CN114178817A - 一种电机带轮压装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机带轮压装机,包括伺服压机、带轮压入装置、在线压力检测装置和在线高度补偿装置,所述在线高度补偿装置和在线压力检测装置均固定安装在工作台上;所述带轮压入装置包括辅助浮动装置、带轮安装座、定位柱、两组第一导向装置、连接板和弹簧;所述伺服压机设置在带轮压入装置的顶端,且提供压力给带轮压入装置传递压力。本发明可消除电机累积公差的干扰,减小电机轴向受力,减少轴承损伤,避免产生转轴位移的风险。

Description

一种电机带轮压装机
技术领域
本发明属于电机设备领域,具体涉及一种电机带轮压装机。
背景技术
在传统的电机安装领域内,由于电机轴通常与带轮采用过盈配合连接,所以一般使用伺服压机将带轮压入电机轴中实现带轮的装配。但是传统的带轮压装装置通常存在以下缺陷:
1、如图1所示,电机本身具有累积公差,要达到技术要求的压入高度,如图2所示,则通常需要在线全检,且仍不能完全满足技术要求,不良品率较高,需要返工,大大影响了电机装配效率;
2、当电机受到压力下行时,工装两端弹簧下压会给电机一个反方向的轴向力,容易造成轴承损伤,且存在产生转轴位移的风险。
发明内容
为解决上述现有技术问题,本发明提供一种电机带轮压装机,消除电机累积公差的干扰,减小电机轴向受力,减少轴承损伤,避免产生转轴位移的风险。
本发明中主要采用的技术方案为:
一种电机带轮压装机,包括伺服压机、带轮压入装置、在线压力检测装置和在线高度补偿装置,所述在线高度补偿装置和在线压力检测装置均固定安装在工作台上;
所述带轮压入装置包括辅助浮动装置、带轮安装座、定位柱、两组第一导向装置、连接板和弹簧,所述带轮安装座固定安装在所述在线压力检测装置的顶部,所述带轮安装座内开有通槽,所述弹簧和定位柱均设置在带轮安装座的通槽内,且所述定位柱位于通槽顶部,且穿过通槽,用于定位安装带轮,所述弹簧的两端分别与定位柱和带轮安装座底部连接,所述连接板的中心处开有带轮槽,所述连接板上还设有高度检测槽,且位于所述带轮槽的一侧,所述在线高度补偿装置与高度检测槽的位置相对应,所述连接板的两端还分别开有第一导向槽,两组所述第一导向装置分别通过第一导向槽安装在工作台上,所述辅助浮动装置安装在所述连接板上,所述辅助浮动装置中的支板中心处设有电机安装槽,用于穿过电机轴,且所述电机安装槽的中心线、所述带轮槽的中心线与定位柱的中心线重叠;
所述伺服压机设置在带轮压入装置的顶端,且提供压力给带轮压入装置传递压力。
优选地,所述辅助浮动装置包括支板和两组第二导向装置,所述支板的中心设有电机安装槽,所述支板的两端还设有两个第二导向槽,两组所述第二导向装置分别通过第二导向槽安装在连接板上。
优选地,所述在线压力检测装置包括压力传感器,所述压力传感器固定安装在工作台上,所述带轮安装座设置在压力传感器上,所述压力传感器通过数据线与控制器连接,用于传输实时压力数据。
优选地,所述在线高度补偿装置包括电子尺,所述电子尺的固定端竖直安装在工作台上,所述电子尺的安装位置与高度检测槽的位置相对应,所述电子尺通过数据线与控制器连接,用于传输实时压入高度数据,所述控制器将接收到的数据反馈至伺服压机,实现高度补偿。
优选地,所述伺服压机的输出端设有连接机构,所述连接机构的底面两端分别设有一支撑柱,所述连接机构的底面中心处安装有压头,所述压头的中心线与电机轴的中心轴线重叠。
优选地,所述第一导向装置包括第一导柱、第一导向弹簧和第一导向套,所述第一导向套安装在连接板的第一导向槽内,所述第一导柱的底端固定安装在工作台上,顶端插入在第一导向套内,所述第一导向弹簧套接在第一导柱上,且两端分别抵接第一导向套和工作台。
优选地,所述第二导向装置包括第二导柱、第二导向弹簧和第二导向套,所述第二导向套安装在支板的第二导向槽内,所述第二导柱的底端固定安装在连接板上,顶端插入在第二导向套内,所述第二导向弹簧套接在第二导柱上,且两端分别抵接第二导向套和连接板。
