微电机全自动封装机的制作方法
微电机全自动封装机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微电机生产设备，尤其涉及一种微电机全自动封装机。
【背景技术】
[0002]微电机是常用的驱动装置，一般采用电池进行直流供电。
[0003]微电机一般包括外壳、转子和端盖，外壳的下端设有轴孔，外壳中设置有两个极性相反的磁片，转子包括转轴、线圈绕组、风车片和换向器，线圈绕组安装在转轴的中部，风车片安装在转轴的下端，换向器安装在转轴的上端，端盖外面设置有两个电源接头，端盖内面设置有两个与电源接头相连接的电刷。
[0004]在进行微电机装配时，先将转子的转轴下端插入到外壳的轴孔中，然后盖合上端盖，并使转轴的上端穿过两个电刷之间的间隙。
[0005]由于转子的线圈绕组与外壳中的两个磁片配合较紧凑，而且两者之间存在相互吸附的作用力，导致转轴与轴孔难以准确对位，造成全自动封装的困难，而采用精密的机械手进行封装则成本太高，甚至比人工封装还要高得多，因此，目前对于微电机的封装仍旧停留在人工封装的状况，导致微电机的成本较高，生产效率较低。
[0006]在进行微电机封装时，另一个重要问题是:微电机采用直流供电，电机外壳上的电源接头一般标示处正负极，为确保通电时，各个微电机都能按统一方向进行转动，在进行端盖装配时，端盖上的电刷需要一直朝向外壳的同一侧面，才能确保各个微电机封装后，其端盖上的电源接头具有相同的正极、负极，便于微电机的接线，避免微电机接线后发生反转的情况。因此，一般在微电机的外壳的一侧面上设有标识块，标识块可以是凹槽、凸块或色块，在微电机封装时，使端盖上两个电刷总是朝向标识块，从而确保端盖上的电源接头具有相同的正极、负极。因此，微电机的封装时，需要使端盖与外壳进行准确对位，这也是造成微电机封装一直无法实现全自动化的重要原因。
[0007]另一个导致微电机难以实现全自动化装配的重要原因是:外壳、转子、端盖安装后，端盖上的两个电刷必须与设于转轴上的换向器紧密直接配合，即是两个电刷必须能够抱紧换向器，这样，两个电刷一般采用两个导电弹片构成，两个导电弹片具有向中间夹合的趋势，常态下，两个导电弹片几乎夹合在一起，导致在端盖的装配过程中，转子的转轴难以准确穿过两个导电弹片之间，导致装配后，两个导电弹片无法抱紧转轴上的换向器，从而导致装配后的微电机出现较多的不合格。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是提供一种微电机全自动封装机，这种微电机全自动封装机能够实现微电机的全自动化装配，大幅度提高生产效率。采用的技术方案如下:
微电机全自动封装机，其特征是:包括机架，以及设置在机架上的外壳导轨、端盖导轨、外壳推送机构、外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘、转子与外壳装配装置、端盖装配装置、铆接装置和成品退出机构；外壳整理震荡盘的输出口与外壳导轨的起始端连接；外壳推送机构设置在外壳导轨的起始端；成品退出机构设置在外壳导轨的末端；转子与外壳装配装置设置在外壳导轨的中部；端盖装配装置、铆接装置依次设置在转子与外壳装配装置的后方；端盖整理震荡盘的输出口与端盖导轨的起始端连接；端盖导轨的末端与端盖装配装置的位置相对应；转子与外壳装配装置包括转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转盘、步进驱动装置、转子推压机构均安装在机架上；步进驱动装置与转盘传动连接；转盘处于外壳导轨的一侧上方，外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，外壳导轨上的相切点标记为相切位置；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸，转接固定夹片、转接活动夹片的截面均为圆弧形；推入升降机构安装在机架上，转子推杆的上端与推入升降机构的动力输出端连接，转子推杆与相切位置相对应；转接升降机构安装在机架上，转接升降座安装在转接升降机构的动力输出端上；转接底板的一端与转接底座连接，转接底板沿水平设置并处于转盘与外壳导轨之间；转接固定夹片沿竖直方向安装在转接底板的另一端，并且转接固定夹片与相切位置相对应；转接气缸安装在转接升降座上，转接活动夹片沿竖直方向安装在转接气缸的活塞杆上；转接活动夹片、转接固定夹片的下端均露出在转接底板的下方。
[0009]上述推入升降机构、转接升降机构一般采用推入升降气缸、转接升降气缸；当然推入升降机构、转接升降机构也可以采用电机、齿轮、齿条相配合的结构。
[0010]上述的前、后是依据外壳的输送方向进行确定，沿外壳的输送方向，先到达为前，慢到达为后。
[0011]外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘分别对外壳、端盖进行整理排队，并分别通过外壳导轨、端盖导轨进行输送，外壳推送机构推动外壳沿外壳导轨向前输送，转子与外壳装配装置将转子插入到外壳中，端盖装配装置将端盖压合在已经装入转子的外壳上，铆接装置将外壳与端盖铆接在一起，最后由成品退出机构将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置中，当外壳导轨输送过来的外壳、转盘上的转子均到达相切位置处时，转接气缸的活塞杆伸出，将转接活动夹片推向转接固定夹片，使转接活动夹片、转接固定夹片两者合并而构成与转子相匹配的导向筒，然后，推入升降机构首先动作，推入升降机构带动转子推杆向下推动转子到导向筒中并持续推动，接着，转接升降机构动作，转接升降机构带动转接底板及其上面的导向筒下降，直至转接底板与外壳导轨相接触，而导向筒则插入到导轨中与外壳相接触，推入升降机构持续动作直至转子推杆将转子完全推入到外壳中，最后转接气缸、推入升降机构、转接升降机构复位，等待下一次推送。由于外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，确保转子能够准确推入到外壳中；由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且导向筒能够插入到导轨中与外壳相接触，转子在推入到外壳的整个过程中，转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，从而确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提尚生广效率。
[0012]优选所述转接底板上开设有条形通孔，所述转接活动夹片处于条形通孔中。转接底板上开设条形通孔，对转接活动夹片进行限位，使得转接活动夹片在运动过程中的稳定性更好。
[0013]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括外壳固定装置，外壳固定装置包括固定气缸和压头，固定气缸安装在所述机架上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；所述外壳导轨的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与所述相切位置相对应，压头与固定孔位置相对应。固定气缸的活塞杆伸出，压头从固定孔伸入到外壳导轨中，将外壳紧压在外壳导轨中，从而将外壳固定，使得外壳在装配过程中保持稳定，进一步确保转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中。
[0014]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括转子位置调节机构，转子位置调节机构包括调节气缸和调节套筒，调节气缸安装在所述机架上并处于所述转盘的一侧，调节套筒的上端与调节气缸的活塞杆连接。调节气缸的活塞杆向下伸出，带动调节套筒向下运动，从而推动转盘上的转子向下移动到固定位置，方便进行转子的点油操作。
