CN105099097B - 铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机中的铸铝转子与转子轴过盈配合加工技术领域，铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法，包括用于使转子加热升温的加热装置、用于使加热后的转子定位的定位装置和用于组装转子轴和转子的组装装置。

Description

铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法

技术领域

本发明涉及发动机中的铸铝转子与转子轴过盈配合加工技术领域，具体为铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法。

背景技术

在工农业生产过程中，三相异步电动机得到广泛应用，电机产品种类繁多，每一品种又按照不同容量、电压、转速、安装方法、防护等级、冷却方式及配用负载等，分为许多不同的形式和规格。电机各零部件之间除了有机械方面的联系外，还有磁、电、热等方面的相互作用，零部件制造质量要求严格，个别零部件中的缺陷很容易影响产品不能正常运行，甚至报废。电机制造工艺内容比较复杂，除了一般机械制造中的机械加工工艺外，还有铁心、绕组等零部件制造所特有的工艺，其中手工劳动量的比重相当大，工件质量也比较难稳定。电机制造所用的原材料，除一般金属材料外，还有导磁材料、导电材料、绝缘材料，材料的品种规格多。电机制造中，使用非标准设备的数量相当多，所需的非标准工艺装备也较多。

在电机制造过程中包括转子加工、转子轴加工、转子与转子轴装配加工、磁极铁芯的冲片制造、冲片叠压、加热线圈制造、绕组嵌装及其绝缘处理(包括短路环焊接)、转子铁芯的叠压、转子压铸、支架组件的铆压、电机的主副定子铆压和装配等程序；且在电机各个工序制造中，所造成的缺陷，不是零部件检查时容易发觉出来的，如果将有缺陷的零部件用到产品上去，就会造成产品质量下降和使用寿命降低。

传统的转子与转子轴装配过程中，自动化程度低，导致生产效率底和生产成本高；装配精度低，所造成的缺陷就多，导致产品质量低和使用寿命短。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动化程度高、生产精度高的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法，包括用于使转子加热升温的加热装置、用于使加热后的转子定位的定位装置和用于组装转子轴和转子的组装装置。

进一步，所述的加热装置包括外部缠绕有加热线圈、内部设有两根定位杆的加热筒。

进一步，所述的定位装置包括设有第一定位槽的第一定位块和设有第二定位槽的第二定位块，第二定位块连接有能够驱动第二定位块压紧或者松开位于第一定位块上转子的第一驱动装置。

进一步，所述的组装装置包括内设盲孔的定位棒、驱动定位棒抵触转子或者远离转子的第二驱动装置、用于存放转子轴的第二放料斜槽、连接有第一推杆且能驱动第一推杆使转子轴与转子完成装配的第三驱动装置。

进一步，还包括第一斜板、用于存放转子的第一放料斜槽、能将转子从第一放料斜槽转移至第一斜板上的提升装置、能够定位第一斜板上转子的抵触装置、能够清理转子内孔的清理装置以及能将清理后的转子输送至两根定位杆上的输送装置。

进一步，还包括能够将处在两定位杆上的转子从加热筒的一端推向另一端的第一推动装置，第一推动装置包括第二推杆、与第二推杆相连并驱动第二推杆往复运动的第四驱动装置。

进一步，还包括能够将从加热筒出来的转子转移至第一定位块上的转移装置，所述的转移装置包括与第一定位块连接的导轨、能将转子移送至导轨上的移送装置以及能够将导轨上的转子推向第一定位块上的第二推动装置；

