五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位方法
2023-04-25 02:35:01
專利名稱：五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位方法
技術領域：
本發明涉及一種電機轉子的軸向定位方法，尤其是涉及一種五工位全自動電機轉 子平衡修正機中的轉子軸向定位方法。
背景技術：
電機轉子是重要的生產和生活用品。其中轉子由於受材料、製造工藝及裝配的影 響，存在不平衡量。這樣當轉子在轉動時會產生振動，帶來噪音、縮短產品壽命等不良影響， 甚至帶來危險，因此必須對其轉子進行動平衡。電機轉子生產中的動平衡的修正設備可分為兩大類，即手工動平衡修正機和全自 動平衡修正機。手工動平衡修正機成本較低，但是生產效率低下，平衡精度也不高，且對轉 子的切割較多，進而其電氣性能的削弱造成電機性能退化，不能滿足高效生產優質電機的 需要。與此相比，全自動平衡修正機則生產效率等高，平衡精度高，能夠對轉子切削進行優 化，但是機器價格相對較貴。目前隨著我國電機業的發展，採用全自動平衡修正機已經成為 必然趨勢。目前使用的五工位全自動平衡修正機要解決的一個技術問題就是，如何消除利用 機械手在各工位之間搬運時，造成的轉子軸向位置偏差的問題。五工位機器中有待機工位、 初測工位、切換向端工位、切風扇端工位和複測工位五個工位，各工位都是環繞機械手周 圍，對稱分布。現階段的五工位全自動電機轉子平衡修正機中，轉子的搬運和放置(定位) 都是單純地依靠旋轉機械手的操作，然後進行後續工序。由於旋轉機械手在搬運和放置的 同時難免會使轉子在其軸向產生竄動，所以旋轉機械手的定位精度往往不能滿足轉子軸向 的精確定位需求。這樣一來，具有測量功能的初測工位和複測工位就不能支承在指定的支 承面上，具有切削功能的切換向端工位和切風扇端工位上的刀具，就不能落位於所在工位 預先確定好的切削麵上，引起切削麵位置的改變。測量和切削的不準確，其結果就是降低機 器的性能。文獻[1]趙良梁，兩工位全自動平衡機的設計、研究與實現，浙江大學[碩士學位 論文]，2007.採用了頂進頂出的方法來消除電機轉子的軸向定位誤差。在這種方法中，機 器的基準分為機器公共基準和各工位局部基準，各工位局部基準都在以旋轉機械手旋轉中 心為圓心，機器公共基準為半徑的外側。實施時需要為除了待機工位的每一工位設計獨立 的"頂進"和"頂出"兩套氣動裝置。「頂進"，是將轉子工件頂進定位到所在工位的局 部基準上，「頂出"，是將轉子工件頂出回到旋轉機械手確定的機器公共基準上。這種方 法能很有效地消除軸向定位誤差，不足之處在於每個工位需要兩套氣動裝置，機構複雜，不 利於機器小型化，因而難於實施。
發明內容
本發明的目的在於提供一種五工位全自動電機轉子平衡修正機中的轉子軸向定 位方法與裝置，是一種簡單的、易於實現的、可靠性高的並能夠解決五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位的問題。本發明採用的技術方案是包括待機工位、初測工位、切換向端工位、切風扇端工位和複測工位，五個工位間 利用旋轉機械手繞機械手旋轉中心在各個工位上搬運被處理電機轉子，運行時，流水線將 被處理轉子工件運送到待機工位，這時待機工位電機轉子的待機工位參考點落在機器的機 械手旋轉公共參考圓上；該方法的步驟如下1)運行時，流水線將待機工位電機轉子運送到待機工位，這時待機工位電機轉子 的待機工位參考點落在機器的機械手旋轉公共參考圓上；2)初測工位上的初測工位電機轉子，被初測工位上的待機工位氣缸頂向機械手旋 轉中心，到達初測工位擋板，其位移為初測工位位移，這時初測工位電機轉子到達初測工位 基準圓；3)切換向端工位上的切換向端工位電機轉子，被切換向端工位上的切換向端工位 氣缸頂離機械手旋轉中心，到達切換向端工位擋板，其位移為切換向端工位位移，這時切換 向端工位電機轉子到達切換向端工位基準圓；4)切風扇端工位上的切風扇端工位電機轉子，被切風扇端工位上的切風扇端氣缸 再次頂離機械手旋轉中心，到達切風扇端工位擋板，其位移為切風扇端工位位移，這時切風 扇端工位電機轉子到達切風扇端工位基準圓；5)複測工位上的複測工位電機轉子，被複測工位上的複測工位氣缸頂向機械手旋 轉中心，到達複測工位擋板，其位移為複測工位位移，這時複測工位電機轉子回到機械手旋 轉公共參考圓上。