一种转子夹持旋转机构及其装配方法与流程

1.本发明涉及转子装配设备领域，尤其是一种转子夹持旋转机构及其装配方法。


背景技术：

2.转子组件(图1)是电动工具的核心部件，需要将转子一端的转子轴装入齿轮箱头壳的轴承孔中并旋紧。公开号为cn111408944a的发明专利申请，公开了一种角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法：“包括机柜，所述机柜中部设置台板，所述台板上方前部设有轴承装配机构，所述轴承装配机构后方设置转子驱动机构，所述转子驱动机构右侧设置滑动机构，所述机柜上部设置控制装置；本发明设置与转子外形适配的筒体结构转子夹套筒，转子夹持方便；设置齿轮座、螺母放置槽，使旋转伞齿轮、螺母定位精确；设置滑板、导轨、滑动座、滑动槽、推拉座、第四气缸、推拉导柱，使滑动座移动平稳；设置转子驱动机构，实现对转子夹套筒、转子的平稳驱动，通过扭力传感器检测旋紧扭力，提高了装配效率；设置四根支撑柱、支撑板、夹套支撑板、气缸支撑板以及防护箱，使整个转子驱动机构牢固稳定。”该技术方案可实现自动化安装角磨壳体与转子，可明显提高装配效率，减少人工成本。但是尚存在以下不足：动力传递机构由电机、扭力传感器、第一联轴器、第二联轴器、第一主动轮、第一被动轮、第二主动轮、第二被动轮等组成，十分复杂，动力传递路径长，增加了制造成本，降低了传动效率；转子夹紧机构由转子夹套筒、转子夹头、第三气缸、夹套连杆组成，转子夹头的伸缩只靠单纯的第三气缸带动，夹紧和放松的操作容易出现失误，也不能修正轴承孔与转子轴中心的位置偏差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种转子夹持旋转机构及其装配方法，以解决背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种转子夹持旋转机构，其特征在于：包括机架，所述机架包括第一安装板，所述第一安装板上固定设有第一竖向固定板、第二竖向固定板、第三竖向固定板，所述第一竖向固定板、第三竖向固定板之间固定有第一固定柱，所述第一固定柱设有四根并贯穿第二竖向固定板，所述第一竖向固定板、第二竖向固定板之间固定有第二固定柱，所述第二固定柱设有四根；
5.所述第二竖向固定板一端固定有第二安装板，所述第二竖向固定板、第二安装板上安装有伺服电机，所述伺服电机输出端贯穿第二竖向固定板、第二安装板后连接有主动轮，所述第三竖向固定板的一侧固定有气缸，所述气缸的输出端设有推杆，所述推杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧背向气缸的一端连接有转子夹紧装置，所述第一竖向固定板、第二竖向固定板中心设有通孔，所述转子夹紧装置贯穿通孔，所述转子夹紧装置与第一竖向固定板之间套设有第一固定盘，所述转子夹紧装置与第二竖向固定板之间套设有第二固定盘，通过设置机架，机架上设置多个竖向固定板，并在转子夹紧装置与竖向固定板之间设置第一固定盘、第二固定盘，使得转子夹紧装置安装稳固，运行平稳；
6.所述转子夹紧装置包括位于中心的转子夹筒，所述转子夹筒的一端与推杆、第一弹簧相抵，所述转子夹筒的外壁套设有胀紧套，所述胀紧套的外壁套设有旋转套，所述胀紧套相对气缸的一端开设有若干个弹簧固定孔，若干个所述弹簧固定孔内安装有若干个第二弹簧，若干个所述第二弹簧远离胀紧套的一端固定有弹簧压板，所述弹簧压板中部开设有通孔，所述转子夹筒贯穿弹簧压板通孔后与推杆、第一弹簧相抵，所述旋转套的两端套设有滚珠轴承，通过在胀紧套上设置若干个第二弹簧，使得胀紧套轻松实现胀紧；
