CN116454708A - 一种换向器云母片组装工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向器云母片组装工艺及设备，涉及换向器加工设备技术领域，包括机架，所述机架上设有一条凹形轨道，所述凹形轨道的两端分别设有送料机构和插片机构,所述送料机构包括储料仓和转料单元，所述储料仓内依次叠放有多条云母带，所述转料单元包括有一台吸盘和夹爪，所述吸盘活动安装在储料仓的开口侧，并可间歇性的将储料仓中的云母带吸出并送入至凹形轨道内。本发明通过在机架上设置送料机构和插片机构，能够同步实现送料加排片的动作过程，同在送料的过程中，在未到达插片机构处时云母片是以整条云母带的形式进行传动，相较于普通的夹具夹取云母片的方式而言，不仅减少夹取难度，同时呈带状的云母带比薄脆的云母片更易传动。

Description

一种换向器云母片组装工艺及设备

技术领域

本发明涉及换向器加工设备技术领域，尤其涉及一种换向器云母片组装工艺及设备。

背景技术

换向器是一种应用在直流电机中的器件，由内芯和排布在内芯外侧的云母片及铜片制成，在加工过程中，需要逐片的将云母片插入在内芯当中。

在申请号为CN201810421031.2，专利名称为一种换向器排片机的中国专利中，公开了包括机架，机架上设有云母片进料装置、铜片进料装置、排片装置、塑料芯进料装置、橡皮筋进料装置，云母片进料装置包括云母片振动盘、云母片进料导轨、云母片移动装置、云母片放置板、放置板驱动装置，铜片进料装置包括铜片振动盘、铜片进料导轨，铜片进料导轨连接于铜片振动盘，排片装置包括接片夹具、送片夹具、推送装置和产品圈夹具，塑料芯进料装置包括塑料芯振动盘、塑料芯进料导轨、塑料芯夹具、塑料芯夹具驱动装置，橡皮筋进料装置包括橡皮筋振动盘、橡皮筋进料导轨、橡皮筋夹具、橡皮筋夹具驱动装置。上述技术具有使用效果好，排片效率高的特点，能够自动化完成排片，大大提高了生产效率。

但在上述技术中的云母片的排片过程中，云母片进入到产品圈内的过程需要通过多个夹具结构的配合，才能将云母片从上料位置到达加工位置，而由于直接夹取体积小且薄脆的云母片的难度不低，需要夹具经过多次调试才能完成夹取动作，并且所夹取的云母片需要多次夹取的转料过程，进而导致整体加工效率偏低。

发明内容

本发明公开一种换向器云母片组装工艺及设备，旨在解决现有技术中的探测装置探测结果容易因外力影响导致结果产生误差并且难以恢复至初始状态的技术问题_。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种换向器云母片组装设备，包括机架，所述机架上设有一条凹形轨道，所述凹形轨道的两端分别设有送料机构和插片机构,所述送料机构包括储料仓和转料单元，所述储料仓内依次叠放有多条云母带，所述转料单元包括有一台吸盘和夹爪，所述吸盘活动安装在储料仓的开口侧，并可间歇性的将储料仓中的云母带吸出并送入至凹形轨道内，位于凹形轨道的上方还设有一个夹爪，所述夹爪可沿凹形轨道设置方向往复移动并将凹形轨道中的云母带往前推送，所述插片机构包括有固定台，所述固定台的两侧开口，其中一侧端朝向凹形轨道并与其相通，位于固定台的侧端设置有一柄切刀，所述切刀与凹形轨道内的云母带垂直设置，并自云母带进入到固定台内时，将云母带切割成片。

其中，位于固定台的上方和下方分别设置有顶针和工件圈芯，所述顶针可竖直弹性升降，并在朝固定台一侧方向移动时，插入进固定台内将切下的云母片顶进工件圈芯内部。

进一步地，所述储料仓上端开口并垂直安装在机架上，且其可朝凹形轨道方向往复移动，所述机架上垂直安装有一块与储料仓平行设置的侧立板，所述侧立板与储料仓分别位于凹形轨道的两侧，所述吸盘铰接在侧立板的上端部并可朝向储料仓上端开口处转动。

