CN111614219A - 一种电机端盖自动装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机自动装配技术领域，具体是涉及一种电机端盖自动装配设备，包括有第一定位工装、第二定位工装、直线位移机构、分度机构、电批、插接杆、弹性垫圈、从动滑行机构、光线定位机构和控制器；第一定位工装设置于设备中央位置，一对直线位移机构同轴地设置在第一定位工装两侧，分度机构设置于直线位移机构活动端上，电批安装在分度机构的工作端上，插接杆安装于分度机构底部，弹性垫圈安装在从动滑行机构活动端上，插接杆与弹性垫圈同轴设置，从动滑行机构运动方向与直线位移机构运动方向同向设置，光线定位机构安装在直线位移机构远离第一定位工装的一端；该方案定位准确，装配效率高，降低了设备成本，节约了人力成本。

Description

一种电机端盖自动装配设备
技术领域
本发明涉及电机自动装配技术领域，具体是涉及一种电机端盖自动装配设备。
背景技术
现有的一种常见的电机主要由电机壳体、前后端盖、轴承及置于电机机壳内的定子组件和转子组件等组成，在电机制作过程中，需要将定子组件装配到电机壳体内、将转子组件装配到定子组件内，然后将轴承装配到转子组件的轴上，封好前后端盖，即完成电机的组装。
目前，电机的前后端盖大多采用手工操作安装于电机壳体上，采用这种方式不仅工作效率很低，而且装配后质量稳定性较差，无法保证电机质量的一致性。
中国专利CN201621031789.8公开了一种电机端盖自动装配机，包括机架，机架上设有电机壳体定位夹具、前后端盖预装机构和螺丝紧固机构，前后端盖预装机构通过前端盖定位夹具和后端盖定位夹具固定前端盖和后端盖，并能够滑移到电机壳体的两端定位，螺丝紧固机构能够带动电动扳手依次自动对端盖螺丝进行拧紧。该实用新型利用电机壳体及端盖定位夹具定位装夹电机部件，实现电机壳体和前后端盖预定位，并利用螺丝紧固机构自动进行螺丝紧固，实现电机端盖的装配。但该方案缺少足够的定位，端盖移动中容易出现偏差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电机端盖自动装配设备，该技术方案解决了上述问题，定位准确，装配效率高，降低了设备成本，大大节约了人力成本。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，包括有第一定位工装、第二定位工装、直线位移机构、分度机构、电批、插接杆、弹性垫圈、从动滑行机构、光线定位机构和控制器；
第一定位工装设置于设备中央位置，一对直线位移机构同轴地设置在第一定位工装两侧，分度机构设置于直线位移机构活动端上，电批安装在分度机构的工作端上且工作方向朝向第一定位工装方向，插接杆安装于分度机构底部且朝向第一定位工装方向，弹性垫圈安装在从动滑行机构活动端上，插接杆与弹性垫圈同轴设置，从动滑行机构运动方向与直线位移机构运动方向同向设置且从动滑行机构活动端介于第二定位工装与第一定位工装之间，光线定位机构安装在直线位移机构远离第一定位工装的一端输出端对齐电机上的至少三个螺栓安装孔，分度机构工作端设有供光线定位机构对齐的过孔，第一定位工装、直线位移机构、分度机构、电批、光线定位机构均与控制器电连接。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述第一定位工装包括有第一固定架、双向丝杠滑台、第一弧面托架和第一夹紧块；第一固定架架设在一对直线位移机构之间，双向丝杠滑台安装于第一固定架上方且工作端运动方向与直线位移机构工作端运动方向垂直，第一弧面托架安装在双向丝杠滑台工作端运动区间的中央位置，工作状态下第一弧面托架顶端弧形工作面抵紧电机壳体外周柱面，同时第一弧面托架两端与电机壳体两端平齐，一对第一夹紧块工作端相向设置且朝向电机壳体，第一夹紧块底部与双向丝杠滑台螺纹连接并由双向丝杠滑台提供限位，工作状态下第一夹紧块工作端夹紧电机壳体外壁，双向丝杠滑台与控制器电连接。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述第一夹紧块包括有第一凹陷部、第一滑块、第一螺纹孔和限位孔；第一凹陷部设置于第一夹紧块上端且一对第一凹陷部开口相向设置，第一滑块安装于第一凹陷部底部，第一螺纹孔和限位孔开设在第一滑块上且轴线相互平行，一对第一螺纹孔对称地与双向丝杠滑台螺纹连接，限位孔与双向丝杠滑台两侧的导向杆间隙配合。