一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置的制作方法

1.本发明涉及马达制造技术领域，具体涉及一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置。


背景技术：

2.目前市场上的无人机产品越来越多，广泛的应用于各行各业。其中无人机当中最重要的一个零件就是马达，马达分动子和定子两部分，其中带线束的定子在前段组装工序中需要进行扭线、装大套管、将套管热缩到线束上等动作。
3.现有的生产线上，一般都是通过人工将线头推平、扭线、手动拨套管、用热风枪进行套管热缩，效率较低，且无法保证线头平齐、扭线后的松紧度、套管位置一致性和热缩的效果，每个人的操作差异性较大，人工操作的不确定因素较多，使产品质量无法得到保证。
4.随着客户对无人机产品中的动力马达质量的要求不断提高，对工厂的生产自动化程度的要求也不断提高，因此亟需一种结构合理能高效完成扭线，拨套管和热缩的设备。


技术实现要素：

5.技术目的：针对现有马达定子线束的线头不平齐，扭线松紧程度不一，热缩用套管位置不统一的不足，本发明公开了一种能够自动进行线束线头推平，自动进行扭线并进行热缩套管统一定位的马达定子线束自动扭线、热缩固定装置。
6.技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置，包括机架，在机架上设置链条传输流道，在链条传输流道的起始端设置上料操作台，沿链条传输流道的输送方向依次设置放料工位、缓存工位、扭线工位、拨套管工位、热缩工位以及位于输送末端的搬运工位，在扭线工位、拨套管工位、热缩工位和搬运工位对应设置自动扭线装置、拨套管装置、热缩装置以及搬运下料装置；链条传输流道通过设置在链条上的治具进行定子输送，在各工位处设置用于检测定子位置的感应器，感应器分布在链条传输流道的两侧，在拨套管工位处设置用于对治具进行定位的定位机构。
7.优选地，本发明的自动扭线装置包括用于夹紧线束的水平夹爪气缸，用于带动水平夹爪气缸转动进行线束扭紧的旋转电机，旋转电机的驱动端通过同步轮组与水平夹爪气缸连接，水平夹爪气缸通过位于下方的第一固定座固定在链条传输流道的一侧，在水平夹爪气缸的端部设置用于将线束推平的推块，在第一固定座上设置用于将水平夹爪气缸和旋转电机整体沿线束所在方向推动的伸缩气缸，水平夹爪气缸的底部通过气缸固定板与伸缩气缸的驱动端连接；水平夹爪气缸的夹爪采用开合式设计，夹爪采用l型结构，在夹紧时，夹爪的末端扣紧在推块的外侧，在进行线束端部推平时，夹爪向两侧打开，让出推块的位置。
8.优选地，在本发明的扭线工位的正上方设置用于在线束推平时对线束进行限位的压料气缸，压料气缸与治具配合避免线束在推平过程中上拱。
9.优选地，本发明的水平夹爪气缸通过气动旋转接头与气源连接，气动旋转接头包括固定部与转动部，转动部与水平夹爪气缸同步转动，固定部与气源连接，在固定部与气源之间设置用于调整水平夹爪气缸夹紧力度的调压阀。
10.优选地，本发明的拨套管装置包括位于拨套管工位上方的竖直夹爪气缸，竖直夹爪气缸的夹持端向下，在拨套管工位的一侧设置用于带动竖直夹爪气缸沿套管长度方向移动进行套管位置调整的第一横移气缸，以及用于带动第一横移气缸进行升降改变竖直夹爪气缸竖向高度的第一升降气缸，第一横移气缸固定在第一升降气缸的升降端，竖直夹爪气缸固定在第一横移气缸的驱动端，通过夹紧套管沿套管的长度方向移动从而对套管在线束上的位置进行调整。
11.优选地，本发明的定位机构包括对称设置在链条传输流道两侧的定位气缸，定位气缸位于竖直夹爪气缸的夹紧中线上，将治具定位后，使套管位于竖直夹爪气缸夹紧中线的正下方；治具在靠近定位气缸的端部均设置定位孔，在定位气缸端部设置与定位孔相对应的定位销，在治具将定子输送至拨套管工位时对治具进行定位。
