本实用新型涉及电机领域，特别地，涉及一种用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置。
背景技术：
专利CN 205792103U《电机装配小车》公开了一种用于装端盖的小车，该装置包括转子轴端支撑机构、支撑梁、行走机构和微调升降机构，其中的行走机构包括行走轮和设置在行走轮上用于支撑支撑梁的行走轮支撑机构，微调升降机构包括手柄、蜗轮、蜗杆和丝杠，手柄与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与丝杠旋合，丝杠与转子轴端支撑机构相连。通过行走机构和微调升降机构来实现电机转子与电机定子之间位置，从而保证电机的端盖顺利装到定子基座中。
这种电机装配小车，需人工操作：人工推动行走轮移动、人工操作手柄以调整微调升降机构，导致电机转子与定子之间位置调整比较费时间，效率低下，操作费力，因此急需一种全自动化设备来解决该问题。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置，以解决现有技术安装端盖采用人工调整方式导致效率低下的技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置，包括：装配岛，用于滑动支承托盘，装配岛具有供端盖安装操作的安装位置；托盘，用于承载电机的定子；定位机构，用于连接托盘与装配岛以将托盘定位于安装位置；转子调整机构，设置于装配岛的安装位置旁，用于对插入定子的转子进行支撑并调整转子至与定子对中；夹持机械手，位于转子调整机构旁，用于夹持端盖装入转子的端部；控制系统，用于控制装配岛承接承载有定子的托盘并将托盘滑动至安装位置、控制定位机构将承载有定子的托盘定位于安装位置、控制夹持机械手自动夹持端盖装入转子的端部、以及控制转子调整机构调整转子至与定子对中以便端盖装入定子中。
进一步地，装配岛包括支撑梁和固定于支撑梁上的一对滚轮组，滚轮组上覆设有面板，面板的后段开设有供支撑梁显露的缺口，安装位置位于缺口处。
进一步地，定位机构设置于缺口处，其包括底板、顶板和第一升降机构，底板固定于支撑梁上，第一升降机构的固定端连接于底板，第一升降机构的伸缩端支撑连接于顶板，顶板的上表面设置有第一定位部；托盘包括本体、设置于本体底部两侧的滑板，滑板受滚轮组滑动支承，本体的上表面设置有用于固定定子的第二定位部，本体底部于两个滑板之间设置有第三定位部；第一定位部在第一升降机构驱动顶板向上运动时与第三定位部对应配合固定。
作为上述方案的一种实施方式，第一定位部包括设置于顶板上表面的锥销；第三定位部包括开设于本体底部的定位孔；锥销在第一升降机构驱动顶板向上运动时对应插入定位孔。
进一步地，定位机构还包括设置于顶板与底板之间的导向柱，导向柱的一端固定于底板，导向柱的另一端活动穿设于顶板。
可选地，第一升降机构为气动升降机构、电动升降机构、液压升降机构中的任一种。
进一步地，转子调整机构包括用于支撑转子的端部的支撑块、用于调节支撑块沿平行于转子轴向的第一方向移动的第一水平调整机构、用于调节支撑块沿高度方向移动的第二升降机构、以及用于调节支撑块沿平行于转子径向的第二方向移动的第二水平调整机构。
可选地，第一水平调整机构包括底座、第一导轨机构、第一驱动机构以及第一平台，第一导轨机构设置于底座上，第一平台滑动连接于第一导轨机构，第一驱动机构用于驱动第一平台沿第一导轨机构在第一方向上水平移动；第二升降机构固定于第一平台上，第二升降机构上固定有第二平台，第二升降机构驱动第二平台沿高度方向移动；第二水平调整机构包括第二导轨机构、第二驱动机构以及和第三平台，第二导轨机构设置于第二平台上，第三平台滑动连接于第二导轨机构，第二驱动机构用于驱动第三平台沿第二导轨机构在第二方向上水平移动；支撑块固定连接于第三平台。
