一种伺服电机装配用辅助装置

技术领域

本发明属于伺服电机技术领域，尤其涉及一种伺服电机装配用辅助装置。

背景技术

伺服电机主要由定子和转子组成，与普通电机最大的区别在于，其自带编码器，当驱动器运行时，能够实时接收到来自编码器的反馈，从而通过反馈值与目标值的比较来自动调整转动的角度。在伺服电机装配的过程中，需要将转子安装到定子内部，一般是通过电机装配机进行，但在进行装配之前，为确保转子和定子之间的紧密配合，需要对转子的外壁以及定子的内腔进行清洁，以防止杂物卡在转子和定子之间的间隙处，影响装配的进行，甚至影响电机的正常运行。

目前，一般是利用喷枪喷射出气流实现对定子和转子的清洁，不过，由于定子清洁的位置处于内壁，而转子清洁的位置处于外壁，且定子内壁直径与转子外壁直径尺寸接近，难以通过设置特定的设备同时实现对二者的清洁，大多是采用人工手持喷枪的方式，分别实现对定子和转子的清洁，但人工清洁的方式效率不高，且容易存在清洁死角。虽然也能够通过设置两台配套的喷枪设备，分别对转子和定子进行清洁，但这种设备不仅成本高、占用面积大，且清洁过程中，需要单独取放转子和定子，容易造成多个型号的转子和定子之间出现不配套的情况，增加了不必要的麻烦。

为此，我们提出来一种伺服电机装配用辅助装置解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对伺服电机的定子以及转子清理效果不佳的问题，而提出的一种伺服电机装配用辅助装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种伺服电机装配用辅助装置，包括底座，所述底座的上端设有转动柱，所述转动柱上固定连接有上载盘和下载盘，所述上载盘的下端固定连接有多个用于固定转子的夹具，所述下载盘的上端固定连接有多个用于固定定子的基座，所述夹具与基座之间上下一一对应设置，且各所述夹具和基座均绕转动柱的轴线圆周阵列分布；

所述底座的上端固定连接有支架，所述支架的侧壁上固定连接有竖直设置的导轨，所述导轨设置在上载盘和下载盘之间的位置，所述导轨上滑动设置有清洁组件，所述底座上安装有电推杆，所述电推杆的输出端通过连杆固定连接在清洁组件上，当所述电推杆伸缩时，能够带动清洁组件沿着导轨上下移动，对转子和定子进行清洁。

优选的，所述清洁组件包括滑动块，所述导轨上沿竖直方向开设有滑道，所述滑动块滑动连接在滑道内，所述滑动块的侧壁上转动连接有连接座，所述连接座的转动轴线方向与导轨的长度方向垂直；

所述连接座上固定连接有固定盘，所述固定盘上安装有喷气管，所述导轨和连接座之间通过换向组件联动，当所述滑动块移动到导轨上半部时，所述喷气管的输出端位于上侧，以作用于转子；当所述滑动块移动到导轨下半部时，所述喷气管的输出端位于下侧，以作用于定子。

优选的，所述换向组件包括第一齿轮和第一齿条，所述第一齿轮和第一齿条能够配合啮合；

所述第一齿轮固定连接在连接座靠近滑动块的侧壁上，且所述第一齿轮通过阻尼轴与滑动块转动连接，使所述第一齿轮与滑动块在不受外力作用时，能够保持固定的角度；

所述第一齿条与导轨平行，所述第一齿条固定连接在导轨的中部，且所述第一齿条的齿数为第一齿轮齿数的一半，当所述第一齿轮顺着第一齿条滑动时，所述第一齿轮旋转80度，使喷气管的位置发生改变。

优选的，所述喷气管的数量设置有多根，且所述喷气管的下端连接有滑块，所述喷气管的上端固定连接有喷嘴，所述喷嘴向内侧倾斜设置；

在所述固定盘的侧壁上圆周阵列设置有多个滑槽，所述滑槽沿固定盘的径向设置，所述滑块滑动设置在滑槽内，所述滑块靠近固定盘圆心的侧壁上固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端与滑槽的内端侧壁固定连接，当所述弹簧处于初始状态时，所述滑块位于滑槽的最外端，使各所述喷嘴相互远离且同时朝向固定盘的轴线；

