[0038] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0039] 如图1～图18所示，本实施例公开了一种插片式叶轮的自动成型设备，该自动成型设备包括有机座E，机座E上设置有送料装置A、取料装置B、滚铆装置C以及用于实现叶轮插片的模具D，其中，模具D包括有中空的筒体和与该筒体一体成型的底板D2，该模具D的筒体沿周向具有可供叶片插入的间隔设置的插槽D1；
[0040] 送料装置A包括有可容纳叶片G的料盒1、可驱动叶片G脱出料盒1的第一驱动机构和底座11，料盒1的顶部为送料口，料盒1的底部为出料口；第一驱动机构包括有第一气缸91、连杆911、转轴912、第二气缸92和推块2，其中，连杆911的两端分别连接第一气缸91的活塞杆和转轴912的一端，并且，第一气缸91的活塞杆和连杆911的一端可活动铰接相连，转轴
912的一端和连杆911的另一端固定相连，转轴912设置于料盒1的出料口下部，该转轴912具有与叶片G的轮廓相适配的圆弧面。
[0041] 推块2位于转轴912的下方，推块2具有本体以及可与叶片G的轮廓相适配的弧面导向台21，第二气缸92的活塞杆和推块2的本体相连并可驱动该推块2沿靠近或远离取料装置B的水平方向移动；为了使得叶片G能够更为平稳的送至取料装置B的料爪(料爪同样具有可与叶片G的轮廓相适配的弧形面)中，防止叶片G在送料过程中飞出，推块2的本体和弧面导向台21之间通过扭簧22可转动的铰接相连，弧面导向台21的下方具有带曲面231的导引挡块23，当推块2运动至取料装置B的料爪位置后，导引挡块23的曲面231和取料装置B相抵并驱使弧形导向台21相对于推块2的本体发生转动，弧面导向台21的弧形面会与料爪的弧形面保持方向一致，使得叶片G能够更加平稳的从送料装置A转移到取料装置B，推块2的本体和弧面导向台21之间的扭簧增加了弧面导向台21的柔性，避免送料装置A和取料装置B之间的刚性碰撞而造成叶片G飞出的现象，提高叶片G转送的成功率和可靠性。
[0042] 为了能够更加准确的检测叶片G从料盒下落是否到位，在转轴912的一侧还可以设置有第一光电检测开关24，该第一光电检测开关24可以检测瑕疵叶片的卡片问题，当发生卡片时，第一光电检测开关24启动并通知控制主机，提醒操作者检测料盒中的叶片是否存在质量问题。
[0043] 料盒1为呈扁平状竖直设置于底座11上的盒体，该盒体相对而设的两侧边分别成型有U型导向槽12，叶片G两端的插片可以分别容置于相应的导向槽12内。
[0044] 为了使得叶片能够平稳的从料盒1送出，作为进一步优选，转轴912上设置有两个间隔设置且带磁性的圆柱体913，每个圆柱体913具有能与叶片G的轮廓相适配的圆弧面，每个圆柱体913沿圆弧面在相同的位置分别开设有凹槽914，叶片G可容置于由两个圆柱体913的凹槽914形成的凹腔内。工作时，料盒1内的叶片G受重力作用落入圆柱体913的凹腔内，然后第一气缸91通过连杆911驱动转轴912转动，并将圆柱体913上的叶片G转出料盒1的出料口，此时，叶片G正好落在推块2的弧面导向台21上，推块2在第二气缸92的作用下向前作直线运动，转轴912上的叶片G在推块2作用下脱离磁性圆柱体913并随着推块2一起向前作直线运动。
[0045] 取料装置B设置于送料装置A的出料口一侧，该取料装置B具有第一抓料爪3和可驱动该第一抓料爪3从水平位置转动至竖直位置的第二驱动机构，该取料装置B还包括有第二抓料爪4和可驱动该第二抓料爪4将叶片G插入至模具D对应插槽D1内的第三驱动机构，并且，初始状态下，第二抓料爪4位于第一抓料爪3转动至竖直位置的后方；