[0015]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括下点油机构和上点油机构，下点油机构、上点油机构均安装在所述机架上，并且下点油机构、上点油机构分别处于所述转子推压机构的前后侧。在转子装配前，采用下点油机构对吸附在转盘上的转子下端进行点油，在转子装配后，采用上点油机构对装入到外壳中的转子删端进行点油，从而使转子的上下端均具有润滑油。
[0016]作为本发明的优选方案，还包括外壳检测翻正装置 ，外壳检测翻正装置设置在所述外壳推进机构、转子与外壳装配装置之间，外壳检测翻正装置包括外壳检测机构和外壳翻转机构；所述外壳导轨的侧壁自前至后依次设有检测孔和校正孔，外壳导轨的两个内侧壁还设有柱面凹入部，柱面凹入部与校正孔的位置相对应；外壳检测机构、外壳翻转机构均安装在外壳导轨的一侧，外壳检测机构与检测孔的位置相对应，外壳翻转机构自校正孔伸入到外壳导轨中。微电机的外壳的一侧面设有标识块，设有标识块的该侧面为反面，而没有设置标识块的侧面为正面。当外壳检测机构探测到外壳上设有标识块时，发出信号给外壳翻转机构，外壳翻转机构动作，将外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置，从而使得外壳按统一方向排列(外壳的正面朝向外壳导轨的一侧边，外壳的反面朝向外壳导轨的另一侧彼岸)，从确保在进行端盖装配时，端盖与外壳之间的准确对位，确保微电机的封装能够实现全自动化生产。
[0017]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳检测机构包括叉状探头、感应器、探头座和探头平移机构；探头平移机构和感应器均安装在所述外壳导轨的一侧；探头座安装在探头平移机构的动力输出端上，叉状探头安装在探头座上；感应器与叉状探头、所述的外壳翻转机构分别电连接。在外壳上的标识块设置为标识凹槽的情况下，叉状探头检测按照固定长度伸入到外壳导轨中，与外壳接触，当探头伸出能够与外壳相接触时，说明该外壳的侧面没有设置标识凹槽，该外壳侧面为正面，没有发送信号给感应器，外壳翻转机构处于等待状态；当探头伸出却接触不到外壳时，说明该外壳的侧面设置有标识凹槽，该外壳侧面为反面，并发送信号给感应器，外壳翻转机构收到信号后执行动作，将该外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置。上述探头平移机构一般采用探头平移气缸。
[0018]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳翻转机构包括圆形底座、两个夹片和旋转机构，圆形底座与所述外壳导轨的底板相匹配；外壳导轨的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与所述的校正孔位置相对应；圆形底座安装在圆形孔中；旋转机构安装在外壳导轨的一侦牝旋转机构的动力输出端自校正孔伸入到外壳导轨中并与圆形底座的底部连接。初始状态下，两个夹片分别处于两个柱面凹入部处，当需要进行翻转校正时，旋转机构动作，驱动圆形底座作180°转动，两个夹片则夹住外壳，使外壳同样作180°转动，从而将该外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置。
[0019]作为本发明更进一步的优选方案，所述旋转机构包括齿条、齿轮和齿条驱动装置；齿轮与所述圆形底座同轴连接；齿条驱动装置与齿条的外端传动连接；齿条与齿轮相啮合。齿轮驱动装置驱动齿条来回运动，带动齿轮转动，从而带动圆形底座转动。齿条驱动装置可以采用气缸，也可以采用电机与齿轮组相配合的结构。另外，旋转机构也可以采用电机与减速齿轮组相配合的结构，电机与减速齿轮组的首级齿轮传动连接，减速齿轮组的磨级齿轮与圆形底座同轴连接。
[0020]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳检测翻正装置还包括瓷片检测装置，瓷片检测装置安装在外壳导轨的上方。通过设置瓷片检测装置，判断外壳中是否安装有瓷片，如果没有瓷片，则停止动作，将没有瓷片的外壳从外壳导轨中取出。
[0021]作为本发明的优选方案，所述端盖装配装置包括夹具、夹具驱动机构和于撑开所述端盖上两个电刷的片状插刀，片状插刀的宽度自上到下逐渐减小，夹具安装在夹具驱动机构的动力输出端上，片状插刀安装在所述夹具上。当夹具驱动机构驱动夹具向下运动夹起端盖时，片状插刀自端盖上的条形插孔向下伸到端盖下面，片状插刀自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，当夹具驱动机构驱动夹具将端盖压合在外壳上时，转子的转轴上端穿过被撑开的两个电刷之间，转轴上的换向器也进入到被撑开的两个电刷之间，然后夹具松开对端盖的夹合，并在夹具驱动机构的驱动下，向上离开端盖，片状插刀也随之从端盖上的条形插孔向上抽出，这样两个电刷就抱紧转轴上的换向器。通过在夹具上设置片状插刀，在夹取端盖的同时，片状插刀将两个抱合在一起的电刷撑开，使得在端盖装配时，转子的转轴及转轴上的换向器能够准确进入到两个电刷之间，提高微电机的合格率，确保微电机能够实现全自动装配。
[0022]作为本发明进一步的优选方案，所述夹具包括夹具座和两个夹片，两个夹片分别安装在夹具座的两侧，所述插刀的上端与夹具座连接。
[0023]作为本发明更进一步的优选方案，所述端盖装配装置还包括插刀升降气缸，插刀升降气缸安装在所述夹具座上，所述片状插刀的上端与插刀升降气缸的活塞杆连接。通过设置插刀升降气缸，在夹具下降夹紧端盖后，插刀升降气缸才驱动片状插刀从端盖上的条形插孔向下伸到端盖下面，片状插刀自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，这样动作过程更加稳定；更重要的是，在夹具仍将端盖压合在外壳时，插刀升降气缸驱动片状插刀从端盖上的条形插孔抽出，避免在片状插刀抽出过程中造成端盖的移位。
[0024]作为本发明进一步的优选方案，所述夹具驱动机构包括平移机构、平移座和升降机构；平移座安装在平移机构的动力输出端上；升降机构安装在平移座上，升降机构的动力输出端向下露出在平移座的下方；所述夹具安装在升降机构的动力输出端上。优选所述平移机构为平移气缸，所述升降机构为升降气缸。
[0025]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘分别对外壳、端盖进行整理排队，并分别通过外壳导轨、端盖导轨进行输送，外壳推送机构推动外壳沿外壳导轨向前输送，转子与外壳装配装置将转子插入到外壳中，端盖装配装置将端盖压合在已经装入转子的外壳上，铆接装置将外壳与端盖铆接在一起，最后由成品退出机构将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置中，当外壳导轨输送过来的外壳、转盘上的转子均到达相切位置处时，转接气缸的活塞杆伸出，将转接活动夹片推向转接固定夹片，使转接活动夹片、转接固定夹片两者合并而构成与转子相匹配的导向筒，然后，推入升降机构首先动作，推入升降机构带动转子推杆向下推动转子到导向筒中并持续推动，接着，转接升降机构动作，转接升降机构带动转接底板及其上面的导向筒下降，直至转接底板与外壳导轨相接触，而导向筒则插入到导轨中与外壳相接触，推入升降机构持续动作直至转子推杆将转子完全推入到外壳中，最后转接气缸、推入升降机构、转接升降机构复位，等待下一次推送。由于外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，确保转子能够准确推入到外壳中；由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且导向筒能够插入到导轨中与外壳相接触，转子在推入到外壳的整个过程中，转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，从而确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提高生产效率。
【附图说明】
[0026]图1是本发明优选实施方式的结构示意图；
图2是转子与外壳装配装置的结构示意图；
图3是转子推压机构的结构示意图；
图4是外壳检测翻正装置的结构示意图；
图5是外壳检测机构的结构示意图；
图6是外壳翻转机构的机构示意图；
