CN114789294B - 一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法，属于电机定子制作技术领域。本发明的叠压焊接装置及方法，利用定位底板组件和定位盖板组件将齿槽塞条与齿槽楔紧以保证冲片的齿槽位置精度，通过中心拉杆和涨紧机构对冲片进行涨紧以保证冲片的同轴度，并实现叠压压紧，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了制作效率，节约了大量人力资源，并且大大提高了产品制作精度。另外，配合翻转机构，能够对电机定子铁心进行水平翻转和轴向旋转，使焊接操作更加简单方便。此外，还设计了检测工装，能够利用两功能检测机构准确对电机定子的同轴度和齿槽位置度进行检测，检测操作方便，且检测更加准确可靠。

Description

一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电机定子叠压成型工装，更具体地说，涉及一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法。

背景技术

图1和图2为现有的一种电机定子的结构示意图，其由下而上依次由下法兰端板A1、下齿压板A2、冲片A3、上齿压板A4和上法兰端板A5叠压在一起，在下齿压板A2和上齿压板A4之间由上百片冲片A3组成定子铁心，并在冲片A3的四周通过焊接筋板A6进行焊接固定，焊接筋板A6的上下端分别通过定位销A7与对应端的法兰端板定位，在下法兰端板A1、下齿压板A2、冲片A3、上齿压板A4和上法兰端板A5上均设有相适配的齿槽A8。

在上述电机定子制作过程中，需要保证冲片A3的同轴度和齿槽A8的位置精度，通常在叠压焊接工装上进行，而由于冲片A3数量多，叠压定位难度大，导致产品的精度较差，严重时直接影响到电机的工作性能。目前，现有的叠压焊接工装为了保证定位精度，需要使用多种定位件，经过多道流程进行装配叠压，如中国专利号ZL202121271286.9公开的“一种用于机车电机定子的焊接装置”，其制作过程需要用到的步骤多，在叠片过程中需要使用上下定位圈和冲片定位块对冲片A3进行定位，并利用塞块来保证齿槽A8的位置精度，而为了方便冲片A3的叠片，实际上塞块与齿槽A8之间会留有较大间隙，导致齿槽A8的定位精度实际并不高，且叠片定位操作效率也不高。在冲片A3同心度定位过程中，是利用四周设有四个芯块的芯轴完成的，在所有冲片A3安装好后，通过拧紧芯轴内的螺丝将四个芯块向外顶出，利用四个芯块对冲片A3进行涨紧来保证同心度，每块芯块至少需要2～3个涨紧螺丝，操作灵活性差，且效率低。在冲片A3叠片完成后，需要安装锁紧杆后吊装至油压机上进行压力叠压，并利用锁紧块插入锁紧杆上部的锁孔内进行保压，之后再流转中焊接工位进行焊接，产品需要经过多次吊装流转，操作过程繁琐，增加了操作人员的劳动强度，在流转过程中也存在定位松动而移位和一定的安全风险。

此外，在电机定子叠压焊接完成后，拆除叠压焊接工装，仅保留齿槽内的塞块，流转至回火工序进行回火处理，以消除焊接应力。在回火完成后，拆除塞块即得到电机定子产品。此时需要对电机定子的冲片同心度和齿槽位置精度进行检测，但由于电机定子内腔尺寸有限，且轴向深度尺寸较大，现有的三坐标测量仪难以完全深入电机定子内腔中进行检测。现有做法是利用一块高精度的检测板，沿着齿槽从上拉到下，以此检测冲片的偏差和变形，实际检测效果并不理想，检测误差大。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有电机定子叠压焊接工装存在操作过程繁琐、叠压焊接操作效率低、电机定子制作精度不高等不足，提供一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法，采用本发明的技术方案，利用定位条对冲片和上下齿压板进行初步定位，利用定位底板组件和定位盖板组件上的锁紧机构对齿槽塞条进行锁紧，使齿槽塞条与齿槽楔紧以保证冲片的齿槽位置精度，同时通过中心拉杆和涨紧机构对冲片进行涨紧以保证冲片的同轴度，并实现电机定子铁心叠压压紧，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，节约了大量人力资源，并且大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。另外，配合翻转机构，能够对叠压在一起的电机定子铁心进行水平翻转和轴向旋转运动，以改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便。此外，还设计了检测工装，能够利用两功能检测机构准确对电机定子的同轴度和齿槽位置度进行检测，检测操作方便，且检测更加准确可靠。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置，包括叠压焊接工装，所述的叠压焊接工装包括叠压机架和安装于叠压机架上的叠压定位机构，所述的叠压定位机构包括叠压压紧驱动器、装配底座、定位底板组件、芯轴、齿槽塞条、定位盖板组件、中心拉杆和定位条，所述的定位底板组件定位安装于装配底座上，所述的芯轴下端穿过定位底板组件的中心孔定位安装在装配底座上，所述的定位底板组件包括底板和设于底板上用于将齿槽塞条的下端向中心推拉运动的下锁紧机构，所述的底板上设有若干与电机定子铁心上的齿槽位置相对应的下插孔和用于定位下法兰端板的下定位台，所述的定位盖板组件包括盖板和设于盖板上用于将齿槽塞条的上端向中心推拉运动的上锁紧机构，所述的盖板上设有若干与电机定子铁心上的齿槽位置相对应的上插孔和用于定位上法兰端板的上定位台；所述的齿槽塞条具有能够与齿槽楔紧的截面形状，所述的齿槽塞条由盖板的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽插入底板的下插孔内，并通过定位底板组件的下锁紧机构和定位盖板组件的上锁紧机构将齿槽塞条与齿槽楔紧；所述的芯轴的外周均匀分布有至少两个涨紧板，所述的定位条安装于涨紧板上，用于与冲片上的齿槽槽口定位配合；所述的中心拉杆的上端具有能够与盖板压合的压紧板，所述的中心拉杆穿过芯轴的芯轴孔与位于装配底座下方的叠压压紧驱动器可拆式连接，所述的芯轴孔内设有与中心拉杆相配合的涨紧机构，用于在叠压压紧驱动器向下拉动中心拉杆时带动涨紧板向外对冲片内孔进行涨紧，并利用定位底板组件和定位盖板组件将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧。

更进一步地，所述的叠压定位机构通过翻转机构安装于叠压机架上，所述的翻转机构包括翻转座、翻转驱动机构和旋转驱动机构，所述的翻转座通过翻转转轴转动安装于叠压机架上，所述的翻转驱动机构安装于叠压机架上，用于控制翻转座水平翻转运动；所述的装配底座通过旋转支撑台转动安装于翻转座上，所述的旋转驱动机构安装于翻转座上，用于控制装配底座轴向旋转运动。

更进一步地，所述的翻转驱动机构包括翻转驱动器、滑动座、导向杆、齿条和翻转齿轮，所述的滑动座通过导向杆滑动安装于叠压机架上，所述的齿条固定在滑动座上，所述的翻转齿轮固定在翻转转轴上，所述的齿条与翻转齿轮相啮合；所述的旋转驱动机构包括旋转驱动器、传动齿轮和旋转外齿圈，所述的旋转外齿圈与旋转支撑台同轴地固定在装配底座的下部，所述的旋转支撑台设于旋转外齿圈与翻转座之间，所述的旋转驱动器安装于翻转座上，且旋转驱动器的输出轴通过传动齿轮与旋转外齿圈传动连接。

更进一步地，所述的定位底板组件的下锁紧机构包括下推块和下推顶螺栓，所述的下推块在底板的下方周向均匀分布有3～6块，每块所述的下推块均沿径向滑动安装于底板的底板支撑座上，所述的下推块上沿周向分布有若干与底板上的下插孔相适配的下推块插槽，所述的下推块插槽能够与齿槽塞条下端相配合，所述的下推顶螺栓沿径向旋拧在对应的底板支撑座上，用于通过下推顶螺栓的旋拧来推顶相应的下推块径向移动，进而带动齿槽塞条对齿槽进行楔紧；

所述的定位盖板组件的上锁紧机构包括上推块和上推顶螺栓，所述的上推块在盖板的上方周向均匀分布有3～6块，每块所述的上推块均沿径向滑动安装于盖板的推块座上，所述的上推块上沿周向分布有若干与盖板上的上插孔相适配的上推块插槽，所述的上推块插槽能够与齿槽塞条上端相配合，所述的上推顶螺栓沿径向旋拧在对应的推块座上，用于通过上推顶螺栓的旋拧来推顶相应的上推块径向移动，进而带动齿槽塞条对齿槽进行楔紧。

