CN111644772A - 一种多线束同时工作的定子焊接设备 - Google Patents

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CN111644772A CN202010628916.7A CN202010628916A CN111644772A CN 111644772 A CN111644772 A CN 111644772A CN 202010628916 A CN202010628916 A CN 202010628916A CN 111644772 A CN111644772 A CN 111644772A
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Abstract

本发明公开了一种多线束同时工作的定子焊接设备，涉及电机定子生产设备领域。现有的定子焊接设备都为单枪单焊缝模式，不能同时对工件的各个焊接位进行焊接，焊接效率低，速度慢。本发明包括设备机架、定子转台机构、可同时进行各焊点焊接的多线束焊接机构和用于压紧固定定子的定子压紧机构，多线束焊接机构通过竖向滑轨和滑动驱动装置实现竖向移动焊接，设备机架上设有支撑架，定子压紧机构连接固定于支撑架的顶部。焊接时，定子转台机构上放置定子，并旋转到焊接位置，定子压紧机构压紧定子，多线束焊接机构从上往下匀速移动对定子进行焊接，可同时实现定子外侧壁各焊接位置的精确焊接，大大提高了焊接速度和焊接质量。

Description

一种多线束同时工作的定子焊接设备
技术领域
本发明涉及电机定子生产设备领域，尤其涉及一种多线束同时工作的定子焊接设备。
背景技术
目前，现有的定子焊接设备都为单枪单焊缝模式的设备，不能同时对工件的各个焊接位进行焊接，焊接效率低，速度慢，且压紧机构在旋转工件的情况下无法保持恒定均匀的压紧力，焊接效果参差不齐，焊接质量也没法得到保证，工件表面在焊接之后的平面度误差会非常大，在使用一段时间之后由于太频繁的工件旋转焊接位置的精度会大大降低，而且单枪焊接模式的焊接时间太长了满足不了实际的生产需求，因此有必要对现有的焊接设备和工艺进行重新开发设计以解决现有技术之不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种多线束同时工作的定子焊接设备，以提升焊接效率和焊接质量为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种多线束同时工作的定子焊接设备，包括设备机架、设于设备机架上的用于旋转上料定子到焊接位置的定子转台机构、用于同时给定子外周进行多处位置焊接的多线束焊接机构和用于压紧固定定子的定子压紧机构，所述的多线束焊接机构包括环绕阵列式多焊枪装置、竖向设置的滑轨、与滑轨滑动配合的滑动连接组件、滑动驱动装置，所述的多焊枪装置水平设置，所述的滑轨设于多焊枪装置的左右两侧，所述的滑动连接组件共2套，与多焊枪装置的左右两侧连接，每套滑动连接组件与各自的滑动驱动装置连接，所述的设备机架上设有支撑架，所述的定子压紧机构连接固定于支撑架的顶部。
工作时，把待焊接定子冲片放置于定子转台机构上并旋转到焊接位置，定子压紧机构从上方向下移动并压紧固定定子，多焊枪装置在滑动驱动装置的驱动下从上往下匀速移动焊接，可同时实现定子外侧壁各焊接位置的精确焊接，焊接质量稳定，相对于传统的单枪焊接模式，大大提高了焊接速度，缩短了焊接时间，提升了焊接效率和焊接质量。
作为优选技术手段：所述的定子转台机构包括旋转驱动装置和工位板，所述的旋转驱动装置设于设备机架上，所述的工位板水平设于旋转驱动装置上方并与旋转驱动装置旋转驱动连接，所述的工位板上面设有2套用于放置定子的定子托盘，2套定子托盘按工位板的旋转轴堆对称布置。通过采用2套定子托盘，可实现在定子焊接的同时对另一定子托盘进行上下料，实现上下料和焊接同时进行，免去了单独的上下料时间，更好地提升工作效率。
作为优选技术手段：所述的旋转驱动装置包括旋转驱动电机和减速箱，旋转驱动电机与减速箱之间通过联轴器连接，减速箱通过分割器与工位板连接，设备机架上设有检测旋转是否到位的位置传感器。方便地实现了旋转驱动，分割器的使用，使旋转刚性好，配合位置传感器，定位精度高。
