一种用于微电机转子自动充磁机的上料机构的制作方法

1.本实用新型涉及微电机转子自动充磁机技术领域,一种用于微电机转子自动充磁机的上料机构。


背景技术：

2.微电机生产制造行业中，电机转子是电机的关键核心部件，电机转子与定子组成电机的能量转换装置，可将电机的电能与机械能进行转化，从而实现电机的转动。同时，在微电机制造行业中，为减少外部能量对电机转子的磁性的影响，通常需要对电机转子进行充磁，从而使得电机转子保留其磁性。
3.然而，现有技术一般采用人工充磁的方式对微电机的转子进行充磁，该方式不利于企业的生产自动化，同时人工充磁的生产效率低。为此，相关技术人员研发出自动充磁设备，在现有的电机转子自动充磁设备中，一般采用物料振动盘将待充磁转子上料，该方式因振动盘不断振动的原因使得待充磁转子的表面产生瑕疵，不适用于精度要求高的微型电机。
4.因此，有必要进一步改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的旨在提供一种用于微电机转子自动充磁机的上料机构，以克服现有技术中的不足之处。
6.按此目的设计的一种用于微电机转子自动充磁机的上料机构，包括上料工作台、物料托盘，其特征在于：所述上料工作台上设置有物料准备区域、托盘收集区域、托盘x轴移动装置、机械手y轴移动装置。
7.所述物料准备区域、所述托盘收集区域上均设置有用于驱动所述物料托盘升降的托盘升降装置和用于所述物料托盘夹持承托的托盘夹持装置。
8.所述托盘x轴移动装置沿所述上料工作台的前后方向往复活动，并在活动时将所述物料准备区域上的存放多个待充磁转子的所述物料托盘输送至所述机械手y轴移动装置的机械手上料位置，再将全部待充磁转子上料完成后的所述物料托盘输送至所述托盘收集区域上。
9.所述机械手y轴移动装置沿所述上料工作台的左右方向往复活动，并在活动时将所述物料托盘上的所述待充磁转子上料至自动充磁机上。
10.所述托盘升降装置包括升降固定架、丝杆驱动步进电机、丝杆、升降活动架。
11.所述升降固定架固定设置在所述上料工作台底部；所述丝杆驱动步进电机固定设置在所述升降固定架上、且其动力输出端与所述丝杆驱动连接；所述丝杆与所述升降活动架驱动连接；所述升降活动架通过所述丝杆驱动步进电机、丝杆的驱动升降在所述上料工作台上，并在升降时带动所述物料托盘同步升降。
12.所述升降固定架上还设置有升降导向套管和升降传感器装配杆；所述升降活动架
上设置有升降导向杆、且通过所述升降导向杆导向套设在所述升降导向套管上；所述升降传感器装配杆上下位置分别设置有上升光电传感器、下降光电传感器；所述升降导向杆上设置有升降传感配合件，并在升降时通过所述升降传感配合件与所述上升光电传感器、所述下降光电传感器相互感应。
13.所述托盘夹持装置包括托盘夹持组件，托盘夹持组件设置有至少两个、且分别位于在所述升降活动架侧部。
14.所述托盘夹持组件包括托盘定位存放架、夹持驱动气缸、夹持托板。
15.所述托盘定位存放架固定设置在所述上料工作台上、且其上垂直设置有用于导向及定位存放所述物料托盘的定位板；所述夹持驱动气缸固定设置在所述托盘定位存放架上、且其动力输出端与所述夹持托板驱动连接；所述夹持托板通过所述夹持驱动气缸的驱动横向活动在所述托盘定位存放架上、且在横向时对所述物料托盘进行夹持承托或松动。
16.所述托盘定位存放架上还设置有横向导向套管和横向光电传感器；所述夹持托板上设置有横向导向杆、且通过所述横向导向杆导向套设在所述横向导向套管上，并在横向活动时与所述横向光电传感器相互感应。
17.所述定位板顶部对应所述物料托盘还设置有定位板光电传感器。
