一种用于换向器压装机的顶压机构的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，特指一种用于换向器压装机的顶压机构。

背景技术：

目前，换向器英文：commutator是直流电机、交流串激电动机上作为电流换向，为了能够让电动机持续转动下去的一个部件，俗称整流子。结构上，换向器是几个接触片围成圆型，分别连接转子上的每个触头，外边连接的两个电极称为电刷与之接触。因此换向器是电机上一个必不可缺的零部件，但是目前换向器的安装基本上只要依靠人工来实现，还没有一种设备能够实现全自动化。而采用人工压装不仅效率比较低，而且产品质量不稳定，因此需要一种能够实现全自动压装换向器的设备。

大多数换向器的顶压装置通常设计是通过一个气缸来直接驱动顶压装置内的定位件直接将铁芯固定在定位件内，这样的设计气缸往往会超出机床，在工作中很容易碰触到工作人员，导致工作人员受伤，具有一定危险性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构稳定、设计合理、使用寿命长的用于换向器压装机的顶压机构。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于换向器压装机的顶压机构，包括顶压机构，所述顶压机构包括有一与铁芯一端相适配的定位件,所述定位件一端连接有一用于控制定位件前后移动的第一气缸；所述定位件另一端至少一侧设置有防止定位件偏移的锁紧板。

优选地，所述锁紧板一侧设置有第二气缸，所述第二气缸驱动锁紧板锁紧定位件。

优选地，所述顶压机构一侧设置有压合机构，所述顶压机构和压合机构均设置在基座上，所述基座上设置有立板，所述立板两侧分别设有所述锁紧板和导向座，所述导向座内设置有一连接轴，所述连接轴一侧设置有连接杆，所述连接杆一端连接有所述第一气缸。

优选地，所述顶压机构外侧设置有一保护罩。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1.本实用新型的顶压装置设计合理能够防止工人在运作的时候受伤，并且保护罩的设置能够大大增加本机器的使用寿命。

