CN113814702A - 一种新能源电机双层大直径o型圈装配装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源电机双层大直径O型圈装配装置和***，该***包括：工件移送***，包括抓取机器人、以抓取机器人为中心在其四周布置的定子上料转台、O型圈装配转台、至少一个定子下料转台；O型圈装配装置，包括装配位工装组件、落位驱动组件、以及压杆组件，所述装配位工装组件包括工装A和工装B，所述落位驱动组件用于使装配位工装组件在装配时垂直落位，所述工装A和工装B在垂直落位后一上一下地套在定子外，且所述工装A和工装B上各自承载的O型圈经由所述压杆组件推落后滑移至各自的定子环形槽中。本发明通过机器人自动抓取移送工件、双层O型圈同时装配、自动检测等一条龙的工作，降低了劳动强度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种新能源电机双层大直径O型圈装配装置和***。
背景技术
O型圈是新能源电机中的重要组成部件之一，普遍用于电机定子与电机外壳之间的水道密封，其装配质量的好坏直接影响着新能源电机的整体性能。
如图1所示，新能源电机定子上设有两个O型圈，一个O型圈位置在上，另一个O型圈位置在下，直径稍大，例如直径大5mm以上。
目前市面上的主流新能源电机的O型圈的直径达到了
汽车装配线上大多采用人工方式装配，先装配下层O型圈，再装配上层O型圈，劳动强度大，而且生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源电机双层大直径O型圈装配装置，以实现电机双层大直径O型圈的同时装配。
本发明的目的还在于提供一种新能源电机双层大直径O型圈装配***，以实现电机双层大直径O型圈自动装配。
为此。本发明一方面提供了一种新能源电机双层大直径O型圈装配***，包括：工件移送***，包括抓取机器人、以抓取机器人为中心在其四周布置的定子上料转台、O型圈装配转台、至少一个定子下料转台，其中，各转台均包括位于抓取机器人可及范围内的抓件工位，所述O型圈装配转台还包括o型圈装配位，O型圈装配装置，包括装配位工装组件、落位驱动组件、以及压杆组件，所述装配位工装组件包括工装A和工装B，所述落位驱动组件用于使装配位工装组件在装配时垂直落位，所述压杆组件用于推落工装A和工装B上各自承载的O型圈，在所述o型圈装配位，所述工装A和工装B在垂直落位后一上一下地套在定子外，且所述工装A和工装B上各自承载的O型圈经由所述压杆组件推落后滑移至各自的定子环形槽中。
进一步地，上述新能源电机双层大直径O型圈装配***还包括在所述抓取机器人外周布置的安全围栏，其中至少一个定子上料转台、至少一个定子下料转台各自跨越安全围栏布置，其中，所述抓取工位在安全围栏内。
进一步地，上述抓取机器人的抓取组件为双头抓具，其中，在所述O型圈装配转台的抓件工位，所述双头抓具中的一个抓具用于o型圈装配后的定子下料，另一个抓具将待装配的定子上料。
进一步地，上述新能源电机双层大直径O型圈装配***还包括视觉组件，用于视觉检测O型圈装配转台的抓件工位上的o型圈装配后的定子。
进一步地，上述至少一个定子下料转台包括不合格品转台和过渡转台。
根据本发明的另一方面，提供了一种新能源电机双层大直径O型圈装配装置，包括门架组件、伺服转台组件、预装位工装组件、装配位工装组件、落位驱动组件以及压杆组件，所述预装位工装组件和装配位工装组件设置在伺服转台组件上且位于所述门架组件的内外两面，其中，二者结构相同，在所述伺服转台组件转动时位置互换，各自包括工装A和工装B，所述工装A和工装B各自能够水平翻转，在预装时二者呈并列状态且圈口朝上，用于人工预装O型圈，在装配时所述工装B位于工装A的正上方、二者呈同心状态且圈口朝下，所述落位驱动组件用于使所述装配位工装组件在装配时垂直落位，所述工装A和工装B二者在所述装配位工装组件落位时套于定子外，所述压杆组件用于推落工装A和工装B上各自承载的O型圈，其中，所述工装A和工装B在垂直落位后一上一下地套在定子外，且所述工装A和工装B上各自承载的O型圈经由所述压杆组件推落时滑移至各自的定子环形槽中。
进一步地，上述装配位工装组件还包括升降基板、水平滑台、以及竖直滑台，其中，所述水平滑台设置在升降基板上，所述竖直滑台设置在水平滑台上，所述工装A设置在升降基板上，所述工装设置在竖直滑台上。
