CN114825800A - 采用中央多任务机器人系统的转子组装方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“采用中央多任务机器人系统的转子组装方法和系统”。一种用于制造单元的转子组装系统包括：中央机器人系统，所述中央机器人系统包括多轴中央机器人和输送机平台；以及一个或多个多轴辅助机器人系统，所述一个或多个多轴辅助机器人系统固定在所述单元内的一个或多个位置处。所述输送机平台可操作以使所述中央机器人在所述单元内移动。所述中央机器人系统和所述一个或多个辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程，并且所述中央机器人系统被配置为在所述多个转子制造过程中的一个或多个转子制造过程之间转移所述至少一个转子部件。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及以下与本申请同时提交的共同未决申请：2021年1月28日提交的标题为“METHOD AND SYSTEM FOR ASSEMBLING A ROTOR STACK FOR AN ELECTRIC MOTOR”的美国专利申请号17/161,084，2021年1月28日提交的标题为“METHOD AND APPARATUS FORTRANSFER MOLDING OF ELECTRIC MOTOR CORES AND MAGNETIZABLE INSERTS”的美国专利申请号17/161,175，和2021年1月28日提交的标题为“INTEGRATED ROBOTIC END EFFECTORSHAVING END OF ARM TOOL GRIPPERS”的美国专利申请号17/160,762，所述专利申请与本申请共同转让，并且其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开涉及转子的组装，并且更具体地，涉及由多个转子芯形成的转子的组装。
背景技术
本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
诸如电动马达和/或发电机的电转换器的最新进展不仅涉及性能，而且涉及制造，因为在包括汽车的各个行业中对电转换器的需求已经增加。更具体地，在汽车工业中，由于小型车辆的动力传动系统要求不同于卡车的动力传动系统要求，因此电动马达可以在不同平台上变化。例如，相对于电动马达的转子，转子的总体尺寸(例如，直径、高度等)到所安装的磁体的类型可能因平台而异。此类变化可能导致阻碍动态柔性配置的复杂的刚性装配线。
此外，转子是复杂的组件，通常具有多个转子芯，其中多个磁体设置在转子芯的凹穴中。举例来说，在美国公开号2018/0287439中可以看到这种构造，其与本申请共同拥有，并且其内容通过引用整体并入本文。
本公开解决与转子的组装相关的这些和其他问题。
发明内容
本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。
在一种形式中，本公开涉及一种用于制造单元的转子组装系统。所述系统包括：中央机器人系统，所述中央机器人系统包括多轴中央机器人和输送机平台；以及一个或多个多轴辅助机器人系统，所述一个或多个多轴辅助机器人系统固定在所述单元内的一个或多个位置处。所述输送机平台可操作以使所述中央机器人在所述单元内移动。所述中央机器人系统和所述一个或多个辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程，并且所述中央机器人系统被配置为在所述多个转子制造过程中的一个或多个转子制造过程之间转移所述至少一个转子部件。
下面提供了该转子组装系统的一个或多个变型，其可以单独地或以任何组合实施。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统包括镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程。对于所述芯堆叠组装过程，所述中央机器人系统被配置为将多个转子芯中的转子芯放置在心轴上，并且所述IAR系统被配置为对于所述多个转子芯中的每一个，将多个可磁化镶块放置到所述转子芯中的多个空腔中。
在一些变型中，所述中央机器人系统被配置为执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中，并在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前返回到所述芯堆叠组装过程。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程，所述模压过程在所述芯堆叠组装过程之后执行。