12.优选地，本发明的治具包括底座，底座沿垂直于定子输送方向设置，在底座上设置用于固定定子的定子定位块，定子定位块沿垂直于定子输送方向与底座滑动连接；沿定子定位块的滑动方向，顺次排布有第二固定座和线束卡扣座，在第二固定座和线束卡扣座上均设有用于约束线束的线槽，定子定位块与第二固定座之间设置压缩弹簧，在进行扭线时，线束长度整体缩短，定子定位块向第二固定座所在一侧滑动，在线束扭线完成后，定子定位块在压缩弹簧弹力作用下复位，向远离第二固定座一侧滑动，在第二固定座上还设置用于套管位置定位的限位块。
13.优选地，本发明的线束卡扣座的线槽采用上窄下宽的卡槽结构，在线槽上方开口处两侧分别设置弹性柱塞，在对线束进行扭线和推平过程中对线束进行限位。
14.优选地，本发明的热缩装置包括竖向设置在热缩工位上方的工业热风枪，工业热风枪的热风头正对套管所在的位置，在链条传输流道热缩工位的一侧设置用于带动工业热风枪进行升降移动的第二升降气缸，工业热风枪固定在第二升降气缸的驱动端，工业热风枪配有用于控制加热温度的加热控制器，在热缩装置的外部套设有用于防护的防护罩，在防护罩上设置用于显示热缩温度的温控表。
15.优选地，本发明的搬运下料装置包括搬运机构和出料机构，搬运机构包括沿垂直于链条传输流道输送方向的第二横移气缸，第二横移气缸通过支撑柱固定在机架上并位于搬运工位的上方；在第二横移气缸的驱动端固定有第三升降气缸，第三升降气缸的驱动端向下，在第三升降气缸的驱动端固定有下料夹爪气缸，通过下料夹爪气缸在定子被治具移动至搬运工位时，将定子抓取移出至出料机构；本发明的出料机构采用皮带输送，沿皮带输送方向，在搬运机构放置定子处设置出料感应器，检测到放置定子后，皮带向前移动，重新让出定子放置位置；在沿输送方向的末端侧面设置满料感应器，并在出料机构的一侧设置与满料感应器电连接的蜂鸣器；在输送末端沿正对输送方向设置防止定子掉落的挡板。
16.有益效果：本发明所提供的一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置具有如下有益效果：1、本发明沿链条传输流道的输送方向依次设置各个工位，集扭线、拨套管、热缩和
下料为一体，提高制造的自动化程度，提高工作效率和质量。
17.2、本发明在水平夹爪气缸的驱动端段设置推块，通过伸缩气缸带动水平夹爪气缸移动，使推块将线头的端部推平，便于水平夹紧气缸对线束的夹紧，不需要考虑夹爪夹紧的长度，同时使长度较长的线束在扭线过程自行缠绕，不会产生多余的线头。
18.3、本发明水平夹爪气缸的夹爪采用开合式设计，在夹紧时扣合在推块外侧，使得推块需要单独占用其余空间，同时不需要考虑推块与水平夹爪气缸位置的切换，一定程度上节省了制造成本。
19.4、本发明在扭线工位的上方设置压料气缸，在进行线束推平时，由于较长的线束在被推平的过程中，会沿治具向上拱起，导致有的线束脱离治具的限位结构，因此使用压料气缸配合治具，保证在推平、扭线过程中，线束始终处于治具上，不会脱开，避免对后续的工序质量造成影响。
20.5、本发明利用气动旋转接头进行水平夹爪气缸的供气，不会影响水平夹爪气缸在扭线过程中的转动，同时保证供气的稳定性；并且在气动旋转接头的固定部与气源之间设置调压阀，能够灵活调整水平夹爪气缸的夹紧力度。
21.6、本发明拨套管装置利用第一升降气缸、第一横移气缸带动竖直夹爪气缸移动，配合定位气缸与治具之间的定位结构，能够保证套管位置的统一，对线束的焊接部位进行有效保护，不需要人进行位置定位，提升产品的统一化程度，保证加工质量。
