偏心轴承偏心距影像找正及压装系统的制作方法

本发明涉及马达组装技术领域，尤其是一种用于马达转子输出轴上偏心轴承的偏心距影像找正系统。

背景技术：

目前，各种类型的马达已经应用到了各大领域。在马达转子输出轴上安装的偏心轴承与轴的相对位置直接影响到了一个马达工作状态的好坏，因此，轴承压装位置的精确度十分关键，采用一般的机械手法很难保证此压装精度。

偏心检测方法有机械检测和光电检测，对于检测精度要求较高的偏心轴承，采用机械检测方式将影响马达整体性能，光电检测方法一般通过相机镜片成像的方式，通过计算机数值化判断来完成精度检测，因此该方法的检测精度优于机械检测。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种偏心轴承偏心距影像找正及压装系统，该系统采用偏心轴承偏心距影像找正，自动实现偏心轴承的压装，并且压装位置准确、精度高，运动简单可靠，效率大大提高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种偏心轴承偏心距影像找正及压装系统，其特征在于包括支撑平台，在支撑平台上依次布置偏心轴承的上料机构、找正机构、转运机构和压装机构，所述上料机构把偏心轴承逐个取出并连续供料至转运机构；所述转运机构把上料机构、找正机构和压装机构连接，转运机构把上料机构的待测偏心轴承送至找正机构的同时，还将找正机构的轴承送至压装机构；所述找正机构是以偏心轴承的内圆圆心为基准扫描轴承的外部椭圆轮廓，将椭圆长轴所在直线与理论长轴所在直线对比，并计算其角度差，通过对偏心轴承旋转相应的角度来完成找正过程；所述压装机构把偏心轴承压入转子输出轴。

在上述方案中，利用转运机构把上料机构、找正机构和压装机构连为一体，形成偏心轴承上料、输送、找正及压装动作四位一体并且同时进行的一体化系统，该系统能够连续生产，配合控制器对各个机构进行控制，即可实现偏心轴承自动压装，提供拍新轴承的自动装配，运动简单可靠，且效率大大提高。

对上述方案作进一步的优选，所述找正机构包括支架以及设于支架上的照相机、光源和轴承阻挡气缸，其中光源为中心设有通孔的光源，该光源照射在位于其正下方的待测偏心轴承表面，待测偏心轴承通过轴承阻挡气缸固定，照相机经过所述通孔对待测偏心轴承进行拍摄，待测偏心轴承下方设有找正电机；照相机与计算机连接，计算机经控制器与找正电机连接，找正电机驱动偏心轴承调整角度。

对上述方案作进一步的优选，所述轴承阻挡气缸的活塞端设有轴承挡片，轴承阻挡气缸驱动轴承挡片升降，轴承挡片的端部与待测偏心轴承的主轴端部压紧或松开。

对上述方案作进一步的优选，所述上料机构包括竖直放置的料筒和上料气缸，料筒内装有叠加的偏心轴承，在料筒的下出口设有可自动复位的阻挡板，阻挡板阻止偏心轴承下落，上料气缸设于阻挡板一侧，在上料气缸的活塞端设有拉动杆和放置一个偏心轴承的料槽，拉动杆推动阻挡板平移，打开料筒时料槽位于料筒正下方。

对上述方案作进一步的优选，所述料筒为一个以上，且环形均布于圆形平板上，每个料筒下口均设有阻挡板，平板通过一侧的上料电机和分割器驱动其定角度转动。

对上述方案作进一步的优选，所述的阻挡板上开设有长条形槽口，槽口与所述拉动杆配合，槽口的长度与拉动杆和料槽之间的水平距离匹配。

对上述方案作进一步的优选，所述转运机构包括固定于支撑平台上的滑道和转运电机，滑道垂直支撑平台布置，在滑道上设有滑板，转运电机驱动滑板平动，滑板表面设有两个抓取机构，分别为上料抓取机构和找正抓取机构，所述上料抓取机构由上料机构的工位处抓取偏心轴承，并放到找正机构的工位上，所述找正抓取机构由找正机构的工位处抓取偏心轴承，并放到压装机构的工位上。

对上述方案作进一步的优选，所述上料抓取机构包括夹爪、滑台气缸和夹紧气缸，其中滑台气缸设置于滑板表面，滑台气缸驱动夹紧气缸上下运动，夹紧气缸驱动夹爪对偏心轴承进行夹取和松开。