在一些变型中，所述系统还包括控制系统，所述控制系统被配置为控制和协调所述中央机器人系统、所述IAR系统和所述MPR系统的移动。
在一些变型中，所述多个转子制造过程包括在所述模压过程之前执行的模压前过程和在所述模压过程之后执行的模压后过程。
在一些变型中，所述中央机器人系统被配置为执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中，并在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前返回到所述芯堆叠组装过程。所述选定转子制造过程是模压前过程、模压过程、模压后过程或其组合。
在一些变型中，所述模压前过程包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合。所述模压后过程包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
在一些变型中，对于所述模压过程，所述MPR系统被配置为将压制工具定位到所述转子部件上，所述中央机器人系统被配置为将所述转子部件与所述压制工具一起转移到转移模压机，并且在通过所述转移模压机进行的压制操作之后将所述转子部件与所述压制工具移除，并且所述MPR系统被配置为从所述转子部件移除所述压制工具。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统包括镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，所述芯堆叠组装过程在模压过程之前执行。
在一种形式中，本公开涉及一种组装转子的方法。所述方法包括在制造单元处提供具有多轴中央机器人和输送机平台的中央机器人系统，其中所述输送机平台可操作以使所述中央机器人在所述单元内移动。所述方法还包括提供固定在所述制造单元内的一个或多个位置处的一个或多个多轴辅助机器人系统。所述中央机器人系统和所述一个或多个辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程，并且所述中央机器人系统被配置为在所述多个转子制造过程中的一个或多个转子制造过程之间转移所述至少一个转子部件。
下面提供了该方法的一个或多个变型，其可以单独地或以任何组合实施。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统包括镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程。对于所述芯堆叠组装过程，所述方法还包括通过所述中央机器人系统将多个转子芯中的转子芯放置在心轴上，并且对于所述多个转子芯中的每一个，通过所述IAR系统将多个可磁化镶块放置到所述转子芯中的多个空腔中。
在一些变型中，所述方法还包括通过所述中央机器人系统执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中，并且在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前将所述中央机器人系统返回到所述芯堆叠组装过程。
在一些变型中，所述一个或多个辅助机器人系统还包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程，所述模压过程在所述芯堆叠组装过程之后执行。
在一些变型中，对于所述模压过程，所述方法还包括通过所述MPR系统将压制工具定位到所述转子部件上，通过所述中央机器人系统将所述转子部件与所述压制工具一起转移到转移模压机，在通过所述转移模压机进行的压制操作之后通过所述中央机器人系统移除所述转子部件与所述压制工具，并且通过所述MPR系统从所述转子部件移除所述压制工具。
在一些变型中，所述多个转子制造过程包括在所述模压过程之前执行的模压前过程和在所述模压过程之后执行的模压后过程。
在一些变型中，所述模压前过程包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合。所述模压后过程包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
在一种形式中，本公开涉及一种用于制造单元的转子组装系统。所述系统包括：单元，所述单元包括用于在转子部件上执行多个转子成形过程的多个站；中央机器人系统，所述中央机器人系统包括多轴中央机器人和输送机平台，所述输送机平台具有固定在其上的所述中央机器人；镶块组装机器人(IAR)系统和模压机器人(MPR)系统。所述输送机平台可操作以使所述中央机器人沿着所述单元横向地移动。所述镶块组装机器人(IAR)系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，其中所述多个站包括芯堆叠站并且所述镶块组装机器人固定地设置在所述芯堆叠站处。所述模压机器人(MPR)系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程。所述多个站包括模压站，并且所述模压机器人固定地设置在所述模压站处。所述中央机器人系统被配置为行进到所述芯堆叠站和所述模压站。
