CN105553193A - 转子铁芯装配装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子铁芯装配装置及装配方法，旨在解决转子铁芯装配自动化程度低，转子铁芯定位精度低，装配效率低，容易出现不合格产品的不足。该发明包括安装座、支撑板和支架、压紧整形机构，支撑板上设有进料通道、推出活塞缸，支撑板上安装有可升降的回转盘，支撑板上设有固定定型头和移动定型头，移动定型头连接进料活塞缸伸缩杆，推出活塞缸伸缩杆前端连接有拨料架；回转盘上活动安装有弹性顶杆，压紧整形机构下端设有可上下升降的芯轴，芯轴外套接有整形退料套，芯轴上套接有压紧弹簧，整形退料套上活动安装有若干根弹性定位芯以及若干个整形槽形刀，靠近弹性定位芯上端位置设有定位感应器；压紧整形机构侧边安装有抓取机构。

Description

转子铁芯装配装置及装配方法

技术领域

本发明涉及一种转子铁芯装配装置，更具体地说，它涉及一种高效转子铁芯装配装置及装配方法。

背景技术

转子铁芯是电机的重要组成部分，在转子装配的过程中依次需要装配副平衡块、铁芯、磁钢、挡片、主平衡块，最后进行铆接下料，铁芯上设置有磁钢安装槽以及铆接孔，以便磁钢的装配以及铆钉的铆接，因此在铁芯装配的过程中需要确保精准的装配位置。但是现有技术中，转子铁芯装配自动化程度低，装配位置定位精度低，装配效率低，容易出现不合格产品。

中国专利公告号CN203679703U，公开了一种转子铁芯定位装置，包括底板，第一定位件可拆卸设置在底板上，第一定位件与转子铁芯的轴线方向上的第一通孔相适配以将转子铁芯定位在底板上，平衡垫块可拆卸设置在底板上以使转子铁芯的端面平行于底板所在的平面，平衡垫块的外径大于第一通孔的直径。转子铁芯定位装置能够使转子铁芯立在底板上，为转子铁芯的装配自动化作必要的准备，但是这种装置自动化程度低，定位精度低，定位不便，从而影响产品的装配质量。

发明内容

本发明克服了转子铁芯装配自动化程度低，转子铁芯定位精度低，装配效率低，容易出现不合格产品的不足，提供了一种转子铁芯装配装置及装配方法，转子铁芯转盘过程自动化程度高，装配效率高，转子铁芯定位精准，装配过程中将不合格的转子铁芯剔除，使装配过程中不易出现不合格的产品，装配质量高。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种转子铁芯装配装置，包括安装在电机转子装配线上的安装座、连接在安装座上的支撑板和支架、可平移安装在支架上的压紧整形机构，支撑板上设有进料通道、推出活塞缸，支撑板上靠近进料通道一端安装有可升降的回转盘，支撑板上进料通道的两侧分别设有固定定型头和移动定型头，移动定型头连接进料活塞缸伸缩杆，推出活塞缸伸缩杆前端连接有拨料架，拨料架靠近固定定型头设置；回转盘上活动安装有弹性顶杆，弹性顶杆上端伸出回转盘上表面，压紧整形机构下端设有可上下升降的芯轴，芯轴外套接有整形退料套，芯轴上套接有压紧弹簧，压紧弹簧下端抵接在整形退料套内表面上，整形退料套上活动安装有若干根和转子铁芯上的铆接孔对应设置的弹性定位芯以及若干个和转子铁芯上磁钢槽对应设置的整形槽形刀，弹性定位芯伸出整形退料套下表面，整形槽形刀下端设置在整形退料套内，靠近弹性定位芯上端位置设有定位感应器；压紧整形机构侧边安装有用于抓取移动转子铁芯的抓取机构。

