CN109194067A - 一种伺服电机自动化组装系统和后端盖轴承压入检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机组装方法，尤其涉及一种伺服电机自动化组装系统和后端盖轴承压入检测装置。一种伺服电机后端盖轴承压入检测装置，该装置包括分度转盘装置、自动压合装置和压合检测装置，分度转盘装置安装在安装机架中间，分度转盘装置上依次设置有上下料工位、后端盖检测工位、轴承上料工位、压合工位、压合检测工位和密封圈组装工位，各个工位上分别设置有载具；自动压合装置和压合检测装置分别对应压合工位和压合检测工位；该装置使得轴承组装的更加可靠，产品合格率也进一步提高，同时通过视觉检测，使得合格品和不合格品区分开来，方便后续的包装储运。

Description

一种伺服电机自动化组装系统和后端盖轴承压入检测装置

技术领域

本发明涉及一种电机组装方法，尤其涉及一种伺服电机自动化组装系统和后端盖轴承压入检测装置。

背景技术

伺服电机(servomotor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机包括机壳、转子、挡油板和后端盖，生产时，将上述各部件组合在一起。

伺服电机后端盖是伺服电机的尾端部件，需要安装轴承用于安置转子，并且需要安装密封圈与电机主体相连接，现有的轴承压入多数为手动压入或者利用一些其他设备进行压入。现有的设备存在的不足：1.压入过程难以保证压入的平稳性，检测反馈数据少，难以保证良品率；2.难以精确的控制压入的距离，容易对其产生不易察觉的损伤，影响伺服电机的性能与使用寿命；3.在进行大批量的轴承压入工作时，工人的劳动强度很大且效率较低。

申请人申请了一种伺服电机后端盖的轴承压入设备，后端盖轴承压入设备包括分度转盘装置、轴承进料装置、轴承搬运机械手装置、自动压合装置、密封圈组装装置、成品顶出装置和安装机架；分度转盘装置安装在安装机架中间，分度转盘装置上依次设置有上下料工位、轴承上料工位、压合工位和密封圈组装工位；轴承进料装置固定设置在安装机架上，轴承搬运机械手装置与轴承进料装置相衔接，将轴承从轴承进料装置搬运到分度转盘装置的轴承上料工位上；密封圈组装装置对应密封圈组装工位，固定设置在安装机架上，成品顶出装置对应上下料工位，固定设置在安装机架上；该设备提高工作效率，提高合格率，降低企业生产成本。

发明内容

为了解决了轴承压入深度不准确对工件造成的损伤问题以及部分不良品的分拣问题，本发明的目的是提供一种伺服电机后端盖轴承压入检测装置，该装置使得轴承组装的更加可靠，产品合格率也进一步提高，同时通过视觉检测，使得合格品和不合格品区分开来，方便后续的包装储运。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种伺服电机后端盖轴承压入检测装置，该装置包括分度转盘装置、自动压合装置和压合检测装置，分度转盘装置安装在安装机架中间，分度转盘装置上依次设置有上下料工位、后端盖检测工位、轴承上料工位、压合工位、压合检测工位和密封圈组装工位，各个工位上分别设置有载具；自动压合装置和压合检测装置分别对应压合工位和压合检测工位；

所述的自动压合装置包括固定基座、电动推力杆和升降压合架；固定基座固定设置在安装机架上，电动推力杆固定端固定设置在固定基座上，伸缩端与升降压合架相固定连接，升降压合架配合安装在固定基座的直线轴承中，所述的升降压合架下端设置有一定斜角的压头方便压合；所述的自动压合装置在工作时，由电动推力杆带动升降压合架下降，升降压合架下端的压头将轴承b压合到伺服电机后端盖a的圆孔中，完成组装；

