换向器全自动生产设备的制作方法

本发明涉及一种换向器，特别涉及一种换向器全自动生产设备。

背景技术：

换向器又叫整流子，作用是把电枢绕组中的交流电动势和电流转换成电刷间的直流电动势和电流，由换向片组合而成，外表呈圆形，换向片常采用硬度大、导电和耐磨性能好的电解铜或铜合金制成，换向片的底部做成燕尾形状，相邻换向片间以云母片作为绝缘，利用换向器套筒、v型压圈、及螺旋压圈将换向片及云母片紧固成一个整体。在换向片与套筒、压圈之间用v型云母环绝缘，换向器固定在转轴的一端。

在加工时根据换向器的规格可能会在同意换向器内放置不同厚度的云母片，而传统的换向器大多是由人工方式来加工，故而在加工换向器时不但效率低，而且容易出现放错厚度不同的云母片从而导致换向器整体质量不合格。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的不足，本发明提供了一种实现生产的自动化、生产效率高、换向器合格率高、降低人工劳动力的换向器全自动生产设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种换向器全自动生产设备，包括主机架，所述主机架上设有云母片进料机构、云母片中转机构、铜牌进料机构、塑料芯进料机构、定位压合机构、上橡皮圈机构；

所述云母片进料机构包括进料导轨、云母片定位盘、云母片机械手，所述云母片从进料导轨的进口进入，所述云母片定位盘与进料导轨的出口对应设置，所述云母片定位盘上均匀设置有若干个用于定位云母片的云母片槽，所述云母片机械手设置于进料导轨的上侧，，云母片机械手将进料导轨上的云母片按照设置的要求插入云母片定位盘的云母片槽内，所述云母片定位盘的后侧设有用于将云母片从云母片槽内挤出的第一顶针盘、驱动第一顶针盘运动的第一气缸；

所述云母片中转机构包括云母片收集盘，所述云母片收集盘具有水平和竖直状态两种工作，所述云母片收集盘上设有与云母片定位盘的云母片槽相匹配的收集槽，第一气缸将云母片从云母片定位盘顶到云母片收集盘的收集槽内，所述主机架上设有用于定位云母片收集盘水平状态的支撑座，所述主机架在支撑座的下侧设有云母片过渡盘，所述云母片过渡盘上设有过渡槽，所述主机架在支撑座的上侧设有第二顶针盘、驱动第二顶针盘运动的第二气缸，所述第二顶针盘将云母片收集盘内的云母片顶到云母片过渡盘的过渡槽内，所述云母片过渡盘的正下方设有第三顶针盘、驱动第三顶针盘活动的第五气缸，所述云母片过渡盘的中心位置设有塑料芯定位孔，所述塑料芯定位孔内设有塑料芯推块，所述主机架上设有用于驱动塑料芯推块在塑料芯定位孔内上下滑动的推块气缸；

所述定位压合机构包括压合座、压合环、限位盘，所述压合座位于云母片过渡盘的上侧，所述压合座的几何中心处设有用于云母片和塑料芯穿过的压合孔，所述压合环位于压合座的上侧，所述限位盘位于压合环的上侧，所述压合环、限位盘的几何中心与压合孔的几何中心相重合，所述压合环的内圈均匀设置有朝向压合孔圆心的压合推杆，所述限位盘上相对于压合推杆处设有压合限位槽，所述压合限位杆上设有与限位槽相匹配的限位柱，限位盘来回转动从而带动压合推杆朝压合孔圆心方向来回滑动；

所述铜牌进料机构包括铜牌导轨、铜牌定位模具，所述主机架上设有铜牌气缸，所述铜牌气缸将从铜牌导轨出来的铜牌顶到铜牌定位模具内，所述铜牌定位模具的下侧设有控制铜牌从铜牌定位模具内滑落的隔板；

所述塑料芯进料机构包括塑料芯导轨，所述塑料芯从塑料芯导轨的进口进入，所述主机架上设有用于抓取塑料芯的抓料气缸，所述主机架上设有将从塑料芯导轨的出口出来的塑料芯推送至抓料气缸下侧的塑料芯滑块，抓料气缸抓取位于下方的塑料芯放置于云母片过渡盘的塑料芯定位孔内；

