CN109995197B - 一种用于装配高低温真空步进电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及步进电机装配技术领域，特别是一种用于装配高低温真空步进电机的方法,包含以下步骤：转轴与铁芯装配；上端轴承和下端轴承同时与转轴装配；定子与电机壳体装配。本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在将转子的装配和定子组件的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子的装配过程中，避免因上端轴承、铁芯、转轴和下端轴承之间的同轴度超差，而造成铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件的装配过程中，避免因定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子或电机壳体损坏的情况发生。

Description

一种用于装配高低温真空步进电机的方法

技术领域

本发明涉及步进电机装配技术领域，特别是一种用于装配高低温真空步进电机的方法。

背景技术

如图1和2所示，目前高低温步进电机转子3由转轴33和若干铁芯32等主要部分组成，铁芯32的外侧面上设有若干转齿321，在同一个铁芯32上，相邻转齿321之间形成凹槽322形状；转轴33上同轴设置有轴颈头端331、轴颈尾端333和轴伸部334，轴颈尾端333设置在轴颈头端331和轴伸部334之间，轴颈头端331和轴颈尾端333的直径相同，轴伸部334的直径小于轴颈尾端333的直径，轴伸部334与轴颈尾端333的连接处设置有过渡倒角332，上端轴承31套装在轴颈头端331上，并与轴颈头端331过渡配合，下端轴承34套装在轴颈尾端333上，并与轴颈尾端333过渡配合。

如图3所示，定子组件7包括定子4和电机壳体5，定子4与电机壳体5过渡配合。故在高低温步进电机装配过程中，铁芯32与转轴33装配、上端轴承31与转轴33装配、下端轴承34与转轴33装配，以及定子4与电机壳体5装配需要使用专门的装配工具进行装配。

高低温步进电机转子铁芯32普遍采用钐钴磁钢，其使用温度较常用的钕铁硼使用温度更高，但其硬度较脆，对冲击力耐受较低，容易在受压不均或者冲击过大的情况下被冲裂。

所以，在装配高低温真空步进电机转子3上的铁芯32时，由于铁芯32上的中心通孔323与转轴33为过盈配合，所以当多个铁芯32沿转轴长度方向排列时，其上中心通孔的同轴度要求很高，若所有转子铁芯32上的中心通孔323的同轴度误差较大，或者转轴33与铁芯32上的中心通孔323的同轴度偏差较大，均会造成中心通孔附近的磁钢所受压力不均，部分区域冲击过大，易将中心通孔323附近的部分磁钢冲裂。

同时，在装配高低温真空步进电机转子轴承时，由于上端轴承31与轴颈头端331过渡配合，下端轴承34与轴颈尾端333过渡配合，导致上端轴承31与轴颈头端331、下端轴承34与轴颈尾端333之间同轴度要求很高。为了提高效率，领域内常常将上端轴承31和下端轴承34同时装配至转轴33上，在此情况下，下端轴承34、轴颈尾端333、轴颈头端331和上端轴承31四个部件装配时的同轴度要求非常高，如果其同轴度精度不能达到要求，则造成装配压力不均匀及偏心不精确，从而导致上端轴承31和下端轴承34轴线磨损，同时，上端轴承31与转子铁芯32之间因压力不均造成局部冲击过大，使得转子铁芯32被冲裂的情况发生。同时，为降低装配成本，转子3的装配和定子组件7的装配常常需在同一安装设备上完成，且由于定子4与电机壳体5装配间隙很小，导致定子4需依靠外力才能装入电机壳体5，运用传统敲击方式会导致定子4或电机壳体5所受压力不均，部分区域冲击过大，易将定子4或电机壳体5损坏。所以，基于上述，目前凾需一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在将转子3的装配和定子组件7的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子3的装配过程中，避免因上端轴承31、铁芯32、转轴33和下端轴承34之间的同轴度超差，而造成铁芯42上中心通孔323附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件7的装配过程中，避免因定子4或电机壳体5所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子4或电机壳体5损坏的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的在高低温步进电机的装配过程中，在将转子3的装配和定子组件的装配置于同一设备的情况下，定子、电机壳体或采用的钐钴磁钢的铁芯容易在受压不均或者冲击过大的情况下损坏的问题，提供一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在高低温步进电机的装配过程中，在将转子的装配和定子组件的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子的装配过程中，避免因上端轴承、铁芯、转轴和下端轴承之间的同轴度超差，而造成铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件的装配过程中，避免因定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子或电机壳体损坏的情况发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于装配高低温真空步进电机的方法，包含以下步骤：

步骤一、将转轴安装至第一工装上，所述第一工装安装至移动板上，将铁芯安装至第二工装上，所述第二工装安装至支座上，所述移动板上连接有电动缸，所述电动缸竖向设置，所述移动板沿所述电动缸轴线方向与所述支座滑动配合，所述转轴、所述铁芯和所述电动缸同轴设置，所述电动缸驱动所述移动板与所述支座相对滑动，完成所述转轴与所述铁芯装配，形成转子铁芯组件；