对上述方案作进一步的优选，所述找正抓取机构包括固定于所述滑板上的竖直滑轨，竖直滑轨设置可升降的压装模具和夹紧气爪，其中夹紧气爪位于压装模具下方，夹紧气爪夹取偏心轴承，竖直滑轨的滑动导杆上套设有弹簧，在弹簧力作用下对竖直滑轨进行复位。

对上述方案作进一步的优选，所述压装机构包括设置于支撑平台上的电缸，电缸的正下方放置转子输出轴，在电缸的一侧设置限位螺钉，限位螺钉限制电缸下降的极限位置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明中的偏心轴承偏心距影像找正及压装系统，将偏心轴承取料、找正、压装动作集合为一个整体，配合控制器可以实现自动控制；其中上料机构连续供应待加工的偏心轴承，找正机构通过影像中角度的检测来驱动偏心轴承转动，实现偏心角度的调整，转运机构把上料机构、找正机构和压装机构连为一体，形成连续的偏心轴承装配，整体运动简单可靠，效率大大提高；

（2）本发明中的找正机构通过连接计算机的照相机，配合找正电机，实现了对偏心轴承内圈角度偏心的影像找正，代替传统的机械找正找正方式，此方式相对于传统机械找正方式来说，利用照相机的影像与理论影像对比，来获得找正角度，其找正角度准确，精度高，而且速度要优于机械式找正；

（3）本发明中的上料机构，利用阻挡板配合上料气缸，实现对料筒内的偏心轴承逐个取出，并连续输送至上料工位；同时，上料机构中的多个均布料筒，并与上料电机配合分割器实现高精度定位，长时间循环供料，便于操作人员装料；另外，料槽、拉动杆与阻挡板上的槽口精巧配合，形成单一落料方式，结构简单，能够满足日常供料需求；

（4）本发明中的转运机构，采用滑板上配合两个抓取机构，同时对上料工位、找正工位上的偏心轴承夹取与放置，每个工位上均有待找正或压装的偏心轴承，形成各个机构连续运行，从而大大提高加工效率；

（5）本发明中的压装工位，采用竖直滑轨驱动压装模具，配合电缸，实现压装工位上偏心轴承与转子输出轴的精确压装，同时设有弹簧和限位螺钉，实现对压装模具的复位，同时保护偏心轴承与转子输出轴的压装位置到位，保证装配精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的轴测图；

图4是本发明中上料机构的主视图；

图5是图4的左视图；

图6是图4的轴测图；

图7是本发明中找正机构的结构示意图；

图8是本发明中转运机构的主视图；

图9是图8的轴测图；

图10是图9中i处的局部放大图；

图11是本发明中压装机构及找正抓取机构配合的结构示意图；

其中：1、上料机构，2、找正机构，3、转运机构，4、下压气缸，5、压装机构，6、支撑平台；

11、上料气缸，12、料筒，13、拉动杆，14、料槽，15、阻挡板，16、上料电机；

21、照相机，22、光源，23、轴承挡片，24、找正电机，25、轴承阻挡气缸，26、找正轴承架，27、支架；

31、滑板，32、抓取机构，33、转运电机，34、夹爪，35、滑台气缸，36、夹紧气缸，37、滑道，38、压装模具，39、夹紧气爪，30、弹簧，310、竖直滑轨；

51、电缸，52、限位螺钉，53、转子输出轴。

具体实施方式

根据附图1～3，本实施例中的偏心轴承偏心距影像找正及压装系统，具体包括支撑平台6，在支撑平台6上依次布置偏心轴承的上料机构1、找正机构2、转运机构3和压装机构5，实现对偏心轴承的连续供料、影像找正、工位转运以及压装装配四个工序配合，连续运转，完成对偏心轴承的自动装配系统。

其中上料机构1把偏心轴承逐个取出并连续供料至转运机构3；转运机构3把上料机构1、找正机构2和压装机构5连接，转运机构3把上料机构1的待测偏心轴承送至找正机构2的同时，还将找正机构2的轴承送至压装机构5；找正机构2是以偏心轴承的内圆圆心为基准扫描轴承的外部椭圆轮廓，将椭圆长轴所在直线与理论长轴所在直线对比，并计算其角度差，通过对偏心轴承旋转相应的角度来完成找正过程；压装机构5把偏心轴承压入转子输出轴。

