CN206149111U - 一种电机冲片叠片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机冲片叠片系统，包括刚架(2)、机器臂(3)、抓片装置(4)以及供片装置(5)和叠片台(8)，所述机器臂(3)安装在刚架(2)上，所述抓片装置(4)安装在机器臂(3)工作端，叠片台(8)安装在机器臂(3)工作端下方；由机器臂(3)通过抓片装置(4)抓取预置在供片装置(5)上的电机冲片后并将其转运至叠片台(8)上。优选地，还包括可以对位于叠片台(8)上的叠放电机冲片进行叠齐整形的电机冲片修整装置(6)。利用本实用新型可以完成抓片、叠片、修整等操作，极大地减少了电机冲片叠片作业中的手工作业量，降低作业人员的劳动强度，也使叠片作业效率和叠片质量均得以有效提高。

Description

一种电机冲片叠片系统

技术领域

本实用新型涉及电机冲片的叠片技术领域，尤其是涉及针对扇形结构电机冲片进行叠片作业的一种电机冲片叠片系统。

背景技术

目前的电机冲片一般有整圆和扇形两种结构，整圆结构的电机冲片适用于中小型电机，扇形结构的电机冲片如图1所示，其一般适用于大型电机。对于大型电机而言，其电机圆周分布的单层扇形冲片的数量与电机直径有关系，直径在2m左右的电机，其中的扇形冲片一般是九片为一个圆周，每张扇形冲片所占圆周角度为40°。与整圆结构的电机冲片相比较，扇形结构的电机冲片对于制造模具的要求更低，尤其是对于大型电机，采用扇形结构的电机冲片能够大幅度地降低制造模具的总体费用。

在电机生产过程中，是由若干电机冲片经过叠压工艺过程加工成电机铁芯，所述的电机冲片叠压工艺流程一般分为冲压、堆放、运输、叠片、油压、螺杆紧固等工序。其中，电机冲片的叠片工序最难以操作。传统的电机冲片叠片作业方式一般是，两个操作者背靠背站在工装内，弯腰叠放电机冲片。为了保证叠片质量，通常会增加扇形定位棒，每次需要将电机冲片上的通风孔对准定位棒后、再往下叠放；每叠放数层，需要检查层间的内外径有无错位，并用木榔头予以修正；同时，还需要工装外面有另外两个配合作业人员分别递送电机冲片，以保证叠片的连续进行。传统的人工叠片作业方式，主要存在以下不足之处：

第一，在叠放电机冲片时，需要每次对准定位棒，且叠放数层就需要进行修整，操作比较费时、费力，因此，叠片作业效率较低。

第二，需要依靠定位棒配合工装作业、并依靠操作者的工作经验来保证叠片质量，人为影响因素较多，准确度不高，导致叠片质量实际上难以保证。

第三，由于叠片操作者需要长时间的弯腰连续作业，操作者的体能消耗大，精力难以保持集中，导致其劳动强度较大，也容易产生职业病，进而使叠片作业效率和叠片质量均会受到影响。

第四，在递送电机冲片时，如果遇到电机冲片因毛刺或者冲压油等引起的相互粘连，还需要进行手工分离，操作上较为费时，从而影响了叠片作业效率。

第五，由于每台电机的叠片工序需要3-4人协同操作，在生产任务较为繁忙时，就需要配置更多的叠片作业人员，因此，不仅提高了人力成本，而且电机生产效率也不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种电机冲片叠片系统，降低作业人员的劳动强度，并提高叠片作业效率和叠片质量。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种电机冲片叠片系统，包括刚架、机器臂、抓片装置以及供片装置和叠片台，所述的机器臂安装在刚架上，所述的抓片装置安装在机器臂工作端，所述的叠片台安装在机器臂工作端的下方；所述的机器臂通过抓片装置抓取预置在供片装置上的电机冲片后并将其转运至叠片台上。

优选地，还包括电机冲片修整装置，所述的电机冲片修整装置对位于叠片台上的电机冲片进行叠齐整形。

优选地，所述的电机冲片修整装置包括第一整形机构，所述第一整形机构包括升降气缸和第一气缸，所述升降气缸动作输出端与第一安装座连接且驱动第一安装座相对于叠片台作升降运动，所述第一气缸安装在第一安装座上，其动作输出端与整形推块连接，所述第一气缸驱动整形推块相对于叠片台作径向运动。

优选地，所述第一整形机构还包括第三伺服电机和第二丝杆机构，所述第三伺服电机连接在第一安装座上，所述第二丝杆机构与第一支架连接，所述第三伺服电机驱动第二丝杆机构并使第一安装座相对于叠片台作升降直线运动。

优选地，所述电机冲片修整装置还包括第二整形机构，所述的第二整形机构包括第二安装座，在第二安装座上固定安装第一气缸，所述第一气缸动作输出端与整形推块连接，所述第一气缸驱动整形推块相对于叠片台作径向运动。

优选地，所述第二整形机构还包括第四伺服电机和第三丝杆机构，所述第四伺服电机与第二安装座连接，所述第三丝杆机构与第二支架连接，所述第四伺服电机驱动第三丝杆机构并使第二安装座相对于叠片台作升降直线运动。

优选地，所述的抓片装置包括吸盘安装板、气动快换接头和真空吸盘，所述的真空吸盘固定安装在吸盘安装板底部，所述的气动快换接头与吸盘安装板连接固定，且与真空吸盘之间形成管路相通。

优选地，所述的供片装置包括原料盘放置架和原料盘，所述原料盘放置架上连接第一伺服电机和第一丝杆机构，所述第一丝杆机构与升料手连接，所述原料盘安装在原料盘放置架上，所述第一伺服电机驱动第一丝杆机构并使升料手相对于原料盘放置架作升降直线运动。

