CN102324811B

CN102324811B - 电机定子自动叠片机

Info

Publication number: CN102324811B
Application number: CN 201110298708
Authority: CN
Inventors: 王时龙; 周杰; 易力力; 康玲; 魏宏宇; 程成; 朱哲岐
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: CN102324811A

Abstract

本发明公开了一种电机定子自动叠片机，属于电动机定子扇片自动叠加设备技术领域。本发明主要包括扇片叠加台、备料机构和动力传动系统三大部分。特点是：通过三个备料机构上吸盘的重复动作完成扇片的叠加过程，运动装置协调完成叠片台的上下移动，内胎转动体的旋转运动和备料托盘的上下移动。因此，本发明机床结构简单、体积小、成本低，具有节约劳动力、提高生产率等特点，可广泛应用于各种型号的电动机定子扇片的叠加。

Description

电机定子自动叠片机

技术领域

本发明属于电动机定子扇片自动叠加设备技术领域，具体涉及一种自动叠片机。

背景技术

普通电动机定子是由厚度为0.5mm的扇片相互叠加而成。其中每块扇片均为60度大小的扇形结构，叠加时每一层由六块扇片构成一个圆环，然后错位30°后叠加第二层并依次往上叠加。

现有技术中，电动机定子在扇片叠加时，均是由工人手工进行叠加，其具体的叠加过程如下：1.将叠压工装放在水平台上，套入下压板。选择正确的斜键放到叠压胎的槽里，贴紧，并插入定位棒；2.先放入定子压圈再开始叠片，将标有合格标示的冲片套入叠压胎，叠片时应该一次两片互相错开叠压。注意冲片不能有锈迹，残缺，拉裂等缺陷，毛刺要朝向同一面；3.冲片叠压要整齐，每叠压到一定的高度，都要检查槽内是否有凸出，若有应该敲平；4.叠到正确的高度后，先套上定子压圈再套上上压板，调到液压机平台上，用液压机压紧；5.压紧后用钢板尺测量铁心高度，高度允许偏差0至+2mm，不允许短于要求的正确高度，不在正确范围应该调整，叠压系数不小于0.98。扇片叠加厚度从65mm到460mm不等。

这种采用人工叠加的方式，存在人力成本高，劳动效率低，容易出错等缺陷。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是：怎样提供一种无需手工操作的电机定子自动叠片机，使其具有节约劳动力，提高生产效率等特点。

为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种电机定子自动叠片机，其特点在于，包括扇片叠加台、备料结构和动力传动系统，其中所述扇片叠加台包括扇片台和内胎转动体，所述扇片台包括水平设置的固定扇片台和搁置在固定扇片台上方的移动扇片台，固定扇片台和移动扇片台均为与扇片半径匹配的环形，还包括用于安装固定扇片台的支架，支架中部固定在支架丝杆螺母上，支架丝杆螺母靠螺纹可转动地配合在竖向贯穿设置于内胎转动体中部的主轴上，主轴转动时能够带动支架丝杆螺母上下移动；所述内胎转动体包括圆筒形的内胎、竖向设置的多个扇片导向杆和圆盘形的内胎底座，所述内胎固定在内胎底座上，所述扇片导向杆下端均匀地固定在内胎四周的内胎底座上，所述扇片导向杆上端可活动地穿出支架、固定扇片台和移动扇片台，并用于供移动扇片台上的扇片上下导向，所述内胎底座中部通过轴承可转动地支撑在主轴上，主轴通过轴承座安装在底座上；所述备料机构有三个且均匀分布在扇片叠加台四周，每个备料机构包括备料底座、备料轴承座、备料丝杆螺母轴、备料丝杆、备料链轮、用于承托扇片的托盘、托盘导向杆、扇片定位杆、支承座、吸盘固定架和吸盘，其中备料底座固定在底座上，备料轴承座固定在备料底座上，备料轴承座中安装有两个角接触球轴承，竖向设置的所述备料丝杆螺母轴通过角接触球轴承与备料轴承座联接，备料丝杆通过螺纹可转动地连接在备料丝杆螺母轴中，备料链轮连接在备料丝杆螺母轴的下部，所述托盘固接在备料丝杆上部，2个所述托盘导向杆和4个所述扇片定位杆竖向设置且下端固接在备料轴承座上，所述托盘上开有相应的通孔使托盘导向杆和扇片定位杆通过，所述支承座固定在托盘导向杆上部，所述吸盘固定架为水平设置的x形，吸盘固定架通过一个旋转机构和伸缩机构安装在支承座上，所述旋转机构用于带动吸盘固定架水平旋转，所述伸缩机构用于带动吸盘固定架上下伸缩，所述吸盘有四个且分别向下设置于吸盘固定架的四个端头处，吸盘固定架转动时能够带动吸盘在托盘上方位置和移动扇片台上方位置来回运动；所述动力传动系统用于带动主轴、内胎转动体和备料机构中的备料链轮转动。

