CN102589805B

CN102589805B - 用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构

Info

Publication number: CN102589805B
Application number: CN201210016703.4A
Authority: CN
Inventors: 谢轩; 俞俊强; 管闯; 武振宇; 沈燕
Original assignee: HANGZHOU JIZHI MECHATRONIC CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU JIZHI MECHATRONIC CO Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: CN102589805A

Abstract

本发明公开一种用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构。旋转主轴通过轴承支撑在筒体上，膨胀夹具通过压板同轴固定在露出在筒体外一端的旋转主轴上，旋转主轴和膨胀夹具内部装有圆柱状的磁致伸缩柱，通过固定块固定在旋转主轴下端，筒体外部绕有线圈，磁致伸缩柱的顶部固定有顶头，顶头伸入膨胀夹具内部，使顶头上的斜面与膨胀夹具内部的斜面贴合，在膨胀夹具上端固定有锥形的导向块，被测试叶轮的叶轮内孔通过导向块套在膨胀夹具外部。以筒体为主的不旋转部件和与旋转主轴承载的旋转部件之间除了轴承外没有任何物理接触，通过磁场传递相互作用；没有影响测量精度的摩擦部件；具有很快的响应速度；本发明夹紧重复性好并具有很高的测试精度。

Description

用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构

技术领域

本发明涉及一种自动夹头结构，尤其是涉及一种用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构。

背景技术

吸尘器是重要的生活用品。其中的叶轮在制造过程中，由于受材料、制造工艺及装配的影响，存在初始不平衡量。带有过大不平衡量的叶轮在高速旋转工作时会产生振动、带来噪音、缩短产品寿命、甚至带来危险，因此必须对叶轮进行动平衡校正处理。动平衡校正处理时，一般利用夹具通过叶轮内孔夹紧叶轮。

动平衡的校正设备可分为两大类，即手工校正动平衡机和全自动平衡机。手工校正动平衡机由操作工将叶轮工件手工放入设备，并用机械方式夹紧，其成本较低，但是生产效率低下，平衡精度也不高，不能满足高效生产优质电机的需要。与此相比，全自动平衡机则生产效率等高，平衡精度高。随着我国家电业的发展，采用全自动平衡机对叶轮进行自动平衡已经成为必然趋势。

利用全自动平衡机对叶轮进行动平衡校正处理时，首先需要精确测量出叶轮工件的初始不平衡量。其测量的精度很大程度上决定于夹持叶轮内孔的夹具。由于不能像手工校正动平衡机一样进行人工干预，所以必须有一种自动夹具。目前有采用气动方式进行夹紧的夹具，这种夹具中设计有旋转气接头，将压缩空气通入安装在旋转主轴上的气囊，将夹具张开，抱紧叶轮工件。这种夹具的缺点在于：1)旋转气接头限制了旋转主轴最高转速；2)压缩空气压紧密封圈会产生较大的摩擦阻力矩导致密封圈磨损漏气；3)附加的通气管影响整机的测量精度。

本发明提供一种利用磁致伸缩材料，通过不接触线圈驱动，实现叶轮不平衡量精确测量时自动夹紧的夹头结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构，利用磁致伸缩材料，通过不接触线圈驱动，实现叶轮不平衡量精确测量的自动夹紧夹头结构。

本发明的采用的技术方案如下：

旋转主轴通过上、下轴承支撑在筒体上，膨胀夹具通过压板同轴固定在露出在筒体外一端的旋转主轴上，旋转主轴和膨胀夹具内部装有圆柱状的磁致伸缩柱，通过固定块固定在旋转主轴下端，在旋转主轴上部圆柱面还设有皮带轮，筒体外部绕有线圈，磁致伸缩柱的顶部固定有顶头，顶头伸入膨胀夹具内部，使顶头上的斜面与膨胀夹具内部的斜面贴合，在膨胀夹具上端固定有锥形的导向块，被测试叶轮的叶轮内孔通过导向块套在膨胀夹具外部。

所述的膨胀夹具的圆柱面上，开有对称分布的簧片，簧片下端自由端，簧片上端固定，簧片内部的膨胀夹具内部的斜面与顶头上的斜面配合。

当顶头在外部线圈驱动下使磁致伸缩柱伸长而使顶头向上移动时，簧片向外扩张，夹紧叶轮，当外部线圈断电时，磁致伸缩柱恢复正常长度，带动顶头向下移动，簧片恢复原状，放松叶轮。

