CN109450193B - 一种磁钢装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁钢装配机，其包括机架；磁钢送料机构，包括导向料槽，磁钢整齐排列地输送至导向料槽中；铁芯定位机构，包括转盘载台，转盘载台上均布有四个工位，每个工位中设置有用于限制铁芯平移和转动的定位组件；以及装磁钢机构，包括具有多自由度的磁钢夹爪，通过磁钢夹爪夹取导向料槽中的磁钢并装入工位上的铁芯中。上述磁钢装配机主要采用振盘自动上料、机械手夹取磁钢加转盘载台定位铁芯的方式，完成自动化装配动作，动作精准，不良品率极低，大大提高了装配效率，符合智能化生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车电机制造技术领域，尤其涉及一种磁钢装配机。
背景技术
新能源汽车电机装配过程中，电机转子铁芯需要装入永磁体磁钢，由于磁钢装配数量多，铁芯上开设有多个磁钢槽、减重槽和转子轴孔等，在装配的过程中，需保证磁钢表面无磕伤、划伤现象，且准确、无遗漏地装配到指定磁钢槽中。基于这种情况，对自动化设备的要求很高，需要足够的智能性，因而目前主流的装配方式为仍由人工操作取磁钢一片一片插入铁芯中。
然而，手工装配技术存在以下缺点：a)劳动强度大，批量化生产时容易发生漏装；b)产品容易受损，磁钢表面划伤及边角磕破，转子铁芯磕碰翘片；c)磁钢的南极和北极不好区分容易出错，造成不良品增加；d)在转运过程中，操作不注意，工件拿反，易发生磁钢全部滑落；e)磁钢槽间隙狭窄时，装配难度大；f)生产效率效率极低，难以实现连续性批量化制造。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁钢装配机，针对上述装配方式的缺陷，研发一种高智能化机械设备，满足生产需要，提高成品质量和装配效率。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁钢装配机，其包括：
机架；
磁钢送料机构，包括导向料槽，磁钢整齐排列地输送至导向料槽中；
铁芯定位机构，包括转盘载台，转盘载台上均布有四个工位，每个工位中设置有用于限制铁芯平移和转动的定位组件；
装磁钢机构，包括具有多自由度的磁钢夹爪，通过磁钢夹爪夹取导向料槽中的磁钢并装入工位上的铁芯中。
其中，装磁钢机构设置有两个，对应设置于其中对立的两个工位的一侧，转盘载台的中心连接有旋转驱动电机，转盘载台每次旋转90度。
其中，铁芯定位机构还包括导向组件，两个导向组件对应设置于其中对立的两个工位的上方，导向组件包括能够升降的导向板，导向板下压工位上的铁芯对其轴向限位，导向板上开设有与铁芯上磁钢槽一致的导向孔。
其中，导向组件还包括安装支架和L形滑座，安装支架位于转盘载台的一侧，安装支架上设置有竖向线轨，L形滑座通过升降驱动气缸滑动设置于竖向线轨上，L形滑座上正对工位上的铁芯开设有让位口，导向板固定于L形滑座的上表面，L形滑座下降时，铁芯穿过让位口并由导向板压紧。
其中，定位组件包括托板、定位销和顶升驱动气缸，托板固定于转盘载台的上表面，顶升驱动气缸固定于转盘载台的下表面，定位销竖立于托板上，定位销的形状与铁芯上中心孔的形状一致，定位销由顶升驱动气缸驱动相对于托板上下移动。
其中，磁钢送料机构还包括料斗和振盘，料斗设置于振盘的正上方，振盘的边缘设置有呈螺旋上升的出料滑道，出料滑道与导向料槽连接。
其中，装磁钢机构还包括安装立柱、四轴机械手和摆动抓手，安装立柱位于导向料槽和转盘载台的一侧，四轴机械手设置于安装立柱上，磁钢夹爪与四轴机械手驱动连接，摆动抓手设置于导向料槽的槽尾端，将导向料槽中的磁钢逐个取出并朝上以供磁钢夹爪抓取。
其中，磁钢夹爪、摆动抓手的爪端均设置有磁钢限位槽。
