CN109888987A - 一种伺服电机分块式定子铁芯生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，由绕线机、转盘焊接机、拼圆焊接机、内芯棒脱模设备、定子热套设备和回型流水线组成，各设备之间通过机械手和皮带线衔接，通过各设备之间的配合，实现了定子铁芯自动绕线，自动对绝缘纸整形，自动进行针脚浸锡，自动进行性能检测、自动进行定子拼圆，自动将拼圆的定子进行焊接，自动将定子与壳体合装，自动将PCB板焊接固定在定子上，整个生产周期，自动化程度高，大大提高了生产效率。

Description

一种伺服电机分块式定子铁芯生产线

技术领域

本发明涉及一种伺服电机分块式定子铁芯生产线。

背景技术

近年来，随着伺服电机的大力发展，现有的电机生产模式难以满足市场的需求，而作为伺服电机重要组成部分的定子铁芯，其生产效率及生产质量，直接影响了伺服电机的生产和使用。

现有的定子铁芯由绕线到定子铁芯与壳体合装到PCB板的焊接，没有一个整套的生产流程，各个工序之间都是独立完成的，不能够相互衔接，完成各工序的设备多种多样，从而导致制作的产品质量岑差不齐，甚至定子铁芯上各部分工序的完成不在同一家企业进行，在制作完成时需要辗转多家公司，不能实现定子铁芯的自动化生产，导致定子铁芯的生产效率极低，不能满足市场的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能自动绕线，绕线完成后自动剪线并自动上料，能自动对绝缘纸进行整形，自动进行针脚浸锡，自动对定子铁芯进行性能检测，检测后能自动下料，能多个定子铁芯进行拼圆，拼圆后自动进行端面整平，整平后能自动对定子铁芯的连接处进行焊接，焊接后能自动进行脱棒操作，同时能自动对机壳进行加热，能自动将定子铁芯压入机壳，定子铁芯与机壳合装后能自动进行PCB板的焊接，能大大提高生产效率，具有实用性和使用广泛性的伺服电机分块式定子铁芯生产线。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，包括绕线机、转盘焊接机、拼圆焊接机、内芯棒脱模设备、定子热套设备、送丝焊接机、回型流水线、定子铁芯和机壳，所述绕线机用于对定子铁芯进行绕线，转盘焊接机用于对定子铁芯进行绝缘纸整形、针脚浸锡、性能检测，拼圆焊接机用于对多个定子铁芯进行拼圆焊接，内芯棒脱模设备用于对定子铁芯进行脱棒处理，定子热套设备用于对机壳进行热套并将定子铁芯压入机壳中，送丝焊接机用于焊接PCB板，所述绕线机与转盘焊接机之间设有机器人一，机器人一用于将绕线完成的定子铁芯抓取放置在转盘焊接机上，所述转盘焊接机与拼圆焊接机之间设有皮带线一，所述拼圆焊接机与内芯棒脱模设备之间设有皮带线二，所述拼圆焊接机与内芯棒脱模设备、定子热套设备之间设有机器人二，机器人二用于将拼圆焊接后的定子铁芯抓取到内芯棒脱模设备上进行内芯棒脱棒处理并将脱棒后的定子铁芯放置在定子热套设备上，所述机器人一和机器人二上都安装有机械手。

所述绕线机上安装有定子铁芯固定工装、骨架定位装置、绕线装置和剪线装置，骨架定位装置用于安装固定骨架，绕线装置用于对定子铁芯进行绕线，剪线装置用于剪断绕线结束后的连接定子铁芯铜线，定子铁芯固定工装用于固定完成绕线的定子铁芯。

所述转盘焊接机上设有定子铁芯固定座、上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置和转盘，定子铁芯固定座固定在转盘上，上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置围绕转盘安装并与定子铁芯固定座相互配合，所述定子铁芯固定座上设有夹爪，夹爪用于固定定子铁芯。

所述拼圆焊接机上设有拼圆装置、端面对齐装置和激光焊接装置，所述拼圆装置包括卡盘和卡爪，卡爪安装在卡盘上并在卡盘上来回移动，内芯棒安装在卡盘的正中间，定子铁芯围绕内芯棒安装，卡爪挤压定子铁芯使其完成拼圆，所述拼圆焊接机的后侧设有一个激光电源，激光电源与激光焊接装置连接。

