CN101145717B - 用于安设磁铁的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在磁性材料构件上安设至少一个磁铁(54，72，82，92)的方法，其中，所述至少一个磁铁(54，72，82，92)被安设在所述构件的一表面上，其中，借助一固持元件的固持力将所述至少一个磁铁(54，72，82，92)紧邻所述构件地固持定位在一个固持装置(10，30，50，80)中，并且通过去激励所述固持元件来减小所述固持力，使所述至少一个磁铁(54，72，82，92)转移到所述构件的一表面上。

Description

用于安设磁铁的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于将磁铁安设在由磁性材料制成的构件上的方法和装置。

按照本发明的方法和相应的装置尤其可用于制造带有永久磁铁的电动机转子，尤其是用于电梯的电动机的转子。

背景技术

一些年以来，人们采用具有配备有永久磁铁的转子的电动机来驱动电梯。其中，转子可设计成带有安设在外侧的永久磁铁的内转子或带有安设在内侧的永久磁铁的外转子。为了符合规定地给转子配备永久磁铁，必需要有比较大的工作量。

按照一种公知的方法，在转子表面上粘贴例如塑料膜或铝带，在塑料膜或铝带上有具有对应磁铁形状的缺孔。然后分别在各磁铁的背侧涂上粘胶，将各磁铁分别安置到所述缺孔中。在此必须注意的是，尽管有磁力作用，仍需将磁铁正确和整齐地填入缺孔中，因为磁铁会直接受到转子表面和已经安设好的磁铁的强烈吸引。由于磁铁始终必须与另一磁铁保持小间隙地进行粘贴，因而存在滑落的危险并且对于粘贴每个磁铁必须等粘胶硬化，然后才能粘贴下一个磁铁。因此，这种制造转子的方法非常费时。

欧洲专利申请EP 1 255 343 A2公开了一种方法，其中，所述磁铁排列成一组或一列地设置在一个环上，然后将许多环并列地固定在一个基础环体上，如此对于电动机来说是必需的。其中，使所述带有磁铁的各环分别相对扭转一个小角度地设置，以便减小或完全避免在电动机旋转运行的开始和结束阶段对于磁铁的冲击。然而在此存在与以前一样的麻烦问题，即，必须将磁铁逐个固定在环上，然后要在避免不平衡的情况下将环固定在基体上。

在另一欧洲专利文献EP 1 605 574 A1中公开了可通过将转子表面分段成多个极面和事先制造这些极面来减小制造成本。但在安装成品转子时，对于围绕转子的每极需要一个导引臂或一个调节元件，这在极的数量很多的情况下会导致高额费用。此外，还必须将磁铁安设和固定在极面上。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，简化和加快对于带有永久磁铁的转子的制造，并因此明显更加廉价地制造转子，尤其是用于驱动电梯的电动机转子。

上述技术问题首先通过一种用于在磁性材料构件上安设至少一个磁铁的方法来解决，其中，所述至少一个磁铁被安设在所述构件的一表面上，其中，借助一固持元件的固持力将所述至少一个磁铁紧邻所述构件地固持定位在一个固持装置中，并且通过去激励所述固持元件来减小所述固持力，使所述至少一个磁铁转移到所述构件的一表面上。

该方法可规定用于制造具有一个带有磁铁的转子和一个定子的电动机，其中，所述磁铁被设置在一个朝向定子的表面上，其中，为将所述磁铁安设在转子表面上首先将所述磁铁设置在与所述转子表面呈互补构造的固持装置中。

按照本发明的一扩展设计，分别将至少一个围绕极环周的磁铁组嵌入一个固持装置的凹穴中，给磁铁组涂上粘胶，然后将整个磁铁组安设在转子表面上。在此比较有利的是，对于所有磁铁来说，为粘胶硬化所需的时间，例如90秒同时且因此仅一次性地产生。此外，比较有利的是，通过采用本发明的方法和固持装置，磁铁在安设在转子表面上后不可能滑落，因为磁铁即便在从固持装置的凹穴中转入转子表面上后，还会稍许突伸到凹穴中，因为磁铁例如为4mm厚，而固持装置与转子的间距只有3mm。

按照本发明的方法，在将一个围绕转子环周延伸的磁铁组安设在所述转子表面上后，将带有一个新的磁铁组的所述固持装置定位成与所述已安设的磁铁组直接相邻，然后将该新的磁铁组安设在所述已安设好的磁铁组旁。

所述至少一个磁铁优选粘贴在所述表面上。

按照本发明的方法可由机器人来辅助实施。

按照本发明，为制造具有一个带有磁铁的转子和一个定子的电动机，将所述永久磁铁粘贴在一个朝向定子的转子表面上，其中，为将所述磁铁安设在转子表面上首先将所述磁铁设置在一个与所述转子表面呈相反造型的装置中，然后一起距转子表面有一小间距地予以定位，之后安设在转子表面上。

