CN109713861B - 电机转子导条滚压涨型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机转子组装设备相关领域，具体是一种电机转子导条滚压涨型机，旨在解决现有冲撞方式噪音大、质量难以保障的技术问题。本发明提供一种电机转子导条滚压涨型机，设置有两个支撑筒对转子进行支撑，设置有可上下动作的滚轮及可移动的工作台，通过工作台的移动，让滚轮沿着单根导条进行滚压涨型，还设置有转动转子的第一驱动机构，完成对所有导条的逐根滚压。相对现有的冲撞涨型的方式，一方面噪音大大减小，可控制在30分贝以下；另一方面，涨型深度、宽度等尺寸公差可控制在0.03mm，涨型精度和质量大大提高；再一方面，相对现有的自动式冲撞涨紧机，每台转子滚压涨型可节省50%的加工时间，提高了工作效率。

Description

电机转子导条滚压涨型机

技术领域

本发明涉及电机转子组装设备相关领域，具体是一种电机转子导条滚压涨型机。

背景技术

电机导条在嵌入转子槽后需要通过涨紧来保障导条与转子连接的牢固性。现有导条的涨紧主要有以下两种方式：

一种是手持式冲撞涨紧机。操作时，将冲撞头放入转子槽，打开启动阀门，冲撞头冲撞涨型的同时，均匀轴向移动冲撞机，一个槽冲涨完毕后，检测冲撞深度，若深度较浅，再重新冲撞一次，保证涨型深度符合公差直至所有槽冲撞完毕。这种方式主要存在三个缺点：一是劳动强度大，需耗费操作者大量的体力；二是噪音大至80-85分贝，接近噪音允许的极限值85分贝，影响操作者的身体健康；三是导条涨紧为点动冲撞涨紧，涨紧不均匀，没有涨紧的部分易出现断齿现象。

另一种是自动式冲撞涨紧机。操作时，机器自动对导条进行冲撞从而实现涨紧。这种方式存在两个缺点：一是导条涨型噪音高达80至85分贝，接近噪音允许的极限值85分贝，影响操作者身体健康；二是冲撞头冲撞速度快，冲击力大，易造成冲撞头折断，导致转子表面损伤，甚至造成转子报废。

发明内容

本发明旨在解决现有冲撞涨紧方式噪音大、质量难以保障的技术问题。为此，本发明提出一种电机转子导条滚压涨型机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

电机转子导条滚压涨型机，包括机架，所述机架上固定有导轨，所述导轨上安装有可沿导轨左右滑动的工作台，所述工作台的上表面滚动安装有两个轴向与导轨长度方向平行的支撑筒，所述支撑筒的筒壁抵接转子外壁以支撑转子；所述工作台的左端或右端固定有第一驱动机构，所述第一驱动机构通过联动结构与转子连接以驱动转子旋转；还包括安装在机架上的滚压机构，所述滚压机构包括用以抵压导条的滚轮及驱动滚轮上下动作的第二驱动机构，所述滚轮的旋转轴前后布置，且两个支撑筒关于滚轮的垂直于轴向的中心平面对称；还包括安装在机架上的用以检测转子槽位置的探测装置，所述探测装置电连接有控制装置，所述控制装置控制所述第一驱动机构和第二驱动机构的动作。

使用时，先将工作台沿着导轨使其脱离滚压机构的正下方，再将转子放置在支撑筒上，支撑筒与转子外切，支撑筒的外壁抵接在转子的外壁上完成对转子的支撑，通过联动结构将转子与第一驱动结构连接到一体，然后控制工作台向靠近滚压机构的方向移动，使转子靠近滚压机构的一端位到达滚压机构的正下方，这时，通过控制装置启动探测装置检测转子槽的位置，检测转子槽的周向角度及距离滚轮的高度，探测装置将检测到的信号反馈给控制装置，控制装置控制第一驱动机构动作，实现对转子周向角度的微调，转子槽处于滚轮的正下方，控制装置控制第二驱动机构动作，根据滚轮距离转子槽的高度及需要滚压的深度共同决定滚轮下移的距离，使其接触导条上表面，此时，控制工作台继续向靠近滚压机构的方向沿着导轨移动，使滚轮将整根导条都滚压涨型，这就完成了一根导条的涨紧；接着，通过控制装置控制第二驱动机构动作，滚轮上移，然后工作台回到第一根导条滚压时的起始位置再次使转子的一端置于滚压机构的正下方，此时通过第一驱动机构的动作使转子转动两个相邻转子槽所形成的圆周角角度，使相邻转子槽置于滚轮的正下方，重复上述动作，对这根导条进行滚压；如此循环作业，直至将所有导条皆滚压涨紧完成。当所有导条滚压涨紧后，将滚轮复位，工作台远离滚压机构，然后松开联动结构，取下转子即可。