进一步地，所述侧立板朝储料仓的一端平行设有一块高度低于侧立板的固定板，所述固定板和侧立板之间形成的空间形成一条用于放置云母带的中转通道，所述中转通道的一端衔接于凹形轨道的一侧，其中，位于中转通道内横置有一根推杆，并可朝凹形轨道一侧方向往复移动。

进一步地，所述固定台的一侧安装有一块挡板，所述挡板与凹形轨道垂直设置，并可当切刀工作时，朝凹形轨道一侧方向移动同时横跨在凹形轨道上，限制凹形轨道中云母带的持续送入。

进一步地，所述机架上垂直安装有一块安装板，所述安装板上垂直插有一根可转动的驱动轴，所述驱动轴上套有第一凸轮和第二凸轮，其中，所述安装板上设有一个可竖直升降的滑块，所述顶针安装在滑块上，所述切刀的上端连接有一根连接臂，所述滑块和连接臂的上端均连接有一个接触件，所述接触件与第一凸轮和第二凸轮分别配合并向滑块和连接臂提供驱动力。

进一步地，所述第一凸轮为外端面不规则的凸轮，其外侧端包括有两个弧度大小不同但与驱动轴同轴的圆弧状凸起，同时两段凸起的两侧互不相连，所述第二凸轮呈圆柱状，其中部开设有一环形槽，所述环形槽自第二凸轮的周向起并朝第二凸轮一侧弯曲，其中，安装在滑块上的接触件始终抵触在第一凸轮的外侧端，安装在连接臂上的接触件始终在环形槽内活动。

进一步地，所述切刀的侧面还平行安装有对准块，所述切刀和对准块均弹性安装在连接臂上，且对准块先于切刀接触在云母带的侧端面上。

进一步地，所述机架上并位于送料机构和插片机构之间还设有推料机构，所述推料机构包括可沿凹形轨道铺设方向往复活动的驱动器，所述夹爪活动安装在驱动器上并可沿凹形轨道铺设方向往复移动，所述夹爪设在凹形轨道的正上方，并可夹住凹形轨道中的云母带。

进一步地，所述机架上安装有第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器设在送料机构和推料机构之间，其与驱动推杆活动的驱动机构电连接，所述第二传感器设在推料机构和插片机构之间，其与驱使挡板活动的驱动机构电连接，所述第三传感器设在第一传感器和第二传感器之间，其中，所述第一传感器和第二传感器的感知端均朝向凹形轨道上的云母带，当第三传感器被驱动器触发时，驱动器停止移动，同时安装在驱动器上的夹爪松开云母带并朝远离插片机构的方向移动并重新夹住云母带，位于驱动器上还设有一根抵触件，所述抵触件可朝机架端面方向移动，并抵在机架上，限制驱动器的移动，且驱动抵触件移动的驱动机构与第二传感器通信连接。

本方案还提供了一种换向器云母片组装工艺，包括如下步骤：

步骤1：驱使吸盘吸住一片储料仓中的云母带，将原本水平放置的云母带翻转呈竖直状态并送至固定板和侧立板之间中转通道中；

步骤2：驱使推杆将中转通道中的云母带朝依次沿着凹形轨道朝推料机构一侧送入；

步骤3：推料机构将云母带朝插片机构一侧持续送入，同时利用切刀将云母带切割成合适尺寸，再通过顶针将切下的云母片自上往下顶进工件圈芯中，并重复步骤3，直至工件圈芯内排满云母片。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过在机架上设置送料机构和插片机构，能够同步实现送料加排片的动作过程，同在送料的过程中，在未到达插片机构处时云母片是以整条云母带的形式进行传动，相较于普通的夹具夹取云母片的方式而言，不仅减少夹取难度，同时呈带状的云母带比薄脆的云母片更易传动；

通过所设置的切刀和滑块的同步协同，只需要一台驱动机构令驱动轴进行传动，同时利用第一凸轮和第二凸轮的转动，实现边切边排片的动作，减少云母片的多次工位切换，有效提高加工效率；

