CN109660080A - 一种小电机组件自动装配*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小电机组件自动装配***，包括碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构、转子转运机构及电控***；所述转子转运机构，包括至少上、下两层，其上层为固定层，下层为可沿其自身轴线旋转的圆台，该圆台的台面上沿其弧形边缘均布有四个组装工位；所述碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机机壳装配机构分别设置于其中三个组装工位的外侧；当前工序压装完成后，转子转运机构将转子转运至下一组装工位。本发明将碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构围绕一可转动的转子转运机构设置，可实现电机组件的自动装配，显著提高装配效率；为电机总成组入的工装设计、产品质量追溯等提供了硬件基础。

Description

一种小电机组件自动装配***

技术领域

本发明涉及小电机自动化装配技术，具体的说，是涉及一种小电机组件自动装配***。

背景技术

目前，成熟的自动化生产线更多的应用在大型整车生产厂和大型家电生产制造等企业中，更多的是为汽车制造厂商或大型家电制造厂商服务，其自动化生产设备占地面积较大，工装设计较为简单，对工装夹具设计精度要求较低，生产制造的产品相对粗狂，且允许小误差的出现。而在小电机生产制造领域中，由于对小电机本身体积相对较小，且受限于其应用场景，市场对小电机装配的精度要求较高，因此，目前上不具有成熟的小电机装配生产线，多为人工装配。

由于小电机零部件精细，因此在装配过程中耗时耗力严重，因此，因人为因素导致的不合格产品较多，对产品质量缺乏精确把控；且现有的大型现有的成熟自动化生产线，不能直接应用到电机自动化生产中，对现有生产线改造技术要求高，难度大，实现困难；产品的生产质量不好管理，产品生产数据不可追溯；产品的生产成本高，制造效率低，产品的稳定性与可靠性不好保证，良品率较低；传统技术企业投入大，效益低，对工人的技术能力要求较高，并且需要长期的培训与管理；因此，有必要提供一套小电机组件自动装配***来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小电机组件自动装配***，本发明分别提供了一种碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构，可明显提高碳刷架、前盖及电机壳体装配的自动化程度，有效电机装配效率；本发明将碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构围绕一可转动的转子转运机构设置，可实现电机转子、碳刷架、前盖及壳体的自动装配，有效缩短了电机装配时间，进一步提高装配效率；此外，本发明采用自动化的电机组件装配，可明显节省人力，且对电机总成组入的工装设计、零部件搬运、传感器安装与应用、***控制、生产数据传输与保存、产品质量追溯等提供了硬件基础。

为了实现上述目的，本发明提供一种小电机组件自动装配***，包括碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构、转子转运机构及电控***；

所述转子转运机构，包括至少上、下两层，其上层为固定层，下层为可沿其自身轴线旋转的圆台，该圆台的台面上沿其弧形边缘均布有四个组装工位；所述碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机机壳装配机构分别设置于其中三个组装工位的外侧；

所述碳刷架装配机构，包括用于提供转子的转子上料装置、用于提供碳刷架的碳刷架上料装置、用于搬运转子及碳刷架、并将所述碳刷架套装于转子轴上的第一搬运装置；碳刷架压装完成后，转子转运机构将压装好碳刷架的转子转运至下一组装工位；

所述前盖装配机构，包括用于提供前盖的前盖上料装置及用于将前盖压装于转子上的前盖压装装置；压装好碳刷架的转子被转运至前盖装配机构对应的组装工位处，前盖压装装置将前盖压装于已装配好碳刷架的转子上，转子转运机构将压装好前盖的转子转运至下一组装工位；

所述电机机壳装配机构，包括转子传送装置及壳体压装装置，所述转子传送装置与所述转子转运机构相邻设置，将临近组装工位上的已压装好前盖的转子传送至壳体压装装置，所述壳体压装装置将机壳压装于已压装好前盖的转子上，完成装配；

所述电控***，分别与所述碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构及转子转运机构连接，用于为所述碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构及转子转运机构提供电能，并控制其装配动作。

