CN113787352B - 一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，包括自动插条机、转子焊接机、转子检测设备以及输送线，所述自动插条机用于在转子芯的沟槽内插设绝缘纸；所述转子焊接机用于转子芯的线圈的焊接作业；所述检测机构用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通；所述自动插条机、转子焊接机、转子检测设备自左向右依次设置，输送线位于自动插条机、转子焊接机和转子检测设备前端用于转子的输送；通过各个独立设备完成转子绕线后自动插条、焊接、检测作业，通过输送线以及各个上料结构实现电机转子的上下料和装夹，装夹时间快速，自动化程度高。

Description

一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备

技术领域

本发明涉及自动化加工设备领域，具体是一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备。

背景技术

电机主要由转子和定子组成，是实现电能到机械能转变的重要装置，是很多自动化装置的动力源，广泛应用于各行各业中。电机转子由转轴和转子铁芯构成，其生产过程主要包括将转子片压实成一个整体，然后再加热，加热好以后再将转轴压入转子内，最后再进行冷却和保压；而且电机转子应用广泛，我国对电机转子的需求量很大。

目前电机转子在加工过程中主要存在自动化程度低，加工效率低的问题。目前市场上虽然有用于自动化上下料和装夹的设备，但大部分设备利用机械手来实现电机转子的上下料和装夹，过长的装夹时间严重影响了电机转子加工效率，而且机械手成本比较高，因此电机转子的上下料及装夹大部分均由人工来完成，造成了加工过程自动化程度低，效率不高；工人劳动强度大，存在安全隐患。在电机转子加工过程中，由于加工时间很短，工人需要频繁手动进行上下料和装夹，直接与机床进行接触，劳动强度较大，在长时间的工作过程中存在着严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，包括自动插条机、转子焊接机、转子检测设备以及输送线，

所述自动插条机用于在转子芯的沟槽内插设绝缘纸；

所述转子焊接机用于转子芯的线圈的焊接作业；

所述检测机构用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通；

所述自动插条机、转子焊接机、转子检测设备自左向右依次设置，输送线位于自动插条机、转子焊接机和转子检测设备前端用于转子的输送；

进一步的，所述自动插条机包括：

插条机机架，作为自动插条机的主体结构；

送纸装置安装在插条机机架上，用于绝缘纸带的输送；

切纸装置安装在插条机机架上，用于绝缘纸带的切断；

插纸装置安装在插条机机架前端，用于将绝缘纸压入转子芯的沟槽内；

转子装夹装置，用于转子芯的夹装固定以及转动。

进一步的，所述插条机机架的顶部转动安装有绝缘纸带卷盘，所述送纸装置包括依次设置的滚轮单元和输送槽单元；所述滚轮单元安装在插条机机架上，滚轮单元包括两个对应设置的滚轮，滚轮的圆周表面上还设有凸起物，用于把将绝缘纸带挤压生成防滑花纹，滚轮单元通过挤压输送方式把生成花纹的绝缘纸带送入输送槽单元中；所述输送槽单元包括设有绝缘纸滑道的过纸槽，过纸槽同样安装在插条机机架上，且过纸槽的一端靠近滚轮单元以便于绝缘纸带插入其绝缘纸滑道内；

所述切纸装置至少有用于切断绝缘纸的切刀和压纸刀，所述压纸刀用于在切断绝缘纸带时将其压紧以便于顺利将半成品绝缘纸切断；

所述插纸装置至少有推杆和推杆座，该推杆固定在所述推杆座上用于将绝缘纸插入转子内，而该推杆座连接固定在插条机机架上；

所述转子装夹装置包括支撑架、上料组件及定位分度组件，所述上料组件安装在所述支撑架上，其用于把转子输送到工作位；所述上料组件包括下转子座、上转子座及转子上料气缸，其中下转子座利用转子上料气缸的动力实现垂直升起或降落以便于运送转子升降；下转子座、上转子座合抱时将转子固定；

所述定位分度组件包括定位顶紧气缸、分度步进电机以及夹爪；定位顶紧气缸的输出轴上固定有分度步进电机，分度步进电机的输出轴上固定安装有夹爪。

进一步的，所述转子焊接机包含有焊接机机架、焊接装置和焊接上料装置，焊接机机架前端固定有焊接装置，焊接上料装置在焊接装置的焊接端下方，

焊接装置至少包括焊枪升降机构以及焊枪，焊枪升降机构用于控制焊枪升降运动，焊枪升降机构可以为直线电机；

焊接上料装置用于将转子固定进行焊接，焊接上料装置结构与转子装夹装置结构类似。

进一步的，所述检测机构用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通，检测机构同样包括一个检测上料装置用于转子的上料和夹紧，其结构与转子装夹装置类似，但是减少一个定位分度组件组件。

