CN111300044A - 多工位移载机构及电机轴承组装设备 - Google Patents

Abstract

一种多工位移载机构及电机轴承组装设备，属于电机装配技术领域。该多工位移载机构包括X轴移载组件、Y轴间距调整组件和至少一组Z轴升降组件；Z轴升降组件包括滚珠丝杆和与滚珠丝杆中螺母固定连接的升降台，滚珠丝杆中丝杆上端设有作业台，滚珠丝杆中丝杆下端穿设在支座上，丝杆下端与驱动电机传动连接；Y轴间距调整组件包括两组支撑板，两组支撑板分别固定连接在一一对应设置的支撑架上；支撑架两两一对设置在双向丝杆上，双向丝杆与驱动电机传动连接；X轴移载部件包括沿X轴轴向延伸且设有夹持组件的移载板，移载板沿X轴轴向一一对应、滑动设置在支撑板上。本发明能够快速取用工件并切换至不同工位，方便各工位操作。

Description

多工位移载机构及电机轴承组装设备

技术领域

本发明涉及的是一种电机装配领域的技术，具体是一种多工位移载机构及电机轴承组装设备。

背景技术

随着新能源汽车的发展，新能源电机的需求日益增长。如果采用人工方式对新能源电机进行装配，存在诸多问题。以转子组件的装配为例，热套轴承后进行装配操作时转子和轴承容易碰伤，装卡簧时因卡簧不能一次性装配到位且卡簧具有较大的锁紧力而划伤转子转轴表面，容易引起密封失效，降低了电机的使用寿命。

虽然目前已经实现了转子组件装配的半自动或自动作业，但是这些半自动或自动作业设备普遍体积较大，且对于不同型号产品的装配兼容性差，难以满足柔性生产的需要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种多工位移载机构及电机轴承组装设备，能够快速取用工件并切换至不同工位，方便各工位操作。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明涉及一种多工位移载机构，包括：X轴移载组件、Y轴间距调整组件和至少一组Z轴升降组件；

Z轴升降组件包括滚珠丝杆和与滚珠丝杆中螺母固定连接的升降台；滚珠丝杆中丝杆上端连接有作业台，滚珠丝杆中丝杆下端穿设在支座上，丝杆下端与升降驱动电机传动连接；对于两组及两组以上Z轴升降组件，相邻两组Z轴升降组件的滚珠丝杆通过同步带传动组件连接，由同一升降驱动电机驱动；

Y轴间距调整组件包括两组支撑板，两组支撑板在Y轴轴向上相对设置且均沿X轴轴向延伸；两组支撑板固定在与支撑板一一对应设置的支撑架上，支撑架两个一对且与第一双向丝杆传动连接，第一双向丝杆与一双向位移驱动电机传动连接，在Y轴轴向上调整支撑架的间距；对于两对以及两对以上支撑架，相邻两第一双向丝杆通过同步带传动组件连接，由同一双向位移驱动电机驱动；

X轴移载组件包括沿X轴轴向延伸的移载板和与移载板一一对应设置的移载同步带组件，移载板沿X轴轴向一一对应、滑动设置在支撑板上；移载板通过同步带夹板固定在移载同步带组件中移载同步带上，移载同步带组件中移载同步轮与支撑板连接；两移载同步带与一移载驱动电机的输出轴传动连接；移载板上设有夹持组件，夹持组件通过两支撑架相互靠近后抵靠在工件上夹持工件。

优选地，对应滚珠丝杆，同一升降台上设有导柱导套；进一步优选地，同一升降台中滚珠丝杆和导柱导套均设有两组，两组滚珠丝杆轴线所在平面与两组导柱导套轴线所在平面交叉设置，且任一组滚珠丝杆的轴线与两组导柱导套的轴线所构成的两个平面垂直。

优选地，支撑架顶部高于作业台；作业台上设有不少于两个工位，各工位均设有工件夹紧工装。

优选地，工件夹紧工装包括若干周向均布的工件夹紧卡爪、限位座和与限位座同轴转动设置的旋转基座；限位座固定在作业台上，周向均布设有若干夹紧导向槽；相对于夹紧导向槽，旋转基座于周向设有若干弧形导向槽，弧形导向槽从起点至终点距离限位座轴线的距离连续变化；工件夹紧卡爪与夹紧导向槽一一对应设置，包括卡爪主体和连接臂，连接臂上固定有第一凸轮轴承随动器，第一凸轮轴承随动器中轴承滚动设置在弧形导向槽中；卡爪主体设置在导向滑轨上，导向滑轨滑动设置在滑块上，滑块固定在作业台上；作业台设有与直线导向机构平行布置的连接臂活动槽；旋转基座固定有旋转连接块，旋转连接块与一推拉气缸通过气缸浮动接头转动连接；推拉气缸经旋转连接块推动旋转基座旋转，在弧形导向槽限位导向下以及连接臂活动槽的约束下，卡爪主体在夹紧导向槽中前后移动。

本发明涉及一种电机轴承组装设备，包括上述多工位移载机构；多工位移载机构设有五组夹持组件，作业台上设有六个工位，第一工位-轴承组装机构、第二工位-卡簧组装机构、第三工位-三翻转机构、第四工位-端盖轴承组装机构、第五工位-卡簧组装机构和第六工位-密封圈组装机构。

优选地，轴承组装机构包括：轴承料杆、轴承抬料组件、轴承加热器、轴承移载组件和轴承压装组件；

轴承抬料组件设有U字形抬料台和与U字形抬料台传动连接的第一抬料驱动模组，轴承料杆穿设在U字形抬料台槽内，通过第一抬料驱动模组驱动U字形抬料台升高抬料；

轴承移载组件包括第一夹持驱动模组、第一Y轴直线模组、第一Z轴直线模组和成对设置的第一轴承托块，第一轴承托块与第一夹持驱动模组连接，于X轴轴向夹持并托住轴承；第一夹持驱动模组固定在第一Z轴直线模组的滑台上，经第一Z轴直线模组驱动升降；第一Z轴直线模组固定在第一Y轴直线模组的滑台上，经第一Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