转子铁芯装配时，首先转子铁芯从进料通道输送到支撑板上靠近回转盘位置，然后进料活塞缸工作推动转子铁芯到回转盘上，固定定型头和移动定型头对转子铁芯初步定位；接下去压紧整形机构向下移动使芯轴插接到转子铁芯上的通孔中，整形退料套下端接触到转子铁芯上表面上；然后回转盘一边转动一边上升运动，带动转子铁芯一起转动并向上升起，弹性顶杆抵接在转子铁芯下表面上，使回转盘更加容易带动转子铁芯转动，甚至弹性顶杆可以滑动到转子铁芯的铆接孔下端开口位置，便于带动转子铁芯和回转盘一起转动。由于整形退料套内安装有压紧弹簧，整形退料套被向上顶起一定距离，转子铁芯和整形退料套之间发生相互转动使弹性定位芯插入转子铁芯上的铆接孔进行定位；如果所有弹性定位芯分别插入到对应的转子铁芯上的铆接孔后，定位感应器检测到信号，压紧整形机构继续向下移动，驱动整形槽形刀插入到转子铁芯上的磁钢槽内，完成定位；如果有弹性定位芯不能插入到转子铁芯上的铆接孔内，定位感应器检测到弹性定位芯未插入信号，判断该转子铁芯不合格，推出活塞缸工作，带动拨料架将不合格的转子铁芯拨出；完成定位后，回转盘和压紧整形机构回位，然后压紧整形机构平移，使抓取机构移动到定位完成的转子铁芯上方，然后抓取机构工作抓取转子铁芯移动到转子铁芯装配位置的托盘上与副平衡块匹配。转子铁芯装配过程中通过固定定型头和移动定型头进行初步定位，然后通过回转盘、整形退料套、弹性定位芯、整形槽形刀的配合对转子铁芯进行精准定位，然后通过抓取机构将精准定位后的转子铁芯移动到转子铁芯装配位置的托盘上与副平衡块匹配。整个过程自动化程度高，装配效率高，转子铁芯定位精准，装配过程中将不合格的转子铁芯剔除，使装配过程中不易出现不合格的产品，装配质量高。

作为优选，抓取机构包括升降活塞缸、抽芯活塞缸，升降活塞缸伸缩杆端部连接升降架，抽芯活塞缸安装在升降架上，升降架上紧固连接涨紧轴，涨紧轴上设有安装孔，抽芯活塞缸伸缩杆端部连接涨芯，涨芯活动插接在安装孔内，涨紧轴靠近下端位置套接有退料套，退料套和升降架之间安装有缓冲弹簧，涨芯下端呈圆台状结构且外径从下往上逐渐减小，涨紧轴靠近下端部分均布设有若干片抓取片，相邻两抓取片之间设有间隙，抓取片内壁从下往上向内倾斜设置，涨芯下端外部与抓取片内壁适配贴合。

抓取机构工作时，压紧整形机构平移带动抓取机构运动到定位好的转子铁芯上方，升降活塞缸工作推动升降架向下移动，退料套下端接触转子铁芯上表面后停止移动，使涨紧轴的下端插接到转子铁芯中心孔中；然后抽芯气缸工作，伸缩杆回缩，拉动涨芯向上移动，圆台状的涨芯下端在向上移动的过程中将抓取片向外涨开，使抓取片涨紧在转子铁芯中心孔中，从而抓紧转子铁芯；然后升降活塞缸工作带动升降架向上升起，压紧整形机构平移带动抓取机构运动到转子铁芯装配位置，将转子铁芯放置到托盘上与副平衡块匹配，然后抽芯气缸和升降活塞缸回位。转子铁芯抓取移动过程平稳可靠，定位精准，保证了装配精度。

作为优选，回转盘上表面上和整形槽形刀对应设有若干个避让槽。避让槽防止整形槽形刀向下移动过程中损伤回转盘上表面。

作为优选，回转盘和支撑板之间紧固连接定位筒，回转盘可转动安装在定位筒内，回转盘外壁上轴向活动连接有由电机传动带动的传动轮，回转盘下端连接顶升活塞缸伸缩杆，回转盘下端与顶升活塞缸伸缩杆之间可转动连接，顶升活塞缸安装在安装座上。电机驱动传动轮转动，传动轮驱带动回转盘转动，顶升活塞缸工作推动回转盘上下升降运动，传动轮和回转盘之间可轴向移动，便于回转盘的升降运动。