所述的压合检测装置包括CCD检测相机、光源和安装支座；安装支座固定设置在安装机架上，CCD检测相机和光源安装在安装支座上，CCD检测相机位于光源中央圆孔的正上方；所述的压合检测装置在工作时，通过光源照亮正下方载具中的伺服电机后端盖a，由CCD检测相机检测轴承b压合到伺服电机后端盖a中的情况如何，若出现不合格品，则不进入后续加工。

作为进一步改进，所述的分度转盘装置包括第一电机、蜗轮蜗杆减速器和分度圆盘；第一电机安装在蜗轮蜗杆减速器输入端，蜗轮蜗杆减速器底座固定设置在安装机架上，分度圆盘固定安装在蜗轮蜗杆减速器输出轴上，载具共有六个，均匀布置在分度圆盘一周，载具两端设置有朝内的V形块，右端的V形块中有定位钉与伺服电机后端盖a的圆孔相配合。

本发明还公开了一种伺服电机自动化组装系统，该系统包括后端盖轴承压入设备，其特征在于，所述的后端盖轴承压入设备包括权利要求或所述的后端盖轴承压入检测装置。

本发明由于采用了上述的技术方案，该装置使得轴承组装的更加可靠，产品合格率也进一步提高，同时通过视觉检测，使得合格品和不合格品区分开来，方便后续的包装储运。采用本发明的装置提高工作效率，提高合格率，降低企业生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例各功能装置的爆炸结构示意图。

图2为分度转盘装置的爆炸结构示意图。

图3为载具的爆炸结构示意图。

图4为电机后端盖检测装置的爆炸结构示意图。

图5为轴承进料装置的爆炸结构示意图。

图6为轴承料仓机构的爆炸结构示意图。

图7为轴承送料机构的爆炸结构示意图。

图8为轴承搬运机械手装置的爆炸结构示意图。

图9为纵移夹取机构的爆炸结构示意图。

图10为出料机构的爆炸结构示意图。

图11为激光信息刻印装置的爆炸结构示意图。

图12为压合检测装置的结构示意图。

图13为密封圈组装装置的爆炸结构示意图。

图14为密封圈撑开机构的爆炸结构示意图。

图15为成品顶出装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

一种伺服电机自动化组装系统，该系统包括后端盖轴承压入设备，后端盖轴承压入设备如图1所示，包括分度转盘装置1、电机后端盖检测装置2、轴承进料装置3、轴承搬运机械手装置4、激光信息刻印装置5、自动压合装置6、压合检测装置7、密封圈组装装置8、成品顶出装置9和安装机架10；安装机架10用于固定安装其他装置；分度转盘装置1安装在安装机架10中间，用于带动工件在各工位之间流转，完成相应的工序，分度转盘装置1上依次设置有上下料工位、后端盖检测工位、轴承上料工位、压合工位、压合检测工位和密封圈组装工位；电机后端盖检测装置2对应后端盖检测工位，用于检测放置上的伺服电机后端盖是否合格，判断是否进入后续操作；轴承进料装置3固定设置在安装机架10上，用于待压入的轴承的上料；轴承搬运机械手装置4与轴承进料装置3相衔接，将轴承从轴承进料装置3搬运到分度转盘装置1的轴承上料工位上；激光信息刻印装置5固定设置在安装机架10上对应轴承上料工位，用于将电机后端盖的相关参数通过激光刻印至外壳上；自动压合装置6对应压合工位，用于将设置在电机后端盖上的轴承压入电机后端盖，完成组装；压合检测装置7与自动压合装置6相衔接对应压合检测工位，用于检测轴承的压合质量；密封圈组装装置8对应密封圈组装工位，固定设置在安装机架10上，与压合检测装置7相衔接，用于将密封圈嵌套在伺服电机后端盖上；成品顶出装置9对应上下料工位，固定设置在安装机架10上，用于将压入轴承装完密封圈的伺服电机后端盖轴顶出载具，由人工搬运出工作机；

