CN110011500B - 无刷电机的定子转子合装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无刷电机的定子转子合装设备，包括支架及设在支架上的定位限位机构、升降机构、定子组件吊装机构、转子组件夹紧机构和转子组件支持机构。所述定位限位机构用于对转子组件定位和限位，所述升降机构用于驱动定子组件上下移动，所述定子组件吊装机构用于吊装定子组件，所述转子组件夹紧机构用于夹紧转子组件，其设有若干套，所述转子组件支持机构用于支撑转子组件，其设在所述支架的底板上。本发明提供的无刷电机的定子转子合装设备，通过定位限位机构、升降机构、定子组件吊装机构、转子组件定位夹紧机构和转子组件支持机构的精确配合，定子组件和转子组件的装配精度高，提高了装配效率，降低了生产成本。

Description

无刷电机的定子转子合装设备

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种用于健身器的无刷电机的定子转子合装设备。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品，现有的无刷电机定子和转子合装设备通常只能装配小型电机，而对于大型电机装配时容易出现偏差，难以保持精度，而对于电机的装配来说，对精度要求非常高，否则会严重影响电机质量。而且无刷电机的转子电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，具有极强的磁性，这不但会导致无刷电机的定子和转子在合装过程中会出现转子吸引定子导致装配困难的情况，有时还可能会造成转子组件轴承损伤。现有技术中合装设备存在的这些问题导致了目前无刷电机的装配效率低，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能够解决上述问题的一种无刷电机的定子转子合装设备。

实现本发明目的的技术方案是：一种无刷电机的定子转子合装设备，包括支架及设在支架上的定位限位机构、升降机构、定子组件吊装机构、转子组件夹紧机构和转子组件支持机构。

所述定位限位机构用于对转子组件定位和限位，其包括浮动定位板、导柱和限位板，所述导柱固定在所述支架的底板的顶端，所述浮动定位板设在所述导柱上，并与所述底板平行设置，且可沿导柱上下移动，所述导柱与所述浮动定位板之间设有弹簧，所述限位板设在所述导柱的顶端。

所述升降机构用于驱动定子组件上下移动，其对应设在所述定位机构的上方，所述升降机构包括升降气缸、导柱和固定板，所述升降气缸固定在所述支架的顶板上，所述固定板与所述升降气缸的伸缩杆固定连接，所述固定板上设有所述导柱，所述导柱一端固定在所述固定板顶部，另一端穿过所述支架的顶板上的通孔，并在所述升降气缸的作用下沿所述通孔上下移动。

所述定子组件吊装机构用于吊装定子组件，其对应设在所述固定板的底端，所述定子组件吊装机构包括第一夹紧气缸、滑块和吊装夹具，所述第一夹紧气缸设有若干个，且对称设在所述固定板的底端，其伸缩杆与所述滑块固定连接，所述第一夹紧气缸驱动所述滑块同时向左或向右移动以夹紧或松开所述吊装夹具，

所述转子组件夹紧机构用于夹紧转子组件，其设有若干套，且均匀设在所述浮动定位板上，所述转子组件夹紧机构包括第二夹紧气缸和夹紧块，所述第二夹紧气缸固定在所述浮动定位板上，所述夹紧块与所述第二夹紧气缸的伸缩杆固定连接，并在所述第二夹紧气缸的作用下左右滑动以夹紧或松开转子组件。

所述转子组件支持机构用于支撑转子组件，其设在所述支架的底板上，并对应设在所述浮动定位板的下方，其包括底座和支持部，所述底座固定在所述底板的顶端中部，所述支持部固定在所述底座上，其上设有与转子组件上的转轴和下轴承对应的支撑槽。

进一步地，为了使所述转子组件与定子组件精确定位，所述无刷电机的定子转子合装设备还包括定心导向杆，所述定心导向杆中心沿轴向开设有通孔，所述通孔包括依次连通的螺纹孔和定位孔，所述定位孔位于所述定心导向杆的底部，其直径大于所述螺纹孔的直径，定心导向杆底部设计为通孔且其直径略大于螺纹孔，可以减少将其拧入转轴轴头的时间。

