电机定子铁芯插骨架装置的制作方法

1.本发明涉及机械自动化领域，具体涉及一种电机定子铁芯插骨架装置。


背景技术：

2.伺服电机，有一种分块式的定子结构，其定子是由多块定子块相拼合构成一个整圆，每个定子块由铁芯、骨架及绕组构成，如图14所示，铁芯9是截面为“工”字形的块状体，而骨架8为“n”形的绝缘体，需要将骨架8插置于铁芯9上，具体是将骨架8的“n”形的两个脚部插入铁芯9的“工”字形左右两侧的槽道内。现有技术中，该装配只能依靠人工手工完成，非常耗人力、效率低下，且产品装配精度也无保证。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种电机定子铁芯插骨架装置，改变传统人工作业方式，提升生产效率，省人力。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电机定子铁芯插骨架装置，包括一铁芯导向推送机构，该铁芯导向推送机构包括至少一条铁芯推送通道，该铁芯推送通道的前端作为插装装配端，具体铁芯推送通道包括一面朝上的铁芯支撑面以及左右相对的两个侧面；在铁芯推送通道的中段或前段的两个侧面上各对称凸设有导向块，所述导向块底部与铁芯支撑面之间留有高度大于铁芯边沿高度的间隙，以使铁芯推送通道上形成一喇叭形段，该喇叭形段的最窄处尺寸与铁芯中部梁的宽度相匹配；并且，在铁芯推送通道的前端口处设一骨架导向工装，该骨架导向工装包括相对设置的上齿、下齿以及驱动上齿和下齿的上下齿驱动装置，上齿和下齿能够在上下齿驱动装置作用下合拢阻挡在铁芯推送通道的前端口处，上齿和下齿宽度小于骨架的两个脚部之间的距离；所述铁芯推送通道的后端设有铁芯推料件以及驱动铁芯推料件的推料驱动装置，铁芯推料件相对铁芯推送通道沿其长度方向活动设置，铁芯推料件能够在推料驱动装置的驱动下沿铁芯推送通道前后移动；并且，对应铁芯推送通道的前端口处还设有一插骨架机构，该插骨架机构包括持骨架件以及驱动持骨架件的骨架驱动装置，所述持骨架件上设有至少一个用于夹持骨架的持骨架位，所述持骨架件能够在骨架驱动装置的驱动下，沿铁芯推送通道的长度方向接近或远离铁芯推送通道的前端口处；工作时，首先所述上齿和下齿在上下齿驱动装置作用下合拢，在铁芯推送通道内置入铁芯，然后所述铁芯推料件在推料驱动装置的驱动下，推动铁芯在铁芯推送通道内前移至接近或碰触合拢状态的上齿和下齿的内侧；接着，所述持骨架件在骨架驱动装置的驱动下将骨架推向合拢状态的上齿下齿上，使骨架的两个脚部越过合拢状态的上齿和下齿插向铁芯，当骨架的两个脚部进入铁芯后上齿和下齿在上下齿驱动装置作用下分离避让开，而骨架继续在骨架驱动装置的驱动下插入铁芯直至到位。
5.上述方案中，所述喇叭形段设于铁芯推送通道的中段，喇叭形段的最前端至合拢状态的上齿和下齿的距离大于铁芯的长度，使铁芯推送通道的前段处的宽度大于铁芯的宽
度，从而铁芯推送通道的前段处作为取料位，最后能够直接人工或用机械手从取料位上取走装配好的产品；工作中，所述铁芯推料件推动铁芯前移直至碰触合拢状态的上齿和下齿的内侧，此时铁芯前有合拢状态的上齿和下齿阻挡，后有铁芯推料件的抵压，达到定位状态。
6.上述方案中，所述骨架导向工装相对铁芯推送通道沿其长度方向平移设置，且骨架导向工装上作用有工装平移驱动装置，以使在卸料时，骨架导向工装能够在工装平移驱动装置的驱动下前移，与铁芯推送通道的前端相分离以避让。