所述的各基準圓的關係為初測工位基準圓的半徑小於機械手旋轉公共參考圓的 半徑，切換向端工位基準圓的半徑大於機械手旋轉公共參考圓的半徑，切風扇端工位基準 圓大於切換向端工位基準圓半徑和機械手旋轉公共參考圓的半徑；有如下關係初測工位位移-切換向端工位位移-切風扇端工位位移+複測工位位移=0。本發明具有的有益效果是1)結構簡單，可靠性高，易於實現。2)巧妙地將多個工位的局部基準分布在公共基準兩側，利用氣缸使其相互切換。3)由於氣缸和可調限位擋板的配合，實現了五工位全自動電機轉子平衡修正機中 的轉子的精確軸向定位。4)處理不同長度的轉子時，只需調節可調限位擋板的位置，即可確保加工轉子的 軸向定位精度。
圖1是使電機轉子工件軸向移動裝置示意圖。圖2是五工位全自動電機轉子平衡修正機轉子軸向定位裝置示意圖。圖中1、氣缸，2、氣缸架，3、被處理電機轉子工件，4、可調基準擋板，5、電機轉子工 件所在工位，6、參考點，7、待機工位參考點，8、待機工位，9、待機工位電機轉子，10、機械手 旋轉公共參考圓，11、流水線，12、初測工位參考點13、初測工位，14、待機工位氣缸，15、初測 工位電機轉子，16、初測工位擋板，17、初測工位基準圓，18、切換向端工位氣缸，19、切換向端工位電機轉子，20、切換向端工位擋板，21、切換向端工位參考點，22、切換向端工位，23、 切換向端工位基準圓，24、切風扇端工位，25、切風扇端工位參考點，26、切風扇端工位擋板， 27、切風扇端工位電機轉子，28、切風扇端氣缸，29、切風扇端工位基準圓，30、複測工位擋 板，31、複測工位電機轉子，32、複測工位氣缸，33、複測工位，34、複測工位參考點，35、旋轉 機械手，36、機械手旋轉中心。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，是使電機轉子工件軸向移動裝置示意圖。圖中包括氣缸1、氣缸架2、 被處理電機轉子工件3和可調基準擋板4，使被處理電機轉子工件3電機轉子所在工位5。 初始狀態下，被處理電機轉子工件3，位於氣缸1和可調基準擋板4之間，按照操作要求，被 處理電機轉子工件3可以在氣缸1的作用下頂住可調基準擋板4。另外，對於不同的工位， 可以將氣缸1與可調基準擋板4的位置互換。操作過程中選取被處理電機轉子工件3接近 重心的某點作為參考點6。如圖2所示，以五工位全自動電機轉子平衡修正機為例，說明具體實施方式
。五工位全自動電機轉子平衡修正機中有待機工位8、初測工位13、切換向端工位 22、切風扇端工位M和複測工位33等五個工位，五個工位間利用旋轉機械手35繞機械手 旋轉中心36在各個工位上搬運被處理電機轉子，分別為待機工位8上的待機工位電機轉 子9、初測工位13上的初測工位電機轉子15、切換向端工位22上的切換向端工位電機轉子 19、切風扇端工位M上的切風扇端工位電機轉子27和複測工位33的複測工位電機轉子 31，五個工位上的電機轉子工件同時被處理。待機工位8上的待機工位電機轉子9的參考 點為待機工位參考點7，初測工位13上的初測工位電機轉子15的參考點為初測工位參考點 12，切換向端工位22上的切換向端工位電機轉子19的參考點為切換向端工位參考點21，切 風扇端工位M上的切風扇端工位電機轉子27的參考點為切風扇端工位參考點25，複測工 位33的複測工位電機轉子31的參考點為複測工位參考點34。運行時，流水線11將待機工位電機轉子9運送到待機工位8，這時待機工位電機轉 子9的待機工位參考點7落在機器的機械手旋轉公共參考圓10上。初測工位13上的初測工位電機轉子15，被初測工位13上的待機工位氣缸14頂向 機械手旋轉中心36，到達初測工位擋板16，其位移為初測工位位移D1，這時初測工位電機 轉子15到達初測工位基準圓17。切換向端工位22上的切換向端工位電機轉子19，被切換向端工位22上的切換向 端工位氣缸18頂離機械手旋轉中心36，到達切換向端工位擋板20，其位移為切換向端工位 位移D2，這時切換向端工位電機轉子19到達切換向端工位基準圓23。切風扇端工位M上的切風扇端工位電機轉子27，被切風扇端工位M上的切風扇 端氣缸觀再次頂離機械手旋轉中心36，到達切風扇端工位擋板沈，其位移為切風扇端工位 位移D3，這時切風扇端工位電機轉子27到達切風扇端工位基準圓四。複測工位33上的複測工位電機轉子31，被複測工位33上的複測工位氣缸32頂向 機械手旋轉中心36，到達複測工位擋板30，其位移為複測工位位移D4，這時複測工位電機 轉子31回到機械手旋轉公共參考圓10上。