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述第二定位工装包括有导向壳体、双向螺杆、第二弧面托架、第二夹紧块和驱动手柄；导向壳体安装于从动滑行机构活动端上方，双向螺杆两端与导向壳体两端转动连接，第二弧面托架安装在导向壳体上方的中央位置，工作状态下第二弧面托架顶端工作面与端盖外柱面贴合，第二弧面托架靠近第一定位工装方向的一端端面与端盖靠近第一定位工装方向的端面平齐，一对第二夹紧块对称地与双向螺杆螺纹连接，第二夹紧块还与导向壳体滑动连接且运动方向与直线位移机构活动端运动方向垂直，驱动手柄安装在双向螺杆的端部。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述第二弧面托架包括有固定地板和弧面部；固定地板架设在导向壳体上端开口处中央位置，弧面部偏心设置于固定地板上且端面与端盖两端端面平齐。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述第二夹紧块包括有第二凹陷部、第二滑块、第二螺纹孔、导向滑条和导向板；第二凹陷部设置于第二夹紧块上端，第二滑块安装于第二凹陷部底部，第二螺纹孔开设在第二滑块上且与双向螺杆螺纹连接，导向滑条沿水平方向延伸地对称上设置于第二滑块两侧，导向滑条与导向壳体内壁滑动连接，导向板安装于第二滑块上并位于第二凹陷部下方，运动过程中导向板始终贴着导向壳体上缘。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述分度机构包括有支撑底板、第一立板、分度盘、转盘和定位孔；支撑底板安装于直线位移机构活动端上，插接杆安装在支撑底板朝向第一定位工装方向的侧壁上，第一立板安装在支撑底板上，分度盘安装于第一立板上且工作端轴线朝向第一定位工装，转盘安装于分度盘工作端上，至少有三个定位孔围绕转盘轴线分布在转盘上，定位时，光线定位机构通过定位孔对齐电机壳体螺栓安装孔，电批安装在转盘上，分度盘与控制器电连接。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述插接杆包括有大直径锥面段和小直径柱面段；大直径锥面段设置于插接杆前端，大直径锥面段为中间大两端小的两个锥面组合而成的结构，小直径柱面段位于大直径锥面段的后方，小直径柱面段端部与分度机构固定连接。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述从动滑行机构包括有滑轨、第三滑块、对接孔和档杆；滑轨对称设置于直线位移机构两侧且沿直线位移机构长度方向延伸，第三滑块架设在直线位移机构上方且底部与滑轨滑动连接，对接孔沿着直线位移机构轴线方向贯穿第三滑块，弹性垫圈设置在对接孔内且与对接孔处于同一轴线上，档杆对称地设置于直线位移机构中段与第一定位工装之间,档杆之间的间隙小于第三滑块的长度。
作为一种电机端盖自动装配设备的一种优选方案，所述光线定位机构包括有第二立板和红外发射器；第二立板安装于直线位移机构远离第一定位工装的一端，至少三个红外发射器安装于第二立板上且输出端朝向第一定位工装上的电机壳体装配螺孔，红外发射器与控制器电连接。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
所述直线位移机构为安装有导向杆的丝杠滑台，所述电批为具有自动上螺栓功能的自动供料锁螺栓电批，避免了额外的螺栓上料步骤，进一步提高了工作效率。准备工作阶段，工作人员先通过控制器打开第一定位工装两侧的一对光线定位机构使光线定位机构发射出相互平行的多束光线，光线数量至少为三束，利用光线对齐端盖和电机壳体上的螺栓安装孔。工作人员可以利用上述的光线旋转电机壳体及端盖并分别放置于第一定位工装和第二定位工装上并使前端端盖、电机壳体、后端端盖处于同一轴线位置。工作人员通过控制器控制第一定位工装从电机壳体两侧向中间靠拢从而将电机壳体夹紧。工作人员通过手动调节的方式使第一定位工装两侧的一对第二定位工装上的前端端盖和后端端盖均被夹紧。