作为优选技术手段：每个定子托盘上均设有定子限位块和定位销柱，定子限位块环绕定子外径均布以限位定子外径，每个定子托盘上的定位销柱共2个，按定子托盘径向对称布置，定位销柱插于定子槽中以定位定子硅钢片的径向位置。可方便精确地实现定子冲片的定位。
作为优选技术手段：所述的定子压紧机构包括压紧驱动电机、气动扩张式侧向压紧芯轴、滑块组件、移动导向组件，所述的支撑架顶部设有水平的安装座板，所述的压紧驱动电机设于安装座板上，所述的气动扩张式侧向压紧芯轴与滑块组件连接，滑块组件通过传动组件与压紧驱动电机连接，所述的移动导向组件连接于滑块组件和安装座板之间以使滑块组件和侧向压紧芯轴在驱动电机的驱动下可上下滑动，所述的侧向压紧芯轴与旋转上料到焊接位置的定子共轴线。在压紧驱动电机驱动下通过传动组件和移动导向组件，使滑块组件向下滑动，并使滑块组件上连接的侧向压紧芯轴向下移动到定子内径，通过侧向压紧芯轴的气动扩张，实现侧向压紧定子内径，从定子内径处压紧定子，可有效避免从顶部压紧时的焊接存在的可能干涉风险，通过侧向压紧芯轴能更好地从定子内径处对各层定子冲片进行对齐，可有效提升和保证焊接质量。
作为优选技术手段：所述的传动组件包括丝杠螺母副，所述的压紧驱动电机通过皮带传动装置与丝杠螺母副传动连接，所述的滑块组件与丝杠螺母副的螺母连接。有效实现传动连接。
作为优选技术手段：所述的移动导向组件包括连接于安装座板上的按滑块组件对称布置的多个导套和与之相配的导柱，所述的导柱的顶端设直径大于导套孔的滑动限位块。有效实现导向滑动和限位结构，对称布置能有效保证芯轴的竖向移动，不产生角度偏摆。
作为优选技术手段：所述的多焊枪装置包括环形的装置基座板和多个焊枪座，所述的装置基座板与旋转上料到焊接位置的定子共轴线，焊枪座等分环绕分布于装置基座板上，焊枪座设有可安装置基座板的径向和切向进行位置调节的位置调节机构，每个焊枪座上通过焊枪固定夹连接固定焊枪。有效实现多焊枪结构，焊枪位置可调便于根据定子规格进行焊接点位置调节。
作为优选技术手段：所述的滑动驱动装置包括滑动驱动电机和丝杠螺母副，所述的滑动驱动电机通过联轴器或键槽结构与丝杠螺母副的丝杆连接，丝杠螺母副的螺母与滑动连接组件连接固定，所述的丝杆和滑动驱动电机分别通过丝杠座和电机座连接固定于侧立支架板上，所述的滑轨设于侧立支架板上，所述的侧立支架板连接固定于设备机架上。有效实现竖向滑动驱动，实现多焊枪装置的竖向移动。
作为优选技术手段：所述的设备机架包括主框架、设于主框架顶面的台面板，设于主框架左右两侧和后侧的侧面封板、设于主框架前侧的安全维修门以及设于主框架底部的机架底座板，安全维修门与主框架之间为铰链连接，主框架的四角立柱的底部设有高度可调的调平脚。该结构方便地形成了可封闭防护的设备机架内部空间，便于安装设备的其他工作单元，调平脚便于调节设备水平。
作为优选技术手段：所述的安装座板的顶面设有与安装座板横向宽度一致的竖向加强筋，安装座板的四角部位通过锁紧螺母连接固定在4根竖向支撑柱上，4根竖向支撑柱连接固定在台面板上。有效地实现了支撑架结构，加强筋的设置使安装座板刚性更好，结构更可靠，可有效防止承重下弯变形的情况发生。
作为优选技术手段：所述的台面板上设有防护框架，所述的安装座板与防护框架连接固定，安装座板与侧立支架板连接固定。起到更好地支撑防护作用。
有益效果：本设备可同时实现定子外侧壁的各焊接位置的精确竖向移动焊接，相对于传统的单枪焊接模式，大大提高了焊接速度，缩短了焊接时间，提升了焊接效率和焊接质量。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明另一视向图。
图3是本发明图2中A部放大示意图。
图4是本发明图2中B部放大示意图。
图5是本发明图2中C部放大示意图。
