CN107546937A - 无刷直流电机后盖组件自动压装分选机及压装分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机及压装分选方法，该压装分选机包括设置于底座上的磁钢整形模组、第一移载机器人、转轴压装模组、转轴送料模组、转轴方向识别模组、第二移载机器人，磁钢整形模组包括伺服旋转工装、第一伺服电缸、连接在第一伺服电缸上的整形压头、第一固定台面，转轴压装模组上设有压装工装、第二伺服电缸、压装压头、第二固定台面，转轴方向识别模组包含步进电机、旋转治具、光纤传感器、第三固定台面，第一移载机器人动作范围包含磁钢整形模组与压装工装所处位置，第二移载机器人动作范围包含转轴方向识别模组与压装工装所处位置。本发明减少手啤机压制人为造成的误差，确保零部件压装品质的一致性。

Description

无刷直流电机后盖组件自动压装分选机及压装分选方法

技术领域

本发明涉及自动压装技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机及压装分选方法。

背景技术

近年来，随着消费级多翼无人机市场的迅速崛起，无刷微型直流电机作为无人机的动力部分，其性能品质也显得越来越重要。其中电机的振动幅度对于无人机的性能有着重要影响。在飞行过程中，电机一般会带来较强烈的振动，一旦减震控制不好，就会在飞行过程中产生很大的加速度，势必会带来陀螺输出的变化，进而引起角度变化，电机就会延误动作，最后给用户的直观感觉就是无人机不平稳。

据加速度和重量的增加会给整个电机系统带来更大的压力，无人机之所以能悬停，可以做航拍，是因为微机电系统可以检测无人机在飞行过程中的俯仰角和滚转角变化。当电机控制系统检测到角度变化后，就可以控制电机向相反的方向转动，进而达到稳定的效果。专业级无人机至少需要用到四至六颗无刷电机，用来驱动无人机的旋翼，电机驱动控制器则用来控制无人机的速度与方向。电机控制系统对无人机的稳定性至关重要，因此，专业级无人机的电机系统要更精准可靠，这也是无人机电机领域的电机企业需要改进的方向。

目前无人机电机企业在组装电机时，大部分用手啤机进行轴、轴承、前盖、后盖的压装，在压装过程中不能有效的控制力和位置，造成压装效率低、过压、压不到位、压伤、压偏等现象，严重影响无人机的性能，使得无人机最终出现寿命过短、飞行不平稳等现象。

本发明根据市场需要，开发出一款无人机直流无刷电机组件自动压装、自动检测的智能设备，解决了直流无刷电机因人工压装造成的品质问题，大大提升了无人机的动力性能，使得无人机飞行更平稳、更安静。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种控制精确、判断准确的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机及压装方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一方面，本发明提供一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，包括底座、磁钢整形模组、第一移载机器人、转轴压装模组、转轴方向识别模组、转轴送料模组、第二移载机器人；

磁钢整形模组、第一移载机器人、转轴压装模组、转轴方向识别模组、转轴送料模组、第二移载机器人设置于底座上；

磁钢整形模组对电机后盖中粘好的磁钢进行整形，磁钢整形完毕后，第一移载机器人将符合整形压力范围的电机后盖搬移至转轴压装模组上，转轴经转轴送料模组送至转轴方向识别模组中，进行转轴方向识别，方向识别完成后，第二移载机器人将转轴搬至转轴压装模组上，并放入电机后盖的通孔内，转轴压装模组将转轴压入电机后盖，形成电机后盖组件，压装完毕后，第二移载机器人将符合压装力设定范围的电机后盖组件搬移放入良品框。

进一步地，所述磁钢整形模组包括伺服旋转工装、第一伺服电缸、整形压头、第一固定台面，伺服旋转工装固定于第一固定台面，绕轴心旋转，固定在第一伺服电缸的整形压头处于第一固定台面的正上方，第一伺服电缸固定连接在磁钢整形模组上，第一伺服电缸、整形压头、伺服旋转工装的中心在同一条直线上，第一伺服电缸驱动整形压头对伺服旋转工装上的磁钢进行下压整形。

进一步地，所述伺服旋转工装每旋转120°停留一次，磁钢整形模组上的第一伺服电缸驱动整形压头对磁钢进行整形压装第一次，然后伺服旋转工装旋转120°，进行第二次整形压装，最后伺服旋转工装再次旋转120°，进行第三次整形压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。

