CN108214205B - 换向器抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向器抛光设备及其使用方法，属于换向器抛光领域，其技术方案要点是包括用于承载换向器的工作台、用于安置工作台的机体、置于工作台侧面的抛光轮，所述机体上还分别设置有用于控制工作台、抛光轮转动的驱动件，所述抛光轮设置为导体；还包括耐压测试系统，所述耐压测试系统包括与抛光轮电连接的正极、与工作台电连接的负极以及用于判断正极、负极是否导通的指示件和用于向耐压测试系统供电的电源。本方案有效地将抛光工序与耐压测验工序融合，显著提高了换向器的生产效率同时又提高了绝缘耐压测试精度。

Description

换向器抛光设备

技术领域

本发明涉及一种抛光设备领域，更具体地说，它涉及一种换向器抛光设备。

背景技术

换向器是电机的核心部件之一，其主要由圆柱形的绝缘载体以及导电的换向片组成。换向片的表面光洁度、绝缘载体的抗高压击穿能力是其技术参数的重要项。因此在换向器的加工过程中，必须要经过钢丝轮抛光工序以去除表面锈蚀、保证表面光洁度。而在换向器出厂前，还必须对换向器进行耐压测试，以确保其绝缘耐压性能合格。

如申请号为201710671573.0的中国发明专利申请公开了一种电机转子换向器打磨抛光设备，其包括工作台、载料盘、第一驱动机构、上料机构、第一打磨机构、第二打磨机构、卸料机构和控制器。通过第一驱动机构和第二驱动机构分别带动载带盘和支撑座转动实现了换向器的抛光作业。

又如申请号为CN201420813227.3的中国实用新型专利中公开了一种换向器耐压检测机构。包括片间耐压检测单元和片轴耐压检测单元，所述片间耐压检测单元和片轴耐压检测单元均包括固定架，活动安装在固定架上的测量头，以及用于推动测量头上下运动的推送气缸，其中，所述测量头包括测量架，测量架上设有与高压测试仪相连的2个电极，以及若干个与被测换向器接触片数量一致的弹性测试针；测量头正对的检测工位上均设有绝缘板，防止检测时工作台导电。上述结构利用耐压检测单元实现了对换向器的绝缘耐压测试。

从上述文献可知，目前的主流技术均是将抛光、耐压测试作为两个相互独立的工序分别进行作业、测试，使得换向器生产的效率受到限制，有待改进。

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换向器抛光设备，其有效地将抛光工序与耐压测验工序融合，显著提高了换向器的生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种换向器抛光设备，包括用于承载换向器的工作台、用于安置工作台的机体、置于工作台侧面的抛光轮，所述机体上还分别设置有用于控制工作台、抛光轮转动的驱动件，所述抛光轮设置为导体；

还包括耐压测试系统，所述耐压测试系统包括与抛光轮电连接的正极、与工作台电连接的负极以及用于判断正极、负极是否导通的指示件和用于向耐压测试系统供电的电源。

通过采用上述技术方案，在换向器被抛光时，利用带电的抛光轮以及工作台、换向器三者形成一断开的电路。而指示件则作为串连在电路中的一个指示部件。一旦换向器被测试电压击穿则指示部件得到产生状态变化，利用上述方案巧妙实现抛光工序与耐压测试工序的揉合，显著提高了换向器的生产效率。

进一步地，所述抛光轮包括带有轴孔的连接环、捆扎在连接环上的铜丝，所述连接环具有平整的侧面；

所述正极包括呈框形且开口朝向抛光轮的正导电架、滑移连接在正导电架内的碳刷、设置在正导电架内的弹性件，所述弹性件保持碳刷与连接环侧面抵触；

所述碳刷与电源电连接。

通过采用上述技术方案，利用铜丝作为抛光轮的材料，既保证其具有适中的硬度有兼具良好的导电性。而利用碳刷与可导电的连接环接触实现了滑动状态下的电连接，结构稳定、安全，同时利用弹性件作为碳刷的磨损度补偿，有效延长了碳刷的更换周期。

进一步地，所述抛光轮由电机驱动，所述连接环通过一绝缘轴套固定在电机的输出轴上。

通过采用上述技术方案，利用绝缘轴套保证连接环与电机之间的绝缘，避免机体带电、有效提高本设备的安全性。

进一步地，所述工作台的外周均匀固定有若干工位座，所述负极设置在抛光轮的下方且所述负极包括负导电架、导电片、弹性件，所述负导电架呈一侧开口的框形设置，所述导电片呈弧形设置于负导电架内，且导电片朝向工位座拱起，所述负导电架的开口处设置有限制导电片跌出的限位部，所述弹性件设置在导电片与负导电架之间以保持导电片被顶在负导电架开口处，所述工位座转动至抛光轮处时，所述工位座与导电部抵触。

