CN108303011A - 电机轴向间隙自动检测和修正设备 - Google Patents
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Abstract
电机轴向间隙自动检测和修正设备，包括控制器、活动工作台组件、电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构；所述活动工作台组件包括工作台、工作台驱动器，工作台上设置多个工位，每个工位上设置安放电机的电机定位孔，工作台由工作台驱动器驱动，工作台驱动器由控制器控制动作；所述电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构分别设置在活动工作台组件的相应工位上，电机定位在活动工作台组件一工位上，由电机轴向间隙自动检测机构检测出电机轴向间隙值并由控制器记录，控制器控制工作台驱动器再将待测电机移动到工作台组件另一工位并按控制器记录的电机轴向间隙值由电机轴向间隙自动修正机构消除所述电机的轴向间隙。
Description
技术领域
本发明涉及电机轴向间隙自动检测和修正设备。
背景技术
现有电机轴向间隙在生产制造中多采用间接方法控制，通过控制机盖轴承深度，机壳轴承深度和转子总长来确定电机的轴向间隙长度，主要存在以下不足：
1.由于各项累计误差的存在，导致较大的偏差，电机轴向间隙很难保证，极易出现无间隙或间隙大等缺陷。
2.当出现上述缺陷时，常规作法是回去调整轴承深度和转子尺寸等，对于间隙要求小的电机，较难一次调到位，生产效率低。
3.对于已经出现的缺陷产品，可以作返工处理，但人为影响因素大，影响产品质量；也可以作报废处理，会造成浪费。为此需要设计出一种较好的电机轴向间隙自动检测和修正设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种电机轴向间隙自动检测和修正设备，能够对电机轴向间隙进行自动检测和自动修正，产品的一致性好、生产效率高、产品合格率高和降低产品成本。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
电机轴向间隙自动检测和修正设备，包括控制器、活动工作台组件、电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构；所述活动工作台组件包括工作台、工作台驱动器，工作台上设置多个工位，每个工位上设置安放电机的电机定位孔，工作台由工作台驱动器驱动，工作台驱动器由控制器控制动作；所述电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构分别设置在活动工作台组件的相应工位上，电机定位在活动工作台组件一工位上，由电机轴向间隙自动检测机构检测出电机轴向间隙值并由控制器记录，控制器控制工作台驱动器再将待测电机移动到工作台组件另一工位并按控制器记录的电机轴向间隙值由电机轴向间隙自动修正机构消除所述电机的轴向间隙。
所述电机轴向间隙自动检测机构包括间隙自动检测驱动机构、间隙自动检测头机构，间隙自动检测驱动机构包括检测上顶组件、检测下压组件，检测下压组件将间隙自动检测头机构向下移动，间隙自动检测头机构包括间隙检测表、下压限位模头，间隙检测表和下压限位模头固定在检测下压组件上，下压限位模头与电机机壳端面接触限位电机后，检测上顶组件将电机轴向上移动进入间隙检测表测量出轴向间隙。
所述检测上顶组件包括上顶驱动器、上顶件，上顶件连接在上顶驱动器上并由上顶驱动器上下移动，上顶件上升顶住电机轴下端面后移动电机轴。
所述检测下压组件包括下压驱动器、下压件，下压件连接在下压驱动器上并由下压驱动器上下移动，测量时，下压件压住电机上端面。
所述上顶驱动器为气缸，气缸的活塞杆连接上顶件。
所述下压驱动器为气缸，气缸的活塞杆连接下压件。
还设置间隙自动检测导向机构，间隙自动检测导向机构包括下压驱动器支撑架，下压件与下压驱动器支撑架之间导向机构，这样能够更好地引导下压件。
所述电机轴向间隙自动修正机构包括电机轴向间隙自动修正驱动机构、间隙自动修正头机构。
所述电机轴向间隙自动修正驱动机构包括下压驱动机构和上顶驱动机构，间隙自动修正头机构固定在下压驱动机构上，下压驱动机构将间隙自动修正头机构向下移动至压住电机机壳上端，上顶驱动机构将电机轴向上移动至间隙自动修正头机构而修正间隙。
