一种物料循环式柔性定子组装机制造技术

本发明专利技术公开了一种物料循环式柔性定子组装机，包括机架；其特征在于该组装机还包括机壳上料机构、旋转抬升机构、随行夹具、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构；所述机壳上料机构、旋转抬升机构、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构均设置于机架上。本组装机整体结构紧凑，内部结构设计与布置合理，可实现物料循环，实现了整体结构的最小化，市场前景广阔。同步带输料机构的两端分别连接上下两个工位，适应直线型布局，便于将本组装机直接并入生产流水线中。旋转抬升机构通过创新的结构设计实现了联动的效果，通过一个动力源的作用实现在竖直提升的同时能够进行水平旋转。

A kind of flexible stator assembling machine with material circulation

【技术实现步骤摘要】
一种物料循环式柔性定子组装机
本专利技术涉及电动机外壳自动组装设备，具体是一种物料循环式柔性定子组装机。
技术介绍
电机是非常重要的工业产品，是各种生产设备的心脏。在电机的生产过程中，定子和外壳的装配是一个非常重要的环节，装配质量的好坏将直接影响电机的使用性能。定子与机壳的装配关系为过盈配合，为实现两者的顺利装配，需先对机壳加热，使机壳产生足够的装配间隙完成压装。目前，定子和外壳的装配主要靠人工组装或者刚性自动化设备组装。人工装配需配置大量的装配人员，不仅劳动强度大而且生产效率低，造成装配时效性差，而且工作在高温条件还具有一定的危险性。机壳本身散热快，机壳离炉后若因为装配时效性差、不能及时进行压装而造成不能满足装配温度，便需将机壳回炉重新加热，生产效率大大降低。申请号201721228819.9的文献公开了一种电动机定子外壳自动组装机，解决了自动上料下料问题，极大地提高了装配效率，降低了操作人员的劳动强度，但该设备属于刚性自动化组装设备，其控制程序、卡具、机械手等软硬件不能轻易更改，只适用于固定型号电机的大量装配工作，不能胜任多品种、小批量生产的自动化生产工作，同时由于机壳加工误差和装配时积累的定位误差，刚性自动化组装设备不能及时调整会造成大量装配故障。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种物料循环式柔性定子组装机。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种物料循环式柔性定子组装机，包括机架；其特征在于该组装机还包括机壳上料机构、旋转抬升机构、随行夹具、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构；所述机壳上料机构、旋转抬升机构、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构均设置于机架上；所述随行夹具用于实现定子的装夹和定位；同步带输料机构用于装夹后的定子的上料、将装夹后的定子输送至定子搬运机构的抓取位置以及将装夹后的定子与机壳装配后的成品输送至下一工位；定子搬运机构用于将同步带输料机构上的装夹后的定子搬运至固定机构处；固定机构位于定子搬运机构和机壳搬运压装机构运动的交点处，用于定子搬运机构搬运来的装夹后的定子的固定；机壳上料机构用于将机壳输送至机壳搬运压装机构的抓取位置；机壳搬运压装机构用于抓取机壳上料机构上的机壳、将机壳搬运至固定有装夹后的定子的固定机构处、将机壳柔性压装于装夹后的定子外侧得到成品以及将成品搬运至下料机构上；下料机构用于将成品输送至旋转抬升机构的抓取位置；旋转抬升机构旋转抬升前位于下料机构的上方，用于抓取成品；旋转抬升后位于同步带输料机构的上方，用于将抓取的成品放置于同步带输料机构上。所述旋转抬升机构包括第二直线气缸、气爪、L型支架、后转轴、摇杆、摆杆、第一锥齿轮、连杆连接板、第一同步带、同步转轴、转动板、转动板转轴、上支架板、第二锥齿轮、底支架和第一电机；所述底支架固定于机架上；摇杆、连杆连接板、摆杆与底支架通过轴依次相连构成平行四连杆，其中后转轴与摇杆过盈配合；第一电机的输出端与摇杆固定连接；同步转轴可转动地安装于连杆连接板的孔中，同步转轴上过盈配合有第一锥齿轮；第一同步带的两端分别安装于后转轴与同步转轴上；上支架板固定于连杆连接板的上部；转动板转轴可转动地安装于上支架板的孔中；转动板转轴的末端过盈配合有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接；转动板与转动板转轴过盈配合；L型支架固定于转动板上，末端与第二直线气缸的缸体固定连接；气爪安装于第二直线气缸的缸轴上，通过第二直线气缸的伸缩，控制气爪的上下运动。所述定子搬运机构包括第一气动手爪、侧安装板、第三直线导轨、第四线性移动模组和第一连接支架；所述侧安装板通过支腿固定于机架上；第三直线导轨固定于侧安装板上；第一连接支架通过第四线性移动模组可滑动安装于侧安装板上，同时可滑动安装于第三直线导轨上，与第三直线导轨配合，实现沿第三直线导轨滑动；第一气动手爪通过第三线性移动模组或直线气缸可滑动安装于第一连接支架上，实现Z方向的移动。