图7是端盖装配装置的结构示意图；
图8是夹具及片状插刀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。
[0028]如图1所示，这种微电机全自动封装机，包括机架1，以及设置在机架I上的外壳导轨2、端盖导轨3、外壳推送机构4、外壳检测翻正装置5、外壳整理震荡盘6、端盖整理震荡盘7、转子与外壳装配装置8、端盖装配装置9、铆接装置10和成品退出机 构11 ;外壳整理震荡盘6的输出口与外壳导轨2的起始端连接；外壳推送机4构设置在外壳导轨2的起始端；转子与外壳装配装置8设置在外壳导轨2的中部；外壳检测翻正装置5设置在外壳推进机构4、转子与外壳装配装置8之间；端盖装配装置9、铆接装置10依次设置在转子与外壳装配装置8的后方；成品退出机构11设置在外壳导轨2的末端；端盖整理震荡盘7的输出口与端盖导轨3的起始端连接；端盖导轨3的末端与端盖装配装置9的位置相对应；
如图1、图2、图3所示，转子与外壳装配装置8包括转盘801、步进驱动装置802、转子推压机构803、外壳固定装置804、转子位置调节机构805、下点油机构806和上点油机构807。
[0029]转盘801的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽808 ;转盘801、步进驱动装置802、转子推压机构803均安装在机架I上；步进驱动装置802与转盘801传动连接；转盘801处于外壳导轨2的一侧上方，外壳导轨2的中心轴线与转盘801在水平面上的投影相切，外壳导轨2上的相切点标记为相切位置12。
[0030]转子推压机构803包括推入升降气缸8031、转子推杆8032、转接升降气缸8033、转接升降座8034、转接底板8035、转接固定夹片8036、转接活动夹片8037和转接气缸8038，转接固定夹片8036、转接活动夹片8037的截面均为圆弧形；推入升降气缸8031安装在机架I上，转子推杆8032的上端与推入升降气缸8031的活塞杆连接，转子推杆8032与相切位置12相对应；转接升降气缸8033安装在机架I上，转接升降座8034安装在转接升降气缸8033的活塞杆上；转接底板8035的一端与转接底座8034连接，转接底板8035沿水平设置并处于转盘801与外壳导轨2之间；转接固定夹片8036沿竖直方向安装在转接底板8035的另一端，并且转接固定夹片8036与相切位置12相对应；转接气缸8038安装在转接升降座8034上，转接活动夹片8037沿竖直方向安装在转接气缸8038的活塞杆上，转接底板8035上开设有条形通孔8039，转接活动夹片8037处于条形通孔8039中；转接活动夹片8037、转接固定夹片8036的下端均露出在转接底板8035的下方。
[0031]外壳固定装置804包括固定气缸和压头，固定气缸安装在机架I上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；外壳导轨2的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与相切位置12相对应，压头与固定孔位置相对应。
[0032]转子位置调节机构805包括调节气缸8051和调节套筒8052，调节气缸8051安装在机架I上并处于转盘801的一侧，调节套筒8052的上端与调节气缸8051的活塞杆连接。
[0033]下点油机构806、上点油机构807均安装在机架I上，并且下点油机构806、上点油机构807分别处于转子推压机构803的前后侧。
[0034]外壳整理震荡盘6、端盖整理震荡盘7分别对外壳13、端盖20进行整理排队，并分别通过外壳导轨2、端盖导轨3进行输送，外壳推送机构4推动外壳13沿外壳导轨2向前输送，转子与外壳装配装置8将转子14插入到外壳13中，端盖装配装置9将端盖20压合在已经装入转子14的外壳13上，铆接装置10将外壳13与端盖20铆接在一起，最后由成品退出机构11将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置8中，当外壳导轨2输送过来的外壳13、转盘801上的转子14均到达相切位置12处时，夕卜壳固定装置804的固定气缸驱动压头伸出，将外壳13固定在外壳导轨2中，转接气缸8038的活塞杆伸出，将转接活动夹片8037推向转接固定夹片8036，使转接活动夹片8037、转接固定夹片8036两者合并而构成与转子14相匹配的导向筒15，然后，推入升降气缸8031首先动作，推入升降气缸8031带动转子推杆8032向下推动转子14到导向筒15中并持续推动，接着，转接升降气缸8033动作，转接升降气缸8033带动转接底板8035及其上面的导向筒15下降，直至转接底板8035与外壳导轨2相接触，而导向筒15则插入到外壳导轨2中与外壳13相接触，推入升降气缸8031持续动作直至转子推杆8032将转子14完全推入到外壳13中，最后外壳固定装置804的固定气缸、转接气缸8038、推入升降气缸8031、转接升降气缸8033复位，等待下一次推送。由于外壳导轨2的中心轴线与转盘801在水平面上的投影相切，确保转子14能够准确推入到外壳13中；由于采用转接活动夹片8037、转接固定夹片8036构成导向筒15进行转接过渡，解决了转盘801上的磁吸凹槽808与外壳导轨2难以准确对位的问题，并且导向筒15能够插入到外壳导轨3中与外壳13相接触，转子14在推入到外壳13的整个过程中，转子14 一直处于导向筒15的限位下，避免转子14在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子14推入过程中一直保持稳定，从而确保转子14与外壳13准确对位，转子14的转轴下端能够准确插入到外壳13的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提高生产效率。
[0035]如图4所示，外壳检测翻正装置5包括外壳检测机构501、外壳翻转机构502、瓷片检测装置503 ;外壳导轨2的侧壁自前至后依次设有检测孔16和校正孔17，外壳导轨2的两个内侧壁还设有柱面凹入部18，柱面凹入部18与校正孔17的位置相对应；瓷片检测装置503安装在外壳导轨2的上方，外壳检测机构501、外壳翻转机构502均安装在外壳导轨2的一侧，外壳检测机构501与检测孔16的位置相对应，外壳翻转机构502自校正孔17伸入到外壳导轨2中。
[0036]如图5所示，外壳检测机构501包括叉状探头5011、感应器5012、探头座5013和探头平移气缸5014 ;探头平移气缸5014和感应器5012均安装在外壳导轨2的一侧；探头座5013安装在探头平移气缸5014的活塞杆上，叉状探头5011安装在探头座5013上；感应器5012与叉状探头5011、外壳翻转机构502分别电连接。
[0037]如图6所示，外壳翻转机构502包括圆形底座5021、两个夹片5022和旋转机构5023，圆形底座5021与外壳导轨2的底板相匹配；外壳导轨2的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与的校正孔17位置相对应；圆形底座5021安装在圆形孔中；旋转机构5023安装在外壳导轨2的一侧，旋转机构5023的动力输出端自校正孔17伸入到外壳导轨2中并与圆形底座5021的底部连接。旋转机构5023包括齿条50231、齿轮50232和齿条驱动气缸50233 ；齿轮50232与圆形底座5021同轴连接；齿条驱动气缸50233与齿条50231的外端传动连接；齿条50231与齿轮50232相啮合。齿轮驱动气缸50233驱动齿条50231来回运动，带动齿轮50232转动，从而带动圆形底座5021转动。
[0038]在外壳13上的标识块设置为标识凹槽的情况下，叉状探头5011检测按照固定长度伸入到外壳导轨2中，与外壳13接触，当叉状探头5011伸出能够与外壳13相接触时，说明该外壳13的侧面没有设置标识凹槽，该外壳13侧面为正面，没有发送信号给感应器5012，外壳翻转机构502处于等待状态；当叉状探头5011伸出却接触不到外壳13时，说明该外壳13的侧面设置有标识凹槽，该外壳13侧面为反面，并发送信号给感应器5012，外壳翻转机502构收到信号后执行动作，将该外壳13进行翻转，即是将外壳13的正面、侧面调换位置，，从而使得外壳13按统一方向排列，从确保在进行端盖20装配时，端盖20与外壳13之间的准确对位，确保微电机的封装能够实现全自动化生产。
