CN109217592A - 一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，包括机架、定子绕组装配机构、定子绕组托盘、第一机械手、电机壳体托盘、第二机械手、感应加热机构和PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与定子绕组装配机构、第一机械手、第二机械手和感应加热机构通讯连接。本发明不但降低了操作人员的劳动强度，并且还提高了定子绕组的装配效率，同时还降低了设备成本，自动化程度高，能够配合电机生产线进行自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车的电机装配技术领域，特别涉及到一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
新能源汽车的电机装配过程中，定子绕组装入电机壳体属于电机装配过程中的关键工位，此关键工位需要先把电机壳体加热到180℃左右，然后将定子绕组装配到电机壳体内部；在热套过程为了提高产品质量和合格率，需要同时检测热套的速度、压力和位移，通常情况下，加热与热套是由两个设备完成的，采用上述结构的设备在对定子绕组进行装配时，不但提高了操作人员的劳动强度，并且还降低了定子绕组的装配效率，并且难以配合电机生产线进行自动化生产，给定子绕组的装配工作带来了较大的不便。
然而针对现有技术的不足，研发者有必要研制一种设计合理、结构简单、不但降低了操作人员的劳动强度，并且还提高了定子绕组的装配效率，同时还降低了设备成本，自动化程度高，能够配合电机生产线进行自动化生产的用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明目的提供了一种设计合理、结构简单、不但降低了操作人员的劳动强度，并且还提高了定子绕组的装配效率，同时还降低了设备成本，自动化程度高，能够配合电机生产线进行自动化生产的用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案来实现的：
一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于，包括
一机架，在所述机架上端设有工作台，在所述工作台上沿其长度方向延伸有直线导轨；
一用于将定子绕组装配至电机壳体内的定子绕组装配机构，所述定子绕组装配机构设置在直线导轨的中部的上方；
一用于放置定子绕组的定子绕组托盘，所述定子绕组托盘滑动设置在直线导轨的一侧上；
一用于带动放置有定子绕组的定子绕组托盘沿直线导轨从定子绕组放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方的第一机械手；
一用于放置电机壳体的电机壳体托盘，所述电机壳体托盘滑动设置在直线导轨的另一侧上；
一用于带动放置有电机壳体的电机壳体托盘沿直线导轨从电机壳体放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方的第二机械手；
一用于对放置在电机壳体托盘上的电机壳体进行感应加热的感应加热机构，所述感应加热机构设置在工作台上；
一PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与定子绕组装配机构、第一机械手、第二机械手和感应加热机构通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述定子绕组装配机构包括支撑杆和定子绕组内撑工装，所述支撑杆的下端设置在工作台上，在所述支撑杆的上端设有伺服电缸，所述伺服电缸的输出端与定子绕组内撑工装相连接，所述伺服电缸与定子绕组内撑工装分别与PLC控制系统通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，该定子绕组装配机构还包括一用于检测伺服电缸在装配定子绕组时向下的装配压力的压力传感器，所述压力传感器通过压力传感器安装板设置在伺服电缸的输出端与定子绕组内撑工装之间，所述压力传感器与PLC控制系统通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述定子绕组内撑工装的上端设有固定板，在所述固定板上设有伺服电缸导杆，在所述伺服电缸的下端设有与固定板相对应的导向板，在所述导向板上设有与伺服电缸导杆相配合的导套。