7.上述方案中，所述铁芯推送通道的后段处的两个侧面中，一个侧面作为抵靠面，而另一个侧面上相对设有初定位件，该初定位件在铁芯推送通道的宽度方向上移动设置，且初定位件在一初定位驱动装置的驱动下能够靠向抵靠面，以在工作时导向铁芯。
8.进一步，所述初定位件为一杆状体，其朝向铁芯的一面与铁芯的侧边形状相匹配。
9.上述方案中，所述铁芯推料件包括一面朝铁芯推送通道前方的作用于铁芯端面的推料面，而在该推料面的上方还设有一铁芯顶部挡板，该铁芯顶部挡板相对推料面沿铁芯推送通道的长度方向前后活动设置，铁芯顶部挡板在一顶部挡板驱动装置的驱动下能够向前伸出以阻挡在铁芯的顶部，也能够缩回避让。
10.上述方案中，所述铁芯导向推送机构上的铁芯推送通道具有平行的多个，从而所述骨架导向工装上的相对的上齿和下齿也有多对，一对上齿下齿对应一个铁芯推送通道的前端；并且，所述插骨架机构中的持骨架件上的持骨架位也对应设为多个，每一持骨架位对应一个铁芯推送通道的前端；以此，形成多个铁芯同时装配的并线结构。
11.上述方案中，所述插骨架机构相对铁芯导向推送机构平移设置，以使其具有两个工作位置：一工作位置是与铁芯导向推送机构对接，另一工作位置是对接一骨架上料位，骨架上料位上设有一骨架上料机构。
12.进一步，所述铁芯导向推送机构上的铁芯推送通道为相互平行的至少三个，从而所述骨架导向工装上的相对的上齿和下齿也有至少三对，一对上齿下齿对应一个铁芯推送通道的前端；并且，所述插骨架机构中的持骨架件上的持骨架位也对应设为至少三个，每一持骨架位对应一个铁芯推送通道的前端；以此，形成至少三个铁芯同时装配的并线结构；所述骨架上料机构包括振动盘以及骨架切料机构；所述骨架切料机构包括一骨架通道，该骨架通道一端与振动盘送出通道相接，且骨架通道上设有一挡停机构，该挡停机构包括一挡停杆以及挡停杆驱动装置，所述挡停杆沿骨架通道的径向活动设置，挡停杆在挡停杆驱动装置的作用下能够伸入骨架通道以阻挡骨架；所述骨架通道上还设有一拨料机构，该拨料机构包括一升降件，该升降件在一升降件驱动装置的驱动下作上下运动，且该升降件上设有至少三个沿上下竖直方向设置的拨料杆，这三个拨料杆相互平行，三个拨料杆中从一侧至另一侧依次为第一拨料杆、第二拨料和第三拨料杆，所述第一拨料杆相对升降件固定，而第二拨料杆和第三拨料杆相对升降件沿水平方向滑动连接；所述第二拨料杆和第三拨料杆之间连接有一连杆，该连杆的一端与第三拨料杆定位连接，而连杆的另一端上开设有长槽孔，所述第二拨料杆上凸设一滑块，该滑块与所述长槽孔滑动配合；所述第三拨料杆作用有拨料驱动装置，该拨料驱动装置驱动第三拨料杆沿水平方向移动，从而带动第二拨料杆也移动，以此使三个拨料杆相分离。
13.本发明的有益效果如下：
1、本发明铁芯导向推送机构设计独特巧妙，真正实现了铁芯插骨架的自动化装配，从原来完全的人工进步为全自动，效率大幅提升，装配质量也有更有保证；2、由于本发明中将喇叭形段设于铁芯推送通道的中段，喇叭形段的最前端至合拢状态的上齿和下齿的距离大于铁芯的长度，使铁芯推送通道的前段处还作为取料位，使铁芯在推送通道的前段完成了插装骨架后，不用移动，直接可从此处卸料，这样很方便；并且，也由于喇叭形段的特殊设计，铁芯经喇叭形段导正后直接移至铁芯推送通道的前段处，此时由于铁芯的前后端被顶压住定位，也保证了插装骨架时铁芯不会发生移位。
附图说明
