CN107465319A - 一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构。包括基座部件、工件压紧部件、气缸挡推部件件和工件旋转部件，基座部件下部置有转子工件，工件旋转部件设于转子工件轴端一侧并固接安装到基座部件上；工件压紧部件通过导轨滑块竖直地连接安装到基座部件上部和下部之间的侧面，工件压紧部件的顶部贯穿于基座部件上部，工件压紧部件设于转子工件上方；气缸挡推机构通过导轨滑块安装在基座部件顶部顶面，并设于工件压紧部件上方。本发明能够有效挡停工件压紧部件的抬升过程和中间停靠，重复定位精度高且易于控制，并且有效降低了工作节拍，提升了工作效率。

Description

一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构

技术领域：

本发明涉及一种挡推机构，尤其是涉及了一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构，可有效控制压紧气缸抬升时的停靠位置，减小工作节拍，从而提升工作效率。

技术背景：

电机是重要的生产和生活用品，其中的转子是电机的重要工作部件。转子在生产过程中，由于设计不合理、材质不均匀以及加工装配误差等原因，不可避免地存在着初始不平衡量。带有过大不平衡量的转子在电机的运转过程中，会产生振动和噪声，轻则使电机性能退化，重则引起损坏和事故，所以必须对转子进行动平衡处理，使其不平衡量维持在合格的范围内。

转子动平衡修正设备可分为两大类，即手工修正动平衡机和全自动平衡修正设备。手工修正平衡机成本低，但平衡过程依赖工人经验，平衡的稳定性难于得到保证。与此相比，全自动平衡修正设备生产效率高，平衡的稳定性高，且能够对转子修正进行优化，但是机器价格相对较贵。目前，随着我国电机业的发展，采用全自动平衡修正设备已经成为必然趋势。

转子工件的平衡修正过程中，首先，旋转夹具部件夹持转子工件轴旋转一定角度，使转子工件第一个切削位置正对刀具中心；然后，压紧装置将转子工件固定在支撑夹具上，刀具进行不平衡量修正；之后，压紧装置抬升至一定高度放松转子工件，旋转夹具部件夹持转子工件轴继续旋转一定角度，进行第二刀切削；重复以上过程，经过多刀切削后，压紧装置抬升至顶部，机械手搬离转子工件。

整个过程中，压紧装置的停靠位置有“下”、“中”、“上”三个位置，通常压紧装置由气缸E0带动，如图1所示，通过选择气缸E0的上气口E1和下气口E2的进出气，来达到以上三个位置，其中三个位置均设有传感器，即下传感器E3、中传感器E4和上传感器E5，当控制系统接收到这三个传感器的信号后，可按流程对转子工件进行下一步操作。

当下气口E2进气，上气口E1出气，气缸活塞及活塞杆E6向上移动到气缸E0的上死点，即对应压紧装置的“上”位置，此时上传感器E5有输出；当下气口E2出气，上气口E1进气，气缸活塞及活塞杆E6向下移动到气缸E0的下死点，即对应压紧装置的“下”位置，此时下传感器E3有输出。

然而对于“中”位置，气缸抬升至此状态的运动过程为：进气口E2进气，气缸活塞及活塞杆向上运动，接收到“中”传感器指令后，进气口E1进气，直至气缸活塞及活塞杆上下壁压力相等，气缸活塞及活塞杆静止。由于进气口E1冲压过程需要时间，而进气口E2为持续充气，因此气缸活塞及活塞杆停靠位置会超过中间位置，且由于气缸活塞及活塞杆与气缸壁的长时间摩擦，两者之间的摩擦力会减小，因此气缸活塞及活塞杆的停靠位置会上移，这增加了移动时间，且不确定性较大。从而减小了工作节拍，也降低了工作效率。因此，研发一种重复定位精度高，工作节拍短的转子工件压紧装置很有必要。

运行中，压紧装置通常是由“下”位置运动到“中”位置的，其过程为：下气口E2进气，气缸活塞及活塞杆E6向上运动，当放置在“中”位置的中传感器E4有输出时，上气口E1进气，直至气缸活塞及活塞杆E6上下两边表面压力相等，气缸活塞及活塞杆E6停止，到达“中”位置。由于上气口E1进气冲压过程需要时间，因此气缸活塞及活塞杆E6停靠的“中”位置是一个位置区域，且由于气缸活塞及活塞杆E6与气缸E0壁面的长时间摩擦，两者之间的摩擦力会减小，因此气缸活塞及活塞杆E6停靠的实际“中”位置会逐渐上移，这不但增加了移动时间，且不确定性越来越大。这增加了运行时间，加长工作节拍，降低工作效率。因此，研发一种重复定位精度高，工作节拍短的转子工件压紧装置很有必要。

