一种电动机线圈组装机的制作方法

本发明涉及一种电动机线圈组装机。

背景技术：

一种电动机线圈1，如图1-图4所示，它是由一个太阳形铁芯11、十二个T形铁芯12和十三个线圈13组成，太阳形铁芯11位于中部，T形铁芯12穿入线圈13后卡装于太阳形铁芯11的角部111上。上述组装要求较高，对组装好后的外缘尺寸以及PIN针位置精度均有严格要求。

现有技术对上述电动机线圈的装配，采用的手工装配，是由一位工人将T形铁芯12穿入线圈13后对准太阳形铁芯11的角部111，再由另一位工人用压机一个个将T形铁芯12压装到位。存在以下缺陷：

1、至少需要两名工人配合操作，耗费人力，工作效率低下；

2、组装的精准度依赖工人个人经验，装配精度无法保证。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种电动机线圈组装机，以达到自动化高效高精度的组装。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动机线圈组装机，包括机架，机架上设一环形输送线，该环形输送线上依次设置太阳形铁芯上料及成品下料工位、放线圈工位以及T形铁芯压入工位；

所述环形输送线上滑动设置多个治具，该治具包括一工件定位盘，该工件定位盘表面设有供放置产品的定位槽，且工件定位盘的中心向上竖直设有一供太阳形铁芯穿套的中心定位轴，以形成产品放置位；

所述太阳形铁芯上料及成品下料工位上，在输送线的左右两侧中，一侧上设太阳形铁芯上料装置，另一侧设成品收集装置，而在输送线的上方设有搬送夹爪装置；所述太阳形铁芯上料装置包括一太阳形铁芯堆放位以及太阳能铁芯暂放位以及一太阳形铁芯找正装置；所述成品收集装置包括一成品放置位；所述太阳形铁芯堆放位、太阳能铁芯暂放位、输送线上的治具的产品放置位以及成品放置位四者沿垂直于输送线的直线A依次布置，且四者相邻的间距B相等；

所述搬送夹爪装置包括一套水平方向平移机构以及两套垂直升降夹爪，所述两套垂直升降夹爪经所述水平方向平移机构相对机架滑动设置，且其滑动方向与直线A平行，且两套垂直升降夹爪的夹爪部的连线与直线A处在同一垂直平面上，两套垂直升降夹爪的夹爪部之间的间距C与所述太阳形铁芯堆放位、太阳能铁芯暂放位、输送线上的治具的产品放置位以及成品放置位四者相邻的间距B相等；以此，两套垂直升降夹爪的夹爪部与所述太阳形铁芯堆放位、太阳能铁芯暂放位、输送线上的治具的产品放置位以及成品放置位四者以两对四的形式交替对应。

上述方案中，所述太阳形铁芯上料装置还包括一旋转盘，该旋转盘设于太阳形铁芯堆放位与输送线之间，旋转盘通过旋转驱动装置驱动相对机架转动设置，且旋转盘上表面旋转对称设有多个供容纳太阳形铁芯的定位凹槽，其中一个定位凹槽即作为所述太阳能铁芯暂放位，而对应于另外的定位凹槽设置所述太阳形铁芯找正装置，该太阳形铁芯找正装置包括顶杆、旋转找正电机、顶起气缸以及检测装置，所述顶杆头部从下向上对准定位凹槽，顶杆与找正电机的输出轴连接，而找正电机的机体相对机架上下滑动连接，顶起气缸作用于找正电机驱动找正电机及顶杆作上下垂直方向运动。

上述方案中，所述水平方向平移机构包括一线性模组，该线性模组水平架设于所述直线A的上方，所述垂直升降夹爪与线性模组的滑块固定连接；所述垂直升降夹爪是由夹爪部和升降气缸组成，所述夹爪部经升降气缸相对所述滑块沿垂直于水平面的方向滑动连接。

上述方案中，所述两垂直升降夹爪中，靠太阳形铁芯堆放位侧的垂直升降夹爪命名为第一垂直升降夹爪，而另一者命名为第二垂直升降夹爪；所述第二垂直升降夹爪具有上、中、下三个升降工作位置。