优选地,所述第一导柱的顶端设有限位板。
优选地,所述第二导柱的顶端设有限位板。
优选地,所述电子尺的重复定位精度为10 um。
有益效果:本发明提供一种电机带轮压装机,具有如下优点:
(1)通过增加电子尺,可以消除电机累积公差的干扰,同时在压入时由控制器将电子尺测得的实际压入尺寸反馈至伺服压机,由伺服法压机实时进行压力补偿,从而减少不良品率,提高了电机装配效率;
(2)增加辅助浮动装置,使得下压时弹簧受力可控,同时采用支撑柱抵接连接板,从而抵消第一导向装置的大部分反作用力,从而减小电机轴向受力,消除轴承损伤及转轴位移的风险;
(3)相比于传统装置中将压力传感器安装在压头上,本发明将压力传感器安装在压块底部,使得检测到的压力更加准确真实,有助于伺服压机的压力控制,避免出现超出最大压力值和最小压力值的范围,避免对电机轴造成损耗和滑移。
附图说明
图1为电机本身累计公差示意图;
图2为带轮的安装要求示意图;
图3为对比例的压装机结构示意图;
图4为实施例1的压装前初始状态结构示意图;
图5为实施例1的压装时状态结构示意图1(压头与电机后轴端接触);
图6为实施例1的压装时状态结构示意图2(支撑柱与连接板接触);
图7为实施例1的压装完成后最终状态结构示意图;
图8为对比例的加工数据分析图;
图9为实施例1的加工数据分析图。
图中:伺服压机1、连接机构1-1、支撑柱1-2、压头1-3、带轮压入装置2、带轮安装座2-1、定位柱2-2、第一导向装置2-3、第一导柱2-31、第一导向弹簧2-32、第一导向套2-33、连接板2-4、弹簧2-5、通槽2-6、带轮槽2-7、高度检测槽2-8、压力传感器3、电子尺4、辅助浮动装置5、支板5-1、第二导向装置5-2、第二导柱5-21、第二导向弹簧5-22、第二导向套5-23、电机安装槽5-3、工作台6、带轮7、电机8、电机轴8-1、限位板9。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
实施例1:
一种电机带轮压装机,包括伺服压机1、带轮压入装置2、压力传感器3和电子尺4,其中,
带轮压入装置2包括辅助浮动装置5、带轮安装座2-1、定位柱2-2、两组第一导向装置2-3、连接板2-4和弹簧2-5,所述带轮安装座2-1固定安装在压力传感器3的顶部,带轮安装座2-1内开有通槽2-6,弹簧2-5和定位柱2-2均设置在带轮安装座2-1的通槽2-6内,所述定位柱2-2位于通槽2-6顶部,且穿过通槽2-6,用于定位安装带轮7,所述弹簧2-5的两端分别与定位柱2-3和带轮安装座2-1底部连接,所述连接板2-4的中心处开有带轮槽2-7,所述连接板2-4上还设有高度检测槽2-8,且位于所述带轮槽2-7的一侧,电子尺4与高度检测槽2-7的位置相对应,所述连接板2-4的两端还分别开有第一导向槽,两组所述第一导向装置2-3分别通过第一导向槽安装在工作台6上,所述辅助浮动装置5安装在所述连接板2-4上,所述辅助浮动装置5中的支板5-1中心处设有电机安装槽5-3,用于穿过电机轴8-1,且所述电机安装槽5-3的中心线、所述带轮槽2-7的中心线与定位柱2-2的中心线重叠;
所述辅助浮动装置5包括支板5-1和两组第二导向装置5-2,所述支板5-1的中心设有电机安装槽5-3,所述支板5-1的两端还设有两个第二导向槽,两组所述第二导向装置5-2分别通过第二导向槽安装在连接板2-4上;
压力传感器3固定安装在工作台6上,带轮安装座设置在压力传感器3上,压力传感器3通过数据线与控制器连接,用于传输实时压力数据;
电子尺4的固定端竖直安装在工作台6上,电子尺的安装位置与高度检测槽的位置相对应,电子尺4通过数据线与控制器连接,用于传输实时压入高度数据,所述控制器将接收到的数据反馈至伺服压机1,实现高度补偿,电子尺的重复定位精度为10 um;
