CN109149876B - 电机转子与换向器装配工装、装配方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转子与换向器装配工装、装配方法及存储介质，该装配工装包括控制系统、换向器压入机构、限位机构及支撑机构；所述控制系统，包括主控制器及与其连接的多个检测装置；所述主控制器根据各个检测结果对所述换向器压入机构进行控制；所述换向器压入机构，与所述限位机构相对设置，用于驱动所述换向器压入装置对换向器进行压装操作；所述限位机构，用于对转子及换向器进行限位。本发明的限位机构与换向器压入机构同轴设置，便于精确掌握压装力度，保证换向器安装精度，提高压装合格率及装配效率；且限位机构可根据电机的不同型号进行柔性切换，具有较好的灵活性和实用性。

Description

电机转子与换向器装配工装、装配方法及存储介质

技术领域

本发明涉及电机装配技术领域，具体的说，是涉及一种电机转子与换向器装配工装、装配方法及存储介质。

背景技术

随着企业人力成本的增加，生产制造企业改进升级，以及国家政策的导向作用，自动化生产已经是大势所趋，电机制造行业，包括小电机制造行业也在不断推进制造升级与提升，压换向器作为电机的重要组成部件，对电机运行的稳定性，可靠性有非常大的影响，电子转子与换向器压装的好坏决定了电机的性能。

传统压换向器工装利用导向块和定位槽进行定位，利用弹簧压紧装置进行压装，这种压装设备主要通过人工操作完成，具体的，人工通过机械力和弹簧压装完成压装操作，这就需要生产人员必须具有足够的经验及熟练度，因此，压装力度、压装精度及不同针对不同电机转子型号之间的柔性切换，仍较难把控，这就导致现有技术中，压装合格率及工作效率均较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电机转子与换向器装配工装、装配方法及存储介质，本发明的限位装置与换向器压入装置同轴设置，可保证换向器安装精度，且通过压力传感装置对转子与换向器之间的贴合力进行检测，便于精确掌握压装力度，实现了自动化装配，提高压装合格率及装配效率。此外，本发明的限位机构可根据电机的不同型号进行柔性切换，降低企业的生产制造成本，具有较好的灵活性和实用性。

为了实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种电机转子与换向器装配工装，该装配工装包括控制系统、换向器压入机构、限位机构及支撑机构；

所述控制系统，包括主控制器及与其连接的多个检测装置，所述的多个检测装置分别设置于所述换向器压入机构、所述限位机构及所述支撑机构内，用于对换向器的受力大小、转子和换向器的安装位置及电机转子和换向器的压装操作动作进行检测；所述主控制器根据各个检测结果对所述换向器压入机构进行控制；

所述换向器压入机构，与所述限位机构相对设置，包括驱动装置及换向器压入装置，所述驱动装置与所述换向器压入装置连接，用于驱动所述换向器压入装置对换向器进行压装操作；

所述限位机构，用于对转子及换向器进行限位，使所述转子、所述换向器与所述换向器压入机构内的换向器压入装置同轴；

所述支撑机构，包括底座及固定于所述底座上的支撑架、限位机构定位架及检测装置安装支架，所述换向器压入机构安装于所述支撑架上，所述转子换向器限位机构安装于所述限位机构定位架上。

作为优选，所述驱动装置包括气缸，所述换向器压入装置包括连接杆、导轨组件及压杆，所述气缸通过所述连接件与所述压杆连接，所述连接杆与所述导轨组件连接，所述导轨组件在所述气缸的驱动下带动所述压杆沿导轨滑动方向移动。

作为优选，所述连接杆与所述压杆之间设有压力检测装置，用于检测装配过程中压杆所受压力，进而检测转子与换向器之间的贴合力。

作为优选，所述限位机构包括转子限位装置及换向器限位装置，所述转子限位装置包括安装座、转子限位体，所述换向器限位装置包括换向器导向块，所述转子限位装置通过所述安装座固定于所述限位机构定位架上，所述换向器导向块的一部分嵌入在所述转子限位体内。

作为优选，所述换向器导向块内设有换向器导向通道，所述导向通道的侧壁上设有至少一个用于导向换向器走向的凸棱。

作为优选，所述限位机构定位架包括定位底座及固定于所述定位底座上的转子限位体压紧块及转子限位体定位销。

作为优选，所述限位机构与所述限位机构定位架之间设置有转子限位装置检测装置，用于检测所述限位机构是否安装到位。

作为优选，所述检测装置安装支架为多个，分散的安装于所述限位机构周围，各个检测装置安装支架上分别安装有换向器检测装置、限位机构定位架检测装置及转子位置检测装置，分别用于检测换向器的位置、限位机构的安装位置及转子的安装位置。

