CN106067715A - 离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，包括四个Z轴电缸相互平行设置并通过连杆连接，Z轴电缸包括Z轴滑块；升降板连接Z轴滑块，升降板与Z轴电缸垂直设置；X轴电缸固定在升降板下表面，X轴电缸包括X轴滑块；X轴直线导轨连接在X轴电缸两侧，X轴滑块连接X轴直线导轨；Y轴电缸连接X轴滑块，Y轴电缸与X轴电缸垂直设置，Y轴电缸包括平面轴承底座；导向定位轴连接平面轴承底座；机械手连接平面轴承底座；电气控制部分别电气连接X轴电缸、Y轴电缸、Z轴电缸和机械手。本发明保证了离合器耦合式电机的装配精度，提高生产效率，防止人为因素造成影响，克服径向和轴向间的永磁体吸力对定子转子安装的影响。

Description

离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置

技术领域

本发明涉及汽车电机生产制造技术领域，具体涉及一种离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置。

背景技术

随着电动汽车相关生产技术的快速发展，电动汽车中各个部件的制造工艺中也显现出来了一些问题。

例如，目前通过永磁电机装配机进行永磁电机的制造过程中，其具体的制造流程为：采用转子上压模组与转子装配下支撑模组互相配合来夹住转子，并通过垂直向下移动来将转子装配到定子水套装配体中。

然而，当前现有的针对汽车离合器耦合式电机的制造过程中，由于现有技术工艺的限制，导致转子装配下支撑模组无法穿过定子内部，也就使的转子装配下支撑模组不能有效的完成与上压模组结合来夹住转子并垂直向下移动的动作。

因此，汽车用离合器耦合式电机中定子和转子的装配通常需要采用手工装配方式来制造，虽然该装配装置的结构较为简单，但由于引入了人为因素的影响，往往导致装配成型的电机的一致性较差，并且电机的装配效率较低。

并且，汽车用离合器耦合式电机的制造过程中，其总装过程为：将定子总成与水套总成压入已加热的壳体内，之后再将离合器总成装入定子总成内；之后，将后端盖与转子永磁体装配完成后，采用特种工具整体夹起，放入定子总成内。然而，由于永磁体与磁钢之间间隙很小，如果在装配时不采用一定措施，永磁体与磁钢将在磁力作用下发生碰撞，可能出现永磁体表面破损和轴承损坏的现象，并且可能导致转子与离合器的花键配合无法同轴装配。

因此，如何设计一种能够有效的实现汽车用离合器耦合式电机定子转子自动化装配，并且能够防止在装配过程中克服磁力作用引起的碰撞，保证电机装配的精度的装置就成为了亟待解决的事情。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其具有结构简单、设计合理、应用方便的优点。

本发明的技术方案为：

离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，包括四个Z轴电缸、升降板、X轴电缸、X轴直线导轨、Y轴电缸、导向定位轴、机械手和电气控制部；四个Z轴电缸相互平行设置并通过连杆相互连接，且Z轴电缸包括Z轴滑块；升降板连接Z轴滑块，且升降板与Z轴电缸垂直设置；X轴电缸固定在升降板的下表面，且X轴电缸包括X轴滑块；X轴直线导轨分别连接在X轴电缸的两侧，且X轴滑块连接X轴直线导轨；Y轴电缸连接X轴滑块，且Y轴电缸与X轴电缸垂直设置，Y轴电缸包括平面轴承底座；导向定位轴连接平面轴承底座；机械手连接平面轴承底座；电气控制部分别电气连接X轴电缸、Y轴电缸、Z轴电缸和机械手。

优选的，电气控制部包括触控屏、存储部、控制部和通信部；控制部分别连接触控屏、存储部和通信部。

优选的，还包括十字转向器和联轴器，且十字转向器和联轴器分别为四个；十字转向器相互垂直的两侧面上分别连接联轴器，且十字转向器的下表面连接Z轴电缸；联轴器连接连杆。

优选的，Z轴电缸还包括Z轴驱动电机，X轴电缸还包括X轴驱动电机，Y轴电缸还包括Y轴驱动电机；电气控制部分别电气连通Z轴驱动电机、X轴驱动电机和Y轴驱动电机。

优选的，升降板具有板状结构，且四个Z轴滑块分别固定连接升降板的四个角。

优选的，Y轴电缸固定连接X轴滑块。

优选的，导向定位轴固定连接平面轴承底座。

本发明的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过控制机械手的运动来进行定子转子的装配，有效的保证了离合器耦合式电机的装配精度，同时提高了生产效率，防止了人为因素造成的影响，并且通过装置内部的导向定位轴以及平面轴承的结合，有效的克服了径向和轴向间的永磁体吸力对定子转子安装的影响。

