CN110971091B - 一种永磁电机转子永磁体装配装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

永磁电机转子永磁体装配装置，包括定位座、料盒和入料导模，入料导模上设装配槽、推送槽、及分切出料口，装配槽与转子铁心内的永磁体槽对准，分切出料口和装配槽设于推送槽的两端，料盒的出料口与推送槽连通且连通处在装配槽和分切出料口之间，料盒配置有入料部件，推送槽的宽度大于等于产品永磁体的宽度且小于产品永磁体与隔垫的宽度之和，推送槽内设有往复移动的推料组件，推料组件上设有用于将隔垫推送至所述分切出料口的分切部，推送槽侧边设有用于连通料盒出料口和分切出料口的分切出料槽。装配方法包括步骤：定位及上料；产品永磁体装配；隔垫退料；重复前述步骤直至完成料盒内所有产品永磁体的装配。本发明结构简单，成本低，装配效率高。

Description

一种永磁电机转子永磁体装配装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及永磁电机装配设备和方法，尤其涉及一种永磁电机转子永磁体装配装置及其装配方法。

背景技术

永磁体是永磁电机转子的关键配件之一，由于永磁体之间有较强的磁力作用，手工嵌装过程中，永磁体的分离和永磁体放入转子永磁体槽内的过程操作难度较高、作业强度大。针对大批量的生产,为提高装配效率和装配质量，大都采用专用磁钢装配机或者装配机械手安装,但是装配设备制造、安装和调试的周期较长(通常需要6至12个月)，并且成本很高，因此不适用于小批量生产。针对中小批量的生产,为便于永磁体的嵌装，当前普遍采用不导磁材料制作导向模，导向模的导向槽位置和尺寸与永磁电机转子一致，并且通常在入口设置较大的倒角。由于导向模不导磁，并且有较大的入口倒角，很容易将永磁体放入导向槽内，然后用推杆推入转子中。但是现有的导向模没有解决永磁体料30(永磁体料30包括多块产品永磁体32及设于相邻两块产品永磁体32之间的隔垫31)分切和防止永磁体装错的问题，装配效率也不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、周期短、能够降低作业难度并适用于小批量生产的永磁电机转子永磁体装配装置。

本发明进一步提供一种利用上述永磁电机转子永磁体装配装置进行装配的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种永磁电机转子永磁体装配装置，包括定位座、及设于定位座上的装配机构，所述装配机构包括料盒和入料导模，所述入料导模上设有装配槽、推送槽、及分切出料口，所述装配槽与转子铁心内的永磁体槽对准，所述分切出料口和所述装配槽分设于所述推送槽的两端，所述料盒的出料口与所述推送槽连通且连通处位于所述装配槽和分切出料口之间，料盒配置有用于将永磁体料推入推送槽内的入料部件，所述推送槽的宽度大于等于产品永磁体的宽度且小于产品永磁体与隔垫的宽度之和，所述推送槽内设有往复移动的推料组件，所述推料组件上设有用于将隔垫推送至所述分切出料口的分切部，所述推送槽侧边设有用于连通所述料盒出料口和所述分切出料口的分切出料槽。

作为上述技术方案的进一步改进：所述入料部件为可与产品永磁体吸合的磁性部件、电磁场或电磁装置，所述料盒和入料部件相对布置于所述推送槽的两侧。入料部件通过“磁力吸入”的方式将产品永磁体推送至推送槽内，结构简单、方便，且若产品永磁体出现极性错误，则无法自动进入推送槽内，使得入料部件同时具备了防错作用。

作为上述技术方案的进一步改进：所述装配槽的侧边还设有用于将产品永磁体推入转子铁心内的推送部件，所述推送部件为可与产品永磁体排斥的磁性部件、电磁场或电磁装置，所述推送部件的高度大于位于所述推送槽内的产品永磁体的高度。设置推送部件，且推送部件通过磁力将产品永磁体推入永磁体槽内，进一步提高了装配效率，且若极性出现错误的产品永磁体被强行推送至装配槽内，在推送部件的作用下也无法落入转子铁心内，进一步提高了装配装置的防错能力。