所述伺服压机1设置在带轮压入装置2的顶端,且提供压力给带轮压入装置传递压力,所述伺服压机1的输出端设有连接机构1-1,所述连接机构1-1的底面两端分别设有一支撑柱1-2,所述连接机构1-1的底面中心处安装有压头1-3,所述压头1-3的中心线与电机轴8-1的中心轴线重叠。
所述第一导向装置2-3包括第一导柱2-31、第一导向弹簧2-32和第一导向套2-33,所述第一导向套2-33安装在连接板2-4的第一导向槽内,所述第一导柱2-31的底端固定安装在工作台6上,顶端插入在第一导向套2-33内,且第一导柱2-31的顶端设有限位板9,所述第一导向弹簧2-32套接在第一导柱2-31上,且两端分别抵接第一导向套2-33和工作台6;
第二导向装置5-2包括第二导柱5-21、第二导向弹簧5-22和第二导向套5-23,所述第二导向套5-23安装在支板5-1的第二导向槽内,所述第二导柱5-21的底端固定安装在连接板2-4上,顶端插入在第二导向套5-23内,且第二导柱5-21的顶端设有限位板9,所述第二导向弹簧5-22套接在第二导柱5-21上,且两端分别抵接第二导向套5-23和连接板2-4。
本发明中,弹簧的两端与压块和定位柱可以是抵接或者固定连接,可由本领域技术人员根据实际情况进行选择设置。
本发明中,电机的端面与支板底面齐平。
本发明中,控制器的信号传输与控制均为现有技术,故而未加详述。本发明中,控制器可采用PLC控制器。
本发明的工作原理如下:
如图4所示为带轮压入前的压装机初始状态图。此时,待压入的带轮套接在定位柱2-2上,待安装的电机8安装在支板5-1的电机安装槽5-3内。随后调整伺服压机1的压头1-3,当压头1-3与电机8后轴端面接触时,支撑柱1-2与连接板2-4的距离保持在2-3mm,如图5所示,下压首件,通过测量工件的带轮压入高度的实际尺寸,计算出与标准尺寸的差值,从而求出电子尺4的最终尺寸,并将其在伺服压机1上进行设置。设置好电子尺4的尺寸后,即可进行压装,具有过程如下:
首先开启伺服压机1,由伺服压机1驱动连接机构1-1整体带动支撑柱1-2和压头1-3向下运动,随后如图5所示,压头1-3与电机后轴端面接触,从而带动电机8以及支板5-1沿着第二导柱5-21向下运动,直至支撑柱1-2与连接板2-4接触,如图6所示,从而带动连接板2-4(沿第一导柱2-31)、辅助浮动装置5以及电机8一体向下运动,直至待压装的带轮7插入带轮槽2-7,同时电机轴8-1在压头1-3的作用下抵住定位柱2-2向下运动压入带轮7的轴孔中实现压装,如图7所示。此时,带轮安装座2-1将支撑压力传递给压力传感器3,带轮安装座2-1内部的弹簧2-5用于缓冲以及定位柱2-2的复位。设置在带轮安装座2-1底部的压力传感器3可以精确检测实际压力,压力传感器将检测到的实际压力传输至控制器,用于监控压力值是否处于安全压力范围内,避免出现压力过大,超出电机轴承压范围或者压力过小,导致带轮松脱位移等问题。与此同时,电子尺4穿过高度检测槽,实时监测带轮压入高度差,当压入高度差未达到阈值,则由控制器通过电子尺的实际尺寸给伺服压机1反馈,进行高度补偿。
本发明中,支撑柱1-2与连接板2-4接触后一体下压,抵消两边第一导向弹簧的反向力。
对比例1的压装机结构如图3所示,包括伺服压机1、第一导向装置2-3、连接板2-4、带轮安装座2-1和定位柱2-2,其安装方式与实施例1相同,对比例1中未安装电子尺、辅助浮动装置和压力传感器。
采用实施例1中压装机构(图4所示)与对比例1的压装机(图3所示)加工压装同批次的电机,对其加工后的产品数据进行分析,两者的制程能力分析图。如图8所示,对比例的压装机的制程能力一般,Cpk值为0.98;如图9所示,实施例1中的压装机构的制程能力较强,Cpk值为2.86。由此可得,本发明增加的电子尺和辅助浮动装置可以有效提高压装机构的稳定性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机带轮压装机,其特征在于,包括伺服压机、带轮压入装置、在线压力检测装置和在线高度补偿装置,所述在线高度补偿装置和在线压力检测装置均固定安装在工作台上;
