CN114131329B - 一种磁钢片插装点胶设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁钢片插装点胶设备，包括台面板、分度盘、旋转升降装置、工装旋转装置以及插装磁性检测组件、磁钢插装组件和点胶组件，所述分度盘上开设有穿孔，各所述穿孔的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距以及各所述工装旋转装置的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距都相同，各所述穿孔的位置处都设置有工装盘，所述工装盘的下端设置有定位槽，各所述工装旋转装置都包括位于所述台面板上方的支承盘和用于驱动所述支承盘转动的旋转电机，所述支承盘上设置有与所述定位槽配合的定位柱。通过设置分度盘，并将插装磁性检测组件、磁钢插装组件和点胶组件按顺序设置在分度盘旁，各组件可同步动作互不干涉，生产效率相对较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机转子组装设备，尤其是一种磁钢片插装点胶设备。
背景技术
转子是电机中的旋转部件，永磁电机的转子上通常会设置有铁芯和磁钢片，铁芯和磁钢片主要有两种装配结构，即表贴式和内嵌式。由于表贴式磁钢只能通过热传递散热，工作时损耗大，需配合滤波装置才能降低损耗，因此现在普遍应用内嵌式结构。目前，内嵌式结构的转子，其磁钢片通常是采用人工插装和人工点胶的方式进行生产，生产效率相对较低。
公开号为CN212189832U的中国实用新型专利公开了一种自动压入磁钢点胶机，包括主机机架部件、电控部件、安装于所述主机机架部件上的储料部件、分磁部件、组圆部件、压磁部件和点胶部件，所述压磁部件包括模具部件，所述储料部件、分磁部件和组圆部件的数量均为两组，且相对设置，所述组圆部件包括用于连接所述分磁部件和所述模具部件的组圆轨道、用于推动磁钢由所述分磁部件进入所述组圆轨道的送磁构件和组圆构件，所述组圆构件用于将进入两侧组圆轨道的磁钢进行前端组圆连接和后端组圆连接。该自动压入磁钢点胶机虽然能够实现自动插装和自动点胶，执行插装动作时点胶部件需要暂停动作，反之，执行点胶动作时压磁部件需要暂停动作，生产效率仍然相对较低。
有鉴于此，本申请人对磁钢片插装点胶设备的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产效率相对较高的磁钢片插装点胶设备。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种磁钢片插装点胶设备，包括台面板、位于所述台面板上方的分度盘、用于驱动所述分度盘动作的旋转升降装置、多个以所述分度盘的轴线为中心等间距环绕布置在所述台面板上的工装旋转装置以及按顺时针或逆时针方向环绕所述分度盘布置且分别与不同的所述工装旋转装置一一对应布置的插装磁性检测组件、磁钢插装组件和点胶组件，所述分度盘上开设有多个以所述分度盘的轴线为中心等间距环绕布置的穿孔，所述穿孔的数量大于或等于所述工装旋转装置的数量，各所述穿孔的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距以及各所述工装旋转装置的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距都相同，各所述穿孔的位置处都设置有抵顶在所述分度盘上端面上的工装盘，所述工装盘的下端设置有定位槽，各所述工装旋转装置都包括位于所述台面板上方的支承盘和用于驱动所述支承盘转动的旋转电机，所述支承盘上设置有与所述定位槽配合的定位柱。
