CN116511766B - 一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，属于换向片制造加工技术领域，包括加工台，加工台上设置有统一驱动机构和统一驱动轴，统一驱动机构上设置有若干焊接单元，加工台上连接有若干固定单元，若干固定单元与若干焊接单元一一对应，焊接单元包括不完全直角三角架，不完全直角三角架上对称连接有用于控制固定单元固定状态的驱动件。该换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备有效的提高了批量焊接的同步性以及批量焊接的质量，减小了同批换向片之间的差异化程度，相应的提高了换向器的质量。

Description

一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备

技术领域

本发明涉及换向片制造加工技术领域，具体为一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备。

背景技术

换向器是电机核心器件之一，其质量的优劣直接影响电机的运行性能，换向器主要由若干换向片构成，换向片排成圆筒形固定在绝缘套筒上，换向片一般呈L形，且换向片包括换向片本体和升高片两个部分，目前常见换向片的本体与升高片是一体成型的，其强度较高，稳定性较好，但换向片在制作加工的过程中，因其L型的特点会造成大量材料的浪费，同时在制作加工过程中很容易因受力不均而降低换向片的质量，相应的会降低换向器的质量，因此有部分厂家会选择将换向片本体和升高片分开批量制作加工，之后再将二者焊接在一起形成完整的换向片。

目前换向片本体和升高片的焊接加工过程主要是通过多个独立的固定装置将换向片本体和升高片固定在相应的位置，之后利用对应的独立焊接装置将相应固定装置上的换向片本体和升高片焊接在一起形成换向片批量焊接制作加工线，但因加工线上每一个焊接单元都是独立的，批量焊接加工的同步性较低，容易降低批量制作加工的效率并增大同批换向片之间的差异化程度，相应的会降低换向器的质量，其次，在焊接加工的过程中换向片本体和升高片固定位置的精度相对较低，相应的降低了焊接加工的质量，进而降低了换向片的质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备由以下具体技术手段所达成：包括加工台，所述加工台上设置有统一驱动机构和统一驱动轴，统一驱动机构上设置有若干焊接单元，加工台上连接有若干固定单元，若干固定单元与若干焊接单元一一对应，焊接单元包括不完全直角三角架、夹持固定机构和焊接装置，夹持固定机构连接在不完全直角三角架的竖直直角边的外侧壁上，不完全直角三角架上对称连接有用于控制固定单元固定状态的驱动件，固定单元包括固定板座，固定板座上滑动插接有与不完全直角三角架另外一条直角边相对应的承接板以及与夹持固定机构配合使用的控制板，且固定板座上滑动插接有侧边限制板，侧边限制板对称设置在承接板的两侧，驱动件上啮合连接有不完全齿轮和转换轴，不完全齿轮和侧边限制板之间连接有减压转换组件，转换轴和控制板上连接有过度保护驱动杆件。

优选技术方案一：所述焊接装置包括焊接头和焊接轨道座，焊接头滑动连接在焊接轨道座上，焊接轨道座连接在不完全直角三角架上，且焊接轨道座内设置有用于驱动焊接头在焊接轨道座上滑动的链带驱动机构，链带驱动机构连接在统一驱动轴上，同步的带动焊接头进行焊接加工。

优选技术方案二：所述夹持固定机构包括限制板座和夹持件，夹持件对称滑动连接在限制板座上，限制板座滑动连接在不完全直角三角架的竖直直角边上，限制板座内转动连接有用于控制夹持件移动的螺杆件，限制板座上滑动连接有与控制板相对应的基准板，基准板与螺杆件之间连接有转换带，螺杆件上套接有驱动齿轮件，驱动齿轮件与不完全直角三角架啮合连接，对升高片进行固定。

优选技术方案三：所述减压转换组件包括转换齿轮、带有齿条的主滑动杆、副连接杆和弹性连接件一，转换齿轮转动连接在固定板座内，且转换齿轮分别与不完全齿轮以及主滑动杆啮合连接，主滑动杆滑动连接在固定板座内，副连接杆的一端滑动插接在主滑动杆上，弹性连接件一设置在主滑动杆内，且弹性连接件一连接在副连接杆上，副连接杆另外一端连接在侧边限制板上，对换向片本体位置进行调节限定，提高换向片本体焊接位置的精准度。

