CN106964880B - 电机定子尾线自动焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机定子尾线自动焊接机，包括机架，机架设置有旋转分度机构和焊枪升降机构，旋转分度机构包括伺服电机驱动定子定位座转动；定子定位座为杯状结构，用于容纳待焊接的电机定子；杯内设置有管状的触头套筒，触头套筒内部设置有导电触头，形成滑动配合；焊枪升降机构设有升降杆为竖直方向延伸，上端连接机架，下端穿过安装板，形成滑动配合，安装板下侧设置焊枪部；伸缩缸上端与机架连接，下端与安装板连接；本焊接机，电机定子可以放置于定子定位座中，使位置稳定，焊枪升降机构可以带动焊枪部向下伸出对焊点施焊，旋转分度机构可以带动定子转动，自动完成所有焊点的尾线焊接，作业效率大幅提高，焊接质量也得以提升。

Description

电机定子尾线自动焊接机
技术领域
本发明涉及电机定子，具体的是用于电机定子绕组的尾线焊接机。
背景技术
目前适用于汽车的交流发电机普遍开始采用扁平铜线绕组，其定子总成制造时，需要将每根扁平铜线依次焊接在定子焊点上，其焊点数量非常多。例如某款交流发电机，其定子为圆环形，焊点有192个，焊点沿定子端面的环形围绕一圈排布，而且焊点之间间隙非常小。现行的焊接操作依靠人工手动焊接，焊接效率低下，且焊接质量不稳定，虚焊，漏焊等缺陷时常发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电机定子尾线自动焊接机，可实现电机定子的尾线自动焊接，作业效率大幅提高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
电机定子尾线自动焊接机，包括机架，所述机架设置有旋转分度机构和焊枪升降机构；
所述旋转分度机构包括伺服电机和定子定位座，所述伺服电机与机架连接，伺服电机传动连接有减速器，所述减速器的主轴竖直向上布局，且上端连接所述定子定位座轴心处；
定子定位座为上部开口的杯状结构，杯状结构的内腔与电机定子尺寸适配，用于容纳待焊接的电机定子，定子定位座内侧壁设置有与电机定子周面卡口适配的凸块，所述凸块沿竖向延伸；
定子定位座杯内设置有管状且竖向延伸的触头套筒，触头套筒下端连接在定子定位座的杯底，触头套筒内部设置有适配的导电触头，导电触头在触头套筒内形成滑动配合，导电触头下部还设置有触头弹簧，且导电触头设置有导线用于连接焊机；
所述焊枪升降机构包括安装板、伸缩缸和至少两只平行的升降杆，所述升降杆为竖直方向延伸，且上端连接在机架上，升降杆下端穿过所述安装板，且形成滑动配合，安装板下侧设置有焊枪部，升降杆位于安装板以下的位置设有锁紧环，锁紧环与安装板之间设置有缓冲弹簧；
所述伸缩缸位于安装板上方，且伸缩缸上端与机架连接，下端与安装板连接，所述焊枪部的焊头位于定子定位座上方；
所述伺服电机、伸缩缸分别设置有驱动系统，所述焊枪部连接所述焊机，伺服电机、伸缩缸和焊机均连接有控制系统。
进一步的，所述机架设置有主轴支撑板，所述主轴通过轴承与主轴支撑板转动配合，主轴支撑板还设置有定位气缸，定位气缸的活动端设置有定位销，所述定子定位座外部设置有与定位销适配的定位孔，当定位气缸伸出时，定位销正好嵌入定位孔中，定位气缸与所述控制系统连接。
进一步的，所述机架还设置有竖直方向延伸的第一定位套管，所述升降杆上端穿过所述第一定位套管与机架连接，所述安装板上、下侧分别设置有第二定位套管，所述升降杆下端同时穿过第二定位套管和安装板形成滑动配合，第一定位套管和第二定位套管的内径均与升降杆尺寸适配。
进一步的，所述焊枪部包括两只平行布局的氩弧焊焊枪，所述焊机为氩弧焊焊机，所述安装板设置有利用螺纹实现锁紧的焊枪夹，所述焊枪夹将氩弧焊焊枪夹持。
