單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備的製作方法

2023-05-30 03:02:42

本發明涉及一種自動化生產設備，尤其涉及一種單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備。

背景技術：

目前國產小型直流有刷馬達大部分都是採用半自動轉子焊壓敏機或者人工手焊錫，都是採用了烙鐵頭焊錫的方式。

而對於壓敏電阻環在電極端面的電機，不管是半自動機焊錫機還是人工手焊，烙鐵都很難伸入，導致烙鐵頭經常碰到漆包線，造成不良，不良率居高不下，而為了避免烙鐵頭碰到漆包線，只能一個焊點一個焊點小心翼翼的作業，效率低下，因此其存在改進的必要。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種採用感應的方式加熱，非接觸式焊接，降低成本，提高良品率，生產效率高的單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備。

本發明的技術方案如下：一種單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備，包括機架、設置在機架上的直線輸送導軌、從直線輸送導軌的進料端沿直線輸送導軌依次設置的用於將帶有電機轉子的載具送入直線輸送導軌的變軌步進機構、將電機轉子換向器引腳與漆包線焊接的單工位焊線腳機構以及將電機轉子從載具上取出的翻轉機構，所述機架上還設置有安裝壓敏電阻環的上壓敏機構、分割器機構、轉動設置在分割器機構周部的若干個治具以及將壓敏電阻環與電機轉子換向器引腳非接觸式焊接的高頻感應焊壓敏機構，所述若干個治具呈環形排列在所述分割器機構的同一圓周上，所述翻轉機構、上壓敏機構分別將電機轉子和壓敏電阻環放置在所述治具上焊接，所述治具的一側設置有下料機構，成品通過所述下料機構取出，所述若干個治具通過所述分割器機構轉動一個工位。

在上述的技術方案中，所述直線輸送導軌的側邊還設置有用於檢測換向器電極之間的導通的測阻值機構，所述直線輸送導軌的末端設置有去除不合格產品的剔除機構。

在上述的技術方案中，所述變軌步進機構包括上料工位、步進前進氣缸、步進上下氣缸、設置在一側的變軌氣缸、相對設置的第一到位傳感器和第二到位傳感器，所述第一到位傳感器、第二到位傳感器感應電機轉子的上料情況，所述變軌氣缸用於將載具變軌推向上料工位，所述步進上下氣缸用於把上料工位的載具頂出並通過所述步進前進氣缸將載具推出到直線輸送導軌。

在上述的技術方案中，所述單工位焊線腳機構的前端安裝有電機轉子傳感器，所述電機轉子傳感器判斷電機轉子到位，所述單工位焊線腳機構包括第一預壓結構、上頂結構、第一送錫結構以及送烙鐵結構，所述第一預壓結構、上頂機構通過下壓、上頂將電機轉子固定，且通過所述第一送錫結構和送烙鐵結構送錫點烙鐵完成電機轉子換向器引腳與漆包線的焊接，所述送烙鐵結構的後端設置有送烙鐵前後氣缸，所述送烙鐵結構的下端設置有送烙鐵上下氣缸，所述送烙鐵前後氣缸、送烙鐵上下氣缸控制所述送烙鐵結構升降、前後運動。

在上述的技術方案中，所述上壓敏機構包括震動盤、壓敏電阻環分料氣缸、壓敏電阻環角度校正電機、壓敏電阻環取料上下氣缸以及壓敏電阻環取料前後氣缸，所述震動盤上放置壓敏電阻環並將壓敏電阻環送到分料處，所述壓敏電阻環分料氣缸的前端安裝有壓敏電阻環到位傳感器，所述壓敏電阻環到位傳感器感應到壓敏電阻環時通過所述壓敏電阻環分料氣缸將壓敏電阻環送到校正位，所述壓敏電阻環角度校正電機旋轉調整壓敏電阻環的角度位置，所述壓敏電阻環角度校正電機的上端安裝有壓敏電阻環角度校正傳感器，所述壓敏電阻環角度校正傳感器感應壓敏電阻環調整到位後控制所述壓敏電阻環角度校正電機停止旋轉，所述壓敏電阻環取料上下氣缸設置在校正位的上方，所述壓敏電阻環取料上下氣缸的下端安裝有用於吸起壓敏電阻環的壓敏電阻環取料杆，所述壓敏電阻環通過所述壓敏電阻環取料上下氣缸、壓敏電阻環取料前後氣缸上下、前後運動送到所述治具處。