在本发明的一个优选实施例中，所述感应加热机构包括设置在放置在电机壳体托盘的电机壳体正下方的感应线圈，在所述感应线圈的一侧设有为其提供交变电流的供电装置，所述感应线圈与供电装置相连接，所述供电装置的下端设置在支撑板上，所述支撑板与设置在工作台上的提升气缸的伸缩端相连接，所述供电装置与提升气缸分别与PLC控制系统通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述支撑板的四个顶角上分别设有感应加热机构导杆，在所述工作台上设有与感应加热机构导杆相对应的导向孔，所述感应加热机构导杆的下端设置在支撑板上，所述感应加热机构导杆的上端穿过导向孔。
在本发明的一个优选实施例中，在所述定子绕组托盘的一侧上设有定子绕组定位柱塞，在所述工作台上设有与定子绕组定位柱塞相对应的定子绕组定位块。
在本发明的一个优选实施例中，在所述电机壳体托盘的一侧上设有电机壳体定位柱塞，在所述工作台上设有与电机壳体定位柱塞相对应的电机壳体定位块。
在本发明的一个优选实施例中，在所述直线导轨的一侧设有用于防止定子绕组托盘从其上部滑出的定子绕组托盘挡块。
在本发明的一个优选实施例中，在所述直线导轨的另一侧设有用于防止电机壳体托盘从其上部滑出的电机壳体托盘挡块。
与现有技术相比，本发明在直线导轨的两侧分别设有定子绕组托盘和电机壳体托盘，在直线导轨的中部的上方设有定子绕组装配机构，采用此种结构能够将定子绕组快速的热套至加热后的电机壳体内，不但降低了操作人员的劳动强度，并且还提高了定子绕组的装配效率，同时还降低了设备成本，自动化程度高，能够配合电机生产线进行自动化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为图2的左视图。
图4为图2的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1-图4所示，图中给出的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，包括机架2、定子绕组装配机构、定子绕组托盘17、第一机械手、电机壳体托盘23、第二机械手、感应加热机构和PLC控制系统。
在机架2上端设有工作台4，在工作台4上沿其长度方向延伸有直线导轨19，在机架2的下端设有支脚1，采用此种结构有效的提高了该电机壳体加热热套设备在装配过程中的稳定性能。
定子绕组装配机构用于将定子绕组15装配至电机壳体21内，定子绕组装配机构设置在直线导轨19的中部的上方。
定子绕组装配机构包括支撑杆7和定子绕组内撑工装14，支撑杆7的下端设置在工作台4上，在支撑杆7的上端设有伺服电缸11，伺服电缸11的输出端与定子绕组内撑工装14相连接，伺服电缸11与定子绕组内撑工装14分别与PLC控制系统通讯连接。
该定子绕组装配机构还包括一用于检测伺服电缸11在装配定子绕组15时向下的装配压力的压力传感器13，压力传感器13通过压力传感器安装板12设置在伺服电缸11的输出端与定子绕组内撑工装14之间，压力传感器13与PLC控制系统通讯连接，定子绕组15热套时的速度以及位移通过外部通信设备进行检测，采用此种结构有效的提高了定子绕组的装配质量以及装配效率。
在定子绕组内撑工装14的上端设有固定板8，在固定板8上设有伺服电缸导杆10，在伺服电缸11的下端设有与固定板8相对应的导向板9，在导向板9上设有与伺服电缸导杆10相配合的导套28，采用此种结构确保了定子绕组内撑工装14上下运动的精度，进一步提高了该电机壳体加热热套设备的装配精度。
定子绕组托盘17用于放置定子绕组15，定子绕组托盘17滑动设置在直线导轨19的一侧上，在定子绕组托盘17下端设有与直线导轨19配合且能够沿其长度方向进行滑动的第一滑块，采用此种结构有效的提高了定子绕组托盘17与直线导轨19之间的稳定性能。
第一机械手用于带动放置有定子绕组15的定子绕组托盘17沿直线导轨19从定子绕组放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方，第一机械手与PLC控制系统通讯连接。