本电机定子自动叠片机工作时，先将扇片叠放于备料机构的托盘上，扇片靠扇片定位杆保持整齐，然后开启动力传动系统和备料机构中的伸缩机构和旋转机构，可以设置电控装置对各动力机构实现自动控制（属于控制领域常识性内容，故不再次详述），各动力机构相互配合依次实现以下动作。吸盘固定架先在伸缩机构带动下往下运动，位于托盘上方的吸盘将扇片吸起来，然后吸盘固定架在伸缩机构带动下回升并在旋转机构作用下旋转180°，然后吸盘固定架再次下降并将转动了180°的扇片搁置在移动扇片台上对应位置，此时移动扇片台上均匀放置了三块扇片；然后内胎转动体转动60°后重复上述动作，此时移动扇片台上放置有六块扇片并围成一个环形，形成定子叠片的第一层；然后内胎转动体转动30°后重复上述动作得到叠片的第二层；不断重复可以实现自动叠片；其中主轴转动用于实现移动扇片台的逐渐下降，内胎转动体的转动用于实现移动扇片台的角度旋转，备料机构中备料链轮转动可带动托盘根据需求升降。

作为优化，所述动力传动系统，包括电机、第一主动圆柱齿轮、第一从动圆柱齿轮、第二主动圆柱齿轮、第二从动圆柱齿轮、第二从动圆柱齿轮二、第三主动圆柱齿轮、第三从动圆柱齿轮、主轴、轴承座、链轮、张紧轮、齿轮链轮台、竖向并列设置的轴Ⅰ和轴Ⅱ；其中所述电机竖向设置，第一主动圆柱齿轮和第二主动圆柱齿轮竖向并列地固接在电机的电机轴上，第一从动圆柱齿轮固接在主轴上，第二从动圆柱齿轮固定在内胎底座上，第二从动圆柱齿轮中心开有通孔使主轴通过；第二从动圆柱齿轮二和第三主动圆柱齿轮竖向并列固接在轴Ⅰ上，第三从动圆柱齿轮和链轮竖向并列固接在轴Ⅱ上，轴Ⅰ和轴Ⅱ通过轴承联接在齿轮链轮台上；电机连接固定在齿轮链轮台上；齿轮链轮台固定在底座上，主轴通过轴承座中的角接触球轴承和圆锥滚子轴承可转动地连接在轴承座中，轴承座固定在底座上；其中，固定在电机轴上的第一主动圆柱齿轮与固接在主轴上的第一从动圆柱齿轮啮合，固定在电机轴上的第二主动圆柱齿轮与固定在内胎地盘上的第二从动圆柱齿轮啮合，第二主动圆柱齿轮与固接在轴Ⅰ上的第二从动圆柱齿轮二啮合，第三主动圆柱齿轮与固接在轴Ⅱ上的第三从动圆柱齿轮啮合；所述张紧轮固接在其中一个备料机构上，所述链轮、张紧轮和3个备料机构中的备料链轮之间采用传动链条连接传动，所述张紧轮用以张紧传动链条。