第二推动装置包括第三推杆、与第三推杆相连并驱动第三推杆往复运动的第五驱动装置。

进一步，还包括出料装置，出料装置包括分别设在第一定位块两侧的两块第二斜板、分别与两第二斜板相连且能够驱动两第二斜板同时同向往复运动的第六驱动装置；

所述的移送装置包括能够伸入转子内孔的插杆、与插杆相连并驱动插杆往复运动的第七驱动装置。

进一步，所述的提升装置位于第一斜板与第一放料斜槽之间，提升装置包括第三斜板、与第三斜板相连并使第三斜板往复运动的第八驱动装置；

所述的抵触装置包括挡板、与挡板相连并使挡板往复运动的第九驱动装置；

所述的输送装置包括互为镜像的两个挂钩、驱动两个挂钩夹住或者松开转子的第十驱动装置和驱动两挂钩往复运动的第十一驱动装置；

所述的清理装置包括两夹紧板、驱动两夹紧板夹紧或者松开转子两端的第十二驱动装置、与转子内孔适配的清洗棒和驱动清洗棒往复运动的第十三驱动装置，各夹紧板上设有能够让清洗棒通过的通孔。

一种适合上述铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法的自动装配方法，具体步骤如下：

a.放料：将若干个转子与若干个转子轴分别存放在第一放料斜槽和第二放料斜槽中；

b.内孔清理：第八驱动装置驱动落在第三斜板的转子至第一斜板上并复位，与此同时，第九驱动装置驱动挡板来限定转子的位置，第十二驱动装置驱动两夹紧板夹紧转子两端，第十三驱动装置驱动清洗棒穿过夹紧板上的通孔，利用清洗棒穿过并伸出转子内孔来清洗粘附在内孔壁上的杂质，随后第十三驱动装置、第十二驱动装置先后复位；

c.送入加热装置：第十驱动装置驱动两个挂钩夹住转子，与此同时，第九驱动装置驱动挡板复位，随后，第十一驱动装置驱动夹着转子的两个挂钩，并将转子送入两个定位杆上，随后，第十驱动装置驱动挂钩复位，第十一驱动装置驱动挂钩复位；

d.加热：加热装置给位于加热筒中、两定位杆上的加热筒进行加热；

e.重复步骤b-步骤c：直至位于加热筒中、两定位杆上依次排列的转子累积至一定数量时；

f.送入组装台：第四驱动装置驱动第二推杆将两定位杆上的一排转子从加热筒的一端推向另一端，并与上述一排转子的一端抵触，与此同时进行的是，第七驱动装置驱动插杆伸入上述一排转子的另一端的末尾处转子内孔中，随后，第四驱动装置驱动第二推杆复位，第七驱动装置驱动插杆复位,第七驱动装置驱动插杆复位,而此时插杆带有加热后的转子，并将转子送入导轨上，第五驱动装置驱动第三推杆将转子推至第一定位块中的第一定位槽中并复位；

g.定位：第一驱动装置驱动第二定位块固定转子；

h.轴装配：第二驱动装置驱动定位棒抵触转子，第三驱动装置驱动第一推杆使转子轴伸入转子内孔，并伸出内孔之外，直至转子轴伸入至定位棒的盲孔孔底，随后，第一驱动装置驱动第二定位块复位，第二驱动装置驱动定位棒复位，第三驱动装置驱动第一推杆复位；

i.出料：第六驱动装置驱动两块斜板至高于第一定位槽的位置，此时，分别架在两块定位板上的产品在重力的作用下滚动至接料处，随后，第六驱动装置驱动两块斜板复位；

j.重复步骤a、b、c、e、f、g、h，自动化完成铸铝转子与转子轴在低压低温进行过盈装配。

对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：通过以上操作，实现了高自动化操作，提高了工作效率，进而降低了成本，且自动化的操作能够提高装配精度，所造成的缺陷就少，导致产品质量高和使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为加热装置的结构示意图。

图3为定位装置的结构示意图。

图4为组装装置的结构示意图。

图5为提升装置的结构示意图。

图6为清理装置的结构示意图。

图7为清理后的转子送至两定位杆的结构示意图。

图8为转移装置的结构示意图。

图9为出料装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图9对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示：铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机及其装配方法，包括用于使转子01加热升温的加热装置、用于使加热后的转子01定位的定位装置和用于组装转子轴02和转子01的组装装置。