7.所述转子夹筒、胀紧套、旋转套同轴套设，其中转子夹筒的长度大于胀紧套，胀紧套的长度大于旋转套，所述旋转套位于第一固定盘、第二固定盘之间，旋转套的长度为两个滚珠轴承之间的长度，所述旋转套外壁一侧设有第一健槽，所述胀紧套外壁一侧设有与第一健槽对称贯穿的第二健槽，所述第一健槽、第二健槽上设有平健，所述胀紧套相对气缸的一端设有固定环，若干个弹簧固定孔设置在固定环的一端，所述固定环的直径大于胀紧套的直径，所述固定环背向弹簧固定孔的另一端与第二固定盘相抵并卡在第二固定盘的外侧，通过设置同轴套设的转子夹筒、胀紧套、旋转套403，设置第一健槽、第二健槽、平健，实现转子夹筒、胀紧套、旋转套三者的联动，较好的实现了转子夹筒的夹持、张紧、旋转功能；
8.所述胀紧套靠近固定环的一端内壁设有内圈，所述内圈上开设有与内圈等长的凹槽，所述胀紧套远离内圈的另一端内壁设有喇叭开口部，通过在胀紧套上设置内圈、凹槽使得胀紧套可以在转子夹筒上限位滑动并可以带动转子夹筒旋转，通过设置喇叭开口部有利于胀紧套滑动，对转子夹筒上的喇叭状弹性夹头进行胀紧；
9.所述转子夹筒的一端设有喇叭状弹性夹头，所述弹性夹头由若干个弹性夹组成，所述弹性夹头的一端设有斜形缩口部，所述缩口底端设有若干个圆孔，所述缩口部与胀紧套上的喇叭开口部适配，所述转子夹筒中部设有与胀紧套上的内圈适配的收缩部，所述收缩部上设有与内圈上的凹槽匹配的滑块，所述转子夹筒的内部设为空腔用于承装转子，通过在转子夹筒的一端设置喇叭状弹性夹头、斜形缩口部、若干个圆孔，有利于增强弹性夹头的弹性，通过设置收缩部、滑块便于与胀紧套联动；
10.所述旋转套中部设有被动轮，所述被动轮通过同步带与主动轮连接。
11.所述第一固定盘、第二固定盘设有轴承槽，所述滚珠轴承安装在轴承槽中，所述第一固定盘、第二固定盘上与第一竖向固定板、第二竖向固定接触的部位均设有固定板槽，通过设置轴承槽、滚珠轴承，有利于提高传动效率，降低磨损。
12.进一步的，在静止状态下，在第二弹簧的作用下，所述胀紧套上的固定环与第二固定盘处于非接触状态。
13.本发明的装配方法如下：
14.s1，把待装配的转子头壳放置在相关工位上，启动气缸使气缸推杆前进，将转子夹筒向前顶出，由于转子夹筒上设有与胀紧套收缩部联动的滑块，在转子夹筒前进的同时，胀紧套同步向前移动，与胀紧套固定的第二弹簧、弹簧压板等部件一同前进，在胀紧套上的固定环与第二固定盘接触后，胀紧套停止前进，在弹簧压板的推力的作用下第二弹簧被压缩，此时转子夹筒在推杆的推动下继续前进，使弹性夹头与胀紧套喇叭开口部脱离不再接触，弹性夹头在弹性作用下松开，在推杆推到位后，弹性夹头停止前进，弹性夹头处于松开状态，此时把转子装入弹性夹头中；
15.s2，气缸回缩使推杆回缩，推杆与转子夹筒分离，转子夹筒在第二弹簧弹力的作用
下相对胀紧套往气缸方向回缩，转子夹筒斜形缩口部与胀紧套喇叭开口部接触，使得弹性夹头前端往轴心方向收缩，从而夹紧转子，此时转子夹筒回缩与推杆、第一弹簧接触；
16.s3，接着，在第一弹簧、第二弹簧的弹力作用下，胀紧套与第二固定盘保持接触状态，整个转子夹紧装置前进使转子与头接触，并使转子轴与头壳里的轴承孔接触对准，此时在转子轴与头壳里的轴承孔接触产生的阻力的作用下，转子夹筒及胀紧套回缩使得第一弹簧、第二弹簧压缩，使胀紧套固定环与第二固定盘得到分离，胀紧套继续回缩，直到胀紧套与旋转套的接触面脱离，在这一运动过程中使转子的转子轴与头壳轴承孔的位置偏差得到修正；
17.s4，在胀紧套、转子夹筒、第二弹簧、弹簧压板和被加工工件转子回缩过程中，安装于第一健槽中的平健与第二健槽接触，使得回缩停止，此时启动伺服电机，伺服电机的主动轮通过同步带带动被动轮，被动轮带动旋转套转动，旋转套通过插入在第一健槽、第二健槽中的平健带动胀紧套转动，胀紧套通过滑块带动转子夹筒以及第二弹簧、弹簧压板和转子一并旋转，从而将转子上的转子轴旋紧在头壳的轴承中；
18.s5，伺服电机停止，整个转子夹紧装置停止转动，启动气缸前进使推杆前进，推动转子夹筒、胀紧套、第二弹簧、弹簧压板等前进，在胀紧套402上的固定环与第二固定盘接触后，胀紧套停止前进，转子夹筒继续前进，使弹性夹头与胀紧套喇叭开口部脱离不再接触，弹性夹头处于松开状态，此时取出加工完成的转子组件，完成工作。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