[0046] 为了简化结构，第二驱动机构可以简单的为一回转气缸93，该回转气缸93具有气缸本体和可转动的连接在该气缸本体上的旋转台931，第一抓料爪3固定于旋转台931的底部，回转气缸93的气缸本体可转动设置于旋转台931的顶部，并且，旋转台931的旋转中心轴与机座E的水平面之间呈45度角设置；旋转台931呈圆柱形结构，第一抓料爪3从水平位置转到竖直位置的状态下，回转气缸93的旋转台931转动角度正好为180度。
[0047] 第三驱动机构包括有可驱动第二抓料爪4沿水平方向移动的第三气缸94和可驱动位于第二抓料爪4内的叶片G沿竖直向下运动的第四气缸95，第四气缸95位于模具D的插槽D1上方。
[0048] 取料装置B还包括有第一支架41和第二支架5，第三气缸94设置于第一支架41上，第二支架5的顶部设置有可供第四气缸95水平移动的滑轨51，第四气缸95设置于可与滑轨51配合的滑板52上，第二支架5在顶部还设置有第五气缸96，第五气缸96的活塞杆与滑板52相连并可驱动第四气缸95沿滑轨51做直线移动。
[0049] 取料装置B的动作包括从送料装置A的推块2上拿取叶片G，然后将叶片G转送到对应模具插槽D1的位置，再将叶片G压入模具D的对应插槽D1中，这三部分动作分别由回转气缸93、第三气缸94和第四气缸95驱动相应的部件动作。
[0050] 其中，回转气缸93驱动第一抓料爪3从对应推块2的水平位置旋转到对应模具插槽D1的竖直位置，第一抓料爪3和回转气缸93的旋转台931之间通过呈L形的连接件932固定，第一抓料爪3设置于该L形连接件932的一端，回转气缸93的旋转台931设置于该L形连接件932的另一端，转动时，第一抓料爪3和L形连接件932绕着回转气缸93的旋转台931中心轴线旋转180度。
[0051] 为了增加第二抓料爪4沿水平方向运动的稳定性，防止第二抓料爪4抖动，第一支架41上还设置有两根可与第三气缸94的活塞杆同步水平移动的导轴42，两根导轴42分别设置于第三气缸94的上部和下部，第一支架41上还设置有可供导轴42穿过的轴套43，每根导轴42的一端可活动的穿设于轴套43内，每根导轴42的另一端则分别固定在第二抓料爪4上；于是，当第三气缸94的活塞杆伸出时，上下两根导轴42同时和第三气缸94的活塞杆一起向外伸出，第二抓料爪4由三根相互平行的杆驱动向前推出，运动更加平稳，有效防止第二抓料爪4在运动过程中发生抖动，提高了叶片安装的精确度和可靠性。
[0052] 滚铆装置C用于将叶片G分别伸出于上压盖和下压盖F槽孔之外的插片折弯固定，该滚铆装置C包括有可摆动的铆头、可驱动铆头动作的第四驱动机构和可驱动模具D转动的第五驱动机构；模具D通过设置于底部的伺服电机97(即第五驱动机构)实现旋转，机座E上还设置有一个套设于模具D之外的支撑环7，该支撑环7的底部设置有可向上顶起该支撑环7实现叶轮脱模的支撑环气缸73，下压盖F套设于模具D之外并可搁置于该支撑环7上，模具D用于叶轮的叶片G插入和定位，该模具D沿周向具有间隔设置的插槽D1，下压盖F沿圆周间隔开设有可供叶片G端部的插头插入的弧线形槽孔F1和与该槽孔F1连通的半圆形定位孔F2，参见图12。