通过三组传感器的设置，当插片机构中的云母带所剩余量不多时，能够相应的通过送料机构和推料机构的协同配合，往插片机构内补充新的云母带，自动化程度较高。

附图说明

图1为本发明实施例中换向器组装设备整体结构示意图；

图2为本发明实施例中工件圈芯结构示意图；

图3为本发明实施例中送料结构处储料仓结构示意图；

图4为本发明实施例中送料结构侧视结构示意图；

图5为本发明实施例中图4中A处结构放大示意图；

图6为本发明实施例中凹形轨道布置示意图；

图7为本发明实施例中插片机构局部剖面示意图；

图8为本发明实施例中图7中B处结构放大示意图；

图9为本发明实施例中固定台内部分解结构示意图；

图10（a）为本发明实施例中云母带处在待切割状态结构示意图；

图10（b）为本发明实施例中云母带处在切割状态结构示意图；

图11（a）为本发明实施例中切割状态下对准块未与云母带接触状态示意图；

图11（b）为本发明实施例中切割状态下对准块与云母带接触但切刀还未接触在云母带状态示意图；

图11（c）为本发明实施例中切割状态下对准块和切刀均接触在云母带状态示意图；

图11（d）为本发明实施例中切割状态后云母片处在移动状态示意图；

图12为本发明实施例中推料机构布置示意图；

图13为本发明实施例中图12中C处结构放大示意图；

图14为本发明实施例中滑块和连接臂结构示意图；

图15为本发明实施例中第一凸轮和第二凸轮结构示意图；

图16为本发明实施例中第一凸轮正视结构示意图。

图中：1、机架；11、凹形轨道；12、侧立板；13、固定板；2、送料机构；21、储料仓；211、推板；22、转料单元；221、吸盘；222、推杆；3、插片机构；31、固定台；311、切刀；312、顶针；313、工件圈芯；314、挡板；315、对准块；316、通过孔；317、圆形槽；4、安装板；41、驱动轴；42、第一凸轮；43、第二凸轮；431、环形槽；44、滑块；45、连接臂；46、接触件；5、推料机构；51、驱动器；511、触发件；52、夹爪；53、抵触件；6、第一传感器；7、第二传感器；8、第三传感器。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在换向器的排片机相关领域中，尤其是在云母片的插片过程中，绝大多数都是直接将一片或多片云母片转至排片工位处进行插片，而常见的云母片的厚度在0.05mm-0.1mm之间，厚度很薄，并且由于云母片自身独特的材质，整体较脆，从而直接夹取云母片的方式需要精度很高的夹具结构，而在云母片的排片过程中，至少需要经历送料、插片这两个过程，而且需要工件圈芯313的自转配合，整体工位较多，而同时在紧凑的加工环境中设置如此多的工位本身就是一个难度，大多企业选择将工位分开，例如将云母片事先排布成周并统一插入到工件圈芯313中，或者设置多级插入机构，每一次只插入一片云母片，这样会造成加工效率的低下，并且云母片的多次转移容易造成云母片破损。

为此，本发明公开了一种换向器云母片组装设备，在简短的工位当中完美实现送料补料以及插片的同步，并且在减小对云母片造成伤害的前提下，让云母的工位切换效率增高。

首先请参阅附图1-附图16，当工件圈芯313中排满铜片之后需要进行云母片的排片时，令工件圈芯313移动到本设备的一侧。

值得说明的是，本案中工件圈芯313可进行自转，即插好一片云母片之后，能够自动的进行旋转，并且在插满云母片后能够自动的脱离本设备，具体的工位设置为常见的技术，本案及附图中并未示出，可通过将多个工件圈芯313圆周排布在分度盘上，利用分度盘的转动以及所设置的驱动机构，令工件圈芯313进行自转，本案中的工件圈芯313的底部设置有齿槽，能够通过传动带或齿轮的作用进行自转，而换向器的内芯固定在工件圈芯313的上端中部。

