一种用于电机转子的轴承自动加热压装机的制作方法

1.本发明涉及电机转子轴承领域，具体为一种用于电机转子的轴承自动加热压装机。


背景技术：

2.一般电机由转子和定子两部分组成，是一种用于实现电能与机械能和机械能与电能的转换装置。其中，电机转子就是电机中旋转的部分，也就是电机中的旋转部件。因此，常规的电机转子上都需要装配轴承，起到支撑转子，保证转子回转精度的作用。由于轴承安装对装配精度要求较高，传统的电机生产线上，转子轴承的装配多采用人工手动压装。即在装配前期需要人工先将轴承放在工装轴承座中，随后放入转子组件，用手扳压机将轴承压装到位。这不仅导致电机转子轴承的压装效率低，产品稳定性差，且消耗了大量人工，增加了生产成本。
3.而随着电机自动化生产的普及与发展，同时为了满足客户对电机产品日益剧增的市场需求，各大电机制造企业逐渐采用轴承压装机代替以往传统的人工装配流水线生产模式，从而缩短电机的生产周期、提高电机装配效率。而现有的轴承压装机主要采用定轴压轴承的安装机构，首先把转轴固定在夹具上，然后利用夹持机构夹住轴承外圈，最后通过气缸的作用把轴承强行压于转轴上，以此实现转轴和轴承的固定。然而，现有的轴承压装机仍然存在以下技术缺陷：（1）由于不同批次生产的电机转子和轴承尺寸存在一定差异，且两者之间需要紧密配合，导致轴承压入时需要较大的轴向压力，从而影响轴承寿命，废品率较高。
4.（2）多数轴承压装机的转子定位装置只适用于某种类型或型号的电机转子，或者需要进行人工调整使其适用于多规格转子产品，导致电机转子定位通用性差、调整繁琐、耗时、效率低。
5.（3）常规压装工艺中，轴承一般由夹持机构夹持轴承外圈后进行压装，使得轴承外圈在轴承的压装过程中相对于轴承内圈容易产生位移，导致轴承外圈和内圈之间的间隙增大，影响轴承转动的顺畅性和工作稳定性。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术问题，本发明提出一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，不仅可以提高轴承压装效率，而且可以提高轴承压装精度，保证产品的稳定性和使用寿命。
7.本发明中主要采用的技术方案为：一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，包括转子压装工位、多工位夹爪移动机构、至少一组轴承送料组件、至少一条轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构，其中，所述转子压装工位设置在机架上，所述多工位夹爪移动机构带动转子从上料位运动至转子压装工位和下料位，至少一组轴承送料组件、至少一组轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构设置在同一侧，所述轴承送料组件将轴承送入轴承加热传送机构中，经轴承
加热传送机构加热后的轴承进入轴承压入机构的轴承容纳腔，由轴承压入机构将轴承容纳腔内的轴承压入位于转子压装工位的转子。
8.优选地，所述轴承送料组件包括轴承料架和轴承推送组件，其中，所述轴承料架转动安装在支架的顶端，所述轴承料架上设有轴承轨道，用于摆放轴承，所述轴承料架的出料端向下倾斜架设在轴承加热传送机构的进料端，且所述轴承料架的出料端与轴承加热传送机构的进料端连通，所述轴承推送组件包括了轴承推杆和推送气缸，所述轴承推杆安装在推送气缸的输出端，所述轴承推杆位于所述轴承加热传送机构的导轨腔体内的进料端，所述轴承推杆由推送气缸驱动在导轨腔体内作往复运动，将从轴承轨道滑落到导轨腔体进料端的轴承推送进入导轨腔体内。
9.优选地，所述轴承推送组件还包括一推块，所述推块安装在所述推送气缸的输出端，且所述推块位于所述轴承料架的出料端下方，所述推块在推送气缸的驱动下带动轴承料架的出料端做上下运动。
10.优选地，所述多工位夹爪移动机构包括直线驱动机构、第一直线导轨、移动架和至少一组气动夹爪，所述移动架滑动安装在第一直线导轨上，所述直线驱动机构与所述移动架驱动连接，至少一组气动夹爪分别安装在移动架上，用于夹取转子，所述直线驱动机构驱动移动架沿第一直线导轨运动，所述上料位、转子压装工位和下料位均位于气动夹爪的运动路径上。