作为优选，所述碳刷架装配机构还包括碳刷架导正装置，所述碳刷架导正装置包括导正套、导正套抓手、导正套升降气缸、导正套夹紧气缸；

所述导正套升降气缸设置于所述转子转运机构的固定层，与所述碳刷架装配机构相邻设置；

所述导正套夹紧气缸设置于所述导正套升降气缸上，且可随导正套升降气缸上下移动；

所述导正套抓手分别与所述导正套及所述导正套夹紧气缸连接，在碳刷架装入转子轴后，所述导正套抓手将导正套套装于碳刷架上，用于调正碳刷架，使其与转子同轴。

作为优选，所述转子上料装置包括第一转子导轨、第一转子载台、转子搬运气缸、第一转子检测传感器及转子搬运气缸检测传感器；所述第一转子载台设置于所述第一转子导轨上，所述转子搬运气缸与所述第一转子载台连接，且可驱动所述第一转子载台沿第一转子导轨滑动；所述第一转子检测传感器是设置于所述第一转子导轨的一侧，用于检测所述第一转子载台上是否放置有转子；所述转子搬运气缸检测传感器设置于所述第一转子导轨的前端，用于检测所述转子搬运气缸是否将第一转子载台驱动到位：

所述碳刷架上料装置包括碳刷架导轨、碳刷架载台、碳刷架搬运气缸、第一碳刷架检测传感器及二维码识别设备；所述碳刷架载台设置于所述碳刷架导轨上，所述碳刷架搬运气缸与所述碳刷架载台连接，并驱动其沿碳刷架导轨滑动；所述第一碳刷架检测传感器用于检测所述碳刷架载台上是否放置有碳刷架；所述二维码识别设备，设置于所述碳刷架导轨一侧，用于通过扫描并识别所述碳刷架上的二维码，获取所述碳刷架的标识信息；若被扫描碳刷架的二维码不能识别，则第一搬运装置将该碳刷架拾取至碳刷架回收处；

所述第一搬运装置包括搬运机器人，所述搬运机器人上设置有转子抓手、转子抓手控制气缸、第一碳刷架抓手及第一碳刷架抓手控制气缸，所述转子抓手控制气缸与所述转子抓手连接，用于控制所述转子抓手抓取转子，并将转子放置在相应的组装工位上；所述第一碳刷架抓手控制气缸与所述第一碳刷架抓手连接，用于控制所述第一碳刷架抓手抓取碳刷架，并将所述碳刷架套装于转子轴上。

作为优选，所述前盖上料装置包括前盖导轨、前盖搬运气缸及前盖载台；所述前盖载台设置于所述前盖导轨上，其上设置有前盖方位矫正电机及与其相邻的前盖放置台；所述前盖搬运气缸与所述前盖载台连接，用于驱动所述前盖载台沿所述前盖导轨滑动；

所述前盖压装装置包括前盖升降气缸、前盖抓取工装、前盖检测传感器及压装到位检测传感器，所述前盖升降气缸与所述前盖抓取工装连接，用于驱动所述前盖抓取工装上下移动，以实现前盖的压装及前盖抓取工装的回位；所述前盖检测传感器，设置于所述前盖抓取工装的一侧，用于检测所述前盖抓取工装是否抓取到前盖；所述压装到位检测传感器，设置于所述前盖抓取工装上，通过检测转子轴来检测前盖是否压装到位。

作为优选，所述前盖抓取工装包括连接板、前盖吸板及多个定位销，所述连接板与所述前盖升降气缸的底部连接；所述前盖吸板通过一垫板固定于所述连接板上，前盖吸板上内嵌有前盖抓取磁铁，所述定位销设置于所述前盖吸板的周围，用于对所述前盖进行限位；

所述前盖吸板、垫板及连接板的上端处设置有一贯穿孔，在进行压装动作时，转子轴由此贯穿孔穿过；所述前盖检测传感器，设置于所述连接板的一侧，用于检测所述前盖吸板处是否吸附有前盖；所述压装到位检测传感器，固定于所述连接板的前端面上，且与所述贯穿孔相连通，所述压装到位检测传感器，设置于所述连接板的前端，用于检测所述前盖是否压装到位。

