CN116260293A - 展开式定子的上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了展开式定子的上料装置。该上料装置包括三维运动机构和取放元件，所述取放元件安装在所述三维运动机构上、构成定子传送组件；所述取放元件能够靠近或远离定子工装。定子传送组件通过自身结构限位定子、将定子运送并固定在定子固定组件上。本发明提供的展开式定子的上料装置方便快捷，尤其适用于对展开式定子绕线机进行自动上料。

Description

展开式定子的上料装置

技术领域

本发明属于定子生产设备技术领域，具体涉及展开式定子的上料装置。

背景技术

申请号CN202220721562.5的专利申请提供了一种多尺寸的定子工装及绕线机，该定子工装用于展开式定子，如铰链式定子或分块式定子等，这种定子工装为夹持式，具有打开和夹持两种状态；通过上压板与主体相对运动，实现夹持多种尺寸的定子。

发明内容

基于上述类型的夹持式的定子工装结构，本发明提供展开式定子的上料装置，能够将组装好的定子定位放置在夹持式的定子工装上，或者将塑料骨架及铁芯进行组装再固定在定子工装上。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

作为实现本发明基本构思的技术方案，通过机械结构自动上料，该技术方案包括：提供展开式定子的上料装置，包括三维运动机构和取放元件，所述取放元件安装在所述三维运动机构上、构成定子传送组件；所述取放元件能够靠近或远离定子工装。上述技术方案实现了取放元件可移动的功能，所述取放元件用于限位展开式定子。

作为实现定子传送组件取放及限位定子的优选方案，所述取放元件为电磁铁或磁钢或磁铁或真空吸盘；取放元件能够吸附定子。在此基础上，作为补充限位结构，所述取放元件下方设有用于承托所述定子底部的第一安装板。

在另一优选实施例中，所述取放元件的一侧开设有定位槽，所述定位槽的形状匹配定子的形状。

作为实现定子传送组件运动的优选方案，定子传送组件还包括第一安装板、第二安装板和第三安装板上，所述第一安装板上用于安装所述取放元件；所述第一安装板滑动安装在第二安装板，所述第二安装板滑动安装在第三安装板上，所述第三安装板滑动安装在工作台上，滑动安装的各安装板之间通过电机或气缸驱动。上述结构构成三维运动机构，通过三个不同的滑动方向实现取放元件的三维空间运动，包括取放元件靠近或远离定子工装，上下方向运动将定子放置在定子工装上等。

在另一优选实施例中，还包括定子固定组件，所述定子固定组件包括工装限位机构；所述工装限位机构包括工装底座、第一支撑架和第三气缸；所述工装底座位于第一支撑架上；第三气缸能够将所述定子工装压紧在工装底座上。

在另一优选实施例中，所述定子固定组件还包括提升机构；所述提升机构与所述定子工装连接，带动所述定子工装在打开状态和夹持状态之间切换。

作为提升机构的一优选结构，所述提升机构包括第四安装板、提升导向柱和第六气缸。第四安装板平行于工作台，第四安装板上固定有两个提升导向柱，提升导向柱的顶端位于工装底座内的弹性元件下方；第四安装板底面安装有第六气缸，第六气缸驱动第四安装板相对工作台沿提升导向柱的方向运动。该结构通过提升导向柱抵住定子工装的弹性元件，实现定子工装的打开，并通过定子工装的弹性元件实现夹持。

在另一优选实施例中，所述定子固定组件包括压紧机构，所述压紧机构包括压块，所述压块上连有第四气缸，所述第四气缸能够带动所述压块靠近定子齿部。

在一优选实施例中，所述第一支撑架滑动连接在工作台上，所述第一支撑架上连有第二气缸，所述第二气缸能够驱动所述第一支撑架在工作台上滑动。该结构及动作能够配合定子工装装卸，比如远离定子传送组件后，便于放置或取下定子工装，还可衔接流水线进一步实现定子工装从上料装置到绕线机的流转。

