一种换向器压入工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种换向器压入工装，将换向器夹持在气动卡盘上，然后通过光电传感器探测换向器的径向位置，再通过伺服电机带动气动卡盘转动，调整换向器的径向位置，调整到位后，上面的气压机将换向器压入。这些工作过程都是通过PLC统一控制的，所以比较连贯，效率比较高，并且光电传感器和伺服电机的精度比较高，使换向器的位置比较准确，一致性比较好。该实用新型的一种换向器压入工装，换向器的定位准确、可靠，压入效率高。
【专利说明】—种换向器压入工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直流电机加工设备工装领域，具体涉及一种换向器压入工装。
【背景技术】
[0002]汽车起动机是一种将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动的装置。汽车起动机的动力来源是直流电机。
[0003]直流电机包括有刷电机和无刷电机，虽然无刷电机由于稳定性和可维护性更好，得到了越来越广泛的应用，有赶超有刷电机的趋势，但是在对起动转矩、过载能力要求更高的场合，对成本比较敏感的场合，还是大量的使用有刷电机。
[0004]有刷电机采用机械换向(无刷电机采用电子换向)，即在定子上设置电刷，转子上设置换向器。转子的换向器是通过一定的过盈量压入转子铁芯组件上(转子铁芯组件由转子铁芯压入转子轴而成)。
[0005]因为换向的缘故，换向器和转子铁芯在径向有一定的位置关系，以往这种位置关系的保证，是在换向器压入前，由操作人员人眼观察后，手动调整换向器的位置后再压入，其可靠性、一致性比较差，电机的质量也不够稳定，而且靠人眼观察，换向器压入工序的工时也比较长。
[0006]因此后来设计了定位转子铁芯的和换向器的径向位置的定位结构。但是有一部分换向器，换向片与换向片之间的槽(可称之为云母槽)非常小，定位比较困难或定位不稳定，给电机的质量带来了隐患，也降低了压入的效率。
[0007]因此，设计一种新型的换向器压入工装，使换向器的定位准确、可靠，压入效率高，是本领域需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题:设计一种新型的换向器压入工装，使换向器的定位准确、可靠，压入效率高。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0010]一种换向器压入工装，包括气压机和模架，所述模架包括上模板、下模板和导柱，所述上模板设有定位转子铁芯的径向位置的铁芯定位筒，所述铁芯定位筒的轴线平行于所述导柱的轴线，其内孔直径与所述转子铁芯的外径相匹配；所述下模板下方设有伺服电机，所述伺服电机固定在工作台上，其轴线平行于所述导柱的轴线；所述伺服电机的输出轴在所述伺服电机的上端，所述输出轴固定有气动卡盘，所述气动卡盘的夹持中心在所述铁芯定位筒的轴线的延长线上；所述下模板上设有探测所述换向器径向位置的光电传感器，所述光电传感器的位置可调；所述工装还设有PLC控制器，所述PLC控制器与所述伺服电机、气动卡盘的电磁阀、光电传感器和气压机的电磁阀电气连接。
[0011]优选的，所述输出轴与所述气动卡盘通过联轴器连接。
[0012]优选的，所述气动卡盘设有2个卡爪。
[0013]优选的，所述卡爪的夹持面设有橡胶保护层。
[0014]优选的,所述气动卡盘底部设有平面轴承。
[0015]通过上述技术方案，本实用新型提供的一种换向器压入工装，将换向器夹持在气动卡盘上，然后通过光电传感器探测换向器的径向位置，再通过伺服电机带动气动卡盘转动，调整换向器的径向位置，调整到位后，上面的气压机将换向器压入。这些工作过程都是通过PLC统一控制的，所以比较连贯，效率比较高，并且光电传感器和伺服电机的精度比较高，使换向器的位置比较准确，一致性比较好。其有益效果是:换向器的定位准确、可靠，压入效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型实施例所公开的一种换向器压入工装的示意图。
[0018]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0019]11.转子铁芯 12.转子轴 13.换向器 2.上模板3.下模板 4.导柱
5.铁芯定位筒 51.圆柱销52.内六角螺钉 6.伺服电机 61.输出轴 62.联轴器7.压缩弹簧 8.光电传感器 9.压头 10.气动卡盘 101.卡爪 102.平面轴承。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]本实用新型的原理是:将换向器夹持在气动卡盘上，然后通过光电传感器探测换向器的径向位置，再通过伺服电机带动气动卡盘转动，调整换向器的径向位置，调整到位后，上面的气压机将换向器压入。这些工作过程都是通过PLC统一控制的，所以比较连贯，效率比较高，并且光电传感器和伺服电机的精度比较高，使换向器的位置比较准确，一致性比较好。
[0022]实施例:
[0023]如图1所示，一种换向器压入工装，包括气压机和模架，模架包括上模板2、下模板3和导柱4，上模板2设有定位转子铁芯11的径向位置的铁芯定位筒5，铁芯定位筒5的轴线平行于导柱4的轴线，其内孔直径与转子铁芯11的外径相匹配；下模板3下方设有伺服电机5，伺服电机5固定在工作台上，其轴线平行于导柱4的轴线；伺服电机的输出轴61在伺服电机的上端，输出轴61固定有气动卡盘10，气动卡盘10的夹持中心在铁芯定位筒5的轴线的延长线上；下模板3上设有探测换向器径向位置的光电传感器8，光电传感器8的位置可调；工装还设有PLC控制器(图中未示出)，PLC控制器与伺服电机6、气动卡盘10的电磁阀、光电传感器8和气压机的电磁阀电气连接。