优选地，所述的供片装置还包括第二伺服电机，所述第二伺服电机动作输出轴上固定连接主动齿轮，所述原料盘放置架上设置旋转盘，所述旋转盘与从动齿轮固定连接，所述主动齿轮与从动齿轮之间形成啮合传动。

优选地，所述的叠片台包括底座、顶板、以及若干第二气缸和若干固定支柱，所述固定支柱的相对两端分别与底座、顶板连接固定，所述若干第二气缸固定安装在底座上且呈环形分布，其动作输出端与冲片定位滑块连接，所述第二气缸驱动与其连接的冲片定位滑块相对于底座作径向运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过供片装置为机器臂抓片动作提供足够数量的电机冲片，由机器臂通过其上的抓片装置抓取预置在供片装置上的电机冲片，然后将其转运至叠片台上方的指定位置进行释放，在叠片台上，由机器臂不断释放的电机冲片被逐层叠放，直至达到设定的电机冲片总量；另外，通过电机冲片修整装置还可以对叠片台上的叠压电机冲片进行适时修整，保证叠片不齐度符合设定要求。因此，本实用新型可以完成抓片、叠片、修整等功能，并实现叠片的连续操作，从而可以极大地减少电机冲片叠片作业中的手工作业量，降低了作业人员的劳动强度，并节省了人力成本，同时，也极大地提高了叠片作业效率和叠片质量。

附图说明

图1为扇形结构的电机冲片示意图。

图2为本实用新型一种电机冲片叠片系统的整体构造图。

图3为图2中的抓片装置的立体构造图。

图4为图2中的抓片装置的主视图。

图5为图2中的抓片装置的俯视图。

图6为图2中的抓片装置的侧视图。

图7为图2中的供片装置的构造图。

图8为图7中的原料盘放置架的立体构造图。

图9为图7中的原料盘放置架的主视图。

图10为图7中的原料盘放置架的俯视图。

图11为图7中的原料盘的立体构造图(含电机冲片)。

图12为图7中的原料盘的立体构造图(不含电机冲片)。

图13为图12所示的原料盘的主视图。

图14为图12所示的原料盘的俯视图。

图15为图12所示的原料盘的仰视图。

图16为图12中的偏心定位杆的立体构造图。

图17为图16所示的偏心定位杆的主视图。

图18为图16所示的偏心定位杆的仰视图。

图19为图15中的挡板的主视图。

图20为图19所示的挡板的A-A向视图。

图21为图2中的电机冲片修整装置的主视图。

图22为图2中的电机冲片修整装置的俯视图。

图23为图2中的电机冲片修整装置的侧视图。

图24为图2中的叠片台的立体构造图。

图25为图2中的叠片台的主视图。

图26为图2中的叠片台的俯视图。

图中标记：1-电机冲片，2-刚架，3-机器臂，4-抓片装置，5-供片装置，6-电机冲片修整装置，7-地轨滑动装置，8-叠片台，51-原料盘放置架，52-位置传感器，53-原料盘，54-喷气管，55-喷气管支架，56-喷气管夹具，57-片数检测装置，101-定位孔，102-卡槽，401-连接法兰，402-吸盘安装板，403-光电开关，404-气动快换接头，405-真空吸盘，5101-第一伺服电机，5102-第一丝杆机构，5103-从动齿轮，5104-旋转盘，5105-原料盘定位棒，5106-架箱体，5107-地脚，5108-升料手导向架，5109-升料手，5110-主动齿轮，5111-第二伺服电机，5301-吸附吊装板，5302-支撑柱，5303-底盘，5304-电机冲片定位棒，5305-吊耳，5306-固定座，5307-垫高板，5308-挡板，5309-连接杆，601-第三伺服电机，602-第一安装座，603-第一气缸，604-第二丝杆机构，605-升降气缸，606-第一支架，607-整形推块，608-第四伺服电机，609-第二安装座，610-第二支架，611-套筒，612-第三丝杆机构，801-地轨载物台，802-底座，803-气缸座，804-冲片定位滑块，805-第二气缸，806-顶板，807-电气接线箱，808-定位芯轴，809-限位块，810-滑动地轨，811-固定支柱，812-垫块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示的电机冲片叠片系统，主要包括刚架2、机器臂3、抓片装置4以及供片装置5和叠片台8，所述刚架2主要由四根立柱和一个顶板构成，其主要用于安装机器臂3，并保护叠片台8安全，所述机器臂3安装在刚架2上，其由伺服电机驱动，并可以在一定距离和角度范围内运动；根据实际需要，所述的机器臂3可以安装3-4个，以使其工作范围可以正好覆盖360°圆周，以保证叠片工作效率和叠片质量。所述抓片装置4安装在机器臂3工作端，所述叠片台8安装在机器臂3工作端的下方，所述供片装置5放置在机器臂3工作范围内的指定位置。在进行叠片作业时，先将待叠片作业的、如图1所示的电机冲片1预置在供片装置5上，通常，预置在供片装置5上的电机冲片1的总量至少应满足一台电机铁芯的冲片需求，以提高工作效率。所述机器臂3通过抓片装置4抓取预置在供片装置5上的电机冲片1后，并将其转运至叠片台8上。在叠片台8上，当电机冲片1的叠压数量增加时，再考虑到电机冲片1本身的加工误差以及机器臂3自身的运动误差，可能导致叠压的电机冲片1的叠齐度超出合理范围，为了提高电机冲片1在叠片台8上的叠片质量，可以增加设置电机冲片修整装置6，所述的电机冲片修整装置6安装在叠片台8外侧，通过电机冲片修整装置6可以对位于叠片台8上的电机冲片1进行叠齐整形，从而提高了电机冲片1的叠片质量。