[0053] 铆头包括有设置于模具D上方的第一铆头71和设置于模具D下方的第二铆头72，第一铆头71和第二铆头72分别为可转动的滚轮，第四驱动机构包括有可驱动第一铆头71摆动的第六气缸98和可驱动第二铆头72升降的第七气缸99，第六气缸98的活塞杆通过相互铰接相连的连杆机构981驱动第一铆头71摆动，第七气缸99的活塞杆直接固定连接在第二铆头72的底部。为了提高滚铆的效率，保证滚铆时整体平衡性，作为优选，可以在模具D的上端沿径向对称的位置分别布置一个铆头，两个铆头在滚铆时可以同时工作，保证滚铆的效率和质量。
[0054] 叶轮插片时最重要的是要保证叶轮的叶片G之间的间隔均匀，并且保证每片叶片G的两端插片能够准确的插入到上压盖和下压盖F对应的插孔内。为了保证插片精度，通常需要将下压盖F的插孔预先和模具D的插槽D1对正，考虑到放置到机座E上的下压盖F会发生滑动，为了保证模具D的插槽D1和下压盖F上开设的槽孔F1一一对应，模具D的下方还设置有可固定下压盖F的定位机构；
[0055] 定位机构包括有锁定装置、联动环83、推头901和第八气缸90，其中，锁定装置包括有摇杆8、第一固定块81和第二固定块82，联动环83设置于模具的D的正下方；摇杆8一端具有第一凸轴85并和第一固定块81活动铰接相连，第一固定块81和联动环83固定相连，摇杆8的另一端设置有可插入下压盖F的定位孔F2内定位的定位柱84，摇杆8的中部还设置有第二凸轴86，该摇杆8通过第二凸轴86和第二固定块82铰接相连，第二固定块82与模具D的底板D2固定相连。
[0056] 其中，联动环83上可以沿周向设置有多个锁定装置，联动环83可以实现多个锁定装置的联动，在联动环83的底部设有至少一个推头901和可驱动该推头901上下运动的第八气缸90，启动第八气缸90驱动推头901向上顶联动环83，则可以通过联动环83实现所有第一固定块81的同时向上运动，从而驱动带有定位柱84的摇杆8一端从水平位置呈90度垂直向下运动，最终实现下压盖F从定位机构上的脱模。
[0057] 为了保证定位机构能够准确的定位下压盖，在定位机构的每个摇杆8的侧上方还设置有光电检测开关(图中未示)，光电检测开关固定在机座E上，当定位柱84穿过下压盖F的定位孔F2进行定位时，光电检测开关可以感应到下压盖F的下降高度，这样就可以检测下压盖F是否被准确定位放置。
[0058] 为了保证受力均衡，通常，可以在联动环83的底部设置有多个推头901和第八气缸90，每个推头901对应一个第八气缸90，并且沿联动环83的周向均匀布置；但是，当多个第八气缸90同时工作时，由于均是刚性运动，一旦气缸的动作不一致，定位柱84就很容易卡死在下压盖F上，导致下压盖F无法从定位机构上正常脱模。
[0059] 为了增加气缸运动的柔性，保证多个第八气缸90的动作平衡性，在模具D和联动环83之间还设置有多个防卡死装置，每个防卡死装置包括有弹簧87、导柱88和导套89，其中，导柱88的一端为固定端并与固定连接在联动环83上，导柱88的另一端为自由端，导柱88可活动的穿设于导套89中，导套89包括有本体和成型于该本体底部的台阶面891，导套89的截面呈倒置的T型；模具D的底板D2上开设有阶梯孔D3，导柱88的端部可穿过并伸出于该阶梯孔D3之外，导套89的台阶面891则轴向限位于该阶梯孔D3的阶梯面上，弹簧87套设于导柱88上，并且，弹簧87的一端与导柱88的固定端相抵，弹簧87的另一端与导套89的台阶面891底部相抵，参见图18；于是，当联动环83底部有多个第八气缸90动作时，防卡死装置的弹簧87可以实现由不同的第八气缸90驱动的每个的活塞杆推力进行柔性调节，使得联动环83能够始终保持水平向上运动，避免因联动环83底部受力不均匀而引起定位装置卡死的现象，保证下压盖F的顺利脱模。