进一步地，所述浮动定位板上设有固定孔，所述固定孔内设有与所述导柱对应的直线轴承，所述浮动定位板通过所述直线轴承沿导柱上下移动。

进一步地，为了使定子组件吊装机构结构更稳固，所述固定板底端固定有第一滑块座，所述第一夹紧气缸通过所述第一滑块座固定在所述固定板的底端，所述滑块与所述第一滑块座滑动连接，并在所述第一夹紧气缸的作用下沿所述第一滑块座左右滑动以夹紧或松开所述吊装夹具。

进一步地，所述吊装夹具包括定位连接头、支撑部、若干个螺纹支撑杆和等高支撑杆，与所述支撑部固定连接，所述螺纹支撑杆均匀固定在所述支撑部上，其底部与所述定子组件螺纹连接，所述等高支撑杆均匀固定在所述支撑部上，并与所述螺纹支撑杆交错设置，其底部与所述定子组件相抵靠。

进一步地，为了所述第一夹紧气缸夹持更稳定，所述滑块上设有与所述定位连接头配合的凹槽。

进一步地，为了防止转子组件上行造成轴承损伤，所述限位板上设有限位缓冲组件，所述限位缓冲组件包括安装板和设在安装板上的液压缓冲器，所述安装板设在所述限位板的顶端，所述液压缓冲器设在所述限位板的一侧。

进一步地，为了尽量减小转子组件上行的距离，所述安装板上设有限位柱，所述限位柱设在所述限位板的一侧。

进一步地，为了方便转子组件定位，所述浮动定位板上设有与转子组件外缘对应的定位槽。

进一步地，为了方便调节转子组件与夹紧块之间的间隙，使组装时无间隙，且组装完成后转子组件容易取出，所述夹紧块上设有调节块和调节螺杆，所述调节块在所述调节螺杆的作用下上下移动以夹紧或松开转子组件。

本发明无刷电机的定子转子合装设备的有益效果是：

本发明提供了一种无刷电机的定子转子合装设备，通过定位限位机构、升降机构、定子组件吊装机构、转子组件定位夹紧机构和转子组件支持机构的精确配合，定子组件和转子组件的装配精度高，提高了装配效率，降低了生产成本，且通过在限位板上设置液压缓冲器和限位柱，解决了瞬间冲撞并延长时间，从而避免造成转子组件的轴承损伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为转子组件的结构示意图，

图3定位限位机构的结构示意图，

图4为定子组件吊装机构的结构示意图，

图5为为吊装夹具的结构示意图，

图6为转子组件夹紧机构的结构示意图。

图中：1升降机构，11升降气缸，12第二导柱，13连接部，14固定板，2定子组件吊装机构，21第一夹紧气缸，22第一滑块座，23滑块，24定位连接头，25等高支撑杆，26螺纹支撑杆，27支撑部，28螺纹柱，3定位限位机构，31安装板，32直线轴承，33弹簧，34液压缓冲器，35限位柱，36限位板，37浮动定位板，38轴承盖，39第一导柱，4转子组件夹紧机构，41夹紧块，42第二夹紧气缸，43第二滑块座，44调节块，45调节螺杆，5支架，51顶板，52底板，6定心导向杆，7定子组件，8转子组件，81上轴承，82转轴，83从动轴，84下轴承，9转子组件支持机构，91支持部，92底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

见图1，一种无刷电机的定子转子合装设备，包括支架5及设在支架5上的定位限位机构3、升降机构1、定子组件吊装机构2、转子组件夹紧机构4和转子组件支持机构9。

所述定位限位机构3用于对转子组件定位和限位，其包括浮动定位板37和第一导柱39，第一导柱39固定在所述支架5的底板52的顶端，所述浮动定位板37设在所述第一导柱39上，与所述底板52平行设置，且可在沿第一导柱39上下移动。