然后工作人员通过控制器发送信号给直线位移机构,直线位移机构带着其上方的分度机构向第一定位工装方向运动。分度机构带着插接杆向从动滑行机构上的弹性垫圈运动并逐渐使插接杆插入弹性垫圈,插接杆前端通过与弹性垫圈的过盈配合推动弹性垫圈及与弹性垫圈固定连接的从动滑行机构活动部、从动滑行机构活动部上的第二定位工装沿着直线位移机构运动方向向第一定位工装靠近并最终使第二定位工装上的端盖对接端抵接到第一定位工装上的电机壳体两端使三者安装装配状态定位在一起。当控制器继续控制直线位移机构向第一定位工装方向运动时，因从动滑行机构活动端已经无法继续前进，因此插接杆端部受到较大的力从而使弹性垫圈发生弹性形变从而使插接杆继续向第一定位工装方向延伸，插接杆与弹性垫圈从过盈配合变为间隙配合。控制器发送信号给电批，电批收到信号后配合直线位移机构继续驱动其匀速前进从而往电机的第一个装配螺孔处拧入螺栓。当第一个螺栓装配完成后对端盖起到了轴向的固定作用，控制器发送信号给直线位移机构,直线位移机构收到信号后带着分度机构和插接杆一同反向运动，螺栓阻止了端盖随其一同运动，从动滑行机构和端盖依然在原处不动。当电批端部完全抽出螺孔后，控制器发送信号给分度机构，分度机构收到信号后驱使电批旋转预定的角度使其与第二个装配螺纹孔对齐。然后控制器按照之前步骤控制电批对第二个螺孔以及其余的螺孔拧入螺栓。当螺栓全部装配完成后，控制器发送信号给第二定位工装,第二定位工装收到信号后工作端解除对端盖侧壁的夹持作用。控制器发送信号给直线位移机构,直线位移机构收到信号后带着分度机构、电批、插接杆一同向直线位移机构远离第一定位工装的一端运动。在插接杆端部与弹性垫圈靠近第一定位工装的一侧的过盈配合的作用下，从动滑行机构的活动端随着插接杆一同运动到行程末端。然后工作人员通过控制器解除第一定位工装对装配完成的电机的固定作用，然后再将电机取下进行第二组装配作业。工作人员对第一定位工装和第二定位工装的上料还可以通过机器人自动上料，第二定位工装也可以和第一定位工装采用一样的自动控制来对工件进行夹紧，但上述方法成本都有所提高。反之也可以将第一定位工装的自动夹紧改成和第二定位工装一样的手动调节以进一步降低成本，但人力成本相对提高。
1、定位准确，装配效率高；
2、降低了设备成本；
3、大大节约了人力成本。
附图说明
图1为本发明的工作状态下的立体图一；
图2为本发明的工作状态下的俯视图；
图3为图2的A-A截面剖视图；
图4为本发明的第一定位工装立体图；
图5为本发明的第一定位工装的第一夹紧块立体图；
图6为本发明的第二定位工装立体图；
图7为本发明的第二定位工装的第二夹紧块立体图；
图8为本发明的局部立体图一；
图9为本发明的局部立体图二；
图10为本发明的局部立体图三。
图中标号为：
1、第一定位工装；1a、第一固定架；1b、双向丝杠滑台；1c、第一弧面托架；1d、第一夹紧块；1d1、第一凹陷部；1d2、第一滑块；1d3、第一螺纹孔；1d4、限位孔；
2、第二定位工装；2a、导向壳体；2b、双向螺杆；2c、第二弧面托架；2c1、固定地板；2c2、弧面部；2d、第二夹紧块；2d1、第二凹陷部；2d2、第二滑块；2d3、第二螺纹孔；2d4、导向滑条；2d5、导向板；2e、驱动手柄；
3、直线位移机构；
4、分度机构；4a、支撑底板；4b、第一立板；4c、分度盘；4d、转盘；4e、定位孔；
5、电批；
6、插接杆；6a、大直径锥面段；6b、小直径柱面段；
7、弹性垫圈；
8、从动滑行机构；8a、滑轨；8b、第三滑块；8c、对接孔；8d、档杆；
9、光线定位机构；9a、第二立板；9b、红外发射器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至3所示，一种电机端盖自动装配设备，包括有第一定位工装1、第二定位工装2、直线位移机构3、分度机构4、电批5、插接杆6、弹性垫圈7、从动滑行机构8、光线定位机构9和控制器；
