CN113572329A - 一种电机装配工装及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机装配工装，它包括定位机构，连接在机架的顶板上；中心定位杆，滑动穿设在机架的顶板上，其上端面设有定位插孔；驱动机构，连接在机架的顶板下端，用于驱动中心定位杆上下运动；压装机构，连接在机架的顶板上端且位于定位组件的上方，当待装配的定位组件定位在定位机构，且中心定位杆朝着定子组件运动直至其上端穿出于定子组件的上端面时，将转子组件插装在定位插孔内，压装机构用于驱动转子组件沿竖向装入定子组件的配装孔中。本发明还公开了一种电机装配工装的操作方法。本发明公开的一种电子装配工装及操作方法，能够有效保证电机定转子装配的位置精度，并且安装过程中安全性高，产品装配效率高。

Description

一种电机装配工装及操作方法

技术领域

本发明涉及电机组装领域，具体地说是一种电机装配工装及操作方法。

背景技术

电机中固定的部分叫做定子,在其上面装设了成对的直流励磁的静止的主磁极；而旋转部分叫电枢铁心,在上面要装设电枢绕组,通电后产生感应电动势,充当旋转磁场。后产生电磁转矩进行能量转换。以定子绕组的形状与嵌装方式区分，定子绕组根据线圈绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式和分布式两类。在新能源汽车的电驱装配过程中，定转子合装是电驱装配过程中的核心工位，装配质量的好坏直接影响电机的性能和工作寿命。

目前，在小批量生产条件下，电机定转子合装通常采用简易工装配合手工装配。采用手工装配未考虑定转子的定位精度、轴承的装配、端盖壳体止口的配合以及克服装配过程中转子和定子的磁力，存在很多质量和安全风险。比如：1、采用手工装配，由于转子组件上磁钢的强磁的影响，容易造成转子和定子装配不同轴，合装过程转子被吸单边，导致装配位置不准确，定子、转子损伤的风险；同时由于转子组件强磁产生的吸力很大，不小心会发生夹伤手指工人手指的风险；2、手工装配的压装速度不可控，轴承进入轴承室时，容易冲击轴承，引起轴承的损伤。

因此，需要设计一种电机定转子装配用定位装置，保证定转子装配定位准确，对中心型高，装配效率高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种电子装配工装及操作方法，能够有效保证电机定转子装配的位置精度，并且安装过程中安全性高，产品装配效率高。

本发明所采取的一种技术方案是：提供一种电机装配工装，它包括

定位机构，连接在机架的顶板上，用于定位待装配的定子组件，

中心定位杆，沿竖向可滑动的穿设在机架的顶板上，所述中心定位杆的上端面设有用于插装转子组件的定位插孔，

驱动机构，连接在机架的顶板下端，用于驱动中心定位杆作竖向运动，

压装机构，连接在机架的顶板上端且位于定位组件的上方，当待装配的定位组件定位在定位机构，且所述中心定位杆朝着定子组件运动直至其上端穿出于定子组件的上端面时，将转子组件插装在所述定位插孔内，所述压装机构用于驱动转子组件沿竖向装入定子组件的配装孔中。

发明与现有技术相比具有以下优点：

上述电机装配工装结构中，通过专用的定位机构对定子组件进行压紧限位，并且在机架上还穿设了一根沿竖向可升降的中心定位杆，该中心定位杆主要用于定位转子组件，并起到对转子组件的下行运动进行引导的作用，保证转子组件在下降与定子组件进行装配的过程中能个保证更好的同轴度；在压装时在转子组件的上端通过专用的压装机构进行压装驱动，从而保证了转子组件在轴向上是稳定的定位在中心定位杆与压装机构之间，同时在下行过程中还能通过中心定位杆进行竖向的引导作用，保证定转子组件在轴向压装过程中保证转子组件不会因为磁吸力作用发生单边偏移；另外的，此机构中通过专用的压装机构进行转子组件的压合，替代了现有的手动压装，可以避免操作工人手指受伤的问题；同时压装机构的压装驱动力、压装速度可以更好的控制，保证轴承进入轴承室时，不会冲击轴承，保护轴承免受损伤。