[0039]如图7、图8所示，端盖装配装置9包括夹具901、夹具驱动机构902、用于撑开端盖20上两个电刷的片状插刀903和插刀升降气缸904，片状插刀 903的宽度自上到下逐渐减小；夹具驱动机构902包括夹具平移气缸9021、平移座9022和夹具升降气缸9023 ;平移座9022安装在夹具平移气缸9021的活塞杆上；夹具升降气缸9023安装在平移座9022上，夹具升降气缸9023的活塞杆向下露出在平移座9022的下方；夹具901包括夹具座9011和两个夹片9012，两个夹片9012分别安装在夹具座I的两侧；夹具座9011安装在夹具升降气缸9023的活塞杆上；插刀升降气缸904安装在夹具座9011上，片状插刀903的上端与插刀升降气缸904的活塞杆连接。
[0040]当夹具驱动机构902通过夹具平移气缸9021、夹具升降气缸9023驱动夹具901向下运动夹住端盖20时，插刀升降气缸904驱动片状插刀903自端盖20上的条形插孔21向下伸到端盖20下面，片状插刀903自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，当夹具驱动机构902通过夹具平移气缸9021、夹具升降气缸9023驱动夹具901将端盖20压合在外壳13上时，转子14的转轴上端穿过被撑开的两个电刷之间，转轴上的换向器也进入到被撑开的两个电刷之间，插刀升降气缸904驱动片状插刀903从端盖20上的条形插孔21向上抽出，这样两个电刷就抱紧转轴上的换向器，然后夹具松开对端盖20的夹合，并在夹具驱动机构902的驱动下向上离开端盖20。通过在夹具901上设置片状插刀903，在夹取端盖20的同时，片状插刀903将两个抱合在一起的电刷撑开，使得在端盖20装配时，转子14的转轴及转轴上的换向器能够准确进入到两个电刷之间，提高微电机的合格率，确保微电机能够实现全自动装配。另外，通过设置插刀升降气缸904，片状插刀903的插入动作更加稳定，而且，在夹具901仍将端盖20压合在外壳13时，插刀升降气缸904驱动片状插刀903从端盖20上的条形插孔21抽出，避免在片状插刀903抽出过程中造成端盖20的移位。
[0041]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.微电机全自动封装机，其特征是:包括机架，以及设置在机架上的外壳导轨、端盖导轨、外壳推送机构、外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘、转子与外壳装配装置、端盖装配装置、铆接装置和成品退出机构；外壳整理震荡盘的输出口与外壳导轨的起始端连接；外壳推送机构设置在外壳导轨的起始端；成品退出机构设置在外壳导轨的末端；转子与外壳装配装置设置在外壳导轨的中部；端盖装配装置、铆接装置依次设置在转子与外壳装配装置的后方；端盖整理震荡盘的输出口与端盖导轨的起始端连接；端盖导轨的末端与端盖装配装置的位置相对应；转子与外壳装配装置包括转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转盘、步进驱动装置、转子推压机构均安装在机架上；步进驱动装置与转盘传动连接；转盘处于外壳导轨的一侧上方，外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，外壳导轨上的相切点标记为相切位置；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸，转接固定夹片、转接活动夹片的截面均为圆弧形；推入升降机构安装在机架上，转子推杆的上端与推入升降机构的动力输出端连接，转子推杆与相切位置相对应；转接升降机构安装在机架上，转接升降座安装在转接升降机构的动力输出端上；转接底板的一端与转接底座连接，转接底板沿水平设置并处于转盘与外壳导轨之间；转接固定夹片沿竖直方向安装在转接底板的另一端，并且转接固定夹片与相切位置相对应；转接气缸安装在转接升降座上，转接活动夹片沿竖直方向安装在转接气缸的活塞杆上；转接活动夹片、转接固定夹片的下端均露出在转接底板的下方。2.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括外壳固定装置，外壳固定装置包括固定气缸和压头，固定气缸安装在所述机架上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；所述外壳导轨的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与所述相切位置相对应，压头与固定孔位置相对应。3.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括转子位置调节机构，转子位置调节机构包括调节气缸和调节套筒，调节气缸安装在所述机架上并处于所述转盘的一侧，调节套筒的上端与调节气缸的活塞杆连接。4.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括下点油机构和上点油机构，下点油机构、上点油机构均安装在所述机架上，并且下点油机构、上点油机构分别处于所述转子推压机构的前后侧。5.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:还包括外壳检测翻正装置，夕卜壳检测翻正装置设置在所述外壳推进机构、转子与外壳装配装置之间，外壳检测翻正装置包括外壳检测机构和外壳翻转机构；所述外壳导轨的侧壁自前至后依次设有检测孔和校正孔，外壳导轨的两个内侧壁还设有柱面凹入部，柱面凹入部与校正孔的位置相对应；外壳检测机构、外壳翻转机构均安装在外壳导轨的一侧，外壳检测机构与检测孔的位置相对应，外壳翻转机构自校正孔伸入到外壳导轨中。6.如权利要求5所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述外壳检测机构包括叉状探头、感应器、探头座和探头平移机构；探头平移机构和感应器均安装在所述外壳导轨的一侧；探头座安装在探头平移机构的动力输出端上，叉状探头安装在探头座上；感应器与叉状探头、所述的外壳翻转机构分别电连接。7.如权利要求5所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述外壳翻转机构包括圆形底座、两个夹片和旋转机构，圆形底座与所述外壳导轨的底板相匹配；外壳导轨的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与所述的校正孔位置相对应；圆形底座安装在圆形孔中；旋转机构安装在外壳导轨的一侧，旋转机构的动力输出端自校正孔伸入到外壳导轨中并与圆形底座的底部连接。8.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述端盖装配装置包括夹具、夹具驱动机构和于撑开所述端盖上两个电刷的片状插刀，片状插刀的宽度自上到下逐渐减小，夹具安装在夹具驱动机构的动力输出端上，片状插刀安装在所述夹具上。9.如权利要求8所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述夹具包括夹具座和两个夹片，两个夹片分别安装在夹具座的两侧，所述插刀的上端与夹具座连接。10.如权利要求9所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述端盖装配装置还包括插刀升降气缸，插刀升降气缸安装在所述夹具座上，所述片状插刀的上端与插刀升降气缸的活塞杆连接。
【专利摘要】本发明涉及微电机全自动封装机的转子与外壳装配装置，包括机架、外壳导轨、转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸。由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产。
【IPC分类】H02K15/00
【公开号】CN104901486
