CN112865454B - 一种电机定子和转子的自动组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子和转子的自动组装装置，包括托盘和转子夹持机构，托盘上设有定子放置工位和转子放置工位，转子夹持机构位于托盘上方，转子夹持机构与垂直直线驱动机构和水平直线驱动机构相连，垂直直线驱动机构用以带动转子夹持机构升降，水平直线驱动机构用以带动转子夹持机构由转子放置工位上方移动至定子放置工位上方。转子放置在转子放置工位中，定子放置在定子放置工位中。垂直直线驱动机构带动转子夹持机构下降将转子夹紧，随后带动转子夹持机构和转子上升。水平直线驱动机构再带动转子夹持机构移动至定子放置工位上方，最后垂直直线驱动机构带动转子夹持机构下降将转子安装在定子中。实现了转子和定子的自动组装。

Description

一种电机定子和转子的自动组装装置

技术领域

本发明涉及电机组装设备技术领域，特别涉及一种电机定子和转子的自动组装装置。

背景技术

随着国内人力劳动成本的不断上升，制造企业也越来越倾向于运用自动化设备来生产产品。自动化生产不但可以节约人工成本，还可以大大提高生产效率和生产品质。

目前电机生产过程中，电机组装生产到相应的工序，则需要操作人员手动搬运定子放入转子中。由于定子与转子在配合时会有吸力，操作人员很难对中装入。而且大型的电机重量大、吸力强，对于操作人员体力消耗很大，长时间工作会影响操作人员的生产效率，同时安装过程会带来机械伤害的风险。

因此，如何提供一种电机定子和转子的自动组装装置是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机定子和转子的自动组装装置，其通过垂直直线驱动机构和水平直线驱动机构带动转子夹持机构移动，进而自动将转子装配至定子中。

为实现上述目的，本发明提供一种电机定子和转子的自动组装装置，包括托盘和转子夹持机构，所述托盘上设有定子放置工位和转子放置工位，所述转子夹持机构位于所述托盘上方，所述转子夹持机构与垂直直线驱动机构和水平直线驱动机构相连，所述垂直直线驱动机构用以带动所述转子夹持机构升降，所述水平直线驱动机构用以带动所述转子夹持机构由所述转子放置工位上方移动至所述定子放置工位上方。

优选地，还包括驱动安装板和导向柱，所述导向柱沿垂直所述托盘的方向设置，所述驱动安装板固定在所述导向柱的上端，所述垂直直线驱动机构安装在所述驱动安装板上，所述转子夹持机构位于所述驱动安装板下方。

优选地，还包括活动安装板，所述水平直线驱动机构安装在所述活动安装板的下端面，所述转子夹持机构通过所述水平直线驱动机构与所述活动安装板相连。

优选地，所述驱动安装板具有沿厚度方向贯穿的过孔，所述垂直直线驱动机构的移动端穿过所述过孔与所述活动安装板相连，所述垂直直线驱动机构的固定端与所述过孔外周固定连接。

优选地，所述活动安装板具有沿厚度方向贯穿的导向孔，所述导向孔套设置于所述导向柱的外周，所述导向柱与所述导向孔间隙配合。

优选地，还包括位于所述活动安装板下方的输送线体，所述托盘设置在所述输送线体上。

优选地，所述转子夹持机构包括用以夹持转子的夹持组件，所述夹持组件通过卡盘固定板与所述水平直线驱动机构相连。

优选地，所述转子夹持机构还包括压板和立柱，所述立柱为多根且分布于所述夹持组件外周，所述立柱的上端与所述活动安装板相连，所述压板与所述立柱的下端相连，所述压板具有沿厚度方向贯穿的通孔，所述通孔位于所述夹持组件下方。

优选地，所述压板中设有止转组件。

优选地，所述通孔外周还设有沿厚度方向贯穿的止转孔，所述止转孔中具有方向向下的台阶面，所述止转组件包括止转柱、安装螺钉以及设置于所述止转柱外周的弹簧，所述止转柱设置于所述台阶面下方，所述安装螺钉由上向下插入所述止转孔，并与所述止转柱相连，所述止转柱下部设有沿径向向外延伸的限位凸台，所述弹簧上端与所述台阶面相抵，下端与所述限位凸台相抵。