优选技术方案四：所述过度保护驱动杆件包括主连接杆，主连接杆的一端连接在控制板上，主连接杆的另外一端上滑动插接有副控制杆，副控制杆内滑动连接有控制齿条板，控制齿条板与转换轴啮合连接，副控制杆与主连接杆之间连接有弹性连接件二，副控制杆上设置有伸缩驱动组件，对换向片本体和升高片相对的焊接位置进行调节限制，提高二者相对焊接位置的精准度。

优选技术方案五：所述伸缩驱动组件包括齿条杆和螺纹伸缩杆，齿条杆滑动插接在副控制杆上，且齿条杆延伸出副控制杆固定连接在主连接杆上，螺纹伸缩杆连接在副控制杆内，控制齿条板连接在螺栓伸缩杆上，螺纹伸缩杆与齿条杆啮合连接。

本发明具备以下有益效果：1、该换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备通过统一驱动机构、不完全直角三角架、夹持固定机构、驱动件、固定板座、承接板、控制板、侧边限制板、减压转换组件、过度保护驱动杆件的组合作用，有效的提高了批量焊接的同步性以及批量焊接的质量，减小了同批换向片之间的差异化程度，相应的提高了换向器的质量。

2、该换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备通过驱动件、转换轴、过度保护驱动杆件和伸缩驱动组件的组合作用，有效提高了换向片本体和升高片相对焊接位置的精准度，同时可弥补长期使用过程中机械损失对换向片本体和升高片相对焊接位置精度造成的不良影响，相应的提高了设备长期使用的稳定性。

3、该换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备通过驱动件、不完全齿轮和减压转换组件的组合作用，对换向片本体的位置进行调整限定，确保换向片位置的精确性，有效提高了换向片本体焊接位置的精准度，同时可有效避免换向片本体受力产生形变。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明局部结构示意图。

图3为本发明局部俯视结构示意图。

图4为本发明图3中固定板座A-A方向的剖视结构示意图。

图5为本发明图3中固定板座B-B方向的剖视结构示意图。

图6为本发明夹持固定机构结构示意图。

图7为本发明转动带和基准板的连接关系结构示意图。

图8为本发明过度保护驱动杆件结构示意图。

图9为本发明链带驱动机构和统一驱动轴的连接关系结构示意图。

图10为本发明不完全直角三角架和夹持固定机构的连接关系结构示意图。

图11为本发明驱动件和不完全齿轮以及转换轴的连接关系结构示意图。

图12为换向片本体和升高片的结构示意图。

图中：1、加工台；2、统一驱动机构；3、统一驱动轴；4、不完全直角三角架；5、夹持固定机构；51、限制板座；52、夹持件；6、焊接装置；61、焊接头；62、焊接轨道座；7、驱动件；8、固定板座；9、承接板；10、控制板；11、侧边限制板；12、不完全齿轮；13、转换轴；14、减压转换组件；141、转换齿轮；142、主滑动杆；143、副连接杆；144、弹性连接件一；15、过度保护驱动杆件；151、主连接杆；152、副控制杆；153、控制齿条板；154、弹性连接件二；16、链带驱动机构；17、螺杆件；18、基准板；19、转换带；20、驱动齿轮件；21、伸缩驱动组件；211、齿条杆；212、螺纹伸缩杆。

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。

请参阅图1-12，一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，包括加工台1，加工台1上设置有统一驱动机构2和统一驱动轴3，统一驱动机构2上设置有若干焊接单元，统一驱动机构2可以是带有连接座的升降装置，焊接单元均连接在连接座上，通过升降装置统一带动焊接单元做上下升降运动，加工台1上连接有若干固定单元，若干固定单元与若干焊接单元一一对应，焊接单元包括不完全直角三角架4、夹持固定机构5和焊接装置6，不完全直角三角架4连接在统一驱动机构2上，夹持固定机构5连接在不完全直角三角架4的竖直直角边的外侧壁上，利用夹持固定机构5将升高片紧贴着竖直的直角边固定在不完全直角三角架4上，如图10所示，利用不完全直角三角架4的直角边对升高片竖直方向上的位置基准进行限定，焊接装置6包括焊接头61和焊接轨道座62，焊接轨道座62根据实际焊接的需要进行相应的设置，且焊接头61滑动连接在焊接轨道座62上，焊接轨道座62连接在不完全直角三角架4上，焊接轨道座62内设置有用于驱动焊接头61在焊接轨道座62上滑动的链带驱动机构16，链带驱动机构16连接在统一驱动轴3上，链带驱动机构16包括链带和驱动轴，焊接头61固定连接在链带上，链带沿着焊接轨道座62上的轨道设置，驱动轴转动连接在焊接轨道座62内，且驱动轴通过锥形齿轮组件啮合连接在统一驱动轴3上，统一驱动轴3上连接有外部驱动装置，通过外部驱动装置带动统一驱动轴3转动，统一驱动轴3在转动的过程中，通过锥形齿轮组件同步的带动驱动轴转动，驱动轴带动链带沿着焊接轨道移动，进而带动焊接头61沿着焊接轨道进行焊接加工，固定单元包括固定板座8，固定板座8固定连接在加工台1上，固定板座8上滑动插接有与不完全直角三角架4另外一条直角边相对应的承接板9以及与夹持固定机构5配合使用的控制板10，且固定板座8上滑动插接有侧边限制板11，侧边限制板11对称设置在承接板9的两侧。