所述升降机构1用于驱动定子组件7上下移动，其对应设在所述定位机构3的上方，所述升降机构1包括升降气缸11、第二导柱12和固定板14，所述升降气缸11固定在所述支架5的顶板51上，所述固定板14与所述升降气缸11的伸缩杆固定连接，所述第二导柱12一端固定在所述固定板14顶部，另一端穿过所述支架5的顶板51上的通孔，并在所述升降气缸11的作用下沿所述通孔上下移动。此外，为了方便升降气缸11与固定板14地连接，可在降气缸11的伸缩杆与固定板14之间设置连接部13。

所述定子组件吊装机构2用于吊装定子组件，其对应设在所述固定板14的底端。

所述转子组件夹紧机构4用于夹紧转子组件，其设有若干套，且均匀设在所述浮动定位板37上。

所述转子组件支持机构9用于支撑转子组件8，其设在所述支架5的底板52上，并对应设在所述浮动定位板37的下方，其包括底座92和支持部91，所述底座92固定在所述底板52的顶端中部，所述支持部91固定在所述底座92上，其上设有与转子组件8对应的支撑槽。

见图2和图3，转子组件8包括转轴82、上轴承81、下轴承84和从动轴83。支持部91上的支撑槽与转轴85和下轴承84对应。

为了使所述转子组件8与定子组件7精确定位，所述无刷电机的定子转子合装设备还包括定心导向杆6，所述定心导向杆6中心沿轴向开设有通孔。因转轴85的轴头露出部分为全螺纹，为降低定心导向杆6拧入轴头的时间，所述通孔包括依次连通的螺纹孔和定位孔，所述定位孔位于所述定心导向杆的底部，其直径略大于所述螺纹孔的直径。

所述定位限位机构3上除了设有浮动定位板37和第一导柱39，还设有限位板36，所述限位板36设在所述第一导柱39的顶端。所述浮动定位板37上设有固定孔，所述固定孔内设有与所述第一导柱39对应的直线轴承32，所述第一导柱39与所述浮动定位板37之间设有弹簧33，弹簧33可用于抵消转子组件8的自重，以平衡转子组件8下轴承84上的力。

转子组件8的重量使弹簧33压缩，使下轴承84接触工装，为了避免下轴承84外圈受力，转子组件8底端平面到下轴承84的距离存在公差，导致限位板36与轴承盖38之间的间隙不可能消除。当定子组件7和转子组件8开始接触时，由于转子磁钢的吸引力，转子组件8会有向上运动的趋势，若转子组件8上移，会造成下轴承84内圈脱离工装，随后下行又可能会导致上轴承81与从动轴83冲撞从而可能会造成轴承损伤。为了尽可能的减小间隙距离，并降低转子组件8的上移速度，可以在所述限位板36上设置限位缓冲组件，所述限位缓冲组件包括安装板31和设在安装板31上的液压缓冲器34和限位柱35，所述安装板31设在所述限位板36的顶端，所述液压缓冲器34和限位柱35分别设在所述限位板36的旁侧。限位柱35为硬限位，可以减小间隙距离，液压缓冲器34为软限位，当吸力产生时，可用于解决瞬间的冲撞并延迟甚至消除转子组件8上行的时间，即在转子组件8还未来得及上行时定子下压，从而解决转子上行后可能会带来的轴承损伤的问题。

进一步地，为了方便转子组件定位，所述浮动定位板37上设有与转子组件8外缘对应的定位槽。

见图4和图5，所述定子组件吊装机构2包括第一夹紧气缸21、滑块23和吊装夹具，所述第一夹紧气缸21设有若干个，且对称设在所述固定板14的底端，其伸缩杆与所述滑块23固定连接，所述第一夹紧气缸21驱动所述滑块23同时向左或向右移动以夹紧或松开所述吊装夹具。

为了使定子组件吊装机构2结构更稳固，所述固定板14底端固定有第一滑块座22，所述第一夹紧气缸21通过所述滑块座22固定在所述固定板14的底端，所述滑块23与所述第一滑块座22滑动连接，并在所述第一夹紧气21缸的作用下沿所述第一滑块座22左右滑动以夹紧或松开所述吊装夹具。

