CN204835854U - 一种电机转子自动生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机转子自动生产线，包括分轴机、铁芯传送装置、第一机械手、压铆机、第二机械手、粗车车床以及精车车床；所述分轴机单个分离转轴，所述铁芯传送装置上放置装有铁芯的铁芯箱，第一机械手从分轴机上抓取转轴，再从铁芯箱内抓取铁芯，然后将铁芯放到压铆机上，压铆机将铁芯与转轴压铆成电机转子；所述第二机械手包括第二工业机器人以及转子抓取机械手，所述转子抓取机械手安装在工业机器人末端，第二机械手从压铆机上抓取压铆完成的电机转子，将电机转子抓到粗车车床粗车，粗车完成后，再将电机转子抓到精车车床进行精车。本实用新型的电机转子生产全部由机械手以及各工位的专机完成，自动化程度很高，大大提高了转子的生产效率。

Description

一种电机转子自动生产线

技术领域

本实用新型涉及一种自动生产线，特别是一种针对电机转子的自动生产线。

背景技术

电机主要由转子和定子组成，是实现电能到机械能转变的重要装置，是很多自动化装置的动力源，广泛应用于各行各业中。电机转子由转轴和转子铁芯构成，其生产过程主要包括转轴压入铁芯，加工铁芯外圆和铁芯外圆滚漆等；加工铁芯外圆时，主要通过数控车床来车削转子铁芯的外圆，其加工时间较短，一般在10秒以下，需要工人来完成电机转子的上下料和装夹；而且电机转子应用广泛，我国对电机转子的需求量很大。

目前电机转子在加工过程中主要存在以下局限性：(1)自动化程度低，加工效率低。目前市场上虽然有用于自动化上下料和装夹的设备，但大部分设备利用机械手来实现电机转子的上下料和装夹，过长的装夹时间严重影响了电机转子加工效率，而且机械手成本比较高，因此电机转子的上下料及装夹大部分均由人工来完成，造成了加工过程自动化程度低，效率不高。(2)工人劳动强度大，存在安全隐患。在电机转子加工过程中，由于加工时间很短，工人需要频繁手动进行上下料和装夹，直接与机床进行接触，劳动强度较大，在长时间的工作过程中存在着严重的安全隐患。(3)招工困难，劳动力短缺。电机转子加工时一台数控车床需要配备一名工人，且电机转子的需求量极大，因此电机转子的加工需要大量工人；随着中国劳动力成本逐渐上升，电机转子加工等劳动密集型行业不断出现招工难、劳动力短缺等情况。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可实现铁芯与转轴装配、压铆、粗车、精车的全自动电机转子生产线。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种电机转子自动生产线包括分轴机、铁芯传送装置、第一机械手、压铆机、第二机械手、粗车车床以及精车车床；所述分轴机单个分离转轴，所述铁芯传送装置上放置装有铁芯的铁芯箱，所述第一机械手包括第一工业机器人、铁芯抓取机械手与转轴抓取机械手，所述铁芯抓取机械手与转轴抓取机械手均安装在第一工业机器人末端，且铁芯抓取机械手与转轴抓取机械手之间的相对位置固定；第一机械手从分轴机上抓取转轴，再从铁芯箱内抓取铁芯，然后将铁芯放到压铆机上，转轴放入铁芯中间的孔中，压铆机将铁芯与转轴压铆成电机转子；所述第二机械手包括第二工业机器人以及转子抓取机械手，所述转子抓取机械手安装在第二工业机器人末端，第二机械手从压铆机上抓取压铆完成的电机转子，将电机转子抓到粗车车床粗车，粗车完成后，再将电机转子抓到精车车床进行精车。

进一步地，还包括下料流道，精车完成后，第二机械手将电机转子抓到下料流道，下料流道的另一端与工业流水生产线对接。

进一步地，所述分轴机包括转轴堆积槽、两个顶出叉以及顶出气缸，所述转轴堆积槽为V形，转轴堆积槽的底部不封闭，所述顶出叉头部为Y形，两个顶出叉均固连在顶出气缸上，所述顶出叉以及顶出气缸竖直安装在所述转轴堆积槽底部的正下方；初始状态下，顶出叉的头部不高于转轴堆积槽的底部，气缸处于伸出状态时，顶出叉的头部高于整个转轴堆积槽。

