筒夹夹具的制作方法

1.本实用新型涉及电机制造领域，尤其涉及一种应用于电机装配设备中的筒夹夹具。


背景技术：

2.在电机装配环节中，需要将转子快速精准的插入定子中，该步骤对同轴度的要求很高。轴高较大的电机转子，重量可以重达25kg～30kg，需要提升转子至定子上方，对人的身体要求或者提升机械结构的强度要求较高。此外，在该环节中，还要求换型安装时间不能太长，保证生产柔性。另一方面，在实际产线上，工装夹具需要适配的电机型号多达52种。因此，还希望能尽量减少工装夹具的换型，使得同一工装夹具能够尽量兼容多种电机。
3.目前，将转子安装入定子的操作方式包括两种，即，1)吊机吊起转子，由人控制安装入定子；2)人工直接将转子插入定子。
4.在方式1)中，使用吊机吊起转子，需要使用吊环旋入锁紧转子轴，控制吊机上下动作，无法保证安装精度，且用时较长。此外，转子进入定子后，由于磁铁的吸引力，会偏向一侧，下压过程中，可能导致转子外壁被划伤。
5.在方式2)中，更加难以控制同轴度，由于操作工人的身体限制，不适于吊装重量较大的电子转子。


技术实现要素：

6.针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种新型的筒夹夹具。该筒夹夹具整体采用高精度的“筒夹+t型丝杆”形式，创新性的将筒夹应用到电机装配设备中，在保证装配精度和需求的情况下，通过快速换型筒夹，来适配不同型号的电机。通过采用该“筒夹+t型丝杆”夹具，可以保证装配节拍，使得加持和放松时间能在较短的时间内完成(例如2秒内)。此外，该筒夹夹具还可以保证整个装配过程的较高的同心度要求，例如可以达到0.03mm精度，甚至更低。另外，筒夹被设计成可以实现螺纹快换，从而适配不同轴高的转子轴，高精度配合，拧紧安装后即自定位。
7.具体地，本实用新型提供了一种筒夹夹具，包括：
8.t型丝杆；
9.提升机构，与所述t型丝杆相接，并能随着所述t型丝杆的旋转而上升或下降；
10.筒夹结构，所述筒夹结构包括本体、筒夹和提升杆，所述筒夹设置于所述本体内，所述提升杆的一端与所述提升机构相接并跟随所述提升机构升降，且所述提升杆的另一端与所述筒夹的一端相接，
11.其中，当所述提升杆上升时，所述筒夹的另一端处的喇叭口收缩夹紧。
12.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，当所述t型丝杆顺时针旋转时，所述提升机构上升；当所述t型丝杆逆时针旋转时，所述提升机构下降。
13.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，进一步包括一安装支架，所
述安装支架包括彼此平行的第一、第二和第三安装平面，
14.其中，所述筒夹结构的本体固定于所述第三安装平面；
15.其中，所述第一安装平面和第二安装平面的第一侧边处设置有彼此匹配的第一限位凸部和第一限位凹部，且所述第二安装平面和第三安装平面的第二侧边处设置有彼此匹配的第二限位凸部和第二限位凹部，所述第一侧边和所述第二侧边彼此垂直，
16.其中，所述第一、第二限位凸部的尺寸小于所述第一、第二限位凹部的尺寸。
17.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，所述第一安装平面和第二安装平面之间设置有沿着第一水平方向的第一滑轨，以允许精调所述第一水平方向的相对位置；所述第二安装平面和第三安装平面之间设置有沿着第二水平方向的第二滑轨，以允许精调所述第二水平方向的相对位置，
18.其中，所述第二水平方向与所述第一水平方向彼此垂直。
19.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，所述第三安装平面的相对的两侧分别设置有向下延伸的延伸臂，所述延伸臂的末端处设置有转子长度识别传感器。
20.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，所述转子长度识别传感器是一对彼此对射的光学传感器。
21.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，所述筒夹可拆卸地设置于所述本体内，以允许不同尺寸的筒夹的替换。
22.根据本实用新型的一个实施例，在上述的筒夹夹具中，进一步包括电机，所述电机的转轴与所述t型丝杆相接，以驱动所述t型丝杆旋转。
23.应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。
附图说明
