CN110176839B - 集成电机定子与转子在线合装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了集成电机定子与转子在线合装设备，包括底座，底座上设置有一个封闭式的安装框架，安装框架内设有定位导向机构，安装框架顶部设有压装机构，定位导向机构包括滑台底座，滑台底座一侧滑动设有滑台，滑台上固定设有一个导向座，安装空间底壁上还设有反力支撑块，反力支撑块能左右移动且能位于导向座正下方，以对导向座进行支撑，导向座顶部固定有一个支撑环，通过支撑环向上伸入定子内部以对定位内部轴承内圈进行定位支撑；导向座内空套有一个导向杆，导向杆顶部向上穿过定子的安装孔之外用于顶住转子的底端；压装机构包括导向压头，通过导向压头顶住转子的顶端。本发明的技术方案可以提高电机定转子合装的装配质量及装配效率。

Description

集成电机定子与转子在线合装设备

技术领域

本发明涉及电机装配设备技术领域，尤其涉及的是一种集成电机定子与转子在线合装设备。

背景技术

随着新能源汽车的蓬勃发展，对于电机的产量需求日益增大，而其中集成电机越来越受到青睐，集成电机是指将电控、电机和减速器集成为一体的技术，随着电动汽车技术的不断演进，集成化设计将无可争辩地成为未来发展的趋势，在这一领域国内厂商也有涉及，而集成电机定子和转子的合装是电机装配的重难点，由于电机的转子里均布有大量的磁性钢片，而定子的材质为钢，在定子与转子合装的过程中转子由于磁性极易被吸偏，导致转子的轴不能插入定子中的轴承内或者由于转子吸偏刮伤铜线的外表面的漆膜；另外集成电机是要把电机与减速器直接装配在一起，导致定子和转子的合装的导向需要更长。

目前市场上还未有成熟的针对集成电机的定子和转子合装的自动化设备。现有的定转子合装有利用简单的工装人工或者机械来完成，或者使用单机设备来完成定转子的合装，这些方式工作效率低下，不能满足产线节拍要求。目前市场上虽然也出现了一些在线设备进行定子与转子合装，但是其存在如下缺陷：

(1)由于在自动化生产的过程中，为了满足人体工程学的要求，线体的高度一般不超过800mm，这样导致了线体下方的空间范围有限，由于线体高度的空间狭小无法给与转子限位，极易造成转子压装过程中的吸偏，并且由于空间的限制不能进行产线流水线生产，生产效率低下。

(2)现有有些技术中普遍采用开放的框架，由于转子与定子压装后由轴承来支撑两者之间的转动，因此定转子之间的轴承的压装反力极易造成框架的形变导致压装的不合格。

(3)现有的合装设备中其定转子压装未采用任何的导向限位，这样极易造成定转子在压装的过程中转子被吸偏导致压装失败。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种集成电机定子与转子在线合装设备，以期保证定转子合装的装配质量及装配效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

集成电机定子与转子在线合装设备，包括底座，所述底座上设置有一个封闭式的安装框架，所述安装框架内部形成一个前后贯通的安装空间，所述安装空间内设有定位导向机构，所述安装框架顶部设有压装机构，

所述定位导向机构包括固定在安装空间底壁的滑台底座，所述滑台底座一侧滑动设置有一个滑台，通过第一驱动机构驱动所述滑台沿着滑台底座升降，所述滑台上固定设置有一个导向座，所述导向座底部向下伸出滑台之下，所述安装空间底壁上还设有一个反力支撑块，通过第二驱动机构驱动所述反力支撑块左右移动，并能使所述反力支撑块位于导向座正下方，以对导向座进行支撑，所述导向座顶部固定有一个支撑环，通过支撑环向上伸入定子内部以对定子内部轴承内圈进行定位支撑；所述导向座内空套有一个导向杆，所述导向杆底部向下伸出导向座之外并通过第三驱动机构驱动所述导向杆升降，所述导向杆顶部向上穿过定子的安装孔之外用于顶住转子的底端；

所述压装机构包括导向压头，所述导向压头位于导向杆的正上方，并通过第四驱动机构驱动导向压头竖直升降，并使导向压头顶住转子的顶端。

进一步的，所述第一驱动机构包括第一气缸、皮带、主动轮、从动轮，所述第一气缸通过第一气缸支架安装在滑台底座的另一侧，所述第一气缸的活塞杆沿左右方向延伸，所述皮带的一端与滑台固定连接；所述皮带的另一端分别绕过主动轮和从动轮后，通过皮带夹板与所述第一气缸的活塞杆固定连接；所述主动轮和从动轮分别转动安装在滑台底座上，所述主动轮的轴心线高于从动轮轴心线，且所述主动轮位于皮带下侧，所述从动轮位于皮带上侧，通过第一气缸带动皮带动作，进而拉动滑台升降。

进一步的，所述第二驱动机构为第二气缸，所述第二气缸通过第二气缸支架安装在所述安装空间底壁上，所述第二气缸的活塞杆沿左右方向延伸，并通过连接块与反力支撑块相连接，通过第二气缸驱动反力支撑块在安装空间底壁上左右移动。