所述吊装夹具包括定位连接头24、支撑部27、若干个螺纹支撑杆26和等高支撑杆25，与所述支撑部27固定连接，所述螺纹支撑杆26均匀固定在所述支撑部27上，工作状态时，其底部与所述定子组件7螺纹连接，可在底部设置螺纹柱29，通过螺纹柱29与定子组件7螺纹连接，所述等高支撑杆25均匀固定在所述支撑部27上，并与所述螺纹支撑杆26交错设置，工作状态时，其底部与所述定子组件7相抵靠。螺纹支撑杆26与等高支撑杆25共同作用，可增加吊装夹具的稳定性。所述第一夹紧气缸21驱动所述滑块23同时向左或向右移动以夹紧或松开所述定位连接头24。

此外，为了所述第一夹紧气缸21夹持更稳定，可在所述滑块23上设置与所述定位连接头24配合的凹槽。

见图6，所述转子组件夹紧机构4包括第二夹紧气缸42和夹紧块41，所述第二夹紧气缸42固定在所述浮动定位板37上，所述夹紧块41与所述第二夹紧气缸42的伸缩杆固定连接，并在所述第二夹紧气缸42的作用下左右滑动以夹紧或松开转子组件8。

进一步地，为了方便调节转子组件8与夹紧块41之间的间隙，使加工状态时无间隙，且加工完成后转子组件8容易取出，所述夹紧块41上设有调节块44和调节螺杆45，所述调节块44在所述调节螺杆45的作用下上下移动以压紧或松开转子组件8。此外，为了转子组件夹紧机构4结构更稳定，所述转子组件夹紧机构4还包括第二滑块座43，所述第二滑块座43固定在所述浮动定位板37上，所述第二夹紧气缸42固定在所述第二滑块座43上，所述夹紧块41与所述第二滑块座43滑动连接。

本发明工作时，先将转子组件8放到浮动定位板37的定位槽内，完成转子组件8的定位，然后转子组件夹紧机构4动作，第二夹紧气缸42推动夹紧块41夹紧转子组件8，调节块44在调节螺杆45的作用下向下移动，将转子组件8压紧，再将定心导向杆6拧入转轴82的轴头。吊装夹具的螺纹支撑杆26底部的螺纹柱29与定子组件7的螺纹孔连接，等高支撑杆25与定子组件7的表面相抵靠，然后将连接定子组件7的吊装夹具的定位连接头24放入滑块23上凹槽中，第一夹紧气缸21将其夹紧完成预定位。安装完成后，开始组装，升降气缸11带着定子组件吊装机构2向下移动，定子组件内孔穿过转轴82上的定心导向杆6完成定子组件7与转子组件8的定心，当定子组件7和转子组件8开始接触时，由于转子磁钢的吸引力，转子组件8有向上运动的趋势，限位板36可以起到限位作用，但由于限位板36与轴承盖38之间有间隙，为了避免转子组件8上移可能带来的上轴承81损伤，可以靠限位柱35减小间隙距离，液压缓冲器可用于解决瞬间的冲撞并延迟甚至消除转子组件8上行的时间。定子组件7与转子组件8合装完成后，第一夹紧气缸21将定位连接头24松开，升降气缸11向上运动回到原点，转子组件夹紧机构4松开产品，吊装夹具的螺纹支撑杆26从定子组件7的螺纹孔旋出。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上的实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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上述的以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：包括支架（5）及设在支架（5）上的定位限位机构（3）、升降机构（1）、定子组件吊装机构（2）、转子组件夹紧机构（4）和转子组件支持机构（9），

所述定位限位机构（3）用于对转子组件定位和限位，其包括浮动定位板（37）、第一导柱（39）和限位板（36），所述第一导柱（39）固定在所述支架（5）的底板（52）的顶端，所述浮动定位板（37）设在所述第一导柱（39）上，并与所述底板（52）平行设置，且可沿第一导柱（39）上下移动，所述第一导柱（39）与所述浮动定位板（37）之间设有弹簧（33），所述限位板（36）设在所述第一导柱（39）的顶端，