所述下压驱动机构包括修正下压驱动器、修正下压件，修正下压件连接在修正下压驱动器上并由下压驱动器上下移动。
所述上顶驱动机构包括修正上顶驱动器、修正上顶件，修正上顶件连接在修正上顶驱动器上并由修正上顶驱动器上下移动，修正上顶件将电机轴向上移动至间隙自动修正头机构而修正间隙。
更好地，所述修正上顶驱动机构包括横向设置的修正驱动器、方向转换机构，修正上顶件连接在方向转换机构，修正驱动器通过方向转换机构将其横向移动转换成修正上顶件的垂直方向移动，这样不仅减少了整个设备纵向上的空间，更是避免了由于修正下压机构下压电机时直接作用在修正上顶机构的驱动机构的隐患，从而可以更加精确的修正电机的轴向间隙。
更具体地，方向转换机构包括连杆、修正上顶件，连杆与上顶驱动器连接，连杆上设置斜面，修正上顶件设置另一斜面，连杆斜面推动修正上顶件斜面而使修正上顶件上上移，将上顶驱动器的横向运动变成修正上顶件纵向运动。
更好地，还设置间隙自动修正导向机构，间隙自动修正导向机构包括修正导向机构支撑件，修正下压件与修正导向机构支撑件之间设置修正导向机构，这样能够更好地导引修正下压件。
所述间隙自动修正头机构包括开关、下压模头；所述开关装有可以感应金属杆的探测器，探测器信号传送给控制器；所述下压模头在槽形开关下方，下压模头包括下压模头壳体、金属杆、弹簧、滑动压头，下压模头壳体设置滑动压头活动室，滑动压头设置贯通的压头内孔，金属杆下端安装在压头内孔内并由压头内孔顶面限位，压头内孔剩余的深度大于电机出轴的长度，金属杆上端贯穿下压模头壳体活动室顶部，滑动压头、金属杆安装在滑动压头活动室内，金属杆上套上弹簧，弹簧上端由滑动压头活动室顶部限位，弹簧下端由滑动压头限位，自然状态下，弹簧挤压滑动压头至压头活动室的最底端，滑动压头可以挤压弹簧从而在压头活动室内活动。
本发明由于分别采用电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构，并将二者组合在一起，利用同一工作台，在工作台不同的工位上完成电机轴向间隙自动检测和电机轴向间隙自动修正，因此整个电机轴向间隙测量和修正过程能够实现自动化，并且电机轴向间隙测量和修正精度高、一致性高，从而使电机生产效率高、产品合格率高和产品成本低。
附图说明
图1是本发明实施例电机轴向间隙自动检测和修正设备的主视图。
图2是本发明实施例电机轴向间隙自动检测和修正设备的俯视图。
图3是本发明实施例电机轴向间隙自动检测和修正设备的侧视图。
图4是本发明实施例电机的主视图。
图5是本发明实施例电机轴向间隙自动检测机构的主视图。
图6是本发明实施例电机轴向间隙自动检测机构的侧视图。
图7是本发明实施例电机轴向间隙自动修正机构的主视图。
图8是本发明实施例电机轴向间隙自动修正机构中的局部视图。
图9是本发明实施例电机轴向间隙自动修正机构的侧视图。
图10是本发明实施例电机轴向间隙修正机构中下压模头的正视图。
图11是本发明实施例电机轴向间隙修正机构中下压模头的剖视图。
图12是本发明实施例活动工作台组件的俯视图。
图13是本发明实施例活动工作台组件的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施对本发明作进一步描述。
如图1、2、3所示，电机轴向间隙自动检测和修正设备包括PLC控制系统10、电机轴向间隙自动检测机构20、电机轴向间隙自动修正机构30、活动工作台组件40。
上述PLC控制系统10控制整个电机轴向间隙自动检测和修正设备动作，并确定待处理电机2010实际的间隙值和需要修正的间隙值。
如图4所示，需要检测和修正电机轴向间隙的电机2010包括电机轴上端2011、电机轴下端2017、电机壳上平面2016、电机盖下平面2018、止回铜环306。
如图5、6所示，上述电机轴向间隙自动检测机构20包括间隙自动检测驱动机构、间隙自动检测导向机构、间隙自动检测头机构。
所述间隙自动检测驱动机构包括检测向下驱动机构和检测向上驱动机构，检测向下驱动机构包括向下气缸201、连杆202、滑板207、固定支架板204，向下气缸201固定在固定支架板204上，向下气缸201活塞杆上安装连杆202，连杆202与滑板207固定，向下气缸201带动连杆202与滑板207上下移动。
所述检测向上驱动机构包括向上气缸2012、顶杆203、固定支架2013，向上气缸2012固定在固定支架2013上，向上气缸2012的活塞杆上安装顶杆203，间隙自动检测时，向上气缸2012带动顶杆203顶住电机2010输入轴末端2017。
