CN114759746A - 磁钢安装装置 - Google Patents

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CN114759746A CN202110034101.0A CN202110034101A CN114759746A CN 114759746 A CN114759746 A CN 114759746A CN 202110034101 A CN202110034101 A CN 202110034101A CN 114759746 A CN114759746 A CN 114759746A
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张爱兵
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Abstract

本发明提供了一种磁钢安装装置，包括：磁钢存储机构，包括两个用于放置磁钢的磁钢料框和第一动力组件，所述第一动力组件将所述磁钢料框中的磁钢推送至所述磁钢料框的出料口；磁钢输送机构，包括第二动力组件和两个设置有多个磁钢弹夹的旋转安装架；预置架机构，包括第三动力组件和设置有多个磁槽的预置架；以及磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中。本发明的磁钢安装装置通过磁钢存储机构、磁钢输送机构、预置架机构以及磁钢打入机构，实现对转子铁芯进行磁钢安装的全自动化工序，磁钢安装装置无需人工辅助，代替现行的人工安装工序，节约时间与人力成本，从而降低电机制造成本。

Description

磁钢安装装置
技术领域
本发明涉及电机装配领域，具体地说，涉及一种磁钢安装装置。
背景技术
近年来，电机技术尤其是永磁同步电动机技术迅速发展。永磁同步电动机由于体积小，重量轻，转动惯量小，功率密度高(可达1kW/kg)尤其适用于空间有限的电动汽车领域，另外，永磁同步电动机转矩惯量比大，过载能力强，尤其低转速时输出转矩大，也适合电动汽车的起动加速。
永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成，其中，转子可以制成实心的形式，也可以由叠片压制而成，其上装有永磁体的磁钢材料。现有的技术中，通过人工整理，快速把磁钢安装在磁钢弹夹内，并安装在磁钢分料机构内，通过气缸和伺服旋转分度分别把磁钢打入磁钢装配夹具；等完成后，夹具自动翻转，通过推送机构把所有的磁钢打入转子铁芯内。人工整理并安装磁钢转子铁芯效率低，人工成本高，设计一种磁钢自动安装装置是永磁同步电动机领域亟待解决的技术问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种磁钢安装装置，实现磁钢的自动安装，节省人力资源和降低电机制造成本。
本发明的一些实施例提供了一种磁钢安装装置，包括：
磁钢存储机构，包括两个用于放置磁钢的磁钢料框和第一动力组件，所述第一动力组件将所述磁钢料框中的磁钢推送至所述磁钢料框的出料口；
磁钢输送机构，包括第二动力组件和两个设置有多个磁钢弹夹的旋转安装架，旋转一所述旋转安装架，所述磁钢弹夹可位于一所述出料口，所述第二动力组件将所述出料口的磁钢推送入所述磁钢弹夹中；
预置架机构，包括第三动力组件和设置有多个磁槽的预置架，所述第三动力组件将所述磁钢弹夹中的磁钢推送入所述预置架的磁槽中；
磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中。
根据本发明的一些示例，所述预置架机构还包括转动组件，所述转动组件驱动所述预置架在第一位置和第二位置之间转动；
当所述预置架在处于第一位置时，所述预置架的磁槽的位置与所述磁钢弹夹的位置相适配；
当所述预置架在处于第二位置时，所述预置架的磁槽的位置与转子铁芯的磁槽的位置相适配。
根据本发明的一些示例，所述预置架机构还包括旋转组件，所述旋转组件驱动所述预置架沿周向转动。
根据本发明的一些示例，所述旋转安装架设置有四个磁钢弹夹，四个所述磁钢弹夹沿所述旋转安装架的旋转轴的周向均匀分布。
根据本发明的一些示例，所述磁钢打入机构包括磁钢打入件和第四动力组件；
所述磁钢打入件包括底座以及设置于底座上的多个与所述预置架的磁槽相适配的插入件；
所述第四动力组件驱动所述磁钢打入件靠近或远离转子铁芯。
根据本发明的一些示例，所述预置架机构还包括定位组件，用于所述旋转安装架与所述预置架的定位。
根据本发明的一些示例，所述定位组件包括定位件和第五动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述旋转安装架与所述预置架的位置相适配时，所述第五动力组件将所述定位件推入所述第一定位槽。
根据本发明的一些示例，所述预置架机构还包括第六动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述定位件推入所述第一定位槽时，所述第六动力组件可驱动所述定位件旋转并带动所述预置架沿周向转动。