所述升降机构（1）用于驱动定子组件上下移动，其对应设在所述定位限位机构（3）的上方，所述升降机构（1）包括升降气缸（11）、第二导柱（12）和固定板（14），所述升降气缸（11）固定在所述支架（5）的顶板（51）上，所述固定板（14）与所述升降气缸（11）的伸缩杆固定连接，所述第二导柱（12）设在所述固定板（14）上，所述第二导柱（12）一端固定在所述固定板（14）顶部，另一端穿过所述支架（5）的顶板（51）上的通孔，并在所述升降气缸（11）的作用下沿所述通孔上下移动，

所述定子组件吊装机构（2）用于吊装定子组件，其对应设在所述固定板（14）的底端，所述定子组件吊装机构（2）包括第一夹紧气缸（21）、滑块（23）和吊装夹具，所述第一夹紧气缸（21）设有若干个，且对称设在所述固定板（14）的底端，其伸缩杆与所述滑块（23）固定连接，所述第一夹紧气缸（21）驱动所述滑块（23）同时向左或向右移动以夹紧或松开所述吊装夹具，

所述转子组件夹紧机构（4）用于夹紧转子组件，其设有若干套，且均匀设在所述浮动定位板（37）上，所述转子组件夹紧机构（4）包括第二夹紧气缸（42）和夹紧块（41），所述第二夹紧气缸（42）固定在所述浮动定位板（37）上，所述夹紧块（41）与所述第二夹紧气缸（42）的伸缩杆固定连接，并在所述第二夹紧气缸（42）的作用下左右滑动以夹紧或松开转子组件（8），

所述转子组件支持机构（9）用于支撑转子组件（8），其设在所述支架（5）的底板（52）上，并对应设在所述浮动定位板（37）的下方，其包括底座（92）和支持部（91），所述底座（92）固定在所述底板（52）的顶端中部，所述支持部（91）固定在所述底座（92）上，其上设有与转子组件（8）上的转轴（85）和下轴承（84）对应的支撑槽；

所述无刷电机的定子转子合装设备还包括定心导向杆（6），所述定心导向杆（6）中心沿轴向开设有通孔，所述通孔包括依次连通的螺纹孔和定位孔，所述定位孔位于所述定心导向杆（6）的底部，其直径大于所述螺纹孔的直径；

所述浮动定位板（37）上设有固定孔，所述固定孔内设有与所述第一导柱（39）对应的直线轴承（32），所述浮动定位板（37）通过所述直线轴承（32）沿第一导柱（39）上下移动。

2.根据权利要求1所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述固定板（14）底端固定有第一滑块座（22），所述第一夹紧气缸（21）通过所述第一滑块座（22）固定在所述固定板（14）的底端，所述滑块（23）与所述第一滑块座（22）滑动连接，并在所述第一夹紧气缸（21）的作用下沿所述第一滑块座（22）左右滑动以夹紧或松开所述吊装夹具。

3.根据权利要求1所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述吊装夹具包括定位连接头（24）、支撑部（27）、若干个螺纹支撑杆（26）和等高支撑杆（25），所述螺纹支撑杆（26）均匀固定在所述支撑部（27）上，其底部与所述定子组件（7）螺纹连接，所述等高支撑杆（25）均匀固定在所述支撑部（27）上，并与所述螺纹支撑杆（26）交错设置，其底部与所述定子组件（7）相抵靠。

4.根据权利要求3所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述滑块（23）上设有与所述定位连接头（24）配合的凹槽。

5.根据权利要求1所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述限位板（36）上设有限位缓冲组件，所述限位缓冲组件包括安装板（31）和设在安装板（31）上的液压缓冲器（34），所述安装板（31）设在所述限位板（36）的顶端，所述液压缓冲器（34）设在所述限位板（36）的一侧。

6.根据权利要求5所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述安装板（31）上设有限位柱（35），所述限位柱（35）设在所述限位板（36）的一侧。

7.根据权利要求1所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述浮动定位板（37）上设有与转子组件（8）外缘对应的定位槽。

8.根据权利要求1所述的无刷电机的定子转子合装设备，其特征在于：所述夹紧块（41）上设有调节块（44）和调节螺杆（45），所述调节块（44）在所述调节螺杆（45）的作用下上下移动以压紧或松开转子组件（8）。