CN107591978B - 一种电机转子组件装配转子自动寻位机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于包括升降伺服电机控制的回转机构、寻位检测机构和限位机构，其中回转机构包括寻位步进电机、动力回转轴、底座、深沟球轴承、推力球轴承、随动回转轴、转子定位芯轴等，转子移载至转子定位芯轴上，升降伺服电机根据前一工序测高数据反馈高度上升至指定位置，寻位检测机构推出，同时寻位步进电机带动动力回转轴转动，依靠推力球轴承内外过渡配合带动随动回转轴转动，待寻位检测机构上接近开关同时检测到两个铝柱时，步进电机停止转动，周向粗定位完成，定位推板推出，与铝柱形成线接触，完成转子周向精定位。本发明具有结构精准合理，操作简单，大大提高了产品质量及生产效率等优点。

Description

一种电机转子组件装配转子自动寻位机构

技术领域

本发明涉及机械装配领域中的圆柱体装配，尤其涉及一种电机转子组件装配转子自动寻位机构。

背景技术

在电机制造过程中，转子组件装配的工艺大多如下，①用铝柱定位手动划线(划线用于转子曲轴组件装配时的角度确认，以满足曲轴与转子平衡块的角度要求，实现良好的动平衡)，②手动安装平衡块于铝柱上并铆接平衡块。基于以上，弊端有以下3点：①人工手动划线误差大，不安定；②划线最终是为了满足曲轴与转子平衡块的角度要求，所以在平衡块铆接后利用平衡块定位更好；③转子组件较重，人工手动装配劳动强度较大。而这一切都源于转子位置的无序状态。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种转子组件装配转子自动寻位机构，使后续的平衡块装配、铆接、划线工序自动化，从而提高产品质量与生产效率。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种能够解决转子批量精确定位从而为下道工序提供定位准备的自动寻位机构，即一种电机转子组件装配转子自动寻位机构。本发明主要利用转子移载至转子定位芯轴上，升降伺服电机根据前一工序测高数据反馈高度上升至指定位置，寻位检测机构推出，同时寻位步进电机带动动力回转轴转动，依靠推力球轴承内外过渡配合带动随动回转轴转动，待寻位检测机构上接近开关同时检测到两个铝柱时，步进电机停止转动，周向粗定位完成，定位推板推出，与铝柱形成线接触，从而完成转子周向精定位。

本发明采用的技术手段如下：

一种电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，包括：

回转机构，设置在框架上，通过设置在所述框架下部的升降伺服电机带动控制升降；

所述回转机构包括寻位步进电机、转子定位芯轴、底座、设置在所述底座内部的动力回转轴和随动回转轴，所述寻位步进电机通过螺栓固定于所述框架上，所述动力回转轴通过联轴器与所述寻位步进电机连接，所述动力回转轴与所述底座之间设置有两组保证所述动力回转轴顺畅转动的深沟球轴承Ⅰ，所述动力回转轴中部设置有圆形螺栓用于紧固处于中部的所述深沟球轴承Ⅰ内圈；所述动力回转轴通过设置在上部的推力球轴承带动所述随动回转轴转动，所述动力回转轴通过设置在下部的、底端通过圆形螺母紧固的深沟球轴承Ⅱ保证所述随动回转轴的旋转中心；所述转子定位芯轴通过螺栓与所述随动回转轴紧固，所述寻位步进电机通过所述动力回转轴、所述随动回转轴带动所述转子定位芯轴转动；转子中心位置与所述转子定位芯轴同轴，所述转子内径与所述转子定位芯轴为小间隙配合；

寻位检测机构，设置在所述框架的立板的上部，当所述回转机构上升至其检测范围内，通过检测转子上端铝柱位置实现转子周向粗定位；当定位推板推出后与铝柱相配合，对经过所述寻位检测机构粗定位的转子进行位置校正，使转子的两个铝柱所成的直线与设备基准线平行，实现转子周向精定位，为后续转子配重块安装工作做好位置准备；

限位机构，设置在所述立板的中部，当所述回转机构下降时，所述限位机构推出，固定于所述转子定位芯轴底部，用于对精定位后的转子组件被抓取到下一工位进行配重块铆接前固定所述回转机构。

进一步地，所述寻位检测机构包括气缸、固定板和接近开关，所述接近开关通过所述固定板连接在所述气缸的端部，在高度方向上，所述接近开关与所述铝柱有预设的感应距离，以实现所述接近开关检测到铝柱的位置，通过周向无序的转子及铝柱与所述接近开关位置设置的一致性，实现转子周向粗定位。

进一步地，所述推力球轴承的上端板的内径比下端板的内径小，所述下端板与所述动力回转轴、所述随动回转轴均为过渡配合，所述上端板与所述随动回转轴轴肩配合且内径之间留有间隙。