进一步的，所述第三驱动机构为第三气缸，所述第三气缸安装在所述滑台上，所述第三气缸的活塞杆竖直向下伸出，并通过连接接头与导向杆底部相连接。

进一步的，所述第四驱动机构为电动执行器，所述电动执行器安装在所述安装框架顶部，所述电动执行器的输出轴向下延伸并连接所述导向压头。

进一步的，所述安装框架由左右分布的机身和立柱、以及上下分布的上固定台和下固定台构成一个封闭式的矩形框架。

进一步的，所述导向杆通过安装于导向座内的直线轴承来进行轴向导向。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明定转子合装过程中，从定子的下部往上伸出一根导向杆，通过导向杆与导向压头分别顶住转子底端和顶端，有效防止了定转子合装的过程中由于磁性影响导致转子吸偏，保证了定转子的准确定位压装，从根本上保证了产品装配质量。

2、本发明采用封闭式的安装框架结构，且定子中的轴承内圈采用反力支撑块进行反力支撑，反力支撑块与安装框架之间直连，力作用在封闭的安装框架之中，不会造成安装框架的变形，保证了压装装配质量。

3、本发明的定转子合装采用独特设计的第一驱动机构，将水平运动转化为竖向运动，结构布局紧凑，不占用多余空间，能够在流水线的狭小空间里安装，从而能进行产线流水线生产，保证了生产效率。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的定位导向机构的立体图。

图3是本发明的定位导向机构另一个角度的立体图。

图4是本发明工作状态的后视图。

图中标号：1机身，2上固定台，3立柱，4下固定台，5底座，6地脚，7电动执行器，8导向压头，9转子，10线体，11定子，12托盘，13滑台底座，14滑块，15直线导轨，16滑台，17导向座，18导向杆，19锥形顶尖，20安装空间，21主动轮座，22主动轮，23第三气缸，24皮带，25从动轮座，26从动轮，27皮带夹板，28第一支架，29第一气缸支架，30第一气缸，31直线轴承，32连接接头，33第二气缸，34连接块，35反力支撑块，36耐磨板，37第二气缸支架，38支撑环，39轴承。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，本实施例公开了一种集成电机定子与转子在线合装设备，包括底座5，底座5用地脚6安装于地面上。底座5上设置有一个封闭式的安装框架，安装框架由左右分布的机身1和立柱3、以及上下分布的上固定台2和下固定台4构成一个封闭式的矩形框架。安装框架内部形成一个前后贯通的安装空间20，安装空间20内设有定位导向机构，安装框架顶部设有压装机构。

定位导向机构包括固定在安装空间20底壁的滑台底座13，滑台底座13一侧滑动设置有一个滑台16，通过设置在滑台16上的滑块14与设置在滑台底座13上的直线导轨15配合，实现滑台16与滑台底座13的滑动连接。通过第一驱动机构驱动滑台16沿着滑台底座13升降，滑台16上固定设置有一个导向座17，导向座17底部向下伸出滑台16之下，安装空间20底壁上还设有一个反力支撑块35，通过第二驱动机构驱动反力支撑块35左右移动，并能使反力支撑块35位于导向座17正下方，以对导向座17进行支撑，导向座17顶部固定有一个支撑环38，通过支撑环38向上伸入定子11内部以对定子11内部轴承39内圈进行定位支撑；导向座17内空套有一个导向杆18，导向杆18通过安装于导向座17内的直线轴承31来进行轴向导向。导向杆18底部向下伸出导向座17之外并通过第三驱动机构驱动导向杆18升降，导向杆18顶部为锥形顶尖19，导向杆18的锥形顶尖19向上穿过定子11的安装孔之外用于顶住转子9的底端。

压装机构包括导向压头8，导向压头8位于导向杆18的正上方，并通过第四驱动机构驱动导向压头8竖直升降，并使导向压头8顶住转子9的顶端。

其中，第一驱动机构包括第一气缸30、皮带24、主动轮22、从动轮26，第一气缸30通过第一气缸支架29安装在滑台底座13的另一侧的第一支架28上，第一气缸30的活塞杆沿左右方向延伸，皮带24的一端与滑台16固定连接；皮带24的另一端分别绕过主动轮22和从动轮26后，通过皮带夹板27与第一气缸30的活塞杆固定连接；主动轮22和从动轮26转动安装在滑台底座13上，其中，主动轮22转动安装在主动轮座21上，从动轮26转动安装在从动轮座25上。主动轮22的轴心线高于从动轮26轴心线，且主动轮22位于皮带24下侧，从动轮26位于皮带24上侧，通过第一气缸30带动皮带24动作，进而拉动滑台16升降。

第二驱动机构为第二气缸33，第二气缸33通过第二气缸支架37安装在安装空间20底壁上，第二气缸33的活塞杆沿左右方向延伸，并通过连接块34与反力支撑块35相连接，通过第二气缸33驱动反力支撑块35在安装空间20底壁上左右移动，其中，下固定台4上在对应反力支撑块35的移动行程范围内设有耐磨板36，反力支撑块35在耐磨板36上移动。