优选地，装配岛的安装位置两侧分别设置有一转子调整机构；每一转子调整机构旁设置有一夹持机械手。
本实用新型通过在装配岛旁设置转子调整机构，并在转子调整机构旁设置夹持机械手，并利用采用控制系统控制承载有定子的托盘进入装配岛并将托盘滑动至所述安装位置、控制定位机构将承载有定子的所述托盘定位于所述安装位置、控制夹持机械手自动夹持端盖装入所述转子的端部、以及控制所述转子调整机构调整所述转子至与所述定子对中以便端盖装入定子中，可实现端盖的全自动化安装，无需人工调节操作，自动化程度高，节省人力、可以大大提高效率；此外，定位机构可实现对托盘二次定位于相应的安装位置，使得托盘及其承载的定子稳固定位于安装位置，便于转子装入定子后转子调整机构对转子的调整、以及夹持机械手进行端盖安装操作。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置的整体结构示意图；
图2是图1中装配岛的结构示意图；
图3是图1中托盘的结构示意图；
图4是图3中托盘从另一角度的示意图；
图5是图1中定位机构的结构示意图；
图6是图1中转子调整机构的示意图；
图7是本实用新型优选实施例的控制系统的结构框图。
附图标号说明：
1、电机；10、定子；11、转子；12、端盖；
2、装配岛；20、支撑梁；21、滚轮组；22、面板；23、缺口；
3、托盘；30、本体；31、滑板；32、第二定位部；33、第三定位部；
4、定位机构；40、底板；41、顶板；42、第一升降机构；43、第一定位部；44、导向柱；
5、转子调整机构；50、支撑块；51、第一水平调整机构；52、第二升降机构；53、第二水平调整机构；510、底座；511、第一导轨机构；512、第一驱动机构；513、第一平台；520、第二平台；531、第二导轨机构；532、第二驱动机构；533、第三平台；
6、夹持机械手；700、总控制系统；701、装配岛控制系统；702、定位机构控制系统；703、转子调整机构控制系统；704、夹持机械手控制系统；705、电机型号识别系统；706、端盖管理系统。
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实用新型。
参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置，适用于大中型电机1的端盖12安装，该装置包括：装配岛2、托盘3、定位机构4、转子调整机构5、夹持机械手6和控制系统。
参照图2，装配岛2用于滑动支承托盘3，装配岛2具有供端盖12安装操作的安装位置。具体地，装配岛2包括支撑梁20和固定于支撑梁20上的一对滚轮组21，滚轮组21上覆设有面板22，面板22的后段开设有供支撑梁20显露的缺口23，安装位置位于缺口23处。滚轮组21由动力驱动滚轮运行，托盘3在滚轮带动下从前段滑移至后段的安装位置处。
参照图3和图4，托盘3用于承载电机1的定子10。具体地，托盘3包括本体30、设置于本体30底部两侧的滑板31。本体30由型钢和钢板焊接而成。滑板31受滚轮组21滑动支承，并受滚轮的带动而在装配岛2上滑动至安装位置。本体30的上表面设置有用于固定定子10的第二定位部32，本体30底部于两个滑板31之间设置有第三定位部33。本优选实施例中，第二定位部32包括均匀布置于本体30上表面的四个锥销，且四个锥销的连线呈矩形，如此设置，使得托盘3与定子10之间的定位更加稳固。第三定位部33包括开设于本体30底部的定位孔。本优选实施例中，第三定位部33包括自所述本体30底部向下凸伸的定位板，定位孔开设于定位板上。优选地，本体30底部均匀布置有四个定位板，每个定位板上均开设有定位孔。