通过采用上述技术方案，利用导电片与工位座的抵触构成绝缘耐压测试系统中的负极，实现了测试电路框架的构建。

进一步地，所述导电片的中部设置有朝向负导电架凹陷的导电部，所述导电部与工位座契合。

通过采用上述技术方案，利用导电部与工位座的契合形成负极的电连接，使得工位座与负极之间的接触面积更大、测试更为精准。

进一步地，所述负导电架内还设置有当工位座挤压导电片时被导电片触发的微动开关，还包括与微动开关、电源耦接的继电器。

通过采用上述技术方案，利用微动开关监测工位座与导电片之间的接触关系，实现换向器与抛光轮接触后通电，有效避免抛光轮带电与换向器接触而产生电火花，显著提高了本设备的安全性能。

进一步地，所述工位座与工作台之间设置有绝缘垫。

通过采用上述技术方案，利用绝缘垫保证工作台与工位座之间的绝缘，进一步提高机体的安全性能。

进一步地，所述工位座上设置有插口，所述插口中竖直插设有用于安装换向器的芯轴。

通过采用上述技术方案，通过芯轴的插接式结构实现了不同规格芯轴的替换，使得换向器抛光设备所适用的换向器规格范围更广。

进一步地，在竖直平面上，抛光轮的径向与芯轴轴向保持倾斜。

通过采用上述技术方案，因换向器呈圆柱状，相对倾斜设置的抛光轮在转动抛光作业的过程中将推动换向器绕芯轴转动，一方面使得换向器的抛光更加彻底，另一方面也使得耐压测试有效模拟的换向器的工作环境，使得耐压测试的结果更加准确。

本发明的另一目的在于提供一种换向器抛光设备的使用方法，其有效的将抛光工序与耐压测验工序融合，显著提高了换向器的生产效率。

包括以下步骤：

A、将换向器沿竖直方向套在芯轴上；

B、转动工作台将换向器带到抛光轮下方使换向器与抛光轮接触、工位座与负极电接触约0.2~0.6sec,此时抛光轮对换向器进行抛光作业并推动换向器绕芯轴转动；

C、向正极输电并使抛光轮向换向器施加测试电压约1~2sec，根据指示件的状态确定换向器是否合格；

D、工作台继续转动带动换向器离开抛光轮，负极与工位座断开，电路停止向正极供电。

通过采用上述技术方案，在换向器的抛光工序同步加入绝缘耐压测试工序，有效将两道工序结合同时又利用间歇式的通电的测试方法提高了其安全性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将传统换向器的抛光工序、绝缘耐压测试工序融合，显著提高了换向器的生产效率；

2、利用活动式的电接触结构构建用于测试的正极、负极，有效简化设备的整体结构并保证了其安全性；

3、利用抛光工序中的动态环境更加精准的模拟换向器的工作状态，使得绝缘耐压测试结构更为准确。

附图说明

图1为实施例1中换向器抛光设备的整体结构图；

图2为实施例1中工作台的俯视图；

图3为实施例1中工位座的结构剖视图；

图4为实施例1中正极的结构立体图；

图5为实施例1中正极的结构示意图；

图6为实施例1中负极的结构立体图；

图7为实施例2中负极的结构示意图；

图8为实施例2中微动开关动作示意图；

图9为实施例3中抛光轮的结构示意图；

图10为实施例5中工作台的部分爆炸视图。

图中：1、机体；11、防护罩；2、工作台；21、工位座；22、绝缘垫；23、芯轴；24、插口；3、抛光轮；31、铜丝；32、连接环；33、绝缘轴套；34、电机；4、指示灯；5、正极；51、正导电架；52、碳刷；53、弹簧a；6、负极；61、负导电架；62、导电片；63、导电部；64、微动开关；65、弹簧b；66、限位部；7、换向器；71、换向片；72、绝缘载体；8、固定架；81、电磁铁；82、阻力环；9、绝缘杆；91、磁性块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种换向器抛光设备，参照图1，其包括机体1和转动设置在机体1上的圆盘形工作台2。工作台2由步进电机驱动，实现工作台2的间歇式转动。

参照图1，为了提高耐压测试的安全性，机体1上设置有罩设工作台2的防护罩11。

参见图2和图3，在工作台2的周边均匀固定若干工位座21，工位座21上设有插口24以用于垂直插入由导电金属制成的芯轴23。换向器7套在芯轴23上实现抛光时换向器7的安置。在机体1上还设有抛光工位，抛光工位包括抛光轮3以及用于驱动抛光轮3旋转的电机34。当换向器7随工作台2的旋转移动至抛光工位时，抛光轮3旋转对换向器7的外周抛光以完成换向器7的抛光作业。