根据本发明的一些示例，所述磁钢输送机构还包括定位组件，用于所述旋转安装架与所述预置架的定位。
根据本发明的一些示例，所述定位组件包括定位件和第四动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述旋转安装架与所述预置架的位置相适配时，所述第四动力组件将所述定位件推入所述第一定位槽。
根据本发明的一些示例，所述定位组件包括定位件和第五动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述定位件推入所述第一定位槽时，所述第五动力组件可驱动所述预置架中的磁槽沿周向转动。
根据本发明的一些示例，所述预置架机构还包括缓冲组件，所述缓冲组件用于缓冲所述预置架。
根据本发明的一些示例，所述缓冲组件包括用于安装所述预置架的安装台、支撑所述安装台的多个支撑件以及多个所述支撑件和所述安装台之间的弹性件。
根据本发明的一些示例，所述预置架还设置有第二定位槽；
所述第二定位槽与转子铁芯的底座的定位销相适配。
根据本发明的一些示例，所述磁钢安装装置还包括输送机构，所述输送机构将铁芯组件输送至与所述预置架适配的位置。
本发明的磁钢安装装置通过磁钢存储机构、磁钢输送机构、预置架机构以及磁钢打入机构，实现对转子铁芯进行磁钢安装的全自动化工序，磁钢安装装置无需人工辅助，代替现行的人工安装工序，节约时间与人力成本，从而降低电机制造成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。显而易见地，下面描述中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为本发明一实施例的磁钢安装装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例的磁钢输送机构和预置架机构的结构示意图；
图3为本发明一实施例的磁钢输送机构的俯视图；
图4和图5为本发明一实施例的预置架的结构示意图；
图6为本发明一实施例的预置架填充磁钢时的结构示意图；
图7为本发明另一实施例的磁钢安装装置的结构示意图；
图8为本发明一实施例的磁钢打入转子铁芯的磁槽时的结构示意图。
附图标记
110 磁钢料框
111 出料口
210 旋转安装架
211、211a、211b 磁钢弹夹
220 定位件
310 预置架
321 安装台
322 支撑件
323 弹性件
410 磁钢打入件
900 转子铁芯
910 定位销
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
图1为本发明一实施例的磁钢安装装置的结构示意图，具体地，磁钢安装装置包括：
磁钢存储机构，包括两个用于放置磁钢的磁钢料框110和第一动力组件，所述第一动力组件将所述磁钢料框110中的磁钢推送至所述磁钢料框的出料口；
磁钢输送机构，包括第二动力组件和两个设置有多个磁钢弹夹211的旋转安装架210，旋转一所述旋转安装架210，所述磁钢弹夹211可位于一所述出料口111，所述第二动力组件将所述出料口111的磁钢推送入所述磁钢弹夹211中；
预置架机构，包括第三动力组件和设置有多个磁槽的预置架310，所述第三动力组件将所述磁钢弹夹211中的磁钢推送入所述预置架310的磁槽中；
磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架310中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中。
上述动力组件包括但不限于带有推杆的气缸组件，通过上述磁钢存储机构、磁钢输送机构、预置架机构以及磁钢打入机构，本发明的磁钢安装装置实现全自动化工序的转子铁芯磁钢安装。
本发明的磁钢安装装置可设置于一工作台，图2为本发明一实施例的磁钢输送机构和预置架机构的结构示意图，其中，磁钢可以堆叠放置在磁钢存储机构的磁钢料框110中，磁钢料框110可以设置有多行和/或多列的磁钢放置结构，磁钢料框110设置有出料口111，当出料口111中最下方的磁钢被第二动力组件推送入磁钢弹夹211中后，出料口111中的其余磁钢下沉。磁钢料框110中其他位置的磁钢通过第一动力组件推送至出料口111中，第一动力组件推送磁钢的方向可以如上述实施例中的磁钢输送机构的俯视图图3中箭头所示的逆时针方向，另一磁钢料框110中磁钢的推送方向可以是顺时针方向，当然，本发明不限于上述推送方向。
旋转安装架210设置有四个磁钢弹夹211，四个所述磁钢弹夹211沿所述旋转安装架210的旋转轴的周向均匀分布。上述实施例中，四个磁钢弹夹211设置于十字型结构的顶端形成旋转安装架210。旋转安装架210旋转，两个磁钢弹夹211a可呈平行于堆放的磁钢的状态，另两个磁钢弹夹211b则呈垂直于堆放的磁钢的状态。当平行于堆放的磁钢的一磁钢弹夹211a位于出料口111，第二动力组件将出料口111的磁钢推送入磁钢弹夹211a中，完成对一磁钢弹夹211a的填充；旋转安装架210旋转90度，进行对下一个磁钢弹夹211的填充。旋转安装架210设置的磁钢弹夹211的数量不限。
