CN112713735B - 简易无轴承电机的自动化组装方法及其自动化组装系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种简易无轴承电机的自动化组装方法及其自动化组装系统，组装方法包括如下步骤：组装定子结构：定子结构包括定子架和定子线圈，定子架开设有U型槽，定子线圈缠绕设置于U型槽底部；安装定子结构：将定子结构安装于电动牙刷的支架上；组装转子结构：转子结构包括转子本体及磁性件；转子本体包括弹性件和输出轴，首先将弹性件和输出轴错位设置并注塑为一体，得到转子本体，再将磁性件安装于转子本体，形成转子结构；安装转子结构：支架包括架主体及限位组件，将弹性件固定安装于限位组件，并使得转子结构与定子结构及支架均相间隔。本组装方法实现了简易无轴承电机与支架的电动化组装，组装方便，减少了操作步骤，提高了生产效率。

Description

简易无轴承电机的自动化组装方法及其自动化组装系统

本发明要求于2020年05月22日提交国家知识产权局、申请号为202020884951.0、申请名称为“简易驱动装置、牙刷座及电动牙刷”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本发明中。

技术领域

本发明属于洗漱用品技术领域，尤其涉及一种简易无轴承电机的自动化组装方法及简易无轴承电机的自动化组装系统。

背景技术

随着人们对口腔卫生的重视程度越来越高，电动牙刷的使用越来越普及，电动牙刷通过简易无轴承电机内机芯的快速旋转或震动，使刷头产生高频震动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。

电动牙刷的简易无轴承电机通常包括外壳、连接于外壳的定子线圈、连接于外壳的轴承及连接于轴承的转子，转子通过轴承与外壳转动连接，定子线圈在通电后对转子施加磁力作用，以使得转子转动，从而带动连接于简易无轴承电机的输出轴振动，但是由于转子运动时需要带动轴承转动做功，消耗了转子的功率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易无轴承电机的自动化组装方法及简易无轴承电机的自动化组装系统，旨在解决现有技术中转子运动时需要带动轴承转动做功，消耗了转子的功率的技术问题。

本发明是这样实现的，提供一种简易无轴承电机的自动化组装方法，应用于电动牙刷自动化生产，所述简易无轴承电机的自动化组装方法包括以下步骤：

组装定子结构：所述定子结构包括定子架和定子线圈，所述定子架开设有一U型槽，所述定子线圈缠绕设置于所述U型槽底部；

安装所述定子结构：将所述定子结构安装于电动牙刷的支架上；

组装转子结构：所述转子结构包括转子本体及磁性件；所述转子本体包括弹性件和输出轴，首先将所述弹性件和所述输出轴错位设置并注塑为一体，得到所述转子本体，再将所述磁性件安装于所述转子本体，形成所述转子结构；

安装所述转子结构：所述支架包括架主体及限位组件，将所述弹性件固定安装于所述限位组件，并使得所述转子结构与所述定子结构相间隔，以组装成电机。

在其中一个实施例中，所述定子架由固定件和矽钢片组成，在所述组装定子结构的步骤中，还包括将所述矽钢片安装于所述固定件得到所述定子架的步骤。

在其中一个实施例中，所述支架开设有收容槽，在所述安装所述定子结构的步骤中，所述定子结构可拆卸地安装于所述收容槽内。

在其中一个实施例中，所述转子结构还包括屏蔽罩，在所述组装所述转子结构的步骤中，还包括将所述磁性件安装至所述转子本体上后再将所述屏蔽罩盖设于所述磁性件上的步骤。

在其中一个实施例中，所述转子结构包括两个所述磁性件及两个所述屏蔽罩，所述转子本体的相对的两侧分别开设有一安装槽，在所述组装所述转子结构的步骤中，先将两所述磁性件分别卡接于一所述安装槽，再将两所述屏蔽罩分别盖合于一所述安装槽。

在其中一个实施例中，所述弹性件包括第一弹片及第二弹片，所述第一弹片包括连接部、左端部及右端部，所述左端部与所述右端部均连接于所述连接部，所述左端部、所述右端部及所述连接部呈放射状，将连接部连接于磁性件的上方，将所述左端部及所述右端部分别可拆卸连接于所述支架的上端，将所述第二弹片的一端固定连接于磁性件下方，另一端可拆卸连接于所述支架的下端。

在其中一个实施例中，所述限位组件包括均连接于架主体的第一限位板和第二限位板，所述第一限位板与所述第二限位板间隔设置，并共同与所述架主体围设形成所述收容槽，所述定子结构的两端分别卡接于所述第一限位板及所述第二限位板。

在其中一个实施例中，所述左端部、所述右端部及所述连接部共同形成Y字形，或，所述左端部与所述右端部的延伸方向相反，所述左端部、所述右端部与所述连接部共同形成T字形。