2.本实用新型实现了全自动化的操作，全程不需要人要工来操作。只要将装好换向器的套入底板上的固定杆即可，后续的操作全部都可以实现全自动化。

3.本实用新型通过多个感应装置，分别调整换向器和铁芯的角度，使得两者压入的时候能够配合的更加紧密，生产的效率也会更好。

4.本实用新型传动采用人工压合，不仅耗时耗力而且效果不好，现采用全自动化设备，简单方便快捷。

附图说明

图1是换向器压装机的结构简图；

图2是本实用新型铁芯定位机构和顶压机构的结构简图之一；

图3是本实用新型铁芯定位机构和顶压机构的结构简图之二；

图4是本实用新型卸货装置的结构简图；

图5是图1隐藏机架后的结构简图；

图6是换向器进料机构和换向器定位机构的结构简图；

图7是换向器定位机构和压合机构的结构简图；

图8是换向器定位机构的部分结构简图；

图9是图5中A处的局部放大图；

图10是图6中B处的局部放大图；

图11是图7中C处的局部放大图；

图12是图5中D处的局部放大图；

图13是换向器的结构简图；

图14是铁芯的结构简图；

图15是图1中E处的局部放大图。

图中：1-机架；2-铁芯进料机构；3-铁芯定位机构；

4-换向器进料机构；5-换向器定位机构；6-压合机构；7-换向器；

8-铁芯；9-顶压机构；11-槽板；12-法兰盘；13-提料机架；

21-传送装置；22-顶料装置；23–转子支架；24-减速机；

31-拨齿装置；32-上转子座；33-下转子座；34-铁芯顶杆；

35-顶杆气缸；41-储料装置；42-驱动装置；43-接近感应装置；

51-提料装置；52-滑动定位夹；53-涨紧套；54-转动装置；

55–安装架；56-旋转装置；57-回转连接板；61-滑台座组件；

62-支架组件；71-卡槽；91-定位件；92-第一气缸；93-第二气缸；

94-锁紧板；95-基座；96-立板；97-导向座；98-连接轴；99-连接杆；

100-保护罩；101-卸货装置；102-支架；103-第三气缸；

104-第四气缸；105-机械手；106-第五气缸；107-滑块；108-滑轨；

411-底板；412-固定杆；413-平板；414-隔圈；421-传动齿轮；

422-连接板；423-步进电机D；431-接近传感器；432-感应支柱；

433-开关支架；434-步进电机B；510-滚柱丝杠；511-提料滑块；

512-提升卡爪；513-反射传感器；514-同步轮A；515-同步带A；

516-步进电机A；517-垫板；518-光轴；519-下端板；521-第六气缸；

541-提料同步带；542-提料同步轮；543-激光传感器；544-同步轮C；

545-步进电机C；551-驱动滑块；552-驱动滑轨；560-旋转滑板；

561-旋转齿轮；562-转轴；563-直行齿条；564-直行滑轨；

567-直行滑块；568-回转板；71-提料气缸；572-提料推轴；

564-旋转气缸；621-支架线轨；622-支架滑块；623-拖链；631-推轴；

632-过渡盘；641-滑板；642-压头夹具。

具体实施方式

下面以具体实施例对本实用新型做进一步描述。

如图1-15所示,一种用于换向器压装机的顶压机构，所述顶压装置9设置在机架1上，所述机架1上设置有铁芯进料机构2、用于铁芯定位的铁芯定位机构3、换向器进料机构4、换向器定位机构5 和压合机构6；所述铁芯定位机构3一侧设置有顶压机构9,所述顶压机构9包括有一与铁芯8一端相适配的定位件91,所述定位件91一端连接有一用于控制定位件91前后移动的第一气缸92；所述定位件91另一端至少一侧设置有防止定位件91偏移的锁紧板94。

本技术方案的顶压机构9的设计更加的合理，顶压机构9中的第一气缸92将定位件91向铁芯8移动，当定位件91与铁芯8相互契合之后，第二气缸93驱动锁紧板94将定位件91锁紧，防止定位件 91移动，然后换向器7安装上铁芯8，顶压机构9松开复位，铁芯定位机构3下的气缸下降使铁芯8掉落在传送装置21上，所述传送装置21将加工好的铁芯8传送到一定位置后，卸货装置101启动机械手105将铁芯8送至成品存放处。采用第一气缸92和第二气缸93的相互配合能够增加生产效率，第一气缸92的弯折推动定位件91的方式能够把空间更好地利用起来，降低生产过程中产生的成本；并且弯折的设计方式能够将第一气缸92也放置在机床内，防止加工的时候工人碰触到第一气缸导致工人受伤。

优选地，所述锁紧板94一侧设置有第二气缸93，所述第二气缸 93驱动锁紧板94锁紧定位件91。

本技术方案中的锁紧板94能够锁紧定位件91防止定位件91偏移，导致铁芯8的定位失败，影响工作效率。

在实际操作过程中经常出现在定位过程中因为定位件91能够上下左右偏移导致铁芯8不能够插入到定位件91内，本结构设置有两块锁紧板94，通过两块锁紧板94将定位件91固定住，防止定位件 91上下左右移动可以增加定位的成功率解决定位件在加工过程中定位不精准的问题。

优选地，所述压合机构6和顶压机构9均设置在基座95上，所述基座95上设置有立板96，所述立板96两侧分别设有所述锁紧板 94和导向座97，所述导向座97内设置有一连接轴98，所述连接轴 98一端设置有连接杆99，所述连接杆99一端连接有所述第一气缸 92。

本技术方案将压合机构6和顶压机构9均安装在基座95上能够保证顶压机构9在运动的时候能够更加精确的定位到铁芯8，防止定位件91出现偏移，从而导致定位失败，在加工过程中会损坏零件设备。

优选地，所述顶压机构9外侧设置有一保护罩100。

本技术方案的防护罩100能够保护顶压机构9，另一方面能够防止工人撞到顶压机构9，增加了整体的安全性能。

优选地，所述铁芯定位机构3包括传送装置21，所述传送装置 21一端设有一卸货装置101，所述卸货装置101包括支架102以及设置在支架102一端的第三气缸103，所述第三气缸103一端连接有上下升降的第四气缸104，所述第四气缸104连接有驱动机械手105的第五气缸106。

