本发明涉及电机转子加工领域，尤其是电机转子装配机及其装配方法。
背景技术
电机转子通俗的说就是电机中旋转的部分，在一种可行的结构中，其包括上、下动平衡板、转子及转子轴，然而在电机转子装配时，上、下动平衡板、铸铝转子常出现不同心的情况，转子轴压装时易出现偏差，且在转子轴压装到上、下动平衡板、转子之中时，易出现转子硅钢片出现翘片问题，影响产品的质量。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种能够有效保证各组件同心度的电机转子装配机及其装配方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
电机转子装配机，包括具有通孔的载板，所述载板的上下设置有共轴的导向轴和压头，所述导向轴和压头可分别沿它们轴线的延伸方向上下移动并保持共轴，且所述导向轴可贯穿所述通孔。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述导向轴上端面上开设有与其共轴的定位槽，所述压头的底面设置有与所述定位槽共轴的限位槽。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述压头设置于一沿导向轴延伸方向往复移动的安装板上，所述安装板通过导向柱限定水平方向移动。
优选的，所述的电机转子装配机中，还包括压板，用于与所述载板配合将位于它们之间的电机转子的上动平衡板、转子及下动平衡板压装在一起，其上具有与所述导向轴共轴的导孔。
优选的，所述的电机转子装配机中，
第一状态下，所述压板与所述压头连接成一体并跟随所述压头上下移动；
第二状态下，所述压板与所述压头分离。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述压板通过自动插销及插孔与压头连接或分离。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述压板在与所述载板配合将上动平衡板、转子及下动平衡板压装在一起时，通过其两端的楔形块锁紧机构固定位置。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述楔形块锁紧机构包括上楔形块及下楔形块，它们采用摩擦角自锁原理实现压板的固定，所述上楔形块设置于驱动其沿第二方向y往复移动的驱动机构上。
优选的，所述的电机转子装配机中，所述驱动机构包括驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆连接一螺栓状传动件，所述传动件的头部卡设于一传动块的限位槽中，且可在所述限位槽中移动，所述传动件的杆体外周还套设有一端抵靠在所述传动块外壁，另一端抵靠在限位面上的弹簧，所述传动块设置于一滑架上，所述滑架的底部设置有所述上楔形块。
优选的，所述的电机转子装配机中，还包括在所述驱动气缸的活塞杆缩回时与所述滑架的侧壁抵靠的弹性缓冲件。
电机转子装配方法，包括如下过程：
s1，通过导向轴贯穿载板上的下动平衡板、转子及上动平衡实现它们的共轴定位；
s2，压头下移带动压板下移至与载板配合将位于它们间的上、下动平衡板和转子压紧；
s3，楔形块锁紧机构启动将压板固定；
s4，压板与压头分离，且压头抬升复位；
s5，导向轴上升，压头下移将位于它们之间的转子轴定位；
s6，导向轴及压头同步下移，使转子轴共轴插入到上动平衡板、转子及下动平衡板中；
s7，楔形块锁紧机构启动解锁，压板与压头连接，且压头抬升复位，导向轴下移复位；
s8，将组装完成的电机转子从载板上取出。