在其中一个实施例中，所述支架的上端设有两定位部，各所述定位部均开设有定位槽，在所述安装所述转子结构的步骤中，还包括通过螺钉将所述左端部与所述右端部分别安装于两所述定位槽，所述第一弹片、所述定位部及所述架主体共同围设形成避位孔，将所述输出轴穿设于所述避位孔并与所述避位孔的孔壁间隔设置的步骤。

在其中一个实施例中，所述支架的上端设有两定位部，各所述定位部均开设有定位槽，在所述安装所述转子结构的步骤中，还包括将所述左端部与所述右端部分别插接于一所述定位槽的步骤。

本发明还提供一种简易无轴承电机的自动化组装系统，用于将电机集成于电动牙刷的支架，所述简易无轴承电机的自动化组装系统包括定子组装模块、转子组装模块以及电机安装模块；

所述定子组装模块用于组装所述电机的定子结构，并将所述定子结构传输至所述电机安装模块；

所述转子组装模块用于组装所述电机的转子结构，并将所述转子结构传输至所述电机安装模块；

所述电机安装模块用于接收所述定子结构和所述转子结构，并将所述定子结构和所述转子结构集成于所述支架，以组装形成所述电机。

在其中一个实施例中，所述定子组装模块包括定子架组装单元以及线圈缠绕单元，所述定子架组装单元用于固定定子架，所述线圈缠绕单元用于向所述定子架缠绕金属丝，以形成所述定子结构。

在其中一个实施例中，所述定子架组装单元包括固定架传送带、矽钢片传送带及固定架夹持结构，所述固定架传送带用于传送固定架，所述矽钢片传送带用于传送矽钢片，所述固定架夹持结构用于夹持所述固定架传送带上传送的固定架及所述矽钢片传送带上的矽钢片，并将所述矽钢片安装至所述固定架，以形成所述定子架。

在其中一个实施例中，转子组装模块包括转子本体注塑单元、转子本体固定结构、磁钢安装单元及屏蔽罩安装单元，所述转子本体注塑单元用于将输出轴与弹性件注塑为一体，以形成转子本体，所述转子本体固定结构用于固定所述转子本体，所述磁钢安装单元用于将磁钢安装于所述转子本体，所述屏蔽罩安装单元用于将屏蔽罩安装于所述转子本体。

在其中一个实施例中，转子本体注塑单元包括注塑机、输出轴传送带、弹性件传送带及转子本体传送带，所述输出轴传送带用于将输出轴传送至所述注塑机，所述弹性件传送带用于将所述弹性件传送至所述注塑机，所述注塑机用于将所述输出轴及所述弹性件注塑形成所述转子本体，所述转子本体传送带用于将所述转子本体传送至所述转子本体固定结构。

在其中一个实施例中，所述电机安装模块包括电动牙刷支架固定结构、定子结构安装单元及转子结构安装单元，所述电动牙刷支架固定结构用于固定所述支架，所述定子架安装单元用于夹取所述定子结构并将所述定子结构安装至所述支架，所述转子结构安装单元用于夹取所述转子结构并将所述转子结构安装至所述支架。

在其中一个实施例中，定子结构安装单元包括定子结构传送带以及定子结构机械手，所述定子结构传送带用于传送所述定子结构，所述定子结构机械手用于夹取位于所述定子结构传送带上的所述定子结构，并将所述定子结构安装至所述支架。

在其中一个实施例中，转子结构安装单元包括转子结构传送带、转子结构机械手以及转子结构固定结构，所述转子结构传动带用于传送所述转子结构，所述转子结构机械手用于夹取位于所述转子结构传送带上的所述转子结构，并将所述转子结构安装至所述支架，所述转子固定结构用于将所述弹性件与所述支架的限位部固定连接。

本发明相对于现有技术的技术效果是：通过将弹性件与输出轴一体注塑成型，省去了在弹性件与输出轴之间设置固定结构，便于加工和组装。转子结构与支架及定子结构均间隔设置，省去了轴承的设置，减少了功率的消耗，提高了转子结构的机械性能，同时消除了由于轴承磨损带来的噪音。将定子结构与转子结构直接与支架相连，也就不必为简易无轴承电机设置支撑定子结构与转子结构的壳体，由此，本电动牙刷省去了弹性件与输出轴之间的固定结构、输出轴与支架之间的轴承以及定子结构与转子结构之间的壳体，即减少了多个组装部件，也就降低了组装时的公差累积，大大节省了容置腔内的体积。本安装方法实现了简易无轴承电机与支架的电动化组装，步骤简单，可实现性高，组装方便，减少了操作步骤，极大地提高了生产效率，节约了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的简易无轴承电机的自动化组装方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的简易无轴承电机的立体结构图；

