CN217666577U - 一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机端盖加工设备领域，具体公开了一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构,包括工作台、滑动设置在所述工作台上的x向移动台、滑动设置在所述x向移动台上的y向移动台、驱动所述x向移动台和y向移动台的驱动装置、转动设置在所述y向移动台上的夹具、激光位移传感器、角度编码器以及可编程逻辑控制器，所述工作台上设置有用于打孔的钻头，本实用新型通过激光位移传感器测量加工件的端部距离钻头的中心的半径数据，同步通过角度编码器测量夹具以及加工件转动的角度数据，计算出偏心量后，通过x向移动台和y向移动台进行主动补偿，能够保证加工后的轴承室的中心与加工件的中心重合，提高打孔的精度。

Description

一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构

技术领域

本实用新型涉及电机端盖加工设备技术领域，尤其涉及一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构。

背景技术

电机端盖设置在电机机身的两端，用于承载转子的转轴，在端盖的中心设置有容纳转子轴承的轴承室，轴承室的加工通过在端盖的中心处打孔形成。例如在中国实用新型公开的一种电动车电机端盖打孔装置(CN202122948135.9)中采用夹具将端盖固定后，再利用钻头进行打孔。为了保证电机平稳运行，轴承室的中心应该与端盖内圆的中心相重合，即偏心量为零。但在实际生产中，因工艺、加工精度等原因，电机端盖的偏心量不可能为零，即轴承室的中心与端盖内圆的中心有一定的距离。为了保证上述偏心量在可接受的范围内，也可以通过对端盖定制工装的方式，将端盖卡接放入定制工装内后再打孔，但是定制工装的方式增加了生产成本，在定制工装磨损后，也会影响打孔的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的因工艺、加工精度等原因，电机端盖的偏心量超出可接受的范围而导致残次品的缺点，而提出的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，包括工作台、滑动设置在所述工作台上的x向移动台、滑动设置在所述x向移动台上的y向移动台、驱动所述x向移动台和y向移动台的驱动装置、转动设置在所述y向移动台上的夹具、激光位移传感器、角度编码器以及可编程逻辑控制器，所述工作台上设置有用于打孔的钻头，所述激光位移传感器测量加工件的端部距离所述钻头的中心的半径数据，同步通过所述角度编码器测量所述夹具以及加工件转动的角度数据，使得上述半径数据与角度数据对应，所述可编程逻辑控制器控制所述驱动装置。

优选的，所述驱动装置包括壳体、设置在所述壳体的一端的驱动电机、转动设置在所述壳体内的丝杠以及与所述丝杠连接配合的螺母副，所述驱动电机的输出端与所述丝杠连接，所述壳体的一侧设置有连接孔，所述螺母副的一端通过所述连接孔伸出所述壳体外。

优选的，所述驱动装置还包括导轨以及滑块，所述导轨与所述壳体平行设置，所述滑块滑动设置在所述导轨上，所述滑块与所述x向移动台或y向移动台连接。

优选的，所述夹具为圆柱形，所述夹具的侧壁弹性设置有活动块，所述活动块的数量有多个，多个活动块沿所述夹具的圆周均匀设置。

优选的，所述夹具内设置有第一腔体以及第二腔体，所述第一腔体为圆柱形，所述第一腔体内设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述第一腔体的一侧壁连接，所述弹簧的另一端与所述活动块连接，所述第二腔体为长方体形，所述活动块活动设置在所述第二腔体内。

优选的，所述第一腔体的截面的直径小于所述第二腔体的截面的边长。

优选的，所述活动块远离所述弹簧的一侧的顶端设置有倾斜向下的弧面，所述活动块远离所述弹簧的一侧设置有竖直面，所述弧面与竖直面连接，所述竖直面上设置有防滑部。

优选的，所述y向移动台上安装有伺服电机，所述y向移动台上转动设置有转动杆，所述伺服电机的输出端与所述转动杆连接，所述转动杆通过连接部与所述夹具的底端连接，所述角度编码器安装在所述y向移动台上。

优选的，所述伺服电机的输出端连接有第一齿轮，所述转动杆上设置有与所述第一齿轮啮合连接的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮的齿轮比大于1。