上述方案中，所述治具还包括一压盖，该压盖盖设于工件定位盘的产品放置位的上方，压盖中心对应中心定位轴的轴端设有与之配合的定位槽孔。

上述方案中，所述治具还包括一底托盘，所述工件定位盘经定位销定位于底托盘上，且该底托盘设于输送线上受输送线驱动。

进一步，所述T形铁芯压入工位上在输送线侧旁设有一T形铁芯压入装置，该T形铁芯压入装置包括一级进转盘，该级进转盘由一电机驱动相对机架作步进间歇运动，级进转盘上供定位放置所述工件定位盘，在级进转盘外周上设置至少一个插入工位以及至少一个压入工位，所述插入工位上设有插入装置，该插入装置包括推杆以及驱动推杆的直线驱动装置，所述推杆沿着级进转盘的径向相对机架滑动连接，且推杆的头部对着级进转盘上的工件定位盘上产品的T形铁芯作用，且在推杆头部与级进转盘之间还设有T形铁芯上料位，该T形铁芯上料位与一T形铁芯上料机构相连接；所述压入工位上设有压入装置，该压入装置包括压杆以及驱动压杆的直线驱动装置，所述压杆沿着级进转盘的径向相对机架滑动连接，且压杆的头部对着级进转盘上的工件定位盘上产品的T形铁芯作用。

再进一步，在级进转盘外周上设置两个插入工位以及两个压入工位，一压入工位与一插入工位相邻，另一压入工位与另一插入工位相邻，且绕级进转盘的旋转中心旋转对称。

再进一步，所述T形铁芯上料位与级进转盘之间还设有一T形铁芯厚度检测装置，该T形铁芯厚度检测装置包括一底板，该底板上嵌设有两暂定位块，这两暂定位块一左一右平行设置，两暂定位块之间的空间供容纳T形铁芯的竖直段，两暂定位块的端面供暂时挡住T形铁芯的两横向段；且暂定位块相对底板上下活动设置，暂定位块上作用弹簧，使暂定位块保持突出于底板的状态，两暂定位块的顶面设有压迫过渡斜面；并且在底板的上方，还设有一浮动压板，该浮动压板相对机架沿上下方向活动连接，且浮动压板上作用有弹簧，弹簧力方向是使浮动压板向下运动，底板与浮动压板之间的空间容纳T形铁芯的厚度；所述浮动压板上伸设有被测杆，对应该被测杆设有一位置传感器。所述T形铁芯厚度检测装置还包括一水平方向平移机构，所述T形铁芯厚度检测装置由水平方向平移机构驱动具有两个工作位置：测厚工作位和剔除工作位；对应于T形铁芯厚度检测装置的剔除工作位还设有一剔除机构，该剔除机构包括拨叉以及驱动拨叉的驱动装置。

本发明具有以下优点：

1、由于本发明采用环形输送线，在一个工位上完成太阳形铁芯上料以及成品的下料，且将太阳形铁芯堆放位、太阳能铁芯暂放位、输送线上的治具的产品放置位以及成品放置位四者沿直线A布置，并且以共用一套水平方向平移机构的两个垂直夹爪完成四位置上的工件的搬移，达到了结构紧凑化、体积小型化以及低成本化；

