专利名称：转子自动化生产系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产微电机转子的自动化系统。
背景技术：
微电机上的转子包括转轴、铁芯组、端板、换向器、绝缘片等部件，目前生产转子存在人工及自动生产方式。人工方式是将铁芯组、端板、换向器、绝缘片等部件依次通过挤压机挤入到转轴上，由于铁芯组、端板、换向器、绝缘片之间的位置有要求不能随便放置，使得人工方式制作出的转子可能出现各部件位置不对应导致产品不合格。自动生产方式是设置一条较长的产品生产线，生产线旁边放置将铁芯组、端板、换向器、绝缘片等部件挤入到轴上的设备，这些设备先抓取轴，然后将相应的部件挤压到轴上，采用这种自动方式，其生产线较长，占地面积较大，而且整体投资成本也较大。·
其中，将端板压入到转轴上的方法大都是先将转子固定在固定座上，然后套上端板，接着使用挤压机将端板挤压到转轴上。采用上述方法耗时耗力，而且将端板安装在转轴上的精度无法得到保证。目前将换向器压入到转轴上的方法主要是先将转子固定在一个安装座上，接着套上一个换向器，最后使用一个挤压机将换向器压入到转轴上。采用上述方法挤压转轴很容易导致换向器与转轴及端板之间位置错位，而且采用人工操作，费时费力，工作效率不是很闻。目前将压好换向器的转轴送入插纸机主要是通过人工手工操作，操作耗时耗力，导致效率也不是很高，目前也存在一个利用机器手臂抓取转轴的，但这种机器是以一个支点为中心进行旋转，当机器一侧的换向器压入机与插纸机的操作台不在一个水平面上时，这样的机器由于不能调节支点就不能使用了，导致其实用性能比较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种转子自动化生产系统，解决目前精确的将端板、换向器精确的安装在转轴上及减少设备占地面积的技术问题。转子自动化生产系统，包括转轴压入机、端板压入装置、换向器压入装置、插纸机、控制装置；转轴压入机设置在端板压入装置前方，端板压入装置，包括端板压入机构、转轴旋转固定机构；两个端板压入机构对称的设置在转轴旋转固定机构的两侧；换向器压入装置，包括换向器导料机构、换向器压入机构、转轴旋转固定机构、支撑座；换向器导料机构的运动行程末端正好对应换向器压入机构的运动行程开始端，换向器压入机构的运动行程末端则对应转轴旋转固定机构的运动行程末端，该行程末端下方为支撑座；控制装置与上述各机构连接。所述端板压入机构，包括端板放置架、端板旋转抓取手臂、带动手臂水平运动的滑台、驱动滑台运动的气缸；端板放置架设置在端板旋转抓取手臂下方，端板旋转抓取手臂固定在滑台上，该滑台与气缸连接。
所述端板压入装置还包括端板定位机构，该机构包括推动定位锁舌运动的直线往复运动式机构、固定在运动式机构上的使端板被精确定位防止其运动的定位锁舌；该锁舌顶端成与端板的“V”形槽对应的“V”形。所述端板压入装置还包括端板送料机构，该机构包括震动盘、输送导轨；该导轨一端连接震动盘，另一端连接端板压入机构的端板放置架，所述换向器压入机构还包括换向器送料机构，该机构包括震动盘、输送导轨；该导轨一端连接震动盘，另一端连接换向器导入机构的换向器放置架。所述换向器导料机构，包括气缸、滑台、抓取换向器的导料手臂、驱动手臂上下运动的手臂驱动装置；导料手臂固定在滑台上，该滑台与气缸连接，导料手臂的运动行程末端与换向器压入机构的运动行程开始端对应。所述换向器压入机构，包括气缸、压入手臂、滑台、压入机构支架；压入手臂与气缸 连接，该手臂固定在滑台上，而滑台则对应的固定在压入机构支架上。所述换向器导料机构上在导料手臂运动行程末端还设有换向器定位机构，该机构包括分布在换向器一侧的棘爪及与其连接的气缸、以及位于换向器另一侧的定位导向块及与其连接的往复驱动装置。所述换向器导料机构在导料手臂运动行程开始端处还包括两块换向器挡片，这些挡片分别分布在换向器的两侧。所述转轴旋转固定机构，包括转轴旋转抓取手臂、安装座、能带动安装座水平运动的滑台、驱动滑台水平运动的气缸；转轴旋转抓取手臂固定在安装座上，该安装座固定在滑台上，该滑台与气缸连接。所述端板压入装置及换向器压入装置前方均设有转轴龙门送料机构，龙门直线抓取机构的运动行程末端正好对应这两个装置的转轴旋转固定机构的运动行程的开始端；该机构包括龙门支架、支架滑台、驱动该滑台水平运动的第一气缸、转轴垂直抓取手臂，驱动该手臂上下运动的第二气缸；支架滑台固定在龙门支架上，该滑台与第一气缸连接；第二气缸固定在支架滑台上，其顶端连接转轴垂直抓取手臂。本发明的有益效果是