发明内容：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种用于用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构。本发明机构结构简单，重复定位精度高，一定程度上减小了工作节拍，提升了工作效率，解决了气缸定位精度的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括基座部件、工件压紧部件、气缸挡推部件件和工件旋转部件，基座部件下部置有转子工件，工件旋转部件设于转子工件轴端一侧并固接安装到基座部件上；工件压紧部件通过导轨滑块竖直地连接安装到基座部件上部和下部之间的侧面，工件压紧部件的顶部贯穿于基座部件上部，工件压紧部件设于转子工件上方；气缸挡推机构通过导轨滑块安装在基座部件顶部顶面，并设于工件压紧部件上方。

所述的基座部件包括基板、气缸本体、水平导轨安装板、水平导轨、水平导轨压块和竖直导轨，基板固定在工作台面上，转子工件放置于基板上，基板侧方设有基架，基架上端水平延伸到基板的上方，靠近转子工件一侧的基架侧面竖直装有竖直导轨；气缸本体竖直固定在基架上部的顶面上，并位于转子工件正上方；水平导轨安装板固接在气缸本体顶部，一对水平导轨水平安装在水平导轨安装板顶面，水平导轨两端顶部均设有水平导轨压块。

所述的工件压紧部件包括压紧块、气缸活塞及活塞杆和竖直滑块，压紧块侧面固接有一块竖直滑块，竖直滑块嵌装在基座部件上的竖直导轨上并沿竖直导轨上下滑动；气缸活塞及活塞杆下端套装在压紧块中，气缸活塞及活塞杆上端伸入基座部件上的气缸本体内，气缸本体上下各有气孔，通过气孔的进出气产生气压差，用气压差推动带动气缸活塞及活塞杆沿气缸本体上下运动。

所述的气缸挡推部件包括水平气缸、挡板和水平滑块，挡板底面两侧装有一对水平滑块，水平滑块嵌装到基座部件的水平导轨上并沿水平导轨滑动；水平气缸固定安装在基座部件的水平气缸的气缸活塞及活塞杆杆水平固定连接到挡板，气缸活塞及活塞杆杆与水平滑块平行。

在所述的水平气缸的驱动带动挡板通过水平滑块沿水平导轨滑动，实现挡板移动靠近到工件压紧部件上的气缸活塞及活塞杆上方及远离上方的动作。

所述的气缸活塞及活塞杆为双杆双作用结构，气缸活塞及活塞杆的下推杆套装到压紧块，气缸活塞及活塞杆的上推杆顶部装入到气缸本体的中心孔中；当气缸活塞及活塞杆向上运动，上推杆穿出气缸本体与气缸挡推部件接触。

所述的工件旋转部件为可夹持转子工件主轴转动的部件，设于转子工件主轴一侧，固定在基座部件上。

本发明处理转子工件的流程为：

1)放置上转子工件，移动工件压紧部件使得其中的气缸活塞移动到气缸本体A3的最底部位置，再切削转子工件；

2)然后水平气缸运行驱动移动挡板伸出；

3)判断转子工件需要旋转后切削：

若需要旋转后切削，则进行步骤4)；

若不需要旋转后切削，则进行步骤5)；

4)移动工件压紧部件向上移动，使得其中的气缸活塞移动接触并被移动挡板阻挡，到达到气缸本体中的中间位置，再旋转转子工件，接着移动工件压紧部件使得其中的气缸活塞移动到气缸本体中的最底部位置，切削转子工件，然后返回进行步骤3)；

5)水平气缸运行驱动移动挡板缩回，移动工件压紧部件使得其中的气缸活塞移动到气缸本体中的最顶部位置，结束转子工件的处理。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明重复定位精度高且易于控制。气缸挡推部件有效挡停了工件压紧部件的继续抬升，使其精确停靠在中间位置。后移气缸挡推部件，工件压紧部件又可继续抬升，从而解决了传统气缸(例如图1所示)工作定位不确定不精确的问题。