轴承压装组件包括第一固定台、第一固定座、轴承压装驱动模组、第二夹持驱动模组和成对设置的第二轴承托块；轴承压装驱动模组采用伺服压机，固定在第一固定台上；第一固定台通过第一导套穿设有第一导柱，第一固定座与第一导柱固定连接；第二夹持驱动模组设置在第一固定座上，第一固定座上设有第一定位套筒，第一定位套筒的内径大于转子转轴的外径；

轴承移载组件用于将轴承料杆上的轴承移载至轴承加热器上，在轴承加热后再将轴承移载至第一定位套筒正下方，再通过第二轴承托块夹住并托起轴承。

进一步优选地，轴承料杆设有两根，固定在轴承送料固定板上，轴承送料固定板与轴承直线送料机构连接，通过轴承直线送料机构移动轴承送料固定板进行装料和送料。

优选地，卡簧组装机构包括：卡簧料仓、卡簧推料组件、翻转取料组件、卡簧卡装组件和卡簧移载组件，用于向转子组件上卡装轴用卡簧；

卡簧推料组件设有推料驱动器，推料驱动器上连接有推料板，推料板上设有落料槽，推料板设置在卡簧料仓底部，用于将落入落料槽的卡簧逐个推出；

翻转取料组件包括取料升降气缸、旋转气缸和夹爪气缸；夹爪气缸连接有数个支撑卡爪，支撑卡爪设有从卡簧内侧支撑卡簧的卡槽；夹爪气缸与旋转气缸传动连接上下翻转设置，旋转气缸与取料升降气缸传动连接上下升降设置；

卡簧移载组件包括第二Z轴直线模组和第二Y轴直线模组，第二Z轴直线模组固定在第二Y轴直线模组的滑台上；

卡簧卡装组件包括推撑气缸、两推撑架、防扭转气缸、L型防扭转架和卡簧推送器，推撑气缸连接有八字形推块，固定在气缸座体一侧；两推撑架用于定位卡簧的一对孔，与同一X向直线位移模组滑动连接，固定在气缸座体另一侧；推撑架通过第二凸轮轴承随动器与八字形推块滑动连接，气缸座体固定在第二Z轴直线模组的滑台上，经第二Z轴直线模组驱动升降；防扭转气缸通过连接板与气缸座体固定连接，L型防扭转架与防扭转气缸传动连接，L型防扭转架绕卡簧外侧设置，用于勾住卡簧；

卡簧推送器设有卡簧限位套、限位套固定板和卡簧推送气缸；卡簧限位套与推撑架对应设置，固定在限位套固定板上；限位套固定板与卡簧推送气缸传动连接，通过卡簧推送气缸驱动卡簧限位套对卡簧进行限位与推出卡簧。

优选地，翻转机构包括：转子夹持组件和升降组件，转子夹持组件在升降组件的辅助下，用于将转子组件提升，之后上下翻转180°，最后重新放置在原工位上；

转子夹持组件包括第二双向丝杆、两转子夹爪和两转子夹爪固定座；转子夹爪与转子夹爪固定座一一对应设置且为转动连接，两转子夹爪固定座设置在第二双向丝杆上，第二双向丝杆与驱动电机一传动连接，控制两转子夹爪固定座的间距；转子夹爪上设有与之固定连接的翻转同步轮，两翻转同步轮同轴设置且分别通过翻转同步带与一转动轴连接，转动轴与驱动电机二传动连接，驱动电机二同步驱动两转子夹爪绕翻转同步轮中轴线旋转；转动轴与第二双向丝杆均固定在基台上，基台与第三固定台固定连接。

进一步优选地，升降组件包括驱动电机三、驱动电机固定板、升降第一固定板和升降第二固定板；驱动电机三固定在驱动电机固定板上，驱动电机固定板上穿设有主升降杆一和辅助升降杆一，主升降杆一两端分别与升降第一固定板、升降第二固定板固定连接，辅助升降杆一两端分别与升降第一固定板、升降第二固定板固定连接；驱动电机三与主升降杆一通过同步带组件传动连接，驱动升降第一固定板和升降第二固定板升降。

更优选地，第三固定台与升降第二固定板通过轴承组件同轴转动设置，第三固定台、升降第二固定板均与同一伸缩气缸转动连接，通过伸缩气缸驱动转子夹持组件相对于升降第二固定板旋转。

优选地，端盖轴承组装机构包括：端盖轴承加热器、端盖轴承移载组件和端盖轴承压合组件；

端盖轴承移载组件设有第三夹持驱动模组、第一同步带传动组件以及一对、两个用于夹持并托住端盖轴承的第一端盖托架，第一端盖托架采用仿形设计并设有用于夹持并托起端盖轴承的凹槽；第三夹持驱动模组与第一端盖托架通过第一同步带传动组件连接，两第一端盖托架分别固定在第一同步带传动组件的上层和下层同步带上，上层和下层同步带绕制成一体，经驱动分别在X轴轴向上往复平移，从而夹持或松开端盖轴承；对应于同步带组件，设有支撑滑轨，第一端盖托架设置在支撑滑轨上；端盖轴承移载组件固定在第三Z轴直线模组的滑台上，经第三Z轴直线模组驱动升降；第三Z轴直线模组固定在第三Y轴直线模组的滑台上，经第三Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

端盖轴承压合组件设有第二端盖托架、第四夹持驱动模组和端盖轴承压装驱动模组，第二端盖托架与第四夹持驱动模组连接，用于夹持端盖轴承；端盖轴承压装驱动模组采用伺服压机，固定在第二固定台上；第二固定台通过第二导套穿设有第二导柱，第二固定座与第二导柱固定连接；第四夹持驱动模组设置在第二固定座上；第二固定座上设有第二定位套筒，第二定位套筒的内径大于转子转轴的外径，第二固定座通过端盖轴承压装驱动模组驱动升降；