作为本发明的一种改进，所述旋转升降装置包括至少两个固定连接在所述分度盘下端面上的立板、同时竖直滑动连接在各所述立板上的滑架、固定连接在所述滑架上的顶升气缸以及用于驱动所述滑架转动的分度电机，所述分度电机的机壳与所述台面板相对固定布置，所述滑架的下端固定连接有平面滑动连接在所述分度电机的机壳上的转盘，所述转盘与所述分度电机的输出轴传动连接。
作为本发明的一种改进，所述工装旋转装置还包括竖直穿插在所述台面板上且贯穿所述台面板的轴承座和穿插在所述轴承座上且与所述轴承座转动连接的传动杆，所述支承盘与所述传动杆固定连接，所述旋转电机与所述台面板相对固定布置，且所述旋转电机的输出轴与所述传动杆固定连接。
作为本发明的一种改进，所述台面板上设置有龙门架，所述龙门架具有横梁，所述磁性检测组件和所述点胶组件分别安装在所述横梁的两端。
作为本发明的一种改进，所述磁性检测组件包括水平滑动连接在所述横梁上的检测滑板、用于驱动所述检测滑板滑动的检测平移电机、竖直滑动连接在所述检测滑板上的检测升降板、用于驱动所述检测升降板滑动的检测升降电机以及安装在所述检测升降板下端的磁性传感器。
作为本发明的一种改进，所述点胶组件包括水平滑动连接在所述横梁上的点胶滑板、用于驱动所述点胶滑板滑动的点胶平移电机、竖直滑动连接在所述点胶滑板上的点胶升降板、用于驱动所述点胶升降板滑动的点胶升降电机以及安装在所述点胶升降板下端的胶枪。
作为本发明的一种改进，所述磁钢插装组件包括与所述台面板相对固定布置且位于所述台面板侧下方的支撑板、位于所述支撑板上方的升降板、用于驱动所述升降板移动的电动推杆以及分别安装在所述升降板上的送料机构和夹料机械手，所述夹料机械手的末端设置有手指气缸，所述手指气缸的两个手指杆上分别固定连接有夹料板。
作为本发明的一种改进，所述送料机构包括固定连接在所述升降板上的支架、转动连接在所述支架上的料笼、用于驱动所述料笼旋转的送料电机以及用于防止所述料笼转动的止转气缸，所述料笼包括水平布置且转动连接在所述支架上的转杆、相互平行布置且分别固定连接在所述转杆上的前板和后板以及多个两端分别固定连接在所述前板和所述后板上且以所述转杆为中心匀布的中空储料杆，所述中空储料杆的内孔两端都与外部连通，所述支架在位于所述前板远离所述后板的一侧的位置处设置有接料座，所述接料座上开设有水平布置的接料孔，所述接料座远离所述前板的一侧固定连接有盖板，所述盖板和所述接料座之间形成有与所述接料孔连通且竖直布置的出料通道，所述接料座的下端设置有用于将进入所述出料通道的磁钢片往上推出所述出料通道的顶料气缸，所述中空储料杆移动到预定位置时该中空储料杆的内孔与所述接料孔衔接，所述支架在位于所述后板远离所述前板的一侧的位置处还设置有用于将所述中空储料杆内的磁钢往所述接料孔推送的推料气缸。
作为本发明的一种改进，所述后板上开设有多个与所述止转气缸配合的定位孔，所述定位孔的数量与所述中空储料杆的数量相同且一一对应布置。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、通过设置分度盘，并将插装磁性检测组件、磁钢插装组件和点胶组件按顺序设置在分度盘旁，各组件可同步动作互不干涉，生产效率相对较高。
2、利用分度盘的升降动作来实现工装盘和工装旋转装置之间的离合，而无需在不同的工装盘中转移工件，结构简单且有利于提高装配精度。
3、本发明采用的磁钢插装组件通过设置升降板，可实现送料机构和夹料机械手整体升降，使得夹料机械手从送料机构取料的运动行程和运动轨迹可以被固化，有助于简化控制系统，同时也能够降低对夹料机械手升降行程的要求，进而降低设备成本。
4、通过设置料笼，不仅可以提升磁钢片的装料数量，而且可以避免磁钢片之间相互干涉，有助于进一步提高生产效率。
附图说明
图1为本发明磁钢片插装点胶设备的结构示意图；
图2为本发明中旋转升降装置和分度盘的配合结构示意图；
图3为本发明中工装旋转转轴的剖切结构示意图；
图4为本发明中磁钢插装组件的结构示意图，图中省略支撑板等部分零部件；
图5为本发明中磁钢插装组件另一视角的结构示意图，图中省略支撑板等部分零部件。
