五合一轉子全自動裝配設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了五合一轉子全自動裝配設備，包括底座，底座上設置有機械手輸送臂，機械手輸送臂上設置有若干主機械手，底座上沿機械手輸送臂依次設置有縱向排列的繞線主體送料裝置、轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位、成品堆放區，底座上還設置有控制主機械手及各個工位裝置自動動作的PLC控制器。本發明的五合一轉子全自動裝配設備實現五合一轉子的全自動化裝配，設備的生產速率可達500件/小時，為人工組裝速度的2倍多，大大提高了生產效率、節省了人力資源，適用于五合一轉子的大批量生產，有利于提高企業的競爭力。
【專利說明】五合一轉子全自動裝配設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業生產設備，具體是一種五合一轉子全自動裝配設備。
【背景技術】
[0002]現有的一種五合一轉子，由轉子軸、繞線主體、左右端蓋和換向器五個部件裝配而成，其中，繞線主體上設置有繞線槽，左右端蓋、換向器的截面與繞線主體的截面形狀相同。繞線主體、左右端蓋和換向器中部設置有通孔，轉子軸分別穿過繞線主體、左右端蓋和換向器的通孔把多個部件連接起來，繞線主體、左右端蓋和換向器與轉子軸是采用過盈配合的方式組裝。
[0003]現有的五合一轉子組裝包括以下三個步驟:1)采用軸安裝設備把轉子軸安裝到繞線主體上；2)采用端蓋安裝設備把左右端蓋安裝到轉子軸上，左右端蓋分別位于繞線主體的左右端并緊貼繞線主體設置，左右端蓋的形狀與繞線主體的截面形狀相對應；3)采用換向器安裝設備把換向器穿裝到轉子軸上，換向器的形狀與繞線主體的截面形狀相對應。目前，軸安裝設備、端蓋安裝設備、換向器安裝設備為沖床，上述的三個安裝步驟分別由工人控制沖床進行，在生產過程中，工人需要把用到的配件或半成品對齊，排列放置在沖床上，然后控制沖床工作安裝相應的配件，裝配好的半成品送到下一步驟的工人進行裝配。傳統的裝配過程的勞動強度大，需要的勞動力多，提高生產成本，同時，各個工序步驟之間沒有很好的連接起來，嚴重影響生產的效率，采用沖床進行裝配的傳統生產過程，一小時能生產的轉子數量為200左右，不能滿足現代快速生產的生產需求。
[0004]因此， 申請人:設計一種五合一轉子全自動裝配設備，該設備上包括每一個轉子配件的安裝工序，實現五合一轉子的全自動裝配。

【發明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種五合一轉子全自動裝配設備，實現五合一轉子的全自動裝配。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
五合一轉子全自動裝配設備，包括底座，其特征在于，
所述底座上設置有機械手輸送臂，所述機械手輸送臂上設置有若干主機械手；
底座上沿機械手輸送臂依次設置有縱向排列的繞線主體送料裝置、轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位、成品堆放區，主機械手從繞線主體送料裝置抓取繞線主體，依次送到轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位，并在上述工位上分別安裝轉子軸、左右端蓋和換向器，完成五個配件裝配的轉子由主機械手抓取放置到成品堆放區；
