CN110227937B - 圆螺母自动装配装置 - Google Patents

Abstract

一种圆螺母自动装配装置，属于电机装配技术领域。该圆螺母自动装配装置包括：转子铁芯加压定位机构和圆螺母精锁机构；转子铁芯加压定位机构设有装配基座，装配基座设有转子压环，转子压环设有转子转轴过孔；装配基座于转子压环径向设有止动垫圈夹持机构，止动垫圈夹持机构将止动垫圈定位固定在装配工位上；圆螺母精锁机构设有扭转驱动器和圆螺母拧盘，扭转驱动器固定在升降组件上，圆螺母拧盘定位固定圆螺母并通过扭转驱动器驱动将圆螺母旋紧在转子上。本发明能够提高转子上圆螺母及圆螺母止动垫圈的装配效率及装配质量。

Description

圆螺母自动装配装置

技术领域

本发明涉及的是一种电机装配领域的技术，具体是一种圆螺母自动装配装置。

背景技术

转子铁芯叠压后需要装配圆螺母进行锁定，为防止圆螺母在使用过程中松动造成电机故障，还需要装配圆螺母止动垫圈。由于圆螺母及圆螺母止动垫圈为冲压件，尺寸公差相对较大，且圆螺母止动垫圈外形复杂，自动装配存在较大的难度，故目前圆螺母及圆螺母止动垫圈的装配通过手工操作或半手工操作实现，装配效率低，装配品质参差不齐。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种圆螺母自动装配装置，能够提高转子铁芯上圆螺母及圆螺母止动垫圈的装配效率及装配质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：转子铁芯加压定位机构和圆螺母精锁机构；

所述转子铁芯加压定位机构设有装配基座，装配基座设有转子压环，转子压环设有转子转轴过孔；所述装配基座于转子压环径向设有止动垫圈夹持机构，止动垫圈夹持机构夹持止动垫圈外止动耳将止动垫圈定位固定在装配工位上；

所述圆螺母精锁机构设有升降组件、扭转驱动器和圆螺母拧盘；所述扭转驱动器固定在升降组件的升降运动件上，圆螺母拧盘一端与扭转驱动器输出轴端联接，另一端定位固定圆螺母并通过扭转驱动器驱动将圆螺母旋紧在转子上。

在一些技术方案中，还设有圆螺母供料机构，所述圆螺母供料机构设有圆螺母料仓、圆螺母供料板和推拉组件；所述圆螺母供料板设置在圆螺母料仓下方，推拉组件与圆螺母供料板连接推拉圆螺母供料板，使得圆螺母供料板相对于圆螺母料仓前后滑动；所述圆螺母供料板设有料槽，在推拉圆螺母供料板过程中抽取圆螺母料仓中的圆螺母送至供料工位。

优选地，所述圆螺母料仓设有圆螺母堆叠导向板，圆螺母堆叠导向板对应圆螺母外凹槽设有凸块；所述圆螺母堆叠导向板成对设置并设有间距调整组件，间距调整组件与圆螺母堆叠导向板螺接连接，方便针对不同型号圆螺母调节尺寸进行供料；圆螺母供料板同步进行更换。

所述升降组件固定在平移组件的平移运动件上，平移组件驱动圆螺母精锁机构在供料工位和装配工位之间移动。

在一些技术方案中，所述圆螺母精锁机构设有扭矩传感器，扭矩传感器与扭转驱动器、圆螺母拧盘通过联轴器联接。

所述圆螺母拧盘设有拧盘锁副块，所述拧盘锁副块对应圆螺母外凹槽设置，在取料及扭转过程中对圆螺母进行限位锁定；本发明中圆螺母拧盘可采用多种方式抓取圆螺母，如磁吸吸料、真空吸料或夹爪夹持；

优选地，采用磁吸吸料的方式；对应地，圆螺母拧盘上设有磁铁，磁铁与拧盘锁副块分别周向均布在圆螺母拧盘上。

在一些技术方案中，所述转子铁芯加压定位机构采用气动、液压或电机驱动装配基座升降、压紧转子；所述装配基座呈L型，设有底板和侧板，转子压环设置在底板上，侧板通过连接板与导柱升降组件固定连接。