进一步的，所述定位机构包括安装底板，所述安装底板固定在机架的顶板上，所述安装底板的上端面设有用于供定子组件插装配合的容置槽，且所述安装底板上位于容置槽的外侧设有与定子组件法兰端面上预设通孔插装配合的定位插销以及用于压合定位在定子组件端面法兰上的压紧组件。上述结构通过在安装底板上设置容置槽、定位插销以及压紧组件同时对定子组件进行多维度的限位，有效提高限位稳定性，保证定转子配装的位置准确性，提高产品合格率。

作为改进的，所述压紧组件包括压紧块以及用于驱动压紧块压紧配合在定子组件端面法兰上的压紧驱动缸。上述结构通过相应的压紧块以及驱动缸对定子组件端盖法兰进行竖向压紧定位，结构简单，限位方便。

再进一步的，所述驱动机构包括连接在机架的顶板下端的安装座，所述安装座上设有第一驱动缸，所述第一驱动缸的活塞杆与中心定位杆的下端可拆卸连接。

再进一步的，所述驱动机构还包括升降板、两个配重块、两个导向滑轮以及吊绳，所述升降板沿竖向可滑动的连接在安装座上，所述第一驱动缸连接在升降板的下端；两个所述导向滑轮连接在安装座上且分布在升降板的两侧，所述吊绳的中部连接在升降板上，所述吊绳的两端分别绕设在两个所述导向滑轮的凹槽后往下延伸直至与两个配重块一一对应的连接。

再改进的，所述安装座上沿竖向设有多个第一导向杆，所述升降板上对应的设有多个第一导向套，各所述第一导向套滑动配合在各第一导向杆外部。上述改进结构中通过多个导向套、导向杆结构的配合设置，有效提高升降板上下滑动的稳定性，保证中心定位杆上下运动的直线性，从而进一步的保证转子组件与定子组件组装的同轴度。

再进一步的，所述压装机构包括第二驱动缸以及压头，所述机架的顶板上设有固定架，所述第二驱动缸竖向连接在固定架的顶板上，所述第二驱动缸的活塞杆外端与所述压头连接，所述压头的另一端设有与转子组件上端预设凸轴相配装的定位孔。上述结构的压装机构，结构简单，操作方便；并且在压头上进一步的设置了定位孔，保证压头驱动转子组件往下运动时的稳定性。

再进一步的，所述压装机构还包括定位板，所述定位板上设有多个沿周向分布的第二导向套，所述固定架上设有多个竖向延伸的第二导向杆，多个所述第二导向套分别滑动配合在各第二导向杆上；所述压头远离第二驱动缸的一端定位穿设在所述定位板上。上述结构中，增加了一块用于定位压头的定位板，并且定位板与固定架通过导向套、导向杆结构花盆配合，保证压头上下运动的稳定性以及直线性，进一步的保证压头驱动转子组件朝着定子组件压装时的同轴度，提高产品压装质量。

再进一步的，还包括控制组件，所述控制组件与定位机构、驱动机构以及压装机构均电性连接。通过控制组件实现各驱动元件的一键启停，操作更加方便。

另外的，本发明还提供了另一个技术方案，一种电机装配工装的操作方法，包括以下步骤：

S1:安装定子组件，将预装完成的定子组件按设定位置定位于容置槽内，并且保证定子组件端盖法兰上的预设通孔与安装底板上的定位插销插装定位；

S2：启动压紧驱动缸，驱使压紧块压合定位在定子组件的端面法兰上；

S3：第一驱动缸动作，驱使中心定位杆朝着定子组件运动，直至中心定位杆的上端穿出于定位组件的上端面后，第一驱动缸保压；

S4：将预装完成的转子组件插装配合在中心定位杆上；

S5：第二驱动缸动作，驱动压头往下运动至与转子组件的上端配合，压头继续往下运动推动转子组件连同中心定位杆、升降板同步往下运动，在转子组件慢慢往下压装过程中，克服配重块的重力，直至转子组件完全配合至定子组件的配装孔中，