参照图4，为了保证机体1（参照图1）在耐压测试过程中的安全性。连接环32通过绝缘轴套33固定在电机34的输出轴上，以保证抛光轮3与电机34之间的有效绝缘。而工位座21则通过绝缘垫22固定在工作台2上，以保证工位座21与工作台2之间的有效绝缘。

参见图4和图5，在抛光轮3上电连接有高压电正极5，在工位座21上电连接有负极6。抛光轮3与工位座21组成一断开的测试电路，该测试电路的高压电源设置在机体1（参照图1）内。在该测试电路上还电连接有用于指示电路是否导通的指示灯4，由指示灯4作为指示件。高压正极5、负极6和指示灯4即构成了绝缘耐压测试系统。显然在抛光轮3对换向器7进行表面处理时，换向器7外周的换向片71与抛光轮3形成电连接，而换向器7的绝缘载体72则通过芯轴23与工位座21连接。一旦绝缘载体72被高压电击穿，则指示灯4亮，表明此时的换向器7绝缘耐压性能不达标准。

参照图5，具体的，抛光轮3包括铜丝31以及连接环32。连接环32的横截面呈工形设置，铜丝31粘捆扎在连接环32上以保持相对于连接环32的固定。在机体1上还设有框形的正导电架51，正导电架51的开口朝向连接环32，碳刷52安装在连接环32内。在碳刷52与连接环32之间安装有弹簧a53以保持碳刷52始终与连接环32抵接。机体1内的高压电源通过碳刷52向连接环32、铜丝31传导高压电。

参见图6、图7和图8，另外在抛光轮3（参照图4）下方，设置有框形的负导电架61。负导电架61的开口朝向工位座21。在负导电架61内安装有弧形的导电片62，导电片62朝向工位座21拱起。且在导电片62的中部设置有与工位座21契合的导电部63。负导电架61的开口处设有限位部66以避免导电片62跌出负导电架61。导电片62与负导电架61之间设置有弹簧b65以保持导电片62始终顶在负导电架61的开口处。导电片62与机体1内的高压电源负极6接通。

工作原理如下：

在工作台2带动工位座21上的换向器7转动至抛光工位时，工位座21向负导电架61的内侧挤压导电片62直至最终工位座21的外周与导电部63契合形成电连接。而抛光轮3对换向器7进行抛光作业时也同时作为耐压测试的正极5与换向片71接触，从而巧妙实现抛光工序与耐压测试工序的结合。在同一工序中进行原本两种不同的工序作业，显著提高换向器7的加工效率。

实施例2：

与实施例1的不同仅在于，参见图7和图8，机体1（参照图2）上设有总控制器，总控制器用于控制步进电机34（参照图2）的工作参数控制、高压电源的电能输出。为避免在抛光作业启动阶段抛光轮3（参照图4）带电与换向片71（参照图4）接触而产生电火花而设置了间歇式导通测试电压的防护机构。该防护机构包括设置在负导电架61内的微动开关64，以及与微动开关64耦接的继电器。微动开关64固定在负导电架61的底部并朝向导电片62。在工位座21往负导电架61里侧挤压导电片62的过程中，导电片62触动微动开关64而在导电部63与工位座21接触时，导电片62离开微动开关64促使微动开关64向继电器发出一次信号。在机体1上的总控制器接收到二次信号时，向高压电源发出通电指令使抛光轮3通上高压电。同样的在工位座21离开抛光工位的过程中，导电片62控制微动开关64向总控制器发出二次信号，使高压电源切断对抛光轮3的输电。

实施例3：

与实施例1的不同仅在于：参见图9，为了保证在抛光作业时，对换向器7上的外周进行全面的耐压测试。将抛光轮3相对芯轴23略微倾斜设置，抛光轮3的径向轴线偏离竖直方向10°~20°。通过上述结构使抛光轮3在对换向器7的抛光过程中，抛光轮3同时驱动换向器7绕芯轴23转动。

实施例4，包括实施例1~3中的全部结构。

实施例5：

参照图10，与实施例1的不同仅在于：机体1（参照图1）位于工位座21的侧边设置有替换负极6（参照图4）的控制装置，控制装置包括与导电片62连接的绝缘杆9、设置在绝缘杆9端部的磁性块91以及与磁性块91配合的电磁铁81。因为导电片62与高压电源负极连接，通过导电片62的导电部63（参照图8）与工位座21契合，从而将耐压测试电路接通。机体1上设置有固定电磁铁81的固定架8。本实施例中绝缘杆9的材料优选硬度较高的PVC。