优选的，所述工作台上设置有液压缸，所述液压缸的伸缩端连接有支架，所述支架上安装有打孔电机，所述打孔电机的输出端连接有所述钻头，所述激光位移传感器安装在所述支架上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过激光位移传感器测量加工件的端部距离钻头的中心的半径数据，同步通过角度编码器测量夹具以及加工件转动的角度数据，使得上述半径数据与角度数据对应，计算出偏心量后，通过x向移动台和y向移动台进行主动补偿，能够保证加工后的轴承室的中心与加工件的中心重合，提高打孔的精度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构的立体图；

图2为本实用新型提出的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构的工作原理图；

图3为图1所示的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构的正视图；

图4为图1所示的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构在省略局部壳体后的立体图；

图5为图1所示的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构的俯视图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为图6中B处的局部放大图；

图8为图1所示的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构在安装加工件后的立体图。

图中：1工作台、2x向移动台、3y向移动台、4驱动装置、41壳体、42驱动电机、43丝杠、44螺母副、45导轨、5夹具、51活动块、511弧面、512竖直面、5121防滑部、52通孔、53第一腔体、54第二腔体、55凸起、56弹簧、6支撑轴承、7第一齿轮、8伺服电机、9第二齿轮、10转动杆、11角度编码器、12液压缸、13支架、14打孔电机、15激光位移传感器、16钻头、17连接部、18加工件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1-8，一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，包括工作台1、滑动设置在所述工作台1上的x向移动台2、滑动设置在所述x向移动台2上的y向移动台3、驱动所述x向移动台2和y向移动台3的驱动装置4、转动设置在所述y向移动台3上的夹具5、激光位移传感器15以及角度编码器11。

请参照图1-2，通过调整x向移动台2和y向移动台3，使得驱动夹具5转动的转动杆10的中心与钻头16的中心对齐，对齐的方式可以采用红外激光等现有技术，记录此时x向移动台2和y向移动台3的移动量，即记录此时转动杆10的坐标。将加工件18放置在夹具5上，用于打孔的钻头16的中心与加工件18的中心之间存在间距，如果此时对加工件18打孔，便会使得加工后的轴承室的中心与加工件18的中心之间存在偏心量，需要对夹具5上的加工件18的位置进行调整，使得加工件18的中心与钻头16的中心重合。此时转动夹具5以及加工件18，通过激光位移传感器15测量加工件18的端部距离钻头16的中心的半径数据。同步通过角度编码器11测量夹具5以及加工件18转动的角度数据，使得上述半径数据与角度数据对应，角度编码器11的0°位置与x方向或者y方向对齐。在半径数据中查找到最小半径rmin以及对应的角度α1，最大半径rmax以及对应的角度α2，最大半径rmax与最小半径rmin的差值除以2即为偏心量，最大半径rmax与最小半径rmin的和值除以2即为加工件18的半径R。转动夹具5以及加工件18，使得最大半径rmax、最小半径rmin与x方向或者y方向对齐，再通过x向移动台2或y向移动台3将加工件18的中心移动至于钻头16的中心对齐处，此时打孔能够保证加工后的轴承室的中心与加工件18的中心重合，提高打孔的精度。

具体的，请参照图1、4，所述驱动装置4包括壳体41、设置在所述壳体41的一端的驱动电机42、转动设置在所述壳体41内的丝杠43以及与所述丝杠43连接配合的螺母副44，所述驱动电机42的输出端与所述丝杠43连接，所述壳体41的一侧设置有连接孔，所述螺母副44的一端通过所述连接孔伸出所述壳体41外。当所述驱动装置4驱动所述x向移动台2移动时，所述螺母副44与所述x向移动台2连接；当所述驱动装置4驱动所述y向移动台3移动时，所述螺母副44与所述y向移动台3连接。

需要说明的是，所述驱动装置4还包括导轨45以及滑块，所述导轨45与所述壳体41平行设置，所述滑块滑动设置在所述导轨45上，所述滑块与所述x向移动台2或y向移动台3连接。

可以理解的是，本实施方式中，所述驱动装置4通过驱动电机42驱动丝杠43转动，利用丝杠43与螺母副44之间配合，使得螺母副44沿丝杠43的轴向移动。在其他未示出的实施方式中，所述驱动装置4还可以为伺服气缸或电动伸缩杆等。

