一种电机转子与换向器的组装设备

摘要

本发明提供了一种电机转子与换向器的组装设备，包括换向器供料装置、视觉装置、转子上料装置、组装装置和PLC；换向器供料装置包括换向器移动机构和换向器夹具；换向器供料装置用于将换向器移送到组装装置；换向器移动机构能够将换向器送到视觉装置的下方；视觉装置包括视觉支架、用于获取换向器角度的换向器相机、用于获取转子角度的转子相机和光源；组装装置包括转子旋转机构和转子装配升降机构。本发明提供的一种电机转子与换向器的组装设备，其实现换向器与电子转子的自动化组装，具有自动化程度高、结构紧凑简洁、生产效率高、装配质量稳定等特性，以解决传统手工或半机械化操作中产能低、产品质量不能保证等问题。

权利要求

1.一种电机转子与换向器的组装设备，其特征在于，包括换向器供料装置、视觉装置、转子上料装置、组装装置和PLC；

所述换向器供料装置包括换向器移动机构和换向器夹具；所述换向器夹具在所述换向器移动机构上移动；所述换向器供料装置用于将换向器移送到所述组装装置；所述换向器移动机构能够将换向器送到视觉装置的下方；

所述视觉装置包括视觉支架、用于获取换向器角度的换向器相机、用于获取转子角度的转子相机和光源；所述视觉装置获取的换向器和转子的角度传送给所述PLC；所述PLC根据换向器和对应转子的角度调节对应的转子角度，并向所述组装装置发送相应命令；所述转子相机位于所述组装装置的上方；

所述转子上料装置用于将转子移送到所述组装装置；

所述组装装置包括转子旋转机构和转子装配升降机构；所述转子旋转机构能够根据所述PLC指令调整所述转子的角度；所述组装装置用于组装转子和换向器；所述转子装配升降机构能够带动所述转子旋转机构上升或下降，所述电机转子与换向器的组装设备还包括下料机械手；下料机械手包括三个用于夹取产品的夹爪，所述电机转子与换向器的组装设备还包括中转机械手；中转机械手包括三个用于夹取产品的夹爪；转子中转装置用于将组装好的转子换向器从组装装置中转到下料机械手，所述转子中转装置和所述转子上料装置分设在所述组装装置的两侧，所述换向器相机和所述转子相机为CCD工业相机，所述换向器供料装置还包括三通道振动盘；所述换向器移动机构包括横向放置的换向器移动导轨和驱动所述换向器夹具移动的换向器气缸；所述换向器移动导轨的一端与所述三通道振动盘相连接，另一端延伸到所述换向器相机的正下方，所述换向器夹具包括三个换向器气爪和固定所述换向器气爪的气爪连接板，所述转子旋转机构包括三个调节组件；所述调节组件包括能够夹紧转子的转子夹具、能够带动转子转动的转轴、转子电机和用于安装转子电机的电机安装座，所述转子装配升降机构包括丝杆、在丝杆上移动的滑块和带动丝杆转动的驱动组件；滑块与转子旋转机构固定连接；驱动组件包括丝杆电机、主动轮、从动轮、皮带和导轴；主动轮与丝杆电机的输出轴相连接；从动轮与丝杆相连接；

主动轮和从动轮通过皮带连接，所述转子上料装置包括移动机构、将转子旋转的上料机械手和安装在所述上料机械手上的夹具；所述夹具包括三个夹爪。

说明书

一种电机转子与换向器的组装设备

技术领域

[0001] 本发明涉及设备的技术领域，具体涉及一种电机转子与换向器的组装设备。

背景技术

[0002] 电机换向器的安装是电机生产中极其重要的工序，在电机行业中，组装转子、换向器的组装，主要有两种方式：一种是纯手工操作，先用镊子夹一个换向器放到固定的工装里，然后用另一支手把转子按一定的方向放到 固定的工装上，按动开关，在气动冲床的作用下，把换向器压到转子里，然后再重复上面的 动作压入铜介子；另一种是半自动操作，先用振动盘把换向器送到一个活动的推换向器杆的顶端，然后人工把转子按一定的方向放到固定的工装内，按动开关，活动的推换向器杆在气缸的推动下把换向器压入转子，然后再重复上面的动作压入铜介子。这两种方式产能都比较低下；且转子定位不准，进而导致产品品质得不到保证因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种电机转子与换向器的组装设备，其实现换向器与电子转子的自动化组装，具有自动化程度高、结构紧凑简洁、生产效率高、装配质量稳定等特性，以解决传统手工或半机械化操作中产能低、产品质量不能保证等问题。