第一定位工装1设置于设备中央位置，一对直线位移机构3同轴地设置在第一定位工装1两侧，分度机构4设置于直线位移机构3活动端上，电批5安装在分度机构4的工作端上且工作方向朝向第一定位工装1方向，插接杆6安装于分度机构4底部且朝向第一定位工装1方向，弹性垫圈7安装在从动滑行机构8活动端上，插接杆6与弹性垫圈7同轴设置，从动滑行机构8运动方向与直线位移机构3运动方向同向设置且从动滑行机构8活动端介于第二定位工装2与第一定位工装1之间，光线定位机构9安装在直线位移机构3远离第一定位工装1的一端输出端对齐电机上的至少三个螺栓安装孔，分度机构4工作端设有供光线定位机构9对齐的过孔，第一定位工装1、直线位移机构3、分度机构4、电批5、光线定位机构9均与控制器电连接。
所述直线位移机构3为安装有导向杆的丝杠滑台，所述电批5为具有自动上螺栓功能的自动供料锁螺栓电批，避免了额外的螺栓上料步骤，进一步提高了工作效率。准备工作阶段，工作人员先通过控制器打开第一定位工装1两侧的一对光线定位机构9使光线定位机构9发射出相互平行的多束光线，光线数量至少为三束，利用光线对齐端盖和电机壳体上的螺栓安装孔。工作人员可以利用上述的光线旋转电机壳体及端盖并分别放置于第一定位工装1和第二定位工装2上并使前端端盖、电机壳体、后端端盖处于同一轴线位置。工作人员通过控制器控制第一定位工装1从电机壳体两侧向中间靠拢从而将电机壳体夹紧。工作人员通过手动调节的方式使第一定位工装1两侧的一对第二定位工装2上的前端端盖和后端端盖均被夹紧。然后工作人员通过控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3带着其上方的分度机构4向第一定位工装1方向运动。分度机构4带着插接杆6向从动滑行机构8上的弹性垫圈7运动并逐渐使插接杆6插入弹性垫圈7,插接杆6前端通过与弹性垫圈7的过盈配合推动弹性垫圈7及与弹性垫圈7固定连接的从动滑行机构8活动部、从动滑行机构8活动部上的第二定位工装2沿着直线位移机构3运动方向向第一定位工装1靠近并最终使第二定位工装2上的端盖对接端抵接到第一定位工装1上的电机壳体两端使三者安装装配状态定位在一起。当控制器继续控制直线位移机构3向第一定位工装1方向运动时，因从动滑行机构8活动端已经无法继续前进，因此插接杆6端部受到较大的力从而使弹性垫圈7发生弹性形变从而使插接杆6继续向第一定位工装1方向延伸，插接杆6与弹性垫圈7从过盈配合变为间隙配合。控制器发送信号给电批5，电批5收到信号后配合直线位移机构3继续驱动其匀速前进从而往电机的第一个装配螺孔处拧入螺栓。当第一个螺栓装配完成后对端盖起到了轴向的固定作用，控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3收到信号后带着分度机构4和插接杆6一同反向运动，螺栓阻止了端盖随其一同运动，从动滑行机构8和端盖依然在原处不动。当电批5端部完全抽出螺孔后，控制器发送信号给分度机构4，分度机构4收到信号后驱使电批5旋转预定的角度使其与第二个装配螺纹孔对齐。然后控制器按照之前步骤控制电批5对第二个螺孔以及其余的螺孔拧入螺栓。当螺栓全部装配完成后，控制器发送信号给第二定位工装2,第二定位工装2收到信号后工作端解除对端盖侧壁的夹持作用。控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3收到信号后带着分度机构4、电批5、插接杆6一同向直线位移机构3远离第一定位工装1的一端运动。在插接杆6端部与弹性垫圈7靠近第一定位工装1的一侧的过盈配合的作用下，从动滑行机构8的活动端随着插接杆6一同运动到行程末端。然后工作人员通过控制器解除第一定位工装1对装配完成的电机的固定作用，然后再将电机取下进行第二组装配作业。工作人员对第一定位工装1和第二定位工装2的上料还可以通过机器人自动上料，第二定位工装2也可以和第一定位工装1采用一样的自动控制来对工件进行夹紧，但上述方法成本都有所提高。反之也可以将第一定位工装1的自动夹紧改成和第二定位工装2一样的手动调节以进一步降低成本，但人力成本相对提高。
如图4所示，所述第一定位工装1包括有第一固定架1a、双向丝杠滑台1b、第一弧面托架1c和第一夹紧块1d；第一固定架1a架设在一对直线位移机构3之间，双向丝杠滑台1b安装于第一固定架1a上方且工作端运动方向与直线位移机构3工作端运动方向垂直，第一弧面托架1c安装在双向丝杠滑台1b工作端运动区间的中央位置，工作状态下第一弧面托架1c顶端弧形工作面抵紧电机壳体外周柱面，同时第一弧面托架1c两端与电机壳体两端平齐，一对第一夹紧块1d工作端相向设置且朝向电机壳体，第一夹紧块1d底部与双向丝杠滑台1b螺纹连接并由双向丝杠滑台1b提供限位，工作状态下第一夹紧块1d工作端夹紧电机壳体外壁，双向丝杠滑台1b与控制器电连接。