步骤二、拆下所述第二工装，并取下所述转子铁芯组件，之后，将下端轴承安装至第三工装上，将所述第三工装安装至所述支座上，将上端轴承安装至所述第一工装上，同时，将所述转子铁芯组件的轴伸部贯穿所述下端轴承，并安装至所述第三工装上，所述上端轴承、所述下端轴承、所述转子铁芯组件和所述电动缸同轴设置，所述电动缸驱动所述移动板与所述支座相对滑动，完成所述转子铁芯组件与所述上端轴承、以及所述转子铁芯组件与所述下端轴承之间装配，形成转子；

步骤三、拆下所述第一工装，并从所述第三工装上拆下所述转子，之后，将定子安装至第四工装上，将所述第四工装安装至所述移动板上，将电机壳体安装至所述第三工装上，所述定子、所述电机壳体和所述电动缸同轴设置，所述电动缸驱动所述移动板与所述支座相对滑动，完成所述定子与所述电机壳体装配，形成定子组件。

本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，当铁芯与转轴装配时，转轴、铁芯和电动缸同轴设置，电动缸驱动移动板，使移动板沿所述电动缸轴线方向与支座相对滑动，以保证在移动板与支座相对滑动过程中，转轴、铁芯始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与所装配的铁芯及转轴同轴，而且电动缸竖向设置，从而使需装配的转轴也竖向设置，从而避免转轴因自身重量或偏心受力而导致出现弯曲，造成铁芯与转轴之间同轴度超差的情况发生，进而避免铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况发生；

铁芯与转轴装配完成后，再进行上端轴承和下端轴承同时与转轴装配，此时，上端轴承、下端轴承、转子铁芯组件和电动缸同轴设置，电动缸驱动移动板，使移动板沿所述电动缸轴线方向与支座相对滑动，以保证在移动板与支座相对滑动过程中，上端轴承、下端轴承和转子铁芯组件始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与上端轴承、下端轴承和转子铁芯组件同轴，而且电动缸竖向设置，从而使需装配的转子铁芯组件也竖向设置，从而避免转子铁芯组件上转轴因转子铁芯组件重量或偏心受力而导致出现弯曲，造成上端轴承和转子铁芯组件、下端轴承和转子铁芯组件之间同轴度超差的情况发生，进而避免铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况发生；

上端轴承和下端轴承同时与转轴装配后，进行定子与电机壳体装配，此时，定子、电机壳体和电动缸同轴设置，电动缸驱动移动板，使移动板沿所述电动缸轴线方向与支座相对滑动，以保证在移动板与支座相对滑动过程中，定子和电机壳体始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与定子和电机壳体同轴，而且电动缸竖向设置，从而使需装配的定子和电机壳体也都竖向设置，从而避免定子和电机壳体同轴度超差的情况发生，进而避免因定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子或电机壳体损坏的情况发生。

综上所述，本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在将转子的装配和定子组件的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子的装配过程中，避免因上端轴承、铁芯、转轴和下端轴承之间的同轴度超差，而造成铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件的装配过程中，避免因定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子或电机壳体损坏的情况发生。优选地，所述电动缸上连接有控制系统，所述控制系统用于控制所述电动缸动作，所述控制系统与所述电动缸电性连接，所述控制系统包括控制模块和HMI模块，其中，

所述HMI模块用于为所述控制系统与用户之间提供交互界面，其中包括接收用户的指令，并将用户输入的所述指令传输至所述控制模块，以及显示所述电动缸位移结果；

所述控制模块根据所述指令控制所述电动缸驱动所述移动板移动至预定位置，所述控制模块分别与所述电动缸和所述HMI模块电性连接。

利用HMI模块和控制模块，可以精确地控制电动缸的压力和位移，以保证电机转子装配位置的准确性，同时更好地控制步进电机上的各个部件的受力，避免因压力过大导致磁钢被冲裂的现象发生。

优选地，所述HMI模块为触摸屏。

优选地，所述控制模块为PLC模块。

优选地，所述支座上还设置有接近开关，所述接近开关用于将所述移动板停止于初始位置，所述接近开关与所述控制模块电性连接。

所述接近开关控制移动板在每次装配开始时，精确返回至初始位置，以此初始位置作为原点基准，从而保证控制系统的精确性。

优选地，所述支座包括上座板和下座板，所述上座板和所述下座板之间连接有滑动杆，所述移动板沿所述电动缸轴线方向与所述滑动杆滑动配合，所述电动缸包括缸筒和活动杆，所述上座板与所述缸筒相连接，所述移动板与所述活动杆相连接。

优选地，所述滑动杆为四个，所有所述滑动杆分布于所述下座板上的同一圆周上，所有所述滑动杆相互平行。

圆周分布四个滑动杆，所有所述滑动杆相互平行，使得移动板在移动过程中更加稳定，更好控制其同轴度精度，所有所述滑动杆分布于下座板上的同一圆周上，使的与滑动杆相配合的所述移动板在安装时不用分方向，使安装更简单。

优选地，所述第一工装上设置有第一定位槽，所述第一定位槽用于定位所述上端轴承，所述第一定位槽的底部设置有第一定位孔，所述第一定位孔用于定位所述转轴轴颈，所述第一定位孔与所述第一定位槽同轴设置，当所述第一工装与所述支座连接时，所述第一工装与所述移动板相连接，所述第一定位槽与所述电动缸同轴设置。