这里对滚压方向进行解释说明：本发明中，转子的定位主要有两个，一个是支撑筒对其的支撑，提供竖直方向的定位；第二个是联动结构对转子的限位，主要提供轴向和周向的定位。转子轴向上其实一端与联动结构连接，另一端自由，所以这里对应本发明的结构，滚压的优选方向为从自由端至与联动结构连接的一端，这样可有效克服单端定位的缺陷，保障滚压精度。滚压方向其实操作过程中是由工作台的移动方向决定的，所以如果第一驱动机构置于工作台左侧，那么工作台的原始位置就应该在滚压机构的左侧，滚压方向从右至左，且对应每根导条的滚压，工作台的起始位置都应在滚压机构的左侧；如果第一驱动机构置于工作台右侧，那么工作台的原始位置就应该在滚压机构的右侧，滚压方向从左至右，且对应每根导条的滚压，工作台的起始位置都应在滚压机构的右侧。

本发明中的第一驱动机构采用机械领域内的常用的旋转结构，能够实现转子的转动即可，如电机转动、曲柄滑块、齿轮齿条等；第二驱动机构采用机械领域内常用的直线往复结构，能够实现滚轮上下移动即可，如气缸、液压缸、曲柄滑块等。

本发明中的探测装置用以检测转子槽的位置，本领域人员公知的，采用传感器及其附属控制装置即可。

本发明中所述的结构的整个动作过程要想实现自动化，需配合相应的控制软件来控制控制装置，从而控制各部分动作来完成。但是当本发明的结构确定后，编制相应的软件来控制各部分结构动作从而完成整个装置的功能，是本领域人员容易设计的，因为本发明不再叙述。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种电机转子导条滚压涨型机，设置有两个支撑筒对转子进行支撑，设置有可上下动作的滚轮及可移动的工作台，通过工作台的移动，让滚轮沿着单根导条进行滚压涨型，还设置有转动转子的第一驱动机构，完成对所有导条的逐根滚压。相对现有的冲撞涨型的方式，一方面噪音大大减小，可控制在30分贝以下；另一方面，涨型深度、宽度等尺寸公差可控制在0.03mm，涨型精度和质量大大提高；再一方面，相对现有的自动式冲撞涨紧机，每台转子滚压涨型可节省50%的加工时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图；

