CN202196980U - 全自动换向器高速正装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微特电机行业组装式换向器，该全自动换向器高速正装机包括机架、固定板、胶芯装入机构、胶芯找位机构、下铜极片机构、紧圈装入机构等，所述机架与固定板、轨道互相固定；所述胶芯装入机构、胶芯找位机构、下铜极片机构、紧圈装入机构、铜极片检测机构、紧圈补压机构、脱废料机构和脱成品机构相互连接构成工作组件，所述工作组件均固定在所述固定板或者轨道上；所述振动送料器固定在机架上，所述控制电路固定在固定板上。较之于普通组装机械，该高速自动组装机的优势是机器运行稳定，产能高，机器能够自动识别产品的优劣，保证产品的品质。在人力资源成本越来越高的情况下，能够大大的降低产品的生产成本，增强产品的竞争力。

Description

全自动换向器高速正装机

技术领域

本实用新型涉及微特电机行业组装式换向器。

背景技术

目前，微特电机常规的换向器组装机，是经人工将换向器紧圈放入模具内，然后放入工装，再往紧圈内放入三个极片，最后把胶芯装入同一中心的上模并定位，人工启动压力机，往下模工装内压入胶芯，将产品组装为成品。在目前人力资源成本越来越高的情况下，该种组装方式存在成本过高，产能太低的缺陷，并且产品品质很难得到保证。

实用新型内容

鉴于以上的原因，开发全自动换向器高速正装机，改单个工装手工组装，为一台机器上集成多个工装并循环式高速组装。本实用新型主要应用于微型电机现代化流水作业的生产中，依靠智能机械装置，利用气缸、滑轨、光纤感应器、磁感应器等标准元器件准确的对电机的换向器进行组合装配以及工艺检测；本实用新型采用PLC(可编程控制器)、触摸屏等人机对话装置，实现本实用新型在工作过程中的自动化控制。

为实现该目的，本实用新型所采取的技术方案是：全自动换向器高速正装机，包括机架、固定板、胶芯装入机构、胶芯找位机构、下铜极片机构、紧圈装入机构、铜极片检测机构、脱废料机构、脱成品机构、紧圈补压机构、轨道、可移动工装、步进电机、气缸、振动送料器、控制电路等，其特征在于：所述机架与固定板、轨道互相固定；所述胶芯装入机构、胶芯找位机构、下铜极片机构、紧圈装入机构、铜极片检测机构、紧圈补压机构、脱废料机构和脱成品机构相互连接构成工作组件，所述工作组件均固定在所述固定板或者轨道上；所述振动送料器固定在机架上，所述控制电路固定在固定板上。

实现本实用新型目的的技术方案还进一步包括，所述胶芯装入机构的结构为，胶芯压入气缸和气缸固定座连接后固定在滑座上，胶芯压入气缸用气缸连接头和连接头固定板连接，并固定在滑块上，胶芯压头和压头座连接，固定在滑块上，滑座固定在底座上，底座再与轨道连接。

本实用新型的组装方式，采用振动盘输送胶芯，辅以机械手将胶芯压入滑块(工装)上，并找位固定，之后送入铜极片组装工位，将振动盘送出的铜极片分离，在三个工位上每次压入一件铜极片在胶芯上，再将滑块(工装)推到紧圈压入位置，将预送到位的紧圈定住中孔压入铜片顶端，再依次到下一工位检测是否少装铜极片和紧圈，如不缺少物料，则往后一个工位将紧圈压入铜片根部，之后自动排出到成品通道。

较之于普通组装机械，该高速自动组装机的优势是机器运行稳定，产能高，机器能够自动识别产品的优劣，保证产品的品质。在人力资源成本越来越高的情况下，能够大大的降低产品的生产成本，增强产品的竞争力。

附图说明

为对本实用新型的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，下面结合附图和实施例对本实用新型机械构造进一步说明。