14.图1为本发明实施例整机立体示意图；图2为本发明实施例中两个铁芯导向推送机构的立体示意图；图3为本发明实施例中一个铁芯导向推送机构的立体示意图；图4为本发明实施例铁芯导向推送机构推送铁芯的状态示意图；图5为本发明实施例插骨架的状态示意图；图6为本发明实施例的在装配完成后骨架导向工装避让分离的卸料工作状态；图7为本发明实施例的铁芯推送通道与铁芯之配合示意图；图8为本发明实施例的两个插骨架机构的立体示意图；图9为本发明实施例骨架上料机构示意图；图10为本发明实施例的骨架切料机构的立体示意图一，该图表示骨架切料机构准备状态，挡料板为避让工作状态；图11为本发明实施例的骨架切料机构的立体示意图二，该图表示骨架切料机构的挡料板阻挡骨架通道的工作状态；图12为本发明实施例的骨架切料机构的立体示意图三，该图表示骨架切料机构的拨料杆下降拨料使骨架分开的工作状态；图13为本发明实施例的骨架切料机构的主视示意图；图14为本发明所适用产品。
15.以上图中：1、振动盘；2、骨架切料机构；21、骨架通道；211、底支撑面；212、侧面；213、顶面；2131、避让槽道；22、挡停机构；221、挡停杆；222、挡停杆驱动装置；23、拨料机构；231、升降件；2311、导轨；232、升降件驱动装置；233、拨料杆；2331、滑块；234、连杆；2341、长槽孔；235、拨料驱动装置；24、挡料板机构；241、挡料板；242、挡料板驱动装置；3、铁芯导向推送机构；31、铁芯推送通道；311、导向块；312、喇叭形段；313、初定位件；314、初定位驱动装置；32、骨架导向工装；321、上齿；322、下齿；323、上下齿驱动装置；324、工装平移驱动装置；325、导轨；33、铁芯推料件；331、推料面；332、铁芯顶部挡板；333、顶部挡板驱动装置；34、推料驱动装置；4、插骨架机构；41、持骨架件；411、持骨架位；42、骨架驱动装置；5、机械手；
6、铁芯供应机构；7、滑台；8、骨架；9、铁芯。
具体实施方式
16.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：实施例：参见图1-12所示：一种电机定子铁芯插骨架装置，如图1所示，它设计为左右对应的两套装置和共用的位置中间的一个机械手5。
17.参见图1所示，每一套装置各包括一铁芯导向推送机构3、一插骨架机构4、一骨架上料机构（即骨架切料机构2 振动盘1）以及铁芯供应机构6构成。
18.参见图2、图3所示，所述铁芯导向推送机构3包括至少一条铁芯推送通道31，具体如本实施例是设了并列的三个铁芯推送通道31，每个铁芯推送通道31的前端作为插装装配端。
19.图7为铁芯推送通道31的轴向端面视角，如图7所示，铁芯推送通道31包括一面朝上的铁芯支撑面以及左右相对的两个侧面，即三面的凹槽状。
20.每一个铁芯推送通道31中段或前段的两个侧面上各对称凸设有导向块311，详见图7所示，该导向块311底部与铁芯支撑面之间留有高度大于铁芯边沿高度的间隙，以使铁芯推送通道31上形成一喇叭形段312（如图6中所标），该喇叭形段312的最窄处尺寸与铁芯9的“工”字形中部梁的宽度相匹配，以达到精确导向铁芯9的作用。
21.具体，本实施例中，是将铁芯9以宽的一侧朝下放置于铁芯推送通道31内，本实施例中的铁芯推送通道31的侧壁高度设置的不高，侧壁高度只比铁芯9的两侧边沿的高度高出少许，故实际就采用一片状的导向块311安装于铁芯推送通道31的侧壁的顶部。当铁芯9经过喇叭形段312时，该片状的导向块311即能嵌入铁芯9两侧的槽道内，与铁芯9“工”字形中部梁滑动配合，以达到对铁芯9的精确导向。