如图2所示，所述的分度转盘装置1包括第一电机11、蜗轮蜗杆减速器12、分度圆盘13和载具14；第一电机11安装在蜗轮蜗杆减速器12输入端，蜗轮蜗杆减速器12底座固定设置在安装机架10上，分度圆盘13固定安装在蜗轮蜗杆减速器12输出轴上，载具14共有六个，均匀布置在分度圆盘13一周，用于固定放置伺服电机后端盖a，所述的载具14的结构示意图如图3所示，载具14两端设置有朝内的V形块142，用于和伺服电机后端盖a相配合定位，右端的V形块142中有定位钉141与伺服电机后端盖a的圆孔相配合，防止伺服电机后端盖a窜动；

所述的分度转盘装置1在工作时，由第一电机11驱动，带动分度圆盘13每次转动60度，停歇一会等待加工载具14中的工件，加工完成后再转60度加工后一工序，转动一周完成对一个工件的全部加工；

如图4所示，所述的电机后端盖检测装置2包括检测基座21、检测相机22、第一气缸23、升降遮光板24和第一线性导轨组件25；检测基座21固定设置在安装机架10上，检测相机22竖直安装在检测基座21上，正对与分度转盘装置1中的载具14，升降遮光板24通过第一线性导轨组件25安装在检测基座21上，可上下运动；第一气缸23固定端固定设置在检测基座21上，伸缩端与升降遮光板24相连接；

所述的电机后端盖检测装置2在工作时，当工件转动到检测相机22正下方时，由第一气缸23带动升降遮光板24竖直下降，实现遮光，由检测相机22检测载具14中的伺服电机后端盖a的轴承孔是否符合圆度要求，若不符合则人工剔除，不进入后续工位加工；

所述的电机后端盖检测装置2解决了部分轴承组装出错的问题，通过视觉检测后端盖圆孔的圆度，判断是否合格，能有效提高成品的良品率，并能有效减少轴承的浪费。

如图5所示，所述的轴承进料装置3包括轴承料仓机构31和轴承送料机构32；轴承料仓机构31和轴承送料机构32均固定设置在安装机架10上，轴承料仓机构31用于仓储轴承，并将其一个个放置到轴承送料机构32中；轴承送料机构32位于轴承料仓机构31下方，用于将单个轴承进行送料定位，便于轴承搬运机械手装置4夹取；

如图6所示，所述的轴承料仓机构31包括轴承料管311、连接法兰312、落料推杆313、料管转盘314、固定落料板315、第二蜗轮蜗杆减速器316、第二电机317和固定座318；轴承料管311通过连接法兰312安装在料管转盘314上，均匀布置料管转盘314一周，成90度夹角，四个轴承料管311内部用于放置轴承，轴承料管311下端设置有落料推杆313，用于控制轴承能否下落；料管转盘314固定设置在第二蜗轮蜗杆减速器316上端转轴上，固定落料板315固定设置在第二蜗轮蜗杆减速器316外箱体上，所述的固定落料板315开有圆孔c，恰能允许轴承下落；第二蜗轮蜗杆减速器316通过固定座318固定设置在轴承送料机构32底板上，第二电机317安装在第二蜗轮蜗杆减速器316输入端；

所述的轴承料仓机构31在工作时，由第二电机317驱动，经第二蜗轮蜗杆减速器316传动后带动料管转盘314每次转动90度；固定落料板315固定不动，当一个轴承料管311转动到圆孔c正上方时，打开落料推杆313，使得轴承料管311自固定落料板315圆孔c中落入轴承送料机构32，当一个轴承料管311落空后转动90度以实现更换轴承料管311，增加工作容量；