按照本发明的一扩展设计，所述转子至少在一个已为粘贴准备好的状态下被固定定位，并且一个围绕转子环周的磁铁组为安设在转子表面上首先被设置在一个与转子表面为相反造型或互补造型的装置中，之后在露出的磁铁表面上涂上粘胶，然后使该装置距所述转子表面有一小间距地予以定位，接着将所述磁铁一同安设在转子表面上。

所述在所述转子表面上进行的操作可由机器人辅助完成或甚至仅仅由机器人来完成。

在此，机器人可将转子从一个输送装置取送到一个准备工位，对有待粘贴的转子表面进行预处理，将转子定位在一个磁铁粘贴工位上，将所述装置定位在一个配装位置，借助一个计量或粘贴装置将粘胶涂在磁铁上，将所述装置定位成靠近转子表面，将所述磁铁从所述装置中取放到转子表面上，将所述装置带到所述配装工位，将所述转子从磁铁粘贴工位带到一个继续传输装置上，将所述转子定位在一个漆房内，至少在粘贴有磁铁的转子区域上涂覆防腐层，并将转子放到一个继续传输装置上。

按照一种设计，在将磁铁放到所述固持装置的磁铁位置上时，所述磁铁本身通过其磁力吸持在每个磁铁位置下方的一个销钉上。在将固持装置定位成距离所述转子表面有一小间距后，通过拉动销钉，使磁铁从销钉上脱落，然后通过其自身磁力被吸持在转子表面上并保持在那儿，直到粘胶硬化。

在销钉端部可设置所谓的推顶器或弹射器。当磁铁因尺寸差异被卡紧在所述固持装置的凹穴中时，该推顶器可支持将磁铁从该凹穴中脱出。所述推顶器可实现将磁铁确定地从所述装置中压出。在此，为了使磁铁脱开，所述设置在各磁铁之间空隙中的销钉平行于所述磁铁面地至少部分从磁铁区域中被拉出。由此，设置在销钉端部上的推顶器使还没有从凹穴中转移出的磁铁从销钉上脱开，磁铁然后通过其自身磁力被吸碰在转子表面上。

所述销钉可分配成组，使得一个组的销钉可相互一同运动，而不同组的销钉则先后运动或者也仍然可同时运动。

通过将各销钉的一端相互连接，可实现同时移动所述各销钉。

所述粘胶优选精确定量地涂覆在各个磁铁上，其中，可采用硬化后形成的层厚数据来定量。

本发明的固持装置用于安设至少一个磁铁，尤其是用于实施上述方法，其具有一表面区域，该表面区域相对于一个其上有待安设磁铁的构件的表面呈互补构造，其中，当所述至少一个磁铁设置在所述表面区域上时，设置至少一个可被去激活的固持元件，以施加一个力或让一个力作用在所述至少一个磁铁上。

所述装置的表面区域的尺寸尤其可设计成，对于绕转子环周设置的一个磁铁组有安设它们的位置，并且在每个磁铁位置下方设有一个可移动的销钉作为固持元件。

此外，在所述装置的表面区域上设置至少一个用于所述至少一个磁铁的导引元件。

至少所述装置的表面区域由一种非磁性材料制成，所述至少一个固持元件则由一种磁性材料制成。

当磁铁已被预磁化时，所述磁铁在放置到所述装置中时被吸持在由磁性材料制成的销钉上。若磁铁没有被预磁化，磁铁则由一种自磁性的(selbstmagnetischen)销钉吸持。

按照本发明的一有利设计，所述固持装置借助一个套筒可定位在一个转子的轮毂上，并与转子表面保持一小的间距。所述转子、固持装置和带有套筒的转子固持装置的轴向长度在此设计成，在所述设置在固持装置上的磁铁到达与有待粘贴磁铁的转子表面相重叠的位置之前，所述固持装置就已达到正确的径向位置。

按照一种设计，用于实施本发明方法的本发明装置具有一个装置壳体，该装置壳体具有一个表面区域，该表面区域具有与一个有待配装磁铁的转子表面相适配并与之保持一小间距的互补形状。其中，在该表面上至少为一个围绕转子环周设置的磁铁组留有凹穴状的深度与磁铁厚度相当的磁铁放设位置，在每个磁铁位置下方设有一个可运动的销钉作为固持元件，以便吸持所述放置到所述凹穴中的磁铁。在此，所述销钉这样设置在所述凹穴下方，即，使之可沿纵向移动，而且其外表面刚刚抵达所述凹穴的表面，并因此刚好与位于凹穴中的磁铁的表面上的一薄条接触。通过去激活或使销钉从磁铁下表面脱开，所述磁铁就不再被保持在所述固持装置上。