图中：1-设备机架；2-定子转台机构；3-多线束焊接机构；4-定子压紧机构；5-定子；6-支撑架；7-侧立支架板；101-主框架；102-台面板；103-侧面封板；104-安全维修门；105-调平脚； 201-旋转驱动装置；202-工位板；203-定子托盘；204-定子限位块；205-定位销柱；301-滑轨；302-滑动连接组件；303-多焊枪装置；304-滑动驱动装置；401-压紧驱动电机；402-侧向压紧芯轴；403-滑块组件；404-传动组件；405-移动导向组件；601-安装座板；602-加强筋；603-防护框架；604-支撑柱；20101-旋转驱动电机；20102-减速箱；30301-装置基座板；30302-焊枪座；30303-焊枪固定夹；30304-焊枪；30401-滑动驱动电机；40401-皮带传动装置；40501-导套；40502-导柱；40503-滑动限位块。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-5所示，一种多线束同时工作的定子焊接设备，包括设备机架1、设于设备机架1上的用于旋转上料定子5到焊接位置的定子转台机构2、用于同时给定子5外周进行多处位置焊接的多线束焊接机构3和用于压紧固定定子5的定子压紧机构4，多线束焊接机构3包括环绕阵列式多焊枪装置303、竖向设置的滑轨301、与滑轨301滑动配合的滑动连接组件302、滑动驱动装置304，多焊枪装置303水平设置，滑轨301设于多焊枪装置303的左右两侧，滑动连接组件302共2套，与多焊枪装置303的左右两侧连接，每套滑动连接组件302与各自的滑动驱动装置304连接，设备机架1上设有支撑架6，定子压紧机构4连接固定于支撑架6的顶部。
为了实现上下料和焊接同时进行，定子转台机构2包括旋转驱动装置201和工位板202，旋转驱动装置201设于设备机架1上，工位板202水平设于旋转驱动装置201上方并与旋转驱动装置201旋转驱动连接，工位板202上面设有2套用于放置定子5的定子托盘203，2套定子托盘203按工位板202的旋转轴堆对称布置。通过采用2套定子托盘203，可实现在定子5焊接的同时对另一定子托盘203进行上下料，实现上下料和焊接同时进行，免去了单独的上下料时间，更好地提升工作效率。
为了实现高精度旋转定位，旋转驱动装置201包括旋转驱动电机20101和减速箱20102，旋转驱动电机20101与减速箱20102之间通过联轴器连接，减速箱20102通过分割器与工位板202连接，设备机架1上设有检测旋转是否到位的位置传感器。方便地实现了旋转驱动，分割器的使用，使旋转刚性好，配合位置传感器，定位精度高。
为了实现对定子5冲片的定位，每个定子托盘203上均设有定子限位块204和定位销柱205，定子限位块204环绕定子5外径均布以限位定子5外径，每个定子托盘203上的定位销柱205共2个，按定子托盘203径向对称布置，定位销柱205插于定子5槽中以定位定子5硅钢片的径向位置。可方便精确地实现定子5冲片的定位。
为了实现对定子5的可靠压紧，定子压紧机构4包括压紧驱动电机401、气动扩张式侧向压紧芯轴402、滑块组件403、移动导向组件405，支撑架6顶部设有水平的安装座板601，压紧驱动电机401设于安装座板601上，气动扩张式侧向压紧芯轴402与滑块组件403连接，滑块组件403通过传动组件404与压紧驱动电机401连接，移动导向组件405连接于滑块组件403和安装座板601之间以使滑块组件403和侧向压紧芯轴402在驱动电机的驱动下可上下滑动，侧向压紧芯轴402与旋转上料到焊接位置的定子5共轴线。在压紧驱动电机401驱动下通过传动组件404和移动导向组件405，使滑块组件403向下滑动，并使滑块组件403上连接的侧向压紧芯轴402向下移动到定子5内径，通过侧向压紧芯轴402的气动扩张，实现侧向压紧定子5内径，从定子5内径处压紧定子5，可有效避免从顶部压紧时的焊接存在的可能干涉风险，通过侧向压紧芯轴402能更好地从定子5内径处对各层定子5冲片进行对齐，可有效提升和保证焊接质量，可靠性高。
为了实现传动连接，传动组件404包括丝杠螺母副，压紧驱动电机401通过皮带传动装置40401与丝杠螺母副传动连接，滑块组件403与丝杠螺母副的螺母连接。有效实现传动连接。
为了实现导向滑动和限位结构，移动导向组件405包括连接于安装座板601上的按滑块组件403对称布置的4个导套40501和与之相配的导柱40502，导柱40502的顶端设直径大于导套40501孔的滑动限位块40503。有效实现导向滑动和限位结构，对称布置能有效保证芯轴的竖向移动，不产生角度偏摆。
