一种小电机机壳自动压轴承设备的制作方法

本发明电机自动化生产设备，尤其涉及一种小电机机壳自动压轴承设备。

背景技术：

目前，小电机机壳和前盖压轴承多采用的是人工操作，半自动压装的生产工艺实现。在机壳压装轴承时，工人需要先将电机机壳垫片放在定位座上，然后下压机壳将垫片压入机壳内；再将电机机壳轴承放在定位工装上，下压机壳将轴承压入电机机壳内；再将电机轴承压板放到定位工装上，下压机壳将轴承压板压入机壳中。整个机壳内轴承的安装需要三步工序完成，机壳轴承压装完成后，需要通过人工进行确认轴承相关组件是否准确压装。

现有技术的不足和缺陷主要体现在：人工压轴承过程中，工人在摆放电机机壳垫片、轴承和轴承压板时，容易出现摆放不正等错误情况，在压装时，工人对压装力度不好把握，从而导致产品一次压装合格率低，报废率高。同时，因为机壳压轴承需要三步工序完成，在压装的过程中人员很难保证三个部件同心、平整的压入机壳内，导致压装不合格。且现今的压轴承方式与设备，对工人技能要求较高，工人需要长时间站立工作，工作强度大，不适合大批量、高质量、高合格率的自动化生产需求。故，急需要一种自动化生产的机壳压轴承设备。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种小电机机壳自动压轴承设备，能够自动化实现电机机壳和前盖压轴承，减少电机机壳和前盖压轴承工序中的误差，并能对该工序自动化实现的全过程进行数据采集、存储及质量追溯。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种小电机机壳自动压轴承设备，包括：用于依次上料机壳并识别、校准机壳角度的机壳上料校准工装；用于在将机壳在不同工装和加工工位之间进行搬运的机壳搬运工装；用于将轴承压板、轴承和机壳垫片有序排列并依次送出的轴承组件上料工装；和用于将机壳和轴承组件进行压装的机壳压轴承工装。

作为优选，机壳上料校准工装包括第一机壳上料机构11、机壳校准机构12和机器人抓机壳机构13；

第一机壳上料机构11包括第一滑轨a111，沿第一滑轨a111设有两个停止位置：第一上料工位和第一移载工位，第一滑轨a111上滑动安装有第一机壳搬运滑座112，第一机壳搬运滑座112由第一驱动机构a113驱动在第一滑轨a111的两个停止位置之间往返运动；

机壳校准机构12包括第一机壳固定座121、第一转动驱动机构a122和机壳转动到位感应装置123，第一机壳固定座121与第一转动驱动机构a122传动连接，第一转动驱动机构a122驱动第一机壳固定座121沿其中心轴转动以调整置于其上的电机机壳的位置；

机器人抓机壳机构13包括具有多个自由度的第一机器人131和用于取放电机机壳的第一机壳夹取组件132。

作为优选，第一滑轨a111的第一上料工位和第一移载工位上分别设有检测第一机壳搬运滑座112位置的感应装置，通过所述感应装置检测第一机壳搬运滑座112是否运动到位；第一滑轨a111上还设有第一机壳检测传感器a115，第一机壳检测传感器a115检测第一机壳搬运滑座112上是否放置有电机机壳80。

作为优选，机壳搬运工装包括第二机壳上料机构21、机壳移载机构22和第二机壳下料机构23；

第二机壳上料机构21包括第二滑轨a211，沿第二滑轨a211设有两个停止位置：第二上料工位a和第二移载工位a，第二滑轨a211上滑动安装有第二机壳搬运滑座a212，第二机壳搬运滑座a212由第二驱动机构a驱动在两个停止位置之间往返运动；

第二机壳下料机构23包括第二滑轨b231，沿第二滑轨b231设有两个停止位置：第二上料工位b和第二移载工位b，第二滑轨b231上滑动安装有第二机壳搬运滑座b232，第二机壳搬运滑座b232由第二驱动机构b驱动在两个停止位置之间往返运动；