端盖轴承移载组件用于将端盖轴承加热器上已加热的端盖轴承移载至端盖轴承压合组件，通过第二端盖托架夹持并托住端盖轴承。

优选地，密封圈组装机构包括：密封圈料杆、密封圈抬料组件、密封圈移载组件和密封圈压装组件；

密封圈抬料组件设有第二U字形抬料台和与第二U字形抬料台传动连接的第二抬料驱动模组，密封圈料杆穿设在第二U字形抬料台槽内，通过第二抬料驱动模组驱动逐渐升高抬料；

密封圈移载组件包括成对设置的第一密封圈托块、第五夹持驱动模组、第四Y轴直线模组和第四Z轴直线模组；第一密封圈托块设置在第五夹持驱动模组上，于X轴方向夹持密封圈；第一夹持驱动模组固定在第四Z轴直线模组的滑台上，经第四Z轴直线模组驱动升降；第四Z轴直线模组固定在第四Y轴直线模组的滑台上，经第四Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

密封圈压装组件包括成对设置的第二密封圈托块、第六夹持驱动模组和密封圈压装驱动模组，第二密封圈托块设置在第六夹持驱动模组上，于Y轴方向上夹持密封圈；密封圈压装驱动模组固定在压装固定板上，压装固定板上通过轴承组件穿设有主升降杆二，压装固定板上通过导柱穿设有辅助升降杆二，主升降杆二两端分别与升降第三固定板、升降第四固定板固定连接，辅助升降杆二两端分别与升降第三固定板、升降第四固定板固定连接；密封圈压装驱动模组与主升降杆二通过同步带组件传动连接，驱动升降第三固定板和升降第四固定板升降；主升降杆二下端与升降第四固定板连接，主升降杆二升降带动升降第四固定板升降，升降第四固定板上设有第三定位套筒，第三定位套筒的内径大于转子转轴外径。

进一步优选地，设置有密封圈托块升降气缸，密封圈托块升降气缸固定在升降第四固定板上，第六夹持驱动模组与夹爪升降气缸连接，通过夹爪升降气缸抬升避位。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)多工位移载机构移载先在Y轴轴向上夹持工件，接着在Z轴轴向上升高抬升工件，再通过X轴轴向位移将工件从一个工位上方移至下一工位上方，最后通过Z轴轴向下降，将工件置于下一工位；上述过程中X轴轴向、Y轴轴向和Z轴轴向能够平稳运动，适合多工位长行程的工件移载，重复精度高；

2)在电机轴承组装设备中，翻转机构的设置实现了转子自动翻转，能够在一条线体上对转子两端进行轴承装配；

3)采用了热套工艺提高轴承和端盖轴承的装配效率和装配质量；

4)在电机轴承组装设备中，卡簧组装机构克服了卡簧紧固力大，难以撑开和保形的问题实现了卡簧的自动装配，避免了装配过程中划伤转子转轴表面，导致电机密封失效的问题。

附图说明

图1a为实施例1整体结构示意图；

图1b为图1a正视图；

图2为实施例1六工位移载机构与作业台结构示意图；

图3a为实施例1六工位移载机构结构示意图；

图3b为图3a正视图；

图3c为图3a仰视图；

图4a为实施例1工件夹紧工装结构示意图；

图4b为图4a侧视图；

图5a为实施例1轴承组装机构中轴承料杆、轴承抬料组件和轴承移载组件结构示意图；

图5b为实施例1轴承组装机构中轴承压装组件结构示意图；

图6a为实施例1卡簧组装机构中卡簧料仓、卡簧推料组件和翻转取料组件结构示意图；

图6b为实施例1卡簧组装机构中卡簧移载组件与卡簧卡装组件结构示意图；

图6c为实施例1卡簧组装机构中卡簧卡装组件结构示意图；

图6d为实施例1卡簧组装机构中卡簧卡装组件结构示意图；

图7a为实施例1翻转机构结构示意图；

图7b为图7a正视图；

图7c为图7b中A-A方向剖面结构示意图；

图8a为实施例1端盖轴承组装机构中端盖轴承移载结构示意图；

图8b为实施例1端盖轴承组装机构中端盖轴承压合组件结构示意图；

图9a为实施例1密封圈组装机构中密封圈料杆、密封圈抬料组件和密封圈移载组件结构示意图；

图9b为实施例1密封圈组装机构中密封圈压装组件结构示意图。

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1a和图1b所示，本实施例涉及一种电机轴承组装设备，包括依次设置的第一工位-轴承组装机构1、第二工位-卡簧组装机构2、第三工位-翻转机构3、第四工位-端盖轴承组装机构4、第五工位-卡簧组装机构2、第六工位-密封圈组装机构6、六工位移载机构7以及作业台8。

如图2、图3a、图3b和图3c所示，六工位移载机构7包括：X轴移载组件71、Y轴间距调整组件72和三组Z轴升降组件73，三组Z轴升降组件73分为一中间组和两外侧组。

各组Z轴升降组件73均包括一升降台733和竖直布置在升降台733上的两组滚珠丝杆731、两组导柱导套732；两组滚珠丝杆731轴线所在平面与两组导柱导套732轴线所在平面交叉设置，且任一组滚珠丝杆731的轴线与两组导柱导套732的轴线所构成的两个平面垂直。

滚珠丝杆731中丝杆的上端、导柱导套732中导柱的上端与作业台8固定连接，滚珠丝杆731中螺母、导柱导套732中导套与升降台733固定连接；三组Z轴升降组件73通过带传动机构74连接，使得三个升降台733相当对于作业台8同步升降。