进一步的，所述输送线包括两段结构：第一输送线以及第二输送线，以及位于第一输送线以及第二输送线之间的换向转运机构；值得注意的，所述第一输送线位于自动插条机前方，第二输送线位于转子焊接机和转子检测设备前方。

进一步的，所述第一输送线至少包括两块对称设置且固定的内板和两个对称设置且活动的外板，内板固定安装在第一支架顶部，内板的顶部还均匀间隔开设有若干第一V形槽用于转子的两端放置其上；所述外板位于内板外侧，外板的顶部均匀间隔设有若干第二V形槽，外板的底部连接有第一动力装置，第一动力装置至少包括两组呈夹角设置的第一气缸和第二气缸，其中第一气缸和第二气缸的顶部均与外板底部转动连接，第一气缸和第二气缸的底部均第一支架转动连接；第一动力装置无动作时，外板的高度低于内板的高度。

进一步的，所述换向转运机构包括平移机构、升降机构和转运支架，平移机构能够带动升降机构沿水平方向移动，升降机构能够带动转运支架沿竖直方向移动；升降机构和平移机构均由丝杠滑块驱动，丝杠滑块机构使用伺服电机或步进电机驱动，升降机构整体安装于平移机构当中的滑块上，转运支架安装于升降机构的滑块上；所述转运支架至少包括一个换向电机和一个气动夹爪，换向电机固定在升降机构的滑块底部，换向电机能够带动气动夹爪转动，气动夹爪固定换向电机的输出轴底部。

进一步的，所述第二输送线包括第二支架，第二支架顶部设有两个对称设置的安装支架，安装支架的内侧设有输送链组，两个安装支架上的输送链组同步动作，输送链组至少包括一个主动轮和一个从动轮，主动轮和从动轮之间通过输送链条传动连接，且输送链条上均匀间隔安装有放置块，放置块顶部开设有第三V形槽。

进一步的，所述转运支架还包括动力设备，动力设备可以为电机，动力设备通过传动机构驱动主动轮转动即可带动输送链条动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：插片机设备启动工作前，先安装绝缘纸带，把绕在绝缘纸卷盘上的绝缘纸带伸入送纸装置内，并把绝缘纸带的端头插入所述滚轮单元的滚轮之间；由所述转子装夹装置的上料组件将输送线转子芯运至所述上转子座内，并由所述定位分度组件的定位顶紧气缸顶紧；启动工作后，滚轮单元开始工作，把绝缘纸带送至所述输送槽单元中，滚轮单元把带缺口的绝缘纸带送至切纸装置中，由切刀切断生成半成品绝缘纸，插纸装置的推杆将绝缘纸插入推入转子芯的沟槽内，完成插纸动作；完成第一次插纸动作后，定位分度组件的定位顶紧气缸松开，由所述分度步进电机对转子芯进行分度旋转以便于进行下一次插纸动作，转子芯上最后一个沟槽插纸完成后，主机停止运行，转子装夹装置的定位分度组件松开，由上料组件下降带动转子脱离工作位，整个转子的插纸步骤全部完成；自动插条机实现自动化插纸，提高了插绝缘纸的工作效率；

第一输送线使用时，第一气缸和第二气缸动作时，此时外板上升且向右运动，外板将原本架设在第一V形槽上的转子顶起并向前带动，然后外板下降，转子落在下一个第一V形槽上，然后外板回归原位；

平移机构和升降机构为一组串联运动机构，带动转运支架进行水平和竖直方向的运动；转运支架能够举升转子，使得转子从第一输送线中移出，并带动转子运动至第二输送线。

附图说明

图1为一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备的结构示意图。

图2为一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备中自动插条机的示意图。

图3为一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备中第一输送线的结构示意图。

图4为一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备中第二输送线的结构示意图。

图5为一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备中换向转运机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，包括自动插条机100、转子焊接机200、转子检测设备300以及输送线400，

