CN112003430A

CN112003430A - 一种带换向机构电机的垫片安装设备和方法

Info

Publication number: CN112003430A
Application number: CN202010831251.XA
Authority: CN
Inventors: 曲容容; 侯亚呵; 李福娣; 李家英
Original assignee: Ningbo Yinzhou Teerfei Electronics Co ltd
Current assignee: Ningbo Yinzhou Teerfei Electronics Co ltd
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2020-11-27

Abstract

本发明公开了一种带换向机构电机的垫片安装设备，包括转动治具、点油装置、绝缘垫片上料装置和绝缘垫片压入装置；所述的三个装绝缘垫片工位处设置有测距传感器，测距传感器对应绝缘垫片上料装置的出料端；所述的进料工位和点油工位处的治具下方设置有第二旋转组件，出料工位的下方设置有升降组件。本发明具有绝缘垫片一体化组装，组装效率高；绝缘垫片取料精准，取料快速稳定的优点。

Description

一种带换向机构电机的垫片安装设备和方法

技术领域

本发明涉及电机生产技术领域，具体涉及一种带换向机构电机的垫片安装设备。

背景技术

直流电机主要由定子和转子两大基本结构部件组成,定子用来固定磁极和作,为电机的机械支撑。转子用来感应电动垫而实现能量转换称为电枢另有一个换向器和电刷结构实现交流电变成直流电的换向。带换向机构的电机转子的结构主要包括转轴、铁芯、换向器和绝缘垫片，铁芯上缠绕线圈，换向器与电刷相对应，绝缘垫片卡在转轴上，绝缘垫片用于限制转轴在定子中的轴向位置。

现有带换向机构电机的垫片安装技术存在以下不足：1. 绝缘垫片组装效率低，成功率低； 2. 转子移取低效率，转子落位有误差；3. 换向器质量不高，打磨效率低；4. 转子需要转动和升降的动作要求和输送效率低；5. 转子输送效率低，精压不准确；6. 绝缘垫片结构小巧，难以取料上料；7. 转子次品率高；8. 转子打磨后易短路，视觉检测易遗漏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中绝缘垫片组装效率低，成功率低的问题，提出一种绝缘垫片一体化组装，组装效率高的带换向机构电机的垫片安装设备。

为本发明之目的，采用以下技术方案：一种带换向机构电机的垫片安装设备，其包括转动治具、点油装置、绝缘垫片上料装置和绝缘垫片压入装置；转动治具的一周设置有进料工位、点油工位、第一装绝缘垫片工位、第二装绝缘垫片工位、第三装绝缘垫片工位、压入工位和出料工位；所述的点油装置对应点油工位处的治具，所述的绝缘垫片上料装置设置有三组，分别对应第一装绝缘垫片工位、第二装绝缘垫片工位和第三装绝缘垫片工位；绝缘垫片压入装置对应压入工位；所述的三个装绝缘垫片工位处设置有测距传感器，测距传感器对应绝缘垫片上料装置的出料端；所述的进料工位和点油工位处的治具下方设置有第二旋转组件，出料工位的下方设置有升降组件。

作为优选，所述的转动治具包括减速电机、带轮组件、分度器、转动盘、治具组件和固定盘；所述的分度器固定在机架上，减速电机位于分度器的下方，减速电机的输出端通过带轮组件与分度器输入端相连接，转动盘安装在分度器的输出端；固定盘通过侧方的支座固定在机架上，固定盘位于转动盘的正上方，固定盘上设置有光电开关，光电开关对应治具组件。

作为优选，所述的点油装置包括支板、点油调节气缸、升降座和点油器；点油调节气缸安装在支板上，升降座与点油调节气缸的伸缩端相连接；点油器固定在升降座上，点油器的下端用于点油。

作为优选，所述的绝缘垫片上料装置包括底架、料筒、直流电机、刮板、吸料块、侧推气缸和下扣组件；料筒固定在底架上，料筒的底部设置有下底板，下底板的中部设置有顶起的锥形，下底板上设置有落料孔，落料孔尺寸与绝缘垫片的尺寸相对应；料筒的上端设置有盖板；所述的直流电机设置在盖板上，刮板安装在直流电机的输出端，刮板的下端与下底板相接触，刮板设置有均匀布置的四组；所述的盖板上还设置有进料筒；底架上开有缺槽，吸料块移动连接在缺槽中，侧推气缸固定在底架上，侧推气缸的伸缩端与吸料块相对应；所述的下扣组件安装在底架上，下扣组件位于吸料块的正上方。