进一步的，所述导电触头为石墨材质。
本发明的有益效果是：本电机定子尾线自动焊接机，电机定子可以放置于定子定位座中，使位置稳定，焊枪升降机构可以带动焊枪部向下伸出对焊点施焊，旋转分度机构可以带动定子转动，自动完成所有焊点的尾线焊接，作业效率大幅提高，焊接质量也得以提升。
附图说明
图1是本发明的焊接机的主视示意图；
图2是本发明焊接机的焊枪升降机构放大示意图；
图3是本发明焊接机的焊枪部放大示意图；
图4是本发明焊接机的定子定位座放大示意图；
图5是本发明焊接机的旋转分度机构放大示意图；
图中附图标记为：机架1、旋转分度机构2、伺服电机21、减速器22、主轴23、轴承231、定子定位座3、凸块31、触头套筒32、导电触头321、触头弹簧322、定位孔35、定位气缸36、定位销361、主轴支撑板37、焊枪升降机构4、升降杆41、第一定位套管42、伸缩缸44、安装板45、第二定位套管46、缓冲弹簧47、锁紧环48、焊枪部5、焊枪夹53。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
电机定子尾线自动焊接机，包括机架1，所述机架1设置有旋转分度机构2和焊枪升降机构4；
所述旋转分度机构2包括伺服电机21和定子定位座3，所述伺服电机21与机架1连接，伺服电机21传动连接有减速器22，所述减速器22的主轴23竖直向上布局，且上端连接所述定子定位座3轴心处；
定子定位座3为上部开口的杯状结构，杯状结构的内腔与电机定子尺寸适配，用于容纳待焊接的电机定子，定子定位座3内侧壁设置有与电机定子周面卡口适配的凸块31，所述凸块31沿竖向延伸；
定子定位座3杯内设置有管状且竖向延伸的触头套筒32，触头套筒32下端连接在定子定位座3的杯底，触头套筒32内部设置有适配的导电触头321，导电触头321在触头套筒32内形成滑动配合，导电触头321下部还设置有触头弹簧322，且导电触头321设置有导线用于连接焊机；
所述焊枪升降机构4包括安装板45、伸缩缸44和至少两只平行的升降杆41，所述升降杆41为竖直方向延伸，且上端连接在机架上，升降杆41下端穿过所述安装板45，且形成滑动配合，安装板45下侧设置有焊枪部5，升降杆41位于安装板45以下的位置设有锁紧环48，锁紧环48与安装板45之间设置有缓冲弹簧47；
所述伸缩缸44位于安装板45上方，且伸缩缸44上端与机架1连接，下端与安装板45连接，所述焊枪部5的焊头位于定子定位座3上方；
所述伺服电机21、伸缩缸44分别设置有驱动系统，所述焊枪部5连接所述焊机，伺服电机21、伸缩缸44和焊机均连接有控制系统。
本发明的自动焊接机，用于将扁铜尾线焊接到电机定子的焊点上，电机定子具有沿圆环形排布的多个焊点，焊接机的旋转分度机构2可以带动定子旋转，进而完成所有焊点的尾线焊接。
具体的，如图1所示：自动焊接机包括机架1，机架1设置有旋转分度机构2用于带动定子按照预设的角度间隔旋转，焊枪升降机构4带动焊枪部上下升降，完成焊接动作。
如图4、5所示，旋转分度机构2包括伺服电机21和定子定位座3，伺服电机21经减速器22减速后带动定子定位座3转动。
定子定位座3为上部开口的杯状结构，使用时，待焊接的定子正好可以安放于定子定位座3的杯内，使定子轴向位置限定，定子定位座3内侧壁设置有凸块31，可以正好嵌入电机定子周面的卡口中，使定子旋向位置限定。
定子定位座3的杯内部设置有管状且竖向延伸的触头套筒32，导电触头321位于触头套筒32中，可以上下伸缩，导电触头321设置有导线用于连接焊机，即是连接焊机的一极，设备的焊枪部5会连接焊机的另一极。导电触头321优选的可以是采用石墨材质，可以导电，而且滑动时摩擦力更小。