所述上橡皮圈机构包括橡皮圈导轨，所述主机架在橡皮圈导轨的出口处设有多组用于撑开橡皮圈的撑开气缸，所述主机架在橡皮圈导轨的上侧设有橡皮圈气缸，所述橡皮圈气缸的活塞杆端部设有用于套设由撑开气缸撑开的橡皮圈的涨紧套，所述橡皮圈滑块在涨紧套的外圈设有橡皮圈挡板，橡皮圈通过橡皮圈挡板从涨紧套滑落至换向器外圈。

作为优选，所述云母片进料机构至少为两组，所述主机架上还设有用于驱动云母片定位盘转动的伺服电机，所述主机架上设有用于驱动云母片机械手从进料导轨的上侧往云母片定位盘移动的驱动气缸。

作为优选，所述云母片中转机构还包括收集滑道、收集滑块，所述收集滑块设置于收集滑道上，所述云母片收集盘设置于收集滑块上，所述收集滑块上设有用于控制云母片收集盘进行水平状态和竖直状态切换的第一驱动电机，所述收集滑道上设有中间滑块，所述主机架上设有用于驱动中间滑块滑动的主气缸，所述中间滑块上设有用于驱动收集滑块滑动的副气缸，主气缸和副气缸控制竖直状态云母片收集盘依次往两组云母片进料机构的云母片定位盘处，所述主机架上还设有用于驱动支撑座移动的移动气缸。

作为优选，所述主机架在支撑座的下侧设有过渡滑道、过渡滑块，所述过渡滑块设置于过渡滑道上，所述主机架设有用于推动过渡滑块在过渡滑道上滑动的过渡气缸，所述推块气缸设置于过渡滑块上，所述主机架在支撑座的上侧设有立板，所述立板上设有推送滑道，所述推送滑道上设有推送滑块，所述立板上设有用于驱动推送滑块滑动的推送气缸，所述第二顶针盘、第二气缸设置于推送滑块上。

作为优选，所述过渡滑块上竖直设有压合滑道，所述压合滑道上设有压合滑块，所述过渡滑块上设有用于驱动压合滑块在压合滑道上滑动的第三气缸，所述云母片过渡盘设置于压合滑块上，所述压合滑块上设有辅助滑道，所述辅助滑道上设有辅助滑块，所述压合滑块设有用于推动辅助滑块在辅助滑道上滑动的第四气缸，所述第五气缸设置于辅助滑块上，所述第三顶针盘设置于第五气缸的活塞杆的端部。

作为优选，所述压合推杆的端部均设有压合限位板，所述压合环的压合推杆的压合限位板之间形成用于压合塑料芯、铜牌和云母片的限位圈，所述压合座的一侧设有限位气缸，所述限位气缸的活塞杆端部设有直齿条，所述限位盘上设有与直齿条相啮合的从动齿，限位气缸驱动直齿条带动限位盘来回转动，所述主机架在限位盘与隔板之间设有铜牌导向套，所述主机架上还设有用于驱动铜牌导向套上下移动的导向套气缸。

作为优选，所述主机架上还设有铜牌滑道，所述铜牌滑道上设有铜牌滑座、驱动铜牌滑座滑动的滑座气缸，所述铜牌定位模具设置于铜牌滑座上，滑座气缸推动铜牌滑座带动铜牌定位模具移动至压合座的正上方，所述铜牌定位模具外圈设有若干个铜牌定位板，相邻两个所述铜牌定位板之间形成铜牌定位槽，所述铜牌滑座在铜牌定位模具上侧设有用于驱动铜牌定位模具转动的铜牌驱动电机，所述铜牌气缸将从铜牌导轨出来的铜牌顶到铜牌定位模具的铜牌定位槽内，所述隔板设置于铜牌滑座上，所述铜牌滑座上还设有用于推送隔板的隔板气缸。

作为优选，所述塑料芯进料机构还包括进料滑道，所述进料滑道位于过渡滑道的上方，所述进料滑道上设有进料滑块，所述主机架上还设有用于推动进料滑块在进料滑道上滑动的进料气缸，所述抓料气缸设置于进料滑块上，所述抓料气缸的活塞杆的端部设有用于抓取塑料芯的抓取头。

作为优选，所述主机架在塑料芯导轨的出口与进料滑道的下方之间设有塑料芯滑道，所述塑料芯滑块设置于塑料芯滑道上，所述塑料芯滑块的端部设有塑料芯限位槽，所述主机架上设有用于将塑料芯滑块从塑料芯导轨的出口往进料滑道的下方方向滑动推料气缸，塑料芯滑块将从塑料芯导轨的出口出来的塑料芯推送至抓料气缸的下方。