优选地，所述止动垫圈夹持机构包括设置在夹爪限位板内的一对外止动耳夹爪和夹爪推块，所述夹爪推块连接有推块驱动机构，推块驱动机构优选采用气缸驱动器；所述外止动耳夹爪之间设有压缩弹簧，外止动耳夹爪和夹爪推块设有相互配合的斜面，在推块驱动机构顶推夹爪推块时压缩外止动耳夹爪之间的间距，夹住圆螺母止动垫圈的外止动耳。

进一步优选地，所述推块驱动机构固定在推移板上，推移板固定有第一固定杆，第一固定杆顶靠在夹爪限位板两侧；推移板通过推移螺套套设在推移螺杆上，推移螺杆设有调节手轮，对推移板的位置进行调节；从而本发明中同一套止动垫圈夹持机构能够应用于夹持不同尺寸的圆螺母止动垫圈，更换转子压环并调节推移板的位置即可满足不同型号产品的装配需求。

在一些技术方案中，本发明还设有视觉检测装置和控制系统；所述视觉检测装置固定在平移组件的平移运动件上，包括依次设置的工业相机和镜头；优选地，匹配设置有环形光源；

所述视觉检测装置在移动至装配工位正上方后对已拧紧的圆螺母和止动垫圈拍照；所述视觉检测装置与控制系统通讯输出图像信息，所述控制系统与圆螺母精锁机构通讯输出安装角度调整信息，圆螺母精锁机构根据安装角度差调整信息调整圆螺母的拧紧程度，使得圆螺母外凹槽与止动垫圈外止动耳对齐。

本发明应用于装配时的过程如下：

按相同方向将圆螺母依次上料至圆螺母料仓，圆螺母供料机构将圆螺母料仓中的圆螺母逐个分离并输送至供料工位；

需要安装圆螺母的转子输送至装配工位后，转子压环在伺服压机驱动下下移加压至规定压力压住转子铁芯，之后止动垫圈夹持机构夹住止动垫片上的一个外止动耳；

圆螺母精锁机构位移至供料工位，圆螺母锁副块与圆螺母外凹槽对齐后下移，通过磁铁吸取圆螺母，再位移到装配工位，升降组件驱动圆螺母精锁机构下移并将圆螺母拧紧在转子转轴上，达到规定的扭矩后上移；视觉检测装置位移至装配工位，拍照识别圆螺母与止动垫圈的最小安装角度差；

确定最小安装角度差后，圆螺母精锁机构重新位移至装配工位，调整圆螺母外凹槽与止动垫片外止动耳直到对齐，完成装配。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)设置了圆螺母精锁机构，方便取用圆螺母以及提高圆螺母装配的稳定性及精度；

2)转子铁芯加压定位机构和止动垫圈夹持机构控制了转子铁芯和止动垫圈的装配位置，进一步保证了圆螺母装配的精度；

3)圆螺母料仓可调节，适合规格为M10-M200的圆螺母的供料，通用性强。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1中转子铁芯加压定位机构的结构示意图；

图3为实施例1中止动垫圈夹持机构与装配机构的结构示意图；

图4为实施例1中止动垫圈夹持机构的结构示意图；

图5为图4剖面图；

图6为实施例1中圆螺母精锁机构的结构示意图；

图7为实施例1中圆螺母供料机构推出圆螺母处于供料工位的结构示意图；

图8为实施例1中圆螺母供料机构未推出圆螺母时的结构示意图；

图中：

随行工装板100、转子200、圆螺母300；

转子铁芯加压定位机构1、装配基座11、底板111、侧板112、伺服压机12、固定板13、连接板14、转子压环15、止动垫圈夹持机构16、夹爪限位板161、外止动耳夹爪162、夹爪推块163、推块驱动机构164、推移板165、第一固定杆166、推移螺杆167、推移螺套168；

圆螺母精锁机构2、扭转驱动器21、扭矩传感器22、圆螺母拧盘23、磁铁231、拧盘锁副块232、视觉检测装置24、Z轴直线位移机构25、X轴直线位移机构26；

圆螺母供料机构3、圆螺母料仓31、圆螺母堆叠导向板311、凸块312、间距调整组件313、圆螺母供料板32、料槽321、推拉组件33。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及一种圆螺母自动装配装置，包括：转子铁芯加压定位机构1、圆螺母精锁机构2和圆螺母供料机构3。