其中，机架包括安装台，磁钢送料机构、铁芯定位机构、装磁钢机构均固定于安装台上，安装台上还设置有用于安装外部护罩的护罩支架。
综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述磁钢装配机主要采用振盘自动上料、机械手夹取磁钢加转盘载台定位铁芯的方式，完成自动化装配动作，动作精准，不良品率极低，大大提高了装配效率，符合智能化生产需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的磁钢装配机的整体结构图；
图2是本发明实施例提供的磁钢装配机的正视图；
图3是本发明实施例提供的磁钢装配机的磁钢送料机构的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的磁钢装配机的铁芯定位机构的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的磁钢装配机的装磁钢机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1至5所示，本实施例提供一种磁钢装配机，用于完成无磁磁钢装入铁芯中的动作，具有磁性的磁钢此处不作考虑。
该装配机包括机架1、磁钢送料机构2、铁芯定位机构3和装磁钢机构4。
其中，机架1包括安装台11，磁钢送料机构2、铁芯定位机构3、装磁钢机构4均固定于安装台11上，安装台11上还设置有用于安装外部护罩的护罩支架12。
磁钢送料机构2包括导向料槽21、料斗22和振盘23，料斗22设置于振盘23的正上方，振盘23的边缘设置有呈螺旋上升的出料滑道24，出料滑道24与导向料槽21连接。将磁钢上料至料斗22，落至振盘23中，经过振动将磁钢姿态调整一致，整齐排列地输送至导向料槽21中，等待装磁钢机构4抓取。
铁芯定位机构3包括转盘载台31、定位组件和导向组件。
转盘载台31上均布有四个工位，转盘载台31的中心连接有旋转驱动电机，旋转驱动电机通过减速机控制转盘载台31的旋转角度，由于是四个工位，转盘载台31每次旋转90度，可以实现相邻两个工位的转换。转盘载台31的下表面边缘贴靠设置有多个平衡支架，以保持转盘载台31水平平衡旋转。
每个工位中设置有用于限制铁芯平移和转动的定位组件，特别地，如本实施所示，每个工位上还可以并排设置有两个定位组件，以提高单次上下料的数量。定位组件包括托板32、定位销33和顶升驱动气缸，托板32固定于转盘载台31的上表面，顶升驱动气缸固定于转盘载台31的下表面，定位销33竖立于托板32上，定位销33的形状与铁芯上中心孔的形状一致，定位销33由顶升驱动气缸驱动相对于托板32上下移动。顶升驱动气缸通过浮动接头驱动定位销33以保证结构运行和受压的稳定性。
至少一个工位的一侧设置有导向组件，本实施例以双侧装配示例，两个导向组件设置于其中对立的两个工位上。导向组件包括能够升降的导向板34以及安装支架、L形滑座35，安装支架位于转盘载台31的一侧，安装支架上设置有竖向线轨，L形滑座35通过升降驱动气缸滑动设置于竖向线轨上，L形滑座35上正对工位上的铁芯开设有让位口，导向板34固定于L形滑座35的上表面，导向板34上开设有与铁芯上磁钢槽一致的导向孔36，L形滑座35下降时，导向板34下压，铁芯穿过让位口并由导向板34压紧，从而实现轴向限位。
装磁钢机构4包括磁钢夹爪41、安装立柱、四轴机械手42和摆动抓手43，由于是双侧装配方式，装磁钢机构4设置有两个，对应设置于其中对立的两个工位的一侧，而磁钢送料机构2也可以是两个。安装立柱位于导向料槽21和转盘载台31的一侧，四轴机械手42设置于安装立柱上，磁钢夹爪41与四轴机械手42驱动连接，摆动抓手43设置于导向料槽21的槽尾端，将导向料槽21中的磁钢逐个取出并朝上以供磁钢夹爪41抓取，磁钢夹爪41、摆动抓手43的爪端均设置有磁钢限位槽44。通过摆动抓手43逐个取出导向料槽21中的磁钢，交由磁钢夹爪41夹取并装入工位上的铁芯中。
