本发明公开了一种磁钢自动装配机，包括控制系统和设置在机架上的顶升机构、为电机转子提供磁钢的送料机构、存放电机转子的旋转定位机构，顶升机构设置在机架内，旋转定位机构设置在顶升机构上，送料机构设置在机架的顶部位于旋转定位机构上方，送料机构的出料口与旋转定位机构内的电机转子对应；送料机构主要由四个对称布置的推落料装置构成。本发明实现了磁钢的自动化装配，提高了磁钢安装的自动化程度。
1.磁钢自动装配机，其特征在于：包括控制系统和设置在机架上的顶升机构（2）、为电机转子提供磁钢的送料机构（3）、存放电机转子的旋转定位机构（1），顶升机构（2）设置在机架内，旋转定位机构（1）设置在顶升机构（2）上，送料机构（3）设置在机架的顶部位于旋转定位机构（1）上方，送料机构（3）的出料口与旋转定位机构（1）内的电机转子对应；送料机构（3）主要由四个对称布置的推落料装置构成；
所述送料机构（3）的四个推落料装置对角对称设置在机架的上台面（301）上面，所述推落料装置包括由存放磁钢块的储料槽（302）及推动磁钢块水平向前移动的推板Ⅰ（304）及气缸Ⅰ（303），在储料槽（302）的出料口上面设置有向下推动磁钢块的推板Ⅱ（308）及气缸Ⅱ（307），在储料槽（302）的出料口下部左侧设置有将磁钢块向右推动的推板Ⅲ（306）和气缸Ⅲ（305），在储料槽（302）的出料口下部右侧设置有导料槽（311），导料槽（311）侧边安装有用于检测磁钢磁性的霍尔开关，导料槽（311）的出口伸入到机架的上台面（301）中部的孔中与旋转定位机构（1）中的电机转子内壁相对，对应导料槽（311）上部设置有将磁钢块推入到电机转子内的推板Ⅳ（310）和气缸Ⅳ（309）。
2.根据权利要求1所述的磁钢自动装配机，其特征在于：所述旋转定位机构（1）包括用于放置电机转子的转盘（105），转盘（105）位于托盘（102）的上面，在上台面（301）上面还通过摄像头支架（109）安装有与转盘（105）内的电机转子对应的用于检测电机转子磁钢槽的摄像头（110），托盘（102）的下面固定安装有与转盘（105）通过联轴器（106）连接的受控制系统控制的伺服电机（107），在托盘（102）的两端穿接有四个导向柱（103），导向柱（103）的上端固定连接有压板（101），压板（101）中部对应转盘（105）放置电机转子的空腔的位置设置有与电机转子外径对应的孔，此孔在压板（101）升起到最高位置与机架的上台面（301）下底面接触时与送料机构的四个导料槽（311）的出口对应，在托盘（102）的下面还设置有气缸Ⅴ（104），气缸Ⅴ（104）的气缸杆与压板（101）相连，在压板（101）和托盘（102）之间的导向柱（103）上还设置有限位套筒（108）。
3.根据权利要求2所述的磁钢自动装配机，其特征在于：所述顶升机构（2）通过四根连柱（202）固定连接在机架的下台面（201）的下部，连柱（202）的下端固定连接一下板（203）；
顶升机构（2）主要包括顶升气缸（205）、顶升架（206），顶升气缸（205）安装在下板（203）的下面，下板（203）的上面通过顶升板（204）固定连接顶升架（206），顶升板（204）的四个角穿接在四根连柱（202）中，顶升气缸（205）的气缸杆穿过下板（203）与顶升板（204）相连，顶升架（206）上部与旋转定位机构（1）的托盘（102）对应连接，在顶升架（206）、顶升板（204）及下板（203）中部设置有与旋转定位机构（1）的伺服电机（107）位置对应的孔；在连柱（202）上还套接有定位套。
磁钢自动装配机