优选地，所述第一工装上设置有磁吸部，所述上端轴承通过所述磁吸部与所述第一定位槽吸附配合，所述转轴轴颈通过所述磁吸部吸附于所述第一定位孔内。为了避免装配过程中，转轴因自重产生挠度变形，故将转子竖向装配，则在此情况下，将上端轴承安装至第一定位槽内时，第一工装上设置有磁吸部，可将上端轴承吸附在第一定位槽内，避免上端轴承掉落，同时，可将转轴吸附于第一定位孔内，避免转轴掉落。

现有技术中还存在，转子上每相邻铁芯之间必须错开一个角度，该角度精度要求很高，而转子在装配过程中，无法依靠肉眼准确地控制精度，一旦错开的角度误差比较大，就严重影响电机在运行中输出力，造成输出力下降，电机运行噪声大、不平衡现象的产生。

优选地，所述第二工装包括底座和第一定位部，所述第一定位部与所述底座相连接，所述第一定位部用于定位所述铁芯，所述第一定位部上设置有所述与铁芯直径相适配的空腔，所述空腔的侧壁上设置有若干个突出部，每个所述突出部能够与所述铁芯侧面的凹槽形状相适配，所有所述突出部均位于同一圆柱面上，当所述第二工装与所述支座连接时，所述底座与所述下座板相连接，所述空腔与所述电动缸同轴设置。

因为转子上的转齿为凸出状态，在相邻转齿之间形成凹槽，为了保证转齿与工装配合时，不被工装划伤，所以第二工装通过用突出部定位凹槽)来实现对铁芯的定位，既可保证转齿不被工装划伤，又可保证转子上每相邻铁芯之间错开角度的精度要求，同时还可以检验铁芯及突出部的制作是否满足进度要求。

第一定位部上设置有空腔，在空腔的侧壁上设置有若干与凹槽相配合的突出部，可以实现第二工装对铁芯的定位，在安装时，底座与下座板相配合，以下座板为基准，而底座与第一定位部连接后形成一个整体，即可以保证空腔与所述电动缸同轴设置，从而保证转轴与铁芯的相对位置精度，从而保证铁芯上中心通孔的与转轴同轴度要求，减少因铁芯上中心通孔的与转轴同轴度偏差而造成的中心通孔附近的磁钢被冲裂的现象发生。

同时，由于同一转子上的所有铁芯直径均相等，其组成的铁芯组件上的所有凹槽均在同一圆柱面上，故将所有突出部均设置在与该圆柱面相适配的另一圆柱面上，即可保证与突出部相配合的凹槽均同一圆柱面上，从而保证当多个铁芯沿转轴长度方向排列时，所有铁芯上中心通孔的同轴度要求。

而且，当所述第二工装与所述支座连接时，所述底座与所述下座板相连接，所述空腔与所述电动缸同轴设置。

即当铁芯与转轴之间装配时，空腔、第一定位孔和电动缸同轴设置，能保证所有铁芯上中心通孔的同轴度及中心通孔与转轴的同轴度要求，以减少中心通孔附近的磁钢被冲裂的现象发生。

优选地，所述第一定位部包括第一定位座和第二定位座，第一定位座和第二定位座可拆卸地连接，第一定位座和第二定位座均具有半圆形空槽且二者能够围成所述空腔。

将定位装置分为第一定位座和第二定位座，第一定位座和第二定位座可拆卸地连接，使得在转子转配完成后，更方便的拆卸工装，提高效率。

优选地，所述空腔由若干空腔单元沿空腔轴线方向叠加组成，所述空腔单元与铁芯相对应，在每个所述空腔单元上均设置有所述突出部。

每个空腔单元定位一个铁芯，在每个所述空腔单元上均设置有所述突出部，在保证转子上每相邻铁芯之间错开角度的精度要求下，能保证所有铁芯上中心通孔的同轴度及中心通孔与转轴的同轴度要求，减少中心通孔附近的磁钢被冲裂的现象发生。

优选地，所述突出部沿空腔轴线方向的长度小于或等于转子铁芯的厚度。

突出部沿空腔轴线方向的长度小于或等于转子铁芯的厚度，避免突出部因同时接触多个铁芯，而造成对铁芯的损坏。

优选地，相邻两个所述空腔单元之间还设有分割槽，所述分割槽外径大于所述空腔外径。

相邻两个空腔单元之间还设有分割槽，所述分割槽外径大于所述空腔外径，使得突出部沿空腔轴线方向的两端不予相连的空腔单元接触，使得该突出部的加工工艺更加简单，加工成本更低。

优选地，所述第一定位座和所述第二定位座相互连接时，二者之间同时设有销轴配合和螺栓配合。

通过销轴配合，可使所述第一定位座和所述第二定位座之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位座和所述第二定位座之间的连接更加简单。

优选地，所述第一定位部和所述底座之间同时通过销轴配合和螺栓配合相互连接。

通过销轴配合，可使所述第一定位部和所述底座之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位部和所述底座之间的连接更加简单

