一種校直方法及校直設備與流程
2023-07-14 22:29:37 4
本發明屬於轉子加工技術領域，尤其涉及一種校直方法及校直設備。
背景技術：
電機包括轉子和定子，它是用來實現電能與機械能轉換的裝置，電機轉子是電機中的旋轉部件。電機轉子在生產加工時，通常是先將多個轉子片(可以是轉子衝片等)組合，轉子片之間保持同軸且轉子片之間通過連接結構連接在一起，隨後再將組合好的轉子片一起置於模具中，在端部澆注出端環(多為鋁端環)，繼而再進行一些後續加工，從而最終形成完整的轉子。而轉子在經歷加前述加工過程後，還需要經過校直，即讓各轉子片保持同軸(在製造加工過程中，一個或多個轉子片可能會脫離、偏離原始軸線，從而與其它轉子片之間發生偏移，出現未對齊的現象)。而目前的轉子校直裝置或方法，在結構合理性、自動化程度、操作效率及校直效果等方面，仍有所欠缺。
技術實現要素：
本發明是為了克服現有技術中的不足，提供了一種結構合理、自動化程度高，能有效對轉子進行修復校直，校直過程穩定、調節能力強且校直效果好的校直方法及校直設備。
為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
一種校直方法，用於電機轉子的校直，包括以下步驟：
a.將轉子置於轉子定位臺上進行定位；
b.將芯杆伸入轉子的中心孔內，使芯杆與轉子卡接；
c.將芯杆連同轉子一起伸入一校直模具中，所述校直模具包括下模及可相對下模上下移動的上模，上模內設有轉子上半孔，下模內設有轉子下半孔，上模與下模在合模狀態下：上半孔與下半孔共同構成轉子修型孔，轉子修型孔內徑與轉子外徑對應；芯杆連同轉子一起伸入校直模具中時上模與下模分離；
d.開始進行壓合校直步驟：轉子旋轉設定角度N，然後停止，上模相對下模下降至合模，合模後，上模復位；其中0度≤N≤180度；
e.重複M次步驟d，完成轉子校直；其中2≤M≤99。
作為優選，在步驟b中，芯杆伸入轉子的中心孔後，芯杆穿過轉子的整個中心孔。
作為優選，在步驟c中，芯杆連同轉子一起伸入校直模具時，轉子的中心孔軸線與水平面平行。
作為優選，在步驟c中，芯杆連同轉子一起伸入校直模具後，轉子下半部處在轉子下半孔中，轉子上半部與轉子上半孔完全分離。
作為優選，15度≤N≤45度，2≤M≤10。
一種校直設備，包括校直機架及用於將轉子運送到校直機架上的搬運機械手，所述校直機架上設有轉子定位臺、校直模具及轉子帶動裝置，轉子帶動裝置包括用於伸入轉子孔內的芯杆、用於帶動芯杆轉動的轉杆電機及用於帶動轉杆電機和芯杆共同移動的水平帶動機構，校直模具包括下模及可相對下模上下移動的上模，上模內設有轉子上半孔，下模內設有轉子下半孔，上模與下模在合模狀態下：上半孔與下半孔共同構成轉子修型孔，轉子修型孔內徑與轉子外徑對應。
作為優選，所述水平帶動機構包括絲杆電機及與絲杆電機同軸連接的帶動絲杆，帶動絲杆上設有與帶動絲杆螺紋配合的滑座，滑座與校直機架滑動配合，滑座的可滑動方向與轉子修型孔軸線平行，轉杆電機和芯杆均設置在滑座上，芯杆與轉子修型孔同軸。
作為優選，所述芯杆固定在一桿夾持座上，杆夾持座與轉杆電機的輸出軸連接且芯杆與轉杆電機的輸出軸同軸。
本發明的有益效果是：步驟合理、自動化程度高，能有效對轉子進行修復校直，校直過程穩定、調節能力強且校直效果好。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中A處的放大圖；