所述间隙自动检测头机构包括间隙检测表208、下压限位模头209、固定支架2014，间隙检测表208通过固定支架2014固定在滑板207上，下压限位模头209固定安装在滑板207上，在滑板207带动下压限位模头209下移的过程中，电机出轴2011穿过下压限位模头209中的内通孔2015，进入到间隙检测表208中的内孔2014，电机出轴2011与间隙检测表208中的弹性检测针2019接触，最终下压限位模头209与电机机壳端面2016接触，此时电机2010在电机孔位403内被下压模限位模头209和电机限位孔404固定。
所述间隙自动检测头机构与检测向下驱动机构之间还设置间隙自动检测导向机构，间隙自动检测导向机构包括滑块206、滑动轨道205，滑块206与滑板207固定，滑块206安装在滑动轨道205上，滑板207与气缸201通过连杆202连接，气缸201带动滑板207在滑动导轨205上运动。
如图7、8、9所示，上述电机轴向间隙自动修正机构30包括电机轴向间隙自动修正驱动机构、间隙自动修正导向机构、间隙自动修正头机构。
所述电机轴向间隙自动修正驱动机构包括下压驱动机构和上顶驱动机构，下压驱动机构包括伺服电机301、联轴器302、蜗杆303、滑板3018、固定支架3016、固定支架3019，蜗杆303与伺服电机301通过联轴器302连接，并且用固定支架3016固定在固定支架3019上，滑板3018穿套在蜗杆303上，通过伺服电机301带动蜗杆303旋转而使滑板3018上下移动。
上顶驱动机构包括气缸3011、联轴器3010、扁位连杆308、滑轮顶杆307、固定支架3013、下固定支架3012、导轨箱309、滑轮3021，气缸3011固定在下固定支架3012上并与固定支架3013固定，扁位连杆308与气缸3011通过联轴器3010连接，由气缸3011带动扁位连杆308运动，滑轮顶杆307的滑轮3021在扁位连杆308的斜面上移动形成高低差从而使滑轮顶杆307开始纵向运动，滑轮3021原始位置为扁位连杆308的扁平位置，这样运用扁位连杆308的斜面将电机2010的横向运动变成纵向运动，不仅节省了纵向上的空间，更是避免了由于下压机构下压电机使上顶机构的气缸回缩的隐患，从而可以更加精确的修正电机2010的轴向间隙。
下压驱动机构中蜗杆303的中心与上顶机构中滑轮顶杆307的中心在同一轴线上。
所述间隙自动修正导向机构包括滑动导轨3020、滑块3017，滑动导轨3020固定在固定支架3019上，滑块3017安装在滑板3018上，滑块3017架在滑动导轨3020上，滑板3018通过滑块3017可以在导轨3020上上下移动。
还设置滑板3018的限位机构，限位机构包括感应器3014、感应片3015，两个感应器3014垂直方向间隔安装在固定支架3019上，感应片3015固定在滑板3018上，感应片3015随着滑板3018的运动而在两个感应器3014之间移动，从而控制步进电机301的动作，限制滑板3018的最高和最低位置。
所述间隙自动修正头机构包括槽形开关304、下压模头305，槽形开关304固定在滑板3018上，下压模头305固定在槽形开关304下方，槽形开关304、下压模头305与蜗杆303在同一轴线上，这样间隙自动修正机构可以平整的修正电机轴的间隙。
如图10、11所示，下压模头305包括金属杆3024、弹簧3026、滑动压头活动室3027、滑动压头3028，滑动压头3028设置贯通的压头内孔3029，金属杆3024固定安装在压头内孔3029内，压头内孔3029剩余的深度大于电机出轴2011的长度，并且在金属杆3024上套上弹簧3026，滑动压头3028、金属杆3024、弹簧3026都安装在下压模头305内部，滑动压头3028可以挤压弹簧3026从而在压头活动室3027内活动，自然状态下，弹簧3026挤压滑动压头3028至压头活动室的最底端。
槽形开关304内部相对装有两个探测器3022，可以感应金属，金属杆3024中心需经过槽形开关304中两个探测器3022的中点，以便探测器3022可以精确地感应到金属杆3024；压头内孔3029需与电机2010的出轴2011在同一轴线上，使电机输出轴2011可以进入到压头内孔3029中，从而进行下一步的间隙修正。