所述机壳搬运压装机构包括被动柔顺装置、旋转编码器、第二气动手爪、光栅尺连接板、光栅尺、侧连接板、第六线性移动模组、第四直线导轨和第二连接支架；所述侧连接板通过支腿固定于机架上；第四直线导轨固定于侧连接板上；第二连接支架通过第六线性移动模组可滑动安装于侧连接板上，同时可滑动安装于第四直线导轨上，与第四直线导轨配合，实现沿第四直线导轨滑动；光栅尺的主尺部分通过光栅尺连接板固定于支腿上，读数头部分固定于第二连接支架上，实现机壳的直线位移检测；被动柔顺装置通过第五线性移动模组或直线气缸可滑动安装于第二连接支架上，实现Z方向的移动；被动柔顺装置的末端安装有第二气动手爪；旋转编码器安装于被动柔顺装置的旋转轴上，实时监测装配时机壳的位置偏置情况。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：(1)本组装机整体结构紧凑，内部结构设计与布置合理，可实现物料循环，实现了整体结构的最小化，市场前景广阔。(2)同步带输料机构的两端分别连接上下两个工位，适应直线型布局，便于将本组装机直接并入生产流水线中。(3)本组装机具有高柔性，适用于60、70、80、90全系列等多种型号的电机定子的组装，便于多品种、小批量生产；加之配置有更好柔顺性、更大柔顺范围的被动柔顺装置，实现更好的柔性调整，在降低装配故障率的同时可避免更换手腕机构产生定位误差，能够持续进行电机定子与机壳的柔性组装，提高装配质量。(4)本组装机在一个电机外壳装配工作还没有全部完成时，就能够开始下一个电机外壳的装配，实现了连续化生成，提高了生产效率。(5)本组装机能够参数化设计整个装配流程，有更好的人机交互性，实现高精度全自动化生产，解决定子组装长期存在的装配精度低的问题，提高装配质量和装配效率，降低操作者劳动强度。(6)同步带输料机构借鉴倍速链传送带的特点设计而成，输料板和侧支架板相切，不会出现歪斜。同步带输料机构能够将其上的输料板停留在所需位置，定位精确，便于提高物料上料和下料的定位精度，完成装配操作后继续向前移动输送至下一工位。(7)旋转抬升机构通过创新的结构设计实现了联动的效果，通过一个动力源的作用实现在竖直提升的同时能够进行水平旋转。附图说明图1为本专利技术的整体结构的轴测示意图；图2为本专利技术的整体结构的主视示意图；图3为本专利技术的机壳上料机构的轴测示意图；图4为本专利技术的旋转抬升机构的主视示意图；图5为本专利技术的旋转抬升机构的左视示意图；图6为本专利技术的随行夹具的主视示意图；图7为本专利技术的随行夹具的仰视示意图；图8为本专利技术的下料机构的左视示意图；图9为本专利技术的下料机构的俯视示意图；图10为本专利技术的同步带输料机构的轴测示意图；图11为本专利技术的输料板的俯视示意图；图12为本专利技术的定子搬运机构的轴测示意图；图13为本专利技术的机壳搬运压装机构的轴测示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物料循环式柔性定子组装机，包括机架；其特征在于该组装机还包括机壳上料机构、旋转抬升机构、随行夹具、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构；所述机壳上料机构、旋转抬升机构、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构均设置于机架上；/n所述随行夹具用于实现定子的装夹和定位；/n同步带输料机构用于装夹后的定子的上料、将装夹后的定子输送至定子搬运机构的抓取位置以及将装夹后的定子与机壳装配后的成品输送至下一工位；/n定子搬运机构用于将同步带输料机构上的装夹后的定子搬运至固定机构处；/n固定机构位于定子搬运机构和机壳搬运压装机构运动的交点处，用于定子搬运机构搬运来的装夹后的定子的固定；/n机壳上料机构用于将机壳输送至机壳搬运压装机构的抓取位置；/n机壳搬运压装机构用于抓取机壳上料机构上的机壳、将机壳搬运至固定有装夹后的定子的固定机构处、将机壳柔性压装于装夹后的定子外侧得到成品以及将成品搬运至下料机构上；/n下料机构用于将成品输送至旋转抬升机构的抓取位置；/n旋转抬升机构旋转抬升前位于下料机构的上方，用于抓取成品；旋转抬升后位于同步带输料机构的上方，用于将抓取的成品放置于同步带输料机构上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种物料循环式柔性定子组装机，包括机架；其特征在于该组装机还包括机壳上料机构、旋转抬升机构、随行夹具、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构；所述机壳上料机构、旋转抬升机构、下料机构、同步带输料机构、定子搬运机构、固定机构和机壳搬运压装机构均设置于机架上；
所述随行夹具用于实现定子的装夹和定位；
同步带输料机构用于装夹后的定子的上料、将装夹后的定子输送至定子搬运机构的抓取位置以及将装夹后的定子与机壳装配后的成品输送至下一工位；
定子搬运机构用于将同步带输料机构上的装夹后的定子搬运至固定机构处；
固定机构位于定子搬运机构和机壳搬运压装机构运动的交点处，用于定子搬运机构搬运来的装夹后的定子的固定；
机壳上料机构用于将机壳输送至机壳搬运压装机构的抓取位置；
机壳搬运压装机构用于抓取机壳上料机构上的机壳、将机壳搬运至固定有装夹后的定子的固定机构处、将机壳柔性压装于装夹后的定子外侧得到成品以及将成品搬运至下料机构上；
下料机构用于将成品输送至旋转抬升机构的抓取位置；
旋转抬升机构旋转抬升前位于下料机构的上方，用于抓取成品；旋转抬升后位于同步带输料机构的上方，用于将抓取的成品放置于同步带输料机构上。