机壳移载机构22包括安装座221，安装座221横向连接第二机壳上料机构21的第二移载工位和第二机壳下料机构23的第二上料工位b，安装座上滑动设置有用于夹取电机机壳80的若干第二机壳夹取组件222，安装座221与第二夹取组件222之间设有多组驱动第二机壳夹取组件222沿不同方向动作的驱动机构。

作为优选，机壳移载机构22中的驱动机构包括第二驱动机构c和第二驱动机构d，第二驱动机构c驱动第二机壳夹取组件222沿安装座左右移动至不同工位附近，第二驱动机构d驱动第二机壳夹取组件222相对于安装座221上下升降；或者，驱动机构还包括第二驱动机构e，第二驱动机构e驱动第二机壳夹取组件222相对于安装座前后移动。

用于与电机机壳进行压装的轴承组件包括轴承压板、轴承和机壳垫片，作为优选，轴承组件上料工装包括轴承组件上料振动盘31和机器人抓轴承组件装置32，

轴承组件上料振动盘31包括用于送轴承压板的轴承压板上料振动盘311、用于送轴承的轴承上料振动盘312和用于送机壳垫片的机壳垫片上料振动盘313；机器人抓轴承组件装置32包括第二机器人321和轴承组件抓取装置322，轴承组件抓取装置安装在第二机器人321上，第二机器人321具有多个自由度。

作为优选，轴承组件抓取装置包括安装板及安装在安装板上的机壳垫片取放机构3221、轴承取放机构3222和轴承压板取放机构3223，机壳垫片取放机构3221、轴承取放机构3222和轴承压板取放机构3223中的一种或多种与轴承组件之间通过磁性连接或形成负压连接。

作为优选，机壳压轴承工装上设有压轴承垫片工位、压轴承工位和压机壳垫片工位；

压轴承垫片工位上设有第四机壳固定座a411，电机机壳竖直安装在第四电机机壳固定座a411上，第四机壳固定座a411正上方设有第一铆压装置413，第一铆压装置413包括第一铆压气缸以及由第一铆压气缸驱动下压或提升的第一压块；压轴承垫片工位上设有用于检测电机机壳以及轴承垫片位置的感应装置；

压轴承工位上设有第四机壳固定座b421，电机机壳竖直安装在第四机壳固定座b421上，第四机壳固定座b421正上方设有第二铆压装置423，第二铆压装置423包括第二铆压气缸以及由第二铆压气缸驱动下压或提升的第二压块，压轴承工位上还设有用于检测电机机壳以及轴承位置的感应装置；

压机壳垫片工位上设有第四机壳固定座c431，电机机壳竖直安装在第四机壳固定座c431上，第四机壳固定座c431正上方设有第三铆压装置433，第三铆压装置433包括第三铆压气缸以及由第三铆压气缸驱动下压或提升的第三压块，压机壳垫片工位上还设有用于检测电机机壳以及机壳垫片位置的感应装置。

上述结构的小电机机壳自动压轴承设备实现机壳自动压轴承工序，加工过程中完全不需要人工介入，加工效率高且装配的精确度高。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的立体结构示意图。