优化后，工作时，固定在电机轴上的第一主动圆柱齿轮与固接在主轴上的第一从动圆柱齿轮啮合，第一从动圆柱齿轮带动主轴旋转，主轴上部的螺纹带动支架丝杆螺母上下移动，从而完成扇片台的上下移动。固定在电机轴上的第二主动圆柱齿轮与固定在内胎底盘上的第二从动圆柱齿轮啮合，第二从动圆柱齿轮带动内胎底盘旋转，从而完成内胎转动体的旋转运动。第二主动圆柱齿轮与固接在轴Ⅰ上的第二从动圆柱齿轮二啮合，第二从动圆柱齿轮带动第三主动圆柱齿轮。第三主动圆柱齿轮与固接在轴Ⅱ上的第三从动圆柱齿轮啮合，第三从动圆柱齿轮带动固接在轴Ⅱ上的链轮，链轮带动传动链条，传动链条带动固接在备料机构上的链轮，从而完成备料托盘的上下移动。故采用一个电机，同时实现了三个动力的传动，故进一步节省了装备成本，提高了设备使用效率。

综上所述，本发明的自动叠片机，在叠片时无需人力手工操作，实现了自动叠片，降低了叠片成本，提高了叠片效率，同时提高了叠片精确度。

附图说明

图1是本发明具体实施时的结构示意图。

图2为本发明具体实施时的传动结构俯视的示意图。

图3为本发明具体实施时叠加过程中俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1至3所示：一种电机定子自动叠片机，包括扇片叠加台、备料结构和动力传动系统，其中所述扇片叠加台包括扇片台和内胎转动体，所述扇片台包括水平设置的固定扇片台18和搁置在固定扇片台18上方的移动扇片台17，固定扇片台和移动扇片台均为与扇片半径匹配的环形，还包括用于安装固定扇片台的支架，支架中部固定在支架丝杆螺母20上，支架丝杆螺母20靠螺纹可转动地配合在竖向贯穿设置于内胎转动体中部的主轴34上，主轴34转动时能够带动支架丝杆螺母20上下移动；实施时，支架由六个支架杆19组成，通过螺栓固接在支架丝杆螺母20上。固定扇片台18通过螺栓固接在支架的另一端。叠加扇片过程完成后，将其与叠加在上面的扇片一同移走。所述内胎转动体包括圆筒形的内胎21、竖向设置的多个扇片导向杆22和圆盘形的内胎底座23，所述内胎21通过螺栓固定在内胎底座23上，所述扇片导向杆22共有12个，其下端通过过盈配合周向均匀等距地固定在内胎四周的内胎底座23上，移动扇片台17、固定扇片台18和支架杆19上开有相应的通孔使扇片导向杆通过，所述扇片导向杆22上端可活动地穿出支架、固定扇片台18和移动扇片台17，并用于供移动扇片台17上的扇片上下导向，所述内胎底座中部通过角接触球轴承和圆锥滚子轴承可转动地支撑在主轴34上，主轴34通过轴承座安装在底座1上；所述备料机构有三个且均匀分布在扇片叠加台四周，每个备料机构包括备料底座2、备料轴承座7、备料丝杆螺母轴4、备料丝杆6、备料链轮5、用于承托扇片的托盘11、托盘导向杆8、扇片定位杆9、支承座15、吸盘固定架14和吸盘13，其中备料底座2通过螺栓固定在底座1上，备料轴承座7固定在备料底座2上，备料轴承座7中安装有两个角接触球轴承，竖向设置的所述备料丝杆螺母轴4通过角接触球轴承与备料轴承座7联接，备料丝杆6通过螺纹可转动地连接在备料丝杆螺母轴4中，备料链轮5连接在备料丝杆螺母轴4的下部，所述托盘11通过销轴10固接在备料丝杆6上部，2个所述托盘导向杆8和4个所述扇片定位杆9竖向设置且下端通过过盈配合固接在备料轴承座7上，所述托盘11上开有相应的通孔使托盘导向杆8和扇片定位杆9通过，所述支承座15固定在托盘导向杆8上部，所述吸盘固定架14为水平设置的x形，吸盘固定架14通过一个旋转机构和伸缩机构安装在支承座15上，所述旋转机构用于带动吸盘固定架14水平旋转，所述伸缩机构用于带动吸盘固定架14上下伸缩，具体实施时，所述旋转机构和伸缩结构采用同时具备输出旋转动作和伸缩动作的液压缸16（属于现有产品）实现，所述吸盘13有四个且分别向下设置于吸盘固定架14的四个端头处，吸盘固定架13转动时能够带动吸盘在托盘上方位置和移动扇片台上方位置来回运动；所述动力传动系统用于带动主轴、内胎转动体和备料机构中的备料链轮转动。