更进一步地，所述的涨紧机构包括涨紧芯块和涨紧销，所述的涨紧销与各个涨紧板位置相对应地设置在芯轴的筒壁销孔内，且与各个涨紧板相配合的涨紧销至少分布在芯轴的上下位置处，所述的涨紧芯块套设在芯轴的芯轴孔内，并与位于同一高度的涨紧销相配合，所述的涨紧芯块的外壁上设有与涨紧销伸入芯轴孔内的一端相配合的圆锥面，所述的涨紧芯块的中心设有轴孔，且由上向下各个涨紧芯块的轴孔孔径逐渐减小，所述的中心拉杆为阶梯轴，且中心拉杆由上向下直径阶梯式缩小，使中心拉杆能够依次穿过各个涨紧芯块的轴孔，并能够对各个涨紧芯块一起向下拉动，通过涨紧销使各个涨紧板径向向外移动。

更进一步地，还包括检测工装，所述的检测工装包括检测机架、检测定位座和两功能检测机构，所述的检测定位座固定安装于检测机架上，用于对电机定子铁心进行定位，所述的两功能检测机构安装于检测定位座上，包括检测旋转机构、检测升降机构、同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构，所述的同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构分别安装于检测升降机构上，由检测升降机构驱动沿电机定子铁心轴向上下移动，所述的检测升降机构通过检测旋转机构安装于检测定位座上，由检测旋转机构带动同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构改变检测位置；

所述的同轴度检测机构包括检测滑块、同轴度检测手柄和同轴度检测千分表，所述的检测滑块通过第一导杆水平滑动地安装于检测升降机构的升降滑座上，所述的同轴度检测千分表安装于检测滑块上，且同轴度检测千分表的检测杆朝向冲片内孔壁，所述的同轴度检测手柄通过第一调节丝杆与升降滑座螺纹配合，第一调节丝杆远离同轴度检测手柄的一端与检测滑块转动连接，通过转动同轴度检测手柄来调节同轴度检测千分表的左右位置；

所述的齿槽位置度检测机构包括检测托板、位置度检测手柄、位置度检测千分表和测量杆，所述的检测托板通过第二导杆径向设于检测升降机构的升降滑座上，所述的位置度检测千分表安装于检测托板上，所述的测量杆的中部转动安装于检测托板上，测量杆的后端与位置度检测千分表的检测杆接触配合，测量杆的的前端设有用于与冲片的齿槽槽壁相接触的测量探针，所述的位置度检测手柄通过第二调节丝杆与升降滑座螺纹配合，第二调节丝杆远离位置度检测手柄的一端与检测托板转动连接，通过转动位置度检测手柄来调节测量探针的前后位置。

更进一步地，所述的检测定位座上设有用于与下法兰端板定位配合的定位台，所述的检测定位座的中部还设有用于容纳检测旋转机构的凹腔，所述的检测旋转机构包括支撑座、旋转台、旋转电机和旋转传动机构，所述的旋转台的下方设有旋转轴，所述的旋转轴转动安装于支撑座上，所述的旋转电机安装于凹腔内，旋转电机的输出轴通过旋转传动机构与旋转轴传动连接，所述的检测升降机构的下部安装于旋转台上；

所述的检测升降机构包括升降导杆、上安装架、升降丝杆、升降滑座和升降电机，所述的升降导杆竖直固定于旋转台上，所述的升降滑座滑动安装于升降导杆上，所述的升降导杆的上端固定有上安装架，所述的升降丝杆竖向安装于旋转台与上安装架之间，所述的升降电机安装于上安装架上，升降电机的输出轴与升降丝杆传动连接，所述的升降丝杆与升降滑座螺纹配合。

本发明的一种电机定子铁心叠压焊接方法，采用上述的电机定子铁心叠压焊接装置，包含以下步骤：

S1、叠压：将定位底板组件通过定位销定位安装在装配底座上，并将芯轴下端穿过定位底板组件的中心孔定位安装在装配底座上；将下法兰端板定位安装在底板上，并在下法兰端板上放置下齿压板，调整好下齿压板在下法兰端板上的位置，然后将定位条安装于对应的涨紧板上；利用定位条对齿槽槽口的定位，将设定数量的冲片依次定位套设在芯轴上，然后将上齿压板定位安装在最上部的冲片上；利用定位销将焊接筋板的下部定位安装在下法兰端板上，然后将上法兰端板利用定位销定位安装在上齿压板上；将定位盖板组件定位安装在上法兰端板上，调整好定位盖板组件与上法兰端板的位置，然后将齿槽塞条从盖板的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽插入底板的下插孔内；在芯轴的芯轴孔内设置好涨紧机构，将中心拉杆穿过芯轴的芯轴孔与叠压压紧驱动器连接；分别利用定位底板组件上的下锁紧机构和定位盖板组件上的上锁紧机构对齿槽塞条进行锁紧，使齿槽塞条向中心移动与齿槽楔紧，以保证各个冲片上齿槽的位置精度；利用叠压压紧驱动器下拉中心拉杆，中心拉杆向下移动先通过涨紧机构使涨紧板向外膨胀，以保证各个冲片的同轴度，之后利用压紧板对定位盖板组件进行下压，将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧；

S2、焊接：利用叠压压紧驱动器对叠压在一起的电机定子铁心进行保压，在保压状态下利用焊接设备对电机定子铁心进行焊接；

S3、脱模回火：焊接完成后，将中心拉杆和涨紧机构拆除，保留芯轴、定位条、定位底板组件、定位盖板组件和齿槽塞条，流转至回火工序进行回火处理；回火完成后，拆除芯轴、定位条、定位底板组件、定位盖板组件和齿槽塞条，得到电机定子铁心产品。

更进一步地，在步骤S2中，所述的叠压定位机构通过翻转机构安装于叠压机架上，所述的翻转机构能够带动叠压定位机构水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置。

更进一步地，还包括通过上述的电机定子铁心叠压焊接装置中的检测工装对电机定子铁心产品进行检测的检测步骤，具体检测方法如下：

S4-1、将待测产品定位安装在检测定位座上，通过检测旋转机构调整同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构的检测位置；

S4-2、通过同轴度检测手柄调节同轴度检测千分表的位置，使同轴度检测千分表的检测杆接触冲片的内孔壁并产生读数，然后对同轴度检测千分表进行清零；

S4-3、通过位置度检测手柄调节测量杆的前后位置，使测量杆前端的测量探针伸入齿槽内，并在位置度检测千分表的检测杆作用下使测量探针弹性接触齿槽槽壁，然后对位置度检测千分表进行清零；

S4-4、通过检测升降机构带动同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构同步上下移动，依次对各片冲片的同轴度和位置度进行检测，检测数据通过同轴度检测千分表和位置度检测千分表上传。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置和方法，其利用定位条对冲片和上下齿压板进行初步定位，方便了冲片和上下齿压板的安装，利用定位底板组件和定位盖板组件上的锁紧机构对齿槽塞条进行锁紧，使齿槽塞条与齿槽楔紧以保证冲片的齿槽位置精度，齿槽塞条能够稳定改善齿槽位置精度，防止冲片偏移；同时通过中心拉杆和涨紧机构对冲片进行涨紧以保证冲片的同轴度，并能够直接实现电机定子铁心叠压压紧，无需在油压机上进行压力叠压，与现有叠压工装和工艺相比，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，节约了大量人力资源，并且大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率；

(2)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置和方法，其叠压定位机构通过翻转机构安装于叠压机架上，翻转机构能够带动叠压定位机构水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便，有利于提高焊接效率和焊接效果；

(3)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其翻转驱动机构采用齿轮齿条机构将翻转驱动器的直线运动转换为翻转座的翻转运动，旋转驱动机构采用齿轮传动机构控制装配底座轴向旋转运动，结构简单紧凑，传动平稳可靠，且水平翻转和轴向旋转停留位置精度高；

