一种电机封口铆压设备的制作方法

1.本发明涉及电机加工组装技术领域，特别涉及用于特种微型电机-汽车调角电机封口加工的铆压模具。


背景技术：

2.特种微型电机-汽车调角电机封口加工过程中需要将半成品的电机前盖、电机后盖与电机金属外壳进行铆压固定，电机的转子轴位于电机外壳内，电机前、后盖分别有与转子轴连接的前、后轴承，金属外壳上前后设置四个铆压位分别与前、后盖铆压，因为前盖、后盖、外壳在封口加工前是分体的，在封口加工过程中，除了需要对电机外壳进行铆压外，还需要保证电机前、后轴承与转子轴同心，才能保证铆压质量，电机前、后轴承与转子轴不同心，会导致转子轴和轴承磨损严重，电机异响的问题。为此，确保加工后电机前后盖轴承与转子轴同心，同时实现电机快速的铆压封口是研发重点。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术的不足，本发明提供一种电机封口铆压设备，通过铆压模具的压紧组件定位被加工电机，保证被加工电机中心与铆压中心重合，以确保加工后电机前后盖轴承与转子轴同心。
4.为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种电机封口铆压设备，包括底板、铆压模具、下压机构、顶出气缸、设置在铆压模具外侧的铆压驱动件，所述铆压模具设置在底板上的并定位固定被加工电机，所述下压机构设置在铆压模具上方，所述下压机构用于在轴向预压紧放置在铆压模具上的被加工电机的前盖组件、后盖组件与机壳，所述顶出气缸设置在铆压模具下方，所述顶出气缸用于将铆压模具中铆压封口后的电机从铆压模具中顶出。
5.其中，所述铆压模具包括电机座、铆压组件、压紧组件、下定位块，所述电机座沿轴向设置有放置被加工电机的置物孔，被加工电机定位固定在置物孔内，所述压紧组件设置在电机座上，所述压紧组件从径向预压紧位于置物孔内的被加工电机，所述铆压组件活动设置在电机座上，所述铆压组件与铆压驱动件传动连接，所述铆压驱动件带动铆压组件对置物孔内的被加工电机进行铆压作业。
6.其中，所述铆压组件包括凸轮、压块、复位弹簧，所述凸轮与铆压驱动件传动连接，所述凸轮可转动的设置在电机座的上、下位置并位于置物孔的外圆周方向上，所述压块的一端与凸轮的凸轮面活动接触，所述压块的另一端设置有对被加工电机外壳铆合位进行压铆的压头，所述压头往置物孔方向设置，所述复位弹簧设置在电机座与压块之间，所述电机座在凸轮与置物孔之间设置有滑槽，所述压块通过凸轮和复位弹簧在滑槽内往复移动。
7.其中，所述下定位块位于置物孔下方，所述下定位块设置有与被加工电机外形匹配的定位槽，所述被加工电机通过定位槽预定位在置物孔内，所述顶出气缸安装在下定位块下方，所述顶出气缸的驱动端延伸至置物孔内。
8.在上述技术方案中，所述压紧组件包括中心定位块和压紧块，所述电机座内设置有与置物孔连通的安装孔，所述安装孔与置物孔相互垂直，所述中心定位块和压紧块设置在安装孔内并分别位于置物孔的两侧，所述中心定位块与电机座固定连接，所述压紧块通过压紧气缸可活动的设置安装孔内；所述中心定位块和压紧块均设置有与被加工电机外壳形状匹配的内弧面，被加工电机的外壳夹持固定在中心定位块和压紧块的内弧面之间。
9.在上述技术方案中，所述电机座在安装孔一侧设置有压紧气缸，另一侧设置有安装槽，所述安装槽设置有与中心定位块连接的调节块，所述调节块分别与电机座、中心定位块固定连接，所述调节块设置有与中心定位块螺纹连接的调节螺栓，所述调节螺栓穿设在调节块的通孔中；所述调节块通过调节螺栓调节中心定位块内弧面与置物孔中心之间的距离；所述压紧气缸通过气缸座固定在电机座外侧，所述压紧气缸的驱动端通过一气缸接头与压紧块传动连接。
10.在上述技术方案中，所述压块与凸轮面接触的一端的端面为外弧面。
11.在上述技术方案中，所述电机座的端面固定有圆环状盖板，所述盖板与电机座端面之间形成供凸轮转动的轨道，所述复位弹簧的两端分别连接有两个螺丝，该两个螺丝分别安装在盖板、压块上。
12.在上述技术方案中，所述电机座在上下两端各设置一组铆压组件，两组铆压组件分别对被加工电机上下两端的两个铆合位进行铆压作业，该两组铆压组件的凸轮通过一连板与铆压驱动件，所述铆压驱动件通过活动接头与连板连接，所述铆压驱动件为电缸或气缸。
13.在上述技术方案中，所述铆压驱动件固定在底板上，所述铆压驱动件的驱动端与活动接头之间设置有压力传感器。