优选地，所述第一定位座与所述底座之间同时通过销轴配合和螺栓配合相互连接。

通过销轴配合，可使所述第一定位座与所述底座之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位座与所述底座之间的连接更加简单。

优选地，所述第三工装上设置有第二定位槽，所述第二定位槽用于定位所述下端轴承，所述第二定位槽底部设置有用于定位所述轴伸部的第二定位孔，所述第二定位孔与所述第二定位槽同轴设置，当所述第三工装与所述支座连接时，所述第三工装与所述下座板相连接，所述第二定位槽与所述电动缸同轴设置。

装配时，先将上端轴承安装至第一定位槽内，下端轴承安装至第二定位槽内，再将转轴上的轴伸部穿过下端轴承，并与第二定位孔相配合，因为第二定位孔与第二定位槽同轴设置，即可保证轴伸部与下端轴承的同轴度要求，同时，由于第一定位槽和第二定位槽均与电动缸同轴设置，使得第一定位槽和第二定位槽同轴设置，又可保证上端轴承与下端轴承同轴度要求，又因为转轴上同轴设置有轴颈头端、轴颈尾端和轴伸部，进而保证将上端轴承和下端轴承同时装配至转轴上时，能保证上端轴承、下端轴承和转轴之间的同轴度要求，进而保证上端轴承、下端轴承和转轴之间装配压力均匀和装配精度达到要求。

现有技术中还存在由于定子与电机壳体装配间隙很小，导致定子需依靠外力才能装入电机壳体，运用传统敲击方式会导致定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，易将定子或电机壳体变形损坏的问题。

优选地，所述第三工装上设置有第二定位部，所述第二定位部用于定位所述电机壳体，所述第二定位部与所述第二定位槽同轴设置。

优选地，所述第四工装上设置有第三定位部，所述第三定位部用于定位所述定子，当所述第四工装与所述支座连接时，所述第三工装与所述移动板相连接，所述第三定位部与所述电动缸同轴设置。

优选地，所述第三定位部包括芯体和与所述芯体相连接的定位盖，所述芯体与所述定子相配合，所述定位盖用于将所述定子安装于所述芯体上，所述定位盖外径小于所述定子外径。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在将转子的装配和定子组件的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子的装配过程中，避免因上端轴承、铁芯、转轴和下端轴承之间的同轴度超差，而造成铁芯上中心通孔附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件的装配过程中，避免因定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子或电机壳体变形损坏的情况发生。

2、本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，利用HMI模块和控制模块，可以精确地控制电动缸的压力和位移，以保证电机转子装配位置的准确性，同时更好地控制电机转子上的各个部件的受力，避免因压力过大导致磁钢被冲裂的现象发生。

3、本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述接近开关控制电动缸每次动作前，精确返回至初始位置，以此初始位置作为原点基准，从而保证控制系统的精确性。

4、本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，第一定位部上设置有空腔，在空腔的侧壁上设置有若干与凹槽相配合的突出部，可以实现第二工装对铁芯的定位，保证转轴与铁芯的相对位置精度，从而保证铁芯上中心通孔的与转轴同轴度要求，减少因铁芯上中心通孔的与转轴同轴度偏差而造成的中心通孔附近的磁钢被冲裂的现象发生。

5、本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，电动缸施加的压力与第四工装和第三工装同轴，从而避免偏心受力的影响导致定子或电机壳体所受压力不均，部分区域冲击过大，易将定子或电机壳体损坏的问题。

附图说明

图1为现有高低温真空步进电机转子结构示意图；

图2为现有高低温真空步进电机铁芯结构示意图；

图3为现有高低温真空步进电机定子与侧壳装配示意图；

图4为本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法流程图；

图5为本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法中装配铁芯与转轴时的安装示意图；

图6为本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法中装配上端轴承和所述下端轴承时的安装示意图；

图7为本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法中装配定子与电机壳体时的安装示意图；

图8为支座结构示意图；

图9为第一工装结构示意图；

图10为第二工装结构示意图；

图11为第二工装装配爆炸示意图；

图12为第一定位座结构示意图；

图13为第二工装结构俯视示意图；

图14为第三工装结构示意图；

图15为第三工装结构剖面示意图；

图16为第四工装结构示意图。

图中标记：1-装配工装，11-支座，111-上座板，112-下座板，113-滑动杆，114-移动板，115-接近开关，12-第一工装，121-第一定位槽，1211-固定装置，122-第一定位孔，123-磁吸部，13-第二工装，131-底座，132-第一定位部，1321-第一定位座，1322-第二定位座，133-空腔，1331-突出部，1332-空腔单元，1333-分割槽，14-第三工装，141-第二定位槽，142-第二定位孔，143-第二定位部，15-第四工装，151-第三定位部，1511-芯体，1512-定位盖，2-电动缸，21-缸筒，22-活动杆，3-转子，31-上端轴承，32-铁芯，321-转齿，322-凹槽，323-中心通孔，33-转轴，331-轴颈头端，332-过渡倒角，333-轴颈尾端，334-轴伸部，34-下端轴承，35-转子铁芯组件，4-定子，5-电机壳体，6-控制系统，61-控制模块，62-HMI模块，7-定子组件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-8所示，一种用于装配高低温真空步进电机的方法，包含以下步骤：