所述连接座的侧壁上固定安装有进气管，所述进气管的输入端通过软管与气泵连接，所述进气管的输出端连接有旋转接头，所述旋转接头的输出端通过伸缩管分别与多根喷气管连通；

所述固定盘的中心处固定连接有电磁铁，所述滑块为永磁铁，当所述电磁铁通电时，使所述滑块克服弹簧的弹力向滑槽的内端移动，使各所述喷嘴相互靠近。

优选的，所述滑道的侧壁上设有导电条，所述滑动块上设有与电磁铁串联的导电开关，且所述导电条设置在导轨的下部，当所述滑动块向下移动时，所述导电条与滑动块上的导电开关接触，使所述电磁铁通电，以改变所述喷气管的位置。

优选的，所述喷气管的数量为奇数。

优选的，所述喷气管和滑块之间连接有旋转套管，所述旋转套管与滑块转动连接，所述旋转套管与喷气管同轴固定连接，所述旋转套管的外侧同轴固定连接有第二齿轮，所述固定盘的上端固定连接有与第二齿轮啮合的第二齿条，各所述第二齿条分别沿各滑槽的方向设置，当所述滑块位于滑槽的最外端时，所述喷嘴向内侧倾斜设置并指向固定盘的轴线，当所述滑块被电磁铁吸引移动至最内端时，所述第二齿轮在第二齿条的作用下，使所述喷嘴转动至向外侧倾斜的状态。

优选的，当所述喷气管处于最外端位置时，所述喷嘴与固定盘轴线之间的距离大于转子的外径，当所述喷气管处于最内端位置时，所述喷气管与固定盘轴线之间的距离小于定子的内径。

优选的，所述滑动块的侧壁上固定连接有导电块，所述导轨的侧壁上设置有与滑道平行的导电槽，所述导电槽串联用于控制气泵的电磁阀电路中，所述导电槽的中间设有绝缘部，所述导电块与导电槽相适配，当所述导电块随滑动块移动到导轨的中部时，使所述气泵暂停排气，当所述导电块随滑动块移动到导轨的上部和下部时，使所述气泵恢复排气。

综上所述，本发明的技术效果和优点：该伺服电机装配用辅助装置，通过设置滑动块与喷气管，能够通过控制滑动块的位置，改变喷气管的位置，实现对定子内腔和转子外壁的清洁，相较于现有的喷枪清洁方式，不仅更加省力，清洁效果也更好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中导轨与清洁组件的位置关系示意图；

图3为本发明中导轨的结构示意图；

图4为本发明中清洁组件的结构示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为本发明中喷气管与固定盘的连接关系示意图；

图7为本发明中喷气管位于导轨下侧位置示意图；

图8为图8的仰视结构示意图；

图9为本发明中喷嘴转动至外侧位置的结构示意图；

图10为图9的仰视结构示意图；

图11为本发明中电磁铁与导电条的电路连接关系示意图。

图中：1、底座；11、支架；

2、转动柱；21、下载盘；22、上载盘；

3、导轨；31、滑道；311、导电条；312、导电槽；313、绝缘部；32、第一齿条；

4、清洁组件；41、滑动块；411、导电块；42、第一齿轮；43、连接座；44、固定盘；441、电磁铁；442、滑槽；443、第二齿条；45、喷气管；451、滑块；452、旋转套管；453、第二齿轮；454、喷嘴；455、弹簧；46、进气管；

5、电推杆；51、连杆；

6、转子；7、定子。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

伺服电机一般由定子、转子和编码器组成，并由前、后端盖形成密闭的结构，在通过电机装配机组装时，需要将定子固定在下侧，再将转子从上往下压合到定子的内部，使转子的外壁与定子的内壁之间保持紧密连接。在伺服电机维修和检修过程中，尤其是在最后的装配阶段，需要清理和检查各零部件，确保各零部件的完整、清洁和完好，尤其是转子表面和定子内腔需要保持干净、无杂质，以防止转子和定子之间出现卡死或者不同步的情况，对于伺服电机的编码器造成干扰，影响其正常运行的情况。

由于转子和定子结构的特殊性，且二者的直径大小接近，难以设计一种同时匹配转子和定子的喷气管结构，所以，工作人员一般都是通过手持喷枪的方式对转子的外壁以及定子的内壁进行清洁，并且，由于转子具有一定的长度，而定子也具有一定的深度，导致工作人员在清洁时需要不断调整喷枪的角度，容易存在清洁死角，且效率不高。为此，提出以下技术方案来解决上述技术问题：