24.包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本技术的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：
25.图1是根据本实用新型的筒夹夹具的一个实施例的示意图。
26.图2是根据本实用新型的筒夹夹具的另一个实施例的剖视图。
27.图3是筒夹结构的一个实施例的示意图。
28.附图标记说明：
29.10t型丝杆
30.20提升机构
31.30筒夹结构
32.31本体
33.32筒夹
34.33提升杆
35.34喇叭口
36.40安装支架
37.41第一安装平面
38.42第二安装平面
39.43第三安装平面
40.44第一限位凸部
41.45第一限位凹部
42.46第二限位凸部
43.47第二限位凹部
44.48第一滑轨
45.49第二滑轨
46.50延伸臂
47.51转子长度识别传感器
48.60电机
具体实施方式
49.现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。
50.参考附图来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。首先参考图1和图2，本实用新型的筒夹夹具主要包括：t型丝杆10、提升机构20和筒夹结构30。
51.提升机构20与t型丝杆10相接，并能随着该t型丝杆10的旋转而上升或下降(沿垂直的z轴方向)。例如，当t型丝杆10顺时针旋转时，提升机构20上升；当t型丝杆10逆时针旋转时，提升机构20下降。
52.筒夹结构30包括本体31、筒夹32和提升杆33，如图3所示。筒夹32设置于本体31内，提升杆33的一端与提升机构20相接并跟随提升机构20升降，且提升杆33的另一端与筒夹32的一端相接。较佳地，筒夹32可拆卸地设置于本体31内，以允许不同尺寸的筒夹32的替换。
53.当提升杆33上升时，筒夹32的另一端处的喇叭口34收缩夹紧。
54.上述的筒夹夹具可以进一步包括电机60。该电机60的转轴与t型丝杆10相接，以驱动t型丝杆10旋转。
55.基于上述结构，在执行转子安装步骤时，先通过电机60旋转带动t型丝杆10；向上提升提升杆33，筒夹结构30的主体31保持原位；筒夹32向上移动；然后，筒夹32的喇叭口34向内收缩，达到筒夹收紧的功能。反之则放松筒夹。实验表明，本实用新型的筒夹结构30能够达到稳定提升100kg的重量，满足绝大多数的装配要求。
56.与图2的实施例相比，图1所示的实施例中的筒夹夹具进一步包括一安装支架40。该安装支架40包括彼此平行的第一安装平面41、第二安装平面42和第三安装平面43。
57.具体的，筒夹结构30的本体31固定于第三安装平面43。第一安装平面41和第二安装平面42的第一侧边处设置有彼此匹配的第一限位凸部44和第一限位凹部45，且第二安装平面42和第三安装平面43的第二侧边处设置有彼此匹配的第二限位凸部46和第二限位凹
部47，其中上述的第一侧边和第二侧边彼此垂直。其中，第一、第二限位凸部44、46的尺寸小于第一、第二限位凹部45、47的尺寸。通过使得第一、第二限位凸部44、46分别嵌入第一、第二限位凹部45、47中，可以实现筒夹结构30的粗限位。
58.此外，在图1所示的该实施例中，第一安装平面41和第二安装平面42之间还设置有沿着第一水平方向的第一滑轨48，以允许精调第一水平方向的相对位置。第二安装平面42和第三安装平面43之间设置有沿着第二水平方向的第二滑轨49，以允许精调第二水平方向的相对位置，其中，第二水平方向与第一水平方向彼此垂直。通过在安装平面处采用这种双向滑轨设计，使筒夹32可以快速地精调第一方向和第二方向(水平面的x、y轴)方向的位置，极大地降低了，在设备装配和维护时的难度。
59.另一方面，第三安装平面43的相对的两侧还可以分别设置有向下延伸的延伸臂50，延伸臂50的末端处设置有转子长度识别传感器51。较佳地，该转子长度识别传感器51是一对彼此对射的光学传感器。该转子长度识别传感器51可以在抓取长度不匹配的转子时提出警报。
60.综上，本技术的筒夹夹具可以整体集成在压装设备中，做z轴方向的上下动作，完成定、转子的压装。不同于传统铣床使用筒夹用到的液压系统，该筒夹机构采用的伺服电机作为筒夹收紧的动力源，机构精简且占用空间较小，满足电机装配需求，且一套工装可覆盖相同轴高不同长度的所有转子，不需要很大空间储存，并具备换型快，精度高的特点。例如，实验表明，其换型时间可以在1分钟之内完成，换型后同心度达到0.03mm，甚至更低。此外，该套筒夹夹具可以避免人的参与，提高安全性。
61.本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。