(4)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其定位底板组件与定位盖板组件结构类似，各自形成一个整体的组件，方便安装和拆卸，并且对应的锁紧机构均采用推块和推顶螺栓设计，利用推顶螺栓实现对推块的推顶，进而将齿槽塞条进行径向锁紧，结构简单紧凑，操作灵活方便，3～6块周向分布的推块能够更好地对各个齿槽塞条施加径向推力，使冲片齿槽位置精度更高；

(5)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其涨紧机构包括涨紧芯块和涨紧销，涨紧销与各个涨紧板位置相对应地设置在芯轴的筒壁销孔内，且与各个涨紧板相配合的涨紧销至少分布在芯轴的上下位置处，涨紧芯块套设在芯轴的芯轴孔内，并与位于同一高度的涨紧销相配合，涨紧芯块利用圆锥面对涨紧销进行径向施压，通过涨紧销使涨紧板径向向外移动，进而对各个冲片进行涨紧以保证同轴度，该涨紧机构结构简单，涨紧动作稳定，便于拆装操作；

(6)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置和方法，其还包括检测工装，检测工装包括检测机架、检测定位座和两功能检测机构，利用两功能检测机构准确对电机定子的同轴度和齿槽位置度进行检测，检测操作方便，且检测更加准确可靠；

(7)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置和方法，其同轴度检测机构利用同轴度检测千分表与冲片内孔壁接触，并轴向上下移动来检测各个冲片的同轴度，齿槽位置度检测机构利用位置度检测千分表和测量杆配合与齿槽槽壁接触，并轴向上下移动来检测各个冲片的齿槽位置度，能够在电机定子高度方向上进行全面检测，并且配合检测旋转机构能够旋转不同的槽位进行多点检测，检测更加准确可靠，一次可实现同轴度和齿槽位置精度的同时检测，检测方便且效率高；

(8)本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置和方法，其同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构均采用调节手柄手动调节检测位置，利用丝杆进行微调，调节操作方便，且位置调节精度高和稳定性好。

附图说明

图1为现有的一种电机定子的装配结构示意图；

图2为现有的一种电机定子的拆分结构示意图；

图3为本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置中叠压焊接工装的一个角度示意图；

图4为本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置中叠压焊接工装的另一角度示意图；

图5为本发明中叠压焊接工装的翻转机构结构示意图；

图6为本发明中叠压焊接工装的叠压定位机构的拆分结构示意图；

图7为本发明中叠压焊接工装的定位底板组件的结构示意图；

图8为本发明中叠压焊接工装的定位盖板组件的结构示意图；

图9为本发明中叠压焊接工装的叠压定位机构的俯视图；

图10为图9中A-A方向的剖视结构示意图；

图11为图9中B-B方向的剖视结构示意图；

图12为本发明中叠压定位机构中涨紧芯块的剖视结构示意图；

图13为本发明中焊接完成后待回火状态的电机定子示意图；

图14为本发明含有检测工装的电机定子铁心叠压焊接装置的结构示意图；

图15为本发明中检测工装的结构示意图；

图16为本发明中检测工装的局部结构示意图；

图17为本发明的检测工装中同轴度检测机构和齿槽位置度检测机构的结构示意图；

图18为本发明中待测产品在检测工装上的检测状态立体示意图；

图19为本发明中待测产品在检测工装上的检测状态剖视示意图；

图20为本发明中待测产品在检测工装上的检测状态俯视示意图。

示意图中的标号说明：

A1、下法兰端板；A2、下齿压板；A3、冲片；A4、上齿压板；A5、上法兰端板；A6、焊接筋板；A7、定位销；A8、齿槽；

Ⅰ、叠压焊接工装；1、叠压机架；2、叠压定位机构；2-1、叠压压紧驱动器；2-1a、连接件；2-1b、连接螺母；2-2、装配底座；2-2-1、芯轴定位槽；2-2-2、底座定位销孔；2-3、定位底板组件；2-3-1、底板；2-3-2、底板支撑座；2-3-2a、底板定位销孔；2-3-3、下推块；2-3-3a、下推块插槽；2-3-4、下推顶螺栓；2-4、芯轴；2-4-1、涨紧板；2-4-2、芯轴孔；2-4-3、芯轴座；2-5、齿槽塞条；2-6、定位盖板组件；2-6-1、盖板；2-6-1a、通孔；2-6-1b、台阶槽；2-6-2、推块座；2-6-3、上推块；2-6-3a、上推块插槽；2-6-4、上推顶螺栓；2-7、涨紧芯块；2-7-1、轴孔；2-7-2、导向圆台；2-7-3、圆锥面；2-7-4、圆柱面；2-8、中心拉杆；2-8-1、压紧板；2-9、定位条；2-10、涨紧销；3、翻转机构；3-1、翻转座；3-1a、翻转转轴；3-2、翻转驱动机构；3-2-1、翻转驱动器；3-2-2、滑动座；3-2-3、导向杆；3-2-4、齿条；3-2-5、翻转齿轮；3-3、旋转驱动机构；3-3-1、旋转驱动器；3-3-2、传动齿轮；3-3-3、旋转外齿圈；3-3-4、旋转支撑台；4、脚轮；

Ⅱ、检测工装；5、检测机架；6、检测定位座；6-1、定位台；6-2、凹腔；7、两功能检测机构；7-1、检测旋转机构；7-1-1、支撑座；7-1-2、旋转台；7-1-2a、旋转轴；7-1-3、旋转电机；7-1-4、旋转传动机构；7-2、检测升降机构；7-2-1、升降导杆；7-2-2、上安装架；7-2-3、升降丝杆；7-2-4、升降滑座；7-2-5、升降电机；7-3、同轴度检测机构；7-3-1、检测滑块；7-3-2、同轴度检测手柄；7-3-2a、第一调节丝杆；7-3-3、同轴度检测千分表；7-3-4、第一导杆；7-4、齿槽位置度检测机构；7-4-1、检测托板；7-4-2、位置度检测手柄；7-4-2a、第二调节丝杆；7-4-3、位置度检测千分表；7-4-4、测量杆；7-4-4a、测量探针；7-4-5、第二导杆；8、待测产品。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

[实施例]

结合图3至图11所示，本实施例的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其包括叠压焊接工装Ⅰ，叠压焊接工装Ⅰ包括叠压机架1和安装于叠压机架1上的叠压定位机构2，叠压定位机构2包括叠压压紧驱动器2-1、装配底座2-2、定位底板组件2-3、芯轴2-4、齿槽塞条2-5、定位盖板组件2-6、中心拉杆2-8和定位条2-9，装配底座2-2为电机定子零件及工装的组装平台，定位底板组件2-3和定位盖板组件2-6分别位于电机定子零件的下方和上方，用以定位和夹紧电机定子零件。其中，定位底板组件2-3定位安装于装配底座2-2上，芯轴2-4下端穿过定位底板组件2-3的中心孔定位安装在装配底座2-2上，定位底板组件2-3包括底板2-3-1和设于底板2-3-1上用于将齿槽塞条2-5的下端向中心推拉运动的下锁紧机构，底板2-3-1上设有若干与电机定子铁心上的齿槽A8位置相对应的下插孔和用于定位下法兰端板A1的下定位台，定位盖板组件2-6包括盖板2-6-1和设于盖板2-6-1上用于将齿槽塞条2-5的上端向中心推拉运动的上锁紧机构，盖板2-6-1上设有若干与电机定子铁心上的齿槽A8位置相对应的上插孔和用于定位上法兰端板A5的上定位台；齿槽塞条2-5为长条形杆件，齿槽塞条2-5具有能够与齿槽A8楔紧的截面形状，齿槽塞条2-5的尺寸小于齿槽A8靠外侧的尺寸，使齿槽塞条2-5能够方便插入齿槽A8内，且齿槽塞条2-5的尺寸大于齿槽A8靠近内侧槽口的尺寸，在齿槽塞条2-5向冲片A3中心移动过程中能够与齿槽A8楔紧，这样能够保证各个冲片A3的齿槽位置精度。齿槽塞条2-5由盖板2-6-1的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽A8插入底板2-3-1的下插孔内，并通过定位底板组件2-3的下锁紧机构和定位盖板组件2-6的上锁紧机构将齿槽塞条2-5与齿槽A8楔紧。芯轴2-4的外周均匀分布有至少两个涨紧板2-4-1，本实施例中以设置四个涨紧板2-4-1为优选设计，定位条2-9安装于涨紧板2-4-1上，用于与冲片A3上的齿槽A8槽口定位配合，具体可在涨紧板2-4-1上可设置插槽，定位条2-9安装在对应的插槽内，定位条2-9能够卡在冲片A3的齿槽A8内侧槽口内，对冲片A3起到定位作用。中心拉杆2-8的上端具有能够与盖板2-6-1压合的压紧板2-8-1，中心拉杆2-8穿过芯轴2-4的芯轴孔2-4-2与位于装配底座2-2下方的叠压压紧驱动器2-1可拆式连接，两者之间可采用连接螺母2-1b进行连接。芯轴孔2-4-2内设有与中心拉杆2-8相配合的涨紧机构，涨紧机构用于在叠压压紧驱动器2-1向下拉动中心拉杆2-8时带动涨紧板2-4-1向外对冲片A3内孔进行涨紧，从而使冲片A3保持同心，并利用定位底板组件2-3和定位盖板组件2-6将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧。

