带有端盖校对功能的电机合装机的制作方法

1.本发明涉及电机的组装设备，特别涉及一种带有端盖校对功能的电机合装机。


背景技术：

2.现有一种针对中大型电机的电机合装机，设置有转子固定机构以及定子承载台，转子被固定于转子固定机构，定子装载固定于定子承载台，电机合装机驱动定子承载台相对转子动作，从而可以将定子和转子合装在一起。在定子和转子合装在一起后，再将电机的端盖通过螺丝固定到定子，从而完成电机的组装。现有技术中，转子上料时，电机的端盖可以连接于转子的转子轴并随转子一同上料，端盖具体是转动套设于转子的，由于可以相对转子转动，上料后端盖的角度位置不固定，导致通常情况下，端盖端面上周向排布的通孔(对于内盖为螺孔)与定子上对应设置的螺纹孔(或通孔)没有对齐，即端盖的安装孔(通孔或螺纹孔)没有处于预定的打螺丝位置，从而导致后续固定端盖时比较麻烦，也不利于实现自动化的打螺丝操作。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种带有端盖校对功能的电机合装机，能够校对端盖的位置使之处于预定的打螺丝位置，方便后续进行打螺丝的操作。
4.根据本发明的实施例的一种带有端盖校对功能的电机合装机，其包括：机身；转子固定机构，设置于所述机身；孔位检测装置，设置于所述机身，所述孔位检测装置用于检测固定于所述转子固定机构的转子上的端盖的安装孔位置；端盖驱动装置，设置于所述机身，所述端盖驱动装置用于与所述端盖配合并驱动所述端盖相对所述转子转动；控制主机，与所述孔位检测装置以及所述端盖驱动装置电性连接，所述控制主机配置为：能根据所述孔位检测装置检测到的所述安装孔的位置数据控制所述端盖驱动装置动作，以驱动所述端盖转动至预定的打螺丝位置。
5.根据本发明实施例的一种带有端盖校对功能的电机合装机，至少具有如下有益效果：上述的电机合装机，将转子固定于转子固定机构后，通过孔位检测装置来检测端盖的安装孔的位置并将数据传输给控制主机，控制主机根据当前检测得到的安装孔的位置数据，控制端盖驱动装置，端盖驱动装置驱使端盖转动至预定的打螺丝位置，从而实现对端盖的位置校对，方便后续进行打螺丝的操作。
6.根据本发明的一些实施例，所述端盖驱动装置包括转动部、拨动杆、转动驱动器以及第一伸缩驱动器，所述转动部转动设置于所述机身，所述转动部的转动轴线与所述转子固定机构固定所述转子时的转子轴线重合，所述拨动杆与所述转动部的转动轴线平行设置，所述拨动杆的一端与所述转动部连接并且所述拨动杆能跟随所述转动部一同转动，所述拨动杆的另一端设置有安装孔插入部，所述转动驱动器配置为能驱动所述转动部相对所述机身转动，所述第一伸缩驱动器配置为能驱动所述拨动杆相对所述机身沿所述转动部的
转动轴线方向伸缩动作，所述转动驱动器和所述第一伸缩驱动器与所述控制主机电性连接。
7.根据本发明的一些实施例，所述拨动杆在所述转动部的转动轴线的径向方向上的位置可调。
8.根据本发明的一些实施例，所述端盖驱动装置包括摩擦轮、摩擦轮驱动器以及摩擦轮移动组件，所述摩擦轮移动组件设置于所述机身，所述摩擦轮驱动器设置于所述摩擦轮移动组件，所述摩擦轮与所述摩擦轮驱动器连接，所述摩擦轮驱动器配置为能驱动所述摩擦轮转动，所述摩擦轮移动组件配置为能带动所述摩擦轮和所述摩擦轮驱动器相对所述机身移动，所述控制主机与所述摩擦轮驱动器和所述摩擦轮移动组件电性连接。
9.根据本发明的一些实施例，还包括端盖定位装置，所述端盖定位装置包括定位杆和第二伸缩驱动器，所述定位杆与所述转子固定机构固定所述转子时的转子轴线平行设置，所述定位杆的一端设置于所述机身，所述定位杆的另一端设置有安装孔插入部，所述第二伸缩驱动器配置为能驱动所述定位杆相对所述机身沿长度方向伸缩动作，所述第二伸缩驱动器与所述控制主机电性连接。
10.根据本发明的一些实施例，所述定位杆在所述转子固定机构固定所述转子时的转子轴线的径向方向上的位置可调。
11.根据本发明的一些实施例，所述孔位检测装置配置为视觉检测装置并通过视觉检测技术获取所述端盖的安装孔的位置数据。
12.根据本发明的一些实施例，所述控制主机存储有所述端盖处于预定的所述打螺丝位置时的安装孔的位置数据，所述控制主机通过对比所述孔位检测装置检测得到所述端盖的安装孔的位置数据和其所存储的所述端盖处于预定的所述打螺丝位置时的安装孔的位置数据，得出所述端盖需要转动的角度，然后控制所述端盖驱动装置使所述端盖转动所述角度。