技术领域
[0001] 本发明属于机械领域，具体涉及一种机械零件安装的机械设备。
背景技术
[0002] 磁钢是电动摩托车、电动自行车使用的轮毂式电机中的一个重要零部件，每台电机的电机转子的磁钢圈上有四十六个磁钢安装槽，将磁钢安装在磁钢槽中且相邻的磁钢的磁极相反，磁钢安装的好坏与否，将影响到电动摩托车、电动自行车的性能和使用寿命。目前磁钢的安装多是人工涂胶粘贴，速度慢、自动化程度低、精度差、质量难以保证。
发明内容
[0003] 本发明拟解决的技术问题是，设计一种磁钢自动装配机，代替人工贴磁钢，可实现磁钢的自动化装配，提高磁钢安装的自动化程度。
[0004] 本发明解决所述技术问题的技术方案是：
[0005] 磁钢自动装配机，包括控制系统和设置在机架上的顶升机构、为电机转子提供磁钢的送料机构、存放电机转子的旋转定位机构，顶升机构设置在机架内，旋转定位机构设置在顶升机构上，送料机构设置在机架的顶部位于旋转定位机构上方，送料机构的出料口与旋转定位机构内的电机转子对应；送料机构主要由四个对称布置的推落料装置构成。
[0006] 本发明的改进在于：所述送料机构的四个推落料装置对角对称设置在机架的上台面上面，所述推落料装置包括由存放磁钢块的储料槽及推动磁钢块水平向前移动的推板Ⅰ及气缸Ⅰ，在储料槽的出料口上面设置有向下推动磁钢块的推板Ⅱ及气缸Ⅱ，在储料槽的出料口下部左侧设置有将磁钢块向右推动的推板Ⅲ和气缸Ⅲ，在储料槽的出料口下部右侧设置有导料槽，导料槽侧边安装有用于检测磁钢磁性的霍尔开关，导料槽的出口伸入到机架的上台面中部的孔中与旋转定位机构中的电机转子内壁相对，对应导料槽上部设置有将磁钢块推入到电机转子内的推板Ⅳ和气缸Ⅳ。
[0007] 本发明的改进在于：所述旋转定位机构包括用于放置电机转子的转盘，转盘位于托盘的上面，在上台面上面还通过摄像头支架安装有与转盘内的电机转子对应的用于检测电机转子磁钢槽的摄像头，托盘的下面固定安装有与转盘通过联轴器连接的受控制系统控制的伺服电机，在托盘的两端穿接有四个导向柱，导向柱的上端固定连接有压板，压板中部对应转盘放置电机转子的空腔的位置设置有与电机转子外径对应的孔，此孔在压板升起到最高位置与机架的上台面下底面接触时与送料机构的四个导料槽的出口对应，在托盘的下面还设置有气缸Ⅴ，气缸Ⅴ的气缸杆与压板相连，在压板和托盘之间的导向柱上还设置有限位套筒。
[0008] 本发明的改进在于：所述顶升机构通过四根连柱固定连接在机架的下台面的下部，连柱的下端固定连接一下板；顶升机构主要包括顶升气缸、顶升架，顶升气缸安装在下板的下面，下板的上面通过顶升板固定连接顶升架，顶升板的四个角穿接在四根连柱中，顶升气缸的气缸杆穿过下板与顶升板相连，顶升架上部与旋转定位机构的托盘对应连接，在顶升架、顶升板及下板中部设置有与旋转定位机构的伺服电机位置对应的孔；在连柱上还套接有定位套。
[0009] 由于采用上述技术方案，本发明所取得的技术进步：
[0010] 本发明采用磁钢自动装配机实现了磁钢的自动化安装，提高了安装速度，保证了磁钢安装的精度和质量，提高了磁钢安装的自动化程度。
[0011] 本发明的旋转定位机构准确定位需要安装磁钢的转子，伺服电机与转盘连接，首先由视觉检测装置摄像头检测电机转子磁钢槽的位置，让控制系统控制伺服电机旋转，使磁钢槽与磁钢导料槽对齐，之后伺服电机在控制系统的调控下能控制旋转规定的角度，以满足贴磁钢的位置要求。
[0012] 本发明的顶升机构位于旋转定位机构的下方，主要包括顶升气缸、顶升架，顶升架上部与旋转定位机构的托盘对应连接，在顶升架、顶升板中部设置有与旋转定位机构的伺服电机位置对应的孔，在顶升气缸的作用下将旋转定位机构的转子顶升到送料机构的下方。
