CN111641299B - 一种转子永磁体自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子永磁体自动装配机，涉及转子加工设备，其技术方案要点是：包括机架、传输装置、取料装置，机架设有下台体、驱动气缸、上台体，下台体设有定位座，上台体设有导入孔，上台体设有装配机构，装配机构包括推压气缸、预装定位件、传输轨道，预装定位件设有抵接定位槽，推压气缸设有推动件，推动件固定有推杆，定位座包括扭转座、基座，基座设有复位扭簧，扭转座设有定位块、安装槽，安装槽底壁设有弹簧。通过设置上台体、下台体、定位座，使本装配机，可自动对转子永磁体进行装配，较为方便；通过设置传输装置、取料装置，使本装配机能够自动上料与下料；通过设置扭转座、定位块，便于转子准确放置在加工位上。

Description

一种转子永磁体自动装配机

技术领域

本发明涉及转子加工设备，特别涉及一种转子永磁体自动装配机。

背景技术

电机转子也是电机中的旋转部件，电机由转子和定子两部分组成，它是用来实现电能与机械能和机械能与电能的转换装置。无刷直流电机的转子由一定对数的永磁体镶嵌在铁芯表面或者嵌入铁芯内部构成。永磁体多采用钕铁硼等高渗磁感应密度的稀土永磁材料制作而成。

现有的永磁体通常是通过人员手工嵌入到转子铁芯上的嵌入孔中，手动装配的效率较低，对人员的劳动负担大，较为不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种转子永磁体自动装配机，可自动对转子永磁体进行装配，无需人员手动嵌永磁体，较为方便。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种转子永磁体自动装配机，包括机架、底台，所述机架固定在底台上，所述机架滑动设有下台体，所述底台设有驱动下台体滑动的驱动气缸、上台体，所述下台体与上台体正对，所述下台体转动设有供转子放置的定位座，所述定位座由固定设置在下台体的转动电机驱动转动，所述上台体与机架固定连接，所述上台体贯穿设有供永磁体穿过的导入孔，所述导入孔用于与转子上永磁体的嵌入孔正对，所述上台体设有用于将永磁体通过嵌入孔嵌入转子的装配机构。

通过采用上述技术方案，人员可将转子放置在定位座上，再通过驱动气缸驱使下台体滑动使转子上永磁体的嵌入孔与导入孔的孔口正对并靠近，接着通过运转装配机构，将永磁体嵌入转子上的嵌入孔中，之后转动电机运行调整转子的位置，切换与导入孔正对的转子嵌入孔，装配机构运行将永磁体嵌入进新的嵌入孔中，重复以上步骤直至转子上的嵌入孔都嵌有永磁体，本装配机能够完成自动装配，无需人员手动对永磁体进行装配，较为方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述装配机构包括推压气缸、预装定位件、用于传输永磁体的传输轨道，所述推压气缸与上台体固定连接且位于上台体上方，所述预装定位件设有用于与永磁体的侧壁相抵对永磁体进行定位的抵接定位槽，所述抵接定位槽与嵌入孔连通，所述传输轨道的端部通至抵接定位槽，所述推压气缸的活塞杆固设有用于将永磁体从抵接定位槽推入嵌入孔的推动件，所述推动件位于导入孔的正上方，所述推动件的运动方向沿导入孔的轴向。

通过采用上述技术方案，永磁体可通过传输轨道传输到抵接定位槽中，抵接定位槽可对永磁体进行定位，使之与导入孔正对，接着推压气缸推动推动件将永磁体通过导入孔嵌入转子铁芯上的嵌入孔中，完成对永磁体的装配。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导入孔设有多个，所述传输轨道、抵接定位槽均对应导入孔设有多个，所述推动件的朝向抵接定位槽的端部固定有推杆，所述推杆对应导入孔设有多个。

通过采用上述技术方案，多个导入孔的设置使本装配机对永磁体的装配效率进一步提高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预装定位件设有用于对推杆进行导向的导向孔，所述导向孔贯通至抵接定位槽。