作为优选，所述前盖方位矫正电机采用步进电机，其与前盖放置台相邻的一端设置有前盖方位检测传感器，用于检测前盖方位是否正确，若不正确，则该步进电机启动并驱动前盖转动，直至其正位。

作为优选，所述前盖装配机构还包括用于固定转子的夹紧装置，该夹紧装置设置于所述转子转运机构的固定层上，且与所述前盖压装装置相邻设置。

作为优选，所述夹紧装置包括第一夹紧气缸、第一夹紧抓手、夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关；所述第一夹紧气缸与所述第一夹紧抓手连接，用于控制所述第一夹紧抓手对待压装前盖的进行定位；所述夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关均设置于所述第一夹紧气缸上，用于检测所述第一夹紧气缸的工作状态。

作为优选，所述转子传送装置包括转子搬运装置及转子输送装置，所述转子搬运装置与所述转子输送装置相邻设置；

所述转子搬运装置，包括第二转子导轨、第一转子抓取工装及转子升降气缸，所述第一转子抓取工装设置于所述第二转子导轨上，所述转子升降气缸与所述第一转子抓取工装连接，用于驱动所述转子升降气缸上下移动；所述第一转子抓取工装，用于将临近组装工位上待压装机壳的转子抓取至转子输送装置上；

所述转子输送装置包括第三转子导轨、第二转子载台及载台驱动电缸；所述第二转子载台设置于所述第三转子导轨上，用于承载待压装机壳的转子；所述载台驱动电缸，与所述第二转子载台连接，用于驱动所述第二转子载台沿第三转子导轨滑动；

所述壳体压装装置，包括机壳定位件、第二转子抓取工装及转子压装气缸；所述机壳定位件，设置于所述转子抓取工装的下端；所述转子压装气缸与所述第二转子抓取工装连接，用于驱动所述第二转子抓取工装上下移动，以将压装好前盖的转子压入至机壳内，或带动所述第二转子抓取工装回位。

作为优选，所述第一转子抓取工装包括转子轴抓取装置及碳刷架抓取装置；

所述转子轴抓取装置包括转子轴夹爪、转子轴夹爪定位块及转子轴夹爪控制电机，所述转子轴夹爪定位块与所述转子升降气缸连接，所述转子轴夹爪设置于所述转子轴抓夹定位块内；所述转子轴夹爪驱动气缸与所述转子轴夹爪连接，用于驱动所述转子轴夹爪开合，以对转子轴进行抓取；

所述碳刷架抓取装置包括第二碳刷架抓手及第二碳刷架抓手控制气缸，所述第二碳刷架抓手控制气缸与所述第二碳刷架抓手连接，用于控制所述第二碳刷架抓手抓紧转子上的碳刷架；

所述转子轴抓取装置设置于所述碳刷架抓取装置的上端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明分别提供了一种碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构，可明显提高碳刷架、前盖及电机壳体装配的自动化程度，有效电机装配效率；

2)本发明将碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构围绕一可转动的转子转运机构设置，可实现电机转子、碳刷架、前盖及壳体的自动装配，有效缩短了电机装配时间，提高装配效率；

3)本发明采用自动化的电机组件装配，可明显节省人力，且对电机总成组入的工装设计、零部件搬运、传感器安装与应用、***控制、生产数据传输与保存、产品质量追溯等提供了硬件基础。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明实施例一的整体结构俯视图；