[0024]本实用新型的模架和标准的模架类似，或者说可以借用标准的模架，在标准模架的基础上再进一步加工。
[0025]铁芯定位筒5的轴线平行于导柱4的轴线，其内孔直径与转子铁芯11的外径相匹配，这样转子铁芯11能顺利放入铁芯定位筒5,也便于定位。其间隙一般为0.2?0.3mm,间隙太大，则不容易定位，间隙太小，则转子铁芯11放入比较困难。具体的定位方式一般是根据转子铁芯11的线槽的开口设置相应的带锥度的定位筋。
[0026]为了保证铁芯定位筒5的位置的准确，一般通过圆柱销51与内六角螺钉52固定在上模板2上。这样安装的位置准确，拆装后再次安装时一致性好。
[0027]另外，导柱在上模板2和下模板3之间的一段套设有压缩弹簧7。这样在换向器压入到位后，就能自动复位，便于放置下一个换向器。这也是模架的一种通用做法。
[0028]工装还设有PLC控制器(图中未示出)，PLC控制器与伺服电机6、气动卡盘10的电磁阀、光电传感器8和气压机的电磁阀电气连接。PLC控制器是起统一控制作用的，保证各个动作相互协调，配合，如果通过光电传感器得到的信号会有一些滞后，则可以在设置时作出一些补偿。因为PLC控制器也是很常见的工业控制装置，所以不在图中示出了。
[0029]光电传感器有很多种，本实用新型也可以使用多种光电传感器，而达到相同的目的，推荐使用颜色传感器。
[0030]光电传感器8的位置可调，这是为了适应不同规格的换向器，也可避免被转动的气动卡盘等撞到。
[0031]本实施例中，输出轴61与气动卡盘10通过联轴器62连接。这是比较简单的一种连接方法，固定也比较可靠。
[0032]本实施例中，气动卡盘10设有2个卡爪101。因为夹持换向器，是为了带动其转动，不需要太大的力，而且也为了避免遮挡光电换向器，所以设置了 2个卡爪101
[0033]本实施例中，卡爪101的夹持面设有橡胶保护层。这是为了避免将换向器夹伤。
[0034]本实施例中，气动卡盘10底部设有平面轴承102，平面轴承102既能起到支撑气动卡盘转动，也能承受换向器压入时的压力。当然这只是一种比较简单的方案，平面轴承的使用寿命不长，但因为这种类型的换向器不多，所以也可接受。
[0035]为了更加清楚的表述，将压入的简单步骤描述如下:
[0036]1)将转子铁芯组件(包括装配好的转子轴12和转子铁芯11)放入铁芯定位筒5 ；
[0037]2)将换向器13放入气动卡盘10的上端面；
[0038]3)按一下开关，气动卡盘的卡爪101将换向器13夹持住；
[0039]4)光电传感器8探测换向器的径向位置，并将信息传送到PLC控制器；
[0040]5)PLC控制器发出让伺服电机6调整换向器径向位置的指令，气动卡盘10在伺服电机的带动下，慢慢转动(速度是很慢的，最好在1?10r/min)；
[0041]6)换向器13转到规定的位置后，伺服电机立即停止；
[0042]7)上面的气压机工作，压头9下行，将换向器13压入转子铁芯组件。
[0043]当然实际使用时，还需要考虑，换向器压入后，伺服电机不能启动的问题，不然如果误操作，会损坏转子铁芯、铁芯定位筒及电机本身，因这不在本实用新型的技术方案内，在此不作介绍。
[0044]在上述实施例中，本实用新型提供的一种换向器压入工装，将换向器夹持在气动卡盘上，然后通过光电传感器探测换向器的径向位置，再通过伺服电机带动气动卡盘转动，调整换向器的径向位置，调整到位后，上面的气压机将换向器压入。这些工作过程都是通过PLC统一控制的，所以比较连贯，效率比较高，并且光电传感器和伺服电机的精度比较高，使换向器的位置比较准确，一致性比较好。其有益效果是:换向器的定位准确、可靠，压入效率闻。
[0045]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种换向器压入工装,包括气压机和模架，所述模架包括上模板、下模板和导柱，其特征在于，所述上模板设有定位转子铁芯的径向位置的铁芯定位筒，所述铁芯定位筒的轴线平行于所述导柱的轴线，其内孔直径与所述转子铁芯的外径相匹配；所述下模板下方设有伺服电机，所述伺服电机固定在工作台上，其轴线平行于所述导柱的轴线；所述伺服电机的输出轴在所述伺服电机的上端，所述输出轴固定有气动卡盘，所述气动卡盘的夹持中心在所述铁芯定位筒的轴线的延长线上；所述下模板上设有探测所述换向器径向位置的光电传感器，所述光电传感器的位置可调；所述工装还设有PLC控制器，所述PLC控制器与所述伺服电机、气动卡盘的电磁阀、光电传感器和气压机的电磁阀电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种换向器压入工装，其特征在于，所述输出轴与所述气动卡盘通过联轴器连接。
3.根据权利要求1所述的一种换向器压入工装，其特征在于，所述气动卡盘设有2个卡爪。
4.根据权利要求3所述的一种换向器压入工装，其特征在于，所述卡爪的夹持面设有橡胶保护层。
5.根据权利要求1所述的一种换向器压入工装，其特征在于，所述气动卡盘底部设有平面轴承。
【文档编号】H02K15/00GK204103686SQ201420455063
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】唐学文 申请人:常州普莱盛电器科技有限公司