CN111555566B - 一种无人机用电机转子的生产工艺及其生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术方案是这样实现的：‑种无人机用电机转子的生产工艺，包括如下步骤：对转子轴坯料车削加工成型，并且通过电熔炉进行热处理；并且在表面涂漆备用；将转子片冲压成转子片组备用；将转子片组和转子轴通过冲压机和冲压模具的配合冲压成型；对转子的转子轴直线度进行测试，测试无误出厂。现有技术相比较，本发明公开的方法带来的有益效果为：本生产工艺操作简单，对于工作人员的技术要求较低，适合较多的工作群体；生产效率高，生产出的电机转子的质量好，通过转子轴进行浸油处理，用于冲压的转子轴上有油进行润滑后，表面的绝缘漆层不易磨损，避免以此避免出现成品电机转轴漏电问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域，尤其是一种无人机用电机转子的生产工艺及其生产设备。
背景技术
电机(英文：Electric machinery，俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电机在电路中是用字母M(旧标准用D)表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
电磁式直流电机在无人机上被广泛使用；电磁式直流电动机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成；现阶段的转子为了，避免电磁感应产生的轴流电，会在电机轴的外表面涂覆有一层、甚至多层绝缘漆，以此防止使用时产生轴流电，导致电机烧毁等现象；并且现阶段的转子的常规生产工艺是将电机轴转子轴直接通过传统的凹孔模具进行手动冲压，这样的方式生产效率低、自动化程度低，并且容易出现倾斜的现象，导致电机轴外壁的绝缘漆磨损，对电机的性能产生不良的影响。
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自动化程度高、生产效率高的无人机用电机转子的生产工艺及其生产设备。
本发明的技术方案是这样实现的：一种无人机用电机转子的生产工艺，包括如下步骤：
S1：对转子轴坯料车削加工成型，并且通过电熔炉进行热处理；并且在表面涂漆备用；
S2：将转子片冲压成转子片组备用；
S3：将转子片组和转子轴通过冲压机和冲压模具的配合冲压成型；
S4：对转子的转子轴直线度进行测试，测试无误出厂。
优选为：步骤S3，对转轴片组和转子轴进行冲压前，对转子轴进行浸油处理。
与现有技术相比较，本发明公开的方法带来的有益效果为：本生产工艺操作简单，对于工作人员的技术要求较低，适合较多的工作群体；生产效率高，生产出的电机转子的质量好，通过转子轴进行浸油处理，用于冲压的转子轴上有油进行润滑后，表面的绝缘漆层不易磨损，避免以此避免出现成品电机转轴漏电问题。
此外，本发明还公开了一种无人机用电机转子的生产设备，根据生产工艺依次包括与车削装置、电阻炉、冲压装置以及直线度测试装置；所述车削装置为CJK6130数控车床；所述电阻炉为ZXRJ-2-75井式电阻炉。
优选为：所述冲压装置包括机架、PLC控制单元、送料单元、冲压单元以及出料单元；
所述PLC控制单元、冲压单元、送料单元以及出料单元均安装在机架上；冲压单元、送料单元、出料单元均与PLC系统电连接；所述出料单元为传送带。
优选为：所述冲压单元包括冲压机和冲压模具；所述冲压机包括冲压机本体、纵向往复安装在冲压机本体上的冲压头以及设置在冲压头下方的工作台，所述冲压模具安装所述工作台上，
所述冲压模具包括设置在工作台上的下模和上模；
所述下模包括圆形底座；所述圆形底座上端面开设有两端贯穿圆形底座外壁的转子片组安装槽；转子片组安装槽底面的中心开设有与转子轴适配的纵向盲孔；所述转子片组安装槽输出侧的底部开设有弧形凹槽；该弧形凹槽内纵向滑动设置有弧形挡板；该弧形挡板通过安装在下模底部的工作台上的纵向驱动气缸驱动；