当旋转安装架的磁钢弹夹填充磁钢后，可将磁钢转送至预置架的磁槽中，通常，预置架中磁槽数量、位置与所要安装磁钢的转子铁芯的磁槽数量、位置相适配。预置架从旋转安装架中获取磁钢后将之安装至转子铁芯中，在实施例中，两个过程的磁钢运送方向不同，以图1的实施例为例，因此，旋转安装架中的磁钢沿工作台平面方向移动从而填充预置架，预置架中的磁钢沿工作台垂直方向移动安装磁钢至转子铁芯，即预置架需可以转动以在两种位置切换。此时，预置架机构还包括转动组件，所述转动组件驱动所述预置架310在第一位置和第二位置之间转动；
当所述预置架310在处于第一位置时，所述预置架310的磁槽的位置与所述磁钢弹夹211的位置相适配，如图4所示；
当所述预置架310在处于第二位置时，所述预置架310的磁槽的位置与转子铁芯900的磁槽的位置相适配，如图5所示。
当预置架在处于第一位置时，与旋转安装架的结构如图6所示。可以看出，填充磁钢至预置架的磁槽时，两个旋转安装架210的各一个磁钢弹夹211b中磁钢分别填充入预置架310的两个磁槽中，此实施例中，旋转安装架210一次填充预置架310的两个磁槽，如预置架310设置有六个磁槽，则需旋转预置架310，多次填充以完场磁钢的预置。预置架机构还可以包括旋转组件，所述旋转组件驱动所述预置架中的磁槽沿周向转动以满足上述需要。
为了保证旋转安装架中的磁钢弹夹与预置架中的槽钢之间对准的精度，所述预置架机构还可以包括定位组件，用于所述旋转安装架210与所述预置架310的定位。图2或图5的实施例中，所述定位组件包括定位件220和第五动力组件；定位件220设置与两个旋转安装架210之间，可以为三棱柱形并可在第五动力组件的驱动下做靠近或远离预置架的移动，定位件可为圆柱形或立方柱形。
所述预置架310则设置有与所述定位件220相适配的第一定位槽；
当所述旋转安装架210与所述预置架310的位置相适配时，所述第五动力组件将所述定位件220推入所述第一定位槽。上述的实施例中，也可通过定位件220实现预置架310的周向旋转。此时所述预置架机构还包括第六动力组件；
所述预置架310设置有与所述定位件220相适配的第一定位槽；
当所述定位件220推入所述第一定位槽时，所述第六动力组件可驱动所述定位件220旋转并带动所述预置架310中的磁槽沿周向转动，如图6的箭头方向所示，此时，定位件220是预置架的旋转轴，磁槽沿定位件220周向转动，转动的方向不受限制。
当预置架310的磁槽填充满磁钢，即完成预置架310的预置后，所述预置架310转动至第二位置，使所述预置架310的磁槽的位置与转子铁芯900的磁槽的位置相适配，为将预置架310中的磁钢打入转子铁芯900的磁槽中做准备。
图7为本发明另一实施例的磁钢安装装置的结构示意图，其中，磁钢安装装置还可以包括输送机构，所述输送机构将转子铁芯900输送至与所述预置架310适配的位置。转子铁芯900可放置于输送机构，当预置架的磁槽中磁钢预置完成后，将预置架310转动至第二位置，输送机构将其上的转子铁芯900传送至与所述预置架310相适配的位置，如图8所示。
在一些实施例中，输送机构将转子铁芯900输送至预置架310的正下方且预置架310中的磁钢处于转子铁芯900的磁钢的正上方(此处的“正上方”或“正下方”只是以图7或图8为例，为方便所使用的位置描述)。此时，启动第四动力组件驱动所述磁钢打入件靠近预置架，将预置架的磁槽中预置的磁钢打入转子铁芯的磁槽中，然后，第四动力组件驱动空置的预置架远离转子铁芯，以准备下一次磁钢的安装。
为了保证转子铁芯的槽钢与预置架中的槽钢之间对准的精度，以使述磁钢打入机构顺利将预置架中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中，在一些实施例中，转子铁芯900的底座的设置有定位销910，相应地，预置架310朝向转子铁芯的一侧设置有与定位销910相适配的第二定位槽，所述第二定位槽与转子铁芯的底座的定位销相适配。
磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架310中的磁钢打入，输送机构将转子铁芯900输送至预置架310的下方，在一些实施例中，完成转子铁芯的底座的定位销910插入第二定位槽中，预置架机构还设置有驱动预置架310在此方向上的驱动组件，为了防止预置架下压的过程中与安装磁钢的转子铁芯发生刚性碰撞或者是防止下压过重过快损伤转子铁芯的，预置架机构还可以包括缓冲组件，所述缓冲组件用于缓冲所述预置架310。在实施例中，缓冲组件可以以具体包括安装有所述预置架310的安装台321、支撑所述安装台的多个支撑件322以及多个所述支撑件322和所述安装台321之间的弹性件323。
当转子铁芯的槽钢与预置架中的槽钢之间对准后，磁钢打入机构将预置架310中的磁钢打入转子铁芯900的磁槽中。如图8所示，所述磁钢打入机构包括磁钢打入件410和第四动力组件；
所述磁钢打入件包括底座以及设置于底座上的多个与所述预置架的磁槽相适配的插入件；
