CN111865011A - 一种步进电机磁钢安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种步进电机磁钢安装装置，包括定位销、对中机构和弹出机构。组装时，启动对中机构，对中机构带动定位销插入转子铁芯；再启动弹出机构，弹出机构将堆叠放置的最底层磁钢推入定位孔，定位孔与转子铁芯同轴设置，定位孔引导磁钢套于定位销上，定位销再引导磁钢落于转子铁芯表面；最后再启动对中机构，对中机构带动定位销脱离转子铁芯。整个组装过程人工参与度较低，有效降低劳动强度，并节省无效工作时间，磁钢的组装效率自然有所提升。

Description

一种步进电机磁钢安装装置

技术领域

本发明涉及电机装配技术领域，特别涉及一种步进电机磁钢安装装置。

背景技术

步进电机可将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移，具有稳定性高及过载能力大等优势，广泛应用于多机步进传动系统及精密调速稳速系统等领域。

组装步进电机时，需将圆环状磁钢固定于转子铁芯上，并保证磁钢与转子铁芯同轴，现有组装工艺主要利用操作人员手动组装，手动组装磁钢的劳动强度较大，且占用的无效时间过长，影响组装效率。

因此，如何提升步进电机磁钢的组装效率是本领域技术人员需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种步进电机磁钢安装装置，弹出机构在对中机构带动定位销插入转子铁芯后将堆叠放置的最底层磁钢推入定位孔，使磁钢在定位孔与定位销的共同引导下落于转子铁芯表面，人工参与度低且有效缩短无效工作时间，组装效率较高。

其具体方案如下：

本发明所提供的步进电机磁钢安装装置，包括：

定位销；

用于悬置于转子铁芯上方以带动定位销插入或远离转子铁芯的对中机构；

具有用于与转子铁芯同轴的定位孔并在定位销插入转子铁芯时将堆叠放置的最底层磁钢推入定位孔以使磁钢在定位孔的引导下套于定位销并沿定位销落于转子铁芯表面的弹出机构。

优选的，还包括支撑架，对中机构包括：

固定于支撑架的悬置架；

磁力座，磁力座具有用于固定定位销的固定槽以使固定槽在磁力座产生磁吸力时吸附固定定位销并在磁力座磁吸力消失时脱开定位销；

固定于悬置架且与磁力座相连、用于驱动磁力座带动定位销插入或远离转子铁芯的对中驱动件。

优选的，对中机构还包括：

用于悬置磁力座的固定板；

与固定板相固连且可滑动地穿过悬置架、用于引导磁力座移动的导向柱。

优选的，固定板与悬置架之间设置用于阻止二者碰撞的缓冲块。

优选的，弹出机构包括：

具有定位孔的承载板；

设于承载板并用于引导磁钢落入定位孔的导向槽；

设于导向槽并用于推动磁钢沿导向槽滑动的弹舌板；

与弹舌板相固连并用于驱动弹舌板滑动的弹舌驱动件。

优选的，弹舌板的厚度小于等于磁钢的厚度。

优选的，还包括相对于支撑架固定且设于导向槽上方、用于穿过堆叠放置的磁钢并引导磁钢逐一落入导向槽的滑杆。

优选的，还包括固定于支撑架以供滑杆穿过的限位板，滑杆远离导向槽的一端设有与限位板相抵的止挡块。

优选的，止挡块与滑杆可拆卸连接以调整滑杆与导向槽之间的高度。

优选的，还包括用于在磁钢落于转子铁芯表面后将磁钢和转子铁芯同时转运至下一工序的移料机构。

相对于背景技术，本发明所提供的步进电机磁钢安装装置，包括定位销、对中机构和弹出机构。组装时，启动对中机构，对中机构带动定位销插入转子铁芯；再启动弹出机构，弹出机构将堆叠放置的最底层磁钢推入定位孔，定位孔与转子铁芯同轴设置，定位孔引导磁钢套于定位销上，定位销再引导磁钢落于转子铁芯表面；最后再启动对中机构，对中机构带动定位销脱离转子铁芯。整个组装过程人工参与度较低，有效降低劳动强度，并节省无效工作时间，磁钢的组装效率自然有所提升。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的步进电机磁钢安装装置的结构图；