如图2所示：加热装置包括外部缠绕有加热线圈11、内部设有两根定位杆12的加热筒13，两根定位杆12水平放置，且它们之间的距离少于转子01的外径，使转子01能够平稳的防止在两个定位杆12上，加热装置还包括超音频自动控制加热设备，该设备为加热线圈提供热量，进而为加热筒13提供热量，进而为位于加热筒13中、两定位杆12上的转子01进行加热。

如图3所示：定位装置包括设有第一定位槽211的第一定位块21和设有第二定位槽的第二定位块22，第一定位槽211与第二定位槽均与转子01的外表面适配，第二定位块22连接有能够驱动第二定位块22压紧或者松开位于第一定位块21上转子01的第一驱动装置，第一驱动装置为第一气缸，第一气缸驱动第二定位块22向位于第一定位块21上的转子01移动，进而到达固定转子01的作用。

如图4所示：组装装置包括内设盲孔311的定位棒31、驱动定位棒31抵触转子01或者远离转子01的第二驱动装置、用于存放转子轴02的第二放料斜槽32、连接有第一推杆33且能驱动第一推杆33使转子轴02与转子01完成装配的第三驱动装置。

定位棒31一方面用来抵触转子01的一端，使其不能轴向移动，另一方面定位板内的盲孔311与转子轴02适配，当转子轴02插入转子01后进入盲孔311时，盲孔311的孔底起到限定转子轴02插入位置的作用，装配的精度提高，其中第二驱动装置为第二气缸，盲孔311的深度根据加工需要而定；

第三驱动装置为第三气缸，第三气缸推动第一推杆33使位于第二放料斜槽32上最底下的那个转子轴02进入转子01的内孔中，达到过盈装配的目的，当转子01的一端抵触定位棒31内的盲孔311孔底时，第三气缸驱动第一推杆33复位，而位于第二放料槽上的若干个转子轴02在重力的作用下，向下移动一个位置，进而到达循环运作，自动化程度高。

如图5和图6所示：为了减少人员操作，提升自动化程度，还包括第一斜板41、用于存放转子01的第一放料斜槽42、能将转子01从第一放料斜槽42转移至第一斜板41上的提升装置、能够定位第一斜板41上转子01的抵触装置、能够清理转子01内孔的清理装置以及能将清理后的转子01输送至两根定位杆12上的输送装置。

提升装置位于第一斜板41与第一放料斜槽42之间，提升装置包括第三斜板43、与第三斜板43相连并使第三斜板43往复运动的第八驱动装置，为了防止第三斜板43在上升的过程中，处在第一放料斜槽42上转子01掉落，因此还在第三斜板43上设有第一板431；

若干个转子01有序的排列在第一放料斜槽42上，第一放料斜槽42中最底下的那个转子01在重力的作用下落入第三斜板43上，第八驱动装置为第八气缸，第八气缸驱动第三斜板43上升至第一斜板41的位置，那么转子01在重力的作用下就会滚到第一斜板41上，为了防止处在第三斜板43上的转子01掉落，因此还在第一斜板41上设有第二板411；

抵触装置包括挡板44、与挡板44相连并使挡板44往复运动的第九驱动装置，第九驱动装置为第九气缸，第九气缸驱动挡板44限定转子01的位置，放置转子01从第一斜板41上掉落；

清理装置包括两夹紧板45、驱动两夹紧板45夹紧或者松开转子01两端的第十二驱动装置、与转子01内孔适配的清洗棒46和驱动清洗棒46往复运动的第十三驱动装置，各夹紧板45上设有能够让清洗棒46通过的通孔461，其中，第十二驱动装置为第十二气缸，第十三驱动装置为第十三气缸；当两夹紧板45固定转子01的两端后，第十三气缸驱动清洗棒46伸入转子01内孔中，进而达到清理内孔中铁锈或者其他杂质的目的；

输送装置包括互为镜像的两个挂钩47、驱动两个挂钩47夹住或者松开转子01的第十驱动装置和驱动两挂钩47往复运动的第十一驱动装置，其中第十驱动装置为夹紧气缸，第十一驱动装置为连杆气缸；