22.参见图2-图6所示，在铁芯推送通道31的前端口处设一骨架导向工装32，该骨架导向工装32包括相对设置的上齿321、下齿322以及驱动上齿和下齿的上下齿驱动装置323，上齿321和下齿322能够在上下齿驱动装置323作用下合拢阻挡在铁芯推送通道31的前端口处，上齿321和下齿322宽度小于骨架8的两个脚部之间的距离。所述铁芯推送通道31的后端设有铁芯推料件33以及驱动铁芯推料件的推料驱动装置34，铁芯推料件33相对铁芯推送通道31沿其长度方向活动设置，铁芯推料件33能够在推料驱动装置34的驱动下沿铁芯推送通道31前后移动。由于实施例中一个铁芯导向推送机构3上具有三条铁芯推送通道31，故骨架导向工装32上的相对的上齿321和下齿322也有三对，一对上齿321下齿322对应一个铁芯推送通道31的前端。推料驱动装置34可以现有的各式输出直线运动的驱动装置，在这采用伺服直线模组为较佳。
23.参见图5所示，对应铁芯推送通道31的前端口处还设插骨架机构4，该插骨架机构4包括持骨架件41以及驱动持骨架件41的骨架驱动装置42，所述持骨架件41上设有至少一个用于夹持骨架8的持骨架位411，所述持骨架件41能够在骨架驱动装置42的驱动下，沿铁芯
推送通道31的长度方向接近或远离铁芯推送通道31的前端口处。实际持骨架件41还包括了夹持卸料气缸，以夹持或卸开骨架。骨架驱动装置42采用各种直线输出驱动装置均可，在这里实际是使用伺服电机加丝杠螺母机构。
24.由于实施例中一个铁芯导向推送机构3上具有三条铁芯推送通道31，故插骨架机构4中的持骨架件41上的持骨架位411也对应设为三个，每一持骨架位411对应一个铁芯推送通道31的前端；以此，形成三个铁芯9同时装配的并线结构。
25.具体，如图2-图6所示，所述喇叭形段312设于铁芯推送通道31的中段，喇叭形段312的最前端至合拢状态的上齿321和下齿322的距离大于铁芯9的长度，使铁芯推送通道31的前段处作为取料位，最后能够直接人工或用机械手从取料位上取走装配好的产品；工作中，所述铁芯推料件33推动铁芯9前移直至碰触合拢状态的上齿321和下齿322的内侧，此时铁芯9前有合拢状态的上齿321和下齿322阻挡，后有铁芯推料件33的抵压，达到定位状态，保证在插装骨架8时铁芯9不会不发生移位。
26.参见图6所示，所述骨架导向工装32相对铁芯推送通道31沿其长度方向平移设置，且骨架导向工装32上作用有工装平移驱动装置324，以使在卸料时，骨架导向工32装能够在工装平移驱动装置324的驱动下前移，与铁芯推送通道31的前端相分离以避让。工装平移驱动装置324可采用电机也可以采用气缸，实际本实施例采用气缸。
27.所述铁芯推送通道31的两个相对侧面的间距（即凹槽宽度）可以就大致与铁芯9的最大的宽度匹配，以初导向。但最佳是，如下设计：参见图2-图6所示，将铁芯推送通道31的后段处的两个侧面中，一个侧面作为抵靠面，而另一个侧面上相对设有初定位件313，该初定位件313在铁芯推送通道31的宽度方向上移动设置，且初定位件313在一初定位驱动装置314的驱动下能够靠向抵靠面，以在工作时导向铁芯9。具体，所述初定位件313采用了一杆状体，其朝向铁芯9的一面与铁芯9的侧边形状相匹配，铁芯9的侧边上设有凹槽处，则初定位件313就对应设有凸起处，以此达到更好的初定位效果。当初定位件313将铁芯9推向抵靠面上后初步导向即完成，初定位件313就可缩回避让。初定位驱动装置314采用电机或气缸均可，在这里实际采用气缸。