图中标示对应如下：
10-台面板； 11-分度盘；
12-穿孔； 13-工装盘；
14-横梁； 15-第一定位柱
20-旋转升降装置；
21-立板； 22-滑架；
23-顶升气缸； 24-转盘；
25-分度电机； 30-工装旋转装置；
31-支承盘； 32-旋转电机；
33-轴承座； 34-传动杆；
35-第二定位柱； 40-磁性检测组件；
41-检测滑板； 42-检测平移电机；
43-检测升降板； 44-检测升降电机；
45-磁性传感器； 50-磁钢插装组件；
51-支撑板； 52-升降板；
53-电动推杆； 54-夹料机械手；
55-手指气缸； 56-夹料板；
60-点胶组件； 61-点胶滑板；
62-检测平移电机； 63-点胶升降板；
64-点胶升降电机； 65-胶枪；
70-送料机构； 71-支架；
72-料笼； 73-送料电机；
74-止转气缸； 75-接料座；
76-盖板；
77-出料通道； 78-顶料气缸；
79-推料气缸； 81-转杆；
82-前板； 83-后板；
84-中空储料杆； 85-定位孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1-图5所示，本实施例提供一种磁钢片插装点胶设备，包括台面板10、位于台面板10上方的分度盘11、用于驱动分度盘11动作的旋转升降装置20、多个以分度盘11的轴线为中心等间距环绕布置在台面板10上的工装旋转装置30以及按顺时针或逆时针方向环绕分度盘11布置且分别与不同的工装旋转装置30一一对应布置的磁性检测组件40、磁钢插装组件50和点胶组件60，其中，台面板10水平布置，且可通过机架与地面相对固定布置。工装旋转装置30的数量可以根据实际需要布置，在本实施例中以工装旋转装置30有六个为例进行说明，六个工装旋转装置30以分度盘11的轴线为中心匀布，其中四个工装旋转装置30分别与一个磁性检测组件40、两个磁钢插装组件50和一个点胶组件60一一对应布置，另外两个工装旋转装置30中，相对靠近磁性检测组件40的装旋转装置30作为上料工位，另一个工装旋转装置30作为卸料工位。
优选的，台面板10上设置有龙门架，龙门架具有横梁14，磁性检测组件50和点胶组件60分别安装在横梁14的两端。
分度盘11上开设有多个以分度盘11的轴线为中心等间距环绕布置的穿孔12，穿孔12的数量大于或等于工装旋转装置30的数量，且各穿孔12的轴线和分度盘11的轴线之间的间距以及各工装旋转装置30的轴线和分度盘11的轴线之间的间距都相同，以确保分度盘11旋转到预定位置时穿孔12可以与对应位置的工装旋转装置30同轴布置。各穿孔12的位置处都设置有抵顶在分度盘11上端面上的工装盘13，即工装盘13的下端外径大于穿孔12的直径，工装盘13的下端设置有第一定位槽和第二定位槽，工装盘13可以通过在常规的工装盘13的下端开设第一定位槽和第二定位槽的方式获得，并非本实施例的重点，此处不再详述。优选的，在本实施例中，穿孔12为开设在分度盘11周缘位置，且穿孔12在分度盘11的侧壁位置与外部连通，这样便于安装或维修是从分度盘11的侧面取出工装旋转装置30上的零部件；此外，分度盘11的上端面在位于各穿孔12旁的位置处设置有与第一定位槽配合的第一定位柱15，分度盘11在位于相邻两个穿孔12之间的位置处设置有减料槽，以便减轻分度盘11的重量，进而降低工作能耗。
旋转升降装置20包括至少两个固定连接在分度盘11下端面上的立板21、同时竖直滑动连接在各立板21上的滑架22、固定连接在滑架22上的顶升气缸23以及用于驱动滑架22转动的分度电机25，其中，滑架22和各立板21都通过滑轨和滑块配合结构实现滑动连接，这样可以保证旋转动作不会影响滑动结构，分度电机25的机壳通过安装在一个与台面板10固定连接的悬架上实现与台面板10相对固定布置；滑架22的下端固定连接有平面滑动连接在分度电机25的机壳上的转盘24，转盘24与分度电机25的输出轴通过直接固定连接或销键连接的方式实现传动连接。