在一些变型中，所述多个转子制造过程包括在所述模压过程之前执行的模压前过程和在所述模压过程之后执行的模压后过程。所述模压前过程包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合。所述模压后过程包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
图1A是根据本公开的转子总成的透视图；
图1B是根据本公开的设置在心轴上的可磁化镶块和转子芯的分解图；
图2示出了根据本公开的转子组装单元的示例性布局；以及
图3A和图3B是根据本公开的控制系统的框图。
本文中描述的附图仅用于说明目的，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。
在示例性应用中，一种用于诸如电动马达或发电机的电转换器的转子包括多个转子芯和设置在所述转子芯内的多个磁体，其中所述转子芯和所述多个磁体牢固地彼此固定。本公开提供了一种用于制造单元的转子组装系统，其中所述系统包括可操作以在所述单元内移动的中央多任务机器人系统和固定在所述单元内的指定位置处的一个或多个辅助机器人系统。所述中央机器人系统和所述辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程。本文描述的转子组装系统可以用于不同尺寸的转子芯和/或可磁化镶块，并且使用相同或基本上相同的机器人系统。虽然结合电动马达描述了转子组装系统，但是相同的方法可以用于其他合适的电转换器，诸如发电机。
参考图1A和图1B，电动马达的转子组件100包括多个转子芯102和设置在转子芯102中的多个可磁化镶块104。转子芯102围绕心轴106彼此堆叠且同轴地布置。每个转子芯102限定用于接收多个可磁化镶块104的多个空腔108。可磁化镶块104包括具有铁磁性质的一种或多种材料，诸如但不限于铁、钕和镍。因此，可磁化镶块在转子组装期间不表现出磁性，并且仅在经历在转子组装之后执行的磁化过程之后才变成磁体。一旦堆叠，可磁化镶块就固定在空腔内，并且芯经由模压过程彼此固定。虽然提供了转子芯102和可磁化镶块104的具体示例，但是转子芯可以以其他合适的方式配置。
如本文所使用的，术语“转子部件”用于指代在本文所述的各种转子组装阶段期间组装的转子(即，转子工件)，并且可以包括设置在心轴周围的转子芯和可磁化镶块。
参考图2，转子组装单元被示意性地示出并且总体上由附图标记200指示。转子组装单元200包括中央机器人系统202以及多个辅助机器人系统204和206，所述辅助机器人系统被配置为对一个或多个转子部件执行多个转子制造过程，所述转子部件的示例由附图标记208指示。在一种形式中，单元200可以包括多个站210(图2中的附图标记210A至210H)以对转子部件执行转子制造过程，并且所述站可以包括芯堆叠站210A和模压站210B。单元200可以包括其他站，诸如芯中途站210C，并且不应限于本文提供的示例。另外，如本文所使用的，术语站捕获正在执行转子制造过程的单元的区域。
中央机器人系统202包括中央机器人220和输送机平台222，所述输送机平台可操作以使中央机器人220在单元200内移动。在一种形式中，中央机器人220是多轴(例如，六轴)工业机器人臂，其具有被配置为保持转子部件的臂端工具224，并且具有集成的测力传感器以提供力反馈。更具体地，在一种形式中，中央机器人系统202在其在转子制造过程期间移动和/或操纵转子部件时采用力控制反馈来控制中央机器人220的操作。在标题为“METHOD AND APPARATUS FOR ASSEMBLING A ROTOR STACK FOR AN ELECTRIC MOTOR”的共同未决申请中提供了一种采用力控制反馈的示例性中央机器人系统，所述申请共同拥有并通过引用的方式并入本文，并且在下文中被称为“共同未决转子堆叠申请”。在一个变型中，中央机器人220可以是另一个合适的多轴工业机器人臂，并且可以不采用用于力反馈的集成测力传感器。
输送机平台222被配置为支撑并自动地在单元内移动中央机器人220，使得中央机器人220可以接近一个或多个站210以执行一个或多个转子制造过程。在一种形式中，输送机平台222被设置成沿着单个轴线延伸。替代地，输送机平台222可以被配置为均匀的多轴平台，以使中央机器人220在单元200内无缝地横穿(例如，自主移动机器人平台)。