11.优选地，所述轴承加热传送机构包括导轨腔体和设置在导轨腔体外侧的温控加热装置，所述温控加热装置用于加热导轨腔体内的轴承，所述导轨腔体内设有导轨，用于传送轴承，所述导轨腔体包括倾斜段和垂直段，所述倾斜段从进料端向下倾斜设置，所述垂直段与倾斜段的下端一体过渡连接，所述垂直段底部的出料端处设有轴承挡料机构，所述轴承挡料机构包括挡料气缸和挡料板，所述挡料气缸驱动挡料板在出料端控制轴承进入轴承容纳腔中。
12.优选地，所述轴承压入机构包括伺服压机、轴承座和第二直线导轨，所述轴承座安装在第二直线导轨上，所述伺服压机与所述轴承座驱动安装，由伺服压机驱动轴承座沿直线导轨运动，所述轴承座上设有轴承容纳腔，所述轴承容纳腔与所述轴承加热传送机构的出料端对应设置，用于容纳轴承。
13.优选地，还包括转子待转工位，所述转子待转工位位于转子压装工位和下料位之间，且所述转子待转工位位于所述多工位夹爪移动机构的运动路径上。
14.优选地，所述转子压装工位和转子待转工位均包括转子定位座，所述转子定位座的承载端设有转子定位槽，所述转子定位槽的底部设有磁珠，用于吸附转子定位。
15.优选地，包括两组轴承送料组件、两组轴承加热传送机构和两组轴承压入机构，且所述两组轴承送料组件、两组轴承加热传送机构和两组轴承压入机构一一对称设置在转子压装工位的两侧。
16.优选地，所述轴承压入机构中还包括压力传感器，所述压力传感器安装在轴承座受力面的末端，且所述压力传感器与所述伺服压机信号传送连接。
17.有益效果：本发明提供了一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，，具有如下优点：（1）本发明设置有轴承加热传送机构，由温控加热装置对导轨腔体中的轴承进行
加热，使轴承受热膨胀后再进行压装，从而减少轴承压入时的轴向受力，提高轴承使用寿命。
18.（2）本发明中的轴承压入机构由伺服压机精准控制定位，确保轴承准确压合到位，同时利用伺服压机的压力传感器，实现精确地控制轴承压入时的轴向力，减少因轴向压入力过大对轴承寿命的影响。
19.（3）本发明采用具有磁吸功能的转子定位座对转子进行磁吸吸附定位，可防止转子移位，不仅可以提高轴承装配效率，而且适用于多种规格的转子定位，无需进行额外的定位操作。
附图说明
20.图1为实施例1的整体结构示意图1；图2为实施例1的整体结构示意图2；图3为实施例1的轴承送料组件侧视图；图4为实施例1的轴承送料组件局部结构示意图；图中：转子压装工位1、转子定位座1-1、转子定位槽1-2、多工位夹爪移动机构2、直线驱动机构2-1、第一直线导轨2-2、移动架2-3、气动夹爪2-4、轴承送料组件3、轴承料架3-1、支架3-2、轴承轨道3-3、轴承推杆3-4、推送气缸3-5、转轴3-6、推块3-7、轴承加热传送机构4、进料端4-1、导轨腔体4-2、轴承挡料机构4-3、挡料气缸4-31、挡料板4-32、出料端4-4、轴承压入机构5、轴承座5-1、伺服压机5-2、第二直线导轨5-3、转子待转工位6、机架7、转子8、轴承9、上料位10、下料位11。
实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处 所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时， 不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所 使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、
ꢀ“
前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例
24.一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，包括转子压装工位1、多工位夹爪移动机构2、两组轴承送料组件3、两条轴承加热传送机构4和两组轴承压入机构5，两组轴承送料组件3、两组轴承加热传送机构4和两组轴承压入机构5一一对称设置在转子压装工位1的两
侧。