图3是本发明实施例提供的牙刷座的立体结构图，其中，未绘示壳体；

图4是本发明实施例提供的牙刷座的爆炸图；

图5是本发明实施例提供的简易无轴承电机的自动化组装系统的结构示意图。

附图标记说明：

100、简易无轴承电机；10、定子架；11、固定件；111、第一卡接快；1110、第一斜切面；112、第二卡接块；12、矽钢片；20、转子结构；21、磁性件；22、第一弹片；221、连接部；222、左端部；223、右端部；23、第二弹片；30、输出轴；40、屏蔽罩；50、支架；501、收容槽；51、架主体；52、第一限位板；520、第一限位槽；5201、第一孔壁；5202、第二孔壁；5203、第三孔壁；5204、第四孔壁；521、限位主体；522、导向块；5220、第二斜切面；53、第二限位板；530、第二限位槽；61、电池；62、电路板；621、按钮；63、连接架；64、防水圈；65、后盖；651、橡胶圈；66、壳体；A、定子组装模块；a1、定子架组装单元；a2、线圈缠绕单元；B、转子组装模块；b1、转子本体注塑单元；b2、转子本体固定结构；b3、磁钢安装单元；b4、屏蔽罩安装单元；C、电机安装模块；c1、电动牙刷支架固定结构；c2、定子结构安装单元；c3、转子结构安装单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

本发明提供一种简易无轴承电机的自动化组装方法，简易无轴承电机100可安装于电动牙刷或其他需要输出振动能量的装置。以安装电动牙刷为例，该电动牙刷至少包括壳体66、牙刷头及设于壳体66内并用于连接内部结构的支架50。壳体66具有容置腔，支架50及简易无轴承电机100均安装于容置腔内。

请参阅图1，简易无轴承电机包括定子结构及转子结构，简易无轴承电机的自动化组装方法包括如下步骤：

组装定子结构：定子结构包括定子架10和定子线圈，定子架10开设有一U型槽，定子线圈缠绕设置于U型槽底部；

安装定子结构：将定子结构安装于电动牙刷的支架50上；

组装转子结构20：转子结构20包括转子本体及磁性件21；转子本体包括弹性件和输出轴30，首先将弹性件和输出轴30错位设置并注塑为一体，得到转子本体，再将磁性件21设置于转子本体，形成转子结构20；

安装转子结构20：支架50包括架主体51及限位组件，将弹性件固定安装于限位组件，并使得转子结构20与定子结构及支架50相间隔。

其中，组装定子结构的步骤及组装转子结构20的步骤可同步进行。安装定子结构完成后再进行安装转子结构20。

可以理解地，定子线圈在通电后能够产生感应磁场，该磁场带动磁性件21运动，磁性件21的运动使得弹性件发生弹性变形，可使定子架10产生往复切换的感应磁场，这样弹性件的弹性变形方向也会发生往复切换，进而能够带动输出轴30振动，可选地，也可使定子架10产生单向的感应磁场，弹性件可通过弹性恢复力复位，这样也能够带动输出轴30振动。其中，安装弹性件时应使得输出轴30的振动方向为在其径向振动，具体为使弹性件与输出轴30同向延伸，磁性件21运动时能够带动弹性件能发生扭动。输出轴30用于连接牙刷头，输出轴30振动时能够带动牙刷头进行振动，从而对牙齿进行清洁。

优选地，弹性件与输出轴30错位设置具体为在二者延伸方向上错位设置，这样在转子结构20转动时，输出轴30的转动轴线与其中心轴线不重合，得到更大的离心力，从而得到更大的振幅。

在本安装方法中，通过将弹性件与输出轴30一体注塑成型，省去了在弹性件与输出轴30之间设置固定结构，便于加工和组装。转子结构20与支架50及定子结构均间隔设置，省去了轴承的设置，减少了功率的消耗，提高了转子结构20的机械性能，同时消除了由于轴承磨损带来的噪音。将定子结构与转子结构20直接与支架50相连，也就不必为简易无轴承电机100设置支撑定子结构与转子结构20的壳体66，由此，本电动牙刷省去了弹性件与输出轴30之间的固定结构、输出轴30与支架50之间的轴承以及定子结构与转子结构20之间的壳体66，即减少了多个组装部件，也就降低了组装时的公差累积，大大节省了容置腔内的体积。本安装方法实现了简易无轴承电机100与支架50的电动化组装，步骤简单，可实现性高，组装方便，减少了操作步骤，极大地提高了生产效率，节约了人工成本。