本具体实施方式中，所述动力传动系统，包括电机33、第一主动圆柱齿轮32、第一从动圆柱齿轮36、第二主动圆柱齿轮31、第二从动圆柱齿轮37、第二从动圆柱齿轮二25、第三主动圆柱齿轮27、第三从动圆柱齿轮28、主轴34、轴承座35、链轮29、张紧轮3、齿轮链轮台30、竖向并列设置的轴Ⅰ24和轴Ⅱ26；其中所述电机33竖向设置，第一主动圆柱齿轮32和第二主动圆柱齿轮31竖向并列地固接在电机33的电机轴上，第一从动圆柱齿轮36通过键固接在主轴34上，第二从动圆柱齿轮37通过螺栓固定在内胎底座23上，第二从动圆柱齿轮37中心开有通孔使主轴34通过；第二从动圆柱齿轮二25和第三主动圆柱齿轮27通过键竖向并列固接在轴Ⅰ24上，第三从动圆柱齿轮28和链轮29通过键竖向并列固接在轴Ⅱ26上，轴Ⅰ24和轴Ⅱ26通过角接触球轴承联接在齿轮链轮台30上；电机33通过螺栓连接固定在齿轮链轮台30上；齿轮链轮台30固定在底座上，主轴34通过轴承座35中的角接触球轴承和圆锥滚子轴承可转动地连接在轴承座35中，轴承座35固定在底座上；张紧轮3固接在其中一个备料机构上，所述链轮、张紧轮和3个备料机构中的备料链轮之间采用传动链条连接传动，所述张紧轮用以张紧传动链条。

由于，固定在电机轴上的第一主动圆柱齿轮32与固接在主轴上的第一从动圆柱齿轮36啮合，第一从动圆柱齿轮36带动主轴34旋转，主轴34上部的螺纹带动支架丝杆螺母20上下移动，从而完成扇片台的上下移动。固定在电机轴上的第二主动圆柱齿轮31与固定在内胎底盘23上的第二从动圆柱齿轮37啮合，第二从动圆柱齿轮37带动内胎底盘23旋转，从而完成内胎转动体的旋转运动。第二主动圆柱齿轮31与固接在轴Ⅰ24上的第二从动圆柱齿轮二25啮合，第二从动圆柱齿轮二25带动第三主动圆柱齿轮27。第三主动圆柱齿轮27与固接在轴Ⅱ26上的第三从动圆柱齿轮28啮合，第三从动圆柱齿轮28带动固接在轴Ⅱ26上的链轮29，链轮29带动传动链条，传动链条带动固接在备料机构上的链轮，从而完成备料托盘的上下移动。

具体工作过程如下：

按照扇片叠加要求将扇片毛刺朝下叠加在托盘上，通过扇片定位杆9将扇片定位，此时扇片和移动扇片台17等高。液压缸16带动吸盘13向下移动，吸盘吸取托盘8上的一个扇片，液压缸带动吸盘向上移动，液压缸带动吸盘旋转180°，液压缸带动吸盘向下移动，吸盘将扇片放在移动扇片台上。吸盘将扇片放下的同时，另一侧的吸盘吸取下一个扇片，液压缸带动吸盘向上移动，与此同时，电动机33旋转，内胎转动体转动60度，扇片台下降一定位置，托盘上升一定位置。液压缸带动吸盘旋转180度，液压缸带动吸盘向下移动，吸盘将扇片放在移动扇片台上。吸盘吸取下一个扇片，液压缸带动吸盘向上移动，与此同时，电动机旋转，内胎转动体转动30度，扇片台下降一定位置，托盘上升一定位置。如此反复，完成扇片叠加过程。

本发明的电机固定在齿轮链轮台上，完成了叠片台的上下移动，内胎转动体的旋转运动和备料托盘的上下移动三个运动，节约了自动叠片机的空间，并在一定程度上节约了制造自动叠片机的成本。