参阅图2和图5，不完全直角三角架4上对称连接有用于控制固定单元固定状态的驱动件7，固定板座8开设有与驱动件7相对应的插槽，驱动件7上啮合连接有不完全齿轮12，不完全齿轮12转动连接在固定板座8内，不完全齿轮12和侧边限制板11之间连接有减压转换组件14，减压转换组件14包括转换齿轮141、带有齿条的主滑动杆142、副连接杆143和弹性连接件一144，转换齿轮141转动连接在固定板座8内，且转换齿轮141分别与不完全齿轮12以及主滑动杆142啮合连接，主滑动杆142滑动连接在固定板座8内，副连接杆143的一端滑动插接在主滑动杆142上，弹性连接件一144设置在主滑动杆142内，且弹性连接件一144连接在副连接杆143上，副连接杆143另外一端连接在侧边限制板11上，当驱动件7随着不完全直角三角架4向下运动的时候，由固定板座8上的插槽向内滑动，在滑动的过程中与不完全齿轮12啮合并带动不完全齿轮12转动，如图5所示，不完全齿轮12通过转换齿轮141带动主滑动杆142向承接板9的方向滑动，主滑动杆142通过副连接杆143带动侧边限制板11向承接板9上的换向片本体滑动，通过对称的侧边限制板11对换向片本体的位置进行调整限定，提高了换向片本体焊接位置的精准度，且因主滑动杆142与副连接杆143之间连接有弹性连接件一144，在对换向片本体位置进行调整的过程中，通过对主滑动杆142滑动距离设置，增大换向片本体的受力，确保其位置调整的精确性，同时，当换向片本体被调整限定至焊接位置上时，不完全齿轮12没有齿牙的部分转动到与转换齿轮141相对应的位置，此时转换齿轮141失去了驱动力，在弹性连接件一144的作用下，主滑动杆142做一定程度的复位运动，有效减小了换向片本体受到的压力，避免换向片本体长时间受到较大压力产生形变的情况发生。

参阅图6和图7，夹持固定机构5包括限制板座51和夹持件52，夹持件52对称滑动连接在限制板座51上，限制板座51滑动连接在不完全直角三角架4的竖直直角边上，限制板座51内转动连接有用于控制夹持件52移动的螺杆件17，限制板座51上滑动连接有与控制板10相对应的基准板18，基准板18与限制板座51之间连接有弹性件，基准板18与螺杆件17之间连接有转换带19，螺杆件17上套接有驱动齿轮件20，驱动齿轮件20与不完全直角三角架4啮合连接，如图7所示，在对升高片进行固定的时候，首先通过人工或者机械手带动限制板座51沿着竖直直角边向上滑动，如图7所示，在滑动的过程中通过驱动齿轮件20带动螺杆件17转动，螺杆件17转动的过程中，带动夹持件52做相背的打开运动，同时螺杆件17在转动的过程中释放被收卷的转换带19，使基准板18在弹性件的作用下向远离竖直直角边的方向滑动，之后将升高片置于夹持件52之间，然后带动限制板座51向下做复位运动，这里限制板座51向下复位运动，可以通过在限制板座51与不完全直角三角架之间4设置的复位弹性件来实现，也可以通过在限制板座51和不完全直角三角架4之间设置卡扣件，利用人工或者机械手带动限制板座51向下运动，待限制板座51复位之后，通过卡扣件对其位置进行限制，在限制板座51向下做复位运动的时候，根据前述原理，带动夹持件52和基准板18做复位运动，如图6所示，利用夹持件52由左右两侧对升高片进行限位固定，利用不完全直角三角架4的竖直直角边和基准板18由前后两侧对升高片进行限位固定，提高了升高片在竖直方向上位置的精准度。