作为优选，所述的吸料块中设置有吸风通道，吸料块中设置有吸柱，吸柱的内部设置有圆通孔，吸柱的中部设置有环沟，吸柱的上端侧壁设置有四个弧形缺口；吸风通道的侧端设置有吸气阀；吸柱的顶端面低于吸料块的上表面，间距为一个绝缘垫片的厚度。

作为优选，所述的下扣组件包括固定导座、第一下压气缸、升降架、第二下压气缸、下扣柱和顶针；固定导座固定设置在底架上，升降架移动连接在固定导座上，第一下压气缸安装在固定导座上，第一下压气缸的伸缩端与升降架相连接；所述的第二下压气缸安装在升降架上，下扣柱安装在第二下压气缸的伸缩端，所述的下扣柱内部中空，顶针位于下扣柱的内部，顶针与下扣柱之间设置有弹簧，弹簧将顶针下压；顶针的外径与绝缘垫片的内径相匹配。

作为优选，所述的绝缘垫片压入装置包括固定安装板、压入气缸和下压套，压入气缸固定在固定安装板上，下压套安装在压入气缸的伸缩端，下压套的下端设置有倒锥形的内孔，内孔与转子的转轴尺寸匹配。

作为优选，所述的旋转组件包括第一升降气缸、升降板、旋转电机、旋转轴和摩擦块；第一升降气缸通过侧安装板固定在机架上，升降板移动连接在侧安装板上，第一升降气缸的伸缩端与升降板相连接；旋转电机安装在升降板上，旋转轴安装在旋转电机的输出端，摩擦块固定在旋转轴的上端。

作为优选，所述的升降组件包括第二升降气缸和升降轴；第二升降气缸通过导向座安装在机架上，升降轴安装在第二升降气缸的伸缩端，升降轴移动连接在导向座上。

一种带换向机构电机的垫片安装方法，上述设备在工作时，转子被放置在转动治具上，转动治具带动转子间歇运动，在点油工位处由点油装置对转子的转轴进行涂润滑油，而后在三个装绝缘垫片工位处的其中某一个工位进行绝缘垫片的组装，工位的选择由绝缘垫片上料装置对绝缘垫片是否成功进行取料决定，而后在压入工位处由绝缘垫片压入装置将绝缘垫片压入转子的指定深度，实现绝缘垫片的装入。

采用上述技术方案的一种带换向机构电机的垫片安装设备的优点是：

1.垫片安装设备通过设置第二转动治具进行输送，提高输送的效率；在组装前设置点油装置进行润滑，有助于绝缘垫片的成功装入；设置有三组绝缘垫片上料装置，可以在绝缘垫片取料不成功的时候由其他另外两组装置进行工作，不影响加工速度，提升绝缘垫片的组装效率；绝缘垫片的组装分为两个步骤，由绝缘垫片上料装置和绝缘垫片压入装置完成，相比一次到位的组装方式，更精准控制绝缘垫片的装入深度。

2.绝缘垫片上料装置通过设置吸料块对环形的绝缘垫片进行吸取实现分离，吸料块中的吸柱采用侧壁吸气的方式，适合圆环形的绝缘垫片吸取，并且每次只分离一个绝缘垫片；刮板在不断的转动过程中，能够提高绝缘垫片的下料成功率；下扣组件中设置两个气缸，一个用于取料，另一个用于上料，提高绝缘垫片的上料效率，取料方式采用叉取的方式，用顶针进行叉取实现取料，顶针同时可以对绝缘垫片进行导向，避免出错，并用下扣柱下扣实现上料，方便可靠。

附图说明

图1为本发明设备加工的带换向机构的电机转子的结构图。

图2为垫片安装设备的爆炸结构图。

图3为转动治具的爆炸结构图。

图4为旋转组件和升降组件的结构图。

图5为点油装置的爆炸结构图。

图6为绝缘垫片上料装置的爆炸结构图。

图7为吸料块的剖视图。

图8为吸柱的结构图。

图9为绝缘垫片压入装置的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1所示的带换向机构的电机转子，主要包括转轴100、铁芯200、换向器300和绝缘垫片400，铁芯200上缠绕线圈，换向器300与电刷相对应，绝缘垫片400卡在转轴100上，绝缘垫片400用于限制转轴100在定子中的轴向位置。