22.7、本发明的治具在靠近定位气缸的端部设置定位孔，配合定位气缸上的定位销，使得在进行套管位置调整时，实现对治具上定子的精确定位，保证竖直夹爪气缸能够进行套管的夹取和移动，进行位置调整，提升装配精度，进而避免偏差，提升生产效率。
23.8、本发明的治具上设置定子定位块，定子定位块与底座之间滑动连接，并设置用于复位的压缩弹簧，保证在进行扭线的过程中，能够自动根据扭线过程中线束的长度变化自动进行滑动，避免对线束产生较大的拉力，导致产品损坏；对于扭线进给的方式，需要进给距离，距离过小会有将线束拉断的可能，距离过大又会造成扭线的松紧程度不统一，控制不简便并且要求高；而本发明的调整方式，自动依据拉力进行滑动，适应性好，能够自动复位，无需进行控制或者计算。
24.9、本发明的线束卡扣座采用下宽上窄的卡槽结构，最上方较窄的开口仅略大于线束的直径，配合弹性柱塞，能够最大限度的对线束进行限位，避免线束脱开。
25.10、本发明通过加热控制器进行工业热风枪的加热控制，并通过温控表进行显示，精确控制温度防止因温度过高把产品烧坏。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
27.图1为本发明整体结构图；图2为本发明链条传输流道结构图；图3为本发明自动扭线装置结构图；图4为本发明压料气缸结构图；图5为本发明拨套管装置结构图；
图6为本发明治具结构图；图7为本发明热缩装置结构图；图8为本发明搬运机构结构图；图9为本发明出料机构结构图；其中，1-机架、2-上料操作台、3-放料工位、4-缓存工位、5-扭线工位、6-拨套管工位、7-热缩工位、8-搬运工位、9-自动扭线装置、10-拨套管装置、11-热缩装置、12-搬运下料装置、13-治具、14-感应器、15-定位机构、16-水平夹爪气缸、17-旋转电机、18-第一固定座、19-推块、20-伸缩气缸、21-气缸固定板、22-夹爪、23-压料气缸、24-气动旋转接头、25-固定部、26-转动部、27-调压阀、28-竖直夹爪气缸、29-第一横移气缸、30-第一升降气缸、31-定位气缸、32-定位孔、33-底座、34-定子定位块、35-第二固定座、36-线束卡扣座、37-压缩弹簧、38-弹性柱塞、39-工业热风枪、40-热风头、41-第二升降气缸、42-防护罩、43-温控表、44-搬运机构、45-出料机构、46-第二横移气缸、47-支撑柱、48-第三升降气缸、49-下料夹爪气缸、50-出料感应器、51-满料感应器、52-蜂鸣器、53-挡板、54-线束压块、55-定子压块、56-限位块。
具体实施方式
28.下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
29.如图1和图2所示为本发明所公开的一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置，包括机架（1，在机架1上设置链条传输流道，在链条传输流道的起始端设置上料操作台2，沿链条传输流道的输送方向依次设置放料工位3、缓存工位4、扭线工位5、拨套管工位6、热缩工位7以及位于输送末端的搬运工位8，在扭线工位5、拨套管工位6、热缩工位7和搬运工位8对应设置自动扭线装置9、拨套管装置10、热缩装置11以及搬运下料装置12；链条传输流道通过设置在链条上的治具13进行定子输送，在各工位处设置用于检测定子位置的感应器14，感应器14分布在链条传输流道的两侧，在拨套管工位6处设置用于对治具13进行定位的定位机构15。