进一步地，上述门架组件包括门架，所述门架上还设有挂盘，所述挂盘的外沿设有一个豁口，所述升降基板上设有滚轮，其中，所述滚轮挂设在挂盘上且在移动时豁口时能够滑落。
进一步地，上述工装A由上下水平翻转机构和工装本体构成，所述工装本体包括O型圈导向套和O型圈推料套环，其中，所述O型圈推料套环在移动时能够迫使O型圈从O型圈导向套上滑落。
进一步地，上述压杆组件包括水平滑台、在水平滑台上设置的下层压杆和上层压杆、以及压杆驱动组件，其中，所述水平滑台在伺服转台组件转动时滑移至避让位置，所述下层压杆用于推落A工装上套装的O型圈，所述上层压杆用于推落所述B工装上套装的O型圈压。
本发明通过上述大直径、双层O型圈同时装配，其中机器人自动抓取工件，提高O型圈装配效率，相对于现有依靠人工装配的方式，打破了双层O型圈装配工艺的局限性，为今后大直径的O型圈装配提供了新的简单有效的思路。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
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发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了新能源电机定子上装有两个O型圈；
图2是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配***的结构示意图；
图3是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的立体结构示意图；
图4是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的侧视图；
图5是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的俯视图；
图6是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的正面结构；
图7是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的压杆组件的立体结构示意图；
图8是根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置的O型圈装配转台的结构示意图；
图9示出了根据本发明的预装位工装组件的的工装A和工装B处于圈口朝上的示意图；
图10示出了根据本发明的预装位工装组件的的工装A和工装B处于圈口朝下的示意图；
图11示出了根据本发明的预装位工装组件的的工装B向工装A的正上方移动的示意图；
图12示出了根据本发明的预装位工装组件的的工装B移动至工装A的正上方的示意图；
图13示出了根据本发明的O型圈装配装置的顶杆组件处于避让位置的示意图；
图14示出了根据本发明的O型圈装配装置的顶杆组件处于工作下压状态的结构示意图；
图15示出了根据本发明的O型圈装配装置的顶杆组件和工装A、工装B的配合示意图；
图16示出了根据本发明的新能源电机双层大直径O型圈装配装置所使用的抓取机器人的结构示意图；以及
图17示出了根据本发明的抓取机器人的双头抓具的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
目前直径超过150㎜基本上都采用人工装配方式，先装配下层再装配上层O型圈，劳动强度大，装配效率低。
结合参照图2至图8，根据定子工件的上小下大的结构特点，本发明提供了一种能够大直径双层O型圈装配***，其主要功能模块包括：抓取机器人1、不合格转台2、定子上料转台3、装配位工装组件4、预装位工装组件5、O型圈装配转台6、压杆组件7、视觉组件8、过渡转台9、安全围栏10。
抓取机器人1包括机器人本体101、通过机器人连接法兰102连接至机器人本体的抓取组件103，抓取组件用于抓取电机定子。
不合格转台2、定子上料转台3、O型圈装配转台6和过渡转台9布置在抓取机器人1的四周，均为双工位转台，并且双工位中的一个工位布置在抓取机器人1的可及范围内，由抓取机器人1取放定子工件，另一个工位远离抓取机器人1。