底座上設置有控制主機械手及各個工位裝置自動動作的PLC控制器。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述轉子軸安裝工位一側設置有轉子軸送料裝置；所述轉子軸送料裝置上方設置有將轉子軸抓取到轉子軸安裝工位的輔機械手；所述轉子軸安裝工位上設置有把轉子軸推送使其穿裝在繞線主體上的軸推送裝置。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述端蓋安裝工位兩側分別設置有用于把左右端蓋輸送到端蓋安裝工位的端蓋送料裝置；所述端蓋安裝工位上設置有把左右端蓋推送使其穿裝在轉子軸上的蓋板推送裝置。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，所述換向器安裝工位一側設置有用于把換向器輸送到換向器安裝工位的換向器送料裝置；所述換向器送料裝置設置有將換向器抓取到換向器安裝工位的輔機械手；所述換向器安裝工位上設置有把換向器推送使其穿裝在轉子軸上的換向器推送裝置。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，所述主機械手為電磁抓手，內部設置有電磁線圈，主機械手上設置有與繞線主體大小形狀相配的上弧槽。電磁抓手內部的電磁線圈在通電時帶有磁性，能吸起繞線主體，斷電后磁性消失，放下繞線主體，采用電磁抓手能簡化主機械手的結構，而且控制簡單。主機械手上設置有上弧槽配合繞線主體的形狀，增強吸附面積，從而增大吸力，有利于吸起繞線主體。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位上分別設置有用于放置繞線主體的置物座，所述置物座上設置有與繞線主體大小形狀相配的下弧槽，置物座的下弧槽與主機械手的上弧槽配合定位繞線主體，方便各個工位裝置動作進行裝配。
[0012]作為上述技術方案的進一步改進，所述端蓋安裝工位、換向器安裝工位上的置物座內分別設置有繞線主體角度定位裝置；所述端蓋安裝工位上設置有端蓋角度定位裝置，所述端蓋定位后的角度與繞線主體相匹配；所述換向器安裝工位上設置有換向器定位裝置，所述換向器定位后的角度與繞線主體相匹配。通過各個定位裝置保證了繞線主體、端蓋和換向器的裝配符合要求。
[0013]作為上述技術方案的進一步改進，所述繞線主體角度定位裝置包括可移動設置在置物座下弧槽底部的契塊和連接契塊的推送氣缸，所述契塊的形狀與繞線主體上的繞線槽形狀相配合，推送氣缸推動契塊前進，契塊伸進繞線主體的繞線槽內并帶動繞線主體轉動，定位繞線主體的角度位置；
所述端蓋角度定位裝置包括設置在端蓋送料裝置末端的契塊和用于控制契塊上下移動的振動裝置，所述契塊位于端蓋下方，振動裝置驅動契塊上下移動，端蓋受到震動后與契塊吻合定位角度，端蓋定位后的角度與繞線主體相匹配；
所述換向器定位裝置包括可移動設置在換向器送料裝置末端的契塊、連接契塊的推送氣缸和設置在換向器推送裝置前端的卡位裝置，所述換向器在換向器送料裝置末端設置角度位置后由輔機械手抓取到卡位裝置固定，固定后的換向器角度與繞線主體相匹配。
[0014]作為上述技術方案的進一步改進，所述繞線主體送料裝置、轉子軸送料裝置、端蓋送料裝置、換向器送料裝置上分別設置有用于檢測送料情況的檢測裝置，所述檢測裝置連接PLC控制器。當檢測裝置檢測到所在位置沒有相應的配件時，發送信號到PLC控制器，PLC控制器控制相應的送料裝置動作進行送料；當檢測裝置檢測到所在位置的配件時，發送信號到PLC控制器，PLC控制器控制相應的送料裝置停止送料。
[0015]作為上述技術方案的進一步改進，所述主機械手上設置有用于感應繞線主體的繞線主體感應裝置，所述繞線主體感應裝置連接PLC控制器。當主機械手抓取繞線主體移動到下一工位時，由繞線主體感應裝置感應該工位上是否放置有繞線主體，如該工位上放置有繞線主體，則發送信號到PLC控制器，PLC控制器暫停設備，并發出錯誤報警信號；操作人員清理了設備上多出的繞線主體后，設備再重新動作。
[0016]本發明的有益效果是:
本發明的五合一轉子全自動裝配設備實現五合一轉子的全自動化裝配，設備的生產速率可達500件/小時，為人工組裝速度的2倍多，大大提高了生產效率、節省了人力資源，適用于五合一轉子的大批量生產，有利于提高企業的競爭力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0018]圖1是本發明的整機示意圖之一；