根据以上四个机构连续运转，形成四个偏心轴承放置工位，分别是上料工位、找正工位、转运工位和压装工位，这四个工位的工件具体运转过程：首先上料工位将料筒内偏心轴承取出，送至上料位置；然后，转运工位在将上料位置的偏心轴承送至找正工位的同时，还将找正位置的轴承送至了压装位置。找正工位将送来的轴承拍照，与理论状态对比，随后通过伺服电机旋转相应的角度来完成找正动作。压装工位将找正好的轴承压入已经定位完成的转子输出轴上，完成偏心轴承的压装动作。

根据以上的四个机构的功能及运转要求，设计了四个工位的具体结构及其详细运转方式如下。

本发明中上料机构1的结构示意图如附图4～6所示，其具体包括竖直放置的料筒12和上料气缸11，其中料筒12为上下两端开口的圆筒，主要是用于盛放多个叠加偏心轴承，4个料筒12竖直环形均布于圆形平板上，每个料筒12下口均设有阻挡板15，阻挡板15挡住料筒12内部的偏心轴承，阻止其下落，阻挡板15具有自动复位功能，当拨开阻挡板15，即可让偏心轴承沿着料筒12下落，完成下落后，即可自动复位，挡住料筒12，自动复位功能的实现可以在阻挡板15上设置复位弹簧。

上述结构中，偏心轴承的连续供给，是通过上料电机16，上料电机16设于圆形平板一侧，驱动圆形平板旋转，在圆形平板和上料电机16之间设置分割器，4个料筒12布置，分割器设定旋转角度为90°，保证旋转角度准确。

上料机构1中，拨动阻挡板15是通过设置在阻挡板15一侧的上料气缸11实现，其中在上料气缸11的活塞端设有拉动杆13和放置一个偏心轴承的料槽14，阻挡板15上开设有长条形槽口，槽口与拉动杆13配合，拉动杆13推动阻挡板15平移，打开料筒12时料槽14恰好位于料筒12正下方，此时偏心轴承掉落到料槽14上。偏心轴承被放到该工位后，上料气缸11缩回，拉动杆13进入阻挡板15的槽口内带动阻挡板左移。当料槽14位于料筒的正下方时，阻挡板15不再挡住料筒12内偏心轴承，偏心轴承进入料槽内。随后，上料气缸11伸出，阻挡板15将料筒12口堵住，料槽14带着轴承至上料位置。同时要求，槽口的长度与拉动杆13和料槽14之间的水平距离匹配，即当拉动杆13进入槽口底部，拨动阻挡板15时，料槽14进入料筒12正下方。

上述的上料机构1，利用阻挡板15配合上料气缸11，实现对料筒12内的偏心轴承逐个取出，并连续输送至上料工位；同时，上料机构中的多个均布料筒，并与上料电机配合分割器实现高精度定位，长时间循环供料，便于操作人员装料；另外，料槽、拉动杆与阻挡板上的槽口精巧配合，形成单一落料方式，结构简单，能够满足日常供料需求。

本发明中找正机构2的结构示意图如附图7所示，其具体包括支架27以及设于支架27上的照相机21、光源22和轴承阻挡气缸25，其中支架27为两个竖直固定的圆杆作为固定杆，照相机21、光源22和轴承阻挡气缸25几部分通过夹头夹在圆杆上，便于位置的调整。由上到下依次为照相机21、光源22和轴承阻挡气缸25，其中光源22为中心设有通孔的光源，该光源照射在位于其正下方的待测偏心轴承表面，待测偏心轴承通过轴承阻挡气缸25固定，轴承阻挡气缸25的活塞端设有轴承挡片23，轴承阻挡气缸25驱动轴承挡片23升降，实现轴承挡片23的端部与待测偏心轴承的主轴端部压紧或松开；照相机21经过光源22上的通孔对待测偏心轴承进行拍摄，待测偏心轴承置于找正轴承架26上，在找正轴承架26内部设有找正电机24，找正电机24位于偏心轴承下方，找正电机24可以驱动偏心轴承旋转；照相机21与计算机连接，计算机经控制器与找正电机24连接，找正电机24驱动偏心轴承调整角度。

根据上述的找正机构2组成，其具体的运行过程：偏心轴承被放到找正工位后，轴承阻挡气缸25伸出将偏心轴承固定。光源22打开，照相机21为偏心轴承拍照。照片传入计算机中，并与理论状态对比，随后经计算机计算出需要旋转的角度，找正电机24旋转相应角度后，轴承阻挡气缸25收回，轴承挡片23将偏心轴承放开，完成偏心轴承的找正动作。

