本发明涉及自动化设备领域，特别是指一种转子铁芯热套转轴设备。
背景技术：
电机转子转轴是电机的关键部件之一。现有的转子铁芯热套转轴冷却技术中主要有人工插轴和多设备分工插轴，对于人工插轴，是将没有铆紧的铁芯放入相应的加热平台上的定位治具，再利用加热机构加热，当到达预定温度后手动操作将压紧工装压紧到位进行插轴，插轴后转移转子至指定散热区散热；该插轴方式中高温产生的热辐射影响操作员的身体健康，并在操作中存在巨大的安全隐患，且作业效率低。对于多设备分工序压轴，加热，压紧，压轴，冷却四个工序分别进行，作业成本高，占用面积大且作业效率低。
技术实现要素：
为解决现有技术中转子铁芯热套转轴冷却技术中多个工序需要多个设备，且多个设备之间没有配套使用的问题。本发明提出一种转子铁芯热套转轴设备。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种转子铁芯热套转轴设备，包括：机架、加热机构、定位机构、压轴机构、控制面板、冷却机构和机械手，所述加热机构的加热顶升装置和加热装置上下相对配合设置，分别放置在所述机架的底座和支架上，加热顶升装置上升至预定位置用于定位转子铁芯，加热装置下降用于将转子铁芯加热至指定温度，且完成加热工序后均复位；
所述定位机构的压紧装置和定位装置上下配合设置，分别设置在机架的底座和支架上，所述机械手将加热后的转子铁芯放置在定位装置上，定位装置与压紧装置配合将转子铁芯压紧定位；
所述压轴机构设置在机架的支架上，压轴机构位于压紧装置的上方，并与压紧装置相应配合设置；所述机械手将转子转轴移载在压轴机构上，压轴机构将转子转轴与定位的转子铁芯压紧用于完成压轴工序；
所述机械手将完成压轴的转子铁芯移载至冷却机构内冷却；
所述控制面板与加热机构、定位机构、压轴机构、冷却机构和机械手均电连接；
所述定位装置底部设置有用于升降定位装置的顶升装置，所述定位装置包括定位气缸、定位杆、一对隔板和四个螺杆，所述定位气缸设置在顶升装置上；定位杆与定位气缸的活塞杆连接，并穿过机架底座的顶部，且定位杆与未加热的转子铁芯直径一致；每个隔板的四个角设置有四个螺孔，四个螺杆的两端分别与一对隔板拧接以使一对隔板之间形成空腔，一对隔板上同轴设置有与定位杆间隙配合的通孔，底部的隔板设置在机架底座的顶部，定位气缸驱动定位杆依次通过一对隔板向上伸出，定位杆延伸出顶部隔板的长度用于使加热后的转子铁芯放置在顶部隔板上；在转子转轴竖直插入加热后的转子铁芯时，定位气缸驱动定位杆下降。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述加热机构的加热顶升装置包括水平安装板、推板、四个竖直导柱、加热顶升气缸和四个定位凸，加热顶升气缸固定在水平安装板的中心位置处；水平安装板固定在机架的底座内；四个竖直导柱均匀设置在水平安装板上并位于加热顶升气缸的外周；推板上设置有四个套孔，推板的四个套孔套在四个竖直导柱上并与加热顶升气缸的活塞杆连接，且推板的顶部沿坐标轴线对称的设置有若干组定位槽，每组四个定位槽形成一个圆环状；一个定位凸嵌入在一个定位槽内，四个定位凸嵌入在位于一个圆环状内的四个定位槽内，用于卡紧待加热的转子铁芯；每个定位凸的径向均匀设置有若干个小孔；
加热顶升气缸上设置有与控制面板电连接的第一气压电磁阀和第一压力传感器，控制面板根据第一压力传感器检测到的加热顶升气缸的压力信号驱动第一气压电磁阀，用以控制加热顶升气缸的活塞杆的运动速度和开闭。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述加热机构的加热装置包括顶部安装板、底部安装板、升降气缸、加热线圈、四个导杆、四个导套和测温传感器，升降气缸设置在顶部安装板的底侧的中部；顶部安装板设置在机架的顶板上；四个导杆位于升降气缸的外部并均匀设置在顶部安装板的底侧；一个导套设置在一个导杆上，四个导套与底部安装板连接；底部安装板的顶侧与升降气缸的活塞杆通过浮动接头连接；加热线圈设置在底部安装板的底侧，加热线圈的螺旋状形成一个圆柱状，用于将待加热的转子铁芯包围；测温传感器设置在底部安装板的底侧；
升降气缸上设置有与所述控制面板电连接的第二气压电磁阀和第二压力传感器，控制面板根据第二压力传感器检测到升降气缸的压力信号驱动第二气压电磁阀，用以控制升降气缸的活塞杆的运动速度和关启时间；
