CN218387179U - 转子铁芯锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转子铁芯锁紧装置，该锁紧装置包括：立柱，该立柱固定于机架，所述立柱安装有止档平台；拧紧机构，该拧紧机构包括在竖直方向Z上可移动地安装于所述立柱的拧紧枪，该拧紧枪位于所述止档平台上方；和假轴定位机构，该假轴定位机构包括用于定位支撑假轴的假轴基座和用于驱动所述假轴基座在竖直方向Z上移动的伺服驱动器，该假轴基座位于所述止档平台下方，所述止档平台上开设有允许所述拧紧枪通过的装配孔。根据本申请的技术方案，实现了较高锁紧精度的自动化铁芯锁紧。

Description

转子铁芯锁紧装置

技术领域

本申请涉及装配领域，更具体地说，涉及一种用于异步电机转子的铁芯锁紧装置。

背景技术

转子是异步电机的主要旋转部件，常规异步电机转子的铁芯是由硅钢片堆叠而成，需要一套工装来锁紧铁芯，从而保证铁芯强度。

如图1所示，锁紧异步电机转子的铁芯S1需要通过螺母S4将假轴S3与铁芯S1和压板S2所形成的预装构件锁紧。传统上铁芯的锁紧工序通常由人工完成，难以精确铁芯的锁紧强度，而且装配效率较低。

因此，如何提供一种具备稳定锁紧强度的自动化铁芯锁紧方案成为本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出了一种用于异步电机转子的铁芯锁紧装置，以实现一种具备稳定锁紧强度的自动化铁芯锁紧方案。

根据本申请，提出了一种转子铁芯锁紧装置，该锁紧装置包括：立柱，该立柱固定于机架，所述立柱安装有止档平台；拧紧机构，该拧紧机构包括在竖直方向Z上可移动地安装于所述立柱的拧紧枪，该拧紧枪位于所述止档平台上方；和假轴定位机构，该假轴定位机构包括用于定位支撑假轴的假轴基座和用于驱动所述假轴基座在竖直方向Z上移动的伺服驱动器，该假轴基座位于所述止档平台下方，所述止档平台上开设有允许所述拧紧枪通过的装配孔。

优选地，所述拧紧机构包括在竖直方向Z上滑动安装于所述立柱的滑动板，所述立柱上安装有与所述滑动板驱动连接的竖直驱动器，所述拧紧枪安装于所述滑动板。

优选地，所述拧紧机构包括在水平横向方向X上滑动安装于所述滑动板的滑动座，所述滑动板上安装有与所述滑动座驱动连接的横向驱动器，以能够驱动所述滑动座在靠近所述立柱的工作位置和远离所述立柱的上料位置间移动，所述拧紧枪固定于所述滑动座。

优选地，所述拧紧机构包括螺母供料单元，该螺母供料单元包括分料腔，该分料腔具有入料口和出料口，所述入料口连通螺母输料管道，所述出料口朝向上方开放；所述螺母供料单元还包括用于将螺母从所述入料口推送至出料口的分料组件；在所述滑动座位于上料位置的情况下，所述拧紧枪对准所述出料口。

优选地，所述分料组件包括驱动模块和在该驱动模块的驱动下能够在所述分料腔内移动的滑块，该滑块形成有仅能够容纳一个螺母的凹槽，在所述滑块的移动路径的两端，所述凹槽分别对齐所述入料口和出料口。

优选地，所述拧紧枪包括用于提供固定旋转力矩的力矩电动机和与所述力矩电动机驱动连接的拧紧件，该拧紧件开设有朝向下方的用于容纳假轴的空腔，所述空腔的开口端形成有与螺母外周形状相适应的拧动部。

优选地，所述假轴基座和所述止档平台中的一者安装有用于测量另一者的相对距离的位移传感器。

优选地，所述锁紧装置包括铁芯定位机构，该铁芯定位机构包括能够在水平纵向方向Y靠近所述立柱的工作位置和远离所述立柱的上料位置间移动的水平滑台，该水平滑台安装有用于定位承载铁芯的铁芯座，所述水平滑台和铁芯座开设有允许假轴穿过以与铁芯配合的通孔；在所述工作位置，所述铁芯座位于所述假轴基座和所述止档平台之间，且所述假轴、铁芯和拧紧枪三者同轴。