各工装旋转装置30的结构相同，以其中一个为例，工装旋转装置30包括位于台面板10上方的支承盘31、用于驱动支承盘31转动的旋转电机32、竖直穿插在台面板10上且贯穿台面板10的轴承座33和穿插在轴承座33上且与轴承座33转动连接的传动杆34，其中，支承盘31的外径小于穿孔12的内径，以便穿插在穿孔12中，同时支承盘31与传动杆34固定连接，以便实现传动连接，旋转电机32通过安装在一个与台面板10固定连接的安装架上实现与台面板10相对固定布置，且旋转电机32的输出轴与传动杆34固定连接。此外，支承盘31上设置有与第二定位槽配合的第二定位柱35。
磁性检测组件40包括水平滑动连接在横梁14上的检测滑板41、用于驱动检测滑板41滑动的检测平移电机42、竖直滑动连接在检测滑板41上的检测升降板43、用于驱动检测升降板43滑动的检测升降电机44以及安装在检测升降板43下端的磁性传感器45。其中，检测平移电机42和检测滑板41以及检测升降电机44和检测升降板43之间的具体传动连接结构可以为常规的结构，例如齿轮齿条传动或丝杆组件传动等，此次不在详述。
磁钢插装组件50包括与台面板10相对固定布置且位于台面板10侧下方的支撑板51、位于支撑板51上方的升降板52、用于驱动升降板52移动的电动推杆53以及分别安装在升降板52上的送料机构70和夹料机械手54，其中，夹料机械手54为常规的机械手，可从市场上直接购买获得，其末端设置有手指气缸55，手指气缸55的两个手指杆上分别固定连接有夹料板56。优选的，在本实施例中，磁钢插装组件50有两个，分别与两个相邻的工装旋转装置30对应布置，且两个磁钢插装组件50共用一个支撑板51。
送料机构70包括固定连接在升降板52上的支架71、转动连接在支架71上的料笼72、用于驱动料笼72旋转的送料电机73以及用于防止料笼72转动的止转气缸74，其中，料笼72包括水平布置且转动连接在支架71上的转杆81、相互平行布置且分别固定连接在转杆81上的前板82和后板83以及多个两端分别固定连接在前板82和后板83上且以转杆81为中心匀布的中空储料杆84，转杆81和送料电机73之间通过联轴器实现传动连接，送料电机73则安装在支架71上，中空储料杆84与转杆81平行布置，中空储料杆84的内孔横截面与磁钢片的外轮廓形状相匹配，且其两端都与外部连通，以便磁钢片进出；止转气缸74和送料电机73不同时工作，止转气缸74的缸体固定连接在支架71上，其可以通过活塞压紧在前板82或后板83上实现止转，在本实施例中，后板83上开设有多个与止转气缸74配合的定位孔85，定位孔85的数量与中空储料杆84的数量相同且一一对应布置，通过将止转气缸74的活塞杆穿插在某一个定位孔85中实现特定位置处止转。
支架71在位于前板82远离后板83的一侧的位置处设置有接料座75，接料座75上开设有水平布置的接料孔，接料孔横截面形状与磁钢片的外轮廓形状相匹配，且接料孔与转杆81平行布置，接料座75远离前板82的一侧固定连接有盖板76，盖板76和接料座75之间形成有与接料孔连通且竖直布置的出料通道77，接料座75的下端设置有用于将进入出料通道77的磁钢片往上推出出料通道77的顶料气缸78，在初始状态，顶料气缸78位于出料通道77位于接料孔下方的位置处，以避免磁钢片被推入出料通道77后在重力作用下往下掉落，此外，出料通道77的宽度与磁钢片的厚度相匹配，以确保每一次推送只有一个磁钢片会被推入出料通道77。