【申请号】CN201510286384
【发明人】张彦志, 陈祉浩, 蔡章锦, 杨壮凌
【申请人】广东超力微电机有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微电机生产设备，尤其涉及一种微电机全自动封装机。
【背景技术】
[0002]微电机是常用的驱动装置，一般采用电池进行直流供电。
[0003]微电机一般包括外壳、转子和端盖，外壳的下端设有轴孔，外壳中设置有两个极性相反的磁片，转子包括转轴、线圈绕组、风车片和换向器，线圈绕组安装在转轴的中部，风车片安装在转轴的下端，换向器安装在转轴的上端，端盖外面设置有两个电源接头，端盖内面设置有两个与电源接头相连接的电刷。
[0004]在进行微电机装配时，先将转子的转轴下端插入到外壳的轴孔中，然后盖合上端盖，并使转轴的上端穿过两个电刷之间的间隙。
[0005]由于转子的线圈绕组与外壳中的两个磁片配合较紧凑，而且两者之间存在相互吸附的作用力，导致转轴与轴孔难以准确对位，造成全自动封装的困难，而采用精密的机械手进行封装则成本太高，甚至比人工封装还要高得多，因此，目前对于微电机的封装仍旧停留在人工封装的状况，导致微电机的成本较高，生产效率较低。
[0006]在进行微电机封装时，另一个重要问题是:微电机采用直流供电，电机外壳上的电源接头一般标示处正负极，为确保通电时，各个微电机都能按统一方向进行转动，在进行端盖装配时，端盖上的电刷需要一直朝向外壳的同一侧面，才能确保各个微电机封装后，其端盖上的电源接头具有相同的正极、负极，便于微电机的接线，避免微电机接线后发生反转的情况。因此，一般在微电机的外壳的一侧面上设有标识块，标识块可以是凹槽、凸块或色块，在微电机封装时，使端盖上两个电刷总是朝向标识块，从而确保端盖上的电源接头具有相同的正极、负极。因此，微电机的封装时，需要使端盖与外壳进行准确对位，这也是造成微电机封装一直无法实现全自动化的重要原因。
[0007]另一个导致微电机难以实现全自动化装配的重要原因是:外壳、转子、端盖安装后，端盖上的两个电刷必须与设于转轴上的换向器紧密直接配合，即是两个电刷必须能够抱紧换向器，这样，两个电刷一般采用两个导电弹片构成，两个导电弹片具有向中间夹合的趋势，常态下，两个导电弹片几乎夹合在一起，导致在端盖的装配过程中，转子的转轴难以准确穿过两个导电弹片之间，导致装配后，两个导电弹片无法抱紧转轴上的换向器，从而导致装配后的微电机出现较多的不合格。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是提供一种微电机全自动封装机，这种微电机全自动封装机能够实现微电机的全自动化装配，大幅度提高生产效率。采用的技术方案如下:
微电机全自动封装机，其特征是:包括机架，以及设置在机架上的外壳导轨、端盖导轨、外壳推送机构、外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘、转子与外壳装配装置、端盖装配装置、铆接装置和成品退出机构；外壳整理震荡盘的输出口与外壳导轨的起始端连接；外壳推送机构设置在外壳导轨的起始端；成品退出机构设置在外壳导轨的末端；转子与外壳装配装置设置在外壳导轨的中部；端盖装配装置、铆接装置依次设置在转子与外壳装配装置的后方；端盖整理震荡盘的输出口与端盖导轨的起始端连接；端盖导轨的末端与端盖装配装置的位置相对应；转子与外壳装配装置包括转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转盘、步进驱动装置、转子推压机构均安装在机架上；步进驱动装置与转盘传动连接；转盘处于外壳导轨的一侧上方，外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，外壳导轨上的相切点标记为相切位置；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸，转接固定夹片、转接活动夹片的截面均为圆弧形；推入升降机构安装在机架上，转子推杆的上端与推入升降机构的动力输出端连接，转子推杆与相切位置相对应；转接升降机构安装在机架上，转接升降座安装在转接升降机构的动力输出端上；转接底板的一端与转接底座连接，转接底板沿水平设置并处于转盘与外壳导轨之间；转接固定夹片沿竖直方向安装在转接底板的另一端，并且转接固定夹片与相切位置相对应；转接气缸安装在转接升降座上，转接活动夹片沿竖直方向安装在转接气缸的活塞杆上；转接活动夹片、转接固定夹片的下端均露出在转接底板的下方。
[0009]上述推入升降机构、转接升降机构一般采用推入升降气缸、转接升降气缸；当然推入升降机构、转接升降机构也可以采用电机、齿轮、齿条相配合的结构。
[0010]上述的前、后是依据外壳的输送方向进行确定，沿外壳的输送方向，先到达为前，慢到达为后。
[0011]外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘分别对外壳、端盖进行整理排队，并分别通过外壳导轨、端盖导轨进行输送，外壳推送机构推动外壳沿外壳导轨向前输送，转子与外壳装配装置将转子插入到外壳中，端盖装配装置将端盖压合在已经装入转子的外壳上，铆接装置将外壳与端盖铆接在一起，最后由成品退出机构将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置中，当外壳导轨输送过来的外壳、转盘上的转子均到达相切位置处时，转接气缸的活塞杆伸出，将转接活动夹片推向转接固定夹片，使转接活动夹片、转接固定夹片两者合并而构成与转子相匹配的导向筒，然后，推入升降机构首先动作，推入升降机构带动转子推杆向下推动转子到导向筒中并持续推动，接着，转接升降机构动作，转接升降机构带动转接底板及其上面的导向筒下降，直至转接底板与外壳导轨相接触，而导向筒则插入到导轨中与外壳相接触，推入升降机构持续动作直至转子推杆将转子完全推入到外壳中，最后转接气缸、推入升降机构、转接升降机构复位，等待下一次推送。由于外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，确保转子能够准确推入到外壳中；由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且导向筒能够插入到导轨中与外壳相接触，转子在推入到外壳的整个过程中，转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，从而确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提尚生广效率。
[0012]优选所述转接底板上开设有条形通孔，所述转接活动夹片处于条形通孔中。转接底板上开设条形通孔，对转接活动夹片进行限位，使得转接活动夹片在运动过程中的稳定性更好。
[0013]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括外壳固定装置，外壳固定装置包括固定气缸和压头，固定气缸安装在所述机架上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；所述外壳导轨的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与所述相切位置相对应，压头与固定孔位置相对应。固定气缸的活塞杆伸出，压头从固定孔伸入到外壳导轨中，将外壳紧压在外壳导轨中，从而将外壳固定，使得外壳在装配过程中保持稳定，进一步确保转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中。
[0014]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括转子位置调节机构，转子位置调节机构包括调节气缸和调节套筒，调节气缸安装在所述机架上并处于所述转盘的一侧，调节套筒的上端与调节气缸的活塞杆连接。调节气缸的活塞杆向下伸出，带动调节套筒向下运动，从而推动转盘上的转子向下移动到固定位置，方便进行转子的点油操作。