步骤一、将转轴33安装至第一工装12上，所述第一工装12安装至移动板114上，将铁芯32安装至第二工装13上，所述第二工装13安装至支座11上，所述移动板114上连接有电动缸2，所述电动缸2竖向设置,所述移动板114沿所述电动缸2轴线方向与所述支座11滑动配合，所述转轴33、所述铁芯32和所述电动缸2同轴设置，所述电动缸2驱动所述移动板114与所述支座11相对滑动，完成所述转轴33与所述铁芯32装配，形成转子铁芯组件35；

步骤二、拆下所述第二工装13，并取下所述转子铁芯组件35，之后，将下端轴承34安装至第三工装14上，将所述第三工装14安装至所述支座11上，将上端轴承31安装至第一工装12上，同时，将所述转子铁芯组件35的轴伸部334贯穿所述下端轴承34，并安装至第三工装14上，所述上端轴承31、所述下端轴承34、所述转子铁芯组件35和所述电动缸2同轴设置，所述电动缸2驱动所述移动板114与所述支座11相对滑动，完成所述转子铁芯组件35与所述上端轴承31、以及所述转子铁芯组件35与所述下端轴承34装配，形成转子3；

步骤三、拆下所述第一工装12，并从所述第三工装14上拆下转子3，之后，将定子4安装至第四工装15上，将所述第四工装15安装至所述移动板114上，将电机壳体5安装至所述第三工装14上，所述定子4、所述电机壳体5和所述电动缸2同轴设置，所述电动缸2驱动所述移动板114与所述支座11相对滑动，完成所述定子4与所述电机壳体5装配，形成定子组件7。

本发明所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，当铁芯32与转轴33装配时，转轴33、铁芯32和电动缸2同轴设置，电动缸2驱动移动板114，使移动板114沿所述电动缸2轴线方向与支座11相对滑动，以保证在移动板114与支座11相对滑动过程中，转轴33、铁芯32始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与所装配的铁芯及转轴同轴，而且电动缸2竖向设置，从而使需装配的转轴33也竖向设置，从而避免转轴33因自身重量或偏心受力而导致出现弯曲，造成铁芯32与转轴33之间同轴度超差的情况发生，进而避免铁芯32上中心通孔323附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况发生；

铁芯32与转轴33装配完成后，再进行上端轴承31和下端轴承34同时与转轴33装配，此时，上端轴承31、下端轴承34、转子铁芯组件35和电动缸2同轴设置，电动缸2驱动移动板114，使移动板114沿所述电动缸2轴线方向与支座11相对滑动，以保证在移动板114与支座11相对滑动过程中，上端轴承31、下端轴承34和转子铁芯组件35始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与上端轴承31、下端轴承34和转子铁芯组件35同轴，而且电动缸2竖向设置，从而使需装配的转子铁芯组件35也竖向设置，从而避免转子铁芯组件35上转轴33因转子铁芯组件35重量或偏心受力而导致出现弯曲，造成上端轴承31和转子铁芯组件35、下端轴承34和转子铁芯组件35之间同轴度超差的情况发生，进而避免铁芯32上中心通孔323附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况发生；

上端轴承31和下端轴承34同时与转轴33装配后，进行定子4与电机壳体5装配，此时，定子4、电机壳体5和电动缸2同轴设置，电动缸2驱动移动板114，使移动板114沿所述电动缸2轴线方向与支座11相对滑动，以保证在移动板114与支座11相对滑动过程中，定子4和电机壳体5始终同轴设置，同时使得电动缸施加的压力与定子4和电机壳体5同轴，而且电动缸2竖向设置，从而使需装配的定子4和电机壳体5也都竖向设置，从而避免定子4和电机壳体5同轴度超差的情况发生，进而避免因定子4或电机壳体5所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子4或电机壳体5损坏的情况发生。

综上所述，本申请的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，在将转子3的装配和定子组件7的装配置于同一设备的情况下，满足其装配精度要求，同时，在转子3的装配过程中，避免因上端轴承31、铁芯32、转轴33和下端轴承34之间的同轴度超差，而造成铁芯42上中心通孔323附近的磁钢因受压不均，部分区域冲击过大，而被冲裂的情况的发生，以及在定子组件7的装配过程中，避免因定子4或电机壳体5所受压力不均，部分区域冲击过大，而造成定子4或电机壳体5损坏的情况发生。

实施例2

如图1-8所示，如实施例1所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述电动缸2上连接有控制系统6，所述控制系统6用于控制所述电动缸2动作，所述控制系统6与所述电动缸2电性连接，所述控制系统6包括控制模块61和HMI模块62，其中，

所述HMI模块62用于为所述控制系统6与用户之间提供交互界面，其中包括接收用户的指令，并将用户输入的所述指令传输至所述控制模块61，以及显示所述电动缸2位移结果；