图2为图1中对中机构的结构图；

图3为图1中对中机构的剖面图；

图4为图1中弹出机构的结构图；

图5为图1中磁钢与转子铁芯的组装原理图；

图6为图1中支撑架的结构图；

图7为图1中滑杆及其附件的组装图；

图8为图1中移料机构的结构图；

图9为图8的爆炸图；

图10为图1中支撑架与移料机构的组装图；

图11为图1中支撑架、移料机构及弹出机构的组装图。

附图标记如下：

磁钢01和转子铁芯02；

定位销1、对中机构2、弹出机构3、支撑架4、滑杆5和移料机构6；

悬置架21、磁力座22、对中驱动件23、固定板24、导向柱25和缓冲块26；

固定槽221；

定位孔30、承载板31、导向槽32、弹舌板33、弹舌驱动件34、调节板35、压板36、转接板37、弹舌连板38和调节杆39；

顶支板41、中支板42、底支板43和立柱44；

限位板51、止挡块52和卡固块53；

滑动块61、限位套62、轴承63和滑轨64。

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做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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图11，图1为本发明一种具体实施例所提供的步进电机磁钢安装装置的结构图；图2为图1中对中机构的结构图；图3为图1中对中机构的剖面图；图4为图1中弹出机构的结构图；图5为图1中磁钢与转子铁芯的组装原理图；图6为图1中支撑架的结构图；图7为图1中滑杆及其附件的组装图；图8为图1中移料机构的结构图；图9为图8的爆炸图；图10为图1中支撑架与移料机构的组装图；图11为图1中支撑架、移料机构及弹出机构的组装图。

本发明实施例公开了一种步进电机磁钢安装装置，适应于圆环形片状磁钢01，包括定位销1、对中机构2和弹出机构3；

对中机构2悬置于转子铁芯02的正上方，能够带动定位销1插入或远离转子铁芯02。弹出机构3具有定位孔30。组装时，启动对中机构2，对中机构2带动定位销1插入转子铁芯02；再启动弹出机构3，弹出机构3将堆叠放置的最底层磁钢01推入定位孔30，定位孔30与转子铁芯02同轴设置，定位孔30引导磁钢01套于定位销1上，定位销1再引导磁钢01落于转子铁芯02表面，使磁钢01同轴置于转子铁芯02表面；最后再启动对中机构2，对中机构2带动定位销1脱离转子铁芯02，为安装下一片磁钢01做准备，这样便完成组装一片磁钢01，如此循环，实现连续组装磁钢01。

由上述可知，整个组装过程人工参与度较低，有效降低劳动强度，无效工作时间缩短，磁钢01的组装效率自然有所提升。

本发明还包括支撑架4，支撑架4用于支撑其他部件。在该具体实施例中，支撑架4包括自上而下层叠设置的顶支板41、中支板42和底支板43，还包括两根依次穿过顶支板41及中支板42的立柱44，两根立柱44的底端均固定在底支板43上。中支板42具有与定位孔30同轴连通的避让孔，使进入定位孔30的磁钢01沿避让孔落于转子铁芯02上。顶支板41与中支板42均可滑动地设于立柱44上，顶支板41与中支板42的两侧均设有螺纹孔，螺纹孔内装有紧固螺钉，当旋松紧固螺钉时，顶支板41与中支板42均可沿立柱44滑动，方便调整顶支板41与中支板42的高度；当旋紧紧固螺钉时，紧固螺钉与立柱44相抵，使顶支板41与中支板42固定于立柱44上。当然，支撑架4的结构不限于此。

对中机构2包括悬置架21、磁力座22和对中驱动件23，悬置架21固定于支撑架4上。悬置架21具体为U型架，具体包括连接板且分别与连接板垂直相连且平行设置的上支板和下支板。上支板固定在顶支板41的底部。当然，悬置架21的结构不限于此。

磁力座22具有用于固定定位销1的固定槽221，固定槽221具体为圆柱凹槽。磁力座22外周可缠绕线圈，线圈可用于控制磁力座22的磁吸力。磁力座22因电磁感应现象而产生磁吸力，使固定槽221吸附固定定位销1，为带动定位销1移动提供调节。当磁力座22的磁吸力消失时，固定槽221脱开定位销1，使定位销1可独立停留在转子铁芯02的中心孔中。

对中驱动件23固定于悬置架21上且与磁力座22相连，使对中机构2驱动磁力座22带动定位销1沿垂向移动，方便定位销1插入或远离转子铁芯02。对中驱动件23可以是气缸，还可液压缸。对中驱动件23的缸筒位于U型架内，其活塞杆穿过下支板。当然，对中驱动件23的类型及固定方式均不限于此。

对中机构2还包括固定板24和导向柱25，固定板24位于悬置架21下方，固定板24用于悬置磁力座22。固定板24与对中驱动件23的活塞杆相固连，使对中驱动件23驱动固定板24沿垂向升降，固定板24带动磁力座22同步动作。导向柱25的一端与固定板24相固连，另一端可滑动地穿过悬置架21，用于在对中驱动件23伸缩时引导磁力座22沿垂向移动。悬置架21与导向柱25的外周面相配合的直线轴承63。为防止悬置架21坠落，可在导向柱25远离固定板24的一端增设止挡凸缘。