作为上述技术方案的进一步改进：所述装配槽的侧边还设有用于将产品永磁体推入转子铁心内的推送部件，所述推送部件为可与产品永磁体吸合的磁性部件、电磁场或电磁装置，所述推送部件的高度小于位于所述推送槽内的产品永磁体的高度。当然也可设置为推送部件通过磁力将产品永磁体吸入永磁体槽内，也可提高装配效率，同时也具备防错能力，只是推送部件与产品永磁体的相对高度需要进行调整。

作为上述技术方案的进一步改进：所述推料组件包括推杆及两个滚轮，所述推杆位于所述推送槽内，两个所述滚轮设于所述推杆上，两个所述滚轮之间穿设一用于带动所述推杆往复移动的驱动杆。该种结构的推料组件及驱动方式，结构简单、可靠，动作灵活、顺畅。当然在其他实施例中，也可采用其他已有的方式实现推杆在推送槽内的往复移动。

作为上述技术方案的进一步改进：所述分切部为倒钩结构并设于所述推杆靠近所述料盒出料口的一侧。在推杆靠近料盒出料口的一侧设置倒钩结构，当推杆在向分切出料口所在的一端移动过程中即可将隔垫从分切出料槽带出，同时也不会影响推杆推送产品永磁体，结构简单、可靠。

作为上述技术方案的进一步改进：所述装配机构设有两组，两组装配机构的料盒对称布置于转子转轴的两侧，两组装配机构的入料导模为一体结构，两组装配机构的驱动杆通过一推柄相连，所述推柄沿所述转子转轴的径向布置。装配装置整体为左右对称结构，定位于转子铁心上时稳定性好，可靠性高；通过推柄的往复移动，可同时实现转子铁心内两处永磁体槽的装配，装配效率可进一步提高。

作为上述技术方案的进一步改进：所述定位座定位于转子铁心的端面上，定位部件具体可以是常见的定位键、定位销等；定位座可以是常见的板状结构。当然设置位置可以分布在模具的内圆、外圆或其他位置，定位座的结构形式也可适当调整。

作为上述技术方案的进一步改进：所述料盒、所述入料导模、所述定位座及所述推料组件均为不导磁材料。料盒、入料导模、定位座及推料组件采用不导磁材料，避免对永磁体料、产品永磁体等产生磁场作用，保证产品永磁体顺利完成装配。

一种利用上述的永磁电机转子永磁体装配装置的装配方法，包括以下步骤：

S1、定位及上料：利用定位座定位使装配槽与转子铁心内的永磁体槽对准，永磁体料装入料盒中；

S2、产品永磁体装配：入料部件将永磁体料向推送槽内推送，推料组件向装配槽所在的一端移动以推动产品永磁体进入装配槽内，产品永磁体通过装配槽进入转子铁心内的永磁体槽中；

S3、隔垫退料；推料组件回退，推料组件上的分切部将隔垫从料盒的出料口推送至分切出料口，隔垫从分切出料口退出入料导模；

S4、重复步骤S2至S3，直至完成料盒中所有产品永磁体的装配。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的永磁电机转子永磁体装配装置，设置有定位座、入料导模及料盒，入料导模上设置装配槽、推送槽及分切出料口，利用定位座完成定位，使得装配槽与转子铁心内的永磁体槽对准，料盒的出料口与推送槽连通且连通处位于装配槽和分切出料口之间，料盒内的永磁体料利用入料部件推送至推送槽内，推送槽的宽度仅允许单块产品永磁体或隔垫进入，推送槽内设置带分切部的推料组件，推送槽侧边设置于分切出料通道，推料组件在向装配槽所在的一端移动过程中将产品永磁体推入装配槽内，在向分切出料口所在的一端移动过程中将隔垫从分切出料槽带出，结构简单、成本低，可降低装配作业的难度并实现永磁体料的分切，特别适用于小批量生产，无需设计、制造、安装和调试专用的磁钢装配机或者装配机械手，缩短生产周期。

本发明公开的装配方法，利用上述的装配装置进行装配，完成定位及上料后，仅需依靠推料组件在推送槽内的往复移动，即可实现快速、连续装配以及永磁体料的分切，操作方便，降低了作业难度和工作强度，提高了装配效率。

