一种马达碳刷套超声波铆接系统技术方案

本发明专利技术公开了一种马达碳刷套超声波铆接系统，包括支撑座，在支撑座上设置可作旋转运动的转运机构，在转运机构上依次均匀分布有四个碳刷的定位机构，每个定位机构分布对应一个工位，四个工位分别为上下料工位、准备工位、铆接工位和检测工位，其中上下料工位一旁设置检测碳刷架与碳刷套的在位识别机构，在铆接工位一旁设置铆接机构，在检测工位一旁设置碳刷套高度自动检测机构，其中铆接机构、碳刷套高度自动检测机构和在位识别机构均固定在支撑座上表面。本发明专利技术对马达碳刷架与碳刷套组合体采用多点同步超声波铆接方式，碳刷套高度自动检测判定方法，实现铆点位置精确、检测精度提升、工序能力增强、生产效率提高等目标。

An ultrasonic riveting system for motor carbon brush sleeve

The invention discloses a motor brush set of ultrasonic riveting system, which comprises a supporting seat, set the transport mechanism can rotate movement on the support seat, positioning mechanism in transport mechanism in uniform distribution of four carbon brushes, distribution of each positioning mechanism corresponds to a station, four stations were baiting stations, prepare station, riveting station and the examination station, the baiting stations set aside in the brush frame and brush detection recognition mechanism set, set the riveting mechanism in riveting station set aside, the carbon brush set of highly automatic detection mechanism in the detection work aside, the riveting mechanism, brush set height automatic detection mechanism and recognition mechanism are all fixed on in the supporting seat surface. The invention adopts the multi-point synchronous ultrasonic riveting method for the motor carbon brush holder and the carbon brush sleeve combination, and the automatic detection and judgement method for the height of the carbon brush sleeve, so as to realize the precise location of the rivet point, the improvement of detection accuracy, the enhancement of process capability and the improvement of production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种马达碳刷套超声波铆接系统
本专利技术涉及马达加工
，尤其是一种马达碳刷套超声波铆接系统。
技术介绍
