一种转子自动装框机及转子自动装框方法与流程

本发明涉及一种转子自动装框机及转子自动装框方法，属于机械技术领域。

背景技术：

目前在铁壳和塑封电机中使用的铸铝鼠笼转子铁芯在装配前需要对其外圆端面进行倒角，然后使用提升机将其送至倒角机，倒角后的转子进入转子周转筐。已倒角的和尚未倒角的转子被放入转子周转框中时都是杂乱无章的，不容易计数。生产计划部门安排生产过程中要量化计数以便安排生产，因此压铸转子生产部门必须人工逐一计数装框，费时费力，生产效率低下。此外，转子表面也容易相互碰撞产生凹坑，造成不良产品。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种转子自动装框机及转子自动装框方法，以解决现有转子装框过程中容易碰撞产生缺陷，以及装入转子周转筐中的转子杂乱无章需人工计数，生产效率低的问题。

本发明目的通过以下技术方案实现：

本发明一方面提供一种转子自动装框机，其特征在于，包括进料槽、转子整列导正装置、转子列移载装置、转子周转筐、电器控制装置，其中，

所述进料槽连接至所述转子整列导正装置，单个转子通过所述进料槽进入所述转子整列导正装置；

所述转子整列导正装置用于将多个转子导正并排列成转子列；

所述转子列移载装置用于将所述转子列移入所述转子周转框进行码垛；

所述电器控制装置用于控制所述转子整列导正装置和转子列移载装置进行动作。

优选地，所述转子整列导正装置包括导正槽、推转子驱动装置(包含转子推板)、限位装置，其中，

所述推转子驱动装置设置在所述导正槽的一端，用于驱动所述转子推板将进入所述导正槽的单个转子逐一推向所述限位装置；

所述限位装置设置在所述导正槽另一端，用于限定整列转子的位置。

优选地，所述转子整列导正装置还包括永久磁铁，所述永久磁铁设置在所述导正槽下方，用于吸附转子防止转子歪斜。

优选地，所述转子整列导正装置还包括接近开关，所述接近开关安装在所述导正槽下方接近所述限位装置处，用于检测转子列最前端转子是否到位。

优选地，所述导正槽与所述转子的接触面为适于承托圆形转子的V形面。

优选地，所述进料槽从入口端至出口端具有向下的倾斜角度，所述倾斜角度适于使转子从所述进料槽出口端自动滚入所述导正槽。

优选地，所述转子整列导正装置还包括光电开关，其设置在所述导正槽下方接近于所述进料槽出口端的位置，用于检测是否有转子滚入所述导正槽。

优选地，所述转子推板为长方体结构，其端面适于向前推动进入导正槽的转子，其侧面适于在推动转子的过程中阻挡下一个转子进入导正槽。

优选地，所述转子列移载装置包括电磁铁、Z轴移动组件、X轴移动组件，其中，

所述电磁铁用于吸附转子列，固定至所述Z轴移动组件；

所述Z轴移动组件适于带动所述电磁铁上下移动；

所述X轴移动组件适于带动所述Z轴移动组件和所述电磁铁水平移动。

优选地，所述Z轴移动组件包括Z轴伺服电机、滚珠丝杠、Z轴滑台、Z轴直线导轨、Z轴导轨固定板，其中，所述Z轴伺服电机通过滚珠丝杠带动所述Z轴滑台沿所述Z轴直线导轨上下移动；所述Z轴直线导轨固定在所述Z轴导轨固定板上。

优选地，所述电磁铁通过电磁铁安装架连接至所述Z轴滑台。

优选地，所述X轴移动组件包括X轴伺服电机、驱动齿轮、X轴滑台、齿条、X轴直线滑轨，其中，所述X轴伺服电机固定在所述X轴滑台上；所述X轴伺服电机通过所述驱动齿轮沿所述齿条水平移动，进而带动所述X轴滑台沿所述X轴直线滑轨水平移动。

优选地，所述X轴滑台上设置通孔，所述Z轴滑台适于穿过所述通孔上下移动，带动所述电磁铁上下移动；所述Z轴导轨固定板通过固定架固定在所述X轴滑台上；所述X轴滑台带动所述Z轴移动组件水平移动。

