CN105119431B - 内转子式电机的转子自动装磁铁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了内转子式电机的转子自动装磁铁装置，包括工作台，所述工作台上设置有转子定位机构、步进驱动器、磁铁储存机构和磁铁推送机构，转子连接转子定位机构，所述步进驱动器驱动转子定位机构每隔数秒转动一个角度，所述磁铁推送机构将放置在磁铁储存机构中的磁铁推入转子上的磁铁槽中。本发明将内转子式电机的转子定位固定，并每隔数秒转动一个角度，使磁铁依次***磁铁槽，自动完成装配动作，大幅降低工人的劳动强度，提高装配速度、效率，并且避免了装配过程中的人身伤害，降低安全隐患。

Description

内转子式电机的转子自动装磁铁装置

技术领域

本发明涉及内转子式电机领域，具体涉及内转子式电机的转子自动装磁铁装置。

背景技术

内转子式电机的转子结构如图5所示成圆柱形，由导磁材料制成，其外壁均匀分布有多个磁铁槽15，相邻的磁铁槽15壁上设有钉槽16，瓦片状的磁铁***磁铁槽15后，通过***钉槽16的钉子使磁铁槽壁变形外扩对磁铁两边进行挤压固定。目前的转子装配磁铁主要为人工操作，为保证电机的性能，所采用的磁铁均为吸力强劲的永磁铁，装配过程需要克服吸力，劳动强度大，速度慢，效率低；而且一旦与其他磁铁、转子、铁制工具的距离太近就会产生吸力，经常有装配工人由此而手指骨折，存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供内转子式电机的转子自动装磁铁装置，可以解决现有技术采用人工装配内转子式电机的转子上的磁铁，导致效率低、存在安全隐患的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

内转子式电机的转子自动装磁铁装置，包括工作台，所述工作台上设置有转子定位机构、步进驱动器、磁铁储存机构和磁铁推送机构，转子连接转子定位机构，所述步进驱动器驱动转子定位机构每隔数秒转动一个角度，所述磁铁推送机构将放置在磁铁储存机构中的磁铁推入转子上的磁铁槽中。

本发明的进一步方案是，所述转子定位机构包括由转动连接于支架的套筒和滑动连接于套筒内腔的芯轴组成的套轴，所述套轴水平设置，所述套筒与步进驱动器传动，所述套轴前端的芯轴上设有与转子键槽配合的定位键，套轴后端的芯轴通过万向节连接伸缩驱动机构，所述套轴前端的前方还设有防磨辊轮。

本发明的进一步方案是，所述步进驱动器包括固定连接于转子定位机构的角度调节轮，以及驱动臂、底端转动连接于工作台的摆臂、凸轮和回拉弹簧，所述角度调节轮的圆周壁上设有多道定位槽，所述驱动臂一端连接定位槽，另一端转动连接于摆臂一侧，所述摆臂另一侧设有转动连接凸轮边缘的辊轮，所述摆臂另一侧还连接回拉弹簧一端，所述回拉弹簧另一端越过凸轮连接固定在工作台上的立柱，所述驱动臂上还固定连接有抬臂杆，所述抬臂杆外端延伸至凸轮外端面，所述凸轮外端面上设有与抬臂杆配合的推杆，所述凸轮通过旋转驱动机构驱动。

本发明的进一步方案是，所述摆臂上设有微调丝杠，所述驱动臂转动连接于微调丝杠的螺母副。

本发明的进一步方案是，所述磁铁储存机构包括设有磁铁储槽的竖直部和设有磁铁导向槽的水平部，所述磁铁储槽中设有磁铁顶出弹簧，所述磁铁储槽的出口连通磁铁导向槽，所述磁铁导向槽一端朝向转子定位机构，另一端连接磁铁推送机构。