当前，不同类型的马达在诸多领域已得到广泛应用。其中马达总成中的碳刷架与碳刷套的装配位置和连接方式对马达的工作状态产生重要影响，所以，碳刷架与碳刷套组合装配连接状态是马达产品质量的关键因素，采用一般的装配连接方法不易保证其装配精度和连接牢固程度。目前，马达碳刷架与碳刷套装配连接方式主要有热熔铆柱方式和超声波铆接方式，对于装配精度要求较高的碳刷架和碳刷套组合来说，采用热熔铆柱方式将直接影响马达零部件装配精度和整体性能。现有碳刷套与碳刷架铆接机构是采用热熔铆柱的方式将碳刷套A和碳刷套B分别铆接在碳刷架上，其中每个碳刷套有2个铆点，每个铆点对应一个铆柱。首先，由于每个铆柱在熔化过程中均存在中心位置偏差，进而使碳刷架上的4个铆柱位置偏差积累较大不易消除，从而导致碳刷架和碳刷套装配铆接精度不易保证。其次，由于热熔方式对各铆头和铆点温度控制困难，从而对碳刷套与碳刷架的多点铆接牢固强度不易控制，进而影响马达产品质量和整体性能。另外，热铆方式中的热能（电能转化为热能）损耗比例较大，不利于节能降耗。在碳刷套铆接后高度检测方面采用人工方式通过专用工装和机械量具进行检测，因此存在检测精度不高、检测效率偏低等问题超声波铆接方式一般采用专用的多点超声波铆头对碳刷架和碳刷套组合体通过超声波发生器数字化控制进行超声波同步铆接，从而完成碳刷架和碳刷套的准确牢固连接，由此可得超声波铆接方式的位置精度和牢固程度优于热熔铆柱方式。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种马达碳刷套超声波铆接系统，该系统对马达碳刷架与碳刷套组合体采用多点同步超声波铆接方式，碳刷套高度自动检测判定方法，实现铆点位置精确、检测精度提升、工序能力增强、生产效率提高等目标。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于包括支撑座，在支撑座上设置可作旋转运动的转运机构，在转运机构上依次均匀分布有四个碳刷的定位机构，每个定位机构分别对应一个工位，四个工位分别为上下料工位、准备工位、铆接工位和检测工位，其中上下料工位一旁设置检测碳刷架与碳刷套的在位识别机构，在铆接工位一旁设置铆接机构，在检测工位一旁设置碳刷套高度自动检测机构，其中铆接机构、碳刷套高度自动检测机构和在位识别机构均固定在支撑座上表面。对上述方案作进一步限定，所述转运机构包括水平放置的转盘以及位于转盘下方的分割器，四个工位分布于转盘上，分割器驱动转盘间歇转动，形成将工件定位机构按上下料工位、准备工位、铆接工位、检测工位的顺序进行间歇搬运的自动转序模式。对上述方案作进一步限定，所述定位机构包括支撑座和定位座，其中支撑座设置于转运机构表面工位孔内、并且与转运机构表面设置的导向柱配合，在支撑座上方设置圆形环的定位座，定位座与支撑座围成一个凹腔，凹腔内容纳轴向与周向已定位的碳刷架。对上述方案作进一步限定，所述铆接机构包括超声波铆接机，超声波铆接机设置于竖直放置的导杆上，并且超声波铆接机可沿着导杆上下滑动，导杆的下端通过定位座固定于支撑座上表面、铆接工位一侧。对上述方案作进一步限定，所述超声波铆接机的铆接头为多铆点超声波专用铆头，该多铆点超声波专用铆头分布有4个铆点头，4个铆点头位置与铆接工位上固定的碳刷架铆接点对应，在4个铆点头中间设有弹性垫块。对上述方案作进一步限定，所述碳刷套高度自动检测机构包括两个以上的测杆，测杆与固定在定位机构上的碳刷架竖直对齐，每个测杆上方设置位移传感器，测杆与位移传感器均固定于定位板上，定位板套设于竖直放置的滑动导轨上，在定位板上方设置驱动定位板上下滑动的气缸，滑动导轨的下方设置限位块，滑动导轨的两端、限位块及气缸均固定于支撑立板上，支撑立板下端与支撑座固定连接。对上述方案作进一步限定，所述支撑立板和支撑座之间通过叠加的检测机构调整板和支撑板连接，在检测机构调整板和支撑板表面分别设有横向或纵向调整孔，调整孔内为相邻板连接的紧固螺钉。对上述方案作进一步限定，所述在位识别机构包括3个位置传感器，分别为碳刷套A位置传感器、碳刷套B位置传感器和碳刷架端子位置传感器，其中碳刷套A位置传感器和碳刷套B位置传感器分别与碳刷架上放置的碳刷套A和碳刷套B对正，碳刷架端子位置传感器与碳刷架端子对正，3个位置传感器位于上下料工位一侧、并通过L形固定支架固定在支撑座上表面。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）本专利技术中的马达碳刷套超声波铆接系统，该系统对马达碳刷架与碳刷套组合体采用多点同步超声波铆接方式，碳刷套高度自动检测判定方法，实现铆点位置精确、检测精度提升、工序能力增强、生产效率提高等目标；（2）本专利技术将碳刷架与碳刷套组合体的在位识别、转运、铆接、检测集合为一个整体，结构巧妙、自动化程度较高，运动简单、动作安全、质量可靠、生产效率稳步提升；（3）本专利技术将超声波铆接工艺与多铆点同步铆接、预压紧集成为一个有机整体，实现了多点铆接工艺功能化，结构紧凑且巧妙，有效提高了生产效率；（4）本专利技术将待检工件的多个尺寸通过本套机构实现自动同步检测，同时通过高精度位移传感器将获得测量数据传输至PLC控制系统进行对比判定，实现了工件自动检测判定功能，提高了检测精