所述的供片装置5可以采用如图11、图12、图13、图14、图15所示的原料盘53，所述原料盘53主要是由吸附吊装板5301、支撑柱5302、底盘5303共同形成笼状结构，其中，所述的支撑柱5302设置若干根，且同一根支撑柱5302的相对两端分别与吸附吊装板5301、底盘5303固定连接，在底盘5303上还固定连接电机冲片定位棒5304；另外，在吸附吊装板5301顶端还固定连接吊耳5305，以方便原料盘53的整体吊运、搬移。在进行叠片作业时，将如图1所示的电机冲片1预置在供片装置5上，且供片装置5上的电机冲片定位棒5304贯穿电机冲片1上的定位孔101。通常，所述电机冲片1上的定位孔101设置至少2个，位于供片装置5上的电机冲片定位棒5304与定位孔101相对应，以对电机冲片1进行有效定位。

由于电机冲片1的规格不同，其上的定位孔101的间距也有差异，为了使原料盘53能够适应更多规格的电机冲片1的预置存放，可以设置如图16、图17所示的偏心定位杆，所述的偏心定位杆包括圆盘形的固定座5306，在固定座5306的上、下相对两侧分别固定连接电机冲片定位棒5304和连接杆5309，所述电机冲片定位棒5304的中心轴线与连接杆5309的中心轴线之间相互平行但不重合，由此形成了偏心结构的偏心定位杆。优选地，所述固定座5306与电机冲片定位棒5304、连接杆5309之间是一体化成型结构，所述固定座5306的中心轴线与连接杆5309的中心轴线相互重合，且与电机冲片定位棒5304的中心轴线相互平行，以使偏心定位杆的加工更加容易，并且机械强度可靠。如图12、图14所示，所述偏心定位杆中的连接杆5309与底盘5303相互连接，且偏心定位杆可以相对于底盘5303转动。因此，当偏心定位杆相对于底盘5303转动时，相邻的两根电机冲片定位棒5304之间的间距也将随之改变，以便原料盘53可以适应不同规格的电机冲片1的预置存放，从而相应地降低了原料盘53的应用成本。

在向原料盘53上放置电机冲片1或者抓取电机冲片1的过程中，必须限制偏心定位杆相对于底盘5303发生自由转动，以提高作业效率，同时，又要方便相邻的两根电机冲片定位棒5304之间的间距的调整，为此，可以在连接杆5309上开设螺纹连接孔，优选地，所述连接杆5309上开设两个螺纹连接孔，如图18所示，以便利用连接螺栓或者螺钉使得底盘5303与连接杆5309之间形成螺纹活动连接结构。进一步地，为了保证偏心定位杆与底盘5303之间的连接可靠性，可以在底盘5303底部开设沉头槽，所述沉头槽中安装如图19、图20所示的挡板5308，在挡板5308上开设与连接杆5309上的螺纹连接孔一一对应的安装孔。所述的挡板5308安装在底盘5303底部的沉头槽中，且挡板5308、底盘5303、连接杆5309之间通过连接螺栓或者螺钉连接成一体。松开连接螺栓或者螺钉，使偏心定位杆相对于底盘5303转动到合适位置，再利用连接螺栓或者螺钉使偏心定位杆与底盘5303连接固定，即可容易地实现相邻的两根电机冲片定位棒5304之间的间距调整，并有效地防止偏心定位杆相对于底盘5303自由转动。

如图12、图14所示，在底盘5303上固定连接垫高板5307，所述垫高板5307的高度最好是与固定座5306等高，通过设置垫高板5307与固定座5306相互配合，并共同支撑电机冲片1，可以防止放置在原料盘53上的电机冲片1发生叠压变形，从而有利于保证叠片质量。

所述原料盘53上叠放若干电机冲片1，并通过电机冲片定位棒5304对叠放好的电机冲片1进行定位。考虑到机器臂3的运动行程比较固定，其是在设定的空间位置抓取位于原料盘53上的电机冲片1，而单片的电机冲片1的扇形面积较小，为了提升机器臂3的抓片效率，需要在原料盘53上预置多堆叠片，结合单台电机铁芯所需的电机冲片数量和现场空间尺寸，将原料盘53设计成具有3个且均布的电机冲片叠放空间的笼状结构，即原料盘53可以同时容纳3堆电机冲片，且这3堆电机冲片围成一个整圆，如图11所示。因此，为了保证机器臂3能够顺利抓取到位于原料盘53上的电机冲片1，不仅要求原料盘53可以精确旋转，以便在上一堆电机冲片1被抓取完后，可以使下一堆电机冲片1精确旋转到上一堆电机冲片1的位置，而且要求在同一堆电机冲片1中，当上一张电机冲片1被抓走后，与其相邻的下一张电机冲片1应能自动到达上一张电机冲片1的位置，以便于机器臂3的下次抓取。

为了更好地满足机器臂3的连续工作需要，提高叠片工作效率，可以在上述原料盘53的基础上增加设置原料盘放置架51，由原料盘放置架51与原料盘53共同组成供片装置5，如图7所示。具体而言：

所述原料盘放置架51的构造如图7、图8、图9、图10所示，在架箱体5106底部固定连接地脚5107，以方便原料盘放置架51的定位安装；在原料盘放置架51上设置第一伺服电机5101和第一丝杆机构5102，所述第一丝杆机构5102与升料手5109连接，所述升料手5109是呈手掌形结构的平板，通过第一伺服电机5101驱动第一丝杆机构5102动作，由第一丝杆机构5102驱动升料手5109相对于原料盘放置架51作升降直线运动。在原料盘放置架51上设置有第二伺服电机5111，所述第二伺服电机5111动作输出轴上固定连接主动齿轮5110，所述原料盘放置架51上还设置旋转盘5104，所述旋转盘5104与从动齿轮5103固定连接，所述的主动齿轮5110与从动齿轮5103之间形成啮合传动，在旋转盘5104上还开设与升料手5109相匹配的3组手掌形定位凹槽，如图8、图10所示，这3组手掌形定位凹槽是与处于原料盘53上的电机冲片的堆数一一对应。因此，通过控制旋转盘5104的转动，就可以使处于原料盘53上的每一堆电机冲片整体的底部均能够有机会分别与升料手5109相接触。优选地，在旋转盘5104上可以固定连接原料盘定位棒5105，与此对应，在原料盘53的底盘5303上设置相应的定位通孔，以使原料盘定位棒5105可以与原料盘53之间形成卡接结构，保证了原料盘53与旋转盘5104的同步动作，从而可以确保供片装置5的供片准确度。其中，所述原料盘定位棒5105顶端最好是形成锥形结构，以便在将原料盘53吊装到原料盘放置架51上时，可以通过原料盘定位棒5105对原料盘53起到一定的导向、定位作用。