所述内芯棒脱模设备上设有脱棒工装，脱棒工装的上端安装有一个气缸。

所述回型流水线上设有托盘，机壳安装在托盘上，所述回型流水线与定子热套设备和送丝焊接机相互配合。

所述定子热套设备上设有顶升装置、下压装置和高频感应线圈，所述高频感应线圈上设有加热丝，所述顶升装置用于将机壳顶进加热丝中进行热套，下压装置用于将定子铁芯压入机壳中。

所述送丝焊接机用于在定子铁芯上焊接PCB板。

所述转盘焊接机和拼圆焊接机上都安装有烟雾清除窗。

本发明通过在整个生产线上设置绕线机、转盘焊接机、拼圆焊接机、内芯棒脱模设备、定子热套设备、送丝焊接机、回型流水线等设备，实现了定子铁芯由绕线，绝缘纸整形，针脚浸锡，性能检测，拼圆焊锡，机壳加热，定子壳体合装，PCB板焊接与一体的功能，整个过程通过机器人协作，完全实现了自动化生产，大大提高了定子铁芯的生产效率，同时通过PLC编程控制，使得各设备之间相互衔接为一个整体，方便了各设备之间的协作，达到精准控制，有利于自动化的实现。

优选的，所述绕线机上安装有定子铁芯固定工装、骨架定位装置、绕线装置和剪线装置，骨架定位装置用于安装固定骨架，绕线装置用于对定子铁芯进行绕线，剪线装置用于剪断绕线结束后的连接定子铁芯铜线，定子铁芯固定工装用于固定完成绕线的定子铁芯。

该设置，使得生产线具有绕线功能，能够自动对定子进行绕线，绕线后能够自动剪断铜线，同时还可以进行多个定子铁芯的同时绕线，提高了绕线效率。

优选的，所述转盘焊接机上设有定子铁芯固定座、上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置和转盘，定子铁芯固定座固定在转盘上，上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置围绕转盘安装并与定子铁芯固定座相互配合，所述定子铁芯固定座上设有夹爪，夹爪用于固定定子铁芯。

该设置，使得生产线具有绝缘纸整形、针脚焊锡、性能检测等功能，通过转盘的作用，使得各装置之间配合更加的方便，加快了定子铁芯的生产速度。

优选的，所述拼圆焊接机上设有拼圆装置、端面对齐装置和激光焊接装置，所述拼圆装置包括卡盘和卡爪，卡爪安装在卡盘上并在卡盘上来回移动，内芯棒安装在卡盘的正中间，定子铁芯围绕内芯棒安装，卡爪挤压定子铁芯使其完成拼圆，所述拼圆焊接机的后侧设有一个激光电源，激光电源与激光焊接装置连接。

该设置，使得生产线具有拼圆焊接功能，能将各个定子铁芯进行进行拼圆，拼圆后进行端面整平，再进行各定子铁芯之间的焊接，整个过程一体完成，同时拼圆后的內圆圆度满足电机內圆圆度的要求。

优选的，所述内芯棒脱模设备上设有脱棒工装，脱棒工装的上端安装有一个气缸。

该设置，使得生产线具有脱棒功能，使得拼圆焊接后的定子铁芯能够快速与内芯棒脱离，为后续定子铁芯压入机壳提供了方便。

优选的，所述回型流水线上设有托盘，机壳安装在托盘上，所述回型流水线与定子热套设备和送丝焊接机相互配合。

该设置，便于生产线进行流水操作，有利于加快生产进程，各工序间产品的流通。

优选的，所述定子热套设备上设有顶升装置、下压装置和高频感应线圈，所述高频感应线圈上设有加热丝，所述顶升装置用于将机壳顶进加热丝中进行热套，下压装置用于将定子铁芯压入机壳中。

该设置，使得生产线具有加热和定子壳体合装功能，实现了机壳能够自动进入加热丝中进行加热，加热后定子铁芯能够直接压入机壳中，整个过程完全自动化，大大缩短了生产时间，提高了生产效率。