附图说明

图1为本发明离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置一个实施例的连接结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

如图1所示，图中各附图标记具体为，1为升降板，2为X轴滑块，3为X轴直线导轨，4为X轴电缸，5为Y轴电缸，6为平面轴承底座，7为机械手加强座，8为附加手指，9为机械手，10为导向定位轴，11为Z轴滑块，12为Z轴电缸，13为Z轴丝杆，14为固定底板，15为电气控制部，16为十字转向器，17为联轴器，18为连杆。

本实施例的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置如图1所示，且其具体包括有：四个Z轴电缸12、升降板1、X轴电缸4、X轴直线导轨3、Y轴电缸5、导向定位轴10、机械手9和电气控制部15。

具体的，Z轴电缸12设置为四个，将四个Z轴电缸12分别相互平行的设置，并通过连杆18将四个Z轴电缸12相互连接。

进一步的，四个Z轴电缸12通过连杆18相互连接，且在连杆18上还连接有十字转向器16和联轴器17，以通过十字转向器16和联轴器17带动连杆，使得四个Z轴电缸12能够同步运动，进一步的保证后述的升降板1的运动更加平稳。

其中，十字转向器16和联轴器17各设置为四个，且在每个十字转向器16上取相互垂直的两个侧面分别连接一个联轴器17，并进一步的通过联轴器17连接连杆18，使得连杆18能够随联轴器17和十字转向器16一同运动；同时，在每个十字转向器16的下表面还分别连接一个Z轴电缸12，以便十字转向器16在运动的同时能够带动Z轴电缸12一同运动。

通过以上的十字转向器16、联轴器17、Z轴电缸12和连杆18的连接，使得四个Z轴电缸12能够共同运动，进一步的促使后述的X轴电缸4、Y轴电缸5和机械手9的运动更加平稳，保证定子转子的自动化装配更加稳定。

再进一步的，十字转向器16的下表面直接与后述的Z轴电缸12内部的Z轴丝杆13连接。

进一步的，在每个Z轴电缸12的底部还设置有固定底板14，以通过固定底板14的连接，保证Z轴电缸12更加稳定。

Z轴电缸12包括Z轴滑块11，且Z轴滑块11在Z轴电缸12上能够沿Z轴电缸12的长度方向上进行运动，以便通过Z轴滑块11带动后述的升降板1进行运动。

进一步的，Z轴电缸12还包括Z轴丝杆13，同时，Z轴丝杆13沿Z轴电缸12的长度方向设置，且Z轴滑块11与Z轴丝杆13配合使用，即将Z轴滑块11设置在Z轴丝杆13上，以使Z轴滑块11在Z轴丝杆13上进行运动。

升降板1分别连接四个Z轴电缸12上的Z轴滑块11，且连接Z轴滑块11后的升降板1与Z轴电缸12相互垂直设置。

进一步的，升降板1具有板状结构，且将四个Z轴滑块11分别固定连接在升降板1的四个角上，以促使升降板1在随Z轴滑块11运动时，其运动的更加平稳。

进一步的，升降板1与Z轴滑块11通过螺栓连接，且Z轴滑块11与Z轴电缸12也可通过螺栓连接，并且通过该Z轴滑块11来将升降板1连接在Z轴电缸12上，当升降板1的四角都通过Z轴滑块11连接在Z轴电缸12上后，将能够使得升降板1随Z轴滑块11更加平稳的运动；同时，由于四个Z轴电缸12还通过连杆18以及十字转向器16、联轴器17相连，因此能够进一步的保证升降板1在运动的过程中保持水平。

X轴电缸4固定连接在升降板1的下表面上，当升降板1进行运动的同时，会带动X轴电缸4一同运动。

X轴电缸4包括两个X轴滑块2，且X轴滑块2在X轴电缸4上能够沿X轴电缸4的长度方向上进行运动，以便通过X轴滑块2带动后述的Y轴电缸5进行运动。

并且，在X轴电缸4上还连接有两个X轴直线导轨3，即将两个X轴直线导轨3分别固定连接在X轴电缸4的两边，且连接的两个X轴直线导轨3与X轴电缸4一同置于升降板1的下表面，同时，X轴直线导轨3沿X轴电缸4的长度方向设置，且X轴滑块2与X轴直线导轨3配合使用，即将X轴滑块2设置在X轴直线导轨3上，以使X轴滑块2在X轴直线导轨3上进行运动。通过X轴直线导轨3的设置，使得X轴滑块2的运动更加的平稳，进一步的也使得连接在X轴滑块2上后述的Y轴电缸5在X轴方向上的运动更加平稳。