多个辅助机器人系统204和206包括分别设置在芯堆叠站210A和模压站210B处的镶块组装机器人(IAR)系统(以下称为“IAR系统204”)和模压机器人(MPR)系统(以下称为“MPR系统206”)。虽然示出了多个辅助机器人系统，但是基于要执行的机器人制造过程，单元200可以包括一个或多个辅助机器人系统。
作为转子制造过程的一部分，IAR系统204被配置为与中央机器人系统202协作执行芯堆叠组装过程以组装多个转子芯和多个可磁化镶块。在一种形式中，IAR系统204包括固定到芯堆叠站210A的第一镶块组装(IA)机器人230A和第二IA机器人230B(统称为“IA机器人230”)。在示例性应用中，IA机器人230是具有臂端工具的多轴(例如，六轴)工业机器人臂，所述臂端工具具有带有集成的测力传感器的夹持器末端执行器以提供力反馈。也就是说，类似于中央机器人系统，IAR系统204采用力反馈控制来控制IA机器人以执行芯堆叠组装过程。虽然示出了两个IA机器人，但是IAR系统204可以包括一个或多个IA机器人。在另一个变型中，IA机器人可以是其他合适的多轴工业机器人臂，并且可以不采用用于力反馈的集成测力传感器。
在一种形式中，在芯堆叠组装期间，中央机器人系统202将转子芯放置在设置在工作台232上的心轴上，并且IAR系统204被配置为对于每个转子芯，将多个可磁化镶块放置到转子芯中的多个空腔中。例如，IA机器人230包括一个或多个双指夹持器234，所述一个或多个双指夹持器被配置为从镶块分配装置236(诸如但不限于一个或多个镶块盒进给器)取回和夹持一个或多个可磁化镶块。在共同未决的转子堆叠申请中提供了芯堆叠组装过程的示例性应用。一旦放置了可磁化镶块，中央机器人220就从芯中途区域210C获取另一个转子芯并将其放置到心轴上，或者在所有转子芯都组装好的情况下将转子部件转移到转子制造过程的下一个过程。
当IAR系统204将可磁化镶块放置到空腔中时，中央机器人系统202可以执行另一个转子制造过程。也就是说，中央机器人系统202和IAR系统204以同步方式工作，其中IAR系统204放置可磁化镶块，并且在示例性应用中，中央机器人系统202在所有可磁化镶块处于空腔中之前返回到芯堆叠站210A，以将下一个转子芯定位到心轴上或转移转子部件。
MPR系统206被配置为执行作为转子制造过程的一部分的模压过程，以将可磁化镶块固定在转子芯内，并且包括固定在模压站210B处的模压机器人240。在一种形式中，模压机器人240是具有臂端工具的多轴工业机器人臂，所述臂端工具具有提供力反馈的集成的测力传感器。在一种形式中，臂端工具被配置为用于固持和转移不同类型的对象的柔性夹持器工具，诸如但不限于用于模压过程的压制工具和聚合物预成型件。除了模压机器人240之外，模压站210B还包括转移模压机242，以将聚合物预成型件移位到转子部件(即，具有可磁化镶块的转子芯堆叠)中。在一个变型中，模压机器人可以是另一个合适的多轴工业机器人臂，并且可以不采用用于力反馈的集成测力传感器。
在一种形式中，在模压过程期间，中央机器人系统202被配置为将先前在芯堆叠站210A处组装的转子部件移动到模压站210B，其中模压机器人240被配置为从工具中途区域246移动压制工具244并将压制工具放置到转子部件上。中央机器人系统202被配置为将具有压制工具的转子部件移动到转移模压机242，并且模压机器人240被配置为从预成型件中途区域248获取聚合物预成型件(未示出)并将聚合物预成型件放置到转移模压机242中。转移模压机242可操作以使聚合物预成型件移位，使得聚合物预成型件改变状态并且径向地且然后轴向地流动通过转子芯的空腔(即，压制操作)。
模压过程可以包括附加步骤，并且因此不应限于本文提供的步骤。例如，模压过程可以包括用于在通过转移模压机242进行模压之前预加热上压制工具和/或聚合物预成型件的操作。因此，模压站210B可以包括分别用于加热压制工具和/或聚合物预成型件的一个或多个炉250。在这种示例性过程中，模压机器人240被配置为将上部工具和预成型件移动到相应的炉250和/或从相应的炉250移动。
在一种形式中，转子制造过程包括作为转子制造过程的一部分的模压前过程和/或模压后过程。更具体地，模压前过程包括但不限于在芯堆叠组装之后对转子部件进行称重(即，称重过程)和/或通过将转子部件定位在炉中来对转子部件进行预加热(即，预加热过程)。在一种形式中，模压后过程包括但不限于：在冷却区域处冷却转子部件与压制工具(即，冷却过程)，从转子部件移除压制工具(即，压制工具移除过程)，在模压过程之后对转子部件进行称重(即，称重过程)，和/或清洁压制工具(即，清洁过程)。为了执行模压前和/或模压后过程，单元200可以包括辅助站，诸如称重站210D、转子预加热站210E、一个或多个冷却站210F、修整站210G和/或一个或多个工具清洁站210H。