优选的，所述送丝焊接机用于在定子铁芯上焊接PCB板。

该设置，使得生产线具有PCB板焊接功能，便于对安装进机壳的定子铁芯直接进行PCB板的焊接，减少了定子铁芯在压入机壳后的拿取环节。

优选的，所述转盘焊接机和拼圆焊接机上都安装有烟雾清除窗。

该设置，便于定子铁芯焊接时内部烟雾的去除，减少烟雾对生产环境的影响，同时也有利于环保。

本发明的有益效果是：能自动绕线，绕线完成后自动剪线并自动上料，能自动对绝缘纸进行整形，自动进行针脚浸锡，自动对定子铁芯进行性能检测，检测后能自动下料，能多个定子铁芯进行拼圆，拼圆后自动进行端面整平，整平后能自动对定子铁芯的连接处进行焊接，焊接后能自动进行脱棒操作，同时能自动对机壳进行加热，能自动将定子铁芯压入机壳，定子铁芯与机壳合装后能自动进行PCB板的焊接，能大大提高生产效率，具有实用性和使用的广泛性。

附图说明

为了更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，但并不是对本发明保护范围的限制。

图1为本发明的安装示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的绕线机结构示意图；

图4为本发明的转盘焊接机结构示意图；

图5为本发明的拼圆焊接机结构示意图；

图6为本发明的内芯棒脱模设备结构示意图；

图7为本发明的定子热套设备和回型流水线结构示意图；

图8为本发明的定子铁芯制作流程示意图；

图9为本发明的定子铁芯结构示意图；

图10为本发明的定子铁芯固定工装结构示意图；

图11为本发明的内芯棒结构示意图；

图12为本发明的拼圆装置结构示意图；

图13为本发明的定子铁芯固定座结构示意图；

其中，1绕线机，2转盘焊接机，3拼圆焊接机，4内芯棒脱模设备，5定子热套设备，6送丝焊接机，7回型流水线，8机器人一，9机器人二，10皮带线一，11皮带线二，12定子铁芯固定工装，13激光电源，14定子铁芯，15骨架定位装置，16剪线装置，17绕线装置，18定子铁芯固定座，20整形装置，21焊锡装置，22检测装置，23下料装置，24装盘，25夹爪，26外侧绝缘纸，27内侧绝缘纸，28拼圆装置，29端面对齐装置，30激光焊接装置，31卡盘，32卡爪，33内芯棒，34脱棒工装，35机械手，36托盘，37机壳，38加热丝，39针脚，40骨架，41线圈，42顶升装置，43下压装置。

具体实施方式

参阅图1至图13所示的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，包括绕线机1、转盘焊接机2、拼圆焊接机3、内芯棒脱模设备4、定子热套设备5、送丝焊接机6、回型流水线7、定子铁芯14和机壳37，所述绕线机1用于对定子铁芯14进行绕线，转盘焊接机2用于对定子铁芯14进行绝缘纸整形、针脚浸锡、性能检测，拼圆焊接机3用于对多个定子铁芯14进行拼圆焊接，内芯棒脱模设备4用于对定子铁芯14进行脱棒处理，定子热套设备5用于对机壳37进行热套并将定子铁芯14压入机壳中，送丝焊接机6用于焊接PCB板，所述绕线机1与转盘焊接机2之间设有机器人一8，机器人一8用于将绕线完成的定子铁芯14抓取放置在转盘焊接机2上，所述转盘焊接机2与拼圆焊接机3之间设有皮带线一10，所述拼圆焊接机3与内芯棒脱模设备4之间设有皮带线二11，所述拼圆焊接机3与内芯棒脱模设备4、定子热套设备5之间设有机器人二9，机器人二9用于将拼圆焊接后的定子铁芯14抓取到内芯棒脱模设备4上进行内芯棒脱棒处理并将脱棒后的定子铁芯14放置在定子热套设备5上，所述机器人一9和机器人二10上都安装有机械手35，机械手可以进行上下左右360度转动，所述绕线机1上安装有定子铁芯固定工装12、骨架定位装置15、绕线装置16和剪线装置17，骨架定位装置15用于安装固定骨架40，绕线装置17用于对定子铁芯14进行绕线，剪线装置16用于剪断绕线结束后的连接定子铁芯14铜线，定子铁芯固定工装12用于固定完成绕线的定子铁芯14，所述转盘焊接机2上设有定子铁芯固定座18、上料装置19、整形装置20、焊锡装置21、检测装置22、下料装置23和转盘24，定子铁芯固定座18固定在转盘24上，上料装置19、整形装置20、焊锡装置21、检测装置22、下料装置23围绕转盘24安装并与定子铁芯固定座18相互配合，所述定子铁芯固定座18上设有夹爪25，夹爪25用于固定定子铁芯14，所述拼圆焊接机3上设有拼圆装置28、端面对齐装置29和激光焊接装置30，所述拼圆装置28包括卡盘31和卡爪32，卡爪32安装在卡盘31上并在卡盘31上来回移动，内芯棒33安装在卡盘31的正中间，定子铁芯14围绕内芯棒33安装，卡爪32挤压定子铁芯14使其完成拼圆，所述拼圆焊接机3的后侧设有一个激光电源13，激光电源13与激光焊接装置30连接，所述内芯棒脱模设备4上设有脱棒工装34，脱棒工装34的上端安装有一个气缸，通过气缸下移将固定在脱模工装34上的内芯棒顶出，所述回型流水线7上设有托盘36，机壳37安装在托盘36上，所述回型流水线7与定子热套设备5和送丝焊接机6相互配合，所述定子热套设备5上设有顶升装置42、下压装置43和高频感应线圈(未图示)，所述高频感应线圈上设有加热丝38，所述顶升装置42用于将机壳37顶进加热丝38中进行热套，下压装置43用于将定子铁芯14压入机壳37中。