图1：本实用新型的总体结构图。

图2：图一的局部视图。

图3：图二的侧视图。

图4：胶芯装入机构结构图。

图5：胶芯找位机构结构图。

图6：下铜极片机构结构图。

图7：紧圈装入机构结构图。

图8：紧圈补压机构结构图。

图9：铜极片检测机构结构图。

图10：脱废料机构结构图。

图11：脱成品料机构结构图。

图12：本实用新型的循环定位工装剖视图。

图13：本实用新型的循环定位工装俯视图。

图14：本实用新型的工作示意图。

图15：本实用新型组装的产品示意图。

主要部件说明：

1：机架                   2：固定板              3：胶芯装入机构

4：胶芯找位机构           5：下铜极片机构        6：紧圈装入机构

7：铜极片检测机构         8-1：脱废料机构        8-2：脱成品机构

9：紧圈补压机构           10：气缸               11-1：胶芯振动料器

11-2：铜极片振动送料器    11-3：紧圈振动送料器   12：轨道

13：可移动工装            14-1：电路控制屏       14-2：电路控制系统

15：滑座                  16：滑块               17：底座

18：胶芯轨道          20：气缸连接头      21：固定板

22：胶芯压入气缸      23：气缸固定座      25：胶芯压头

26：挡料块            28：压胶芯下模块    30：压头座

34：轴承座            35：气缸座          36：深沟轴承

37：弹簧座            38：电机座          39：找位轴

40：支座              41：张力器：        42：步进电机

44：找位气缸          45：铜极片轨道      49：滑块

51：拨料杆            52：铜极片压入气缸  53：手指气缸：

54：拨料头            62：紧圈套入气缸    63：气缸固定板

64：滑块座            65：紧圈装配针      66：联接板

67：针座              68，69：抱料气缸    77：支座

78：压头              79：气缸固定座      80：压入气缸

88：检测气缸          89：气缸连接头      90：气缸座

91：微型光电传感器    92：固定座          93：感应器座

98：脱废料气缸        99：脱料装置        101：不良品通道

102：脱料槽           103：吹料装置       104：铜极片

105：胶芯定位针       106：胶芯定位槽     107：紧圈

109：胶芯             111：气缸接头固定板

具体实施方式

在图1中，反映的是本实用新型的总体结构，其包括机架1、固定板2、胶芯装入机构3、胶芯找位机构4、下铜极片机构5、紧圈装入机构6、铜极片检测机构7、电路触摸屏14-1和电路控制系统14-2等。所述固定板2和电路控制系统14-2用内六角螺栓固定在机架1上，所述电路控制屏14-1固定在固定板2上。

在图2中，所述胶芯装入机构3、胶芯找位机构4、下铜极片机构5(三件/台)、紧圈装入机构6、铜极片检测机构7、气缸10、胶芯振动送料器11-1、铜极片振动送料器11-2、紧圈振动送料器11-3、轨道12、可移动工装13等构成工作组件。所述工作组件均固定在固定板2或者轨道12上，所述振动送料器固定在支架上，振动送料器把物料送到相应的工位上，依靠智能机械装置，利用气缸、滑轨、光纤感应器、磁感应器等标准元器件准确的对微特电机组装式换向器进行组合装配以及工艺检测，以完成产品装配工作。

在图3中，所述工作组件脱废料机构8-1、脱成品机构8-2和紧圈补压机构9均固定在所述固定板2或者轨道12上。

在图4中，本实用新型所述的胶芯装入机构的特征：胶芯压入气缸22和气缸固定座23连接后固定在滑座15上，胶芯压入气缸22用气缸连接头20和连接头固定板21连接，并固定在滑块16上，胶芯压头25和压头座30连接，固定在滑块16上，滑座15固定在底座17上，底座17与胶芯轨道18相关联，再与轨道12连接。胶芯通过胶芯振动送料器11-1把料送到胶芯轨道18最左端的压胶芯下模块28内，此时，挡料块26上装着的电子眼检测到胶芯以后，其上的胶芯压入气缸22就开始工作，推动滑块16上的胶芯压头25，将胶芯轻轻的套在可移动工装13的胶芯定位针105上，到位后，胶芯压入气缸22下面的磁感应器得到信号后，胶芯压入气缸22退回。

在图5中，是本实用新型所述的胶芯找位机构，其包括：轴承座34，气缸座35，深沟轴承36，弹簧座37，电机座38，找位轴39，支座40，张力器41，步进电机42，找位气缸44等，找位轴39通过深沟轴承36固定在轴承座34上，然后与张力器41连接，并固定在找位气缸44的轴上；步进电机42固定在电机座38上，找位气缸44与气缸座35连接后，固定在支座40上，支座40与轨道12连接，在弹簧座37内装有弹簧。当套好胶芯的可移动工装13被推动工装循环的气缸10推到胶芯找位位置后，找位气缸44推动步进电机42带动的找位轴39，套在胶芯上利用深沟轴承36旋转找位，找到位以后，弹簧座37将胶芯压入工装13的定位槽106内，同时张力器41开始工作，张力器41的作用是，在胶芯找到位以后，消除步进电机42传给找位轴39的力，以免损伤胶芯。在弹簧座37将胶芯压入工装13的胶芯定位槽106内的瞬间，电子眼检测胶芯已经到位后，找位气缸44退回。