S6：压紧驱动缸、第一驱动缸以及第二驱动缸复位，取出电机组件。

采用上述的操作方法后，能够保证定子组件、转子组件稳定限位，并且压装过程中能够保证更好的同轴度，使得产品安装后性能稳定。

附图说明

图1是本发明的电机转配工装的结构示意图。

图2是本发明的电机转配工装的另一角度结构示意图。(安装有定子组件)

图3是本发明的电机转配工装的半剖结构示意图。

图4是本发明的电机转配工装期去除机架的局部结构示意图。

图5是图3中的X处放大结构示意图。

其中图中所示：100-定子组件，200-转子组件；

1-机架，2-中心定位杆，3-安装底板，3.1-容置槽，4-定位插销，5-压紧块，6-压紧驱动缸，7-安装座，8-第一驱动缸，9-升降板，10-配重块，11-导向滑轮，12-吊绳，13- 第一导向杆，14-第一导向套，15-第二驱动缸，16-压头，17-固定架，18-定位板，19-第二导向套，20-第二导向杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上端”、“下端”、“上方”、“外侧”、“两侧”、“两端”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，因此不能理解为对发明的限制。另外的，本发明的描述中，术语“第一”、“第二”只是为了方便描述，便于区分，并没有特指的含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

如图1、2所示，发明提供了一种电机装配工装，它包括

定位机构，连接在机架1的顶板上，用于定位待装配的定子组件100，

中心定位杆2，沿竖向可滑动的穿设在机架1的顶板上，中心定位杆2的上端面设有用于插装转子组件200的定位插孔，

驱动机构，连接在机架1的顶板下端，用于驱动中心定位杆2作竖向运动，

压装机构，连接在机架1的顶板上端且位于定位组件的上方，当待装配的定位组件100 定位在定位机构，且中心定位杆2朝着定子组件100运动直至其上端穿出于定子组件100 的上端面时，将转子组件200插装在定位插孔内，压装机构用于驱动转子组件200沿竖向装入定子组件100的配装孔中。

另外的，为了更好实现各个驱动元件的启停控制，本结构中还包括控制组件，控制组件与定位机构、驱动机构以及压装机构均电性连接。通过操控控制组件即可实现各个对应驱动元件的运行，结构简单，操控方便。

如图1所示，本实施例中的定位机构，具体包括安装底板3，安装底板3固定在机架1的顶板上，安装底板3的上端面设有用于供定子组件100插装配合的容置槽3.1，且安装底板3上位于容置槽3.1的外侧设有与定子组件100法兰端面上预设通孔插装配合的定位插销4以及用于压合定位在定子组件100端面法兰上的压紧组件。此结构中优选的，压紧组件包括压紧块5以及用于驱动压紧块5压紧配合在定子组件100端面法兰上的压紧驱动缸6。具体的，如图2所示，本结构中定位的定子组件100的电机外壳的四个角位置预设有相应的安装凸耳，并且每个凸耳上设置安装通孔，所以此定子组件100在定位时，预先将整个预装完成的定子组件100定位放置在容置槽3.1内，保证安装底板3上的定位插销4恰好插装配合在电机外壳的安装通孔中，然后驱动压紧驱动缸6，驱使压紧块5压合在安装凸耳的上端面，如图5所示。此结构中具体的，压紧驱动缸6为升降旋转气缸，保证压紧块5运动更加的灵活。

另外的，如图3、4所示，驱动机构包括连接在机架1的顶板下端的安装座7，安装座7上设有第一驱动缸8，第一驱动缸8的活塞杆与中心定位杆2的下端可拆卸连接。更加具体的，本实施例中的驱动机构还包括升降板9、两个配重块10、两个导向滑轮11以及吊绳12，升降板9沿竖向可滑动的连接在安装座7上，第一驱动缸8连接在升降板9的下端；两个导向滑轮11连接在安装座7上且分布在升降板9的两侧，吊绳12的中部连接在升降板9上，吊绳12的两端分别绕设在两个导向滑轮11的凹槽后往下延伸直至与两个配重块10一一对应的连接。采用这样的设置后，当第一驱动缸8驱动中心定位杆2往上运动至外露出定子组件100上端面时，安装转子组件200，并且在之后的压装过程中第一驱动缸8均为保压状态，即第一驱动缸8的活塞杆保持伸出状态，从而使得在压装机构往下压合转子组件200时，带动中心定位杆2一起往下运动，由于第一驱动缸8是保压状态，活塞杆不能回缩，所以在中心定位杆2往下运动的过程中，升降板9一起往下运动；因为初始状态时，升降板9在配装块110的自身重力作用下被提升至一个设定的高度位置，所以这时在升降板9往下运动的过程中，是需要克服配装块10的重力慢慢往下运动的，从而保证了转子组件200与定子组件100在轴向配装的过程中是一个稳定、缓和的过程中，不是一个快速运动配装的过程，从而可以保证轴承进入轴承室时，不会冲击轴承，保护轴承免受损伤，并且对于转子组件200、定位组件100的配装精度也能到更好的保障。