作为优选，回转盘下端固定连接有T形的连接头，顶升活塞缸伸缩杆端部固定连接有转动座，连接头下端可转动连接在转动座上；弹性顶杆外壁上设有弹簧座，弹性顶杆下端伸出连接头并连接有限位螺母，弹性顶杆上弹簧座和连接头之间套接有抵接弹簧。这种结构设置便于回转盘的连接，结构平稳可靠。

作为优选，压紧整形机构包括压紧电机、传动套、丝杆、定位套、平移板，压紧电机连接在定位套上端，平移板连接在定位套下端，传动套可转动连接在定位套内，传动套与压紧电机输出轴连接，丝杆与传动套内壁传动连接，丝杆下端与芯轴同轴固定连接。压紧电机转动带动传动套转动，传动套带动丝杆上下移动，从而实现芯轴的上下移动。

作为优选，丝杆下端位置紧固连接有升降板，平移板上设有两根轴线与芯轴轴线平行的导向杆，两导向杆均活动套接在升降板上，整形退料套外套接有连接套，连接套与升降板紧固连接，定位感应器安装在连接套内壁上，平移板一边紧固连接平移活塞缸伸缩杆。升降板随芯轴移动上下移动，导向杆对升降板起到了很好的导向作用，使芯轴上下移动的过程中不会发生偏移现象，保证对转子铁芯的精准定位。平移活塞缸工作带动平移板平移运动，从而实现整个压紧整形机构的平移运动。

作为优选，支撑板上设有和进料通道平行设置的推出通道，拨料架和推出通道端部相对设置。推出通道的设置便于不合格的转子铁芯的移出。

作为优选，固定定型头和移动定型头相对的内侧面均呈内凹弧形结构。固定定型头和移动定型头在于转子铁芯接触的内表面呈弧形结构，与转子铁芯外壁更加匹配，对转子铁芯的初步定位更加精准。

一种转子铁芯装配方法，第一步：转子铁芯从进料通道输送到支撑板上靠近回转盘位置，然后进料活塞缸工作推动转子铁芯到回转盘上，固定定型头和移动定型头对转子铁芯初步定位；第二步：压紧整形机构向下移动使芯轴插接到转子铁芯中，整形退料套下端接触到转子铁芯上表面上；第四步：回转盘一边转动一边上升运动，带动转子铁芯一起转动；第三步：如果所有弹性定位芯分别插入到对应的转子铁芯上的铆接孔后，定位感应器检测到信号，压紧整形机构继续向下移动，驱动整形槽形刀插入到转子铁芯上的磁钢槽内，完成定位；如果有弹性定位芯不能插入到转子铁芯上的铆接孔内，定位感应器检测到弹性定位芯未插入信号，判断该转子铁芯不合格，推出活塞缸工作，带动拨料架将不合格的转子铁芯拨出；第四步：完成定位后，回转盘和压紧整形机构回位，然后压紧整形机构平移，使抓取机构移动到定位完成的转子铁芯上方，然后抓取机构工作抓取转子铁芯移动到转子铁芯装配位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）转子铁芯装配过程自动化程度高，装配效率高，转子铁芯定位精准，装配过程中将不合格的转子铁芯剔除，使装配过程中不易出现不合格的产品，装配质量高；（2）转子铁芯抓取移动过程平稳可靠，定位精准，保证了装配精度。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明的抓取机构的结构示意图；