进一步地，所述铁芯传送装置为传送链，传送链上可放置三个铁芯箱，从前到后分别为待料区、抓取区以及空箱区，待料区为搬上铁芯箱的区域，抓取区为第一机械手执行抓取铁芯操作的区域，空箱区为搬下已经没有铁芯的空箱的区域，待料区与抓取区之间的传送链的两侧设有导向块，从待料区向抓取区的方向传送链两侧导向块之间的空隙逐渐变小。

进一步地，包括一个L形支架，所述L形支架固连在工业机器人末端，所述铁芯抓取机械手和转轴抓取机械手分别安装在L形支架的两端，所述铁芯抓取机械手抓取到的铁芯的中心轴线与转轴抓取机械手抓取到的转轴的中心轴线相互平行；还包括相机与光源，所述相机的正对方向以及光源的照射方向与铁芯抓取机械手抓取到的铁芯的中心轴平行。

进一步地，所述转轴抓取机械手包括二指夹紧气缸、两个夹紧件以及拍打气缸，所述两个夹紧件分别安装在二指夹紧气缸的两个夹爪手指上，两个夹紧件上均开有V形槽，且安装到夹爪手指上后两个夹紧件上的V形槽相对；所述拍打气缸为伸缩气缸，拍打气缸相对于二指夹紧气缸固定安装；拍打气缸的拍打方向为转轴抓取机械手抓取到的转轴的轴线方向。

进一步地，所述铁芯抓取机械手包括手指气缸以及涨紧条，所述涨紧条的数量与所述手指气缸的手指的个数相等，且手指气缸的每个手指上均装有一个涨紧条，所述涨紧条的截面为扇形，在手指气缸的所有手指合拢时，所有的涨紧条合拢为一个圆柱体；所述手指气缸上固连有至少两根导轴，所述L形支架上固连有与导轴数量相等的导套，所述导轴与导套之间滑动配合，每根导轴上均套有复位弹簧。

进一步地，所述转子抓取机械手包括气缸架、平行气缸以及抓取手指，所述气缸架上安装有两个平行气缸，两个平行气缸相对于第二工业机器人的末端转动中心对称安装；每个平行气缸上均固连有两个抓取手指，所述抓取手指为长条状，其一端侧面开有V形定心槽，安装在平行气缸上的两个抓紧手指上的V形定心槽相对。

进一步地，所述每个平行气缸与气缸架之间有滑轨、滑块以及第二复位弹簧，所述滑轨安装在气缸架上，滑块与平行气缸固连，滑块与气缸架之间有第二复位弹簧。

进一步地，所述精车车床包括车床本体、车刀、刀架、动力传送带、转子支撑架、动力传送带安装架以及传动气缸，转子支撑架为两组惰轮，每组惰轮有两个，每组的两个惰轮的轴相互平行且惰轮之间的间隙大小小于转轴的直径大小，所述两组惰轮对齐安装，两组惰轮之间的距离小于转轴的长度；所述动力传送带安装在动力传送带安装架的末端，动力传送带安装架与车床本体之间为转动连接，所述传动气缸的气缸本体以及气缸伸缩杆分别与动力传送带安装架以及车床本体之间为转动连接，所述车刀安装在刀架上，刀架可相对车床本体平移移动，车刀的刀尖与转子的中心轴之间的距离为转子的目标半径。

有益效果：本实用新型的电机转子自动生产线从转轴分料、转轴抓取、铁芯抓取、铁芯与转轴装配并压铆成转子，到转子的粗车与精车全部由机械手以及各工位的专机完成，自动化程度很高，大大提高了转子的生产效率，节省了人力成本。