附图说明

图1是本发明永磁电机转子永磁体装配装置的立体结构示意图。

图2是本发明永磁电机转子永磁体装配装置的俯视结构示意图。

图3是本发明中的推料组件的动作过程示意图。

图4是本发明中的推送部件的立体结构示意图。

图5是产品永磁体位于转子铁心上方时的受力分析示意图。

图6是产品永磁体位于转子铁心永磁体槽入口处时的受力分析示意图。

图7是产品永磁体位于转子铁心永磁体槽内部时的受力分析示意图。

图中各标号表示：10、转子；11、转子铁心；12、转子转轴；21、推柄；22、入料导模；220、滚轮；221、推杆；222、推送部件；223、推料组件；224、入料部件；225、装配槽；226、推送槽；227、分切出料口；228、分切部；229、分切出料槽；23、料盒；24、定位座；241、定位部件；25、驱动杆；30、永磁体料；31、隔垫；32、产品永磁体。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图7示出了本发明永磁电机转子永磁体装配装置及其装配方法的一种实施例。

1)、模具装配和上料：

如图1和图2所示，永磁电机转子永磁体装配装置组装完成后，定位座24直接压在转子铁心11的上端面上，通过定位部件241与转子10定位，保证永磁体装配装置的装配槽225与转子铁心11内部的永磁体槽上下对准。定位部件241根据转子铁心11的结构设计，可以为定位键或定位销等，也可以分布在模具内圆、外圆及其他位置。

永磁电机转子永磁体装配装置安装在转子铁心11上后，永磁体料30插入到料盒23中并塞到底部，完成永磁体上料。料盒23和定位座24为不导磁材料，对永磁体料30无磁场力作用。

2)、送料的往复过程：

如图3左边部分所示，推柄21往靠近转子铁心11的方向推的过程，带动推料组件223沿推送槽226向靠近装配槽225方向移动，推料组件223端部顶住永磁体料30将产品永磁体32分切出来并推送至装配槽225内。

如图3右边部分所示，推料组件223沿推送槽226将产品永磁体32推送至装配槽225后，入料部件224吸引永磁体料30，使永磁体料30向入料部件224方向移动并贴紧在推料组件223(具体为推杆221)侧面上，此时与推料组件223侧面接触的是隔垫31。推柄21往远离转子铁心11的方向拉的过程，带动推料组件223沿推送槽226向远离装配槽225方向移动，推料组件223侧面的钩状结构的分切部228推着隔垫31沿分切出料槽229移动，最终通过分切出料口227掉落出装配装置外部。

推料组件223侧面的钩状结构的分切部228推着隔垫31向远离装配槽225方向移动并最终掉落出装配装置外部后，入料部件224吸引永磁体料30，使永磁体料30向入料部件224方向移动并进入推送槽226内，此时与推送槽226侧壁接触的是产品永磁体32。

重复以上过程，实现产品永磁体32的送料和隔垫31的退料。

其中，入料导模22和推料组件223为不导磁材料，对永磁体料30和产品永磁体32无磁场力作用。

3)、推送产品永磁体32的过程。

如图4所示，产品永磁体32刚被推送到装配槽225内时，产品永磁体32位于推送部件222稍下方位置，在永磁体同性相斥和装配槽225的限制作用下，推送部件222对产品永磁体32产生沿重力方向的推力，与产品永磁体32自重的共同作用下使产品永磁体32沿装配槽225向转子铁心11内的永磁体槽移动。

如图5所示，产品永磁体32在远离推送部件222和转子铁心11的位置，磁场处于平衡状态，忽略产品永磁体32所受磁力，产品永磁体32在惯性和自身重力的作用下向转子铁心11内的永磁体槽移动。

如图6所示，产品永磁体32在靠近转子铁心11或者未完全进入转子铁心11内的永磁体槽的位置时，由于产品永磁体32对转子铁心11的磁化作用，转子铁心11产生对产品永磁体32沿重力方向的拉力，与产品永磁体32自重的共同作用下使产品永磁体32沿装配槽225向转子铁心11内的永磁体槽内加速移动。

如图7所示，产品永磁体32在完全进入转子铁心11内的永磁体槽内，产品永磁体32仍使转子铁心11磁化，但是此时磁力处于平衡状态，可以忽略。产品永磁体32在惯性和自身重力的作用下向转子铁心11内的永磁体槽的底部移动，至此一块产品永磁体32的装配过程完成。

图6和图7所示意的产品永磁体32位于永磁体装配槽225内。

如果上料正确，入料部件224会吸住永磁体料30，如果上料不正确，入料部件224会排斥永磁体料30，导致永磁体料30无法进入料盒23底部，推料组件223也无法将产品永磁体32从永磁体料30上分切下来，无法将产品永磁体32推送到装配槽225内。