图3机壳上料校准工装的结构示意图。

图4为机壳搬运工装的结构示意图。

图5为本发明中轴承组件上料工装的结构示意图。

图6为图5中轴承组件抓取装置的结构示意图。

图7为本发明中机壳压轴承工装的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。

如图1和图2所示的一种小电机机壳自动压轴承设备，在其工作台上设有机壳上料校准工装1、机壳搬运工装2、轴承组件上料工装3和机壳压轴承工装4。

如图3，机壳上料校准工装包括第一机壳上料机构11、机壳校准机构12和机器人抓机壳机构13。

第一机壳上料机构11包括第一滑轨a111，沿第一滑轨a111设有两个停止位置：第一上料工位和第一移载工位，第一滑轨a111上滑动安装有第一机壳搬运滑座112，第一机壳搬运滑座112由第一驱动机构a113驱动在第一滑轨a111的两个停止位置之间往返运动，第一机壳搬运滑座112上成型有用于放置电机机壳的凸台结构；在第一滑轨a111的第一上料工位和第一移载工位上分别设有检测第一机壳搬运滑座112位置的感应装置，通过所述感应装置检测第一机壳搬运滑座112是否运动到位。于实施例中，所述感应装置可以是光电传感器或磁性检测开关等常用的感应装置。第一滑轨a111上还设有第一机壳检测传感器a115，第一机壳检测传感器a115检测第一机壳搬运滑座112上是否放置有电机机壳80。

机壳校准机构12包括第一机壳固定座121、第一转动驱动机构a122和机壳转动到位感应装置123，第一机壳固定座121与第一转动驱动机构a122传动连接，第一转动驱动机构a122驱动第一机壳固定座121沿其中心轴转动以调整置于其上的电机机壳的位置。机壳转动到位感应装置123为特征识别传感器，电机机壳上设有若干具有一定宽度的凹槽作为特征，机壳转动到位感应装置123检测机壳上特征凹槽的宽度判断机壳是否转动到位。

机器人抓机壳机构13包括具有多个自由度的第一机器人131和用于取放电机机壳的第一机壳夹取组件132。第一机壳夹取组件132包括夹爪以及驱动夹爪夹紧或松开电机机壳的驱动气缸。第一机壳夹取组件132安装在第一机器人131上随第一机器人131将电机机壳转移到不同工位，本实施例中的第一机器人131为四轴机器人。作为优选，第一机壳夹取组件132一侧设有第一机壳检测传感器b133，第一机壳检测传感器b133检测第一机壳夹取组件132用于夹持电机机壳的夹持空间处是否有电机机壳。

机壳上料校准工装能够实现将电机机壳进行上料并校准电机机壳位置，然后在转载工位等待机壳搬运工装将经过校准后的电机机壳搬运到其他工装进行加工，保证后续加工过程中对待装配部件的精确控制。

如图4，机壳搬运工装包括第二机壳上料机构21、机壳移载机构22和第二机壳下料机构23，第二机壳上料机构21包括第二滑轨a211，沿第二滑轨a211设有两个停止位置：第二上料工位a和第二移载工位a，第二滑轨a211上滑动安装有第二机壳搬运滑座a212，第二机壳搬运滑座a212由第二驱动机构a驱动在两个停止位置之间往返运动，第二机壳搬运滑座a212上成型有用于放置电机机壳的凸台结构，且第二机壳搬运滑座a212与电机机壳80通过定位销和定位槽配合定位。在第二机壳搬运滑座a212的两个停止位置上分别设有检测停止在两个停止位置上的第二机壳搬运滑座a212上是否放置有电机的第二机壳检测传感器a213。

第二机壳下料机构23包括第二滑轨b231，沿第二滑轨b231设有两个停止位置：第二上料工位b和第二移载工位b，第二滑轨b231上滑动安装有第二机壳搬运滑座b232，第二机壳搬运滑座b232由第二驱动机构b驱动在两个停止位置之间往返运动，第二机壳搬运滑座b232上成型有用于放置电机机壳的凸台结构，且第二机壳搬运滑座b232与电机机壳80通过定位销和定位槽配合定位。第二机壳下料机构23还包括用于检测第二机壳搬运滑座b232位置以及第二机壳搬运滑座b232是否有电机机壳的感应装置。所述感应装置可以是光电感应装置或磁性开关等。