附图说明

附图1为电机转子自动生产线的总体布局示意图；

附图2为分轴机原理示意图；

附图3为第一机械手的示意图；

附图4为转子抓取机械手的正面示意图；

附图5为转子抓取机械手的侧面示意图；

附图6为精车车床的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示的电机转子自动生产线，包括分轴机1、铁芯传送装置2、第一机械手3、压铆机4、第二机械手5、粗车车床6以及精车车床7；分轴机1单个分离转轴，铁芯传送装置2上放置装有铁芯的铁芯箱8，第一机械手3包括第一工业机器人31、铁芯抓取机械手32与转轴抓取机械手33，铁芯抓取机械手32与转轴抓取机械手33均安装在第一工业机器人31末端，且铁芯抓取机械手32与转轴抓取机械手33之间的相对位置固定；第一机械手3从分轴机1上抓取转轴，再从铁芯箱8内抓取铁芯，然后将铁芯放到压铆机4上，转轴放入铁芯中间的孔中，压铆机4将铁芯与转轴压铆成电机转子；第二机械手5包括第二工业机器人51以及转子抓取机械手52，转子抓取机械手52安装在第二工业机器人51末端，第二机械手5从压铆机4上抓取压铆完成的电机转子，将电机转子抓到粗车车床6粗车，粗车完成后，再将电机转子抓到精车车床7进行精车。还包括下料流道9，精车完成后，第二机械手5将电机转子抓到下料流道9，下料流道9的另一端与工业流水生产线对接。

分轴机1包括转轴堆积槽11、两个顶出叉12以及顶出气缸13，转轴堆积槽11为V形，转轴堆积槽11的底部不封闭，顶出叉12头部为Y形，两个顶出叉12均固连在顶出气缸13上，顶出叉12以及顶出气缸13竖直安装在转轴堆积槽11底部的正下方；初始状态下，顶出叉12的头部不高于转轴堆积槽11的底部，气缸处于伸出状态时，顶出叉12的头部高于整个转轴堆积槽11。

铁芯传送装置2为传送链，传送链上可放置三个铁芯箱8，从前到后分别为待料区、抓取区以及空箱区，待料区为搬上铁芯箱8的区域，抓取区为第一机械手3执行抓取铁芯操作的区域，空箱区为搬下已经没有铁芯的铁芯箱的区域；待料区与抓取区之间的传送链的两侧设有导向块21，从待料区向抓取区的方向传送链两侧导向块21之间的空隙逐渐变小，如此可以将铁箱导正，方便第一机械手3抓取铁芯。

第一机械手3包括一个L形支架34，L形支架34固连在第一工业机器人31末端，铁芯抓取机械手32和转轴抓取机械手33分别安装在L形支架34的两端，铁芯抓取机械手32抓取到的铁芯的中心轴线与转轴抓取机械手33抓取到的转轴的中心轴线相互平行。还包括相机35与光源36，所述相机35的正对方向以及光源36的照射方向与铁芯抓取机械手32抓取到的铁芯的中心轴平行。相机35的作用是通过图像处理校正铁芯中心孔的具体位置，避免机械手寻找不到中心孔。

转轴抓取机械手33包括二指夹紧气缸331、两个夹紧件332以及拍打气缸333，两个夹紧件分别安装在二指夹紧气缸331的两个夹爪手指上，两个夹紧件332上均开有V形槽，且安装到夹爪手指上后两个夹紧件332上的V形槽相对；拍打气缸333为伸缩气缸，拍打气缸333相对于二指夹紧气缸331固定安装；拍打气缸333的拍打方向为转轴抓取机械手33抓取到的转轴的轴线方向，拍打气缸333可防止转轴卡在铁芯中心孔处下不去。

铁芯抓取机械手32包括手指气缸321以及涨紧条322，涨紧条322的数量与手指气缸321的手指的个数相等，且手指气缸321的每个手指上均装有一个涨紧条322，涨紧条322的截面为扇形，在手指气缸321的所有手指合拢时，所有的涨紧条322合拢为一个圆柱体；手指气缸321上固连有至少两根导轴323，L形支架34上固连有与导轴323数量相等的导套324，导轴323与导套324之间滑动配合，每根导轴323上均套有复位弹簧325。导轴323、导套324以及复位弹簧325的作用为防止未找准转轴的中心点避免铁芯抓取机械手32与铁芯硬碰硬，以及防止抓取铁芯过程中向下进给过头导正铁芯抓取机械手32与铁芯硬碰硬。