请参阅图2和图4，在组装定子结构的步骤中，还包括组装定子架10。定子架10包括固定件11及矽钢片12，通过将矽钢片12安装于固定件11得到定子架10，固定件11及矽钢片12共同围设形成U型槽，以便于容纳转子结构20，并在U型槽内产生感应磁场，将转子结构20收容于U型槽内，再将定子线圈包绕于矽钢片12，以使得转子结构20的两侧均受到定子线圈的电磁感应的作用，增强定子线圈通过电磁感应产生的磁性力，将转子结构20与U型槽的槽壁相间隔，以避免定子线圈限制转子结构20运动。然后将固定件11安装于支架50，完成定子架10的安装定位。这样定子架10通过定子线圈的电磁感应驱动磁性件21运动，以带动输出轴30振动。这样省去了设置简易无轴承电机100的壳体66，节省了容置腔的内部空间，使得电动牙刷的壳体66可以更加小型化。

需要说明的是，上述运动可以为通过控制定子线圈的电流方向来使定子架10产生往复切换的感应磁场，从而使得磁性件21产生往复运动，进而带动输出轴30振动。在本实施例中，可将磁性件21设置为两个，在组装转子结构20的步骤中，将两磁性件21对称设置在转子本体上，以使得机转子结构20的振动均衡，并增强输出轴30的振动效果。优选地，转子本体的相对两侧分别开设有一安装槽，将两磁性件21分别卡接于一安装槽，以实现磁性件21的快速安装。

优选地，固定件11也可为矽钢片12，以降低加工成本。在本实施例中，支架50开设有收容槽501，在安装定子结构的步骤中，定子结构可拆卸地安装于收容槽501内，具体为固定件11卡接于收容槽501，以便于实现快速组装。

请参阅图4，转子结构20还包括屏蔽罩40，在组装转子结构20的步骤中，将磁性件21安装至转子本体上后再将屏蔽罩40盖设于磁性件21上，以形成转子结构20。屏蔽罩40用于屏蔽磁性件21向外发出的磁信号，避免磁性件21受到其他磁信号或电信号的干扰。在本实施例中，屏蔽罩40可设有两个，当磁性件21卡接于安装槽后，再将两屏蔽罩40分别盖合于一安装槽，即将两屏蔽罩40分别安装于磁性件21两侧，从而实现对磁性件21的屏蔽。

请参阅图2和图4，使弹性件包括第一弹片22及第二弹片23，第一弹片22包括连接部221、左端部222及右端部223，左端部222与右端部223均连接于连接部221，左端部222、右端部223及连接部221呈放射状，即以输出轴30的延伸方向为向上为例，连接部221向下延伸，左端部222大致向左延伸，右端部223大致向右延伸，将连接部221连接于磁性件21的上方，将左端部222及右端部223分别可拆卸连接于支架50的上端，将第二弹片23的一端固定连接于磁性件21下方，另一端可拆卸连接于支架50的下端。在磁性件21运动时，第一弹片22及第二弹片23均能够发生弹性变形。可选地，第一弹片22与第二弹片23之间还可连接有第三弹片，第三弹片与输出轴30一体注塑成型。定子结构能够向磁性件21施加磁性力，以驱动磁性件21运动，从而使得第一弹片22与第二弹片23发生弹性变形，第一弹片22与第二弹片23能够对磁性件21施加弹性恢复力，从而使得磁性件21产生振动效果，进而带动输出轴30振动，输出轴30带动牙刷头振动，以清洁牙齿。

需要说明的是，第一弹片22、第二弹片23及第三弹片均为金属弹片。其中，磁性件21可以为磁钢、磁铁或磁性材料组成的合金，在本实施例中，磁性件21为磁钢。

请参阅图4，在一实施例中，左端部222与右端部223的延伸方向相反，左端部222、右端部223与连接部221共同形成T字形。可以理解的，连接部221向正下方延伸，左端部222向正左方延伸，并使右端部223向正右方延伸。这样左端部222与右端部223不发生扭动，增大了第一弹片22与支架50的连接面积，也就是说，T字形结构增强了连接部221与支架50连接的稳定性。

在另一实施例中，左端部222、右端部223及连接部221共同形成Y字形，可以理解的，连接部221向正下方延伸，左端部222向左上方延伸，并使右端部223向右上方延伸，左端部222、右端部223及连接部221共同形成Y字形。左端部222与右端部223能够发生轻微弹性变形，同时缩短了连接部221的长度，当连接部221发生扭动时，更短的连接部221增大了弹性恢复力，能够使得磁性件21快速运动，提高了输出轴30的振动速度，并提升了自身的机械强度。

请参阅图4，在安装简易无轴承电机100时，使支架50具有收容槽501，定子结构收容于收容槽501内，以实现对定子结构的限位与连接。具体地，限位组件包括第一限位板52及第二限位板53，第一限位板52及第二限位板53间隔设置，并共同与架主体51围设形成收容槽201，定子结构的两端分别卡接于第一限位板52及第二限位板53，以实现定子结构与支架50的可拆卸连接及快速安装。

