CN112059858A - 一种电机换向器打磨设备的转动治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机换向器打磨设备的转动治具，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；转动治具的上料工位、第一侧视觉检测工位和第二侧视觉检测工位的下方设置有第一旋转组件，下料工位和次品剔除工位的下方设置有第一升降组件。本发明具有转子输送效率高，治具适应打磨操作的优点。

Description

一种电机换向器打磨设备的转动治具

技术领域

本发明涉及电机生产技术领域，具体涉及一种电机换向器打磨设备的转动治具。

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。

现有电机换向器打磨存在以下不足：1. 转子需要转动和升降的动作要求和输送效率低； 2. 转子移取低效率，转子落位有误差；3.换向器接触不良、打磨纸更替易松动；4.换向器质量不高，打磨效率低；5. 绝缘垫片组装效率低，成功率低；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；9.转子输送效率低，精压不准确。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中转子需要转动和升降的动作要求和输送效率低的问题，提出一种转子输送效率高，治具适应打磨操作的电机换向器打磨设备的转动治具。

为本发明之目的，采用以下技术方案：一种电机换向器打磨设备的转动治具，其包括减速电机、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；转动盘上设置有上料工位、上视觉检测工位、第一打磨工位、第一侧视觉检测工位、第二打磨工位、第二侧视觉检测工位、下料工位和次品剔除工位；转动治具的上料工位、第一侧视觉检测工位和第二侧视觉检测工位的下方设置有第一旋转组件，下料工位和次品剔除工位的下方设置有第一升降组件。

作为优选，所述的治具组件包括转筒、定位板和轴承；转筒通过轴承转动连接在转动盘上，转筒的中部设置阶梯抵住轴承的边缘；转筒的内部设置有凸纹，转子的铁芯放置在凸纹上；所述的定位板安装在转筒内部的侧壁，定位板位于铁芯的细缝之间，防止转筒与转子之间相对转动。

作为优选，所述的第一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，所述的第一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。

一种电机换向器打磨设备的转动治具工作方法，转动治具在工作时，分度器带动治具组件间歇运动，在上料工位、第一侧视觉检测工位和第二侧视觉检测工位时，第一旋转组件转动并伸长，带动治具组件转动起来；在上料工位、第一打磨工位工位时，第一升降组件伸长，将工件顶起。

一种电机换向器打磨设备，其包括转动治具、上视觉组件、打磨装置、侧视觉组件和剔除装置；所述的转动治具为转盘式，转动治具的外周设置有多个工位；所述的上视觉组件对应上料工位，打磨装置和侧视觉组件分别设置有两组，打磨装置分别对应第一打磨工位和第二打磨工位，侧视觉组件分别对应第一侧视觉检测工位和第二侧视觉检测工位；所述的剔除装置对应次品剔除工位；上述的转动治具采用上述技术方案所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具。该设备在工作时，转子放置在治具组件中，由分度器实现间歇运动，在上视觉检测工位检测换向器是否在位，对于在位的转子，在第一打磨工位进行第一次打磨操作，而后在第二侧视觉检测工位检测侧面打磨有无损伤换向器；而后使用不同目数的打磨纸再次打磨和检测，对于合格的转子在下料工位进行下料，对于不合格的转子在次品剔除工位由剔除装置予以剔除。

采用上述技术方案的一种电机换向器打磨设备的转动治具的优点是：转动治具通过设置可以自转的治具组件进行输送转子，在特定的工位处设置第一旋转组件对治具组件进行驱动，将转子旋转起来进行加工；在特定的工位处设置第一升降组件对转子进行顶起，将转子从治具组件中取出；转动式输送，提高输送效率，将治具组件和驱动的组件进行分离，在特定的工位处进行加工，可以减轻治具组件的质量和驱动组件的数量。

采用上述技术方案的一种电机换向器打磨设备的优点是：

1.打磨设备通过设置两组使用不同目数打磨纸的打磨装置进行分步打磨，提高了换向器的表面平整度，去除氧化层；并且每次打磨后均通过侧方的视觉组件进行检测，避免出错，只将合格产品进行上料，不合格的通过剔除装置进行剔除；通过转动的输送方式进行输送转子，分两次打磨。可以提高打磨的效率。