再一方面的，如图4所示，安装座7上沿竖向设有四个第一导向杆13，升降板9的四个角位置对应的设有四个第一导向套14，各第一导向套14一一对应的滑动配合在各第一导向杆13外部，保证升降板9的上下运动能够保证更好的稳定性以及直线度。

如图3、4所示，压装机构包括第二驱动缸15以及压头16，机架1的顶板上设有固定架17，第二驱动缸15竖向连接在固定架17的顶板上，第二驱动缸15的活塞杆外端与压头16连接，压头16的另一端设有与转子组件100上端预设凸轴相配装的定位孔。如图4 所示，进一步的，该压装机构还包括定位板18，定位板18上设有多个沿周向分布的第二导向套19，固定架17上设有多个竖向延伸的第二导向杆20，多个第二导向套19分别滑动配合在各第二导向杆20上；压头16远离第二驱动缸15的一端定位穿设在定位板18上。如图4所示，此结构中在固定架17的顶板与底面之间设有三个第二导向杆20，并且三个第二导向杆17呈三角形的形状布置，相应的在定位板18上设置三个第二导向套19。

另外的，如图3所示，在定位板18的中部设有一个避让通孔，压头16远离第二驱动缸15活塞杆的一端与定位板18固定连接，且压头16的下端穿设在避让通孔中，以使得压头的下端是外露于定位板18的下端面的，此结构中通过定位板18的上下稳定运动，保证压头16更加稳定的竖向升降，使得压头16驱动转子组件200朝着定子组件100轴向配装过程中保证更好的直线性，从而保证同轴度，避免偏心，保证产品安装的质量。

本发明中还公开了一种电机装配工装的操作方法，包括以下步骤：

S1:安装定子组件100，将预装完成的定子组件100按设定位置定位于容置槽3.1内，并且保证定子组件100端盖法兰上的预设通孔与安装底板3上的定位插销4插装定位；

S2：启动压紧驱动缸6，驱使压紧块5压合定位在定子组件100的端面法兰上；

S3：第一驱动缸8动作，驱使中心定位杆2朝着定子组件100运动，直至中心定位杆2的上端穿出于定位组件100的上端面后，第一驱动缸8保压；

S4：将预装完成的转子组件200插装配合在中心定位杆2上；

S5：第二驱动缸15动作，驱动压头16往下运动至与转子组件200的上端配合，压头16继续往下运动推动转子组件200连同中心定位杆2、升降板9同步往下运动，在转子组件200慢慢往下压装过程中，克服配重块10的重力，直至转子组件20完全配合至定子组件100的配装孔中；

S6：压紧驱动缸6、第一驱动缸8以及第二驱动缸15复位，取出电机组件。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在发明权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机装配工装，其特征在于：它包括

定位机构，连接在机架(1)的顶板上，用于定位待装配的定子组件(100)，

中心定位杆(2)，沿竖向可滑动的穿设在机架(1)的顶板上，所述中心定位杆(2)的上端面设有用于插装转子组件(200)的定位插孔，

驱动机构，连接在机架(1)的顶板下端，用于驱动中心定位杆(2)作竖向运动，

压装机构，连接在机架(1)的顶板上端且位于定位组件的上方，当待装配的定位组件(100)定位在定位机构，且所述中心定位杆(2)朝着定子组件(100)运动直至其上端穿出于定子组件(100)的上端面时，将转子组件(200)插装在所述定位插孔内，所述压装机构用于驱动转子组件(200)沿竖向装入定子组件(100)的配装孔中。