在一种形式中，中央机器人系统202被配置为执行模压前过程中的一者或多者和/或模压后过程中的一者或多者。例如，中央机器人系统202被配置为执行以下项作为模压前过程的一部分：拾取转子部件并将其从芯堆叠站210A移动到称重站210D处的秤以对转子部件称重；将转子部件从称重站210D移动到转子预加热站210D的炉以预加热转子部件；以及将加热的转子部件转移到模压站210B以与MPR系统206相关联地执行模压过程，如上所述。
在模压过程之后，中央机器人系统202被配置为执行以下项中的一者或多者作为模压后过程的一部分：将转子部件与压制工具一起转移到冷却站210F；将转子部件转移到称重站210D处的秤以对转子部件进行称重；将转子部件转移到修整站210G以移除多余的模具；将转子部件(例如，成型转子堆叠)转移到冷却站210F(例如，冷却站210靠近芯堆叠站210A)。在一种形式中，除了中央机器人系统202之外，MPR系统206还被配置为执行以下项中的一者或多者作为模压后过程的一部分：从转子部件移除压制工具并将压制工具转移到清洁站210H。
标题为“METHOD AND APPARATUS FOR TRANSFER MOLDING OF ELECTRIC MOTORCORES AND MAGNETIZABLE INSERTS”的共同未决申请中提供了示例性模压过程以及一个或多个模压前和/或模压后过程，所述申请共同拥有并通过引用的方式并入本文，并且在下文中称为“共同未决的转移成型申请”。利用其中描述的过程，压制工具被设置成两个部分，即下压制工具和上压制工具。在一种形式中，利用单元200，中央机器人系统202被配置为通过在执行模压前过程之前组装下压制工具与转子部件来操纵/处理下压制工具，并且MPR系统206被配置为处理上压制工具。例如，中央机器人系统202被配置为将转子部件与下压制工具一起放置在转子预加热站210D的炉中。在模压过程之后，中央机器人系统202被配置为从转子部件移除下压制工具，而MPR系统206被配置为移除上压制工具。因此，中央机器人系统202和MPR系统206两者都被配置为具有臂端工具，所述臂端工具允许相应的机器人处理各种对象而无需更换工具。
除了或代替本文提供的一个或多个示例，模压前过程和模压后过程可以包括其他过程并且不应限于本文提供的示例。例如，模压后过程可以包括压制工具的检查过程，其中MPR系统206/中央机器人系统202将压制工具移动/转移到检查区域以确定成型材料是否从相应工具中充分移除。另外，虽然在图2中描绘了各个站的具体位置，但是所述站可以以各种合适的方式布置，并且不限于所示的示例。另外，虽然识别了特定的辅助站，但是基于转子制造过程，单元200可以包括其他站，并且不应限于本文提供的示例。
在示例性应用中，中央机器人系统202和辅助机器人系统彼此同步，使得中央机器人系统202被控制来与辅助机器人系统协调地执行所述过程。具体地，在一种形式中，中央机器人系统202被配置为用IAR系统204帮助转子芯的堆叠，并且用MPR系统206以帮助其他辅助系统204和206的延迟很小或没有延迟的无缝协调的方式帮助转子部件的模压过程。例如，中央机器人系统202被配置为将转子部件与压制工具一起放置在转移模压机242中，并且在IAR系统204完成可磁化镶块的放置之前返回到芯堆叠站210A。类似地，中央机器人系统202被配置为将转子芯放置在心轴上并返回到模压站210B以从转移模压机242移除转子部件与压制工具，使得MPR系统206可以进一步处理压制工具。
在一种形式中，中央机器人系统202、IAR系统204和MPR系统206中的每一者包括用于控制相应机器人的操作的控制器。更具体地，参考图3A，转子组装系统包括控制系统300，用于控制和协调中央机器人系统202、IAR系统204和MPR系统206的移动。在一种形式中，控制系统300包括分别用于中央机器人系统202、IAR系统204和MPR系统206的中央机器人系统(CRS)控制器302、IAR控制器304和MPR控制器306(统称为“控制器302、304、306”)。各种控制器302、304、306彼此可通信地耦接(有线和/或无线)以协调操作并执行多个转子制造过程。在一种形式中，控制器302、304、306中的每一者使用力控制反馈来控制相应的机器人，并且如果发生异常操作，则可以通知其他控制器302、304、306。除了控制中央机器人220之外，CRS控制器302还被配置为控制输送机平台222以将中央机器人220沿着单元200移动到期望位置。
在另一种形式中，可以提供主控制器以协调控制器302、304、306之间的移动。例如，参考图3B，除了控制器302、304、306之外，控制系统320还包括主控制器322。在该示例中，主控制器322可通信地耦接到控制器302、304、306中的每一个，并且被配置为协调机器人系统202、204和206之间的操作并跟踪异常操作。