所述上模包括安装在圆形底座上的上圆柱体；所述上圆柱体中部开设有纵向贯穿的中心孔；该中心孔与纵向盲孔等径且同心；所述上圆柱体的上端面开设有经过中心孔的圆弧形通道；该圆弧形通道的两端穿出上圆柱体的外壁；所述上圆柱体和圆形底座的侧壁上均开设有出料通道。
优选为：所述送料单元包括转子片组送料模块和转轴送料模块；
优选为：所述转子片组送料模块包括送料平台、横向驱动气缸以及用于推动转子片组的推送板；所述送料平台安装在机架上，两侧通过安装送料挡板，中间形成送料通道；所述横向驱动气缸安装机架上，且输出端穿过送料通道朝向冲压模具；所述推送板安装在所横向驱动气缸的输出端；且推送板的推送面设置成与转子片子适配的弧面；所述推送板上安装有与plc系统电连接的位移传感器。
需要说明的是，通过横向驱动气缸与弧形挡板的配合可以将待冲压的转子片组进行挤压固定，以防转子片组出现移动、晃动的现象，以此保证冲压的质量；另外通过在推送板上设置有位移传感器，这样的方式可以根据转子片组的尺寸，结合PLC控制程序控制推送板的行程，确保转子片组加紧的前提下，不会夹损转子片组；避免因转子片组挤压变形而造成的转子质量问题。
优选为：所述转轴送料模块包括与PLC系统电连接的伺服电机、送料转盘以及用于运送转子轴的若干转轴夹具；所述伺服电机通过安装架安装在机架上，其输出端朝下；所述送料转盘的中部通过连接部安装在伺服电机的输出端上；所述转轴夹具沿送料转盘周向均匀安装；
所述转轴夹具位于冲压头与上模之间，且其转动轨迹与圆弧形通道在水平面上重合。
优选为：所述转子夹具包括相互对称设置的上半抱箍片与下半抱箍片、连接螺栓、弹簧、磁吸块以及电磁铁；
所述上半抱箍片两端均固定设有第一安装耳；所述下半抱箍片两端均固定设有第二安装耳；所述第一安装耳和第二安装耳上均开设有通孔；所述连接螺栓穿过该通孔用于连接第一安装耳和第二安装耳；所述弹簧套设在第一安装耳和第二安装耳之间的连接螺栓上；所述第一安装耳上安装有所述磁吸块；所述电磁铁安装在所述第二安装耳上；且该第二安装耳上开设有供所述电磁铁的铁芯通过的安装槽；所述第二安装耳通过连接柱与送料转盘固定连接。
其中，通过弹簧、磁吸块以及电磁铁的配合，可以在冲压过程中起到稳定转子轴，方便转子轴倾斜的效果，并且轴夹具位于冲压头与上模之间，且其转动轨迹与圆弧形通道在水平面上重合可以防止转轴与上模的中心孔偏心的现象，进一步防止转子轴磨损和偏心的现象，提高成品转子的质量；
具体是：待冲压安装的转子轴(转子轴预先在油箱中浸油处理)通过机械手定时运输到夹具上后，PLC控制系统控制电磁铁周期性通断电，轴通过机械手定时运输到夹具上的转子轴被夹紧，伺服电机受PLC系统控制转动，此时，夹具上的转子轴经过圆弧形通道转动到上模的中心孔正上方，PLC控制系统控制模的中心孔正上方的夹具上的电磁铁断电，第一安装耳在弹簧的弹力作用下，与第二安装耳的距离变大(恰好可供转子轴在自身重力作用下下滑)，转子轴下滑一端径向进入中心孔，然后被冲压头进行冲压；此时第一安装耳和第二安装耳对被冲压的转子轴起到防止倾斜的稳定作用。
需要说明的是，冲压头的行程受限制，不会与夹具相接触。
优选为：所述直线度测试装置包括底座、测量表以及安装在底座上表面两侧的第一夹紧座和第二夹紧座；所述测量表上安装有测量头，测量表竖向安装在底座上且测量头朝上；所述第一夹紧座内侧安装有顶尖，第二夹紧座上安装有套管，所述套管内贯穿设置有活动顶杆，朝向所述顶尖一侧的所述活动顶杆端部上设置有定位头；所述活动顶杆中间设置有环形凸块；该环形凸块位于所述定位头和所述套管端部之间，所述环形凸块与第二夹紧座之间的活动顶杆上套装有复位弹簧。
本发明的有益效果是：
1、通过成套设置的运输单元和冲压单元可以有效的实现自动化生产的目的；有效的提高生产效率和自动化程度，
另外，通过这样的设置可以进行冲压加工的转子质量较好，转子轴不会受磨损。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明具体实施例的结构示意图；
图2为冲压模具的结构示意图；
图3为下模的俯视图；
图4为上模的俯视图；
图5为送料单元的整体结构示意图；