优选地，所述铁芯定位机构包括相对于机架在竖直方向Z上可升降的升降台，所述水平滑台与所述升降台的台面滑动配合，所述升降台上安装有与所述水平滑台驱动连接的线性驱动器。

优选地，所述锁紧装置包括用于将压板预装配于铁芯上的移栽机构，该移栽机构包括用于抓取所述压板的移动夹爪，该移动夹爪能够在靠近物料台的抓取位置和靠近所述铁芯座的放置位置间移动。

根据本申请的技术方案，假轴定位机构能够通过伺服驱动器将假轴基座驱动朝向止档平台移动，假轴基座上的假轴S3以及预装配于假轴S3上的铁芯S1和压板S2被假轴基座和止档平台夹紧，从而使铁芯保持固定的锁紧强度，然后通过拧紧机构的拧紧枪将螺母通过装配孔锁紧于假轴上，从而实现具备稳定锁紧强度的自动化铁芯锁紧作业。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为异步电机转子的装配示意图；

图2为转子铁芯锁紧装置的立体图；

图3为图2所示的转子铁芯锁紧装置的剖视图；

图4为图3的A部放大图；

图5为包括铁芯定位机构的转子铁芯锁紧装置的侧视图；

图6为螺母供料单元的立体图；

图7为图6所示的螺母供料单元的剖视图；

图8为移栽机构的主视图；

图9为根据本申请优选实施方式的转子铁芯锁紧装置的立体图。

具体实施方式

本申请中涉及的“水平横向方向”、“水平纵向方向”和“竖直方向”等方位词是以图9中所示的方向进行描述的，其中“水平横向方向”、“水平纵向方向”和“竖直方向”三者间互相垂直。可以理解的是，上述方位词的描述是为了清楚表示本申请的技术方案而表示的相对位置关系，承载有本申请技术方案的产品的摆放布置方式可不限于本申请图中所示的方位关系，因此上述方位词不对本申请保护范围构成限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1所示，异步电机转子的铁芯S1由硅钢片堆叠而成，假轴S3、铁芯S1和压板S2如图中所示方向预装配后，由螺母S4与假轴S3的端部配合以将铁芯锁紧。为准确把控锁紧强度和装配效率，本申请提供了一种转子铁芯锁紧装置，如图2所示，该锁紧装置包括立柱100、拧紧机构200和假轴定位机构300。其中，立柱100固定于机架(或工作平台)，立柱100安装有止档平台110；拧紧机构200包括在竖直方向Z上可移动地安装于立柱100的拧紧枪210，该拧紧枪210位于止档平台110上方；假轴定位机构300包括用于定位支撑假轴的假轴基座310和用于驱动假轴基座310在竖直方向Z上移动的伺服驱动器320，该假轴基座310位于止档平台110下方，止档平台110上开设有允许拧紧枪210通过的装配孔111。

根据上述转子铁芯锁紧装置，在执行装配作业时，将预装配的假轴S3、铁芯S1和压板S2定位放置于假轴基座310上，随着假轴基座310被伺服驱动器320驱动上升止档平台110止档于压板S2所在的一侧，通过精确控制伺服驱动器320的出力或驱动距离，从而能够精确把控假轴基座310和止档平台110对铁芯S1的压紧强度。其中，如图3所示，假轴基座310和止档平台110中的一者优选安装有用于测量另一者的位移传感器301，以实时监测两者间的相对距离，从而精确把控压紧强度。

到达预定压紧强度后拧紧机构200的拧紧枪210通过装配孔111将螺母S4拧紧于假轴S3穿过铁芯S1和压板S2的一端，从而将假轴S3、铁芯S1和压板S2在被压紧的状态下锁紧，实现了具备稳定锁紧强度的自动化铁芯锁紧作业。假轴基座310上和/或止档平台110的下表面优选设置有用于定位假轴S3和/或压板S2的定位件(如定位销)，以能够在转子被假轴基座310和止档平台110夹紧的过程中准确定位转子的位置和/或旋转方向。