在进行供片作业时，将原料盘53吊装到原料盘放置架51上，并通过锥形原料盘定位棒5105进行定位，同时，使处于原料盘53上的其中一堆电机冲片的底部与升料手5109相接触。优选地，还可以采用固定块将原料盘53紧固连接在原料盘放置架51上，并使原料盘53上的其中一堆电机冲片正好位于机器臂3的抓片位置。在机器臂3完成一次抓片后，第一伺服电机5101驱动第一丝杆机构5102动作，并使得升料手5109相对于原料盘放置架51上升一定高度，由升料手5109驱动与其相接触的那一堆电机冲片整体相对于原料盘53也同样上升一定高度，从而使该堆电机冲片最上面的那张电机冲片1可以直线上升到指定位置，以供机器臂3的下一次抓片。因此，在同一堆电机冲片1中，如果上一张电机冲片1被抓走后，与其相邻的下一张电机冲片1将能自动到达上一张电机冲片1的位置，从而可以保证机器臂3对电机冲片1的有效抓取。为了提高升料手5109的运动稳定性、可靠性，可以在原料盘放置架51上固定连接升料手导向架5108，如图8所示，所述的升料手导向架5108主要包括两根相互平行设置的直立圆柱，这两根直立圆柱贯穿升料手5109并分别与升料手5109形成间隙配合，从而使升料手5109与升料手导向架5108之间形成活动连接，且升料手5109可以相对于升料手导向架5108上下直线运动。

当机器臂3能够顺利抓取到的那一堆电机冲片1被抓取完毕后，可以通过第二伺服电机5111驱动主动齿轮5110旋转，由主动齿轮5110驱动从动齿轮5103同步动作，从而带动旋转盘5104和原料盘53同步转动，使得位于原料盘53上的下一堆电机冲片被精确地旋转到上一堆电机冲片的位置，并且，该下一堆电机冲片整体的底部能够与升料手5109相接触，因此，有效地保证了机器臂3的连续正常工作。

在电机冲片1的冲压加工过程中，其冲压部位容易产生毛刺，并且，在电机冲片1表面上还可能残留有冲压油、灰尘等杂物，这些毛刺、冲压油等因素容易造成电机冲片1之间发生相互粘连现象，从而导致机器臂3在抓取电机冲片1时，可能在同一次抓取动作中一次性抓走两张或两张以上的电机冲片1。为了避免发生这种现象，如图7、图9所示，可以在架箱体5106上固定连接喷气管支架55，在喷气管支架55上固定连接喷气管54。优选地，还可以在喷气管支架55上连接喷气管夹具56，所述喷气管54由喷气管夹具56夹持固定。在机器臂3的每次抓片过程中，当被机器臂3抓取但有相互粘连的电机冲片在脱离电机冲片定位棒5304时，向喷气管54中通入压缩空气，利用压缩空气可以使其中的粘连多余的电机冲片吹掉，该被吹掉的电机冲片沿着电机冲片定位棒5304落回其在原料盘53上的原位置，以等待机器臂3的下一次抓取，从而可以极大程度地避免机器臂3抓取多余的电机冲片，保证了机器臂3的抓片有效性；同时，压缩空气也可以使残留在电机冲片1表面上的冲压油、灰尘等杂物得以清除，从而有利于提高电机冲片叠片系统的叠片质量。通过设置喷气管夹具56，还可以方便调节喷气管54的喷气高度和喷气方向，确保相互粘连的电机冲片1完全分开和分开后的单片电机冲片1自身的表面清洁度。

上述的供片装置5通过第一伺服电机5101控制第一丝杆机构5102动作、通过第二伺服电机5111控制主动齿轮5110与从动齿轮5103之间的啮合传动，可以很好地保证供片装置5的供片效率和供片准确度，从而有利于提高叠片系统的叠片效率和叠片质量。需要说明的是，在进行叠片作业时，尤其是由人工进行手动供片作业时，上述的供片装置5也可以只包括原料盘53；另外，所述的原料盘放置架51中，可以只设置第一伺服电机5101、第一丝杆机构5102和升料手5109，以使原料盘53只能相对于原料盘放置架51作上下直线运动；当然，也可以只设置第二伺服电机5111、主动齿轮5110、从动齿轮5103和旋转盘5104，以使原料盘53只能相对于原料盘放置架51作周向转动。具体设置可以根据现场需要进行合理调整。

所述抓片装置4的整体构造如图3、图4、图5、图6所示，主要包括吸盘安装板402、气动快换接头404和真空吸盘405，所述的真空吸盘405固定安装在吸盘安装板402底部，所述的气动快换接头404与吸盘安装板402连接固定，且与真空吸盘405之间形成管路相通。为了方便抓片装置4与机器臂3之间的连接安装，可以在吸盘安装板402上固定连接如图3、图4所示的连接法兰401。