本发明的进一步方案是，所述磁铁推送机构由滑动连接于磁铁储存机构的推板，以及驱动推板的磁铁推送气缸组成。

本发明的进一步方案是，所述推板水平设置，其底面设有与磁铁隔垫形成相匹配的防呆槽，所述磁铁储存机构与磁铁推送气缸之间还设有回收磁铁隔垫的漏斗。

本发明的进一步方案是，所述工作台上还设有转子推送机构、转子上料机构和朝向转子定位机构的射钉枪，转子通过转子推送机构推送至转子上料机构，再由转子上料机构送至转子定位机构进行定位。

本发明的进一步方案是，所述转子推送机构包括水平设置的转子储存槽，所述转子储存槽中设有从一端朝向另一端延伸的转子推杆以及套在转子推杆上的转子推送弹簧，所述转子推杆所朝向的转子储存槽另一端连接有竖直的导向槽，所述导向槽中滑动连接有与升降驱动机构传动的升降框，所述升降框朝向和背向转子储存槽的两面分别设有大于转子端面的孔，所述导向槽背向转子储存槽的一面在正对转子储存槽处设有限位板，所述转子储存槽下方设有朝向转子上料机构的转子顶出机构；所述升降框两侧边部分别转动连接有转子定位销，所述转子定位销上端连接有压紧弹簧，使转子定位销成上端位于升降框中、下端位于升降框外的倾斜状，所述限位板下方的导向槽内壁还设有与转子定位销下端配合的斜坡导向块。

本发明的进一步方案是，所述转子上料机构包括由L形的固定夹板和活动夹板组成的转子夹钳，所述固定夹板和活动夹板的水平部朝向转子定位机构为钳口，所述转子推送机构的出料口与固定夹板和活动夹板的水平部平行；所述固定夹板背面连接于固定在工作台上的水平往复上料驱动机构，所述固定夹板上设有与活动夹板传动的夹紧驱动机构。

本发明的优点在于：

一、将内转子式电机的转子定位固定，并每隔数秒转动一个角度，使磁铁依次***磁铁槽，自动完成装配动作，大幅降低工人的劳动强度，提高装配速度、效率，并且避免了装配过程中的人身伤害，降低安全隐患；

二、套轴的芯轴随伸缩驱动机构伸缩，其前端的定位键实现对转子的定位，使转子随套轴同步转动；

三、机械结构的步进驱动器稳定性好，可以有效避免步进电机的累积误差导致转子转动角度产生偏差，以致影响磁铁准确***磁铁槽；

四、微调丝杠可以进一步调整步进驱动器的精度，提高装配工作的稳定性；

五、***式的磁铁储存机构确保磁铁依次弹出，不会出现相互干涉，确保装配工作的稳定性；

六、推板底面的防呆槽实现每次动作刚好将相邻磁铁间的磁铁隔垫带出，防止磁铁隔垫被误送入磁铁槽以致装配次序混乱，提高装配工作的稳定性；

七、升降框两侧的转子定位销一方面确保转子的姿态符合后续动作要求，另一方面还可以防止转子掉落，确保装配过程的连续性、稳定性，进而确保装配效率；

八、由固定夹板和活动夹板组成的转子夹钳夹持转子的磁铁槽壁，一方面实现了对转子的固定，另一方面还可以确保转子以固定的姿态被送入转子定位机构；

九、射钉枪自动将钉子***钉槽，进一步提高装配工作的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中步进驱动器的A向视图。

图3为图1中转子推送机构的A向视图。

图4为图1中转子上料机构的A向视图。

图5为内转子式电机的转子结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，包括工作台1，所述工作台1上设置有转子推送机构2、转子上料机构、转子定位机构、步进驱动器3、磁铁储存机构、磁铁推送机构和朝向转子定位机构的射钉枪9，内转子式电机的转子通过转子推送机构2推送至转子上料机构，再由转子上料机构送至转子定位机构进行定位，所述步进驱动器3驱动转子定位机构每隔数秒转动一个角度，所述磁铁推送机构将放置在磁铁储存机构中的磁铁推入转子上的磁铁槽中。