圖2是本發明的整機示意圖之二；
圖3是繞線主體送料裝置的結構示意圖；
圖4是轉子軸安裝工位的結構示意圖；
圖5是端蓋安裝工位的結構示意圖；
圖6是置物座與推送氣缸的結構示意圖；
圖7是換向器安裝工位的結構示意圖；
圖8是主機械手的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1、圖2，本發明提供的五合一轉子全自動裝配設備，包括底座3，底座3上方設置有機械手輸送臂2，機械手輸送臂2上設置有若干主機械手21，底座3上沿機械手輸送臂2依次設置有縱向排列的繞線主體送料裝置1、轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位、成品堆放區，裝配時，主機械手21從繞線主體送料裝置I抓取繞線主體，依次送到轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位，并在上述工位上分別安裝轉子軸、左右端蓋和換向器，完成五個配件裝配的轉子由主機械手21抓取放置到成品堆放區。
[0020]參照圖3，所述繞線主體送料裝置I包括用于盛放繞線主體100的盛料框11，盛料框11前方設置有震動出料裝置12和送料槽13，所述送料槽13呈L型，繞線主體100依次排列在傾斜設置的送料槽13長邊上，送料槽13長邊末端設置有把繞線主體推送到短邊末端的送料推送裝置14，主機械手21從送料槽13短邊的末端抓取繞線主體并沿機械手輸送臂2輸送到轉子軸安裝工位，送料槽13上方設置有檢測裝置9。
[0021]參照圖4，轉子軸安裝工位上設置有置物座31，置物座31上設置有與繞線主體配合的下弧槽，繞線主體放置在置物座31上，主機械手21的上弧槽與置物座31的下弧槽配合定位繞線主體。所述轉子軸安裝工位一側設置有轉子軸送料裝置41，轉子軸送料裝置41上設置有檢測裝置9。轉子軸送料裝置41上方設置有將轉子軸抓取到轉子軸安裝工位的輔機械手43，轉子軸正對繞線主體的通孔放置，轉子軸安裝工位上設置有把轉子軸推送使其穿裝在繞線主體上的軸推送裝置42，為了保證軸推送裝置42的穩定性，所述軸推送裝置42優選采用液壓動力，同時，軸推送裝置42與轉子軸接觸那一面的面積遠大于轉子軸的截面積。[0022]進一步，轉子軸安裝工位上還設置有軸導向座44，軸導向座44沿轉子軸推送方向設置在置物座31后方，軸導向座44上設置有導向槽，導向槽與穿過繞線主體后的轉子軸位置相對應。
[0023]參照圖5、圖6，所述端蓋安裝工位上設置有置物座31，上一工位裝配好的半成品放置在置物座31上。所述端蓋安裝工位上的置物座31設置有繞線主體角度定位裝置，包括可移動設置在置物座31下弧槽底部的契塊和連接契塊的推送氣缸32，契塊的形狀與繞線主體上的繞線槽形狀相配合。繞線主體放置在置物座31后，推送氣缸32推動契塊前進，契塊伸進繞線主體的繞線槽內并帶動繞線主體轉動，定位繞線主體的角度位置。在端蓋安裝工位的兩側分別設置有端蓋送料裝置51，端蓋送料裝置51可選用螺旋震動送料盤，通過震動使端蓋分別輸送到端蓋安裝工位，并分別位于繞線主體的左右兩側；兩個端蓋送料裝置51上分別設置有檢測裝置9。端蓋送料裝置51末端設置有蓋板推送裝置52，左右端蓋從送料裝置下來后落在蓋板推送裝置52前方，蓋板推送裝置52前方設置有限制端蓋位置的前擋板，端蓋下方設置有端蓋角度定位裝置，包括契塊，契塊上連接有振動裝置。端蓋從螺旋震動送料盤下來到達設定位置后，振動裝置驅動契塊上下移動，端蓋受到震動后與契塊吻合定位角度，端蓋定位后的角度與繞線主體相匹配，然后由蓋板推送裝置52把左右端蓋推送使其穿裝在轉子軸上。