安全围栏10界定了人机工作范围，其中不合格转台2、定子上料转台3和过渡转台9各自跨越安全围栏10布置，一个工位在安全围栏10内，另一个工位在安全围栏10外。
不合格转台2用于放置视觉检测后不合格的定子；定子上料转台3用于线外定子输送线放置定子；过渡转台9用于放置已装配合格的定子，并旋转到下一工位。
预装位工装组件5用于工人预装O型圈、装配位工装组件4用于装配双层O型圈、压杆组件7用于将O型圈压装到位、视觉组件8用于检测O型圈装配是否合格、O型圈装配转台6用于切换已装配O型圈和未装配O型圈的定子。
机器人抓具1用于抓取电机定子，自定子上料转台3抓取待装配的定子送至O型圈装配转台6，从O型圈装配转台6中抓取装配后的定子并置放待装配的定子，然后将装配后的定子转送至过渡转台9或不合格转台2。
优选地，如图16和图17所示，抓取组件103为双头抓具，包括机器人抓具1和机器人抓具2，二者呈夹角布置，在O型圈装配转台6上，可对已装配的定子进行抓取下料，并自动切换抓具，将未装配的定子放置到位，与一个抓具相比采用双头抓具可减少机器人转运工件的时间，提高工作节拍。
结合参照图2、图9至图15，本发明主要从装配工艺性出发，设计的工作流程如下：
S1、通过机器人将已经装配好的定子从O型圈装配转台上取出，然后机器人抓具自动切换，将未装配O型圈的定子放到O型圈装配转台上；
S2、O型圈装配转台自动旋转180°到装配位；
S3、工装A和工装B(双层工装)自动下降到预定高度，套设在定子外，然后压杆下降同时将上下两层O型圈自动压装到位；
S4、当压装完成后,O型圈装配转台反方向旋转180°，视觉相机自动对O型圈进行检测，检测合格后，机器人将装配合格的定子放置到过渡转台，若不合格，机器人将不合格定子放置到不合格转台；
S5、从定子上料转台3抓取待装配的工件，重复步骤S1和S4，实现自动装配。
在第一组工装A和工装B于装配位的同时，第二组工装A和工装B位于预装位，人工在预装位将两个O型圈预装到第二组工装A和工装B上，然后，第二组工装A和工装B各自自动翻转180°至O型圈向下姿态，接着工装B自动切换到工装A的正上放实现工装的双层叠加，再通过私服转台旋转到装配位。
装配位和预装位的工装A和工装B是两套完全相同对称布置的机构，通过私服转台相互切换，实现循环使用。
本发明还提供了一种O型圈装配装置，包括门架组件11、伺服转台组件12、装配位工装组件4、预装位工装组件5、落位驱动组件13以及压杆组件7。
门架组件11包括门架111和底盘112，伺服转台组件12包括立式转台121和转台伺服驱动机构122，立式转台设置在门架中，能够围绕立轴伺服转动。门架上还设有挂盘113，挂盘的外沿设有一个豁口(图中未示出)，对应装配位。
装配位工装组件4和预装位工装组件5的结构相同，预装位工装组件5还包括升降基板51、水平滑台52、竖直滑台53。
其中，水平滑台52设置在升降基板51上，自身能够水平滑移；竖直滑台53设置在水平滑台52上，自身能够竖直滑移；工装A设置在升降基板51上，工装B设置在竖直滑台53，工装B通过竖直运动、在水平运动，能够运动至工装A正上方，与工装A同心布置。
升降基板51上设有滚轮，该滚轮挂设在挂盘上，当立式转台上的升降基板51旋转至装配位时，升降基板51上的卡口与升降电缸组件13的杆头接合，滚轮能够从豁口中滑落，此时升降基板51在落位驱动组件13的驱动下能够落位和回位。
工装A和工装B的结构相同，工装A位置在下，孔径较工装A稍大。
工装A由上下翻转机构54和工装本体55构成，该工装本体包括O型圈导向套551和O型圈推料套环552，O型圈推料套环套设在O型圈导向套外，O型圈套装在O型圈导向套上，该O型圈推料套环在移动时可迫使O型圈从O型圈导向套上脱落。
在装配位，双层叠加的工装A和工装B落位，然后各工装的O型圈导向套固定不动，两组压杆下降，将工装A和工装B的O型圈推料套环同时下压，各自工装的O型圈推料套环下压带着O型圈向下滑动，迫使O型圈脱离O型圈导向套并滑入各自的定子环形槽内。
压杆组件7包括水平滑台71、在水平滑台上设置的压杆驱动组件72、以及由压杆驱动组件72驱动的上层压杆73和下层压杆74，其中，水平滑台71设置在门架的外伸梁75上，水平滑台71在伺服转台组件转动时滑移至避让位置，在工作时滑移至工装B的正上方。