18.所述托盘x轴移动装置包括x轴滑轨、x轴皮带、x轴驱动步进电机、x轴滑块、承托板。
19.所述x轴滑轨沿所述上料工作台的前后方向固定设置、且其前后端分别设置有x轴前固定座和x轴后固定座；所述x轴前固定座上设置有x轴主动轮，所述x轴后固定座上设置有x轴从动轮；所述x轴皮带绕设在所述x轴主动轮、所述x轴从动轮上；所述x轴驱动步进电机固定设置在所述x轴前固定座或所述上料工作台上、且其动力输出端与所述x轴主动轮驱动连接；所述x轴滑块与所述x轴皮带配合连接，并通过所述x轴驱动步进电机、所述主动轮、所述x轴从动轮的配合往复滑动在所述x轴滑轨上；所述承托板固定设置在所述x轴滑块上，并在所述x轴滑块往复滑动时跟随活动在所述物料准备区域、所述机械手y轴移动装置的机械手上料位置、以及所述托盘收集区域之间。
20.所述x轴滑轨上设置有两根平行的x光轴；所述x轴滑块上设置有x轴皮带夹和x轴导向滑孔；所述x轴滑块通过所述x轴皮带夹与所述x轴皮带配合连接、且通过所述x轴导向滑孔导向滑动在所述x光轴上。
21.所述x轴滑轨的前后位置对应所述物料准备区域、所述托盘收集区域分别设置有x轴前光电传感器、x轴后光电传感器；所述承托板或所述x轴滑块上设置有x轴滑动传感配合件，并在往复滑动时通过所述x轴滑动传感配合件与所述x轴前光电传感器、所述x轴后光电传感器相互感应。
22.所述机械手y轴移动装置包括y轴支架、y轴滑轨、y轴皮带、y轴驱动步进电机、y轴滑块、机械手组件。
23.所述y轴支架固定设置在所述上料工作台上；所述y轴滑轨沿所述上料工作台的左右方向固定设置在所述y轴支架上、且其前后端分别设置有y轴前固定座和y轴后固定座；所述y轴前固定座上设置有y轴主动轮，所述y轴后固定座上设置有y轴从动轮；所述y轴皮带绕设在所述y轴主动轮、所述y轴从动轮上；所述y轴驱动步进电机固定设置在所述y轴前固定座或所述y轴支架上、且其动力输出端与所述y轴主动轮驱动连接；所述y轴滑块与所述y轴
皮带配合连接，并通过所述y轴驱动步进电机、所述y轴主动轮、所述y轴从动轮的配合往复滑动在所述y轴滑轨上；所述机械手组件固定设置在所述y轴滑块上、且在所述y轴滑块往复滑动时跟随活动，并将所述物料托盘上的所述待充磁转子上料至自动充磁机上。
24.所述y轴滑轨上设置有两根平行的y光轴；所述y轴滑块上设置有y轴皮带夹和y轴导向滑孔；所述y轴滑块通过所述y轴皮带夹与所述y轴皮带配合连接、且通过所述y轴导向滑孔导向滑动在所述y光轴上。
25.所述y轴滑轨的前后位置分别设置有y轴前光电传感器、y轴后光电传感器；所述机械手组件或所述y轴滑块上设置有y轴滑动传感配合件，并在往复滑动时通过所述y轴滑动传感配合件与所述y轴前光电传感器、所述y轴后光电传感器相互感应。
26.所述机械手组件包括机械手装配板、机械手滑块、滑块驱动气缸、机械手、机械手驱动气缸。
27.所述机械手装配板固定设置在所述y轴滑块上；所述滑块驱动气缸固定设置在所述机械手装配板上、且其动力输出端与所述机械手滑块驱动连接；所述机械手滑块通过所述滑块驱动气缸的驱动上下滑动在所述机械手装配板上；所述机械手驱动气缸固定设置在所述机械手滑块上、且其动力输出端与所述机械手驱动连接；所述机械手通过所述机械手驱动气缸的驱动开合在所述机械手滑块上。
28.本实用新型通过上述结构的改良，与现有技术相比，具有以下优点：
29.1、在物料准备区域、托盘收集区域上设置有托盘升降装置和托盘夹持装置，使存放有多个待充磁转子的满载物料托盘能够升降及夹持承托在物料准备区域，全部待充磁转子已上料完成的空载物料托盘能够升降及夹持承托在托盘收集区域上，让物料准备区域、托盘收集区域能够对多个物料托盘进行存放，以满足自动化生产需求。
