CN107070124B - 自动转子铁芯组装装置及具备该装置的马达制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动转子铁芯组装装置及具备该自动转子铁芯组装装置的马达制造设备。自动转子铁芯组装装置包括：插入部，插入部用于将轴相继插入多个转子铁芯的中心通孔；多个放置部，用于放置待组装的转子铁芯，每个放置部均设置有轴向突出的一组定位凸部，一组定位凸部能插入一组周向定位孔用于对转子铁芯进行周向定位，周向定位孔的内径比插入其中的定位凸部的外径大；旋转部，旋转部用于使配置于各放置部的各转子铁芯以其中心通孔为中心沿周向旋转至定位凸部的外周与定位孔的内周抵接的位置，并将该转子铁芯保持于该位置直至将轴插入转子铁芯到规定的位置，多组定位凸部中的每组定位凸部的位置相对于相邻的一组定位凸部转动地偏移规定的角度。

Description

自动转子铁芯组装装置及具备该装置的马达制造设备

技术领域

本发明总体涉及马达中转子铁芯在轴上的组装，更具体涉及自动转子铁芯组装装置及具备该自动转子铁芯组装装置的马达制造设备。

背景技术

磁阻马达是众所周知的一种同步马达。在通常的情况下，以规定的时间相供给交流电的绕组缠绕在定子的多个槽上。定子形成旋转磁场。转子可旋转地支撑在定子内部，该转子具有转子铁芯，多个转子铁芯层叠放置，每个转子铁芯具有多个磁极，各转子铁芯需要相对于彼此沿周向转动偏移一定的扭斜角从而能够达到期望的同步旋转可以进行位置控制和速度控制。

在马达转子铁芯的组装过程中，通常需要将彼此叠置的多个转子铁芯组装到轴上，且需要确保各转子铁芯相对于彼此沿周向转动偏移一定的扭斜角以实现磁极的精确定位。

在现有技术中，例如在JPH11-289729中，提供了这样一种方案，每个转子的中心通孔的内周面上具有扭斜键槽，而在中心轴的外周面上设有斜率相同的键突出部，在组装时，中心轴相继插入各转子的中心孔，使中心轴的键突出部接合在各转子的扭斜键槽内，从而实现各转子相对于中心轴的周向定位。在该方案中，需要对中心轴进行进一步加工以形成键突出部，并对每个转子铁芯的中心孔进行进一步加工以形成扭斜键槽，增加了加工成本。此外，在组装过程中，需要将转子与中心轴之间相对旋转达到键突出部与扭斜键槽的对准位置，组装效率降低。

因此，本领域需要一种能够降低加工成本并提高组装效率的转子铁芯组装装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动转子铁芯组装装置，通过在转子铁芯下侧和转子铁芯的放置部上分别设置匹配的凹部和凸起来实现转子铁芯的周向定位。具体来说，本发明的自动转子铁芯组装装置用于将多个转子铁芯组装于轴，每个所述转子铁芯均具有：用于供所述轴插入的中心通孔；以及至少设置于轴向下侧并位于所述中心通孔的径向外侧的一组周向定位孔，

所述自动转子铁芯组装装置包括：

插入部，所述插入部用于将沿轴向延伸的所述轴相继插入所述多个转子铁芯的中心通孔，

所述自动转子铁芯组装装置的特征在于，还包括：

多个放置部，用于放置待组装的所述转子铁芯，每个所述放置部上均设置有轴向突出的一组定位凸部，所述一组定位凸部能插入所述一组周向定位孔用于对所述转子铁芯进行周向定位，所述周向定位孔的内径比插入其中的所述定位凸部的外径大；

旋转部，所述旋转部用于使配置于各所述放置部的各所述转子铁芯以其中心通孔为中心沿周向旋转至所述定位凸部的外周与所述定位孔的内周抵接的位置，并将该转子铁芯保持于该位置直至将所述轴插入所述转子铁芯到规定的位置，

多组所述定位凸部中的每组定位凸部的位置相对于相邻的一组定位凸部转动地偏移规定的角度。

通过多个放置部以及转子铁芯的定位孔和放置部上定位凸部的设置，能够实现在多个放置部以相对于轴不同的周向角度放置的多个转子铁芯。且通过定位凸部与定位孔之间设置间隙，可便于将转子铁芯容易地放置在放置部上。通过旋转部的设置，能够将转子铁芯相对于定位凸部转动，从而实现定位凸部与定位孔内周一侧的抵接，从而实现转子铁芯沿周向的精确定位。

