CN109510411B - 电机内定子成型设备 - Google Patents

Abstract

电机内定子成型设备，包括机台，内定子冲片校准装置，加压装置和自动氩弧焊装置，以及控制上述所有装置的控制台；内定子冲片校准装置设置于机台上，包括：底座，轴向校准装置和周向校准装置；轴向校准装置内设有由设于机台内部的气缸驱动的倒圆台状活动内管，轴向校准装置上设有贯穿倒圆台状活动内管的拱形孔；加压装置包括由液压缸驱动的横梁，横梁上设有通孔，横梁的下表面设有环状加压板，环状加压板内侧与通孔连通；自动氩弧焊装置包括同心设置在通孔上方的旋转升降气缸，旋转升降气缸末端连接有焊枪。本发明大幅缩短了电机内定子的加工时间，简化了加工流程，提高了加工效率，同时本发明加工出的电机内定子同轴度高，焊接质量高。

Description

电机内定子成型设备

技术领域

本发明涉及电机生产技术领域，具体涉及一种电机内定子成型设备。

背景技术

电机定子的生产过程中包含以下几个加工流程：

(1)定子冲片叠压前的叠放与校准对齐：目前，业内普遍采用手动的内撑装置校准，将定子冲片摆放于内撑装置上人工校准，人工校准的电机定子的同轴度非常不稳定，并且工作效率缓慢；

(2)定子冲片叠压成型：目前，公知的电机定子铁心叠压装置，其叠压工装芯体为整体式或楔块式，若与定子铁心冲片配合间隙大，则无法满足铁芯叠压系数和叠压后槽型整齐度的要求，叠压后定子铁芯冲片易变形；若与冲片配合间隙小，则叠压后取模困难，使用后不易拆卸组装困难，通常要采取冷压或加热定子铁芯的方法，工作强度大，安全性差；现有工装不能有效控制冲片齿部散张问题。

(3)电机定子的氩弧焊：电机定子在生产过程中，需要将扣片压合在定子硅钢片扣片槽内后，使用焊枪将扣片焊接固定。传统的方法为人工手持焊枪沿焊道移动实现焊接，工作人员在承受较大的劳动强度的同时，缺工作效率一般，加工出的产品质量较为一般；并且一些电动机定子的扣片焊道倾斜，工人需要一道一道的对倾斜的扣片焊道分别进行焊接，劳动强度大，效率低，工人易疲劳，严重影响焊接质量。

电机分为外定子电机和内定子电机。目前，对于电机内定子的加工，绝大多数企业往往在内定子冲片叠压成型后，采用人工或自动氩弧焊装置焊接，焊接完成后再攻丝，加工步骤需使用多台装置，从而增加了加工内定子的总时间以及加工成本，影响总的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集内定子冲片的叠放校准，内定子冲片的叠压成型，自动氩弧焊这些加工流程于一体的电机内定子成型设备，本发明大幅缩短了电机内定子的加工时间，简化了加工流程，提高了加工效率，同时本发明加工出的电机内定子同轴度高，焊接质量高。

本发明的技术方案：电机内定子成型设备，包括机台，内定子冲片校准装置，加压装置和自动氩弧焊装置，以及控制上述所有装置的控制台；所述内定子冲片校准装置设置于机台上，包括：底座，设置在底座上的轴向校准装置，以及设于轴向校准装置外侧的周向校准装置；所述轴向校准装置内设有与其通过锥面配合并由设于机台内部的气缸驱动的倒圆台状活动内管，所述轴向校准装置上均匀设有贯穿所述倒圆台状活动内管的拱形孔；所述加压装置包括由液压缸驱动的横梁，横梁上设有通孔，横梁的下表面设有环状加压板，环状加压板内侧与通孔连通；所述自动氩弧焊装置包括同心设置在通孔上方的旋转升降气缸，旋转升降气缸末端连接有焊枪。