如图1-图11所示，一种伺服电机装配用辅助装置，包括底座1，底座1的上端设有转动柱2，转动柱2为竖直设置，且底座1上设置有用于驱动转动柱2绕自身轴线转动的驱动组件，驱动组件可采用电机和减速齿轮箱配合的方式。在转动柱2上固定连接有上载盘22和下载盘21，上载盘22的下端固定连接有多个用于固定转子6的夹具，下载盘21的上端固定连接有多个用于固定定子7的基座，夹具与基座之间上下一一对应设置，即：夹具的正投影下方位置为基座，且各夹具和基座均绕转动柱2的轴线圆周阵列分布，当转动柱2转动时，各夹具和基座每次旋转一个单位，实现前后位置的交替。

需要说明的是，本辅助装置可以设置在电机装配机的临近位置，而转子6被固定在上侧、定子7被固定在下侧，也更容易与电机装配机进行配合，便于组装。除此之外，位于同一工位上的转子6和定子7成对出现，不易出现型号混乱的问题。

同时，可以在本辅助装置的另一侧设置一上料工位，将待组装的转子6和定子7固定在夹具和基座上，使得上料工位、本辅助装置以及电机装配机之间形成自动化的流水线，进一步提高了工作效率。

底座1的上端固定连接有支架11，支架11的侧壁上固定连接有竖直设置的导轨3，进一步来说，支架11和导轨3均为竖直设置，而导轨3和支架11之间通过水平的连接条固定在一起。导轨3设置在上载盘22和下载盘21之间的位置，也就是说，转动柱2转动时，对应的夹具和基座会依次掠过导轨3的位置。导轨3上滑动设置有清洁组件4，清洁组件4能够沿着导轨3上下滑动，底座1上安装有电推杆5，电推杆5的输出方向为竖直方向，电推杆5的输出端通过连杆51固定连接在清洁组件4上，当电推杆5伸缩时，能够带动清洁组件4沿着导轨3上下移动，使清洁组件4分别靠近转子6和定子7，以便于对转子6和定子7进行清洁，防止在装配时，转子6和定子7之间出现杂质，导致卡死或者不同步的情况。

需要说明的是，清洁组件4包括滑动块41，导轨3上沿竖直方向开设有滑道31，滑动块41滑动连接在滑道31内，滑动块41的侧壁上转动连接有连接座43，连接座43的延伸方向沿着滑道31的底侧壁垂直向外延伸，连接座43的转动轴线方向与导轨3的长度方向垂直，也就是说，该连接座43可以绕着水平向外的方向旋转。

连接座43上固定连接有固定盘44，具体来说，固定盘44固定连接在连接座43的周侧壁上，使固定盘44能够随着连接座43的旋转改变其位置，固定盘44上安装有喷气管45，喷气管45设置在固定盘44的端面上，使喷气管45能够随着连接座43的旋转而旋转，使喷气管45在竖直面内改变其方向。导轨3和连接座43之间通过换向组件联动，当滑动块41移动到导轨3上半部时，喷气管45的输出端位于上侧，以作用于转子6；当滑动块41移动到导轨3下半部时，喷气管45的输出端位于下侧，以作用于定子7。通过设置喷气管45能够自动实现对转子6外壁以及定子7内腔的喷气清洁，有利于装配的顺利进行。

进一步的，换向组件包括第一齿轮42和第一齿条32，第一齿轮42和第一齿条32能够配合啮合，即，第一齿轮42能够与第一齿条32啮合或分离。

第一齿轮42固定连接在连接座43靠近滑动块41的侧壁上，且第一齿轮42通过阻尼轴与滑动块41转动连接，使第一齿轮42与滑动块41在不受外力作用时，能够保持固定的角度，也就是说，当第一齿轮42和第一齿条32分离时，第一齿轮42能够保持在当前位置，不会受到连接座43、固定盘44、喷气管45等重力的影响而旋转，进一步来说，可以在第一齿轮42和第一齿条32分离时，使喷气管45保持在特定的位置，以便于对转子6外壁以及定子7内腔进行清洁。

需要注意的是，第一齿条32与导轨3平行，第一齿条32固定连接在导轨3的中部，且第一齿条32的齿数为第一齿轮42齿数的一半，当第一齿轮42顺着第一齿条32滑动时，第一齿轮42旋转180度，使喷气管45的位置发生改变。