压装时，在压杆驱动组件的推动下，上下两层压杆同时下压上下两层推料套环向下移动，将工装A和工装B上套装的O型圈向下推移，直至将O型圈脱离导向套，然后O型圈收缩滑进各自的定子环形槽中。
本发明通过机器人自动抓取工件、双层O型圈同时装配、自动检测等一条龙的工作；实现大直径O型圈，双层O型圈同时装配，降低了劳动强度，提高了工作效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源电机双层大直径O型圈装配***，其特征在于，包括：
工件移送***，包括抓取机器人、以抓取机器人为中心在其四周布置的定子上料转台、O型圈装配转台、至少一个定子下料转台，其中，各转台均包括位于抓取机器人可及范围内的抓件工位，所述O型圈装配转台还包括o型圈装配位，O型圈装配装置，包括装配位工装组件、落位驱动组件、以及压杆组件，所述装配位工装组件包括工装A和工装B，所述落位驱动组件用于使装配位工装组件在装配时垂直落位，所述压杆组件用于推落工装A和工装B上各自承载的O型圈，在所述o型圈装配位，所述工装A和工装B在垂直落位后一上一下地套在定子外，且所述工装A和工装B上各自承载的O型圈经由所述压杆组件推落后滑移至各自的定子环形槽中。
2.根据权利要求1所述的新能源电机双层大直径O型圈装配***，其特征在于，还包括在所述抓取机器人外周布置的安全围栏，其中至少一个定子上料转台、至少一个定子下料转台各自跨越安全围栏布置，其中，所述抓取工位在安全围栏内。
3.根据权利要求1所述的新能源电机双层大直径O型圈装配***，其特征在于，所述抓取机器人的抓取组件为双头抓具，其中，在所述O型圈装配转台的抓件工位，所述双头抓具中的一个抓具用于o型圈装配后的定子下料，另一个抓具将待装配的定子上料。
4.根据权利要求1所述的新能源电机双层大直径O型圈装配***，其特征在于，还包括视觉组件，用于视觉检测O型圈装配转台的抓件工位上的o型圈装配后的定子。
5.根据权利要求1所述的新能源电机双层大直径O型圈装配***，其特征在于，至少一个定子下料转台包括不合格品转台和过渡转台。
6.一种新能源电机双层大直径O型圈装配装置，包括门架组件、伺服转台组件、预装位工装组件、装配位工装组件、落位驱动组件以及压杆组件，
所述预装位工装组件和装配位工装组件设置在伺服转台组件上且位于所述门架组件的内外两面，其中，二者结构相同，在所述伺服转台组件转动时位置互换，各自包括工装A和工装B，
所述工装A和工装B各自能够水平翻转，在预装时二者呈并列状态且圈口朝上，用于人工预装O型圈，在装配时所述工装B位于工装A的正上方、二者呈同心状态且圈口朝下，
所述落位驱动组件用于使所述装配位工装组件在装配时垂直落位，所述工装A和工装B二者在所述装配位工装组件落位时套于定子外，所述压杆组件用于推落工装A和工装B上各自承载的O型圈，
其中，所述工装A和工装B在垂直落位后一上一下地套在定子外，且所述工装A和工装B上各自承载的O型圈经由所述压杆组件推落时滑移至各自的定子环形槽中。
7.根据权利要求6所述的新能源电机双层大直径O型圈装配装置，其特征在于，所述装配位工装组件还包括升降基板、水平滑台、以及竖直滑台，其中，所述水平滑台设置在升降基板上，所述竖直滑台设置在水平滑台上，所述工装A设置在升降基板上，所述工装设置在竖直滑台上。
8.根据权利要求7所述的新能源电机双层大直径O型圈装配装置，其特征在于，所述门架组件包括门架，所述门架上还设有挂盘，所述挂盘的外沿设有一个豁口，所述升降基板上设有滚轮，其中，所述滚轮挂设在挂盘上且在移动时豁口时能够滑落。
9.根据权利要求6所述的新能源电机双层大直径O型圈装配装置，其特征在于，所述工装A由上下水平翻转机构和工装本体构成，所述工装本体包括O型圈导向套和O型圈推料套环，其中，所述O型圈推料套环在移动时能够迫使O型圈从O型圈导向套上滑落。
10.根据权利要求6所述的新能源电机双层大直径O型圈装配装置，其特征在于，所述压杆组件包括水平滑台、在水平滑台上设置的下层压杆和上层压杆、以及压杆驱动组件，其中，所述水平滑台在伺服转台组件转动时滑移至避让位置，所述下层压杆用于推落工装A上套装的O型圈，所述上层压杆用于推落所述工装B上套装的O型圈压。
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