图6为转子片组送料模块的结构示意图
图7为转轴送料模块的结构示意图；
图8为转轴送料模块的俯视图；
图9为送料夹具的结构示意图；
图10为直线度测试装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作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。
实施例1
一种无人机用电机转子的生产工艺，包括如下步骤：
S1：对转子轴坯料车削加工成型，并且通过电熔炉进行热处理；并且在表面涂漆备用；
S2：将转子片冲压成转子片组备用；
S3：将转子片组和转子轴通过冲压机和冲压模具的配合冲压成型；
S4：对转子的转子轴直线度进行测试，测试无误出厂。
在本发明具体实施例中，步骤S3，对转轴片组和转子轴进行冲压前，对转子轴进行浸油处理。
与现有技术相比较，本发明公开的方法带来的有益效果为：本生产工艺操作简单，对于工作人员的技术要求较低，适合较多的工作群体；生产效率高，生产出的电机转子的质量好，通过转子轴进行浸油处理，用于冲压的转子轴上有油进行润滑后，表面的绝缘漆层不易磨损，避免以此避免出现成品电机转轴漏电问题。
实施例2
如图1-4所示，此外，本发明还公开了一种无人机用电机转子的生产设备，根据生产工艺依次包括与车削装置、电阻炉、冲压装置以及直线度测试装置；所述车削装置为CJK6130数控车床；所述电阻炉为ZXRJ-2-75井式电阻炉。
在本发明具体实施例中，所述冲压装置包括机架1、PLC控制单元、送料单元2、冲压单元3以及出料单元4；
所述PLC控制单元、冲压单元3、送料单元2以及出料单元4均安装在机架1上；冲压单元3、送料单元2、出料单元4均与PLC系统电连接；所述出料单元4为传送带。
在本发明具体实施例中，所述冲压单元3包括冲压机31和冲压模具32；所述冲压机31包括冲压机本体31、纵向往复安装在冲压机本体31上的冲压头33以及设置在冲压头33下方的工作台34，所述冲压模具32安装所述工作台34上，所述冲压模具32包括设置在工作台34上的下模341和上模342；
所述下模341包括圆形底座341；所述圆形底座341上端面开设有两端贯穿圆形底座341外壁的转子片组安装槽3411；转子片组安装槽3411底面的中心开设有与转子轴适配的纵向盲孔3412；所述转子片组安装槽3411输出侧的底部开设有弧形凹槽3413；该弧形凹槽3413内纵向滑动设置有弧形挡板3414；该弧形挡板3414通过安装在下模341底部的工作台34上的纵向驱动气缸3415驱动；
所述上模342包括安装在圆形底座341上的上圆柱体342；所述上圆柱体3421中部开设有纵向贯穿的中心孔3422；该中心孔3422与纵向盲孔3412等径且同心；所述上圆柱体3421的上端面开设有经过中心孔3422的圆弧形通道3423；该圆弧形通道3423的两端穿出上圆柱体的外壁；所述上圆柱体3421和圆形底座341的侧壁上均开设有出料通道35。
通过设置有这样的模具可配合运输单元有效的实现自动化生产的目的；有效的提高生产效率和自动化程度；
另外，该模具的稳定性好，可以保证进行冲压加工的转子质量较好，转子轴不会受磨损。
还需要说明的是，冲压完成的转子，通过横向驱动气缸推送出，推送前PLC控制系统控制纵向气缸驱动弧形挡板下移直到弧形挡板的上端面与圆形底座的出料通道的底面持平。
实施例3，与实施例2不同之处为
如图5-6所示，在本发明具体实施例中，所述送料单元2包括转子片组送料模块21和转轴送料模块22；
在本发明具体实施例中，所述转子片组送料模块21包括送料平台211、横向驱动气缸212以及用于推动转子片组的推送板213；所述送料平台211安装在机架1上，两侧通过安装送料挡板214，中间形成送料通道；所述横向驱动气缸212安装机架上，且输出端穿过送料通道朝向冲压模具32；所述推送板213安装在所横向驱动气缸212的输出端；且推送板213的推送面设置成与转子片子适配的弧面；所述推送板213上安装有与plc系统电连接的位移传感器。