所述送丝焊接机6用于在定子铁芯14上焊接PCB板。

所述转盘焊接机2和拼圆焊接机3上都安装有烟雾清除窗。

所述定子铁芯由外侧绝缘纸26、内侧绝缘纸27、针脚39、骨架40、线圈41组成。

本发明的工作过程为：首先将定子铁芯的骨架固定在绕线机上的骨架定位装置上，绕线前对通过骨架定位装置对定子铁芯上的内侧绝缘纸和外侧绝缘纸进行固定，绕线装置启动，绕线装置对定子铁芯进行绕线，绕线结束后，通过剪线装置将铜线剪断，同时通过人工将定子铁芯拆下并安装在定子铁芯固定工装上；再次机器人一通过机械手拿取定子铁芯固定工装上的定子铁芯，将定子铁芯放置在转盘焊接机上的上料装置上，上料装置再将定子铁芯固定在定子铁芯固定座上，同时定子铁芯固定座上的夹爪对定子铁芯进行固定并同时对定子铁芯上的外侧绝缘纸进行折叠，上料结束后，转盘转动，携带定子铁芯的定子铁芯固定座移动至整形装置前，整形装置对定子铁芯上的内侧绝缘纸进行折叠，折叠后通过热风枪进行定型；整形结束后，转盘带动定子铁芯固定座移动至焊锡装置前，通过焊锡装置对定子铁芯的针脚进行浸锡操作；浸锡结束后，转盘带动定子铁芯固定座移动至检测装置前，通过检测装置对定子铁芯进行线圈电阻、骨架绝缘性和耐压性检测；检测结束后，转盘带动定子铁芯固定座移动至下料装置前，下料装置拿取定子铁芯固定座上的定子铁芯，将合格的定子铁芯放置在皮带线一上，不合格的放置在废料盒中；再次通过人工将定子铁芯固定在内芯棒上，保证定子铁芯围绕内芯棒一圈安装；再次将安装好定子铁芯的内芯棒放置在拼圆焊接机的卡盘上，通过卡盘上的卡爪对定子铁芯进行固定、挤压、拼圆，同时端面对齐装置下移并挤压定子铁芯的上端面(端面对齐装置上设有与定子铁芯数量相同的压紧轴，每个压紧轴都可以对位于下端的定子铁芯进行单独挤压。)，使得定子铁芯的下端面保持齐平，端面齐平后，电机将卡盘移动至激光焊接装置处，通过激光焊接设备对相邻定子铁芯的连接处进行激光焊接；焊接结束后，机器人二抓取拼圆后的定子铁芯和内芯棒放置在内芯棒脱模设备上的脱棒工装上，通过脱棒工装对内芯棒进行脱棒处理，使得定子铁芯与内芯棒分离，分离后的内芯棒由皮带线二传送至拼圆焊接机处，同时机器人二抓取定子铁芯移动至定子热套设备处，将定子铁芯安装在定子热套设备下压装置的下端；同时通过人工将机壳放置在回型流水线上的托盘上，托盘通过回型流水线上的皮带传动至定子热套设备上加热丝的下端，定子热套设备上的顶升装置将带有机壳的托盘向上顶升，使得机壳移动至加热丝的内部，再通过加热丝对机壳进行热套，当热套达到指定时间，下压装置下移，将定子铁芯下压至机壳的内部，当定子铁芯安装好后，顶升装置下移，携带定子铁芯的机壳通过回型流水线上的皮带输送至送丝焊接机处，送丝焊接机对定子铁芯进行PCB板的焊接，当焊接结束后进行下料、收纳。