图2是本发明实施例一的整体结构立体图；

图3是本发明实施例一中碳刷架装配机构的结构示意图；

图4是本发明实施例一中前盖装配机构的结构示意图；

图5是本发明实施例一中前盖抓取工装的结构示意图；

图6是本发明实施例一中电机机壳装配机构的结构示意图；

图7是本发明实施例一中转子轴抓取装置的局部结构示意图。

其中，100、碳刷架装配机构；200、前盖装配机构；300、电机机壳装配机构；400、转子转运机构；500、转子；600、碳刷架；700、前盖；

110、转子上料装置；120、碳刷架上料装置；130、搬运机器人；140、碳刷架导正装置；

111、第一转子导轨、112、第一转子载台；113、转子搬运气缸；114、第一转子检测传感器；

121、碳刷架导轨；122、碳刷架载台；123、第一碳刷架检测传感器；124、二维码识别设备；

131、转子抓手；132、转子抓手控制气缸；133、第一碳刷架抓手；134、碳刷架抓手控制气缸；

141、导正套；142、导正套抓手；143、导正套升降气缸；144、导正套夹紧气缸；

210、前盖上料装置；220、前盖压装装置；230、夹紧装置；

211、前盖导轨；212、前盖搬运气缸；213、前盖载台；

2131、前盖方位矫正电机；2132、前盖放置台；

221、前盖升降气缸；222、前盖抓取工装；223、前盖检测传感器；224、压装到位检测传感器；

2221、连接板；2222、前盖吸板；2223、定位销；2224、垫板；2225、磁铁；2226、贯通孔；

231、第一夹紧气缸；232、第一夹紧抓手；

310、转子传送装置；320、壳体压装装置；

311、转子搬运装置；312、转子输送装置；

3111、第二转子导轨；3112、第一转子抓取工装；3113、转子升降气缸；

31121、转子轴夹爪；31122、转子轴夹爪定位块；

3121、第三转子导轨；3122、第二转子载台；3123、载台驱动电缸；

321、机壳定位件；322、第二转子抓取工装；323、转子压装气缸；

410、固定层；420、圆台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

参见图1及图2，一种小电机组件自动装配***，该***包括碳刷架装配机构100、前盖装配机构200、电机机壳装配机构300、转子转运机构400及电控***；具体的：

本实施例中，转子转运机构400包括上、下两层，其中，上层为横截面为圆形的固定层410，下层为可沿其自身轴线旋转的圆台420，该圆台420的台面上沿其弧形边缘均布有a、b、c、d四个组装工位；碳刷架装配机构100、前盖装配机构200及电机机壳装配机构300分别设置于其中三个组装工位的外侧；

如图3所示，碳刷架装配机构100，包括用于提供转子的转子上料装置110、用于提供碳刷架的碳刷架上料装置120、用于搬运转子500及碳刷架600、并将所述碳刷架600套装于转子轴上的第一搬运装置及用于调正碳刷架600，使其与转子同轴的碳刷架导正装置140；其中：

转子上料装置110包括第一转子导轨111、第一转子载台112、转子搬运气缸113、第一转子检测传感器114及转子搬运气缸检测传感器(图中未示出)；第一转子载台112设置于第一转子导轨111上，转子搬运气缸113与第一转子载台112连接，且可驱动第一转子载台112沿第一转子导轨111滑动；第一转子检测传感器114是设置于第一转子导轨111的一侧，用于检测第一转子载台112上是否放置有转子500；转子搬运气缸检测传感器设置于第一转子导轨111的前端，用于检测转子搬运气缸113是否将第一转子载台112驱动到位：

碳刷架上料装置120包括碳刷架导轨121、碳刷架载台122、碳刷架搬运气缸(图中未示出)、第一碳刷架检测传感器113及二维码识别设备124；碳刷架载台122设置于碳刷架导轨121上，碳刷架搬运气缸113与碳刷架载台122连接，并驱动其沿碳刷架导轨121滑动；第一碳刷架检测传感器113用于检测碳刷架载台122上是否放置有碳刷架600；二维码识别设备124，设置于碳刷架导轨121一侧，用于通过扫描并识别碳刷架上的二维码，获取碳刷架600的标识信息；若被扫描碳刷架的二维码不能识别，则第一搬运装置将该碳刷架拾取至碳刷架回收处；

第一搬运装置包括搬运机器人130，搬运机器人130上设置有转子抓手131、转子抓手控制气缸132、第一碳刷架抓手133及第一碳刷架抓手控制气缸134，转子抓手控制气缸132与转子抓手131连接，用于控制转子抓手131抓取转子，并将转子放置在相应的组装工位上；第一碳刷架抓手控制气缸132与所述第一碳刷架抓手连接，用于控制第一碳刷架抓手131抓取碳刷架，并将碳刷架套装于转子轴上。