优选地，所述电磁铁与转子列接触面为V形表面。

优选地，所述转子周转筐底面用角铁分割为沿X轴方向分布的N个宽度相等的区域，每个区域能够摆放一排转子列。

优选地，所述转子自动装框机还包括机架，所述机架包括横向框架和竖向框架，其中，

所述竖向框架设置在所述横向框架下方；

所述X轴移动组件设置在所述横向框架上方，所述齿条和所述X轴直线滑轨安装在所述横向框架上；

所述转子整列导正装置设置在所述横向框架下方，所述导正槽通过固定板固定在所述竖向框架上。

优选地，在所述竖向框架上设置转子周转筐定位板和锁紧装置，其中，所述转子周转筐定位板用于从两侧对所述转子周转筐进行定位；所述锁紧装置用于将所述转子周转筐固定在所述竖向框架上。

本发明另一方面提供一种转子自动装框方法，使用如上所述的任意一种转子自动装框机，由电器控制装置控制进行如下步骤：

步骤1：将空的转子周转筐放置于预定位置；

步骤2：转子经由进料槽出口端自动滚入转子整列导正装置；

步骤3：转子整列导正装置对转子进行导正排列形成转子列；

步骤4：转子列移载装置将已导正的转子列移入转子周转筐进行码垛。

优选地，当所述转子整列导正装置包括导正槽、光电开关、推转子驱动装置、转子推板、限位装置、接近开关时，转子经由进料槽出口端自动滚入所述导正槽，所述步骤3包括：

步骤301：光电开关检测有料信号，推转子驱动装置驱动转子推板向前推动转子，行程大于转子厚度，转子被推离进料槽出口端的范围；

步骤302：推转子驱动装置带动转子推板返回初始位置等待；

步骤303：下一个转子自动滚入导正槽，重复步骤301至步骤302，转子被逐个推向限位装置并形成转子列；

步骤304：接近开关检测到有料信号后，限位装置将转子列向导正槽中间推动，使排在第一位的转子处于预定位置。

优选地，当所述转子移载装置包括电磁铁、Z轴移动组件、X轴移动组件时，所述步骤4包括：

步骤401：Z轴移动组件带动电磁铁下降至已导正的转子列正上方；

步骤402：电磁铁与转子列中各转子外表面接触，电磁铁通电产生磁力吸附转子列；

步骤403：Z轴移动组件带动电磁铁，进而带动转子列上升至预定高度；

步骤404：X轴移动组件带动Z轴移动组件和电磁铁水平移动，将转子列移动至转子周转筐上方预定位置；

步骤405：Z轴移动组件下降至转子周转筐内预定位置；

步骤406：电磁铁断电，将转子列放入转子周转筐内进行码垛。

优选地，当所述Z轴移动组件包括Z轴伺服电机、滚珠丝杠、Z轴滑台、Z轴直线导轨时，在所述步骤401、步骤403、步骤405中，由所述Z轴伺服电机通过滚珠丝杠带动所述Z轴滑台沿Z轴直线导轨上升或下降，进而带动固定在所述Z轴滑台上的电磁铁及被所述电磁铁吸附的转子列上升或下降。

优选地，当所述X轴移动组件包括X轴伺服电机、驱动齿轮、X轴滑台、齿条、X轴直线滑轨时，在所述步骤404中，由所述X轴伺服电机通过驱动齿轮沿齿条方向转动，进而带有所述X轴滑台沿所述X轴直线滑轨水平移动，Z轴移动组件和电磁铁通过与所述X轴滑台固定的部件与所述X轴滑台一起水平移动。

优选地，所述方法还包括：

步骤5：Z轴移动组件上升至最高位置，X轴移动组件将Z轴移动组件和电磁铁移动至导正槽正上方，转子自动装框机恢复起始位置，进入对下一组转子的导正、移动和码垛。

优选地，所述码垛采用二维码垛方式，其中：

在奇数层中码垛N排转子列，相邻两个转子列之间具有大于转子直径的间距；

在偶数层中码垛N-1排转子列，偶数层中的转子列的位置在奇数层中的相邻转子列之间。

本发明提供的上述转子自动装框机和方法能够满足产品自动化生产需求，减少人员参与，降低人为因素造成的不良产品率，提高了产品品质，实现了减员增效。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例提供的转子自动装框机立体示意图。

图2是本发明实施例提供的转子自动装框机立体分解示意图。

图3是本发明实施例提供的转子自动装框机主视示意图。

图4是图3中所示A部放大示意图。

图5是本发明实施例提供的转子自动装框机俯视示意图。

图6是本发明实施例提供的转子自动装框机部分结构俯视示意图。

图7是本发明实施例提供的转子自动装框机左视示意图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的转子自动装框机整体上如图1中所示。图2的立体分解图更清楚地显示了本实施例提供的转子自动装框机的各个部件。如图所示，转子自动装框机包括进料槽1、转子整列导正装置、转子列移载装置、转子周转筐18、电器控制装置5、机架17和底板。底板焊接在竖向框架底面，和地面接触主要用于放置转子周转筐。