13.根据本发明的一些实施例，所述孔位检测装置包括摄像头以及摄像头移动组件，所述摄像头移动组件设置于所述机身，所述摄像头设置于所述摄像头移动组件，所述摄像头移动组件配置为能驱动所述摄像头相对所述机身移动，所述摄像头移动组件与所述控制主机电性连接。
14.根据本发明的一些实施例，所述机身包括基座、前座以及后座，所述前座和所述后座设置于所述基座，所述转子固定机构包括设置于所述前座的转子轴前端固定器以及设置于所述后座的转子轴后端固定器；所述转子的前侧和后侧分别设置有所述端盖，所述孔位检测装置和所述端盖驱动装置设置两组并与两所述端盖一一对应设置；所述转子轴前端固定器或/和所述转子轴后端固定器包括卡盘，所述卡盘具有中空孔，所述中空孔中穿设有伸缩顶针，所述机身设置有驱动所述伸缩顶针相对所述卡盘沿轴向方向进行伸缩动作的驱动器。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
17.图1为本发明实施例的立体示意图；
18.图2为本发明实施例的局部结构示意图之一；
19.图3为本发明实施例的局部结构示意图之二；
20.图4为本发明实施例的局部结构示意图之三；
21.图5为本发明实施例的局部结构示意图之四；
22.图6为本发明实施例的局部结构示意图之五。
23.附图标记：
24.转子1，端盖2，安装孔21，定子3；
25.机身100，基座110，前座120，后座130，定子承载座140；
26.转子固定机构200，转子轴前端固定器210，转子轴后端固定器220；
27.孔位检测装置300，摄像头310，摄像头移动组件320；
28.端盖驱动装置400，转动部410，拨动杆420，摩擦轮430，摩擦轮驱动器440，摩擦轮移动组件450；
29.端盖定位装置500，定位杆510。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
34.参照图1至图6，一种带有端盖校对功能的电机合装机，其包括：机身100、转子固定机构200、孔位检测装置300、端盖驱动装置400以及控制主机。转子固定机构200设置于机身100。孔位检测装置300设置于机身100，孔位检测装置300用于检测固定于转子固定机构200的转子1上的端盖2的安装孔21位置。端盖驱动装置400设置于机身100，端盖驱动装置400用于与端盖2配合并驱动端盖2相对转子1转动。控制主机与孔位检测装置300以及端盖驱动装置400电性连接，控制主机配置为：能根据孔位检测装置300检测到的安装孔21的位置数据控制端盖驱动装置400动作，以驱动端盖2转动至预定的打螺丝位置。可以理解的是，预定的打螺丝位置是指，端盖2处于该位置时，其上的安装孔21(通孔或螺纹孔)与该电机合装机所
合装的电机的定子3上对应的安装孔(螺纹孔或通孔)对准。
35.上述的电机合装机，将转子1固定于转子固定机构200后，通过孔位检测装置300来检测端盖2的安装孔21的位置并将数据传输给控制主机，控制主机根据当前检测得到的安装孔21的位置数据，控制端盖驱动装置400，端盖驱动装置400驱使端盖2转动至预定的打螺丝位置，从而实现对端盖2的位置校对，方便后续进行打螺丝的操作。
36.参照图3，在端盖驱动装置400的一种实施方式中，端盖驱动装置400包括转动部410、拨动杆420、转动驱动器以及第一伸缩驱动器，转动部410转动设置于机身100，转动部410的转动轴线与转子固定机构200固定转子1时的转子1轴线重合，拨动杆420与转动部410的转动轴线平行设置，拨动杆420的一端与转动部410连接并且拨动杆420能跟随转动部410一同转动，拨动杆420的另一端设置有安装孔插入部，转动驱动器配置为能驱动转动部410相对机身100转动，第一伸缩驱动器配置为能驱动拨动杆420相对机身100沿转动部410的转动轴线方向伸缩动作，转动驱动器和第一伸缩驱动器与控制主机电性连接。