Claims

1.一种电机定子自动叠片机，其特征在于，包括扇片叠加台、备料机构和动力传动系统，其中所述扇片叠加台包括扇片台和内胎转动体，所述扇片台包括水平设置的固定扇片台和搁置在固定扇片台上方的移动扇片台，固定扇片台和移动扇片台均为与扇片半径匹配的环形，还包括用于安装固定扇片台的支架，支架中部固定在支架丝杆螺母上，支架丝杆螺母靠螺纹可转动地配合在竖向贯穿设置于内胎转动体中部的主轴上，主轴转动时能够带动支架丝杆螺母上下移动；所述内胎转动体包括圆筒形的内胎、竖向设置的多个扇片导向杆和圆盘形的内胎底座，所述内胎固定在内胎底座上，所述扇片导向杆下端均匀地固定在内胎四周的内胎底座上，所述扇片导向杆上端可活动地穿出支架、固定扇片台和移动扇片台，并用于供移动扇片台上的扇片上下导向，所述内胎底座中部通过轴承可转动地支撑在主轴上，主轴通过轴承座安装在底座上；所述备料机构有三个且均匀分布在扇片叠加台四周，每个备料机构包括备料底座、备料轴承座、备料丝杆螺母轴、备料丝杆、备料链轮、用于承托扇片的托盘、托盘导向杆、扇片定位杆、支承座、吸盘固定架和吸盘，其中备料底座固定在底座上，备料轴承座固定在备料底座上，备料轴承座中安装有两个角接触球轴承，竖向设置的所述备料丝杆螺母轴通过角接触球轴承与备料轴承座联接，备料丝杆通过螺纹可转动地连接在备料丝杆螺母轴中，备料链轮连接在备料丝杆螺母轴的下部，所述托盘固接在备料丝杆上部，2个所述托盘导向杆和4个所述扇片定位杆竖向设置且下端固接在备料轴承座上，所述托盘上开有相应的通孔使托盘导向杆和扇片定位杆通过，所述支承座固定在托盘导向杆上部，所述吸盘固定架为水平设置的x形，吸盘固定架通过一个旋转机构和伸缩机构安装在支承座上，所述旋转机构用于带动吸盘固定架水平旋转，所述伸缩机构用于带动吸盘固定架上下伸缩，所述吸盘有四个且分别向下设置于吸盘固定架的四个端头处，吸盘固定架转动时能够带动吸盘在托盘上方位置和移动扇片台上方位置来回运动；所述动力传动系统用于带动主轴、内胎转动体和备料机构中的备料链轮转动。

2.如权利要求1所述的电机定子自动叠片机，其特征在于，所述动力传动系统，包括电机、第一主动圆柱齿轮、第一从动圆柱齿轮、第二主动圆柱齿轮、第二从动圆柱齿轮、第二从动圆柱齿轮二、第三主动圆柱齿轮、第三从动圆柱齿轮、主轴、轴承座、链轮、张紧轮、齿轮链轮台、竖向并列设置的轴Ⅰ和轴Ⅱ；其中所述电机竖向设置，第一主动圆柱齿轮和第二主动圆柱齿轮竖向并列地固接在电机的电机轴上，第一从动圆柱齿轮固接在主轴上，第二从动圆柱齿轮固定在内胎底座上，第二从动圆柱齿轮中心开有通孔使主轴通过；第二从动圆柱齿轮二和第三主动圆柱齿轮竖向并列固接在轴Ⅰ上，第三从动圆柱齿轮和链轮竖向并列固接在轴Ⅱ上，轴Ⅰ和轴Ⅱ通过轴承联接在齿轮链轮台上；电机连接固定在齿轮链轮台上；齿轮链轮台固定在底座上，主轴通过轴承座中的角接触球轴承和圆锥滚子轴承可转动地连接在轴承座中，轴承座固定在底座上；张紧轮固接在其中一个备料机构上，所述链轮、张紧轮和3个备料机构中的备料链轮之间采用传动链条连接传动，所述张紧轮用以张紧传动链条。