需要说明的是，本实施例中采用四工位旋转式输送结构加两个对立的加工位，两个工位上的铁芯装配完后，转盘载台31旋转90度，换另外两个工位上的铁芯装配，其中上下料过程可以是四工位全部装配完后统一进行，也可以是在非加工位的两处设置上下料机器人，后者的工作效率更高。
该装配机的优点在于：
1)生产效率显著提高，装配速度可达到1秒/块；
2)全自动化装配过程，有效保证产品一致性、可靠性；
3)安全保障，压装过程无人工干预，并且定位精准；
4)不良品率基本为零，不会出现因人工失误而造成的废品；
5)符合目前智能智造战略要求。
综上，该磁钢装配机主要采用振盘自动上料、机械手夹取磁钢加转盘载台定位铁芯的方式，完成自动化装配动作，动作精准，不良品率极低，大大提高了装配效率，符合智能化生产需求。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种磁钢装配机，其特征在于，包括
机架；
磁钢送料机构，包括导向料槽，磁钢整齐排列地输送至所述导向料槽中；
铁芯定位机构，包括转盘载台，所述转盘载台上均布有四个工位，每个所述工位中设置有用于限制铁芯平移和转动的定位组件；以及
装磁钢机构，包括具有多自由度的磁钢夹爪，通过所述磁钢夹爪夹取所述导向料槽中的磁钢并装入所述工位上的铁芯中；
所述装磁钢机构设置有两个，对应设置于其中对立的两个工位的一侧，所述转盘载台的中心连接有旋转驱动电机，所述转盘载台每次旋转90度；
所述机架包括安装台，所述磁钢送料机构、铁芯定位机构、装磁钢机构均固定于所述安装台上，所述安装台上还设置有用于安装外部护罩的护罩支架。
2.根据权利要求1所述的磁钢装配机，其特征在于：所述铁芯定位机构还包括导向组件，两个所述导向组件对应设置于所述其中对立的两个工位的上方，所述导向组件包括能够升降的导向板，所述导向板下压工位上的铁芯对其轴向限位，所述导向板上开设有与铁芯上磁钢槽一致的导向孔。
3.根据权利要求2所述的磁钢装配机，其特征在于：所述导向组件还包括安装支架和L形滑座，所述安装支架位于所述转盘载台的一侧，所述安装支架上设置有竖向线轨，所述L形滑座通过升降驱动气缸滑动设置于所述竖向线轨上，所述L形滑座上正对工位上的铁芯开设有让位口，所述导向板固定于所述L形滑座的上表面，所述L形滑座下降时，铁芯穿过所述让位口并由所述导向板压紧。
4.根据权利要求1所述的磁钢装配机，其特征在于：所述定位组件包括托板、定位销和顶升驱动气缸，所述托板固定于所述转盘载台的上表面，所述顶升驱动气缸固定于所述转盘载台的下表面，所述定位销竖立于所述托板上，所述定位销的形状与铁芯上中心孔的形状一致，所述定位销由所述顶升驱动气缸驱动相对于所述托板上下移动。
5.根据权利要求1所述的磁钢装配机，其特征在于：所述磁钢送料机构还包括料斗和振盘，所述料斗设置于所述振盘的正上方，所述振盘的边缘设置有呈螺旋上升的出料滑道，所述出料滑道与所述导向料槽连接。
6.根据权利要求1所述的磁钢装配机，其特征在于：所述装磁钢机构还包括安装立柱、四轴机械手和摆动抓手，所述安装立柱位于所述导向料槽和所述转盘载台的一侧，所述四轴机械手设置于所述安装立柱上，所述磁钢夹爪与所述四轴机械手驱动连接，所述摆动抓手设置于所述导向料槽的槽尾端，将所述导向料槽中的磁钢逐个取出并朝上以供所述磁钢夹爪抓取。
7.根据权利要求6所述的磁钢装配机，其特征在于：所述磁钢夹爪、摆动抓手的爪端均设置有磁钢限位槽。
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