通过采用上述技术方案，导向孔的设置，使推杆的运动方向更加精准，使能顺利将永磁体推进转子上的嵌入槽中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传输轨道沿永磁体的传输方向倾斜向下设置。

通过采用上述技术方案，传输轨道倾斜向下设置，使永磁体可凭自身重力传输到抵接定位槽内，与抵接定位槽的槽壁抵接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括用于传输转子的传输装置以及将转子从传输装置上取出并装入定位座的取料装置。

通过采用上述技术方案，传输装置、取料装置的设置，使本装配机可自动上料与下料，较为方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取料装置包括用于伸入上台体与下台体之间的伸缩臂，所述伸缩臂由设置在取料装置内部的气缸驱动伸缩，所述伸缩臂设有夹具座，所述夹具座设有用于夹持转子的夹具，所述夹具座由设置在伸缩臂内的气缸驱动伸缩使夹具靠近或远离定位座或传输装置，所述传输装置的顶部设有用于传输转子的传输带。

通过采用上述技术方案，当传输带将转子传输到指定位置后，取料装置内的气缸驱动伸缩臂运行，使夹具座运动至转子处，夹具座下移同时，夹具受夹具座内部的电机驱动对转子进行夹取，接着夹具座上升，伸缩臂向定位座伸展，使转子与定位座正对，夹具座下降，夹具将转子松开，将转子放入定位座中，完成上料，下料过程与上料的过程顺序相反。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述伸缩臂包括转动部，所述夹具座位于转动部上，所述转动部由设置在伸缩臂电机驱动转动，所述定位座包括扭转座、基座，所述基座设有复位扭簧，所述扭转座与基座通过复位扭簧连接，所述扭转座设有供转子放置的加工位，所述加工位的底壁设有用于嵌入转子定位孔中对转子进行定位的定位块、供定位块安装的安装槽，所述定位块的侧壁与安装槽的槽壁相贴并与安装槽滑动连接，所述安装槽底壁设有弹簧，所述弹簧的两端分别与安装槽的底壁、定位块连接。

通过采用上述技术方案，当转子被夹具夹持运送到安装槽的上方时，气缸驱动夹具下降，使转子的底端与定位块相抵，对定位块进行抵压使定位块朝向安装槽内缩入，接着转动部受电机驱动带动转子转动180度，在转子转动的过程中，转子上的定位孔与定位块正对后定位块会伸入转子上的定位孔中，接着转子会通过定位块带动扭转座转动，使限位块脱离抵块，夹具将转子松开，转子落入加工位中，扭转座受复位扭簧的弹力作用，带动转子一起复位，完成上料与转子的定位，使转子上的嵌入孔与上台上的导入孔正对。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扭转座设有限位块，所述基座设有用于与限位块相抵的抵块；

当扭转座复位时，所述限位块与底壁相抵紧。

通过采用上述技术方案，由于复位扭簧多次使用后其弹性会减弱，若以其松弛状态作为复位点会出现较大的偏差，限位块、抵块的设置，当限位块、抵块相抵时复位扭簧仍处于张紧状态，此时限位块有朝向底壁转动的运动趋势，复位扭簧的弹力使两者相抵紧，对扭转座与基座之间的位置进行定位，不易由于复位扭簧弹性的小程度减弱而导致扭转座复位产生偏差而影响本装配机对永磁体的装配。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过设置上台体、下台体、定位座，使本装配机，可自动对转子永磁体进行装配，较为方便；

2、通过设置传输装置、取料装置，使本装配机能够自动上料与下料；

3、通过设置扭转座、定位块，便于转子准确放置在加工位上。

附图说明

图1为实施例的一种转子永磁体自动装配机的立体机构图；

图2为实施例的机架的局部爆炸图；

图3为实施例的定位座的结构示意图；

图4为实施例的定位座的剖视图。

图中，1、机架；11、下台体；111、定位座；1111、扭转座；1112、基座；1113、复位扭簧；1114、加工位；1115、定位块；1116、安装槽；1117、弹簧；1118、限位块；1119、抵块；112、转动电机；12、上台体；121、导入孔；13、驱动气缸；131、推压气缸；132、预装定位件；133、传输轨道；134、抵接定位槽；135、推动件；136、推杆；137、导向孔；2、传输装置；21、传输带；3、取料装置；31、伸缩臂；32、夹具座；33、夹具；34、转动部；4、底台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种转子永磁体自动装配机，包括机架1、用于传输转子的传输装置2、用于上料、下料的取料装置3、底台4，机架1、传输装置2、取料装置3均固定在底台4表面，传输装置2位于机架1与取料装置3之间。