当工件圈芯313位于本设备处时，令吸盘221吸取一片储料仓21中的云母带(常见的为500mm长，0.05-0.1mm宽)，原本的云母带成水平放置，而吸盘221能够实现90°翻转，即将水平的云母片翻转成竖直状态，而本案中的机架1上铺设有一条凹形轨道11，而云母带的传动即插在凹形轨道11上的凹面处来实现。

在云母带进入到凹形轨道11中时，距离插片机构3还有一定的距离(40mm-50mm左右)，位于送料机构2和插片机构3之间设置有推料机构5，推料机构5包括可沿凹形轨道11铺设方向往复活动的驱动器51，而驱动器51上活动安装有一组夹爪52，夹爪52的夹持面设在凹形轨道11的正上方，当凹形轨道11中有云母带时，夹爪52会将云母带夹住，驱动器51开始工作，带动夹爪52朝插片机构3一侧送入。

而插片机构3包括有一个固定台31，固定台31的两侧均设有开口，开口呈与云母带侧端相匹配的矩形状，其中一侧端朝向凹形轨道11并与其相通，同时固定台31设在凹形轨道11的一侧末端(也可延伸进固定台31内，不作具体限定，如若仅设在固定台31的侧端处，固定台31的侧端开口即与凹形轨道11的末端相贴，确保云母带能够准备的插入进固定台31的内部)，当云母带的前端插入进固定台31的侧端开口处时，即准备开始排片工序。

排片工序分为两个阶段，将云母带等分切割的切割阶段和将切下的云母片的插入阶段，本案中的切割阶段和插入阶段采用同步协同的方式，即切完一片后立马进行插入，多次循环之后，将工件圈芯313内的云母片插满(圆周排布好，通过工件圈芯313的自转实现，插好一片后会同步的进行自转)。

具体的，在云母带的侧面分别设置有一柄相平行的切刀311和挡板314，切刀311与凹形轨道11内的云母带垂直设置，开始切割工作时，挡板314会贴合在云母带的前端，挡住云母带的持续送入，此时通过切刀311朝云母带侧端面方向移动，对云母带进行切割，切断后的云母片即所要插入进工件圈芯313内部所需的云母片。

位于固定台31中自上往下开设有一个通过孔316，而本案中的工件圈芯313位于通过孔316的底端，通过孔316的上方设置有一根可竖直弹性升降的顶针312，通过孔316所在平面与云母带相平行，并且位于切刀311的移动路径上，当切刀311切下一片云母片时，会将该片云母片推到通过孔316处，此时令顶针312进入到通过孔316内部，顶针312的下端会抵触在切下的云母片的上端，顶针312将云母片自通过孔316处抵进通过孔316另一次的工件圈芯313内部，完成之后，顶针312复位，工件圈芯313开始自转一定的角度，并等待下一次切割和顶针312下抵的过程，多次重复之后完成整个工件圈芯313的内部云母片排片，此时更换工件圈芯313，进行下一个工件圈芯313的排片。

更具体的，本案中的机架1沿机架1长度方向铺设有一条凹形轨道11，而送料机构2和插片机构3分别位于凹形轨道11的两端,位于送料机构2和插片机构3的中部更位于凹形轨道11的侧面设置有推料机构5，三个机构实现补料、送料、插片三个工序。

本案中的送料机构2包括储料仓21和转料单元22两个部分，储料仓21内依次叠放有多条云母带，储料仓21整体呈中空的矩形壳体状，并且上端设置有开口同时垂直安装在机架1上，整个储料仓21的底部通过滑轨滑槽结构活动安装在机架1上，可朝凹形轨道11方向靠近(远离)，位于储料仓21的内部设有一块可竖直升降的推板211，而转料单元22包括有一台吸盘221和夹爪52，吸盘221活动安装在储料仓21的开口侧，并可间歇性的将储料仓21中的云母带吸出并送入至凹形轨道11内。

具体的，机架1上垂直安装有一块与储料仓21平行设置的侧立板12，侧立板12与储料仓21分别位于凹形轨道11的两侧，而吸盘221铰接在侧立板12的上端部，并可朝向储料仓21上端开口处转动。