圖3是本發明實施例1中校直模具的結構示意圖；
圖4是本發明實施例2中下壓帶動結構處的結構示意圖；
圖5是圖4中B處的放大圖；
圖6是圖4中C處的放大圖；
圖7是本發明實施例2中帶動環處的結構示意圖；
圖8是本發明實施例2中自調預壓塊處的結構示意圖。
圖中：校直機架1、搬運機械手11、固定軸12、轉子定位臺2、校直模具3、下模31、上模32、豎滑槽321、自調預壓塊322、自調節彈簧323、芯杆41、絲杆電機421、滑座422、杆夾持座43、定位板44、轉杆電機45、移動座5、帶動環61、頂動基611、弧形上頂面6111、導向斜面6112、主動油缸62、主動缸體621、主活塞622、主動活塞杆623、復位彈簧624、主動油腔625、下壓油缸63、下壓缸體631、壓活塞632、下壓活塞杆633、下壓油腔634、支撐彈簧64、支撐座641、油管65、導向杆66、限位塊661、轉子7。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。
實施例1：
一種校直方法，用於電機轉子的校直，包括以下步驟：
a.將轉子7置於轉子定位臺上進行定位；
b.將芯杆伸入轉子的中心孔內，使芯杆與轉子卡接；
c.將芯杆連同轉子一起伸入一校直模具3中，所述校直模具包括下模31及可相對下模上下移動的上模32，上模內設有轉子上半孔，下模內設有轉子下半孔，上模與下模在合模狀態下：上半孔與下半孔共同構成轉子修型孔，轉子修型孔內徑與轉子外徑對應；芯杆連同轉子一起伸入校直模具中時上模與下模分離；
d.開始進行壓合校直步驟：轉子旋轉設定角度N，然後停止，上模相對下模下降至合模，合模後，上模復位；其中0度≤N≤180度；
e.重複M次步驟d，完成轉子校直；其中2≤M≤99。
芯杆伸入轉子的中心孔後，芯杆穿過轉子的整個中心孔。
在步驟c中，芯杆連同轉子一起伸入校直模具時，轉子的中心孔軸線與水平面平行。
在步驟c中，芯杆連同轉子一起伸入校直模具後，轉子下半部處在轉子下半孔中，轉子上半部與轉子上半孔完全分離。
15度≤N≤45度，2≤M≤10。
如圖1至圖3所示，一種校直設備，包括校直機架1及用於將轉子運送到校直機架上的搬運機械手11，所述校直機架上設有轉子定位臺2、校直模具3及轉子帶動裝置，轉子帶動裝置包括用於伸入轉子孔內的芯杆41、用於帶動芯杆轉動的轉杆電機45及用於帶動轉杆電機和芯杆共同移動的水平帶動機構，校直模具包括下模31及可相對下模上下移動的上模32，上模內設有轉子上半孔，下模內設有轉子下半孔，上模與下模在合模狀態下：上半孔與下半孔共同構成轉子修型孔，轉子修型孔內徑與轉子外徑對應。下模可以直接固定在校直機架上。
所述水平帶動機構包括絲杆電機421及與絲杆電機同軸連接的帶動絲杆，帶動絲杆上設有與帶動絲杆螺紋配合的滑座422，滑座與校直機架滑動配合，滑座的可滑動方向與轉子修型孔軸線平行，轉杆電機和芯杆均設置在滑座上，芯杆與轉子修型孔同軸。本實施例通過絲杆機構來實現滑座的移動(也可替換為其它移動機構，如伺服缸等)，從而帶動轉杆電機和芯杆一起移動，芯杆移動可以伸入轉子的轉子孔(即中心孔)內，並與轉子直接互相卡接(芯杆伸入轉子孔後，不是間隙配合，而是互相卡住)。