在利用机器臂3对预置在供片装置5上的电机冲片1进行抓片作业时，先在机器臂3工作端安装好抓片装置4，然后将气动快换接头404与气管接通，通过气管向气动快换接头404通入压缩空气，使真空吸盘405内出现负压状态甚至真空状态，因此，通过真空吸盘405提供的气动吸力就可以使其抓紧电机冲片1，直到机器臂3将该被吸取的电机冲片1转运到叠片台8上方的指定落片位置；停止向气动快换接头404通入压缩空气，真空吸盘405内的负压状态或者真空状态消失，此时，被真空吸盘405抓紧的电机冲片1即可与真空吸盘405顺利分开，而脱离真空吸盘405后的电机冲片1在自身重力作用下直接落到叠片台8上，至此，抓片装置4即完成一次抓片操作。

为了使抓片装置4在抓取电机冲片1时具有充足的吸取力度来牢固地抓紧电机冲片1，可以在同一吸盘安装板402上分别设置若干个真空吸盘405和若干个气动快换接头404，所述的真空吸盘405与气动快换接头404之间一一对应。优选地，所述真空吸盘405在吸盘安装板402上均匀分布，以避免电机冲片1在转运过程中因受力不均而发生局部変形。特别地，所述的真空吸盘405可以采用风琴型真空吸盘，以确保真空吸盘405能够牢固地抓紧电机冲片1。所述的吸盘安装板402采用“凹”字形结构，如图3、图5所示，以实现吸盘安装板402的减重，有利于机器臂3的节能降耗。

如图24、图25、图26所示，所述的叠片台8主要包括底座802、顶板806以及若干第二气缸805和若干固定支柱811，所述的底座802、顶板806均为圆盘形结构，每一根固定支柱811的相对两端分别与底座802、顶板806连接固定，所述的若干个第二气缸805固定安装在底座802上且呈环形分布，优选地，所述的若干第二气缸805在底座802上呈环形均匀分布。每一个第二气缸805的动作输出端分别与冲片定位滑块804连接，由第二气缸805驱动与其连接的冲片定位滑块804相对于底座802作径向运动。考虑到如图1所示的电机冲片1上设置有卡槽102，可以在冲片定位滑块804的最外端设置与卡槽102相配合的凸筋，以便电机冲片1可以通过卡槽102与位于冲片定位滑块804最外端的凸筋相互卡接配合，并顺着凸筋直线下滑，从而可以使落到叠片台8上的电机冲片1得以实现有效地定位，因此，有效地减小了叠片台8上的电机冲片1之间的叠片偏差，从而控制了叠片台8上的电机冲片1的叠片不齐度，有利于提高叠片台8的整体叠片质量。

为了避免若干个第二气缸805在动作时因振动而导致相互干扰，保证第二气缸805的动作精准度，可以将若干个第二气缸805均固定连接在气缸座803上，所述气缸座803与底座802之间连接固定。在气缸座803上还可以固定安装一个电气接线箱807，如图25、图26所示，以防止若干个第二气缸805的伸缩动作受到电气接线的干涉。

在叠片台8工作过程中，首先，由第二气缸805驱动与其连接的冲片定位滑块804相对于底座802径向且向外运动，并使冲片定位滑块804移动至设定位置，所述的若干冲片定位滑块804均处于同一圆周上；然后，在底座802上放置扇形冲片下压圈。

当待叠压的电机冲片1被带至叠片台8上方、且电机冲片1上的卡槽102对准冲片定位滑块804最外端的凸筋时，释放电机冲片1，所述电机冲片1将通过卡槽102与位于冲片定位滑块804最外端的凸筋相互卡接配合，然后顺着冲片定位滑块804上的凸筋滑落下去。如此反复操作，直至处于叠片台8上的电机冲片1的总量达到设定的叠压数量。为了防止处于叠片台8上的电机冲片1发生严重变形而影响叠片质量，可以在每一冲片定位滑块804底部设置垫块812，如图24、图26所示，所述垫块812最好是与扇形冲片下压圈等高。通过垫块812与扇形冲片下压圈相互配合，并共同支撑电机冲片1，可以有效地防止电机冲片1在叠片作业过程中发生严重变形而影响叠片整体质量。

当叠片台8上的电机冲片1的总量达到设定叠压数量后，再操作第二气缸805以驱动与其连接的冲片定位滑块804相对于底座802径向且向内运动，从而使得若干冲片定位滑块804均向着叠片台8中心退缩，直至若干冲片定位滑块804均与电机冲片1完全分开。

最后，对叠片台8上的电机冲片1进行油压作业，并用螺杆锁紧，在将叠片台8移出油压机后，就可以将叠压完成的铁芯整体吊出。

为了方便叠片台8的移动操作，并降低作业人员的劳动强度，可以在上述叠片台8的基础上增加设置地轨载物台801和地轨滑动装置7，所述地轨滑动装置7包括滑动地轨810、拖链及拉槽、防偏移支架、防尘盖板等，其中，所述的滑动地轨810与地轨载物台801相配合，且地轨载物台801可以相对于滑动地轨810滑动。通过滑动地轨810连接地轨载物台801和油压机，使叠片台8可以相对于油压机沿着滑动地轨810来回滑动，从而方便将叠片台8移进或者移出油压机，极大地降低了作业人员的劳动强度。在滑动地轨810两端的地面均设有卡盘，以方便对地轨载物台801(连同叠片台8)进行滑动行程定位和止挡。

所述的地轨载物台801上固定连接定位芯轴808，在气缸座803上开设与定位芯轴808相配合的定位孔，所述气缸座803通过定位芯轴808定位安装在地轨载物台801上，如图25所示，其中的定位芯轴808还有利于保证叠片台8的中心与地轨载物台801的中心重合。进一步地，在地轨载物台801上设置限位块809，所述限位块809优选倒置T形块，通过设置限位块809，可以有效地防止气缸座803相对于地轨载物台801发生转动，保证叠片台8的叠片效率和叠片质量。