图中：1、安装座，2、支撑板，3、支架，4、压紧整形机构，5、进料通道，6、推出活塞缸，7、回转盘，8、固定定型头，9、移动定型头，10、进料活塞缸，11、拨料架，12、弹性顶杆，13、芯轴，14、整形退料套，15、压紧弹簧，16、弹性定位芯，17、整形槽形刀，18、定位感应器，19、抓取机构，20、升降活塞缸，21、抽芯活塞缸，22、升降架，23、涨紧轴，24、安装孔，25、涨芯，26、退料套，27、缓冲弹簧，28、抓取片，29、避让槽，30、定位筒，31、传动轮，32、顶升活塞缸，33、连接头，34、转动座，35、弹簧座，36、限位螺母，37、抵接弹簧，38、压紧电机，39、传动套，40、丝杆，41、定位套，42、平移板，43、升降板，44、导向杆，45、连接套，46、推出通道，47、电机转子装配线，48、平移活塞缸。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种转子铁芯装配装置（参见附图1至3），包括安装在电机转子装配线47上的安装座1、连接在安装座上的支撑板2和支架3、可平移安装在支架上的压紧整形机构4，支撑板上设有进料通道5、推出活塞缸6，支撑板上靠近进料通道一端安装有可升降的回转盘7，支撑板上进料通道的两侧分别设有固定定型头8和移动定型头9，固定定型头和移动定型头相对的内侧面均呈内凹弧形结构，固定定型头紧固连接在支撑板上，移动定型头连接进料活塞缸10伸缩杆，推出活塞缸伸缩杆前端连接有拨料架11，拨料架靠近固定定型头设置，拨料架内表面呈内凹弧形结构，拨料架设置在固定定型头和移动定型头之间，拨料架下表面上设有用于避让固定定型头的凹槽，支撑板上设有和进料通道平行设置的推出通道46，拨料架和推出通道端部相对设置。回转盘上活动安装有一根弹性顶杆12，弹性顶杆上端伸出回转盘上表面。回转盘和支撑板之间紧固连接定位筒30，回转盘可转动安装在定位筒内，回转盘外壁上轴向活动连接有由电机传动带动的传动轮31，传动轮和电机输出轴之间皮带传动，回转盘下端连接顶升活塞缸32伸缩杆，回转盘下端与顶升活塞缸伸缩杆之间可转动连接，顶升活塞缸安装在安装座上。回转盘下端固定连接有T形的连接头33，顶升活塞缸伸缩杆端部固定连接有转动座34，连接头下端可转动连接在转动座上；弹性顶杆外壁上设有弹簧座35，弹性顶杆下端伸出连接头并连接有限位螺母36，弹性顶杆上弹簧座和连接头之间套接有抵接弹簧37。压紧整形机构下端设有可上下升降的芯轴13，芯轴外套接有整形退料套14。压紧整形机构包括压紧电机38、传动套39、丝杆40、定位套41、平移板42，压紧电机连接在定位套上端，压紧电机为一台扭矩可控的伺服电机，压紧力控制在30000N±5%，以保证转子铁芯被压紧。平移板连接在定位套下端，传动套可转动连接在定位套内，传动套与压紧电机输出轴连接，丝杆与传动套内壁传动连接，丝杆下端与芯轴同轴固定连接。丝杆下端位置紧固连接有升降板43，平移板上设有两根轴线与芯轴轴线平行的导向杆44，两导向杆均活动套接在升降板上，整形退料套外套接有连接套45，连接套与升降板紧固连接，平移板一边紧固连接平移活塞缸伸缩杆。支架上端安装有固定板，固定板上设有长条状的平移孔，传动套插接在平移孔内，压紧电机支撑在固定板上，平移板通过滑轨可滑动连接在固定板下表面上，支架两侧设有立板，立板连接在安装座和固定板之间。芯轴上套接有压紧弹簧15，压紧弹簧下端抵接在整形退料套内表面上，整形退料套上活动安装有三根和转子铁芯上的铆接孔对应设置的弹性定位芯16以及六个和转子铁芯上磁钢槽对应设置的整形槽形刀17，三个弹性定位芯均布设置，六个整形槽形刀均布设置，弹性定位芯伸出整形退料套下表面，整形槽形刀下端设置在整形退料套内，靠近弹性定位芯上端位置设有定位感应器18，定位感应器安装在连接套内壁上。回转盘上表面上和整形槽形刀对应设有六个避让槽29。压紧整形机构侧边安装有用于抓取移动转子铁芯的抓取机构19。抓取机构包括升降活塞缸20、抽芯活塞缸21，升降活塞缸伸缩杆端部连接升降架22，抽芯活塞缸安装在升降架上，升降架上紧固连接涨紧轴23，涨紧轴上设有安装孔24，抽芯活塞缸伸缩杆端部连接涨芯25，涨芯活动插接在安装孔内，涨紧轴靠近下端位置套接有退料套26，退料套和升降架之间安装有缓冲弹簧27，涨芯下端呈圆台状结构且外径从下往上逐渐减小，涨紧轴靠近下端部分均布设有若干片抓取片28，相邻两抓取片之间设有间隙，抓取片内壁从下往上向内倾斜设置，涨芯下端外部与抓取片内壁适配贴合。涨紧轴外壁上设有一圈限位凸环，退料套靠近上端内壁上设有一圈支撑凸环，支撑凸环支撑限位在限位凸环上。退料套上端设有一圈弹簧安装槽，缓冲弹簧下端安装在弹簧安装槽内。抓取片下端延伸出退料套下端，抓取片外壁和退料套内壁之间设有间隙。进料活塞缸、推出活塞缸、顶升活塞缸、平移活塞缸、升降活塞缸、抽芯活塞缸均为气缸。