度，降低了人工检测误差，提升了检测效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构主视图；图2是图1的俯视图；图3是本专利技术中转运机构的主视图；图4是图3的俯视图；图5是本专利技术中定位机构的剖视图；图6是本专利技术中铆接机构的示意图；图7是图6中多铆点超声波专用铆头的结构图；图8是在位识别机构及定位机构的布置示意图；图9是图8的俯视图；图10是本专利技术中碳刷套高度自动检测机构的示意图；图11是本专利技术中碳刷架的结构实体图；图12是本专利技术具体操作流程图；图中：1、支撑座，2、转运机构，3、定位机构，4、铆接机构，5、碳刷套高度自动检测机构，6、在位识别机构，7、碳刷架，8、碳刷套A，9、碳刷套B，10、碳刷架端子；21、转盘，22、分割器；31、支撑座，32、定位座，33、导向柱，34、连接螺栓；41、多铆点超声波专用铆头，42、定位座，43、定位机构调整板，44、超声波铆接机，45、导杆，46、铆点头，47、弹性垫块；51、支撑立板，52、气缸，53、滑动导轨，54、定位板，55、位移传感器，56、测杆，57、限位块，58、检测机构调整板，59、支撑板；61、固定支架，62、碳刷套A位置传感器，63、碳刷套B位置传感器,64、碳刷架端子位置传感器。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术为一种马达碳刷套超声波铆接系统，其具体结构如附图1和2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于包括支撑座（1），在支撑座（1）上设置可作旋转运动的转运机构（2），在转运机构（2）上依次均匀分布有四个碳刷的定位机构（3），每个定位机构（3）分别对应一个工位，四个工位分别为上下料工位、准备工位、铆接工位和检测工位，其中上下料工位一旁设置检测碳刷架与碳刷套的在位识别机构（6），在铆接工位一旁设置铆接机构（4），在检测工位一旁设置碳刷套高度自动检测机构（5），其中铆接机构（4）、碳刷套高度自动检测机构（5）和在位识别机构（6）均固定在支撑座（1）上表面。

【技术特征摘要】
1.一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于包括支撑座（1），在支撑座（1）上设置可作旋转运动的转运机构（2），在转运机构（2）上依次均匀分布有四个碳刷的定位机构（3），每个定位机构（3）分别对应一个工位，四个工位分别为上下料工位、准备工位、铆接工位和检测工位，其中上下料工位一旁设置检测碳刷架与碳刷套的在位识别机构（6），在铆接工位一旁设置铆接机构（4），在检测工位一旁设置碳刷套高度自动检测机构（5），其中铆接机构（4）、碳刷套高度自动检测机构（5）和在位识别机构（6）均固定在支撑座（1）上表面。2.根据权利要求1所述的一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于所述转运机构（2）包括水平放置的转盘（21）以及位于转盘（21）下方的分割器（22），四个工位分布于转盘（21）上，分割器（22）驱动转盘（21）间歇转动，形成将工件定位机构按上下料工位、准备工位、铆接工位、检测工位的顺序进行间歇搬运的自动转序模式。3.根据权利要求1所述的一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于所述定位机构（3）包括支撑座（31）和定位座（32），其中支撑座（31）设置于转运机构（2）表面工位孔内、并且与转运机构（2）表面设置的导向柱（33）配合，在支撑座（31）上方设置圆形环的定位座（32），定位座（32）与支撑座（31）围成一个凹腔，凹腔内容纳轴向与周向已定位的碳刷架（7）。4.根据权利要求1所述的一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征在于所述铆接机构（4）包括超声波铆接机（44），超声波铆接机（44）设置于竖直放置的导杆（45）上，并且超声波铆接机（44）可沿着导杆（45）上下滑动，导杆（45）的下端通过定位座（42）固定于支撑座（1）上表面、铆接工位一侧。5.根据权利要求4所述的一种马达碳刷套超声波铆接系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉林，
申请(专利权)人：天津迈斯特机车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12