当需要吸盘221开始补料时，此时的储料仓21整体朝向侧立板12方向移动，驱使吸盘221进行转动，而吸盘221的转动轨迹恰好在储料仓21的上端处，此时的推板211将云母带朝上托起，吸盘221开始工作将最上方的云母带吸住，同时推板211复位，并且储料仓21朝远离侧立板12的一侧方向移动，此时的吸盘221继续转动，转至指定位置处时，吸盘221关闭，而云母带已经从原本的水平状态随吸盘221的转动翻转至竖直状态，云母带在重力的作用下朝下掉落。

进一步的，位于侧立板12朝储料仓21的一端平行设有一块高度低于侧立板12的固定板13，固定板13和侧立板12之间形成的空间形成一条用于放置云母带的中转通道，中转通道的一端衔接于凹形轨道11的一侧，从而当吸盘221关闭时，云母带会恰好掉落进中转通道内，云母带的前端朝向凹形轨道11的一端(起始端)，但此时并未进入到凹形轨道11内移动。

值得说明的是，本案中的固定板13上端面呈斜面，并且朝向侧立板12方向往下倾斜，提高云母带进入到中转通道内的概率，不会发生过大的偏移。

位于中转通道内横置有一根推杆222，并可朝凹形轨道11一侧方向往复移动，在云母带掉落到中转通道内后，推杆222会在云母带远离凹形轨道11的一端并与云母带交叉设置，本案中与云母带的侧端相垂直，推杆222横跨在中转通道内部，当推杆222开始移动时，将云母带推出中转通道内，并朝凹形轨道11处移动。

而位于凹形轨道11的上方还设有一个夹爪52，当推杆222推进的云母带进入到夹爪52的夹取范围内后，夹爪52开始工作，夹住云母带，并沿凹形轨道11设置方向往前推送，而夹爪52同样的可在驱动器51上往复滑动(二者之间设置有滑槽滑轨结构，并且有独立的驱动单元)。

具体的，机架1上并位于送料机构2和插片机构3之间还设有推料机构5，推料机构5包括可沿凹形轨道11铺设方向往复活动的驱动器51，夹爪52活动安装在驱动器51上并可沿凹形轨道11铺设方向往复移动，夹爪52设在凹形轨道11的正上方，并可夹住凹形轨道11中的云母带。

而本案中另一个特色即能够通过传感器的协同来实现云母带的补料。

云母带在固定台31内侧开始切割时，夹爪52会始终固定在云母带上，通过驱动器51的移动来实现不间断的送料，但云母带的长度有限，再进行若干次的插入过程之后，云母带的长度变低，存在以下几个问题，一是过短的云母带在切刀311的作用下容易发生弯折，二是剩余的云母带如何从固定台31中脱出，三是如何不间断的进行加工，减少补料所用的时间。

具体的，本案中位于凹形轨道11的设置方向依次设置有第一传感器6、第三传感器8和第二传感器7(从送料机构2一侧开始)，第一传感器6和第二传感器7的感知端均朝向凹形轨道11上的云母带，而每个传感器的作用均不相同，每个传感器均与送料机构2和推料机构5内的驱动单元通信连接。

由于第一传感器6设在送料机构2和推料机构5之间，当第一传感器6感知到位于凹形轨道11中的云母带的尾端(远离插片机构3)时，此时需要吸盘221和储料仓21的配合往中转通道内补充新的云母带(也可在中转通道内的云母带被推离中转通道内后继续补充云母带，可通过在一定时间内控制吸盘221和储料仓21的自主工作，可在推杆222推出云母带复位后就开始补充新的云母带，为公知技术，不再过多赘述)而第一传感器6与控制推杆222活动的驱动机构电连接，即当第一传感器6感知不到云母带的间歇中，推杆222将新的云母带重新推到第一传感器6处，由于推出的云母带长度过长，推杆222的移动距离受限，因此在将云母带推进第一传感器6附近时，推杆222会复位。

值得注意的是，夹爪52此时仍然夹在前一条云母带上。

当第二传感器7感知到云母带的前端时，判定云母带即将进入到固定台31的内部，此时向控制挡板314活动的驱动机构发出信号，挡板314此时会朝固定台31内部方向移动，并挡在云母带的移动轨迹的前端，当云母带进入到固定台31内部后，抵在挡板314的内侧限制云母带的继续移动。