图2是本发明的整体结构右视图；

图3 是本发明的卡箍结构示意图；

图4是本发明的万向球安装座的俯视图；

图5是本发明的万向球安装座的阶梯剖视图；

图6是本发明的滚压机构结构示意图；

图7是本发明的支撑筒的安装结构示意图；

图8是本发明的工作台及顶紧机构的安装示意图；

图9是本发明的顶紧机构的结构示意图；

图10是本发明的推动块的俯视图；

图11是本发明的推动块的主视图；

图12是本发明的固定块的主视图；

图13是本发明的固定块的俯视图。

具体实施方式

参照图1至图2，本发明提供一种电机转子导条滚压涨型机，包括机架1，所述机架1上固定有导轨，所述导轨上安装有可沿导轨左右滑动的工作台2，所述工作台2的上表面滚动安装有两个轴向与导轨长度方向平行的支撑筒2-1，所述支撑筒2-1的筒壁抵接转子外壁以支撑转子；所述工作台2的左端或右端固定有第一驱动机构3，所述第一驱动机构3通过联动结构4与转子连接以驱动转子旋转；还包括安装在机架1上的滚压机构5，所述滚压机构5包括用以抵压导条的滚轮5-1及驱动滚轮5-1上下动作的第二驱动机构6，所述滚轮5-1的旋转轴前后布置，且两个支撑筒2-1关于滚轮5-1的垂直于轴向的中心平面对称；还包括安装在机架1上的用以检测转子槽位置的探测装置，所述探测装置电连接有控制装置，所述控制装置控制所述第一驱动机构3和第二驱动机构6的动作。使用时，先将工作台2沿着导轨使其脱离滚压机构5的正下方，再将转子放置在支撑筒2-1上，支撑筒2-1与转子外切，支撑筒2-1的外壁抵接在转子的外壁上完成对转子的支撑，通过联动结构4将转子与第一驱动结构连接到一体，然后控制工作台2向靠近滚压机构5的方向移动，使转子靠近滚压机构5的一端位到达滚压机构5的正下方，这时，通过控制装置启动探测装置检测转子槽的位置，检测转子槽的周向角度及距离滚轮5-1的高度，探测装置将检测到的信号反馈给控制装置，控制装置控制第一驱动机构3动作，实现对转子周向角度的微调，转子槽处于滚轮5-1的正下方，控制装置控制第二驱动机构6动作，根据滚轮5-1距离转子槽的高度及需要滚压的深度共同决定滚轮5-1下移的距离，使其接触导条上表面，此时，控制工作台2继续向靠近滚压机构5的方向沿着导轨移动，使滚轮5-1将整根导条都滚压涨型，这就完成了一根导条的涨紧；接着，通过控制装置控制第二驱动机构6动作，滚轮5-1上移，然后工作台2回到第一根导条滚压时的起始位置再次使转子的一端置于滚压机构5的正下方，此时通过第一驱动机构3的动作使转子转动两个相邻转子槽所形成的圆周角角度，使相邻转子槽置于滚轮5-1的正下方，重复上述动作，对这根导条进行滚压；如此循环作业，直至将所有导条皆滚压涨紧完成。当所有导条滚压涨紧后，将滚轮5-1复位，工作台2远离滚压机构5，然后松开联动结构4，取下转子即可。

作为第一驱动机构3的一种优选结构，所述第一驱动机构3包括固定在工作台2上的电机3-1，所述电机3-1的输出轴连接有减速机，所述减速机的输出轴与联动结构4固定连接。采用电机3-1结构结构简单，驱动稳定，且便于后续联动结构4等结构的设置。

参照图3至图5，所述联动结构4包括与所述减速机的输出轴固定连接的卡箍，所述卡箍包括筒状的本体4-1，所述本体4-1与减速机的输出轴同轴，所述本体4-1的内部套装有两个半筒状的筒瓣4-2，两个筒瓣4-2的接触面之间压置有压缩弹簧，且两个筒瓣4-2之间形成有穿装转子转轴的空间，所述本体4-1的筒壁上对应每个筒瓣4-2至少设置有一个螺钉4-3，所述螺钉4-3穿过本体4-1的筒壁且尖端抵在筒瓣4-2的外壁上。使用时，将转子的转轴插入两个筒瓣4-2之间，拧动螺钉4-3，使两个筒瓣4-2靠拢，将转轴夹紧，实现转子与联动结构4的连接。当拆卸转轴时，反向拧动螺钉4-3，两个筒瓣4-2在压缩弹簧的作用下松开，使得转轴与筒瓣4-2之间产生空隙，便于转轴的拆卸。

作为卡箍与减速机输出轴的一种优选连接结构，所述本体4-1的外壁表面外凸形成有卡接部，所述卡接部设置有U型槽，所述U型槽的一个槽壁上固定有第一带杆万向球4-4，U型槽的另一个槽壁上可拆卸安装有第二带杆万向球4-5，所述第一带杆万向球4-4的球部和第二带杆万向球4-5的球部皆凸出于所述U型槽的内壁且相对设置；联动结构4还包括固定在减速机的输出轴上的卡块4-6，所述卡块4-6的两个侧壁对应两个所述球部设置有半球槽，所述球部抵至所述半球槽中实现卡块4-6与本体4-1的连接。使用时，先将第一带杆万向球4-4的球部抵至卡块4-6的一个半球槽中，然后安装第二带杆万向球4-5，使其球部抵至卡块4-6的另一个半球槽中，这样实现卡箍与减速机的连接。这样的结构一方面使联动装置与减速机为可拆卸连接，在拆装转子时，可先拆装转子与卡箍，然后再拆装卡箍与减速器，操作方便；另一方面，采用带杆万向球结构，由于头部的活动设置，可在转子转轴和减速机的输出轴不同轴时进行补偿，降低了安装精度的要求。

作为上述第二带杆万向球4-5的一种优选安装方式，所述U型槽的另一个槽壁上固定有万向球安装座4-7，所述万向球安装座4-7上开设有阶梯孔，所述第二带杆万向球4-5的杆部依次穿过U型槽壁、梯形孔的大径孔、梯形孔的小径孔后连接一扳动手柄4-8，拉动扳动手柄4-8带动第二带杆万向球4-5向外运动，所述扳动手柄4-8安装在万向球安装座4-7上，所述第二带杆万向球4-5的球部与阶梯孔的大径孔的底部之间通过压缩弹簧连接。使用时，拉动扳动手柄4-8，即可让第二带杆万向球4-5的头部脱离卡块4-6的半球槽，便于拆卸卡箍；没有外力作用下，第二带杆万向球4-5在压缩弹簧的作用下紧紧抵在半球槽中，实现卡箍与卡块4-6的连接。