转子自动装框机各个部件的动作主要通过电器控制装置来控制，特别是控制转子整列导正装置和转子列移载装置的动作。

进料槽1连接至转子整列导正装置，单个转子3通过进料槽1进入转子整列导正装置。如图3所示，进料槽1从入口端至出口端具有向下的倾斜角度，所述倾斜角度适于使转子3从进料槽1的出口端自动滚入导正槽22。

转子整列导正装置用于将多个转子3导正并排列成转子列。转子整列导正装置包括导正槽22、推转子驱动装置2(包含转子推板28)、限位装置19、转子阻挡板25。

如图1中所示，推转子驱动装置2设置在导正槽22的一端，限位装置19设置在导正槽22的另一端。推转子驱动装置2带动转子推板28将进入导正槽22的单个转子3逐一推向限位装置19。限位装置19在导正槽另一端限定排列好的转子列的位置。

如图4中所示，导正槽22与转子的接触面为适于承托圆形转子的V形面；转子整列导正装置还包括永久磁铁24，永久磁铁24设置在导正槽22下方，用于吸附转子防止转子歪斜。在导正槽22相对于进料槽的另一侧设置了转子阻挡板25，以防止转子从导正槽22的另一侧滚出。转子推板28为长方体结构，其端面适于向前推动进入导正槽的转子，其侧面适于在推动转子的过程中阻挡下一个转子进入导正槽。

如图7中所示，转子整列导正装置还包括光电开关23和接近开关26。光电开关23设置在导正槽22下方接近于进料槽出口端的位置，用于检测是否有转子滚入所述导正槽。接近开关26安装在导正槽22下方接近限位装置19处，用于检测转子列最前端转子是否已到位，即转子数量是否已足够，以保证最前端的第一个转子端面与电磁铁4的端面齐平。

转子列移载装置用于将转子列移入转子周转框18中进行码垛。如图2中所示，转子列移载装置整体上包括电磁铁4、Z轴移动组件和X轴移动组件。

电磁铁4用于吸附住转子列，通过电磁铁固定架固定至Z轴移动组件，可以随Z轴移动组件上下移动和左右移动。优选地，电磁铁4与转子列相接触的接触面为V形表面，以适应圆形转子的外表面。

如图2中所示，Z轴移动组件包括Z轴伺服电机8、滚珠丝杠7、Z轴滑台11、Z轴直线导轨10、导轨固定板9、Z轴拖链，其中，Z轴伺服电机8通过联轴器连接滚珠丝杠7，通过滚珠丝,7带动Z轴滑台11沿Z轴直线导轨10上下移动；Z轴直线导轨10固定在导轨固定板9上，

如图2中所示，X轴移动组件包括X轴伺服电机12、驱动齿轮13、X轴滑台、齿条16、X轴直线滑轨14、X轴拖链，其中，X轴伺服电机12固定在X轴滑台上；X轴伺服电机2通过驱动齿轮13沿齿条16水平移动，进而带动X轴滑台沿X轴直线滑轨14水平移动。如图5中所示，X轴私服电机12设置在X轴滑台一侧，在X轴滑台中间部位开设通孔，可以使Z轴移动组件穿过上下移动。

Z轴拖链两端分别固定在X轴滑台上面和Z轴滑台侧面，它具有柔性弯曲功能并标准布线，电磁铁电源线、接近开关信号线和电源线均匀布置在拖链中防止弯曲时电缆刮伤磨损。X轴拖链一端固定在X轴滑台背面，另一端固定在机架拖链槽中，它具有柔性弯曲功能并标准布线，X和Y轴伺服电机信号和电源线、电磁铁电源线和接近开关信号线均匀布置在拖链中防止弯曲时刮伤磨损。

Z轴导轨固定板9通过固定架固定在X轴滑台上，因此，X轴滑台可以带动Z轴移动组件水平移动。在X轴滑台上设置了通孔，Z轴滑台11可以穿过通孔上下移动，同时，电磁铁4固定在Z轴滑台上11上。因此Z轴滑台带动电磁铁4上下移动，X轴滑台带动Z轴移动组件和电磁铁一起水平移动。