更具体的，第一齿条32设置在靠近转动柱2的一侧，初始状态下，滑动块41位于滑道31中间位置，固定盘44的轴线处于水平状态，且喷气管45位于远离转动柱2的一侧。当滑动块41向上移动时，第一齿轮42会在第一齿条32的作用下向上转动90度，使喷气管45处于竖直向上的位置，随着滑动块41的持续向上移动，第一齿轮42和第一齿条32相互分离，而第一齿轮42会在阻尼轴的作用下继续保持当前位置，使喷气管45仍然处于竖直向上的位置，以便于对转子6外壁进行喷气清洁。当滑动块41从初始状态向下移动时，第一齿轮42会在第一齿条32的作用下向下转动90度，使喷气管45处于竖直向下的位置，随着滑动块41的持续向下移动，第一齿轮42和第一齿条32相互分离，而第一齿轮42会在阻尼轴的作用下继续保持当前位置，使喷气管45仍然处于竖直向下的位置，以便于对定子7内腔进行喷气清洁。

更进一步的，喷气管45的数量设置有多根，且喷气管45的下端连接有滑块451，喷气管45的上端固定连接有喷嘴454，喷嘴454向内侧倾斜设置，内侧即指靠近固定盘44的轴线方向。

在固定盘44的侧壁上圆周阵列设置有多个滑槽442，该滑槽442设置在固定盘44远离连接座43的端面上，滑槽442沿固定盘44的径向设置，滑块451滑动设置在滑槽442内，使各喷气管45能够沿着固定盘44的径向来回滑动，以改变喷气管45到固定盘44轴线之间的距离。滑块451靠近固定盘44圆心的侧壁上固定连接有弹簧455，弹簧455的另一端与滑槽442的内端侧壁固定连接，此处的内端即指代滑槽442靠近固定盘44轴线一侧的端部。当弹簧455处于初始状态时，在弹簧455的作用下，滑块451位于滑槽442的最外端，使各喷嘴454相互远离且同时朝向固定盘44的轴线，当喷气管45移动至转子6外部时，多个喷嘴454可以从不同的方向朝转子6外壁进行喷气清洁。

连接座43的侧壁上固定安装有进气管46，进气管46的输入端通过软管与气泵连接，软管预留有足够的长度，以满足滑动块41在导轨3上来回移动。进气管46的输出端连接有旋转接头，而旋转接头与连接座43固定连接，使进气管46与连接座43之间为转动连接，且该旋转接头的转动轴线与第一齿轮42的轴线重合，以满足连接座43与滑动块41之间的相对转动，并且，旋转接头的输出端通过伸缩管分别与多根喷气管45连通，伸缩管的自由伸缩长度不小于滑槽442的长度，以满足滑块451在滑槽442中滑动时，对各喷气管45的供气。

另外，固定盘44的中心处固定连接有电磁铁441，滑块451为永磁铁，当电磁铁441通电时，产生磁场并对永磁铁产生吸力，使滑块451克服弹簧455的弹力向滑槽442的内端移动，使各喷嘴454相互靠近，朝着固定盘44的轴线聚拢在一起，便于对定子7的内腔进行喷气清洁。

需要说明的是，当喷气管45处于最外端位置时，喷嘴454与固定盘44轴线之间的距离大于转子6的外径，以便于各喷嘴454能够环绕在转子6外壁以外，实现对转子6外壁的清洁；当喷气管45处于最内端位置时，喷气管45与固定盘44轴线之间的距离小于定子7的内径，以便于各喷气管45能够深入到定子7内腔中，实现对定子7内腔的清洁。由于转子6外壁的直径略小于定子7内腔的直径，受限于该尺寸的要求，现有技术中，一般只能采用单根喷管以环绕的方式实现对转子6以及定子7的清洁，这样清洁不够全面，反观本申请，设置有多组喷气管45，能够使气流同时从多个方向喷出，且由于喷气管45的位置可以改变，从而可以同时满足对转子6外壁和定子7内腔的全面清洁。

滑道31的侧壁上设有导电条311，滑动块41上设有与电磁铁441串联的导电开关，且导电条311设置在导轨3的下部，当滑动块41向下移动时，导电条311与滑动块41上的导电开关接触，使电磁铁441通电，以改变喷气管45在滑槽442内的位置。也就是说，本申请通过设置导电条311，能够利用滑动块41移动位置的变化，同时实现喷气管45喷气方向和喷气范围的调整，实现喷气管45对转子6和定子7清洁方式的自动调节，使本装置能够同时兼容对转子6和定子7的同步清洁，且在此过程中，能够实现自动化调节，无需人工参与。