所述芯杆固定在一桿夾持座43上，杆夾持座與轉杆電機的輸出軸連接且芯杆與轉杆電機的輸出軸同軸。芯杆由轉杆電機帶動旋轉，由於芯杆與轉子是連接(卡接)的，因此轉子也被帶動旋轉。
所述轉杆電機為伺服電機或步進電機。伺服電機、步進電機等各種能夠控制旋轉角度的電機均可以採用。
所述轉子定位臺包括平臺板及設置在平臺板上的V型槽，V型槽具有兩個槽面及一個槽口，V型槽的長度方向與兩個槽面的交線平行，在V型槽的長度方向上，V型槽兩端向外延伸並貫穿平臺板。轉子平放在V型槽中(轉子軸線與水平面平行)，定位穩定，更利於塞入芯杆等操作的進行。
所述校直機架上設有定位板44及用於帶動定位板移動的移板氣缸，定位板具有用於接觸轉子一個端面的定位板面，定位板面與轉子修型孔軸線垂直，定位板處在校直模具與滑座之間。所述定位板與移板氣缸的活塞杆連接，移板氣缸的活塞杆的可伸縮方向與水平面平行。定位板可以直接與移板氣缸的活塞杆連接，也可以通過各種常規的連接件與移板氣缸的活塞杆連接，只要能讓定位板移動即可。定位板可以作為定位基準，讓置入V型槽中的轉子的一端接觸到定位板，從而實現準確定位，並且此時無需其它固定結構，就能進行芯杆塞入的操作(轉子一端被定位板頂住，不會移動)。
本發明工作時，搬運機械手將轉子7從上一工位運送至V型槽，在V型槽內的轉子軸線與水平面平行，且轉子一端接觸定位板。絲杆電機工作，移動滑座從而帶動芯杆向著轉子移動並伸入轉子的轉子孔內，直至芯杆接觸定位板，此時芯杆完全卡在轉子孔中。隨後移板氣缸帶動定位板離開，絲杆電機繼續工作，滑座繼續移動從而帶動芯杆及轉子一起繼續移動，使轉子完全伸入上模和下模之間，轉子與轉子下半孔接觸。上模開始下降(上模可以通過任意常規的升降機構來帶動升降)，直至合模，由於轉子修型孔內徑與轉子外徑對應，因此每一次合模就完成了一次校直整形。繼而上模提起，轉杆電機帶動芯杆轉動一定角度(如30度)並停止，然後再進行一次合模，以此類推，數次轉子轉動併合模後，可以全方位對轉子實現校直。
實施例2：本實施例的基本結構與實施方式同實施例1，其不同之處在於，如圖4至圖8中所示，所述校直機架上設有與上模連接的移動座5，校直機架上設有下壓帶動結構，下壓帶動結構包括帶動環61、主動油缸62、下壓油缸63及若干用於支撐移動座的支撐彈簧64，帶動環由轉杆電機帶動且帶動環轉速與芯杆轉速一致，帶動環與設置在校直機架上的固定軸12轉動配合，主動油缸及下壓油缸均與校直機架固定，主動油缸包括主動缸體621、主活塞622及主動活塞杆623，主動缸體內設有復位彈簧624，復位彈簧一端連接主活塞，復位彈簧另一端連接主動缸體，下壓油缸包括下壓缸體631、壓活塞632及下壓活塞杆633，主動活塞杆、下壓活塞杆的可伸出方向均豎直向下，主動活塞杆及下壓活塞杆的可收回方向均豎直向上，主動缸體與下壓缸體之間通過油管65連通，主活塞將主動缸體內部分隔成主動油腔625及處在主動油腔下方的主動空腔，壓活塞將主動缸體內部分隔成下壓油腔634及處在下壓油腔下方的下壓空腔，油管將主動油腔與下壓油腔連通，主動活塞杆處在帶動環上方，下壓活塞杆處在移動座上方，帶動環外環面上設有若干用於頂動主動活塞杆的頂動基611，各頂動基沿帶動環周向均勻分布。