30.2、托盘x轴移动装置能够将存放多个待充磁转子的满载物料托盘输送至机械手y轴移动装置的机械手上料位置，以供机械手y轴移动装置将待充磁转子上料至自动充磁机上，当全部待充磁转子上料完成后，托盘x轴移动装置又能将空载物料托盘输送至托盘收集区域上，使空载物料托盘能够实现暂时存放，从而避免多次对物料托盘进行搬运造成时间浪费及成本高的问题，以达到提高效率、降低成本的目的。
31.3、机械手y轴移动装置能够将物料托盘上的待充磁转子上料至自动充磁机上，在保证待充磁转子能够快速及稳定的进行上料的基础上，保证待充磁转子的表面在上料时不会出现损坏的问题，既满足精度要求高的微型电机加工需求，还能保证微电机转子的成品质量，进而提高微型电机的工作稳定性。
附图说明
32.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1、图2为本实用新型一实施例的装配结构示意图。
35.图3、图4为本实用新型一实施例的分解结构示意图。
36.图5、图6为物料托盘、托盘夹持组件的分解结构示意图。
37.图7为机械手y轴移动装置的装配结构示意图。
38.图8为机械手y轴移动装置的分解结构示意图。
39.图9为上料工作台、托盘x轴移动装置、托盘升降装置、托盘夹持装置的装配结构示意图。
40.图10、图11为上料工作台、托盘x轴移动装置、托盘升降装置、托盘夹持装置的分解结构示意图。
具体实施方式
41.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
42.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
43.参见图1-图11，本用于微电机转子自动充磁机的上料机构，包括上料工作台1、物料托盘2，上料工作台1上设置有物料准备区域、托盘收集区域、托盘x轴移动装置a、机械手y轴移动装置b。
44.物料准备区域、托盘收集区域上均设置有用于驱动物料托盘2升降的托盘升降装置c和用于物料托盘2夹持承托的托盘夹持装置d。
45.托盘x轴移动装置a沿上料工作台1的前后方向往复活动，并在活动时将物料准备区域上的存放多个待充磁转子3的物料托盘2输送至机械手y轴移动装置b的机械手上料位置，再将全部待充磁转子3上料完成后的物料托盘2输送至托盘收集区域上。
46.机械手y轴移动装置b沿上料工作台1的左右方向往复活动，并在活动时将物料托盘2上的待充磁转子3上料至自动充磁机上。
47.本实施例在物料准备区域、托盘收集区域上设置有托盘升降装置c和托盘夹持装置d，使存放有多个待充磁转子3的满载物料托盘2能够升降及夹持承托在物料准备区域，全部待充磁转子3已上料完成的空载物料托盘2能够升降及夹持承托在托盘收集区域上，让物料准备区域、托盘收集区域能够对多个物料托盘2进行存放，以满足自动化生产需求。
48.同时，托盘x轴移动装置a能够将存放多个待充磁转子3的满载物料托盘2输送至机械手y轴移动装置b的机械手上料位置，以供机械手y轴移动装置b将待充磁转子3上料至自动充磁机上，当全部待充磁转子3上料完成后，托盘x轴移动装置a又能将空载物料托盘2输送至托盘收集区域上，使空载物料托盘2能够实现暂时存放，从而避免多次对物料托盘2进行搬运造成时间浪费及成本高的问题，以达到提高效率、降低成本的目的。
49.而且，机械手y轴移动装置b能够将物料托盘2上的待充磁转子3上料至自动充磁机上，在保证待充磁转子3能够快速及稳定的进行上料的基础上，保证待充磁转子3的表面在上料时不会出现损坏的问题，既满足精度要求高的微型电机加工需求，还能保证微电机转子的成品质量，进而提高微型电机的工作稳定性。