带传动机构74包括升降驱动同步带组件741、升降驱动电机742和支座743；优选地，升降驱动同步带组件741包括升降驱动主动轮、升降驱动从动轮、升降驱动同步带741a和导向过渡轮741b。中间组Z轴升降组件73中一滚珠丝杠731下端穿设在支座743中并套设有升降驱动主动轮，升降驱动电机742与该滚珠丝杆传动连接，其余的五个滚珠丝杆731穿设在支座743中并套设有升降驱动从动轮；中间组Z轴升降组件73中两滚珠丝杠通过一条升降驱动同步带741a连接升降驱动主动轮和升降驱动从动轮，通过导向过渡轮741b使得升降驱动同步带环绕呈L形；各外侧组Z轴升降组件73中两根滚珠丝杠与中间组Z轴升降组件73中一滚珠丝杠通过一条升降驱动同步带741a传动连接，通过导向过渡轮741b使得升降驱动同步带环绕呈T形；从而通过三根升降驱动同步带、一个升降驱动电机742实现三个升降台733相当对于作业台8同步升降。仅采用一个升降驱动电机的优势在于能够保证升降的同步性。

Y轴间距调整组件72包括两组支撑板721，两组支撑板在Y轴轴向上相对设置且均沿X轴轴向延伸；每组支撑板优选设两块，固定在三个支撑架722上，支撑架722在Y轴轴向上两两一对设置、固定在一个升降台733上，支撑架722穿过作业台8；升降台733上设有第一双向丝杆723，两支撑架722设置在第一双向丝杆723上，在Y轴轴向上随第一双向丝杆723旋转而相互靠近或远离；相邻两个升降台733上的第一双向丝杆723通过一条夹持同步带724连接，并采用一个双向位移驱动电机725驱动三个第一双向丝杆723旋转。

X轴移载部件71包括沿X轴轴向延伸的移载板711，移载板711沿X轴轴向在支撑板721上滑动设置，对应两组支撑板721在Y轴轴向上共设置平行的两组移载板711；

以Y轴轴向上的一组移载板711为例，移载板711设有移载同步带传动机构712，移载同步带传动机构712包括移载同步带712a和四个移载同步轮712b，移载同步轮712b中有两个固定在中间组Z轴升降组件73上支撑架722的两侧、另有两个固定在支撑架722两侧支撑板721上，移载同步带712a经四个移载同步轮712b、移载驱动电机713输出轴呈T形环绕设置，且移载同步带712a通过同步带夹板712c与移载板711固定连接；两块移载板711的移载同步带传动机构712通过一个移载驱动电机713驱动。移载板711上设有夹持组件714，夹持组件714通过两支撑架722相互靠近后抵靠在工件上夹持工件。

如图1a、图1b、图2、图4a和图4b所示，作业台8上设有六个工位，各工位均设有工件夹紧工装81；工件夹紧工装81包括3个工件夹紧卡爪811、一个限位座812和与限位座812同轴转动设置的一个旋转基座813；限位座812固定在作业台8上，周向均布设有3个夹紧导向槽812a；相对于夹紧导向槽812a，旋转基座813于周向设有若干弧形导向槽813a，弧形导向槽813a从起点至终点距离限位座812轴线的距离连续变化；工件夹紧卡爪811与夹紧导向槽812a一一对应设置，包括卡爪主体811a和连接臂811b，连接臂811b上固定有第一凸轮轴承随动器811c，第一凸轮轴承随动器811c中轴承滚动设置在弧形导向槽813a中；卡爪主体811a固定在导向滑轨811d上，导向滑轨811d滑动设置在滑块811e上，滑块811e固定在作业台8上；作业台8设有与导向滑轨811d平行布置的连接臂活动槽82，连接臂811b的运动受弧形导向槽813a和连接臂活动槽82的约束；旋转基座813固定有旋转连接块84，旋转连接块84与一推拉气缸83通过气缸浮动接头转动连接。推拉气缸83经旋转连接块84推动旋转基座813旋转，在弧形导向槽813a限位导向下以及连接臂活动槽82的约束下，卡爪主体811a在夹紧导向槽812a中前后移动。

如图1a、图5a和图5b所示，第一轴承组装机构1包括：轴承料杆11、轴承抬料组件12、轴承加热器13、轴承移载组件14和轴承压装组件15。

轴承料杆11用于轴承200层叠放置；本实施例中轴承料杆11设有两根，固定在轴承送料固定板16上，轴承送料固定板16与轴承直线送料机构17连接，轴承直线送料机构17沿X轴向设置，从而使得一根轴承料杆处于供料工位供料，而另一根轴承料杆处于补料工位补料，节省因补料导致的供料等待时间。

轴承抬料组件12设有U字形抬料台121和与U字形抬料台121传动连接的第一抬料驱动模组122，轴承料杆11穿设在U字形抬料台槽内，通过第一抬料驱动模组122驱动U字形抬料台升高抬料；第一抬料驱动模组122中采用伺服电机。

轴承移载组件14包括第一夹持驱动模组142、第一Y轴直线模组143、第一Z轴直线模组144和成对设置的第一轴承托块141，第一轴承托块141与第一夹持驱动模组142连接，于X轴轴向夹持并托住轴承；第一夹持驱动模组142采用双向气缸，固定在第一Z轴直线模组144的滑台上，经第一Z轴直线模组144驱动升降；第一Z轴直线模组144固定在第一Y轴直线模组143的滑台上，经第一Y轴直线模组143驱动在Y轴轴向上平移。

轴承压装组件15包括第一固定台155、第一固定座154、轴承压装驱动模组153、第二夹持驱动模组152和成对设置的第二轴承托块151；轴承压装驱动模组153采用伺服压机，固定在第一固定台155上；第一固定台155通过第一导套156穿设有第一导柱157，第一固定座154与第一导柱157固定连接；第二夹持驱动模组152设置在第一固定座154上，第一固定座154上设有第一定位套筒158，第一定位套筒158的内径大于转子转轴的外径。

第一轴承托块141和第二轴承托块151均设有凹槽，用于夹持并托住轴承。

轴承移载组件14用于将轴承料杆11上的轴承100移载至轴承加热器13上，在轴承加热后再将轴承移载至第一定位套筒158正下方。第二夹持驱动模组152采用双向气缸，第二轴承托块151与第二夹持驱动模组152连接，于Y轴轴向夹持位于第一定位套筒158正下方的轴承。在向转子转轴压装轴承时，第二轴承托块151夹住并托起轴承，轴承压装驱动模组153将第一固定座154向转子转轴方向下压一段距离，然后第二轴承托块151撤出，轴承压装驱动模组153继续下压，将轴承装配到位。