与现有技术相比，本发明的电机内定子成型设备取得了如下显著的进步：

(1)工作效率高：本发明的电机内定子成型设备具有全新设计的构造，集内定子冲片的叠放校准，内定子冲片的叠压成型，自动氩弧焊这些加工流程于一体，大幅缩短加工时间，简化加工流程，之前需要多台设备的加工流程，现在只需要一台设备即可实现，不仅提高了工作效率，且提高了厂房空间利用率；

(2)加工出的电机内定子品质好：通过本发明的内定子冲片校准装置可以完成内定子冲片的轴向与轴向的精确校准，相较于其他校准工装，校准速度更快，同时结构简单，易于实施，加工出的电机内定子的同轴度更高；特有的焊枪结构可以实现在叠压过程中进行氩弧焊，焊接质量高；

(3)经济性高：本发明的大部分加工流程通过全自动化或半自动化完成，节省大量人力成本，生产效率高，并且比人工加工更加安全可靠，质量也更好。

作为优化，所述机台上设有两个呈180°间隔分布的内定子冲片校准装置，两个内定子冲片校准装置均与自动回转装置的回转部件连接，所述自动回转装置通过设置在机台内的伺服电机驱动，所述伺服电机与控制台电性连接。设置两台内定子冲片校准装置可以进一步大幅提高成型设备的工作效率，加工过程中，当其中一台内定子冲片校准装置处于加工区域时，校准区域的内定子冲片校准装置就可以进行下一组待加工内定子冲片的叠放与校准，待加工完成后通过自动回转装置交换两台内定子冲片校准装置的位置。

作为优化，所述周向校准装置上设有可拆卸的校准块。由于不同类型的内定子冲片的定子槽的宽度不同，可以通过更换校准块来匹配不同的内定子冲片，以保证最精确的校准效果。

作为优化，所述内定子冲片校准装置上设有两个用于穿过内定子冲片的散热孔的定位杆。通过定位杆可以更加快速地进行内定子冲片的叠放，通过定位杆对内定子冲片进行初步定位，在通过其他装置进行准确校准，大幅缩短了工作时间，提高了工作效率。

作为优化，所述轴向校准装置上均匀设有三处间隙，所述间隙为上小下大的结构。该间隙使轴向校准装置更易外扩，并且可以有效防止轴向校准装置在外扩的过程中发生崩断的情况，提高了装置的安全性和使用寿命。进一步优化，所述倒圆台状活动内管外壁的锥度大于轴向校准装置内壁的锥度。从而，进一步增加轴向校准装置的外扩效果，保证对内定子冲片的校准效果。

作为优化，所述底座上对应拱形孔的位置设有铜块。铜块可以有效防止在氩弧焊的过程中，内定子冲片与底座粘连，导致出现加工完的电机内定子无法取下的情况。

作为优化，所述机台上设有机械手攻丝装置，所述机械手攻丝装置与控制台电性连接。待电机内定子加工完毕，可以直接进行对电机内定子进行攻丝打孔，有效缩短了加工时间，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的内电机定子成型设备的结构示意图；