采用上述的叠压焊接工装Ⅰ，利用定位条2-9对冲片A3和上下齿压板进行初步定位，方便了冲片A3和上下齿压板的安装，利用定位底板组件2-3和定位盖板组件2-6上的锁紧机构对齿槽塞条2-5进行锁紧，使齿槽塞条2-5与齿槽A8楔紧以保证冲片A3的齿槽位置精度，齿槽塞条2-5能够稳定改善齿槽位置精度，防止冲片偏移；同时通过中心拉杆2-8和涨紧机构对冲片A3进行涨紧以保证冲片A3的同轴度，并中心拉杆2-8配合叠压压紧驱动器2-1能够直接实现电机定子铁心叠压压紧，无需在油压机上进行压力叠压，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，并且大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。

如图3至图5所示，在本实施例中，上述的叠压定位机构2通过翻转机构3安装于叠压机架1上。该翻转机构3包括翻转座3-1、翻转驱动机构3-2和旋转驱动机构3-3，翻转座3-1通过翻转转轴3-1a转动安装于叠压机架1上，能够在叠压机架1上自由水平翻转运动，翻转驱动机构3-2安装于叠压机架1上，用于控制翻转座3-1水平翻转运动；装配底座2-2通过旋转支撑台3-3-4转动安装于翻转座3-1上，装配底座2-2能够在翻转座3-1轴向转动，旋转驱动机构3-3安装于翻转座3-1上，用于控制装配底座2-2轴向旋转运动。在焊接过程中，翻转机构3带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便，有利于提高焊接效率和焊接效果。具体地，上述的翻转驱动机构3-2包括翻转驱动器3-2-1、滑动座3-2-2、导向杆3-2-3、齿条3-2-4和翻转齿轮3-2-5，滑动座3-2-2通过导向杆3-2-3滑动安装于叠压机架1上，齿条3-2-4固定在滑动座3-2-2上，翻转齿轮3-2-5固定在翻转转轴3-1a上，齿条3-2-4与翻转齿轮3-2-5相啮合。上述的翻转驱动器3-2-1可采用如电动推杆等直线驱动器，采用齿轮齿条机构将翻转驱动器3-2-1的直线运动转换为翻转座3-1的翻转运动。旋转驱动机构3-3包括旋转驱动器3-3-1、传动齿轮3-3-2和旋转外齿圈3-3-3，旋转外齿圈3-3-3与旋转支撑台3-3-4同轴地固定在装配底座2-2的下部，旋转支撑台3-3-4设于旋转外齿圈3-3-3与翻转座3-1之间，旋转支撑台3-3-4为现有产品，其能够承受重载作用，旋转驱动器3-3-1安装于翻转座3-1上，且旋转驱动器3-3-1的输出轴通过传动齿轮3-3-2与旋转外齿圈3-3-3传动连接。旋转驱动器3-3-1优选采用电机，其通过联轴器驱动传动齿轮3-3-2旋转，进而带动旋转外齿圈3-3-3进行转动，实现装配底座2-2轴向转动控制。采用上述的翻转驱动机构3-2和旋转驱动机构3-3，结构简单紧凑，传动平稳可靠，且水平翻转和轴向旋转停留位置精度高。翻转座3-1的下部具有安装架，叠压压紧驱动器2-1安装于翻转座3-1的安装架上。上述的叠压压紧驱动器2-1可采用液压油缸或重型电动推杆，能够向中心拉杆2-8提供足够的拉力，使得叠放在一起的电机定子铁心被压紧。另外，为了方便电机定子铁心叠压焊接装置的灵活布置，在叠压机架1的底部还设有带有自锁功能的脚轮4，以方便电机定子铁心叠压焊接装置移动。由于旋转驱动机构3-3是在叠压压紧驱动器2-1将中心拉杆2-8拉紧状态下带动装配底座2-2旋转的，因此需要避免这种旋转运动导致中心拉杆2-8被旋出而松脱，这里可以将叠压压紧驱动器2-1通过连接件2-1a与连接螺母2-1b进行连接，连接件2-1a与叠压压紧驱动器2-1的伸缩端采用轴向转动连接，且两者之间不能相对轴向移动；当然，也可以将叠压压紧驱动器2-1的下端与翻转座3-1下部的安装架之间采用轴向转动连接，这样可以使叠压压紧驱动器2-1随着中心拉杆2-8一起转动，能够有效防止连接螺母2-1b松脱。

如图6和图7所示，在本实施例中，上述的定位底板组件2-3的下锁紧机构包括下推块2-3-3和下推顶螺栓2-3-4，下推块2-3-3在底板2-3-1的下方周向均匀分布有3～6块，每块下推块2-3-3均沿径向滑动安装于底板2-3-1的底板支撑座2-3-2上，底板支撑座2-3-2固定在底板2-3-1上，各块下推块2-3-3围成圆形结构，在下推块2-3-3上沿周向分布有若干与底板2-3-1上的下插孔相适配的下推块插槽2-3-3a，下推块插槽2-3-3a能够与齿槽塞条2-5下端相配合，使齿槽塞条2-5下端能够插入下推块插槽2-3-3a内；下推顶螺栓2-3-4沿径向旋拧在对应的底板支撑座2-3-2上，每个下推顶螺栓2-3-4对应一个下推块2-3-3，用于通过下推顶螺栓2-3-4的旋拧来推顶相应的下推块2-3-3径向移动，进而带动齿槽塞条2-5对齿槽A8进行楔紧。为了方便定位底板组件2-3在装配底座2-2上的定位，在底板支撑座2-3-2的底部设有底板定位销孔2-3-2a，在装配底座2-2的上部对应位置处设有底座定位销孔2-2-2，定位底板组件2-3通过定位销安装在装配底座2-2上。如图8所示，上述的定位盖板组件2-6与定位底板组件2-3的结构和功能类似，定位盖板组件2-6的上锁紧机构包括上推块2-6-3和上推顶螺栓2-6-4，上推块2-6-3在盖板2-6-1的上方周向均匀分布有3～6块，每块上推块2-6-3均沿径向滑动安装于盖板2-6-1的推块座2-6-2上，推块座2-6-2固定于盖板2-6-1上，各块上推块2-6-3围成圆形结构，在上推块2-6-3上沿周向分布有若干与盖板2-6-1上的上插孔相适配的上推块插槽2-6-3a，上推块插槽2-6-3a能够与齿槽塞条2-5上端相配合，使齿槽塞条2-5上端能够插入上推块插槽2-6-3a内；上推顶螺栓2-6-4沿径向旋拧在对应的推块座2-6-2上，每个上推顶螺栓2-6-4对应一个上推块2-6-3，用于通过上推顶螺栓2-6-4的旋拧来推顶相应的上推块2-6-3径向移动，进而带动齿槽塞条2-5对齿槽A8进行楔紧。定位底板组件2-3与定位盖板组件2-6结构类似，各自形成一个整体的组件，方便安装和拆卸，并且对应的锁紧机构均采用推块和推顶螺栓设计，利用推顶螺栓实现对推块的推顶，进而将齿槽塞条2-5进行径向锁紧，结构简单紧凑，操作灵活方便，3～6块周向分布的推块能够更好地对各个齿槽塞条2-5施加径向推力，使冲片齿槽位置精度更高。接图8所示，为了方便与中心拉杆2-8配合，在盖板2-6-1的中心设有通孔2-6-1a，通孔2-6-1a便于中心拉杆2-8穿过，在通孔2-6-1a的外周还设有台阶槽2-6-1b，台阶槽2-6-1b与压紧板2-8-1的尺寸相适配，中心拉杆2-8下压时，压紧板2-8-1压在台阶槽2-6-1b上对盖板2-6-1施加向下的压力作用。如图6所示，为了方便芯轴2-4的安装，在芯轴2-4的下部还具有能够穿过底板2-3-1的中心孔的芯轴座2-4-3，在装配底座2-2上部中心设有与芯轴座2-4-3外径相适配的芯轴定位槽2-2-1，芯轴座2-4-3安装于芯轴定位槽2-2-1内实现芯轴2-4在装配底座2-2上的定位安装。