如图6a、图6b、图6c和图6d所示，卡簧组装机构2包括：卡簧料仓21、卡簧推料组件22、翻转取料组件23、卡簧卡装组件24和卡簧移载组件25，用于向转子组件100上卡装轴用卡簧300。

卡簧推料组件22设有推料驱动器221，推料驱动器221上连接有推料板222，推料板222上设有落料槽222a，推料板222设置在卡簧料仓21底部。通过推料驱动器221将推料板222上的落料槽222a移至卡簧料仓21正下方，卡簧料仓21中位于底部的卡簧落在落料槽222a中，再通过推料驱动器221将落料槽222a向翻转取料组件23方向推出。

翻转取料组件23包括取料升降气缸231、旋转气缸232和夹爪气缸233；夹爪气缸233连接有数个支撑卡爪234，支撑卡爪234设有从卡簧内侧支撑卡簧的卡槽234a；夹爪气缸233与旋转气缸232传动连接上下翻转设置，旋转气缸232与取料升降气缸231传动连接上下升降设置。支撑卡爪234经夹爪气缸233驱动，从内侧支撑起卡簧后，取料升降气缸231驱动旋转气缸232抬升，之后旋转气缸232驱动夹爪气缸233向上转动180°，将卡簧转向卡簧卡装组件24。

卡簧移载组件25包括第二Z轴直线模组251和第二Y轴直线模组252，第二Z轴直线模组251设置在第二Y轴直线模组252的滑台上。

卡簧卡装组件24包括推撑气缸241、两推撑架242、防扭转气缸243、L型防扭转架244和卡簧推送器245。

推撑气缸241连接有八字形推块246，固定在气缸座体247内部；两推撑架242用于定位卡簧的一对孔，与同一X向直线位移模组248滑动连接，固定在气缸座体247外侧；推撑架242通过第二凸轮轴承随动器249与八字形推块246滑动连接，气缸座体247固定在第二Z轴直线模组251的滑台上；防扭转气缸243通过连接板(附图中未示出)与气缸座体247固定连接，L型防扭转架244与防扭转气缸243传动连接，L型防扭转架244绕卡簧外侧设置，用于勾住卡簧，防止卡簧在被推撑架撑开时过度扭转变形。

卡簧推送器245设有卡簧限位套245a、限位套固定板245b和卡簧推送气缸245c；卡簧限位套245a与推撑架242对应设置，固定在限位套固定板245b上；限位套固定板245b与卡簧推送气缸245c传动连接，通过卡簧推送气缸245c驱动卡簧限位套245a对卡簧进行限位与推出卡簧。

卡簧移载组件25驱动卡簧卡装组件24运动至夹爪气缸233正上方，推撑架242定位卡簧上一对孔，将卡簧固定在卡簧卡装组件24上，再撤出夹爪气缸233；之后卡簧移载组件25驱动卡簧卡装组件24运动至转子组件100正上方，推撑架242将卡簧撑开至装配状态，L型防扭转架244将卡簧压在卡簧限位套245a上，然后下降至转子转轴上卡簧装配位置，再撤出L型防扭转架244，卡簧推送气缸245c驱动卡簧限位套245a下压将卡簧与推撑架242分离，使得卡簧卡装到转子转轴上相应位置处。

如图7a、图7b和图7c所示，翻转机构3包括：转子夹持组件31和升降组件32，转子夹持组件31在升降组件32的辅助下，将转子组件提升，之后上下翻转180°，最后重新放置在原工位上。

转子夹持组件31包括第二双向丝杆311、两转子夹爪312和两转子夹爪固定座313；转子夹爪312与转子夹爪固定座313一一对应设置且为转动连接，两转子夹爪固定座313设置在第二双向丝杆311上，第二双向丝杆311与驱动电机一315传动连接，控制两转子夹爪固定座的间距；转子夹爪312上设有与之固定连接的翻转同步轮316，两翻转同步轮316同轴设置且分别通过翻转同步带317与一转动轴318连接，转动轴318与驱动电机二319传动连接，驱动电机二319同步驱动两转子夹爪312绕翻转同步轮中轴线旋转；转动轴318与第二双向丝杆311均固定在基台314上，基台314与第三固定台310固定连接。

升降组件32包括驱动电机三321、驱动电机固定板322、升降第一固定板323和升降第二固定板324；驱动电机三321固定在驱动电机固定板322上，驱动电机固定板322上穿设有主升降杆一325和辅助升降杆一326，主升降杆一325两端分别与升降第一固定板323、升降第二固定板324固定连接，辅助升降杆一326两端分别与升降第一固定板323、升降第二固定板324固定连接；驱动电机三321与主升降杆一325通过同步带组件传动连接，驱动升降第一固定板323和升降第二固定板324升降。

基台314固定在第三固定台310上，第三固定台310与升降第二固定板324通过轴承组件同轴转动设置；第三固定台310、升降第二固定板324均与同一伸缩气缸33转动连接，通过伸缩气缸33驱动转子夹持组件31相对于升降第二固定板324旋转，从而在空间有限的情况下通过旋转工件夹持组件获得较大的活动空间或将工件放置在其他位置。