本发明具有的有益效果是：

1)以筒体为主的不旋转部件和与旋转主轴承载的旋转部件之间除了轴承外没有任何物理接触，它们之间通过磁场传递相互作用；

2)装置没有影响测量精度的摩擦部件；

3)具有很快的响应速度；

本发明利用磁致伸缩柱，实现叶轮不平衡量自动测量的自动夹头结构。该结构的夹紧重复性好并具有很高的测试精度。

附图说明

图1是叶轮自动夹紧装置图。

图2是叶轮图。

图3是膨胀夹具图。

图4是膨胀夹具图。

图中：1-端盖，2-固定块，3-轴承，4-旋转主轴，5-筒体，6-线圈，7-磁致伸缩柱，8-皮带轮，9-膨胀夹具，10-压板，11-顶头，12-被测试叶轮，13-导向块，14-叶轮内孔，15-圆柱面，16-斜面，17-簧片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的旋转主轴4通过上、下轴承3支撑在筒体5上，膨胀夹具9通过压板10同轴固定在露出在筒体5外一端的旋转主轴4上，旋转主轴4和膨胀夹具9内部装有圆柱状的磁致伸缩柱7，通过固定块2固定在旋转主轴4下端，固定块2外设有端盖，在旋转主轴4上部圆柱面还设有皮带轮8，筒体5外部绕有线圈6，磁致伸缩柱7的顶部固定有顶头11，顶头11伸入膨胀夹具9内部，使顶头11上的斜面与膨胀夹具9内部的斜面16贴合，在膨胀夹具9上端固定有锥形的导向块13，被测试叶轮12的叶轮内孔14通过导向块13套在膨胀夹具9外部。

如图3、图4所示，所述的膨胀夹具9的圆柱面15上，开有对称分布的簧片17，簧片17下端自由端，簧片17上端固定，簧片17内部的膨胀夹具9内部的斜面16与顶头11上的斜面配合。

如图1所示，旋转主轴4通过轴承3支撑在筒体5上，膨胀夹具9通过压板10同轴固定在旋转主轴4上。旋转主轴4内部有圆柱状的磁致伸缩柱7，并通过固定块2固定在旋转主轴4下端。筒体5外部有线圈6，当线圈6通电时，磁致伸缩柱7在线圈6产生的磁场作用下伸长，其顶部通过顶头11，作用在膨胀夹具9内孔的斜面16上，使得膨胀夹具上的簧片17向外扩张，通过叶轮内孔14锁紧叶轮12工件。在旋转主轴5上部还设有皮带轮8，外部动力可由皮带轮8输入使得旋转主轴4旋转，进行不平衡量测量。筒体下部有起密封作用的端盖1。

结构的关键部件为膨胀夹具9，其结构如图3、图4所示。在与叶轮内孔14配合的圆柱面15上，利用线切割对称地割出若干片簧片17，簧片17下端自由，上端固定。簧片内部有与顶头配合的斜面16。当顶头11在外部线圈6驱动下使磁致伸缩柱7伸长而使顶头11向上移动时，簧片17向外扩张，当外部线圈6断电时，磁致伸缩柱7恢复正常长度，带动顶头11向下移动，簧片17恢复原状。这样把上下位移转化为簧片17的水平位移，达到夹紧叶轮12的目的。在膨胀夹具9的顶部设计有叶轮导向块13，这样在自动生产过程中降低机械手抓取定位精度的要求。

Claims

1.一种用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构，其特征在于：旋转主轴（4）通过上、下轴承支撑在筒体（5）上，膨胀夹具（9）通过压板（10）同轴固定在露出在筒体（5）外一端的旋转主轴（4）上，旋转主轴（4）和膨胀夹具（9）内部装有圆柱状的磁致伸缩柱（7），磁致伸缩柱（7）通过固定块（2）固定在旋转主轴（4）下端，在旋转主轴（4）上部圆柱面还设有皮带轮（8），筒体（5）外部绕有线圈（6），磁致伸缩柱（7）的顶部固定有顶头（11），顶头（11）伸入膨胀夹具（9）内部，使顶头（11）上的斜面与膨胀夹具（9）内部的斜面（16）贴合，在膨胀夹具（9）上端固定有锥形的导向块（13），被测试叶轮（12）的叶轮内孔（14）通过导向块（13）套在膨胀夹具（9）外部。

2.根据权利要求1所述的一种用于叶轮不平衡量测量的自动夹头结构，其特征在于：所述的膨胀夹具（9）的圆柱面（15）上，开有对称分布的簧片（17），簧片（17）下端自由端，簧片（17）上端固定，簧片（17）内部的膨胀夹具（9）内部的斜面（16）与顶头（11）上的斜面配合。