进一步地，所述寻位步进电机为不带刹车电机，使其转动轴在失电情况下可以转动。

进一步地，所述定位推板推出与所述铝柱接触到所述转子周向精定位过程中，所述转子还会转动一定角度，所述转子通过底端摩擦力带动所述转子定位芯轴与所述随动回转轴转动，此时，所述随动回转轴通过所述推力球轴承带动所述动力回转轴，进而带动所述寻位步进电机轴转动。

本发明具有以下优点：

本发明通过回转机构与寻位检测机构的配合实现设备自动划线，且以定位推板推出去与转子铝柱配合进行精定位，准确性高，从而提升产品质量；省去人工数片，使后续的平衡块装配、铆接、划线工序自动化，降低作业者劳动强度；本发明具有结构精准合理，操作简单，大大提高了产品质量及生产效率等优点，基于上述理由本发明可在机械装配领域中的圆柱体装配等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明图1中A处的局部放大图。

图3为本发明的结构三维示意图。

图中：1、升降伺服电机，2、寻位检测机构，3、寻位步进电机，4、动力回转轴，5、底座，6、深沟球轴承Ⅰ，7、推力球轴承，8、随动回转轴，9、转子定位芯轴，10、定位推板，11、限位机构，12、圆形螺栓，13、框架，14、立板，15、气缸，16、固定板，17、铝柱，18、转子，19、深沟球轴承Ⅱ，20、上端板，21、下端板，22、间隙。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图3所示，一种电机转子组件装配转子自动寻位机构，包括：回转机构、寻位检测机构2和限位机构11。

回转机构，设置在框架13上，通过设置在所述框架13下部的升降伺服电机1带动控制升降，到达寻位检测机构2可检测范围，实现不同高度转子18兼容工作；

所述回转机构包括寻位步进电机3、转子定位芯轴9、底座5、设置在所述底座5内部的动力回转轴4和随动回转轴8，所述寻位步进电机3通过螺栓固定于所述框架13上，所述寻位步进电机3为不带刹车电机，使其转动轴在失电情况下可以转动。

所述动力回转轴4通过联轴器与所述寻位步进电机3连接，所述动力回转轴4与所述底座5之间设置有两组保证所述动力回转轴4顺畅转动的深沟球轴承Ⅰ6，所述动力回转轴4中部设置有圆形螺栓12用于紧固处于中部的所述深沟球轴承Ⅰ6内圈；所述动力回转轴4通过设置在上部的推力球轴承7带动所述随动回转轴8转动，所述动力回转轴4通过设置在下部的、底端通过圆形螺母紧固的深沟球轴承Ⅱ19保证所述随动回转轴8的旋转中心。

如图2所示，所述推力球轴承7的上端板20的内径比下端板21的内径小1mm左右，所述下端板21与所述动力回转轴4、所述随动回转轴8均为过渡配合，用于转矩传递，所述上端板20与所述随动回转轴8轴肩配合且内径之间留有间隙22，轴肩配合为转动时的受力点，保证转动平稳。

所述转子定位芯轴9通过螺栓与所述随动回转轴8紧固，所述寻位步进电机3通过所述动力回转轴4、所述随动回转轴8带动所述转子定位芯轴9转动；转子18中心位置与所述转子定位芯轴9同轴，所述转子18内径与所述转子定位芯轴9为小间隙配合，周向位置靠定位推板10与转子铝柱17相配合保证；

寻位检测机构2，设置在所述框架13的立板14的上部，当所述回转机构上升至其检测范围内，通过检测转子18上端铝柱17位置实现转子18周向粗定位；当定位推板10推出后与铝柱17相配合，对经过所述寻位检测机构2粗定位的转子进行位置校正，使转子18的两个铝柱17所成的直线与设备基准线平行，实现转子18周向精定位，为后续转子18配重块安装工作做好位置准备；所述寻位检测机构2包括气缸15、固定板16和接近开关，所述接近开关通过所述固定板16连接在所述气缸15的端部，在高度方向上，所述接近开关与所述铝柱17有预设的感应距离，一般情况下，感应距离为2mm，以实现所述接近开关检测到铝柱17的位置，通过周向无序的转子18及铝柱17与所述接近开关位置设置的一致性，实现转子18周向粗定位。

限位机构11，设置在所述立板14的中部，所述对精定位的转子用机械手安装完配重块后，当升降伺服电机1带动所述回转机构下降到原点时，机械手将组件抓取到下一工位进行配重块铆接，下降前，所述限位机构11推出，固定于所述转子定位芯轴9底部，防止下降过程中，转子转动，影响下一工序装配。