请参照图1、6、7，所述夹具5为圆柱形，所述夹具5的侧壁弹性设置有活动块51，将加工件18扣在夹具5上，活动块51能够与加工件18的内壁抵持，进而实现对加工件18的固定。具体的，所述夹具5内设置有第一腔体53以及第二腔体54。所述第一腔体53为圆柱形，第一腔体53内设置有弹簧56。具体的，弹簧56的一端与所述第一腔体53的一侧壁连接，弹簧56的另一端与所述活动块51连接。所述第二腔体54为长方体形，所述活动块51活动设置在所述第二腔体54内。需要说明的是，所述第一腔体53的截面的直径小于所述第二腔体54的截面的边长，使得活动块51只能在第二腔体54内活动。所述活动块51远离所述弹簧56的一侧的顶端设置有倾斜向下的弧面511，所述活动块51远离所述弹簧56的一侧设置有竖直面512，所述弧面511与竖直面512连接，所述竖直面512上设置有防滑部5121，所述防滑部5121通过粘贴硅胶或设置防滑纹路形成。将加工件18扣压在夹具5上后，弧面511表面光滑，方便加工件18的内壁在活动块51上移动，使得加工件18向下移动，通过竖直面512对加工件18的内壁抵持，实现对加工件18的固定。需要说明的是，所述活动块51的数量有多个，多个活动块51沿所述夹具5的圆周均匀设置，本实施方式中，所述活动块51具有六个。

所述夹具5的底端设置有凸起55，所述凸起55为环形，所述y向移动台3上设置有支撑架，所述支撑架上安装有支撑轴承6，所述凸起55安装在所述支撑轴承6内，进而使得夹具5能够在所述支承轴承的支撑下转动。所述夹具5的中部设置有通孔52，用于打孔时所述钻头16的伸入。

所述y向移动台3上安装有伺服电机8，所述y向移动台3上转动设置有转动杆10，所述伺服电机8的输出端与所述转动杆10连接，所述转动杆10通过连接部17与所述夹具5的底端连接，所述角度编码器11安装在所述y向移动台3上，具体的，本实施方式中的角度编码器11采用绝对值型编码器，将角度编码器11的输入端与所述转动杆10连接，当转动杆10带动角度编码器11的码盘转动时，经过发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生信号，使得转动杆10在360°范围内的角度值与所述激光位移传感器15的信号对应。

所述伺服电机8的输出端连接有第一齿轮7，所述转动杆10上设置有与所述第一齿轮7啮合连接的第二齿轮9，第一齿轮7与第二齿轮9的齿轮比大于1，本实施方式中，第一齿轮7与第二齿轮9的齿轮比为3:1。

所述工作台1上设置有液压缸12，所述液压缸12的伸缩端连接有支架13，所述支架13上安装有打孔电机14，所述打孔电机14的输出端连接有钻头16，所述激光位移传感器15安装在所述支架13上。

可以理解的是，还包括可编程逻辑控制器，用于控制所述驱动装置4以及液压缸12，所述可编程逻辑控制器与所述驱动电机42电连接。可编程逻辑控制器还用于对激光位移传感器15以及角度编码器11获取的数据计算，将同一时刻的激光位移传感器15获得的半径数据与角度编码器11获得的转动杆10的转动数据对应，在半径数据中找到最小半径rmin以及对应的角度α1，最大半径rmax以及对应的角度α2。本实施方式中，将角度编码器11的0°位置与x方向对齐，判断α1、α1-90°的绝对值、α2、α2-90°的绝对值这四个参数中的最小值。当α1为最小值时，反向转动转动杆10α1角度后，将x向移动台2向x的负方向移动(rmax-rmin)/2；当α1-90°的绝对值为最小值时，反向转动转动杆10α1-90°的绝对值角度后，将y向移动台3向y的正方向移动(rmax-rmin)/2；当α2为最小值时，反向转动转动杆10α2角度后，将x向移动台2向x的负方向移动(rmax-rmin)/2；当α2-90°的绝对值为最小值时，反向转动转动杆10α2-90°的绝对值角度后，将y向移动台3向y的正方向移动(rmax-rmin)/2。