进一步地，所述整形压头包括复位弹簧、整形杆、退出杆，退出杆安装在整形杆内部，可自由滑动，复位弹簧安装在退出杆的正下方。

进一步地，所述磁钢整形模组的控制系统与第一移载机器人的控制系统相连接，所述磁钢整形模组可设定整形压力范围，并将整形压力信息反馈至第一移载机器人进行辨别。

进一步地，所述转轴方向识别模组包括步进电机、旋转治具、光纤传感器、第三固定台面，所述转轴送料模组通过输送架将转轴传输至旋转治具上，旋转治具固定在第二固定台面上，旋转治具驱动转轴绕轴心旋转，固定在第二固定台面上的光纤传感器感应转轴，通过与光纤传感器电连接的步进电机驱动旋转治具调整转轴的角度，直至感应到转轴的扁位。

进一步地，所述转轴压装模组包括压装工装、第二伺服电缸、压装压头、第二固定台面，压装工装固定在第二固定台面上，固定在第二伺服电缸的压装压头处于第二固定台面的正上方，第二伺服电缸驱动压装压头将转轴压入压装工装上的电机后盖中形成电机后盖组件。

进一步地，所述转轴压装模组的控制系统与第二移载机器人的控制系统相连接，所述转轴压装模组可设定压装力范围，并将压装力信息反馈至第二移载机器人进行辨别。

另一方面，本发明还提供一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的压装分选方法，包括以下步骤：

A.人工将粘好磁钢的电机后盖放入磁钢整形模组的伺服旋转工装上；

B.伺服旋转工装绕圆周旋转，磁钢整形模组上的第一伺服电缸驱动整形压头对磁钢进行整形；

C.磁钢整形完毕，第一移载机器人将符合整形压力范围的电机后盖搬移至转轴压装模组的压装工装上，将不符合整形压力范围的电机后盖搬移至不良品框；

D.转轴经转轴送料模组送至转轴方向识别模组中，进行转轴方向识别；

E.方向识别完成，第二移载机器人将转轴搬至转轴压装模组的压装工装上方，并放入电机后盖的通孔内；

F.转轴压装模组上的第二伺服电缸驱动压装压头将转轴压入电机后盖，形成电机后盖组件；

G.压装完毕，第二移载机器人将符合压装力设定范围的电机后盖组件搬移放入良品框，将不符合压装力设定范围的电机后盖组件搬移放入不良品框。

进一步地，步骤B中，所述伺服旋转工装每旋转120°停留一次，磁钢整形模组上的第一伺服电缸驱动整形压头对磁钢进行整形压装第一次，然后伺服旋转工装旋转120°，进行第二次整形压装，最后伺服旋转工装再次旋转120°，进行第三次整形压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。

本发明的有益效果在于：通过磁钢整形模组三次整形提高磁钢与电机后盖的吻合度，通过转轴压装模组提高转轴与电机后盖组件的吻合度，最后利用移载机器人来剔除不良零部件，减少手啤机压制人为造成的误差，确保零部件压装品质的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的整体连接示意图；

图2是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的磁钢整形模组结构示意图；

图3是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的整形压头结构示意图；

图4是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的电机后盖组件结构示意图；

图5是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的转轴示意图；

图6是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的转轴方向识别模组结构示意图；

图7是本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的转轴压装模组结构示意图。

图中标记：1、磁钢整形模组；2、第一移载机器人；3、转轴压装模组；4、转轴方向识别模组；5、转轴送料模组；501、输送架；6、第二移载机器人；7、电机后盖；8、转轴；9、通孔；10、磁钢；11、电机后盖组件；12、底座；101、伺服旋转工装；102、第一伺服电缸；103、整形压头；104、第一固定台面；301、压装工装；302、第二伺服电缸；303、压装压头；304、第二固定台面；401、步进电机；402、旋转治具；403、光纤传感器；404、第三固定台面；1031、复位弹簧；1032、整形杆；1033、退出杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-7所示，本发明的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，包括底座12、设置于底座12上的磁钢整形模组1、第一移载机器人2、转轴压装模组3、转轴送料模组4、转轴方向识别模组5、第二移载机器人6。磁钢整形模组1包括伺服旋转工装101、第一伺服电缸102、连接在第一伺服电缸102上的整形压头103、第一固定台面104，转轴压装模组3上设有压装工装301、第二伺服电缸302、压装压头303、第二固定台面304，转轴方向识别模组4包含步进电机401、旋转治具402、光纤传感器403、第三固定台面404。第一移载机器人2动作范围包含磁钢整形模组1与压装工装301所处位置，可将电机后盖7搬移至转轴压装模组3的压装工装301上。第二移载机器人6动作范围包含转轴方向识别模组4与压装工装301所处位置，可将转轴8搬至转轴压装模组3相应位置，便于压装。