如图7所示，所述的轴承送料机构32包括送料底板321、送料导轨322、调节螺钉323、第二气缸324、移动拨条325、推料条326、固定V块327、限位传感器328和红外传感器329；送料底板321固定设置在安装机架10上，送料导轨322通过四根立柱安装在送料底板321上；调节螺钉323安装在安装机架10上，分别用于调节轴承料仓机构31在送料底板321上的位置和送料底板321在安装机架10上的位置；第二气缸324固定设置在送料导轨322侧方，控制移动拨条325来回移动，移动的距离由设置在第二气缸324两端的第二气缸324控制，移动拨条325与推料条326相固定连接，推料条326设置在送料导轨322中，固定V块327固定设置在送料导轨322末端，用于和推料条326共同夹紧轴承b，使之定位，提高夹取的精度；红外传感器329设置在送料导轨322侧方，当检测到轴承b落下后，驱动第二气缸324工作；

所述的轴承送料机构32在工作时，轴承b落到送料导轨322中，被红外传感器329检测到后驱动第二气缸324运动，第二气缸324带动推料条326在送料导轨322中向左运动，推动轴承b向左运动直至遇到固定V块327，将其定位，等待轴承搬运机械手装置4搬运；

轴承进料装置3解决了轴承的分选与上料问题，通过轴承料仓机构31和轴承送料机构32搭配使用，一方面提高机器的工件容纳量，提高工作效率。另一方面使得轴承的分选更加准确可靠，方便轴承搬运机械手装置4搬运，减少机器的故障率。

如图8所示，所述的轴承搬运机械手装置4包括调节立柱41、安装横板42、第三气缸43、横移安装座44、第二线性导轨组件45和纵移夹取机构46；安装横板42通过调节立柱41固定设置在安装机架10上，可以调节安装横板42的上下高度；第三气缸43安装在安装横板42上，带动横移安装座44来回移动，横移安装座44通过第二线性导轨组件45安装在安装横板42上；纵移夹取机构46竖直固定设置在横移安装座44上，所述的纵移夹取机构46可以竖直升降实现夹取轴承b；

所述的轴承搬运机械手装置4在工作时，由第三气缸43带动横移安装座44沿第二线性导轨组件45方向来回移动，在水平方向接近载具；由纵移夹取机构46实现升降夹取轴承，在竖直方向接近载具；

如图9所示，所述的纵移夹取机构46包括第四气缸461、中间安装板462、第五气缸463、下压头464、第六气缸465、侧边夹取头466和升降架467；第四气缸461固定设置在横移安装座44上，伸缩端与中间安装板462相固定连接，第五气缸463固定端固定设置在中间安装板462，伸缩端与升降架467相连接，升降架467配合安装在中间安装板462中的直线轴承中，下压头464固定设置在升降架467下方，位于轴承正上方；第六气缸465固定设置在中间安装板462下侧，两个侧边夹取头466固定安装在第六气缸465两伸缩端上，所述的侧边夹取头466内缘有与轴承外径相同的圆槽，用于夹取轴承b，

所述的纵移夹取机构46在工作时，由第四气缸461带动整个机构实现升降，第六气缸465收缩时，两个侧边夹取头466相互靠近，夹取住轴承b，搬运到载具上后松开，而后第五气缸463伸长，将轴承b预压入伺服电机后端盖a，防止在转动过程中松动；

如图10所示，所述的激光信息刻印装置5包括安装立柱51、激光头52、调节连接块53和光电传感器54；安装立柱51固定设置在安装机架10上，激光头52通过安装板55固定安装在安装立柱51上，高度正对伺服电机后端盖a；调节连接块53用于夹紧光轴，可以调节角度，光电传感器54通过安装板55固定在调节连接块53上，调节使其正对伺服电机后端盖a；

所述的激光信息刻印装置5在工作时，当光电传感器54检测到伺服电机后端盖a后，激光头52开始工作，将产品信息通过激光雕刻刻印在伺服电机后端盖a上；

所述的激光信息刻印装置5解决了信息刻印时工件需要搬运的局限性，通过激光头对着工件侧边，通过激光刻印，相对于针印这一工艺不会对工件产生力的作用，无需下料，提高工作效率。