一种转子铁芯装配方法，第一步：转子铁芯从进料通道输送到支撑板上靠近回转盘位置，然后进料活塞缸工作推动转子铁芯到回转盘上，固定定型头和移动定型头对转子铁芯初步定位；第二步：压紧整形机构向下移动使芯轴插接到转子铁芯中，整形退料套下端接触到转子铁芯上表面上；第四步：回转盘一边转动一边上升运动，带动转子铁芯一起转动；第三步：如果所有弹性定位芯分别插入到对应的转子铁芯上的铆接孔后，定位感应器检测到信号，压紧整形机构继续向下移动，驱动整形槽形刀插入到转子铁芯上的磁钢槽内，完成定位；如果有弹性定位芯不能插入到转子铁芯上的铆接孔内，定位感应器检测到弹性定位芯未插入信号，判断该转子铁芯不合格，推出活塞缸工作，带动拨料架将不合格的转子铁芯拨出；第四步：完成定位后，回转盘和压紧整形机构回位，然后压紧整形机构平移，使抓取机构移动到定位完成的转子铁芯上方，然后抓取机构工作抓取转子铁芯移动到转子铁芯装配位置。抓取机构工作时，压紧整形机构平移带动抓取机构运动到定位好的转子铁芯上方，升降活塞缸工作推动升降架向下移动，退料套下端接触转子铁芯上表面后停止移动，使涨紧轴的下端插接到转子铁芯中心孔中；然后抽芯气缸工作，伸缩杆回缩，拉动涨芯向上移动，圆台状的涨芯下端在向上移动的过程中将抓取片向外涨开，使抓取片涨紧在转子铁芯中心孔中，从而抓紧转子铁芯；然后升降活塞缸工作带动升降架向上升起，压紧整形机构平移带动抓取机构运动到转子铁芯装配位置，将转子铁芯放置到托盘上与副平衡块匹配，然后抽芯气缸和升降活塞缸回位。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种转子铁芯装配装置，其特征是，包括安装在电机转子装配线上的安装座、连接在安装座上的支撑板和支架、可平移安装在支架上的压紧整形机构，支撑板上设有进料通道、推出活塞缸，支撑板上靠近进料通道一端安装有可升降的回转盘，支撑板上进料通道的两侧分别设有固定定型头和移动定型头，移动定型头连接进料活塞缸伸缩杆，推出活塞缸伸缩杆前端连接有拨料架，拨料架靠近固定定型头设置；回转盘上活动安装有弹性顶杆，弹性顶杆上端伸出回转盘上表面，压紧整形机构下端设有可上下升降的芯轴，芯轴外套接有整形退料套，芯轴上套接有压紧弹簧，压紧弹簧下端抵接在整形退料套内表面上，整形退料套上活动安装有若干根和转子铁芯上的铆接孔对应设置的弹性定位芯以及若干个和转子铁芯上磁钢槽对应设置的整形槽形刀，弹性定位芯伸出整形退料套下表面，整形槽形刀下端设置在整形退料套内，靠近弹性定位芯上端位置设有定位感应器；压紧整形机构侧边安装有用于抓取移动转子铁芯的抓取机构。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯装配装置，其特征是，抓取机构包括升降活塞缸、抽芯活塞缸，升降活塞缸伸缩杆端部连接升降架，抽芯活塞缸安装在升降架上，升降架上紧固连接涨紧轴，涨紧轴上设有安装孔，抽芯活塞缸伸缩杆端部连接涨芯，涨芯活动插接在安装孔内，涨紧轴靠近下端位置套接有退料套，退料套和升降架之间安装有缓冲弹簧，涨芯下端呈圆台状结构且外径从下往上逐渐减小，涨紧轴靠近下端部分均布设有若干片抓取片，相邻两抓取片之间设有间隙，抓取片内壁从下往上向内倾斜设置，涨芯下端外部与抓取片内壁适配贴合。