特别有利的是，采用机器人来制造转子。在此，所述转子由机器人例如从一个需提供的输送装置上提升到一个准备位置上。所述定位在一个装配位置上的装置在此期间有利地由一个工作人员来配装磁铁，此时，该工作人员将磁铁定位在凹穴中，同时通过目测来检查是否有裂缝、损伤和腐蚀。所述磁铁配装工作同样可由机器人来完成。之后，机器人借助一个粘胶装置将粘胶涂抹在所述装置中的磁铁上。在此比较有利的是，该粘胶装置具有一个计量器，在机器人实施相应运动期间，该计量器通过压力和时间计量出有待涂在磁铁上的粘胶量，以便将粘胶薄薄地和均匀分布地涂抹在磁铁上。之后，机器人将所述装置移向转子，并将其定位在转子表面附近，使所述磁铁定位成直接与转子表面上为磁铁准备的位置相对。然后，机器人将所述把磁铁保持在所述装置中的销钉从其保持位置抽拉出，并借助作用在销钉端部上的推顶器使磁铁脱离在所述装置中的位置，转而跳到转子表面上。在等待例如90秒的粘胶硬化时间过去后，机器人将所述装置带回到所述装配位置，并将所述转子从磁铁粘贴位置移送到接下来的传送装置上。之后，由机器人将转子定位在一个喷漆房内，机器人将漆喷涂在至少配备磁铁的转子表面区域上，以防止磁铁被腐蚀。然后，机器人将转子放到下一个输送装置上。

按照一种有利的设计，所述装置在有待安设磁铁的表面上具有凹穴形状的磁铁位置，这些凹穴的形状与磁铁的形状相对应并可用作导引槽。所述磁铁优选可精确地与凹穴匹配。

在凹穴的与凹穴面向转子的一侧相反方向的另一侧，在所述固持装置中沿轴向设有一个开槽，以供置入一个可在其中沿轴向移动的用作所述固持元件的销钉。

所述销钉可分配成组，并且一组销钉通过一端相互连接并借助该连接可一起共同移动。

按照一种设计，所述销钉在其设置于凹穴下方的端部具有一个优选非磁性的推顶器，后者超出所述销钉的面向磁铁的一侧而伸出。

所述固持装置通过其内轮廓或外轮廓的至少一个区域可相对于有待粘贴磁铁的转子表面定位。该固持装置优选可直接定位在转子的内轮廓或外轮廓上。

本发明的其他优点及扩展设计可从附图及相关说明中得出。

不言而喻，上述特征和下面还要说明的其他特征不仅可按照所给出的组合方式应用，也可按照其他组合方式来应用或仅仅单独地应用，这不会导致偏离本发明思想的框架范围。

附图说明

下面借助附图所示实施形式对本发明予以详细说明，附图中：

图1为一个固持装置的局部剖视图；

图2a为一个固持装置的俯视图；

图2b为图2a所示固持装置的侧视图；

图3为沿图2a中的截面线A-A对转子和固持装置的剖视图；

图4示出安设在一个固持装置上的磁铁以及另一种结构的凹穴；

图5为一个带有销钉导引槽的凹穴的水平剖视图。

具体实施方式

在图1中概略地示出一个固持装置的局部，它总体上用附图标记10来表示。从该图中可看到一个固持装置壳体12、一个磁性销钉14、一个用于该销钉14的连接件16、一个转子19的有待粘贴磁铁的转子表面18、一个磁盘20和一个非磁性的推顶器22。

所述磁盘20首先借助其自身的磁力被吸持在所述固持装置壳体12内的销钉14上。通过向上拉出该销钉14，在磁盘20和销钉14之间的重叠面以及进而磁吸引力就会逐渐减小。磁盘20由此转移到转子19的表面18上，为此还受到所述非磁性的推顶器22的辅助。磁盘20面向转子19的表面上涂有粘胶。

一个其中容纳有销钉14的开槽或洞槽26为所述推顶器22提供一个滑动或滑移表面28。

图2a中以俯视图的形式示出一个按照本发明的固持装置30及其装置壳体31。从图中可看到有用于定向找准磁铁组偏移量的钻孔32和一个用于手动定向找准所述装置30的手柄30，其中，手柄34构造在所述支承板40上。此外，图中还示出了用于销钉的槽孔36和用于放置磁铁的凹穴38。

图2b为固持装置30的侧视图。在此图中又反映出所述装置壳体31带有支承板40和磁铁位置42。

图3为另一种固持装置50的剖视图，从该图中可看到一个转子52、一个转移到该转子52上的磁铁54、一个推顶器56、一个被拉出的销钉58、一个用于销钉58的连接件60、一个用于拉出销钉58的把手62、一个套筒64、一个装置壳体66、一个开槽68、一个插入其中的销钉70、一个被保持在该固持装置50上的磁铁72和一个支承板74。明显可看出，在转子表面和磁铁72之间有一很小的间距76，该间距例如为大约3mm。