如图1和图2所示，转子铁芯加压定位机构1包括装配基座11、伺服压机12、固定板13和连接板14；

伺服压机12的压合输出端固定在固定板13上，固定板13固定在导柱上，连接板14通过导套滑动设置在导柱上，伺服压机12驱动装配基座11升降并压紧转子200；

装配基座11呈L型，设有底板111和侧板112；底板111上固定有转子压环15，转子压环15设有转子转轴过孔，侧板112与连接板14固定连接。

如图3、图4和图5所示，转子铁芯加压定位机构1在转子压环15侧向设有止动垫圈夹持机构16，包括夹爪限位板161，夹爪限位板161两端开口并伸入转子转轴过孔中；

夹爪限位板161内设有一对外止动耳夹爪162和夹爪推块163；夹爪推块163连接有推块驱动机构164，推块驱动机构164优选采用气缸驱动器；外止动耳夹爪162之间设有压缩弹簧，外止动耳夹爪162和夹爪推块163设有相互配合的斜面，在推块驱动机构164顶推夹爪推块163时压缩外止动耳夹爪之间的间距，夹住圆螺母止动垫圈的外止动耳。

推块驱动机构164固定在推移板165上，推移板165固定有第一固定杆166，第一固定杆166顶靠在夹爪限位板161两侧；推移板165通过推移螺套168套设在推移螺杆167上，推移螺杆167设有调节手轮；通过调节手轮调整推移板在推移螺杆上的位置从而调整第一固定杆166相对于装配基板侧板112的位置；从而本发明实施例中同一套止动垫圈夹持机构能够应用于夹持不同尺寸的圆螺母止动垫圈，更换转子压环即可满足不同型号产品的装配需求。

如图1和图6所示，圆螺母精锁机构2包括依次通过联轴器联接的扭转驱动器21、扭矩传感器22、圆螺母拧盘23和视觉检测装置24；

圆螺母拧盘23底部分别周向均布有磁铁231和拧盘锁副块232；拧盘锁副块232对应圆螺母外凹槽设置，在取料及扭转过程中对圆螺母进行限位锁定，拧盘锁副块232对准圆螺母外凹槽后圆螺母拧盘23下降通过磁铁231吸取圆螺母；

扭转驱动器21设置在Z轴直线位移机构25的直线位移运动部件上，Z轴直线位移机构设置在X轴直线位移机构26的直线位移运动部件上。

优选地，对应圆螺母，视觉检测装置24配置有环形光源。

本实施例设有控制系统，视觉检测装置在移动至装配工位正上方后对已拧紧的圆螺母和止动垫圈拍照；视觉检测装置与控制系统通讯输出图像信息，控制系统与圆螺母精锁机构通讯输出安装角度调整信息，圆螺母精锁机构根据安装角度差调整信息调整圆螺母的拧紧程度，使得圆螺母外凹槽与止动垫圈外止动耳对齐。

如图7和图8所示，圆螺母供料机构3设有圆螺母料仓31、圆螺母供料板32和推拉组件33，推拉组件33采用气缸组件；

圆螺母料仓31设有圆螺母堆叠导向板311，圆螺母堆叠导向板311对应圆螺母外凹槽设有凸块312；圆螺母堆叠导向板311成对设置并设有间距调整组件313，间距调整组件313与圆螺母堆叠导向板312螺接连接，方便针对不同型号圆螺母调节尺寸进行供料；

圆螺母供料板32设置在圆螺母料仓31下方，推拉组件33与圆螺母供料板32连接推拉圆螺母供料板32，使得圆螺母供料板32相对于圆螺母料仓31前后滑动；圆螺母供料板32设有料槽321，在推拉圆螺母供料板过程中抽取圆螺母料仓中的圆螺母送至供料工位；为匹配不同尺寸圆螺母，配置有相应尺寸料槽的圆螺母供料板。

本实施例的工作过程如下：

按相同方向(圆螺母外凹槽方向)，将圆螺母依次上料至料仓，圆螺母供料机构将圆螺母料仓中的圆螺母逐个分离并输送至供料工位；

需要安装圆螺母的转子输送至装配工位后，转子压环在伺服压机驱动下下移加压至规定压力压住转子铁芯，之后止动垫圈夹持机构夹住止动垫片上的一个外止动耳；

圆螺母精锁机构位移至供料工位，圆螺母锁副块与圆螺母外凹槽对齐后下移，通过磁铁吸取圆螺母，再位移到装配工位，升降组件驱动圆螺母精锁机构下移并将圆螺母拧紧在转子转轴上，达到规定的扭矩后上移；视觉检测装置位移至装配工位，拍照识别圆螺母与止动垫圈的最小安装角度差；