控制器控制双向丝杠滑台1b旋转从而同步地驱使一对第一夹紧块1d相互靠近或远离。工作人员先利用第一弧面托架1c托住电机壳体，并使电机壳体上用于装配端盖的螺纹孔对齐光线定位机构9。然后工作人员通过控制器控制双向丝杠滑台1b驱动第一夹紧块1d将电机壳体夹紧。第一弧面托架1c两端与电机壳体端部对齐可以避免对端盖与电机壳体端部的抵接造成阻挡且便于进行定位。
如图5所示，所述第一夹紧块1d包括有第一凹陷部1d1、第一滑块1d2、第一螺纹孔1d3和限位孔1d4；第一凹陷部1d1设置于第一夹紧块1d上端且一对第一凹陷部1d1开口相向设置，第一滑块1d2安装于第一凹陷部1d1底部，第一螺纹孔1d3和限位孔1d4开设在第一滑块1d2上且轴线相互平行，一对第一螺纹孔1d3对称地与双向丝杠滑台1b螺纹连接，限位孔1d4与双向丝杠滑台1b两侧的导向杆间隙配合。
所述第一凹陷部1d1为V型结构，可以对圆柱体柱面起到较强的夹紧力。通过第一螺纹孔1d3和限位孔1d4与双向丝杠滑台1b的配合从而使得第一滑块1d2可以在双向丝杠滑台1b的驱动下相互靠近或远离，进而带着一对第一凹陷部1d1相互靠近或远离。
如图6所示，所述第二定位工装2包括有导向壳体2a、双向螺杆2b、第二弧面托架2c、第二夹紧块2d和驱动手柄2e；导向壳体2a安装于从动滑行机构8活动端上方，双向螺杆2b两端与导向壳体2a两端转动连接，第二弧面托架2c安装在导向壳体2a上方的中央位置，工作状态下第二弧面托架2c顶端工作面与端盖外柱面贴合，第二弧面托架2c靠近第一定位工装1方向的一端端面与端盖靠近第一定位工装1方向的端面平齐，一对第二夹紧块2d对称地与双向螺杆2b螺纹连接，第二夹紧块2d还与导向壳体2a滑动连接且运动方向与直线位移机构3活动端运动方向垂直，驱动手柄2e安装在双向螺杆2b的端部。
工作人员通过手动旋转驱动手柄2e从而驱动双向螺杆2b旋转。在双向螺杆2b的螺纹连接和导向壳体2a的滑动连接的作用下一对第二夹紧块2d同步地相互靠近或远离从而夹紧或松开端盖。通过使第二弧面托架2c靠近第一定位工装1方向的一端端面与端盖靠近第一定位工装1方向的一端平齐设置使工作人员便于定位，且不会对装配造成干扰。利用第二夹紧块2d夹紧端盖前先将端盖用于装配的螺纹孔对齐光线定位机构9后放在第二弧面托架2c上。
如图6所示，所述第二弧面托架2c包括有固定地板2c1和弧面部2c2；固定地板2c1架设在导向壳体2a上端开口处中央位置，弧面部2c2偏心设置于固定地板2c1上且端面与端盖两端端面平齐。
固定地板2c1为弧面部2c2提供支撑，固定地板2c1架设于导向壳体2a上因此不会对双向螺杆2b和第二夹紧块2d的运动造成干扰。弧面部2c2托住端盖，弧面部2c2两端与电机平齐设置进一步便于工作人员对端盖进行定位且不会对装配造成干扰。
如图7所示，所述第二夹紧块2d包括有第二凹陷部2d1、第二滑块2d2、第二螺纹孔2d3、导向滑条2d4和导向板2d5；第二凹陷部2d1设置于第二夹紧块2d上端，第二滑块2d2安装于第二凹陷部2d1底部，第二螺纹孔2d3开设在第二滑块2d2上且与双向螺杆2b螺纹连接，导向滑条2d4沿水平方向延伸地对称上设置于第二滑块2d2两侧，导向滑条2d4与导向壳体2a内壁滑动连接，导向板2d5安装于第二滑块2d2上并位于第二凹陷部2d1下方，运动过程中导向板2d5始终贴着导向壳体2a上缘。
所述第二凹陷部2d1为V型结构。在导向滑条2d4和导向板2d5的共同作用下使第二夹紧块2d运动过程中不会发生倾斜，导向和限位效果好，结构稳定。又通过第二螺纹孔2d3与双向螺杆2b的螺纹连接使得第二滑块2d2可以沿着双向螺杆2b轴线方向作直线运动从而使一对第二凹陷部2d1相互靠近或远离，从而夹紧或松开端盖。
如图8和图9所示，所述分度机构4包括有支撑底板4a、第一立板4b、分度盘4c、转盘4d和定位孔4e；支撑底板4a安装于直线位移机构3活动端上，插接杆6安装在支撑底板4a朝向第一定位工装1方向的侧壁上，第一立板4b安装在支撑底板4a上，分度盘4c安装于第一立板4b上且工作端轴线朝向第一定位工装1，转盘4d安装于分度盘4c工作端上，至少有三个定位孔4e围绕转盘4d轴线分布在转盘4d上，定位时，光线定位机构9通过定位孔4e对齐电机壳体螺栓安装孔，电批5安装在转盘4d上，分度盘4c与控制器电连接。