如图8a和图8b所示，端盖轴承组装机构4包括：端盖轴承加热器41、端盖轴承移载组件42和端盖轴承压合组件43。

端盖轴承移载组件42设有第三夹持驱动模组422、第一同步带传动组件423以及一对、两个用于夹持并托住端盖轴承400的第一端盖托架421，第一端盖托架421采用仿形设计并设有用于夹持并托起端盖轴承的凹槽；第三夹持驱动模组422采用伺服电机，与第一端盖托架421通过第一同步带传动组件423连接，两第一端盖托架421分别固定在第一同步带传动组件423的上层和下层同步带上，上层和下层同步带绕制成一体，通过伺服电机驱动分别在X轴轴向上往复平移，从而夹持或松开端盖轴承；对应于同步带组件，设有支撑滑轨，第一端盖托架421设置在支撑滑轨上，提高移动的稳定性；端盖轴承移载组件42固定在第三Z轴直线模组44的滑台上，经第三Z轴直线模组44驱动升降；第三Z轴直线模组44固定在第三Y轴直线模组45的滑台上，经第三Y轴直线模组45驱动在Y轴轴向上平移。

端盖轴承压合组件43设有第二端盖托架431、第四夹持驱动模组和端盖轴承压装驱动模组432；端盖轴承压装驱动模组432采用伺服压机，固定在第二固定台435上；第二固定台435通过第二导套436穿设有第二导柱437，第二固定座434与第二导柱437固定连接；第四夹持驱动模组设置在第二固定座434上。第二端盖托架431优选设置两组、四个，通过第四夹持驱动模组调节Y轴方向上间距夹持端盖轴承，第二固定座434上设有第二定位套筒438，第二定位套筒438的内径大于转子转轴的外径，第二固定座434通过端盖轴承压装驱动模组432驱动升降；

端盖轴承组装过程中，端盖轴承400在端盖轴承加热器41上加热后，经端盖托架421夹持托住并移送至第二定位套筒438正下方，由第二端盖托架431在Y轴轴向上托住；端盖轴承的压装过程与轴承的压装过程相同。

相似地，两组第二端盖托架431分别固定在第二同步带传动组件433的上层同步带和下层同步带上，上层同步带和下层同步带绕制成一体，通过第四夹持驱动模组驱动，分别在Y轴向上往复平移，从而托住或松开端盖轴承；对应于第二同步带传动组件433，设有支撑滑轨439，第二端盖托架431设置在支撑滑轨439上提高移动的稳定性。

第四端盖轴承组装机构4和第一轴承组装机构1中结构有所不同，主要原因是轴承和端盖轴承组合件的尺寸差异较大；故前一个采用同步带，后一个采用双向气缸。

如图9a和图9b所示，第六密封圈组装机构6包括：密封圈料杆61、密封圈抬料组件62、密封圈移载组件64和密封圈压装组件65。

密封圈料杆61用于密封圈500层叠放置；本实施例中轴承料杆11设有两根，固定在密封圈送料固定板66上，密封圈送料固定板66与密封圈直线送料机构67连接，密封圈直线送料机构67沿X轴向设置，从而使得一根密封圈料杆处于供料工位供料，而另一根密封圈料杆处于补料工位补料，节省因补料导致的供料等待时间。

密封圈抬料组件62设有第二U字形抬料台621和与第二U字形抬料台621传动连接的第二抬料驱动模组622，密封圈料杆61穿设在第二U字形抬料台槽内，通过第二抬料驱动模组622驱动逐渐升高抬料；密封圈抬料组件62与轴承抬料组件12的结构相同。

密封圈移载组件64包括一对第一密封圈托块641、第五夹持驱动模组642、第四Y轴直线模组643和第四Z轴直线模组644；第一密封圈托块641设置在第五夹持驱动模组642上，于X轴方向夹持密封圈；第一夹持驱动模组641固定在第四Z轴直线模组644的滑台上，经第四Z轴直线模组644驱动升降；第四Z轴直线模组644固定在第四Y轴直线模组643的滑台上，经第四Y轴直线模组643驱动在Y轴轴向上平移；

密封圈压装组件65设有一对第二密封圈托块651、第六夹持驱动模组652和密封圈压装驱动模组653，第二密封圈托块651设置在第六夹持驱动模组652上，于Y轴方向上夹持密封圈；密封圈压装驱动模组653优选采用伺服电机，第六夹持驱动模组642优选采用双向气缸。

密封圈压装驱动模组653固定在压装固定板654上，压装固定板654上通过直线轴承穿设有主升降杆二655，压装固定板654上通过导柱穿设有辅助升降杆二656，主升降杆二655两端分别与升降第三固定板657、升降第四固定板658固定连接，辅助升降杆二656两端分别与升降第三固定板657、升降第四固定板658固定连接；密封圈压装驱动模组653与主升降杆二655通过同步带组件传动连接，驱动升降第三固定板657和升降第四固定板658升降。主升降杆二655下端抵靠在升降第四固定板658上，主升降杆二655升降驱动升降第四固定板658升降，升降第四固定板658上设有第三定位套筒659，第三定位套筒659的内径大于转子转轴外径。

考虑到密封圈装配过程中，可能出现第二密封圈托块651与转子组件干涉的情形，故设置密封圈托块升降气缸650，密封圈托块升降气缸650固定在升降第四固定板658上；第六夹持驱动模组652与夹爪升降气缸654传动连接，在压装到干涉位置时，第二密封圈托块651撤出，密封圈托块升降气缸650抬升第二密封圈托块651，之后密封圈压装组件65继续下压密封圈到位。

第一密封圈托块641和第二密封圈托块651均设有凹槽，在夹取过程中托住密封圈。

密封圈压装驱动模组653还可采用伺服压机，如轴承压装驱动模组153和端盖轴承压装驱动模组433，压装密封圈至装配位置。

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 (10)

1.一种多工位移载机构，其特征在于，包括：X轴移载组件、Y轴间距调整组件和至少一组Z轴升降组件；

Z轴升降组件包括滚珠丝杆和与滚珠丝杆中螺母固定连接的升降台；滚珠丝杆中丝杆上端连接有作业台，滚珠丝杆中丝杆下端穿设在支座上，丝杆下端与升降驱动电机传动连接；对于两组及两组以上Z轴升降组件，相邻两组Z轴升降组件的滚珠丝杆通过同步带传动组件连接，由同一升降驱动电机驱动；