所述的叠片台8是通过若干第二气缸805驱动若干冲片定位滑块804相对于底座802作径向运动，以实现对扇形结构的电机冲片1的内径进行准确定位，从而提高了电机冲片1的叠齐度。通常，处于同一圆周方向上的同一张扇形结构的电机冲片1需要配置两个冲片定位滑块804进行内径定位，以最大限度地保证叠片不齐度满足设定要求。对于不同内径的扇形结构的电机冲片1，可以通过调节第二气缸805的动作行程来实现。

在叠片完成后，再通过操作第二气缸805以使若干冲片定位滑块804均与电机冲片1完全分开，由于该若干冲片定位滑块804的取出是依靠第二气缸805的拉力来实现的，从而避免了人工放置定位槽棒工装进行叠片定位时所存在的定位槽棒工装因电机冲片1的叠片不齐造成夹持而难以取出的问题，既降低了人工成本和劳动强度，也提高了叠片作业效率和叠片质量。需要说明的是，所述的叠片台8可以单独使用，也可以与机器臂3配合使用，并且，本叠片台8也可用于圆环形整片的电机冲片的叠片作业，只是对于如图1所示的扇形结构的电机冲片1而言，其叠片效果更为突出。

对于完整的电机铁芯而言，通常是采用如图1所示的扇形结构的电机冲片1进行叠压作业。对于直径在2m左右的电机铁芯，一般是九片如图1所示的扇形结构的电机冲片1围成为一个圆周，每张扇形结构的电机冲片1所占的圆周角度为40°。但是，无论是采用人工方式进行手动叠片作业，还是采用机器臂3辅助人工进行叠片作业，随着落入到叠片台8圆周方向上的电机冲片1的数量不断增加，电机冲片之间的叠片不齐度一般都会超过设定要求，因此，需要为叠片台8配设相应的电机冲片修整装置，以便可以适时在叠片台8的圆周方向上对叠压在一起的电机冲片进行修整，以最终保证电机冲片叠片系统的叠片不齐度符合设定要求。

如图21、图22、图23所示的电机冲片修整装置6主要包括第一整形机构，所述的第一整形机构主要包括升降气缸605和第一气缸603，所述升降气缸605动作输出端与第一安装座602连接且驱动第一安装座602相对于叠片台8作升降运动，所述第一气缸603安装在第一安装座602上，其动作输出端与整形推块607连接，所述整形推块607的最外端为推挤工作部；所述第一气缸603驱动整形推块607相对于叠片台8作径向运动。优选地，所述的第一整形机构还包括第三伺服电机601和第二丝杆机构604，所述第三伺服电机601连接在第一安装座602上，所述第二丝杆机构604与第一支架606连接，所述第三伺服电机601驱动第二丝杆机构604并使第一安装座602相对于叠片台8作升降直线运动。

当需要对落入到叠片台8圆周方向上的电机冲片1进行修整时，可以先启动升降气缸605，以驱动第一安装座602相对于叠片台8下降并定位在待修整的电机冲片1外侧，然后启动第一气缸603，以驱动整形推块607相对于叠片台8的中心作径向运动，利用整形推块607上的推挤工作部推压待修整的电机冲片1，即可使该待修整的电机冲片1达到设定的叠片圆度要求，从而保证电机冲片之间的叠片不齐度不会超过设定要求。由于电机冲片1本身的结构为如图1所示的扇形结构，为此，所述第一安装座602上的第一气缸603可以设置若干个，且呈环形分布；优选地，这若干个第一气缸603环第一安装座602均匀分布，以使整形推块607上的推挤工作部在推压待修整的电机冲片1的同时，还可以使电机冲片1外圆周方向上的受力更加均匀，从而对电机冲片1起到一定的保护作用。

由于升降气缸605的动作行程通常较大，且动作速度较快，因此，第一安装座602相对于叠片台8的升降位置精度不易控制和调整。通过设置第三伺服电机601、第二丝杆机构604，可以很好地对第一安装座602相对于叠片台8的升降位置精度进行精调，因此，其与升降气缸605相互配合，先由升降气缸605对第一安装座602相对于叠片台8的升降位置进行粗调，再由第三伺服电机601驱动第二丝杆机构604对第一安装座602相对于叠片台8的升降位置进行精调，这样就可以很好地对第一安装座602相对于叠片台8的升降位置精度进行控制和调整，从而有利于提高电机冲片修整装置6的修整工作效率和电机冲片之间叠齐度的修整质量。

由于叠片台8上的电机冲片1是环叠片台8圆周方向分布，为了能够很好地对叠片台8圆周方向上的电机冲片1进行适时修整，可以在上述的电机冲片修整装置6的基础上增加设置第二整形机构，优选地，所述的第二整形机构设置两个，且这两个第二整形机构与第一整形机构环叠片台8设置，如图22所示。所述的第二整形机构主要包括第二安装座609，在第二安装座609上固定安装第一气缸603，所述第一气缸603动作输出端与整形推块607连接，所述第一气缸603驱动整形推块607相对于叠片台8作径向运动。优选地，所述第二整形机构还包括第四伺服电机608和第三丝杆机构612，所述第四伺服电机608与第二安装座609连接，所述第三丝杆机构612与第二支架610连接，所述的第四伺服电机608驱动第三丝杆机构612并使第二安装座609相对于叠片台8作升降直线运动。在第二支架610下部固定连接套筒611，如图21、图23所示，通过设置套筒611可以为第三丝杆机构612提供充足的升降活动空间，并对第三丝杆机构612上的升降活动部件起到一定的保护作用。

需要说明的是，此处的第二整形机构与上述的第一整形机构所起的作用相同，其中的第一气缸603、第四伺服电机608、第三丝杆机构612也分别与上述的升降气缸605、第三伺服电机601、第二丝杆机构604所起的作用相同，因此，此处不再赘述。同样地，由于电机冲片1本身的结构为如图1所示的扇形结构，为此，所述第二安装座609上的第一气缸603可以设置若干个，且呈环形分布；优选地，所述若干个第一气缸603环第二安装座609均匀分布。