I、端板压入到转轴的全过程均是采用机械操作，其工作效率高而且准确，减少了人力的使用。2、由于采用定位锁舌及直线往复运动式气缸，这样当端板刚好运动到端板放置架上的同时，气缸驱动定位锁舌朝端板方向运动，由于锁舌顶端成与端板“V”形槽对应的“V”形，这样就能填充端板“V”槽的整个空间使得端板被精确的定位住，当端板抓取手臂抓取端板将其压入转轴上时，端板正好处于正确的位置。3、由于换向器压入到转轴的全过程也均是机械操作，其工作效率高而且准确，减少了人力的使用，而且采用了换向器定位机构，从而保证换向器能够准确的压入到转轴上。
图I是具体实施例中端板压入装置的示意图，该压入机未包括端板送料机构；
图2是转轴送料机构的示意 图3是转轴龙门送料机构的示意图；图4是转轴旋转固定机构的示意 图5是端板压入机构的示意 图6是端板送料机构的示意 图7是将端板压入转轴后的示意 图8是具体实施例中端板定位机构、端板放置架的示意 图9是定位锁舌的示意 图10是安装有端板的转轴的示意 图11是震动盘的示意图；
图12是具体实施例中换向器压入机构的示意图，图中未显示换向器送料机构；
图13是换向器压入机构、换向器导料机构在一起的示意 图14是换向器导料机构的示意 图15是换向器送料机构的示意 图16是安装有换向器的转轴的示意 图17是换向器定位机构的示意 图18是具体实施例中旋转支点可调的旋转送料装置的示意 图19是图18中送料机构的另一侧不意 图20是送料机构与换向器压入机及插纸机相互布置说明的示意 图21是具体实施例中转子自动化生产系统的示意 图中I.转轴送料机构、101.转轴放置座、102.放置座滑台、2.转轴龙门送料机构、201.龙门支架、202.支架滑台、203.第一气缸、204.转轴垂直抓取手臂、205.第二气缸、3.转轴旋转固定机构、301.转轴旋转抓取手臂、302.安装座、303.滑台、4.端板压入机构、401.端板放置架、402.端板旋转抓取手臂、501.震动盘、502.输送导轨、6.转轴、7.气缸、8.端板、9.定位锁舌、10.换向器导料机构、11.导料手臂、12.手臂驱动装置、13.换向器放置架、14.挡片、15.换向器压入机构、16.压入手臂、17.压入机构支架、18.支撑座、19.换向器、20.换向器定位机构、21.棘爪、22.定位导向块、23.往复驱动装置、24.换向器送料机构、25.固定支架、26.第一导轨、27.第一滑台、28.第一安装座、29.旋转架、31.换向器压入装置、33.主滑台、34.主气缸、35.机座、36.第二导轨、37.第二滑台、38.第二安装座、39.连接件、40.空腔。
具体实施例方式转子自动化生产系统，包括一个转轴压入机、端板压入装置、换向器压入装置、插纸机、控制装置，其中转轴压入机及插纸机为常见的机构，故未在图中显示；转轴压入机安装在端板压入装置前方，端板压入装置，包括端板压入机构4、转轴旋转固定机构3 ;两个端板压入机构4对称的设置在转轴旋转固定机构3的两侧；换向器压入装置，包括换向器导料机构10、换向器压入机构15、转轴旋转固定机构3、支撑座18 ;换向器导料机构10的运动行程末端正好对应换向器压入机构15的运动行程开始端，换向器压入机构15的运动行程末端则对应转轴旋转固定机构3的运动行程末端，该行程末端下方为支撑座18 ;控制装置与上述各机构连接。请参考图I至图7，图中的端板压入装置，包括一个将转轴6送到转轴垂直抓取手臂204正下方的转轴送料机构I、一个将转轴6送入到转轴旋转抓取手臂301上的转轴龙门送料机构2、一个固定转轴6方便将端板8压入的转轴旋转固定机构3、一个将端板8压入到转轴6上的端板压入机构4 ;转轴送料机构I、转轴龙门送料机构2、转轴旋转固定机构3按工作行程依次连接在一起，工作行程的意思是指工作流程，即一个机构动作完成时，后面一个机构就开始动作，两个成左、右布置的端板压入机构4对称的安装在转轴旋转固定机构3的两侧，从而当转轴6轴心平行于水平面时将端板8压入到转轴6上。