作为优选，所述撑开气缸的活塞杆端部均设有用于撑开橡皮圈的撑开钩，所述主机架在橡皮圈导轨的上侧设有橡皮圈滑道，所述橡皮圈滑道上设有橡皮圈滑块、驱动橡皮圈滑块在橡皮圈滑道上滑动的滑动气缸，所述橡皮圈气缸设置于橡皮圈滑块上。

本发明在使用时，多组的云母片进料机构的云母片机械手将进料导轨上的云母片按照设置插入到云母片定位盘的云母片槽内，再通过控制云母片收集盘将多组的云母片进料机构的云母片定位盘内的云母片通过第一顶针盘集中到云母片收集盘内，接着由第二顶针盘将云母片收集盘内的云母片顶到云母片过渡盘内，而此时铜牌进料机构的铜牌气缸将从铜牌导轨出来的铜牌顶到铜牌定位模具，塑料芯进料机构的抓料气缸抓取塑料芯放置于云母片过渡盘的塑料芯定位孔内，然后铜牌定位模具与云母片过渡盘分别移动至压合座的上下两侧，先由塑料芯推块将塑料芯顶到压合环与限位盘内，接着移走铜牌定位模具下侧的隔板，铜牌滑落至压合环与限位盘内且与塑料芯相匹配，然后再将云母片过渡盘内的云母片先顶出越三分之一的高度，限位盘带动压合推杆朝压合孔圆心方向滑动进行第一次压合定位，再然后将云母片过渡盘内的云母片完全顶到压合环与限位盘内，限位盘带动压合推杆朝压合孔圆心方向滑动进行第二次压合定位，压合定位好的换向器通过云母片过渡盘带至上橡皮圈机构进行上橡皮圈固定后进行后续加工。

本发明完全采用控制中心控制机械自动操作，且多个机构之间同步进行操作，并进行多次压合定位，具有实现生产的自动化、生产效率高、换向器合格率高、降低人工劳动力等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的一种主视图；

图2是本发明实施例的一种后视图；

图3是本发明云母片进料机构的一种结构示意图；

图4是本发明云母片中转机构的一种结构示意图；

图5是本发明云母片过渡盘的一种结构示意图；

图6是本发明铜牌进料机构的一种结构示意图；

图7是本发明塑料芯进料机构的一种结构示意图；

图8是本发明定位压合机构的一种结构示意图；

图9是本发明压合座的一种结构示意图

图10是本发明上橡皮圈机构的一种结构示意图。

图中：1、主机架；2、进料导轨；3、云母片定位盘；4、云母片机械手；5、云母片槽；6、第一顶针盘；7、第一气缸；8、云母片收集盘；9、收集槽；10、支撑座；11、云母片过渡盘；12、过渡槽；13、第二顶针盘；14、第二气缸；15、第三顶针盘；16、第五气缸；17、塑料芯定位孔；18、塑料芯推块；19、推块气缸；20、压合座；21、压合环；22、限位盘；23、压合孔；24、压合推杆；25、压合限位槽；26、限位柱；27、铜牌导轨；28、铜牌定位模具；29、铜牌气缸；30、隔板；31、塑料芯导轨；32、抓料气缸；33、塑料芯滑块；34、橡皮圈导轨；35、撑开气缸；36、橡皮圈气缸；37、涨紧套；38、橡皮圈挡板；39、伺服电机；40、驱动气缸；41、收集滑道；42、收集滑块；43、第一驱动电机；44、中间滑块；45、主气缸；46、副气缸；47、移动气缸；48、过渡滑道；49、过渡滑块；50、立板；51、推送滑道；52、推送滑块；53、推送气缸；54、压合滑道；55、压合滑块；56、第三气缸；57、辅助滑道；58、辅助滑块；59、第四气缸；60、压合限位板；61、限位气缸；62、直齿条；63、从动齿；64、铜牌导向套；65、导向套气缸；66、铜牌滑道；67、铜牌滑座；68、滑座气缸；69、铜牌定位板；70、铜牌定位槽；71、铜牌驱动电机；72、隔板气缸；73、进料滑道；74、进料滑块；75、进料气缸；76、抓取头；77、塑料芯滑道；78、塑料芯限位槽；79、推料气缸；80、撑开钩；81、橡皮圈滑道；82、橡皮圈滑块；83、过渡气缸。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