如图9和图10所示，在本实施例中，上述的涨紧机构包括涨紧芯块2-7和涨紧销2-10，涨紧销2-10与各个涨紧板2-4-1位置相对应地设置在芯轴2-4的筒壁销孔内，且与各个涨紧板2-4-1相配合的涨紧销2-10至少分布在芯轴2-4的上下位置处，为了提高涨紧板2-4-1涨紧的稳定性，优选在芯轴2-4的中间位置也设置涨紧销2-10；涨紧芯块2-7套设在芯轴2-4的芯轴孔2-4-2内，能够在芯轴孔2-4-2内上下滑移，并与位于同一高度的涨紧销2-10相配合，即涨紧销2-10设置上中下三组，相应地涨紧芯块2-7也设有三块。涨紧芯块2-7的外壁上设有与涨紧销2-10伸入芯轴孔2-4-2内的一端相配合的圆锥面2-7-3(如图12所示)，涨紧芯块2-7的中心设有轴孔2-7-1，且由上向下各个涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1孔径逐渐减小，中心拉杆2-8为阶梯轴，且中心拉杆2-8由上向下直径阶梯式缩小，使中心拉杆2-8能够依次穿过各个涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1，并能够对各个涨紧芯块2-7一起向下拉动，通过涨紧销2-10使各个涨紧板2-4-1径向向外移动。具体如图12所示，涨紧芯块2-7的外壁下方设有一段上大下小的圆锥面2-7-3，在圆锥面2-7-3上部衔接有一段圆柱面2-7-4，圆锥面2-7-3用于在涨紧芯块2-7向下移动时将各个涨紧销2-10向外侧挤压，进而通过涨紧销2-10将这种挤压施加在对应的涨紧板2-4-1上，圆柱面2-7-4用于保持对涨紧销2-10的压紧，同时为涨紧芯块2-7流出进一步下移的空间，以方便中心拉杆2-8进一步下压以对叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧和保压。在涨紧芯块2-7的圆柱面2-7-4上端设有导向圆台2-7-2，导向圆台2-7-2的外径大于圆柱面2-7-4的直径，并与芯轴2-4的芯轴孔2-4-2内径相适配，用于涨紧芯块2-7的滑动导向。中心拉杆2-8上的阶梯尺寸与各个涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1相适配，中心拉杆2-8下端外径能够与对应的涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1内径相适配，使中心拉杆2-8能够插入对应的轴孔2-7-1，同时中心拉杆2-8上端的外径大于该涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1内径，这样能够通过阶梯轴来拉动对应的涨紧芯块2-7。采用上述的涨紧机构设计，涨紧芯块2-7利用圆锥面2-7-3对涨紧销2-10进行径向施压，通过涨紧销2-10使涨紧板2-4-1径向向外移动，进而对各个冲片A3进行涨紧以保证同轴度，具有结构简单、涨紧动作稳定、便于拆装操作等优点。

本实施例的一种电机定子铁心叠压焊接方法，采用上述的电机定子铁心叠压焊接装置，参见图6、图10和图11所示，其包含以下步骤：

S1、叠压：将定位底板组件2-3通过定位销定位安装在装配底座2-2上，并将芯轴2-4下端穿过定位底板组件2-3的中心孔定位安装在装配底座2-2上；将下法兰端板A1穿过芯轴2-4并定位安装在底板2-3-1上，并在下法兰端板A1上放置下齿压板A2，调整好下齿压板A2在下法兰端板A1上的位置，然后将定位条2-9安装于对应的涨紧板2-4-1上，使定位条2-9的下端卡在下齿压板A2的对应齿槽A8槽口内；利用定位条2-9对齿槽A8槽口的定位，将设定数量的冲片A3依次定位套设在芯轴2-4上，然后将上齿压板A4定位安装在最上部的冲片A3上；利用定位销A7将焊接筋板A6的下部定位安装在下法兰端板A1上，然后将上法兰端板A5利用定位销A7定位安装在上齿压板A4上；将定位盖板组件2-6定位安装在上法兰端板A5上，调整好定位盖板组件2-6与上法兰端板A5的位置，然后将齿槽塞条2-5从盖板2-6-1的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽A8插入底板2-3-1的下插孔内，除了与定位条2-9配合的齿槽A8外，其他齿槽A8内可插满齿槽塞条2-5。在芯轴2-4的芯轴孔2-4-2内设置好涨紧机构，将中心拉杆2-8穿过芯轴2-4的芯轴孔2-4-2与叠压压紧驱动器2-1连接；分别利用定位底板组件2-3上的下锁紧机构和定位盖板组件2-6上的上锁紧机构对齿槽塞条2-5进行锁紧，使齿槽塞条2-5向中心移动与齿槽A8楔紧，以保证各个冲片A3上齿槽A8的位置精度；利用叠压压紧驱动器2-1下拉中心拉杆2-8，中心拉杆2-8向下移动先通过涨紧机构使涨紧板2-4-1向外膨胀，以保证各个冲片A3的同轴度，之后利用压紧板2-8-1对定位盖板组件2-6进行下压，将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧。在涨紧机构由涨紧芯块2-7和涨紧销2-10组成时，涨紧机构的安装顺序由下往上，即先在芯轴2-4的芯轴孔2-4-2下部安装涨紧销2-10，然后将对应的涨紧芯块2-7安装在芯轴孔2-4-2内，再依次按照上述安装顺序逐层安装对应的涨紧销2-10和涨紧芯块2-7；最后将中心拉杆2-8从上往下穿入涨紧芯块2-7的轴孔2-7-1内，并通过连接螺母2-1b将中心拉杆2-8与叠压压紧驱动器2-1连接起来。在叠压压紧驱动器2-1下拉过程中，中心拉杆2-8向下移动先带动涨紧芯块2-7下移一定距离，通过涨紧销2-10将涨紧板2-4-1向外涨紧，在各片冲片A3未被压紧时进行冲片A3的同轴度矫正，之后中心拉杆2-8继续下移，此时通过压紧板2-8-1将电机定子铁心压合在一起。

S2、焊接：利用叠压压紧驱动器2-1对叠压在一起的电机定子铁心进行保压，在保压状态下利用焊接设备对电机定子铁心进行焊接，这样无需流转至油压机上进行叠压后再流转至焊接工位，在叠压焊接工装Ⅰ上即可完成对电机定子铁心的叠压和焊接工作。在该步骤中，叠压定位机构2通过翻转机构3安装于叠压机架1上，翻转机构3能够带动叠压定位机构2水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构3带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置。这样，不论是人工焊接还是设备自动焊接，都有能够方便对电机定子铁心的各个角度和位置进行焊接，提高了焊接效率和焊接效果。

S3、脱模回火：焊接完成后，将中心拉杆2-8和涨紧机构拆除，保留芯轴2-4、定位条2-9、定位底板组件2-3、定位盖板组件2-6和齿槽塞条2-5，产品状态如图13所示，然后流转至回火工序进行回火处理。在保留齿槽塞条2-5的情况下进行回火处理，能够防止回火过程中产生变形。回火完成后，拆除芯轴2-4、定位条2-9、定位底板组件2-3、定位盖板组件2-6和齿槽塞条2-5，得到电机定子铁心产品。