所述转子定位机构包括由转动连接于支架的套筒41和滑动连接于套筒41内腔的芯轴42组成的套轴，所述套轴水平设置，所述套筒41与步进驱动器3传动，所述转子上料机构垂直于套轴轴线朝向套轴前端，所述套轴前端的芯轴42上设有与转子键槽配合的定位键，套轴后端的芯轴42通过万向节43连接伸缩驱动机构44，所述套轴前端前方的磁铁储存机构上还设有防磨辊轮14。

所述步进驱动器3如图2所示，包括固定连接于转子定位机构的角度调节轮4，以及驱动臂31、底端转动连接于工作台1的摆臂33、凸轮35和回拉弹簧38，所述角度调节轮4的圆周壁上设有多道定位槽45，所述驱动臂31一端连接定位槽45，另一端转动连接于摆臂33一侧，所述摆臂33另一侧设有转动连接凸轮35边缘的辊轮34，所述摆臂33另一侧还连接回拉弹簧38一端，所述回拉弹簧38另一端越过凸轮35连接固定在工作台1上的立柱39，所述驱动臂31上还固定连接有抬臂杆37，所述抬臂杆37外端延伸至凸轮35外端面，所述凸轮35外端面上设有与抬臂杆37配合的推杆310，所述凸轮35通过旋转驱动机构36驱动；所述摆臂33上设有微调丝杠311，所述驱动臂31转动连接于微调丝杠311的螺母副32。

所述磁铁储存机构包括设有磁铁储槽61的竖直部和设有磁铁导向槽6的水平部5，所述磁铁储槽61中设有磁铁顶出弹簧，所述磁铁储槽61的出口连通磁铁导向槽6，所述磁铁导向槽6一端朝向转子定位机构，另一端连接磁铁推送机构。

所述磁铁推送机构由滑动连接于磁铁储存机构的推板7，以及驱动推板7的磁铁推送气缸8组成，所述推板7水平设置，其底面设有与磁铁隔垫形成相匹配的防呆槽，所述磁铁储存机构与磁铁推送气缸8之间还设有回收磁铁隔垫的漏斗71。

所述转子推送机构2如图3所示，包括水平设置的转子储存槽201，所述转子储存槽201中设有从一端朝向另一端延伸的转子推杆202以及套在转子推杆202上的转子推送弹簧203，所述转子推杆202所朝向的转子储存槽201另一端连接有竖直的导向槽205，所述导向槽205中滑动连接有与升降驱动机构206传动的升降框207，所述升降框207朝向和背向转子储存槽201的两面分别设有大于转子端面的孔210，所述导向槽205背向转子储存槽201的一面在正对转子储存槽201处设有限位板211，所述转子储存槽201下方设有朝向转子上料机构的转子顶出机构204；所述升降框207两侧边部分别转动连接有转子定位销208，所述转子定位销208上端连接有压紧弹簧，使转子定位销208成上端位于升降框207中、下端位于升降框207外的倾斜状，所述限位板211下方的导向槽205内壁还设有与转子定位销208下端配合的斜坡导向块209。

所述转子上料机构如图4所示，包括由L形的固定夹板13和活动夹板10组成的转子夹钳，所述固定夹板13和活动夹板10的水平部为钳口，所述钳口朝向转子定位机构，所述转子推送机构2的出料口与固定夹板13和活动夹板10的水平部平行；所述固定夹板13背面连接于固定在工作台1上的水平往复上料驱动机构12，所述固定夹板13上设有与活动夹板10传动的夹紧驱动机构11。

