CN204046369U - 用于分片定子加工设备中的拨叉机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于分片定子加工设备中的拨叉机构，其包括YZ双向位移平台及拨叉，拨叉上的入料腔、组装腔、插针腔、焊接腔及出料腔分别可将处理获得的待加工产品移至需处理的下一工位，由入料机构、组装机构、插针机构、焊接机构、出料机构分别对待加工产品或成品进行处理。这样，由于采用上述拨叉机构能实现待加工产品的转移，完全实现了由原料得到分片定子成品的全机械式加工，节约了大量人力，大幅提高了工作效率，有利于批量生产。

Description

用于分片定子加工设备中的拨叉机构

技术领域

本申请涉及电机零部件领域，尤其涉及一种用于分片定子加工设备中的拨叉机构。

背景技术

定子是电机上静止不动的部分，一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，其主要作用是产生旋转磁场。而定子铁芯一般可为整体式或分片式设计。分片定子一般由铁芯、绝缘性质骨架及绕线针组装而成。分片定子之间通过骨架相互组合，形成整体的定子铁芯。

分片定子在加工制作时首先将骨架装配到铁芯上，再将绕线针插接到骨架上。而目前现有的分片定子加工方法是采用人工方式完成上述过程，从而在分片定子加工时耗费了大量人力，且人工方式工作效率低下，不利于批量生产。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

本申请提供一种用于分片定子加工设备中的拨叉机构，包括：

YZ双向位移平台；以及，

设置于所述YZ双向位移平台上可沿Y向及Z向运动，且设置有获得铁芯的入料腔、供所述铁芯与骨架装配形成初级定子的组装腔、供所述初级定子插绕线针形成次级定子的插针腔、供所述次级定子焊接形成成品的焊接腔及供所述成品出料的出料腔的拨叉，所述入料腔、所述组装腔、所述插针腔、所述焊接腔及所述出料腔依次排列于所述拨叉的Y向行程上，所述入料腔与所述组装腔之间的距离为入料工位到组装工位之间的距离，所述组装腔与所述插针腔之间的距离为所述组装工位到插针工位之间的距离，所述插针腔与所述焊接腔之间的距离为所述插针工位到焊接工位之间的距离，所述焊接腔与所述出料腔之间的距离为所述焊接工位到出料工位之间的距离。

进一步地，所述YZ双向位移平台包括：

拨叉座；

设置于所述拨叉座上的升降导轨；

活动设置于所述升降导轨上的Z向位移平台；

设置于所述拨叉座上且用于驱动所述Z向位移平台沿Z向运动的升降气缸；

设置于所述Z向位移平台上的平移导轨；

活动设置于所述平移导轨上的平移滑块；以及，

设置于所述Z向位移平台上且用于驱动所述平移滑块沿Y向运动的平移气缸，

所述平移滑块与所述拨叉相固定。

本申请的有益效果是：

通过提供一种用于分片定子加工设备中的拨叉机构，其包括YZ双向位移平台及拨叉，拨叉上的入料腔、组装腔、插针腔、焊接腔及出料腔分别可将处理获得的待加工产品移至需处理的下一工位，由入料机构、组装机构、插针机构、焊接机构、出料机构分别对待加工产品或成品进行处理。这样，由于采用上述拨叉机构能实现待加工产品的转移，完全实现了由原料得到分片定子成品的全机械式加工，节约了大量人力，大幅提高了工作效率，有利于批量生产。