在一较佳实施例中，所述旋转部具有与所述转子铁芯的外周表面抵接并使所述转子铁芯旋转的抵接部。

通过将旋转部的抵接部与转子铁芯的外周表面抵接，能够通过微小的力使转子铁芯旋转。

在一较佳实施例中，所述抵接部为两个，且两个所述抵接部分别与所述转子铁芯的直径相对处的外周面抵接。

通过将旋转部的两个抵接部与转子铁芯直径相对处的外周面抵接，能够对转子铁芯的侧面施加均一的力，所以需要对转子铁芯施加的负荷较小。

在一较佳实施例中，两个所述抵接部构造成能相对于所述转子铁芯向相反的方向直线移动，以对所述转子铁芯进行周向定位。

两个抵接部在与铁芯的侧面抵接的同时相对于转子铁芯向相反的方向直线移动可以使得两个方向施加的转矩叠加作用，以较小的旋转力实现转子铁芯的精确周向定位。

在一较佳实施例中，各所述放置部的高度为等差数列，相邻的两个放置部的高度差等于所述转子铁芯的高度。

由于各放置部的高度不同，轴可下降至相同的高度分别插入放置在不同高度放置部上的转子铁芯，使得每次插入过程中所插入的转子铁芯不与上方已经组装的转子铁芯干涉。

在一较佳实施例中，在各所述放置部的中心设有通孔，所述通孔的内径大于所述轴的外径，所述通孔的深度被设置成：能够将所述转子铁芯组装于所述轴的规定的轴向位置。

由于转子铁芯下方的放置部的中心也设有通孔，在轴的下端插入转子铁芯的中心通孔之后，可进一步向下插入到放置部的通孔内，从而将转子铁芯组装到轴上规定的轴向位置。

在一较佳实施例中，所述一组定位凸部为两个定位凸部。

通常，每个放置部上的两个定位凸部与相应转子铁芯下侧上的两个定位孔通过旋转部的旋转而抵接足以将转子铁芯沿周向精确定位。

在一较佳实施例中，各所述放置部在与轴向垂直的方向上线性排列。

各放置部沿与轴向垂直的方向线性排列便于轴在插入一个转子铁芯之后线性平移以插入下一个转子铁芯。同时还便于同一旋转部通过平移到不同位置与每个转子铁芯接合以将旋转进行周向定位。

在一较佳实施例中，多组所述定位凸部为三组所述定位凸部。

设置三组定位凸部，即在轴上组装三个转子铁芯。

本发明还提供一种马达制造设备，其具备上述自动转子铁芯组装装置。

由于包含上述自动转子铁芯组装装置，能够实现可以使扭斜角度的定位自动化的制造设备。

本文所描述的自动转子铁芯组装装置和马达制造设备的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述，并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施例而被本领域技术人员认识到，这些描述包括下文的详细描述、权利要求、以及附图。

应了解前文的一般描述和下文的详细描述说明了各种实施例并且意图提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例，并且与描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

参考以上目的，本发明的技术特征在下面的权利要求中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本发明的优选实施例，而不限制本发明构思的范围。

图1a示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的立体图。

图1b示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的侧视图。

图2示出转子铁芯的俯视图。

图3a示出根据本发明一实施例三个转子铁芯叠置组装在轴上的立体图。

图3b示出本发明一实施例未组装有转子铁芯和分别组装一个、两个、三个转子铁芯的轴的侧视图。

图4a示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部的立体图。

图4b示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部的俯视图。

图4c示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部的侧视图。

图5a示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部放置有转子铁芯的立体图。

图5b示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部放置有转子铁芯的俯视图。

图5c示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的各放置部放置有转子铁芯的侧视图。

图6示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的旋转部的俯视图。

图7示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置的旋转部的抵接部与转子铁芯抵接的俯视图。

附图标记列表

100 自动转子铁芯组装装置

200 放置部

300 旋转部

400 插入部

500 转子铁芯

600 轴

201 定位凸部

202 通孔

301 抵接部

501 定位孔

502 中心通孔

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

参见图1a和1b，示出了根据本发明的自动转子铁芯组装装置100的立体图和侧视图。该自动转子铁芯组装装置100用于将多个转子铁芯500组装于轴600，包括：多个放置部200，旋转部300和插入部400。其中多个放置部200用于放置待组装的多个转子铁芯500(图1未示出)。在图1的实施例中示出三个放置部200，用于放置待要组装在轴600上的三个转子铁芯500。尽管本发明基于将三个转子铁芯500组装在轴上的实施例进行描述，但本发明并不限于在轴上组装三个转子铁芯500。所组装的转子铁芯500可以为任何所需的数量。