25.如图1-2所示，转子压装工位1设置在机架7上，用于定位承载转子8。本实施例1中，转子压装工位1包括转子定位座1-1，转子定位座1-1的承载端的设有转子定位槽1-2，且转子定位槽1-2的底部设有磁珠，用于吸附转子8定位，防止转子在压装轴承时发生滚动移位。本发明中，转子定位槽1-2的结构可根据实际需求进行设计，现有的用于承载转子的槽型结构均可适用。
26.如图3-4所示，轴承送料组件3将轴承送入轴承加热传送机构4中。其中，轴承送料组件3包括轴承料架3-1和轴承推送组件，其中，轴承料架3-1转动安装在支架3-2的顶端，且轴承料架3-1的出料端向下倾斜架设在轴承加热传送机构4的进料端4-1，轴承料架3-1上设有轴承轨道3-3，用于摆放轴承，轴承推送组件包括了轴承推杆3-4和推送气缸3-5，轴承推杆3-4安装在推送气缸3-5的输出端，轴承料架3-1的出料端与轴承加热传送机构4的进料端4-1连通，轴承推杆3-4位于轴承加热传送机构4的导轨腔体4-2的进料端4-1，轴承推杆3-4由推送气缸3-5驱动在导轨腔体4-2的进料端内作往复运动，将从轴承轨道3-3滑落到导轨腔体4-2进料端的轴承9推送进入导轨腔体4-2内。
27.本实施例中，轴承料架3-1通过转轴3-6转动连接在支架3-2的顶端。本发明中，可以但不仅限于采用转轴作为连接实现轴承料架的可转动连接。现有的可以实现轴承料架自由转动的连接件均可适用。
28.本发明中，为了防止轴承轨道3-3的出料口的轴承出现卡死问题，还在推送气缸3-5的输出端设置一推块3-7，且推块3-7位于轴承料架3-1的出料端下方，推块3-7在推送气缸3-5的驱动下带动轴承料架3-1的出料端做上下运动。本发明中，推块3-7可以采用平滑过渡的台阶型推块或者楔形推块或者具有从低到高连续曲面的推块，从而在轴承推杆3-4推送轴承进入导轨腔体4-2的同时，由推块3-7将轴承料架3-1的出料端抬起。当轴承推杆3-4恢复至初始位置时，推块同时也恢复至初始位置，轴承料架3-1的出料端随之下落，轴承轨道3-3内的轴承在这个过程中产生振动，防止在重力作用下滑落至进料端4-1的轴承出现堆积卡死现象。
29.如图1-2所示，轴承加热传送机构4将轴承9加热后送入轴承压入机构5的轴承容纳腔。轴承加热传送机构4包括导轨腔体4-2和设置在导轨腔体4-2外侧的温控加热装4-3，温控加热装置用于加热导轨腔体4-2内的轴承9，导轨腔体4-2内设有导轨，用于传送轴承9。导轨腔体4-2包括倾斜段4-21和垂直段4-22，倾斜段4-21从进料端4-1向下倾斜设置，垂直段4-22与倾斜段4-21的下端一体过渡连接，垂直段4-22底部的出料端4-4处设有轴承挡料机构4-3，轴承挡料机构4-3包括挡料气缸4-31和挡料板4-32，挡料气缸4-31驱动挡料板4-32在出料端4-4控制轴承9进入轴承容纳腔中。
30.本发明中，导轨腔体4-2内的轴承9均竖直排列设置，轴承9的中心轴线与水平面平行。
31.本发明中，挡料板4-32上设有与轴承配合的曲面槽，用于贴合轴承，阻挡轴承下落至轴承容纳腔中。
32.如图1-2所示，轴承压入机构5将轴承容纳腔内的轴承9压入位于转子压装工位1的转子8。本实施例中，轴承压入机构5包括伺服压机5-2、轴承座5-1和第二直线导轨5-3，轴承座5-1安装在第二直线导轨5-3上，伺服压机5-2与轴承座5-1驱动安装，由伺服压机5-2驱动
轴承座5-1沿第二直线导轨5-3运动，轴承座5-1上设有轴承容纳腔，轴承容纳腔与轴承加热传送机构4的出料端4-4对应设置，用于容纳轴承。本发明中，当轴承从轴承加热传送机构4的出料端4-4由于重力作用恰好落于轴承容纳腔中，且在轴承挡料机构4-3的配合工作下，轴承逐一落于轴承容纳腔中。
33.本发明中，为了防止轴承受力过大影响轴承寿命，还可以配置压力传感器。一般压力传感器安装在轴承座后面的受力面末端，且与伺服压机驱动连接，将检测信号发送至伺服压机的驱动控制系统，由驱动控制系统分析后给伺服压机传达相应的驱动指令，用于实时监测轴承压装时的受力，若超过受力阈值，可以及时对压装参数进行调整，实现对轴承压入时的轴向力精准控制。