在另一优选实施例中，还包括组装台和第五夹持组件；所述第五夹持组件能够在所述组装台和定子传送组件之间搬运定子。

更优的，所述组装台上设有定子托盘，所述定子托盘上设有与定子形状匹配的定子托盘工装座。

在另一优选实施例中，所述组装台上连有第三电机，所述第三电机连有分割器，能够驱动所述组装台转动。

本发明提供的上料装置最优方案通过取放元件的结构及形状限位定子及定子间距，取放元件的下方凸出的安装板进一步承托定子。定子传送组件能够靠近在打开状态下的定子工装、沿定子的卡槽的方向运动，将定子定位放置在定子工装上；提升机构回位使定子工装夹持状态；再通过压紧机构确认定子的安装情况并固定顶紧上压板，使定子整齐的固定在定子工装上。

该上料装置还可配备组装台，可以通过第五夹持组件将定子从组装台上取下，放置到定子传送组件上，组装台还可作为铁芯、塑料骨架的组装场所，实现组装的功能。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：本发明提供了一种将展开式定子安装到定子工装上的上料装置，通过取放元件进行转运，方便快捷，尤适用于对展开式绕线机进行自动上料。定子的底部接触取放元件下方用于承托的第一安装板部分，铁芯背部卡槽插在定子工装上，定子工装上下方向夹持塑料骨架，结合取放元件的上料固定到定子工装上，上述工序通过本发明的装置完成，实现了定子组装或上料的自动化；还可通过设置端子上料组件，实现端子的自动化安装。

附图说明

图1为本发明实施例1中展开式定子的上料装置的整体结构示意图；

图2为一种示例定子的结构示意图。

图3为本发明中定子传送组件的结构示意图；

图4为图3的A部分的局部放大图；

图5为定子固定组件的结构示意图；

图6为实施例2中展开式定子的上料装置的整体结构示意图；

图7为实施例2中的组装台结构示意图；

图8为图7的B部分的局部放大图；

图中标号：100、定子；101、铁芯；102、上骨架；103、下骨架；104、上骨架；

200、工作台；201、组装台；202、定子托盘；203、定子托盘工装座；204、分割器；205、第三电机；

300、定子传送组件；301、取放元件；302、第一安装板；303、第一导向柱；304、第二安装板；305、第一气缸；306、第三安装板；307、第一电机；308、第二电机；309、定位槽；

400、定子固定组件；401、定子工装；402、上压板；408、工装限位机构；409、工装底座；410、第一支撑架；411、第二气缸；412、第二支撑架；413、第三气缸；414、压紧机构；415、第四气缸；416、压块；417、第五气缸；418、提升机构；419、第四安装板；420、提升导向柱；421、第六气缸；

500、第五夹持组件；501、夹爪；502、第五安装板；503、第六安装板；504、第四电机；505、第三支撑架；506、第五电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，如无特殊说明，本发明所述的定子为展开式定子，展开式定子是指定子在绕线时保持直线形态的一类定子，这类定子适应于一种特别的绕线工艺，该工艺的基本原理是定子形态为直形时绕线，完成绕线后将直形的定子进行卷圆，如铰链式定子、分块式定子等，本发明所述的上料装置在该工艺中所实现的功能即是绕线前的定子上料。

实施例1：展开式定子的上料装置的结构

本实施例提供的展开式定子的上料装置整体如图1～5所示，包括定子传送组件300，定子传送组件300包括三维运动机构，用于实现定子移动，从而将定子放置在打开状态的定子工装401上。具体的，定子传送组件300还包括安装在三维运动机构上的取放元件301，通过取放元件301对定子100的吸附、自身形状等实现限位定子100，取放元件301可移动从而带动定子100移动，将定子100运送并固定在定子固定组件400上。

如图2所示，定子100从上到下包括上骨架102、铁芯101和下骨架103。因此，在本发明的一些实施例中，利用吸附作用，使取放元件301限位定子100，取放元件301可采用磁钢、磁铁、电磁铁或真空吸盘等。