机架1滑动设有下台体11，底台固设有用于驱动下台体11滑动的驱动气缸13、上台体12，下台体11与上台体12正对设置，驱动气缸13位于下台体11下方，驱动气缸13与机架1固定连接，驱动气缸13的活塞杆沿竖直方向设置，驱动气缸13的活塞杆与下台体11的底壁固定，驱动下台体11沿竖直方向运动。

下台体11转动设有供转子放置的定位座111，定位座111由固定设置在下台体11的转动电机112驱动转动，转动电机112为步进电机，上台体12位于机架1顶部并与机架1固定连接，上台体12贯穿设有供永磁体穿过的导入孔121，导入孔121的轴向沿竖直方向，下台体11可滑动使转子上永磁体的嵌入孔与导入孔121的孔口正对，上台体12设有用于将永磁体通过嵌入孔嵌入转子的装配机构。人员可通过装配机构自动将永磁体嵌入转子上的嵌入孔中，完成自动装配，较为方便。

装配机构包括推压气缸131、预装定位件132、用于传输永磁体的传输轨道133，传输轨道133、抵接定位槽134均对应导入孔121均设有四个，推压气缸131通过固定在上台体12顶部的连接板与上台体12固定连接，预装定位件132呈圆柱形且位于上台体12的顶面，导入孔121沿预装定位件132的周向设有4个。

预装定位件132的周向侧壁设有用于与永磁体的侧壁相抵对永磁体进行定位的抵接定位槽134，抵接定位槽134的槽口形状与永磁体截面的形状相同，抵接定位槽134的底部与导入孔121的顶部连通，抵接定位槽134用于与永磁体相抵的内壁采用钢制，传输轨道133采用铝合金材料制成，传输轨道133通向抵接定位槽134，传输轨道133的高度背离抵接定位槽134逐渐增高，传输轨道133倾斜设置可使自身上的永磁体可凭自身重力自动滑入抵接定位槽134中，传输轨道133的宽度与永磁体的宽度相同，可对永磁体进行导向，使之可以准确进入抵接定位槽134中并与导入孔121正对。

推压气缸131的活塞杆固设有用于将永磁体从抵接定位槽134推入嵌入孔的推动件135，推动件135的朝向抵接定位槽134的端部固定有推杆136，推杆136对应导入孔121设有多个，预装定位件132设有用于对推杆136进行导向的导向孔137，导向孔137的轴向沿竖直方向设置，推杆136的周向侧壁与导向孔137的内壁贴合，导向孔137沿竖直方贯通至抵接定位槽134顶部，使位于抵接定位槽134中永磁体可被推杆136准确推入导入孔121中，并沿导入孔121进入转子上的嵌入孔中，完成永磁体的自动装配，无需人员手动将永磁体装入转子中，本装片机能够一次装入多片永磁体，效率较高。

取料装置3包括用于伸入上台体12与下台体11之间的伸缩臂31，伸缩臂31的长度方向沿水平方向，伸缩臂31由设置在取料装置3内部的气缸驱动伸缩靠近或远离机架1，伸缩臂31包括转动部34，转动部34与伸缩臂31转动连接，转动部34由设置在伸缩臂31内的电机驱动转动，转动部34设有夹具座32，夹具座32设有用于夹持转子的夹具33，夹具33为三爪卡盘，夹具座32由设置在转动部34内的气缸驱动伸缩，调节夹具33与定位座111或传输装置2表面的位置。