在图6中，本实用新型所述的下铜片机构包括：铜极片轨道45，滑块49，拨料杆51，铜极片压入气缸52，手指气缸53，拨料头54等。拨料头54安装在拨料杆51上，与手指气缸53相连接，最终固定在滑块49上，铜极片压入气缸52也与滑块49相连接，滑块49套在铜极片轨道45上，通过铜极片压入气缸52的工作，可以在铜极片轨道45上滑动。移动胶芯已经找到位的可移动工装13至铜极片装配处，手指气缸53拉动拨料杆51，让拨料头54轻轻的压住一个已经由铜极片振动送料器11-2送到铜极片轨道45的铜极片104上，然后铜极片压入气缸52推动滑块49将铜极片104压到胶芯109上。再继续推动可移动工装13按图十二的循环方向移动，依次按上述方法装入另外两片铜极片。

在图7中，本实用新型所述的紧圈装入机构包括：紧圈套入气缸62，气缸固定板63，滑块座64，紧圈装配针65，联接板66，针座67，抱料气缸68，69。紧圈套入气缸62与气缸固定板63相关联，然后固定在滑块座64的顶部，紧圈装配针65与针座67滑配，顶端固定在联接板66上。整个机构固定在轨道12上。紧圈套入气缸62将紧圈振动送料器11-3预先送到位的压圈，用紧圈装配针65定住中孔套入铜极片顶端。

在图8中，本实用新型所述的紧圈补压机构包括：支座77，压头78，气缸固定座79，压入气缸80等。压入气缸80固定在压入气缸座79上，压头78穿过支座77与压入气缸座79连接，支座77固定在轨道12上。当检测合格的半成品被推倒压圈压入工位时，压圈压入气缸80推动压头78将压圈压入到铜极片根部，完成一个成品的全部工序。

在图9中，本实用新型所述的铜极片检测机构包括：检测气缸88，气缸连接头89，气缸座90，微型光电传感器91，固定座92，感应器座93等。检测气缸88与气缸座90相关联，并固定在固定座92的顶部，固定座92的底部固定在轨道12上。移动套好压圈的可移动工装13，到下一步的检测机构，检测气缸88推动感应器座93上的微型光电传感器91去通过套好压圈的半成品进行检测，检测原理就是让套好压圈的铜极片通过微型光电传感器91头上的凹槽，利用传感器的通断来检测是否有铜极片，从而判断产品的品质。

在图10中，本实用新型所述的脱废料机构包括：脱废料气缸98，脱料装置99，不良品通道101，气缸接头固定板111等。当检测不合格的半成品被推动到脱废料工位时，脱废料气缸98拉动脱料装置99把废料从胶芯定位槽106中提出来，由气缸接头固定板111上的气管吹走，最终把不良品从不良品通道101排除。