[0015]作为本发明的优选方案，所述转子与外壳装配装置还包括下点油机构和上点油机构，下点油机构、上点油机构均安装在所述机架上，并且下点油机构、上点油机构分别处于所述转子推压机构的前后侧。在转子装配前，采用下点油机构对吸附在转盘上的转子下端进行点油，在转子装配后，采用上点油机构对装入到外壳中的转子删端进行点油，从而使转子的上下端均具有润滑油。
[0016]作为本发明的优选方案，还包括外壳检测翻正装置 ，外壳检测翻正装置设置在所述外壳推进机构、转子与外壳装配装置之间，外壳检测翻正装置包括外壳检测机构和外壳翻转机构；所述外壳导轨的侧壁自前至后依次设有检测孔和校正孔，外壳导轨的两个内侧壁还设有柱面凹入部，柱面凹入部与校正孔的位置相对应；外壳检测机构、外壳翻转机构均安装在外壳导轨的一侧，外壳检测机构与检测孔的位置相对应，外壳翻转机构自校正孔伸入到外壳导轨中。微电机的外壳的一侧面设有标识块，设有标识块的该侧面为反面，而没有设置标识块的侧面为正面。当外壳检测机构探测到外壳上设有标识块时，发出信号给外壳翻转机构，外壳翻转机构动作，将外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置，从而使得外壳按统一方向排列(外壳的正面朝向外壳导轨的一侧边，外壳的反面朝向外壳导轨的另一侧彼岸)，从确保在进行端盖装配时，端盖与外壳之间的准确对位，确保微电机的封装能够实现全自动化生产。
[0017]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳检测机构包括叉状探头、感应器、探头座和探头平移机构；探头平移机构和感应器均安装在所述外壳导轨的一侧；探头座安装在探头平移机构的动力输出端上，叉状探头安装在探头座上；感应器与叉状探头、所述的外壳翻转机构分别电连接。在外壳上的标识块设置为标识凹槽的情况下，叉状探头检测按照固定长度伸入到外壳导轨中，与外壳接触，当探头伸出能够与外壳相接触时，说明该外壳的侧面没有设置标识凹槽，该外壳侧面为正面，没有发送信号给感应器，外壳翻转机构处于等待状态；当探头伸出却接触不到外壳时，说明该外壳的侧面设置有标识凹槽，该外壳侧面为反面，并发送信号给感应器，外壳翻转机构收到信号后执行动作，将该外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置。上述探头平移机构一般采用探头平移气缸。
[0018]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳翻转机构包括圆形底座、两个夹片和旋转机构，圆形底座与所述外壳导轨的底板相匹配；外壳导轨的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与所述的校正孔位置相对应；圆形底座安装在圆形孔中；旋转机构安装在外壳导轨的一侦牝旋转机构的动力输出端自校正孔伸入到外壳导轨中并与圆形底座的底部连接。初始状态下，两个夹片分别处于两个柱面凹入部处，当需要进行翻转校正时，旋转机构动作，驱动圆形底座作180°转动，两个夹片则夹住外壳，使外壳同样作180°转动，从而将该外壳进行翻转，即是将外壳的正面、侧面调换位置。
[0019]作为本发明更进一步的优选方案，所述旋转机构包括齿条、齿轮和齿条驱动装置；齿轮与所述圆形底座同轴连接；齿条驱动装置与齿条的外端传动连接；齿条与齿轮相啮合。齿轮驱动装置驱动齿条来回运动，带动齿轮转动，从而带动圆形底座转动。齿条驱动装置可以采用气缸，也可以采用电机与齿轮组相配合的结构。另外，旋转机构也可以采用电机与减速齿轮组相配合的结构，电机与减速齿轮组的首级齿轮传动连接，减速齿轮组的磨级齿轮与圆形底座同轴连接。
[0020]作为本发明进一步的优选方案，所述外壳检测翻正装置还包括瓷片检测装置，瓷片检测装置安装在外壳导轨的上方。通过设置瓷片检测装置，判断外壳中是否安装有瓷片，如果没有瓷片，则停止动作，将没有瓷片的外壳从外壳导轨中取出。
[0021]作为本发明的优选方案，所述端盖装配装置包括夹具、夹具驱动机构和于撑开所述端盖上两个电刷的片状插刀，片状插刀的宽度自上到下逐渐减小，夹具安装在夹具驱动机构的动力输出端上，片状插刀安装在所述夹具上。当夹具驱动机构驱动夹具向下运动夹起端盖时，片状插刀自端盖上的条形插孔向下伸到端盖下面，片状插刀自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，当夹具驱动机构驱动夹具将端盖压合在外壳上时，转子的转轴上端穿过被撑开的两个电刷之间，转轴上的换向器也进入到被撑开的两个电刷之间，然后夹具松开对端盖的夹合，并在夹具驱动机构的驱动下，向上离开端盖，片状插刀也随之从端盖上的条形插孔向上抽出，这样两个电刷就抱紧转轴上的换向器。通过在夹具上设置片状插刀，在夹取端盖的同时，片状插刀将两个抱合在一起的电刷撑开，使得在端盖装配时，转子的转轴及转轴上的换向器能够准确进入到两个电刷之间，提高微电机的合格率，确保微电机能够实现全自动装配。
[0022]作为本发明进一步的优选方案，所述夹具包括夹具座和两个夹片，两个夹片分别安装在夹具座的两侧，所述插刀的上端与夹具座连接。
[0023]作为本发明更进一步的优选方案，所述端盖装配装置还包括插刀升降气缸，插刀升降气缸安装在所述夹具座上，所述片状插刀的上端与插刀升降气缸的活塞杆连接。通过设置插刀升降气缸，在夹具下降夹紧端盖后，插刀升降气缸才驱动片状插刀从端盖上的条形插孔向下伸到端盖下面，片状插刀自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，这样动作过程更加稳定；更重要的是，在夹具仍将端盖压合在外壳时，插刀升降气缸驱动片状插刀从端盖上的条形插孔抽出，避免在片状插刀抽出过程中造成端盖的移位。
[0024]作为本发明进一步的优选方案，所述夹具驱动机构包括平移机构、平移座和升降机构；平移座安装在平移机构的动力输出端上；升降机构安装在平移座上，升降机构的动力输出端向下露出在平移座的下方；所述夹具安装在升降机构的动力输出端上。优选所述平移机构为平移气缸，所述升降机构为升降气缸。
[0025]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘分别对外壳、端盖进行整理排队，并分别通过外壳导轨、端盖导轨进行输送，外壳推送机构推动外壳沿外壳导轨向前输送，转子与外壳装配装置将转子插入到外壳中，端盖装配装置将端盖压合在已经装入转子的外壳上，铆接装置将外壳与端盖铆接在一起，最后由成品退出机构将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置中，当外壳导轨输送过来的外壳、转盘上的转子均到达相切位置处时，转接气缸的活塞杆伸出，将转接活动夹片推向转接固定夹片，使转接活动夹片、转接固定夹片两者合并而构成与转子相匹配的导向筒，然后，推入升降机构首先动作，推入升降机构带动转子推杆向下推动转子到导向筒中并持续推动，接着，转接升降机构动作，转接升降机构带动转接底板及其上面的导向筒下降，直至转接底板与外壳导轨相接触，而导向筒则插入到导轨中与外壳相接触，推入升降机构持续动作直至转子推杆将转子完全推入到外壳中，最后转接气缸、推入升降机构、转接升降机构复位，等待下一次推送。由于外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，确保转子能够准确推入到外壳中；由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且导向筒能够插入到导轨中与外壳相接触，转子在推入到外壳的整个过程中，转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，从而确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提高生产效率。
【附图说明】
[0026]图1是本发明优选实施方式的结构示意图；
图2是转子与外壳装配装置的结构示意图；
图3是转子推压机构的结构示意图；
图4是外壳检测翻正装置的结构示意图；
图5是外壳检测机构的结构示意图；
图6是外壳翻转机构的机构示意图；
图7是端盖装配装置的结构示意图；
图8是夹具及片状插刀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。