为了实现二维码垛，使用角铁将转子周转筐18的底面分隔为沿X轴方向分布的N个宽度相等的区域，每个区域正好可以摆放一排转子列，如图6中所示。

机架17包括横向框架和竖向框架。竖向框架设置在横向框架下方，X轴移动组件设置在横向框架上方，如图5所示，齿条16和X轴直线滑轨27均安装在横向框架上，而且在前后两侧的横向框架上均设置了齿条和X轴执行滑轨；转子整列导正装置设置在横向框架下方，导正槽22通过固定板固定在竖向框架上。

此外，在所述竖向框架上设置转子周转筐定位板21和锁紧装置20，其中，所述转子周转筐定位板21用于从两侧对转子周转筐18进行定位；锁紧装置20用于将转子周转筐18固定在竖向框架上。

上述实施例提供的转子自动装框机能够对接自动化转子倒角机，实现转子自动上料，自动倒角，自动装框。首先：人工将空的转子周转框推进转子自动装框机机架中，由安装在机架上的锁紧装置锁紧。第二步：将鼠笼转子投放到转子自动提升机进料斗中、提升机提升链板向上运行，将转子以一定角度提升到出料槽，转子由提升机出料槽滚落到自动转子倒角机中倒角，倒角后的转子从倒角机出料槽自动滚出，并滚如转子自动装框机的进料槽。第三步：转子经进料槽正好滚落到整列导正槽中，推转子驱动装置(气缸)将转子逐个推向转子整列限位装置方向并排成一列，排在首位的转子被检测转子接近开关检测到后，Z轴伺服电机带动滚珠丝杠转动Z轴垂直滑台下降(Z轴垂直滑台和电磁铁直接连接)，V形电磁铁停在快要触碰到转子列的位置，电磁线圈通电，转子列被吸附。第四步：Z轴滑台上升到规定高度。第五步：X轴伺服电机驱动X轴滑台到程序设定位置进行码垛。

本发明实施例另一方面提供一种转子自动装框方法，使用如上所述实施例提供的转子自动装框机，由电器控制装置5来控制其他部件进行如下步骤：

步骤1：将空的转子周转筐18放置于预定位置；

步骤2：转子经由进料槽1的出口端自动滚入转子整列导正装置；

步骤3：转子整列导正装置对转子3进行导正排列形成转子列；

步骤4：转子列移载装置将已导正的转子列移入转子周转筐18进行码垛。

优选地，当转子整列导正装置包括导正槽22、光电开关23、推转子驱动装置2(包含转子推板28)、限位装置19、接近开关26时，转子3经由进料槽1出口端自动滚入导正槽22，所述步骤3包括：

步骤301：光电开关23检测有料信号，推转子驱动装置2驱动转子推板28向前推动转子3，行程大于转子厚度，转子被推离进料槽1出口端的范围；

步骤302：推转子驱动装置2带动转子推板28返回初始位置等待；

步骤303：下一个转子自动滚入导正槽22，重复步骤301至步骤302，转子被逐个推向限位装置19并形成转子列；

步骤304：接近开关检测到26转子接近信号后，限位装置19将转子列向导正槽22的中间推动一定距离，使排在第一位的转子处于预定位置，即使最前端的转子端面与上方的电磁铁3的前端对齐。

优选地，当所述转子移载装置包括电磁铁4、Z轴移动组件、X轴移动组件时，所述步骤4包括：

步骤401：Z轴移动组件带动电磁铁4下降至已导正的转子列正上方；

步骤402：电磁铁4与转子列中各转子外表面接触，电磁铁通电产生磁力吸附转子列；

步骤403：Z轴移动组件带动电磁铁4，进而带动转子列上升至预定高度；

步骤404：X轴移动组件带动Z轴移动组件和电磁铁4水平移动，将转子列移动至转子周转筐18上方预定位置；

步骤405：Z轴移动组件下降至转子周转筐18内预定位置；

步骤406：电磁铁4断电，将转子列放入转子周转筐18内进行码垛。

优选地，当Z轴移动组件包括Z轴伺服电机8、滚珠丝杠7、Z轴滑台11、Z轴直线导轨10时，在所述步骤401、步骤403、步骤405中，由Z轴伺服电机8通过滚珠丝杠7带动述Z轴滑台11沿Z轴直线导轨10上升或下降，进而带动固定在Z轴滑台11上的电磁铁4及被电磁铁4吸附的转子列上升或下降。