上述升降驱动机构206、转子顶出机构204、水平往复上料驱动机构12、夹紧驱动机构11、伸缩驱动机构44均为气缸，旋转驱动机构36为电机。

装配时，转子储存槽201中的转子被转子推送弹簧203以转子推杆202推出，穿过升降框207朝向转子储存槽201一面的孔进入升降框207内腔，升降框207两侧的转子定位销208被压紧弹簧下压向升降框207内腔伸出，对转子进行定位，随着升降驱动机构206驱动升降框207下降，斜坡导向块209推动转子定位销208下端，使转子定位销208上端转动离开升降框207内腔解除对转子的定位，再由转子顶出机构204将转子从升降框207背向转子储存槽201一面的孔顶送至转子夹钳的钳口，夹紧驱动机构11驱动活动夹板10下降夹持转子上的磁铁槽壁，然后水平往复上料驱动机构12带动转子夹钳及转子移动到套轴前端，伸缩驱动机构44驱动芯轴42***转子的中心孔，通过定位键确保转子随套轴同步转动，此时转子上的一个磁铁槽正对着磁铁导向槽6，磁铁推送气缸8驱动推板7将从磁铁储槽61进入磁铁导向槽6的磁铁推入转子上的磁铁槽中，在推板7复位的过程中，磁铁顶出弹簧将回字形的磁铁隔垫顶着贴合于推板7底面，推板7底面与磁铁隔垫相匹配的回字形防呆槽将磁铁隔垫从磁铁导向槽6后端带出落入漏斗71，防呆槽采用回字形而不是矩形槽是为了避免将磁铁也从磁铁导向槽6后端带出，推板7复位后，磁铁顶出弹簧将下一磁铁顶入磁铁导向槽6中等待下一装配。

凸轮35边缘由一段与其转轴同心的、角度较大的大弧边，和一段半径大于大弧边半径、角度较小的小弧边对接组成，根据凸轮35旋转的方向，推杆310设置在从大弧边进入小弧边的一侧，而从小弧边进入大弧边的另一侧还设有一段半径小于大弧边半径的过渡弧边，旋转驱动机构36驱动凸轮35持续旋转，当辊轮34接触大弧边时，摆臂33及驱动臂31保持不动，当辊轮34快要进入小弧边时，推杆310先接触抬臂杆37将驱动臂31前端托起脱离角度调节轮4上的定位槽45，当辊轮34接触小弧边时，摆臂33被回拉弹簧38拉着后转一定角度，使驱动臂31跟着后移一段超过相邻定位槽45间距的距离，当辊轮34位于小弧边中心时，该距离达到最大值，随着凸轮35的继续转动，辊轮34接近过渡弧边，驱动臂31前端贴着角度调节轮4外壁逐渐接近并进入下一定位槽45，过渡弧边确保驱动臂31前端推动角度调节轮4旋转平稳，不会因作用力太大以致驱动臂31脱离定位槽45；角度调节轮4同心固定连接于套轴的套筒41外壁，随着角度调节轮4转动，套轴及定位在芯轴42上的转子也旋转一个角度，使下一空磁铁槽对准磁铁导向槽6，防磨辊轮14用于防止转子端面被磨损，磁铁推送气缸8再次驱动推板7将磁铁推入磁铁槽中；在第二块磁铁装配完成后，射钉枪9将钉子***两块磁铁之间的磁铁槽壁上的钉槽16中，如此重复直到全部磁铁槽和钉槽16中分别装配满；装配结束后，伸缩驱动机构44驱动芯轴42缩回，转子受重力跌落，在套轴前端下方设有一个斜坡，使转子滚动移开，便于下一个转子的装配，为防止磁铁的吸力干扰装配过程，磁铁储存机构、磁铁推送机构等均采用非导磁材料制作，如：不锈钢、铜。

Claims (8)

1.内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：包括工作台（1），所述工作台（1）上设置转子定位机构、步进驱动器（3）、磁铁储存机构和磁铁推送机构，转子连接转子定位机构，所述步进驱动器（3）驱动转子定位机构每隔数秒转动一个角度，所述磁铁推送机构将放置在磁铁储存机构中的磁铁推入转子上的磁铁槽中；所述转子定位机构包括由转动连接于支架的套筒（41）和滑动连接于套筒（41）内腔的芯轴（42）组成的套轴，所述套轴水平设置，所述套筒（41）与步进驱动器（3）传动，所述套轴前端的芯轴（42）上设有与转子键槽配合的定位键，套轴后端的芯轴（42）通过万向节（43）连接伸缩驱动机构（44），所述套轴前端的前方还设有防磨辊轮（14）；所述工作台（1）上还设有转子推送机构（2）、转子上料机构和朝向转子定位机构的射钉枪（9），转子通过转子推送机构（2）送至转子上料机构，再由转子上料机构送至转子定位机构进行定位。