支撑底板4a为插接杆6与第一立板4b提供支撑，第一立板4b用于固定分度盘4c。控制器通过驱动分度盘4c精确控制转盘4d旋转从而使电批5对齐电机端盖以及电机壳体的装配螺孔以进行后续的螺栓装配。
如图9所示，所述插接杆6包括有大直径锥面段6a和小直径柱面段6b；大直径锥面段6a设置于插接杆6前端，大直径锥面段6a为中间大两端小的两个锥面组合而成的结构，小直径柱面段6b位于大直径锥面段6a的后方，小直径柱面段6b端部与分度机构4固定连接。
大直径锥面段6a两侧均为锥面，当插接杆6轴向受力达到一定限度时可以使弹性垫圈7发生弹性形变从而使大直径锥面段6a穿过弹性垫圈7。而当插接杆6轴向受力未达到限度时则可以推动弹性垫圈7，进而带着与弹性垫圈7固定连接的从动滑行机构8移动。而小直径柱面段6b不会对电批5的匀速前进造成干扰。
如图10所示，所述从动滑行机构8包括有滑轨8a、第三滑块8b、对接孔8c和档杆8d；滑轨8a对称设置于直线位移机构3两侧且沿直线位移机构3长度方向延伸，第三滑块8b架设在直线位移机构3上方且底部与滑轨8a滑动连接，对接孔8c沿着直线位移机构3轴线方向贯穿第三滑块8b，弹性垫圈7设置在对接孔8c内且与对接孔8c处于同一轴线上，档杆8d对称地设置于直线位移机构3中段与第一定位工装1之间,档杆8d之间的间隙小于第三滑块8b的长度。
通过对接孔8c内的弹性垫圈7与插接杆6相互配合从而使第三滑块8b沿着滑轨8a滑动，当直线位移机构3驱动分度机构4复位时，第三滑块8b运动到形成末端时其两侧被档杆8d挡住，从而使插接杆6从对接孔8c处拔出从而与第三滑块8b分离。
如图3所示，所述光线定位机构9包括有第二立板9a和红外发射器9b；第二立板9a安装于直线位移机构3远离第一定位工装1的一端，至少三个红外发射器9b安装于第二立板9a上且输出端朝向第一定位工装1上的电机壳体装配螺孔，红外发射器9b与控制器电连接。
第二立板9a为红外发射器9b提供支撑，通过红外发射器9b对端盖以及电机壳体进行多点定位。
本发明的工作原理：
所述直线位移机构3为安装有导向杆的丝杠滑台，所述电批5为具有自动上螺栓功能的自动供料锁螺栓电批，避免了额外的螺栓上料步骤，进一步提高了工作效率。准备工作阶段，工作人员先通过控制器打开第一定位工装1两侧的一对光线定位机构9使光线定位机构9发射出相互平行的多束光线，光线数量至少为三束，利用光线对齐端盖和电机壳体上的螺栓安装孔。工作人员可以利用上述的光线旋转电机壳体及端盖并分别放置于第一定位工装1和第二定位工装2上并使前端端盖、电机壳体、后端端盖处于同一轴线位置。工作人员通过控制器控制第一定位工装1从电机壳体两侧向中间靠拢从而将电机壳体夹紧。工作人员通过手动调节的方式使第一定位工装1两侧的一对第二定位工装2上的前端端盖和后端端盖均被夹紧。然后工作人员通过控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3带着其上方的分度机构4向第一定位工装1方向运动。分度机构4带着插接杆6向从动滑行机构8上的弹性垫圈7运动并逐渐使插接杆6插入弹性垫圈7,插接杆6前端通过与弹性垫圈7的过盈配合推动弹性垫圈7及与弹性垫圈7固定连接的从动滑行机构8活动部、从动滑行机构8活动部上的第二定位工装2沿着直线位移机构3运动方向向第一定位工装1靠近并最终使第二定位工装2上的端盖对接端抵接到第一定位工装1上的电机壳体两端使三者安装装配状态定位在一起。当控制器继续控制直线位移机构3向第一定位工装1方向运动时，因从动滑行机构8活动端已经无法继续前进，因此插接杆6端部受到较大的力从而使弹性垫圈7发生弹性形变从而使插接杆6继续向第一定位工装1方向延伸，插接杆6与弹性垫圈7从过盈配合变为间隙配合。控制器发送信号给电批5，电批5收到信号后配合直线位移机构3继续驱动其匀速前进从而往电机的第一个装配螺孔处拧入螺栓。当第一个螺栓装配完成后对端盖起到了轴向的固定作用，控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3收到信号后带着分度机构4和插接杆6一同反向运动，螺栓阻止了端盖随其一同运动，从动滑行机构8和端盖依然在原处不动。