转子抓取机械手52包括气缸架521、平行气缸522以及抓取手指523，气缸架521上安装有两个平行气缸522，两个平行气缸522对称安装；每个平行气缸522上均固连有两个抓取手指523，抓取手指523为长条状，其一端侧面开有V形定心槽，安装在平行气缸522上的两个抓紧手指上的V形定心槽相对。

每个平行气缸522与气缸架521之间有滑轨524、滑块525以及第二复位弹簧526，滑轨524安装在气缸架521上，滑块525与平行气缸522固连，滑块525与气缸架521之间有第二复位弹簧526。滑轨524、滑块525以及第二复位弹簧526的作用为转子抓取机械手52可多相对目标安放点多进给一点，保证转子抓取机械手52每次将转子放到位。

所述精车车床7包括车床本体71、车刀72、刀架73、动力传送带74、转子支撑架75、动力传送带安装架76以及传动气缸77，转子支撑架75为两组惰轮，每组惰轮有两个，每组的两个惰轮的轴相互平行且惰轮之间的间隙大小小于转轴的直径大小，所述两组惰轮对齐安装，两组惰轮之间的距离小于转轴的长度；所述动力传送带74安装在动力传送带安装架76的末端，动力传送带安装架76与车床本体71之间为转动连接，所述传动气缸77的气缸本体以及气缸伸缩杆分别与动力传送带安装架76以及车床本体71之间为转动连接，所述车刀72安装在刀架73上，刀架73可相对车床本体71平移移动，车刀72的刀尖与转子的中心轴之间的距离为转子的目标半径。

本实用新型的电机转子自动生产线从转轴分料、转轴抓取、铁芯抓取、铁芯与转轴装配并压铆成转子，到转子的粗车与精车全部由机械手以及各工位的专机完成，自动化程度很高，大大提高了转子的生产效率，节省了人力成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子自动生产线，其特征在于：包括分轴机(1)、铁芯传送装置(2)、第一机械手(3)、压铆机(4)、第二机械手(5)、粗车车床(6)以及精车车床(7)；所述分轴机(1)单个分离转轴，所述铁芯传送装置(2)上放置装有铁芯的铁芯箱(8)，所述第一机械手(3)包括第一工业机器人(31)、铁芯抓取机械手(32)与转轴抓取机械手(33)，所述铁芯抓取机械手(32)与转轴抓取机械手(33)均安装在第一工业机器人(31)末端，且铁芯抓取机械手(32)与转轴抓取机械手(33)之间的相对位置固定；第一机械手(3)从分轴机(1)上抓取转轴，再从铁芯箱(8)内抓取铁芯，然后将铁芯放到压铆机(4)上，转轴放入铁芯中间的孔中，压铆机(4)将铁芯与转轴压铆成电机转子；所述第二机械手(5)包括第二工业机器人(51)以及转子抓取机械手(52)，所述转子抓取机械手(52)安装在第二工业机器人(51)末端，第二机械手(5)从压铆机(4)上抓取压铆完成的电机转子，将电机转子抓到粗车车床(6)粗车，粗车完成后，再将电机转子抓到精车车床(7)进行精车。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：还包括下料流道(9)，精车完成后，第二机械手(5)将电机转子抓到下料流道(9)，下料流道(9)的另一端与工业流水生产线对接。

3.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述分轴机(1)包括转轴堆积槽(11)、两个顶出叉(12)以及顶出气缸(13)，所述转轴堆积槽(11)为V形，转轴堆积槽(11)的底部不封闭，所述顶出叉(12)头部为Y形，两个顶出叉(12)均固连在顶出气缸(13)上，所述顶出叉(12)以及顶出气缸(13)竖直安装在所述转轴堆积槽(11)底部的正下方；初始状态下，顶出叉(12)的头部不高于转轴堆积槽(11)的底部，气缸处于伸出状态时，顶出叉(12)的头部高于整个转轴堆积槽(11)。