2、本发明完成了电动机线圈组装的自动化，组装效率高以及精度有保证。

附图说明

图1为本发明实施例所针对的产品的立体示意图；

图2为本发明实施例所针对的产品的太阳形铁芯的示意图；

图3为本发明实施例所针对的产品的T形铁芯的示意图；

图4为本发明实施例所针对的产品的线圈的示意图；

图5为本发明实施例整机立体图；

图6为本发明实施例治具示意图；

图7为本发明实施例太阳形铁芯上料及成品下料工位示意图；

图8为本发明实施例太阳形铁芯上料及成品下料工位动作示意图；

图9为本发明实施例的搬送夹爪装置示意图；

图10为本发明实施例的太阳形铁芯上料装置的旋转盘及太阳形铁芯找正装置的主视示意图；

图11为附图10的俯视示意图；

图12为本发明实施例的T形铁芯压入装置的主视示意图；

图13为附图12的俯视示意图；

图14为本发明实施例的T形铁芯压入装置的立体示意图；

图15为本发明实施例的T形铁芯厚度检测装置的示意图。

以上附图中：1、产品；11、太阳形铁芯；111、角部；12、T形铁芯；13、线圈；2、机架；3、环形输送线；31、太阳形铁芯上料及成品下料工位；32、放线圈工位；33、T形铁芯压入工位；34、治具；341、工件定位盘；3411、中心定位轴；3412、产品放置位；342、压盖；3421、定位槽孔；343、底托盘；4、太阳形铁芯上料装置；41、太阳形铁芯堆放位；42、太阳能铁芯暂放位；43、太阳形铁芯找正装置；431、顶杆；432、旋转找正电机；433、顶起气缸；44、旋转盘；441、旋转驱动装置；442、定位凹槽；5、成品收集装置；51、成品放置位；6、搬送夹爪装置；61、水平方向平移机构；62、第一垂直升降夹爪；63、第二垂直升降夹爪；7、T形铁芯压入装置；71、级进转盘；711、插入工位；712、压入工位；72、插入装置；721、推杆；722、直线驱动装置；723、T形铁芯上料位；724、T形铁芯上料机构；73、压入装置；731、压杆；732、直线驱动装置；74、T形铁芯厚度检测装置；741、底板；742、暂定位块；7421、过渡斜面；743、浮动压板；7431、弹簧；7432、被测杆；744、位置传感器；745、水平方向平移机构；75、剔除机构；751、拨叉；752、驱动装置；8、翻转机械夹爪机构。

具体实施方式

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5-15所示：

一种电动机线圈组装机，参见图5所示，包括机架2，机架2上设一环形输送线3，该环形输送线3上依次设置太阳形铁芯上料及成品下料工位31、放线圈工位32以及T形铁芯压入工位3。输送线3可以采用倍速链。

参见图5所示，所述环形输送线上3滑动设置多个治具34。

具体治具结构如图6所示，该治具34包括一工件定位盘341，该工件定位盘341表面设有供放置产品的定位槽，且工件定位盘的中心向上竖直设有一供太阳形铁芯穿套的中心定位轴3411，以形成产品放置位3412；为了更好地定位住产品1，治具34可以再包括一压盖342，该压盖34盖设于工件定位盘的产品放置位3412内产品1的上方，压盖342中心对应中心定位轴3411的轴端设有与之配合的定位槽孔3421。为了在加工工位上可以从输送线3上方便地移走产品1加工，治具34还包括一底托盘343，所述工件定位盘341经定位销定位于底托盘343上，且该底托盘343设于输送线3上受输送线驱动。要移走产品1时，只要将产品1及工件定位盘341一同从底托盘343上搬离即可。

参见图5所示，详见图7和图8，太阳形铁芯上料及成品下料工位31上，在输送线3的左右两侧中，一侧上设太阳形铁芯上料装置4，另一侧设成品收集装置5，而在输送线3的上方设有搬送夹爪装置6。所述太阳形铁芯上料装置4包括一太阳形铁芯堆放位41以及太阳能铁芯暂放位42以及一太阳形铁芯找正装置43；所述成品收集装置5包括一成品放置位51；所述太阳形铁芯堆放位41、太阳能铁芯暂放位42、输送线上的治具的产品放置位3412以及成品放置位51四者沿垂直于输送线的直线A依次布置，见图7，且四者相邻的间距B相等，见图8。

参见图5所示，成品收集装置5具体为一皮带输送机构，在该皮带输送机构上所述成品放置位51。

参见图5所示，详见图8和图9，所述搬送夹爪装置6包括一套水平方向平移机构61以及两套垂直升降夹爪62、63，所述两套垂直升降夹爪62、63经所述水平方向平移机构61相对机架2滑动设置，且其滑动方向与直线A平行，且两套垂直升降夹爪62、63的夹爪部的连线与直线A处在同一垂直平面上，两套垂直升降夹爪62、63的夹爪部之间的间距C与所述太阳形铁芯堆放位41、太阳能铁芯暂放位42、输送线上的治具的产品放置位3412以及成品放置位51四者相邻的间距B相等。以此，两套垂直升降夹爪62、63的夹爪部与所述太阳形铁芯堆放位41、太阳能铁芯暂放位42、输送线上的治具的产品放置位3412以及成品放置位51四者以两对四的形式交替对应。

具体，参见图9所示，所述水平方向平移机构包括一线性模组，该线性模组水平架设于所述直线A的上方，所述垂直升降夹爪62、63与线性模组的滑块固定连接，所述垂直升降夹爪62、63是由夹爪部和升降气缸组成，所述夹爪部经升降气缸相对所述滑块沿垂直于水平面的方向滑动连接。所述两垂直升降夹爪62、63中，靠太阳形铁芯堆放位侧的垂直升降夹爪命名为第一垂直升降夹爪62，而另一者命名为第二垂直升降夹爪63，所述第二垂直升降夹爪63具有上、中、下三个升降工作位置，以便适应工件夹放的三个高度。