2.根据权利要求1所述的物料循环式柔性定子组装机，其特征在于所述机壳上料机构包括第一线性移动模组、第一承托板、第一直线滑块、第一直线导轨和第一固定板；所述第一固定板固定于机架上；第一直线导轨固定于第一固定板上；第一承托板的一端通过第一线性移动模组可滑动安装于第一固定板上，底部设置的第一直线滑块与第一直线导轨配合，在第一线性移动模组的作用下，第一承托板能够在第一直线导轨上滑动。


3.根据权利要求2所述的物料循环式柔性定子组装机，其特征在于所述机壳上料机构还包括加热管和第一直线气缸；第一固定板和第一承托板的中部均开有通孔；第一直线气缸的缸体固定于机架上，其缸轴上安装有加热管，加热管正对第一固定板的通孔；当第一线性移动模组带动第一承托板运动使得第一承托板的通孔与第一固定板的通孔重合时，通过第一直线气缸的伸缩，控制加热管的上下运动，使得加热管依次穿过第一固定板的通孔和第一承托板的通孔进而加热机壳来获得与定子配合的过盈量。


4.根据权利要求1所述的物料循环式柔性定子组装机，其特征在于所述旋转抬升机构包括第二直线气缸、气爪、L型支架、后转轴、摇杆、摆杆、第一锥齿轮、连杆连接板、第一同步带、同步转轴、转动板、转动板转轴、上支架板、第二锥齿轮、底支架和第一电机；
所述底支架固定于机架上；摇杆、连杆连接板、摆杆与底支架通过轴依次相连构成平行四连杆，其中后转轴与摇杆过盈配合；第一电机的输出端与摇杆固定连接；同步转轴可转动地安装于连杆连接板的孔中，同步转轴上过盈配合有第一锥齿轮；第一同步带的两端分别安装于后转轴与同步转轴上；上支架板固定于连杆连接板的上部；转动板转轴可转动地安装于上支架板的孔中；转动板转轴的末端过盈配合有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接；转动板与转动板转轴过盈配合；L型支架固定于转动板上，末端与第二直线气缸的缸体固定连接；气爪安装于第二直线气缸的缸轴上，通过第二直线气缸的伸缩，控制气爪的上下运动；
旋转抬升机构还包括保护板；保护板固定于连杆连接板的下部；连杆连接板、上支架板和保护板形成的空间用于保护其内部部件。


5.根据权利要求1所述的物料循环式柔性定子组装机，其特征在于所述随行夹具包括螺纹轴、旋转螺母、紧定片、连接栓、底座、第一外伸杆、第二外伸杆和移动块；所述螺纹轴固定于底座的上表面；底座的下表面开有定位槽口；旋转螺母与螺纹轴螺纹配合；移动块嵌套于螺纹轴的外侧，并与旋转螺母接触；第一外伸杆和第二外伸杆的中部铰接；第一外伸杆的一端铰接于移动块，另一端铰接于紧定片；第二外伸杆的一端铰接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚江波，马世兴，陈冲，肖军娜，罗杰尹，王宇鑫，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12