14.在上述技术方案中，所述活动接头由第一连接头、第二连接头组成，所述第一连接头呈“∏”字型，所述第一连接头的平面端与压力传感器固定，所述第一连接头的伸出端与第二连接头的连接臂枢接，所述第二连接头的伸出端与连接的连接臂枢接。
15.在上述技术方案中，所述下压机构包括下压气缸、支架、下压板、导向杆，所述下压气缸通过支架固定在底板上，所述下压气缸位于铆压模具的正上方，所述下压板固定在下压气缸的驱动端，所述下压板往置物孔方向设置，所述导向杆下端与下压板连接，所述导向杆与支架滑动连接，所述下压板的下表面设置有与被加工电机前盖边缘匹配的接触面，所述下压板在接触面的一侧设置有挡板，所述下压气缸驱动下压板上下移动。
16.在上述技术方案中，所述电机座上、下端面均设置有圆环状的外台阶，所述凸轮设置有与外台阶匹配的内台阶。
17.在上述技术方案中，所述底板上部围设有保护罩，所述保护罩的一侧设置有操作窗口，该操作窗口设置有安全光栅，所述底板下部设置有机架，所述机架下端设置有脚轮。
18.本发明有益效果在于，本发明结构合理、设计新颖、实用性强，上述工作步骤采用plc程序控制，加工过程全自动完成；铆压模具为中心对称结构，对被加工电机的左、右、上、下侧的四个铆合位同步进行铆压，通过中心定位块可以调节被加工电机的中心位置，并通过压紧组件保证被加工电机中心与铆压中心重合，确保加工后电机前后盖轴承与转子轴同心；采用伺服电动缸驱动凸轮，铆压过程压力均匀，铆压行程稳定；采用压力传感器来监控铆压力，保证铆压作业的可靠性。
附图说明
19.图1是本发明的立体结构示意图。
20.图2是被加工电机的结构示意图。
21.图3是铆压模具组装在底板上的结构示意图。
22.图4是铆压模具与铆压驱动件组装结构示意图。
23.图5是下压机构结构示意图。
24.图6是铆压模具的分解结构示意图。
25.图7是铆压模具的剖面结构示意图。
26.图8是电机座结构示意图。
27.图9是顶出气缸组装在下定位块上的结构示意图。
28.图中：1、电机座；11、置物孔；12、滑槽；13、安装孔；14、安装槽；15、外台阶；20、凸轮面；21、上凸轮；22、上压块；23、复位弹簧；24、外弧面；25、压头；26、下凸轮；261、内台阶；27、下压块；28、螺丝；30、内弧面；31、中心定位块；32、调节块；33、压紧块；34、气缸接头；35、气缸座；36、压紧气缸；4、盖板；5、伺服电动缸；51、压力传感器；52、第一连接头；53、第二连接头；54、连板；6、下定位块；61、定位槽；7、下压机构；71、支架；72、下压气缸；73、导向杆；74、下压板；75、接触面；76、挡板；8、底板；81、机架；82、保护罩；83、安全光栅；84、压力控制器；85、plc及触摸屏；86、脚轮；9、被加工电机；91、前盖；92、后盖；93、外壳；94、铆合位；100、顶出气缸。
具体实施方式
29.参照附图介绍本发明的具体实施方式。
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计、制造或者生产等改动只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
31.在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
32.除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种电机封口铆压设备”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固
有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
33.如图1所示，可以看到本发明的铆压设备为立式设备，中部为工作台，工作台上下为保护罩82和机架81，工作台上放置铆压模具，铆压模具为中心对称结构，可以对被加工电机9的左、右、上、下四个铆合位94同步进行铆压。图2可以看出，被加工电机9由前盖91、外壳93、后盖92依次连接，外壳93需要分别与前盖91、后盖92在铆合位94压铆固定。铆压模具可以调节被加工电机9的中心位置并压紧，可保证被加工电机9中心与铆压中心重合，确保加工后电机前后盖92轴承与转子轴同心。