所述加热线圈的外侧设置有隔热壳，隔热壳的外侧为圆柱形，内侧从顶端至底端呈倒锥形状，且从内侧的顶端至底端设置有螺旋状的内凹的槽体。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述压紧机构的压紧装置包括机构底板、导轨、l型板体、压紧板、加固弧环、长槽定位销和压紧气缸，机构底板设置在远离所述加热装置的定位装置的一侧的所述支架上，并竖直固定在支架的侧部；导轨沿着竖直方向设置在机构底板上；压紧气缸倒置在机架的顶板上，压紧气缸的活塞杆与压紧板通过浮动接头连接；压紧板与l型板体的水平板面的顶部连接，l型板体的竖直板面设置在导轨上并与导轨配合连接；所述l型板体的水平板面的外端部上具有多半弧形的通孔，并在通孔的外周设置有连接孔，且该通孔与转子转轴间隙配合，该l型板体的通孔与所述定位装置的定位杆同轴设置；所述加固弧环的内径与所述l型板体的通孔的内径一致，并同轴设置，且所述加固弧环上设置有与所述l型板体的连接孔相对应的连接孔；所述长轴定位销依次通过加固弧环和l型板体固定；
所述压紧气缸上设置有与控制面板电连接的第三气压电磁阀和第三压力传感器，控制面板根据第三压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第三气压电磁阀，用以控制压紧气缸的活塞杆的运动速度和关启时间；
所述压紧板包括一对梯形板体和一个水平板体，一个水平板体设置在一对梯形板体的上底边处，一对梯形板体的下底边设置在l型板体的水平板面上，一对梯形板体的垂直边设置在l型板体的竖直板面上，该水平板体与所述压紧气缸的活塞杆通过浮动接头连接。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述压轴机构包括压轴气缸、转轴夹紧机构、压轴安装板、浮动压头和压轴推板，
压轴气缸设置在压轴安装板上，压轴安装板设置在所述机架的顶架上，压轴气缸通过机架的顶板向下延伸；压轴推板与压轴气缸的驱动端连接，压轴推板位于机架顶板下方；浮动压头与压轴推板连接，转轴夹紧机构与浮动压头连接，压轴气缸转轴夹紧机构位于所述l型板体的通孔的上方，且转轴夹紧机构的轴心与所述l型板体的水平板面的通孔同轴设置；
所述压轴气缸上设置有与控制面板电连接的第四气压电磁阀和第四压力传感器，控制面板根据第四压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第四气压电磁阀，用以控制压轴气缸的活塞杆的运动速度以及关启时间。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述加热装置上设置有限位机构，其包括限位挡块、限位气缸和限位杆，限位挡块固定在所述加热装置的底部安装板上，限位挡块上具有限位孔；限位气缸倒置在机架的支架上，限位气缸的活塞杆朝下；限位杆为l型杆体，限位杆的竖直部与限位气缸的活塞杆通过浮动接头连接，水平部与所述限位孔配合，限位杆插入限位孔内，同时限定底部安装板的位置；
所述限位气缸上设置有与控制面板电连接的第五气压电磁阀和第五压力传感器，控制面板根据第五压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第五气压电磁阀，用以控制限位气缸的活塞杆的运动速度以及关启时间。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述加热装置上设置有油雾过滤机构。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述机架的架体外侧设置有红外检测报警装置，用于检测周围的障碍物并发出报警提示。
优选的是，所述的转子铁芯热套转轴设备中，所述压轴机构上设置有防掉落机构，防掉落机构包括防掉落气缸、防掉落挡块和防掉落杆，防掉落气缸设置在机架顶板底侧，防掉落挡块设置在压轴推板上，防掉落杆与防掉落气缸的活塞杆连接，并与防掉落挡块可拆卸的活动连接；
所述防掉落气缸上设置有与控制面板电连接的第六气压电磁阀和第六压力传感器，控制面板根据第六压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第六气压电磁阀，用以控制防掉落气缸的活塞杆的运动与压轴气缸的活塞杆的运动保持一致。