所述自动插条机100用于在转子芯的沟槽内插设绝缘纸；

所述转子焊接机200用于转子芯的线圈的焊接作业；

所述检测机构300用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通；

所述自动插条机100、转子焊接机200、转子检测设备300自左向右依次设置，输送线400位于自动插条机100、转子焊接机200和转子检测设备300前端用于转子的输送；

自动插条机100包括：

插条机机架110，作为自动插条机100的主体结构；

送纸装置120安装在插条机机架110上，用于绝缘纸带的输送；

切纸装置130安装在插条机机架110上，用于绝缘纸带的切断；

插纸装置140安装在插条机机架110前端，用于将绝缘纸压入转子芯的沟槽内；

转子装夹装置150，用于转子芯的夹装固定以及转动；

所述插条机机架110的顶部转动安装有绝缘纸带卷盘111，

所述送纸装置120包括依次设置的滚轮单元121和输送槽单元122；所述滚轮单元121安装在插条机机架110上，滚轮单元121包括两个对应设置的滚轮，滚轮的圆周表面上还设有凸起物，用于把将绝缘纸带挤压生成防滑花纹，滚轮单元121通过挤压输送方式把生成花纹的绝缘纸带送入输送槽单元122中；所述输送槽单元122包括设有绝缘纸滑道的过纸槽1221，过纸槽1221同样安装在插条机机架110上，且过纸槽1221的一端靠近滚轮单元121以便于绝缘纸带插入其绝缘纸滑道内。

所述切纸装置130至少有用于切断绝缘纸的切刀131和压纸刀132，所述压纸刀132用于在切断绝缘纸带时将其压紧以便于顺利将半成品绝缘纸切断；

所述插纸装置140至少有推杆141和推杆座142，该推杆141固定在所述推杆座142上用于将绝缘纸插入转子内，而该推杆座142连接固定在插条机机架110上；

所述转子装夹装置150包括支撑架151、上料组件152及定位分度组件153，所述上料组件152安装在所述支撑架151上，其用于把转子输送到工作位；所述上料组件152包括下转子座1521、上转子座1522及转子上料气缸1523，其中下转子座1521利用转子上料气缸1523的动力实现垂直升起或降落以便于运送转子升降；下转子座1521、上转子座1522合抱时将转子固定；

所述定位分度组件153包括定位顶紧气缸1531、分度步进电机1532以及夹爪1533；定位顶紧气缸1531的输出轴上固定有分度步进电机1532，分度步进电机1532的输出轴上固定安装有夹爪1533

所述定位顶紧气缸1531用于顶紧转子，防止转子在插片装置进行插片动作时发生转动或滑动，分度步进电机1532转动带动转子分度；

插片机设备启动工作前，先安装绝缘纸带，把绕在绝缘纸卷盘上的绝缘纸带伸入送纸装置120内，并把绝缘纸带的端头插入所述滚轮单元121的滚轮之间；由所述转子装夹装置150的上料组件152将输送线400转子芯运至所述上转子座1522内，并由所述定位分度组件153的定位顶紧气缸1531顶紧；启动工作后，滚轮单元121开始工作，把绝缘纸带送至所述输送槽单元122中，滚轮单元121把带缺口的绝缘纸带送至切纸装置130中，由切刀131切断生成半成品绝缘纸，插纸装置140的推杆141将绝缘纸插入推入转子芯的沟槽内，完成插纸动作；完成第一次插纸动作后，定位分度组件153的定位顶紧气缸1531松开，由所述分度步进电机1532对转子芯进行分度旋转以便于进行下一次插纸动作，转子芯上最后一个沟槽插纸完成后，主机停止运行，转子装夹装置150的定位分度组件153松开，由上料组件152下降带动转子脱离工作位，整个转子的插纸步骤全部完成；自动插条机实现自动化插纸，提高了插绝缘纸的工作效率；

所述转子焊接机200包含有焊接机机架210、焊接装置220和焊接上料装置，焊接机机架210前端固定有焊接装置220，焊接上料装置在焊接装置220的焊接端下方，

焊接装置220至少包括焊枪升降机构以及焊枪，焊枪升降机构用于控制焊枪升降运动，焊枪升降机构可以为直线电机；

焊接上料装置用于将转子固定进行焊接；

焊接上料装置结构与转子装夹装置150结构类似；

本发明中的焊接上料装置伸长并顶起转子至焊接装置220的焊接端进行焊接；整个过程均为自动进行，克服了现有技术中手工上料的缺陷，大大提升了工作效率和工作的安全性，且设备整体结构简单，便于生产中的广泛运用。