传输装置2的顶面设有用于传输转子的传输带21，传输带21的长度不做限定，传输带21有传输装置2内的步进电机控制传动，传输装置2设有用于限定转子传输方向的导向限位杆，导向限位杆的长度方向沿传输带21的传输方向，导向限位杆平行设有两根，两根导向限位杆相对的两侧壁分别与转子的背向两侧壁相贴，对转子的传输方向进行限定，再通过传感器定位，传输带21将转子传输到指定位置后，取料装置3内的气缸驱动伸缩臂31运行，使夹具座32运动至转子处，夹具33对转子进行夹取，接着夹具座32上升，伸缩臂31向定位座111伸展，使转子与定位座111正对，将转子放入定位座111中，完成上料。

参照图3和图4，定位座111包括扭转座1111、基座1112，扭转座1111位于基座1112上方，基座1112设有复位扭簧1113，扭转座1111与基座1112通过复位扭簧1113连接，扭转座1111的顶壁设有供转子放置的加工位1114，加工位1114的底壁设有用于嵌入转子定位孔中对转子进行定位的定位块1115、供定位块1115安装的安装槽1116，定位块1115的侧壁与安装槽1116的槽壁相贴并与安装槽1116滑动连接，定位块1115的滑动方向沿竖直方向，安装槽1116底壁设有弹簧1117，弹簧1117的两端分别与安装槽1116的底壁、定位块1115连接，弹簧1117的弹力方向沿竖直方向，扭转座1111的侧壁固设有限位块1118，基座1112设有用于与限位块1118相抵的抵块1119，当扭转座1111复位时，此时复位扭簧1113仍处于被扭转状态具有回复弹力，使限位块1118与底壁相抵紧。

当转子被夹具33夹持运送到安装槽1116的上方时，气缸驱动夹具33下降，使转子的底端与定位块1115相抵，对定位块1115进行抵压使定位块1115朝向安装槽1116内缩入，接着转动部34受步进电机驱动带动转子转动180度，在转子转动的过程中，转子上的定位孔与定位块1115正对后定位块1115会伸入转子上的定位孔中，接着转子会通过定位块1115带动扭转座1111转动，使限位块1118脱离抵块1119，夹具33将转子松开，转子落入加工位1114中，扭转座1111受复位扭簧1113的弹力作用，带动转子一起复位，限位块1118与抵块1119重新相抵，使转子上的嵌入孔与上台体12的导入孔121正对，完成上料与转子的定位。由于复位扭簧1113多次使用后其弹性会减弱，若以其松弛状态作为复位点会出现较大的偏差，限位块1118、抵块1119的设置，当限位块1118、抵块1119相抵时复位扭簧1113仍处于张紧状态，此时限位块1118有朝向底壁转动的运动趋势，复位扭簧1113的弹力使两者相抵紧，对扭转座1111与基座1112之间的位置进行定位，不易由于复位扭簧1113弹性的小程度减弱而导致扭转座1111复位产生偏差，而影响本装配机对永磁体的装配。