[0028]如图1所示，这种微电机全自动封装机，包括机架1，以及设置在机架I上的外壳导轨2、端盖导轨3、外壳推送机构4、外壳检测翻正装置5、外壳整理震荡盘6、端盖整理震荡盘7、转子与外壳装配装置8、端盖装配装置9、铆接装置10和成品退出机 构11 ;外壳整理震荡盘6的输出口与外壳导轨2的起始端连接；外壳推送机4构设置在外壳导轨2的起始端；转子与外壳装配装置8设置在外壳导轨2的中部；外壳检测翻正装置5设置在外壳推进机构4、转子与外壳装配装置8之间；端盖装配装置9、铆接装置10依次设置在转子与外壳装配装置8的后方；成品退出机构11设置在外壳导轨2的末端；端盖整理震荡盘7的输出口与端盖导轨3的起始端连接；端盖导轨3的末端与端盖装配装置9的位置相对应；
如图1、图2、图3所示，转子与外壳装配装置8包括转盘801、步进驱动装置802、转子推压机构803、外壳固定装置804、转子位置调节机构805、下点油机构806和上点油机构807。
[0029]转盘801的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽808 ;转盘801、步进驱动装置802、转子推压机构803均安装在机架I上；步进驱动装置802与转盘801传动连接；转盘801处于外壳导轨2的一侧上方，外壳导轨2的中心轴线与转盘801在水平面上的投影相切，外壳导轨2上的相切点标记为相切位置12。
[0030]转子推压机构803包括推入升降气缸8031、转子推杆8032、转接升降气缸8033、转接升降座8034、转接底板8035、转接固定夹片8036、转接活动夹片8037和转接气缸8038，转接固定夹片8036、转接活动夹片8037的截面均为圆弧形；推入升降气缸8031安装在机架I上，转子推杆8032的上端与推入升降气缸8031的活塞杆连接，转子推杆8032与相切位置12相对应；转接升降气缸8033安装在机架I上，转接升降座8034安装在转接升降气缸8033的活塞杆上；转接底板8035的一端与转接底座8034连接，转接底板8035沿水平设置并处于转盘801与外壳导轨2之间；转接固定夹片8036沿竖直方向安装在转接底板8035的另一端，并且转接固定夹片8036与相切位置12相对应；转接气缸8038安装在转接升降座8034上，转接活动夹片8037沿竖直方向安装在转接气缸8038的活塞杆上，转接底板8035上开设有条形通孔8039，转接活动夹片8037处于条形通孔8039中；转接活动夹片8037、转接固定夹片8036的下端均露出在转接底板8035的下方。
[0031]外壳固定装置804包括固定气缸和压头，固定气缸安装在机架I上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；外壳导轨2的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与相切位置12相对应，压头与固定孔位置相对应。
[0032]转子位置调节机构805包括调节气缸8051和调节套筒8052，调节气缸8051安装在机架I上并处于转盘801的一侧，调节套筒8052的上端与调节气缸8051的活塞杆连接。
[0033]下点油机构806、上点油机构807均安装在机架I上，并且下点油机构806、上点油机构807分别处于转子推压机构803的前后侧。
[0034]外壳整理震荡盘6、端盖整理震荡盘7分别对外壳13、端盖20进行整理排队，并分别通过外壳导轨2、端盖导轨3进行输送，外壳推送机构4推动外壳13沿外壳导轨2向前输送，转子与外壳装配装置8将转子14插入到外壳13中，端盖装配装置9将端盖20压合在已经装入转子14的外壳13上，铆接装置10将外壳13与端盖20铆接在一起，最后由成品退出机构11将封装后的微电机退出，从而完成微电机的全自动装配。在转子与外壳装配装置8中，当外壳导轨2输送过来的外壳13、转盘801上的转子14均到达相切位置12处时，夕卜壳固定装置804的固定气缸驱动压头伸出，将外壳13固定在外壳导轨2中，转接气缸8038的活塞杆伸出，将转接活动夹片8037推向转接固定夹片8036，使转接活动夹片8037、转接固定夹片8036两者合并而构成与转子14相匹配的导向筒15，然后，推入升降气缸8031首先动作，推入升降气缸8031带动转子推杆8032向下推动转子14到导向筒15中并持续推动，接着，转接升降气缸8033动作，转接升降气缸8033带动转接底板8035及其上面的导向筒15下降，直至转接底板8035与外壳导轨2相接触，而导向筒15则插入到外壳导轨2中与外壳13相接触，推入升降气缸8031持续动作直至转子推杆8032将转子14完全推入到外壳13中，最后外壳固定装置804的固定气缸、转接气缸8038、推入升降气缸8031、转接升降气缸8033复位，等待下一次推送。由于外壳导轨2的中心轴线与转盘801在水平面上的投影相切，确保转子14能够准确推入到外壳13中；由于采用转接活动夹片8037、转接固定夹片8036构成导向筒15进行转接过渡，解决了转盘801上的磁吸凹槽808与外壳导轨2难以准确对位的问题，并且导向筒15能够插入到外壳导轨3中与外壳13相接触，转子14在推入到外壳13的整个过程中，转子14 一直处于导向筒15的限位下，避免转子14在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子14推入过程中一直保持稳定，从而确保转子14与外壳13准确对位，转子14的转轴下端能够准确插入到外壳13的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产，大幅度提高生产效率。
[0035]如图4所示，外壳检测翻正装置5包括外壳检测机构501、外壳翻转机构502、瓷片检测装置503 ;外壳导轨2的侧壁自前至后依次设有检测孔16和校正孔17，外壳导轨2的两个内侧壁还设有柱面凹入部18，柱面凹入部18与校正孔17的位置相对应；瓷片检测装置503安装在外壳导轨2的上方，外壳检测机构501、外壳翻转机构502均安装在外壳导轨2的一侧，外壳检测机构501与检测孔16的位置相对应，外壳翻转机构502自校正孔17伸入到外壳导轨2中。
[0036]如图5所示，外壳检测机构501包括叉状探头5011、感应器5012、探头座5013和探头平移气缸5014 ;探头平移气缸5014和感应器5012均安装在外壳导轨2的一侧；探头座5013安装在探头平移气缸5014的活塞杆上，叉状探头5011安装在探头座5013上；感应器5012与叉状探头5011、外壳翻转机构502分别电连接。
[0037]如图6所示，外壳翻转机构502包括圆形底座5021、两个夹片5022和旋转机构5023，圆形底座5021与外壳导轨2的底板相匹配；外壳导轨2的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与的校正孔17位置相对应；圆形底座5021安装在圆形孔中；旋转机构5023安装在外壳导轨2的一侧，旋转机构5023的动力输出端自校正孔17伸入到外壳导轨2中并与圆形底座5021的底部连接。旋转机构5023包括齿条50231、齿轮50232和齿条驱动气缸50233 ；齿轮50232与圆形底座5021同轴连接；齿条驱动气缸50233与齿条50231的外端传动连接；齿条50231与齿轮50232相啮合。齿轮驱动气缸50233驱动齿条50231来回运动，带动齿轮50232转动，从而带动圆形底座5021转动。
[0038]在外壳13上的标识块设置为标识凹槽的情况下，叉状探头5011检测按照固定长度伸入到外壳导轨2中，与外壳13接触，当叉状探头5011伸出能够与外壳13相接触时，说明该外壳13的侧面没有设置标识凹槽，该外壳13侧面为正面，没有发送信号给感应器5012，外壳翻转机构502处于等待状态；当叉状探头5011伸出却接触不到外壳13时，说明该外壳13的侧面设置有标识凹槽，该外壳13侧面为反面，并发送信号给感应器5012，外壳翻转机502构收到信号后执行动作，将该外壳13进行翻转，即是将外壳13的正面、侧面调换位置，，从而使得外壳13按统一方向排列，从确保在进行端盖20装配时，端盖20与外壳13之间的准确对位，确保微电机的封装能够实现全自动化生产。