如图2-9所示，一种带换向机构电机的垫片安装设备包括转动治具61、点油装置62、绝缘垫片上料装置63和绝缘垫片压入装置64；转动治具61的一周设置有进料工位601、点油工位602、第一装绝缘垫片工位603、第二装绝缘垫片工位604、第三装绝缘垫片工位605、压入工位606和出料工位607；所述的点油装置62对应点油工位602处的治具，所述的绝缘垫片上料装置63设置有三组，分别对应第一装绝缘垫片工位603、第二装绝缘垫片工位604和第三装绝缘垫片工位605；绝缘垫片压入装置64对应压入工位606；所述的三个装绝缘垫片工位处设置有测距传感器67，测距传感器67对应绝缘垫片上料装置63的出料端，用于检测绝缘垫片是否取料成功；所述的进料工位601和点油工位602处的治具下方设置有旋转组件65，出料工位607的下方设置有升降组件66。

所述的转动治具61包括减速电机611、带轮组件、分度器613、转动盘614、治具组件615和固定盘616；所述的分度器613固定在机架上，减速电机611位于分度器613的下方，减速电机611的输出端通过带轮组件与分度器613输入端相连接，转动盘614安装在分度器613的输出端；固定盘516通过侧方的支座固定在机架上，固定盘616位于转动盘614的正上方，固定盘616上设置有光电开关617，光电开关617对应治具组件615。

所述的点油装置62包括支板621、点油调节气缸622、升降座623和点油器624；点油调节气缸622安装在支板621上，升降座623与点油调节气缸622的伸缩端相连接；点油器624固定在升降座623上，点油器624的下端用于点油。

所述的绝缘垫片上料装置63包括底架631、料筒632、直流电机633、刮板634、吸料块635、侧推气缸636和下扣组件637；料筒632固定在底架631上，料筒632的底部设置有下底板6321，下底板6321的中部设置有顶起的锥形，下底板6321上设置有落料孔6324，落料孔6324尺寸与绝缘垫片的尺寸相对应；料筒632的上端设置有盖板6322；所述的直流电机633设置在盖板6322上，刮板634安装在直流电机633的输出端，刮板634的下端与下底板6321相接触，刮板634设置有均匀布置的四组；所述的盖板6322上还设置有进料筒6323；底架631上开有缺槽，吸料块635移动连接在缺槽中，侧推气缸636固定在底架631上，侧推气缸636的伸缩端与吸料块635相对应；所述的吸料块635中设置有吸风通道6351，吸料块635中设置有吸柱6352，吸柱6352的内部设置有圆通孔，吸柱6352的中部设置有环沟，吸柱6352的上端侧壁设置有四个弧形缺口；吸风通道6351的侧端设置有吸气阀6353；吸柱6352的顶端面低于吸料块635的上表面，间距为一个绝缘垫片的厚度；气体从四个弧形缺口中吸入，将圆环形的绝缘垫片吸住；所述的下扣组件637安装在底架631上，下扣组件637位于吸料块635的正上方。

所述的下扣组件637包括固定导座6371、第一下压气缸6372、升降架6373、第二下压气缸6374、下扣柱6375和顶针6376；固定导座6371固定设置在底架631上，升降架6373移动连接在固定导座6371上，第一下压气缸6372安装在固定导座6371上，第一下压气缸6372的伸缩端与升降架6373相连接；所述的第二下压气缸6374安装在升降架6373上，下扣柱6375安装在第二下压气缸6374的伸缩端，所述的下扣柱6375内部中空，顶针6376位于下扣柱6375的内部，顶针6376与下扣柱6375之间设置有弹簧，弹簧将顶针6376下压；顶针6376的外径与绝缘垫片的内径相匹配。

所述的绝缘垫片上料装置63在工作时，刮板634持续转动，将绝缘垫片转动起来，落入落料孔6324中；吸料块635开始吸气，将单个绝缘垫片吸住；吸住的绝缘垫片通过侧推气缸636实现侧向移动，而后第二下压气缸6374下降，将顶针6376插入在绝缘垫片中，实现取料；而后当检测到顶针6376外套有绝缘垫片时，第一下压气缸6372下降，将绝缘垫片套在转子的转轴上。