30.如图3所示，本发明的自动扭线装置9包括用于夹紧线束的水平夹爪气缸16，用于带动水平夹爪气缸16转动进行线束扭紧的旋转电机17，旋转电机17的驱动端通过同步轮组与水平夹爪气缸16连接，水平夹爪气缸16通过位于下方的第一固定座18固定在链条传输流道的一侧，在水平夹爪气缸16的端部设置用于将线束推平的推块19，在第一固定座18上设置用于将水平夹爪气缸16和旋转电机17整体沿线束所在方向推动的伸缩气缸30，水平夹爪气缸16的底部通过气缸固定板21与伸缩气缸20的驱动端连接。在进行推平时，由伸缩气缸20带动水平夹爪气缸16进行移动，使推块19能够将线头推至平齐，便于水平夹爪气缸16对线头的夹紧。
31.水平夹爪气缸16通过气动旋转接头24与气源连接，气动旋转接头24包括固定部25与转动部26，转动部26与水平夹爪气缸16同步转动，固定部26与气源连接，在固定部26与气源之间设置用于调整水平夹爪气缸夹紧力度的调压阀27，在不影响水平夹爪气缸转动的情况下进行稳定可调节的供气。
32.由于推块19与夹爪都需要对线头进行操作，为了便于二者位置的协调，同时降低
装置的复杂度，便于人员操作，本发明的水平夹爪气缸16的夹爪22采用开合式设计，夹爪22采用l型结构，在夹紧时，夹爪22的末端扣紧在推块19的外侧，在进行线束端部推平时，夹爪22向两侧打开，让出推块19的位置；充分利用了结构自身的空间，使夹爪22与推块19在工作过程中互不影响，同时节省空间。
33.由于线束来料本身的长短存在差别，并且在与定子连接后，也无法保证线束的长度统一，因此在使用推块19进行线头推平时，长度较长的线束在推力作用下，线束自身会变形，向一个方向拱起，有可能会脱离治具13上的限位结构，影响后续的扭线操作，因此本发明在扭线工位5的正上方设置用于在线束推平时对线束进行限位的压料气缸23，压料气缸23的结构如图4所示，在压料气缸23的驱动端设置线束压块54和定子压块55，对治具上的产品进行有效限位和固定，通过压料气缸23与治具13配合避免线束在推平过程中上拱，以保证后续的加工质量。
34.由于线束本身的长度有限，在进行定子加工的过程中，有时需要对线束进行延长，那么三个线束会存在三个焊接点，需要使用热缩套管对线束本身的焊接处进行保护，但是由于套管的位置属于人工穿设的，位置并不统一，导致生产的产品不一致，热缩套管的位置不统一，因为本发明提供了如图5所示的拨套管装置，本发明的拨套管装置10包括位于拨套管工位6上方的竖直夹爪气缸28，竖直夹爪气缸28的夹持端向下，在拨套管工位6的一侧设置用于带动竖直夹爪气缸28沿套管长度方向移动进行套管位置调整的第一横移气缸29，以及用于带动第一横移气缸29进行升降改变竖直夹爪气缸竖向高度的第一升降气缸30，第一横移气缸30固定在第一升降气缸29的升降端，竖直夹爪气缸28固定在第一横移气缸29的驱动端，通过夹紧套管沿套管的长度方向移动从而对套管在线束上的位置进行调整。
35.为保证拨套管装置10能够准确的进行套管的拨动和位置进行调节，本发明通过定位机构15对治具13进行定位，以保证精度，本发明的定位机构15包括对称设置在链条传输流道两侧的定位气缸31，定位气缸31位于竖直夹爪气缸28的夹紧中线上，将治具13定位后，使套管位于竖直夹爪气缸夹紧中线的正下方；治具13在靠近定位气缸31的端部均设置定位孔32，在定位气缸31端部设置与定位孔32相对应的定位销，在治具13将定子输送至拨套管工位时对治具进行定位。
36.如图6所示，本发明的治具13包括底座33，底座33沿垂直于定子输送方向设置，在底座33上设置用于固定定子的定子定位块34，为了能够适应线束扭线过程中线束长度的变化，实现动态位置的调整，本发明的定子定位块34沿垂直于定子输送方向与底座33滑动连接；沿定子定位块34的滑动方向，顺次排布有第二固定座35和线束卡扣座36，在第二固定座35和线束卡扣座36上均设有用于约束线束的线槽，定子定位块34与第二固定座35之间设置压缩弹簧37，在进行扭线时，线束长度整体缩短，定子定位块34向第二固定座35所在一侧滑动，在线束扭线完成后，定子定位块34在压缩弹簧37弹力作用下复位，向远离第二固定座35一侧滑动，在第二固定座35上还设置用于套管位置定位的限位块56。