本发明所提供的电机定子和转子的自动组装装置，包括托盘和转子夹持机构，托盘上设有定子放置工位和转子放置工位，转子夹持机构位于托盘上方，转子夹持机构与垂直直线驱动机构和水平直线驱动机构相连，垂直直线驱动机构用以带动转子夹持机构升降，水平直线驱动机构用以带动转子夹持机构由转子放置工位上方移动至定子放置工位上方。

工作过程中，转子放置在转子放置工位中，定子放置在定子放置工位中。垂直直线驱动机构带动转子夹持机构下降将转子夹紧，随后垂直直线驱动机构带动转子夹持机构和转子上升。水平直线驱动机构再带动转子夹持机构移动至定子放置工位上方，最后垂直直线驱动机构带动转子夹持机构下降将转子安装在定子中。实现了转子和定子的自动组装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的电机定子和转子的自动组装装置的结构示意图；

图2为图1中转子夹持机构的结构示意图；

图3为图2中卡盘固定板上止转装置的结构示意图。

其中，图1至图3中的附图标记为：

垂直直线驱动机构1、驱动安装板2、活动安装板3、水平直线驱动机构4、转子夹持机构5、托盘6、导向柱7、台板8、输送线体9、卡盘固定板51、三爪卡盘52、立柱53、压板54、止转组件55、转子61、电机上盖62、限位挡板63、定子64、止转柱551、弹簧552、安装螺钉553。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的电机定子和转子的自动组装装置的结构示意图；

图2为图1中转子夹持机构的结构示意图；

图3为图2中卡盘固定板上止转装置的结构示意图。

本发明所提供的电机定子和转子的自动组装装置，结构如图1所示，包括托盘6和转子夹持机构5。其中，托盘6上设有定子放置工位和转子放置工位，电机的定子64和转子61分别放在定子放置工位和转子放置工位中。转子夹持机构5位于托盘6上方，用于夹持转子61，并将转子61安装在定子64中。因而自动组装装置还包括垂直直线驱动机构1和水平直线驱动机构4相连，二者均与转子夹持机构5相连，垂直直线驱动机构1用于带动转子夹持机构5升降，水平直线驱动机构4用于带动转子夹持机构5水平移动。工作过程中，水平直线驱动机构4先将转子夹持机构5移动至转子放置工位的上方，再由垂直直线驱动机构1带动转子夹持机构5下降，转子夹持机构5将转子61夹紧，随后垂直直线驱动机构1带动转子夹持机构5和转子61上升。在保证转子61不会与转子放置工位发生碰撞的情况下，水平直线驱动机构4带动转子夹持机构5和转子61水平移动至定子放置工位上方，最后垂直直线驱动机构1带动转子夹持机构5下降，从而将转子61安装在定子64中。其中，转子夹持机构5、垂直直线驱动机构1和水平直线驱动机构4可参考现有技术中的机械手等结构。

可选的，本申请的一种具体实施方式中，垂直直线驱动机构1和水平直线驱动机构4均可采用气缸组件。其中，垂直直线驱动机构1与水平直线驱动机构4相连，带动水平直线驱动机构4升降，水平直线驱动机构4与转子夹持机构5相连，并带动转子夹持机构5水平移动。水平直线驱动机构4的移动方向平行于经过定子放置工位和转子放置工位的直线。本申请以此具体实施方式为例进行说明，当然，用户也可根据需要将垂直直线驱动机构1与转子夹持机构5直接连接，将水平直线驱动机构4与垂直直线驱动机构1相连。同时，垂直直线驱动机构1和水平直线驱动机构4也可采用丝杠或油缸等，在此不做限定。另外，为保证转子夹持机构5能够准确地移动至定子放置工位和转子放置工位上方，自动组装装置还设有限位机构，当转子夹持机构5移动到位时，限位机构能够对转子夹持机构5起到限位作用。限位机构可采用机械限位或通过红外线传感器等采集转子夹持机构5的到位信号，由控制系统对转子夹持机构5进行限位。

可选的，自动组装装置还包括台板8、驱动安装板2和导向柱7。如图1所示，台板8沿水平方向固定设置，托盘6设置在台板8上方。导向柱7为4根，全部导向柱7的下端均与台板8相连，并沿垂直台板8的方向设置。4根导向柱7呈矩形分布，驱动安装板2固定在导向柱7的上端。驱动安装板2也沿水平方向设置，垂直直线驱动机构1通过驱动安装板2进行固定。转子夹持机构5和水平直线驱动机构4位于驱动安装板2的下方，垂直直线驱动机构1的下端与水平直线驱动机构4相连。