第三驱动机构为第三气缸23，第三气缸23安装在滑台16上，第三气缸23的活塞杆竖直向下伸出，并通过Z字形的连接接头32与导向杆18底部相连接。

第四驱动机构为电动执行器7，电动执行器7安装在安装框架顶部，电动执行器7的输出轴向下延伸并连接导向压头8。

本实施例提供的合装设备的工作过程如下：

放置于托盘12上的定子11通过线体10传动到压装位置，通过第一气缸30拉动滑台16竖直上升，导向座17顶部的支撑环38与定子11中的轴承39内圈接触，用于支撑住定子11内的轴承39，然后第二气缸33将反力支撑块35推动到导向座17的正下方，以对后续压装过程中的导向座17进行反向支撑。然后通过夹持机构将转子9夹持至导向杆18与导向压头8之间，通过第三气缸23驱动导向杆18上升到位，使得导向杆18顶端的锥形顶尖19顶紧转子9底端，然后电动执行器7带动导向压头8下压，使导向压头8抵紧转子9的顶端，此时松开夹持机构，转子9通过导向压头8和导向杆18顶住，这样转子9上下端均有限位导向，防止转子9和定子11合装的过程中转子9的偏移。接着电动执行器7继续动作，带动转子9下移，使转子9的轴压装入定子11内的轴承39内孔，完成转子9与定子11的装配。

由于设置有反力支撑块35，在转子9的轴压入定子11的轴承39内孔的过程中的力传导到反力支撑块35，再由反力支撑块35传导至由机身11、上固定台22、立柱33和下固定台44形成的封闭的安装框架上，不易造成框架变形，保证了压装质量。

本发明能应用于集成电机的定子和转子的合装，由于集成电机比普通电机的尺寸要大，因此本发明当然也能适应于尺寸较小的普通电机的定子和转子合装。

以上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 (6)

1.集成电机定子与转子在线合装设备，包括底座，其特征在于：所述底座上设置有一个封闭式的安装框架，所述安装框架内部形成一个前后贯通的安装空间，所述安装空间内设有定位导向机构，所述安装框架顶部设有压装机构，

所述定位导向机构包括固定在安装空间底壁的滑台底座，所述滑台底座一侧滑动设置有一个滑台，通过第一驱动机构驱动所述滑台沿着滑台底座升降，所述滑台上固定设置有一个导向座，所述导向座底部向下伸出滑台之下，所述安装空间底壁上还设有一个反力支撑块，通过第二驱动机构驱动所述反力支撑块左右移动，并能使所述反力支撑块位于导向座正下方，以对导向座进行支撑，所述导向座顶部固定有一个支撑环，通过支撑环向上伸入定子内部以对定子内部轴承内圈进行定位支撑；所述导向座内空套有一个导向杆，所述导向杆底部向下伸出导向座之外并通过第三驱动机构驱动所述导向杆升降，所述第三驱动机构安装在滑台上，所述导向杆顶部向上穿过定子的安装孔之外用于顶住转子的底端；

所述压装机构包括导向压头，所述导向压头位于导向杆的正上方，并通过第四驱动机构驱动导向压头竖直升降，并使导向压头顶住转子的顶端；

所述第一驱动机构包括第一气缸、皮带、主动轮、从动轮，所述第一气缸通过第一气缸支架安装在滑台底座的另一侧，所述第一气缸的活塞杆沿左右方向延伸，所述皮带的一端与滑台固定连接；所述皮带的另一端分别绕过主动轮和从动轮后，通过皮带夹板与所述第一气缸的活塞杆固定连接；所述主动轮和从动轮分别转动安装在滑台底座上，所述主动轮的轴心线高于从动轮轴心线，且所述主动轮位于皮带下侧，所述从动轮位于皮带上侧，通过第一气缸带动皮带动作，进而拉动滑台升降。

2.如权利要求1所述的集成电机定子与转子在线合装设备，其特征在于：所述第二驱动机构为第二气缸，所述第二气缸通过第二气缸支架安装在所述安装空间底壁上，所述第二气缸的活塞杆沿左右方向延伸，并通过连接块与反力支撑块相连接，通过第二气缸驱动反力支撑块在安装空间底壁上左右移动。

3.如权利要求1所述的集成电机定子与转子在线合装设备，其特征在于：所述第三驱动机构为第三气缸，所述第三气缸安装在所述滑台上，所述第三气缸的活塞杆竖直向下伸出，并通过连接接头与导向杆底部相连接。

4.如权利要求1所述的集成电机定子与转子在线合装设备，其特征在于：所述第四驱动机构为电动执行器，所述电动执行器安装在所述安装框架顶部，所述电动执行器的输出轴向下延伸并连接所述导向压头。

5.如权利要求1所述的集成电机定子与转子在线合装设备，其特征在于：所述安装框架由左右分布的机身和立柱以及上下分布的上固定台和下固定台构成一个封闭式的矩形框架。

6.如权利要求1所述的集成电机定子与转子在线合装设备，其特征在于：所述导向杆通过安装于导向座内的直线轴承来进行轴向导向。

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