所述上模內設有若干豎滑槽321，豎滑槽槽口開設在上半孔孔壁上，上模上設有與豎滑槽一一對應的自調預壓塊322，自調預壓塊與對應的豎滑槽滑動配合，且自調預壓塊的可滑動方向豎直，自調預壓塊下表面為用於接觸轉子外周面的接觸面，在對應的自調預壓塊與豎滑槽中：自調預壓塊上表面上設有若干自調節彈簧323，自調節彈簧下端連接自調預壓塊上表面，自調節彈簧上端連接上模，自調節彈簧處在豎滑槽內。
所述校直機架上設有支撐座641，支撐彈簧軸線豎直，支撐彈簧下端與支撐座固定，支撐彈簧上端與移動座底部固定。
所述校直機架上設有至少一根導向杆66，導向杆豎直且與校直機架固定，移動座上設有滑孔，導向杆外徑與滑孔內徑適配，導向杆穿過滑孔且與滑孔之間滑動配合。導向杆上設有限位塊661，限位塊處在移動座上方。導向杆可以輔助移動座進行上下移動，提高移動座工作過程的穩定性。移動座復位時，限位塊可以限制移動座上升的最大距離，避免移動過度。
所述頂動基具有一個弧形上頂面6111及兩個導向斜面6112，導向斜面與帶動環軸線平行，弧形上頂面距帶動環軸線距離最大處為頂壓合模部，弧形上頂面上任意一點與帶動環外環面的最小距離等於弧形上頂面上任意另一點與帶動環外環面的最小距離。
本實施例中，液壓油只在主動油腔、油管、下壓油腔中流動，也即主動油腔、油管、下壓油腔中充有液壓油，主動空腔、下壓空腔中沒有液壓油(主動空腔、下壓空腔均與大氣連通，這是油缸領域的現有技術)。轉杆電機可以通過皮帶輪機構、鏈輪機構等常規傳動機構來對帶動環進行帶動。工作時，轉杆電機帶動芯杆與轉子一起轉動設定角度(如60度)並停止，轉動過程中，帶動環也會轉動，帶動環在轉動過程中，當頂動基開始轉到接觸主動活塞杆時，會頂動下壓活塞杆上移，主動油腔中的一部分液壓油開始經過油管進入下壓油腔，帶動下壓活塞杆向下推動移動座，從而帶動上模下移，待合模時，下壓達到下極限位置，完成一次壓合校直。然後轉杆電機再次轉動，芯杆及轉子也轉動，頂動基離開下壓活塞杆，在復位彈簧作用下，主動活塞杆復位，帶動下壓活塞杆復位，在支撐彈簧作用下移動座、上模也復位，而隨著轉動電機繼續旋轉，上述壓合校直動作再次施行，依此循環。需注意的一個關係是：頂動基數目與芯杆(轉子)每次轉動角度之積等於360度，也就是說，若需要變化每次的轉動角度，則需要調整頂動基的數目。每次轉杆電機轉動設定角度，則恰好也是上模下壓到位(合模)的時候。且通過一整套機構的聯動，實現了上模下壓與換向器轉動的自動配合定位，保障了每次壓合位置的準確性，而由於是機械定位，精度完全依靠結構本身實現，可以避免計算控制(電路模塊控制)所導致的誤差。再者，轉子一邊旋轉一邊被壓合校直相比轉子直接旋轉一定角度後再進行校直而言，整體調整效果更強且保護性更好，畢竟轉子一邊旋轉一邊被壓合校直是轉子不斷被調整校直，而轉子直接旋轉一定角度後再進行校直則每次都是單一方向的壓合校直，且相對下壓力較大，容易對較為突出的一些轉子片邊緣施加較大的力，導致轉子片邊緣變形或受損。
如前所言，少數外突的轉子片(偏離轉子軸線較多的轉子片)邊緣直接被上模下壓時(外突的轉子片相對其餘轉子片處在上方，即向上突出)，受到的衝擊和下壓力相對比較大，容易導致這部分外突轉子片的邊緣變形或受損。而本實施例中具有自調節彈簧及自調預壓塊結構，在上模完全下壓到位之前，自調預壓塊會先以相對較小的力對轉子進行預壓，從而避免上模一次性對轉子施加過大的力，而在自調預壓塊先進行預壓校直後，上模再下壓到位，實現徹底地壓合(此時自調預壓塊完全進入豎滑槽中)，校直方式更為合理，能對轉子片進行有效地保護。