[0013] 本发明的送料机构在整机的最上方，四个相同的推落料装置一起送料，推落料装置的储料槽用于存放磁钢块，在数个气缸和推板的作用下将磁钢送至需要贴磁钢转子内壁，且安装有检测磁钢磁性的霍尔开关，确保磁钢送料的准确。
附图说明
[0014] 图1为磁钢自动装配机的整体结构示意图；
[0015] 图2为磁钢自动装配机转子旋转定位机构示意图；
[0016] 图3为磁钢自动装配机顶升机构示意图；
[0017] 图4为磁钢自动装配机送料机构分布示意图；
[0018] 图5为磁钢自动装配机送料机构示意图。
[0019] 其中，1、旋转定位机构，2、顶升机构，3、送料机构，101、压板，102、托盘，103、导向柱，104、气缸Ⅴ，105、转盘，106、联轴器，107、伺服电机，108、限位套筒，109、摄像头支架，110、摄像头，201、下台面，202、连柱，203、下板，204、顶升板，205、顶升气缸，206、顶升架，
301、上台面，302、储料槽，303、气缸Ⅰ，304、推板Ⅰ，305、气缸Ⅲ，306、推板Ⅲ，307、气缸Ⅱ，
308、推板Ⅱ，309、气缸Ⅳ，310、推板Ⅳ，311，导料槽。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图说明对本发明做进一步详细说明：
[0021] 如图1所示，磁钢自动装配机，包括机架、存放电机转子的旋转定位机构1、顶升机构2、为电机转子提供磁钢的送料机构3和控制系统，机架由上台面301和下台面201组成，上台面301通过四根柱子固定在下台面201上面，下台面201固定在四根架柱上，顶升机构2设置在机架内，位于机架下台面201下方，旋转定位机构1设置在顶升机构2上，送料机构
3设置在机架的上台面301的上面，位于旋转定位机构1上方，送料机构3的出料口与旋转定位机构1内的电机转子对应；送料机构3主要由四个对称布置的推落料装置构成。
[0022] 如图4、图5所示，送料机构3的四个推落料装置对角对称设置在机架的上台面301上面，四个推落料装置位于上台面301的对角线上，四个推落料装置同时送料，由于每台电机需要装配四十六片磁钢，所以其中三个推落料装置送料十二片，另外一个推落料装置送料十片，即最后一次送料时，其中一个推落料装置不动作，推落料装置包括储料槽302、推板Ⅰ304及气缸Ⅰ303，储料槽302用于存放磁钢块，推板Ⅰ304在储料槽302内前后活动，从而推动磁钢块水平向前移动，气缸Ⅰ303用于带动推板Ⅰ304的移动；在储料槽302的出料口的上面设置有推板Ⅱ308及带动推板Ⅱ308运动的气缸Ⅱ307，气缸Ⅱ307带动推板Ⅱ308向下推动磁钢块，使磁钢块向下滑落；在储料槽302的出料口下部左侧设置有推板Ⅲ306及带动推板Ⅲ306的气缸Ⅲ305，气缸Ⅲ305带动推板Ⅲ306将磁钢块向右推动，在储料槽302的出料口下部右侧设置有导料槽311，导料槽311的出口伸入到机架的上台面
301中部的孔中，并与旋转定位机构1中的电机转子内壁相对，对应导料槽311上部设置有将磁钢块推入到电机转子内的推板Ⅳ310和气缸Ⅳ309。在导料槽311侧边安装用于检测磁钢磁性的霍尔开关，当相临两磁钢的磁性不相反时，即同时为N极或S极时，系统报警，保证磁钢装配的准确性。