如图12、13所示，上述活动工作台组件40包括伺服电机402、转盘401，转盘401安装在伺服电机402轴上，通过PLC控制系统10控制伺服电机402运转带动转盘401，转盘401沿圆周设置6个电机槽位403，电机槽位403底部有小于电机2010直径的电机限位孔404，电机机盖端面2018由电机限位孔404限位，避免电机2010在自动检测和修正时被下压机构压出转盘401。
PLC控制系统10控制转盘401旋转，将安装在转盘401电机限位孔404内的电机2010从上道工序转到下道工序，即把电机2010从电机上料工位转到电机轴向间隙自动检测工位，在电机轴向间隙自动检测工位完成电机2010电机轴间隙自动检测后再转到电机轴向间隙自动修正工位，在电机轴向间隙自动修正工位经电机轴向间隙修正后转到电机下料工位，这样可以从电机下料工位将电机取下。
电机轴向间隙自动检测和修正设备的工作过程：在PLC控制系统中预先PLC控制系统控制传动机构将电机从上一工位转到间隙自动检测机构工位，间隙自动检测头在向下气缸201推动下与电机出轴面接触，随着间隙自动检测头的下降，电机出轴进入到间隙检测表208内孔中，顶动弹性检测针，当下压模头与电机机壳端面接触时，下压驱动机构停止运动，电机被固定，间隙检测表会根据电机出轴进入间隙检测表内孔的距离记录下一个数据A，此时上顶机构开始工作，顶杆上顶电机输入轴端面，由于电机间隙的存在，在顶杆与电机输入轴接触后还能继续向上顶动，电机出轴也因此继续顶动弹性检测针，当上顶机构不能顶动电机输入轴时，间隙检测表根据电机出轴进入间隙检测表内孔的距离再次记录下一个数据B，最终PLC控制系统根据间隙检测表两次记录下的数据进行差值的计算，即被检测电机的实际轴向间隙值B-A，再将实际轴向间隙值与系统预设理论轴向间隙值进行差值运算，即为间隙修正机构需要修正的间隙值。至此，一个自动间隙检测过程完成，各机构恢复到初始位置，传动机构将检测完间隙的电机转动到自动间隙修正机构，转来另一个待测电机，准备下一个自动检测循环。
自动间隙修正机构在已检测电机到位后开始工作，上顶机构中的气缸工作，带动扁位连杆在导轨箱内向右匀速直线移动，由于扁位连杆的向右移动，滑轮从扁位连杆的扁位沿着斜面向上滑动，进而带动了滑轮顶杆的纵向匀速运动，滑轮顶杆向上移动至输入轴末端时停止；下压模头305在伺服电机301的驱动下缓慢向下移动开始第一阶段的下压，电机出轴2011进入压头内孔3029，下压模头继续下压。当滑动压头3028端面与止位铜环306接触后，随着下压模头的运动，下压模头内部机构开始运作，由于止位铜环306的限位，电机出轴2011不能再进入压头内孔3029中，滑动压头3028与止位铜环接触，下头模头的运动转换为模头内部的运动，下压模头下压，滑动压头被止位铜环305向上顶，滑动压头在压头活动室3027内运动，假设活动室内的纵向活动距离为定值H，滑动压头3028的向上运动会带动金属杆3023的向上运动，当金属杆3023运动到探测器3022的中心时，探测器3022感应到金属杆3023，此时伺服电机第一阶段运动停止，PLC控制系统设置该位置为零位。PLC控制系统开始计算，由于探测器固定安装在槽形开关304中，滑动压头的初始位置也是固定的，即金属杆从开始运动到被探测器感应到的距离为一个固定值，转化为滑动压头在压头活动室内向上移动的距离为定值D，剩余活动距离为定值H-D，而且H-D需是一个大于零的数值，将定值H-D与PLC中记录的间隙修正B-A进行相加,即得出下压模头第二阶段需要下压的距离H-D+B-A;下压模头开始第二阶段的下压，当继续下压H-D时，滑动压头的活动间隙为0，滑动压头被固定不能在压头活动室内继续运动，下压过程还需继续，此时由于下压模头内部机构的固定，下压模头开始下压止位铜环，下压距离为B-A，即为需要修正的电机轴向间隙值，当下压模头在第二阶段运动了H-D+B-A时，伺服电机停止运动且开始复位运动。至此，电机轴向间隙修正过程完成，各机构恢复初始位置，传动机构将已修正的电机转到下一个工位，从自动间隙检测机构转来待修正的电机，开始新一个自动修正循环。
Claims (10)
1.电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：包括控制器、活动工作台组件、电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构；所述活动工作台组件包括工作台、工作台驱动器，工作台上设置多个工位，每个工位上设置安放电机的电机定位孔，工作台由工作台驱动器驱动，工作台驱动器由控制器控制动作；所述电机轴向间隙自动检测机构、电机轴向间隙自动修正机构分别设置在活动工作台组件的相应工位上，电机定位在活动工作台组件一工位上，由电机轴向间隙自动检测机构检测出电机轴向间隙值并由控制器记录，控制器控制工作台驱动器再将待测电机移动到工作台组件另一工位并按控制器记录的电机轴向间隙值由电机轴向间隙自动修正机构消除所述电机的轴向间隙。