中空储料杆84移动到预定位置时该中空储料杆84的内孔与接料孔衔接，该预定位置可以根据实际需要设置，例如可以设置在中空储料杆84运动行程的上极限位置，只需要保证中空储料杆84移到某一个位置时能够与接料孔衔接(位于同一直线上)以便磁钢从中空储料杆84被推送到接料孔内。此外，支架71在位于后板83远离前板82的一侧的位置处还设置有用于将中空储料杆84内的磁钢往接料孔推送的推料气缸79。使用前，预先在各中空储料杆84内装入磁钢片，使用时，各中空储料杆84依次在送料电机73的带动下运动至与接料孔衔接的位置，当中空储料杆84运动至与接料孔衔接的位置时，止转气缸74的活塞杆穿插在对应的定位孔85中实现止转，然后利用推料气缸79将磁钢片推入接料孔，并主意推入出料通道77，再利用顶料气缸78将磁钢片往上推动，使其上端从出料通道77穿出，最后利用夹料机械手54将磁钢片夹持并穿插到位于对应的工装旋转装置30上的铁芯的插槽中。
点胶组件60包括水平滑动连接在横梁14上的点胶滑板61、用于驱动点胶滑板61滑动的点胶平移电机62、竖直滑动连接在点胶滑板61上的点胶升降板63、用于驱动点胶升降板63滑动的点胶升降电机64以及安装在点胶升降板63下端的胶枪65。其中，点胶平移电机62和点胶滑板61以及点胶升降电机64和点胶升降板63之间的具体传动连接结构可以为常规的结构，例如齿轮齿条传动或丝杆组件传动等，此次不在详述。
使用时，人工或机械手将用于插装磁钢片的铁芯放置在上料工位的工装旋转装置30上并利用该装旋转装置30旋转至预定角度；然后分度盘11抬起并旋转，将铁芯从上料工位搬运至与磁性检测组件40对应的工装旋转装置30上(即检测工位)，利用磁性检测组件40检测铁芯靠近磁性传感器45的插槽内是否存在磁钢片，在这个过程中，磁性传感器45在检测平移电机42的驱动下靠近铁芯，然后在检测升降电机44的驱动下上下移动以对整段插槽进行检测，每检测一个插槽之后，铁芯在工装旋转装置30带动下旋转使得铁芯上的另一个插槽朝向磁性传感器45；检测完成之后，分度盘11抬起并旋转，将铁芯从检测工位搬运至与磁钢插装组件50对应的工装旋转装置30上(即插装工位)，利用磁钢插装组件50和工装旋转装置30的配合将磁钢片穿插在铁芯上对应的插槽中，需要说明的是，本实施例中设置有两个磁钢插装组件50，即插装工位有两个，因此每一个磁钢插装组件50进行插装一半的插槽，这样有助于提供组装速度；插装完成之后，分度盘11抬起并旋转，将铁芯从插装工位搬运至与点胶组件60对应的工装旋转装置30上(即点胶工位)，利用点胶平移电机62和点胶升降电机64的配合带动胶枪65移动到预定位置进行点胶，每点胶一个磁钢片之后，利用工装旋转装置30带动铁芯上的另一个磁钢片移动到点胶位置，以便胶枪65继续进行点胶；点胶完成之后，分度盘11抬起并旋转，将铁芯从点胶工位搬运至与卸料工位，利用人工或机械手将完成插装和点胶的铁芯取走。
上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，例如将上述实施例中的气缸变更为液压缸或电动推杆等，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种磁钢片插装点胶设备，其特征在于，包括台面板、位于所述台面板上方的分度盘、用于驱动所述分度盘动作的旋转升降装置、多个以所述分度盘的轴线为中心等间距环绕布置在所述台面板上的工装旋转装置以及按顺时针或逆时针方向环绕所述分度盘布置且分别与不同的所述工装旋转装置一一对应布置的插装磁性检测组件、磁钢插装组件和点胶组件，所述分度盘上开设有多个以所述分度盘的轴线为中心等间距环绕布置的穿孔，所述穿孔的数量大于或等于所述工装旋转装置的数量，各所述穿孔的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距以及各所述工装旋转装置的轴线和所述分度盘的轴线之间的间距都相同，各所述穿孔的位置处都设置有抵顶在所述分度盘上端面上的工装盘，所述工装盘的下端设置有定位槽，各所述工装旋转装置都包括位于所述台面板上方的支承盘和用于驱动所述支承盘转动的旋转电机，所述支承盘上设置有与所述定位槽配合的定位柱；