机壳移载机构22用于将电机机壳在不同工装之间进行移载。机壳移载机构22包括安装座221，安装座221横向连接第二机壳上料机构21的第二移载工位和第二机壳下料机构23的第二上料工位b，安装座上滑动设置有用于夹取电机机壳80的若干第二机壳夹取组件222，安装座221与第二夹取组件222之间设有多组驱动第二机壳夹取组件222沿不同方向动作的驱动机构。一般来说，第二机壳夹取组件222一般包括夹爪以及驱动夹爪夹紧或松开电机机壳的驱动气缸。

作为优选，机壳移载机构22中的驱动机构包括第二驱动机构c和第二驱动机构d，第二驱动机构c驱动第二机壳夹取组件222沿安装座左右移动至不同工位附近，第二驱动机构d驱动第二机壳夹取组件222相对于安装座221上下升降。或者，所述驱动机构还可以包括第二驱动机构e，第二驱动机构e驱动第二机壳夹取组件222相对于安装座前后移动。所述第二驱动机构c、第二驱动机构d和第二驱动机构e可以选用气缸或传动链等常用的直线驱动装置。

上述实施例中，根据机壳移载机构22夹取电机机壳位置的区别，第二机壳上料机构21上的两个停止位置可以重合，第二机壳下料机构23的两个停止位置也可以重合。

用于与电机机壳进行压装的轴承组件包括轴承压板、轴承和机壳垫片。如图5，所述轴承组件通过轴承组件上料工装将轴承压板、轴承和机壳垫片有序排列并运送到轴承组件上料工位，轴承组件上料工装包括轴承组件上料振动盘31和机器人抓轴承组件装置32，轴承组件上料振动盘31包括用于送轴承压板的轴承压板上料振动盘311、用于送轴承的轴承上料振动盘312和用于送机壳垫片的机壳垫片上料振动盘313。由于自动上料振动盘为现有技术，对轴承压板上料振动盘311、轴承上料振动盘312和机壳垫片上料振动盘313不再展开描述。轴承压板上料振动盘311、轴承上料振动盘312和机壳垫片上料振动盘313的物料送出端连接至轴承组件上料工位，机器人抓轴承组件装置32等候在轴承组件上料工位抓取轴承组件。

机器人抓轴承组件装置32包括第二机器人321和轴承组件抓取装置322。轴承组件抓取装置安装在第二机器人321上，第二机器人321具有多个自由度，能驱动轴承组件抓取装置多角度自由转动，本实施例中的第二机器人为四轴机器人。

如图6，轴承组件抓取装置包括安装板及安装在安装板上的机壳垫片取放机构3221、轴承取放机构3222和轴承压板取放机构3223；所述机壳垫片取放机构包括真空吸盘以及与真空吸盘连通的抽真空设备；轴承取放机构包括轴承固定吸头，轴承固定吸头与轴承的轴孔匹配以插入轴承的轴孔中，轴承固定吸头上设有连通轴承轴孔的通孔，该通孔与抽真空设备连通；轴承压板取放机构包括固定在安装板上的轴承压板固定头以及推杆，所述轴承压板固定头用于与轴承压板接触的一面具有磁性，推杆与轴承压板固定头滑动连接，推杆与推杆驱动机构连接，推杆驱动机构驱动推杆的一端向下伸出凸出轴承压板固定头用于接触轴承压板的端面或向上缩进轴承压板固定头内部。