附图说明

图1为本申请实施例一的分片定子加工设备的立体结构示意图。

图2为本申请实施例一的分片定子加工设备的后视图。

图3为本申请实施例一的分片定子加工设备的俯视图。

图4为本申请实施例一中拨叉机构的第一立体结构示意图。

图5为本申请实施例一中拨叉机构的第二立体结构示意图。

图6为本申请实施例一中拨叉机构的主视图。

图7为本申请实施例一中组装机构的部分结构的第一立体结构示意图。

图8为本申请实施例一中组装机构的部分结构的第二立体结构示意图。

图9为本申请实施例一中组装机构的另一部分结构的立体结构示意图。

图10为本申请实施例一中十字形定位块的立体结构示意图。

图11为本申请实施例一中滑动连接块的立体结构示意图。

图12为本申请实施例一中固定座的第一立体结构示意图。

图13为本申请实施例一中固定座的第二立体结构示意图。

图14为本申请实施例一中插针机构的立体结构示意图。

图15为本申请实施例一中插针机构的侧面结构示意图。

图16为本申请实施例一中后夹线组件的立体结构示意图。

图17为本申请实施例一中后夹线组件的主视图。

图18为图17的后夹线组件沿AA线剖视图。

图19为本申请实施例一中切线组件的第一立体结构示意图。

图20为本申请实施例一中切线组件的第二立体结构示意图。

图21为本申请实施例一中切线组件的主视图。

图22为图21的切线组件沿AA线剖视图。

图23为本申请实施例一中前夹线组件的立体结构示意图。

图24为本申请实施例一中前夹线组件的主视图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例提供了一种分片定子加工设备，其主要可完成将铁芯、骨架、针线等原料进行加工、装配等工序，最终得到分片定子成品。

如图1-3所示，上述分片定子加工设备主要包括：

机架1；

位于机架1的入料工位处的、用于送入分片定子铁芯的入料机构2；

位于机架1的组装工位处的、用于将分片定子骨架组装到铁芯上形成初级定子的组装机构3；

位于机架1的插针工位处的、用于将绕线针插接到初级定子上形成次级定子的插针机构4；

位于机架1的焊接工位处的、用于对次级定子进行骨架焊接处理得到成品的焊接机构5；

位于机架1的出料工位处的出料机构7；以及，

用于将铁芯从入料工位运送到组装工位、将初级定子从组装工位运送到插针工位、将次级定子从插针工位运送到焊接工位，并将成品从焊接工位运送到出料工位的运送机构6。

上述分片定子加工设备由于进行了机构组合设计，其包括机架上设置的入料机构、组装机构、插针机构、焊接机构、出料机构，以及将待加工产品运送到不同工位使上述机构分别进行处理最终得到分片定子成品的运送机构。这样，完全实现了由原料得到分片定子成品的全机械式加工，节约了大量人力，大幅提高了工作效率，有利于批量生产。

下面对设备中各个机构进行详细说明。

（一）运送机构6：

运送机构6主要是完成将待加工产品在不同工位之间进行运送，以实现在不同工位由不同的机构进行相应的加工处理。

在本实施例中，运送机构6为拨叉机构，如图4-6所示，拨叉机构包括：

YZ双向位移平台61；以及，

设置于YZ双向位移平台61上可沿Y向及Z向运动，且设置有获得铁芯的入料腔621、供铁芯形成初级定子的组装腔622、供初级定子形成次级定子的插针腔623、供次级定子形成成品的焊接腔624及供成品出料的出料腔625的拨叉62，入料腔621、组装腔622、插针腔623、焊接腔624及出料腔625依次排列于拨叉62的Y向行程上，入料腔621与组装腔622之间的距离为入料工位到组装工位之间的距离，组装腔622与插针腔623之间的距离为组装工位到插针工位之间的距离，插针腔623与焊接腔624之间的距离为插针工位到焊接工位之间的距离，焊接腔624与出料腔625之间的距离为焊接工位到出料工位之间的距离。