如图1至图10所示的一种换向器全自动生产设备，包括主机架1，所述主机架1上设有云母片进料机构、云母片中转机构、铜牌进料机构、塑料芯进料机构、定位压合机构、上橡皮圈机构。

所述云母片进料机构至少为两组，所述云母片进料机构包括进料导轨2、云母片定位盘3、云母片机械手4，所述云母片从进料导轨2的进口进入，所述云母片定位盘3与进料导轨2的出口对应设置，所述云母片定位盘3上均匀设置有若干个用于定位云母片的云母片槽5，所述云母片机械手4设置于进料导轨2的上侧，，云母片机械手4将进料导轨2上的云母片按照设置的要求插入云母片定位盘3的云母片槽5内，所述云母片定位盘3的后侧设有用于将云母片从云母片槽5内挤出的第一顶针盘6、驱动第一顶针盘6运动的第一气缸7；所述主机架1上还设有用于驱动云母片定位盘3转动的伺服电机39，所述主机架1上设有用于驱动云母片机械手4从进料导轨2的上侧往云母片定位盘3移动的驱动气缸40。

所述云母片中转机构包括云母片收集盘8，所述云母片收集盘8具有水平和竖直状态两种工作，所述云母片收集盘8上设有与云母片定位盘3的云母片槽5相匹配的收集槽9，第一气缸7将云母片从云母片定位盘3顶到云母片收集盘8的收集槽9内，所述主机架1上设有用于定位云母片收集盘8水平状态的支撑座10；所述云母片中转机构还包括收集滑道41、收集滑块42，所述收集滑块42设置于收集滑道41上，所述云母片收集盘8设置于收集滑块42上，所述收集滑块42上设有用于控制云母片收集盘8进行水平状态和竖直状态切换的第一驱动电机43，所述收集滑道41上设有中间滑块44，所述主机架1上设有用于驱动中间滑块44滑动的主气缸45，所述中间滑块44上设有用于驱动收集滑块42滑动的副气缸46，主气缸45和副气缸46控制竖直状态云母片收集盘8依次往两组云母片进料机构的云母片定位盘3处，所述主机架1上还设有用于驱动支撑座10移动的移动气缸47。

所述主机架1在支撑座10的下侧设有云母片过渡盘11，所述云母片过渡盘11上设有过渡槽12，所述主机架1在支撑座10的上侧设有第二顶针盘13、驱动第二顶针盘13运动的第二气缸14，所述第二顶针盘13将云母片收集盘8内的云母片顶到云母片过渡盘11的过渡槽12内，所述云母片过渡盘11的正下方设有第三顶针盘15、驱动第三顶针盘15活动的第五气缸16；所述云母片过渡盘11的中心位置设有塑料芯定位孔17，所述塑料芯定位孔17内设有塑料芯推块18，所述主机架1上设有用于驱动塑料芯推块18在塑料芯定位孔17内上下滑动的推块气缸19；所述主机架1在支撑座10的下侧设有过渡滑道48、过渡滑块49，所述过渡滑块49设置于过渡滑道48上，所述主机架1设有用于推动过渡滑块49在过渡滑道48的过渡气缸83，所述推块气缸19设置于过渡滑块49上，所述主机架1在支撑座10的上侧设有立板50，所述立板50上设有推送滑道51，所述推送滑道51上设有推送滑块52，所述立板50上设有用于驱动推送滑块52滑动的推送气缸53，所述第二顶针盘13、第二气缸14设置于推送滑块52上。

所述过渡滑块49上竖直设有压合滑道54，所述压合滑道54上设有压合滑块55，所述过渡滑块49上设有用于驱动压合滑块55在压合滑道54上滑动的第三气缸56，所述云母片过渡盘11设置于压合滑块55上，所述压合滑块55上设有辅助滑道57，所述辅助滑道57上设有辅助滑块58，所述压合滑块55设有用于推动辅助滑块58在辅助滑道57上滑动的第四气缸59，所述第五气缸16设置于辅助滑块58上，所述第三顶针盘15设置于第五气缸16的活塞杆的端部。