Y轴间距调整组件包括两组支撑板，两组支撑板在Y轴轴向上相对设置且均沿X轴轴向延伸；两组支撑板固定在与支撑板一一对应设置的支撑架上，支撑架两个一对且与第一双向丝杆传动连接，第一双向丝杆与一双向位移驱动电机传动连接，在Y轴轴向上调整支撑架的间距；对于两对以及两对以上支撑架，相邻两第一双向丝杆通过同步带传动组件连接，由同一双向位移驱动电机驱动；

X轴移载组件包括沿X轴轴向延伸的移载板和与移载板一一对应设置的移载同步带组件，移载板沿X轴轴向一一对应、滑动设置在支撑板上；移载板通过同步带夹板固定在移载同步带组件中移载同步带上，移载同步带组件中移载同步轮与支撑板连接；两移载同步带与一移载驱动电机的输出轴传动连接；移载板上设有夹持组件，夹持组件通过两支撑架相互靠近后抵靠在工件上夹持工件。

2.根据权利要求1所述多工位移载机构，其特征是，对应滚珠丝杆，同一升降台上设有导柱导套；优选地，同一升降台中滚珠丝杆和导柱导套均设有两组，两组滚珠丝杆轴线所在平面与两组导柱导套轴线所在平面交叉设置，且任一组滚珠丝杆的轴线与两组导柱导套的轴线所构成的两个平面垂直。

3.根据权利要求1所述多工位移载机构，其特征是，所述支撑架顶部高于作业台，作业台上设有不少于两个工位，各工位均设有工件夹紧工装；

优选地，所述工件夹紧工装包括若干周向均布的工件夹紧卡爪、限位座和与限位座同轴转动设置的旋转基座；限位座固定在作业台上，周向均布设有若干夹紧导向槽；相对于夹紧导向槽，旋转基座于周向设有若干弧形导向槽，弧形导向槽从起点至终点距离限位座轴线的距离连续变化；工件夹紧卡爪与夹紧导向槽一一对应设置，包括卡爪主体和连接臂，连接臂上固定有第一凸轮轴承随动器，第一凸轮轴承随动器中轴承滚动设置在弧形导向槽中；卡爪主体设置在导向滑轨上，导向滑轨滑动设置在滑块上，滑块固定在作业台上；作业台设有与直线导向机构平行布置的连接臂活动槽；旋转基座固定有旋转连接块，旋转连接块与一推拉气缸通过气缸浮动接头转动连接；推拉气缸经旋转连接块推动旋转基座旋转，在弧形导向槽限位导向下以及连接臂活动槽的约束下，卡爪主体在夹紧导向槽中前后移动。

4.一种电机轴承组装设备，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述多工位移载机构；多工位移载机构设有五组夹持组件，作业台上设有六个工位，第一工位-轴承组装机构、第二工位-卡簧组装机构、第三工位-三翻转机构、第四工位-端盖轴承组装机构、第五工位-卡簧组装机构和第六工位-密封圈组装机构。

5.根据权利要求4所述电机轴承组装设备，其特征是，所述轴承组装机构包括：轴承料杆、轴承抬料组件、轴承加热器、轴承移载组件和轴承压装组件；

轴承抬料组件设有U字形抬料台和与U字形抬料台传动连接的第一抬料驱动模组，轴承料杆穿设在U字形抬料台槽内，通过第一抬料驱动模组驱动U字形抬料台升高抬料；

轴承移载组件包括第一夹持驱动模组、第一Y轴直线模组、第一Z轴直线模组和成对设置的第一轴承托块，第一轴承托块与第一夹持驱动模组连接，于X轴轴向夹持并托住轴承；第一夹持驱动模组固定在第一Z轴直线模组的滑台上，经第一Z轴直线模组驱动升降；第一Z轴直线模组固定在第一Y轴直线模组的滑台上，经第一Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

轴承压装组件包括第一固定台、第一固定座、轴承压装驱动模组、第二夹持驱动模组和成对设置的第二轴承托块；轴承压装驱动模组采用伺服压机，固定在第一固定台上；第一固定台通过第一导套穿设有第一导柱，第一固定座与第一导柱固定连接；第二夹持驱动模组设置在第一固定座上，第一固定座上设有第一定位套筒，第一定位套筒的内径大于转子转轴的外径；

轴承移载组件用于将轴承料杆上的轴承移载至轴承加热器上，在轴承加热后再将轴承移载至第一定位套筒正下方，再通过第二轴承托块夹住并托起轴承。

6.根据权利要求5所述电机轴承组装设备，其特征是，所述轴承料杆设有两根，固定在轴承送料固定板上，轴承送料固定板与轴承直线送料机构连接。

7.根据权利要求4所述电机轴承组装设备，其特征是，所述卡簧组装机构包括：卡簧料仓、卡簧推料组件、翻转取料组件、卡簧卡装组件和卡簧移载组件，用于向转子组件上卡装轴用卡簧；

卡簧推料组件设有推料驱动器，推料驱动器上连接有推料板，推料板上设有落料槽，推料板设置在卡簧料仓底部，用于将落入落料槽的卡簧逐个推出；

翻转取料组件包括取料升降气缸、旋转气缸和夹爪气缸；夹爪气缸连接有数个支撑卡爪，支撑卡爪设有从卡簧内侧支撑卡簧的卡槽；夹爪气缸与旋转气缸传动连接上下翻转设置，旋转气缸与取料升降气缸传动连接上下升降设置；

卡簧移载组件包括相连的第二Z轴直线模组和第二Y轴直线模组，第二Z轴直线模组固定在第二Y轴直线模组的滑台上，经第二Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

卡簧卡装组件包括推撑气缸、两推撑架、防扭转气缸、L型防扭转架和卡簧推送器，推撑气缸连接有八字形推块，固定在气缸座体一侧；两推撑架用于定位卡簧的一对孔，与同一X向直线位移模组滑动连接，固定在气缸座体另一侧；推撑架通过第二凸轮轴承随动器与八字形推块滑动连接，气缸座体固定在第二Z轴直线模组的滑台上，经第二Z轴直线模组驱动升降；防扭转气缸通过连接板与气缸座体固定连接，L型防扭转架与防扭转气缸传动连接，L型防扭转架绕卡簧外侧设置，用于勾住卡簧；