通过以上设计，只需在第一放料斜槽42中有序的放入转子01，后续转子01就能被有效、连续、精准的转移到加热筒13的两定位杆12上。

如图7所示：因加热筒13内的温度是相当高的，为了避免直接身体直接接触加热筒13，还包括能够将处在两定位杆12上的转子01从加热筒13的一端推向另一端的第一推动装置，第一推动装置包括第二推杆51、与第二推杆51相连并驱动第二推杆51往复运动的第四驱动装置，其中第四驱动装置为第四气缸。

需要注意的是，刚开始加工时，需要在加热筒13中存入一定数量的转子01，即在加热筒13中形成一排转子01，直到当第四推杆抵触这一排转子01的一端，而插杆63刚好又能伸入这一排转子01另一端的一个转子01内孔中，才开始后续的加工步骤，这样的设计，延长了转子01尽可能在加热筒13的停留时间，使转子01升到的温度得到保障，而加热筒13中的转子01数量具体还要根据转子01的规格和转子01需要加热的温度而定。

如图8所示：因从加热筒13出来的转子01温度是相当高的，为了避免直接身体直接接触转子01，还包括能够将从加热筒13出来的转子01转移至第一定位块21上的转移装置，所述的转移装置包括与第一定位块21连接的导轨61、能将转子01移送至导轨61上的移送装置以及能够将导轨61上的转子01推向第一定位块21上的第二推动装置；

第二推动装置包括第三推杆62、与第三推杆62相连并驱动第三推杆62往复运动的第五驱动装置，其中第五驱动装置为第五气缸；

移送装置包括能够伸入转子01内孔的插杆63、与插杆63相连并驱动插杆63往复运动的第七驱动装置，其中第七驱动装置为第七气缸；

需要注意的是，在将加热后的转子01从加热筒13中转移至导轨61上时，第四驱动装置与移送装置是同时进行的，当第四驱动装置驱动第二推杆51推动转子01的过程中又抵触这一排转子01的一端，而第七驱动装置驱动插杆63伸入转子01内孔中，复位时带动转子01，此时，又在导轨61的侧壁设有仅允许插杆63进出的凹槽或者通孔461，导轨61的侧壁起到了拨落插杆63上的转子01的作用。

如图9所示：还包括出料装置，出料装置包括分别设在第一定位块21两侧的两块第二斜板71、分别与两第二斜板71相连且能够驱动两第二斜板71同时同向往复运动的第六驱动装置，其中第六驱动装置为第六气缸；

出料装置还包括装有防锈油的料筒72，当第六气缸驱动两第二斜板71上升时，分别架在两块定位板上的产品在重力的作用下滚动至料筒72内。

还包括机架，以上各个装置均合理的安装在机架上。

一种适合上述铸铝转子01与转子轴02低压低温过盈装配机及其装配方法的自动装配方法，具体步骤如下：

a.放料：将若干个转子01与若干个转子轴02分别存放在第一放料斜槽42和第二放料斜槽32中；

b.内孔清理：第八驱动装置驱动落在第三斜板43的转子01至第一斜板41上并复位，与此同时，第九驱动装置驱动挡板44来限定转子01的位置，第十二驱动装置驱动两夹紧板45夹紧转子01两端，第十三驱动装置驱动清洗棒46穿过夹紧板45上的通孔461，利用清洗棒46穿过并伸出转子01内孔来清洗粘附在内孔壁上的杂质，随后第十三驱动装置、第十二驱动装置先后复位；

c.送入加热装置：第十驱动装置驱动两个挂钩47夹住转子01，与此同时，第九驱动装置驱动挡板44复位，随后，第十一驱动装置驱动夹着转子01的两个挂钩47，并将转子01送入两个定位杆12上，随后，第十驱动装置驱动挂钩47复位，第十一驱动装置驱动挂钩47复位；