[0060] 为了防止叶片在传送过程中掉落，提高工作效率和可靠性，本实施例自动成型设备在转轴912的圆柱体913、推块2的弧面导向台21、第一抓料爪3和第二抓料爪4都采用了磁性材料，能够有效地吸住叶片，防止叶片在传送过程中掉落。
[0061] 为了控制气缸的行程，保证气缸运动到位，本实施例还在每个气缸两端都设置有磁性开关，用以检测气缸运动位置。
[0062] 本实施例的自动成型机基本工作原理为：预先将叶片G手动或者自动从送料装置A顶部的送料口放入，下压盖F同样通过手工或者自动放置在机座E上，并且，下压盖F的插孔分别通过定位机构的摇杆8上的定位柱84实现定位，使得下压盖F的槽孔正好对准模具D上的相应插槽D1。
[0063] 第一气缸91驱动转轴912旋转进而将叶片G从送料装置A底部的出料口转出，然后第二气缸92驱动推块2向前推出，将叶片G从转轴912的圆柱体913上脱离，并送至取料装置B的第一抓料爪3位置；
[0064] 取料装置B的回转气缸93驱动第一抓料爪3绕旋转台931的中心轴转过180度，使得叶片G从水平位置转动至竖直位置，第三气缸94驱动第二抓料爪4向前，叶片G脱离第一抓料爪3并随第二抓料爪4一起向前运动至模具D对应的插槽D1位置，然后，设置在第二支架5上的第五气缸96驱动载有第四气缸95的滑板52向前伸出并位于叶片G所在位置的正上方，接着，第五气缸96向下驱动叶片G压入模具D的对应插槽D1内；
[0065] 此时，完成一次插片动作，所有气缸在完成驱动动作后均自动复位，模具D转动一个插槽D1位置，进行下一次插片动作。由于插入对应插槽D1中的叶片G其一端插片也相应地插入下压盖F上对应的槽孔中，因此，一旦有叶片G插入模具D的插槽D1中后，下压盖F相对于模具D的位置就固定了，下压盖F即实现了定位，因此，通常在模具D转过几个插槽D1位置后，就可以启动定位机构的第八气缸90工作，由第八气缸90驱动推头901向上顶联动环83，定位机构上的每个摇杆8相对于第一固定块81铰接转动90度，定位柱84脱离下压盖F的定位孔F2，完成下压盖F的脱模，下压盖F提前脱模可有效防止在后面的插片过程中定位机构的定位柱和叶片发生干涉；在下压盖F脱离定位机构后，模具D继续转动进行后续的插片动作，依次循环进行直到模具D上的插槽D1全部装满叶片G。
[0066] 当完成全部插片后，通过人工手动放置或者用其他辅助设备自动放置的方式将上压盖放入已经插好叶片的模具顶部，叶片的另一端插片分别对应地插入到上压盖的相应槽孔中；随后，滚铆装置C开始工作，伺服电机97先驱动模具D连续旋转，接着，第六气缸98和第七气缸99同时启动，第六气缸98驱动第一铆头71滚压外露于上压盖之外的叶片插片，使得叶片G一端和上压盖连为一体，第七气缸99驱动第二铆头72滚压外露于下压盖F之外的叶片插片，使得叶片G和下压盖F连为一体。
[0067] 滚铆结束后，支撑环气缸73动作，并将支撑环7向上顶起，由于下压盖F是搁置在支撑环7上，从而可以将整个叶轮从模具D上脱离，方便叶轮从机座E上取下，并进行下一个叶轮的插片工作。
[0068] 本实施例的叶轮插片成型设备结构简单、紧凑，能够取代人工作业，实现叶轮插片的自动化操作，大大节省了人力成本，提高了插片效率；另外，定位机构能够保证下压盖F的槽孔和模具D的插槽D1之间的精确定位，提高了插片的精度和准确性，保证了产品的质量，有效地降低了废品率。