优选的，所述的电机转子装配方法中，在s1步骤中，在将所述下动平衡板、转子及上动平衡板定位前进行加热处理；在s5步骤中，在将转子轴定位前进行冷却处理。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本方案设计精巧，结构简单，通过设置共轴的导向轴及压头，在组装时，使上动平衡板、下动平衡板及转子均与导向轴共轴，从而在同一参照下，能够有效保证它们的同心度，并使它们的同心度能够达到0.02mm的要求，同时通过导向轴和压头的上下移动能够使转子轴与导向轴和压头共轴且可以将转子轴插接到上动平衡板、下动平衡板及转子中实现组装，避免转子轴位置偏移的问题，大大提高了装配精度及产品质量。
在导向轴及压头相对的端面形成共轴的槽的结构，有利于快速准确的实现转子轴的定位，保证其与导向轴和压头的同轴度，从而提高装配精度。
压板及楔形块锁紧机构的增加及结合，能够在进行转子轴组装前，能够将上、下动平衡板和转子进行预压紧，能有效的保证后续压装转子轴的压装深度，同时有效防止铸铝转子硅钢片的变形，有利于提高产品质量。
特殊的驱动机构，使传动件与传动快的槽之间预留一定的空间，能够在拉回上楔形块时，利用弹簧的反作用力，让传动件有一个较快的初始速度撞击到槽壁上，增加对滑架的拉力，从而防止由于气缸瞬间的拉力不足导致无法快速拉动滑架的问题，保证了解锁的稳定性和可靠性。
在组装工艺中利用热胀冷缩的原理，使上动平衡板、下动平衡板及转子先加热膨胀，使转子轴先冷却收缩，此时转子轴的外径相对减小，而上动平衡板、下动平衡板及转子上的通孔相对扩张，从而在组装时，转子轴能够更加容易的进入到上动平衡板、下动平衡板及转子中，并且，由于摩擦力减小，因此有利于减小组装时施加的压力，从而避免转子硅钢片在转子轴压入时出现翘片问题。
附图说明
图1是本发明电机转子的组装结构示意图；
图2是本发明的电机转子装配机的剖视图（隐去导向轴的驱动结构及基架，且压块与安装板连接在一起）；
图3是本发明的电机转载装配机常态下，压板与安装板连接状态图（隐去导向轴的驱动结构及基架）；
图4是本发明的电机转子装配机的立体图;
图5是本发明的电机转子装配机与电机转子之间的位置关系图；
图6是本发明的侧视图（隐去压头的动力装置）；
图7是本发明中驱动机构的侧视图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。
下面结合附图对本发明揭示的电机转子装配机进行阐述，其用于如附图1所示的电机转子的组装，如附图2所示，其包括具有通孔11的载板1，且所述通孔11与所述载板1共轴，例如所述载板为圆环状，当然也可以是其他的环状结构。
如附图1、附图5所述载板1可以嵌入到转子102下端的槽1021中，且其上的通孔11与所述转子102的通孔共轴且直径相同，所述载板1的厚度满足当下动平衡板103位于其上时，下动平衡板103的顶部到所述载板1的底部的距离不小于所述转子102底部的槽1021的深度。
如附图2所示，所述载板1设置于一支撑台9上，所述支撑台9设置与基架40上，所述支撑台的顶板上设置有与所述通孔11共轴的卡接孔，所述卡接孔中设置有与所述通孔11共轴的无油轴套20，所述无油轴套20的中心孔与所述通孔11的孔径相同或略小。
如附图2所示，所述载板1的下方设置有与所述通孔11共轴的导向轴2，所述导向轴2可沿其轴线的延伸方向上下移动，其可以贯穿所述无油轴套20的中心孔及通孔11，并且其外壁与所述无油轴套20的内壁贴合，从而实现水平方向限位。
具体的，所述导向轴2的底部连接有驱动其沿第三方向z（导向轴2的轴线方向）往复移动的驱动装置，所述驱动装置可以是已知的各种结构或装置且其可以控制所述导向轴2的移动行程，优选的实施例中，如附图4、附图5所示，所述驱动装置30包括由伺服电机驱动的电缸301，所述电缸301的滑块上设置有一滑动座302，所述滑动座302可滑动地设置于两条沿第三方向z延伸且设置于基架40上的导轨303上，所述滑动座302上设置有所述导向轴2，并且，所述导向轴2呈现为螺栓状，其顶面上设置有与其共轴的定位槽（图中未示出），所述定位槽的形状与所述转子102的下端的形状匹配。
如附图2、附图4所示，所述载板1的上方设置有与所述导向轴2共轴的压头3，所述压头3可沿其轴线的延伸方向上下移动，具体来看，所述压头3设置于驱动其沿导向轴2延伸方向（第三方向z）往复移动的驱动机构4上，所述压头3的底部设置有与所述定位槽共轴的限位槽（图中未示出），所述限位槽的形状与所述转子102的上端的形状匹配。