所述控制模块61根据所述指令控制所述电动缸2驱动所述移动板114移动至预定位置，所述控制模块61分别与所述电动缸2和所述HMI模块62电性连接。

利用HMI模块62和控制模块61，可以精确地控制电动缸2的压力和位移，以保证电机转子3装配位置的准确性，同时更好地控制步进电机上的各个部件的受力，避免因压力过大导致磁钢被冲裂的现象发生。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述HMI模块62为触摸屏。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述控制模块61为PLC模块。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支座11上还设置有接近开关115，所述接近开关115用于将所述移动板114停止于初始位置，所述接近开关115与所述控制模块61电性连接。

所述接近开关115控制移动板114在每次装配开始时，精确返回至初始位置，以此初始位置作为原点基准，从而保证控制系统的精确性。

实施例3

如图1-8所示，如实施例1或2所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述支座11包括上座板111和下座板112，所述上座板111和所述下座板112之间连接有滑动杆113，所述移动板114沿所述电动缸轴线方向与所述滑动杆113滑动配合，所述电动缸2包括缸筒21和活动杆22，所述上座板111与所述缸筒21相连接，所述移动板114与所述活动杆22相连接。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述滑动杆113为四个，所有所述滑动杆113分布于所述下座板112上的同一圆周上，所有所述滑动杆113相互平行。

圆周分布四个滑动杆113，所有所述滑动杆113相互平行，使得移动板114在移动过程中更加稳定，更好控制其同轴度精度，所有所述滑动杆113分布于下座板112上的同一圆周上，使的与滑动杆113相配合的所述移动板114在安装时不用分方向，使安装更简单。

实施例4

如图1-9所示，如实施例1或2或3所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述第一工装12上设置有第一定位槽121，所述第一定位槽121用于定位所述上端轴承31，所述第一定位槽121的底部设置有第一定位孔122，所述第一定位孔122用于定位所述转轴33轴颈，所述第一定位孔122与所述第一定位槽121同轴设置，当所述第一工装12与所述支座11连接时，所述第一工装12与所述移动板114相连接，所述第一定位槽121与所述电动缸2同轴设置。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一工装上12设置有磁吸部123，所述上端轴承31通过所述磁吸部123与所述第一定位槽121吸附配合，所述转轴33轴颈通过所述磁吸部123吸附于所述第一定位孔122内。

实施例5

如图1-15所示，如实施例1或2或3或4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述第二工装13包括底座131和第一定位部132，所述第一定位部132与所述底座131相连接，所述第一定位部132用于定位铁芯32，所述第一定位部132上设置有与铁芯32直径相适配的空腔133，所述空腔133的侧壁上设置有若干个突出部1331，每个所述突出部1331能够与所述铁芯32侧面的凹槽322形状相适配，所有所述突出部1331均位于同一圆柱面上，当所述第二工装13与所述支座11连接时，所述底座131与所述下座板112相连接，所述空腔133与所述电动缸2同轴设置。

现有技术中还存在，转子3上每相邻铁芯32之间必须错开一个角度，该角度精度要求很高，而转子3在装配过程中，无法依靠肉眼准确地控制精度，一旦错开的角度误差比较大，就严重影响电机在运行中输出力，造成输出力下降，电机运行噪声大、不平衡现象的产生。

因为转子3上的转齿321为凸出状态，在相邻转齿321之间形成凹槽322，为了保证转齿321与工装配合时，不被工装划伤，所以第二工装13通过用突出部1331定位凹槽322来实现对铁芯32的定位，既可保证转齿321不被工装划伤，又可保证转子3上每相邻铁芯32之间错开角度的精度要求，同时还可以检验铁芯32及突出部1331的制作是否满足进度要求。

第一定位部132上设置有空腔133，在空腔133的侧壁上设置有若干与凹槽322相配合的突出部1331，可以实现第二工装13对铁芯32的定位，在安装时，底座131与下座板112相配合，以下座板112为基准，而底座131与第一定位部132连接后形成一个整体，即可以保证空腔133与所述电动缸2同轴设置，从而保证转轴33与铁芯32的相对位置精度，从而保证铁芯32上中心通孔323的与转轴33同轴度要求，减少因铁芯32上中心通孔323的与转轴33同轴度偏差而造成的中心通孔323附近的磁钢被冲裂的现象发生。

同时，由于同一转子3上的所有铁芯32直径均相等，其组成的铁芯32组件上的所有凹槽322均在同一圆柱面上，故将所有突出部1331均设置在与该圆柱面相适配的另一圆柱面上，即可保证与突出部1331相配合的凹槽322均同一圆柱面上，从而保证当多个铁芯32沿转轴33长度方向排列时，所有铁芯32上中心通孔323的同轴度要求。

而且，当所述第二工装13与所述支座11连接时，所述底座131与所述下座板112相连接，所述空腔133与所述电动缸2同轴设置。

即当铁芯32与转轴33之间装配时，空腔133、第一定位孔122和电动缸2同轴设置，能保证所有铁芯32上中心通孔323的同轴度及中心通孔323与转轴33的同轴度要求，以减少中心通孔323附近的磁钢被冲裂的现象发生。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一定位部132包括第一定位座1321和第二定位座1322，第一定位座1321和第二定位座1322可拆卸地连接，第一定位座1321和第二定位座1322均具有半圆形空槽且二者能够围成所述空腔133。