本技术方案能够使整体加工流程更加智能全自动化，节省人力卸货的过程，节约生产成本提高效率。

在实际工作中经常出现工人在搬运成品的时候会受伤，本结构的第五气缸106能够驱动机械手105的松紧状态，第四气缸104和第三气缸103能够将机械手105升降和左右移动，设计可以解决人工以及工人搬运成品的时候受伤的问题。

优选地，所述第四气缸104一侧设有滑块107，所述滑块107与支架102上设置的滑轨108相适配。

优选地，所述换向器进料机构4包括有储料装置41，储料装置 41内可滑动设置有换向器7；所述储料装置41的上端部设置有所述换向器定位机构5，换向器定位机构5内设置有提料装置51，提料装置51从所述储料装置41处抓取所述换向器7并向所述压合机构6移动。

所述铁芯进料机构2包括有传送装置21，传送装置21上设置有铁芯8；所述传送装置21上设置有用于顶起铁芯8并使之向铁芯定位机构3移动的顶料装置22，所述顶料装置22上设置有压合机构6，所述压合机构6用于将所述换向器进料机构4处的换向器7和所述铁芯定位机构3处的铁芯8压紧。

公开了一种换向器7和铁芯8自动压装的技术方案，所述储料装置41上会套设有若干个换向器7，提料装置51将储料装置41上的换向器7抓取过来，并通过所述换向器定位机构5向压合机构6移动。同时铁芯进料机构2上的传送装置21会将铁芯8传送至铁芯定位机构3，铁芯定位机构3夹紧铁芯8并将铁芯8向压合机构6移动，此时压合机构6将换向器7推向所述铁芯8并实现压紧。压紧后，再由铁芯定位机构3送回所述传送装置21，继而送至成品存放处。采用本技术方案可以实现换向器7和铁芯8全自动化的压装过程，避免了人为的影响，增加生产效率。

本设备中所述的铁芯进料机构2和铁芯定位机构3均属于现有技术，这里不多做赘述。

优选地，所述换向器进料机构4包括有储料装置41，所述储料装置41包括有一可转动设置的底板411，底板411外缘上设置有若干个固定杆412，固定杆412上套设有所述换向器7；所述固定杆412 一侧设置有所述提料装置51，提料装置51的上端设置有所述换向器定位机构5。

本技术方具体的公开了储料装置41的技术方案，优选地，底板 411上设置的固定杆412的数量可以根据实际情况进行调整，优选的数量是均布有十个，固定杆412下端部成型有阶梯部，阶梯部的作用是提供一个限位的作用，在实际使用中更加方便运输和将固定杆412 放置在底板411上。优选地，固定杆412的下端部成型有外翻边，外翻边紧固连接有所述底板411。优选地所述底板411的下端部设置有一隔圈414，隔圈414内设置有轴承座和轴承，并通过轴承和轴承座实现可转动设置，优选的轴承用深沟球轴承。

优选地，所述底板411的下端部设置有一平板413且所述底板 411是一个齿轮盘，所述底板411的外侧设置有一驱动装置42，驱动装置42固设在所述平板413上且设置有与所述齿轮盘适配的传动齿轮421。

本技术方案具体的公开了一种驱动底板411转动的技术方案。本方案采用齿轮副的方式让驱动装置42连接底板411。优选地，底板 411的下端部设置有所述平板413，传动齿轮421通过一连接板422 设置在所述平板413上，连接板422的下方紧固连接有一步进电机D423。采用这样的方式驱动底板411转动，可以充分发挥步进电机 D423走位精准的优势，同时通过齿轮啮合型式使得转动的角度更加精细化不会因为频繁使用使得走位发生偏差，能让底板411转动的角度更加精准，从而使得提料装置51可以精确的抓取换向器7。而且这样错开的设计可以充分利用空间结构。

优选地，所述储料装置41旁侧设置有接近感应装置43，接近感应装置43包括有用于感应固定杆412位置的接近传感器431和感应支柱432，感应支柱432固设在所述平板413的一侧，所述接近传感器431通过一开关支架433固设在所述感应支柱432上。