在本发明的一优选实施例中，定子传送组件300的结构如图3所示，通过三维运动机构实现取放元件301的空间运动，具体的，定子传送组件300还包括第一安装板302、第一导向柱303、第二安装板304、第一气缸305、第三安装板306、第一电机307、第二电机308。三组可单独通电的电磁铁作为取放元件301固定在第一安装板302上，取放元件301左侧开设定位槽309，定位槽309的形状匹配定子100的形状；通过对铁芯101的磁性吸附作用及定位槽309的形状限位定子100的齿部(图2中a侧)，并保持定子100的间距；尤其适用于分块定子。第一安装板302的左端超出取放元件301，用于承托定子100的底部，防止定子100晃动。第一安装板302前后两端贯穿开孔，并固定有垂直于第一安装板302的直线运动轴承，直线运动轴承内连接第一导向柱303，第一导向柱303的底部固定在第二安装板304上；第一安装板302的顶部中间固定设置有第一气缸305，第一气缸305垂直于第一安装板302，另一端连接第二安装板304；第一气缸305驱动第一安装板302沿第一导向柱303做上下运动，实现将取放元件301上的定子100放置在定子工装401上的动作。第二安装板304的底部滑动连接在第三安装板306上，第三安装板306的右侧安装有第一电机307，第一电机307通过丝杠连接第二安装板304的底部；第一电机307驱动第二安装板304在第三安装板306上左右运动。第三安装板306的底部滑动连接在工作台200上，工作台200上固定有第二电机308，第二电机308通过丝杠连接在第三安装板306的底部；第二电机308驱动第三安装板306在工作台200上前后运动，结合第一安装板302上下运动、第二安装板304左右运动，带动取放元件301进行空间三维运动，使取放元件301能够位于等待位等待放置定子100，也可移动到定子工装401的上方，进而向下运动将定子100插入定子工装401上离开。

本发明基于背景技术中的定子工装401，提供定子固定组件400结构如下：定子固定组件400位于定子传送组件300的左侧，定子固定组件400包括工装限位机构408、压紧机构414和提升机构418。

在一优选实施例中，工装限位机构408用于在工作时限位定子工装401，同时可通过电气控制在定子100安装后解除限制；即实现定子工装401可拆卸。结构如图5所示，包括工装底座409、第一支撑架410、第二气缸411、第二支撑架412、第三气缸413。定子工装401放置在具有通孔的工装底座409上，工装底座409上开通孔用于容纳定子工装401的弹性元件(未示出)。工装底座409放置在第一支撑架410上；第一支撑架410滑动连接在工作台200上；第一支撑架410左侧的工作台200上安装有第二气缸411，第二气缸411的另一端连接第一支撑架410的左侧；第二气缸411驱动第一支撑架410在工作台200上滑动，滑动的方向平行于工作台200，实现定子工装401的左右移动，从而靠近或远离定子传送组件300，该动作用于配合定子工装401装卸，比如上料完成后向左运动衔接流水线进一步实现定子工装401从上料装置到绕线机的流转。定子工装401可拆卸的实现结构包括第二支撑架412和第三气缸413，第二支撑架412固定在工作台200上；第二支撑架412的顶部固定有两个第三气缸413，第三气缸413垂直于定子工装401的主体，第三气缸413向下压紧抵住主体的两端，拆卸定子工装401时将第三气缸413上升即可，方便且自动化程度高。另外，也可通过工装限位机构的变形适用于其他夹持式的定子工装。

定子固定组件400通过压紧机构414确保定子100牢靠的安装在定子工装401上；压紧机构414安装在第二支撑架412上，压紧机构414包括两对驱动元件，用于对定子100压紧，具体为，第二支撑架412的顶部、第三气缸413之间偏右位置固定有一对竖直的第四气缸415，两个第四气缸415的输出端固定连接压块416；压块416在定子工装401的右侧，压块416通过第四气缸415的带动能够在定子工装401的右侧上下运动；当分块定子100安装在定子工装401上后，压块416向下运动能够对分块定子100的齿部上表面施力，实现压紧、分块定子100对齐。第二支撑架412的顶部、第三气缸413之间还固定有两个第五气缸417，位于定子工装401的上压板402上方且方向垂直于上压板402所在平面。当上压板402在弹性元件的作用下压住定子100时，第五气缸417向下运动触压上压板402进一步确认压紧并能够反馈信号。第二支撑架412上还可设置位置传感器辅助检测上压板402位置。