即使人为地将永磁体料30强制装上，产品永磁体32推送到装配槽225中后，由于永磁体异性相吸作用，产品永磁体32仍然会停留在装配槽225内，无法继续往下进入转子铁心11内，也即无法完成后续自动装配过程。

综上所述，入料部件224和推送部件222还起到双重的防错作用，提高了装置的可靠性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：包括定位座(24)及设于定位座(24)上的装配机构，所述装配机构包括料盒(23)和入料导模(22)，所述入料导模(22)上设有装配槽(225)、推送槽(226)及分切出料口(227)，所述装配槽(225)与转子铁心(11)内的永磁体槽对准，所述分切出料口(227)和所述装配槽(225)分设于所述推送槽(226)的两端，所述料盒(23)的出料口与所述推送槽(226)连通且连通处位于所述装配槽(225)和分切出料口(227)之间，料盒(23)配置有用于将永磁体料(30)推入推送槽(226)内的入料部件(224)，所述推送槽(226)的宽度大于等于产品永磁体(32)的宽度且小于产品永磁体(32)与隔垫(31)的宽度之和，所述推送槽(226)内设有往复移动的推料组件(223)，所述推料组件(223)上设有用于将隔垫(31)推送至所述分切出料口(227)的分切部(228)，所述推送槽(226)侧边设有用于连通所述料盒(23)出料口和所述分切出料口(227)的分切出料槽(229)。

2.根据权利要求1所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述入料部件(224)为可与产品永磁体(32)吸合的磁性部件或电磁装置，所述料盒(23)和入料部件(224)相对布置于所述推送槽(226)的两侧。

3.根据权利要求2所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述装配槽(225)的侧边还设有用于将产品永磁体(32)推入转子铁心(11)内的推送部件(222)，所述推送部件(222)为可与产品永磁体(32)排斥的磁性部件或电磁装置，所述推送部件(222)的高度大于位于所述推送槽(226)内的产品永磁体(32)的高度。

4.根据权利要求2所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述装配槽(225)的侧边还设有用于将产品永磁体(32)推入转子铁心(11)内的推送部件(222)，所述推送部件(222)为可与产品永磁体(32)吸合的磁性部件或电磁装置，所述推送部件(222)的高度小于位于所述推送槽(226)内的产品永磁体(32)的高度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述推料组件(223)包括推杆(221)及两个滚轮(220)，所述推杆(221)位于所述推送槽(226)内，两个所述滚轮(220)设于所述推杆(221)上，两个所述滚轮(220)之间穿设一用于带动所述推杆(221)往复移动的驱动杆(25)。

6.根据权利要求5所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述分切部(228)为倒钩结构并设于所述推杆(221)靠近所述料盒(23)出料口的一侧。

7.根据权利要求5所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述装配机构设有两组，两组装配机构的料盒(23)对称布置于转子转轴(12)的两侧，两组装配机构的入料导模(22)为一体结构，两组装配机构的驱动杆(25)通过一推柄(21)相连，所述推柄(21)沿所述转子转轴(12)的径向布置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述定位座(24)定位于转子铁心(11)的端面上。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁电机转子永磁体装配装置，其特征在于：所述料盒(23)、所述入料导模(22)、所述定位座(24)及所述推料组件(223)均为不导磁材料。

10.一种利用权利要求1至9中任一项所述的永磁电机转子永磁体装配装置的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、定位及上料：利用定位座(24)定位使装配槽(225)与转子铁心(11)内的永磁体槽对准，永磁体料(30)装入料盒(23)中；

S2、产品永磁体(32)装配：入料部件(224)将永磁体料(30)向推送槽(226)内推送，推料组件(223)向装配槽(225)所在的一端移动以推动产品永磁体(32)进入装配槽(225)内，产品永磁体(32)通过装配槽(225)进入转子铁心(11)内的永磁体槽中；

S3、隔垫(31)退料；推料组件(223)回退，推料组件(223)上的分切部(228)将隔垫(31)从料盒(23)的出料口推送至分切出料口(227)，隔垫(31)从分切出料口(227)退出入料导模(22)；

S4、重复步骤S2至S3，直至完成料盒(23)中所有产品永磁体(32)的装配。

Images