电机壳体托盘23用于放置电机壳体21，电机壳体托盘23滑动设置在直线导轨19的另一侧上，在电机壳体托盘23下端设有与直线导轨19配合且能够沿其长度方向进行滑动的第二滑块，采用此种结构有效的提高了电机壳体托盘23与直线导轨19之间的稳定性能。
第二机械手用于带动放置有电机壳体21的电机壳体托盘23沿直线导轨19从电机壳体放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方，第二机械手与PLC控制系统通讯连接。
感应加热机构用于对放置在电机壳体托盘23上的电机壳体21进行感应加热，感应加热机构设置在工作台4上。
感应加热机构包括设置在放置在电机壳体托盘23的电机壳体21正下方的感应线圈22，在感应线圈22的一侧设有为其提供交变电流的供电装置3，感应线圈22与供电装置3相连接，供电装置3的下端设置在支撑板24上，支撑板24与设置在工作台4上的提升气缸6的伸缩端相连接，供电装置3与提升气缸6分别与PLC控制系统通讯连接。
在支撑板24的四个顶角上分别设有感应加热机构导杆5，在工作台4上设有与感应加热机构导杆5相对应的导向孔29，感应加热机构导杆5的下端设置在支撑板24上，感应加热机构导杆5的上端穿过导向孔29，采用此种结构确保了支撑板24上下运动的稳定性，进一步提高了该电机壳体加热热套设备的装配精度。
在定子绕组托盘17的一侧上设有定子绕组定位柱塞16，在工作台4上设有与定子绕组定位柱塞16相对应的定子绕组定位块20，利用定子绕组定位柱塞16与定子绕组定位块20有效的配合，能够对定子绕组托盘17进行准确的限位。
在电机壳体托盘23的一侧上设有电机壳体定位柱塞26，在工作台4上设有与电机壳体定位柱塞26相对应的电机壳体定位块25，利用电机壳体定位柱塞26与电机壳体定位块25有效的配合，能够对电机壳体托盘23进行准确的限位。
在直线导轨16的一侧设有用于防止定子绕组托盘17从其上部滑出的定子绕组托盘挡块18，定子绕组托盘挡块18能够有效的防止定子绕组托盘17从直线导轨19上部滑出，有效的提高了该电机壳体加热热套设备的安全性能。
在直线导轨19的另一侧设有用于防止电机壳体托盘23从其上部滑出的电机壳体托盘挡块27，电机壳体托盘挡块27能够有效的防止电机壳体托盘23从直线导轨19上部滑出，进一步提高了该电机壳体加热热套设备的安全性能。
本发明的具体工作原理如下：
启动PLC控制系统，PLC控制系统控制第一机械手将定子绕组15放置在定子绕组托盘17上，随后通过第一机械手推动定子绕组托盘17沿直线导轨19，使其运动到伺服电缸11的正下方，此时定子绕组定位柱塞16插入定子绕组定位块20中，能够对定子绕组托盘16进行准确定位，然后PLC控制系统控制伺服电缸11工作，使伺服电缸11带动定子绕组内撑工装14向下运动，当伺服电缸11带动定子绕组内撑工装14向下运动到设定位置时，PLC控制系统控制定子绕组内撑工装14向外撑开，内撑固定定子绕组15，随后PLC控制系统控制伺服电缸11提起定子绕组15向上运动到初始位置，控制第一机械手将定子绕组托盘17沿直线导轨反推至定子绕组放件位置。
接下来，PLC控制系统控制第二机械手将电机壳体21放置在电机壳体托盘23上，随后PLC控制系统控制提升气缸6工作，带动供电装置3的支撑板24向上运动，使感应线圈22进入到电机壳体21的内腔内，供电装置3通过感应线圈22给电机壳体21进行加热，保温设定的时间后，PLC控制系统控制提升气缸6工作，使供电设备3向下运动到初始位置，随后PLC控制系统控制控制第二机械手推动电机壳体托盘23沿直线导轨19进行滑动，使电机壳体21移动至伺服电机11的正下方为止，此时电机壳体定位柱塞26插入电机壳体定位块25中，能够对电机壳体托盘23进行准确的定位。
然后PLC控制系统控制伺服电缸11带动定子绕组内撑工装14向下运动，把定子绕组15热套进入电机壳体21内，并保压一段时间，待温度下降到设定温度后，PLC控制系统控制定子绕组内撑工装14缩回，同时控制伺服电缸11带动定子绕组内撑工装14向上运动，PLC控制系统控制第二机械手将电机壳体托盘23沿直线导轨19推至电机壳体放件位置，操作人员将装配完成的产品从电机壳体托盘23取下，完成一个电机壳体21和定子绕组15的装配。