d.加热：加热装置给位于加热筒13中、两定位杆12上的加热筒13进行加热；

e.重复步骤b-步骤c：直至位于加热筒13中、两定位杆12上依次排列的转子01累积至一定数量时；

f.送入组装台：第四驱动装置驱动第二推杆51将两定位杆上的一排转子01从加热筒13的一端推向另一端，并与上述一排转子01的一端抵触，与此同时进行的是，第七驱动装置驱动插杆63伸入上述一排转子01的另一端的末尾处转子01内孔中，随后，第四驱动装置驱动第二推杆51复位，第七驱动装置驱动插杆63复位,而此时插杆63带有加热后的转子01，并将转子01送入导轨61上，第五驱动装置驱动第三推杆62将转子01推至第一定位块21中的第一定位槽211中并复位；

g.定位：第一驱动装置驱动第二定位块22固定转子01；

h.轴装配：第二驱动装置驱动定位棒31抵触转子01，第三驱动装置驱动第一推杆33使转子轴02伸入转子01内孔，并伸出内孔之外，直至转子轴02伸入至定位棒31的盲孔311孔底，随后，第一驱动装置驱动第二定位块22复位，第二驱动装置驱动定位棒31复位，第三驱动装置驱动第一推杆33复位；

i.出料：第六驱动装置驱动两块斜板至高于第一定位槽211的位置，此时，分别架在两块定位板上的产品在重力的作用下滚动至接料处，随后，第六驱动装置驱动两块斜板复位；

j.重复步骤a、b、c、e、f、g、h，自动化完成铸铝转子01与转子轴02在低压低温进行过盈装配。

通过以上操作，实现了高自动化操作，提高了工作效率，进而降低了成本，且自动化的操作能够提高装配精度，所造成的缺陷就少，导致产品质量高和使用寿命长。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同的是：本实施例中不需要提升装置，而增加了限位装置，且本实施例中的第一放料斜槽42的底部与第一斜板41相连接，转子01在重力的作用下就会滚动至第一斜板41上，只需限位装置每次只放入一个转子01即可，限位装置包括限位板81和驱动限位板81往复运动的第十四驱动气缸。

本实施例是实施例1的其中一种替换。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同的是：本实施例中不需要提升装置、清理装置，而增加了限位装置，且本实施例中的第一放料斜槽42的底部与第一斜板41相连接，转子01在重力的作用下就会滚动至第一斜板41上，只需限位装置每次只放入一个转子01即可，限位装置包括限位板81和驱动限位板81往复运动的第十四驱动气缸。

本实施例适合不需要清理内孔杂质的一些特殊规格的转子01。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：包括用于使转子加热升温的加热装置、用于使加热后的转子定位的定位装置和用于组装转子轴和转子的组装装置，所述的加热装置包括外部缠绕有加热线圈、内部设有两根定位杆的加热筒；所述的定位装置包括设有第一定位槽的第一定位块和设有第二定位槽的第二定位块，第二定位块连接有能够驱动第二定位块压紧或者松开位于第一定位块上转子的第一驱动装置；所述的组装装置包括内设盲孔的定位棒、驱动定位棒抵触转子或者远离转子的第二驱动装置、用于存放转子轴的第二放料斜槽、连接有第一推杆且能驱动第一推杆使转子轴与转子完成装配的第三驱动装置。

2.根据权利要求1所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：还包括第一斜板、用于存放转子的第一放料斜槽、能将转子从第一放料斜槽转移至第一斜板上的提升装置、能够定位第一斜板上转子的抵触装置、能够清理转子内孔的清理装置以及能将清理后的转子输送至两根定位杆上的输送装置。

3.根据权利要求2所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：还包括能够将处在两定位杆上的转子从加热筒的一端推向另一端的第一推动装置，第一推动装置包括第二推杆、与第二推杆相连并驱动第二推杆往复运动的第四驱动装置。

4.根据权利要求3所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：还包括能够将从加热筒出来的转子转移至第一定位块上的转移装置，所述的转移装置包括与第一定位块连接的导轨、能将转子移送至导轨上的移送装置以及能够将导轨上的转子推向第一定位块上的第二推动装置；