[0024]參照圖7，所述換向器安裝工位上設置有與端蓋安裝工位一致的置物座31，置物座31上設置有相同的繞線主體角度定位裝置，上一工位裝配好的半成品放置在置物座31上。在換向器安裝工位一側設置有換向器送料裝置61，換向器送料裝置61同樣優選為螺旋震動送料盤，其上設置有檢測裝置9。螺旋震動送料盤把換向器沿送料路線輸送到末端，由輔機械手62抓取換向器放置到換向器推送裝置63上，換向器推送裝置63上將換向器推送使其穿裝在轉子軸上。
[0025]進一步，所述換向器送料裝置61上也設置有換向器定位裝置。換向器定位裝置包括可移動設置在換向器送料裝置61末端的契塊、連接契塊的推送氣缸32和設置在換向器推送裝置63前端的卡位裝置，所述換向器在換向器送料裝置61末端設置角度位置后由輔機械手62抓取到卡位裝置固定，固定后的換向器角度與繞線主體相匹配，并且換向器上的通孔正對轉子軸。
[0026]本發明的全自動裝配設備中，所述的推送裝置、機械手輸送臂、機械手驅動裝置等動力機構優選米用氣缸，同時也可米用電機或者液壓等動力機構。
[0027]完成五個配件裝配的轉子成品由主機械手21抓取放置到成品堆放區，成品堆放區上設置有傾斜的導軌7，用于引導放置其上的轉子成品順序排列，操作工人只需定時收取成品堆放區的成品即可。
[0028]所述的底座3上設置有PLC控制器8，PLC控制器8內設置有預編的PLC程序，所述PLC控制器8連接上述各個工位上的裝置及機械手輸送臂2和主機械手21，用于控制裝配設備的各個裝置按程序動作，實現全自動化裝配。操作工人通過PLC控制器8可對裝配設備的各個裝置進行調控，控制方便；此外，PLC控制器8上還設置有錯誤報警提示等功能，當設備在運行過程中出現問題時，可自動停止設備并發出報警信號，指示出現問題的工位所在。
[0029]本發明的五合一轉子全自動裝配設備實現五合一轉子的全自動化裝配，設備的生產速率可達500件/小時，為傳統裝配速度的2倍多，大大提高了生產效率；同時，本裝配設備采用PLC控制進行自動化生產，只需一個操作工人通過PLC控制器8監控設備的生產流程，和對成品進行收取，對比傳統的裝配過程，降低了操作工人的勞動強度，節省了人力資源。綜上所述，本發明的全自動裝配設備適用于五合一轉子的大批量生產，有利于提高企業的競爭力。
[0030]進一步，參照圖8，本發明的五合一轉子全自動裝配設備中，所述的主機械手21優選采用電磁抓手，內部設置有電磁線圈。電磁抓手內部的電磁線圈在通電時帶有磁性，能吸起繞線主體,斷電后磁性消失,放下繞線主體,采用電磁抓手能簡化主機械手21的結構，而且控制簡單，抓取的步驟也得到簡化。主機械手21下方設置有與繞線主體大小形狀相配的上弧槽，增大吸附面積，從而增強吸力，有利于吸起繞線主體。此外，主機械手21上還設置有連接PLC控制器8的繞線主體感應裝置，所述繞線主體感應裝置可為磁感裝置，當主機械手21抓取繞線主體移動到下一工位時，由繞線主體感應裝置感應該工位上是否放置有繞線主體，如該工位上放置有繞線主體，則發送信號到PLC控制器8，PLC控制器8暫停設備，并發出錯誤報警信號；操作人員清理了設備上多出的繞線主體后，設備再重新動作，該效果也可應用在成品堆放區上，用于提醒操作人員及時取走成品堆放區上的轉子成品。
[0031]以上所述僅為本發明的優先實施方式，只要以基本相同手段實現本發明目的的技術方案都屬于本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.五合一轉子全自動裝配設備，包括底座，其特征在于， 所述底座上設置有機械手輸送臂，所述機械手輸送臂上設置有若干主機械手； 底座上沿機械手輸送臂依次設置有縱向排列的繞線主體送料裝置、轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位、成品堆放區，主機械手從繞線主體送料裝置抓取繞線主體，依次送到轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位，并在上述工位上分別安裝轉子軸、左右端蓋和換向器，完成五個配件裝配的轉子由主機械手抓取放置到成品堆放區； 底座上設置有控制主機械手及各個工位裝置自動動作的PLC控制器。