碳刷架导正装置140包括导正套141、导正套141抓手、导正套升降气缸143、导正套夹紧气缸144；具体的：

导正套升降气缸143设置于转子转运机构400的固定层410，且与碳刷架装配机构100相邻设置；

导正套夹紧气缸144设置于导正套升降气缸143上，且可随导正套升降气缸143上下移动；

导正套抓手142分别与导正套141及导正套夹紧气缸144连接，在碳刷架装入转子轴后，导正套抓手142将导正套141套装于碳刷架上，用于调正碳刷架的位置，使碳刷架与转子同轴。

碳刷架压装完成后，转子转运机构400的圆台420转动90°，将压装好碳刷架的转子转运至下一组装工位。

如图4所示，前盖装配机构200，包括用于提供前盖的前盖上料装置210及用于将前盖压装于转子上的前盖压装装置220；压装好碳刷架的转子被转运至前盖装配机构200对应的组装工位处，前盖压装装置220将前盖压装于已装配好碳刷架的转子上，转子转运机构400将压装好前盖的转子转运至下一组装工位；具体的：

前盖上料装置210包括前盖导轨211、前盖搬运气缸212及前盖载台213；前盖载台213设置于前盖导轨211上，其上设置有前盖方位矫正电机2131及与其相邻的前盖放置台2132；前盖搬运气缸212与前盖载台213连接，用于驱动前盖载台213沿前盖导轨211滑动；

前盖压装装置220包括前盖升降气缸221、前盖抓取工装222、前盖检测传感器223及压装到位检测传感器224，前盖升降气缸221与前盖抓取工装222连接，用于驱动前盖抓取工装222上下移动，以实现前盖700的压装及前盖抓取工装222的回位；前盖检测传感器223，设置于前盖抓取工装222的一侧，用于检测前盖抓取工装222是否抓取到前盖；压装到位检测传感器224，设置于前盖抓取工装222上，通过检测转子轴来检测前盖是否压装到位。

如图5所示，前盖抓取工装222包括连接板2221、前盖吸板2222及多个定位销2223，其中，连接板2221与前盖升降气缸221的底部连接；前盖吸板2222通过一垫板2224固定于连接板2221上，前盖吸板2222上内嵌有前盖抓取磁铁2225，定位销2223设置于前盖吸板2222的周围，用于对前盖700进行限位；

前盖吸板2222、垫板2224及连接板2221的上端处设置有一贯穿孔2226，在进行压装动作时，转子轴由此贯穿孔2226穿过；前盖检测传感器223，设置于连接板2221的一侧，用于检测前盖吸板2221处是否吸附有前盖；压装到位检测传感器224，固定于连接板2221的前端面上，且与贯穿孔2226相连通，压装到位检测传感器224，设置于连接板2221的前端，用于检测前盖是否压装到位。

前盖方位矫正电机2131采用步进电机，其与前盖放置台2132相邻的一端设置有前盖方位检测传感器(图中未示出)，用于检测前盖方位是否正确，若不正确，则该步进电机启动并驱动前盖转动，直至其正位。

此外，本实施例中，前盖装配机构200还包括用于固定转子的夹紧装置230，该夹紧装置230设置于转子转运机构400的固定层410上，且与前盖压装装置220相邻设置。

夹紧装置230包括第一夹紧气缸231、第一夹紧抓手232、夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关；第一夹紧气缸231与第一夹紧抓手232连接，用于控制第一夹紧抓手232对待压装前盖的进行定位；夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关均设置于第一夹紧气缸231上，用于检测第一夹紧气缸231的工作状态。

如图6所示，电机机壳装配机构300，包括转子传送装置310及壳体压装装置320，其中，转子传送装置310与转子转运机构400相邻设置，将临近组装工位上的已压装好前盖的转子传送至壳体压装装置320，壳体压装装置320将机壳压装于已压装好前盖的转子上，完成装配；具体的：