请参阅图4，为实现定子架10与支架50的卡接，使第一限位板52朝向第二限位板53的一侧开设有第一限位槽520，使第二限位板53朝向第一限位板52的一侧开设有第二限位槽530，将固定件11卡接于第一限位槽520及第二限位槽530。这样第一限位槽520与第二限位槽530便能够对固定件11起到限位作用，同时实现固定件11与支架50的可拆卸连接，便于组装及拆卸。其中，固定件11与第一限位槽520及第二限位槽530的卡接可通过固定件11的弹性变形实现，也可通过第一限位板52与第二限位板53的弹性变形实现。这样，固定件11的上下两端均与支架50卡接配合，以使得固定件11与支架50稳固连接。

请参阅图4，具体地，使固定件11包括固定本体、凸设于固定本体上端的第一卡接块以及凸设于固定本体下端的第二卡接块112，将第一卡接块卡接于第一限位槽520，将第二卡接快卡接于第二限位槽530。固定本体贴合于第一限位板52与第二限位板53，第一限位板52与第二限位板53对固定件11起到了导向及定位作用，减小了固定件11的安装误差，第一卡接块与第一限位槽520适配，第二卡接块112与第二限位槽530适配，以起到限位作用。

请参阅图4，为便于固定件11的安装，使第一卡接块朝向收容槽501的槽底的一侧具有第一斜切面1110，并使第一卡接块在收容槽501的开设方向的宽度由下向上逐渐缩小。在安装时，先将第二卡接块112插设于第二限位槽530内，再将第一卡接块的第一斜切面1110抵触于第一限位板52，并将固定件11向收纳槽内推动，以使得第一卡接块在第一斜切面1110的导向作用下沿第一限位板52的板面滑至第一限位槽520内，这样便能实现固定件11的快速组装。

请参阅图4，具体地，使第一限位板52包括连接于架主体51限位主体521以及连接于限位主体521朝向第二限位板53的导向块522，使导向块522、限位主体521及架主体51共同围设形成第一限位槽520，使导向块522背向架主体51的一侧具有与第一斜切面1110适配的第二斜切面5220。第二斜切面5220能够对第一斜切面1110进行定位，第一斜切面1110与第二斜切面5220的适配实现了固定件11的快速定位。

请参阅图4，在其中一个实施例中，支架50的上端具有两定位部，具体地，定位部位于第一限位板52的上方，各定位部均开设有定位槽，在安装转子结构20的步骤中，通过螺钉将左端部222与右端部223分别安装于两定位槽，第一弹片22、定位部与架主体51共同围设形成避位孔，将输出轴30穿设于避位孔并与避位孔的孔壁间隔设置。两定位槽用于限制第一弹片22及第二弹片23的位置，避位孔用于限制输出轴30的位移。将一螺钉穿设于左端部222并与定位槽螺接，以将左端部222固定于定位部，再另一螺钉穿设于右端部223并与定位槽螺接，以将右端部223固定于定位部。

在另一实施例中，左端部222与右端部223可呈弯折状，并分别插接于一定位槽。左端部222与右端部223通过插接与定位部相连省去了使用外部连接件，简化了电动牙刷的组成部件，便于组装。

优选地，请参阅图3，使第一限位件开设有避位孔，避位孔周向依次具有第一孔壁5201、第二孔壁5202、第三孔壁5203及第四孔壁5204，也就是说，第一孔壁5201与第三孔壁5203相正对，第二孔壁5202与第四孔壁5204相正对，其中，使弹性件位于第三孔壁5203对侧，即弹性件位于第一孔壁5201与第三孔壁5203之间的连线的延长线上。弹性件呈片状，且平行于第三孔壁5203。使第一孔壁5201与第三孔壁5203之间的距离大于第二孔壁5202与第四孔壁5204之间的距离，输出轴30穿设于避位孔且位于避位孔的中心轴线上并与第一孔壁5201、第二孔壁5202、第三孔壁5203及第四孔壁5204均间隔设置。其中，可将避位孔的周向封闭，即将弹性件贴合于第一限位件的外侧壁，在本实施例中，可将避位孔的孔壁设置开口，并使其开口方向朝向弹性件，将弹性件封堵于开口处，其朝向第一限位件的一侧形成第一孔壁5201，这样第一限位件与弹性件共同围设形成避位孔。开口的设置便于电动牙刷组装时安装输出轴30。

其中，第一孔壁5201、第二孔壁5202、第三孔壁5203及第四孔壁5204可共同围设形成任意形状，在本实施例中，第一孔壁5201、第二孔壁5202、第三孔壁5203及第四孔壁5204围设形成矩形，以进一步避免输出轴30在振动过程中与避位孔的孔壁发生碰撞。