为了保证机器臂3具有足够的活动空间，通常，所述的第一整形机构是安装在刚架2上，两个第二整形机构均安装在地基座上且环叠片台8分布。通常，在每叠放一定层数的电机冲片1时，即可利用第一整形机构、第二整形机构在环叠片台8圆周方向上对各自对应的叠压电机冲片进行适时修整，从而可以很好地保证叠片后的整体圆度，有利于提高电机冲片叠片系统的作业效率和叠片质量。

所述的电机冲片修整装置6不限于与机器臂3配合使用，其也可以独立应用于人工手动叠片作业流程中，通过在叠片台8圆周方向上对叠压的电机冲片1进行适时修整，可以保证叠片不齐度符合设定要求。其中，所述整形推块607上的推挤工作部最好是设计为圆弧形结构，以与扇形结构的电机冲片1外圆周相配合，从而可以对电机冲片1起到一定的保护作用；进一步地，所述的整形推块607可以采用聚酯块加工而成，以尽量避免整形推块607在修整过程中对电机冲片1外边缘造成损伤。

对于包含有供片装置5、抓片装置4和电机冲片修整装置6的电机冲片叠片系统而言，其工作过程是：

第1步，在叠片台8上放置好电机冲片下压圈，再将叠片台8沿着滑动地轨810滑动到刚架2中的指定位置。

第2步，由机器臂3通过抓片装置4抓取预置在供片装置5上的单张电机冲片1，并在将其转运至叠片台8上方的指定位置后，再进行落片，使被抓取的电机冲片1落入到叠片台8上。

在机器臂3抓片作业时，通过第一伺服电机5101驱动第一丝杆机构5102动作，使同一堆电机冲片1中，当上一张电机冲片1被抓走后，与其相邻的下一张电机冲片1自动到达上一张电机冲片1的位置，以保证机器臂3对电机冲片1的有效抓取。通过第二伺服电机5111驱动旋转盘5104和原料盘53同步转动，使位于原料盘53上的下一堆电机冲片1被精确地旋转到上一堆电机冲片1的位置，以有效地保证机器臂3的连续正常工作。如果机器臂3在同一次抓取动作中一次性抓走两张或两张以上的电机冲片1，可以通过喷气管54喷出压缩空气来使得相互粘连的电机冲片1分开，并清除掉残留在电机冲片1表面上的冲压油、灰尘等杂物。

第3步，在叠片台8上，每叠放完成一定层数后，使机器臂3暂停工作，通过电机冲片修整装置6对叠放在叠片台8上的电机冲片的圆度进行修整。

通过升降气缸605对整形推块607与叠片台8之间的上下相对位置进行粗调，通过第三伺服电机601驱动第二丝杆机构604、第四伺服电机608驱动第三丝杆机构612，可以对整形推块607与叠片台8之间的上下相对位置进行精调，再通过第一气缸603控制整形推块607相对于叠片台8作径向运动，可以很好地完成对叠放在叠片台8上的电机冲片的圆度进行适时修整，确保叠片效率和叠片质量。

第4步，循环以上第2步、第3步工作流程，直到叠片台8上的电机冲片1的叠片总数量达到设定标准。

第5步，将叠片完成后的叠片台8沿着滑动地轨810拉出刚架2，并在叠片顶层上放置好电机冲片上压圈。

第6步，将叠片台8送至油压机进行油压作业。在油压完成后，拧紧锁紧螺杆，即形成一台电机铁芯。

第7步，将叠片台8移出油压机，直接吊出锁紧后的电机铁芯即可。

第8步，按照第1步-第7步工作流程循环作业，进行下一台电机铁芯的叠片作业。

由此可见，利用上述的电机冲片叠片系统，可以完成抓片、叠片、修整等功能，并能实现叠片的连续操作，极大地减少了电机冲片叠片作业中的手工作业量，降低了作业人员的劳动强度，并节省了人力成本，同时，也极大地提高了叠片作业效率和叠片质量。

为了进一步地提高电机冲片叠片系统的叠片作业效率和叠片质量，并进一步降低作业人员劳动强度和节省人力成本，可以采用PLC来集中控制机器臂3、供片装置5、抓片装置4和电机冲片修整装置6的动作，相应地，可以在抓片装置4中的吸盘安装板402上固定连接光电开关403，如图3、图5所示，且所述光电开关403与PLC电连接；同时，可以在供片装置5中的原料盘放置架51上固定设置位置传感器52和片数检测装置57，如图7所示，所述的片数检测装置57包括上、下相对而立的厚度检测传感器，所述位置传感器52、厚度检测传感器分别与PLC电连接；另外，所述的PLC还与机器臂3、第一伺服电机5101、第二伺服电机5111、第三伺服电机601、第一气缸603、升降气缸605、第四伺服电机608、第二气缸805分别电连接，从而构建成一种自动化电机冲片叠片系统。

其中，所述的光电开关403由PLC控制，主要用于机器臂3在抓取电机冲片前能够检测其抓取位置上是否有电机冲片存在，以避免机器臂3抓空，同时，使机器臂3能够将所抓取到的电机冲片转运到指定的落片位置后再进行自动释放。当机器臂3抓取的电机冲片被机器臂3带到片数检测装置57时，由片数检测装置57扫描机器臂3所抓取的电机冲片的片数，并将信号反馈给PLC。若机器臂3抓取电机冲片超过一片，机器臂3将自动将本次所抓取的电机冲片带到该片数检测装置57右边的空台上，最后统一由人工进行分片处理；若机器臂3抓取的电机冲片刚好是一片，则机器臂3将该抓取到的电机冲片带到叠片台8上方的指定落片位置进行自动释放，因此，设置片数检测装置57可以有效地检测机器臂3所抓取的电机冲片的片数，并将粘连的多张电机冲片分隔到专门区域，以防止未被分离的多张电机冲片流入到后续的自动叠片作业中。通过PLC控制机器臂3的运行轨迹，可以使机器臂3在每次落放所抓取的电机冲片时，保证落放的电机冲片均能得以精确定位。