虽然提供了控制系统的具体示例，但是控制系统可以被配置为包括一个或多个控制器，用于控制中央机器人系统202、IAR系统204和MPR系统206以执行本文所述的转子制造过程。并且因此，不应限于本文提供的示例。
除非本文另有明确指示，否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰，所述原因包括：工业实践；材料、制造和组装公差；以及测试能力。
如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一者、B中的至少一者以及C中的至少一者”。
本公开的描述本质上仅是示例性的，并且因此不脱离本公开的实质的变型意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。
在本申请中，术语“控制器”和/或“模块”可以指、可以是其部分或可以包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所描述的功能的其他合适的硬件部件，诸如但不限于移动驱动器和系统、收发器、路由器、输入/输出接口硬件等；或上述的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
术语存储器是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质不涵盖通过介质(诸如在载波上)传播的暂时性电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟磁带或数字磁带或硬盘驱动器)以及光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
在本发明的一个方面，所述多个转子制造过程包括在所述模压过程之前执行的模压前过程和在所述模压过程之后执行的模压后过程。
在本发明的一个方面：所述模压前过程包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合，并且所述模压后过程包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
根据本发明，提供了一种用于制造单元的转子组装系统，其具有：单元，所述单元包括多个站以对转子部件执行多个转子成形过程；中央机器人系统，所述中央机器人系统包括多轴中央机器人和其上固定有所述中央机器人的输送机平台，其中所述输送机平台可操作以使所述中央机器人沿着所述单元横向地移动；镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，其中所述多个站包括芯堆叠站，并且所述镶块组装机器人固定地设置在所述芯堆叠站处；以及模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程，其中所述多个站包括模压站，并且所述模压机器人固定地设置在所述模压站处，其中所述中央机器人系统被配置为行进到所述芯堆叠站和所述模压站。
根据一个实施例，所述多个转子制造过程包括：模压前过程，所述模压前过程在所述模压过程之前执行并且包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合；以及模压后过程，所述模压后过程在所述模压过程之后执行并且包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
Claims (15)
1.一种用于制造单元的转子组装系统，所述系统包括：
中央机器人系统，所述中央机器人系统包括多轴中央机器人和输送机平台，其中所述输送机平台可操作以使所述中央机器人在所述单元内移动；以及
一个或多个多轴辅助机器人系统，所述一个或多个多轴辅助机器人系统固定在所述单元内的一个或多个位置处，其中：
所述中央机器人系统和所述一个或多个辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程，并且
所述中央机器人系统被配置为在所述多个转子制造过程中的一个或多个转子制造过程之间转移所述至少一个转子部件。
2.如权利要求1所述的转子组装系统，其中所述一个或多个辅助机器人系统包括：
镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，
其中，对于所述芯堆叠组装过程：
所述中央机器人系统被配置为将多个转子芯中的转子芯放置在心轴上，并且
所述IAR系统被配置为，对于所述多个转子芯中的每一个，将多个可磁化镶块放置到所述转子芯中的多个空腔中。