在上述的技術方案中，所述翻轉機構包括夾料手指氣缸、轉子翻轉氣缸和夾料上下氣缸，所述夾料手指氣缸安裝在所述轉子翻轉氣缸上，所述轉子翻轉氣缸安裝在所述夾料上下氣缸上，所述夾料上下氣缸控制所述夾料手指氣缸的上下運動，通過所述夾料手指氣缸夾緊電機轉子，並在所述轉子翻轉氣缸的作用下將電機轉子翻轉送到所述治具處。

在上述的技術方案中，所述高頻感應焊壓敏機構包括第二預壓結構、非接觸式焊機以及第二送錫結構，所述第二預壓結構將治具上的電機轉子、壓敏電阻環下壓固定，所述非接觸式焊機的前端設有加熱線圈，通過所述加熱線圈感應預熱，所述第二送錫結構送錫完成電機轉子與壓敏電阻環的焊接。

在上述的技術方案中，所述測阻值機構包括相對設置在直線輸送導軌兩側的阻值測量氣缸，所述阻值測量氣缸的內側設有電極，所述兩個阻值測量氣缸相對動作使電極接觸電機轉子檢測換向器電極之間的導通。

在上述的技術方案中，所述下料機構與剔除機構採用相同的結構，其包括下料夾緊手指、橫移氣缸以及下料上下氣缸，所述下料上下氣缸、橫移氣缸控制所述下料夾緊手指的上下、前後運動，通過所述下料夾緊手指夾取成品或不良品完成下料

在上述的技術方案中，所述直線輸送導軌的進料端安裝有用於輸送載具的皮帶輸送機構。

與現有技術相比，本發明的有益效果在於：壓敏電阻環與電機轉子的焊接不需要烙鐵頭，通過感應的方式加熱，非接觸式焊接，沒有耗材，節約成本，由於沒有接觸，自然不碰到電機轉子的漆包線，不會產生不良品，降低了不良率，並且採用該方式可以幾個電機一起焊接，有效提高了生產效率。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備的平面示意圖；

圖2為本發明所述變軌步進機構的結構示意圖；

圖3為本發明所述單工位焊線腳機構的結構示意圖；

圖4為本發明所述測阻值機構的結構示意圖；

圖5為本發明所述上壓敏機構的結構示意圖；

圖6為本發明所述翻轉機構的結構示意圖；

圖7為本發明所述高頻感應焊壓敏機構的結構示意圖；

圖8為本發明所述下料機構和剔除機構的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。

請參閱圖1，本發明提供一種單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備，包括機架10、設置在機架10上的直線輸送導軌20、從直線輸送導軌20的進料端沿直線輸送導軌20依次設置的用於將帶有電機轉子的載具送入直線輸送導軌20的變軌步進機構30、將電機轉子換向器引腳與漆包線焊接的單工位焊線腳機構40以及將電機轉子從載具上取出的翻轉機構50，直線輸送導軌20的進料端安裝有用於輸送載具的皮帶輸送機構60，機架10上還設置有安裝壓敏電阻環的上壓敏機構70、分割器機構110、轉動設置在分割器機構110周部的若干個治具80以及將壓敏電阻環與電機轉子換向器引腳非接觸式焊接的高頻感應焊壓敏機構90，所述若干個治具80呈環形排列在分割器機構110的同一圓周上，翻轉機構50、上壓敏機構70分別將電機轉子和壓敏電阻環放置在治具80上焊接，治具80的一側設置有下料機構100，成品通過下料機構90取出，所述若干個治具80通過分割器機構110轉動一個工位。