2.根據權利要求1所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述轉子軸安裝工位一側設置有 轉子軸送料裝置； 所述轉子軸送料裝置上方設置有將轉子軸抓取到轉子軸安裝工位的輔機械手； 所述轉子軸安裝工位上設置有把轉子軸推送使其穿裝在繞線主體上的軸推送裝置。
3.根據權利要求2所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述端蓋安裝工位兩側分別設置有用于把左右端蓋輸送到端蓋安裝工位的端蓋送料裝置； 所述端蓋安裝工位上設置有把左右端蓋推送使其穿裝在轉子軸上的蓋板推送裝置。
4.根據權利要求3所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述換向器安裝工位一側設置有用于把換向器輸送到換向器安裝工位的換向器送料裝置； 所述換向器送料裝置設置有將換向器抓取到換向器安裝工位的輔機械手； 所述換向器安裝工位上設置有把換向器推送使其穿裝在轉子軸上的換向器推送裝置。
5.根據權利要求1至4任一所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述主機械手為電磁抓手，內部設置有電磁線圈，主機械手上設置有與繞線主體大小形狀相配的上弧槽。
6.根據權利要求5所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述轉子軸安裝工位、端蓋安裝工位、換向器安裝工位上分別設置有用于放置繞線主體的置物座，所述置物座上設置有與繞線主體大小形狀相配的下弧槽，置物座的下弧槽與主機械手的上弧槽配合定位繞線主體。
7.根據權利要求6所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述端蓋安裝工位、換向器安裝工位上的置物座內分別設置有繞線主體角度定位裝置； 所述端蓋安裝工位上設置有端蓋角度定位裝置，所述端蓋定位后的角度與繞線主體相匹配； 所述換向器安裝工位上設置有換向器定位裝置，所述換向器定位后的角度與繞線主體相匹配。
8.根據權利要求7所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述繞線主體角度定位裝置包括可移動設置在置物座下弧槽底部的契塊和連接契塊的推送氣缸，所述契塊的形狀與繞線主體上的繞線槽形狀相配合，推送氣缸推動契塊前進，契塊伸進繞線主體的繞線槽內并帶動繞線主體轉動，定位繞線主體的角度位置； 所述端蓋角度定位裝置包括設置在端蓋送料裝置末端的契塊和用于控制契塊上下移動的振動裝置，所述契塊位于端蓋下方，振動裝置驅動契塊上下移動，端蓋受到震動后與契塊吻合定位角度，端蓋定位后的角度與繞線主體相匹配；所述換向器定位裝置包括可移動設置在換向器送料裝置末端的契塊、連接契塊的推送氣缸和設置在換向器推送裝置前端的卡位裝置，所述換向器在換向器送料裝置末端設置角度位置后由輔機械手抓取到卡位裝置固定，固定后的換向器角度與繞線主體相匹配。
9.根據權利要求1至4任一所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述繞線主體送料裝置、轉子軸送料裝置、端蓋送料裝置、換向器送料裝置上分別設置有用于檢測送料情況的檢測裝置，所述檢測裝置連接PLC控制器。
10.根據權利要求1至4任一所述的五合一轉子全自動裝配設備，其特征在于:所述主機械手上設置有用于感應繞線主體的繞線主體感應裝置，所述繞線主體感應裝置連接PLC控 制器。
【文檔編號】H02K15/00GK103840613SQ201410061026
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2014年2月21日
【發明者】冼衛文 申請人:冼衛文