将定位装置分为第一定位座1321和第二定位座1322，第一定位座1321和第二定位座1322可拆卸地连接，使得在转子3转配完成后，更方便的拆卸工装，提高效率。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述空腔133由若干空腔单元1332沿空腔133轴线方向叠加组成，所述空腔单元1332与铁芯32相对应，在每个所述空腔单元1332上均设置有所述突出部1331。

每个空腔单元1332定位一个铁芯32，在每个所述空腔单元1332上均设置有所述突出部1331，在保证转子3上每相邻铁芯32之间错开角度的精度要求下，能保证所有铁芯32上中心通孔323的同轴度及中心通孔323与转轴33的同轴度要求，减少中心通孔323附近的磁钢被冲裂的现象发生。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述突出部1331沿空腔轴线方向的长度小于或等于转子铁芯的厚度。

突出部1331沿空腔133轴线方向的长度小于或等于转子铁芯的厚度，避免突出部1331因同时接触多个铁芯32，而造成对铁芯32的损坏。

在上述基础上，进一步优选的方式，相邻两个所述空腔单元1332之间还设有分割槽1333，所述分割槽1333外径大于所述空腔133外径。

相邻两个空腔单元1332之间还设有分割槽1333，所述分割槽1333外径大于所述空腔外径，使得突出部1331沿空腔轴线方向的两端不予相连的空腔单元1332接触，使得该突出部1331的加工工艺更加简单，加工成本更低。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一定位座1321和所述第二定位座1322相互连接时，二者之间同时设有销轴配合和螺栓配合。

通过销轴配合，可使所述第一定位座1321和所述第二定位座1322之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位座1321和所述第二定位座1322之间的连接更加简单。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一定位部132和所述底座131之间同时通过销轴配合和螺栓配合相互连接。

通过销轴配合，可使所述第一定位部132和所述底座131之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位部132和所述底座131之间的连接更加简单

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第一定位座1321与所述底座131之间同时通过销轴配合和螺栓配合相互连接。

通过销轴配合，可使所述第一定位座1321与所述底座131之间的相对位置更加精确，通过螺栓配合，可使所述第一定位座1321与所述底座131之间的连接更加简单。

实施例6

如图1-16所示，如实施例1或2或3或4或5所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，所述第三工装14上设置有第二定位槽141，所述第二定位槽141用于定位所述下端轴承34，所述第二定位槽141底部设置有用于定位所述轴伸部334的第二定位孔142，所述第二定位孔142与所述第二定位槽141同轴设置，当所述第三工装14与所述支座11连接时，所述第三工装14与所述下座板112相连接，所述第二定位槽141与所述电动缸2同轴设置。装配时，先将上端轴承31安装至第一定位槽121内，下端轴承34安装至第二定位槽141内，再将转轴33上的轴伸部334穿过下端轴承34，并与第二定位孔142相配合，因为第二定位孔142与第二定位槽141同轴设置，即可保证轴伸部334与下端轴承34的同轴度要求，同时，由于第一定位槽121和第二定位槽141均与电动缸2同轴设置，使得第一定位槽121和第二定位槽141同轴设置，又可保证上端轴承31与下端轴承34同轴度要求，又因为转轴上同轴设置有轴颈头端331、轴颈尾端333和轴伸部334，进而保证将上端轴承31和下端轴承34同时装配至转轴33上时，能保证上端轴承31、下端轴承34和转轴33之间的同轴度要求，进而保证上端轴承31、下端轴承34和转轴33之间装配压力均匀和装配精度达到要求。

实施例7

如图1-16所示，如实施例1或2或3或4或5或6所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，针对现有技术中还存在由于定子4与电机壳体5装配间隙很小，导致定子4需依靠外力才能装入电机壳体5，运用传统敲击方式会导致定子4或电机壳体5所受压力不均，部分区域冲击过大，易将定子4或电机壳体5损坏的问题，所述第三工装14上设置有第二定位部143，所述第二定位部143用于定位电机壳体5，所述第二定位部与所述第二定位槽141同轴设置。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第四工装15上设置有第三定位部151，所述第三定位部151用于定位所述定子4，当所述第四工装15与所述支座11连接时，所述第三工装15与所述移动板114相连接，所述第三定位部151与所述电动缸2同轴设置。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述第三定位部151包括芯体1511和与所述芯体1511相连接的定位盖1512，所述芯体1511与所述定子4相配合，所述定位盖1512用于将所述定子4安装于所述芯体1511上，所述定位盖1512外径小于所述定子4外径。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：包含以下步骤：

步骤一、将转轴(33)安装至第一工装(12)上，所述第一工装(12)安装至移动板(114)上，将铁芯(32)安装至第二工装(13)上，所述第二工装(13)安装至支座(11)上，所述移动板(114)上连接有电动缸(2)，所述电动缸(2)竖向设置，所述移动板(114)沿所述电动缸(2)轴线方向与所述支座(11)滑动配合，所述转轴(33)、所述铁芯(32)和所述电动缸(2)同轴设置，所述电动缸(2)驱动所述移动板(114)与所述支座(11)相对滑动，完成所述转轴(33)与所述铁芯(32)装配，形成转子铁芯组件(35)；