参照图6，作为滚轮5-1的一种优选安装方式，所述机架1上设置有上下布置的滑槽，所述滑槽的上方和下方分别嵌装有铰接座6-1和滑块6-2，所述滑块6-2的底部固定有滚轮安装架6-3，所述滚轮5-1滚动安装在所述滚轮安装架6-3上；所述第二驱动机构6包括油缸6-4、第一杆6-5和第二杆6-6，所述油缸6-4固定在机架1上且活塞杆水平设置，第一杆6-5的一端和第二杆6-6的一端皆与油缸6-4的活塞杆的端部铰接，所述第一杆6-5的另一端和第二杆6-6的另一端分别铰接在铰接座6-1和滑块6-2上。使用时，油缸6-4水平伸缩，联动第一杆6-5和第二杆6-6的一端水平动作，使第一杆6-5和第二杆6-6形成角型，由于油缸6-4固定在机架1上，所以会带动第一杆6-5第二杆6-6的另一端向活塞杆靠近，从而驱动滑块6-2上下动作，进而实现滚轮5-1的上下动作。这种优选结构，相对直接将油缸6-4竖直设置来驱动滚轮5-1上下动作的结构来说，一方面节省了安装的空间，另一方面在活塞杆伸缩式，第一杆6-5和第二杆6-6会形成三角形自锁结构，避免了其上下篡位。

参照图7，作为支撑筒2-1的一种优选安装结构，所述工作台2上通过轴承安装有转动轴2-2，所述支撑筒2-1过盈套装在所述转动轴2-2上，且所述转动轴2-2的一端还安装有电磁抱闸2-3。在滚压作业时通过电磁抱闸2-3锁紧支撑筒2-1，防止其转动，配合联动结构4来实现转子的稳固定位，保障结构的稳定性；在需要转动转子时，松开电磁抱闸2-3进行转动。这里的电磁抱闸2-3采用本领域内公知的电磁抱闸2-3结构即可。

进一步的，所述支撑筒2-1的外壁套装有尼龙圈。尼龙圈为软质材料，可避免对转子的磕碰损伤。

参照图8-图13，作为工作台2的进一步改进，所述工作台2由嵌装在导轨上的固定板2-4和转动安装在固定板2-4上表面的旋转板2-5组成，所述支撑筒2-1转动安装在所述旋转板2-5的上表面；还包括用以锁紧旋转板2-5的锁紧装置。在实际加工中，有些转子表面的转子槽不是与轴向完全平行，而带有小角度的偏差，从而形成小角度的螺旋结构，这时可通过旋转板2-5在固定板2-4上的旋转来调节转子槽的角度，使转子槽位于左右方向，这样滚轮5-1才可精准的沿着转子槽进行滚压加工。锁紧装置用以在调节好旋转板2-5后将旋转板2-5固定，这里锁紧装置采用机械领域常用的锁紧装置即可，如调节到位后用卡扣、螺栓等固定。