值得注意的是，当第二传感器7感知到云母带的末端时，即判定剩余可切割的云母带存量不足以继续切割，剩余的云母带视作为废料，此时将挡板314复位，当下一条新的云母带进入后，会将剩下的云母带废料抵出固定台31的内部，具体的控制方法还可为计时制或插片的频率，即当云母带进入到固定台31内部的时间或一条云母带能够允许插片的次数之后，驱使挡板314复位，不再限制云母带移出固定台31，具体的方式有多种，均为公知技术，本案并不作限定同时并无过多赘述。

值得注意的是，本案中的驱动器51上还设有一根抵触件53，抵触件53整体呈圆柱状，当云母带的末端被第二传感器7所感知后，向控制抵触件移动的驱动机构发出信号，从而使得抵触件抵触在机架1的上端面上，让驱动器51无法移动，停止对云母带的持续送入，直至新的云母带将旧的云母带抵出。

本案中的第二传感器7在感知到新的云母带进入后，会延迟触发挡板314的移动，即在第二传感器7感知到新的云母带进入后，会等云母带往前推送2-3秒之后才会让挡板314挡在云母带的移动路径前端，而在新旧云母带替换的过程中，利用这个时间空隙，新的云母带将旧的云母带顶出，上述抵触件53的抵触时间可与延迟时间同步，当挡板314重新挡在云母带的移动路径的前端后，抵触件53不再抵触在机架1上端，让驱动器51继续移动。

而固定台31远离凹形轨道11的一端开设有圆形槽317，圆形槽317往凹形轨道11一侧延伸，当旧的云母带废料被顶出至圆形槽处时，会很快的裸露在圆形槽的外侧，没有了内部限位通道(矩形槽)的限制，在重力的作用下很快掉落出固定台31，之后挡板314重新挡在新的云母带前端。

而本案中的第三传感器8设在第一传感器6和第二传感器7之间，其中，当第三传感器8被驱动器51触发时，驱动器51停止移动，同时安装在驱动器51上的夹爪52松开云母带并朝远离插片机构3的方向移动并重新夹住云母带。

具体的，第三传感器8设置在靠近第二传感器7的一侧，即朝向固定台31方向，上端呈凹形状，而驱动器51的底部设有有一矩形的触发件511，当触发件511被第三传感器8所捕捉后，说明驱动器51已经即将移动至最大行程处(夹爪52夹取的部位并不是在云母带的末端)，需要重新调整夹爪52的夹取部位，触发之后，夹爪52松开当前夹住云母带的部位，驱动器51朝远离插片机构3的方向移动，夹爪52重新夹住云母带，驱动器51再次朝插片机构3一侧进行云母带的送入。

而本案中将云母带等分切割的切割阶段和将切下的云母片的插入阶段为间歇式配合，与其他现有技术不同的是，两组机构只需要一台驱动机构所驱动，减少驱动设备的使用，减少维护成本。

具体的，位于机架1上垂直安装有一块安装板4，安装板4上垂直插有一根可转动的驱动轴41，驱动轴41上套有第一凸轮42和第二凸轮43，而安装板4上设有一个可竖直升降的滑块44，顶针312安装在滑块44上，切刀311的上端连接有一根连接臂45，滑块44和连接臂45的上端均连接有一个接触件46，接触件46与第一凸轮42和第二凸轮43分别配合并向滑块44和连接臂45提供驱动力。

第一凸轮42为外端面不规则的凸轮，其外侧端包括有两个弧度大小不同但与驱动轴41同轴的圆弧状凸起，同时两段凸起的两侧互不相连，在本案中，两段凸起的半径比例为1：2，并且分别为不同大小半径圆的五分之一和三分之一，当滑块44上的接触件46移动到较大半径的凸起处时，让滑块44朝下移动，而本案中滑块44和安装板4之间设置有复位弹簧，当滑块44因凸起抵触而朝下移动时，会拉伸复位弹簧，当滑块44上的接触件46抵触在较小半径的凸起处时，在复位弹簧的作用下将滑块44朝上拉伸，顶针312实现下降和上升的动作过程。