伺服旋转工装101固定于第一固定台面104，绕轴心旋转，每旋转120°停留一次。第一伺服电缸102固定连接在磁钢整形模组1上，第一伺服电缸102、整形压头103、伺服旋转工装101的中心在同一条直线上，第一伺服电缸102驱动整形压头103对磁钢进行下压整形。伺服旋转工装101绕轴心旋转，磁钢整形模组1上的第一伺服电缸102驱动整形压头103对磁钢进行整形压装第一次。然后伺服旋转工装101旋转120°，进行第二次压装。最后伺服旋转工装101再次旋转120°，进行第三次压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。

整形压头103包含复位弹簧1031、整形杆1032、退出杆1033，退出杆1033安装在整形杆1032内部，可以自由滑动，复位弹簧1031安装在退出杆1033的正下方。整形压头103整形完成退回过程中，由退出杆1033压紧电机后盖7，防止整形杆1032把电机后盖7带出。

磁钢整形模组1的控制系统与第一移载机器人2的控制系统相连接，便于传输信号。磁钢整形模组1可设定整形压力范围，并将整形压力信息反馈至第一移载机器人2进行辨别，当整形压力不符合时，第一移载机器人2将剔除不符合整形压力范围的零部件。

第一移载机器人2将电机后盖7从伺服旋转工装101上搬至转轴压装模组3，然后放入压装工装301中，压装工装301固定在第二固定台面304上，固定在第二伺服电缸302的压装压头303处于第二固定台面304的正上方，当压装压头303下压时，正好可以压住电机后盖7。

转轴送料模组5通过输送架501将转轴8传输至转轴方向识别模组4的旋转治具402上，旋转治具402固定在第二固定台面404上，旋转治具402驱动转轴8绕轴心旋转，固定在第二固定台面404上的光纤传感器403感应转轴8，通过与光纤传感器403电连接的步进电机401驱动旋转治具402调整转轴8的角度，直至感应到转轴8的扁位801。

第二移载机器人6将转轴方向识别模组4上的转轴8搬至转轴压装模组3相应位置，并放入电机后盖7的通孔9中，最后由转轴压装模组3上的第二伺服电缸302驱动压装压头303将转轴8压入电机后盖7，形成电机后盖组件11。

转轴压装模组3的控制系统与第二移载机器人6的控制系统相连接，转轴压装模组3可设定压装力范围，并将压装力信息反馈至第二移载机器人6进行辨别，当压装力不符合时，第二移载机器人6将剔除不符合压装力范围的零部件。

具体压装分选方法，其包括以下步骤：

A.人工将粘好磁钢10的电机后盖7放入磁钢整形模组1的伺服旋转工装101上。

B.伺服旋转工装101绕圆周旋转，磁钢整形模组1上的第一伺服电缸102驱动整形压头103对磁钢10进行整形，伺服旋转工装101每旋转120°停留一次，磁钢整形模组1上的第一伺服电缸102驱动整形压头103对磁钢进行整形压装第一次，然后伺服旋转工装101旋转120°，进行第二次整形压装，最后伺服旋转工装101再次旋转120°，进行第三次整形压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。

C.磁钢10整形完毕，第一移载机器人2将符合整形压力范围的所述电机后盖7搬移至转轴压装模组3的压装工装301上，将不符合整形压力范围的电机后盖7搬移至不良品框。

D.转轴8经转轴送料模组4送至转轴方向识别模组5中，进行转轴方向识别。

E.方向识别完成，第二移载机器人6将转轴8搬至转轴压装模组3的压装工装301上方，并放入电机后盖7的通孔9内。

F.转轴压装模组3上的第二伺服电缸302驱动压装压头303将转轴8压入电机后盖7，形成电机后盖组件11。

G.压装完毕，第二移载机器人6将符合压装力设定范围的电机后盖组件11搬移放入良品框，将不符合压装力设定范围的电机后盖组件11搬移放入不良品框。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：包括底座(12)、磁钢整形模组(1)、第一移载机器人(2)、转轴压装模组(3)、转轴方向识别模组(4)、转轴送料模组(5)、第二移载机器人(6)；

磁钢整形模组(1)、第一移载机器人(2)、转轴压装模组(3)、转轴方向识别模组(4)、转轴送料模组(5)、第二移载机器人(6)设置于底座(12)上；

磁钢整形模组(1)对电机后盖(7)中粘好的磁钢(10)进行整形，磁钢(10)整形完毕后，第一移载机器人(2)将符合整形压力范围的电机后盖(7)搬移至转轴压装模组(3)上，转轴(8)经转轴送料模组(4)送至转轴方向识别模组(5)中，进行转轴方向识别，方向识别完成后，第二移载机器人(6)将转轴(8)搬至转轴压装模组(3)上，并放入电机后盖(7)的通孔(9)内，转轴压装模组(3)将转轴(8)压入电机后盖(7)，形成电机后盖组件(11)，压装完毕后，第二移载机器人(6)将符合压装力设定范围的电机后盖组件(11)搬移放入良品框。