2.转动治具通过设置可以自转的治具组件进行输送转子，在特定的工位处设置第一旋转组件对治具组件进行驱动，将转子旋转起来进行加工；在特定的工位处设置第一升降组件对转子进行顶起，将转子从治具组件中取出；转动式输送，提高输送效率，将治具组件和驱动的组件进行分离，在特定的工位处进行加工，可以减轻治具组件的质量和驱动组件的数量。

3.打磨装置通过设置打磨装置对换向器表面进行打磨，提高换向器的表面平齐度，提高转子的质量；由于打磨纸与旋转的转子换向器接触，由摩擦力会产生一个牵引力，这个牵引力会使收料盘松动，故而设置了主动齿轮和压在主动齿轮上的从动齿轮，将打磨纸压紧，使得打磨纸只能单向运动，防止打磨纸收料时打滑。

附图说明

图1为本发明加工的带换向机构的电机转子的结构图。

图2为本发明打磨设备的爆炸结构图。

图3为转动治具的爆炸结构图。

图4为治具组件的剖视图。

图5为治具组件的向视图。

图6为旋转组件和升降组件的爆炸结构图。

图7为打磨装置的爆炸结构图。

图8为收料组件的结构图。

具体实施方式

如图1所示，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2-8所示，一种电机换向器打磨设备包括转动治具51、上视觉组件52、打磨装置53、侧视觉组件54和剔除装置55；所述的转动治具51为转盘式，转动治具51的外周设置有多个工位，分别为上料工位501、上视觉检测工位502、第一打磨工位503、第一侧视觉检测工位504、第二打磨工位505、第二侧视觉检测工位506、下料工位507和次品剔除工位508；所述的上视觉组件52对应上料工位501，打磨装置53和侧视觉组件54分别设置有两组，打磨装置53分别对应第一打磨工位503和第二打磨工位505，侧视觉组件54分别对应第一侧视觉检测工位504和第二侧视觉检测工位506；所述的剔除装置55对应次品剔除工位508。上述的转动治具51即一种电机换向器打磨设备的转动治具。

所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具包括减速电机511、带轮组件、分度器513、转动盘514、治具组件515和固定盘516；所述的分度器513固定在机架上，减速电机511位于分度器513的下方，减速电机511的输出端通过带轮组件与分度器513输入端相连接，转动盘514安装在分度器513的输出端；固定盘516通过侧方的支座固定在机架上，固定盘516位于转动盘514的正上方，固定盘516上设置有光电开关517，光电开关517对应治具组件515；转动盘514上设置有上料工位501、上视觉检测工位502、第一打磨工位503、第一侧视觉检测工位504、第二打磨工位505、第二侧视觉检测工位506、下料工位507和次品剔除工位508；转动治具51的上料工位501、第一侧视觉检测工位504和第二侧视觉检测工位506的下方设置有第一旋转组件56，下料工位507和次品剔除工位508的下方设置有第一升降组件57。所述的治具组件515包括转筒5151、定位板5152和轴承5154；转筒5151通过轴承5154转动连接在转动盘514上，转筒5151的中部设置阶梯抵住轴承5154的边缘；转筒5151的内部设置有凸纹5153，转子的铁芯放置在凸纹5153上；所述的定位板5152安装在转筒5151内部的侧壁，定位板5152位于铁芯的细缝之间，防止转筒5151与转子之间相对转动。

所述的第一旋转组件56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。

所述的第一升降组件57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。

所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具在工作时，分度器513带动治具组件515间歇运动，在上料工位501、第一侧视觉检测工位504和第二侧视觉检测工位506时，第一旋转组件56转动并伸长，带动治具组件515转动起来；在上料工位501、第一打磨工位503工位时，第一升降组件57伸长，将工件顶起。

一种电机换向器打磨设备的转动治具解决了转子需要转动和升降的动作要求和输送效率低的问题，通过设置可以自转的治具组件515进行输送转子，在特定的工位处设置第一旋转组件56对治具组件515进行驱动，将转子旋转起来进行加工；在特定的工位处设置第一升降组件57对转子进行顶起，将转子从治具组件中取出；转动式输送，提高输送效率，将治具组件和驱动的组件进行分离，在特定的工位处进行加工，可以减轻治具组件的质量和驱动组件的数量。