参阅图2、图8和图11，驱动件7上啮合连接有转换轴13，转换轴13和控制板10上连接有过度保护驱动杆件15，过度保护驱动杆件15包括主连接杆151，主连接杆151的一端连接在控制板10上，主连接杆151的另外一端上滑动插接有副控制杆152，副控制杆152内滑动连接有控制齿条板153，控制齿条板153与转换轴13啮合，副控制杆152与主连接杆151之间连接有弹性连接件二154，副控制杆152内设置有伸缩驱动组件21，伸缩驱动组件21包括齿条杆211和螺纹伸缩杆212，齿条杆211滑动插接在副控制杆152上，且齿条杆211延伸出副控制杆152固定连接在主连接杆151上，螺纹伸缩杆212连接在副控制杆152内，且控制齿条板153连接在螺纹伸缩杆212上，螺纹伸缩杆212包括螺纹套、连接杆和固定座，固定座固定连接在副控制杆152内，连接杆滑动插接在固定座上，且连接杆固定连接在控制齿条板153上，螺纹套螺纹套接在连接杆上，且螺纹套转动连接在固定座上，齿条杆211啮合在螺纹套上，驱动件7向下运动的过程中带动转换轴13转动，转换轴13在转动的过程与控制齿条板153啮合带动副控制杆152向固定板座8内滑动，副控制杆152在滑动的过程中通过主连接杆151带动控制板10向固定板座8的方向滑动，控制板10在滑动的过程中同步的带动换向片本体在承接板9上滑动，对换向片本体的位置进行调节，当控制板10与基准板18接触的时候，换向片本体刚好处于与升高片对应的位置，这里利用基准板18对升高片的参照位置进行转移，同时通过对控制板10的设置使其可以根据基准板18的位置对换向片本体的位置进行调节，如图2所示，控制板10包括检测部分和调节部分，检测部分位于调节部分的上方，检测部分与基准板18相对应，通过检测部分对基准板18位置进行检测，并根据检测结果对换向片的位置进行调节，当检测部分与基准板18接触的时候，换向片本体的位置刚好与升高片相对应，为了进一步提高换向片本体与升高片相对位置的精准度，通过对副控制杆152滑动距离的设置，使副控制杆152在检测部分与基准板18接触后继续滑动，副控制杆152会与主连接杆151发生相对位移，此时弹性连接件二154发生相应的形变并将形变力反作用在主连接杆151上，通过该反作用力来提高检测部分与基准板18接触贴合的紧密度，相应的提高了调节部分对换向片本体位置调节的精度，同时在主连接杆151与副控制杆152发生相对位移的时候，齿条杆211与螺纹伸缩杆212同步的发生相对位移，齿条杆211带动螺纹套转动，螺纹套在转动的过程中带动连接杆向固定座内滑动，连接杆带动控制齿条板153向副控制杆152内滑动，当相对位移达到一定程度的时候，控制齿条板153将不再与转换轴13啮合，此时主连接杆151受到的反作用力处于稳定，这样可避免反作用力过大对设备造成不良影响，同时通过过度反作用的设置可弥补长期使用过程中机械损失对换向片本体和升高片相对焊接位置精度造成的不良影响，相应的提高了设备长期使用的稳定性。