直線輸送導軌20的側邊還設置有用於檢測換向器電極之間的導通的測阻值機構120，直線輸送導軌20的末端設置有去除不合格產品的剔除機構130。

實施時，將帶有電機轉子的載具放置在皮帶輸送機構60上運輸，變軌步進機構30將載具變軌後，後續工位每完成一個產品步進一次，載具沿著直線輸送導軌20運輸，單工位焊線腳機構40將電機轉子換向器引腳與漆包線焊接，測阻值機構120測量換向器電極之間的導通，剔除機構130將測阻值機構120判斷出的不良品取出，判斷沒問題的電機轉子通過翻轉機構50將其從載具上取出，翻轉放在治具80上，上壓敏機構70將壓敏電阻環取出放在治具80上，壓敏電阻環與電機轉子換向器引腳通過高頻感應焊壓敏機構90焊接，下料機構100將焊接完的成品從治具80上取下，上續工位完成動作後，分割器機構110逆時針轉動一個工位。

如圖2所示，變軌步進機構30包括上料工位31、步進前進氣缸32、步進上下氣缸33、設置在一側的變軌氣缸34、相對設置的第一到位傳感器35和第二到位傳感器36，第一到位傳感器35、第二到位傳感器36感應電機轉子的上料情況，變軌氣缸34用於將載具變軌推向上料工位31，步進上下氣缸33用於把上料工位31的載具頂出並通過步進前進氣缸32將載具推出到直線輸送導軌20。當第二到位傳感器36無料，第一到位傳感器35有料時，變軌氣缸34動作，將載具橫推；當第二到位傳感器36有料時，後續工位都完成作業時，步進上下氣缸33上升，步進前進氣缸32將載具推出，步進上下氣缸33下降回位，步進前進氣缸32後退回位，等待下一個周期動作；載具全部步進完後，重複動作。

如圖3所示，單工位焊線腳機構40的前端安裝有電機轉子傳感器140，電機轉子傳感器140判斷電機轉子到位，單工位焊線腳機構40包括第一預壓結構41、上頂結構42、第一送錫結構43以及送烙鐵結構44，第一預壓結構41、上頂機構42通過下壓、上頂將電機轉子固定，且通過第一送錫結構43和送烙鐵結構44送錫點烙鐵完成電機轉子換向器引腳與漆包線的焊接，送烙鐵結構44的後端設置有送烙鐵前後氣缸45，送烙鐵結構44的下端設置有送烙鐵上下氣缸46，送烙鐵前後氣缸45、送烙鐵上下氣缸46控制送烙鐵結構44升降、前後運動。變軌步進機構30將轉子送到位，電機轉子傳感器140判斷轉子有無，如果無料，單工位焊線腳機構40不動作；第一預壓結構41先下壓，上頂結構42上頂，將載具固定；第一送錫結構43出錫，送烙鐵前後氣缸45前進，到位後，送烙鐵上下氣缸46下降，將電機轉子換向器引腳與漆包線焊接，完成後送烙鐵前後氣缸45後退回位，送烙鐵上下氣缸46上升回位，等待下一個周期動作。

如圖4所示，測阻值機構120包括相對設置在直線輸送導軌20兩側的阻值測量氣缸121，阻值測量氣缸121的內側設有電極122，所述兩個阻值測量氣缸121相對動作使電極122接觸電機轉子檢測換向器電極之間的導通。變軌步進機構30將轉子送到位，兩側的阻值測量氣缸121向內動作測試，電極122接觸轉子三極，測量阻值、絕緣等參數，檢測到不良品信息反饋給PLC，後續翻轉機構50不夾料，剔除機構130將不良品夾出。