在图2中示出了一个转子铁芯500的俯视图，该转子铁芯500具有中心通孔502，用于供轴600插入从而套设在轴600上。此外，在每个转子铁芯500的轴向下侧且在该中心通孔502的径向外侧设置有一组定位孔501(在图7中示出)。应指出，该组定位孔501中至少有两个相对于中心通孔502处于彼此不同的周向位置(即，不设置在同一半径上)，且定位孔501可以是通孔或沉孔，也可具有任何几何形状，只要其中能插入下述定位凸部201即可，使得转子铁芯500能够平稳放置在放置部200上即可。

如各放置部200的俯视图4b所示，在每个放置部200的上表面上均设置有相应数量的轴向突出的一组定位凸部201(在该实施例中为两个)，多组定位凸部201中的每组定位凸部201的位置相对于相邻的一组定位凸部201转动地偏移规定的角度。每组定位凸部201能插入转子铁芯500下侧的一组定位孔501，用于对转子铁芯500在放置部200上进行周向定位。为了便于将定位凸部201插入相应的定位孔501中，相应的定位孔501的内径比插入其中的定位凸部201的外径大，从而在两者之间留有一定的活动间隙。

一组定位凸部201所包含的定位凸部201的数量与一组定位孔501所包含的定位孔的数量可以为任何合适的数量，且当转子铁芯500就位于放置部200上时，两者的位置一一对应。在一较佳实施例中，一组定位凸部201为两个定位凸部201，如图4b所示。较少数量的定位凸部201可以降低加工成本，且两个定位凸部201与相应转子铁芯500侧上的两个定位孔501通过旋转部300的旋转而沿周向抵接足以将转子铁芯500沿周向精确定位。较佳地，两个定位凸部201设置在沿周向间隔较大的位置，例如设置在大致直径相对的位置，从而可以将转子铁芯500沿周向更精确定位。

插入部400用于固定和保持轴，并通过将沿轴向延伸的轴沿竖直方向下降而相继插入到位于各放置部200上的转子铁芯500的中心通孔502内，由此将各转子铁芯500组装到轴600上。具体参见图3a和3b，其中图3a示出三个转子铁芯500叠置组装在轴600上的立体图，而图3b分别示出了未组装有转子铁芯和分别组装有一个、两个、三个转子铁芯500的轴600。从图3a可以看出，组装在同一轴600上彼此叠置的三个转子铁芯500相对于彼此周向偏移一定的扭斜角。较佳地，转子铁芯500的中心通孔502的内径应等于或略小于轴600的外径，从而当通过将轴600插入转子铁芯500的中心通孔502而进行组装时，组装好的转子铁芯500与轴600通过中心通孔502与轴600之间的过盈配合保持在位，而无需设置其他保持装置。

为了消除由于该间隙导致的转子铁芯500在放置部200上沿周向定位的误差，本发明的自动转子铁芯组装装置100还包括旋转部300，该旋转部300用于在将配置于各放置部200上的各转子铁芯500被轴600插入之前，使该转子铁芯500以其中心通孔为中心沿周向旋转，至该周向旋转使得放置部200上的定位凸起201的外周与转子铁芯500下侧的定位孔501的内周沿周向的一侧抵接的位置，并将该转子铁芯500保持于该抵接位置，直至所述插入部400将轴600插入该转子铁芯500到规定位置为止。

在图6中示出了旋转部300的具体结构。其中旋转部300具有抵接部301，该抵接部301能够与转子铁芯500的外周表面抵接并通过对转子铁芯500的外周表面施加切向力而使该转子铁芯500沿周向旋转。较佳地，旋转部300具有两个抵接部301，两个抵接部301能够分别用于与转子铁芯500的两个直径相对处的外周面抵接，从而在两个直径相对处的外周面施加方向相反的切向力而使转子铁芯500旋转。由于该抵接部301的设置，能够用较小的力实现转子铁芯500沿周向的旋转。较佳地，两个抵接部301构造成被驱动能相对于转子铁芯500向相反的方向直线移动，以对转子铁芯500进行周向定位。可在两抵接部301的面向转子铁芯500的表面设置粗糙部，从而在抵接部301与转子铁芯500的外周面抵接的情况下，通过两个抵接部301相对于转子铁芯500沿相反的方向作直线移动而产生摩擦力，促使转子铁芯500沿周向的旋转定位。

图6中所示的旋转部300的抵接部301未与转子铁芯500的外周面抵接，而图7中所示的抵接部301已与转子铁芯500的外周面抵接并已将转子铁芯500旋转定位。在图7中可以清楚看出放置部200上的定位凸部201与转子铁芯500的定位孔501沿周向抵接。