所述带轮压入装置包括辅助浮动装置、带轮安装座、定位柱、两组第一导向装置、连接板和弹簧,所述带轮安装座固定安装在所述在线压力检测装置的顶部,所述带轮安装座内开有通槽,所述弹簧和定位柱均设置在带轮安装座的通槽内,且所述定位柱位于通槽顶部,且穿过通槽,用于定位安装带轮,所述弹簧的两端分别与定位柱和带轮安装座底部连接,所述连接板的中心处开有带轮槽,所述连接板上还设有高度检测槽,且位于所述带轮槽的一侧,所述在线高度补偿装置与高度检测槽的位置相对应,所述连接板的两端还分别开有第一导向槽,两组所述第一导向装置分别通过第一导向槽安装在工作台上,所述辅助浮动装置安装在所述连接板上,所述辅助浮动装置中的支板中心处设有电机安装槽,用于穿过电机轴,且所述电机安装槽的中心线、所述带轮槽的中心线与定位柱的中心线重叠;
所述伺服压机设置在带轮压入装置的顶端,且提供压力给带轮压入装置传递压力。
2.根据权利要求1所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述辅助浮动装置包括支板和两组第二导向装置,所述支板的中心设有电机安装槽,所述支板的两端还设有两个第二导向槽,两组所述第二导向装置分别通过第二导向槽安装在连接板上。
3.根据权利要求2所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述在线压力检测装置包括压力传感器,所述压力传感器固定安装在工作台上,所述带轮安装座设置在压力传感器上,所述压力传感器通过数据线与控制器连接,用于传输实时压力数据。
4.根据权利要求2所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述在线高度补偿装置包括电子尺,所述电子尺的固定端竖直安装在工作台上,所述电子尺的安装位置与高度检测槽的位置相对应,所述电子尺通过数据线与控制器连接,用于传输实时压入高度数据,所述控制器将接收到的数据反馈至伺服压机,实现高度补偿。
5.根据权利要求3或4所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述伺服压机的输出端设有连接机构,所述连接机构的底面两端分别设有一支撑柱,所述连接机构的底面中心处安装有压头,所述压头的中心线与电机轴的中心轴线重叠。
6.根据权利要求5所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述第一导向装置包括第一导柱、第一导向弹簧和第一导向套,所述第一导向套安装在连接板的第一导向槽内,所述第一导柱的底端固定安装在工作台上,顶端插入在第一导向套内,所述第一导向弹簧套接在第一导柱上,且两端分别抵接第一导向套和工作台。
7.根据权利要求5所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述第二导向装置包括第二导柱、第二导向弹簧和第二导向套,所述第二导向套安装在支板的第二导向槽内,所述第二导柱的底端固定安装在连接板上,顶端插入在第二导向套内,所述第二导向弹簧套接在第二导柱上,且两端分别抵接第二导向套和连接板。
8.根据权利要求6所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述第一导柱的顶端设有限位板。
9.根据权利要求7所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述第二导柱的顶端设有限位板。
10.根据权利要求4所述的电机带轮压装机,其特征在于,所述电子尺的重复定位精度为10 um。
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