本发明的另一个方面，提供一种基于上述电机转子与换向器装配工装的装配方法，该装配方法包括如下步骤：

控制系统检测到限位机构安装到位，且转子及换向器就位；

启动换向器压入机构将换向器压入至限位机构内，使换向器及转子贴合；

检测转子及换向器之间的贴合力，当该贴合力达到预设标准时，控制换向器压入机构回位，完成装配动作。

本发明的再一个方面，提供一种存储介质，该存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时，实现如上所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明的限位装置与换向器压入装置同轴设置，可保证换向器安装精度，且通过压力传感装置对转子与换向器之间的贴合力进行检测，便于精确掌握压装力度，实现了自动化装配，提高压装合格率及装配效率。

2)本发明的限位机构可根据电机的不同型号进行柔性切换，降低企业生产制造成本，具有较好的灵活性和实用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明实施例一中换向器压入机构的结构示意图；

图3是本发明实施例一中限位机构的爆炸图；

图4是本发明实施例一中支撑机构的结构示意图；

其中，1、换向器压入机构；2、限位机构；3、支撑机构；

11、气缸；12、安装架；13、导轨组件；14、连接杆；15、压杆；16、导向轴连接板；

211、换向器导向块；212、凸棱；213、限位块；221、安装座；222、转子限位体；223、磁铁；224、定位销；225、弹簧；226、转子定位销组件；

31、底座；32、支撑架；33、限位机构定位架；331、转子限位体压紧块；34、检测装置安装支架；

41、压力传感器；42、换向器检测光栅；43、转子接触传感器；44、距离传感器；45、转子检测光栅。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

本实施例提供一种电机转子与换向器装配工装，参见图1，该工装包括控制系统、换向器压入机构1、限位机构2及支撑机构3；其中：

控制系统，包括主控制器及与其连接的多个检测装置，该多个检测装置分别设置于换向器压入机构1、限位机构2及支撑机构3内，用于对换向器的受力大小、转子和换向器的安装位置及电机转子和换向器的压装操作动作进行检测；主控制器根据各个检测结果对所述换向器压入机构1进行控制；

换向器压入机构1，与限位机构2相对设置，包括驱动装置及换向器压入装置，驱动装置与换向器压入装置连接，用于驱动换向器压入装置对换向器进行压装操作；

限位机构2，用于对转子及换向器进行限位，使转子、换向器与换向器压入机构1内的换向器压入装置同轴；

支撑机构3，包括底座31及固定于底座31上的支撑架32、限位机构2定位架及检测装置安装支架34，换向器压入机构1安装于支撑架32上，转子换向器限位机构2安装于限位机构2定位架上。

具体的：

如图2所示，驱动装置包括气缸11，该气缸11通过安装架12固定于支撑架32上端，换向器压入装置包括连接杆14、导轨组件13及压杆15，气缸11的输出端通过连接件与压杆15连接，连接杆14与导轨组件13连接，导轨组件13在气缸11的驱动下带动压杆15沿导轨滑动方向移动，实现压装动作。

导轨组件13底部设有压力传感器41，该压力传感器41通过导向轴连接板16与压杆15连接，用于检测装配过程中压杆15所受压力，进而检测转子与换向器之间的贴合力，当转子与换向器之间的贴合力达到预设大小时，控制系统的主控制器控制气缸11动作，进而使连接杆14带动压杆15回位，完成压装。

如图3所示，限位机构2包括转子限位装置及换向器限位装置，转子限位装置包括安装座221、转子限位体222，换向器限位装置包括换向器导向块211，转子限位体222通过安装座221固定于限位机构2定位架上，换向器导向块211的一部分自转子限位体222的上端嵌入在转子限位体222内。

换向器导向块211内设有换向器导向通道，导向通道的侧壁上设有至少一个用于导向换向器走向的凸棱212，此外，本发明中，换向器导向块211的侧壁上还嵌有限位块213，该限位块213用于进一步对换向器进行位置限定，以使换向器的位置更为精确。

转子限位体222底中部横截面为半圆环状，用于环抱转子，且其中部固定有磁铁223，以提高转子的紧固度，转子限位体222上端为圆筒状，其内部侧壁上设有换向器导向块211定位销224，便于换向器导向块211的安装及定位。

如图4所示，限位机构2定位架包括定位底座31及固定于定位底座31上的转子限位体222压紧块及转子限位体222定位销224组件，该定位销224组件包括螺杆及垫板，该转子限位体222定位销224组件用于将转子限位体222固定于支撑机构3的底座31上，该转子限位体222压紧块将转子限位体222压紧于支撑机构3底座31上，起到加固的作用，防止在压装过程中，转子限位体222在支撑机构3的底座31上发生位置偏移。此外，与该结构相适应的，转子限位体222上设有弹簧225、转子定位销224组件及螺杆等，具体结构详见图4。

本实施例中，检测装置安装支架34包括位于转子限位体222一侧的换向器检测光栅42安装支架、位于转子限位体222另一侧前端的转子检测光栅45安装支架及位于转子限位体222该侧后端的距离传感器44安装支架。具体的：换向器检测光栅42安装支架上安装有换向器检测光栅42，转子检测光栅45安装支架上安装有转子检测光栅45；距离传感器44安装支架上安装有距离传感器44、转子接触传感器43，其中，距离传感器44用于检测换向器压入限位机构2内的长度，通过该长度来判断换向器是否压装到位，而转子接触传感器43则用于检测转子在转子限位体222内是否安装到位；转子限位体222检测传感器支架用于安装转子限位体222检测传感器，该转子限位体222检测传感器之间安装于限位机构2定位架和转子限位体222之间，与转子限位体222上的弹簧225位置相对应，该转子限位体222检测传感器用于检测转子限位体222是否安装到位。