如附图5所示，所述驱动机构4包括安装板41，所述安装板41的顶部连接有驱动其升降（沿第三方向z往复移动）的动力装置44，所述动力装置44优选是由伺服电机驱动的电缸，当然也可以是其他驱动结构，所述电缸设置于所述支撑台9的顶板上的c形架45上，所述安装板41上设置有一组导向件43，并通过一组插接在所述导向件43中的导向柱42限定安装板41的水平方向移动。
进一步，如附图2-附图5所示，所述电机转子装配机还包括一长度沿第一方向x延伸的压板5，用于与所述载板1配合将位于它们之间的电机转子的上动平衡板101、转子102及下动平衡板103压装在一起，其上具有与所述导向轴2共轴的导孔51，所述压板5的底部形成有与所述上动平衡板101的匹配的环形凸块52，所述凸块52压贴在所述上动平衡板101上时，所述压板5的底部与所述转子102的顶部保持间隙。
如附图5所示，所述压板5上设置有一组导向件53，所述导向件53可滑动地插接在所述支撑台9上的导向立柱54上，从而可以限制压板5水平方向的移动，有利于保证组装时的同轴度，并且所述支撑台9上还设置有至少一对用于限制所述压板5下移行程的限位柱55。
并且，第一状态下，如附图3所示，所述压板5与所述压头3连接成一体并跟随所述压头3上下移动；
第二状态下，如附图2所示，所述压板5与所述压头3分离。
详细来说，如附图2所示，所述压板5通过自动插销7及插孔8与压头3连接或分离，所述自动插销7和插孔8一个设置在所述压板5上，另一个设置在所述安装板41上，优选的，所述插孔8设置于所述安装板41且位于安装板41的下方，其为两个并分布于所述压头3的两侧，所述自动插销7设置于所述压板5的上方，且与所述插孔8的数量和位置一一对应，其可以是已知的各种能够使插销自动伸出和缩回的结构，当插销7伸出并插入到所述插孔8中，所述压板5和所述安装板41连接，此时，压板5和安装板41之间保持间隙，从而在安装板41上下移动时，可以带动所述压板5同步移动；当插销7从所述插孔8中抽出时，所述压板5与所述安装板41分离。
当所述压板5与所述安装板41分离后，其无法对上动平衡板101或上动平衡板101及转子102施加压力使上动平衡板101、转子102及下动平衡板103紧贴，因此，如附图2、附图4所示，在所述压板5与所述载板1配合将上动平衡板101、转子102及下动平衡板103压装在一起时，其通过其两端的楔形块锁紧机构6固定其位置。
如附图6所示，所述楔形块锁紧机构6包括上楔形块61及下楔形块62，它们采用摩擦角自锁原理实现压板5的固定，每个所述上楔形块61设置于驱动其沿第二方向y往复移动的驱动机构63上，所述下楔形块62设置于所述压板5的两端位置，当所述上楔形块61底部的斜面和下楔形块62顶部的斜面贴合时，由于相互之间的位置限定及摩擦力从而使它们实现自锁，此时压板5能够提供稳定的下压力。
如附图7所示，所述驱动机构63包括设置于所述c形架45的外侧面上的驱动气缸631，所述驱动气缸631的活塞杆可沿第二方向y往复移动，其前端连接一螺栓状的传动件632，所述传动件632的头部6321卡设于一传动块633的凸字形限位槽6331中，且其头部6321可在所述限位槽6331中移动，所述传动件632的杆体6322外周还套设有一端抵靠在所述传动块633外壁，另一端抵靠在限位面上的弹簧634，如附图5所示，所述传动块633设置于一滑架635上所述滑块635卡接在其上方的导轨636并可沿所述导轨636滑动，所述滑架635的底部设置有所述上楔形块61。
当所述驱动气缸631的活塞杆伸出时，推动所述传动件632向所述传动块633方向移动，此时，传动件的头部6321与所述限位槽6331的底部接触，从而推动传动块633，同时弹簧634被压缩；当所述驱动气缸631的活塞杆退回时，所述弹簧634的反作用力使传动件632有一个较大的加速度向所述驱动气缸方向移动，当所述传动件632的头部与所述限位槽6331另一侧的侧壁碰撞时，从而能够更好的驱动传动块633启动。