绝缘垫片上料装置63解决了绝缘垫片结构小巧，难以取料上料的问题，通过设置吸料块635对环形的绝缘垫片进行吸取实现分离，吸料块635中的吸柱6352采用侧壁吸气的方式，适合圆环形的绝缘垫片吸取，并且每次只分离一个绝缘垫片；刮板634在不断的转动过程中，能够提高绝缘垫片的下料成功率；下扣组件637中设置两个气缸，一个用于取料，另一个用于上料，提高绝缘垫片的上料效率，取料方式采用叉取的方式，用顶针6376进行叉取实现取料，顶针6376同时可以对绝缘垫片进行导向，避免出错，并用下扣柱6375下扣实现上料，方便可靠。

所述的绝缘垫片压入装置64包括固定安装板641、压入气缸642和下压套643，压入气缸642固定在固定安装板641上，下压套643安装在压入气缸642的伸缩端，下压套643的下端设置有倒锥形的内孔，内孔与转子的转轴尺寸匹配。

所述的旋转组件65包括第一升降气缸561、升降板562、旋转电机563、旋转轴564和摩擦块565；第一升降气缸561通过侧安装板固定在机架上，升降板562移动连接在侧安装板上，第一升降气缸561的伸缩端与升降板562相连接；旋转电机563安装在升降板562上，旋转轴564安装在旋转电机563的输出端，摩擦块565固定在旋转轴564的上端。所述的升降组件66包括第二升降气缸571和升降轴573；第二升降气缸571通过导向座573安装在机架上，升降轴573安装在第二升降气缸571的伸缩端，升降轴573移动连接在导向座573上。

所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备在工作时，转子被放置在转动治具61上，转动治具61带动转子间歇运动，在点油工位602处由点油装置62对转子的转轴进行涂润滑油，而后在三个装绝缘垫片工位处的其中某一个工位进行绝缘垫片的组装，工位的选择由绝缘垫片上料装置63对绝缘垫片是否成功进行取料决定，而后在压入工位606处由绝缘垫片压入装置64将绝缘垫片压入转子的指定深度，实现绝缘垫片的装入。

一种带换向机构电机的垫片安装设备解决了绝缘垫片组装效率低，成功率低的问题，通过设置转动治具61进行输送，提高输送的效率；在组装前设置点油装置62进行润滑，有助于绝缘垫片的成功装入；设置有三组绝缘垫片上料装置63，可以在绝缘垫片取料不成功的时候由其他另外两组装置进行工作，不影响加工速度，提升绝缘垫片的组装效率；绝缘垫片的组装分为两个步骤，由绝缘垫片上料装置63和绝缘垫片压入装置64完成，相比一次到位的组装方式，更精准控制绝缘垫片的装入深度。

Claims

1.一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，包括转动治具（61）、点油装置（62）、绝缘垫片上料装置（63）和绝缘垫片压入装置（64）；转动治具（61）的一周设置有进料工位（601）、点油工位（602）、第一装绝缘垫片工位（603）、第二装绝缘垫片工位（604）、第三装绝缘垫片工位（605）、压入工位（606）和出料工位（607）；所述的点油装置（62）对应点油工位（602）处的治具，所述的绝缘垫片上料装置（63）设置有三组，分别对应第一装绝缘垫片工位（603）、第二装绝缘垫片工位（604）和第三装绝缘垫片工位（605）；绝缘垫片压入装置（64）对应压入工位（606）；所述的三个装绝缘垫片工位处设置有测距传感器（67），测距传感器（67）对应绝缘垫片上料装置（63）的出料端；所述的进料工位（601）和点油工位（602）处的治具下方设置有第二旋转组件（65），出料工位（607）的下方设置有升降组件（66）。

2.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的转动治具（61）包括减速电机（611）、带轮组件、分度器（613）、转动盘（614）、治具组件（615）和固定盘（616）；所述的分度器（613）固定在机架上，减速电机（611）位于分度器（613）的下方，减速电机（611）的输出端通过带轮组件与分度器（613）输入端相连接，转动盘（614）安装在分度器（613）的输出端；固定盘（516）通过侧方的支座固定在机架上，固定盘（616）位于转动盘（614）的正上方，固定盘（616）上设置有光电开关（617），光电开关（617）对应治具组件（615）。