如圖5所示，上壓敏機構70包括震動盤71、壓敏電阻環分料氣缸72、壓敏電阻環角度校正電機73、壓敏電阻環取料上下氣缸74以及壓敏電阻環取料前後氣缸75，震動盤71上放置壓敏電阻環並將壓敏電阻環送到分料處，壓敏電阻環分料氣缸72的前端安裝有壓敏電阻環到位傳感器，壓敏電阻環到位傳感器感應到壓敏電阻環時通過壓敏電阻環分料氣缸72將壓敏電阻環送到校正位，壓敏電阻環角度校正電機73旋轉調整壓敏電阻環的角度位置，壓敏電阻環角度校正電機73的上端安裝有壓敏電阻環角度校正傳感器，壓敏電阻環角度校正傳感器感應壓敏電阻環調整到位後控制壓敏電阻環角度校正電機73停止旋轉，壓敏電阻環取料上下氣缸74設置在校正位的上方，壓敏電阻環取料上下氣缸74的下端安裝有用於吸起壓敏電阻環的壓敏電阻環取料杆76，壓敏電阻環通過壓敏電阻環取料上下氣缸74、壓敏電阻環取料前後氣缸75上下、前後運動送到治具80處。震動盤71將壓敏電阻環排列整齊，送到分料處；當壓敏電阻環到位傳感器感應到壓敏電阻環時，壓敏電阻環分料氣缸72動作將壓敏電阻環送到校正位；壓敏電阻環角度校正電機73旋轉，壓敏電阻環角度校正傳感器感應到位後，壓敏電阻環角度校正電機73停止旋轉；壓敏電阻環取料上下氣缸74下降，壓敏電阻環取料杆76負壓吸住壓敏電阻，壓敏電阻環取料上下氣缸74上升，壓敏電阻環取料前後氣缸75伸出，將壓敏電阻環送到治具80處，壓敏電阻環取料上下氣缸74下降，壓敏電阻環取料杆76破真空，將壓敏電阻環放在治具80上，壓敏電阻環取料上下氣缸74回位，壓敏電阻環取料前後氣缸75回位，動作完成，等待下一個周期動作。

如圖6所示，翻轉機構50包括夾料手指氣缸51、轉子翻轉氣缸52和夾料上下氣缸53，夾料手指氣缸51安裝在轉子翻轉氣缸52上，轉子翻轉氣缸52安裝在夾料上下氣缸53上，夾料上下氣缸53控制夾料手指氣缸51的上下運動，通過夾料手指氣缸51夾緊電機轉子，並在轉子翻轉氣缸52的作用下將電機轉子翻轉送到治具80處。變軌步進機構30將轉子送到位後，夾料上下氣缸53下降，夾料手指氣缸51夾緊轉子；夾料上下氣缸53上升，轉子翻轉氣缸52將轉子翻轉；到位後，夾料手指氣缸51鬆開轉子，夾料上下氣缸53上升回位，轉子翻轉氣缸52翻轉回位，動作完成，等待下一個周期的動作。

如圖7所示，高頻感應焊壓敏機構90包括第二預壓結構91、非接觸式焊機92以及第二送錫結構93，第二預壓結構91將治具80上的電機轉子、壓敏電阻環下壓固定，非接觸式焊機92的前端設有加熱線圈94，加熱線圈94感應預熱，第二送錫結構93送錫完成電機轉子與壓敏電阻環的焊接。分割器機構1110旋轉到位後，第二預壓結構91下降，非接觸式焊機92上升，開始工作，先預熱，然後第二送錫結構93送錫，送錫完成後，非接觸式焊機92停止工作，非接觸式焊機92下降，第二預壓機構91上升。

採用上述高頻感應焊解決了以下幾個問題：

1、不需要烙鐵頭，通過感應的方式加熱，非接觸式焊接，沒有耗材。一年節約下來的烙鐵頭價格也不菲。

2、沒有接觸，自然不碰到轉子的漆包線，不會產生不良品，降低了不良率。

3、可以幾個電機一起焊接，提高了生產效率。

如圖8所示，下料機構100與剔除機構130採用相同的結構，其包括下料夾緊手指101、橫移氣缸102以及下料上下氣缸103，下料上下氣缸103、橫移氣缸102控制下料夾緊手指101的上下、前後運動，通過下料夾緊手指101夾取成品或不良品完成下料。所述下料機構100，分割器機構110旋轉到位後，下料上下氣缸103下降，下料夾緊手指101夾緊轉子，下料上下氣缸103上升，橫移氣缸102移動，下料上下氣缸103下降，下料夾緊手指101鬆開轉子，下料上下氣缸103上升回位，橫移氣缸102回位。

本發明提供的單工位非接觸式微型電機轉子焊接設備，適用於多種小型直流有刷馬達壓敏電阻環的焊接，達到有效提高生產效率，保證加工質量，減少人工，節約成本，且設備維護保養與更加方便的目的。

以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。