所述的上视觉组件52从上方竖直对准治具组件515，侧视觉组件54从侧方水平对准治具组件515；视觉组件包括CCD相机和光源。

所述的打磨装置53包括基座531、送料盘532、平衡块533、移动板534、滑轮535、伸入气缸536、收料组件537、旋转驱动组件538和按压组件539；基座531固定在机架上，送料盘532连接在基座531上，送料盘532通过电机驱动，送料盘532上设置打磨纸；所述的平衡块533通过导柱移动配合在基座531上，所述的平衡块533上设置有滑轮，基座531的顶部两侧也设置有滑轮，打磨纸成V形缠绕；移动板534通过滑轨移动连接在基座531上，滑轮535铰接在移动板534上，移动板534的端部设置有圆形缺口，缺口的两端各设置一个滑轮535，打磨纸经过这两个滑轮535；伸入气缸536安装在基座531上，伸入气缸536的伸缩端与移动板534相连接；收料组件537安装在基座531上，用于收集打磨纸，按压组件539和旋转驱动组件538上下相对应，旋转驱动组件538用于驱动转子转动，按压组件539用于从上方压住转动。

所述的收料组件537包括连接板5371、收料电机5372、收料盘5373、主动齿轮5375、从动齿轮5376、摆动块5377和抵块5378；收料电机5372安装在连接板5371上，收料电机5372的上下两端都有输出轴，主动齿轮5375安装在收料电机5372的上方输出轴上，收料盘5374铰接在连接板5371上，收料电机5372的下方输出端通过皮带5374与收料盘5373转轴相连接；所述的摆动块5377中部铰接在连接板5371上，从动齿轮5376铰接在摆动块5377的一端部，从动齿轮5376与主动齿轮5375相啮合；抵块5378固定在连接板5371上，抵块5378中设置有弹簧，弹簧一端摆动块5377端部相抵，另一端与抵块5378相抵，将从动齿轮5376压紧在主动齿轮5375上，打磨纸位于主动齿轮5375和从动齿轮5376之间。

所述的旋转驱动组件538包括固定架5381、活动架5382、摩擦胶块5383和驱动电机5384；活动架5382移动配合在固定架5381上，固定架5381与活动架5382之间设置有移动气缸，摩擦胶块5383铰接在活动架5382上，驱动电机5384安装在活动架5382上，驱动摩擦胶块5383转动。

所述的按压组件539包括支架5391、按压气缸5392、按压块5393、吸气座5394和吹气管5395；按压气缸5392安装在支架5391上，按压块5393设置在按压气缸5392的伸缩端，按压块5393的下端面设置有与转子转轴相对应的圆孔；吸气座5394安装在支架5391的下端，吹气管5395设置在支架5391上，吹气管5395的下侧出气端对应打磨工位，吹气管5395的下侧出气端位于吸气座5394的侧方。

所述的打磨装置53在工作时，按压组件539下降，压在治具中的转子，而后旋转驱动组件538向上运动，与治具组件接触，而后旋转驱动组件538驱动摩擦胶块5383，带动转子转动起来，而后伸入气缸536带动移动板534伸出，将打磨纸靠近转子上的换向器，进行打磨。随着打磨纸的表面损耗，收料组件537对打磨纸进行缓慢收集，同时送料盘532缓慢送料。

打磨装置53解决了换向器接触不良、打磨纸更替易松动的问题，通过设置打磨装置53对换向器表面进行打磨，提高换向器的表面平齐度，提高转子的质量；由于打磨纸与旋转的转子换向器接触，由摩擦力会产生一个牵引力，这个牵引力会使收料盘5373松动，故而设置了主动齿轮5375和压在主动齿轮5375上的从动齿轮5376，将打磨纸压紧，使得打磨纸只能单向运动，防止打磨纸收料时打滑。

所述的剔除装置55包括水平气缸551、竖直气缸552、翻转气缸553、夹运气缸554和落料轨道555；夹运气缸554安装在翻转气缸553的转动端，翻转气缸553由水平气缸5 51实现水平移动，翻转气缸553由竖直气缸552实现竖直移动；落料轨道555倾斜安装在机架上，落料轨道555由两块间隔布置的角铁组成。