转子传送装置310包括转子搬运装置311及转子输送装置312，转子搬运装置311与转子输送装置312相邻设置；

转子搬运装置311，包括第二转子导轨3111、第一转子抓取工装3112及转子升降气缸3113，第一转子抓取工装3112设置于第二转子导轨上3111，转子升降气缸3113与第一转子抓取工装3112连接，用于驱动转子升降气缸3113上下移动；第一转子抓取工装3112，用于将临近组装工位上待压装机壳的转子抓取至转子输送装置312上；

转子输送装置312包括第三转子导轨3121、第二转子载台3122及载台驱动电缸3123；第二转子载台3122设置于第三转子导轨3121上，用于承载待压装机壳的转子；载台驱动电缸3123，与第二转子载台3122连接，用于驱动第二转子载台3122沿第三转子导轨3121滑动；

壳体压装装置320，包括机壳定位件321、第二转子抓取工装322及转子压装气缸323；机壳定位件321，设置于第二转子抓取工装322的下端；转子压装气缸323与第二转子抓取工装322连接，用于驱动第二转子抓取工装322上下移动，以将压装好前盖的转子压入至机壳内，或带动第二转子抓取工装322回位。

本实施例中，第一转子抓取工装3112包括转子轴抓取装置及碳刷架抓取装置，转子轴抓取装置设置于所述碳刷架抓取装置的上端；其中，如图7所示，转子轴抓取装置包括转子轴夹爪31121、转子轴夹爪定位块31122及转子轴夹爪控制电机(图中未示出)，转子轴夹爪定位块31122与转子升降气缸3113连接，转子轴夹爪31121设置于转子轴抓夹定位块31122内；转子轴夹爪控制电机与转子轴夹爪31121连接，用于驱动转子轴夹爪31121开合，以对转子轴进行抓取；碳刷架抓取装置包括第二碳刷架抓手及第二碳刷架抓手控制气缸，碳刷架抓手控制气缸与第二碳刷架抓手连接，用于控制该第二碳刷架抓手抓紧转子上的碳刷架；需要说明：采用第一转子抓取工装分别抓取(固定)转子轴及碳刷架的原因在于：碳刷架为套装在转子轴上，两者连接并不牢固，因此，在这一环节，需要同时抓取爪子轴与碳刷架。

此外，本实施例中，第二转子抓取工装与第一转子抓取工装的结构类似，在此不再赘述。

电控***，分别与碳刷架装配机构100、前盖装配机构200、电机机壳装配机构300及转子转运机构400连接，用于为碳刷架装配机构100、前盖装配机构200、电机机壳装配机构300及转子转运机构400提供电能，并控制其装配动作。

基于上述，本实施例分别提供了一种碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构，可明显提高碳刷架、前盖及电机壳体装配的自动化程度，有效电机装配效率；本实施例将碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机壳体装配机构围绕一可转动的转子转运机构设置，可实现电机转子、碳刷架、前盖及壳体的自动装配，有效缩短了电机装配时间，进一步提高装配效率；此外，本实施例采用自动化的电机组件装配，可明显节省人力，且对电机总成组入的工装设计、零部件搬运、传感器安装与应用、***控制、生产数据传输与保存、产品质量追溯等提供了硬件基础。

此外，需要说明的是：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种小电机组件自动装配***，其特征在于，包括碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构、转子转运机构及电控***；

所述转子转运机构，包括至少上、下两层，其上层为固定层，下层为可沿其自身轴线旋转的圆台，该圆台的台面上沿其弧形边缘均布有四个组装工位；所述碳刷架装配机构、前盖装配机构及电机机壳装配机构分别设置于其中三个组装工位的外侧；

所述碳刷架装配机构，包括用于提供转子的转子上料装置、用于提供碳刷架的碳刷架上料装置、用于搬运转子及碳刷架、并将所述碳刷架套装于转子轴上的第一搬运装置；碳刷架压装完成后，转子转运机构将压装好碳刷架的转子转运至下一组装工位；