4.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述铁芯传送装置(2)为传送链，传送链上可放置三个铁芯箱(8)，传送链上从前到后分别为待料区、抓取区以及空箱区，待料区为搬上铁芯箱(8)的区域，抓取区为第一机械手(3)执行抓取铁芯操作的区域，空箱区为搬下已经没有铁芯的铁芯箱(8)的区域；待料区与抓取区之间的传送链的两侧设有导向块(21)，从待料区向抓取区的方向传送链两侧导向块(21)之间的空隙逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述第一机械手(3)包括一个L形支架(34)，所述L形支架(34)固连在第一工业机器人(31)末端，所述铁芯抓取机械手(32)和转轴抓取机械手(33)分别安装在L形支架(34)的两端，所述铁芯抓取机械手(32)抓取到的铁芯的中心轴线与转轴抓取机械手(33)抓取到的转轴的中心轴线相互平行；还包括相机(35)与光源(36)，所述相机(35)的正对方向以及光源(36)的照射方向与铁芯抓取机械手(32)抓取到的铁芯的中心轴平行。

6.根据权利要求5所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述转轴抓取机械手(33)包括二指夹紧气缸(331)、两个夹紧件(332)以及拍打气缸(333)，所述两个夹紧件分别安装在二指夹紧气缸(331)的两个夹爪手指上，两个夹紧件(332)上均开有V形槽，且安装到夹爪手指上后两个夹紧件(332)上的V形槽相对；所述拍打气缸(333)为伸缩气缸，拍打气缸(333)相对于二指夹紧气缸(331)固定安装；拍打气缸(333)的拍打方向为转轴抓取机械手(33)抓取到的转轴的轴线方向。

7.根据权利要求5所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述铁芯抓取机械手(32)包括手指气缸(321)以及涨紧条(322)，所述涨紧条(322)的数量与所述手指气缸(321)的手指的个数相等，且手指气缸(321)的每个手指上均装有一个涨紧条(322)，所述涨紧条(322)的截面为扇形，在手指气缸(321)的所有手指合拢时，所有的涨紧条(322)合拢为一个圆柱体；所述手指气缸(321)上固连有至少两根导轴(323)，所述L形支架(34)上固连有与导轴(323)数量相等的导套(324)，所述导轴(323)与导套(324)之间滑动配合，每根导轴(323)上均套有复位弹簧(325)。

8.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述转子抓取机械手(52)包括气缸架(521)、平行气缸(522)以及抓取手指(523)，所述气缸架(521)上安装有两个平行气缸(522)，两个平行气缸(522)相对于第二工业机器人(51)的末端转动中心对称安装；每个平行气缸(522)上均固连有两个抓取手指(523)，所述抓取手指(523)为长条状，其一端侧面开有V形定心槽，安装在平行气缸(522)上的两个抓紧手指上的V形定心槽相对。

9.根据权利要求8所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述每个平行气缸(522)与气缸架(521)之间有滑轨(524)、滑块(525)以及第二复位弹簧(526)，所述滑轨(524)安装在气缸架(521)上，滑块(525)与平行气缸(522)固连，滑块(525)与气缸架(521)之间有第二复位弹簧(526)。

10.根据权利要求1所述的一种电机转子自动生产线，其特征在于：所述精车车床(7)包括车床本体(71)、车刀(72)、刀架(73)、动力传送带(74)、转子支撑架(75)、动力传送带安装架(76)以及传动气缸(77)，转子支撑架(75)为两组惰轮，每组惰轮有两个，每组的两个惰轮的轴相互平行且惰轮之间的间隙大小小于转轴的直径大小，两组惰轮之间的距离小于转轴的长度；所述动力传送带(74)安装在动力传送带安装架(76)的末端，动力传送带安装架(76)与车床本体(71)之间为转动连接，所述传动气缸(77)的气缸本体以及气缸伸缩杆分别与动力传送带安装架(76)以及车床本体(71)之间为转动连接，所述车刀(72)安装在刀架(73)上，刀架(73)可相对车床本体(71)平移移动，车刀(72)的刀尖与转子的中心轴之间的距离为转子的目标半径。