2.根据权利要求1所述的电机装配工装，其特征在于：所述定位机构包括安装底板(3)，所述安装底板(3)固定在机架(1)的顶板上，所述安装底板(3)的上端面设有用于供定子组件(100)插装配合的容置槽(3.1)，且所述安装底板(3)上位于容置槽(3.1)的外侧设有与定子组件(100)法兰端面上预设通孔插装配合的定位插销(4)以及用于压合定位在定子组件(100)端面法兰上的压紧组件。

3.根据权利要求2所述的电机装配工装，其特征在于：所述压紧组件包括压紧块(5)以及用于驱动压紧块(5)压紧配合在定子组件(100)端面法兰上的压紧驱动缸(6)。

4.根据权利要求1所述的电机装配工装，其特征在于：所述驱动机构包括连接在机架(1)的顶板下端的安装座(7)，所述安装座(7)上设有第一驱动缸(8)，所述第一驱动缸(8)的活塞杆与中心定位杆(2)的下端可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的电机装配工装，其特征在于：所述驱动机构还包括升降板(9)、两个配重块(10)、两个导向滑轮(11)以及吊绳(12)，所述升降板(9)沿竖向可滑动的连接在安装座(7)上，所述第一驱动缸(8)连接在升降板(9)的下端；两个所述导向滑轮(11)连接在安装座(7)上且分布在升降板(9)的两侧，所述吊绳(12)的中部连接在升降板(9)上，所述吊绳(12)的两端分别绕设在两个所述导向滑轮(11)的凹槽后往下延伸直至与两个配重块(10)一一对应的连接。

6.根据权利要求5所述的电机装配工装，其特征在于：所述安装座(7)上沿竖向设有多个第一导向杆(13)，所述升降板(9)上对应的设有多个第一导向套(14)，各所述第一导向套(14)滑动配合在各第一导向杆(13)外部。

7.根据权利要求1所述的电机装配工装，其特征在于：所述压装机构包括第二驱动缸(15)以及压头(16)，所述机架(1)的顶板上设有固定架(17)，所述第二驱动缸(15)竖向连接在固定架(17)的顶板上，所述第二驱动缸(15)的活塞杆外端与所述压头(16)连接，所述压头(16)的另一端设有与转子组件(100)上端预设凸轴相配装的定位孔。

8.根据权利要求7所述的电机装配工装，其特征在于：所述压装机构还包括定位板(18)，所述定位板(18)上设有多个沿周向分布的第二导向套(19)，所述固定架(17)上设有多个竖向延伸的第二导向杆(20)，多个所述第二导向套(19)分别滑动配合在各第二导向杆(20)上；所述压头(16)远离第二驱动缸(15)的一端定位穿设在所述定位板(18)上。

9.根据权利要求1所述的电机装配工装，其特征在于：还包括控制组件，所述控制组件与定位机构、驱动机构以及压装机构均电性连接。

10.一种权利要求1-9任意一项所述电机装配工装的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:安装定子组件(100)，将预装完成的定子组件(100)按设定位置定位于容置槽(3.1)内，并且保证定子组件(100)端盖法兰上的预设通孔与安装底板(3)上的定位插销(4)插装定位；

S2：启动压紧驱动缸(6)，驱使压紧块(5)压合定位在定子组件(100)的端面法兰上；

S3：第一驱动缸(8)动作，驱使中心定位杆(2)朝着定子组件(100)运动，直至中心定位杆(2)的上端穿出于定位组件(100)的上端面后，第一驱动缸(8)保压；

S4：将预装完成的转子组件(200)插装配合在中心定位杆(2)上；

S5：第二驱动缸(15)动作，驱动压头(16)往下运动至与转子组件(200)的上端配合，压头(16)继续往下运动推动转子组件(200)连同中心定位杆(2)、升降板(9)同步往下运动，在转子组件(200)慢慢往下压装过程中，克服配重块(10)的重力，直至转子组件(20)完全配合至定子组件(100)的配装孔中；

S6：压紧驱动缸(6)、第一驱动缸(8)以及第二驱动缸(15)复位，取出电机组件。

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