需要说明的是，所述工作台1上设置有显示屏，用于显示上述测量以及计算的结果。

本实用新型通过激光位移传感器15测量加工件18的端部距离钻头16的中心的半径数据，同步通过角度编码器11测量夹具5以及加工件18转动的角度数据，使得上述半径数据与角度数据对应，计算出偏心量后，通过x向移动台2和y向移动台3进行主动补偿，能够保证加工后的轴承室的中心与加工件18的中心重合，提高打孔的精度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，包括工作台(1)、滑动设置在所述工作台(1)上的x向移动台(2)、滑动设置在所述x向移动台(2)上的y向移动台(3)、驱动所述x向移动台(2)和y向移动台(3)的驱动装置(4)、转动设置在所述y向移动台(3)上的夹具(5)、激光位移传感器(15)、角度编码器(11)以及可编程逻辑控制器，所述工作台(1)上设置有用于打孔的钻头(16)，所述激光位移传感器(15)测量加工件(18)的端部距离所述钻头(16)的中心的半径数据，同步通过所述角度编码器(11)测量所述夹具(5)以及加工件(18)转动的角度数据，使得上述半径数据与角度数据对应，所述可编程逻辑控制器控制所述驱动装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述驱动装置(4)包括壳体(41)、设置在所述壳体(41)的一端的驱动电机(42)、转动设置在所述壳体(41)内的丝杠(43)以及与所述丝杠(43)连接配合的螺母副(44)，所述驱动电机(42)的输出端与所述丝杠(43)连接，所述壳体(41)的一侧设置有连接孔，所述螺母副(44)的一端通过所述连接孔伸出所述壳体(41)外。

3.根据权利要求2所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述驱动装置(4)还包括导轨(45)以及滑块，所述导轨(45)与所述壳体(41)平行设置，所述滑块滑动设置在所述导轨(45)上，所述滑块与所述x向移动台(2)或y向移动台(3)连接。

4.根据权利要求1所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述夹具(5)为圆柱形，所述夹具(5)的侧壁弹性设置有活动块(51)，所述活动块(51)的数量有多个，多个活动块(51)沿所述夹具(5)的圆周均匀设置。

5.根据权利要求4所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述夹具(5)内设置有第一腔体(53)以及第二腔体(54)，所述第一腔体(53)为圆柱形，所述第一腔体(53)内设置有弹簧(56)，所述弹簧(56)的一端与所述第一腔体(53)的一侧壁连接，所述弹簧(56)的另一端与所述活动块(51)连接，所述第二腔体(54)为长方体形，所述活动块(51)活动设置在所述第二腔体(54)内。

6.根据权利要求5所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述第一腔体(53)的截面的直径小于所述第二腔体(54)的截面的边长。

7.根据权利要求5所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述活动块(51)远离所述弹簧(56)的一侧的顶端设置有倾斜向下的弧面(511)，所述活动块(51)远离所述弹簧(56)的一侧设置有竖直面(512)，所述弧面(511)与竖直面(512)连接，所述竖直面(512)上设置有防滑部(5121)。

8.根据权利要求1所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述y向移动台(3)上安装有伺服电机(8)，所述y向移动台(3)上转动设置有转动杆(10)，所述伺服电机(8)的输出端与所述转动杆(10)连接，所述转动杆(10)通过连接部(17)与所述夹具(5)的底端连接，所述角度编码器(11)安装在所述y向移动台(3)上。

9.根据权利要求8所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述伺服电机(8)的输出端连接有第一齿轮(7)，所述转动杆(10)上设置有与所述第一齿轮(7)啮合连接的第二齿轮(9)，第一齿轮(7)与第二齿轮(9)的齿轮比大于1。

10.根据权利要求1所述的一种电机端盖打孔装置用同轴度调整结构，其特征在于，所述工作台(1)上设置有液压缸(12)，所述液压缸(12)的伸缩端连接有支架(13)，所述支架(13)上安装有打孔电机(14)，所述打孔电机(14)的输出端连接有所述钻头(16)，所述激光位移传感器(15)安装在所述支架(13)上。

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