参照图5，定位机构4用于连接托盘3与装配岛2以将托盘3定位于安装位置。定位机构4设置于缺口23处，其包括底板40、顶板41和第一升降机构42。底板40固定于支撑梁20上。第一升降机构42的固定端连接于底板40，第一升降机构42的伸缩端支撑连接于顶板41。顶板41的上表面设置有第一定位部43，第一定位部43在第一升降机构42驱动顶板41向上运动时与第三定位部33对应配合固定。本实用新型的定位机构4可实现对托盘3二次定位于安装位置，使得托盘3及其承载的定子10稳固定位于安装位置，便于转子11装入定子10后转子调整机构5对转子11的调整、以及夹持机械手6进行端盖12安装操作。
可选地，第一升降机构42为气动升降机构、电动升降机构、液压升降机构中的任一种。
可选地，第一定位部43包括设置于顶板41上表面的锥销，锥销在第一升降机构42驱动顶板41向上运动时对应插入定位孔。本优选实施例中，顶板41上表面均匀布置有四个锥销，分别对应插入托盘3底部的四个定位孔，使得托盘3能够稳固定位于安装位置。
为了保证顶板41在第一升降机构42的驱动下上下运动的平稳性，定位机构4还包括设置于顶板41与底板40之间的导向柱44，导向柱44的一端固定于底板40，导向柱44的另一端活动穿设于顶板41。本优选实施例中，在顶板41和底板40之间均匀设置有四根导向柱44，顶板41上开设有四个孔，每根导向柱44的上端活动穿过对应的孔并可在孔内移动。通过设置导向柱44可实现引导顶板41平稳升降运动。
参照图6，转子调整机构5，设置于装配岛2的安装位置旁，用于对插入定子10的转子11进行支撑并调整转子11至与定子10对中。优选地，装配岛2的安装位置两侧分别设置有一转子调整机构5，分别支撑调整转子11的两个端部。转子调整机构5包括用于支撑转子11的端部的支撑块50、用于调节支撑块50沿平行于转子11轴向的第一方向移动的第一水平调整机构51、用于调节支撑块50沿高度方向移动的第二升降机构52、以及用于调节支撑块50沿平行于转子11径向的第二方向移动的第二水平调整机构53。
可选地，第一水平调整机构51包括底座510、第一导轨机构511、第一驱动机构512以及第一平台513，第一导轨机构511设置于底座510上，第一平台513滑动连接于第一导轨机构511，第一驱动机构512用于驱动第一平台513沿第一导轨机构511在第一方向上水平移动；第二升降机构52固定于第一平台513上，第二升降机构52上固定有第二平台520，第二升降机构52驱动第二平台520沿高度方向移动。第二水平调整机构53包括第二导轨机构531、第二驱动机构532以及和第三平台533，第二导轨机构531设置于第二平台520上，第三平台533滑动连接于第二导轨机构531，第二驱动机构532用于驱动第三平台533沿第二导轨机构531在第二方向上水平移动。支撑块50固定连接于第三平台533。
通过第一驱动机构512驱动第一平台513及以上部分水平移动、通过第二升降机构52驱动第二平台520带动第二平台520及以上部分沿高度方向移动、通过第二驱动机构532驱动第三平台533及以上部分沿第二方向水平移动，从而实现支撑块50沿上述各个方向的运动，最终实现对转子11在各个方向上的位置调整。
如图1中，夹持机械手6，位于转子调整机构5旁，用于夹持端盖12装入转子11的端部。本优选实施例中，每一转子调整机构5旁对应设置有一夹持机械手6。
本实用新型的控制系统，用于控制装配岛2承接承载有定子10的托盘3并将托盘3滑动至安装位置、控制定位机构4将承载有定子10的托盘3定位于安装位置、控制夹持机械手6自动夹持端盖12装入转子11的端部、以及控制转子调整机构5调整转子11至与定子10对中以便端盖12装入定子10中。
进一步地，参照图7，控制系统包括总控制系统700以及与总控制系统700相连的装配岛控制系统701、定位机构控制系统702、转子调整机构控制系统703和夹持机械手控制系统704、电机型号识别系统705和端盖管理系统706。