所述第四动力组件驱动所述磁钢打入件靠近或远离所述预置架。当然，在利用上述磁钢打入机构完成转子铁芯的磁钢安装过程前，磁钢打入件410上的插入件位置需与预置架310中的磁槽位置对准。为了实现自动化流水线的转子铁芯的磁钢安装工艺，输送机构还可以设置有将完成安装的转子铁芯输送离安装位置的功能。如图8中的输送机构可通过旋转移动转子铁芯的位置。本方面的磁钢安装装置，可代替人工安装工序，节约时间与人力成本。
综上所述，本发明提供了一种磁钢安装装置，包括：磁钢存储机构，包括两个用于放置磁钢的磁钢料框和第一动力组件，所述第一动力组件将所述磁钢料框中的磁钢推送至所述磁钢料框的出料口；磁钢输送机构，包括第二动力组件和两个设置有多个磁钢弹夹的旋转安装架；预置架机构，包括第三动力组件和设置有多个磁槽的预置架；以及磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中。本发明的磁钢安装装置通过磁钢存储机构、磁钢输送机构、预置架机构以及磁钢打入机构，实现对转子铁芯进行磁钢安装的全自动化工序，磁钢安装装置无需人工辅助，代替现行的人工安装工序，节约时间与人力成本，从而降低电机制造成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。应当理解的是，“下”或“上”，“向下”或“向上”等用语用来参照示例性实施例的特征在图中显示的位置描述这些特征；第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (12)

1.一种磁钢安装装置，其特征在于，包括：
磁钢存储机构，包括两个用于放置磁钢的磁钢料框和第一动力组件，所述第一动力组件将所述磁钢料框中的磁钢推送至所述磁钢料框的出料口；
磁钢输送机构，包括第二动力组件和两个设置有多个磁钢弹夹的旋转安装架，旋转一所述旋转安装架，所述磁钢弹夹可位于一所述出料口，所述第二动力组件将所述出料口的磁钢推送入所述磁钢弹夹中；
预置架机构，包括第三动力组件和设置有多个磁槽的预置架，所述第三动力组件将所述磁钢弹夹中的磁钢推送入所述预置架的磁槽中；以及
磁钢打入机构，所述磁钢打入机构将所述预置架中的磁钢打入转子铁芯的磁槽中。
2.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架机构还包括转动组件，所述转动组件驱动所述预置架在第一位置和第二位置之间转动；
当所述预置架在处于第一位置时，所述预置架的磁槽的位置与所述磁钢弹夹的位置相适配；
当所述预置架在处于第二位置时，所述预置架的磁槽的位置与转子铁芯的磁槽的位置相适配。
3.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架机构还包括旋转组件，所述旋转组件驱动所述预置架沿周向转动。
4.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述旋转安装架设置有四个磁钢弹夹，四个所述磁钢弹夹沿所述旋转安装架的旋转轴的周向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述磁钢打入机构包括磁钢打入件和第四动力组件；
所述磁钢打入件包括底座以及设置于底座上的多个与所述预置架的磁槽相适配的插入件；
所述第四动力组件驱动所述磁钢打入件靠近或远离转子铁芯。
6.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架机构还包括定位组件，用于所述旋转安装架与所述预置架的定位。
7.根据权利要求6所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述定位组件包括定位件和第五动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述旋转安装架与所述预置架的位置相适配时，所述第五动力组件将所述定位件推入所述第一定位槽。
8.根据权利要求7所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架机构还第六动力组件；
所述预置架设置有与所述定位件相适配的第一定位槽；
当所述定位件推入所述第一定位槽时，所述第六动力组件可驱动所述定位件旋转并带动所述预置架中的磁槽沿周向转动。
9.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架机构还包括缓冲组件，所述缓冲组件用于缓冲所述预置架。
10.根据权利要求9所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述缓冲组件包括用于安装所述预置架的安装台、支撑所述安装台的多个支撑件以及多个所述支撑件和所述安装台之间的弹性件。
11.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述预置架还设置有第二定位槽；
所述第二定位槽与转子铁芯的底座的定位销相适配。
12.根据权利要求1所述的磁钢安装装置，其特征在于，所述磁钢安装装置还包括输送机构，所述输送机构将铁芯组件输送至与所述预置架适配的位置。
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