参见图5所示，详见图10和图11，所述太阳形铁芯上料装置4还包括一旋转盘44，该旋转盘44设于太阳形铁芯堆放位41与输送线3之间，旋转盘44通过旋转驱动装置441驱动相对机架2转动设置，且旋转盘44上表面旋转对称设有多个（图示为两个）供容纳太阳形铁芯的定位凹槽442，其中一个定位凹槽442即作为所述太阳能铁芯暂放位42，而另外的定位凹槽442下设置所述太阳形铁芯找正装置43，该太阳形铁芯找正装置43包括顶杆431、旋转找正电机432、顶起气缸433以及检测装置，所述顶杆431头部从下向上对准定位凹槽442，顶杆431与旋转找正电机432的输出轴连接，而旋转找正电机432的机体相对机架2上下滑动连接，顶起气缸433作用于旋转找正电机432，驱动旋转找正电机432及顶杆431作上下垂直方向运动。在太阳形铁芯11上设有标记，即当太阳形铁芯11放置于定位凹槽442中，先启动顶起气缸433旋转找正电机432及顶杆431上顶，顶杆431将太阳形铁芯11顶起，然后，启动旋转找正电机432，并通过检测装置检测标记位置，当检测到标记，控制转找正电机432停止，顶起气缸433下降，完成太阳形铁芯的位置找正。

参见图5，详见图12、图13及图14，T形铁芯压入工位33上在输送线3侧旁设有一T形铁芯压入装置7，该T形铁芯压入装置7包括一级进转盘71，该级进转盘71由一电机驱动相对机架作步进间歇运动，级进转盘71上供定位放置所述工件定位盘341，在级进转盘71外周上设置至少一个插入工位711以及至少一个压入工位712，所述插入工位711上设有插入装置72，该插入装置72包括推杆721以及驱动推杆721的直线驱动装置722，所述推杆721沿着级进转盘71的径向相对机架2滑动连接，且推杆721的头部对着级进转盘71上的工件定位盘上产品1的T形铁芯作用，且在推杆721头部与级进转盘71之间还设有T形铁芯上料位723，该T形铁芯上料位723与一T形铁芯上料机构724相连接。所述压入工位712上设有压入装置73，该压入装置73包括压杆731以及驱动压杆731的直线驱动装置732，所述压杆731沿着级进转盘71的径向相对机架滑动连接，且压杆731的头部对着级进转盘71上的工件定位盘上产品1的T形铁芯作用。上述直线驱动装置731、732可以采用气缸也可以采用伺服电机，图中所示采用的是气缸。

参见图5，详见图12、图13及图14，具体在级进转盘71外周上设置两个插入工位711以及两个压入工位712，一压入工位与一插入工位相邻，另一压入工位与另一插入工位相邻，且绕级进转盘71的旋转中心旋转对称布置，如此设计结构紧凑，工作效率又高，级进转盘71共要旋转6次，就可以将产品1上的12个T形铁芯压均压装好。

参见图5所示，具体在T形铁芯压入工位33上输送线3与T形铁芯压入装置7之间还设有一翻转机械夹爪机构8，该翻转机械夹爪机构8具有一转臂，转臂的两端上各设有夹爪，当转臂一端的夹爪对应输送线上的治具的产品放置位3412时，其另一端的夹爪对应T形铁芯压入装置7的级进转盘71，通过转臂的旋转，一夹爪将输送线上的治具的产品放置位3412的还未装T形铁芯12的半成品搬至T形铁芯压入装置7的级进转盘71上，而另一夹爪正好将T形铁芯压入装置7的级进转盘71上安装完的成品再回搬至输送线上的治具的产品放置位3412上。

产品1的T形铁芯12规格较多，也易损坏，在组装前必须对其进行检测以排除混入的其他规格的T形铁芯及损坏品，故在T形铁芯插入前需要对其测量厚度。故，本实施例还具有以下方案：

参见图5，详见图12、图13、图14及图15，所述T形铁芯上料位723与级进转盘71之间还设有一T形铁芯厚度检测装置74，详见图15，该T形铁芯厚度检测装置74包括一底板741，该底板741上嵌设有两暂定位块742，这两暂定位块（742）一左一右平行设置，两暂定位块742之间的空间供容纳T形铁芯12的竖直段，两暂定位块742的端面供暂时挡住T形铁芯12的两横向段；且暂定位块742相对底板741上下活动设置，暂定位块742上作用弹簧，使暂定位块742保持突出于底板的状态，两暂定位块742的顶面设有压迫过渡斜面7421；并且在底板741的上方，还设有一浮动压板743，该浮动压板743相对机架2沿上下方向活动连接，且浮动压板743上作用有弹簧7431，弹簧7431力方向是使浮动压板743向下运动，底板741与浮动压板743之间的空间容纳T形铁芯12的厚度方向；所述浮动压板743上伸设有被测杆7432，对应该被测杆7432设有一位置传感器744。