37.校对端盖2的位置时，控制主机根据孔位检测装置300检测得到的端盖2的安装孔21的位置数据，通过控制转动驱动器来驱使转动部410转动，使得拨动杆420与端盖2的安装孔21对准，然后控制主机通过控制第一伸缩驱动器来驱使得拨动杆420另一端的安装孔插入部插入至安装孔21中，然后控制主机再通过控制转动驱动器来驱使转动部410转动，转动部410通过拨动杆420带动端盖2转动至预定的打螺丝位置。通过拨动杆420的设置不仅可以驱动端盖2转动，拨动杆420也能作为定位销使用，使得端盖2能稳定地保持于预定的打螺丝位置。
38.在实施例中，拨动杆420设置有两根，当然，也可根据实际情况配置其他数量的拨动杆420，例如是一根或大于两根。
39.在实施例中，为了实现转动部410的转动以及拨动杆420的伸缩动作，在一种实施方式中，可以在机身100滑动设置一连接座，连接座限定于沿轴向滑动，第一伸缩驱动器设置于机身100并与连接座连接，从而可以驱动连接座轴向滑动，转动部410枢接于该连接座，从而能跟随该连接座轴向移动的同时可以进行转动，将转动驱动器设置于该连接座并与转动部410进行联接，从而可以驱动转动部410转动，拨动杆420的一端直接固定连接于转动部410，在连接座轴向移动时，相当于实现了拨动杆420的伸缩动作，而通过转动驱动器可以实现转动部410的转动。当然，可以想象的是，在另一些实施例中，也可将转动部410枢接于机身100，转动驱动器设置于机身100并与转动部410进行联接，从而可以驱动转动部410进行转动，将第一伸缩驱动器设置于转动部410并能跟随转动部410一同转动，拨动杆420的一端通过该第一伸缩驱动器间接连接于转动部410，第一伸缩驱动器的伸缩动作部与拨动杆420固定连接。具体的，转动驱动器可以采用电机，电机的电机轴与转动部410进行联接，从而能驱动转动部410转动，当然，转动驱动器也可采用直线驱动器配合能将直线运动转化为转动运动的联动结构，来实现对转动部410的转动驱动。可以理解的是，本领域中，实现对构件转动的驱动的结构有很多，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。在实施例中，第一伸缩驱动器可以采用电动推杆、气缸、液压缸、电磁铁等等器件。可以想象的是，在另一些实施例中，也可以采用双运动电机，双运动电机的输出轴能独立实现轴向移动驱动和转动驱动，相当于集成了转动驱动器和第一伸缩驱动器，拨动杆420的一端直接固定连接于转动部410，并且转动部410与该双运动电机的驱动部进行固定连接，从而也能具体实现转动部410
的转动以及拨动杆420的伸缩动作。可以理解的是，本领域中，实现构件转动以及构件沿预定方向伸缩(移动)的实施结构还有很多，本领域技术人员可以根据实际情况具体设置合适的结构进行实施。
40.在实施例中，拨动杆420在转动部410的转动轴线的径向方向上的位置可调，从而可以适配多种规格的端盖2。在实施例中，可以在转动部410上开设沿径向方向排布的多个安装位，拨动杆420的一端可分别安装于不同的安装位，从而可以实现拨动杆420径向位置的调整。安装位具体可以是螺孔或通孔，拨动杆420的一端可以螺纹连接于该螺孔，或直接插设于通孔并通过螺纹紧固件进行固定。当然，也可在转动部410上开设沿径向方向延伸的调节槽，拨动杆420的一端滑动设置于该调节槽，通过紧固螺丝来定位拨动杆420在该调节槽上的位置，也可实现拨动杆420的位置调节。可以理解的是，在本领域中，实现构件沿预定方向进行位置调整的结构有很多，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。
41.参照图4，在端盖驱动装置400的另一种实施方式中，端盖驱动装置400包括摩擦轮430、摩擦轮驱动器440以及摩擦轮移动组件450，摩擦轮移动组件450设置于机身100，摩擦轮驱动器440设置于摩擦轮移动组件450，摩擦轮430与摩擦轮驱动器440连接，摩擦轮驱动器440配置为能驱动摩擦轮430转动，摩擦轮移动组件450配置为能带动摩擦轮430和摩擦轮驱动器440相对机身100移动，控制主机与摩擦轮驱动器440和摩擦轮移动组件450电性连接。