2.如权利要求1所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述磁钢整形模组(1)包括伺服旋转工装(101)、第一伺服电缸(102)、整形压头(103)、第一固定台面(104)，伺服旋转工装(101)固定于第一固定台面(104)，绕轴心旋转，固定在第一伺服电缸(102)的整形压头(103)处于第一固定台面(104)的正上方，第一伺服电缸(102)固定连接在磁钢整形模组(1)上，第一伺服电缸(102)、整形压头(103)、伺服旋转工装(101)的中心在同一条直线上，第一伺服电缸(102)驱动整形压头(103)对伺服旋转工装(101)上的磁钢(10)进行下压整形。

3.如权利要求2所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述伺服旋转工装(101)每旋转120°停留一次，磁钢整形模组(1)上的第一伺服电缸(102)驱动整形压头(103)对磁钢进行整形压装第一次，然后伺服旋转工装(101)旋转120°，进行第二次整形压装，最后伺服旋转工装(101)再次旋转120°，进行第三次整形压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。

4.如权利要求2所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述整形压头(103)包括复位弹簧(1031)、整形杆(1032)、退出杆(1033)，退出杆(1033)安装在整形杆(1032)内部，可自由滑动，复位弹簧(1031)安装在退出杆(1033)的正下方。

5.如权利要求1所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述磁钢整形模组(1)的控制系统与第一移载机器人(2)的控制系统相连接，所述磁钢整形模组(1)可设定整形压力范围，并将整形压力信息反馈至第一移载机器人(2)进行辨别。

6.如权利要求1所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述转轴方向识别模组(4)包括步进电机(401)、旋转治具(402)、光纤传感器(403)、第三固定台面(404)，所述转轴送料模组(5)通过输送架(501)将转轴(8)传输至旋转治具(402)上，旋转治具(402)固定在第二固定台面(404)上，旋转治具(402)驱动转轴(8)绕轴心旋转，固定在第二固定台面(404)上的光纤传感器(403)感应转轴(8)，通过与光纤传感器(403)电连接的步进电机(401)驱动旋转治具(402)调整转轴(8)的角度，直至感应到转轴(8)的扁位(801)。

7.如权利要求1所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述转轴压装模组(3)包括压装工装(301)、第二伺服电缸(302)、压装压头(303)、第二固定台面(304)，压装工装(301)固定在第二固定台面(304)上，固定在第二伺服电缸(302)的压装压头(303)处于第二固定台面(304)的正上方，第二伺服电缸(302)驱动压装压头(303)将转轴(8)压入压装工装(301)上的电机后盖(7)中形成电机后盖组件(11)。

8.如权利要求1所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机，其特征在于：所述转轴压装模组(3)的控制系统与第二移载机器人(6)的控制系统相连接，所述转轴压装模组(3)可设定压装力范围，并将压装力信息反馈至第二移载机器人(6)进行辨别。

9.一种无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的压装分选方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.人工将粘好磁钢(10)的电机后盖(7)放入磁钢整形模组(1)的伺服旋转工装(101)上；

B.伺服旋转工装(101)绕圆周旋转，磁钢整形模组(1)上的第一伺服电缸(102)驱动整形压头(103)对磁钢(10)进行整形；

C.磁钢(10)整形完毕，第一移载机器人(2)将符合整形压力范围的电机后盖(7)搬移至转轴压装模组(3)的压装工装(301)上，将不符合整形压力范围的电机后盖(7)搬移至不良品框；

D.转轴(8)经转轴送料模组(4)送至转轴方向识别模组(5)中，进行转轴方向识别；

E.方向识别完成，第二移载机器人(6)将转轴(8)搬至转轴压装模组(3)的压装工装(301)上方，并放入电机后盖(7)的通孔(9)内；

F.转轴压装模组(3)上的第二伺服电缸(302)驱动压装压头(303)将转轴(8)压入电机后盖(7)，形成电机后盖组件(11)；

G.压装完毕，第二移载机器人(6)将符合压装力设定范围的电机后盖组件(11)搬移放入良品框，将不符合压装力设定范围的电机后盖组件(11)搬移放入不良品框。

10.如权利要求9所述的无刷直流电机后盖组件自动压装分选机的压装分选方法，其特征在于：步骤B中，所述伺服旋转工装(101)每旋转120°停留一次，磁钢整形模组(1)上的第一伺服电缸(102)驱动整形压头(103)对磁钢进行整形压装第一次，然后伺服旋转工装(101)旋转120°，进行第二次整形压装，最后伺服旋转工装(101)再次旋转120°，进行第三次整形压装，确保磁钢径向和轴向均达到贴合标准。