焊枪升降机构4用于带动焊枪部5上下伸缩，包括安装板45、伸缩缸44和至少两只平行的升降杆41。
如图2所示，其升降杆41为竖直方向延伸，上端连接在机架上，升降杆41下端穿过所述安装板45，安装板45可沿升降杆41长度方向滑动，焊枪部5设置在安装板45下侧，焊枪部5的焊头位于定子定位座3上方。
伸缩缸44用于实现伸出缩回动作，例如可以是气缸、液压缸等。当伸缩缸44伸出时，则带动焊枪部5向下移动，与定子距离靠近，可进行焊接，伸缩缸44缩回，则焊枪部5向上移动，远离定子。
升降杆41位于安装板45以下的位置设有锁紧环48，锁紧环48牢固的设置在升降杆41上，用于抵挡住缓冲弹簧，例如锁紧环48可以是焊接在升降杆41周面的挡环，也可以是用螺丝锁紧在升降杆41的抱箍。
缓冲弹簧47位于锁紧环48与安装板45之间，伸缩缸44带动安装板45上下运行时，由缓冲弹簧47消除间隙，确保动作精度。
本设的备伺服电机21、伸缩缸44分别设置有驱动系统用于驱动运行例如伺服电机21通电，伸缩气缸连接空压机。伺服电机21、伸缩缸44和焊机均连接有控制系统，可以按照预设程序自动焊接作业。控制系统的具体实现方式可以是采用现有技术，例如PLC、单片机等控制系统。
设备的具体使用方法，例如可以是，如图4所示，让设备的定子定位座3复位，处于初始位置，将待焊接的电极定子放置于定子定位座3的杯内，让定子的焊点端面向上，定子定位座3内侧壁的凸块31正好嵌入定子周面的卡口，完成定位。将辅助焊线的工装装入定子，该工装为圆饼形具有导电性，嵌入定子的环内，与焊点接触导通，工装下端面与导电触头321接触导通。
随后控制系统发出指令，焊枪升降机构4伸出，焊枪部5位置下降，靠近定子对焊点施焊，然后焊枪升降机构4缩回，焊枪部5位置上升，脱离定子；控制系统发出指令，伺服电机21转动，带动定子定位座3及其定子转动预设角度，到达下第二焊点，焊枪升降机构4伸出，焊枪部5对第二焊点施焊。如此重复，直到所有焊点的尾线都完成焊接。随后可以让定子定位座3复位，进行下一个定子焊线操作。
优选的，可以是所述机架1设置有主轴支撑板37，所述主轴23通过轴承231与主轴支撑板37转动配合，主轴支撑板37还设置有定位气缸36，定位气缸36的活动端设置有定位销361，所述定子定位座3外部设置有与定位销361适配的定位孔35，当定位气缸36伸出时，定位销361正好嵌入定位孔35中，定位气缸36与所述控制系统连接。
如图4、5所示，主轴支撑板37设置有轴承231，用于支撑主轴23，维持其运转稳定。主轴支撑板37还设置有定位气缸36，每次定子定位座3复位后，控制系统可以指令定位气缸36的活动端伸出，让定位销361插入定位孔35中，确保初始位置准确，然后在转动至第二焊点之前，定位气缸36缩回，让定子定位座3可以正常分度运转。
优选的，可以是所述机架1还设置有竖直方向延伸的第一定位套管42，所述升降杆41上端穿过所述第一定位套管42与机架连接，所述安装板45上、下侧分别设置有第二定位套管46，所述升降杆41下端同时穿过第二定位套管46和安装板45形成滑动配合，第一定位套管42和第二定位套管46的内径均与升降杆41尺寸适配。
如图2所示，定位套管为一段管状机构，其内径与升降杆41适配，升降杆41穿过定位套管，不会发生晃动。
第一定位套管42安装在机架1上，确保升降杆41安装精度，第二定位套管46分别安装在安装板45上、下侧，使安装板45上下运行时，提高运行精度，焊枪部5可以准确的上下运行。
优选的可以是，所述焊枪部5包括两只平行布局的氩弧焊焊枪，所述焊机为氩弧焊焊机，所述安装板45设置有利用螺纹实现锁紧的焊枪夹53，所述焊枪夹53将氩弧焊焊枪夹持。