图4示出两个安设在一个固持装置80上的磁铁82。它们借助一个图中未示出的固持元件被保持在该固持装置80上，并且借助一些销钉84被定位。这些销钉84相应围成一个用于磁铁的凹穴，由此分别提供一个用于各磁铁82的导引槽。这意味着，这些销钉足够长，例如有与磁铁厚度相当的高度，并使得磁铁82在从所述固持装置80转移到一个图中未示出的转子上时仍然还在这些销钉84之间被导引。在所采用的粘胶的硬化时间期满后，所述固持装置80可向上运动，使得所述磁铁82可从由所述销钉82构成的袋穴中脱出。

在图5中示出了一个用于容纳图中未示出的销钉的开槽或槽洞90。若销钉插入该槽90中，磁铁92借助销钉的磁吸力就会被保持固定。在此，所述销钉可接触磁铁92或者可在磁铁92和销钉之间留有一个较窄的缝隙。

该图中还另外示出一个用于安设在销钉上的推顶器56的滑动面94和一个用于从槽洞90向凹穴91清洁过渡的台阶96。

Claims (12)

1.一种用于在磁性材料构件上安设至少一个磁铁(54，72，82，92)的方法，其中，所述至少一个磁铁(54，72，82，92)被安设在所述构件的一表面上，其中，借助一固持元件的固持力将所述至少一个磁铁(54，72，82，92)紧邻所述构件地固持定位在一个固持装置(10，30，50，80)中，并且通过去激励所述固持元件来减小所述固持力，使所述至少一个磁铁(54，72，82，92)转移到所述构件的一表面上，其中，将可移动的销钉(14，58，70，84)作为固持元件布置在每个磁铁位置下方，其中，通过平行于所述磁铁的表面地至少部分从磁铁区域中拉出所述销钉(14，58，70，84)而使磁铁(54，72，82，92)脱开。

2.按照权利要求1所述的方法，该方法可用于制造具有一个带有磁铁(54，72，82，92)的转子(19，52)和一个定子的电动机，其中，所述磁铁(54，72，82，92)被设置在一个面向定子的转子表面上，其中，为将所述磁铁(54，72，82，92)安设在所述转子表面(18)上首先将所述磁铁装入与所述转子表面呈互补构造的固持装置(10，30，50，80)中。

3.按照权利要求2所述的方法，其中，在将一个围绕转子环周延伸的磁铁组安设在所述转子表面(18)上后，将带有一个新的磁铁组的所述固持装置(10，30，50，80)定位成与所述已安设的磁铁组直接相邻，然后将该新的磁铁组安设在所述已安设好的磁铁组旁。

4.按照权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个磁铁(54，72，82，92)被粘贴在所述表面上。

5.按照权利要求1所述的方法，其中，该方法由机器人来辅助实施。

6.一种用于安设至少一个磁铁(54，72，82，92)的固持装置，该固持装置用于实施按照权利要求1至5之一所述方法，其具有一表面区域，该表面区域相对于一个其上有待安设磁铁(54，72，82，92)的构件表面呈互补构造，其中，当所述至少一个磁铁设置在所述表面区域上时，设置至少一个可被去激活的固持元件，以施加一个力或让一个力作用在所述至少一个磁铁(54，72，82，92)上，其中，可移动的销钉(14，58，70，84)作为固持元件以这样的方式布置在每个磁铁位置下方，使得所述磁铁(54，72，82，92)和所述销钉(14，58，70，84)之间的重叠面以及进而磁吸引力随着所述销钉(14，58，70，84)的向上拉出而逐渐减小。

7.按照权利要求6所述的固持装置，其中，所述表面区域的尺寸被设计成，对于绕转子环周设置的一个磁铁组有安设它们的位置。

8.按照权利要求6或7所述的固持装置，其中，在所述表面区域上设置至少一个用于所述至少一个磁铁(54，72，82，92)的导引元件。

9.按照权利要求6所述的固持装置，其中，至少所述表面区域由一种非磁性材料制成，所述至少一个固持元件则由一种磁性材料制成。

10.按照权利要求6所述的固持装置，该固持装置借助一个套筒(64)可定位在转子(19，52)的轮毂上，并与转子表面(18)保持一小的间距。

11.按照权利要求6所述的固持装置，其中，所述固持装置的壳体(12，31，66)通过其内轮廓或外轮廓的至少一个区域可相对于有待粘贴磁铁的转子表面(18)定位。

12.按照权利要求11所述的固持装置，其中，所述固持装置的壳体(12，31，66)可直接定位在所述转子的内轮廓或外轮廓上。

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