本发明各个设备的工作都是由PLC编程控制同时可通过人工进行操作，各设备之间相互衔接配合。

本发明各设备位置的安装可根据使用情况做出调整。

本发明具有以下优点：

1、骨架固定后，能进行自动绕线，绕线后能自动断线；

2、能将绕好线的骨架自动安装到转盘焊接机上；

3、转盘焊接机能对定子铁芯进行绝缘纸整形、针脚焊锡、性能检测及自动下料操作；

4、可对多个定子铁芯进行自动拼圆、端面整齐和焊锡操作；

5、可自动对拼圆后的定子铁芯进行脱棒操作；

6、能自动多机壳进行热套，并将定子铁芯压入机壳中；

7、能自动完成PCB版的焊接；

8、整个生产过程便捷、快速，中间不停顿，工作效率高；

9、人工操作部分少，自动化程度高，生产成本低，安全性好；

10、全程采用PLC控制，设备之间协调性好；

11、所生产的产品规格一致，质量好，合格率高。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：包括绕线机、转盘焊接机、拼圆焊接机、内芯棒脱模设备、定子热套设备、送丝焊接机、回型流水线、定子铁芯和机壳，所述绕线机用于对定子铁芯进行绕线，转盘焊接机用于对定子铁芯进行绝缘纸整形、针脚浸锡、性能检测，拼圆焊接机用于对多个定子铁芯进行拼圆焊接，内芯棒脱模设备用于对定子铁芯进行脱棒处理，定子热套设备用于对机壳进行热套并将定子铁芯压入机壳中，送丝焊接机用于焊接PCB板，所述绕线机与转盘焊接机之间设有机器人一，机器人一用于将绕线完成的定子铁芯抓取放置在转盘焊接机上，所述转盘焊接机与拼圆焊接机之间设有皮带线一，所述拼圆焊接机与内芯棒脱模设备之间设有皮带线二，所述拼圆焊接机与内芯棒脱模设备、定子热套设备之间设有机器人二，机器人二用于将拼圆焊接后的定子铁芯抓取到内芯棒脱模设备上进行内芯棒脱棒处理并将脱棒后的定子铁芯放置在定子热套设备上，所述机器人一和机器人二上都安装有机械手。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述绕线机上安装有定子铁芯固定工装、骨架定位装置、绕线装置和剪线装置，骨架定位装置用于安装固定骨架，绕线装置用于对定子铁芯进行绕线，剪线装置用于剪断绕线结束后的连接定子铁芯铜线，定子铁芯固定工装用于固定完成绕线的定子铁芯。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述转盘焊接机上设有定子铁芯固定座、上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置和转盘，定子铁芯固定座固定在转盘上，上料装置、整形装置、焊锡装置、检测装置、下料装置围绕转盘安装并与定子铁芯固定座相互配合，所述定子铁芯固定座上设有夹爪，夹爪用于固定定子铁芯。

4.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述拼圆焊接机上设有拼圆装置、端面对齐装置和激光焊接装置，所述拼圆装置包括卡盘和卡爪，卡爪安装在卡盘上并在卡盘上来回移动，内芯棒安装在卡盘的正中间，定子铁芯围绕内芯棒安装，卡爪挤压定子铁芯使其完成拼圆，所述拼圆焊接机的后侧设有一个激光电源，激光电源与激光焊接装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述内芯棒脱模设备上设有脱棒工装，脱棒工装的上端安装有一个气缸。

6.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述回型流水线上设有托盘，机壳安装在托盘上，所述回型流水线与定子热套设备和送丝焊接机相互配合。

7.根据权利要求6所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述定子热套设备上设有顶升装置、下压装置和高频感应线圈，所述高频感应线圈上设有加热丝，所述顶升装置用于将机壳顶进加热丝中进行热套，下压装置用于将定子铁芯压入机壳中。

8.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述送丝焊接机用于在定子铁芯上焊接PCB板。

9.根据权利要求1所述的一种伺服电机分块式定子铁芯生产线，其特征在于：所述转盘焊接机和拼圆焊接机上都安装有烟雾清除窗。