所述旋转升降装置包括至少两个固定连接在所述分度盘下端面上的立板、同时竖直滑动连接在各所述立板上的滑架、固定连接在所述滑架上的顶升气缸以及用于驱动所述滑架转动的分度电机，其中，所述滑架和各所述立板都通过滑轨和滑块配合结构实现滑动连接，所述分度电机的机壳通过安装在一个与所述台面板固定连接的悬架上实现与所述台面板相对固定布置；所述滑架的下端固定连接有平面滑动连接在所述分度电机的机壳上的转盘，所述转盘与所述分度电机的输出轴通过直接固定连接或销键连接的方式实现传动连接。
2.如权利要求1所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述工装旋转装置还包括竖直穿插在所述台面板上且贯穿所述台面板的轴承座和穿插在所述轴承座上且与所述轴承座转动连接的传动杆，所述支承盘与所述传动杆固定连接，所述旋转电机与所述台面板相对固定布置，且所述旋转电机的输出轴与所述传动杆固定连接。
3.如权利要求1所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述台面板上设置有龙门架，所述龙门架具有横梁，所述磁性检测组件和所述点胶组件分别安装在所述横梁的两端。
4.如权利要求3所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述磁性检测组件包括水平滑动连接在所述横梁上的检测滑板、用于驱动所述检测滑板滑动的检测平移电机、竖直滑动连接在所述检测滑板上的检测升降板、用于驱动所述检测升降板滑动的检测升降电机以及安装在所述检测升降板下端的磁性传感器。
5.如权利要求3所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述点胶组件包括水平滑动连接在所述横梁上的点胶滑板、用于驱动所述点胶滑板滑动的点胶平移电机、竖直滑动连接在所述点胶滑板上的点胶升降板、用于驱动所述点胶升降板滑动的点胶升降电机以及安装在所述点胶升降板下端的胶枪。
6.如权利要求1所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述磁钢插装组件包括与所述台面板相对固定布置且位于所述台面板侧下方的支撑板、位于所述支撑板上方的升降板、用于驱动所述升降板移动的电动推杆以及分别安装在所述升降板上的送料机构和夹料机械手，所述夹料机械手的末端设置有手指气缸，所述手指气缸的两个手指杆上分别固定连接有夹料板。
7.如权利要求6所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述送料机构包括固定连接在所述升降板上的支架、转动连接在所述支架上的料笼、用于驱动所述料笼旋转的送料电机以及用于防止所述料笼转动的止转气缸，所述料笼包括水平布置且转动连接在所述支架上的转杆、相互平行布置且分别固定连接在所述转杆上的前板和后板以及多个两端分别固定连接在所述前板和所述后板上且以所述转杆为中心匀布的中空储料杆，所述中空储料杆的内孔两端都与外部连通，所述支架在位于所述前板远离所述后板的一侧的位置处设置有接料座，所述接料座上开设有水平布置的接料孔，所述接料座远离所述前板的一侧固定连接有盖板，所述盖板和所述接料座之间形成有与所述接料孔连通且竖直布置的出料通道，所述接料座的下端设置有用于将进入所述出料通道的磁钢片往上推出所述出料通道的顶料气缸，所述中空储料杆移动到预定位置时该中空储料杆的内孔与所述接料孔衔接，所述支架在位于所述后板远离所述前板的一侧的位置处还设置有用于将所述中空储料杆内的磁钢往所述接料孔推送的推料气缸。
8.如权利要求7所述的磁钢片插装点胶设备，其特征在于，所述后板上开设有多个与所述止转气缸配合的定位孔，所述定位孔的数量与所述中空储料杆的数量相同且一一对应布置。
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