转轴送料机构1，包括一个放置转轴6的转轴放置座101、一个能带动转轴放置座101水平前后直线运动的放置座滑台102、一个驱动 该滑台水平运动的气缸7 ;转轴放置座101就安装固定在放置座滑台102上，该滑台与气缸7连接从而在气缸7的带动下将转轴6送入到转轴垂直抓取手臂204正下方方便转轴垂直抓取手臂204抓取。转轴龙门送料机构2，包括一个龙门支架201、一个能在龙门支架201上水平滑动的支架滑台202、一个驱动该滑台水平运动的第一气缸203、一个转轴垂直抓取手臂204，一个驱动该手臂上下运动的第二气缸205 ;支架滑台202固定在龙门支架201上从而将转轴垂直抓取手臂204带到转轴旋转抓取手臂301的正上方，该滑台与第一气缸203连接在该气缸的带动下滑动；第二气缸205固定在支架滑台202上，其顶端连接转轴垂直抓取手臂204，这样当转轴垂直抓取手臂204处于转轴旋转抓取手臂301的正上方时，垂直抓取手臂204就朝下运动将转轴6传递到转轴旋转抓取手臂301上。转轴旋转固定机构3，包括一个转轴旋转抓取手臂301、一个固定该手臂的安装座302、一个能带动安装座前后直线运动的滑台303、驱动滑台水平运动的气缸7 ;转轴旋转抓取手臂301固定在安装座302上，该安装座302固定在滑台303上，该滑台303与气缸7连接，当转轴垂直抓取手臂204朝下运动时，转轴旋转抓取手臂301抓住转轴6同时旋转转轴6将转轴6的轴心由垂直于水平面变成平行于水平面方便端板8的压入。端板压入机构4，包括一个放置端板的端板放置架401、一个抓取端板8并旋转压入到转轴6上的端板旋转抓取手臂402、使手臂左右水平运动的滑台303、驱动滑台运动的气缸7 ;端板放置架401安装在端板旋转抓取手臂402下方方便手臂抓取端板8，端板旋转抓取手臂402固定在滑台303上，该滑台303与气缸7连接从而当端板旋转抓取手臂402抓取好端板8后旋转90度后将端板8压入转轴6上。为了精确的送料，可在端板压入机构4旁边安装一个端板送料机构，该机构包括一个震动盘501、一个直线输送导轨502 ;该导轨一端连接震动盘501,另一端连接端板压入机构4的端板放置架401，震动盘501利用震动将内部存储的端板8通过直线输送导轨502自动送入到端板放置架401上。请参考图8至图11，图中的端板定位机构，包括一个推动端板运动的直线往复运动式机构如直线往复运动式气缸7、一个固定在气缸7上的使端板8被精确定位防止其运动的定位锁舌9 ;该定位锁舌9顶端成与端板8的“V”形槽对应的“V”形。端板8从震动盘501中刚好运动到端板放置架401上时，气缸7同步驱动定位锁舌9朝端板8方向运动，由于定位锁舌9顶端成与端板8的“V”形槽对应的“V”形，这样就能填充端板8 “V”槽的整个空间使得端板8被精确的定位住，当端板抓取手臂抓取端板8将其压入转轴6上时，端板8就能够正好处于正确的位置。为了使端板8得到进一步的定位，可在端板8的另一侧同样安装一个端板定位机构，这样从两个方向对端板8进行精确定位。为了控制直线往复运动式机构，特在原机构的基础上增加了一个控制装置。请参考图12至图17，本实施例中的换向器压入装置，包括一个将安装好端板8的转轴6送入到转轴旋转固定机构3的转轴龙门送料机构2、一个将换向器19送入到换向器压入机构15的换向器导料机构10、一个将换向器19压入到转轴6上的换向器压入机构15、一个将转轴6旋转90度使转轴6的轴心由垂直于水平面变成平行于水平面的转轴旋转固定机构3、一个控制上述几个机构的控制装置，一个在换向器19压入转轴6时起支撑作用的支撑座18 ;转轴龙门送料机构2安装在换向器压入机构15的前方，其上的抓取手臂运动行程末端正好对应于转轴旋转固定机构3的运动行程开始端，这样转轴旋转固定机构3就能刚好抓住转轴垂直抓取手臂204上的转轴6 ;换向器导料机构10的运动行程末端正好对应换向器压入机构15的运动行程开始端，这样换向器压入机构15的压入手臂16就刚好能抓住换向器导料机构10上的换向器19 ;换向器压入机构15的运动行程末端则对应转轴旋转固定机构3的运动行程末端，该行程末端下方为支撑座18，这样就可在其上的气缸7的作用下将换向器19压入到转轴6上，所述运动行程开始端及末端是指机构开始工作及结束工作时的工作位置。·转轴龙门送料机构2，包括一个龙门支架201、一个安装在龙门支架201上的可滑动的支架滑台202、一个驱动该滑台水平运动的第一气缸203、一个抓取转轴6上下运动的转轴垂直抓取手臂204，一个驱动该手臂上下运动的第二气缸205 ;支架滑台202固定在龙门支架201上，该滑台与第一气缸203连接；第二气缸205固定在支架滑台202上，其顶端连接转轴垂直抓取手臂204从而驱动手臂上下运动。换向器导料机构10，包括一个气缸7、一个滑台303、一个抓取换向器的导料手臂