转子结构20在受到磁力作用使得弹性件摆动时，弹性件发生往复扭转，在往复扭转过程中，弹性件具有发生扭转的扭转位置以及复位至处于同一平面上的复位位置，磁性件21未对弹性件发出磁力作用时弹性件即处于复位位置，弹性件在往复运动过程中，在复位位置时的扭转加速度为零，此时摆动速度最大，摆幅也最大，由于第一孔壁5201与第三孔壁5203之间的距离大于第二孔壁5202与第四孔壁5204之间的距离，而输出轴30位于避位孔的中心轴线上，因此输出轴30距离第一孔壁5201及第三孔壁5203之间的距离大于其距离第二孔壁5202与第四孔壁5204之间的距离，此时避位孔的大小与输出轴30的摆动轨迹更加适配，避免输出轴30与第一孔壁5201及第三孔壁5203发生磕碰。

请参阅图3和图4，在组装电动牙刷时，支架50上固定有电池61及电路板62，并使电池61与电路板62均与定子架10上的定子线圈电连接，具体地，将电池61卡接于支架50，以使得电池61位于收容槽501外，电池61用于为电路板62及简易无轴承电机100供电，将电路板62连接于支架50背向收容槽501的槽口的一侧，电路板62用于控制简易无轴承电机100的输出功率及振动形式。为便于用户操作，支架50外包裹有壳体66，电池61、电路板62、连接架63在壳体66上设置按钮621，并将按钮621与电路板62电连接，用户通过控制按钮621来开关简易无轴承电机100或切换简易无轴承电机100的振动形式与输出功率。再将连接架63安装于支架50，并使其弹性套接于输出轴30，将防水圈64安装于连接架63，并使防水圈64位于牙刷头与壳体66之间，并使其通过弹性力与输出轴30密封连接，以防止液体沿输出轴30进入容置腔。该防水圈64为橡胶圈651。最后将后盖65卡接于壳体66的下方，后盖65与壳体66之间设有用于防水的橡胶圈651。

本发明还提供一种简易无轴承电机的自动化组装系统，用于将电机集成于电动牙刷的支架。其中，本简易无轴承电机的自动化组装系统通过上述各实施例中的简易无轴承电机的自动化组装方法对电动牙刷的电机进行组装。

简易无轴承电机的自动化组装系统包括定子组装模块、转子组装模块以及电机安装模块，其中，定子组装模块用于组装电机的定子结构，并将定子结构传输至电机安装模块，转子组装模块用于组装电机的转子结构，并将转子结构传输至电机安装模块，电机安装模块用于接收定子结构和转子结构，并将定子结构和转子结构集成于支架，以组装形成电机。在进行组装时，先通过定子组装模块将定子结构所包括的零部件进行组装，以形成定子结构。再通过转子组装模块将转子结构所包括的零部件进行组装，以形成转子结构。最后通过电机安装模块将定子结构安装于支架，再将转子结构安装于支架，这样，便完成了电机的组装。本电机将转子结构与定子结构直接安装于支架，省去了电机壳体的设置，也就为组装电动牙刷省去了零部件，不仅提高了整体结构的稳定性而且降低了安装公差累计，节省了电动牙刷内部的体积，使得电动牙刷能够更加小型化。

具体地，定子组装模块包括定子架组装单元以及线圈缠绕单元。

其中，定子架组装单元用于固定定子架。定子架组装单元包括固定架传送带、矽钢片传送带及固定架夹持结构，固定架传送带用于传送固定架，矽钢片传送带用于传送矽钢片，固定架夹持结构用于夹持固定架传送带上传送的固定架及矽钢片传送带上的矽钢片，并将矽钢片安装至固定架，以形成定子架。安装时，固定架传送带将固定架传送至指定位置，矽钢片传送带将矽钢片传送至指定位置，固定架夹持结构分别夹持固定架传送带上的固定架及矽钢片传送带的上的矽钢片，并将矽钢片安装至固定架，这样便形成了定子架。

线圈缠绕单元用于向定子架缠绕金属丝，以形成定子结构。组装时，先通过定子架组装单元固定定子架的位置，具体为固定件夹持结构夹持定子架，再通过线圈缠绕单元将金属丝缠绕于定子架的U型槽的槽底区域，从而得到定子结构，定子架组装单元再将该定子结构移动至电机安装模块。