如图14至图20所示，本实施例的一种电机定子铁心叠压焊接装置，还包括检测工装Ⅱ，检测工装Ⅱ可与叠压焊接工装Ⅰ相邻安装，也可安装在不同位置，可以一边进行产品的叠压焊接，一边进行产品的质量检测。检测工装Ⅱ包括检测机架5、检测定位座6和两功能检测机构7，检测机架5的底部也具有带有自锁功能的脚轮4，方便整个检测工装Ⅱ的移动，检测定位座6固定安装于检测机架5上，用于对电机定子铁心进行定位，两功能检测机构7安装于检测定位座6上，包括检测旋转机构7-1、检测升降机构7-2、同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4，同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4分别安装于检测升降机构7-2上，由检测升降机构7-2驱动沿电机定子铁心轴向上下移动，检测升降机构7-2通过检测旋转机构7-1安装于检测定位座6上，由检测旋转机构7-1带动同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4改变检测位置。利用两功能检测机构7准确对电机定子的同轴度和齿槽位置度进行检测，检测操作方便，且检测更加准确可靠。

如图16和图17所示，上述的同轴度检测机构7-3包括检测滑块7-3-1、同轴度检测手柄7-3-2和同轴度检测千分表7-3-3，检测滑块7-3-1通过第一导杆7-3-4水平滑动地安装于检测升降机构7-2的升降滑座7-2-4上，同轴度检测千分表7-3-3安装于检测滑块7-3-1上，且同轴度检测千分表7-3-3的检测杆朝向冲片A3内孔壁，同轴度检测手柄7-3-2通过第一调节丝杆7-3-2a与升降滑座7-2-4螺纹配合，第一调节丝杆7-3-2a远离同轴度检测手柄7-3-2的一端与检测滑块7-3-1转动连接，通过转动同轴度检测手柄7-3-2来调节同轴度检测千分表7-3-3的左右位置，以方便同轴度检测千分表7-3-3的检测杆更好地接触冲片A3内孔壁。上述的齿槽位置度检测机构7-4包括检测托板7-4-1、位置度检测手柄7-4-2、位置度检测千分表7-4-3和测量杆7-4-4，检测托板7-4-1通过第二导杆7-4-5径向设于检测升降机构7-2的升降滑座7-2-4上，位置度检测千分表7-4-3安装于检测托板7-4-1上，测量杆7-4-4的中部转动安装于检测托板7-4-1上，测量杆7-4-4的后端与位置度检测千分表7-4-3的检测杆接触配合，测量杆7-4-4的的前端设有用于与冲片A3的齿槽A8槽壁相接触的测量探针7-4-4a，测量探针7-4-4a与测量杆7-4-4垂直设置，位置度检测手柄7-4-2通过第二调节丝杆7-4-2a与升降滑座7-2-4螺纹配合，第二调节丝杆7-4-2a远离位置度检测手柄7-4-2的一端与检测托板7-4-1转动连接，通过转动位置度检测手柄7-4-2来调节测量探针7-4-4a的前后位置，以方便调节测量探针7-4-4a进入冲片A3的齿槽A8内与其槽壁接触。采用上述同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4，能够在电机定子高度方向上进行全面检测，并且配合检测旋转机构能够旋转不同的槽位进行多点检测，检测更加准确可靠，一次可实现同轴度和齿槽位置精度的同时检测，检测方便且效率高。上述的同轴度检测千分表7-3-3和位置度检测千分表7-4-3优选采用带有数据传输功能的数显千分表，方便检测数据记录和上传分析。同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4均采用调节手柄手动调节检测位置，利用丝杆进行微调，调节操作方便，且位置调节精度高和稳定性好。

接图16所示，为了方便电机定子铁心产品(即待测产品8)在检测定位座6上定位，在检测定位座6上设有用于与下法兰端板A1定位配合的定位台6-1，定位台6-1能够与下法兰端板A1上的凹槽定位配合，以使待测产品8在检测定位座6上准确稳定定位。检测定位座6的中部还设有用于容纳检测旋转机构7-1的凹腔6-2，检测旋转机构7-1安装于凹腔6-2内，不干扰同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4的下移，使得待测产品8最底部的冲片A3也可以被检测到。检测旋转机构7-1包括支撑座7-1-1、旋转台7-1-2、旋转电机7-1-3和旋转传动机构7-1-4，旋转台7-1-2的下方设有旋转轴7-1-2a，旋转轴7-1-2a通过轴承转动安装于支撑座7-1-1上，旋转电机7-1-3安装于凹腔6-2内，旋转电机7-1-3的输出轴通过旋转传动机构7-1-4与旋转轴7-1-2a传动连接，该旋转传动机构7-1-4可采用同步带传动机构，检测升降机构7-2的下部安装于旋转台7-1-2上。旋转电机7-1-3动作即可带动整个两功能检测机构7进行转动，以方便选择不同的检测位置。检测升降机构7-2包括升降导杆7-2-1、上安装架7-2-2、升降丝杆7-2-3、升降滑座7-2-4和升降电机7-2-5，升降导杆7-2-1平行设有两根，升降导杆7-2-1竖直固定于旋转台7-1-2上，升降滑座7-2-4滑动安装于升降导杆7-2-1上，升降导杆7-2-1的上端固定有上安装架7-2-2，升降丝杆7-2-3竖向安装于旋转台7-1-2与上安装架7-2-2之间，升降电机7-2-5安装于上安装架7-2-2上，升降电机7-2-5的输出轴与升降丝杆7-2-3传动连接，升降丝杆7-2-3与升降滑座7-2-4螺纹配合，升降电机7-2-5动作带动升降丝杆7-2-3旋转，进而带动升降滑座7-2-4在升降导杆7-2-1上移动，实现待测产品8高度方向上的不同位置的连续检测。上述的旋转电机7-1-3和升降电机7-2-5可采用伺服电机，运行平稳可靠。

本实施例的一种电机定子铁心叠压焊接方法，还包括通过上述电机定子铁心叠压焊接装置中的检测工装Ⅱ对电机定子铁心产品进行检测的检测步骤，结合图18至图20所示，具体检测方法如下：

S4-1、将待测产品8定位安装在检测定位座6上，通过检测旋转机构7-1调整同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4的检测位置；或者通过转动待测产品8来调整同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4的初始检测位置。

S4-2、通过同轴度检测手柄7-3-2调节同轴度检测千分表7-3-3的位置，使同轴度检测千分表7-3-3的检测杆接触冲片A3的内孔壁并产生读数，然后对同轴度检测千分表7-3-3进行清零；

S4-3、通过位置度检测手柄7-4-2调节测量杆7-4-4的前后位置，使测量杆7-4-4前端的测量探针7-4-4a伸入齿槽A8内，并在位置度检测千分表7-4-3的检测杆作用下使测量探针7-4-4a弹性接触齿槽A8槽壁，然后对位置度检测千分表7-4-3进行清零；

S4-4、通过检测升降机构7-2带动同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4同步上下移动，依次对各片冲片A3的同轴度和位置度进行检测，检测数据通过同轴度检测千分表7-3-3和位置度检测千分表7-4-3上传，检测数据在允许的误差范围内即表示产品精度合格。为了进一步提高检测数据的准确性，可利用检测旋转机构7-1控制同轴度检测机构7-3和齿槽位置度检测机构7-4旋转至不同的位置，重复上述检测过程，实现多点检测。