34.如图1-9所示，一种电机封口铆压设备，包括底板8、铆压模具、下压机构7、顶出气缸100、设置在铆压模具外侧的铆压驱动件，铆压模具设置在底板8上的并定位固定被加工电机9，下压机构7设置在铆压模具上方，下压机构7用于在轴向预压紧放置在铆压模具上的被加工电机9的前盖91组件、后盖92组件与机壳，顶出气缸100设置在铆压模具下方，顶出气缸100用于将铆压模具中铆压封口后的电机从铆压模具中顶出。
35.如图3-4、6-8所示，其中，铆压模具包括电机座1、铆压组件、压紧组件、下定位块6，电机座1沿轴向设置有放置被加工电机9的置物孔11，被加工电机9定位固定在置物孔11内，压紧组件设置在电机座1上，压紧组件从径向预压紧位于置物孔11内的被加工电机9，铆压组件活动设置在电机座1上，铆压组件与铆压驱动件传动连接，铆压驱动件带动铆压组件对置物孔11内的被加工电机9进行铆压作业。
36.其中，铆压组件包括凸轮、压块、复位弹簧23，凸轮与铆压驱动件传动连接，凸轮可转动的设置在电机座1的上、下位置并位于置物孔11的外圆周方向上，压块的一端与凸轮的凸轮面20活动接触，压块的另一端设置有对被加工电机9外壳93铆合位94进行压铆的压头25，压头25往置物孔11方向设置，复位弹簧23设置在电机座1与压块之间，电机座1在凸轮与置物孔11之间设置有滑槽12，压块通过凸轮和复位弹簧23在滑槽12内往复移动。滑槽12与置物孔11相互垂直。安装孔13和滑槽12都是按电机座1的径向设置。
37.如图9所示，其中，下定位块6位于置物孔11下方，下定位块6设置有与被加工电机9外形匹配的定位槽61，被加工电机9通过定位槽61预定位在置物孔11内，顶出气缸100安装在下定位块6下方，顶出气缸100的驱动端延伸至置物孔11内。
38.如图6-7所示，压紧组件包括中心定位块31和压紧块33，电机座1内设置有与置物孔11连通的安装孔13，安装孔13与置物孔11相互垂直，中心定位块31和压紧块33设置在安装孔13内并分别位于置物孔11的两侧，中心定位块31与电机座1固定连接，压紧块33通过压紧气缸36可活动的设置安装孔13内；中心定位块31和压紧块33均设置有与被加工电机9外壳93形状匹配的内弧面30，被加工电机9的外壳93夹持固定在中心定位块31和压紧块33的内弧面30之间。
39.压紧气缸36通过气缸座35固定在电机座1外侧，压紧气缸36的驱动端通过一气缸接头34与压紧块33传动连接，压紧块33沿着安装孔13滑动，当需要夹持被加工电机9时，压
紧气缸36推动压紧块33往中心定位块31方向移动，从而将被加工电机9夹持在压紧块33和中心定位块31之间，压紧块33和中心定位块31通过内弧面30与被加工电机9外壳93外侧壁匹配，保证被加工电机9在压紧块33和中心定位块31之间不会晃动。
40.电机座1在安装孔13一侧设置有压紧气缸36，另一侧设置有安装槽14，安装槽14设置有与中心定位块31连接的调节块32，调节块32分别与电机座1、中心定位块31固定连接，调节块32设置有与中心定位块31螺纹连接的调节螺栓，调节螺栓穿设在调节块32的通孔中；调节块32通过调节螺栓调节中心定位块31内弧面30与置物孔11中心之间的距离；压紧气缸36通过气缸座35固定在电机座1外侧，压紧气缸36的驱动端通过一气缸接头34与压紧块33传动连接。
41.如图6所示，上压块22与上凸轮21的凸轮面20、下压块27与下凸轮26的凸轮面20接触的一端的端面为外弧面24。凸轮面20为弧形面，上、下压块27的外弧面24保证压块和转动的凸轮面20一直处于接触状态，凸轮面20离轴心最远处和离轴心最近处是压块的两个移动节点，上、下压块27外弧面24与凸轮面20离轴心最远处接触时，上、下压块27的压头25远离被加工电机9，使得被加工电机9可以从置物孔11中取放，上、下压块27外弧面24与凸轮面20离轴心最近处接触时，上、下压块27的压头25已经与被加工电机9接触并压铆完成。上、下压块27外弧面24从凸轮面20离轴心最远处到离轴心最近处，是上、下压块27进行压铆作用的过程，复位过程是上、下压块27外弧面24从凸轮面20离轴心最近处到离轴心最远处。
42.电机座1的上端面固定有圆环状盖板4，盖板4与电机座1端面之间形成供上凸轮21转动的轨道，带动上凸轮21复位的复位弹簧23的两端分别连接有两个螺丝28，该两个螺丝28分别安装在盖板4、压块上。
43.电机座1在上下两端各设置一组铆压组件，两组铆压组件分别对被加工电机9上下两端的两个铆合位94进行铆压作业，该两组铆压组件的凸轮通过一连板54与铆压驱动件，铆压驱动件通过活动接头与连板54连接。该两组铆压组件分别为上铆压组件和下铆压组件，上铆压组件的上凸轮21的凸轮面20带动上压块22铆压被加工电机9的上侧铆合位94，下铆压组件的下凸轮26的凸轮面20带动下压块27铆压被加工电机9的下侧铆合位94。