进一步来说，喷气管45的数量为奇数，这样，当各喷气管45朝中间靠近时，喷嘴454的喷射方向能够形成错位，避免各喷嘴454之间相互干涉和影响。

同时，作为进一步优化，喷气管45和滑块451之间连接有旋转套管452，旋转套管452与滑块451转动连接，旋转套管452与喷气管45同轴固定连接，使喷气管45可以绕自身轴线转动，以改变喷嘴454的喷气方向。旋转套管452的外侧同轴固定连接有第二齿轮453，固定盘44的上端固定连接有与第二齿轮453啮合的第二齿条443，各第二齿条443分别沿各滑槽442的方向设置，当滑块451位于滑槽442的最外端时，喷嘴454向内侧倾斜设置并指向固定盘44的轴线，当滑块451被电磁铁441吸引移动至最内端时，第二齿轮453在第二齿条443的作用下，旋转N*180度，其中N为奇数，使喷嘴454转动至向外侧倾斜的状态。

如此设置，可以使喷嘴454在作用于定子7内腔时，各喷嘴454同时转动至外侧，进一步避免各喷嘴454之间的扰流，可以更好地作用于定子7的内腔周侧壁，另外，需要说明的是，在本实施例中，当喷气管45位于最外侧位置，且喷嘴454朝向外侧时，各喷嘴454出气口到固定盘44轴线之间的距离小于定子7内腔的半径，避免喷嘴454与定子7的内壁产生干涉。

滑动块41的侧壁上固定连接有导电块411，导轨3的侧壁上设置有与滑道31平行的导电槽312，导电槽312串联用于控制气泵的电磁阀电路中，导电槽312的中间设有绝缘部313，导电块411与导电槽312相适配，当导电块411随滑动块41移动到导轨3的中部时，使气泵暂停排气，当导电块411随滑动块41移动到导轨3的上部和下部时，使气泵恢复排气。也就是说，通过设置导电槽312、导电块411以及绝缘部313，能够随着滑动块41位置的改变，自动实现对气泵的控制，使喷气管45处于中间的非清洁位置时停止喷气，有利于节约能耗，也避免喷气管45对车间灰尘或工作人员造成影响。

工作原理如下：首先，将多个转子6和定子7分别固定到转动柱2上的上载盘22和下载盘21上，然后打开气泵，当转动柱2旋转一个单位时，则电推杆5向上和向下伸缩一次，相互配合。

当电推杆5向上伸长时，会带动滑动块41向上移动，在第一齿条32的作用下，使喷气管45转动到竖直向上的方向并保持该角度，随着滑动块41的持续上移，导电块411与导电槽312接触，使气泵1工作，此时，各喷气管45从多个方向分别作用在转子6的外壁处，并且喷气管45随着滑动块41的上移，沿着转子6的轴线方向移动，实现对转子6外壁的全面清洁。当喷嘴454移动至转子6的最上端位置时，电推杆5带动滑动块41向下移动，使喷嘴454再次实现对转子6的清洁，直到滑动块41移动至初始位置，此时喷气管45关闭并转动至水平位置。

随后，电推杆5向下缩短，带动滑动块41向下移动，使喷气管45转动至竖直向下的方向并保持，导电块411和导电槽312的配合，使气泵1再次工作，同时，当滑动块41移动至导电条311的位置时，会使电磁铁441通电，对滑块451产生吸力，使滑块451克服弹簧455的弹力朝内侧移动，一方面，喷气管45会随着滑块451移动至滑槽442的最内侧，另一方面，旋转套管452上的第二齿轮453会与第二齿条443相互作用，使喷嘴454旋转到朝外侧的位置，使各喷嘴454正对定子7内腔的周侧壁处，并且，喷气管45会继续随着滑动块41下移，沿着定子7的轴线方向实现对定子7内腔的全面清洁。直到喷嘴454移动到定子7内腔的内底壁时，电推杆5向上伸长复位，使喷嘴454再次对定子7内腔进行清洁，最终，滑动块41回到初始位置，喷气管45和喷嘴454也回到初始位置，而气泵停止排气，完成当前转子6与定子7的清洁。

随后，转动柱2再次旋转一个单位，进行下一轮的清洁。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。