图2是本发明的内定子冲片校准装置的部分结构示意图；

图3是本发明的内定子冲片校准装置和自动回转装置的结构示意图；

图4是本发明的内定子冲片校准装置与内定子冲片的配合示意图。

附图中的标记为：1-机台；2-内定子冲片校准装置；21-轴向校准装置；211-间隙；22-倒圆台状活动内管；23-周向校准装置；231-校准块；24-定位杆；25-拱形孔；26-铜块；27-底座；3-加压装置；31-横梁；32-通孔；33-环状加压板；4-控制台；5-自动回转装置；6-机械手攻丝装置；7-自动氩弧焊装置；71-焊枪；72-旋转升降气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1～3所示，电机内定子成型设备，包括机台1，内定子冲片校准装置2，加压装置3和自动氩弧焊装置7，以及控制上述所有装置的控制台4；所述内定子冲片校准装置2设置于机台1上，包括：底座27，设置在底座27上的轴向校准装置21，以及设于轴向校准装置21外侧的周向校准装置23；所述轴向校准装置21内设有与其通过锥面配合并由设于机台1内部的气缸驱动的倒圆台状活动内管22，所述轴向校准装置21上均匀设有贯穿所述倒圆台状活动内管22的拱形孔25，由于内定子冲片上设有一定数量的扣片槽，氩弧焊时，需将扣片槽对准拱形孔25的位置(拱形孔25根据待加工内定子冲片的扣片槽的排布来设置)；所述加压装置3包括由液压缸驱动的横梁31，横梁31上设有通孔32，横梁31的下表面设有环状加压板33，环状加压板33内侧与通孔32连通；所述自动氩弧焊装置7包括同心设置在通孔32上方的旋转升降气缸72，旋转升降气缸72末端连接有焊枪71。

所述机台1上设有两个呈180°间隔分布的内定子冲片校准装置2，两个内定子冲片校准装置2均与自动回转装置5的回转部件连接，所述自动回转装置5通过设置在机台1内的伺服电机驱动，所述伺服电机与控制台4电性连接。设置两台内定子冲片校准装置2可以进一步大幅提高成型设备的工作效率，加工过程中，当其中一台内定子冲片校准装置2处于加工区域时，校准区域的内定子冲片校准装置2就可以进行下一组待加工内定子冲片的叠放与校准，待加工完成后通过自动回转装置5交换两台内定子冲片校准装置2的位置。

所述周向校准装置23上设有可拆卸的校准块231。由于不同类型的内定子冲片的定子槽的宽度不同，可以通过更换校准块231来匹配不同的内定子冲片，以保证精确的校准效果。

所述内定子冲片校准装置2上设有两个用于穿过内定子冲片的散热孔的定位杆24。通过定位杆24可以更加快速地进行内定子冲片的叠放，通过定位杆24对内定子冲片进行初步定位，在通过其他装置进行准确校准，大幅缩短了工作时间，提高了工作效率。

所述轴向校准装置21上均匀设有三处间隙211，所述间隙211为上小下大的结构。该间隙211使轴向校准装置21更易外扩，并且可以有效防止轴向校准装置21在外扩的过程中发生崩断的情况，提高了装置的安全性和使用寿命。

所述倒圆台状活动内管22外壁的锥度大于轴向校准装置21内壁的锥度。从而，进一步增加轴向校准装置21的外扩效果，保证对内定子冲片的校准效果。

所述底座27上对应拱形孔25的位置设有铜块26。铜块26可以有效防止在氩弧焊的过程中，内定子冲片与底座27粘连，导致出现加工完的电机内定子无法取下的情况。

所述机台1上设有机械手攻丝装置6，所述机械手攻丝装置6与控制台4电性连接。待电机内定子加工完毕，可以直接进行对电机内定子进行攻丝打孔，有效缩短了加工时间，提高了工作效率。

工作原理：如图4所示，通过将叠放的内定子冲片的定子槽的边缘靠在两端的校准块231，即完成了电机内定子的周向校准，再通过轴向校准装置21外扩挤压内定子冲片内圈，即完成电机内定子的轴向校准。

工作过程：将待加工的内定子冲片叠放在内定子冲片校准装置2上，并通过定位杆24进行初步定位，每叠放完成一片都通过旋转内定子冲片来调整位置，使内定子冲片的定子槽的边缘靠在两端的校准块231，完成周向校准，重复上述过程不断叠放直至到达电机内定子所需要的高度，然后控制台4控制倒圆台状活动内管22下移使轴向校准装置21外扩完成内定子冲片的轴向校准；然后控制台4打开伺服电机驱动自动回转装置5，将内定子冲片校准装置2以及校准完成的内定子冲片转入加工区域。