44.如图6所示，电机座1上、下端面均设置有圆环状的外台阶15，凸轮设置有与外台阶15匹配的内台阶261，上、下凸轮26和电机座1通过台阶定位，使得上、下凸轮26相对电机座1轴心转动。
45.铆压驱动件为电缸或气缸。本实施方式中驱动件采用电缸。通过活动接头将电缸的直线力矩驱动上、下凸轮26转动，具体的电缸采用伺服电动缸5，铆压过程压力均匀，铆压行程稳定，活动接头与伺服电动缸5之间设置压力传感器51，来监控铆压力，保证铆压作业的可靠性。
46.如图6所示，上压块22和下压块27的压头25结构不同，具体的，上压块22的压头25端部的中间突出呈v型，下压块27的压头25端部的中间凹陷呈v型。
47.通过连板54将上凸轮21和下凸轮26连接在一起，使得铆压模具对被加工电机9同步进行上、下侧铆合位94进行铆压作业。
48.如图3-4所示，铆压驱动件固定在底板8上，铆压驱动件的驱动端与活动接头之间设置有压力传感器51。活动接头由第一连接头52、第二连接头53组成，第一连接头52呈"∏"字型，第一连接头52的平面端与压力传感器51固定，第一连接头52的伸出端与第二连接头
53的连接臂枢接，第二连接头53的伸出端与连接的连接臂枢接。
49.如图5所示，下压机构7包括下压气缸72、支架71、下压板74、导向杆73，下压气缸72通过支架71固定在底板8上，下压气缸72位于铆压模具的正上方，下压板74固定在下压气缸72的驱动端，下压板74往置物孔11方向设置，导向杆73下端与下压板74连接，导向杆73与支架71滑动连接，下压板74的下表面设置有与被加工电机9前盖91边缘匹配的接触面75，下压板74在接触面75的一侧设置有挡板76，下压气缸72驱动下压板74上下移动。
50.如图1所示，底板8上部围设有保护罩82，保护罩82的一侧设置有操作窗口，该操作窗口设置有安全光栅83，底板8下部设置有机架81，机架81下端设置有脚轮86。底板8上还设置有压力控制器84、plc及触摸屏85，压力控制器84与压力传感器51，压力控制器84用于监控铆压力大小；plc及触摸屏85用于控制机器动作、设置工作参数。
51.本实施方式中，电机座1的下端面与底板8固定，底板8的作用与盖板4相同，可以将底板8视为底侧盖板4，下凸轮26在底部与电机座1下端面之间转动。底板8的形状不是重点，本实施方式的底板8采用方形，底板8较大，电机座1、驱动件一同安装在底板8上，下定位块6安装在底板8下部，带动下压块27复位的电机座1侧的螺丝28安装在底板8上。
52.通过铆压组件对被加工电机9进行铆压作业，电机座1用于固定被加工电机9，上、下凸轮26，用于驱动上、下压块27，中心定位块31用于给被加工电机9定中心，中心定位块31可根据被加工电机9的大小调节位置，压紧块33用于将被加工电机9预压紧。
53.本铆压设备的工作步骤为，1、操作员把被加工电机9放入电机座1中，被加工电机9定位在定位槽61中，按启动按钮。2、机器开始动作，压紧气缸36开始动作，下压紧气缸36从推动压紧块33从径向压紧被加工电机9。3、下压气缸72开始动作，压气缸推动下压板74下降从轴向压紧被加工电机9。4、伺服电动缸5推动上、下凸轮26到设定位置，凸轮驱动上、下压块27铆压被加工电机9外壳93铆合位94，铆压完成后，电缸推动上、下凸轮26复位，上、下压块27通过复位弹簧23复位。5、顶出气缸100向上顶出被加工电机9。6、机器提示作业完成，操作员取出被加工电机9，换上下一个被加工电机9，重复以上动作。
54.本发明结构合理、设计新颖、实用性强，上述工作步骤采用plc程序控制，加工过程全自动完成；铆压模具为中心对称结构，对被加工电机9的左、右、上、下侧的四个铆合位94同步进行铆压，通过中心定位块31可以调节被加工电机9的中心位置，并通过压紧组件保证被加工电机9中心与铆压中心重合，确保加工后电机前后盖92轴承与转子轴同心；采用伺服电动缸5驱动凸轮，铆压过程压力均匀，铆压行程稳定；采用压力传感器51来监控铆压力，保证铆压作业的可靠性。
55.以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质，对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。