所述前盖装配机构，包括用于提供前盖的前盖上料装置及用于将前盖压装于转子上的前盖压装装置；压装好碳刷架的转子被转运至前盖装配机构对应的组装工位处，前盖压装装置将前盖压装于已装配好碳刷架的转子上，转子转运机构将压装好前盖的转子转运至下一组装工位；

所述电机机壳装配机构，包括转子传送装置及壳体压装装置，所述转子传送装置与所述转子转运机构相邻设置，将临近组装工位上的已压装好前盖的转子传送至壳体压装装置，所述壳体压装装置将机壳压装于已压装好前盖的转子上，完成装配；

所述电控***，分别与所述碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构及转子转运机构连接，用于为所述碳刷架装配机构、前盖装配机构、电机机壳装配机构及转子转运机构提供电能，并控制其装配动作。

2.根据权利要求1所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述碳刷架装配机构还包括碳刷架导正装置，所述碳刷架导正装置包括导正套、导正套抓手、导正套升降气缸、导正套夹紧气缸；

所述导正套升降气缸设置于所述转子转运机构的固定层，与所述碳刷架装配机构相邻设置；

所述导正套夹紧气缸设置于所述导正套升降气缸上，且可随导正套升降气缸上下移动；

所述导正套抓手分别与所述导正套及所述导正套夹紧气缸连接，在碳刷架装入转子轴后，所述导正套抓手将导正套套装于碳刷架上，用于调正碳刷架，使其与转子同轴。

3.根据权利要求2所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述转子上料装置包括第一转子导轨、第一转子载台、转子搬运气缸、第一转子检测传感器及转子搬运气缸检测传感器；所述第一转子载台设置于所述第一转子导轨上，所述转子搬运气缸与所述第一转子载台连接，且可驱动所述第一转子载台沿第一转子导轨滑动；所述第一转子检测传感器是设置于所述第一转子导轨的一侧，用于检测所述第一转子载台上是否放置有转子；所述转子搬运气缸检测传感器设置于所述第一转子导轨的前端，用于检测所述转子搬运气缸是否将第一转子载台驱动到位：

所述碳刷架上料装置包括碳刷架导轨、碳刷架载台、碳刷架搬运气缸、第一碳刷架检测传感器及二维码识别设备；所述碳刷架载台设置于所述碳刷架导轨上，所述碳刷架搬运气缸与所述碳刷架载台连接，并驱动其沿碳刷架导轨滑动；所述第一碳刷架检测传感器用于检测所述碳刷架载台上是否放置有碳刷架；所述二维码识别设备，设置于所述碳刷架导轨一侧，用于通过扫描并识别所述碳刷架上的二维码，获取所述碳刷架的标识信息；若被扫描碳刷架的二维码不能识别，则第一搬运装置将该碳刷架拾取至碳刷架回收处；

所述第一搬运装置包括搬运机器人，所述搬运机器人上设置有转子抓手、转子抓手控制气缸、第一碳刷架抓手及第一碳刷架抓手控制气缸，所述转子抓手控制气缸与所述转子抓手连接，用于控制所述转子抓手抓取转子，并将转子放置在相应的组装工位上；所述第一碳刷架抓手控制气缸与所述第一碳刷架抓手连接，用于控制所述第一碳刷架抓手抓取碳刷架，并将所述碳刷架套装于转子轴上。

4.根据权利要求1所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述前盖上料装置包括前盖导轨、前盖搬运气缸及前盖载台；所述前盖载台设置于所述前盖导轨上，其上设置有前盖方位矫正电机及与其相邻的前盖放置台；所述前盖搬运气缸与所述前盖载台连接，用于驱动所述前盖载台沿所述前盖导轨滑动；

所述前盖压装装置包括前盖升降气缸、前盖抓取工装、前盖检测传感器及压装到位检测传感器，所述前盖升降气缸与所述前盖抓取工装连接，用于驱动所述前盖抓取工装上下移动，以实现前盖的压装及前盖抓取工装的回位；所述前盖检测传感器，设置于所述前盖抓取工装的一侧，用于检测所述前盖抓取工装是否抓取到前盖；所述压装到位检测传感器，设置于所述前盖抓取工装上，通过检测转子轴来检测前盖是否压装到位。