转子组装模块包括转子本体注塑单元、转子本体固定结构、磁钢安装单元及屏蔽罩安装单元。

其中，转子本体注塑单元用于将输出轴与弹性件注塑为一体，以形成转子本体。转子本体注塑单元包括注塑机、输出轴传送带、弹性件传送带及转子本体传送带，输出轴传送带用于将输出轴传送至注塑机，弹性件传送带用于将弹性件传送至注塑机，注塑机用于将输出轴及弹性件注塑形成转子本体，转子本体传送带用于将转子本体传送至转子本体固定结构。组装时，先将输出轴通过输出轴传送带传送至注塑机内，将弹性件通过弹性件传送带传送至注塑机内，输出轴与弹性件通过注塑机一体注塑成型，形成转子本体。

转子本体固定结构用于固定转子本体，磁钢安装单元用于将磁钢安装于转子本体，屏蔽罩安装单元用于将屏蔽罩安装于转子本体。组装时，转租本体固定结构先将转子本体的位置固定，磁钢安装单元再将磁钢安装于转子本体上，屏蔽罩安装单元再将屏蔽罩安装于转子本体上，从而完成转子本体的安装。其中，磁钢被两个磁钢安装单元的夹爪分别夹取，并安装于转子本体相背对的两个平行面上，屏蔽罩安装单元包括两个用于传送屏蔽罩的屏蔽罩传送带以及两个夹爪，两屏蔽罩传送带分别传送屏蔽罩，两屏蔽安装单元的夹爪分别夹取屏蔽罩安装于转子本体的安装有磁钢的两个平行面上，并使得屏蔽罩与磁钢片垂直。

电机安装模块包括电动牙刷支架固定结构、定子结构安装单元及转子结构安装单元。

电动牙刷支架固定结构用于固定支架，以防止支架晃动。

定子架安装单元用于夹取定子结构并将定子结构安装至支架，定子结构安装单元包括定子结构传送带以及定子结构机械手，定子结构传送带用于传送定子结构，定子结构机械手用于夹取位于定子结构传送带上的定子结构，并将定子结构安装至支架。组装时，先通过定子结构传送带将定子结构传送至指定位置，再通过定子结构机械手夹取定子结构传送带上的定子结构，并将定子结构安装于被电动牙刷支架固定结构固定的支架上，具体为，将定子结构缠绕有金属丝的底端卡接于支架上的容置槽内，这样便完成了定子结构在支架上的安装。

转子结构安装单元用于夹取转子结构并将转子结构安装至支架。转子结构安装单元包括转子结构传送带、转子结构机械手以及转子结构固定装置，转子结构传动带用于传送转子结构，转子结构机械手用于夹取位于转子结构传送带上的转子结构，并将转子结构安装至支架，转子固定结构用于将弹性件与支架的限位部固定连接。组装时，先通过转子结构传送带将转子结构传送至指定位置，再通过转子结构机械手夹取位于转子结构传送带上的转子结构，并将转子结构安装于被电动牙刷支架固定结构固定的支架上，最后通过转子固定结构将弹性件与支架的限位部通过螺钉固定连接。这样变整体完成了电机在支架上的自动化安装。

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 (16)

1.一种简易无轴承电机的自动化组装方法，应用于电动牙刷自动化生产，其特征在于，所述简易无轴承电机的自动化组装方法包括以下步骤：

组装定子结构：所述定子结构包括定子架和定子线圈，所述定子架开设有一U型槽，所述定子线圈缠绕设置于所述U型槽底部；

安装所述定子结构：将所述定子结构安装于电动牙刷的支架上，所述电动牙刷至少包括壳体、牙刷头及支架，所述壳体具有容置腔，所述支架及所述简易无轴承电机均安装于所述容置腔内；

组装转子结构：所述转子结构包括转子本体及磁性件；所述转子本体包括弹性件和输出轴，首先将所述弹性件和所述输出轴错位设置并注塑为一体，得到所述转子本体，再将所述磁性件安装于所述转子本体，形成所述转子结构，其中，所述弹性件包括第一弹片及第二弹片，所述第一弹片包括连接部、左端部及右端部，所述左端部与所述右端部均连接于所述连接部，所述左端部、所述右端部及所述连接部呈放射状，将连接部连接于磁性件的上方，将所述左端部及所述右端部分别可拆卸连接于所述支架的上端，将所述第二弹片的一端固定连接于磁性件下方，另一端可拆卸连接于所述支架的下端，所述左端部、所述右端部及所述连接部共同形成Y字形，以提高所述第一弹片的振动速度；

安装所述转子结构：所述支架包括架主体及限位组件，将所述弹性件固定安装于所述限位组件，并使得所述转子结构与所述定子结构相间隔，以组装成电机。

2.如权利要求1所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述定子架由固定件和矽钢片组成，在所述组装定子结构的步骤中，还包括将所述矽钢片安装于所述固定件得到所述定子架的步骤。

3.如权利要求1所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述支架开设有收容槽，在所述安装所述定子结构的步骤中，所述定子结构可拆卸地安装于所述收容槽内。