而YZ双向位移平台61包括：

拨叉座611；

设置于拨叉座611上的升降导轨612；

活动设置于升降导轨612上的Z向位移平台613；

设置于拨叉座611上且用于驱动Z向位移平台613沿Z向（在本实施例中为垂直方向）运动的升降气缸614；

设置于Z向位移平台613上的平移导轨615；

活动设置于平移导轨615上的平移滑块616；以及，

设置于Z向位移平台613上且用于驱动平移滑块616沿Y向（在本实施例中为水平方向）运动的平移气缸617，

平移滑块616与拨叉62相固定。

上述拨叉机构的工作原理大致如下述：

在初始状态下，升降气缸与平移气缸均缩回，拨叉位于机构左上方，动作时，平移气缸推出、升降气缸不动作，拨叉位于机构右上方，接着升降气缸推出、平移气缸不动作，拨叉下降至机构右下方，拨叉型腔卡住待加工产品（表示铁芯、初级定子、次级定子或成品），将待加工产品定位，然后平移气缸收回、升降气缸不动作，拨叉向左运动至机构左下方，即将待加工产品向左移动一个工位，升降气缸缩回、平移气缸不动作，拨叉回到初始状态，如此循环往复，完成待加工产品在不同工位之间的移动，当待加工产品移动到某一工位时，则由相应机构对待加工产品进行对应工序处理。

这样，由于针对分片定子加工过程中待加工产品设计了上述拨叉机构，拨叉具有多个与工位对应腔体，从而拨叉在Y向及Z向运动过程中实现了对待加工产品在不同工位之间的移动，结构巧妙简单。

（二）入料机构2：

入料机构2主要完成将铁芯从铁芯振动盘运送到入料工位处的入料腔621。

在本实施例中，如图1所示，入料机构2包括：直振21及气动送料组件等，当然入料机构还可以由其他形式的入料功能部件组成，不仅限于本实施例所提及形式。

（三）组装机构3：

组装机构3主要完成将绝缘性质骨架装配到铁芯上形成初级定子的工序。

在本实施例中，如图7-9所示，组装机构3包括：

从骨架振动盘接收骨架的骨架料仓31；

限位板驱动气缸32；

设置于骨架料仓31的出料口处，受限位板驱动气缸32驱动活动的限位板33；

十字形定位块驱动气缸34； 

受十字形定位块驱动气缸34驱动活动并与限位板33相对设置以形成容置骨架的骨架型腔的十字形定位块组件35，十字形定位块组件35撑开骨架的铁芯结合部来通过一胀开的铁芯结合腔卡位铁芯；

叉料架驱动气缸36；以及，

受叉料架驱动气缸36驱动并活动设置于骨架型腔处以完成将骨架送往组装工位与铁芯对接的叉料架37。

其中，十字形定位块组件35包括：

如图10所示的十字形定位块351；以及，

与十字形定位块351相固定并滑动设置于与机架1的一固定座11上的滑动连接块352，滑动连接块352如图11所示，固定座11如图12-13所示，

十字形定位块351包括：

与骨架相对接位置处的撑开部3511；以及，

与撑开部一体式设计的定位块主体3512，

撑开部3511的尺寸从与定位块主体3512向其自由端逐渐减小，且位于定位块主体3512一侧尺寸略大于铁芯结合腔在未胀开状态下的尺寸。

叉料架驱动气缸36包括：

第一推动气缸361；

受第一推动气缸361驱动活动以实现骨架与铁芯第一次对接定位的气缸平台362；以及，

设置于气缸平台362上以驱动叉料架33进一步活动来实现骨架与铁芯相结合装配的第二推动气缸363。

上述组装机构的工作原理大致如下述：

在初始状态下，限位板驱动气缸、十字形定位块驱动气缸及叉料架驱动气缸均为缩回状态，动作时，限位板在限位板驱动气缸推动下降，与十字形定位块组件配合形成骨架型腔，骨架则经由该型腔与铁芯相结合装配。叉料架在第一推动气缸推动下活动，将铁芯与骨架相对准，随后十字形定位块在十字形定位块驱动气缸驱动下上升以撑开骨架的铁芯结合部来通过一胀开的铁芯结合腔卡位铁芯，接着，限位板驱动气缸及十字形定位块驱动气缸缩回，此时，骨架仍保持通过铁芯结合腔对准并卡位铁芯，然后，第二推动气缸驱动叉料架进一步活动，将骨架推入铁芯使其结合装配，如此循环往复，完成骨架与铁芯之间的组装工序处理。