2、本发明易于调整，通过调整气缸挡推部件的安装高度，可有效调整工件压紧部件抬升高度。

3、本法明有效避免了工件压紧部件因气体充压延迟及气缸内壁摩擦力减小等原因而引起上升距离较大的问题，有效降低了工作节拍，提升了工作效率。

附图说明

图1是传统气缸工作位置示意图。

图2是本发明整体安装爆炸图。

图3是本发明整体外形图。

图4是本发明基座部件A0安装爆炸图。

图5是发明基座部件A0整体部件图。

图6是本发明工件压紧部件安装爆炸图。

图7是本发明工件压紧部件整体部件图。

图8是本发明气缸挡推部件安装爆炸图。

图9是本发明气缸挡推部件整体部件图。

图10是本发明工件旋转部件D0外形示意图。

图11是本发明工件压紧部件“下”位置示意图。

图12是本发明工件压紧部件“中”位置示意图。

图13是本法发明工件压紧部件“上”位置示意图。

图14是本发明挡板C2俯视图。

图15是本发明处理转子工件A2的流程图。

图中：A0、基座部件，A1、基板，A2、转子工件，A3、气缸本体，A4、水平导轨安装板，A5、水平导轨，A6、水平导轨压块，A7、竖直导轨，A8、基架；B0、工件压紧部件，B1、压紧块，B2、气缸活塞及活塞杆，B3、竖直滑块；C0、气缸挡推部件，C1、水平气缸，C2、挡板，C3、水平滑块；D0、工件旋转部件；E0、气缸，E1、上气口，E2、下气口，E3、下传感器，E4、中传感器，E5、下传感器，E6、气缸活塞及活塞杆。

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2和图3所示，本发明包括基座部件A0、工件压紧部件B0、气缸挡推部件C0件和工件旋转部件D0，基座部件A0下部置有图4中的转子工件A2。工件旋转部件D0设于转子工件A2轴端一侧并固接安装到基座部件A0上，用以夹持转子工件A2主轴转动；工件压紧部件B0通过导轨滑块竖直地连接安装到基座部件A0上部和下部之间的侧面，工件压紧部件B0的顶部贯穿于基座部件A0上部，工件压紧部件B0设于转子工件A2上方，用于在外部刀具对转子工件A2进行平衡修正时用以压紧转子工件A2；气缸挡推机构C0通过导轨滑块安装在基座部件A0顶部顶面，并设于工件压紧部件B0上方，用于对工件压紧部件B0起到阻挡限位作用。

如图4和图5所示，基座部件A0包括基板A1、气缸本体A3、水平导轨安装板A4、水平导轨A5、水平导轨压块A6和竖直导轨A7，基板A1固定在工作台面上，转子工件A2放置于基板A1上，基板A1侧方设有基架A8，基架A8上端水平延伸到基板A1的上方，靠近转子工件A2一侧的基架A8侧面竖直装有竖直导轨A7，竖直导轨A7用以连接工件压紧部件B0；气缸本体A3竖直固定在基架A8上部的顶面上，并位于转子工件A2正上方，气缸本体A3用以连接并驱动工件压紧部件B0运动；水平导轨安装板A4固接在气缸本体A3顶部，一对水平导轨A5水平安装在水平导轨安装板A4顶面，水平导轨A5用以连接气缸挡推部件C0，水平导轨A5两端顶部均设有水平导轨压块A6，水平导轨压块A6底端固接在水平导轨安装板A4上，用以压紧水平导轨A5两端；基架A8在与气缸本体A3的连接部分均设有通孔，以避免与工件压紧部件B0配合时产生机械干涉。

如图6和图7所示，工件压紧部件B0包括压紧块B1、气缸活塞及活塞杆B2和竖直滑块B3，压紧块B1侧面固接有一块竖直滑块B3，竖直滑块B3嵌装在基座部件A0上的竖直导轨A7上并沿竖直导轨A7上下滑动；气缸活塞及活塞杆B2下端套装在压紧块B1中，气缸活塞及活塞杆B2上端伸入基座部件A0上的气缸本体A3内，气缸本体A3上下各有气孔，通过气孔的进出气产生气压差，用气压差推动带动气缸活塞及活塞杆B2沿气缸本体A3上下运动。

气缸活塞及活塞杆B2为双杆双作用结构，气缸活塞及活塞杆B2的下推杆套装到压紧块B1，气缸活塞及活塞杆B2的上推杆顶部装入到气缸本体A3的中心孔中；当气缸活塞及活塞杆B2向上运动，上推杆穿出气缸本体A3与气缸挡推部件C0接触。通过气缸挡推部件C0实现挡停气缸活塞及活塞杆B2持续向上运动。