由于拧紧机构200不参与压紧铁芯S1的过程，因此拧紧枪210的在竖直方向Z的出力要求较小，安装方式可更为灵活，例如可通过机械臂控制拧紧枪210的移动，或通过线性位移机构控制拧紧枪210的升降。如图2和图3所示，拧紧机构200优选包括在竖直方向Z上滑动安装于立柱100的滑动板121，立柱100上安装有与滑动板121驱动连接的竖直驱动器122，拧紧枪210安装于滑动板121。在拧紧枪210不工作时，竖直驱动器122驱动滑动板121上升，以使拧紧枪远离止档平台110，防止假轴基座310上升过程中穿过止档平台110的假轴S3与拧紧枪210发生碰撞。

为方便拧紧枪210的上料，拧紧枪210可不止局限于竖直方向Z的移动，拧紧机构200优选还包括水平位移机构，以使拧紧枪210能够在水平方向上远离工作区域，方便螺母上料工序，如图2所示，拧紧机构200优选包括在水平横向方向X上滑动安装于滑动板121的滑动座123，滑动板121上安装有与滑动座123驱动连接的横向驱动器124，以能够驱动滑动座123在靠近立柱100的工作位置和远离立柱100的上料位置间移动，拧紧枪210固定于滑动座123。根据该拧紧机构200，滑动板121和滑动座123能够分别相对于立柱100进行竖直方向Z和水平横向方向X上的移动，从而使拧紧枪210能够在竖直方向Z和水平横向方向X所定义的平面内移动。在所述上料位置，工作人员能够较为安全地向拧紧枪210上料螺母S4，或者由拧紧枪210自动在上料位置通过滑动板121的竖直移动完成自动取料。

如图6和图7所示，拧紧机构200优选包括螺母供料单元220，该螺母供料单元220包括分料腔和分料组件230。所述分料腔具有入料口221和出料口222，该入料口221连通螺母输料管道，出料口222朝向上方开放。所述分料组件230用于将螺母从入料口221推送至出料口222。其中，在滑动座123位于上料位置的情况下，拧紧枪210对准出料口222。螺母S4从输料管道输送至该螺母供料单元220，从入料口221进入分料腔，分料组件230将进入分料腔的螺母S4推送至出料口222处，从而使上方的拧紧枪210能够通过下降动作取走螺母S4，以完成螺母自动上料。

如图7所示，分料组件230包括驱动模块231和在该驱动模块231的驱动下能够在分料腔内移动的滑块232，该滑块232形成有仅能够容纳一个螺母的凹槽233，在滑块232的移动路径的两端，凹槽233分别对齐入料口221和出料口222。螺母进入分料腔时，凹槽233的槽口对齐入料口221，从而使进入入料口221的螺母S4进入凹槽233，滑块232向出料口222移动时，同时带动该螺母S4向出料口222移动，并通过滑块232的其余部分挡住入料口221，从而实现单独螺母S4的分料移动操作。螺母S4到达出料口222后，上方的拧紧枪210下降并进入出料口222与螺母S4配合，实现取料。

上述螺母供料单元220优选还包括螺母矫正机构，例如与螺母形状相匹配的底部凹槽或侧面的V型面等，以用于在螺母S4到达出料口222时，矫正螺母的方向，提高拧紧枪210的取料成功率。如图7所示，该螺母矫正机构优选为图中右侧所示的可伸缩的具备V型端部的矫正杆，该矫正杆在螺母S4移动至出料口222下方时为伸出状态，V型端部与螺母S4的侧面相配合以矫正螺母方向，而后在拧紧枪210取料时，矫正杆收回，以防干涉到取料工序。