本发明的有益效果为：本发明的转子铁芯热套转轴一体设备，集加热、压紧、压轴和冷却为一体，作业成本低且占用面积小，一体设备配合使用，提高精度；本发明的定位机构利用定位装置和压紧装置配合定位，定位装置通过顶升装置调节整体的高度，定位装置上的定位杆与转子铁芯配合定位，再利用压紧装置完成定位，提高转子铁芯的定位精度；在压轴过程中，定位装置的定位杆通过定位气缸拉出转子铁芯，在转子铁芯与转子转轴配合的过程中，转子铁芯与转子转轴始终保持同轴配合，提高转子铁芯与转子转轴转配的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种转子铁芯热套转轴一体设备的正面结构示意图；
图2为一种转子铁芯热套转轴一体设备的背面结构示意图；
图3为图1所示a处放大的压紧装置和压轴机构的结构示意图。
图中：
1、机架；2、加热机构；3、定位机构；4、压轴机构；5、控制面板；6、防掉落机构；7、顶升装置；8、冷却机构；11、底座；12、支架；21、加热顶升装置；22、加热装置；31、压紧装置；32、定位装置；33、机构底板；34、导轨；35、l型板体；36、压紧板；37、加固弧环；38、长槽定位销；39、压紧气缸；41、压轴气缸；42、转轴夹紧机构；43、压轴推板；44、浮动压头。具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
实施例：如图1和图2所示的一种转子铁芯热套转轴设备，包括：机架1、加热机构2、定位机构3、压轴机构4、控制面板5和机械手。加热机构2的加热顶升装置21和加热装置22上下相对配合设置，分别放置在机架1的底座11和支架12上；定位机构3的压紧装置31和定位装置32上下配合设置，分别设置在机架1的底座11和支架12上；压轴机构4设置在机架1的支架12上，压轴机构4位于压紧装置31的上方，并与压紧装置31相应配合设置；机械手用于移载物件，控制面板5与加热机构2、定位机构3、压轴机构4、冷却机构8和机械手均电连接，用于总体控制加热机构2、定位机构3、压轴机构4、冷却机构8和机械手。机械手将转子铁芯放置在加热顶升装置上定位，加热装置下降至预定位置，加热顶升装置上升至能够完全加热转子铁芯的位置处，加热装置将转子铁芯加热至指定温度，加热工序完成后加热装置和加热顶升装置复位；机械手将加热后的转子铁芯放置在定位装置上，定位装置与压紧装置配合转子铁芯压紧定位；机械手将转子转轴移载在压轴机构上，压轴机构将转子转轴与定位后的转子铁芯压紧；机械手将完成压轴的转子铁芯移载至冷却机构内冷却，最后将冷却完成后的转子铁芯和转子转轴移出冷却装置。
定位装置32底部设置有用于升降定位装置的顶升装置7，定位装置32包括定位气缸、定位杆、一对隔板和四个螺杆，定位气缸设置在顶升装置上，定位杆与定位气缸的活塞杆连接，并穿过机架底座的顶部，且定位杆与未加热的转子铁芯直径一致；每个隔板的四个角设置有四个螺孔，四个螺杆的两端分别与一对隔板拧接以使一对隔板之间形成空腔，一对隔板上同轴设置有与定位杆间隙配合的通孔；底部的隔板设置在机架底座的顶部，定位气缸驱动定位杆依次通过一对隔板向上伸出。定位杆与未加热的转子铁芯直径一致，定位杆延伸出顶部隔板的长度用于使加热后的转子铁芯放置在顶部隔板上，加热后膨胀的转子铁芯与定位杆配合，定位杆与转子铁芯配合的长度只需将转子铁芯竖直在隔板上即可，再通过压紧装置压紧定位，避免影响定位杆脱离转子铁芯；在转子转轴竖直插入加热后的转子铁芯时，定位气缸驱动定位杆下降，空腔内的高度可以容纳套出转子铁芯的底端的转轴。本发明的定位装置与压紧装置配合，精准完成转子铁芯的定位。
加热机构2的加热顶升装置21包括水平安装板、推板、四个竖直导柱、加热顶升气缸和四个定位凸，加热顶升气缸固定在水平安装板的中心位置处，加热顶升气缸上设置有与控制面板电连接的第一气压电磁阀和第一压力传感器，控制面板根据第一压力传感器检测到的加热顶升气缸的压力信号驱动第一气压电磁阀，用以控制加热顶升气缸的活塞杆的运动速度和开闭；水平安装板固定在机架的底座内；四个竖直导柱均匀设置在水平安装板上并位于加热顶升气缸的外周；推板上设置有四个套孔，推板的四个套孔套在四个竖直导柱上并与加热顶升气缸的活塞杆连接，且推板的顶部沿坐标轴线对称的设置有若干组定位槽，每组四个定位槽形成一个圆环状；一个定位凸嵌入在一个定位槽内，四个定位凸嵌入在位于一个圆环状内的四个定位槽内，用于卡紧待加热的转子铁芯；每个定位凸的径向均匀设置有若干个小孔，用于快速均匀的加热被阻挡的转子铁芯。待加热的转子铁芯放置在推板的四个定位凸中间，四个定位凸锁紧定位；四个定位凸的位置根据转子铁芯的外径进行调整，推板上的定位槽不影响转子铁芯的水平放置。