另外，铁芯一端或两端均可通过上述组装机构实现一端或两端骨架与铁芯的装配。

这样，组装机构不仅完成了骨架与铁芯之间的装配，并且，通过第一推动气缸驱动叉料架实现了铁芯与骨架之间的第一次对位，通过十字形定位块组件撑开骨架相应部位，实现了骨架与铁芯之间的第二次对位，保证了铁芯与骨架的装配精度，避免了铁芯与骨架之间不能精确对位而导致骨架碰到铁芯而损坏的问题。

（四）插针机构4：

插针机构4主要完成将针线切断形成绕线针，并实现绕线针与骨架相装配的工序。

在本实施例中，如图14-15所示，插针机构4包括：

上料气缸41；

受上料气缸41驱动活动以将绕线针插接到初级定子上的插针座42；

从上料气缸41向插针工位方向依次设置于插针座42上的用于拉直针线的矫直轮组件43、将矫直轮组件43拉直后的针线进行夹线的后夹线组件44、用于对针线执行切线动作形成绕线针的切线组件45，以及，活动设置于插针座42上并位于后夹线组件44及切线组件45之间以将针线从后夹线组件44运送到切线组件45的前夹线组件46。

具体地，如图16-18所示，后夹线组件44包括：

设置于插针座42上且开设有后过线孔4411及后压紧活动腔4412的后夹线座441，后压紧活动腔4412与后过线孔4411连通；

设置于后夹线座441上的后夹线气缸442；

受后夹线气缸442驱动以在后压紧活动腔4412内活动以压紧或释放针线的后压紧块443。

另外，后夹线座441可由后夹线气缸板4413、后夹线固定本体4414及后夹线底座4415从上而下组合而成，后夹线气缸板4413、后夹线固定本体4414、后夹线底座4415与后夹线气缸442之间用螺钉连接固定，后夹线固定本体4414内设置滑槽，后压紧块443可在后夹线气缸442带动下在该滑槽内上下滑动压紧或释放针线，后夹线固定本体4414上设置后压紧活动腔4412，后夹线底座4415上与后夹线固定本体4414相对的位置设置后过线孔4411，另外，后夹线底座4415还供后述送线气缸461安装。

如图19-22所示，切线组件45包括：

切刀驱动件451；

设置有切刀座针线孔4521的切刀座452；

活动设置于切刀座452上、设置有与切刀座针线孔4521相对应的切刀针线孔4531，并受切刀驱动件451驱动活动以使切刀座针线孔4521与切刀针线孔4531错位来切断针线的切刀453。

另外，切刀驱动件451可由切刀驱动气缸4511、杠杆4512等组成，切刀驱动气缸4511固定于插针座42上，杠杆4512通过一支点421旋转式固定于插针座42上，而切刀453具体可包括相组合的轴承4532、切刀连接板4533及切刀本体4534，切刀本体4534上设置切刀针线孔4531。切刀座452具体可包括相组合的切刀上盖板4522、切刀座体4523及切刀前盖板4524。

如图23-24所示，前夹线组件46包括：

送线气缸461；

受送线气缸461驱动且滑动设置于插针座42上以将针线从后夹线组件44运送到切刀组件45的、且设有前过线孔4621及前夹紧活动腔4622的前夹线座462；

设置于前夹线座462上的前夹线气缸463；

受前夹线气缸463驱动以在前夹紧活动腔4622内活动以压紧或释放针线的前压紧块464。

另外，前夹线座462可包括相组合的上底板4623、导柱4624及下底板4625，前压紧块464包括相组合的上压紧块4641及活动底板4642，活动底板4642通过直线轴承4643滑动套设于导柱4624上。下底板4625上设置下压紧块46251以配合上压紧块4641形成前过线孔4621。