所述检测机构300用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通，为现有设备在此不做赘述；检测机构300同样包括一个检测上料装置310用于转子的上料和夹紧，其结构与转子装夹装置150类似，但是减少一个定位分度组件153组件；

由于对转子进行加工或检测时，通常需要对转子施加一定大小的力，为了防止转子脱出安装工位，在加工工位和检测工位处设置夹紧单元，当转子进入加工工位或检测工位后，夹紧单元对转子进行夹紧；加工完成后，夹紧单元放松，转子能够被移载组件240顺利运送至下一工位。夹紧单元可以是夹爪、定位钉等常见夹紧装置，由气缸、液压缸等常见驱动机构驱动；

所述输送线400包括两段结构：第一输送线410以及第二输送线420，以及位于第一输送线410以及第二输送线420之间的换向转运机构430；值得注意的，所述第一输送线410位于自动插条机100前方，第二输送线420位于转子焊接机200和转子检测设备300前方；

所述第一输送线410至少包括两块对称设置且固定的内板411和两个对称设置且活动的外板412，内板411固定安装在第一支架413顶部，内板411的顶部还均匀间隔开设有若干第一V形槽414用于转子的两端放置其上；

所述外板412位于内板411外侧，外板412的顶部均匀间隔设有若干第二V形槽416，外板412的底部连接有第一动力装置415，第一动力装置415至少包括两组呈夹角设置的第一气缸4151和第二气缸4152，其中第一气缸4151和第二气缸4152的顶部均与外板412底部转动连接，第一气缸4151和第二气缸4152的底部均第一支架413转动连接；

第一动力装置415无动作时，外板412的高度低于内板411的高度；

第一输送线410使用时，第一气缸4151和第二气缸4152动作时，此时外板412上升且向右运动，外板412将原本架设在第一V形槽414上的转子顶起并向前带动，然后外板412下降，转子落在下一个第一V形槽414上，然后外板412回归原位；

所述换向转运机构430包括平移机构431、升降机构432和转运支架433，平移机构431能够带动升降机构432沿水平方向移动，升降机构432能够带动转运支架433沿竖直方向移动；

平移机构431和升降机构432为一组串联运动机构，带动转运支架433进行水平和竖直方向的运动；转运支架433能够举升转子，使得转子从第一输送线410中移出，并带动转子运动至第二输送线420。

优选的，升降机构432和平移机构431均由丝杠滑块驱动，丝杠滑块机构使用伺服电机或步进电机驱动，升降机构432整体安装于平移机构431当中的滑块上，转运支架433安装于升降机构432的滑块上。

电机驱动平移机构431滑块移动时，带动整个升降机构432和转运支架433平移；平移到位后，升降机构432中的电机带动升降滑块升降，以带动转运支架433升降；利用电机驱动丝杠滑块运动，能够准确控制升降机构432和平移机构431的运动距离，使得转运支架433能够带动转子准确移动至各个安装工位230内；

所述转运支架433至少包括一个换向电机4331和一个气动夹爪4332，换向电机4331固定在升降机构432的滑块底部，换向电机4331能够带动气动夹爪4332转动，气动夹爪4332固定换向电机4331的输出轴底部；

所述第二输送线420包括第二支架421，第二支架421顶部设有两个对称设置的安装支架422，安装支架422的内侧设有输送链组423，两个安装支架422上的输送链组423同步动作，输送链组423至少包括一个主动轮4231和一个从动轮4232，主动轮4231和从动轮4232之间通过输送链条4233传动连接，且输送链条4233上均匀间隔安装有放置块4234，放置块4234顶部开设有第三V形槽4235；

所述转运支架433还包括动力设备，动力设备可以为电机，动力设备通过传动机构驱动主动轮4231转动即可带动输送链条4233动作。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (5)

1.一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，包括自动插条机、转子焊接机、转子检测设备以及输送线，其特征在于：

所述自动插条机用于在转子芯的沟槽内插设绝缘纸；

所述转子焊接机用于转子芯的线圈的焊接作业；

所述转子检测设备用于检测转子上线圈的焊接点位是否导通；

所述自动插条机、转子焊接机、转子检测设备自左向右依次设置，输送线位于自动插条机、转子焊接机和转子检测设备前端用于转子的输送；

所述输送线包括两段结构：第一输送线以及第二输送线，以及位于第一输送线以及第二输送线之间的换向转运机构；所述第一输送线位于自动插条机前方，第二输送线位于转子焊接机和转子检测设备前方；