可选的，自动组装装置还包括活动安装板3，水平直线驱动机构4安装在活动安装板3的下端面，转子夹持机构5与水平直线驱动机构4相连，并在水平直线驱动机构4的带动下水平移动。驱动安装板2具有沿厚度方向贯穿的过孔，垂直直线驱动机构1的活塞穿过过孔，活塞的下端与活动安装板3相连，垂直直线驱动机构1的缸筒与过孔外周固定连接。活塞伸缩能够推动活动安装板3升降，进而带动转子夹持机构5升降。

可选的，为避免转子夹持机构5升降过程中发生偏移，活动安装板3具有沿厚度方向贯穿的导向孔，导向孔套设置在导向柱7的外周。由于导向柱7与导向孔间隙配合，在活动安装板3升降时，导向柱7能够对活动安装板3进行限位，避免其发生水平移动。另外，为减小导向柱7与导向孔之间的摩擦力，导向孔中可设置滑动轴承。

本实施例中，转子夹持机构5在垂直直线驱动机构1和水平直线驱动机构4的带动下将转子61夹起，并安装在定子64中。安装过程不需要操作人员进行手动操作，因而降低了操作人员的劳动强度。同时转子61在转子夹持机构5的夹持下进行对中、安装，转子夹持机构5的夹持力能有效地克服定子64对转子61的吸引力，保证定子64与转子61的对中更加准确，进而保证了产品的质量。

可选的，转子夹持机构5包括夹持组件、卡盘固定板51和压板54。如图2所示，夹持组件可具体为三爪卡盘52，三爪卡盘52安装在卡盘固定板51的下端面。卡盘固定板51与水平直线驱动机构4相连，并在水平直线驱动机构4的带动下移动。转子61和电机上盖62均放置在转子放置工位中，转子放置工位还设有限位挡板63，其能够对电机上盖62进行限位，保证电机上盖62和转子61的位置正确。压板54位于三爪卡盘52的下方，夹取转子61时压板54将电机上盖62压紧，三爪卡盘52将转子61的转轴夹紧固定。

可选的，压板54与卡盘固定板51之间通过立柱53相连。具体的，立柱53的数量为4根，且在三爪卡盘52的外周呈矩形分布。立柱53的上端与卡盘固定板51相连，下端与压板54相连。压板54具有沿厚度方向贯穿的通孔，通孔位于夹持组件的下方，转子61的转轴穿过过孔并由三爪卡盘52夹紧。

可选的，压板54中设有止转组件55。如图3所示，压板54还设有位于通孔外周的止转孔，止转孔沿厚度方向贯穿压板54，止转组件55安装在止转孔中。当三爪卡盘52夹紧转轴时，止转组件55与电机上盖62相抵，避免上盖移动，同时压板54与电机上盖62面面配合，从而实现转轴的定位，使转子61的转轴始终处于竖直方向上，进而降低转子61与定子64的对中难度。

可选的，止转孔上部的直径小于下部的直径，从而在止转孔中形成方向向下的台阶面。止转组件55包括止转柱551、安装螺钉553以及弹簧552。其中，止转柱551的上端设有沿轴向延伸的螺纹孔，止转柱551下端设有沿径向向外延伸的限位凸台，止转柱551由下向上插入止转孔中。安装螺钉553由上向下插入止转孔中，并与止转柱551的螺纹孔相连。安装螺钉553与止转柱551连接完成后，二者的长度大于止转孔的深度。弹簧552设置在止转柱551的外周，弹簧552上端与台阶面相抵，下端与限位凸台相抵。在弹簧552的推动下，安装螺钉553与压板54的上端面相贴合，同时止转柱551的下端位于止转孔的下方。当三爪卡盘52将转轴夹紧时，止转柱551与转子61相抵，从而对其进行限位。