为防止固定板24与悬置架21相撞，固定板24与悬置架21之间设有缓冲块26，缓冲块26可以是橡胶块。缓冲块26置于固定板24，缓冲块26可借助连接螺栓与磁力座22相固连。当然，将缓冲块26固定于下支板底部也实现防碰撞。

弹出机构3包括承载板31、导向槽32、弹舌板33和弹舌驱动件34。承载板31具体固定于支撑架4的中支板42上，承载板31与中支板42相垂直。

导向槽32设于承载板31，以引导磁钢01落入定位孔30内。导向槽32的宽度与磁钢01的外径相等。具体地，承载板31的两侧各设有一块调节板35，每块调节板35通过螺栓固定在承载板31上。承载板31的两侧各设有至少两组调节孔，每组调节孔用于择一固定调节板35，从而实现调节两调节板35之间的水平距离，进而调节导向槽32的宽度，使导向槽32适于不同规格的磁钢01，通用性有所提升。当然，还可调节两调节板35之间的倾斜角度，形成喇叭状导向槽32，喇叭状导向槽32大径端宽度大于磁钢01外径，方便放置磁钢01；喇叭状导向槽32小径端宽度等于磁钢01外径，保证磁钢01能可靠落入定位孔30。当然，导向槽32也可以是一体式设于承载板31的矩形凹槽，该矩形凹槽可同时引导磁钢01、弹舌板33及其加强板滑动。

弹舌板33的一端设于导向槽32内，另一端与弹舌驱动件34相固连，使弹舌板33推动磁钢01沿导向槽32滑动。为防止弹舌板33脱出导向槽32，承载板31靠近弹舌板33的端部垂直设有压板36，压板36设有避让槽，避让槽与导向槽32相配合形成用于引导弹舌板33滑动的引导孔。弹舌板33具体为尼龙弹舌板33。为保证尼龙弹舌板33的刚度，可在尼龙弹舌板33底部嵌设加强板，尼龙板与加强板通过胶水粘固为一体。

弹舌驱动件34用于驱动弹舌板33滑动。弹舌驱动件34可以是气缸，当然也可以是液压缸。弹舌驱动件34与弹舌板33间接相连。弹舌驱动件34的缸筒固定在支撑架4的中支板42侧面，其活塞杆与转接板37相连，转接板37设有腰型孔，活塞杆穿过腰型孔，补偿弹舌驱动件34与弹舌板33之间因加工而产生的装配误差，方便组装。弹舌板33远离导向槽32的一端固定有弹舌连板38，转接板37与弹舌连板38通过调节杆39相固连。当然，弹出结构不限于此。

为防止误动作，弹舌板33的厚度小于等于磁钢01的厚度，保证弹舌板33每次仅推出一片磁钢01。

为实现连续生产，本发明还包括滑杆5，滑杆5设于导向槽32上方，滑杆5穿过堆叠放置的磁钢01，使滑杆5引导磁钢01逐一落入导向槽32，避免频繁添加磁钢01，同时可保证磁钢01准确落入导向槽32。需特别注意滑杆5底端与导向槽32槽底之间的距离，需保证滑杆5底端与导向槽32槽底之间的距离等于单片磁钢01的厚度。滑杆5的优选呈圆柱状，滑杆5的外径与磁钢01的中心孔内径一致。滑杆5远离导向槽32的一端相对于支撑架4固定。

为实现固定滑杆5，本发明还包括固定于支撑架4以供滑杆5穿过的限位板51，限位板51设有供滑杆5穿过的U型限位槽，U型限位槽的宽度与滑杆5的外径相等。滑杆5远离导向槽32的一端设有止挡块52，止挡块52与限位板51相抵，防止在组装过程中滑杆5沿垂向移动。

止挡块52与滑杆5可拆卸连接，方便调整滑杆5与导向槽32之间的高度，以适应不同厚度的磁钢01，同时方便拆下滑杆5。止挡块52包括供滑杆5穿过的过孔与过孔相连通的缺口，缺口的两侧通过紧固螺钉相连，通过旋转紧固螺钉小幅度调整过孔的孔径，方便拆装滑杆5。限位板51上固定有卡固块53，卡固块53设有与止挡块52相配合的夹持槽，方便同时拆装止挡块52和滑杆5。

本发明还包括移料机构6，移料机构6用于在磁钢01落于转子铁芯02表面后将磁钢01和转子铁芯02同时转运至下一工序，另外还可相对于定位孔30调节转子铁芯02的位置以保证定位销1从定位孔30落下后可准确插入转子铁芯02内。在该具体实施例中，移料机构6包括滑动块61和设于滑动块61中心孔的限位套62，滑动块61与限位套62之间设有支撑二者相对转动的轴承63。限位套62设有与转子铁芯02相配合的限位齿。移料机构6还包括穿过滑动块61的滑轨64，滑轨64引导滑动块61带动转子铁芯02移动，方便将磁钢01和转子铁芯02同时转运至下一工序。