本发明的一种电机定子铁心叠压焊接装置及方法，利用定位条对冲片和上下齿压板进行初步定位，利用定位底板组件和定位盖板组件上的锁紧机构对齿槽塞条进行锁紧，使齿槽塞条与齿槽楔紧以保证冲片的齿槽位置精度，同时通过中心拉杆和涨紧机构对冲片进行涨紧以保证冲片的同轴度，并实现电机定子铁心叠压压紧，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，节约了大量人力资源，并且大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。另外，配合翻转机构，能够对叠压在一起的电机定子铁心进行水平翻转和轴向旋转运动，以改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便。此外，还设计了检测工装，能够利用两功能检测机构准确对电机定子的同轴度和齿槽位置度进行检测，检测操作方便，且检测更加准确可靠。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电机定子铁心叠压焊接装置，包括叠压焊接工装（Ⅰ），其特征在于：所述的叠压焊接工装（Ⅰ）包括叠压机架（1）和安装于叠压机架（1）上的叠压定位机构（2），所述的叠压定位机构（2）包括叠压压紧驱动器（2-1）、装配底座（2-2）、定位底板组件（2-3）、芯轴（2-4）、齿槽塞条（2-5）、定位盖板组件（2-6）、中心拉杆（2-8）和定位条（2-9），所述的定位底板组件（2-3）定位安装于装配底座（2-2）上，所述的芯轴（2-4）下端穿过定位底板组件（2-3）的中心孔定位安装在装配底座（2-2）上，所述的定位底板组件（2-3）包括底板（2-3-1）和设于底板（2-3-1）上用于将齿槽塞条（2-5）的下端向中心推拉运动的下锁紧机构，所述的底板（2-3-1）上设有若干与电机定子铁心上的齿槽（A8）位置相对应的下插孔和用于定位下法兰端板（A1）的下定位台，所述的定位盖板组件（2-6）包括盖板（2-6-1）和设于盖板（2-6-1）上用于将齿槽塞条（2-5）的上端向中心推拉运动的上锁紧机构，所述的盖板（2-6-1）上设有若干与电机定子铁心上的齿槽（A8）位置相对应的上插孔和用于定位上法兰端板（A5）的上定位台；所述的齿槽塞条（2-5）具有能够与齿槽（A8）楔紧的截面形状，所述的齿槽塞条（2-5）由盖板（2-6-1）的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽（A8）插入底板（2-3-1）的下插孔内，并通过定位底板组件（2-3）的下锁紧机构和定位盖板组件（2-6）的上锁紧机构将齿槽塞条（2-5）与齿槽（A8）楔紧；所述的芯轴（2-4）的外周均匀分布有至少两个涨紧板（2-4-1），所述的定位条（2-9）安装于涨紧板（2-4-1）上，用于与冲片（A3）上的齿槽（A8）槽口定位配合；所述的中心拉杆（2-8）的上端具有能够与盖板（2-6-1）压合的压紧板（2-8-1），所述的中心拉杆（2-8）穿过芯轴（2-4）的芯轴孔（2-4-2）与位于装配底座（2-2）下方的叠压压紧驱动器（2-1）可拆式连接，所述的芯轴孔（2-4-2）内设有与中心拉杆（2-8）相配合的涨紧机构，用于在叠压压紧驱动器（2-1）向下拉动中心拉杆（2-8）时带动涨紧板（2-4-1）向外对冲片（A3）内孔进行涨紧，并利用定位底板组件（2-3）和定位盖板组件（2-6）将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧；

所述的涨紧机构包括涨紧芯块（2-7）和涨紧销（2-10），所述的涨紧销（2-10）与各个涨紧板（2-4-1）位置相对应地设置在芯轴（2-4）的筒壁销孔内，且与各个涨紧板（2-4-1）相配合的涨紧销（2-10）至少分布在芯轴（2-4）的上下位置处，所述的涨紧芯块（2-7）套设在芯轴（2-4）的芯轴孔（2-4-2）内，并与位于同一高度的涨紧销（2-10）相配合，所述的涨紧芯块（2-7）的外壁上设有与涨紧销（2-10）伸入芯轴孔（2-4-2）内的一端相配合的圆锥面（2-7-3），所述的涨紧芯块（2-7）的中心设有轴孔（2-7-1），且由上向下各个涨紧芯块（2-7）的轴孔（2-7-1）孔径逐渐减小，所述的中心拉杆（2-8）为阶梯轴，且中心拉杆（2-8）由上向下直径阶梯式缩小，使中心拉杆（2-8）能够依次穿过各个涨紧芯块（2-7）的轴孔（2-7-1），并能够对各个涨紧芯块（2-7）一起向下拉动，通过涨紧销（2-10）使各个涨紧板（2-4-1）径向向外移动。

2.根据权利要求1所述的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其特征在于：所述的叠压定位机构（2）通过翻转机构（3）安装于叠压机架（1）上，所述的翻转机构（3）包括翻转座（3-1）、翻转驱动机构（3-2）和旋转驱动机构（3-3），所述的翻转座（3-1）通过翻转转轴（3-1a）转动安装于叠压机架（1）上，所述的翻转驱动机构（3-2）安装于叠压机架（1）上，用于控制翻转座（3-1）水平翻转运动；所述的装配底座（2-2）通过旋转支撑台（3-3-4）转动安装于翻转座（3-1）上，所述的旋转驱动机构（3-3）安装于翻转座（3-1）上，用于控制装配底座（2-2）轴向旋转运动。

3.根据权利要求2所述的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其特征在于：所述的翻转驱动机构（3-2）包括翻转驱动器（3-2-1）、滑动座（3-2-2）、导向杆（3-2-3）、齿条（3-2-4）和翻转齿轮（3-2-5），所述的滑动座（3-2-2）通过导向杆（3-2-3）滑动安装于叠压机架（1）上，所述的齿条（3-2-4）固定在滑动座（3-2-2）上，所述的翻转齿轮（3-2-5）固定在翻转转轴（3-1a）上，所述的齿条（3-2-4）与翻转齿轮（3-2-5）相啮合；所述的旋转驱动机构（3-3）包括旋转驱动器（3-3-1）、传动齿轮（3-3-2）和旋转外齿圈（3-3-3），所述的旋转外齿圈（3-3-3）与旋转支撑台（3-3-4）同轴地固定在装配底座（2-2）的下部，所述的旋转支撑台（3-3-4）设于旋转外齿圈（3-3-3）与翻转座（3-1）之间，所述的旋转驱动器（3-3-1）安装于翻转座（3-1）上，且旋转驱动器（3-3-1）的输出轴通过传动齿轮（3-3-2）与旋转外齿圈（3-3-3）传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其特征在于：所述的定位底板组件（2-3）的下锁紧机构包括下推块（2-3-3）和下推顶螺栓（2-3-4），所述的下推块（2-3-3）在底板（2-3-1）的下方周向均匀分布有3~6块，每块所述的下推块（2-3-3）均沿径向滑动安装于底板（2-3-1）的底板支撑座（2-3-2）上，所述的下推块（2-3-3）上沿周向分布有若干与底板（2-3-1）上的下插孔相适配的下推块插槽（2-3-3a），所述的下推块插槽（2-3-3a）能够与齿槽塞条（2-5）下端相配合，所述的下推顶螺栓（2-3-4）沿径向旋拧在对应的底板支撑座（2-3-2）上，用于通过下推顶螺栓（2-3-4）的旋拧来推顶相应的下推块（2-3-3）径向移动，进而带动齿槽塞条（2-5）对齿槽（A8）进行楔紧；

所述的定位盖板组件（2-6）的上锁紧机构包括上推块（2-6-3）和上推顶螺栓（2-6-4），所述的上推块（2-6-3）在盖板（2-6-1）的上方周向均匀分布有3~6块，每块所述的上推块（2-6-3）均沿径向滑动安装于盖板（2-6-1）的推块座（2-6-2）上，所述的上推块（2-6-3）上沿周向分布有若干与盖板（2-6-1）上的上插孔相适配的上推块插槽（2-6-3a），所述的上推块插槽（2-6-3a）能够与齿槽塞条（2-5）上端相配合，所述的上推顶螺栓（2-6-4）沿径向旋拧在对应的推块座（2-6-2）上，用于通过上推顶螺栓（2-6-4）的旋拧来推顶相应的上推块（2-6-3）径向移动，进而带动齿槽塞条（2-5）对齿槽（A8）进行楔紧。

5.根据权利要求1所述的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其特征在于：还包括检测工装（Ⅱ），所述的检测工装（Ⅱ）包括检测机架（5）、检测定位座（6）和两功能检测机构（7），所述的检测定位座（6）固定安装于检测机架（5）上，用于对电机定子铁心进行定位，所述的两功能检测机构（7）安装于检测定位座（6）上，包括检测旋转机构（7-1）、检测升降机构（7-2）、同轴度检测机构（7-3）和齿槽位置度检测机构（7-4），所述的同轴度检测机构（7-3）和齿槽位置度检测机构（7-4）分别安装于检测升降机构（7-2）上，由检测升降机构（7-2）驱动沿电机定子铁心轴向上下移动，所述的检测升降机构（7-2）通过检测旋转机构（7-1）安装于检测定位座（6）上，由检测旋转机构（7-1）带动同轴度检测机构（7-3）和齿槽位置度检测机构（7-4）改变检测位置；