[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种电机转子与换向器的组装设备，包括换向器供料装置、视觉装置、转子上料装置、组装装置和PLC；

[0005] 换向器供料装置包括换向器移动机构和换向器夹具；换向器夹具在换向器移动机构上移动；换向器供料装置用于将换向器移送到组装装置；换向器移动机构能够将换向器送到视觉装置的下方；

[0006] 视觉装置包括视觉支架、用于获取换向器角度的换向器相机、用于获取转子角度的转子相机和光源；相机用于获取换向器角度和转子角度，并将数据传送给PLC；PLC根据换向器角度和对应转子调节对应的转子角度，并向组装装置发送相应命令；转子相机位于组装装置的上方；

[0007] 转子上料装置用于将转子移送到组装装置；

[0008] 组装装置包括转子旋转机构和转子装配升降机构；转子旋转机构能够根据PLC指令调整转子的角度；组装装置用于组装转子和换向器；转子装配升降机构能够带动转子旋转机构上升或下降。

[0009] 根据本发明的另一具体实施方式，电机转子与换向器的组装设备还包括下料机械手；下料机械手包括三个用于夹取产品的夹爪。

[0010] 根据本发明的另一具体实施方式，电机转子与换向器的组装设备还包括中转机械手；中转机械手包括三个用于夹取产品的夹爪；转子中转装置用于将组装好的转子换向器从组装装置中转到下料机械手。

[0011] 根据本发明的另一具体实施方式，转子中转装置和转子上料装置分设在组装装置的两侧。

[0012] 根据本发明的另一具体实施方式，换向器相机和转子相机为CCD工业相机。

[0013] 根据本发明的另一具体实施方式，换向器供料装置还包括三通道振动盘；换向器移动机构包括横向放置的换向器移动导轨和驱动换向器夹具移动的换向器气缸；换向器移动导轨的一端与三通道振动盘与相连接，另一端延伸到换向器相机的正下方。

[0014] 根据本发明的另一具体实施方式，换向器夹具包括三个换向器气爪和固定换向器气爪的气爪连接板。

[0015] 根据本发明的另一具体实施方式，转子旋转机构包括三个调节组件；调节组件包括能够夹紧转子的转子夹具和能够带动转子转动的转轴、转子电机和用于安装转子电机的电机安装座。

[0016] 根据本发明的另一具体实施方式，转子装配升降机构42包括丝杆、在丝杆上移动的滑块和带动丝杆转动的驱动组件；滑块与转子旋转机构固定连接；驱动组件包括丝杆电机、主动轮、从动轮、皮带和导轴；主动轮与丝杆电机的输出轴相连接；从动轮与丝杆相连接；主动轮和从动轮通过皮带连接。

[0017] 根据本发明的另一具体实施方式，转子上料装置包括移动机构、可以将转子旋转的上料机械手和安装在上料机械手上的夹具；夹具包括三个夹爪。

[0018] 换向器夹具从换向器震动盘后的翻转机构上同时抓住三个换向器，经过换向器相机的下方时拍照三次记录三个换向器的各自基本角度并送给PLC,然后前行等待转子拍照。

[0019] 上料机械手从喷胶机上拔出喷好胶的转子，旋转90度并移动到组装装置上方，组装装置上升接住转子，下降到转子相机的焦距出拍照；转子相机拍照后并将角度信息送给PLC，PLC比较之前的换向器的角度经过换算给出每个转子要旋转的角度值，指挥转子旋转机构调整每个转子的角度；同时，换向器夹具继续前移到组装装置的上方，组装机构带着已经旋转好角度的转子上升到一定高度，与相应的换向器配合，完成转子和换向器的装配。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0021] 本发明具有三个气爪，对应转子旋转机构的三个调节组件，能够同时夹取多个产品，提高效率；转子旋转机构能够根据PLC指令调整所述转子的角度，实现自动化组装；本发明设有视觉装置，可以检测换向器、转子的缺陷，有利于降低废品率；本发明通过夹具提高产品的上料速度其实现换向器与电子转子的自动化组装，具有自动化程度高、结构紧凑简洁、生产效率高、装配质量稳定等特性，以解决传统手工或半机械化操作中产能低、产品质量不能保证等问题。

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

[0023] 图1是电机转子与换向器的组装设备的结构示意图；

[0024] 图2是电机转子与换向器的组装设备的换向器供料装置的结构示意图；

[0025] 图3是电机转子与换向器的组装设备的转子上料装置的结构示意图；

[0026] 图4是电机转子与换向器的组装设备的组装装置的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 本实施例提供了一种电机转子与换向器的组装设备，用于组装转子和换向器，如图1‑4所示，包括换向器供料装置1、视觉装置2、转子上料装置3、组装装置4、PLC、中转机械手5和下料机械手6。