如图11所示，所述的自动压合装置6包括固定基座61、电动推力杆62和升降压合架63；固定基座61固定设置在安装机架10上，电动推力杆62固定端固定设置在固定基座61上，伸缩端与升降压合架63相固定连接，升降压合架63配合安装在固定基座61的直线轴承64中，所述的升降压合架63下端设置有一定斜角的压头方便压合；

所述的自动压合装置6在工作时，由电动推力杆62带动升降压合架63下降，下降深度可以调节，升降压合架63下端的压头将轴承b压合到伺服电机后端盖a的圆孔中，完成组装；

自动压合装置6解决了轴承压入深度不准确对工件造成的损伤问题，可以精确调节压入深度，使得轴承组装的更加可靠，产品合格率也进一步提高。

如图12所示，所述的压合检测装置7包括CCD检测相机71、光源72和安装支座73；安装支座73固定设置在安装机架10上，CCD检测相机71和光源72安装在安装支座73上，CCD检测相机71位于光源72中央圆孔的正上方；

所述的压合检测装置7在工作时，通过光源72照亮正下方载具中的伺服电机后端盖a，由CCD检测相机71检测轴承b压合到伺服电机后端盖a中的情况如何，若出现不合格品，则不进入后续加工；

压合检测装置7解决了部分不良品的分拣问题，通过视觉检测，使得合格品和不合格品区分开来，方便后续的包装储运。

如图13所示，所述的密封圈组装装置8包括固定支架81、第六气缸放置台82、密封圈撑开机构83、第五气缸84、直线移动组件85、光电传感器组件86、第六气缸87、密封圈套圈88和横移导板89；固定支架81固定设置在安装机架10上，用于横向安装直线移动组件85；第六气缸放置台82设置在固定支架81内部，第六气缸87固定端固定设置在第六气缸放置台82上，伸缩端与密封圈套圈88相连接，带动密封圈套圈88来回移动；密封圈套圈88用于放置密封橡胶圈，中间为一个圆形的凸台，用于导向放置橡胶圈，并设置有六个均匀圆周分布的直槽，用于配合密封圈撑开机构83工作；直线移动组件85固定设置在固定支架81在，可带动横移导板89来回移动；第五气缸84固定端固定设置在横移导板89上，伸缩端与密封圈撑开机构83相固定连接所述的密封圈撑开机构83可将橡胶密封圈撑开；

所述的密封圈组装装置8在工作时，先由直线移动组件85驱动横移导板89向左移动，使密封圈撑开机构83位于密封圈套圈88正上方，而后第五气缸84带动密封圈撑开机构83下降至密封圈套圈88，撑开橡胶密封圈；而后密封圈撑开机构83经第五气缸84和直线移动组件85共同作用，搬运到伺服电机后端盖a处，将橡胶圈推落，而后通过内应力张紧在伺服电机后端盖a凹槽上；

密封圈组装装置8解决了密封圈组装难的问题，通过将弹性的密封圈撑开，推落，依靠其内应力组装到伺服电机后端盖上，动作配合有序，方便密封圈的自动化组装。

如图14所示，所述的密封圈撑开机构83包括撑开爪831、推落气缸832、开合卡爪833和机体834；机体834可驱动六个开合卡爪833同时运动，撑开爪831固定设置在开合卡爪833上，撑开爪831为直角形，工作口为顶端的阶梯槽835，将密封圈撑开在其。三个推落气缸832固定设置在机体834上，伸缩芯轴与撑开的密封圈d相对应；

所述的密封圈撑开机构83在工作时，机体834首先收缩六个撑开爪831，将其放进密封圈套圈88中后，撑开六个撑开爪831，使橡胶密封圈d撑开成六边形，放置到伺服电机后端盖a中，而后由推落气缸832将橡胶密封圈d从撑开爪831上推落，收缩在伺服电机后端盖a外圈的凹槽内；