42.校对端盖2的位置时，控制主机通过控制摩擦轮移动组件450而将摩擦轮430移动至与端盖2的周面相互抵接，然后通过控制摩擦轮驱动器440来驱使摩擦轮430进行转动并摩擦带动端盖2转动至预定的打螺丝位置。采用摩擦轮430来驱动端盖2转动的方式，结构简单，占据空间体积较小，也容易实现对于电机合装机上的部件的避让。
43.在实施例中，具体的，摩擦轮移动组件450采用的是三轴运动平台(xyz轴)，从而可以驱动摩擦轮430和摩擦轮驱动器440进行三轴移动，当然，在某些实施例中，摩擦轮移动组件450具体也可以是单轴或双轴的运动平台或采用一些机械人手臂，具体可以根据实际的情况进行配置。在本领域中，驱动构件进行移动以达到某个预定的位置的结构有很多，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。在实施例中，摩擦轮驱动器440具体可以采用电机或其它的能驱动构件进行转动的器件。
44.参照图5，进一步的，在实施例中，还包括端盖定位装置500，端盖定位装置500包括定位杆510和第二伸缩驱动器，定位杆510与转子固定机构200固定转子1时的转子1轴线平行设置，定位杆510的一端设置于机身100，定位杆510的另一端设置有安装孔插入部，第二伸缩驱动器配置为能驱动定位杆510相对机身100沿长度方向伸缩动作，第二伸缩驱动器与控制主机电性连接。在摩擦轮430将端盖2转动至预定的打螺丝位置时，可以通过第二伸缩驱动器来驱动定位杆510进行伸缩并使得其另一端的安装孔插入部插入至端盖2的安装孔中，从而定位端盖2的位置使之能更稳定地保持校对后的位置。具体的，第二伸缩驱动器具体可以采用电动推杆、气缸、液压缸、电磁铁等等器件进行对于定位杆510的驱动，可以理解的是，驱动构件沿预定方向伸缩动作的结构有很多，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置。
45.在实施例中，定位杆510设置有两根，当然，也可根据实际情况配置其他数量的定位杆510，例如是一根或者大于两根。
46.本实施例提供了两种用于驱动端盖2进行转动的端盖驱动装置400，可以想象的是，端盖驱动装置400不限于采用上述的结构，本领域技术人员可以根据实际情况进行合理的配置。
47.在实施例中，定位杆510在转子固定机构200固定转子1时的转子1轴线的径向方向上的位置可调，从而可以适配不同规格的端盖2。具体定位杆510径向方向可调的具体实施方式可以参照拨动杆420的径向方向调节的具体实施结构来实现，这里不在赘述。
48.在实施例中，孔位检测装置300配置为视觉检测装置并通过视觉检测技术获取端盖2的安装孔21的位置数据。视觉检测装置具体通过摄像头拍摄到检测对象的图像，通过将被摄取目标转换成图像信号，传送给图像处理系统，图像处理系统根据像素分布和亮度、颜色等信息，将图像信号转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行运算来抽取目标的特征，从而获得相应的数据。对于本实施例，安装孔21的位置数据例如是安装孔21以转子1的轴线为基准的坐标数据。采用视觉检测技术来获取端盖2的安装孔21的位置数据，技术成熟，易于实施。可以理解的是，视觉检测技术为本领域中常用的技术手段，本领域技术人员可以根据实际情况合理进行具体的实施。
49.可以想象的是，孔位检测装置300不限于采用上述的实施方式，在某些实施例中，例如还可以设置一能在端盖2的端面周向运动的检测传感器，检测传感器用于检测其是否经过安装孔21，在检测传感器经过安装孔21时，能够提供一变化的信号，检测传感器由带有编码器的驱动电机或伺服电机进行驱动从而能获知检测传感器的旋转角度，该检测传感器和电机均与控制主机电性连接，控制主机根据检测传感器旋转的角度位置和检测传感器的信号变化来获取安装孔21的位置数据。检测传感器例如是光电式的接近传感器，光电式的接近传感器经过安装孔21时由于与孔洞对准，不会产生光路反射，从而相对于端盖2的其余位置会有信号变化；检测传感器或者可以是能够反馈抵顶压力的弹性顶针，弹性顶针滑动抵顶于端盖2，在经过安装孔21时，弹性顶针压力会有变化，从而获知安装孔21的位置。