上述采用PLC集中控制的自动化电机冲片叠片系统，其中的供片装置5与抓片装置4相互配合，可以为机器臂3提供准确供片位置，实现了供片的自动化，极大提升了机器臂3的抓片有效性和抓片作业效率；其中的叠片台8可以保证叠片不齐度在合理范围内，并减少叠片时间，以提高叠片效率和叠片质量；其中的电机冲片修整装置6与叠片台8相互配合，主要是在叠片台8圆周方向上对叠片台8上的叠放电机冲片进行适时修整，最终保证自动化电机冲片叠片系统的叠片不齐度符合设定要求。操作者只需要准备好原料盘53上预置的电机冲片总量，并通过PLC设置好叠片作业所需电机冲片的叠片总数量、叠片节拍(也即叠片速度或机器臂3的移动速度)，然后下达叠片命令，该自动化电机冲片叠片系统即可完成自动抓片、自动叠片、自动修整等功能，并且，机器臂3可以根据PLC指令在每隔一层落片时，所有的机器臂3的落片位置统一沿顺时针或逆时针方向错位半张冲片角度，以满足不同电机铁芯的叠片要求。操作者可以在油压机旁等待叠放好的叠片台8(包括叠放好的电机冲片)传动过来，通过油压机进行油压、并拧紧锁紧螺杆即可。因此，与人工叠片作业相比，可以实现连续作业，并减少操作者人数和劳动强度，降低了人力成本，而且，极大地提高了叠片作业效率和叠片质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机冲片叠片系统，其特征在于：包括刚架(2)、机器臂(3)、抓片装置(4)以及供片装置(5)和叠片台(8)，所述的机器臂(3)安装在刚架(2)上，所述的抓片装置(4)安装在机器臂(3)工作端，所述的叠片台(8)安装在机器臂(3)工作端的下方；所述的机器臂(3)通过抓片装置(4)抓取预置在供片装置(5)上的电机冲片后并将其转运至叠片台(8)上。

2.根据权利要求1所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：还包括电机冲片修整装置(6)，所述的电机冲片修整装置(6)对位于叠片台(8)上的电机冲片进行叠齐整形。

3.根据权利要求2所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述的电机冲片修整装置(6)包括第一整形机构，所述第一整形机构包括升降气缸(605)和第一气缸(603)，所述升降气缸(605)动作输出端与第一安装座(602)连接且驱动第一安装座(602)相对于叠片台(8)作升降运动，所述第一气缸(603)安装在第一安装座(602)上，其动作输出端与整形推块(607)连接，所述第一气缸(603)驱动整形推块(607)相对于叠片台(8)作径向运动。

4.根据权利要求3所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述第一整形机构还包括第三伺服电机(601)和第二丝杆机构(604)，所述第三伺服电机(601)连接在第一安装座(602)上，所述第二丝杆机构(604)与第一支架(606)连接，所述第三伺服电机(601)驱动第二丝杆机构(604)并使第一安装座(602)相对于叠片台(8)作升降直线运动。

5.根据权利要求3所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述电机冲片修整装置(6)还包括第二整形机构，所述的第二整形机构包括第二安装座(609)，在第二安装座(609)上固定安装第一气缸(603)，所述第一气缸(603)动作输出端与整形推块(607)连接，所述第一气缸(603)驱动整形推块(607)相对于叠片台(8)作径向运动。

6.根据权利要求5所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述第二整形机构还包括第四伺服电机(608)和第三丝杆机构(612)，所述第四伺服电机(608)与第二安装座(609)连接，所述第三丝杆机构(612)与第二支架(610)连接，所述第四伺服电机(608)驱动第三丝杆机构(612)并使第二安装座(609)相对于叠片台(8)作升降直线运动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述的抓片装置(4)包括吸盘安装板(402)、气动快换接头(404)和真空吸盘(405)，所述的真空吸盘(405)固定安装在吸盘安装板(402)底部，所述的气动快换接头(404)与吸盘安装板(402)连接固定，且与真空吸盘(405)之间形成管路相通。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述的供片装置(5)包括原料盘放置架(51)和原料盘(53)，所述原料盘放置架(51)上连接第一伺服电机(5101)和第一丝杆机构(5102)，所述第一丝杆机构(5102)与升料手(5109)连接，所述原料盘(53)安装在原料盘放置架(51)上，所述第一伺服电机(5101)驱动第一丝杆机构(5102)并使升料手(5109)相对于原料盘放置架(51)作升降直线运动。

9.根据权利要求8所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述的供片装置(5)还包括第二伺服电机(5111)，所述第二伺服电机(5111)动作输出轴上固定连接主动齿轮(5110)，所述原料盘放置架(51)上设置旋转盘(5104)，所述旋转盘(5104)与从动齿轮(5103)固定连接，所述主动齿轮(5110)与从动齿轮(5103)之间形成啮合传动。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种电机冲片叠片系统，其特征在于：所述的叠片台(8)包括底座(802)、顶板(806)、以及若干第二气缸(805)和若干固定支柱(811)，所述固定支柱(811)的相对两端分别与底座(802)、顶板(806)连接固定，所述若干第二气缸(805)固定安装在底座(802)上且呈环形分布，其动作输出端与冲片定位滑块(804)连接，所述第二气缸(805)驱动与其连接的冲片定位滑块(804)相对于底座(802)作径向运动。