50.如图9-图11所示，托盘升降装置c包括升降固定架4、丝杆驱动步进电机5、丝杆6、升降活动架7。
51.升降固定架4固定设置在上料工作台1底部；丝杆驱动步进电机5固定设置在升降固定架4上、且其动力输出端与丝杆6驱动连接；丝杆6与升降活动架7驱动连接；升降活动架7通过丝杆驱动步进电机5、丝杆6的驱动升降在上料工作台1上，并在升降时带动物料托盘2同步升降。
52.为了提高升降活动架7的升降稳定性，升降固定架4上还设置有升降导向套管8和升降传感器装配杆9；升降活动架7上设置有升降导向杆10、且通过升降导向杆10导向套设在升降导向套管8上，使升降活动架7在升降时不会出现晃动或摆动的问题，以提高物料托盘2的升降稳定性。
53.升降传感器装配杆9上下位置分别设置有上升光电传感器11、下降光电传感器12；升降导向杆10上设置有升降传感配合件13，并在升降时通过升降传感配合件13与上升光电传感器11、下降光电传感器12相互感应。当升降活动架7上升至最高位置时会通过升降传感配合件13与上升光电传感器11相互感应，当升降活动架7下降至最低位置时会通过升降传感配合件13与下降光电传感器12相互感应，从而限定升降活动架7的上升及下降位置，使升降活动架7在指定的距离进行上升及下降。
54.如图5、图6所示，托盘夹持装置d包括托盘夹持组件，托盘夹持组件设置有至少两个、且分别位于升降活动架7侧部。
55.托盘夹持组件包括托盘定位存放架14、夹持驱动气缸15、夹持托板16。
56.托盘定位存放架14固定设置在上料工作台1上、且其上垂直设置有用于导向及定位存放物料托盘2的定位板17，本实施例的托盘定位存放架14两端均设置有定位板17，即至少两个托盘夹持装置d就包含有四个定位板17，多个物料托盘2可以导向上升或下降在四个定位板17之间，并实现上下叠放，而且多个物料托盘2在叠放后还能定位在四个定位板17之间。
57.夹持驱动气缸15固定设置在托盘定位存放架14上、且其动力输出端与夹持托板16驱动连接；夹持托板16通过夹持驱动气缸15的驱动横向活动在托盘定位存放架14上、且在横向时对物料托盘2进行夹持承托或松动。
58.为了提高夹持托板16的横向活动稳定性，托盘定位存放架14上还设置有横向导向套管18和横向光电传感器19；夹持托板16上设置有横向导向杆20、且通过横向导向杆20导向套设在横向导向套管18上，使夹持托板16在横向活动不会出现晃动或摆动的问题，以提高物料托盘2的夹持承托稳定性。同时，夹持托板16在横向活动时与横向光电传感器19相互感应，从而限定夹持托板16的横向活动位置，使夹持托板16在指定的距离进行横向活动。
59.定位板17顶部对应物料托盘2还设置有定位板光电传感器21。当多个物料托盘2叠放在定位板17上、且与顶部的定位板光电传感器21相互传感配合时，即表示存放在托盘夹持装置d上的多个物料托盘2数量已经达到上限，需要停止往托盘夹持装置d上存放物料托盘2。
60.如图9、图10所示，托盘x轴移动装置a包括x轴滑轨22、x轴皮带23、x轴驱动步进电机24、x轴滑块25、承托板26。
61.x轴滑轨22沿上料工作台1的前后方向固定设置、且其前后端分别设置有x轴前固
定座27和x轴后固定座28；x轴前固定座27上设置有x轴主动轮，x轴后固定座28上设置有x轴从动轮；x轴皮带23绕设在x轴主动轮、x轴从动轮上；x轴驱动步进电机24固定设置在x轴前固定座27或上料工作台1上、且其动力输出端与x轴主动轮驱动连接；x轴滑块25与x轴皮带23配合连接，并通过x轴驱动步进电机24、主动轮、x轴从动轮的配合往复滑动在x轴滑轨22上；承托板26固定设置在x轴滑块25上，并在x轴滑块25往复滑动时跟随活动在物料准备区域、机械手y轴移动装置b的机械手上料位置、以及托盘收集区域之间。