37.由于线束在推平和扭线过程中，会产生形变，为避免线束脱开，影响加工进程总成返工，本发明的线束卡扣座36的线槽采用上窄下宽的卡槽结构，在线槽上方开口处两侧分别设置弹性柱塞38，在对线束进行扭线和推平过程中对线束进行限位，能够有效避免线束脱开。
38.如图7所示，本发明的热缩装置11包括竖向设置在热缩工位7上方的工业热风枪
39，工业热风枪39的热风头40正对套管所在的位置，在链条传输流道热缩工位的一侧设置用于带动工业热风枪39进行升降移动的第二升降气缸41，工业热风枪39固定在第二升降气缸41的驱动端，工业热风枪39配有用于控制加热温度的加热控制器，在热缩装置11的外部套设有用于防护的防护罩42，在防护罩42上设置用于显示热缩温度的温控表43，通过加热控制器以及温控表能够对加热温度进行监控和精确控制，避免损耗产品。
39.如图8和图9所示，本发明的搬运下料装置12包括搬运机构44和出料机构45，搬运机构44包括沿垂直于链条传输流道输送方向的第二横移气缸46，第二横移气缸46通过支撑柱47固定在机架1上并位于搬运工位8的上方；在第二横移气缸46的驱动端固定有第三升降气缸48，第三升降气缸48的驱动端向下，在第三升降气缸48的驱动端固定有下料夹爪气缸49，通过下料夹爪气缸49在定子被治具13移动至搬运工位8时，将定子抓取移出至出料机构45。
40.出料机构45采用皮带输送，沿皮带输送方向，在搬运机构44放置定子处设置出料感应器50，检测到放置定子后，皮带向前移动，重新让出定子放置位置；在沿输送方向的末端侧面设置满料感应器51，并在出料机构45的一侧设置与满料感应器51电连接的蜂鸣器52；在输送末端沿正对输送方向设置防止定子掉落的挡板53。
41.本发明所提供的一种马达定子线束自动扭线、热缩固定装置在使用时，先由上料操作台2将定子及线束放入治具13内，产品在治具的带动下顺序移动向各个加工工位；在放料工位3处，设置安全光栅，在检测到人手放入时，链条不进行传输，在定子放置完毕后，先移动至扭线工位5，当扭线工位处的感应器14检测到治具到位时，压料气缸23下压，下部与治具上部贴合，将定子和线束限制在二者之间，然后水平夹爪气缸16的两个夹爪22向外侧打开，露出推块19，在伸缩气缸20 的带动下，推块19向线束移动，将三条线束的线头推至平齐，然后夹爪22扣合，将线头夹紧，可以依据扭线所需的力度，调整水平夹爪气缸16的夹紧力；再启动旋转电机17，在旋转电机的带动下，水平夹爪气缸16转动，进行扭线操作，此时，压料气缸23的位置保持下压状态，直到扭线完毕后松开。
42.扭线完成的定子在治具13的带动下，移动至拨套管工位6，先由定位机构15的两个定位气缸31与治具上的定位孔32配合，进行精确定位，然后第一升降气缸30带动第一横移气缸29下移，使得竖直夹爪气缸28与套管接触，能够夹住套管，然后在第一横移气缸29的带动下进行套管的拨动，当套管与限位块56接触时，到达位置，拨套管装置复位，等待下移治具到来，重复上述拨套管动作，保证套管的位置统一。
43.套管调整到位后，进入热缩工位，由工业热风枪39对套管进行加热完成热缩，然后移动至搬运工位，由搬运机构44将定子移出治具13，放置在出料机构45的皮带上；出料感应器50检测到有产品被放置后，自动向前移动一个工位，便于下一产品的搬运放置；在出料机构的末端设置满料感应器5，在产品长时间没有移出达到一定数量时，蜂鸣器报警，提醒取料；并且挡板53可以防止产品掉落。
44.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。