20.1、本发明通过设置同轴套设的转子夹筒、胀紧套、旋转套，在安装于第一健槽中的平健与第二健槽的作用下，以及安装于转子夹筒上的与胀紧套中凹槽适配的滑块的作用下，实现转子夹筒、胀紧套、旋转套三者的联动，结构简单，设计合理，大幅提高了传动效率。
21.2、本发明通过在推杆上套设第一弹簧，在胀紧套端部安装若干个第二弹簧、弹簧压板，在第一弹簧、第二弹簧的弹力作用下，使得弹性夹头、转子夹筒、胀紧套轻松实现前进、胀紧、收缩等多个动作的自动化操作，工作效率高，操作简单，旋紧到位，而且能够在操作过程中使转子的转子轴与头壳轴承孔的位置偏差得到修正。
22.3、本发明通过在胀紧套上设置固定环、内圈、凹槽、喇叭开口部，使得胀紧套可以在转子夹筒上限位滑动，通过喇叭开口部有利于对弹性夹头进行胀紧。
23.4、本发明通过在转子夹筒的一端设置喇叭状弹性夹头、斜形缩口部、若干个圆孔，增强了弹性夹头的弹性。
附图说明
24.图1为转子组件与齿轮箱头壳结构图。
25.图2为本发明的整体结构主视图。
26.图3为本发明的转子夹紧装置的结构示意图。
27.图4为本发明的转子夹紧装置与第一固定盘、第二固定盘的结构示意图。
28.图5为本发明的转子夹筒、胀紧套、旋转套的同轴套设关系示意图。
29.图6为本发明的转子夹筒、胀紧套、旋转套拆分结构示意图。
30.图7为本发明的胀紧套的结构示意图。
31.图8为本发明的转子夹筒的结构示意图。
32.图中：机架1；第一安装板101；第一竖向固定板102；第二竖向固定板103；第三竖向固定板104；第一固定柱105；第二固定柱106；第二安装板107；第一固定盘108；第二固定盘109；伺服电机2；主动轮201；气缸3；推杆301；第一弹簧302；转子夹紧装置4；转子夹筒401；胀紧套402；旋转套403；弹簧固定孔404；第二弹簧405；弹簧压板406；滚珠轴承407；轴承槽408；固定板槽409；第一健槽410；第二健槽411；固定环412；内圈413；凹槽414；喇叭开口部415；弹性夹头416；缩口部417；收缩部418；滑块419；被动轮420。
具体实施方式
33.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。
34.参阅图2，一种转子夹持旋转机构，其特征在于：包括机架1，所述机架1包括第一安装板101，所述第一安装板101上固定设有第一竖向固定板102、第二竖向固定板103、第三竖向固定板104，所述第一竖向固定板102、第三竖向固定板104之间固定有第一固定柱105，所述第一固定柱105设有四根并贯穿第二竖向固定板103，所述第一竖向固定板102、第二竖向固定板103之间固定有第二固定柱106，所述第二固定柱106设有四根；
35.参阅图2，所述第二竖向固定板103一端固定有第二安装板107，所述第二竖向固定板103、第二安装板107上安装有伺服电机2，所述伺服电机2输出端贯穿第二竖向固定板103、第二安装板107后连接有主动轮201，所述第三竖向固定板104的一侧固定有气缸3，所述气缸3的输出端设有推杆301，所述推杆301上套设有第一弹簧302，所述第一弹簧302背向气缸3的一端连接有转子夹紧装置4，所述第一竖向固定板102、第二竖向固定板103中心设有通孔，所述转子夹紧装置4贯穿通孔，所述转子夹紧装置4与第一竖向固定板102之间套设设有第一固定盘108，所述转子夹紧装置4与第二竖向固定板103之间套设设有第二固定盘109，通过设置机架1，机架1上设置多个竖向固定板，并在转子夹紧装置4与竖向固定板之间设置第一固定盘108、第二固定盘109，使得转子夹紧装置4安装稳固，运行平稳。