参见图5，详见图12、图13、图14及图15，所述T形铁芯厚度检测装置74还包括一水平方向平移机构745，见图15示意，所述T形铁芯厚度检测装置74由水平方向平移机构745驱动具有两个工作位置：测厚工作位和剔除工作位；对应于T形铁芯厚度检测装置74的剔除工作位还设有一剔除机构75，该剔除机构75包括拨叉751以及驱动拨叉的驱动装置752。

本实施例工作时，太阳形铁芯11穿于杆上置于太阳形铁芯堆放位41处，而T形铁芯12置于T形铁芯上料装置724中（如图举例是振动盘），操作者坐于放线圈工位32侧，搬送夹爪装置6的第一垂直升降夹爪62将太阳形铁芯11从太阳形铁芯堆放位41搬移至太阳形铁芯暂放位42，旋转盘44旋转，将太阳形铁芯11转至与太阳形铁芯找正装置43相对，太阳形铁芯找正装置43将太阳形铁芯11顶起旋转找到标志位置再将太阳形铁芯11放下，在第一垂直升降夹爪62搬移的同时，第二垂直升降夹爪63也同步移动已将太阳形铁芯暂放位42上的前次找正的太阳铁芯11搬移至输送线3上的产品位置位3412上，即将太阳铁芯11穿套于工件定位盘341的中心定位轴上3411，输送线动作即可将工件定位盘341连太阳铁芯11移送至放线圈工位32处，由由操作者向工件定位盘341上摆放线圈13，放置好太阳铁芯11和线圈13的工件定位盘341再由输送线3传送至T形铁芯压入工位处，由翻转机械夹爪机构8将其搬移至级进转盘71上，由T形铁芯压入装置7将12个T形铁芯12压装好，然后再由翻转机械夹爪机构8搬回输送线3上，由输送线3送至太阳形铁芯上料及成品下料工位31上，即由第二垂直升降夹爪63将该成品搬移至成品放置位51上，在第二垂直长降夹爪63搬移走成品的同时，第一垂直升降夹爪62又将一个新的太阳形铁芯11搬移至刚刚空出的工件定位盘341上，如此往复工作。

在上述工作过程中，见图8所示，初始状态第一垂直升降夹爪62对准太阳铁芯堆放位41，而第二垂直升降夹爪63对准太阳铁芯暂放位42，然后，第一垂直升降夹爪62和第二垂直升降夹爪63先同步右移一档，使第一垂直升降夹爪62对准太阳铁芯暂放位42，而第二垂直升降夹爪63对准产品位置位3412，接后，第一垂直升降夹爪62和第二垂直升降夹爪63再同步右移至第二档，第一垂直升降夹爪62对准产品位置位3412，而第二垂直升降夹爪62对准成品放置位51，最后，第一垂直升降夹爪62和第二垂直升降夹爪63再复位至初始状态。

T形铁芯压入装置7工作的过程中，T形铁芯12供入T形铁芯上料位，即正位于推杆721的头部前方，然后722动作推动推杆721移动一段，使T形铁芯12正好置入T形铁芯厚度检测装置74的浮动压板743之下，而T形铁芯12的横向段被暂定位块742的端面阻挡住，此时浮动压板743被T形铁芯12顶起，即浮动压板743的被检测杆7432的位置即代表着T形铁芯12的厚度，由位置传感器744检测，若符合要求，722再次动作推动推杆721继续移动一段，推杆推动T形铁芯12，T形铁芯12下压越过暂定位块742而插入线圈13内，完成插入工作；然后，级进转盘71旋转一档，插入好的T形铁芯12转至压入工位712，压入装置73工作，压杆731将T形铁芯12大力打入，使T形铁芯12上的开口与太阳形铁芯11的角部结合，完成了压入工作。若T形铁芯的厚度检测结果为不符合要求，T形铁芯厚度检测装置74由水平方向平移机构745驱动移至剔除工作位，剔除机构75动作，由拨叉751将T形铁芯12从T形铁芯厚度检测装置74内拨出。

上述过程中，如图13所示，两个插入装置72和两个压入装置73同步动作，如此设计不仅是为了效率高，还使压入时的受力平衡，动作时不需额外地再用机构对级进转盘71上的产品1定位。

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。