如图8和图9所示，气缸挡推部件C0包括水平气缸C1、挡板C2和水平滑块C3，挡板C2底面两侧装有一对水平滑块C3，水平滑块C3嵌装到基座部件A0的水平导轨A5上并沿水平导轨A5滑动；水平气缸C1固定安装在基座部件A0的水平导轨安装板A4上，水平气缸C1的气缸活塞及活塞杆杆水平固定连接到挡板C2，气缸活塞及活塞杆杆与水平滑块C3平行。在水平气缸C1的驱动带动挡板C2通过水平滑块C3沿水平导轨A5滑动，实现挡板C2移动靠近到工件压紧部件B0上的气缸活塞及活塞杆B2上方及远离上方的动作。

如图10所示，工件旋转部件D0为可夹持转子工件A2主轴转动的部件，设于转子工件A2主轴一侧，固定在基座部件上。此部件仅辅助本发明作过程描述使用，不归为权利要求项。

本发明能够精确实现工件压紧部件B0由下而上抬升并停靠在中间位置的动作。本发明的具体实施过程为：

如图11和图12所示，当有转子工件A2需要处理时，控制气缸本体A3上下两个气孔的进气及出气状态，工件压紧部件B0由“上”位置至“下”位置压住转子工件A2后，水平气缸C1推动挡板C2通过水平滑块C3沿水平导轨A5沿V1方向滑动，滑动至气缸右极限位置时停止，此时挡板C2处于气缸活塞及活塞杆B2上方。

当转子工件A2需要转向时，如图12所示，控制气缸本体A3上下两个气孔的进气及出气状态，使气缸活塞及活塞杆B2带动压紧块B1通过竖直滑块B3沿竖直导轨A7沿V2方向滑动，直至气缸活塞及活塞杆B2触碰到挡板C2时停止，此时工件压紧部件B0处于设置的理想“中”位置，转子工件A2处于放松状态，可以用工件旋转部件D0夹持转子工件A2进行旋转操作。

如图12所示，保持挡板C2的位置状态不变，通过控制气缸本体A3上下两个气孔的进气及出气状态，可使工件压紧部件B0多次沿V2方向上下移动，多次压紧转子工件A2，和放松转子工件A2以使其可以被旋转操作。

如图13所示，当转子工件A2的所有旋转和压紧切削操作都完成，且工件压紧部件B0在最后一次“下”位置时，挡板C2在水平气缸C1的作用下，沿v1方向回到左极限位置。由于没有挡板C2的阻挡，控制气缸本体A3上下两个气孔的进气及出气状态，可使工件压紧部件B0由“下”位置直接沿v2方向运动到“上”位置。此时转子工件A2上方已预留足够空间，进而可进行机械手搬离转子工件A2的操作。

图14示出了挡板C2的俯视图，可说明挡板C2和气缸活塞及活塞杆B2之间的避让关系。挡板C2中部留有缺口C4，当挡板C2沿着图13中的v1方向运动，直到远离气缸活塞及活塞杆B2上方的最左位置时，缺口C4已能有效避开气缸活塞及活塞杆B2，使气缸活塞及活塞杆B2能在“下”位置和“上”位置任意停靠；当挡板C2沿着图12中的V1方向运动，直到气缸活塞及活塞杆B2上方的最右位置时，挡板C2能够阻挡气缸活塞及活塞杆B2，使气缸活塞及活塞杆B2能在“下”位置和“中”位置任意停靠。这为本发明保护范围和创新之处。

上述各步骤可以归纳出图15的本发明处理转子工件A2的流程图。本发明处理转子工件A2的流程为：

1)放置上转子工件A2，移动工件压紧部件B0使得其中的气缸活塞移动到气缸本体A3的最底部位置(即图15的“下”位置)，再切削转子工件A2；

2)然后水平气缸C1运行驱动移动挡板C2伸出(即图15的右极限位置)；

3)判断转子工件A2需要旋转后切削：

若需要旋转后切削，则进行步骤4)；

若不需要旋转后切削，则进行步骤5)；

4)移动工件压紧部件B0向上移动，使得其中的气缸活塞移动接触并被移动挡板C2阻挡，到达到气缸本体A3中的中间位置(即图15的“中”位置)，再旋转转子工件A2，接着移动工件压紧部件B0使得其中的气缸活塞移动到气缸本体A3中的最底部位置(即图15的“下”位置)，切削转子工件A2，然后返回进行步骤3)；