由于定子的焊点是沿圆环排布，设置两个焊枪可以每次动作时对两个焊点施焊，提高作业效率。采用氩弧焊有利于提高焊接质量，显然的也可以是采用其他类型的焊枪/焊机，例如二氧化碳气体保护焊等。
焊枪夹53是利用螺纹实现锁紧，可以根据需要松开螺纹，适当调整焊枪高度。

Claims (5)

1.电机定子尾线自动焊接机，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)设置有旋转分度机构(2)和焊枪升降机构(4)；
所述旋转分度机构(2)包括伺服电机(21)和定子定位座(3)，所述伺服电机(21)与机架(1)连接，伺服电机(21)传动连接有减速器(22)，所述减速器(22)的主轴(23)竖直向上布局，且上端连接所述定子定位座(3)轴心处；
定子定位座(3)为上部开口的杯状结构，杯状结构的内腔与电机定子尺寸适配，用于容纳待焊接的电机定子，定子定位座(3)内侧壁设置有与电机定子周面卡口适配的凸块(31)，所述凸块(31)沿竖向延伸；
定子定位座(3)杯内设置有管状且竖向延伸的触头套筒(32)，触头套筒(32)下端连接在定子定位座(3)的杯底，触头套筒(32)内部设置有适配的导电触头(321)，导电触头(321)在触头套筒(32)内形成滑动配合，导电触头(321)下部还设置有触头弹簧(322)，且导电触头(321)设置有导线用于连接焊机；
所述焊枪升降机构(4)包括安装板(45)、伸缩缸(44)和至少两只平行的升降杆(41)，所述升降杆(41)为竖直方向延伸，且上端连接在机架上，升降杆(41)下端穿过所述安装板(45)，且形成滑动配合，安装板(45)下侧设置有焊枪部(5)，升降杆(41)位于安装板(45)以下的位置设有锁紧环(48)，锁紧环(48)与安装板(45)之间设置有缓冲弹簧(47)；
所述伸缩缸(44)位于安装板(45)上方，且伸缩缸(44)上端与机架(1)连接，下端与安装板(45)连接，所述焊枪部(5)的焊头位于定子定位座(3)上方；
所述伺服电机(21)、伸缩缸(44)分别设置有驱动系统，所述焊枪部(5)连接所述焊机，伺服电机(21)、伸缩缸(44)和焊机均连接有控制系统。
2.如权利要求1所述的电机定子尾线自动焊接机，其特征在于，所述机架(1)设置有主轴支撑板(37)，所述主轴(23)通过轴承(231)与主轴支撑板(37)转动配合，主轴支撑板(37)还设置有定位气缸(36)，定位气缸(36)的活动端设置有定位销(361)，所述定子定位座(3)外部设置有与定位销(361)适配的定位孔(35)，当定位气缸(36)伸出时，定位销(361)正好嵌入定位孔(35)中，定位气缸(36)与所述控制系统连接。
3.如权利要求1所述的电机定子尾线自动焊接机，其特征在于，所述机架(1)还设置有竖直方向延伸的第一定位套管(42)，所述升降杆(41)上端穿过所述第一定位套管(42)与机架连接，所述安装板(45)上、下侧分别设置有第二定位套管(46)，所述升降杆(41)下端同时穿过第二定位套管(46)和安装板(45)形成滑动配合，第一定位套管(42)和第二定位套管(46)的内径均与升降杆(41)尺寸适配。
4.如权利要求1所述的电机定子尾线自动焊接机，其特征在于，所述焊枪部(5)包括两只平行布局的氩弧焊焊枪，所述焊机为氩弧焊焊机，所述安装板(45)设置有利用螺纹实现锁紧的焊枪夹(53)，所述焊枪夹(53)将氩弧焊焊枪夹持。
5.如权利要求1所述的电机定子尾线自动焊接机，其特征在于，所述导电触头(321)为石墨材质。
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