2.如权利要求1所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述电机轴向间隙自动检测机构包括间隙自动检测驱动机构、间隙自动检测头机构，间隙自动检测驱动机构包括检测上顶组件、检测下压组件，检测下压组件将间隙自动检测头机构向下移动，间隙自动检测头机构包括间隙检测表、下压限位模头，间隙检测表和下压限位模头固定在检测下压组件上，下压限位模头与电机机壳端面接触限位电机后，检测上顶组件将电机轴向上移动进入间隙检测表测量出轴向间隙。
3.如权利要求2所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述检测上顶组件包括上顶驱动器、上顶件，上顶件连接在上顶驱动器上并由上顶驱动器上下移动，上顶件上升顶住电机轴下端面后移动电机轴。
4.如权利要求2所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述检测下压组件包括下压驱动器、下压件，下压件连接在下压驱动器上并由下压驱动器上下移动，测量时，下压件压住电机上端面。
5.如权利要求3或4所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述上顶驱动器为气缸，气缸的活塞杆连接上顶件；所述下压驱动器为气缸，气缸的活塞杆连接下压件。
6.如权利要求1所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述电机轴向间隙自动修正机构包括电机轴向间隙自动修正驱动机构、间隙自动修正头机构；所述电机轴向间隙自动修正驱动机构包括下压驱动机构和上顶驱动机构，间隙自动修正头机构固定在下压驱动机构上，下压驱动机构将间隙自动修正头机构向下移动至压住电机机壳上端，上顶驱动机构将电机轴向上移动至间隙自动修正头机构而修正间隙；所述下压驱动机构包括修正下压驱动器、修正下压件，修正下压件连接在修正下压驱动器上并由下压驱动器上下移动；所述上顶驱动机构包括修正上顶驱动器、修正上顶件，修正上顶件连接在修正上顶驱动器上并由修正上顶驱动器上下移动，修正上顶件将电机轴向上移动至间隙自动修正头机构而修正间隙。
7.如权利要求6所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述修正上顶驱动机构包括横向设置的修正驱动器、方向转换机构，修正上顶件连接在方向转换机构，修正驱动器通过方向转换机构将其横向移动转换成修正上顶件的垂直方向移动。
8.如权利要求7所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：方向转换机构包括连杆、修正上顶件，连杆与上顶驱动器连接，连杆上设置斜面，修正上顶件设置另一斜面，连杆斜面推动修正上顶件斜面而使修正上顶件上上移，将上顶驱动器的横向运动变成修正上顶件纵向运动。
9.如权利要求6所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：还设置间隙自动修正导向机构，间隙自动修正导向机构包括修正导向机构支撑件，修正下压件与修正导向机构支撑件之间设置修正导向机构。
10.如权利要求1所述的电机轴向间隙自动检测和修正设备，其特征在于：所述间隙自动修正头机构包括开关、下压模头；所述开关装有可以感应金属杆的探测器，探测器信号传送给控制器；所述下压模头在槽形开关下方，下压模头包括下压模头壳体、金属杆、弹簧、滑动压头，下压模头壳体设置滑动压头活动室，滑动压头设置贯通的压头内孔，金属杆下端安装在压头内孔内并由压头内孔顶面限位，压头内孔剩余的深度大于电机出轴的长度，金属杆上端贯穿下压模头壳体活动室顶部，滑动压头、金属杆安装在滑动压头活动室内，金属杆上套上弹簧，弹簧上端由滑动压头活动室顶部限位，弹簧下端由滑动压头限位，自然状态下，弹簧挤压滑动压头至压头活动室的最底端，滑动压头可以挤压弹簧从而在压头活动室内活动。
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