本发明所提供的步进电机磁钢安装装置的工作原理如下：

初始状态下，磁力座22产生磁吸力，固定槽221吸附固定定位销1；

启动对中驱动件23，对中驱动件23伸出，对中驱动件23推动磁力座22沿导向柱25下移，磁力座22带动定位销1下移，直至定位销1插入转子铁芯02的中心孔内；磁力座22磁吸力消失，对中驱动件23收缩，对中驱动件23复位，定位销1停留在转子铁芯02内；

启动弹舌驱动件34，弹舌驱动件34收缩，弹舌驱动件34驱动弹舌板33滑动，弹舌板33推动位于滑杆5底端的磁钢01沿导向槽32滑动，直至弹舌板33将磁钢01推入定位孔30内，定位孔30引导磁钢01套在定位销1上，定位销1引导磁钢01落于转子铁芯02表面；弹舌驱动件34伸出，弹舌板33复位，滑套的磁钢01下移直至最底层的磁钢01落于导向槽32内，为组装下一片磁钢01做准备；

再次启动对中驱动件23，对中驱动件23伸出，对中驱动件23推动磁力座22下移，固定槽221与定位销1相抵，磁力座22产生磁吸力，固定槽221吸附固定定位销1；对中驱动件23收缩，对中驱动件23通过磁力座22带动定位销1上升，定位销1脱离转子铁芯02；

这样便完成组装一片磁钢01，磁钢01落于转子铁芯02表面后，沿滑轨64拨动滑动块61，将磁钢01和转子铁芯02同时转运至下一工序。

以上对本发明所提供的步进电机磁钢安装装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种步进电机磁钢安装装置，其特征在于，包括：

定位销(1)；

用于悬置于转子铁芯(02)上方以带动所述定位销(1)插入或远离转子铁芯(02)的对中机构(2)；

具有用于与转子铁芯(02)同轴的定位孔(30)并在所述定位销(1)插入转子铁芯(02)时将堆叠放置的最底层磁钢(01)推入所述定位孔(30)以使磁钢(01)在所述定位孔(30)的引导下套于所述定位销(1)并沿所述定位销(1)落于转子铁芯(02)表面的弹出机构(3)。

2.根据权利要求1所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，还包括支撑架(4)，所述对中机构(2)包括：

固定于所述支撑架(4)的悬置架(21)；

磁力座(22)，所述磁力座(22)具有用于固定所述定位销(1)的固定槽(221)以使所述固定槽(221)在所述磁力座(22)产生磁吸力时吸附固定所述定位销(1)并在所述磁力座(22)磁吸力消失时脱开所述定位销(1)；

固定于所述悬置架(21)且与所述磁力座(22)相连、用于驱动所述磁力座(22)带动所述定位销(1)插入或远离所述转子铁芯(02)的对中驱动件(23)。

3.根据权利要求2所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，所述对中机构(2)还包括：

用于悬置所述磁力座(22)的固定板(24)；

与所述固定板(24)相固连且可滑动地穿过所述悬置架(21)、用于引导所述磁力座(22)移动的导向柱(25)。

4.根据权利要求3所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，所述固定板(24)与所述悬置架(21)之间设置用于阻止二者碰撞的缓冲块(26)。

5.根据权利要求2至4任一项所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，所述弹出机构(3)包括：

具有所述定位孔(30)的承载板(31)；

设于所述承载板(31)并用于引导磁钢(01)落入所述定位孔(30)的导向槽(32)；

设于所述导向槽(32)并用于推动磁钢(01)沿所述导向槽(32)滑动的弹舌板(33)；

与所述弹舌板(33)相固连并用于驱动所述弹舌板(33)滑动的弹舌驱动件(34)。

6.根据权利要求5所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，所述弹舌板(33)的厚度小于等于磁钢(01)的厚度。

7.根据权利要求5所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，还包括相对于所述支撑架(4)固定且设于所述导向槽(32)上方、用于穿过堆叠放置的磁钢(01)并引导磁钢(01)逐一落入所述导向槽(32)的滑杆(5)。

8.根据权利要求5所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，还包括固定于所述支撑架(4)以供所述滑杆(5)穿过的限位板(51)，所述滑杆(5)远离所述导向槽(32)的一端设有与所述限位板(51)相抵的止挡块(52)。

9.根据权利要求8所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，所述止挡块(52)与所述滑杆(5)可拆卸连接以调整所述滑杆(5)与所述导向槽(32)之间的高度。

10.根据权利要求2至4任一项所述的步进电机磁钢安装装置，其特征在于，还包括用于在磁钢(01)落于转子铁芯(02)表面后将磁钢(01)和转子铁芯(02)同时转运至下一工序的移料机构(6)。

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