5)水平气缸C1运行驱动移动挡板C2缩回(即图15的左极限位置)，移动工件压紧部件B0使得其中的气缸活塞移动到气缸本体A3中的最顶部位置(即图15的“上”位置)，结束转子工件A2的处理。

由此可见，本发明重复定位精度高且易于控制；气缸挡推部件C0有效挡停了工件压紧部件B0的抬升，使其精确停靠在中间位置。

本发明易于调整，通过调整气缸挡推部件C0的安装高度，可有效调整工件压紧部件B0抬升高度。

本法明有效避免了工件压紧部件B0因气体充压延迟及气缸内壁摩擦力减小等原因而引起上升距离较大的问题，有效降低了工作节拍，提升了工作效率。

Claims (4)

1.一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构，其特征在于：

包括基座部件(A0)、工件压紧部件(B0)、气缸挡推部件(C0)件和工件旋转部件(D0)，基座部件(A0)下部置有转子工件(A2)，工件旋转部件(D0)设于转子工件(A2)轴端一侧并固接安装到基座部件(A0)上；

工件压紧部件(B0)通过导轨滑块竖直地连接安装到基座部件(A0)上部和下部之间的侧面，工件压紧部件(B0)的顶部贯穿于基座部件(A0)上部，工件压紧部件(B0)设于转子工件(A2)上方；气缸挡推机构(C0)通过导轨滑块安装在基座部件(A0)顶部顶面，并设于工件压紧部件(B0)上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构，其特征在于：

所述的基座部件(A0)包括基板(A1)、气缸本体(A3)、水平导轨安装板(A4)、水平导轨(A5)、水平导轨压块(A6)和竖直导轨(A7)，基板(A1)固定在工作台面上，转子工件(A2)放置于基板(A1)上，基板(A1)侧方设有基架(A8)，基架(A8)上端水平延伸到基板(A1)的上方，靠近转子工件(A2)一侧的基架(A8)侧面竖直装有竖直导轨(A7)；气缸本体(A3)竖直固定在基架(A8)上部的顶面上，并位于转子工件(A2)正上方；水平导轨安装板(A4)固接在气缸本体(A3)顶部，一对水平导轨(A5)水平安装在水平导轨安装板(A4)顶面，水平导轨(A5)两端顶部均设有水平导轨压块(A6)；

所述的工件压紧部件(B0)包括压紧块(B1)、气缸活塞及活塞杆(B2)和竖直滑块(B3)，压紧块(B1)侧面固接有一块竖直滑块(B3)，竖直滑块(B3)嵌装在基座部件(A0)上的竖直导轨(A7)上并沿竖直导轨(A7)上下滑动；气缸活塞及活塞杆(B2)下端套装在压紧块(B1)中，气缸活塞及活塞杆(B2)上端伸入基座部件(A0)上的气缸本体(A3)内，气缸本体(A3)上下各有气孔，通过气孔的进出气产生气压差，用气压差推动带动气缸活塞及活塞杆(B2)沿气缸本体(A3)上下运动；

所述的气缸挡推部件(C0)包括水平气缸(C1)、挡板(C2)和水平滑块(C3)，挡板(C2)底面两侧装有一对水平滑块(C3)，水平滑块(C3)嵌装到基座部件(A0)的水平导轨(A5)上并沿水平导轨(A5)滑动；水平气缸(C1)固定安装在基座部件(A0)的水平气缸(C1)的气缸活塞及活塞杆杆水平固定连接到挡板(C2)，气缸活塞及活塞杆杆与水平滑块(C3)平行。

3.根据权利要求2所述的一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构，其特征在于：在所述的水平气缸(C1)的驱动带动挡板(C2)通过水平滑块(C3)沿水平导轨(A5)滑动，实现挡板(C2)移动靠近到工件压紧部件(B0)上的气缸活塞及活塞杆(B2)上方及远离上方的动作。

4.根据权利要求2所述的一种用于全自动平衡修正设备的压紧气缸挡推机构，其特征在于：所述的气缸活塞及活塞杆(B2)为双杆双作用结构，气缸活塞及活塞杆(B2)的下推杆套装到压紧块(B1)，气缸活塞及活塞杆(B2)的上推杆顶部装入到气缸本体(A3)的中心孔中；当气缸活塞及活塞杆(B2)向上运动，上推杆穿出气缸本体(A3)与气缸挡推部件(C0)接触。