2.如权利要求1所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述步进驱动器（3）包括固定连接于转子定位机构的角度调节轮（4），以及驱动臂（31）、底端转动连接于工作台（1）的摆臂（33）、凸轮（35）和回拉弹簧（38），所述角度调节轮（4）的圆周壁上设有多道定位槽（45），所述驱动臂（31）一端连接定位槽（45），另一端转动连接于摆臂（33）一侧，所述摆臂（33）另一侧设有转动连接凸轮（35）边缘的辊轮（34），所述摆臂（33）另一侧还连接回拉弹簧（38）一端，所述回拉弹簧（38）另一端越过凸轮（35）连接固定在工作台（1）上的立柱（39），所述驱动臂（31）上还固定连接有抬臂杆（37），所述抬臂杆（37）外端延伸至凸轮（35）外端面，所述凸轮（35）外端面上设有与抬臂杆（37）配合的推杆（310），所述凸轮（35）通过旋转驱动机构（36）驱动。

3.如权利要求2所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述摆臂（33）上设有微调丝杠（311），所述驱动臂（31）转动连接于微调丝杠（311）的螺母副（32）。

4.如权利要求1所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述磁铁储存机构包括设有磁铁储槽（61）的竖直部和设有磁铁导向槽（6）的水平部（5），所述磁铁储槽（61）中设有磁铁顶出弹簧，所述磁铁储槽（61）的出口连通磁铁导向槽（6），所述磁铁导向槽（6）一端朝向转子定位机构，另一端连接磁铁推送机构。

5.如权利要求1所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述磁铁推送机构由滑动连接于磁铁储存机构的推板（7），以及驱动推板（7）的磁铁推送气缸（8）组成。

6.如权利要求5所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述推板（7）水平设置，其底面设有与磁铁隔垫形成相匹配的防呆槽，所述磁铁储存机构与磁铁推送气缸（8）之间还设有回收磁铁隔垫的漏斗（71）。

7.如权利要求1所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述转子推送机构（2）包括水平设置的转子储存槽（201），所述转子储存槽（201）中设有从一端朝向另一端延伸的转子推杆（202）以及套在转子推杆（202）上的转子推送弹簧（203），所述转子推杆（202）所朝向的转子储存槽（201）另一端连接有竖直的导向槽（205），所述导向槽（205）中滑动连接有与升降驱动机构（206）传动的升降框（207），所述升降框（207）朝向和背向转子储存槽（201）的两面分别设有大于转子端面的孔（210），所述导向槽（205）背向转子储存槽（201）的一面在正对转子储存槽（201）处设有限位板（211），所述转子储存槽（201）下方设有朝向转子上料机构的转子顶出机构（204）；所述升降框（207）两侧边部分别转动连接有转子定位销（208），所述转子定位销（208）上端连接有压紧弹簧，使转子定位销（208）成上端位于升降框（207）中、下端位于升降框（207）外的倾斜状，所述限位板（211）下方的导向槽（205）内壁还设有与转子定位销（208）下端配合的斜坡导向块（209）。

8.如权利要求1所述的内转子式电机的转子自动装磁铁装置，其特征在于：所述转子上料机构包括由L形的固定夹板（13）和活动夹板（10）组成的转子夹钳，所述固定夹板（13）和活动夹板（10）的水平部朝向转子定位机构为钳口，所述转子推送机构（2）的出料口与固定夹板（13）和活动夹板（10）的水平部平行；所述固定夹板（13）背面连接于固定在工作台（1）上的水平往复上料驱动机构（12），所述固定夹板（13）上设有与活动夹板（10）传动的夹紧驱动机构（11）。