当所述定位推板10推出与所述铝柱17接触到所述转子18周向精定位过程中，所述转子18还会转动一定角度，所述转子18通过底端摩擦力带动所述转子定位芯轴9与所述随动回转轴8转动，此时，所述随动回转轴8通过所述推力球轴承7带动所述动力回转轴4，进而带动所述寻位步进电机3轴转动，此时可显示出寻位步进电机3为不带刹车电机的必要性。如果只用定位推板10进行直接一次定位，由于来料位的转子18周向是无序的，定位后的转子18与所要求的可能正好差180°，所以需要先通过寻位检测机构2进行寻位。

本发明的具体操作过程如下：

操作者将转子18批量放置于储料槽里，经测高工序(防止转子18放错)后移载至转子定位芯轴9上，升降伺服电机1根据前一工序测高数据反馈高度上升至指定位置，以达到寻位检测机构2检测范围，寻位检测机构2推出，同时寻位步进电机3带动动力回转轴4转动，依靠推力球轴承7内外过渡配合带动随动回转轴8转动，待寻位检测机构2上接近开关同时检测到两个铝柱17时，寻位步进电机3停止转动，周向粗定位完成，定位推板10推出，与转子铝柱17形成线接触，完成转子周向精定位，平衡块通过机械手移载安装于转子铝柱17配合，限位机构11推出，固定于定位芯轴9底部，升降伺服电机1带动机构下降到原点，机械手将组件抓取到下一工位进行平衡块铆接，转子划线，如此往复工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，包括：

回转机构，设置在框架(13)上，通过设置在所述框架(13)下部的升降伺服电机(1)带动控制升降；

所述回转机构包括寻位步进电机(3)、转子定位芯轴(9)、底座(5)、设置在所述底座(5)内部的动力回转轴(4)和随动回转轴(8)，所述寻位步进电机(3)通过螺栓固定于所述框架(13)上，所述动力回转轴(4)通过联轴器与所述寻位步进电机(3)连接，所述动力回转轴(4)与所述底座(5)之间设置有两组保证所述动力回转轴(4)顺畅转动的深沟球轴承Ⅰ(6)，所述动力回转轴(4)中部设置有圆形螺栓(12)用于紧固处于中部的所述深沟球轴承Ⅰ(6)内圈；所述动力回转轴(4)通过设置在上部的推力球轴承(7)带动所述随动回转轴(8)转动，所述动力回转轴(4)通过设置在下部的、底端通过圆形螺母紧固的深沟球轴承Ⅱ(19)保证所述随动回转轴(8)的旋转中心；所述转子定位芯轴(9)通过螺栓与所述随动回转轴(8)紧固，所述寻位步进电机(3)通过所述动力回转轴(4)、所述随动回转轴(8)带动所述转子定位芯轴(9)转动；转子(18)中心位置与所述转子定位芯轴(9)同轴，所述转子(18)内径与所述转子定位芯轴(9)为小间隙配合；

寻位检测机构(2)，设置在所述框架(13)的立板(14)的上部，当所述回转机构上升至其检测范围内，通过检测转子(18)上端铝柱(17)位置实现转子(18)周向粗定位；当定位推板(10)推出后与铝柱(17)相配合，对经过所述寻位检测机构(2)粗定位的转子进行位置校正，使转子(18)的两个铝柱(17)所成的直线与设备基准线平行，实现转子(18)周向精定位，为后续转子(18)配重块安装工作做好位置准备；

限位机构(11)，设置在所述立板(14)的中部，当所述回转机构下降时，所述限位机构(11)推出，固定于所述转子定位芯轴(9)底部，用于对精定位后的转子(18)组件被抓取到下一工位进行配重块铆接前固定所述回转机构。

2.根据权利要求1所述的电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，所述寻位检测机构(2)包括气缸(15)、固定板(16)和接近开关，所述接近开关通过所述固定板(16)连接在所述气缸(15)的端部，在高度方向上，所述接近开关与所述铝柱(17)有预设的感应距离，以实现所述接近开关检测到铝柱(17)的位置，通过周向无序的转子(18)及铝柱(17)与所述接近开关位置设置的一致性，实现转子(18)周向粗定位。

3.根据权利要求1所述的电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，所述推力球轴承(7)的上端板(20)的内径比下端板(21)的内径小，所述下端板(21)与所述动力回转轴(4)、所述随动回转轴(8)均为过渡配合，所述上端板(20)与所述随动回转轴(8)轴肩配合且内径之间留有间隙(22)。

4.根据权利要求1所述的电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，所述寻位步进电机(3)为不带刹车电机，使其转动轴在失电情况下可以转动。

5.根据权利要求4所述的电机转子组件装配转子自动寻位机构，其特征在于，所述定位推板(10)推出与所述铝柱(17)接触到所述转子(18)周向精定位过程中，所述转子(18)还会转动一定角度，所述转子(18)通过底端摩擦力带动所述转子定位芯轴(9)与所述随动回转轴(8)转动，此时，所述随动回转轴(8)通过所述推力球轴承(7)带动所述动力回转轴(4)，进而带动所述寻位步进电机(3)轴转动。