电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构的制作方法

本发明属于电机技术领域，涉及到电机定转子生产设备，具体涉及一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构。

背景技术：

电机是现代工业生产和生活中常用的一种设备，现有技术中，包括高铁、动车、地铁、城市轻轨、舰艇、坦克等所用电机的定转子叠压后的高度均有严格的要求，最重要的考量是叠压后的周向等高。导致叠压后铁芯不等高的原因主要有二个：一是前道工序冲压后相同方向的毛刺；二是坯料本身的同版差(坯料同一截面的不等厚度称为同版差)。现有高铁、动车、地铁、城市轻轨、舰艇、坦克等所用电机的定转子的坯片多为正方形，前道工序落料时采用记号笔在同一位置(偏离对称中心)划线，以便辨识坯片的方向与正反。

为了保证定、转子片叠压周向等高，现有的生产模式主要采取三种方式：一是二人协作：一人专职取片同时按序旋转，并递送给第二个人，第二个人专职递送坯片入模；二是在码垛好的坯片下面设有一个手动旋转机构，人工取片时每取一片，手动旋转一次(正方形坯片旋转90度/次)；三是在码垛好的坯片下面安装有一个电动旋转机构，电动旋转机构采用调速电机。

现有技术存在的缺陷和不足包括：(1)二人协作模式：①第一个专职取片同时按序旋转的人很容易出错且经常出错；②二人协作节奏不同步。(2)手动旋转机构：①劳动强度大，尤其是坯片码垛初始阶段，一般码垛高度＞200mm(坯片尺寸:450*450*(0.35/0.5)～560*560*(0.35/0.5)，坯片的重量0.56～1.23kg)，大多情况下整垛重量大于200kg，手动旋转比较费力；②准确调整困难且需多次反复。(3)电动旋转机构：不容易实现与人工送收同步，经常出现旋转过了的情况。

另外，上述三种方式的生产效率极低，同时也因为均没有同步递增功能，所以也不可能与自动送收的机械手或机器人联机使用。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构，实现了等分消除同版差、同向毛刺高度差与周期递增同步完成，可用于现有的人工操作模式，减少劳动强度，也可与自动化送收机械手或机器人直联。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构，包括机架组、周期递增组、等分消除同版差和同向毛刺高度差组，所述机架组位于机构的下方，用于提供底座和支撑；所述周期递增组位于机架组的中间向上位置，用于实现电机定转子坯片的周期递增；所述等分消除同版差和同向毛刺高度差组位于机架组和周期递增组的上方，用于消除坯片的同版差和同向毛刺高度差。

进一步地，所述机架组包括机架底座、机架等高立柱、滚珠丝杆螺母定向导柱、滚珠丝杆螺母定向导柱支座、机架面板、等高立柱、等分交叉滚子轴承外定位座；所述机架底座与机架面板通过机架等高立柱联接；所述滚珠丝杆螺母定向导柱的下端与机架底座相联，上端通过滚柱丝杆螺母定向导柱支座与机架面板相联；所述等高立柱的两端分别联接机架面板和等分交叉滚子轴承外定位座。

进一步地，所述周期递增组包括带座蜗轮蜗杆减速机、伺服电机、滚柱丝杆、递增定向直线轴承座、递增定向直线轴承、递增交叉滚子轴承座、递增承片座、递增导向轴、滚柱丝杆螺母、递增交叉滚子轴承；所述带座蜗轮蜗杆减速机与伺服电机安装在机架底座的中间位置，所述滚柱丝杆的下端与带座蜗轮蜗杆减速机的输出孔相联，滚珠丝杆的上端与等分消除同版差和同向毛刺高度差组相联，滚柱丝杆的螺纹部分与滚柱丝杆螺母旋合；所述递增定向直线轴承座设有大小二组分度连接孔，大的一组与递增交叉滚子轴承内圈的螺孔相联，小的一组与滚柱丝杆螺母法兰上的孔相联；所述递增定向直线轴承安装在递增定向直线轴承座上，所述递增交叉滚子轴承外圈安装在递增交叉滚子轴承座上；所述递增导向轴的下端与递增交叉滚子轴承座相联，上端与递增承片座相联。