11、一个驱动手臂上下运动的手臂驱动装置12 ;导料手臂11固定在滑台303上，该滑台与气缸7连接，从而可将换向器放置架13上的换向器19导入到导料手臂11的运动行程末端，该末端正好与换向器压入机构15的运动行程开始端对应，从而可使换向器导料机构10上的换向器19能传递到换向器压入机构15上。换向器导料机构10在导料手臂11运动行程开始端处即换向器放置架13上还安装有两块换向器挡片14，这些挡片14由气缸7驱动，这些挡片14分别分布在换向器19的两侧，从而将后一个换向器19与前一个换向器19隔开。换向器导料机构10上在导料手臂11运动行程末端还设有一个换向器定位机构20，该机构包括分布在换向器19 一侧的棘爪21及与其连接的气缸7、以及位于换向器19另一侧的定位导向块22及与其连接的往复驱动装置23。棘爪21顶端为尖端，定位导向块22的顶端同样为尖端。其中棘爪21可拨动的安装在气缸7的侧面。当换向器19放置在换向器定位机构20形成的空腔内时，气缸7驱动棘爪21运动，使棘爪21卡住换向器19，然后往复驱动装置23驱动定位导向块22朝换向器19运动从第二个位置卡住换向器19从而可牢固的固定住换向器19并精确定位。换向器压入机构15，包括气缸7、压入手臂16、滑台303、压入机构支架17 ;压入手臂16与气缸7连接，该手臂固定在滑台303上，而滑台则对应的固定在压入机构支架17上，压入手臂16的行程开始端与导料手臂11运动行程末端对应，其末端则与转轴旋转固定机构3的转轴旋转上的转轴旋转抓取手臂301运动行程末端对应。为了自动输送换向器19，可在换向器导料机构10前面安装一个换向器送料机构24,该机构包括一个震动盘501、一个直线输送导轨502 ;该导轨一端连接震动盘501,另一端连接换向器导入机构2的换向器放置架13,震动盘501利用震动原理自动将换向器输送到换向器放置架上。请参考图18及图21，图中的旋转支点可调的旋转送料装置，包括固定支架25、第一气缸203、第一导轨26、第一滑台27、第一安装座28、旋转架29、转轴旋转抓取手臂301 ；在固定支架25上从内到外依次安装有第一导轨26、与第一导轨26连接的第一滑台27、安装在第一滑台27上的第一安装座28、旋转架29、转轴旋转抓取手臂301 ;第一安装座28顶端连接有第一气缸203。为了增加旋转送料机构水平输送能力，不受换向器压入装置31及插纸机之间距离的影响，特在固定支架25低端安装一个主滑台33，同时还增加一个主气缸34、机座35、主滑台33滑动固定在机座35上，其与主气缸34相连，固定支架25安装在主滑台33上，这样在主气缸34的作用下，驱动主滑台33上的固定支架25水平运动。为了调节转轴旋转抓取手臂运动的高度，特在第一导轨26与固定支架25之间从 内到外依次安装第二导轨36、第二滑台37，第二安装座38 ;第一导轨26固定在第二安装座38上，第一气缸203通过固定在固定支架25上的一个连接件39与一个第二气缸205连接，固定支架25上加工有供连接件39上下运动的空腔40，连接件39中间部位就处于该空腔40内，这样当第二气缸205运动时就带动连接件39运动进而带动第一气缸203运动。控制装置对第一气缸203、主气缸34、第二气缸205进行控制使得设备能按照需要进行动作，该控制装置为常见的控制系统。
权利要求
1.转子自动化生产系统，包括转轴压入机、插纸机、控制装置，其特征在于还包括端板压入装置、换向器压入装置；转轴压入机设置在端板压入装置前方，端板压入装置，包括端板压入机构、转轴旋转固定机构；两个端板压入机构对称的设置在转轴旋转固定机构的两侧；换向器压入装置，包括换向器导料机构、换向器压入机构、转轴旋转固定机构、支撑座；换向器导料机构的运动行程末端正好对应换向器压入机构的运动行程开始端，换向器压入机构的运动行程末端则对应转轴旋转固定机构的运动行程末端，该行程末端下方为支撑座；控制装置与上述各机构连接。