5.根据权利要求4所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述前盖抓取工装包括连接板、前盖吸板及多个定位销，所述连接板与所述前盖升降气缸的底部连接；所述前盖吸板通过一垫板固定于所述连接板上，前盖吸板上内嵌有前盖抓取磁铁，所述定位销设置于所述前盖吸板的周围，用于对所述前盖进行限位；

所述前盖吸板、垫板及连接板的上端处设置有一贯穿孔，在进行压装动作时，转子轴由此贯穿孔穿过；所述前盖检测传感器，设置于所述连接板的一侧，用于检测所述前盖吸板处是否吸附有前盖；所述压装到位检测传感器，固定于所述连接板的前端面上，且与所述贯穿孔相连通，所述压装到位检测传感器，设置于所述连接板的前端，用于检测所述前盖是否压装到位。

6.根据权利要求4所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述前盖方位矫正电机采用步进电机，其与前盖放置台相邻的一端设置有前盖方位检测传感器，用于检测前盖方位是否正确，若不正确，则该步进电机启动并驱动前盖转动，直至其正位。

7.根据权利要求1所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述前盖装配机构还包括用于固定转子的夹紧装置，该夹紧装置设置于所述转子转运机构的固定层上，且与所述前盖压装装置相邻设置。

8.根据权利要求7所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述夹紧装置包括第一夹紧气缸、第一夹紧抓手、夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关；所述第一夹紧气缸与所述第一夹紧抓手连接，用于控制所述第一夹紧抓手对待压装前盖的进行定位；所述夹紧到位磁性检测开关及松开到位磁性检测开关均设置于所述第一夹紧气缸上，用于检测所述第一夹紧气缸的工作状态。

9.根据权利要求1所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述转子传送装置包括转子搬运装置及转子输送装置，所述转子搬运装置与所述转子输送装置相邻设置；

所述转子搬运装置，包括第二转子导轨、第一转子抓取工装及转子升降气缸，所述第一转子抓取工装设置于所述第二转子导轨上，所述转子升降气缸与所述第一转子抓取工装连接，用于驱动所述转子升降气缸上下移动；所述第一转子抓取工装，用于将临近组装工位上待压装机壳的转子抓取至转子输送装置上；

所述转子输送装置包括第三转子导轨、第二转子载台及载台驱动电缸；所述第二转子载台设置于所述第三转子导轨上，用于承载待压装机壳的转子；所述载台驱动电缸，与所述第二转子载台连接，用于驱动所述第二转子载台沿第三转子导轨滑动；

所述壳体压装装置，包括机壳定位件、第二转子抓取工装及转子压装气缸；所述机壳定位件，设置于所述转子抓取工装的下端；所述转子压装气缸与所述第二转子抓取工装连接，用于驱动所述第二转子抓取工装上下移动，以将压装好前盖的转子压入至机壳内，或带动所述第二转子抓取工装回位。

10.根据权利要求9所述的一种小电机组件自动装配***，其特征在于，所述第一转子抓取工装包括转子轴抓取装置及碳刷架抓取装置；

所述转子轴抓取装置包括转子轴夹爪、转子轴夹爪定位块及转子轴夹爪控制电机，所述转子轴夹爪定位块与所述转子升降气缸连接，所述转子轴夹爪设置于所述转子轴抓夹定位块内；所述转子轴夹爪驱动气缸与所述转子轴夹爪连接，用于驱动所述转子轴夹爪开合，以对转子轴进行抓取；

所述碳刷架抓取装置包括第二碳刷架抓手及第二碳刷架抓手控制气缸，所述第二碳刷架抓手控制气缸与所述第二碳刷架抓手连接，用于控制所述第二碳刷架抓手抓紧转子上的碳刷架；

所述转子轴抓取装置设置于所述碳刷架抓取装置的上端。