进一步，如附图6所示，所述c形架45的外侧面处还设置有浮动式限位件64，当所述驱动气缸631的活塞杆收缩，所述滑架635向所述浮动式限位件64方向移动并与所述浮动式限位件64前端的凸块接触，从而使凸块被压缩，滑架635在凸块的反作用力下停止限位。
最后，在整个设备的运行过程中，各电机、气缸、自动插销及其他电气设备的启停及工作状态的转换可以通过各种传感器发信号来控制也可以通过软件编程来实现，优选的通过各种传感器（图中未示出）结合plc控制系统（图中未示出）来控制。
下面将阐述电机转子装配机的工作过程，具体如下：
s1，将下动平衡板、转子及上动平衡板依次堆叠于载板上，并通过导向轴上顶贯穿它们实现它们的共轴定位，包括如下过程：
s11，通过自动化设备或人工将加热完成的下动平衡板103放置于所述载板1上且使下动平衡板103与所述导向轴2共轴，所述电缸301启动驱动导向轴2上升，并使导向轴2穿过所述通孔11及下动平衡板103上的通孔，从而实现下动平衡板103的定位，当然也可以使所述导向轴2先顶升到所述载板1的上方，再将下动平衡板103套装在所述导向轴2上；
s12，通过自动化设备或人工将加热完成的铸铝转子102放置于所述下动平衡板103上且使其与所述导向轴2共轴，所述电缸301驱动所述导向轴2进一步上升并插入到所述转子102的通孔中，从而实现转子102的定位且使转子102和下动平衡板103共轴；当然也可以使所述导向轴2先顶升到所述下动平衡板103的上方，再将转子102套装在所述导向轴2上；
s13，通过自动化设备或人工将加热完成的上动平衡板101放置于所述转子102上端的槽1022中，并使其与所述导向轴2共轴，所述电缸301驱动所述导向轴2更进一步上升并插入到所述上动平衡板101的通孔中，从而实现上动平衡板101的定位且使上动平衡板101与转子102和下动平衡板103共轴；当然同样可以使所述导向轴2先顶升到所述转子102的上方，再将上动平衡板101套装在所述导向轴2上。
s2，所述动力装置44启动驱动所述安装板41下移，带动压头3下移，安装板41下移又带动与安装板41组装在一起的压板5下移，当压板5下移到底部的圆环凸块52与上动平衡板101贴紧并将上动平衡板101、转子102和下动平衡板103压紧时停止。
s3，两个所述楔形块锁紧机构6的驱动气缸631的活塞杆伸出，推动所述传动件632驱动所述传动块633向所述下楔形块62方向移动，从而推动滑架635带动所述上楔形块61向所述下楔形块62方向移动，至上、下楔形块的斜面贴合无法移动，此时压板5的位置固定。
s4，两个所述自动插销7分别从对应的所述插孔8中退出，从而使压板5与所述安装板41分离，此时，所述安装板41可以抬升复位，从而可以为转子轴的安装提供空间。
s5,通过自动化设备或人工将冷却完成的转子轴104（例如通过液氮进行冷却）放置于导向轴2和压头3之间且与它们共轴，所述电缸301驱动所述导向轴2更进一步上升，所述动力装置44驱动压头3下移，从而它们将位于它们之间的转子轴定位。
s6，接着，所述电缸301驱动所述导向轴2下移，同时所述动力装置44驱动所述压头3同步下移，从而带动使转子轴104插入到上动平衡板、转子及下动平衡板的通孔中，实现组装。
s7，此时，所述安装板41上的插孔8与所述自动插销7位置对应，因此所述自动插销7的插销伸入到所述插孔8中，从而实现所述压板5与安装板41的连接，同时，所述楔形块锁紧机构6中的驱动气缸反向动作复位，所述压板5不再受所述楔形块锁紧机构6的限制可以移动，所述动力装置44驱动所述安装板41抬升复位；所述电缸301驱动所述导向轴2下移复位。
s8，人工或将组装完成的电机转子从载板上取下。
重复上述过程持续进行组装。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。