进一步的，X轴直线导轨3可通过螺栓连接的方式连接在Z轴电缸4上，且两个X轴直线导轨3相互平行设置，并处于水平面上，以此来保证后述的Y轴电缸5的平稳运动。

Y轴电缸5连接X轴滑块2，以便当X轴滑块2运动的同时带动Y轴电缸5一同运动。

Y轴电缸5包括平面轴承底座6，使平面轴承底座6能够在Y轴电缸5的长度方向上运动，同时，平面轴承底座6还能够以其与Y轴电缸5的连接点为圆心进行自转。

进一步的，Y轴电缸5还包括Y轴滑块和Y轴丝杆，同时，Y轴丝杆沿Y轴电缸5的长度方向设置，且Y轴滑块和Y轴丝杆配合使用，即将Y轴滑块设置在Y轴丝杆上，以使Y轴滑块2在Y轴丝杆上进行运动。

再进一步的，平面轴承底座6固定连接在Y轴滑块上，其连接方式可采用螺栓连接，当Y轴滑块运动的同时，带动平面轴承底座6一同运动。

进一步的，Y轴电缸5固定连接X轴滑块2。

导向定位轴10连接平面轴承底座6，由于平面轴承底座6能够进行自转，因此，通过平面轴承底座6与导向定位轴10的配合使用能够有效的克服在进行定子转子装配过程中转子在径向和轴向两方向上受到的永磁体吸力，保证转子沿着轴线方向下降预定的距离。

进一步的，导向定位轴10固定连接平面轴承底座6。

进一步的，导向定位轴10固定连接在平面轴承底座6下表面的一侧，防止导向定位轴10影响后述机械手9的运动。

机械手9连接平面轴承底座6，以通过X轴电缸4、Y轴电缸5和Z轴电缸12带动机械手9能够进行三维方向上的移动，同时，通过平面轴承底座6带动机械手9进行自转式的转动，以促使机械手9能够更加准确的抓取转子。

进一步的，机械手9连接在平面轴承底座6下表面的中心，以保证机械手9的运动更加灵活、稳定。

进一步的，平面轴承底座6上还可固定连接机械手加强座7，以通过机械手加强座7连接机械手9，以使机械手9连接的更加稳固，进一步的保证机械手9能够更加有效的工作。

进一步的，机械手9上还可连接有附加手指8，且附加手指8通过螺栓连接方式连接机械手9，以便当机械手9抓取转子时通过附加手指8能够进一步的保证转子的抓取更加紧固、稳定，有效的保证定子转子装配的有效进行。

再进一步的，附加手指8可根据所需夹持的转子的位置即形状来具体设置。

以及，还包括电气控制部15，且将电气控制部15分别连接X轴电缸4、Y轴电缸5、Z轴电缸12和机械手9，以便通过电气控制部15控制机械手9在三维方向上，以及自转方向上的运动。

进一步的，电气控制部15包括触控屏、存储部、控制部和通信部，且控制部分别连接触控屏、存储部和通信部。

具体的，存储部中存储用于控制装置运行的运行信息，以便通过电气控制部15控制装置的自动化运行。

可通过触控屏输入相应的控制信息，以便通过自动化控制部15控制机械手9的工作。

控制部通过连接触控屏，以此来结构通过控制屏输入的控制信息，并根据控制信息来进行相应的反应，以便控制机械手9的工作；同时，控制部还可根据存储部中存储的运行信息来控制控制装置的自动运行。

通信部为电气控制部15与外部的通信端口，通过通信部来将外部的信息，如运行信息等传输至电气控制部15内部，且通信部连接控制部，控制部将通过通信部传输的信息进行分析处理，以便进一步的对信息进行操作，如将信息中的运行信息发送至存储部中进行存储。

进一步的，在Z轴电缸12上还包括Z轴驱动电机，X轴电缸4上还包括X轴驱动电机，Y轴电缸5上还包括Y轴驱动电机；并且将电气控制部15分别电气连通Z轴驱动电机、X轴驱动电机和Y轴驱动电机，以便通过电气控制部15发送的电气信息来控制Z轴电缸12、X轴电缸4和Y轴电缸5的运动。