所述的一种电机换向器打磨设备在工作时，转子放置在治具组件515中，由分度器513实现间歇运动，在上视觉检测工位502检测换向器是否在位，对于在位的转子，在第一打磨工位503进行第一次打磨操作，而后在第二侧视觉检测工位506检测侧面打磨有无损伤换向器；而后使用不同目数的打磨纸再次打磨和检测，对于合格的转子在下料工位507进行下料，对于不合格的转子在次品剔除工位508由剔除装置55予以剔除。

一种电机换向器打磨设备解决了换向器质量不高，打磨效率低的问题，通过设置两组使用不同目数打磨纸的打磨装置53进行分步打磨，提高了换向器的表面平整度，去除氧化层；并且每次打磨后均通过侧方的视觉组件进行检测，避免出错，只将合格产品进行上料，不合格的通过剔除装置55进行剔除；通过转动的输送方式进行输送转子，分两次打磨。可以提高打磨的效率。

Claims (6)

1.一种电机换向器打磨设备的转动治具，其特征在于，包括减速电机（511）、带轮组件、分度器（513）、转动盘（514）、治具组件（515）和固定盘（516）；所述的分度器（513）固定在机架上，减速电机（511）位于分度器（513）的下方，减速电机（511）的输出端通过带轮组件与分度器（513）输入端相连接，转动盘（514）安装在分度器（513）的输出端；固定盘（516）通过侧方的支座固定在机架上，固定盘（516）位于转动盘（514）的正上方，固定盘（516）上设置有光电开关（517），光电开关（517）对应治具组件（515）；转动盘（514）上设置有上料工位（501）、上视觉检测工位（502）、第一打磨工位（503）、第一侧视觉检测工位（504）、第二打磨工位（505）、第二侧视觉检测工位（506）、下料工位（507）和次品剔除工位（508）；转动治具（51）的上料工位（501）、第一侧视觉检测工位（504）和第二侧视觉检测工位（506）的下方设置有第一旋转组件（56），下料工位（507）和次品剔除工位（508）的下方设置有第一升降组件（57）。

2.根据权利要求1所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具，其特征在于，所述的治具组件（515）包括转筒（5151）、定位板（5152）和轴承（5154）；转筒（5151）通过轴承（5154）转动连接在转动盘（514）上，转筒（5151）的中部设置阶梯抵住轴承（5154）的边缘；转筒（5151）的内部设置有凸纹（5153），转子的铁芯放置在凸纹（5153）上；所述的定位板（5152）安装在转筒（5151）内部的侧壁，定位板（5152）位于铁芯的细缝之间，防止转筒（5151）与转子之间相对转动。

3.根据权利要求1所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具，其特征在于，所述的第一旋转组件（56）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。

4.根据权利要求1所述的一种电机换向器打磨设备的转动治具，其特征在于，所述的第一升降组件（57）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。

5.一种电机换向器打磨设备的转动治具工作方法，其特征在于，使用权利要求1所述的转动治具；转动治具在工作时，分度器（513）带动治具组件（515）间歇运动，在上料工位（501）、第一侧视觉检测工位（504）和第二侧视觉检测工位（506）时，第一旋转组件（56）转动并伸长，带动治具组件（515）转动起来；在上料工位（501）、第一打磨工位（503）工位时，第一升降组件（57）伸长，将工件顶起。

6.一种电机换向器打磨设备，其特征在于，包括转动治具（51）、上视觉组件（52）、打磨装置（53）、侧视觉组件（54）和剔除装置（55）；转动治具（51）如权利要求1所述；打磨设备工作时，转子放置在治具组件（515）中，由分度器（513）实现间歇运动，在上视觉检测工位（502）检测换向器是否在位，对于在位的转子，在第一打磨工位（503）进行第一次打磨操作，而后在第二侧视觉检测工位（506）检测侧面打磨有无损伤换向器；而后使用不同目数的打磨纸再次打磨和检测，对于合格的转子在下料工位（507）进行下料，对于不合格的转子在次品剔除工位（508）由剔除装置（55）予以剔除。

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