优选地，当X轴移动组件包括X轴伺服电机12、驱动齿轮13、X轴滑台、齿条16、X轴直线滑轨27时，在步骤404中，由X轴伺服电机12通过驱动齿轮13沿齿条16方向转动，进而带有X轴滑台沿X轴直线滑轨27水平移动，Z轴移动组件和电磁铁4通过与X轴滑台固定的部件与X轴滑台一起水平移动。

优选地，上述方法还可以包括步骤5：Z轴移动组件上升至最高位置，X轴移动组件将Z轴移动组件和电磁铁4移动至导正槽22正上方，转子装框机18恢复起始位置，进入对下一组转子的导正、移动和码垛。

优选地，所述码垛采用二维码垛方式，其中：

在奇数层中码垛N排转子列，相邻两个转子列之间具有大于转子直径的间距；

在偶数层中码垛N-1排转子列，偶数层中的转子列的位置在奇数层中的相邻转子列之间。

对于二位码垛方式举例说明如下：

转子周转框底面被角铁分割N个相等区域，方向沿X轴分布，每个区域正好放一排转子。第一层转子排列方式：第一排转子放入最靠近框壁的区域内，第二排转子在V形整列导正槽整中完成排列后，以同样步骤被送到转子周转框中临近于第一排转子附近，距离大于转子直径；此后的每排转子以同样间距排满第一层。第二层转子排列方式：由于转子外形是圆形，第二层的第一排转子无法放到第一层第一排的正上方，只能放到第一层中第一排和第二排之间，其外圆和这两排转子外圆相切，这样此排转子被放置后不会滚动，第二层第二排转子放到第一层第二排和第三排转子之间。如此类推，第二层第N-1排转子被放到第一层第N-1排和第N排转子之间。第三层转子排列方式：第三层第一排转子被放到框壁和第二层第一排转子之间，第三层第二排转子被放到第二层第一排转子和第二排转子之间，如此类推，直至第三层第N排转子被放到第二层第N-1排转子和框壁之间。依次类推码垛剩余层的转子。排列规律：第二层转子摆放和第一层转子交错摆放，偶数层和奇数层交错排放，且偶数层比奇数层少一排，转子周转框被放满为止，这就是二维码垛的原理。如此，转子周转框中转子的数量能够被准确统计出来。

在其他方法实施例中，转子由进料槽滚落到整列导正槽，永久磁铁吸附转子防止转子位置歪斜，其端面正与整列导正槽方向垂直，正下方检测转子光电开关检测有料信号，转子推板可以开始推动转子，行程大于转子厚度，转子被推离进料槽进料口范围之外即可。推转子推板是68x48x36毫米的长方体，它侧面正好阻挡下一个转子滚落到V形整列导正槽中，推转子推板起始位置是其端面刚好离开进料槽的出口范围，其端面正好位于V形整列导正槽正上方。转子到位后气缸随即返回等待，下一个转子就可以滚到V形整列导正槽中。如此反复，转子推板逐个将转子推向中间位置。整列后转子排成一排，这排转子被推向另一端的限位装置(气缸)附近后，转子整列限位装置附近的接近开关有信号后，限位装置将这排转子推回中间一定距离，保证排在第一位的转子端面和用于吸附转子的电磁铁端面平齐，限位装置回位。如此完成一定长度的转子的排列，长度和电磁铁长度一样。在限位装置回位后，Z轴伺服电机带动Z轴滑台下降，Z轴滑台是连接Z轴直线滑轨、滚珠丝杠和电磁铁安装架的焊接组件。V形电磁铁(V形是针对转子外圆定位特别设计的)降到转子正上方，磁铁两V形面和转子外圆面接触，电磁铁通电产生磁力吸附转子，Z轴滑台和电磁铁上升规定高度，X轴伺服电机带动齿轮在齿条方向转动，整个Z轴移动组件水平移动，转子被移到转子周转框规定位置上方停止，Z轴移动组件下降到转子周转筐底层位置，电磁铁断电，此排转子被放下底层第一排设定位置，Z轴滑台上升到最高位置，X轴滑台移动到V形整列导正槽正上方等待，回到装框机起始位置。

上述转子自动装框机和方法能够实现转子直接从自动倒角机滚到装框机进料槽、滚到V形整列导正槽中进行有序排列，然后由电磁铁通电吸附移走。每次移送一列转子到转运框中由二维伺服输送机构按照一定规律进行排列，自动计数，最终达成整框装满。所述转子装框机和方法减少了人工码垛，降低了人为因素造成的不良产品和生产效率低下。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本发明权利要求所涵盖。