所述定位压合机构包括压合座20、压合环21、限位盘22，所述压合座20位于云母片过渡盘11的上侧，所述压合座20的几何中心处设有用于云母片和塑料芯穿过的压合孔23，所述压合环21位于压合座20的上侧，所述限位盘22位于压合环21的上侧，所述压合环21、限位盘22的几何中心与压合孔23的几何中心相重合，所述压合环21的内圈均匀设置有朝向压合孔23圆心的压合推杆24，所述限位盘22上相对于压合推杆24处设有压合限位槽25，所述压合限位杆上设有与限位槽相匹配的限位柱26，限位盘22来回转动从而带动压合推杆24朝压合孔23圆心方向来回滑动；所述压合推杆24的端部均设有压合限位板60，所述压合环21的压合推杆24的压合限位板60之间形成用于压合塑料芯、铜牌和云母片的限位圈，所述压合座20的一侧设有限位气缸61，所述限位气缸61的活塞杆端部设有直齿条62，所述限位盘22上设有与直齿条62相啮合的从动齿63，限位气缸61驱动直齿条62带动限位盘22来回转动，所述主机架1在限位盘22与隔板30之间设有铜牌导向套64，所述主机架1上还设有用于驱动铜牌导向套64上下移动的导向套气缸65。

所述铜牌进料机构包括铜牌导轨27、铜牌定位模具28，所述主机架1上设有铜牌气缸29，所述铜牌气缸29将从铜牌导轨27出来的铜牌顶到铜牌定位模具28内，所述铜牌定位模具28的下侧设有控制铜牌从铜牌定位模具28内滑落的隔板30；所述主机架1上还设有铜牌滑道66，所述铜牌滑道66上设有铜牌滑座67、驱动铜牌滑座67滑动的滑座气缸68，所述铜牌定位模具28设置于铜牌滑座67上，滑座气缸68推动铜牌滑座67带动铜牌定位模具28移动至压合座20的正上方，所述铜牌定位模具28外圈设有若干个铜牌定位板69，相邻两个所述铜牌定位板69之间形成铜牌定位槽70，所述铜牌滑座67在铜牌定位模具28上侧设有用于驱动铜牌定位模具28转动的铜牌驱动电机71，所述铜牌气缸29将从铜牌导轨27出来的铜牌顶到铜牌定位模具28的铜牌定位槽70内，所述隔板30设置于铜牌滑座67上，所述铜牌滑座67上还设有用于推送隔板30的隔板气缸72。

所述塑料芯进料机构包括塑料芯导轨31，所述塑料芯从塑料芯导轨31的进口进入，所述主机架1上设有用于抓取塑料芯的抓料气缸32，所述主机架1上设有将从塑料芯导轨31的出口出来的塑料芯推送至抓料气缸32下侧的塑料芯滑块33，抓料气缸32抓取位于下方的塑料芯放置于云母片过渡盘11的塑料芯定位孔17内；所述塑料芯进料机构还包括进料滑道73，所述进料滑道73位于过渡滑道48的上方，所述进料滑道73上设有进料滑块74，所述主机架1上还设有用于推动进料滑块74在进料滑道73上滑动的进料气缸75，所述抓料气缸32设置于进料滑块74上，所述抓料气缸32的活塞杆的端部设有用于抓取塑料芯的抓取头76；所述主机架1在塑料芯导轨31的出口与进料滑道73的下方之间设有塑料芯滑道77，所述塑料芯滑块33设置于塑料芯滑道77上，所述塑料芯滑块33的端部设有塑料芯限位槽78，所述主机架1上设有用于将塑料芯滑块33从塑料芯导轨31的出口往进料滑道73的下方方向滑动推料气缸79，塑料芯滑块33将从塑料芯导轨31的出口出来的塑料芯推送至抓料气缸32的下方。

所述上橡皮圈机构包括橡皮圈导轨34，所述主机架1在橡皮圈导轨34的出口处设有多组用于撑开橡皮圈的撑开气缸35，所述主机架1在橡皮圈导轨34的上侧设有橡皮圈气缸36，所述橡皮圈气缸36的活塞杆端部设有用于套设由撑开气缸35撑开的橡皮圈的涨紧套37，所述橡皮圈滑块82在涨紧套37的外圈设有橡皮圈挡板38，橡皮圈通过橡皮圈挡板38从涨紧套37滑落至换向器外圈；所述撑开气缸35的活塞杆端部均设有用于撑开橡皮圈的撑开钩80，所述主机架1在橡皮圈导轨34的上侧设有橡皮圈滑道81，所述橡皮圈滑道81上设有橡皮圈滑块82、驱动橡皮圈滑块82在橡皮圈滑道81上滑动的滑动气缸，所述橡皮圈气缸36设置于橡皮圈滑块82上。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。