定子工装401的上压板402抬起时为定子工装401打开状态、上压板402放下接触并压紧定子100时为定子工装401夹持状态；打开状态和夹持状态的切换通过工作台200下方的提升机构418抬起或放下上压板上下运动实现。该提升机构418包括：第四安装板419、提升导向柱420和第六气缸421。第四安装板419平行于工作台200，第四安装板419的前后两端固定有两个提升导向柱420，提升导向柱420向上穿过工作台200、第一支撑架410，提升导向柱420的顶端位于工装底座409内的弹性元件下方。第四安装板419底面固定安装第六气缸421，第六气缸421的另一端固定在工作台200上；第六气缸421驱动第四安装板419相对工作台200上下运动，进而带动固定在第四安装板419上的两根提升导向柱420上下运动，向上运动时能够穿过工装底座409，抵住弹性元件向上、顶起上压板402，便于分块定子100安装。

实施例结构的工作方法包括以下步骤；

(1)将展开式定子100放置在定子传送组件300上：定子传送组件300通过对铁芯101的吸附作用对定子100齿部(图2中a侧)进行固定，靠近定子固定组件400后将定子100的背部(图2中所示b侧)从上方插入定子工装401上，定子100底部抵住定子工装401，进一步使压块416下压进一步确保每块定子100的底部在定子工装401上对齐，提升机构418向下运动回位，使上压板402通过弹性元件回弹、上压板402压在定子100上；第五气缸417向下运动触压上压板402进一步确认压紧并能够反馈信号。

(2)物料下机：第三气缸413上抬，第二气缸411驱动第一支撑架410向左运动，从而带动工装底座409向左运动，此时可以将安装好定子100的定子工装401从第一支撑架410上取下，放置空的定子工装401和工装底座409后，第一支撑架410向右移动，第三气缸413向下压紧定子工装401；重复步骤(1)。上述步骤中，放置/取下定子工装401和工装底座409可以通过人工实现，也可通过机械结构自动化完成。

实施例2：带有定子上料流水线的展开式定子的上料装置

本发明也可以按另一种实施方式的技术方案设计出另一种衍生结构的展开式定子的上料装置，如图6所示，包括如实施例1所述的定子传送组件300和定子固定组件400，还包括组装台201和第五夹持组件500；组装台201位于定子传送组件300的右侧；用于为定子传送组件300供料；第五夹持组件500能够在组装台201和定子传送组件300之间搬运定子。在本实施例中，组装台201用于摆放定子，也可用作组装定子的场所，便于定子100的塑料骨架和铁芯101组装在一起。结合实施例1的上料装置，将在组装台201摆放好的定子100安装到上下夹持式的定子工装401上，实现了展开式定子的全自动上料。组装上料装置的工作台200上还安装有组装台201、第五夹持组件500。

如图6～7所示，组装台201位于定子传送组件300的右侧、安装在分割器204上，分割器204底部固定在工作台200上，使组装台201平行于工作台200。工作台200下对应分割器204的位置固定有第三电机205，第三电机205的输出端穿过工作台200连接在分割器204上，通过第三电机205和分割器204驱动组装台201转动。

组装台201的边缘固定有多个定子托盘202，本实施例中为六个，定子托盘202靠近组装台201圆心的一侧为内侧，内侧垂直开孔，通过螺栓固定在组装台201的上表面上。如图8所示，定子托盘202用于提供定子100的铁芯101和塑料骨架的组装区，其形状结构与组装后的定子100相适应。本发明提供了一种可行结构：定子托盘202的外侧上表面固定有定子托盘工装座203，定子托盘工装座203的形状适应定子100的形状，能够卡住定子100。更具体的，定子托盘工装座203的顶部开通槽，顶部通槽的方向平行于组装台201的径向，能够定位并卡住定子100。定子托盘工装座203的外侧面开槽，该槽用于让位定子100骨架及铁芯101，防止碰撞。

组装台201左侧的工作台200上为上述定子传送组件300，定子传送组件300后方的工作台200上安装有第五夹持组件500；第五夹持组件500包括：夹爪501、第五安装板502、第六安装板503、第四电机504、第三支撑架505、第五电机506。