62.为了提高x轴滑块25、承托板26的滑动稳定性，x轴滑轨22上设置有两根平行的x光轴29；x轴滑块25上设置有x轴皮带夹30和x轴导向滑孔；x轴滑块25通过x轴皮带夹30与x轴皮带23配合连接、且通过x轴导向滑孔导向滑动在x光轴29上，使x轴滑块25、承托板26在滑动时不会出现晃动或摆动的问题，以提高物料托盘2的输送稳定性。
63.x轴滑轨22的前后位置对应物料准备区域、托盘收集区域分别设置有x轴前光电传感器31、x轴后光电传感器32；承托板26或x轴滑块25上设置有x轴滑动传感配合件33，并在往复滑动时通过x轴滑动传感配合件33与x轴前光电传感器31、x轴后光电传感器32相互感应。
64.当x轴滑块25、承托板26滑动至物料准备区域时会通过x轴滑动传感配合件33与x轴前光电传感器31相互感应，当x轴滑块25、承托板26滑动至托盘收集区域时会通过x轴滑动传感配合件33与x轴后光电传感器32相互感应，从而让x轴滑块25、承托板26能够在物料准备区域、托盘收集区域之间进行滑动限位，最终使得存放多个待充磁转子3的满载物料托盘2能够从物料准备区域承放在承托板26上，承托板26又能将全部待充磁转子3上料完成后的空载物料托盘2输送至托盘收集区域上。
65.如图7、图8所示，机械手y轴移动装置b包括y轴支架34、y轴滑轨35、y轴皮带36、y轴驱动步进电机37、y轴滑块38、机械手组件。
66.y轴支架34固定设置在上料工作台1上；y轴滑轨35沿上料工作台1的左右方向固定设置在y轴支架34上、且其前后端分别设置有y轴前固定座39和y轴后固定座40；y轴前固定座39上设置有y轴主动轮，y轴后固定座40上设置有y轴从动轮；y轴皮带36绕设在y轴主动轮、y轴从动轮上；y轴驱动步进电机37固定设置在y轴前固定座39或y轴支架34上、且其动力输出端与y轴主动轮驱动连接；y轴滑块38与y轴皮带36配合连接，并通过y轴驱动步进电机37、y轴主动轮、y轴从动轮的配合往复滑动在y轴滑轨35上；机械手组件固定设置在y轴滑块38上、且在y轴滑块38往复滑动时跟随活动，并将物料托盘2上的待充磁转子3上料至自动充磁机上。
67.为了提高y轴滑块38、机械手组件的滑动稳定性，y轴滑轨35上设置有两根平行的y光轴41；y轴滑块38上设置有y轴皮带夹42和y轴导向滑孔；y轴滑块38通过y轴皮带夹42与y轴皮带36配合连接、且通过y轴导向滑孔导向滑动在y光轴41上，使y轴滑块38、机械手组件在滑动时不会出现晃动或摆动的问题，以提高待充磁转子3的上料稳定性。
68.y轴滑轨35的前后位置分别设置有y轴前光电传感器43、y轴后光电传感器44；机械手组件或y轴滑块38上设置有y轴滑动传感配合件45，并在往复滑动时通过y轴滑动传感配合件45与y轴前光电传感器43、y轴后光电传感器44相互感应。
69.当y轴滑块38、机械手组件滑动至机械手上料位置时会通过y轴滑动传感配合件45与y轴前光电传感器43相互感应，当y轴滑块38、机械手组件滑动至自动充磁机会通过y轴滑
动传感配合件45与y轴后光电传感器44相互感应，从而让y轴滑块38、机械手组件能够在机械手上料位置、自动充磁机之间进行滑动限位，最终使得机械手组件能够在物料托盘2上取出待充磁转子3，并上料至自动充磁机。