需要说明的是，通过横向驱动气缸与弧形挡板的配合可以将待冲压的转子片组进行挤压固定，以防转子片组出现移动、晃动的现象，以此保证冲压的质量；另外通过在推送板上设置有位移传感器，这样的方式可以根据转子片组的尺寸，结合PLC控制程序控制推送板的行程，确保转子片组加紧的前提下，不会夹损转子片组；避免因转子片组挤压变形而造成的转子质量问题。
另外，送料平台水平面与工作台的上端面持平，并且通过连接板相连接，以供转子片组运输和移动。
实施例4，与实施例3不同之处为
如图5-9所示，在本发明具体实施例中，所述转轴送料模块22包括与PLC系统电连接的伺服电机221、送料转盘222以及用于运送转子轴的若干转轴夹具223；所述伺服电机221通过安装架224安装在机架1上，其输出端朝下；所述送料转盘222的中部通过连接部安装在伺服电机221的输出端上；所述转轴夹具223沿送料转盘222周向均匀安装；
其中连接部件为连接套、该连接套一端固定套设在电机轴上，另一端焊接有底板，底板上开设有螺纹孔通过螺栓安装在送料转盘上。
所述转轴夹具223位于冲压头与上模之间，且其转动轨迹与圆弧形通道在水平面上重合。
在本发明具体实施例中，所述转子夹具223包括相互对称设置的上半抱箍片2231与下半抱箍片2232、连接螺栓2233、弹簧2234、磁吸块2235以及电磁铁2236；
所述上半抱箍片2231两端均固定设有第一安装耳2237；所述下半抱箍片2232两端均固定设有第二安装耳2238；所述第一安装耳和第二安装耳上均开设有通孔；所述连接螺栓2233穿过该通孔用于连接第一安装耳2231和第二安装耳2232；所述弹簧2234套设在第一安装耳2231和第二安装耳2232之间的连接螺栓2233上；所述第一安装耳2231上安装有所述磁吸块2235；所述电磁铁2236安装在所述第二安装耳2232上；且该第二安装耳2232上开设有供所述电磁铁2236的铁芯通过的安装槽；所述第二安装耳2232通过连接柱2239与送料转盘固定连接。
其中，通过弹簧、磁吸块以及电磁铁的配合，可以在冲压过程中起到稳定转子轴，方便转子轴倾斜的效果，并且轴夹具位于冲压头与上模之间，且其转动轨迹与圆弧形通道在水平面上重合可以防止转轴与上模的中心孔偏心的现象，进一步防止转子轴磨损和偏心的现象，提高成品转子的质量；
具体是：待冲压安装的转子轴(转子轴预先在油箱中浸油处理)通过机械手定时运输到夹具上后，PLC控制系统控制电磁铁周期性通断电，轴通过机械手定时运输到夹具上的转子轴被夹紧，伺服电机受PLC系统控制转动，此时，夹具上的转子轴经过圆弧形通道转动到上模的中心孔正上方，PLC控制系统控制模的中心孔正上方的夹具上的电磁铁断电，第一安装耳在弹簧的弹力作用下，与第二安装耳的距离变大(恰好可供转子轴在自身重力作用下下滑)，转子轴下滑一端径向进入中心孔，然后被冲压头进行冲压；此时第一安装耳和第二安装耳对被冲压的转子轴起到防止倾斜的稳定作用。
需要说明的是，冲压头的行程受限制，不会与夹具相接触。
实施例5，与实施例4不同之处为
如图10所示，在本发明具体实施例中，所述直线度测试装置包括底座51、测量表52以及安装在底座51上表面两侧的第一夹紧座511和第二夹紧座512；所述测量表52上安装有测量头53，测量表52竖向安装在底座51上，测量头53朝上；所述第一夹紧座511内侧安装有顶尖54，第二夹紧座512上安装有套管55，所述套管55内贯穿设置有活动顶杆56，朝向所述顶尖54一侧的所述活动顶杆56端部上设置有定位头561；所述活动顶杆56中间设置有环形凸块562；该环形凸块562位于所述定位头561和所述套管55端部之间，所述环形凸块562与第二夹紧座512之间的活动顶杆56上套装有复位弹簧563。
本发明的有益效果是：
2、冲压完成的转子轴，通过直线度测试装置进行测量，以此检查冲压过程中转子轴是否存在变形、弯曲等现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种无人机用电机转子的生产工艺，包括如下步骤：
S1：对转子轴坯料车削加工成型，并且通过电熔炉进行热处理；并且在表面涂漆备用；