本实施例中，可拆卸连接的部分一般采用螺栓、销等结构，可参见图3的爆炸图。

基于上述结构，本实施例的工作流程可以梳理为：

根据待压装的转子、换向器的型号，选择合适的限位机构2，并将该限位机构2安装于支撑机构3上；

主控制器控制转子限位体222检测传感器对限位机构2的安装位置进行检测，确保限位机构2安装到位，否则，不启动下一动作；

将转子放置在转子限位体222处，同时，转子接触传感器43对转子的放置位置进行检测，确保转子安装到位；

换向器检测光栅42及转子检测光栅45分别对转子及换向器进行检测，两者就位后，主控制器控制气缸11启动，执行压装动作，同时，位于导轨组件13下端的压力传感器41对压杆15所受压力进行检测，进而获得转子与换向器之间的贴合力，主控制器判断该贴合力达到预设大小时，控制气缸11带动压杆15回位，完成一个压装动作。

根据上述陈述可知，本发明的限位机构2与换向器压入机构1同轴设置，可保证换向器安装精度，且通过压力传感装置对转子与换向器之间的贴合力进行检测，便于精确掌握压装力度，实现了自动化装配，提高压装合格率及装配效率。

此外，本发明的限位机构2可根据电机的不同型号进行柔性切换，降低具有较好的灵活性和实用性。

针对上述技术方案，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

此外，需要说明的是：

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，包括控制系统、换向器压入机构、限位机构及支撑机构；

所述控制系统，包括主控制器及与其连接的多个检测装置，所述的多个检测装置分别设置于所述换向器压入机构、所述限位机构及所述支撑机构内，用于对换向器的受力大小、转子和换向器的安装位置及电机转子和换向器的压装操作动作进行检测；所述主控制器根据各个检测结果对所述换向器压入机构进行控制；

所述换向器压入机构，与所述限位机构相对设置，包括驱动装置及换向器压入装置，所述驱动装置与所述换向器压入装置连接，用于驱动所述换向器压入装置对换向器进行压装操作；

所述限位机构，用于对转子及换向器进行限位，使所述转子、所述换向器与所述换向器压入机构内的换向器压入装置同轴；

所述支撑机构，包括底座及固定于所述底座上的支撑架、限位机构定位架及检测装置安装支架，所述换向器压入机构安装于所述支撑架上，所述限位机构安装于所述限位机构定位架上；

所述限位机构包括转子限位装置及换向器限位装置，所述转子限位装置包括安装座、转子限位体，所述换向器限位装置包括换向器导向块，所述转子限位装置通过所述安装座固定于所述限位机构定位架上，所述换向器导向块的一部分嵌入在所述转子限位体内；

所述换向器导向块内设有换向器导向通道，所述导向通道的侧壁上设有至少一个用于导向换向器走向的凸棱；

换向器导向块的侧壁上还嵌有用于进一步对换向器进行位置限定的限位块；转子限位体底中部横截面为半圆环状，用于环抱转子，且其中部固定有用于提高转子紧固度的磁铁，转子限位体上端为圆筒状，其内部侧壁上设有换向器导向块定位销，以便于换向器导向块的安装及定位。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，所述驱动装置包括气缸，所述换向器压入装置包括连接杆、导轨组件及压杆，所述气缸通过所述连接杆与所述压杆连接，所述连接杆与所述导轨组件连接，所述导轨组件在所述气缸的驱动下带动所述压杆沿导轨滑动方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，所述连接杆与所述压杆之间设有压力检测装置，用于检测装配过程中压杆所受压力，进而检测转子与换向器之间的贴合力。

4.根据权利要求1所述的一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，所述限位机构定位架包括定位底座及固定于所述定位底座上的转子限位体压紧块及转子限位体定位销。

5.根据权利要求4所述的一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，所述限位机构与所述限位机构定位架之间设置有转子限位装置检测装置，用于检测所述限位机构是否安装到位。

6.根据权利要求1所述的一种电机转子与换向器装配工装，其特征在于，所述检测装置安装支架为多个，分散的安装于所述限位机构周围，各个检测装置安装支架上分别安装有换向器检测装置、限位机构定位架检测装置及转子位置检测装置，分别用于检测换向器的位置、限位机构的安装位置及转子的安装位置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种电机转子与换向器装配工装的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制系统检测到限位机构安装到位，且转子及换向器就位；

启动换向器压入机构将换向器压入至限位机构内，使换向器及转子贴合；

压力检测装置检测转子及换向器之间的贴合力，当该贴合力打到预设标准时，换向器压入机构回位，完成装配动作。

8.一种存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被处理执行时，实现如权利要求7所述方法的步骤。