进一步地，所述等分消除同版差和同向毛刺高度差组包括等分驱动伺服电机、行星减速机、行星减速机安装调节座、等分驱动小齿轮、胀紧套、递增导向直线轴承、滚珠丝杆用调节型轴承盖、滚珠丝杆顶端轴承、滚珠丝杆顶端轴承座、等分大齿轮、等分交叉滚子轴承、交叉滚子轴承内定位座、同步旋转等高立柱、同步旋转等高立柱固定座、坯片码垛座、坯片码垛外限位、坯片；所述等分驱动伺服电机、行星减速机安装在行星减速机安装调节座上，所述等分驱动小齿轮、胀紧套与行星减速机的输出轴相联，所述等分驱动小齿轮与等分大齿轮相啮合，所述等分大齿轮安装在等分交叉滚子轴承内圈的螺孔上，所述交叉滚子轴承内定位座安装在等分交叉滚子轴承内圈另一侧的螺孔上；所述递增导向直线轴承、滚珠丝杆用调节型轴承盖、滚珠丝杆顶端轴承、滚珠丝杆顶端轴承座均安装在交叉滚子轴承内定位座上；所述同步旋转等高立柱、同步旋转等高立柱固定座联接坯片码垛座和交叉滚子轴承内定位座；所述坯片码垛外限位安装在坯片码垛座上，位于坯片的外侧。

进一步地，所述带座蜗轮蜗杆减速机安装在机架底座上，滚柱丝杆的顶端由滚柱丝杆顶端轴承支承，所述滚珠丝杆螺母定向导柱贯穿递增定向直线轴承，所述行星减速机安装调节座和等分交叉滚子轴承安装在机架面板上，所述递增导向轴贯穿递增导向直线轴承。

优选地，所述周期递增组、等分消除同版差和同向毛刺高度差组分别采用相对独立的驱动，周期递增的上下运动与等分消除同版差预设定角度旋转互不干涉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)等分消除同版差、同向毛刺高度差与周期递增同步完成。

(2)可用于现有的人工操作模式，减少了劳动强度。

(3)可与自动化送收机械手或机器人直联，提高了自动化程度。

(4)除高铁、动车、地铁、城市轻轨用的正方形坯片90度等分消除同版差和同向毛刺高度差外，其余的坯片可以设定任意角度进行预设定。

(5)大大提高了生产效率，保证了坯片的质量，经济效益明显。

附图说明

图1是本发明所提供的一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构的结构组成示意图。

图2是机架组的结构示意图。

图3是周期递增组的结构示意图。

图4是等分消除同版差和同向毛刺高度差组的结构示意图。

图5是本发明实施例所提供的一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构的工作原理示意图。

附图标记说明：a、机架组；b、周期递增组；c、等分消除同版差和同向毛刺高度差组；a01、机架底座；a02、机架等高立柱；a03、滚珠丝杆螺母定向导柱；a04、滚珠丝杆螺母定向导柱支座；a05、机架面板；a06、等高立柱；a07、等分交叉滚子轴承外定位座；b01、带座蜗轮蜗杆减速机；b02、伺服电机；b03、滚珠丝杆；b04、递增定向直线轴承座；b05、递增定向直线轴承；b06、递增交叉滚子轴承座；b07、递增承片座；b08、递增导向轴；b09、滚珠丝杆螺母；b10、递增交叉滚子轴承；c01、等分驱动伺服电机；c02、行星减速机；c03、行星减速机安装调节座；c04、等分驱动小齿轮；c05、胀紧套；c06、递增导向直线轴承；c07、滚珠丝杆用调节型轴承盖；c08、滚珠丝杆顶端轴承；c09、滚珠丝杆顶端轴承座；c10、等分大齿轮；c11、等分交叉滚子轴承；c12、交叉滚子轴承内定位座；c13、同步旋转等高立柱；c14、同步旋转等高立柱固定座；c15、坯片码垛座；c16、坯片码垛外限位；c17、坯片。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明公开了一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构，主要由三部分组成，即机架组a、周期递增组b、等分消除同版差和同向毛刺高度差组c。

如图2所示，机架组a包括机架底座a01、机架等高立柱a02、滚珠丝杆螺母定向导柱a03、滚珠丝杆螺母定向导柱支座a04、机架面板a05、等高立柱a06、等分交叉滚子轴承外定位座a07。