确定最小安装角度差后，圆螺母精锁机构重新位移至装配工位，调整圆螺母外凹槽与止动垫片外止动耳直到对齐，完成装配。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种圆螺母自动装配装置，其特征在于，包括：转子铁芯加压定位机构和圆螺母精锁机构；

所述转子铁芯加压定位机构设有装配基座，装配基座设有转子压环，转子压环设有转子转轴过孔；

所述装配基座于转子压环径向设有止动垫圈夹持机构，止动垫圈夹持机构夹持止动垫圈外止动耳将止动垫圈定位固定在装配工位上；

所述圆螺母精锁机构设有升降组件、扭转驱动器和圆螺母拧盘；所述扭转驱动器固定在升降组件的升降运动件上，圆螺母拧盘一端与扭转驱动器输出轴端联接，另一端定位固定圆螺母并通过扭转驱动器驱动将圆螺母旋紧在转子上；

所述止动垫圈夹持机构包括设置在夹爪限位板内的一对外止动耳夹爪和夹爪推块，所述夹爪推块连接有推块驱动机构；所述外止动耳夹爪之间设有压缩弹簧，外止动耳夹爪和夹爪推块设有相互配合的斜面，在推块驱动机构顶推夹爪推块时压缩外止动耳夹爪之间的间距。

2.根据权利要求1所述圆螺母自动装配装置，其特征是，还设有圆螺母供料机构，所述圆螺母供料机构设有圆螺母料仓、圆螺母供料板和推拉组件；所述圆螺母供料板设置在圆螺母料仓下方，推拉组件与圆螺母供料板连接推拉圆螺母供料板，使得圆螺母供料板相对于圆螺母料仓前后滑动；所述圆螺母供料板设有料槽，在推拉圆螺母供料板过程中抽取圆螺母料仓中的圆螺母送至供料工位。

3.根据权利要求2所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述圆螺母料仓设有圆螺母堆叠导向板，圆螺母堆叠导向板对应圆螺母外凹槽设有凸块；所述圆螺母堆叠导向板成对设置并设有间距调整组件。

4.根据权利要求2所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述升降组件固定在平移组件的平移运动件上，平移组件驱动圆螺母精锁机构在供料工位和装配工位之间移动。

5.根据权利要求1所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述圆螺母精锁机构设有扭矩传感器，扭矩传感器与扭转驱动器、圆螺母拧盘通过联轴器联接。

6.根据权利要求5所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述圆螺母拧盘设有拧盘锁副块；所述拧盘锁副块对应圆螺母外凹槽设置，在取料及扭转过程中对圆螺母进行限位锁定。

7.根据权利要求1所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述转子铁芯加压定位机构采用气动、液压或电机驱动装配基座升降；所述装配基座呈L型，设有底板和侧板，转子压环设置在底板上，侧板通过连接板与导柱升降组件固定连接。

8.根据权利要求7所述圆螺母自动装配装置，其特征是，所述推块驱动机构固定在推移板上，推移板固定有第一固定杆，第一固定杆顶靠在夹爪限位板两侧；通过旋转推移螺杆对推移板的位置进行调节；所述推移螺杆上设有止动垫圈夹持机构固定件，止动垫圈夹持机构固定件上设有与装配基座侧板固定连接的第二固定杆。

9.根据权利要求4所述圆螺母自动装配装置，其特征是，还设有视觉检测装置和控制系统；所述视觉检测装置固定在平移组件的平移运动件上，包括依次设置的工业相机和镜头；

所述视觉检测装置在移动至装配工位正上方后对已拧紧的圆螺母和止动垫圈拍照；所述视觉检测装置与控制系统通讯输出图像信息，所述控制系统与圆螺母精锁机构通讯输出安装角度调整信息，圆螺母精锁机构根据安装角度差调整信息调整圆螺母的拧紧程度，使得圆螺母外凹槽与止动垫圈外止动耳对齐。