3.根据权利要求1所述的转子铁芯装配装置，其特征是，回转盘上表面上和整形槽形刀对应设有若干个避让槽。

4.根据权利要求1所述的转子铁芯装配装置，其特征是，回转盘和支撑板之间紧固连接定位筒，回转盘可转动安装在定位筒内，回转盘外壁上轴向活动连接有由电机传动带动的传动轮，回转盘下端连接顶升活塞缸伸缩杆，回转盘下端与顶升活塞缸伸缩杆之间可转动连接，顶升活塞缸安装在安装座上。

5.根据权利要求4所述的转子铁芯装配装置，其特征是，回转盘下端固定连接有T形的连接头，顶升活塞缸伸缩杆端部固定连接有转动座，连接头下端可转动连接在转动座上；弹性顶杆外壁上设有弹簧座，弹性顶杆下端伸出连接头并连接有限位螺母，弹性顶杆上弹簧座和连接头之间套接有抵接弹簧。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的转子铁芯装配装置，其特征是，压紧整形机构包括压紧电机、传动套、丝杆、定位套、平移板，压紧电机连接在定位套上端，平移板连接在定位套下端，传动套可转动连接在定位套内，传动套与压紧电机输出轴连接，丝杆与传动套内壁传动连接，丝杆下端与芯轴同轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的转子铁芯装配装置，其特征是，丝杆下端位置紧固连接有升降板，平移板上设有两根轴线与芯轴轴线平行的导向杆，两导向杆均活动套接在升降板上，整形退料套外套接有连接套，连接套与升降板紧固连接，定位感应器安装在连接套内壁上，平移板一边紧固连接平移活塞缸伸缩杆。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的转子铁芯装配装置，其特征是，支撑板上设有和进料通道平行设置的推出通道，拨料架和推出通道端部相对设置。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的转子铁芯装配装置，其特征是，固定定型头和移动定型头相对的内侧面均呈内凹弧形结构。

10.一种权利要求1至9任意一项所述的转子铁芯装配方法，其特征是，第一步：转子铁芯从进料通道输送到支撑板上靠近回转盘位置，然后进料活塞缸工作推动转子铁芯到回转盘上，固定定型头和移动定型头对转子铁芯初步定位；第二步：压紧整形机构向下移动使芯轴插接到转子铁芯中，整形退料套下端接触到转子铁芯上表面上；第四步：回转盘一边转动一边上升运动，带动转子铁芯一起转动；第三步：如果所有弹性定位芯分别插入到对应的转子铁芯上的铆接孔后，定位感应器检测到信号，压紧整形机构继续向下移动，驱动整形槽形刀插入到转子铁芯上的磁钢槽内，完成定位；如果有弹性定位芯不能插入到转子铁芯上的铆接孔内，定位感应器检测到弹性定位芯未插入信号，判断该转子铁芯不合格，推出活塞缸工作，带动拨料架将不合格的转子铁芯拨出；第四步：完成定位后，回转盘和压紧整形机构回位，然后压紧整形机构平移，使抓取机构移动到定位完成的转子铁芯上方，然后抓取机构工作抓取转子铁芯移动到转子铁芯装配位置。