28.参见图2-6所示，所述铁芯推料件33包括一面朝铁芯推送通道31前端的作用于铁芯9端面的推料面331，而在该推料面331的上方还设有一铁芯顶部挡板332，该铁芯顶部挡板332相对推料面331沿铁芯推送通道31的长度方向前后活动设置，铁芯顶部挡板332在一顶部挡板驱动装置333的驱动下能够向前伸出以阻挡在铁芯9的顶部，也能够缩回避让。从而在铁芯推料件33推送铁芯9时，铁芯顶部挡板332对铁芯顶面有一个阻挡限位作用，保证了铁芯在推送中不易发生跑偏。
29.参见图1和图8所示，所述插骨架机构4相对铁芯导向推送机构3平移设置，以使其具有两个工作位置：一工作位置是与铁芯导向推送机构3对接，另一工作位置是对接一骨架上料位，该骨架上料位上设有一骨架上料机构。具体如图8所示，所述插骨架机构4设置在一滑台7，以滑台动力模组驱动插骨架机构4在两个工作位置之间切换。滑台动力模组可以是直线电机、电机加丝杠模组等现有动力装置。
30.本实施例中，左右对应的两套装置中，一套是完成铁芯上一端的骨架插装，另一套则是完成铁芯上另一端的骨架插装，产品的放料、取料、换向操作均由中间的机械手5来完成。
31.下面以一端为例说明骨架的插装过程：准备状态，骨架导向工装32为与铁芯推送通道31的前端对接相靠着，上齿321和下齿322在上下齿驱动装置323作用下合拢。
32.工作时，以机械手5从铁芯供应机构6上取铁芯放置于铁芯推送通道31的后段处，启动初定位驱动装置314驱动初定位件313将铁芯9推向抵靠面完成初定位，然后，所述铁芯推料件33在推料驱动装置34的驱动下前移，使推料面抵触铁芯9的端面，而铁芯顶部挡板332也伸出压于铁芯9的后端顶部上，此时初定位件313可以回缩避让，接着就由铁芯推料件33推着铁芯9前移，在前移的过程中经过喇叭形段312时精确校正了方向，直至铁芯9碰触合拢状态的上齿321和下齿322的内侧；再接着，所述持骨架件41在骨架驱动装置42的驱动下将骨架8推向合拢状态的上齿321下齿322上，使骨架8的两个脚部越过合拢状态的上齿321和下齿322插向铁芯9，当骨架8的两个脚部进入铁芯9后上齿321和下齿322在上下齿驱动装置323作用下分离避让开，而骨架8继续在骨架驱动装置42的驱动下插入铁芯9直至到位。插装到位后，卸料时如图6所示，骨架导向工装32与铁芯推送通道31相分离避让开，此时可以直接由机械手5取走装配好的产品。
33.参见图9-13所示，所述骨架上料机构包括振动盘1以及骨架切料机构2。参见图1-5所示，所述骨架切料机构2包括一骨架通道21，该骨架通道21一端与振动盘1送出通道相接。所述骨架通道21具体是由底支撑面211、一侧面212、顶面213共三面围绕而成。实际中，骨架通道21至少要有底支撑面211，再有侧面212的话为佳，有三面则为最佳。
34.参见图6-13所示，所述骨架通道21上设有一挡停机构22，该挡停机构22包括一挡停杆221（详见图13）以及挡停杆驱动装置222，所述挡停杆221沿骨架通道21的径向活动设置，挡停杆221在挡停杆驱动装置222的作用下能够伸入骨架通道21以阻挡骨架8。较佳是，所述挡停杆221从骨架通道21的侧面212上开孔伸入骨架通道。挡停杆221是水平活动设置为最佳。
35.参见图6-13所示，所述骨架通道21上还设有一拨料机构23，该拨料机构23包括一升降件231，图中示出升降件231具体举例为一竖向布置的板体。升降件231在一升降件驱动装置232的驱动下作上下运动。