当电批5端部完全抽出螺孔后，控制器发送信号给分度机构4，分度机构4收到信号后驱使电批5旋转预定的角度使其与第二个装配螺纹孔对齐。然后控制器按照之前步骤控制电批5对第二个螺孔以及其余的螺孔拧入螺栓。当螺栓全部装配完成后，控制器发送信号给第二定位工装2,第二定位工装2收到信号后工作端解除对端盖侧壁的夹持作用。控制器发送信号给直线位移机构3,直线位移机构3收到信号后带着分度机构4、电批5、插接杆6一同向直线位移机构3远离第一定位工装1的一端运动。在插接杆6端部与弹性垫圈7靠近第一定位工装1的一侧的过盈配合的作用下，从动滑行机构8的活动端随着插接杆6一同运动到行程末端。然后工作人员通过控制器解除第一定位工装1对装配完成的电机的固定作用，然后再将电机取下进行第二组装配作业。工作人员对第一定位工装1和第二定位工装2的上料还可以通过机器人自动上料，第二定位工装2也可以和第一定位工装1采用一样的自动控制来对工件进行夹紧，但上述方法成本都有所提高。反之也可以将第一定位工装1的自动夹紧改成和第二定位工装2一样的手动调节以进一步降低成本，但人力成本相对提高。

Claims (10)

1.一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，包括有第一定位工装(1)、第二定位工装(2)、直线位移机构(3)、分度机构(4)、电批(5)、插接杆(6)、弹性垫圈(7)、从动滑行机构(8)、光线定位机构(9)和控制器；
第一定位工装(1)设置于设备中央位置，一对直线位移机构(3)同轴地设置在第一定位工装(1)两侧，分度机构(4)设置于直线位移机构(3)活动端上，电批(5)安装在分度机构(4)的工作端上且工作方向朝向第一定位工装(1)方向，插接杆(6)安装于分度机构(4)底部且朝向第一定位工装(1)方向，弹性垫圈(7)安装在从动滑行机构(8)活动端上，插接杆(6)与弹性垫圈(7)同轴设置，从动滑行机构(8)运动方向与直线位移机构(3)运动方向同向设置且从动滑行机构(8)活动端介于第二定位工装(2)与第一定位工装(1)之间，光线定位机构(9)安装在直线位移机构(3)远离第一定位工装(1)的一端输出端对齐电机上的至少三个螺栓安装孔，分度机构(4)工作端设有供光线定位机构(9)对齐的过孔，第一定位工装(1)、直线位移机构(3)、分度机构(4)、电批(5)、光线定位机构(9)均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述第一定位工装(1)包括有第一固定架(1a)、双向丝杠滑台(1b)、第一弧面托架(1c)和第一夹紧块(1d)；第一固定架(1a)架设在一对直线位移机构(3)之间，双向丝杠滑台(1b)安装于第一固定架(1a)上方且工作端运动方向与直线位移机构(3)工作端运动方向垂直，第一弧面托架(1c)安装在双向丝杠滑台(1b)工作端运动区间的中央位置，工作状态下第一弧面托架(1c)顶端弧形工作面抵紧电机壳体外周柱面，同时第一弧面托架(1c)两端与电机壳体两端平齐，一对第一夹紧块(1d)工作端相向设置且朝向电机壳体，第一夹紧块(1d)底部与双向丝杠滑台(1b)螺纹连接并由双向丝杠滑台(1b)提供限位，工作状态下第一夹紧块(1d)工作端夹紧电机壳体外壁，双向丝杠滑台(1b)与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述第一夹紧块(1d)包括有第一凹陷部(1d1)、第一滑块(1d2)、第一螺纹孔(1d3)和限位孔(1d4)；第一凹陷部(1d1)设置于第一夹紧块(1d)上端且一对第一凹陷部(1d1)开口相向设置，第一滑块(1d2)安装于第一凹陷部(1d1)底部，第一螺纹孔(1d3)和限位孔(1d4)开设在第一滑块(1d2)上且轴线相互平行，一对第一螺纹孔(1d3)对称地与双向丝杠滑台(1b)螺纹连接，限位孔(1d4)与双向丝杠滑台(1b)两侧的导向杆间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述第二定位工装(2)包括有导向壳体(2a)、双向螺杆(2b)、第二弧面托架(2c)、第二夹紧块(2d)和驱动手柄(2e)；导向壳体(2a)安装于从动滑行机构(8)活动端上方，双向螺杆(2b)两端与导向壳体(2a)两端转动连接，第二弧面托架(2c)安装在导向壳体(2a)上方的中央位置，工作状态下第二弧面托架(2c)顶端工作面与端盖外柱面贴合，第二弧面托架(2c)靠近第一定位工装(1)方向的一端端面与端盖靠近第一定位工装(1)方向的端面平齐，一对第二夹紧块(2d)对称地与双向螺杆(2b)螺纹连接，第二夹紧块(2d)还与导向壳体(2a)滑动连接且运动方向与直线位移机构(3)活动端运动方向垂直，驱动手柄(2e)安装在双向螺杆(2b)的端部。