在图11中，本实用新型所述的脱成品料机构包括：脱料槽102，吹料装置103。脱料槽102固定在轨道12上，吹料装置103固定在脱料槽102上。

在图12中，本实用新型所述的定位工装包括：胶芯定位针105，胶芯定位槽106。胶芯定位针105装在可移动工装13的正中心。

图13是图12的俯视图。

图14是本实用新型的工作示意图。

图15是本实用新型组装的产品示意图，本实用新型所述的产品包括：铜极片104，紧圈107，胶芯109。

在具体实施的时候，胶芯经过胶芯振动送料器11-1把料送到图四中的胶芯轨道18最左端的压胶芯下模块28内，此时，挡料块26上装着的电子眼检测到胶芯以后，其上的胶芯压入气缸22就开始工作，推动滑块16上的胶芯压头25，将胶芯轻轻的套在可移动工装13的胶芯定位针105上，到位后，胶芯压入气缸22下面的磁感应器得到信号后，胶芯压入气缸22退回，同时，四个推动工装循环的气缸10一起动作，推动可移动工装13到胶芯找位位置，到位后气缸10退回，然后找位气缸44推动步进电机42带动的找位轴39，套在胶芯上旋转找位，找到位以后，弹簧座37将胶芯压入可移动工装13的定位槽内，同时张力器41开始工作，张力器41的作用是，在胶芯找到位以后，消除步进电机42传给找位轴39的力，以免损伤胶芯。在弹簧座37将胶芯压入可移动工装13的定位槽内的瞬间，电子眼检测胶芯已经到位后，找位气缸44退回，四个推动工装循环的气缸10再一次动作，可移动工装13至铜极片装配处，手指气缸53拉动拨料杆51，让拨料头54轻轻的压住一个已经由铜极片振动送料器11-2送到铜极片轨道45的铜极片上，然后铜极片压入气缸52推动滑块49将铜极片压到胶芯上。再继续推动可移动工装13按图十二的循环方向移动，依次按上述方法装入另外两片铜极片，装好后推动工装循环的气缸10将可移动工装13移动至压圈装配处，紧圈套入气缸62将紧圈振动送料器11-3预先送到位的压圈，用紧圈装配针65定住中孔套入铜极片顶端，移动套好压圈的可移动工装13，到下一步的检测机构，检测气缸88推动感应器座93上的微型光电传感器91去通过套好压圈的半成品，进行检测，检测原理就是让套好压圈的铜极片通过微型光电传感器91头上的凹槽，此时有两种情况：(一)：如果有铜极片，半成品就顺利流到下一个工位去，通过电子眼检测压圈，此时又分两种情况：①如果检测到没有压圈，程序中会保持记忆，半成品到下一个工位时不动作，待循环到脱废料机构的工位时，脱废料气缸98拉动脱料装置99把废料从胶芯定位槽106中提出来，由气缸接头固定板111上的气管吹走，最终把不良品从不良品通道101排除；②如果检测到有压圈，半成品到成品补压工位，压圈压入气缸80推动压头78将压圈压入到铜极片根部，完成一个成品的全部工序，到脱成品料机构时，成品通过脱料槽102时，由吹料装置103上的气管将成品从成品通道排出；(二)：如果没有铜极片，程序中会保持记忆，半成品到下一个工位时不动作，到脱废料机构的工位时，脱废料气缸98拉动脱料装置99把废料从胶芯定位槽106中提出来，由气缸接头固定板111上的气管吹走，最终把不良品从不良品通道101排除，以保证产品品质。

在换向器铜极片装配处，铜极片在装到胶芯的时候，也有微型光电传感器检测，如果连续三次检测不到铜极片，机器就会自动停机，并且会在电路控制屏14-1上显示没有铜极片或者是铜极片反料。另外，在检测铜极片或者压圈的时候，如果同一个铜极片或者是压圈连续三次检测不到，则机器就会自动停机并报警，在电路控制屏14-1上显示故障点。

Claims (2)

1.全自动换向器高速正装机，包括机架(1)、固定板(2)、胶芯装入机构(3)、胶芯找位机构(4)、下铜极片机构(5)、紧圈装入机构(6)、铜极片检测机构(7)、脱废料机构(8-1)、脱成品机构(8-2)、紧圈补压机构(9)、轨道(12)、可移动工装(13)、步进电机(42)、气缸(10)、振动送料器、控制电路等，其特征在于：所述机架(1)与固定板(2)、轨道(12)互相固定；所述胶芯装入机构(3)、胶芯找位机构(4)、下铜极片机构(5)、紧圈装入机构(6)、铜极片检测机构(7)、紧圈补压机构(9)、脱废料机构(8-1)和脱成品机构(8-2)相互连接构成工作组件，所述工作组件均固定在所述固定板(2)或者轨道(12)上；所述振动送料器固定在机架(1)上，所述控制电路固定在固定板(2)上。

2.根据权利要求1所述的全自动换向器高速正装机，其特征在于，所述胶芯装入机构(3)的结构为，胶芯压入气缸(22)和气缸固定座(23)连接后固定在滑座(15)上，胶芯压入气缸(22)用气缸连接头(20)和连接头固定板(21)连接，并固定在滑块(16)上，胶芯压头(25)和压头座(30)连接，固定在滑块(16)上，滑座(15)固定在底座(17)上，底座(17)再与轨道(12)连接。

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