待内定子冲片转入加工区域时，控制台4控制加压装置3和自动氩弧焊装置7，液压缸驱动横梁31和环状加压板32下压；在加压装置3对内定子冲片进行叠压的同时，旋转升降气缸72控制焊枪71的下降和旋转，焊枪71通过拱形孔25对内定子冲片内圈的焊道进行氩弧焊，焊枪71工作的时候，旋转升降气缸72只控制焊枪71的升降，待一个拱形孔25区域内焊接完成后，焊枪71停止工作；然后通过旋转升降气缸72旋转焊枪71，待其对准另一个拱形孔25区域后，焊枪71重新打开进行焊接工作，重复上述动作，直至全部拱形孔25区域焊接完毕。

当其中一台内定子冲片校准装置2与完成校准的电机内定子在加工区域进行成型加工时，操作人员可以利用这段加工时间对另一台在校准区域的内定子冲片校准装置2进行下一组待加工内定子冲片的叠放与校准，当加工区域的电机内定子加工完毕时，通过自动回转装置5将校准区域的内定子冲片校准装置2转入加工区域。

叠压和氩弧焊完毕的电机内定子从加工区域转入校准区域后，通过控制台4控制机械手攻丝装置6对电机内定子进行攻丝打孔。

攻丝打孔完毕后，待电机内定子冷却后从内定子冲片校准装置2上将电机内定子取下并进行下一组内定子冲片的叠放与校准，以此循环。

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (7)

1.电机内定子成型设备，其特征在于：包括机台（1），内定子冲片校准装置（2），加压装置（3）和自动氩弧焊装置（7），以及控制上述所有装置的控制台（4）；

所述内定子冲片校准装置（2）设置于机台（1）上，包括：底座（27），设置在底座（27）上的轴向校准装置（21），以及设于轴向校准装置（21）外侧的周向校准装置（23）；所述轴向校准装置（21）内设有与其通过锥面配合并由设于机台（1）内部的气缸驱动的倒圆台状活动内管（22），所述轴向校准装置（21）上均匀设有贯穿所述倒圆台状活动内管（22）的拱形孔（25）；

所述加压装置（3）包括由液压缸驱动的横梁（31），横梁（31）上设有通孔（32），横梁（31）的下表面设有环状加压板（33），环状加压板（33）内侧与通孔（32）连通；

所述自动氩弧焊装置（7）包括同心设置在通孔（32）上方的旋转升降气缸（72），旋转升降气缸（72）末端连接有焊枪（71）；

所述机台（1）上设有两个呈180°间隔分布的内定子冲片校准装置（2），两个内定子冲片校准装置（2）均与自动回转装置（5）的回转部件连接，所述自动回转装置（5）通过设置在机台（1）内的伺服电机驱动，所述伺服电机与控制台（4）电性连接；

当其中一台内定子冲片校准装置（2）与完成校准的电机内定子在加工区域进行成型加工时，操作人员可以利用这段加工时间对另一台在校准区域的内定子冲片校准装置（2）进行下一组待加工内定子冲片的叠放与校准，当加工区域的电机内定子加工完毕时，通过自动回转装置（5）将校准区域的内定子冲片校准装置（2）转入加工区域。

2.根据权利要求1所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述周向校准装置（23）上设有可拆卸的校准块（231）。

3.根据权利要求2所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述内定子冲片校准装置（2）上设有两个用于穿过内定子冲片的散热孔的定位杆（24）。

4.根据权利要求3所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述轴向校准装置（21）上均匀设有三处间隙（211），所述间隙（211）为上小下大的结构。

5.根据权利要求4所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述倒圆台状活动内管（22）外壁的锥度大于轴向校准装置（21）内壁的锥度。

6.根据权利要求5所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述底座（27）上对应拱形孔（25）的位置设有铜块（26）。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的电机内定子成型设备，其特征在于：所述机台（1）上设有机械手攻丝装置（6），所述机械手攻丝装置（6）与控制台（4）电性连接。