综上所述本发明在直线导轨的两侧分别设有定子绕组托盘和电机壳体托盘，在直线导轨的中部的上方设有定子绕组装配机构，采用此种结构能够将定子绕组快速的热套至加热后的电机壳体内，不但降低了操作人员的劳动强度，并且还提高了定子绕组的装配效率，同时还降低了设备成本，自动化程度高，能够配合电机生产线进行自动化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于，包括
一机架，在所述机架上端设有工作台，在所述工作台上沿其长度方向延伸有直线导轨；
一用于将定子绕组装配至电机壳体内的定子绕组装配机构，所述定子绕组装配机构设置在直线导轨的中部的上方；
一用于放置定子绕组的定子绕组托盘，所述定子绕组托盘滑动设置在直线导轨的一侧上；
一用于带动放置有定子绕组的定子绕组托盘沿直线导轨从定子绕组放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方的第一机械手；
一用于放置电机壳体的电机壳体托盘，所述电机壳体托盘滑动设置在直线导轨的另一侧上；
一用于带动放置有电机壳体的电机壳体托盘沿直线导轨从电机壳体放件位置移动至定子绕组装配机构的正下方的第二机械手；
一用于对放置在电机壳体托盘上的电机壳体进行感应加热的感应加热机构，所述感应加热机构设置在工作台上；
一PLC控制系统，所述PLC控制系统分别与定子绕组装配机构、第一机械手、第二机械手和感应加热机构通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：所述定子绕组装配机构包括支撑杆和定子绕组内撑工装，所述支撑杆的下端设置在工作台上，在所述支撑杆的上端设有伺服电缸，所述伺服电缸的输出端与定子绕组内撑工装相连接，所述伺服电缸与定子绕组内撑工装分别与PLC控制系统通讯连接。
3.如权利要求2所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：该定子绕组装配机构还包括一用于检测伺服电缸在装配定子绕组时向下的装配压力的压力传感器，所述压力传感器通过压力传感器安装板设置在伺服电缸的输出端与定子绕组内撑工装之间，所述压力传感器与PLC控制系统通讯连接。
4.如权利要求2所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述定子绕组内撑工装的上端设有固定板，在所述固定板上设有伺服电缸导杆，在所述伺服电缸的下端设有与固定板相对应的导向板，在所述导向板上设有与伺服电缸导杆相配合的导套。
5.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：所述感应加热机构包括设置在放置在电机壳体托盘的电机壳体正下方的感应线圈，在所述感应线圈的一侧设有为其提供交变电流的供电装置，所述感应线圈与供电装置相连接，所述供电装置的下端设置在支撑板上，所述支撑板与设置在工作台上的提升气缸的伸缩端相连接，所述供电装置与提升气缸分别与PLC控制系统通讯连接。
6.如权利要求5所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述支撑板的四个顶角上分别设有感应加热机构导杆，在所述工作台上设有与感应加热机构导杆相对应的导向孔，所述感应加热机构导杆的下端设置在支撑板上，所述感应加热机构导杆的上端穿过导向孔。
7.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述定子绕组托盘的一侧上设有定子绕组定位柱塞，在所述工作台上设有与定子绕组定位柱塞相对应的定子绕组定位块。
8.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述电机壳体托盘的一侧上设有电机壳体定位柱塞，在所述工作台上设有与电机壳体定位柱塞相对应的电机壳体定位块。
9.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述直线导轨的一侧设有用于防止定子绕组托盘从其上部滑出的定子绕组托盘挡块。
10.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的电机壳体加热热套设备，其特征在于：在所述直线导轨的另一侧设有用于防止电机壳体托盘从其上部滑出的电机壳体托盘挡块。
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