而第二凸轮43呈圆柱状，其中部开设有一环形槽431，环形槽431自第二凸轮43的周向起并朝第二凸轮43一侧弯曲，安装在滑块44上的接触件46始终抵触在第一凸轮42的外侧端，安装在连接臂45上的接触件46始终在环形槽431内活动。

值得注意的是，本案中的接触件46为一可转动的滚轮，设置在滑块44上的滚轮(接触件46)可在第一凸轮42外端面上滚动；

设置在第二凸轮43上的滚轮(接触件46)滚动在环形槽431的槽内侧壁上。

在本案中，滑块44朝下移动时，连接臂45上的接触件46会恰好在弧形槽体中，当滑块44朝上移动时，连接臂45上的接触件46会从弧形槽体中脱离并在弯曲的部分中移动，本案中的弯曲方向朝第二凸轮43一侧，进而连接臂45会朝向云母带一侧方向移动，安装在连接臂45上的切刀311会开始进行云母带的切割，当连接臂45上的接触件46脱离弯曲部位时，移动到另一处弧形槽体中，切刀311朝远离云母带一侧方向移动，总体来实现了，切刀切断云母带-切刀复位-顶针312下压-顶针312上升复位的循环过程。

而为了保证切刀311的切割效果，在本案中，切刀311的侧面还平行安装有对准块315，切刀311和对准块315均弹性安装在连接臂45上，切刀311和对准块315和连接臂45之间均活动连接，且与连接臂45的接触部位处均安装有弹簧，当切刀311和对准块315均抵在云母带侧端的过程中，弹簧均有压缩的过程，并积攒一定的弹性势能，但对准块315先于切刀311接触在云母带的侧端面上，保证切刀311进行切割时，能够压紧云母带的切割部位侧面，避免出现云母带出现过大的形变。

同时，本案中的连接臂45底端与机架1上端相接触，位于连接臂45的底端安装有一个活动轮，可在机架1上端进行滚动，提高连接臂45的活动顺畅度。

需要说明的是，上述方案中所用的“驱动结构”、“驱动单元”的具体使用器件不作具体限定，可用气缸、推杆、电机等结构予以替代，并且传感器和驱动之间的连接和通信均为公知技术，本案并无过多赘述。

本方案还提供了一种换向器云母片组装工艺，包括如下步骤：

步骤1：驱使吸盘吸住一片储料仓21中的云母带，将原本水平放置的云母带翻转呈竖直状态并送至固定板13和侧立板12之间中转通道中；

步骤2：驱使推杆222将中转通道中的云母带朝依次沿着凹形轨道11朝推料机构5一侧送入；

步骤3：推料机构5将云母带朝插片机构3一侧持续送入，同时利用切刀311将云母带切割成合适尺寸，再通过顶针312将切下的云母片自上往下顶进工件圈芯313中，并重复步骤3，直至工件圈芯313内排满云母片。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换向器云母片组装设备，其特征在于，包括机架，所述机架上设有一条凹形轨道，所述凹形轨道的两端分别设有：

送料机构,所述送料机构包括储料仓和转料单元，所述储料仓内依次叠放有多条云母带，所述转料单元包括有一台吸盘，所述吸盘活动安装在储料仓的开口侧，并可间歇性的将储料仓中的云母带吸出并送入至凹形轨道的一侧，位于凹形轨道的上方还设有一个夹爪，所述夹爪可沿凹形轨道设置方向往复移动并将凹形轨道中的云母带往前推送；

插片机构，所述插片机构包括有固定台，所述固定台的两侧开口，其中一侧端朝向凹形轨道并与其相通，位于固定台的侧端设置有一柄切刀，所述切刀与凹形轨道内的云母带垂直设置，并自云母带进入到固定台内时，将云母带切割成片；