加热机构2的加热装置22包括顶部安装板、底部安装板、升降气缸、加热线圈、四个导杆、四个导套和测温传感器，升降气缸设置在顶部安装板的底侧的中部；顶部安装板设置在机架的顶板上；四个导杆位于升降气缸的外部并均匀设置在顶部安装板的底侧；一个导套设置在一个导杆上，四个导套与底部安装板连接；底部安装板的顶侧与升降气缸的活塞杆通过浮动接头连接；加热线圈设置在底部安装板的底侧，加热线圈的螺旋状形成一个圆柱状，用于将待加热的转子铁芯包围；测温传感器设置在底部安装板的底侧；升降气缸上设置有与所述控制面板电连接的第二气压电磁阀和第二压力传感器，控制面板根据第二压力传感器检测到升降气缸的压力信号驱动第二气压电磁阀，用以控制升降气缸的活塞杆的运动速度和关启时间；加热线圈的外侧设置有隔热壳，隔热壳的外侧为圆柱形，内侧从顶端至底端呈倒锥形状，且从内侧的顶端至底端设置有螺旋状的内凹的槽体，既能隔热，又可以储热，将热能量集中在隔热壳内部，加快加热速度。
如图3所示的定位机构3的压紧装置31包括机构底板33、导轨34、l型板体35、压紧板36、加固弧环37、长槽定位销38和压紧气缸39，机构底板33设置在远离加热装置22的定位装置32的一侧的支架12上，并竖直固定在支架的侧部；导轨34沿着竖直方向设置在机构底板33上；压紧气缸39倒置在机架的顶板上，压紧气缸39的活塞杆与压紧板36通过浮动接头连接；压紧板36与l型板体35的水平板面的顶部连接，l型板体35的竖直板面设置在导轨34上并与导轨33配合连接；l型板体35的水平板面的外端部上具有多半弧形的通孔，并在通孔的外周设置有连接孔，且该通孔与转子转轴间隙配合，该l型板体的通孔与定位装置32的定位杆同轴设置；加固弧环的内径与l型板体的通孔的内径一致，并同轴设置，且加固弧环上设置有与l型板体的连接孔相对应的连接孔；长轴定位销依次通过加固弧环和l型板体固定；压紧装置的结构设计便于使压紧装置31与压轴机构配合，压紧装置的l型板体作为定位装置的压紧面，加固弧环作为压轴机构的压紧面。压紧气缸上设置有与控制面板电连接的第三气压电磁阀和第三压力传感器，控制面板根据第三压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第三气压电磁阀，用以控制压紧气缸的活塞杆的运动速度和关启时间；压紧板36包括一对梯形板体和一个水平板体，一个水平板体设置在一对梯形板体的上底边处，一对梯形板体的下底边设置在l型板体的水平板面上，一对梯形板体的垂直边设置在l型板体的竖直板面上，该水平板体与压紧气缸的活塞杆通过浮动接头连接。压紧板的结构设计，既增加架压紧板结构的稳定性，又避免与压轴机构的干涉。
如图3所示的压轴机构4包括压轴气缸41、转轴夹紧机构42、压轴推板43、浮动压头44和压轴安装板45，压轴气缸41设置在压轴安装板42上，压轴安装板42设置在机架1的顶架上，压轴气缸41通过机架1的顶板向下延伸；压轴推板43与压轴气缸41的驱动端连接；浮动压头44与压轴推板43连接，转轴夹紧机构与浮动压头连接，转轴夹紧机构42位于l型板体的通孔的上方，且转轴夹紧机构42的轴心与l型板体的水平板面的通孔同轴设置；压轴气缸上设置有与控制面板电连接的第四气压电磁阀和第四压力传感器，控制面板5根据第四压力传感器检测到的压紧气缸的压力信号驱动第四气压电磁阀，用以控制压轴气缸的活塞杆的运动速度以及关启时间。
在加热装置22上设置有限位机构，限位机构包括限位挡块、限位气缸和限位杆，限位挡块固定在底部安装板上，限位挡块上具有限位孔；限位气缸倒置在机架的支架上，限位气缸的活塞杆朝下；限位杆为l型杆体，限位杆的竖直部与限位气缸的活塞杆通过浮动接头连接，水平部与限位孔配合，限位杆插入限位孔内，同时限定底部安装板的位置。
在加热装置22上设置有油雾过滤机构。油雾过滤机构适合用于本发明的加热装置上即可。机架的架体外侧设置有红外检测报警装置，用于检测周围的障碍物并发出报警提示，提高安全性能。
在压轴机构4上设置有防掉落机构6，防掉落机构包括防掉落气缸、防掉落挡块和防掉落杆，防掉落气缸设置在机架顶板底侧，防掉落挡块设置在压轴推板上，防掉落杆与防掉落气缸的活塞杆连接，并与防掉落挡块可拆卸的活动连接。防掉落机构的防掉落气缸的活塞杆随着压轴机构的压轴推板的运动而运动，防止压轴机构掉落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。