之间设有定位杆23，夹块辅助机筒定位时弹性模摆杆与机筒的轴向平行；所述视觉背景垫呈黑色；所述驱动件为伺服电机。

如图1和图4所示，本申请所述线圈压机包括机架，机架的左侧设有电气柜，机架包括自上而下间隔平行布置的安装板和定位板，定位板水平布置，定位板上连接有导柱的下端，导柱的上端与安装板相连，导柱垂直于定位板，导柱的数目为两个且左右间隔布置，模组安装板位于两个导柱之间，模组安装板上连接有直线模组，直线模组位于模组安装板沿图纸法向朝外的一侧，直线模组包括直线导轨、滑块和安装在直线导轨上端的伺服电机，滑块可沿直线上下滑行，滑块上连接有夹手，夹手包括与滑块相连的夹紧气缸，夹紧气缸位于滑块沿图纸法向朝外的一侧，夹紧气缸的左右两端分别连接有第一扶手安装板和第二扶手安装板，第一扶手安装板和第二扶手安装板相对的端面上均连接有扶手夹具，夹紧气缸可驱动第一扶手安装板和第二扶手安装板水平相向或相背移动，夹手还包括连接套，连接套与导柱滑动套接，夹手上行、下行时，导柱经连接套对夹手进行导向限位。

夹手的上方设有压模组件，压模组件自上而下包括压模连接座和气动三爪卡盘压模，压模连接座的上端与压板的下端面相连，压板的上端面与驱动件的输出端相连，驱动件安装在安装板上，驱动件为下压伺服电机，用以调配压模组件的下压装配动作。

如图4至图6所示，定位板上设有线圈旋转载模和机筒旋转载模，机筒旋转载模的夹块与压模组件同轴布置，夹块对机筒定位夹持时机筒与压模组件同轴布置，夹手的下端面上设有第二支架，第二支架上安装有传感器，该传感器用于识别机筒的几何参数以辅助实现机筒的周向定位，定位板上端面还设有安装柱，安装柱的数目为两个且沿图纸法向间隔布置，安装柱用以固定安装视觉工装，两个安装柱的轴线配合构成第一平面，所述两个导柱的轴线配合构成第二平面，第一平面与第二平面垂直，上述布置的目的是充分利用定位板与安装板之间的空间，实现线圈压机的紧凑化、小型化设计，尽可能减少空间占用，线圈旋转载模包括位于定位板上的线圈中转座，线圈中转座下方设有与视觉工装相配合的视觉背景垫，该视觉背景垫呈黑色，线圈中转座的一侧设有第一支架，第一支架上安装有激光位移传感器，该传感器用于识别线圈的几何参数以辅助实现线圈的周向定位。

本申请所述线圈压机的操作过程为：线圈旋转载模带动线圈转动，传感器识别几何参数实现对线圈的圆周定位，机筒旋转载模带动机筒转动，传感器识别几何参数实现对机筒的圆周定位，待机筒、线圈的圆周定位均完成后，夹手抱住机筒中部以实现对机筒的稳固，将定位完成的线圈放入机筒，这一线圈的迁移操作由机械手完成，由于机筒与线圈均通过旋转载模完成了精准的周向定位，故而线圈放入机筒时无需再进行二次定位，机筒与线圈的匹配度良好，此时夹手松开移动至机筒上部并夹紧矫正线圈与机筒相对位置，避免线圈在压模操作时发生位置偏移，机筒上方的压模组件在驱动件的驱动下向下移动，压模组件的下压动作主要包括两个，动作一是气动三爪卡盘压模张开，下行走至覆盖完线圈露出的漆包线后三爪收紧，动作二是压模下压至指定位置完成装配；动作一的目的是实现对线圈的稳固，为避免直接下行的夹持动作造成蓬松的漆包线的结构损伤，本申请利用三爪卡盘压模的三爪张开、收紧动作，三爪张开以避让漆包线，三爪收紧以实现对线圈的稳固定位，动作二的作用是实现线圈与机筒的快速装配。

Claims (8)

1.一种自动化线圈压机，其特征在于，包括机架，机架包括定位板和位于定位板上方的安装板，定位板上设有线圈旋转载模和机筒旋转载模，机筒旋转载模远离线圈旋转载模的一侧设有直线模组，直线模组沿机筒的轴向布置，直线模组上设有用以矫正线圈与机筒相对位置的夹手，夹手在直线模组带动下可沿机筒轴向往复移动，安装板靠近定位板的一侧设有压模组件，安装板远离定位板的一侧设有驱动压模组件靠近或远离定位板移动的驱动件，机架上设有视觉工装，视觉工装位于安装板和定位板之间；线圈旋转载模包括线圈中转座和第一旋转工装，线圈中转座位于定位板靠近安装板一侧，第一旋转工装位于定位板远离安装板一侧，线圈中转座与定位板之间设有视觉背景垫，线圈中转座一侧设有第一支架，第一支架远离定位板的一端设有激光位移传感器；机筒旋转载模包括夹块和第二旋转工装，夹块位于定位板靠近安装板一侧，夹块与机筒周面相适配，第二旋转工装位于定位板远离安装板一侧，夹手靠近定位板的一端连接有第二支架，第二支架上设有传感器。

2.根据权利要求1所述一种自动化线圈压机，其特征在于，定位板与安装板之间设有模组安装板，模组安装板沿其宽度方向两侧分别设有一个导柱，直线模组包括直线导轨，直线导轨位于模组安装板靠近机筒旋转载模的一侧，直线导轨远离定位板的一端设有伺服电机，直线导轨上滑动连接有滑块，夹手与滑块相连，夹手通过连接套与导柱滑动连接。

3.根据权利要求2所述一种自动化线圈压机，其特征在于，夹手包括夹紧气缸、扶手安装板和扶手夹具，扶手夹具位于扶手安装板内侧，扶手安装板包括第一扶手安装板和第二扶手安装板，第一扶手安装板和第二扶手安装板在夹紧气缸驱动下可相向或相背移动，扶手夹具远离扶手安装板的一端设有弧形槽，弧形槽的轴线与机筒的轴向平行。

4.根据权利要求1所述一种自动化线圈压机，其特征在于，驱动件靠近定位板的一端连接有压板，压板平行于定位板，压模组件包括压模连接座和气动三爪卡盘压模，压模连接座远离定位板的一端与压板相连，压模连接座的另一端与气动三爪卡盘压模相连。

5.根据权利要求2所述一种自动化线圈压机，其特征在于，定位板和安装板之间设有两个间隔平行布置的安装柱，两个安装柱的轴线配合构成第一平面，所述两个安装柱的轴线配合构成第二平面，第一平面与第二平面垂直，视觉工装包括第一视觉工装和第二视觉工装，第一视觉工装和第二视觉工装沿安装柱的轴向间隔布置，安装柱的周面上卡接有视觉连接块，视觉连接块上连接有视觉工装安装板。

6.根据权利要求1所述一种自动化线圈压机，其特征在于，夹块呈弧形板状，夹块在弹性模摆杆带动下可靠近或远离机筒转动，夹块包括第一夹块和第二夹块，第一夹块和第二夹块之间设有定位杆，夹块辅助机筒定位时弹性模摆杆与机筒的轴向平行。

7.根据权利要求1所述一种自动化线圈压机，其特征在于，所述视觉背景垫呈黑色。

8.根据权利要求1或2所述一种自动化线圈压机，其特征在于，所述驱动件为伺服电机。

Images