装配岛控制系统701用于控制装配岛2启动以承接承载有定子10的托盘3。定位机构控制系统702用于控制定位机构4对滑动至安装位置的托盘3进行定位。总控制系统700用于判断进入装配岛2的电机1的型号，并将对应的执行参数信息分别传递给转子调整机构控制系统703和夹持机械手控制系统704。转子调整机构控制系统703用于根据对应的执行参数信息控制转子调整机构5对装入定子10的转子11进行调整使其中心和定子10中心重合。夹持机械手控制系统704用于识别端盖12的型号并根据对应的执行参数信息将与电机1的型号对应的端盖12夹持装入转子11的端部。
本实用新型的控制系统还包括与总控制系统700相连的电机型号识别系统705。电机型号识别系统705包括设置于托盘3上的可擦写的射频识别芯片，以及设置于装配岛2下的射频识别装置。在装配的首道工位处将待装配的电机的型号输入可擦写的射频识别芯片，在装配岛2下的射频识别装置可以读取射频识别芯片中电机的型号，并将该型号信息传给总控制系统700。或者电机型号识别系统705也可以包括在托盘3或电机上设置对应电机型号的二维码，以及设置于装配岛2装端盖工序处的二维码识别装置，通过二维码识别装置识别该托盘3上电机定子的型号后传给总控制系统700，两种方式均可以实现电机型号的自动识别，并传递给总控制系统700进行存储和判断。
本实用新型的控制系统还包括与总控制系统700相连的端盖管理系统706。在装配前端盖摆放在装端盖工序旁，每种端盖的信息通过端盖管理系统706输入，端盖管理系统706用于记录端盖的型号、端盖的位置信息、夹持机械手6需要运动的路径信息，并将这些信息作为与夹持机械手控制系统704对应的执行参数信息传递给总控制系统700存储。
每种型号的电机在装端盖工序前，需事先调好转子调整机构5的位置参数，包括调节支撑块50沿平行于转子11轴向的第一方向移动的距离参数、用于调节支撑块50沿高度方向移动的距离参数、以及用于调节支撑块50沿平行于转子11径向的第二方向移动的距离参数，这些参数调整好后可以使转子和定子实现对中，将这些参数作为与转子调整机构控制系统703对应的执行参数信息存储在总控制系统700中，下次是该型号系统直接调用即可。每种规格的电机在装端盖工序之前，转子调整机构5的相关机构需回原点(即归零)。本实用新型的用于岛式装配线的电机端盖自动安装装置，其自动安装端盖12的过程大致如下：
在承载有电机1定子10的托盘3进入装配岛2后，总控制系统700向装配岛控制系统701发出指令，装配岛控制系统701控制装配岛2启动以承接承载有定子10的托盘3。
在滚轮的带动下托盘3滑动至安装位置，此时，总控制系统700向定位机构控制系统702发出指令，定位机构控制系统702控制定位机构4对托盘3进行二次定位。具体地，定位机构控制系统702控制第一升降机构42启动，推动顶板41向上运动，使得第一定位部43与托盘3底部的第三定位部33配合实现托盘3的二次定位。
接着，电机型号识别系统705识别电机的型号并传递给总控制系统700，总控制系统700自动判断电机1的型号，并将电机1对应的执行参数信息分别传递给转子调整机构控制系统703和夹持机械手控制系统704。
夹持机械手控制系统704控制夹持机械手6自动夹持与电机1型号应型号的端盖12装入转子11的端部。转子调整机构控制系统703根据对应的执行参数信息控制转子调整机构5对转子11的两端进行调整，使得转子11与定子10对中，以便于端盖12装入定子10中。具体地，通过启动第一驱动机构512、第二升降机构52和第二驱动机构532中至少一个来调整支撑块50的位置，从而调整转子11在水平方向和/或垂直高度方向运动，使得转子11与定子10悬空保持一定的水平和垂直间隙，从而保证端盖12能够顺利装入定子10中。
本实用新型可实现端盖12的全自动化安装，无需人工调节操作，自动化程度高，节省人力、可以大大提高效率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。