本技术方案公开了一种能精确控制底板411转动的技术方案。接近传感器431能够感应固定杆412转动的角度是否到达预定位置，如果没有则触发接近传感器431使得步进电机D423能进行转动一定量的角位移进行调整。因为本设备属于全自动化设备，固定杆412能否精准的转动到设定工位是非常重要的，如果没有转动设定位置，就会导致提料装置51不能准确抓取换向器7，导致整个设备不能良好运行，因此本技术方案的设计能够进一步保证固定杆412能精准的出现在每个设定工位上。优选地，感应支柱432固设在所述平板413上，感应支柱432上设置有用于固定所述接近传感器431的开关支架433。

优选地，所述提料装置51包括有一滚柱丝杠510，所述滚柱丝杠510适配有一提料滑块511；所述提料滑块511一侧成型有能卡紧所述换向器7的提升卡爪512；所述底板411的外侧固设有用于感应所述固定杆412上换向器7的数量的反射传感器513。

本技术方案具体的公开提料装置51的结构原理，优选地，在所述滚柱丝杠510的一端通过一深沟球轴承连接有一同步轮A514，同步轮A514通过同步带A515连接有步进电机A516。通过步进电机A516 的转动带动同步轮A514的转动，从而带动滚柱丝杠510的转动，从而带动提料滑块511的上下移动。优选地，提升卡爪512通过一垫板 517连接有所述提料滑块511。垫板517的作用是在所述提料滑块511 和提升卡爪512之间保持一端距离，往往在实际场景中，当提料滑块511上升到极限位置时，提升卡爪512还会离所述换向器定位机构5 有一端距离，垫板517的设计就可以消除这段距离。优选地，提料滑块511两侧还穿设有光轴518，用以增加滑动的稳定性，减少传动发生的阻滞。优选地，光轴518和滚柱丝杠510上下两端各通过一下端板519连接有槽板11，槽板11的作用是起到支撑的作用。优选地，槽板11的后侧通过光轴518和法兰盘12连接有一提料机架13，提料机架13能进一步实现支撑的作用。

因此本技术方案公开的提料装置51因为有滚柱丝杠510的传动，这样设计的传动距离稳定且精准，优选地的传动方式。

优选地，所述提升卡爪512的上方设置有所述换向器定位机构5，换向器定位机构5包括有一滑动定位夹52，滑动定位夹52的上方设置有可伸缩设置的涨紧套53，涨紧套53与所述定位夹上的换向器7 相对设置；所述涨紧套53通过槽轨配合可滑动设置在所述换向器定位机构5内。

本技术方案所述滑动定位夹52包括有两个对称设计的定位卡爪，定位卡爪通过采用气缸A521驱动滑动，滑动定位夹52一侧设置有激光传感器543，有一反射传感器513能感知滑动定位夹52是否有夹到工件，从而触发涨紧套53运动。优选地，涨紧套53一侧连接有一安装架55，安装架55一侧固设有驱动滑块551，驱动滑块551 上设置有与驱动滑轨552适配的滑槽，驱动滑轨552固设在所述换向器定位机构5内。通过槽轨配合的方式，实现了涨紧套53上下滑动的功能。优选地，所述换向器定位机构5内设置有一回转连接板57，回转连接板57和安装架55之间设置有提料气缸571，提料气缸571 一端凸起有提料推轴572，提料气缸571通过驱动提料推轴572的移动改变回转连接板57和安装架55之间的距离，从而驱动了涨紧套 53通过槽轨配合上下滑动。

优选地，所述涨紧套53的上端部的外侧套设有一提料同步轮 542，提料同步轮542外通过提料同步带541连接有一能驱动所述涨紧套53旋转的转动装置54，转动装置54的旁侧设置有一用于感应所述换向器7转动角度的激光传感器543。

在实际使用过程中，在后续的换向器7与铁芯8的压合过程中，需要两者以一定的角度才能相互卡入压紧。但是从提料装置51提上来的换向器7角度是随机的，因此本技术方案所述的激光传感器543 能够感应换向器7的位置，如果位置不是设定的角度，那么会触发转动装置54运动，并通过涨紧套53的转动改变换向器7的角度。转动装置54包括有一同步轮C544，同步轮C544通过一同步带连接有步进电机C545，通过以上方案从而驱动涨紧套53旋转。