夹爪501位于定子传送组件300上方，固定连接在第五安装板502的前侧，用于夹取组装台201上的组装好的定子100放置在定子传送组件300上。第五安装板502的后侧滑动连接在第六安装板503的前侧；第六安装板503的顶部固定有第四电机504，第四电机504通过丝杠连接第五安装板502；第四电机504的轴方向垂直于组装台201所在平面，驱动第五安装板502在第六安装板503上上下滑动，实现夹爪501靠近或远离组装台201或定子传送组件300。第六安装板503的后侧滑动连接在第三支撑架505上，第三支撑架505的左端固定有第五电机506，第五电机506通过丝杠连接第六安装板503，第五电机506的轴的方向平行于组装台201所在平面，使夹爪501沿组装台201的径向直线往复运动。

上述结构实现定子100上料的方法包括：第五夹持组件运动到定子托盘202，夹住组装后的定子100，夹爪501向上抬起取下定子100，靠近定子传送组件300，将组装好的定子100放置在定子传送组件300上，定子传送组件300通过对铁芯101的吸附作用对定子100进行固定，靠近定子固定组件400后将定子100从上方插入定子工装401上，定子100背部的燕尾槽插入定子工装401。压块416下压进一步确保每块定子100的底部沿定子工装401对齐，提升机构418向下使上压板402通过弹性元件回弹、上压板402压在定子100上；第五气缸417向下运动触压上压板402进一步确认压紧并能够反馈信号。

在本发明的实施例1和2中，夹爪501采用夹紧气缸控制。本发明中提供的滑动连接方式为凹槽与导轨的组合实现，其中导轨可以采用一条或多条平行的导轨；除此之外，还可采用直线导轨、滑轮等方式。

上述组装上料装置的上料方法包括：组装台还可作为铁芯、塑料骨架的组装场所，实现组装的功能。组装台的周围分布铁芯、塑料骨架的上料线，通过用于夹持的结构实现定子的铁芯、各种塑料骨架的定位移动，通过组装台的运动，对定子传送组件300供料，组装台上的定子通过夹爪501夹取，放置在定子传送组件300，再结合实施例1中的上料方法，完成组装后的定子100安装在定子工装401上。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“背”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。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.展开式定子的上料装置，包括三维运动机构，其特征在于，还包括取放元件(301)，所述取放元件(301)安装在所述三维运动机构上、构成定子传送组件(300)；所述取放元件(301)能够靠近或远离定子工装(401)。

2.根据权利要求1所述展开式定子的上料装置，其特征在于，所述取放元件(301)为电磁铁或磁钢或磁铁或真空吸盘。

3.根据权利要求1所述展开式定子的上料装置，其特征在于，所述取放元件(301)的一侧开设有定位槽(309)，所述定位槽(309)的形状匹配定子的形状。

4.根据权利要求1所述展开式定子的上料装置，其特征在于，还包括定子固定组件(400)，所述定子固定组件包括工装限位机构(408)；所述工装限位机构(408)包括工装底座(409)、第一支撑架(410)和第三气缸(413)；所述工装底座(409)位于第一支撑架(410)上；第三气缸(413)能够将所述定子工装(401)压紧在工装底座(409)上。

5.根据权利要求4所述的展开式定子的上料装置，其特征在于，所述定子固定组件(400)还包括提升机构(418)；所述提升机构(418)与所述定子工装(401)连接，带动所述定子工装(401)在打开状态和夹持状态之间切换。

6.根据权利要求4所述展开式定子的上料装置，其特征在于，所述定子固定组件(400)包括压紧机构(414)，所述压紧机构(414)包括压块(416)，所述压块(416)上连有第四气缸(415)，所述第四气缸(415)能够带动所述压块(416)靠近定子(100)齿部。

7.根据权利要求1所述展开式定子的上料装置，其特征在于，还包括组装台(201)和第五夹持组件(500)；所述第五夹持组件(500)能够在所述组装台(201)和定子传送组件(300)之间搬运定子(100)。

8.根据权利要求7所述的展开式定子的上料装置，其特征在于，所述组装台(201)上设有定子托盘(202)，所述定子托盘(202)上设有与定子形状匹配的定子托盘工装座(203)。

9.根据权利要求7所述的展开式定子的上料装置，其特征在于，所述组装台(201)上连有第三电机(205)，所述第三电机(205)连有分割器(204)，能够驱动所述组装台(201)转动。

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