2.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述端板压入机构，包括端板放置架、端板旋转抓取手臂、带动手臂水平运动的滑台、驱动滑台运动的气缸；端板放置架设置在端板旋转抓取手臂下方，端板旋转抓取手臂固定在滑台上，该滑台与气缸连接。
3.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述端板压入装置还包括端板定位机构，该机构包括推动定位锁舌运动的直线往复运动式机构、固定在运动式机构上的使端板被精确定位防止其运动的定位锁舌；该锁舌顶端成与端板的“V”形槽对应的“V”形。
4.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述端板压入装置还包括端板送料机构，该机构包括震动盘、输送导轨；该导轨一端连接震动盘，另一端连接端板压入机构的端板放置架，所述换向器压入机构还包括换向器送料机构，该机构包括震动盘、输送导轨；该导轨一端连接震动盘，另一端连接换向器导入机构的换向器放置架。
5.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述换向器导料机构，包括气缸、滑台、抓取换向器的导料手臂、驱动手臂上下运动的手臂驱动装置；导料手臂固定在滑台上，该滑台与气缸连接，导料手臂的运动行程末端与换向器压入机构的运动行程开始端对应。
6.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述换向器压入机构，包括气缸、压入手臂、滑台、压入机构支架；压入手臂与气缸连接，该手臂固定在滑台上，而滑台则对应的固定在压入机构支架上。
7.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述换向器导料机构上在导料手臂运动行程末端还设有换向器定位机构，该机构包括分布在换向器一侧的棘爪及与其连接的气缸、以及位于换向器另一侧的定位导向块及与其连接的往复驱动装置。
8.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述换向器导料机构在导料手臂运动行程开始端处还包括两块换向器挡片，这些挡片分别分布在换向器的两侧。
9.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述转轴旋转固定机构，包括转轴旋转抓取手臂、安装座、能带动安装座水平运动的滑台、驱动滑台水平运动的气缸；转轴旋转抓取手臂固定在安装座上，该安装座固定在滑台上，该滑台与气缸连接。
10.依据权利要求I中所述的转子自动化生产系统，其特征在于所述端板压入装置及换向器压入装置前方均设有转轴龙门送料机构，龙门直线抓取机构的运动行程末端正好对应这两个装置的转轴旋转固定机构的运动行程的开始端；该机构包括龙门支架、支架滑台、驱动该滑台水平运动的第一气缸、转轴垂直抓取手臂，驱动该手臂上下运动的第二气缸；支架滑台固定在龙门 支架上，该滑台与第一气缸连接；第二气缸固定在支架滑台上，其顶端连接转轴垂直抓取手臂。
全文摘要
本发明公开了一种转子自动化生产系统，包括转轴压入机、端板压入装置、换向器压入装置、插纸机、控制装置；转轴压入机设置在端板压入装置前方，端板压入装置，包括端板压入机构、转轴旋转固定机构；两个端板压入机构对称的设置在转轴旋转固定机构的两侧；换向器压入装置，包括换向器导料机构、换向器压入机构、转轴旋转固定机构、支撑座；换向器导料机构的运动行程末端正好对应换向器压入机构的运动行程开始端，换向器压入机构的运动行程末端则对应转轴旋转固定机构的运动行程末端，该行程末端下方为支撑座；控制装置与上述各机构连接。本发明可解决目前精确的将端板、换向器精确的安装在转轴上及减少设备占地面积的技术问题。
文档编号H02K15/02GK102957273SQ20121053004
公开日2013年3月6日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者朱武军, 郑灿根, 秦进飞 申请人:上虞市薪人机电科技有限公司