上述插针机构的工作原理大致如下述：

在初始状态下，上料气缸缩回、送线气缸缩回、后夹线气缸伸出压紧针线、前夹线气缸缩回释放针线、切刀驱动气缸伸出使切刀针线孔与切刀座针线孔对准连通，针线从矫直轮组件后方进入并拉直，经后夹线组件、前夹线组件、切刀针线孔、切刀座针线孔向前引出，动作时，前夹线气缸伸出压紧针线，后夹线气缸缩回，松开针线，上料气缸伸出将插针座上的机构（包括矫直轮组件、前夹线组件、后夹线组件、切线组件等）整体向前推出，接着，送线气缸伸出，推动前夹线组件向前，将已被前夹线组件夹紧的针线经由切刀针线孔、切刀座针线孔向前送出，针线插入初级定子，然后，切刀驱动气缸动作，通过杠杆推动使切刀上移，使切刀针线孔与切刀座针线孔错位，以此剪短针线形成已插接到骨架上的绕线针，随后复位到初始状态，如此循环往复，完成绕线针插入骨架中的插针工序处理。

（五）焊接机构5：

焊接机构5主要完成将铁芯与骨架之间的超声波焊接，使其紧密配合不致于松脱。

在本实施例中，焊接机构5可为超声波焊接装置，当然焊接机构还可以由其他形式的焊接功能部件组成，不仅限于本实施例所提及形式。

（六）出料机构7：

出料机构7主要完成将分片定子成品从出料工位出料。

在本实施例中，出料机构可为产品滑槽以直接出料，当然出料机构还可以由其他形式的出料功能部件组成，如气动出料机构，不仅限于本实施例所提及形式。

实施例二：

本实施例与上述实施例区别主要在于：运送机构为机械手。机械手较拨叉机构结构上更为复杂，但工作精度较高。

实施例三：

本实施例与上述实施例区别主要在于：本实施例中前夹紧组件对针线实施夹紧部分结构可与上述实施例一或二中后夹紧组件对针线实施夹紧部分结构相同。

实施例四：

本实施例与上述实施例区别主要在于：本实施例中后夹紧组件对针线实施夹紧部分结构可与上述实施例一或二中前夹紧组件对针线实施夹紧部分结构相同。

需要说明的有如下几点：

1、待加工产品在入料腔等腔体中留存并被加工处理时，其必定通过一定固定结构进行固定，实现加工时的不晃动，保证加工精度。

2、上述气缸等部件的工作，是通过控制器（如PLC控制器或其他类型控制器）设计程序实现，这在本领域中也是可以理解并且实现的。

3、针对一个待加工产品而言，从铁芯入料后依次变成初级定子、次级定子、成品，最后出料的工序是依序完成的，而对于不同的待加工产品而言，其处理工序在时间上可以是并行的，这样，就使得分片定子加工效率得到大幅提高，变相节约了生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (2)

1.一种用于分片定子加工设备中的拨叉机构，其特征在于，包括：

YZ双向位移平台；以及，

设置于所述YZ双向位移平台上可沿Y向及Z向运动，且设置有获得铁芯的入料腔、供所述铁芯与骨架装配形成初级定子的组装腔、供所述初级定子插绕线针形成次级定子的插针腔、供所述次级定子焊接形成成品的焊接腔及供所述成品出料的出料腔的拨叉，所述入料腔、所述组装腔、所述插针腔、所述焊接腔及所述出料腔依次排列于所述拨叉的Y向行程上，所述入料腔与所述组装腔之间的距离为入料工位到组装工位之间的距离，所述组装腔与所述插针腔之间的距离为所述组装工位到插针工位之间的距离，所述插针腔与所述焊接腔之间的距离为所述插针工位到焊接工位之间的距离，所述焊接腔与所述出料腔之间的距离为所述焊接工位到出料工位之间的距离。

2.如权利要求1所述的用于分片定子加工设备中的拨叉机构，其特征在于，所述YZ双向位移平台包括：

拨叉座；

设置于所述拨叉座上的升降导轨；

活动设置于所述升降导轨上的Z向位移平台；

设置于所述拨叉座上且用于驱动所述Z向位移平台沿Z向运动的升降气缸；

设置于所述Z向位移平台上的平移导轨；

活动设置于所述平移导轨上的平移滑块；以及，

设置于所述Z向位移平台上且用于驱动所述平移滑块沿Y向运动的平移气缸，

所述平移滑块与所述拨叉相固定。