如图3所示，周期递增组b包括带座蜗轮蜗杆减速机b01、伺服电机b02、滚柱丝杆b03、递增定向直线轴承座b04、递增定向直线轴承b05、递增交叉滚子轴承座b06、递增承片座b07、递增导向轴b08、滚柱丝杆螺母b09、递增交叉滚子轴承b10。

如图4所示，等分消除同版差和同向毛刺高度差组c包括等分驱动伺服电机c01、行星减速机c02、行星减速机安装调节座c03、等分驱动小齿轮c04、胀紧套c05、递增导向直线轴承c06、滚珠丝杆用调节型轴承盖c07、滚珠丝杆顶端轴承c08、滚珠丝杆顶端轴承座c09、等分大齿轮c10、等分交叉滚子轴承c11、交叉滚子轴承内定位座c12、同步旋转等高立柱c13、同步旋转等高立柱固定座c14、坯片码垛座c15、坯片码垛外限位c16、坯片c17。

各个部件相互之间的连接关系和安装方式如下：

机架底座a01与机架面板a05由机架等高立柱a02联接，滚珠丝杆螺母定向导柱a03下端与机架底座a01相联，上端由滚珠丝杆螺母定向导柱支座a04与机架面板a05相联，等高立柱a06联接机架面板a05和等分交叉滚子轴承外定位座a07。

伺服电机b02与带座蜗轮蜗杆减速机b01安装在机架底座a01上，滚珠丝杆b03的下端与带座蜗轮蜗杆减速机b01的输出孔相联，滚珠丝杆b03的上端与滚珠丝杆顶端轴承c08相联，滚珠丝杆b03的螺纹部分与滚珠丝杆螺母b09旋合，递增定向直线轴承座b04有大小二组分度连接孔，大的一组与递增交叉滚子轴承b10内圈的螺孔相联，小的一组与滚珠丝杆螺母b09法兰上的孔相联，递增定向直线轴承b05安装在递增定向直线轴承座b04上，递增交叉滚子轴承b10外圈安装在递增交叉滚子轴承座b06上，递增导向轴b08下端与递增交叉滚子轴承座b06相联，上端与递增承片座b07相联。

等分驱动伺服电机c01、行星减速机c02安装在行星减速机安装调节座c03上，等分驱动小齿轮c04、胀紧套c05与行星减速机c02输出轴相联，等分驱动小齿轮c04与等分大齿轮c10啮合，等分大齿轮c10安装在等分交叉滚子轴承c11内圈的螺孔上，交叉滚子轴承内定位座c12装在等分交叉滚子轴承c11内圈另一侧的螺孔上，递增导向直线轴承c06、滚珠丝杆用调节型轴承盖c07、滚珠丝杆顶端轴承c08、滚珠丝杆顶端轴承座c09安装在交叉滚子轴承内定位座c12上，同步旋转等高立柱c13、同步旋转等高立柱固定座c14联接坯片码垛座c15和交叉滚子轴承内定位座c12，坯片码垛外限位16安装在坯片码垛座c15上(坯片c17的外侧)。

带座蜗轮蜗杆减速机b01安装在机架底座a01上，滚珠丝杆b03顶端由滚珠丝杆顶端轴承c08支承，滚珠丝杆螺母定向导柱a03贯穿递增定向直线轴承b05，行星减速机安装调节座c03和等分交叉滚子轴承c11安装在机架面板a05上，递增导向轴b08贯穿递增导向直线轴承c06。

一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构的工作原理如下：

伺服电机b02、带座蜗轮蜗杆减速机b01和等分驱动伺服电机c01、行星减速机c02，是二组相对独立的驱动。

当伺服电机b02、带座蜗轮蜗杆减速机b01驱动滚珠丝杆b03时，滚珠丝杆b03带动滚珠丝杆螺母b09上下运行，从而带动递增定向直线轴承座b04、递增定向直线轴承b05、递增交叉滚子轴承座b06、递增承片座b07、递增导向轴b08沿滚珠丝杆螺母定向导柱a03上下运行，完成坯片顶端坯片高度的一致以便于自动化拾取坯片。