参照图10，为了控制绝缘杆9运动的稳定性，电磁铁81靠近磁性块91的端部固定有阻力环82，其具有减缓电磁铁81运动速度的作用。本实施例中阻力环82优选橡胶环。

工作原理如下：

在抛光轮3对换向器7进行抛光处理时，向电磁铁81内通入电流使得电磁铁81和磁性块91相对的端面的磁极相反。然后磁性块91在电磁铁81磁性力的推动下克服绝缘杆9和阻力环82之间的静摩擦力，随着电磁铁81内通入的电流逐步增大，当电磁铁81施加给磁性块91的推力大于静摩擦力时，绝缘杆9和导电片62在推力的作用下靠近工位座21。当导电片62和工位座21的外侧壁接触时，不再增加通入电磁铁81内部的电流。

当导电片62和工位座21的外侧壁接触时，从而将耐压测试系统连通。然后通过判断指示灯4是否显示判断换向器7的安全性能。

当对换向器7的耐压测试结束后向换向器7内通入相反的电流，此时电磁铁81和磁性块91相互靠近的两端面的磁极相反。电磁铁81会施加给磁性块91远离工位座21的拉力。当逐渐增大通入电磁铁81内部的电流时，绝缘杆9和导电片62在拉力的作用下逐渐与工位座21分离。

在工作台2转动的过程中，下一个工位上的换向器7与抛光轮3接触。然后按照上述的方法重复操作即可。

Claims (8)

1.一种换向器抛光设备，包括用于承载换向器(7)的工作台(2)、用于安置工作台(2)的机体(1)、置于工作台(2)侧面的抛光轮(3)，所述机体(1)上还分别设置有用于控制工作台(2)、抛光轮(3)转动的驱动件，其特征在于：所述抛光轮(3)设置为导体；

还包括耐压测试系统，所述耐压测试系统包括与抛光轮(3)电连接的正极(5)、与工作台(2)电连接的负极(6)以及用于判断正极(5)、负极(6)是否导通的指示件和用于向耐压测试系统供电的电源；

所述工作台(2)的外周均匀固定有若干工位座(21)，所述负极(6)设置在抛光轮(3)的下方且所述负极(6)包括负导电架(61)、导电片(62)、弹性件，所述负导电架(61)呈一侧开口的框形设置，所述导电片(62)呈弧形设置于负导电架(61)内，且导电片(62)朝向工位座(21)拱起，所述导电片(62)的中部设置有朝向负导电架(61)凹陷的导电部(63)，所述导电部(63)与工位座(21)契合，所述负导电架(61)的开口处设置有限制导电片(62)跌出的限位部(66)，所述弹性件设置在导电片(62)与负导电架(61)之间以保持导电片(62)被顶在负导电架(61)开口处，所述工位座(21)转动至抛光轮(3)处时，所述工位座(21)与导电部(63)抵触。

2.根据权利要求1所述的换向器抛光设备，其特征在于：所述抛光轮(3)包括带有轴孔的连接环(32)、捆扎在连接环(32)上的铜丝(31)，所述连接环(32)具有平整的侧面；

所述正极(5)包括呈框形且开口朝向抛光轮(3)的正导电架(51)、滑移连接在正导电架(51)内的碳刷(52)、设置在正导电架(51)内的弹性件，所述弹性件保持碳刷(52)与连接环(32)侧面抵触；

所述碳刷(52)与电源电连接。

3.根据权利要求2所述的换向器抛光设备，其特征在于：所述抛光轮(3)由电机(34)驱动，所述连接环(32)通过一绝缘轴套(33)固定在电机(34)的输出轴上。

4.根据权利要求3所述的换向器抛光设备，其特征在于：所述负导电架(61)内还设置有当工位座(21)挤压导电片(62)时被导电片(62)触发的微动开关(64)，还包括与微动开关(64)、电源耦接的继电器。

5.根据权利要求4所述的换向器抛光设备，其特征在于：所述工位座(21)与工作台(2)之间设置有绝缘垫(22)。

6.根据权利要求5所述的换向器抛光设备，其特征在于：所述工位座(21)上设置有插口(24)，所述插口(24)中竖直插设有用于安装换向器(7)的芯轴(23)。

7.根据权利要求6所述的换向器抛光设备，其特征在于：在竖直平面上，抛光轮(3)的径向与芯轴(23)的轴向保持倾斜。

8.根据权利要求7所述的换向器抛光设备的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

A、将换向器(7)沿竖直方向套在芯轴(23)上；

B、转动工作台(2)将换向器(7)带到抛光轮(3)下方使换向器(7)与抛光轮(3)接触、工位座(21)与负极(6)电接触0.2~0.6sec,此时抛光轮(3)对换向器(7)进行抛光作业并推动换向器(7)绕芯轴(23)转动；

C、向正极(5)输电并使抛光轮(3)向换向器(7)施加测试电压1~2sec，根据指示件的状态确定换向器(7)是否合格；

D、工作台(2)继续转动带动换向器(7)离开抛光轮(3)，负极(6)与工位座(21)断开，电路停止向正极(5)供电。