[0023] 如图2所示，旋转定位机构1包括与电机转子对应用于检测电机转子磁钢槽的摄像头110和用于放置电机转子的转盘105，摄像头110设置在摄像头支架109上，摄像头支架109安装在上台面301上，转盘105位于托盘102的上面，在托盘102的下面固定安装有伺服电机107，伺服电机107受控制系统控制并与转盘105连接，转盘105与伺服电机107之间是通过联轴器106连接的，在托盘102的两端穿接有四个导向柱103，导向柱103上还设置有限位套筒108，限位套筒108用于控制气缸Ⅴ104升降的高度，导向柱103的上端固定连接有压板101，压板101中部设置有与电机转子外径对应的孔，该孔分别与转盘105放置电机转子的空腔的位置对应，该孔还在压板101升起到最高位置与机架的上台面301下底面接触时与送料机构的四个导料槽311的出口对应，在托盘102的下面还设置有气缸Ⅴ104，气缸Ⅴ104的气缸杆与压板101相连，从而带动压板101的升降。
[0024] 如图3所示，顶升机构2通过四根连柱202固定连接在机架的下台面201的下部，连柱202上还套接有定位套，定位套用于控制顶升机构2的上升的位置，连柱202的下端固定连接一下板203；顶升机构2主要包括顶升气缸205、顶升架206，顶升气缸205安装在下板203的下面，顶升板204的四个角通过穿接在四根连柱202中设置在下板203的上面，顶升板204上面与顶升架206固定连接，顶升气缸205的气缸杆穿过下板203与顶升板204相连，顶升架206上部与旋转定位机构1的托盘102对应连接，在顶升架206、顶升板204及下板203中部设置有与旋转定位机构1的伺服电机107位置对应的孔。
[0025] 首先，把电机转子磁钢成排放到储料槽302中，每排8片，且相临两片磁钢的磁极相反，即一个为N极，一个为S极。气缸Ⅴ104伸出，抵在顶升机构2上，使压板101与转盘105之间有一定间距，然后将电机转子放到转盘105上，气缸Ⅴ104缩回，压板101回落压住电机转子，此时，完成了贴磁钢的准备工作，下面开始贴磁钢的作业，顶升机构2的顶升气缸205伸出，把顶升架206顶起，由于顶升架206与托盘2连接，因此顶升气缸205带动设置有转盘105的托盘102升起，把转盘105抬升到送料机构3的下面，使电机转子与导料槽311相接，此时，电机转子的内壁与导料槽311出料口相对应，摄像头110对电机转子磁钢槽的位置进行视觉检测，若电机转子上的磁钢槽与导料槽311没有对应，控制系统驱动伺服电机动作，使电机转子上的磁钢槽与导料槽311相对，若正好相对则无需动作，然后气缸Ⅰ303推动推板Ⅰ304进而推动磁钢沿储料槽302前进至推板Ⅱ308处,气缸Ⅱ307再推动推板Ⅱ308向下移动，将储料槽302中的第一排磁钢向下推，推到与推板Ⅲ306对应的位置，然后，气缸Ⅲ305把推板Ⅲ306向右推，将磁钢推到与推板Ⅳ310对应的位置，气缸Ⅳ309推动推板Ⅳ310沿导料槽311向下推磁钢到电机转子内壁上，完成一次送料，然后，控制系统控制伺服电机107运转，带动转盘105转动，转盘105转至需要安装磁钢的位置停下，然后送料机构3再次重复上面的动作，完成送料，直到把所有磁钢贴完。在此过程中，霍尔开关会检测从导料槽311导出的相临两磁钢磁性是否相反，若不相反，即同时为N极或S极时，系统自动报警，保证磁钢装配的准确性。
[0026] 顶升气缸205缩回，从而带着转盘105也随之下降，此时气缸Ⅴ104再次伸出，然后用其他机器设备把贴好磁钢的电机转子取出，在转盘105上重新放新的需要贴磁钢的电机转子，在储料槽302内放入电机转子磁钢，然后再次开始工作。如此的反复的工作，实现了贴磁钢的自动化。