34.如图1-2所示，多工位夹爪移动机构2带动转子从上料位运动至转子压装工位和下料位。本发明中，多工位夹爪移动机构2包括直线驱动机构2-1、第一直线导轨2-2、移动架2-3和至少一组气动夹爪2-4，移动架2-3滑动安装在第一直线导轨2-2上，直线驱动机构2-1与移动架2-3驱动连接，至少一组气动夹爪2-4分别安装在移动架2-3上，用于夹取转子8，直线驱动机构2-1驱动移动架2-3沿第一直线导轨2-2运动，上料位10、转子压装工位1和下料位11均位于气动夹爪2-4的运动路径上。
35.为了满足部分转子轴承压装后的除尘需求，本发明中，还可以在转子压装工位和下料位之间设置转子待转工位，用于与除尘装置配合对转子进行除尘处理。且转子待转工位6位于多工位夹爪移动机构的运动路径上。转子待转工位的结构可以与转子压装工位的结构相同，也可以为现有的可以实现转子定位或者承载的结构。
36.本发明中，气动夹爪的数量可以为1个，根据转子加工工序逐步移动。为了进一步提高工作效率，当上料位10和下料位11之间仅设有转子压装工位1时，可以在移动架2-3上设置两组气动夹爪2-4，同时实现上料位10至转子压装工位1、转子压装工位1至下料位11的转子移动。当上料位和下料位之间设有转子压装工位和转子待转工位6时，可以在移动架2-3上设置三组气动夹爪2-4，同时实现上料位10至转子压装工位1、转子压装工位1至转子待转工位6、转子待转工位6至下料位11的转子移动。
37.本发明中，为了实现转子与轴承的配合压装，需要确保位于转子定位槽1-2内的转子中心轴线与位于轴承容纳腔中的中心轴线位于同一直线。
38.本发明的工作原理如下：初始状态时，轴承料架3-1在重力的作用下出料口架向倾斜架设在轴承加热传送机构的进料端。轴承压入机构5的轴承容纳腔位于轴承加热传送机构4的出料端4-4正下方，且轴承加热传送机构4的出料端在挡料板4-32的作用下处于封闭状态。随后，开启温控加热装置对轨道腔体4-2进行预热至一定温度。上料位的转子在多工位夹爪移动机构2的作用下移动至转子定位座1-1的转子定位槽1-2，转子被转子定位槽1-2底部的磁珠吸附固定。
39.当工作时，在轴承轨道3-3内摆放一定量的轴承，轴承在重力作用下从出料口滑落至轴承加热传送机构4的进料端4-1。随后控制推送气缸3-5带动推块3-7和轴承推杆3-4按一定时间间隔作往复运动，其中，轴承推杆3-4将位于进料端4-1的轴承推送至导轨腔体4-2内，推块带动轴承料架3-1振动，防止出线轴承堆积卡死。进入导轨腔体4-2中的轴承在导轨的作用下从导轨腔体4-2的倾斜段运动至垂直段。轴承在导轨腔体4-2内运动的过程中被加热至一定温度。启动轴承挡料机构4-3，打开轴承挡料机构4-3的出料端4-4，使得垂直段内
的一个轴承在重力的作用下恰好落于轴承容纳腔中，设计同时关闭轴承挡料机构4-3，防止其他轴承落下。随后开启伺服压机5-2，将轴承座5-1沿第二直线轨道5-4推送至位于转子压装工位1上的转子进行压装。本发明中，位于转子两侧的轴承压入机构5同时对转子两端的轴承进行压装。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，其特征在于，包括转子压装工位、多工位夹爪移动机构、至少一组轴承送料组件、至少一条轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构，其中，所述转子压装工位设置在机架上，所述多工位夹爪移动机构带动转子从上料位运动至转子压装工位和下料位，至少一组轴承送料组件、至少一组轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构设置在同一侧，所述轴承送料组件将轴承送入轴承加热传送机构中，经轴承加热传送机构加热后的轴承进入轴承压入机构的轴承容纳腔，由轴承压入机构将轴承容纳腔内的轴承压入位于转子压装工位的转子。2.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机，其特征在于,所述轴承送料组件包括轴承料架和轴承推送组件，其中，所述轴承料架转动安装在支架的顶端，所述轴承料架上设有轴承轨道，用于摆放轴承，所述轴承料架的出料端向下倾斜架设在轴承加热传送机构的进料端，且所述轴承料架的出料端与轴承加热传送机构的进料端连通，所述轴承推送组件包括了轴承推杆和推送气缸，所述轴承推杆安装在推送气缸的输出端，所述轴承推杆位于所述轴承加热传送机构的导轨腔体内的进料端，所述轴承推杆由推送气缸驱动在导轨腔体内作往复运动，将从轴承轨道滑落到导轨腔体进料端的轴承推送进入导轨腔体内。