各基準圓的關係為初測工位基準圓17的半徑小於機械手旋轉公共參考圓10的 半徑，切換向端工位基準圓23的半徑大於機械手旋轉公共參考圓10的半徑，切風扇端工位 基準圓29大於切換向端工位基準圓23半徑和機械手旋轉公共參考圓10的半徑。有如下 關係 初測工位位移Dl-切換向端工位位移D2-切風扇端工位位移D3+複測工位位移D4=0。採用上述軸向定位方法，使需要軸向定位的每一工位上只要配置一隻氣缸，僅執 行"頂進"或"頂出"，使得結構更加簡單。
權利要求
1.一種五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位方法，包括待機工位、初測 工位、切換向端工位、切風扇端工位和複測工位，五個工位間利用旋轉機械手繞機械手旋轉 中心在各個工位上搬運被處理電機轉子，運行時，流水線將被處理轉子工件運送到待機工 位，這時待機工位電機轉子的待機工位參考點落在機器的機械手旋轉公共參考圓上；其特 徵在於，該方法的步驟如下1)運行時，流水線(11)將待機工位電機轉子(9)運送到待機工位(8)，這時待機工位 電機轉子(9)的待機工位參考點(7)落在機器的機械手旋轉公共參考圓(10)上；2)初測工位(1 上的初測工位電機轉子(15)，被初測工位(1 上的待機工位氣缸 (14)頂向機械手旋轉中心(36)，到達初測工位擋板(16)，其位移為初測工位位移(D1)，這 時初測工位電機轉子(1 到達初測工位基準圓(17)；3)切換向端工位02)上的切換向端工位電機轉子(19)，被切換向端工位02)上的切 換向端工位氣缸(18)頂離機械手旋轉中心(36)，到達切換向端工位擋板(20)，其位移為切 換向端工位位移(D2)，這時切換向端工位電機轉子(19)到達切換向端工位基準圓03)；4)切風扇端工位04)上的切風扇端工位電機轉子(27)，被切風扇端工位04)上的切 風扇端氣缸08)再次頂離機械手旋轉中心(36)，到達切風扇端工位擋板( )，其位移為切 風扇端工位位移(D3)，這時切風扇端工位電機轉子(XT)到達切風扇端工位基準圓09)；5)複測工位(3 上的複測工位電機轉子(31)，被複測工位(3 上的複測工位氣缸 (32)頂向機械手旋轉中心(36)，到達複測工位擋板(30)，其位移為複測工位位移(D4)，這 時複測工位電機轉子(31)回到機械手旋轉公共參考圓(10)上。
2.根據權利要求1所述的一種五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位方 法，其特徵在於所述的各基準圓的關係為初測工位基準圓(17)的半徑小於機械手旋轉 公共參考圓(10)的半徑，切換向端工位基準圓03)的半徑大於機械手旋轉公共參考圓 (10)的半徑，切風扇端工位基準圓09)大於切換向端工位基準圓03)半徑和機械手旋轉 公共參考圓(10)的半徑；有如下關係初測工位位移(Dl)-切換向端工位位移(擬)-切風扇端工位位移(D!3) +複測工位位移 (D4) = O。
全文摘要
本發明公開了一種五工位全自動電機轉子平衡修正機中轉子軸向定位方法。包括待機工位、初測工位、切換向端工位、切風扇端工位和複測工位，五個工位間利用旋轉機械手繞機械手旋轉中心在各個工位上搬運被處理電機轉子。1)運行時，待機工位電機轉子的待機工位參考點落在機器的機械手旋轉公共參考圓上；2)初測工位電機轉子到達初測工位基準圓；3)切換向端工位電機轉子到達切換向端工位基準圓；4)切風扇端工位電機轉子到達切風扇端工位基準圓；實現了五工位全自動電機轉子平衡修正機中的轉子的精確軸向定位。處理不同長度的轉子時，只需調節可調限位擋板的位置，即可確保加工轉子的軸向定位精度。
文檔編號H02K15/14GK102097902SQ20101057819
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者吳殿美, 張加慶, 楊全勇, 樓榮偉, 石小英, 趙良梁 申請人:杭州集智機電設備製造有限公司