为了实现多焊枪30304结构和实现焊接点位置的调节，多焊枪装置303包括环形的装置基座板30301和6个焊枪座30302，装置基座板30301与旋转上料到焊接位置的定子5共轴线，焊枪座30302等分环绕分布于装置基座板30301上，焊枪座30302设有可安装置基座板30301的径向和切向进行位置调节的位置调节机构，每个焊枪座30302上通过焊枪固定夹30303连接固定焊枪30304。有效实现多焊枪30304结构，焊枪30304位置可调便于根据定子5规格进行焊接点位置调节。
为了实现多焊枪装置303的竖向移动，滑动驱动装置304包括滑动驱动电机30401和丝杠螺母副，滑动驱动电机30401通过联轴器与丝杠螺母副的丝杆连接，丝杠螺母副的螺母与滑动连接组件302连接固定，丝杆和滑动驱动电机30401分别通过丝杠座和电机座连接固定于侧立支架板7上，滑轨301设于侧立支架板7上，侧立支架板7连接固定于设备机架1上。有效实现竖向滑动驱动，实现多焊枪装置303的竖向移动，本实例中，滑动驱动电机30401也可以通过键槽结构代替联轴器实现与丝杠螺母副的丝杆连接。
为了便于在设备机架1内安装和维护其他工作单元，设备机架1包括主框架101、设于主框架101顶面的台面板102，设于主框架101左右两侧和后侧的侧面封板103、设于主框架101前侧的安全维修门104以及设于主框架101底部的机架底座板，安全维修门104与主框架101之间为铰链连接，主框架101的四角立柱的底部设有高度可调的调平脚105。该结构方便地形成了可封闭防护的设备机架1内部空间，便于在设备机架1内安装维护其他工作单元，调平脚105便于调节设备水平。
为了实现可靠的支撑架6结构，安装座板601的顶面设有与安装座板601横向宽度一致的竖向加强筋602，安装座板601的四角部位通过锁紧螺母连接固定在4根竖向支撑柱604上，4根竖向支撑柱604连接固定在台面板102上。有效地实现了支撑架6结构，加强筋602的设置使安装座板601刚性更好，结构更可靠，可有效防止承重下弯变形的情况发生。
为了实现更好地支撑防护，台面板102上设有防护框架603，安装座板601与防护框架603连接固定，安装座板601与侧立支架板7连接固定。起到更好地支撑防护作用。
工作时，把待焊接定子5冲片放置于其中一个定子托盘203上并旋转到焊接位置，定子压紧机构4从上方向下移动入定子5内径，侧向压紧芯轴402在气动驱动下扩张向外侧侧向压紧定子5冲片，多焊枪装置303在滑动驱动电机30401的驱动下从上往下匀速移动，同时各焊枪30304对各焊接位置从上往下移动焊接，在焊接的同时，另一定子托盘203可以进行上下料，同时实现定子5外侧壁各焊接位置的精确焊接，相对于传统的单枪焊接模式，大大提高了焊接速度，缩短了焊接时间，提升了焊接效率和焊接质量。
本实例中，驱动电机均采用伺服电机。
以上图1-5所示的一种多线束同时工作的定子焊接设备是本发明的具体实施例，已经体现出本发明突出的实质性特点和显著进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：包括设备机架（1）、设于设备机架（1）上的用于旋转上料定子（5）到焊接位置的定子转台机构（2）、用于同时给定子（5）外周进行多处位置焊接的多线束焊接机构（3）和用于压紧固定定子（5）的定子压紧机构（4），所述的多线束焊接机构（3）包括环绕阵列式多焊枪装置（303）、竖向设置的滑轨（301）、与滑轨（301）滑动配合的滑动连接组件（302）、滑动驱动装置（304），所述的多焊枪装置（303）水平设置，所述的滑轨（301）设于多焊枪装置（303）的左右两侧，所述的滑动连接组件（302）共2套，与多焊枪装置（303）的左右两侧连接，每套滑动连接组件（302）与各自的滑动驱动装置（304）连接，所述的设备机架（1）上设有支撑架（6），所述的定子压紧机构（4）连接固定于支撑架（6）的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的定子转台机构（2）包括旋转驱动装置（201）和工位板（202），所述的旋转驱动装置（201）设于设备机架（1）上，所述的工位板（202）水平设于旋转驱动装置（201）上方并与旋转驱动装置（201）旋转驱动连接，所述的工位板（202）上面设有2套用于放置定子（5）的定子托盘（203），2套定子托盘（203）按工位板（202）的旋转轴堆对称布置。