卡簧推送器设有卡簧限位套、限位套固定板和卡簧推送气缸；卡簧限位套与推撑架对应设置，固定在限位套固定板上；限位套固定板与卡簧推送气缸传动连接，通过卡簧推送气缸驱动卡簧限位套对卡簧进行限位与推出卡簧。

8.根据权利要求4所述电机轴承组装设备，其特征是，所述翻转机构包括：转子夹持组件和升降组件，转子夹持组件在升降组件的辅助下，用于将转子组件提升，之后上下翻转180°，最后重新放置在原工位上；

转子夹持组件包括第二双向丝杆、两转子夹爪和两转子夹爪固定座；转子夹爪与转子夹爪固定座一一对应设置且为转动连接，两转子夹爪固定座设置在第二双向丝杆上，第二双向丝杆与驱动电机一传动连接，控制两转子夹爪固定座的间距；转子夹爪上设有与之固定连接的翻转同步轮，两翻转同步轮同轴设置且分别通过翻转同步带与一转动轴连接，转动轴与驱动电机二传动连接，驱动电机二同步驱动两转子夹爪绕翻转同步轮中轴线旋转；转动轴与第二双向丝杆均固定在基台上，基台与第三固定台固定连接；

优选地，升降组件包括驱动电机三、驱动电机固定板、升降第一固定板和升降第二固定板；驱动电机三固定在驱动电机固定板上，驱动电机固定板上穿设有主升降杆一和辅助升降杆一，主升降杆一两端分别与升降第一固定板、升降第二固定板固定连接，辅助升降杆一两端分别与升降第一固定板、升降第二固定板固定连接；驱动电机三与主升降杆一通过同步带组件传动连接，驱动升降第一固定板和升降第二固定板升降；

更优选地，第三固定台与升降第二固定板通过轴承组件同轴转动设置，第三固定台、升降第二固定板均与同一伸缩气缸转动连接，通过伸缩气缸驱动转子夹持组件相对于升降第二固定板旋转。

9.根据权利要求4所述电机轴承组装设备，其特征是，所述端盖轴承组装机构包括：端盖轴承加热器、端盖轴承移载组件和端盖轴承压合组件；

端盖轴承移载组件设有第三夹持驱动模组、第一同步带传动组件以及一对、两个用于夹持并托住端盖轴承的第一端盖托架，第一端盖托架采用仿形设计并设有用于夹持并托起端盖轴承的凹槽；第三夹持驱动模组与第一端盖托架通过第一同步带传动组件连接，两第一端盖托架分别固定在第一同步带传动组件的上层和下层同步带上，上层和下层同步带绕制成一体，经驱动分别在X轴轴向上往复平移，从而夹持或松开端盖轴承；对应于同步带组件，设有支撑滑轨，第一端盖托架设置在支撑滑轨上；端盖轴承移载组件固定在第三Z轴直线模组的滑台上，经第三Z轴直线模组驱动升降，第三Z轴直线模组固定在第三Y轴直线模组的滑台上，经第三Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

端盖轴承压合组件设有第二端盖托架、第四夹持驱动模组和端盖轴承压装驱动模组，第二端盖托架与第四夹持驱动模组连接，用于夹持端盖轴承；端盖轴承压装驱动模组采用伺服压机，固定在第二固定台上；第二固定台通过第二导套穿设有第二导柱，第二固定座与第二导柱固定连接；第四夹持驱动模组设置在第二固定座上；第二固定座上设有第二定位套筒，第二定位套筒的内径大于转子转轴的外径，第二固定座通过端盖轴承压装驱动模组驱动升降；

端盖轴承移载组件用于将端盖轴承加热器上已加热的端盖轴承移载至第二定位套筒正下方，通过第二端盖托架夹持并托住端盖轴承。

10.根据权利要求4所述电机轴承组装设备，其特征是，密封圈组装机构包括：密封圈料杆、密封圈抬料组件、密封圈移载组件和密封圈压装组件；

密封圈抬料组件设有第二U字形抬料台和与第二U字形抬料台传动连接的第二抬料驱动模组，密封圈料杆穿设在第二U字形抬料台槽内，通过第二抬料驱动模组驱动逐渐升高抬料；

密封圈移载组件包括成对设置的第一密封圈托块、第五夹持驱动模组、第四Y轴直线模组和第四Z轴直线模组；第一密封圈托块设置在第五夹持驱动模组上，于X轴方向夹持密封圈；第一夹持驱动模组固定在第四Z轴直线模组的滑台上，经第四Z轴直线模组驱动升降；第四Z轴直线模组固定在第四Y轴直线模组的滑台上，经第四Y轴直线模组驱动在Y轴轴向上平移；

密封圈压装组件包括成对设置的第二密封圈托块、第六夹持驱动模组和密封圈压装驱动模组，第二密封圈托块设置在第六夹持驱动模组上，于Y轴方向上夹持密封圈；密封圈压装驱动模组固定在压装固定板上，压装固定板上通过轴承组件穿设有主升降杆二，压装固定板上通过导柱穿设有辅助升降杆二，主升降杆二两端分别与升降第三固定板、升降第四固定板固定连接，辅助升降杆二两端分别与升降第三固定板、升降第四固定板固定连接；密封圈压装驱动模组与主升降杆二通过同步带组件传动连接，驱动升降第三固定板和升降第四固定板升降；主升降杆二下端与升降第四固定板连接，主升降杆二升降带动升降第四固定板升降，升降第四固定板上设有第三定位套筒，第三定位套筒的内径大于转子转轴外径；

优选地，设置有密封圈托块升降气缸，密封圈托块升降气缸固定在升降第四固定板上，第六夹持驱动模组与夹爪升降气缸连接，通过夹爪升降气缸抬升避位。

Images