本实施例的实施原理为：人员预先将永磁体叠加形成磁条的形式装入传输轨道133，磁条受传输轨道133斜面的导向作用，进入抵接定位槽134中，位于磁条端部的永磁体与导入孔121正对，与此同时夹具33将传输装置2上的转子抓取放入加工位1114，伸缩臂31壁远离机架1后，下台体11受驱动气缸13驱动上升，使转子上的嵌入孔与上台体12的导入孔121正对靠近，推压气缸131运行，推杆136将此条端部的永磁体沿导入孔121的孔壁推到转子上的嵌入孔中，推杆136上升至抵接定位槽134上方，磁条受重力再次下滑与抵接定位槽134的内壁相抵，接着转动电机112转动，切换与导入孔121正对的嵌入孔， 推杆136再次下压将永磁体压入新的嵌入孔中，重复上述动作，直至转子中的嵌入孔全部镶嵌永磁体，之后下台体11受驱动气缸13驱动与上台体12分离，伸缩臂31伸入将加工位1114中的转子通过夹具33运输到传输带上，传输带21传动带动装配完成的转子向落料处传动。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转子永磁体自动装配机，其特征是：包括机架(1)、底台(4)，所述机架(1)固定在底台(4)上，所述机架(1)滑动设有下台体(11)，所述底台(4)设有驱动下台体(11)滑动的驱动气缸(13)、上台体(12)，所述下台体(11)与上台体(12)正对，所述下台体(11)转动设有供转子放置的定位座(111)，所述定位座(111)由固定设置在下台体(11)的转动电机(112)驱动转动，所述上台体(12)与机架(1)固定连接，所述上台体(12)贯穿设有供永磁体穿过的导入孔(121)，所述导入孔(121)用于与转子上永磁体的嵌入孔正对，所述上台体(12)设有用于将永磁体通过嵌入孔嵌入转子的装配机构，还包括用于传输转子的传输装置(2)以及将转子从传输装置(2)上取出并装入定位座(111)的取料装置(3)，所述取料装置(3)包括用于伸入上台体(12)与下台体(11)之间的伸缩臂(31)，所述伸缩臂(31)由设置在取料装置(3)内部的气缸驱动伸缩，所述伸缩臂(31)设有夹具座(32)，所述夹具座(32)设有用于夹持转子的夹具(33)，所述夹具座(32)由设置在伸缩臂(31)内的气缸驱动伸缩使夹具(33)靠近或远离定位座(111)或传输装置(2)，所述传输装置(2)的顶部设有用于传输转子的传输带(21)，所述伸缩臂(31)包括转动部(34)，所述夹具座(32)位于转动部(34)上，所述转动部(34)由设置在伸缩臂(31)电机驱动转动，所述定位座(111)包括扭转座(1111)、基座(1112)，所述基座(1112)设有复位扭簧(1113)，所述扭转座(1111)与基座(1112)通过复位扭簧(1113)连接，所述扭转座(1111)设有供转子放置的加工位(1114)，所述加工位(1114)的底壁设有用于嵌入转子定位孔中对转子进行定位的定位块(1115)、供定位块(1115)安装的安装槽(1116)，所述定位块(1115)的侧壁与安装槽(1116)的槽壁相贴并与安装槽(1116)滑动连接，所述安装槽(1116)底壁设有弹簧(1117)，所述弹簧(1117)的两端分别与安装槽(1116)的底壁、定位块(1115)连接。

2.根据权利要求1所述的一种转子永磁体自动装配机，其特征是：所述装配机构包括推压气缸(131)、预装定位件(132)、用于传输永磁体的传输轨道(133)，所述推压气缸(131)与上台体(12)固定连接且位于上台体(12)上方，所述预装定位件(132)设有用于与永磁体的侧壁相抵对永磁体进行定位的抵接定位槽(134)，所述抵接定位槽(134)与嵌入孔连通，所述传输轨道(133)的端部通至抵接定位槽(134)，所述推压气缸(131)的活塞杆固设有用于将永磁体从抵接定位槽(134)推入嵌入孔的推动件(135)，所述推动件(135)位于导入孔(121)的正上方，所述推动件(135)的运动方向沿导入孔(121)的轴向。

3.根据权利要求2所述的一种转子永磁体自动装配机，其特征是：所述导入孔(121)设有多个，所述传输轨道(133)、抵接定位槽(134)均对应导入孔(121)设有多个，所述推动件(135)的朝向抵接定位槽(134)的端部固定有推杆(136)，所述推杆(136)对应导入孔(121)设有多个。

4.根据权利要求2所述的一种转子永磁体自动装配机，其特征是：所述预装定位件(132)设有用于对推杆(136)进行导向的导向孔(137)，所述导向孔(137)贯通至抵接定位槽(134)。

5.根据权利要求2所述的一种转子永磁体自动装配机，其特征是：所述传输轨道(133)沿永磁体的传输方向倾斜向下设置。

6.根据权利要求5所述的一种转子永磁体自动装配机，其特征是：所述扭转座(1111)设有限位块(1118)，所述基座(1112)设有用于与限位块(1118)相抵的抵块(1119)；

当扭转座(1111)复位时，所述限位块(1118)与底壁相抵紧。

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