3.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机，其特征在于,所述轴承推送组件还包括一推块，所述推块安装在所述推送气缸的输出端，且所述推块位于所述轴承料架的出料端下方，所述推块在推送气缸的驱动下带动轴承料架的出料端做上下运动。4.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,所述多工位夹爪移动机构包括直线驱动机构、第一直线导轨、移动架和至少一组气动夹爪，所述移动架滑动安装在第一直线导轨上，所述直线驱动机构与所述移动架驱动连接，至少一组气动夹爪分别安装在移动架上，用于夹取转子，所述直线驱动机构驱动移动架沿第一直线导轨运动，所述上料位、转子压装工位和下料位均位于气动夹爪的运动路径上。5.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,所述轴承加热传送机构包括导轨腔体和设置在导轨腔体外侧的温控加热装置，所述温控加热装置用于加热导轨腔体内的轴承，所述导轨腔体内设有导轨，用于传送轴承，所述导轨腔体包括倾斜段和垂直段，所述倾斜段从进料端向下倾斜设置，所述垂直段与倾斜段的下端一体过渡连接，所述垂直段底部的出料端处设有轴承挡料机构，所述轴承挡料机构包括挡料气缸和挡料板，所述挡料气缸驱动挡料板在出料端控制轴承进入轴承容纳腔中。6.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,所述轴承压入机构包括伺服压机、轴承座和第二直线导轨，所述轴承座安装在第二直线导轨上，所述伺服压机与所述轴承座驱动安装，由伺服压机驱动轴承座沿直线导轨运动，所述轴承座上设有轴承容纳腔，所述轴承容纳腔与所述轴承加热传送机构的出料端对应设置，用于容纳轴承。7.根据权利要求1-6任一所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,还包括转子待转工位，所述转子待转工位位于转子压装工位和下料位之间，且所述转子待转工位位于所述多工位夹爪移动机构的运动路径上。8.根据权利要求7所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,所述转子压装工位和转子待转工位均包括转子定位座，所述转子定位座的承载端设有转子定位槽，
所述转子定位槽的底部设有磁珠，用于吸附转子定位。9.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,包括两组轴承送料组件、两组轴承加热传送机构和两组轴承压入机构，且所述两组轴承送料组件、两组轴承加热传送机构和两组轴承压入机构一一对称设置在转子压装工位的两侧。10.根据权利要求1所述的用于电机转子的轴承自动加热压装机,其特征在于,所述轴承压入机构中还包括压力传感器，所述压力传感器安装在轴承座受力面的末端，且所述压力传感器与所述伺服压机信号传送连接。

技术总结
本发明公开了一种用于电机转子的轴承自动加热压装机，包括转子压装工位、多工位夹爪移动机构、至少一组轴承送料组件、至少一条轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构，其中，转子压装工位设置在机架上，多工位夹爪移动机构带动转子从上料位运动至转子压装工位和下料位，至少一组轴承送料组件、至少一组轴承加热传送机构和至少一组轴承压入机构设置在同一侧，轴承送料组件将轴承送入轴承加热传送机构中，经轴承加热传送机构加热后的轴承进入轴承压入机构的轴承容纳腔，由轴承压入机构将轴承容纳腔内的轴承压入位于转子压装工位的转子。本发明不仅可以提高轴承压装效率，而且可以提高轴承压装精度，保证产品的稳定性和使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：王鹏
受保护的技术使用者：常州市运控电子有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/13