可选的，自动组装装置还包括位于活动安装板3下方的输送线体9，托盘6设置在输送线体9上。输送线体9可设置多个托盘6，每个托盘6上均放置有定子64和转子61。托盘6随输送线体9移动至活动安装板3下方，转子夹持机构5将转子61安装在定子64中以后，输送线体9继续移动，将下一个托盘6移动至活动安装板3下方，从而形成电机装配流水线。为保证托盘6停靠的位置准确，输送线体9还可设置挡停机构。挡停机构位于活动安装板3下方，当托盘6与挡停机构贴合时，说明托盘6移动到位；当转子61与定子64装配完成后，挡停机构抬起，此时托盘6可向下一工序移动。挡停机构的结构可参考现有技术。

本实施例中，转子夹持机构5设有压板54和止转机构，夹取转子61过程中止转机构与电机上盖62相抵，同时压板54与电机上盖62相贴合。止转机构的推动力能够增加电机上盖62与压板54之间产生相对移动的阻力，进而避免转子61在移动过程中发生摆动，降低转子61与定子64的对中难度。另外，自动组装装置还包括输送线体9，输送线体9上设有多个托盘6。在完成一个托盘6上的定子64和转子61的装配后，输送线体9将该托盘6送走，并将另一托盘6输送至转子夹持机构5下方，从而实现电机流水线式装配作业，进一步提高生产效率。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的电机定子和转子的自动组装装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电机定子和转子的自动组装装置，其特征在于，包括托盘(6)和转子夹持机构(5)，所述托盘(6)上设有定子放置工位和转子放置工位，所述转子夹持机构(5)位于所述托盘(6)上方，所述转子夹持机构(5)与垂直直线驱动机构(1)和水平直线驱动机构(4)相连，所述垂直直线驱动机构(1)用以带动所述转子夹持机构(5)升降，所述水平直线驱动机构(4)用以带动所述转子夹持机构(5)由所述转子放置工位上方移动至所述定子放置工位上方；

所述转子夹持机构(5)包括用以夹持转子(61)的夹持组件、卡盘固定板(51)和压板(54)，所述夹持组件通过卡盘固定板(51)与所述水平直线驱动机构(4)相连，所述压板(54)具有沿厚度方向贯穿的通孔，所述通孔位于所述夹持组件下方；

所述压板(54)中设有止转组件(55)，所述通孔外周还设有沿厚度方向贯穿的止转孔，所述止转孔中具有方向向下的台阶面，所述止转组件(55)包括止转柱(551)、安装螺钉(553)以及设置于所述止转柱(551)外周的弹簧(552)，所述止转柱(551)设置于所述台阶面下方，所述安装螺钉(553)由上向下插入所述止转孔，并与所述止转柱(551)相连，所述止转柱(551)下部设有沿径向向外延伸的限位凸台，所述弹簧(552)上端与所述台阶面相抵，下端与所述限位凸台相抵。

2.根据权利要求1所述的自动组装装置，其特征在于，还包括驱动安装板(2)和导向柱(7)，所述导向柱(7)沿垂直所述托盘(6)的方向设置，所述驱动安装板(2)固定在所述导向柱(7)的上端，所述垂直直线驱动机构(1)安装在所述驱动安装板(2)上，所述转子夹持机构(5)位于所述驱动安装板(2)下方。

3.根据权利要求2所述的自动组装装置，其特征在于，还包括活动安装板(3)，所述水平直线驱动机构(4)安装在所述活动安装板(3)的下端面，所述转子夹持机构(5)通过所述水平直线驱动机构(4)与所述活动安装板(3)相连。

4.根据权利要求3所述的自动组装装置，其特征在于，所述驱动安装板(2)具有沿厚度方向贯穿的过孔，所述垂直直线驱动机构(1)的移动端穿过所述过孔与所述活动安装板(3)相连，所述垂直直线驱动机构(1)的固定端与所述过孔外周固定连接。

5.根据权利要求4所述的自动组装装置，其特征在于，所述活动安装板(3)具有沿厚度方向贯穿的导向孔，所述导向孔套设置于所述导向柱(7)的外周，所述导向柱(7)与所述导向孔间隙配合。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的自动组装装置，其特征在于，还包括位于所述活动安装板(3)下方的输送线体(9)，所述托盘(6)设置在所述输送线体(9)上。

7.根据权利要求3至5任意一项所述的自动组装装置，其特征在于，所述转子夹持机构(5)还包括立柱(53)，所述立柱(53)为多根且分布于所述夹持组件外周，所述立柱(53)的上端与所述活动安装板(3)相连，所述压板(54)与所述立柱(53)的下端相连。

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