轴承组件抓取装置抓取轴承组件后将其搬运到机壳压轴承工装上，分别进行压轴承垫片、压轴承和压机壳垫片的压装处理。

如图7，机壳压轴承工装上设有压轴承垫片工位、压轴承工位和压机壳垫片工位。

压轴承垫片工位上设有第四机壳固定座a411，第四机壳固定座a411上成型有用于固定电机机壳80的凸台，该凸台与电机机壳之间通过形状配合固定，第四机壳固定座a411与电机机壳之间设有相互配合定位的定位销和定位槽，电机机壳竖直安装在第四电机机壳固定座a411上。第四机壳固定座a411一侧设有用于检测机壳位置的第四机壳检测传感器a412，第四机壳检测传感器a412检测第二机壳固定座a411上的电机机壳是否放置到位；压轴承垫片工位上还设有用于检测轴承垫片是否搬运到位的轴承垫片感应装置，所述轴承垫片感应装置可以是光电传感器或光纤检测传感器等。第四机壳固定座a411正上方设有第一铆压装置413，第一铆压装置413包括第一铆压气缸以及由第一铆压气缸驱动下压或提升的第一压块，第一压块将轴承垫片下压固定至其下方的电机机壳上的指定位置。并且，压轴承垫片工位上设有检测第一铆压气缸是否下压到位或提升到位的感应装置。

压轴承工位上设有第四机壳固定座b421，第四机壳固定座b421上成型有用于固定电机机壳80的凸台，该凸台与电机机壳之间通过形状配合固定，第四机壳固定座b421与电机机壳之间设有相互配合定位的定位销和定位槽，电机机壳竖直安装在第四机壳固定座b421上。第四机壳固定座b421一侧设有用于检测机壳位置的第四机壳检测传感器b422，第四机壳检测传感器b422检测第四机壳固定座b421上的电机机壳是否放置到位；压轴承工位上还设有用于检测轴承是否搬运到位的轴承感应装置，所述轴承感应装置可以是光电传感器或光纤检测传感器等。第四机壳固定座b421正上方设有第二铆压装置423，第二铆压装置423包括第二铆压气缸以及由第二铆压气缸驱动下压或提升的第二压块，第二压块将轴承下压固定至其下方的电机机壳上的指定位置。并且，压轴承工位上设有检测第二铆压气缸是否下压到位或提升到位的感应装置。

压机壳垫片工位上设有第四机壳固定座c431，第四机壳固定座c431上成型有用于固定电机机壳80的凸台，该凸台与电机机壳之间通过形状配合固定，第四机壳固定座c431与电机机壳之间设有相互配合定位的定位销和定位槽，电机机壳竖直安装在第四机壳固定座c431上。第四机壳固定座c431一侧设有用于检测机壳位置的第四机壳检测传感器c432，第四机壳检测传感器c432检测第四机壳固定座c431上的电机机壳是否放置到位；压机壳垫片工位上还设有用于检测机壳垫片是否搬运到位的机壳垫片感应装置，所述感应装置可以是光电传感器或光纤检测传感器等。第四机壳固定座c431正上方设有第三铆压装置433，第三铆压装置433包括第三铆压气缸以及由第三铆压气缸驱动下压或提升的第三压块，第三压块将机壳垫片下压固定至其下方的电机机壳上的指定位置。并且，压机壳垫片工位上设有检测第三铆压气缸是否下压到位或提升到位的感应装置。

作为优选，机壳压轴承工装上设有用于检测第四机壳固定座a411、第四机壳固定座b421和第四机壳固定座c431是否安装到位的感应装置，以保证压装过程的精确度。

上述小电机机壳自动压轴承设备中的各传感器及感应装置均与主控制器通信连接，通过传感器、感应装置和主控制器配合对各工装的动作过程进行控制。

上述小电机机壳自动压轴承设备的工作过程如下：轴承组件上料工装将轴承垫板、轴承和机壳垫片有序排列依次送出，机器人抓轴承组件装置32将轴承组件送至机壳压轴承工装上各工位；第一机壳上料机构11将待加工的机壳上料并进行位置校准，然后由机壳搬运工装将电机机壳80从第一机壳上料机构11搬运至机壳压轴承工装的压轴承垫片工位，进行压轴承垫片后搬运至压轴承工位进行轴承压装，然后搬运至压机壳垫片工位进行机壳垫片压装；轴承组件压装完成后，机壳搬运工装将机壳搬运至其上的第二机壳下料机构23进行机壳下料。

综上，上述小电机机壳自动压轴承设备实现机壳自动压轴承工序，加工过程中完全不需要人工介入，加工效率高且装配的精确度高。