步骤二、拆下所述第二工装(13)，并取下所述转子铁芯组件(35)，之后，将下端轴承(34)安装至第三工装(14)上，将所述第三工装(14)安装至所述支座(11)上，将上端轴承(31)安装至所述第一工装(12)上，同时，将所述转子铁芯组件(35)的轴伸部(334)贯穿所述下端轴承(34)，并安装至所述第三工装(14)上，所述上端轴承(31)、所述下端轴承(34)、所述转子铁芯组件(35)和所述电动缸(2)同轴设置，所述电动缸(2)驱动所述移动板(114)与所述支座(11)相对滑动，完成所述转子铁芯组件(35)与所述上端轴承(31)装配、以及完成所述转子铁芯组件(35)与所述下端轴承(34)装配，形成转子(3)；

步骤三、拆下所述第一工装(12)，并从所述第三工装(14)上拆下所述转子(3)，之后，将定子(4)安装至第四工装(15)上，将所述第四工装(15)安装至所述移动板(114)上，将电机壳体(5)安装至所述第三工装(14)上，所述定子(4)、所述电机壳体(5)和所述电动缸(2)同轴设置，所述电动缸(2)驱动所述移动板(114)与所述支座(11)相对滑动，完成所述定子(4)与所述电机壳体(5)装配，形成定子组件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述电动缸(2)上连接有控制系统(6)，所述控制系统(6)用于控制所述电动缸(2)动作，所述控制系统(6)与所述电动缸(2)电性连接，所述控制系统(6)包括控制模块(61)和HMI模块(62)，其中，

所述HMI模块(62)用于为所述控制系统(6)与用户之间提供交互界面，其中包括接收用户的指令，并将用户输入的所述指令传输至所述控制模块(61)，以及显示所述电动缸(2)位移结果；

所述控制模块(61)根据所述指令控制所述电动缸(2)驱动所述移动板(114)移动至预定位置，所述控制模块(61)分别与所述电动缸(2)和所述HMI模块(62)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述支座(11)上还设置有接近开关(115)，所述接近开关(115)用于将所述移动板(114)停止于初始位置，所述接近开关(115)与所述控制模块(61)电性连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述支座(11)包括上座板(111)和下座板(112)，所述上座板(111)和所述下座板(112)之间连接有滑动杆(113)，所述移动板(114)沿所述电动缸轴线方向与所述滑动杆(113)滑动配合，所述电动缸(2)包括缸筒(21)和活动杆(22)，所述上座板(111)与所述缸筒(21)相连接，所述移动板(114)与所述活动杆(22)相连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第一工装(12)上设置有第一定位槽(121)，所述第一定位槽(121)用于定位所述上端轴承(31)，所述第一定位槽(121)的底部设置有第一定位孔(122)，所述第一定位孔(122)用于定位所述转轴(33)轴颈，所述第一定位孔(122)与所述第一定位槽(121)同轴设置，当所述第一工装(12)与所述支座(11)连接时，所述第一工装(12)与所述移动板(114)相连接，所述第一定位槽(121)与所述电动缸(2)同轴设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第一工装上(12)设置有磁吸部(123)，所述上端轴承(31)通过所述磁吸部(123)与所述第一定位槽(121)吸附配合，所述转轴(33)轴颈通过所述磁吸部(123)吸附于所述第一定位孔(122)内。

7.根据权利要求4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第二工装(13)包括底座(131)和第一定位部(132)，所述第一定位部(132)与所述底座(131)相连接，所述第一定位部(132)用于定位所述铁芯(32)，所述第一定位部(132)上设置有与所述铁芯(32)直径相适配的空腔(133)，所述空腔(133)的侧壁上设置有若干个突出部(1331)，每个所述突出部(1331)能够与所述铁芯(32)侧面的凹槽(322)形状相适配，所有所述突出部(1331)均位于同一圆柱面上，当所述第二工装(13)与所述支座(11)连接时，所述底座(131)与所述下座板(112)相连接，所述空腔(133)与所述电动缸(2)同轴设置。

8.根据权利要求4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第三工装(14)上设置有第二定位槽(141)，所述第二定位槽(141)用于定位所述下端轴承(34)，所述第二定位槽(141)底部设置有用于定位所述轴伸部(334)的第二定位孔(142)，所述第二定位孔(142)与所述第二定位槽(141)同轴设置，当所述第三工装(14)与所述支座(11)连接时，所述第三工装(14)与所述下座板(112)相连接，所述第二定位槽(141)与所述电动缸(2)同轴设置。

9.根据权利要求4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第三工装(14)上设置有第二定位部(143)，所述第二定位部(143)用于定位所述电机壳体(5)，所述第二定位部与所述第二定位槽(141)同轴设置。

10.根据权利要求4所述的一种用于装配高低温真空步进电机的方法，其特征在于：所述第四工装(15)上设置有第三定位部(151)，所述第三定位部(151)用于定位所述定子(4)，当所述第四工装(15)与所述支座(11)连接时，所述第三工装(15)与所述移动板(114)相连接，所述第三定位部(151)与所述电动缸(2)同轴设置。

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