转子铁芯锁紧装置的拧紧枪210可以由电机或伺服电机驱动以输出拧紧动作，或者如图3和图4所示，拧紧枪210优选包括用于提供固定旋转力矩的力矩电动机211，从而在将螺母S4拧紧到假轴S3上后，即使拧紧枪210未能即时停止工作，力矩电动机211也能够在阻力超出力矩后执行空转，防止过度拧紧导致工件损伤。拧紧枪210优选还包括与所述力矩电动机211驱动连接的拧紧件212，该拧紧件212开设有朝向下方的用于容纳假轴的空腔213，空腔213的开口端形成有与螺母外周形状相适应的拧动部214。

根据上述转子铁芯锁紧装置，铁芯S1与假轴S3的预装配工序也可以由设备自动完成，从而进一步提高装配效率。如图5所示，锁紧装置优选包括铁芯定位机构400，该铁芯定位机构400包括能够在水平纵向方向Y靠近立柱100的工作位置和远离立柱100的上料位置间移动的水平滑台410，该水平滑台410安装有用于定位承载铁芯S1的铁芯座420，水平滑台410和铁芯座420开设有允许假轴穿过以与铁芯配合的通孔。在该水平滑台410的工作位置，铁芯座420位于假轴基座310和止档平台110之间，且假轴S3、铁芯S1和拧紧枪210三者同轴。

实际应用中，预装配的铁芯S1和压板S2随铁芯座420移动至工作位置，假轴基座310上升过程中，假轴S3与铁芯S1和压板S2随之形成预装配状态，然后假轴基座310继续上升，与止档平台110在两端夹紧所述假轴S3、铁芯S1和压板S2。拧紧枪210将螺母S4拧紧到假轴S3上后，假轴基座310下降并与假轴S3脱离，完成装配的转子工件落在铁芯座420上，随水平滑台410回到上料位置，以方便工作人员或移送机构取走完成锁紧装配的转子，并继续将新的铁芯S1更换到铁芯座420上。为方便铁芯S1在铁芯定位机构400上的上下料操作，该铁芯定位机构400优选包括相对于机架在竖直方向Z上可升降的升降台430，水平滑台410与升降台430的台面滑动配合，升降台430上安装有与水平滑台410驱动连接的线性驱动器。

另一方面，铁芯S1与压板S2的预装配优选也由锁紧装置自动完成，进一步提高装配效率。如图8所示，锁紧装置优选包括用于将压板S2预装配于铁芯S1上的移栽机构500，该移栽机构500包括用于抓取压板S2的移动夹爪510，该移动夹爪510能够在靠近物料台的抓取位置和靠近铁芯座420的放置位置间移动，利用移动夹爪510从抓取位置抓取压板S2，并在放置位置将压板S2置于铁芯S1顶部，从而完成压板S2和铁芯S1的预装配。用于控制移动夹爪510变换位置的移动设备可以为机械臂，或优选为如图8所示的两轴位移机构。为提高移动夹爪510抓取压板S2的稳定性，两轴位移机构优选由水平横向方向X和竖直方向Z布置的丝杠副和分别用于驱动两轴丝杠副工作的电机组成，从而在驱动过程中通过控制电机的转速，能够使移动夹爪510保持较为稳定的移动速度。

根据本申请优选实施方式的转子铁芯锁紧装置，该锁紧装置包括拧紧机构200、假轴定位机构300、铁芯定位机构400和移栽机构500。工作人员或自动输送机构将铁芯S1和假轴S3分别定位放置于铁芯座420和假轴基座310上，随后移栽机构500的移动夹爪510移动至抓取位置抓取物料台上的压板S2，并将压板S2携带至铁芯S1上方释放，以将压板S2与铁芯S1预装配。铁芯定位机构400的水平滑台410朝向工作位置移动，以使压板S2、铁芯S1和假轴S3三者同轴。此时假轴定位机构300的假轴基座310在伺服驱动器320的驱动下上升，在朝向止档平台110压紧过程中实现假轴S3的预装配。拧紧机构200的拧紧枪210从上料位置的螺母供料单元220抓取螺母S4，并回到工作位置使拧紧枪210与上述压板S2、铁芯S1和假轴S3同轴，拧紧枪210下降并将螺母S4与假轴S3成拧紧，从而完成铁芯锁紧工序。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.转子铁芯锁紧装置，其特征在于，该锁紧装置包括：