70.如图7、图8所示，机械手组件包括机械手装配板46、机械手滑块47、滑块驱动气缸48、机械手49、机械手驱动气缸50。
71.机械手装配板46固定设置在y轴滑块38上；滑块驱动气缸48固定设置在机械手装配板46上、且其动力输出端与机械手滑块47驱动连接；机械手滑块47通过滑块驱动气缸48的驱动上下滑动在机械手装配板46上；机械手驱动气缸50固定设置在机械手滑块47上、且其动力输出端与机械手49驱动连接；机械手49通过机械手驱动气缸50的驱动开合在机械手滑块47上。
72.上述结构中，上料工作台1上设置有工作台避让位；承托板26上设置有托板避让位。升降活动架7的上端在上升时穿过工作台避让位、托板避让位后承托物料托盘2；升降活动架7的上端在下降时将承托的物料托盘2放置在承托板26上，或者将承托的物料托盘2放置在托盘收集区域的夹持托板16上。
73.本实施例还设置有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器分别与托盘x轴移动装置a、机械手y轴移动装置b、托盘升降装置c、托盘夹持装置d电控连接，以控制上述四个装置的工作。
74.其工作原理如下：
75.将若干个存放有多个待充磁转子3的满载物料托盘2叠放在物料准备区域的托盘夹持装置d上。
76.可编程逻辑控制器控制物料准备区域的丝杆驱动步进电机5工作，并驱动丝杆6向上运动，此时升降活动架7随丝杆6上升，当升降传感配合件13与上升光电传感器11相互感应时，所有满载物料托盘2的重力由升降活动架7承受，可编程逻辑控制器控制夹持驱动气缸15工作，并驱动夹持托板16往外移动，然后升降活动架7下降。
77.当升降活动架7下降至设定的距离后（该距离为最下层的满载物料托盘2越过夹持托板16的距离），可编程逻辑控制器控制夹持驱动气缸15工作，并驱动夹持托板16往内移动、且承托并固定剩下的满载物料托盘2。
78.升降活动架7继续下降、且当升降传感配合件13与下降光电传感器12相互感应时，可编程逻辑控制器控制丝杆驱动步进电机5停止工作，满载物料托盘2则固定在承托板26上。
79.可编程逻辑控制器控制x轴驱动步进电机24、y轴驱动步进电机37工作，此时的承托板26、机械手49分别作x轴方向、y轴方向的直线运动，两者到达指定位置后，可编程逻辑控制器控制机械手驱动气缸50工作，使机械手49下降、且实现开合动作，以对满载物料托盘2上的待充磁转子3进行夹紧，随后机械手49上升，再通过y轴驱动步进电机37的驱动将夹紧的待充磁转子3上料至自动充磁机上。
80.当物料托盘2上的待充磁转子3全部上料完成后，可编程逻辑控制器控制x轴驱动步进电机24工作，承托板26作x轴方向的直线运动，当x轴滑动传感配合件33与x轴后光电传感器32相互感应时，承托板26即可停止在托盘收集区域上。
81.然后可编程逻辑控制器控制托盘收集区域的丝杆驱动步进电机5工作，并驱动丝
杆6向上运动，此时升降活动架7随丝杆6上升，并将承托板26上的空载物料托盘2承起，当空载物料托盘2承起至指定距离后（该距离为空载物料托盘2越过夹持托板16的距离），可编程逻辑控制器控制夹持驱动气缸15工作，并驱动夹持托板16往内移动、且固定空载物料托盘2，然后升降活动架7下降、且复位，准备下一循环动作。
82.当托盘收集区域上的最上层空载物料托盘2与定位板光电传感器21相互传感配合时，可编程逻辑控制器控制托盘x轴移动装置a、机械手y轴移动装置b停止工作，然后人工或自动对托盘收集区域上的空载物料托盘2进行下料收集，再重新开始工作。
83.上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。