工作原理：该换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备对换向片本体和升高片进行批量焊接的过程中，首先通过人工或者机械手将升高片放置在夹持固定机构5上并将换向片本体放置在承接板9上，通过夹持固定机构5以及基准板18将升高片固定在不完全直角三角架4的竖直直角边上，然后通过统一驱动机构2带动不完全直角三角架4向下移动，在移动的过程中，利用其上的的驱动件7同步的带动侧边限制板11以及控制板10对承接板9上的换向片本体位置进行调整限定，使其精准的固定在焊接位置上，当不完全直角三角架4另一个直角边与换向片本体接触贴合的时候，刚好带动升高片与换向片本体接触，且二者均精准的位于相应的焊接位置上，随着不完全直角三角架4的继续向下移动，带动承接板9向固定板座8内滑动，如图4所示，在固定板座8与承接板9之间弹簧件的反作用下，换向片本体受到一个稳定的限制力，提高了换向片本体在焊接过程中的稳定性，之后通过统一驱动轴3同步统一的带动焊接头61在焊接轨道座62上滑动对相应的换向片本体和升高片进行焊接加工，有效的提高了批量焊接的同步性，相应的提高了换向片批量焊接制作加工的效果，以及减小了同批换向片之间的差异化程度，进而提高了换向器的质量，同时在焊接加工的过程中有效的提高了换向片本体和升高片焊接位置的精准度以及整体换向片本体和升高片位置的统一程度，有效的提高了焊接加工的质量以及整体换向片焊接加工的质量，相应的提高了成品换向片的质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，包括加工台（1），其特征在于：所述加工台（1）上设置有统一驱动机构（2）和统一驱动轴（3），统一驱动机构（2）上设置有若干焊接单元，加工台（1）上连接有若干固定单元，若干固定单元与若干焊接单元一一对应，焊接单元包括不完全直角三角架（4）、夹持固定机构（5）和焊接装置（6），夹持固定机构（5）连接在不完全直角三角架（4）的竖直直角边的外侧壁上，不完全直角三角架（4）上对称连接有用于控制固定单元固定状态的驱动件（7），固定单元包括固定板座（8），固定板座（8）上滑动插接有与不完全直角三角架（4）另外一条直角边相对应的承接板（9）以及与夹持固定机构（5）配合使用的控制板（10），且固定板座（8）上滑动插接有侧边限制板（11），侧边限制板（11）对称设置在承接板（9）的两侧，驱动件（7）上啮合连接有不完全齿轮（12）和转换轴（13），不完全齿轮（12）和侧边限制板（11）之间连接有减压转换组件（14），转换轴（13）和控制板（10）上连接有过度保护驱动杆件（15）；

所述过度保护驱动杆件（15）包括主连接杆（151），主连接杆（151）的一端连接在控制板（10）上，主连接杆（151）的另外一端上滑动插接有副控制杆（152），副控制杆（152）内滑动连接有控制齿条板（153），控制齿条板（153）与转换轴（13）啮合连接，副控制杆（152）与主连接杆（151）之间连接有弹性连接件二（154），副控制杆（152）上设置有伸缩驱动组件（21）。

2.根据权利要求1所述的一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，其特征在于：所述焊接装置（6）包括焊接头（61）和焊接轨道座（62），焊接头（61）滑动连接在焊接轨道座（62）上，焊接轨道座（62）连接在不完全直角三角架（4）上，且焊接轨道座（62）内设置有用于驱动焊接头（61）在焊接轨道座（62）上滑动的链带驱动机构（16），链带驱动机构（16）连接在统一驱动轴（3）上。

3.根据权利要求1所述的一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，其特征在于：所述夹持固定机构（5）包括限制板座（51）和夹持件（52），夹持件（52）对称滑动连接在限制板座（51）上，限制板座（51）滑动连接在不完全直角三角架（4）的竖直直角边上，限制板座（51）内转动连接有用于控制夹持件（52）移动的螺杆件（17），限制板座（51）上滑动连接有与控制板（10）相对应的基准板（18），基准板（18）与螺杆件（17）之间连接有转换带（19），螺杆件（17）上套接有驱动齿轮件（20），驱动齿轮件（20）与不完全直角三角架（4）啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，其特征在于：所述减压转换组件（14）包括转换齿轮（141）、带有齿条的主滑动杆（142）、副连接杆（143）和弹性连接件一（144），转换齿轮（141）转动连接在固定板座（8）内，且转换齿轮（141）分别与不完全齿轮（12）以及主滑动杆（142）啮合连接，主滑动杆（142）滑动连接在固定板座（8）内，副连接杆（143）的一端滑动插接在主滑动杆（142）上，弹性连接件一（144）设置在主滑动杆（142）内，且弹性连接件一（144）连接在副连接杆（143）上，副连接杆（143）另外一端连接在侧边限制板（11）上。

5.根据权利要求1所述的一种换向器换向片制造加工批量化同步焊接设备，其特征在于：所述伸缩驱动组件（21）包括齿条杆（211）和螺纹伸缩杆（212），齿条杆（211）滑动插接在副控制杆（152）上，且齿条杆（211）延伸出副控制杆（152）固定连接在主连接杆（151）上，螺纹伸缩杆（212）连接在副控制杆（152）内，控制齿条板（153）连接在螺纹伸缩杆（212）上，螺纹伸缩杆（212）与齿条杆（211）啮合连接。