如图15所示，所述的成品顶出装置9包括顶出杆91、顶出架92、第七气缸固定座93和第七气缸94；顶出杆91固定设置在顶出架92上，与载具14中的圆孔e相对，顶出架92通过移动副配合安装在第七气缸固定座93上，第七气缸固定座93固定设置在安装机架10上，第七气缸94固定端固定设置在第七气缸固定座93上，伸缩端与顶出架92相连接；

所述的成品顶出装置9在工作时，由第七气缸94带动顶出杆91透过载具14的圆孔e，从而顶起伺服电机后端盖a，实现将成品脱离载具的作用；

成品顶出装置9解决了产品人工下料难的问题，由于之前工序的压合，使得工件与载具紧密贴合，人工无法下料，通过气缸顶出，提高自动化程度，方便上料与下料，提高工作效率。

所述的一种伺服电机后端盖轴承压入组装机在工作时，由分度转盘装置1将伺服电机后端盖a搬运到各工位先相应的操作；由轴承进料装置3进行轴承的上料，并通过轴承搬运机械手装置4将轴承搬运到伺服电机后端盖a上；激光信息刻印装置5将该电机后端盖的相应参数通过激光雕刻刻印在外壳上；而后伺服电机后端盖a和轴承b由自动压合装置6进行压合，压合后由压合检测装置7检测压合质量；而后对伺服电机后端盖a进行密封圈组装工序，由密封圈组装装置8完成，最终的成品由成品顶出装置9从载具中顶出，人工搬运出工作机，完成加工。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种伺服电机后端盖轴承压入检测装置，其特征在于，该装置包括分度转盘装置（1）、自动压合装置（6）和压合检测装置（7），分度转盘装置（1）安装在安装机架（10）中间，分度转盘装置（1）上依次设置有上下料工位、后端盖检测工位、轴承上料工位、压合工位、压合检测工位和密封圈组装工位，各个工位上分别设置有载具（14）；自动压合装置（6）和压合检测装置（7）分别对应压合工位和压合检测工位；

所述的自动压合装置（6）包括固定基座（61）、电动推力杆（62）和升降压合架（63）；固定基座（61）固定设置在安装机架（10）上，电动推力杆（62）固定端固定设置在固定基座（61）上，伸缩端与升降压合架（63）相固定连接，升降压合架（63）配合安装在固定基座（61）的直线轴承（64）中，所述的升降压合架（63）下端设置有一定斜角的压头方便压合；所述的自动压合装置（6）在工作时，由电动推力杆（62）带动升降压合架（63）下降，升降压合架（63）下端的压头将轴承b压合到伺服电机后端盖a的圆孔中，完成组装；

所述的压合检测装置（7）包括CCD检测相机（71）、光源（72）和安装支座（73）；安装支座（73）固定设置在安装机架（10）上，CCD检测相机（71）和光源（72）安装在安装支座（73）上，CCD检测相机（71）位于光源（72）中央圆孔的正上方；所述的压合检测装置（7）在工作时，通过光源（72）照亮正下方载具中的伺服电机后端盖a，由CCD检测相机（71）检测轴承b压合到伺服电机后端盖a中的情况如何，若出现不合格品，则不进入后续加工。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机后端盖轴承压入检测装置，其特征在于，所述的分度转盘装置（1）包括第一电机（11）、蜗轮蜗杆减速器（12）和分度圆盘（13）；第一电机（11）安装在蜗轮蜗杆减速器（12）输入端，蜗轮蜗杆减速器（12）底座固定设置在安装机架（10）上，分度圆盘（13）固定安装在蜗轮蜗杆减速器（12）输出轴上，载具（14）共有六个，均匀布置在分度圆盘（13）一周，载具（14）两端设置有朝内的V形块（142），右端的V形块（142）中有定位钉（141）与伺服电机后端盖a的圆孔相配合。

3.一种伺服电机自动化组装系统，该系统包括后端盖轴承压入设备，其特征在于，所述的后端盖轴承压入设备包括权利要求1或2所述的后端盖轴承压入检测装置。