其中，位于固定台的上方和下方分别设置有顶针和工件圈芯，所述顶针可竖直弹性升降，并在朝固定台一侧方向移动时，插入进固定台内将切下的云母片顶进工件圈芯内部。

2.根据权利要求1所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述储料仓上端开口并垂直安装在机架上，且其可朝凹形轨道方向往复移动；

其中，所述机架上垂直安装有一块与储料仓平行设置的侧立板，所述侧立板与储料仓分别位于凹形轨道的两侧，所述吸盘铰接在侧立板的上端部并可朝向储料仓上端开口处转动。

3.根据权利要求2所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述侧立板朝储料仓的一端平行设有一块高度低于侧立板的固定板，所述固定板和侧立板之间形成的空间形成一条用于放置云母带的中转通道，所述中转通道的一端衔接于凹形轨道的一侧；

其中，位于中转通道内横置有一根推杆，并可朝凹形轨道一侧方向往复移动。

4.根据权利要求1所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述固定台的一侧安装有一块挡板，所述挡板与凹形轨道垂直设置，并可当切刀工作时，朝凹形轨道一侧方向移动同时横跨在凹形轨道上，限制凹形轨道中云母带的持续送入。

5.根据权利要求4中所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述机架上垂直安装有一块安装板，所述安装板上垂直插有一根可转动的驱动轴，所述驱动轴上套有第一凸轮和第二凸轮；

其中，所述安装板上设有一个可竖直升降的滑块，所述顶针安装在滑块上，所述切刀的上端连接有一根连接臂，所述滑块和连接臂的上端均连接有一个接触件，所述接触件与第一凸轮和第二凸轮分别配合并向滑块和连接臂提供驱动力。

6.根据权利要求5中所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述第一凸轮为外端面不规则的凸轮，其外侧端包括有两个弧度大小不同但与驱动轴同轴的圆弧状凸起，同时两段凸起的两侧互不相连；

所述第二凸轮呈圆柱状，其中部开设有一环形槽，所述环形槽自第二凸轮的周向起并朝第二凸轮一侧弯曲；

其中，安装在滑块上的接触件始终抵触在第一凸轮的外侧端，安装在连接臂上的接触件始终在环形槽内活动。

7.根据权利要求6所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述切刀的侧面还平行安装有对准块，所述切刀和对准块均弹性安装在连接臂上，且对准块先于切刀接触在云母带的侧端面上。

8.根据权利要求3中所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述机架上并位于送料机构和插片机构之间还设有：

推料机构，所述推料机构包括可沿凹形轨道铺设方向往复活动的驱动器，所述夹爪活动安装在驱动器上并可沿凹形轨道铺设方向往复移动，所述夹爪设在凹形轨道的正上方，并可夹住凹形轨道中的云母带。

9.根据权利要求8中所述的一种换向器云母片组装设备，其特征在于，所述机架上安装有：

第一传感器，所述第一传感器设在送料机构和推料机构之间，其与驱动推杆活动的驱动机构电连接；

第二传感器，所述第二传感器设在推料机构和插片机构之间，其与驱使挡板活动的驱动机构电连接；

第三传感器，所述第三传感器设在第一传感器和第二传感器之间；

其中，所述第一传感器和第二传感器的感知端均朝向凹形轨道上的云母带，当第三传感器被驱动器触发时，驱动器停止移动，同时安装在驱动器上的夹爪松开云母带并朝远离插片机构的方向移动并重新夹住云母带，位于驱动器上还设有一根抵触件，所述抵触件可朝机架端面方向移动，并抵在机架上，限制驱动器的移动，且驱动抵触件移动的驱动机构与第二传感器通信连接。

10.一种换向器云母片组装工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：驱使吸盘吸住一片储料仓中的云母带，将原本水平放置的云母带翻转呈竖直状态并送至固定板和侧立板之间中转通道中；

步骤2：驱使推杆将中转通道中的云母带朝依次沿着凹形轨道朝推料机构一侧送入；

步骤3：推料机构将云母带朝插片机构一侧持续送入，同时利用切刀将云母带切割成合适尺寸，再通过顶针将切下的云母片自上往下顶进工件圈芯中，并重复步骤3，直至工件圈芯内排满云母片。