[0039]如图7、图8所示，端盖装配装置9包括夹具901、夹具驱动机构902、用于撑开端盖20上两个电刷的片状插刀903和插刀升降气缸904，片状插刀 903的宽度自上到下逐渐减小；夹具驱动机构902包括夹具平移气缸9021、平移座9022和夹具升降气缸9023 ;平移座9022安装在夹具平移气缸9021的活塞杆上；夹具升降气缸9023安装在平移座9022上，夹具升降气缸9023的活塞杆向下露出在平移座9022的下方；夹具901包括夹具座9011和两个夹片9012，两个夹片9012分别安装在夹具座I的两侧；夹具座9011安装在夹具升降气缸9023的活塞杆上；插刀升降气缸904安装在夹具座9011上，片状插刀903的上端与插刀升降气缸904的活塞杆连接。
[0040]当夹具驱动机构902通过夹具平移气缸9021、夹具升降气缸9023驱动夹具901向下运动夹住端盖20时，插刀升降气缸904驱动片状插刀903自端盖20上的条形插孔21向下伸到端盖20下面，片状插刀903自下端的窄部到上端的宽部逐渐将两个抱合在一起的电刷撑开，当夹具驱动机构902通过夹具平移气缸9021、夹具升降气缸9023驱动夹具901将端盖20压合在外壳13上时，转子14的转轴上端穿过被撑开的两个电刷之间，转轴上的换向器也进入到被撑开的两个电刷之间，插刀升降气缸904驱动片状插刀903从端盖20上的条形插孔21向上抽出，这样两个电刷就抱紧转轴上的换向器，然后夹具松开对端盖20的夹合，并在夹具驱动机构902的驱动下向上离开端盖20。通过在夹具901上设置片状插刀903，在夹取端盖20的同时，片状插刀903将两个抱合在一起的电刷撑开，使得在端盖20装配时，转子14的转轴及转轴上的换向器能够准确进入到两个电刷之间，提高微电机的合格率，确保微电机能够实现全自动装配。另外，通过设置插刀升降气缸904，片状插刀903的插入动作更加稳定，而且，在夹具901仍将端盖20压合在外壳13时，插刀升降气缸904驱动片状插刀903从端盖20上的条形插孔21抽出，避免在片状插刀903抽出过程中造成端盖20的移位。
[0041]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.微电机全自动封装机，其特征是:包括机架，以及设置在机架上的外壳导轨、端盖导轨、外壳推送机构、外壳整理震荡盘、端盖整理震荡盘、转子与外壳装配装置、端盖装配装置、铆接装置和成品退出机构；外壳整理震荡盘的输出口与外壳导轨的起始端连接；外壳推送机构设置在外壳导轨的起始端；成品退出机构设置在外壳导轨的末端；转子与外壳装配装置设置在外壳导轨的中部；端盖装配装置、铆接装置依次设置在转子与外壳装配装置的后方；端盖整理震荡盘的输出口与端盖导轨的起始端连接；端盖导轨的末端与端盖装配装置的位置相对应；转子与外壳装配装置包括转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转盘、步进驱动装置、转子推压机构均安装在机架上；步进驱动装置与转盘传动连接；转盘处于外壳导轨的一侧上方，外壳导轨的中心轴线与转盘在水平面上的投影相切，外壳导轨上的相切点标记为相切位置；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸，转接固定夹片、转接活动夹片的截面均为圆弧形；推入升降机构安装在机架上，转子推杆的上端与推入升降机构的动力输出端连接，转子推杆与相切位置相对应；转接升降机构安装在机架上，转接升降座安装在转接升降机构的动力输出端上；转接底板的一端与转接底座连接，转接底板沿水平设置并处于转盘与外壳导轨之间；转接固定夹片沿竖直方向安装在转接底板的另一端，并且转接固定夹片与相切位置相对应；转接气缸安装在转接升降座上，转接活动夹片沿竖直方向安装在转接气缸的活塞杆上；转接活动夹片、转接固定夹片的下端均露出在转接底板的下方。2.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括外壳固定装置，外壳固定装置包括固定气缸和压头，固定气缸安装在所述机架上，压头安装在固定气缸的活塞杆上；所述外壳导轨的侧壁开设有固定孔，固定孔的位置与所述相切位置相对应，压头与固定孔位置相对应。3.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括转子位置调节机构，转子位置调节机构包括调节气缸和调节套筒，调节气缸安装在所述机架上并处于所述转盘的一侧，调节套筒的上端与调节气缸的活塞杆连接。4.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述转子与外壳装配装置还包括下点油机构和上点油机构，下点油机构、上点油机构均安装在所述机架上，并且下点油机构、上点油机构分别处于所述转子推压机构的前后侧。5.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:还包括外壳检测翻正装置，夕卜壳检测翻正装置设置在所述外壳推进机构、转子与外壳装配装置之间，外壳检测翻正装置包括外壳检测机构和外壳翻转机构；所述外壳导轨的侧壁自前至后依次设有检测孔和校正孔，外壳导轨的两个内侧壁还设有柱面凹入部，柱面凹入部与校正孔的位置相对应；外壳检测机构、外壳翻转机构均安装在外壳导轨的一侧，外壳检测机构与检测孔的位置相对应，外壳翻转机构自校正孔伸入到外壳导轨中。6.如权利要求5所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述外壳检测机构包括叉状探头、感应器、探头座和探头平移机构；探头平移机构和感应器均安装在所述外壳导轨的一侧；探头座安装在探头平移机构的动力输出端上，叉状探头安装在探头座上；感应器与叉状探头、所述的外壳翻转机构分别电连接。7.如权利要求5所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述外壳翻转机构包括圆形底座、两个夹片和旋转机构，圆形底座与所述外壳导轨的底板相匹配；外壳导轨的底板设有圆形孔，圆形孔的位置与所述的校正孔位置相对应；圆形底座安装在圆形孔中；旋转机构安装在外壳导轨的一侧，旋转机构的动力输出端自校正孔伸入到外壳导轨中并与圆形底座的底部连接。8.如权利要求1所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述端盖装配装置包括夹具、夹具驱动机构和于撑开所述端盖上两个电刷的片状插刀，片状插刀的宽度自上到下逐渐减小，夹具安装在夹具驱动机构的动力输出端上，片状插刀安装在所述夹具上。9.如权利要求8所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述夹具包括夹具座和两个夹片，两个夹片分别安装在夹具座的两侧，所述插刀的上端与夹具座连接。10.如权利要求9所述的微电机全自动封装机，其特征是:所述端盖装配装置还包括插刀升降气缸，插刀升降气缸安装在所述夹具座上，所述片状插刀的上端与插刀升降气缸的活塞杆连接。
【专利摘要】本发明涉及微电机全自动封装机的转子与外壳装配装置，包括机架、外壳导轨、转盘、步进驱动装置和转子推压机构，转盘的周向上等间距设有多条截面为半圆形的磁吸凹槽；转子推压机构包括推入升降机构、转子推杆、转接升降机构、转接升降座、转接底板、转接固定夹片、转接活动夹片和转接气缸。由于采用转接活动夹片、转接固定夹片构成导向筒进行转接过渡，解决了转盘上的磁吸凹槽与外壳导轨难以准确对位的问题，并且转子一直处于导向筒的限位下，避免转子在推入过程中出现瞬间悬空的状态，确保转子推入过程中一直保持稳定，确保转子与外壳准确对位，转子的转轴下端能够准确插入到外壳的下端的轴孔中，使微电机的封装能够实现全自动化生产。
【IPC分类】H02K15/00
【公开号】CN104901486
【申请号】CN201510286384
【发明人】张彦志, 陈祉浩, 蔡章锦, 杨壮凌
【申请人】广东超力微电机有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月30日
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