3.根据权利要求2所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的旋转驱动装置（201）包括旋转驱动电机（20101）和减速箱（20102），旋转驱动电机（20101）与减速箱（20102）之间通过联轴器连接，减速箱（20102）通过分割器与工位板（202）连接，设备机架（1）上设有检测旋转是否到位的位置传感器。
4.根据权利要求2所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：每个定子托盘（203）上均设有定子限位块（204）和定位销柱（205），定子限位块（204）环绕定子（5）外径均布以限位定子（5）外径，每个定子托盘（203）上的定位销柱（205）共2个，按定子托盘（203）径向对称布置，定位销柱（205）插于定子（5）槽中以定位定子（5）硅钢片的径向位置。
5.根据权利要求1所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的定子压紧机构（4）包括压紧驱动电机（401）、气动扩张式侧向压紧芯轴（402）、滑块组件（403）、移动导向组件（405），所述的支撑架（6）顶部设有水平的安装座板（601），所述的压紧驱动电机（401）设于安装座板（601）上，所述的气动扩张式侧向压紧芯轴（402）与滑块组件（403）连接，滑块组件（403）通过传动组件（404）与压紧驱动电机（401）连接，所述的移动导向组件（405）连接于滑块组件（403）和安装座板（601）之间以使滑块组件（403）和侧向压紧芯轴（402）在驱动电机的驱动下可上下滑动，所述的侧向压紧芯轴（402）与旋转上料到焊接位置的定子（5）共轴线。
6.根据权利要求5所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的传动组件（404）包括丝杠螺母副，所述的压紧驱动电机（401）通过皮带传动装置（40401）与丝杠螺母副传动连接，所述的滑块组件（403）与丝杠螺母副的螺母连接。
7.根据权利要求5所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的移动导向组件（405）包括连接于安装座板（601）上的按滑块组件（403）对称布置的多个导套（40501）和与之相配的导柱（40502），所述的导柱（40502）的顶端设直径大于导套（40501）孔的滑动限位块（40503）。
8.根据权利要求1所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的多焊枪装置（303）包括环形的装置基座板（30301）和多个焊枪座（30302），所述的装置基座板（30301）与旋转上料到焊接位置的定子（5）共轴线，焊枪座（30302）等分环绕分布于装置基座板（30301）上，焊枪座（30302）设有可安装置基座板（30301）的径向和切向进行位置调节的位置调节机构，每个焊枪座（30302）上通过焊枪固定夹（30303）连接固定焊枪（30304）。
9.根据权利要求1所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的滑动驱动装置（304）包括滑动驱动电机（30401）和丝杠螺母副，所述的滑动驱动电机（30401）通过联轴器或键槽结构与丝杠螺母副的丝杆连接，丝杠螺母副的螺母与滑动连接组件（302）连接固定，所述的丝杆和滑动驱动电机（30401）分别通过丝杠座和电机座连接固定于侧立支架板（7）上，所述的滑轨（301）设于侧立支架板（7）上，所述的侧立支架板（7）连接固定于设备机架（1）上。
10.根据权利要求1所述的一种多线束同时工作的定子焊接设备，其特征在于：所述的设备机架（1）包括主框架（101）、设于主框架（101）顶面的台面板（102），设于主框架（101）左右两侧和后侧的侧面封板（103）、设于主框架（101）前侧的安全维修门（104）以及设于主框架（101）底部的机架底座板，安全维修门（104）与主框架（101）之间为铰链连接，主框架（101）的四角立柱的底部设有高度可调的调平脚（105）。
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