进一步的，电气控制部15还包括气泵，该气泵连接控制部，且该气泵还与Z轴驱动电机、X轴驱动电机和Y轴驱动电机通过气路连接，以便通过根据控制部的控制，由气路与电力一同控制Z轴驱动电机、X轴驱动电机和Y轴驱动电机的运动。

再进一步的，气泵还通过气路连接机械手9，以根据控制部的控制，通过气泵输出的气路与电力一同控制机械手9的工作，确保机械手9的工作更加精确、稳定。

本发明的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置的具体实施例工作流程具体为：

首先，将经过流水线生产的定子和转子输送至本实施例定子转子自动化装配装置的下方，并对定子和转子进行精准定位，以确保定子转子装配的精确性。

其次，将定子与转子在输送板上的位置固定，通过电气控制部15输入控制信息，并根据控制信息控制机械手9从初始点，沿Y轴移动设定距离，并沿Z轴移动设定距离后，控制机械手9自动抓取转子。

再次，通过电气控制部15输入的控制信息控制机械手9沿Z轴上升设定距离，并沿X轴移动设定距离，直至目标位置后，再沿Z轴下降设定距离，以使转子接近定子上表面。

再次，由人工通过电气控制部15调整平面轴承，初步使转子与离合器轴花键对位，之后机械手9与转子继续沿Z轴下降，并再次调整平面轴承，以使转子与离合器轴花键准确对位，最后再次沿Z轴下降设定距离并完成定子转子装配。

最终，将机械手9松开并沿Z轴上升设定距离后，控制机械手9回到初始点。

并且，通过定子转子自动化装配装置进行以上步骤时，还可进一步的分为手动模式和自动模式完成，其模式的选择可根据实际生产的需要，通过电气控制部15来控制切换。

本实施例中离合器耦合式电机定子转子装配装置，能够根据实际装配需求进行适当的调整，能够有效的适用于验证工艺，以及小批量生产的要求，并有效的缩短装配时间，提高生产效率。

本发明的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过控制机械手的运动来进行定子转子的装配，有效的保证了离合器耦合式电机的装配精度，同时提高了生产效率，防止了人为因素造成的影响，并且通过装置内部的导向定位轴以及平面轴承的结合，有效的克服了径向和轴向间的永磁体吸力对定子转子安装的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，包括四个Z轴电缸、升降板、X轴电缸、X轴直线导轨、Y轴电缸、导向定位轴、机械手和电气控制部；

四个所述Z轴电缸相互平行设置并通过连杆相互连接，且所述Z轴电缸包括Z轴滑块；

所述升降板连接所述Z轴滑块，且所述升降板与所述Z轴电缸垂直设置；

所述X轴电缸固定在所述升降板的下表面，且所述X轴电缸包括X轴滑块；

所述X轴直线导轨分别连接在所述X轴电缸的两侧，且所述X轴滑块连接所述X轴直线导轨；

所述Y轴电缸连接所述X轴滑块，且所述Y轴电缸与所述X轴电缸垂直设置，所述Y轴电缸包括平面轴承底座；

所述导向定位轴连接所述平面轴承底座；

所述机械手连接所述平面轴承底座；

所述电气控制部分别电气连接所述X轴电缸、Y轴电缸、Z轴电缸和机械手。

2.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

所述电气控制部包括触控屏、存储部、控制部和通信部；

所述控制部分别连接所述触控屏、存储部和通信部。

3.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

还包括十字转向器和联轴器，且所述十字转向器和联轴器分别为四个；

所述十字转向器相互垂直的两侧面上分别连接所述联轴器，且所述十字转向器的下表面连接所述Z轴电缸；

所述联轴器连接所述连杆。

4.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

所述Z轴电缸还包括Z轴驱动电机，所述X轴电缸还包括X轴驱动电机，所述Y轴电缸还包括Y轴驱动电机；

所述电气控制部分别电气连通所述Z轴驱动电机、X轴驱动电机和Y轴驱动电机。

5.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

所述升降板具有板状结构，且四个所述Z轴滑块分别固定连接所述升降板的四个角。

6.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

所述Y轴电缸固定连接所述X轴滑块。

7.根据权利要求1所述的离合器耦合式电机定子转子自动化装配装置，其特征在于，

所述导向定位轴固定连接所述平面轴承底座。