3.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的点油装置（62）包括支板（621）、点油调节气缸（622）、升降座（623）和点油器（624）；点油调节气缸（622）安装在支板（621）上，升降座（623）与点油调节气缸（622）的伸缩端相连接；点油器（624）固定在升降座（623）上，点油器（624）的下端用于点油。

4.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的绝缘垫片上料装置（63）包括底架（631）、料筒（632）、直流电机（633）、刮板（634）、吸料块（635）、侧推气缸（636）和下扣组件（637）；料筒（632）固定在底架（631）上，料筒（632）的底部设置有下底板（6321），下底板（6321）的中部设置有顶起的锥形，下底板（6321）上设置有落料孔（6324），落料孔（6324）尺寸与绝缘垫片的尺寸相对应；料筒（632）的上端设置有盖板（6322）；所述的直流电机（633）设置在盖板（6322）上，刮板（634）安装在直流电机（633）的输出端，刮板（634）的下端与下底板（6321）相接触，刮板（634）设置有均匀布置的四组；所述的盖板（6322）上还设置有进料筒（6323）；底架（631）上开有缺槽，吸料块（635）移动连接在缺槽中，侧推气缸（636）固定在底架（631）上，侧推气缸（636）的伸缩端与吸料块（635）相对应；所述的下扣组件（637）安装在底架（631）上，下扣组件（637）位于吸料块（635）的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的吸料块（635）中设置有吸风通道（6351），吸料块（635）中设置有吸柱（6352），吸柱（6352）的内部设置有圆通孔，吸柱（6352）的中部设置有环沟，吸柱（6352）的上端侧壁设置有四个弧形缺口；吸风通道（6351）的侧端设置有吸气阀（6353）；吸柱（6352）的顶端面低于吸料块（635）的上表面，间距为一个绝缘垫片的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的下扣组件（637）包括固定导座（6371）、第一下压气缸（6372）、升降架（6373）、第二下压气缸（6374）、下扣柱（6375）和顶针（6376）；固定导座（6371）固定设置在底架（631）上，升降架（6373）移动连接在固定导座（6371）上，第一下压气缸（6372）安装在固定导座（6371）上，第一下压气缸（6372）的伸缩端与升降架（6373）相连接；所述的第二下压气缸（6374）安装在升降架（6373）上，下扣柱（6375）安装在第二下压气缸（6374）的伸缩端，所述的下扣柱（6375）内部中空，顶针（6376）位于下扣柱（6375）的内部，顶针（6376）与下扣柱（6375）之间设置有弹簧，弹簧将顶针（6376）下压；顶针（6376）的外径与绝缘垫片的内径相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的绝缘垫片压入装置（64）包括固定安装板（641）、压入气缸（642）和下压套（643），压入气缸（642）固定在固定安装板（641）上，下压套（643）安装在压入气缸（642）的伸缩端，下压套（643）的下端设置有倒锥形的内孔，内孔与转子的转轴尺寸匹配。

8.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的旋转组件（65）包括第一升降气缸（561）、升降板（562）、旋转电机（563）、旋转轴（564）和摩擦块（565）；第一升降气缸（561）通过侧安装板固定在机架上，升降板（562）移动连接在侧安装板上，第一升降气缸（561）的伸缩端与升降板（562）相连接；旋转电机（563）安装在升降板（562）上，旋转轴（564）安装在旋转电机（563）的输出端，摩擦块（565）固定在旋转轴（564）的上端。

9.根据权利要求1所述的一种带换向机构电机的垫片安装设备，其特征在于，所述的升降组件（66）包括第二升降气缸（571）和升降轴（573）；第二升降气缸（571）通过导向座（573）安装在机架上，升降轴（573）安装在第二升降气缸（571）的伸缩端，升降轴（573）移动连接在导向座（573）上。

10.一种带换向机构电机的垫片安装方法，其特征在于，使用权利要求1所述的垫片安装设备；转子被放置在转动治具（61）上，转动治具（61）带动转子间歇运动，在点油工位（602）处由点油装置（62）对转子的转轴进行涂润滑油，而后在三个装绝缘垫片工位处的其中某一个工位进行绝缘垫片的组装，工位的选择由绝缘垫片上料装置（63）对绝缘垫片是否成功进行取料决定，而后在压入工位（606）处由绝缘垫片压入装置（64）将绝缘垫片压入转子的指定深度，实现绝缘垫片的装入。