4.如权利要求1所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述转子结构还包括屏蔽罩，在所述组装所述转子结构的步骤中，还包括将所述磁性件安装至所述转子本体上后再将所述屏蔽罩盖设于所述磁性件上的步骤。

5.如权利要求4所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述转子结构包括两个所述磁性件及两个所述屏蔽罩，所述转子本体的相对的两侧分别开设有一安装槽，在所述组装所述转子结构的步骤中，先将两所述磁性件分别卡接于一所述安装槽，再将两所述屏蔽罩分别盖合于一所述安装槽。

6.如权利要求3所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述限位组件包括均连接于架主体的第一限位板和第二限位板，所述第一限位板与所述第二限位板间隔设置，并共同与所述架主体围设形成所述收容槽，所述定子结构的两端分别卡接于所述第一限位板及所述第二限位板。

7.如权利要求3所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述支架的上端设有两定位部，各所述定位部均开设有定位槽，在所述安装所述转子结构的步骤中，还包括通过螺钉将所述左端部与所述右端部分别安装于两所述定位槽，所述第一弹片、所述定位部及所述架主体共同围设形成避位孔，将所述输出轴穿设于所述避位孔并与所述避位孔的孔壁间隔设置的步骤。

8.如权利要求3所述的简易无轴承电机的自动化组装方法，其特征在于，所述支架的上端设有两定位部，各所述定位部均开设有定位槽，在所述安装所述转子结构的步骤中，还包括将所述左端部与所述右端部分别插接于一所述定位槽的步骤。

9.一种简易无轴承电机的自动化组装系统，用于将如权利要求1至8任一项所述的简易无轴承电机集成于电动牙刷的支架，其特征在于，所述简易无轴承电机的自动化组装系统包括定子组装模块、转子组装模块以及电机安装模块；

所述定子组装模块用于组装所述电机的定子结构，并将所述定子结构传输至所述电机安装模块；

所述转子组装模块用于组装所述电机的转子结构，并将所述转子结构传输至所述电机安装模块；

所述电机安装模块用于接收所述定子结构和所述转子结构，并将所述定子结构和所述转子结构集成于所述支架，以组装形成所述电机。

10.如权利要求9所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，所述定子组装模块包括定子架组装单元以及线圈缠绕单元，所述定子架组装单元用于固定定子架，所述线圈缠绕单元用于向所述定子架缠绕金属丝，以形成所述定子结构。

11.如权利要求10所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，所述定子架组装单元包括固定架传送带、矽钢片传送带及固定架夹持结构，所述固定架传送带用于传送固定架，所述矽钢片传送带用于传送矽钢片，所述固定架夹持结构用于夹持所述固定架传送带上传送的固定架及所述矽钢片传送带上的矽钢片，并将所述矽钢片安装至所述固定架，以形成所述定子架。

12.如权利要求10所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，转子组装模块包括转子本体注塑单元、转子本体固定结构、磁钢安装单元及屏蔽罩安装单元，所述转子本体注塑单元用于将输出轴与弹性件注塑为一体，以形成转子本体，所述转子本体固定结构用于固定所述转子本体，所述磁钢安装单元用于将磁钢安装于所述转子本体，所述屏蔽罩安装单元用于将屏蔽罩安装于所述转子本体。

13.如权利要求12所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，转子本体注塑单元包括注塑机、输出轴传送带、弹性件传送带及转子本体传送带，所述输出轴传送带用于将输出轴传送至所述注塑机，所述弹性件传送带用于将所述弹性件传送至所述注塑机，所述注塑机用于将所述输出轴及所述弹性件注塑形成所述转子本体，所述转子本体传送带用于将所述转子本体传送至所述转子本体固定结构。

14.如权利要求9所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，所述电机安装模块包括电动牙刷支架固定结构、定子结构安装单元及转子结构安装单元，所述电动牙刷支架固定结构用于固定所述支架，所述定子架安装单元用于夹取所述定子结构并将所述定子结构安装至所述支架，所述转子结构安装单元用于夹取所述转子结构并将所述转子结构安装至所述支架。

15.如权利要求14所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，定子结构安装单元包括定子结构传送带以及定子结构机械手，所述定子结构传送带用于传送所述定子结构，所述定子结构机械手用于夹取位于所述定子结构传送带上的所述定子结构，并将所述定子结构安装至所述支架。

16.如权利要求14所述的简易无轴承电机的自动化组装系统，其特征在于，转子结构安装单元包括转子结构传送带、转子结构机械手以及转子结构固定结构，所述转子结构传动带用于传送所述转子结构，所述转子结构机械手用于夹取位于所述转子结构传送带上的所述转子结构，并将所述转子结构安装至所述支架，所述转子结构固定结构用于将弹性件与所述支架的限位部固定连接。

Images