S2：将转子片冲压成转子片组备用；
S3：将转子片组和转子轴通过冲压机和冲压模具的配合冲压成型；
S4：对转子的转子轴直线度进行测试，测试无误出厂；
步骤S3，对转轴片组和转子轴进行冲压前，对转子轴进行浸油处理；
根据生产工艺依次包括与车削装置、电阻炉、冲压装置以及直线度测试装置；所述车削装置为CJK6130数控车床；所述电阻炉为ZXRJ-2-75井式电阻炉；
所述冲压装置包括机架、PLC控制单元、送料单元、冲压单元以及出料单元；
所述PLC控制单元、冲压单元、送料单元以及出料单元均安装在机架上；冲压单元、送料单元、出料单元均与PLC系统电连接；所述出料单元为传送带；
所述冲压单元包括冲压机和冲压模具；所述冲压机包括冲压机本体、纵向往复安装在冲压机本体上的冲压头以及设置在冲压头下方的工作台，所述冲压模具安装所述工作台上，
所述冲压模具包括设置在工作台上的下模和上模；
所述下模包括圆形底座；所述圆形底座上端面开设有两端贯穿圆形底座外壁的转子片组安装槽；转子片组安装槽底面的中心开设有与转子轴适配的纵向盲孔；所述转子片组安装槽输出侧的底部开设有弧形凹槽；该弧形凹槽内纵向滑动设置有弧形挡板；该弧形挡板通过安装在下模底部的工作台上的纵向驱动气缸驱动；
所述上模包括安装在圆形底座上的上圆柱体；所述上圆柱体中部开设有纵向贯穿的中心孔；该中心孔与纵向盲孔等径且同心；所述上圆柱体的上端面开设有经过中心孔的圆弧形通道；该圆弧形通道的两端穿出上圆柱体的外壁；所述上圆柱体和圆形底座的侧壁上均开设有出料通道。
2.根据权利要求1所述的一种无人机用电机转子的生产工艺，其特征在于：所述送料单元包括转子片组送料模块和转轴送料模块。
3.根据权利要求2所述的一种无人机用电机转子的生产工艺，其特征在于：所述转子片组送料模块包括送料平台、横向驱动气缸以及用于推动转子片组的推送板；所述送料平台安装在机架上，两侧通过安装送料挡板，中间形成送料通道；所述横向驱动气缸安装在机架上，且输出端穿过送料通道朝向冲压模具；所述推送板安装在所述横向驱动气缸的输出端；且推送板的推送面设置成与转子片组适配的弧面；所述推送板上安装有与plc系统电连接的位移传感器。
4.根据权利要求3所述的一种无人机用电机转子的生产工艺，其特征在于：所述转轴送料模块包括与PLC系统电连接的伺服电机、送料转盘以及用于运送转子轴的若干转轴夹具；所述伺服电机通过安装架安装在机架上，其输出端朝下；所述送料转盘的中部通过连接部安装在伺服电机的输出端上；所述转轴夹具沿送料转盘周向均匀安装；
所述转轴夹具位于冲压头与上模之间，且其转动轨迹与圆弧形通道在水平面上重合。
5.根据权利要求4所述的一种无人机用电机转子的生产工艺，其特征在于：所述转轴夹具包括相互对称设置的上半抱箍片与下半抱箍片、连接螺栓、弹簧、磁吸块以及电磁铁；
所述上半抱箍片两端均固定设有第一安装耳；所述下半抱箍片两端均固定设有第二安装耳；所述第一安装耳和第二安装耳上均开设有通孔；所述连接螺栓穿过该通孔用于连接第一安装耳和第二安装耳；所述弹簧套设在第一安装耳和第二安装耳之间的连接螺栓上；所述第一安装耳上安装有所述磁吸块；所述电磁铁安装在所述第二安装耳上；且该第二安装耳上开设有供所述电磁铁的铁芯通过的安装槽；所述第二安装耳通过连接柱与送料转盘固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种无人机用电机转子的生产工艺，其特征在于：所述直线度测试装置包括底座、测量表以及安装在底座上表面两侧的第一夹紧座和第二夹紧座；所述测量表上安装有测量头，测量表竖向安装在底座上且测量头朝上；所述第一夹紧座内侧安装有顶尖，第二夹紧座上安装有套管，所述套管内贯穿设置有活动顶杆，朝向所述顶尖一侧的所述活动顶杆端部上设置有定位头；所述活动顶杆中间设置有环形凸块；该环形凸块位于所述定位头和所述套管端部之间，所述环形凸块与第二夹紧座之间的活动顶杆上套装有复位弹簧。
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