当等分驱动伺服电机c01、行星减速机c02经等分驱动小齿轮c04、等分大齿轮c10，驱动等分交叉滚子轴承c11内圈并带动安装在等分交叉滚子轴承c11内圈上的递增导向直线轴承c06、交叉滚子轴承内定位座c12、同步旋转等高立柱c13、同步旋转等高立柱固定座c14、坯片码垛座c15、坯片码垛外限位c16、坯片c17进行预设定角度的旋转，在做预设定角度的旋转的同时，递增导向直线轴承c06带动递增导向轴b08、递增交叉滚子轴承座b06、递增承片座b07做同步旋转，递增交叉滚子轴承b10将递增定向直线轴承座b04、递增定向直线轴承b05、滚珠丝杆螺母b09的运动进行分割，实现周期递增的上下运动与等分消除同版差预设定角度旋转互不干涉。

等分消除同版差和同向毛刺高度差预设定的旋转角度，可以任意设定，并由等分驱动伺服电机c01来完成。

常见的定子坯片包括全圆定子坯片；常见的转子坯片包括花边转子坯片、全圆转子坯片；常见的高铁、地铁用电机的坯片包括正方形坯片。本机构能应用于上述所有坯片的种类。

实施例

如图5所示，一种电机定转子冲压用等分消除同版差和同向毛刺高度差机构，等分消除同版差、同向毛刺高度差的旋转运动经等分驱动小齿轮c04、等分大齿轮c10、等分交叉滚子轴承c11、交叉滚子轴承内定位座c12、递增导向轴b08仅带动递增交叉滚子轴承b10外圈旋转，而用于周期递增相关件的运动被驳离。

当前一个抓取坯片c17工作完成后，机械手或机器人的下一次吸拾前，本机构要完成二个动作：一是周期递增；二是等分消除同版差、同向毛刺高度差。下面分别详细描述这二个动作。

周期递增的实施：

伺服电机b02+带座蜗轮蜗杆减速机b01驱动滚珠丝杆b03实施周期递增，以保证坯片c17码垛位顶端与机械手或机器人吸拾有效距离。滚珠丝杆b03的旋转运动带动滚珠丝杆螺母b09、滚珠丝杆螺母b09带动递增定向直线轴承座b04、递增定向直线轴承b05、递增交叉滚子轴承座b06、递增导向轴b08(沿递增导向直线轴承c06轴向移动)、递增承片座b07、递增交叉滚子轴承b10沿滚珠丝杆螺母定向导柱a03轴向移动，码垛在递增承片座b07上的坯片c17同步完成递增设定增量。

周期递增的增量设定为:坯片厚度σ+毛刺增量δ，σ为坯片厚度；δ为毛刺增量，毛刺增量δ的设定一般以σ％为参照值。

等分消除同版差、同向毛刺高度差的实施：

等分驱动伺服电机c01+行星减速机c02+等分驱动小齿轮c04驱动等分大齿轮c10，等分大齿轮c10驱动等分交叉滚子轴承c11的内圈(等分交叉滚子轴承c11的外圈固定在等分交叉滚子轴承外定位座a07上)，与等分交叉滚子轴承c11内圈相联的交叉滚子轴承内定位座c12及安装在其上的递增导向直线轴承c06、同步旋转等高立柱c13、同步旋转等高立柱固定座c14、坯片码垛座c15、坯片码垛外限位c16同步旋转，递增导向直线轴承c06带动周期递增组的递增导向轴b08、递增承片座b07和码垛在递增承片座b07上的坯片c17同步旋转。

等分旋转消除同版差、同向毛刺高度差的运动经递增交叉滚子轴承b10驳离，滚珠丝杆螺母b09由递增定向直线轴承座b04+递增定向直线轴承b05限制自由度。

除正方形坯片为90度等分旋转消除同版差、同向毛刺高度差外，其它的圆形坯片、带花边的圆形坯片消除同版差、同向毛刺高度差所需要的旋转角度可任意设定。

周期递增与等分消除同版差、同向毛刺高度差的运动设定：

本机构与机械手或机器人协调工作的工作周期(t-单位秒)，机械手或机器人相邻二次吸拾坯片c17的时间为一个工作周期。

除机械手或机器人吸拾坯片c17的时间段(t-单位秒)内是静止状态外，本机构在(t-t)的时间内均可以运行，可以同时运行，也可行独立运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。