参见图4a-4c，分别示出根据本发明的自动转子铁芯组装装置100的各放置部200的立体图、俯视图和侧视图。而图5a-5c分别示出各放置部200上放置有转子铁芯500的立体图、俯视图和侧视图。从图4a-4c以及5a-5c中可以看出，各放置部200的高度彼此不同，且自右向左依次降低并为等差数列。其中相邻的两个放置部200之间的高度之差等于转子铁芯500的高度，从而放置在相邻两个放置部200上的转子铁芯500的高度差也为一个转子铁芯的高度。由于各放置部200之间这样的高度设置，使得当插入部400将轴600插入转子铁芯500时，其在轴上的插入高度刚好位于先前已经在轴600上组装好的转子铁芯500的下方而不与上方的转子铁芯500发生干涉。

此外，较佳地，在各放置部200的中心还设有通孔202，该通孔202的内径大于轴600的外径，且其深度设置成能够将转子铁芯500组装于轴600的规定的轴向位置。由于转子铁芯500下方的放置部200的中心也设有通孔202，在轴600的下端插入转子铁芯500的中心通孔502之后，可进一步继续向下行进插入到放置部200的通孔202内，从而可将转子铁芯500组装到轴600上的合适高度处。

此外，各个放置部200可在与轴向垂直的方向上、即图中所示的水平方向上线性排列。从而便于插入部400在将轴在插入一个转子铁芯500之后线性平移以插入下一个转子铁芯500。此外，还可便于同一旋转部300通过平移到不同位置与每个转子铁芯500抵接以将旋转进行周向定位。当然，各放置部200可以任意方式排列，例如排列为圆形或多边形。

较佳地，自动转子铁芯组装装置100具有三个放置部200、分别用于放置三个转子铁芯500。即，多组定位凸部201为三组定位凸部201。

此外，本发明还提供一种具备上述自动转子铁芯组装装置100的马达制造设备，从而能够实现可以使扭斜角度的定位自动化的制造设备。

本发明的自动转子铁芯组装装置100能够自动完成将多个转子铁芯500彼此叠置地组装在轴600上的操作，并且确保各转子铁芯500绕轴600相对于彼此的扭斜角。

虽然以上结合了较佳实施例对本发明的结构和工作原理进行了说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行修改和变型，这些修改和变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种自动转子铁芯组装装置，用于将多个转子铁芯组装于轴，每个所述转子铁芯均具有：用于供所述轴插入的中心通孔；以及至少设置于轴向下侧并位于所述中心通孔的径向外侧的一组周向定位孔，

所述自动转子铁芯组装装置包括：

插入部，所述插入部用于将沿轴向延伸的所述轴相继插入所述多个转子铁芯的中心通孔，

所述自动转子铁芯组装装置的特征在于，还包括：

多个放置部，用于放置待组装的所述转子铁芯，每个所述放置部上均设置有轴向突出的一组定位凸部，所述一组定位凸部能插入所述一组周向定位孔用于对所述转子铁芯进行周向定位，所述周向定位孔的内径比插入其中的所述定位凸部的外径大；

旋转部，所述旋转部用于使配置于各所述放置部的各所述转子铁芯以其中心通孔为中心沿周向旋转至所述定位凸部的外周与所述定位孔的内周抵接的位置，并将该转子铁芯保持于该位置直至将所述轴插入所述转子铁芯到规定的位置，

多组所述定位凸部中的每组定位凸部的位置相对于相邻的一组定位凸部转动地偏移规定的角度。

2.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

所述旋转部具有与所述转子铁芯的外周表面抵接并使所述转子铁芯旋转的抵接部。

3.如权利要求2所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

所述抵接部为两个，

两个所述抵接部分别用于与所述转子铁芯的直径相对处的外周面抵接。

4.如权利要求3所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

两个所述抵接部构造成能相对于所述转子铁芯向相反的方向直线移动，以对所述转子铁芯进行周向定位。

5.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

各所述放置部的高度为等差数列，相邻的两个放置部的高度差等于所述转子铁芯的高度。

6.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

在各所述放置部的中心设有通孔，所述通孔的内径大于所述轴的外径，所述通孔的深度被设置成：能够将所述转子铁芯组装于所述轴的规定的轴向位置。

7.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

所述一组定位凸部为两个定位凸部。

8.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

各所述放置部在与轴向垂直的方向上线性排列。

9.如权利要求1所述的自动转子铁芯组装装置，其特征在于，

多组所述定位凸部为三组所述定位凸部。

10.一种马达制造设备，其特征在于，具备：

权利要求1至9中任一项所述的自动转子铁芯组装装置。