[0028] 换向器供料装置1包括换向器移动机构11、换向器夹具12和三通道振动盘13；换向器夹具12在换向器移动机构11上移动；换向器供料装置1用于将换向器移送到组装装置4；换向器移动机构11能够将换向器送到视觉装置2的下方；换向器移动机构11包括横向放置的换向器移动导轨111和驱动换向器夹具12移动的换向器气缸112；换向器移动导轨111的一端与三通道振动盘13与相连接，另一端延伸到视觉装置2的正下方；换向器夹具12包括三个换向器气爪和固定换向器气爪的气爪连接板竖直放置的滑轨、在滑轨上滑动的夹具和缓冲器；夹具包括气爪和气爪连接板；气爪连接板一端连接气爪，另一端在滑轨上滑动。

[0029] 视觉装置2包括视觉支架21、换向器相机22、转子相机23和光源24；换向器相机22和转子相机23为CCD工业相机，换向器相机22和转子相机23分别用于获取换向器角度和转子角度，并将数据传送给PLC；PLC根据换向器角度和对应转子调节对应的转子角度，并向组装装置4发送相应命令；转子相机23位于组装装置4的上方；

[0030] 转子上料装置3用于将转子移送到组装装置4；转子上料装置3包括移动机构31、可以将转子旋转的上料机械手32和安装在上料机械手32上的夹具；移动机构31包括移动导轨、固定移动导轨的机座和移动气缸；上料机械手32包括旋转气缸、气缸固定架和上下料转轴；旋转气缸设置在气缸固定架上；气缸固定架在移动气缸的带动下移动导轨上移动；气缸固定架包括两块固定旋转气缸的气缸固定板和连接两块气缸固定板的连接板；气缸固定板上设有供旋转气缸的伸出轴伸出的开口；上下料转轴的一端与旋转气缸的输出轴连接，另一端与夹具固定连接；夹具33包括三个夹爪、三个夹爪气缸和一个固定夹爪的夹爪连接板；夹爪连接板与上下料转轴固定连接；三个夹爪成直线排列在夹爪连接板上。

[0031] 组装装置4包括转子旋转机构41和转子装配升降机构42；转子旋转机构41能够根据PLC指令调整转子的角度；组装装置4用于组装转子和换向器；转子装配升降机构42能够带动转子旋转机构41上升或下降；转子旋转机构41包括三个调节组件411；调节组件411包括能够夹紧转子的转子夹具和能够带动转子转动的转轴、转子电机和用于安装转子电机的电机安装座；转子装配升降机构42包括丝杆、在丝杆上移动的滑块和带动丝杆转动的驱动组件；滑块与转子旋转机构41固定连接；驱动组件包括丝杆电机、主动轮、从动轮、皮带和导轴；主动轮与丝杆电机的输出轴相连接；从动轮与丝杆相连接；主动轮和从动轮通过皮带连接。

[0032] 下料机械手6包括三个用于夹取产品的夹爪。

[0033] 中转机械手5包括三个用于夹取产品的夹爪；转子中转装置用于将组装好的转子换向器从组装装置4中转到下料机械手6；转子中转装置和转子上料装置3分设在组装装置4的两侧。

[0034] 换向器夹具3312从换向器震动盘后的翻转机构上同时抓住三个换向器，经过换向器相机22的下方时拍照三次记录三个换向器的各自基本角度并送给PLC,然后前行等待转子拍照。

[0035] 上料机械手32从喷胶机上拔出喷好胶的转子，旋转90度并移动到组装装置4上方，组装装置4上升接住转子，下降到转子相机23的焦距出拍照；转子相机23拍照后并将角度信息送给PLC，PLC比较之前的换向器的角度经过换算给出每个转子要旋转的角度值，指挥转子旋转机构41调整每个转子的角度；同时，换向器夹具12继续前移到组装装置4的上方，组装机构带着已经旋转好角度的转子上升到一定高度，与相应的换向器配合，完成转子和换向器的装配。

[0036] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0037] 本发明具有三个气爪，对应转子旋转机构41的三个调节组件411，能够同时夹取多个产品，提高效率；转子旋转机构41能够根据PLC指令调整所述转子的角度，实现自动化组装；本发明设有视觉装置2，可以检测换向器、转子的缺陷，有利于降低废品率；本发明通过夹具33提高产品的上料速度其实现换向器与电子转子的自动化组装，具有自动化程度高、结构紧凑简洁、生产效率高、装配质量稳定等特性，以解决传统手工或半机械化操作中产能低、产品质量不能保证等问题。

[0038] 虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。