所述第一输送线至少包括两块对称设置且固定的内板和两个对称设置且活动的外板，内板固定安装在第一支架顶部，内板的顶部还均匀间隔开设有若干第一V形槽用于转子的两端放置其上；所述外板位于内板外侧，外板的顶部均匀间隔设有若干第二V形槽，外板的底部连接有第一动力装置，第一动力装置至少包括两组呈夹角设置的第一气缸和第二气缸，其中第一气缸和第二气缸的顶部均与外板底部转动连接，第一气缸和第二气缸的底部均与 第一支架转动连接；第一动力装置无动作时，外板的高度低于内板的高度；

所述换向转运机构包括平移机构、升降机构和转运支架，平移机构能够带动升降机构沿水平方向移动，升降机构能够带动转运支架沿竖直方向移动；升降机构和平移机构均由丝杠滑块驱动，丝杠滑块机构使用伺服电机或步进电机驱动，升降机构整体安装于平移机构当中的滑块上，转运支架安装于升降机构的滑块上；所述转运支架至少包括一个换向电机和一个气动夹爪，换向电机固定在升降机构的滑块底部，换向电机能够带动气动夹爪转动，气动夹爪固定换向电机的输出轴底部。

2.根据权利要求1所述的一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，其特征在于，所述自动插条机包括：

插条机机架，作为自动插条机的主体结构；

送纸装置安装在插条机机架上，用于绝缘纸带的输送；

切纸装置安装在插条机机架上，用于绝缘纸带的切断；

插纸装置安装在插条机机架前端，用于将绝缘纸压入转子芯的沟槽内；

转子装夹装置，用于转子芯的夹装固定以及转动。

3.根据权利要求2所述的一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，其特征在于，所述插条机机架的顶部转动安装有绝缘纸带卷盘，所述送纸装置包括依次设置的滚轮单元和输送槽单元；所述滚轮单元安装在插条机机架上，滚轮单元包括两个对应设置的滚轮，滚轮的圆周表面上还设有凸起物，用于把将绝缘纸带挤压生成防滑花纹，滚轮单元通过挤压输送方式把生成花纹的绝缘纸带送入输送槽单元中；所述输送槽单元包括设有绝缘纸滑道的过纸槽，过纸槽同样安装在插条机机架上，且过纸槽的一端靠近滚轮单元以便于绝缘纸带插入其绝缘纸滑道内；

所述切纸装置至少有用于切断绝缘纸的切刀和压纸刀，所述压纸刀用于在切断绝缘纸带时将其压紧以便于顺利将半成品绝缘纸切断；

所述插纸装置至少有推杆和推杆座，该推杆固定在所述推杆座上用于将绝缘纸插入转子内，而该推杆座连接固定在插条机机架上；

所述转子装夹装置包括支撑架、上料组件及定位分度组件，所述上料组件安装在所述支撑架上，其用于把转子输送到工作位；所述上料组件包括下转子座、上转子座及转子上料气缸，其中下转子座利用转子上料气缸的动力实现垂直升起或降落以便于运送转子升降；下转子座、上转子座合抱时将转子固定；

所述定位分度组件包括定位顶紧气缸、分度步进电机以及夹爪；定位顶紧气缸的输出轴上固定有分度步进电机，分度步进电机的输出轴上固定安装有夹爪。

4.根据权利要求1所述的一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，其特征在于，所述转子焊接机包含有焊接机机架、焊接装置和焊接上料装置，焊接机机架前端固定有焊接装置，焊接上料装置在焊接装置的焊接端下方，

焊接装置至少包括焊枪升降机构以及焊枪，焊枪升降机构用于控制焊枪升降运动，焊枪升降机构为直线电机；

焊接上料装置用于将转子固定进行焊接。

5.根据权利要求1所述的一种转子绕线后自动插条、焊接、检测设备，其特征在于，所述第二输送线包括第二支架，第二支架顶部设有两个对称设置的安装支架，安装支架的内侧设有输送链组，两个安装支架上的输送链组同步动作，输送链组至少包括一个主动轮和一个从动轮，主动轮和从动轮之间通过输送链条传动连接，且输送链条上均匀间隔安装有放置块，放置块顶部开设有第三V形槽。

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