5.根据权利要求4所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述第二弧面托架(2c)包括有固定地板(2c1)和弧面部(2c2)；固定地板(2c1)架设在导向壳体(2a)上端开口处中央位置，弧面部(2c2)偏心设置于固定地板(2c1)上且端面与端盖两端端面平齐。
6.根据权利要求4所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述第二夹紧块(2d)包括有第二凹陷部(2d1)、第二滑块(2d2)、第二螺纹孔(2d3)、导向滑条(2d4)和导向板(2d5)；第二凹陷部(2d1)设置于第二夹紧块(2d)上端，第二滑块(2d2)安装于第二凹陷部(2d1)底部，第二螺纹孔(2d3)开设在第二滑块(2d2)上且与双向螺杆(2b)螺纹连接，导向滑条(2d4)沿水平方向延伸地对称上设置于第二滑块(2d2)两侧，导向滑条(2d4)与导向壳体(2a)内壁滑动连接，导向板(2d5)安装于第二滑块(2d2)上并位于第二凹陷部(2d1)下方，运动过程中导向板(2d5)始终贴着导向壳体(2a)上缘。
7.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述分度机构(4)包括有支撑底板(4a)、第一立板(4b)、分度盘(4c)、转盘(4d)和定位孔(4e)；支撑底板(4a)安装于直线位移机构(3)活动端上，插接杆(6)安装在支撑底板(4a)朝向第一定位工装(1)方向的侧壁上，第一立板(4b)安装在支撑底板(4a)上，分度盘(4c)安装于第一立板(4b)上且工作端轴线朝向第一定位工装(1)，转盘(4d)安装于分度盘(4c)工作端上，至少有三个定位孔(4e)围绕转盘(4d)轴线分布在转盘(4d)上，定位时，光线定位机构(9)通过定位孔(4e)对齐电机壳体螺栓安装孔，电批(5)安装在转盘(4d)上，分度盘(4c)与控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述插接杆(6)包括有大直径锥面段(6a)和小直径柱面段(6b)；大直径锥面段(6a)设置于插接杆(6)前端，大直径锥面段(6a)为中间大两端小的两个锥面组合而成的结构，小直径柱面段(6b)位于大直径锥面段(6a)的后方，小直径柱面段(6b)端部与分度机构(4)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述从动滑行机构(8)包括有滑轨(8a)、第三滑块(8b)、对接孔(8c)和档杆(8d)；滑轨(8a)对称设置于直线位移机构(3)两侧且沿直线位移机构(3)长度方向延伸，第三滑块(8b)架设在直线位移机构(3)上方且底部与滑轨(8a)滑动连接，对接孔(8c)沿着直线位移机构(3)轴线方向贯穿第三滑块(8b)，弹性垫圈(7)设置在对接孔(8c)内且与对接孔(8c)处于同一轴线上，档杆(8d)对称地设置于直线位移机构(3)中段与第一定位工装(1)之间,档杆(8d)之间的间隙小于第三滑块(8b)的长度。
10.根据权利要求1所述的一种电机端盖自动装配设备，其特征在于，所述光线定位机构(9)包括有第二立板(9a)和红外发射器(9b)；第二立板(9a)安装于直线位移机构(3)远离第一定位工装(1)的一端，至少三个红外发射器(9b)安装于第二立板(9a)上且输出端朝向第一定位工装(1)上的电机壳体装配螺孔，红外发射器(9b)与控制器电连接。
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