第二推动装置包括第三推杆、与第三推杆相连并驱动第三推杆往复运动的第五驱动装置。

5.根据权利要求4所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：还包括出料装置，出料装置包括分别设在第一定位块两侧的两块第二斜板、分别与两第二斜板相连且能够驱动两第二斜板同时同向往复运动的第六驱动装置；

所述的移送装置包括能够伸入转子内孔的插杆、与插杆相连并驱动插杆往复运动的第七驱动装置。

6.根据权利要求2所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机，其特征在于：所述的提升装置位于第一斜板与第一放料斜槽之间，提升装置包括第三斜板、与第三斜板相连并使第三斜板往复运动的第八驱动装置；

所述的抵触装置包括挡板、与挡板相连并使挡板往复运动的第九驱动装置；

所述的输送装置包括互为镜像的两个挂钩、驱动两个挂钩夹住或者松开转子的第十驱动装置和驱动两挂钩往复运动的第十一驱动装置；

所述的清理装置包括两夹紧板、驱动两夹紧板夹紧或者松开转子两端的第十二驱动装置、与转子内孔适配的清洗棒和驱动清洗棒往复运动的第十三驱动装置，各夹紧板上设有能够让清洗棒通过的通孔。

7.一种适合权利要求1-6任意一项所述的铸铝转子与转子轴低压低温过盈装配机的自动装配方法，其特征在于：具体步骤如下：

a.放料：将若干个转子与若干个转子轴分别存放在第一放料斜槽和第二放料斜槽中；

b.内孔清理：第八驱动装置驱动落在第三斜板的转子至第一斜板上并复位，与此同时，第九驱动装置驱动挡板来限定转子的位置，第十二驱动装置驱动两夹紧板夹紧转子两端，第十三驱动装置驱动清洗棒穿过夹紧板上的通孔，利用清洗棒穿过并伸出转子内孔来清洗粘附在内孔壁上的杂质，随后第十三驱动装置、第十二驱动装置先后复位；

c.送入加热装置：第十驱动装置驱动两个挂钩夹住转子，与此同时，第九驱动装置驱动挡板复位，随后，第十一驱动装置驱动夹着转子的两个挂钩，并将转子送入两个定位杆上，随后，第十驱动装置驱动挂钩复位，第十一驱动装置驱动挂钩复位；

d.加热：加热装置给位于加热筒中、两定位杆上的加热筒进行加热；

e.重复步骤b-步骤c：直至位于加热筒中、两定位杆上依次排列的转子累积至一定数量时；

f.送入组装台：第四驱动装置驱动第二推杆将两定位杆上的一排转子从加热筒的一端推向另一端，并与上述一排转子的一端抵触，与此同时进行的是，第七驱动装置驱动插杆伸入上述一排转子的另一端的末尾处转子内孔中，随后，第四驱动装置驱动第二推杆复位，第七驱动装置驱动插杆复位,第七驱动装置驱动插杆复位,而此时插杆带有加热后的转子，并将转子送入导轨上，第五驱动装置驱动第三推杆将转子推至第一定位块中的第一定位槽中并复位；

g.定位：第一驱动装置驱动第二定位块固定转子；

h.轴装配：第二驱动装置驱动定位棒抵触转子，第三驱动装置驱动第一推杆使转子轴伸入转子内孔，并伸出内孔之外，直至转子轴伸入至定位棒的盲孔孔底，随后，第一驱动装置驱动第二定位块复位，第二驱动装置驱动定位棒复位，第三驱动装置驱动第一推杆复位；

i.出料：第六驱动装置驱动两块斜板至高于第一定位槽的位置，此时，分别架在两块定位板上的产品在重力的作用下滚动至接料处，随后，第六驱动装置驱动两块斜板复位；

j.重复步骤a、b、c、e、f、g、h，自动化完成铸铝转子与转子轴在低压低温进行过盈装配。