36.参见图6-13所示，所述升降件231上设有三个沿上下竖直方向设置的拨料杆233，这三个拨料杆233相互平行，三个拨料杆233中从一侧至另一侧依次为第一拨料杆、第二拨料和第三拨料杆，所述第一拨料杆相对升降件231固定，而第二拨料杆和第三拨料杆相对升降件231沿水平方向滑动连接。具体是在升降件231的正面上设置一水平的导轨2311，经该导轨2311安装第一拨料杆、第二拨料和第三拨料杆，然后将第一拨料杆固定住，而第二拨料和第三拨料杆则可沿导轨2311滑动。并且，在第二拨料杆和第三拨料杆之间连接有一连杆234，该连杆234的一端与第三拨料杆定位连接，而连杆234的另一端上开设有长槽孔2341，所述第二拨料杆上凸设一滑块2331，该滑块2331与所述长槽孔2341滑动配合。
37.参见图6-13所示，所述第三拨料杆作用有拨料驱动装置235，该拨料驱动装置235驱动第三拨料杆沿水平方向移动，从而带动第二拨料杆也移动，以此使三个拨料杆233相分离，相分离的状态如图12所示。
38.具体，所述拨料杆233的杆端上设有导向斜面，以使杆端呈锥台状，以便于插入骨架通道21内排列着的骨架之间。
39.具体，参见图6-13所示，所述骨架通道21上设有两个拨料机构23，这两个拨料机构23以骨架通道21为对称中心上下对称设置；这两个拨料机构23的拨料杆233间隔尺寸不同，以适用于两种骨架8尺寸。
40.位于骨架通道21上方的拨料机构23中的三个拨料杆233是从上向下伸设，其下端作为杆端伸入骨架通道21。所述骨架通道21的顶面213上对应于三个拨料杆233设有避让槽道2131。相对应的，所述骨架通道21的底支撑面211上也开设有设有避让槽道，以避让骨架通道21下方的拨料机构23中的三个拨料杆233。
41.参见图6-13所示，所述骨架通道21上还对应设有一挡料板机构24，该挡料板机构24包括一挡料板241以及挡料板驱动装置242，所述挡料板241平行于所述骨架通道21的侧面212设于骨架通道21的外侧部，挡料板241在挡料板驱动装置242的作用下上下升降，以具有阻挡封闭骨架通道21和避让两个工作状态。
42.上述挡停杆驱动装置222、升降件驱动装置232及拨料驱动装置235可以采用气缺、直线电机、电缸等各式现有的驱动装置，具体采用气缸较佳。
43.上述骨架上料机构的工作过程如下：参见图6-13所示，将骨架放置于振动盘1，振动盘1能够将骨架8整理后排列输出，骨架切料机构2先呈准备状态（见图10），开始工作时，挡停杆221先在挡停杆驱动装置222驱动下伸入骨架通道21以备阻挡骨架8，挡料板241在挡料板驱动装置的驱动下下降至阻挡封闭骨架通道21的工作状态；此时，开启振动盘1，骨架8就不断地排列着进入骨架切料机构2的骨架通道21内直至被挡停杆221阻挡，以此骨架在骨架通道21内紧靠排列好，由于骨架8的宽度上，其顶部窄，而其底部宽，估紧靠排列好后，骨架8间的顶部间仍有空隙；然后，启动拨料机构23，升降件231在升降件驱动装置232的驱动下下降，使拨料杆233的杆端伸入骨架8的间隙内，接着，拨料驱动装置235启动，拨料驱动装置235带着第三拨料杆移动，从而经连杆234带动第二拨料杆移动，从而三个拨料杆233相分离，即推动着三个骨架8相分离到位；最后，升降件231在升降件驱动装置232的驱动下上降移开，挡料板241在挡料板驱动装置的驱动下也上升至避让工作状态，从而使骨架通道21敞开，分离到位的骨架8的间距正与插骨架机构4的持骨架件41上的持骨架位411的间距一致，就直接以插骨架机构4来此取走骨架8。
44.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。