36.参阅图3，所述转子夹紧装置4包括位于中心的转子夹筒401，所述转子夹筒401的一端与推杆301、第一弹簧302相抵，所述转子夹筒401的外壁套设有胀紧套402，所述胀紧套402的外壁套设有旋转套403，所述胀紧套402相对气缸3的一端开设有若干个弹簧固定孔404，若干个所述弹簧固定孔404内安装有若干个第二弹簧405，若干个所述第二弹簧405远离胀紧套402的一端固定有弹簧压板406，所述弹簧压板406中部开设有通孔，所述转子夹筒401贯穿弹簧压板406通孔后与推杆301、第一弹簧302相抵，所述旋转套403的两端套设有滚珠轴承407，通过在胀紧套402上设置若干个第二弹簧405，使得胀紧套402轻松实现胀紧。
37.参阅图4，所述第一固定盘108、第二固定盘109设有轴承槽408，所述滚珠轴承407安装在轴承槽408中，所述第一固定盘108、第二固定盘109上与第一竖向固定板102、第二竖向固定板103接触的部位均设有固定板槽409，通过设置轴承槽408、滚珠轴承407，有利于提高传动效率，降低磨损。
38.参阅图5，图6，所述转子夹筒401、胀紧套402、旋转套403同轴套设，其中转子夹筒401的长度大于胀紧套402，胀紧套402的长度大于旋转套403，所述旋转套403位于第一固定
盘108、第二固定盘109之间，旋转套403的长度为两个滚珠轴承407之间的长度，所述旋转套403外壁一侧设有第一健槽410，所述胀紧套402外壁一侧设有与第一健槽410对称贯穿的第二健槽411，所述第一健槽410、第二健槽411上设有平健，所述胀紧套402相对气缸3的一端设有固定环412，若干个弹簧固定孔404设置在固定环412的一端，所述固定环412的背向弹簧固定孔404的另一端与第二固定盘109相抵并卡在第二固定盘109的外侧，通过设置同轴套设的转子夹筒401、胀紧套402、旋转套403，设置第一健槽410、第二健槽411、平健，实现转子夹筒401、胀紧套402、旋转套403三者的联动，较好的实现了转子夹筒的夹持、张紧、旋转功能。
39.参阅图6，图7，所述胀紧套402靠近固定环412的一端内壁设有内圈413，所述内圈413上开设有与内圈413等长的凹槽414，所述胀紧套402远离内圈413的另一端内壁设有喇叭开口部415，通过在胀紧套402上设置内圈413、凹槽414使得胀紧套402可以在转子夹筒401上限位滑动并可以带动转子夹筒401旋转，通过设置喇叭开口部415有利于胀紧套402滑动，对转子夹筒401上的喇叭状弹性夹头416进行胀紧。
40.参阅图6，图8，所述转子夹筒401的一端设有喇叭状弹性夹头416，所述弹性夹头416由若干个弹性夹组成，所述弹性夹头416的一端设有斜形缩口部417，所述缩口部417底端设有若干个圆孔，所述缩口部417与胀紧套402上的喇叭开口部415适配，所述转子夹筒401中部设有与胀紧套402上的内圈413适配的收缩部418，所述收缩部418上设有与内圈413上的凹槽414匹配的滑块419，所述转子夹筒401的内部设为空腔用于承装转子体，通过在转子夹筒401的一端设置喇叭状弹性夹头416、斜形缩口部417、若干个圆孔，有利于增强弹性夹头416的弹性，通过设置收缩部418、滑块419便于与胀紧套402联动。
41.参阅图6，所述旋转套403中部设有被动轮420，所述被动轮420通过同步带与主动轮201连接。
42.在静止状态下，在第二弹簧405的作用下，胀紧套402上的固定环412与第二固定盘109处于非接触状态。
43.本发明的装配方法如下：
44.s1，把待装配的转子头壳502放置在相关工位上，启动气缸3使气缸推杆301前进，将转子夹筒401向前顶出，由于转子夹筒401上设有与胀紧套402收缩部418联动的滑块419，在转子夹筒401前进的同时，胀紧套402同步向前移动，与胀紧套402固定的第二弹簧405、弹簧压板406等部件一同前进，在胀紧套402上的固定环412与第二固定盘109接触后，胀紧套402停止前进，在弹簧压板406的推力的作用下第二弹簧405被压缩，此时转子夹筒401在推杆301的推动下继续前进，使弹性夹头416与胀紧套402喇叭开口部415脱离不再接触，弹性夹头416在弹性作用下松开，在推杆301推到位后，弹性夹头416停止前进，弹性夹头416处于松开状态，此时把转子501装入弹性夹头416中；