上述的找正机构2，通过连接计算机的照相机,2，配合找正电机24，以偏心轴承的内圆圆心为基准扫描轴承的外部轮廓（为椭圆），将其长轴所在直线与理论长轴所在直线对比，计算其角度差并旋转相应的角度来完成找正过程，实现了对偏心轴承内圈角度偏心的影像找正，代替传统的机械找正找正方式，此方式相对于传统机械找正方式来说，利用照相机的影像与理论影像对比，来获得找正角度，其找正角度准确，精度高，而且速度要优于机械式找正。

本发明中转运机构3的结构示意图如附图8～10所示，转运机构3包括固定于支撑平台6上的滑道37和转运电机33，转运电机33位于滑道37的一侧，滑道37垂直支撑平台6布置，在滑道37上设有滑板31，转运电机33驱动滑板31平动；在滑板31表面设有两个抓取机构32，分别为上料抓取机构和找正抓取机构。

其中上料抓取机构由上料机构1的工位处抓取偏心轴承，并放到找正机构2的工位上，其结构包括夹爪34、滑台气缸35和夹紧气缸36，其中滑台气缸35设置于滑板31表面，滑台气缸35驱动夹紧气缸36上下运动，夹紧气缸36驱动夹爪34对偏心轴承进行夹取和松开。

找正抓取机构由找正机构2的工位处抓取偏心轴承，并放到压装机构5的工位上。其具体结构包括固定于所述滑板31上的竖直滑轨310，竖直滑轨310设置可升降的压装模具38和夹紧气爪39，其中夹紧气爪39位于压装模具38下方，夹紧气爪39夹取偏心轴承，竖直滑轨310的滑动导杆上套设有弹簧30，在弹簧力作用下对竖直滑轨310进行复位。

根据附图8来进行说明，转运机构的运行方式：偏心轴承被放到上料位置后，滑板31在转运电机33的带动下移到右端。随后上料抓取机构中的滑台气缸35带着夹紧气缸36下移，夹紧气缸36带动夹爪34将上料位的偏心轴承夹住。夹紧气缸36夹住偏心轴承后随滑台气缸35上移，随后滑板31左移至左端。上料抓取机构在滑台气缸35的带动下下移，夹紧气缸36松开将偏心轴承放至找正工位，上料抓取机构在滑台气缸35带动下上移，完成偏心轴承由上料工位至找正工位的动作。在上料抓取机构动作的同时，找正抓取机构同时也完成将偏心轴承由找正工位搬运至压装工位的动作，其具体动作如下：偏心轴承被放至找正工位后，下压气缸4（图1中）伸出压在上料抓取机构上，使其下移到指定位置。随后夹紧气爪39夹住找正后的偏心轴承，下压气缸4退回，上料抓取机构2在弹簧力作用下上移到指定位置。滑板31左移，将偏心轴承送至压装工位。

上述的转运机构3，采用滑板31上配合两个抓取机构，同时对上料工位、找正工位上的偏心轴承夹取与放置，每个工位上均有待找正或压装的偏心轴承，形成各个机构连续运行，从而大大提高加工效率。

本发明中的压装机构5结构示意图如附图11所示，压装机构5包括设置于支撑平台6上的电缸51，电缸51的正下方放置转子输出轴53，在电缸51的一侧设置限位螺钉52，限位螺钉52限制电缸51下降的极限位置。压装机构5配合转运机构3中，当偏心轴承被送到压装工位，电缸51带动其端部的电缸压头下移，随后电缸51压住压装机构5下移，偏心轴承被气缸松开，压装机构5将偏心轴承压入转子输出轴53上。此后，电缸51上移，在弹簧力作用下找正抓取机构上移到位，完成压装动作。

上述的压装机构5，配合找正抓取机构，采用竖直滑轨310驱动压装模具38，配合电缸51，实现压装工位上偏心轴承与转子输出轴的精确压装，同时设有弹簧30和限位螺钉52，实现对压装模具38的复位，同时保护偏心轴承与转子输出轴的压装位置到位，保证装配精度。

综上所述，本发明为了克服压装精度不够的问题，将偏心轴承取料、找正、压装动作集合为一个整体，配合控制器可以实现自动控制；其中上料机构连续供应待加工的偏心轴承，找正机构通过影像中角度的检测来驱动偏心轴承转动，实现偏心角度的调整，转运机构把上料机构、找正机构和压装机构连为一体，形成连续的偏心轴承装配，整体运动简单可靠，效率大大提高。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。。