所述的同轴度检测机构（7-3）包括检测滑块（7-3-1）、同轴度检测手柄（7-3-2）和同轴度检测千分表（7-3-3），所述的检测滑块（7-3-1）通过第一导杆（7-3-4）水平滑动地安装于检测升降机构（7-2）的升降滑座（7-2-4）上，所述的同轴度检测千分表（7-3-3）安装于检测滑块（7-3-1）上，且同轴度检测千分表（7-3-3）的检测杆朝向冲片（A3）内孔壁，所述的同轴度检测手柄（7-3-2）通过第一调节丝杆（7-3-2a）与升降滑座（7-2-4）螺纹配合，第一调节丝杆（7-3-2a）远离同轴度检测手柄（7-3-2）的一端与检测滑块（7-3-1）转动连接，通过转动同轴度检测手柄（7-3-2）来调节同轴度检测千分表（7-3-3）的左右位置；

所述的齿槽位置度检测机构（7-4）包括检测托板（7-4-1）、位置度检测手柄（7-4-2）、位置度检测千分表（7-4-3）和测量杆（7-4-4），所述的检测托板（7-4-1）通过第二导杆（7-4-5）径向设于检测升降机构（7-2）的升降滑座（7-2-4）上，所述的位置度检测千分表（7-4-3）安装于检测托板（7-4-1）上，所述的测量杆（7-4-4）的中部转动安装于检测托板（7-4-1）上，测量杆（7-4-4）的后端与位置度检测千分表（7-4-3）的检测杆接触配合，测量杆（7-4-4）的前端设有用于与冲片（A3）的齿槽（A8）槽壁相接触的测量探针（7-4-4a），所述的位置度检测手柄（7-4-2）通过第二调节丝杆（7-4-2a）与升降滑座（7-2-4）螺纹配合，第二调节丝杆（7-4-2a）远离位置度检测手柄（7-4-2）的一端与检测托板（7-4-1）转动连接，通过转动位置度检测手柄（7-4-2）来调节测量探针（7-4-4a）的前后位置。

6.根据权利要求5所述的一种电机定子铁心叠压焊接装置，其特征在于：所述的检测定位座（6）上设有用于与下法兰端板（A1）定位配合的定位台（6-1），所述的检测定位座（6）的中部还设有用于容纳检测旋转机构（7-1）的凹腔（6-2），所述的检测旋转机构（7-1）包括支撑座（7-1-1）、旋转台（7-1-2）、旋转电机（7-1-3）和旋转传动机构（7-1-4），所述的旋转台（7-1-2）的下方设有旋转轴（7-1-2a），所述的旋转轴（7-1-2a）转动安装于支撑座（7-1-1）上，所述的旋转电机（7-1-3）安装于凹腔（6-2）内，旋转电机（7-1-3）的输出轴通过旋转传动机构（7-1-4）与旋转轴（7-1-2a）传动连接，所述的检测升降机构（7-2）的下部安装于旋转台（7-1-2）上；

所述的检测升降机构（7-2）包括升降导杆（7-2-1）、上安装架（7-2-2）、升降丝杆（7-2-3）、升降滑座（7-2-4）和升降电机（7-2-5），所述的升降导杆（7-2-1）竖直固定于旋转台（7-1-2）上，所述的升降滑座（7-2-4）滑动安装于升降导杆（7-2-1）上，所述的升降导杆（7-2-1）的上端固定有上安装架（7-2-2），所述的升降丝杆（7-2-3）竖向安装于旋转台（7-1-2）与上安装架（7-2-2）之间，所述的升降电机（7-2-5）安装于上安装架（7-2-2）上，升降电机（7-2-5）的输出轴与升降丝杆（7-2-3）传动连接，所述的升降丝杆（7-2-3）与升降滑座（7-2-4）螺纹配合。

7.一种电机定子铁心叠压焊接方法，其特征在于：采用权利要求1至4任意一项所述的电机定子铁心叠压焊接装置，包含以下步骤：

S1、叠压：将定位底板组件（2-3）通过定位销定位安装在装配底座（2-2）上，并将芯轴（2-4）下端穿过定位底板组件（2-3）的中心孔定位安装在装配底座（2-2）上；将下法兰端板（A1）定位安装在底板（2-3-1）上，并在下法兰端板（A1）上放置下齿压板（A2），调整好下齿压板（A2）在下法兰端板（A1）上的位置，然后将定位条（2-9）安装于对应的涨紧板（2-4-1）上；利用定位条（2-9）对齿槽（A8）槽口的定位，将设定数量的冲片（A3）依次定位套设在芯轴（2-4）上，然后将上齿压板（A4）定位安装在最上部的冲片（A3）上；利用定位销（A7）将焊接筋板（A6）的下部定位安装在下法兰端板（A1）上，然后将上法兰端板（A5）利用定位销（A7）定位安装在上齿压板（A4）上；将定位盖板组件（2-6）定位安装在上法兰端板（A5）上，调整好定位盖板组件（2-6）与上法兰端板（A5）的位置，然后将齿槽塞条（2-5）从盖板（2-6-1）的上插孔经由电机定子铁心上的齿槽（A8）插入底板（2-3-1）的下插孔内；在芯轴（2-4）的芯轴孔（2-4-2）内设置好涨紧机构，将中心拉杆（2-8）穿过芯轴（2-4）的芯轴孔（2-4-2）与叠压压紧驱动器（2-1）连接；分别利用定位底板组件（2-3）上的下锁紧机构和定位盖板组件（2-6）上的上锁紧机构对齿槽塞条（2-5）进行锁紧，使齿槽塞条（2-5）向中心移动与齿槽（A8）楔紧，以保证各个冲片（A3）上齿槽（A8）的位置精度；利用叠压压紧驱动器（2-1）下拉中心拉杆（2-8），中心拉杆（2-8）向下移动先通过涨紧机构使涨紧板（2-4-1）向外膨胀，以保证各个冲片（A3）的同轴度，之后利用压紧板（2-8-1）对定位盖板组件（2-6）进行下压，将叠放在一起的电机定子铁心进行叠压压紧；

S2、焊接：利用叠压压紧驱动器（2-1）对叠压在一起的电机定子铁心进行保压，在保压状态下利用焊接设备对电机定子铁心进行焊接；

S3、脱模回火：焊接完成后，将中心拉杆（2-8）和涨紧机构拆除，保留芯轴（2-4）、定位条（2-9）、定位底板组件（2-3）、定位盖板组件（2-6）和齿槽塞条（2-5），流转至回火工序进行回火处理；回火完成后，拆除芯轴（2-4）、定位条（2-9）、定位底板组件（2-3）、定位盖板组件（2-6）和齿槽塞条（2-5），得到电机定子铁心产品。

8.根据权利要求7所述的一种电机定子铁心叠压焊接方法，其特征在于：在步骤S2中，所述的叠压定位机构（2）通过翻转机构（3）安装于叠压机架（1）上，所述的翻转机构（3）能够带动叠压定位机构（2）水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构（3）带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置。

9.根据权利要求7所述的一种电机定子铁心叠压焊接方法，其特征在于：还包括通过权利要求5或6所述的电机定子铁心叠压焊接装置中的检测工装（Ⅱ）对电机定子铁心产品进行检测的检测步骤，具体检测方法如下：

S4-1、将待测产品（8）定位安装在检测定位座（6）上，通过检测旋转机构（7-1）调整同轴度检测机构（7-3）和齿槽位置度检测机构（7-4）的检测位置；

S4-2、通过同轴度检测手柄（7-3-2）调节同轴度检测千分表（7-3-3）的位置，使同轴度检测千分表（7-3-3）的检测杆接触冲片（A3）的内孔壁并产生读数，然后对同轴度检测千分表（7-3-3）进行清零；

S4-3、通过位置度检测手柄（7-4-2）调节测量杆（7-4-4）的前后位置，使测量杆（7-4-4）前端的测量探针（7-4-4a）伸入齿槽（A8）内，并在位置度检测千分表（7-4-3）的检测杆作用下使测量探针（7-4-4a）弹性接触齿槽（A8）槽壁，然后对位置度检测千分表（7-4-3）进行清零；

S4-4、通过检测升降机构（7-2）带动同轴度检测机构（7-3）和齿槽位置度检测机构（7-4）同步上下移动，依次对各片冲片（A3）的同轴度和位置度进行检测，检测数据通过同轴度检测千分表（7-3-3）和位置度检测千分表（7-4-3）上传。

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