作为上述技术方案中的锁紧装置的一种优选结构，所述锁紧装置由分别位于工作台2左右两端的两个顶紧方向相反的顶紧机构组成，所述顶紧机构包括固定在旋转板2-5上的推动块2-6和固定在固定板2-4上的固定块2-7组成，所述固定块2-7中拧装有丝杆2-8，所述丝杆2-8的端部抵接在推动块2-6的表面。使用时，通过拧动丝杆2-8，丝杆2-8的端部推动推动块2-6，从而实现旋转板2-5的小角度旋转。两个顶紧方向相反的顶紧机构可实现旋转板2-5的锁紧。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：包括机架（1），所述机架（1）上固定有导轨，所述导轨上安装有可沿导轨左右滑动的工作台（2），所述工作台（2）的上表面滚动安装有两个轴向与导轨长度方向平行的支撑筒（2-1），所述支撑筒（2-1）的筒壁抵接转子外壁以支撑转子；所述工作台（2）的左端或右端固定有第一驱动机构（3），所述第一驱动机构（3）通过联动结构（4）与转子连接以驱动转子旋转，所述第一驱动机构（3）包括固定在工作台（2）上的电机（3-1），所述电机（3-1）的输出轴连接有减速机，所述减速机的输出轴与联动结构（4）固定连接，所述联动结构（4）包括与所述减速机的输出轴固定连接的卡箍，所述卡箍包括筒状的本体（4-1），所述本体（4-1）与减速机的输出轴同轴，所述本体（4-1）的内部套装有两个半筒状的筒瓣（4-2），两个筒瓣（4-2）的接触面之间压置有压缩弹簧，且两个筒瓣（4-2）之间形成有穿装转子转轴的空间，所述本体（4-1）的筒壁上对应每个筒瓣（4-2）至少设置有一个螺钉（4-3），所述螺钉（4-3）穿过本体（4-1）的筒壁且尖端抵在筒瓣（4-2）的外壁上；还包括安装在机架（1）上的滚压机构（5），所述滚压机构（5）包括用以抵压导条的滚轮（5-1）及驱动滚轮（5-1）上下动作的第二驱动机构（6），所述滚轮（5-1）的旋转轴前后布置，且两个支撑筒（2-1）关于滚轮（5-1）的垂直于轴向的中心平面对称；还包括安装在机架（1）上的用以检测转子槽位置的探测装置，所述探测装置电连接有控制装置，所述控制装置控制所述第一驱动机构（3）和第二驱动机构（6）的动作。

2.根据权利要求1所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述本体（4-1）的外壁表面外凸形成有卡接部，所述卡接部设置有U型槽，所述U型槽的一个槽壁上固定有第一带杆万向球（4-4），U型槽的另一个槽壁上可拆卸安装有第二带杆万向球（4-5），所述第一带杆万向球（4-4）的球部和第二带杆万向球（4-5）的球部皆凸出于所述U型槽的内壁且相对设置；联动结构（4）还包括固定在减速机的输出轴上的卡块（4-6），所述卡块（4-6）的两个侧壁对应两个所述球部设置有半球槽，所述球部抵至所述半球槽中实现卡块（4-6）与本体（4-1）的连接。

3.根据权利要求2所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述U型槽的另一个槽壁上固定有万向球安装座（4-7），所述万向球安装座（4-7）上开设有阶梯孔，所述第二带杆万向球（4-5）的杆部依次穿过U型槽壁、梯形孔的大径孔、梯形孔的小径孔后连接一扳动手柄（4-8），拉动扳动手柄（4-8）带动第二带杆万向球（4-5）向外运动，所述扳动手柄（4-8）安装在万向球安装座（4-7）上，所述第二带杆万向球（4-5）的球部与阶梯孔的大径孔的底部之间通过压缩弹簧连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述机架（1）上设置有上下布置的滑槽，所述滑槽的上方和下方分别嵌装有铰接座（6-1）和滑块（6-2），所述滑块（6-2）的底部固定有滚轮安装架（6-3），所述滚轮（5-1）滚动安装在所述滚轮安装架（6-3）上；所述第二驱动机构（6）包括油缸（6-4）、第一杆（6-5）和第二杆（6-6），所述油缸（6-4）固定在机架（1）上且活塞杆水平设置，第一杆（6-5）的一端和第二杆（6-6）的一端皆与油缸（6-4）的活塞杆的端部铰接，所述第一杆（6-5）的另一端和第二杆（6-6）的另一端分别铰接在铰接座（6-1）和滑块（6-2）上。

5.根据权利要求4所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述工作台（2）上通过轴承安装有转动轴（2-2），所述支撑筒（2-1）过盈套装在所述转动轴（2-2）上，且所述转动轴（2-2）的一端还安装有电磁抱闸（2-3）。

6.根据权利要求5所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述支撑筒（2-1）的外壁套装有尼龙圈。

7.根据权利要求1所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述工作台（2）由嵌装在导轨上的固定板（2-4）和转动安装在固定板（2-4）上表面的旋转板（2-5）组成，所述支撑筒（2-1）转动安装在所述旋转板（2-5）的上表面；还包括用以锁紧旋转板（2-5）的锁紧装置。

8.根据权利要求7所述的电机转子导条滚压涨型机，其特征在于：所述锁紧装置由分别位于工作台（2）左右两端的两个顶紧方向相反的顶紧机构组成，所述顶紧机构包括固定在旋转板（2-5）上的推动块（2-6）和固定在固定板（2-4）上的固定块（2-7）组成，所述固定块（2-7）中拧装有丝杆（2-8），所述丝杆（2-8）的端部抵接在推动块（2-6）的表面。

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