3.如权利要求2所述的转子组装系统，其中所述中央机器人系统被配置为执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中，并在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前返回到所述芯堆叠组装过程。
4.如权利要求2所述的转子组装系统，其中所述一个或多个辅助机器人系统包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程，所述模压过程在所述芯堆叠组装过程之后执行。
5.如权利要求3所述的转子组装系统，其还包括控制系统，所述控制系统被配置为控制和协调所述中央机器人系统、所述IAR系统和所述MPR系统的移动。
6.如权利要求5所述的转子组装系统，其中所述多个转子制造过程包括在所述模压过程之前执行的模压前过程和在所述模压过程之后执行的模压后过程。
7.如权利要求6所述的转子组装系统，其中：
所述中央机器人系统被配置为执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中，并在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前返回到所述芯堆叠组装过程，并且
所述选定转子制造过程是所述模压前过程、所述模压过程、所述模压后过程或其组合。
8.如权利要求7所述的转子组装系统，其中：
所述模压前过程包括所述转子部件的第一称重过程、所述转子部件的预加热过程或其组合，并且
所述模压后过程包括压制工具移除过程、所述转子部件的第二称重过程、清洁过程或其组合。
9.如权利要求4所述的转子组装系统，其中，对于所述模压过程：
所述MPR系统被配置为将压制工具定位到所述转子部件上，
所述中央机器人系统被配置为将所述转子部件与所述压制工具一起转移到转移模压机，并且在通过所述转移模压机进行的压制操作之后将所述转子部件与所述压制工具移除，并且
所述MPR系统被配置为从所述转子部件移除所述压制工具。
10.如权利要求1所述的转子组装系统，其中所述一个或多个辅助机器人系统包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程。
11.如权利要求10所述的转子组装系统，其中所述一个或多个辅助机器人系统包括镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，所述芯堆叠组装过程在模压过程之前执行。
12.一种组装转子的方法，所述方法包括：
在制造单元处提供具有多轴中央机器人和输送机平台的中央机器人系统，其中所述输送机平台可操作以使所述中央机器人在所述单元内移动；以及
提供固定在所述制造单元内的一个或多个位置处的一个或多个多轴辅助机器人系统，其中：
所述中央机器人系统和所述一个或多个辅助机器人系统被配置为彼此协调地对至少一个转子部件执行多个转子制造过程，并且
所述中央机器人系统被配置为在所述多个转子制造过程中的一个或多个转子制造过程之间转移所述至少一个转子部件。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述一个或多个辅助机器人系统包括镶块组装机器人(IAR)系统，所述IAR系统包括多轴镶块组装机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的芯堆叠组装过程，其中，对于所述芯堆叠组装过程，所述方法还包括：
通过所述中央机器人系统将多个转子芯中的转子芯放置在心轴上；以及
对于所述多个转子芯中的每一个，通过所述IAR系统将多个可磁化镶块放置到所述转子芯中的多个空腔中。
14.如权利要求13所述的方法，其还包括：
通过所述中央机器人系统执行所述多个转子制造过程中的选定转子制造过程，同时所述IAR系统将可磁化镶块放置到所述转子芯中；以及
在所有所述可磁化镶块处于所述空腔中之前返回到所述芯堆叠组装过程。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其中：
所述一个或多个辅助机器人系统包括模压机器人(MPR)系统，所述MPR系统包括多轴模压机器人，用于与所述中央机器人系统相关联地执行作为所述多个转子制造过程的一部分的模压过程，所述模压过程在所述芯堆叠组装过程之后执行，
对于所述模压过程，所述方法还包括：
通过所述MPR系统将压制工具定位到所述转子部件上；
通过所述中央机器人系统将所述转子部件与所述压制工具一起转移到转移模压机；
在通过所述转移模压机进行的压制操作之后，通过所述中央机器人系统将所述转子部件与所述压制工具移除；以及
通过所述MPR系统从所述转子部件移除所述压制工具。
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