优选地，所述转动装置54和所述涨紧套53通过安装架55连接有一旋转装置56，旋转装置56包括有一齿轮齿条副，齿轮齿条副内包括有旋转齿轮561和直行齿条563，所述旋转齿轮561通过转轴562 连接在所述安装架55上，直行齿条563一端连接有旋转气缸564；所述旋转装置56的上端可滑动连接有滑台座组件61，滑台座组件61 可沿垂直于所述压合机构6方向滑动，滑台座组件61一端设置有一支架组件62，支架组件62用于驱动滑台座组件61沿压合机构6方向滑动。

在实际使用过程中，提料装置51处提取的换向器7是竖直方向设计的，但是铁芯定位机构3处的铁芯8是水平放置的，因此本技术方案采用上述齿轮齿条副配合来实现涨紧套53处的换向器7由垂直向水平方向转动。优选地，转轴562一端键槽配合有所述旋转齿轮 561。所述转轴562外通过一旋转滑板560连接有所述滑台座组件61，所述旋转滑板641上安装有所述旋转气缸564。优选地，所述直行齿条563的上端部设置有直行滑轨553，直行滑轨553的上端部适配有直行滑块564，直行滑块564的上端部连接有所述旋转滑板560。所述滑台座组件61和支架组件62可以使得所述涨紧套53在两个垂直方向上任意定位，也就是两个方向上的组合可以让所述涨紧套53实现X轴和Y轴两个方向上的运动。优选地，支架组件62包括有支架线轨621，支架滑块622和拖链623。

优选地，所述压合机构6包括压装机63，压装机63包括有一推轴631，推轴631一端通过一过渡盘632套设有一定心组件64，定心组件64外侧设置有一滑板641，滑板641一侧通过槽轨配合实现滑动；所述定心组件64包括有压头夹具642，压头夹具642上设置有定位键643，所述换向器7上设置有与该定位键643适配的卡槽71。

在实际使用中，优选地，所述支架组件62和滑台座组件61驱动涨紧套53向所述压头夹具642一侧运动最终使得所述涨紧套53上的换向器7与所述压头夹具642相对设置；然后所述涨紧套53上的换向器7通过所述驱动滑块551在驱动滑轨552上滑动使得所述换向器 7卡入压头夹具642内，然后所述定心组件64通过推轴631向所述铁芯定位机构3一侧运动。通过这样的方式实现让换向器7从涨紧套 53转移到压头夹具642，实现夹紧功能。

优选地，所述压合机构6包括有与所述定心组件64相对设置的所述铁芯定位机构3，铁芯定位机构3上设置有一拨齿装置31，拨齿装置31的下端部设置有所述铁芯进料机构2。

在实际使用中，优选地，所述定心组件64通过推轴631将所述换向器7推入铁芯8，从而实现了压装的过程。优选地，铁芯定位机构3包括有上转子座32和下转子座33，下转子座33的下端部连接有铁芯顶杆34，铁芯顶杆34的下端部设置有顶杆气缸35。优选地，所述铁芯进料机构2包括有所述传送装置21，传送装置21上设置有转子支架23，转子支架23上抵靠有所述铁芯8，传送装置21一端设置有减速机24。拨齿装置31属于本领域现有技术，这里不多做赘述。

工作原理:所述储料装置41上会套设有若干个换向器7，提料装置51将储料装置41上的换向器7抓取过来，并通过所述换向器定位机构5向压合机构6移动。同时铁芯进料机构2上的传送装置21 会将铁芯8传送至铁芯定位机构3，铁芯定位机构3上下的爪子将铁芯8给固定住，这时顶压机构9中的第一气缸92将定位件91向铁芯 8移动，当定位件91与铁芯8相互契合之后，第二气缸93驱动锁紧板94将定位件91锁紧，防止定位件91移动，然后换向器7安装上铁芯8，顶压机构9松开复位，铁芯定位机构3下的气缸下降使铁芯 8掉落在传送装置21上，所述传送装置21将加工好的铁芯8传送到一定位置后，卸货装置101启动机械手105将铁芯8送至成品存放处。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。