45.s2，气缸3回缩使推杆301回缩，推杆301与转子夹筒401分离，转子夹筒401在第二弹簧405弹力的作用下相对胀紧套402往气缸3方向回缩，转子夹筒401斜形缩口部417与胀紧套402喇叭开口部415接触，使得弹性夹头416前端往轴心方向收缩，从而夹紧转子501，此时转子夹筒401回缩与推杆301、第一弹簧302接触；
46.s3，接着，在第一弹簧302、第二弹簧405的弹力作用下，胀紧套402与第二固定盘109保持接触状态，整个转子夹紧装置4前进使转子501与头壳502接触，并使转子轴503与头
壳里的轴承孔504接触对准，此时在转子轴503与头壳里的轴承孔504接触产生的阻力的作用下，转子夹筒401及胀紧套402回缩使得第一弹簧302、第二弹簧405压缩，使胀紧套402固定环412与第二固定盘109得到分离，胀紧套402继续回缩，直到胀紧套402与旋转套403的接触面脱离，在这一运动过程中使转子501的转子轴503与头壳轴承孔504的位置偏差得到修正；
47.s4，在胀紧套402、转子夹筒401、第二弹簧405、弹簧压板406和被加工工件转子回缩过程中，安装于第一健槽410中的平健与第二健槽411接触，使得回缩停止，此时启动伺服电机2，伺服电机2的主动轮201通过同步带带动被动轮420，被动轮420带动旋转套403转动，旋转套403通过插入在第一健槽410、第二健槽411中的平健带动胀紧套402转动，胀紧套402通过滑块419带动转子夹筒401以及第二弹簧405、弹簧压板406和转子501一并旋转，从而将转子501上的转子轴503旋紧在头壳502的轴承孔504中；
48.s5，伺服电机2停止，整个转子夹紧装置4停止转动，启动气缸3前进使推杆301前进，推动转子夹筒401、胀紧套402、第二弹簧405、弹簧压板406等前进，在胀紧套402上的固定环412与第二固定盘109接触后，胀紧套402停止前进，转子夹筒401继续前进，使弹性夹头416与胀紧套402喇叭开口部415脱离不再接触，弹性夹头416处于松开状态，此时取出加工完成的转子组件，完成工作。
49.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
50.1、本发明通过设置同轴套设的转子夹筒401、胀紧套402、旋转套403，在安装于第一健槽410中的平健与第二健槽411的作用下，以及安装于转子夹筒401上的与胀紧套402中凹槽414适配的滑块419的作用下，实现转子夹筒401、胀紧套402、旋转套403三者的联动，结构简单，设计合理，大幅提高了传动效率。
51.2、本发明通过在推杆301上套设第一弹簧302，在胀紧套402端部安装若干个第二弹簧405、弹簧压板406，在第一弹簧302、第二弹簧405的弹力作用下，使得弹性夹头416、转子夹筒401、胀紧套402轻松实现前进、胀紧、收缩等多个动作的自动化操作，工作效率高，操作简单，旋紧到位，而且能够在操作过程中使转子501的转子轴503与头壳轴承孔504的位置偏差得到修正。
52.3、本发明通过在胀紧套402上设置固定环412、内圈413、凹槽414、喇叭开口部415，使得胀紧套402可以在转子夹筒401上限位滑动，通过喇叭开口部415有利于对弹性夹头416进行胀紧。
53.4、本发明通过在转子夹筒401的一端设置喇叭状弹性夹头416、斜形缩口部417、若干个圆孔，增强了弹性夹头416的弹性。
54.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
55.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。