立柱(100)，该立柱(100)固定于机架，所述立柱(100)安装有止档平台(110)；

拧紧机构(200)，该拧紧机构(200)包括在竖直方向Z上可移动地安装于所述立柱(100)的拧紧枪(210)，该拧紧枪(210)位于所述止档平台(110)上方；和

假轴定位机构(300)，该假轴定位机构(300)包括用于定位支撑假轴的假轴基座(310)和用于驱动所述假轴基座(310)在竖直方向Z上移动的伺服驱动器(320)，该假轴基座(310)位于所述止档平台(110)下方，所述止档平台(110)上开设有允许所述拧紧枪(210)通过的装配孔(111)。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述拧紧机构(200)包括在竖直方向Z上滑动安装于所述立柱(100)的滑动板(121)，所述立柱(100)上安装有与所述滑动板(121)驱动连接的竖直驱动器(122)，所述拧紧枪(210)安装于所述滑动板(121)。

3.根据权利要求2所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述拧紧机构(200)包括在水平横向方向X上滑动安装于所述滑动板(121)的滑动座(123)，所述滑动板(121)上安装有与所述滑动座(123)驱动连接的横向驱动器(124)，以能够驱动所述滑动座(123)在靠近所述立柱(100)的工作位置和远离所述立柱(100)的上料位置间移动，所述拧紧枪(210)固定于所述滑动座(123)。

4.根据权利要求3所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述拧紧机构(200)包括螺母供料单元(220)，该螺母供料单元(220)包括分料腔，该分料腔具有入料口(221)和出料口(222)，所述入料口(221)连通螺母输料管道，所述出料口(222)朝向上方开放；

所述螺母供料单元(220)还包括用于将螺母从所述入料口(221)推送至出料口(222)的分料组件(230)；

在所述滑动座(123)位于上料位置的情况下，所述拧紧枪(210)对准所述出料口(222)。

5.根据权利要求4所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述分料组件(230)包括驱动模块(231)和在该驱动模块(231)的驱动下能够在所述分料腔内移动的滑块(232)，该滑块(232)形成有仅能够容纳一个螺母的凹槽(233)，在所述滑块(232)的移动路径的两端，所述凹槽(233)分别对齐所述入料口(221)和出料口(222)。

6.根据权利要求1所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述拧紧枪(210)包括用于提供固定旋转力矩的力矩电动机(211)和与所述力矩电动机(211)驱动连接的拧紧件(212)，该拧紧件(212)开设有朝向下方的用于容纳假轴的空腔(213)，所述空腔(213)的开口端形成有与螺母外周形状相适应的拧动部(214)。

7.根据权利要求1所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述假轴基座(310)和所述止档平台(110)中的一者安装有用于测量另一者的相对距离的位移传感器(301)。

8.根据权利要求1所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置包括铁芯定位机构(400)，该铁芯定位机构(400)包括能够在水平纵向方向Y靠近所述立柱(100)的工作位置和远离所述立柱(100)的上料位置间移动的水平滑台(410)，该水平滑台(410)安装有用于定位承载铁芯的铁芯座(420)，所述水平滑台(410)和铁芯座(420)开设有允许假轴穿过以与铁芯配合的通孔；

在所述工作位置，所述铁芯座(420)位于所述假轴基座(310)和所述止档平台(110)之间，且所述假轴、铁芯和拧紧枪(210)三者同轴。

9.根据权利要求8所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述铁芯定位机构(400)包括相对于机架在竖直方向Z上可升降的升降台(430)，所述水平滑台(410)与所述升降台(430)的台面滑动配合，所述升降台(430)上安装有与所述水平滑台(410)驱动连接的线性驱动器。

10.根据权利要求8所述的转子铁芯锁紧装置，其特征在于，所述锁紧装置包括用于将压板预装配于铁芯上的移栽机构(500)，该移栽机构(500)包括用于抓取所述压板的移动夹爪(510)，该移动夹爪(510)能够在靠近物料台的抓取位置和靠近所述铁芯座(420)的放置位置间移动。

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