50.在实施例中，控制主机存储有端盖2处于预定的打螺丝位置时的安装孔21的位置数据，控制主机通过对比孔位检测装置300检测得到端盖2的安装孔21的位置数据和其所存储的端盖2处于预定的打螺丝位置时的安装孔21的位置数据，得出端盖2需要转动的角度，然后控制端盖驱动装置400使端盖2转动角度。在一个实施例中，例如孔位检测装置300检测得到端盖2的安装孔21的位置与预定的打螺丝位置的角度差为30
°
，那么需要通过端盖驱动装置400来使端盖2转动该角度差大小从而实现安装孔21的对准。具体的，控制主机可以采用工控电脑、plc控制器等控制装置。
51.在实施例中，孔位检测装置300包括摄像头310以及摄像头移动组件320，摄像头移动组件320设置于机身100，摄像头310设置于摄像头移动组件320，摄像头移动组件320配置为能驱动摄像头310相对机身100移动，摄像头移动组件320与控制主机电性连接。摄像头移动组件320具体可以采用多轴运动平台或机械人手臂，从而能驱动摄像头310移动到合适的位置进行拍摄并且在不需要进行拍摄的时候进行让位。当然，在某些实施例中，摄像头310也可采用固定机位进行拍摄。在实施例中，可以在摄像头移动组件320设置用于打螺丝的电批，从而可以借助摄像头移动组件320，将电批移动到需要打螺丝的位置进行自动打螺丝的操作。
52.在实施例中，机身100包括基座110、前座120以及后座130，前座120和后座130设置
于基座110，转子固定机构200包括设置于前座120的转子轴前端固定器210以及设置于后座130的转子轴后端固定器220。通过转子轴前端固定器210可以固定转子1的中心轴的前端，通过转子轴后端固定器220可以固定转子1的中心轴的后端，从而可以将转子1进行固定。具体的，转子轴前端固定器210和转子轴后端固定器220具体可以采用卡盘、顶针等结构。可以理解的是，转子固定机构200固定转子1的轴线即为转子轴前端固定器210和转子轴后端固定器220的轴线。
53.在实施例中，转子1的前侧和后侧分别设置有端盖2，孔位检测装置300和端盖驱动装置400设置两组并与两端盖2一一对应设置。对于一些电机，设置有两个的端盖2，从而可以配置两组的孔位检测装置300和端盖驱动装置400来分别对两个的端盖2进行位置校对。具体在本实施例中，前侧的端盖2为外端盖，因而端盖2上开设的安装孔21为通孔，定子3上对应开设的是螺纹孔；后侧的端盖2为内盖，则该端盖2上的安装孔21是螺纹孔，定子3上对应有外盖部，外盖部上对应该端盖2所开设的是通孔。
54.在实施例中，对于前侧的端盖2，所采用的端盖驱动装置400是采用拨动杆420的实施方式，对于后侧的端盖2，所采用的端盖驱动装置400是采用摩擦轮430的实施方式。对应后侧的端盖2，端盖驱动装置400的摩擦轮移动组件450兼作孔位检测装置300的摄像头移动组件320，即摩擦轮430和摄像头310设置于同一移动组件上。
55.在实施例中，转子轴前端固定器210或/和转子轴后端固定器220包括卡盘，卡盘具有中空孔，中空孔中穿设有伸缩顶针，机身100设置有驱动伸缩顶针相对卡盘沿轴向方向进行伸缩动作的驱动器。采用上述的结构，由于伸缩顶针相对卡盘可以轴向伸缩，从而可以切换转子1的中心轴的固定方式(卡盘夹持方式或顶针对顶方式)，在转子1上料后进行与定子3的同轴度调整时，可以采用卡盘夹持的方式固定转子轴，保证位置稳定性；而在打螺丝时，可以切换至顶针对顶的方式进行转子1的固定，采用顶针方式的固定占据的空间较少，从而可以腾出空间，方便进行打螺丝的操作。具体的，驱动伸缩顶针相对卡盘沿轴向方向进行伸缩动作的驱动器，具体可以是电动推杆、气缸、液压缸、电磁铁等等器件。
56.在实施例中，顶针端带有压力检测机构及力矩反馈功能，可以防止过压损坏电机轴承，能够有效避免碰撞。
57.在实施例中，定子3固定于定子承载座140，定子承载座140采用能多维调整位置的结构，从而保证转子1和定子3的同轴度。在进行转子1和定子3的同轴度调整时，可以采用视觉检测技术来对转子1和定子3实时监控，进行精确定位。
58.在实施例中，在校对好端盖2的位置后，进行打螺丝时，可以采用自动化的打螺丝装置进行打螺丝的操作，螺丝可以采用自动化的螺丝上料装置进行上料。
59.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。