CN116505729B - 一种装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配工装，属于电机装配设备技术领域，包括底座，所述底座上放置定子，所述底座固定有导向杆，所述导向杆装配有支座，所述支座中心螺纹连接有旋杆，所述支座下方连接有两个半圆盘，所述半圆盘跟随所述旋杆的升降进行扩张和收缩，所述支座底部连接有定位机构，所述定位机构包括相对滑动设置和旋转设置的外柱套和内柱套，任一所述半圆盘底部设有外壁和弹片，所述弹片延伸至远端所述外壁并跟随所述半圆盘的移动而形变。本发明能对所述定子进行有效抓取，具有制造成本低、装配精度高和装配效率高的特点的同时，还具有操作安全性。

Description

一种装配工装

技术领域

本发明属于电机装配设备技术领域，具体涉及一种装配工装。

背景技术

电机作为混合动力或者纯电动汽车中的动力来源，是动力系统最关键的部件之一，装配的好坏会直接影响电机的各项性能，甚至影响车辆的安全，所以各大电机厂家对于电机的装配工艺也是有严格的要求，特别是前期开发试制阶段，往往没有专业的设备对电机进行安装及检测，电机出现故障或影响系统性能的问题时有发生。

当前大部分电机因为边界需要或者布置问题，往往壳体需要加热后进行安装，即所谓的电机热套工艺。壳体从加热炉取出后需要及时进行安装，否则可能导致壳体降温从而无法装配的问题，同时壳体温度过高也有烫伤人员的潜在风险，这就给试制阶段的装配带来困难。试制阶段大部分主机厂往往选择简易的工装进行装配，效率较低，电机装配不到位的情况时有发生，同时也有一定安全隐患。

申请号为US16763729的美国发明专利公开了一种将定子安装到外壳中的工具和方法，包括壳体安装件、工具保持器、以及定子夹持器，壳体安装件包括用于保持壳体的定位装置，工具保持器具有接纳开口，定子夹具设置于工具保持器中，定子夹持器包括用于保持定子的夹持器头，外壳体安装件可相对工具保持件靠近和远离，壳体安装件和工具夹持器以及定子夹持器包括压力介质供给开口，该发明具有生产成本低的特点，并且可以提高将定子装配到壳体中的速率，但缺乏安装精度，容易在装配时因倾斜安装造成定子脱落以及壳体内部与定子的相对磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、高效率、高精度且具有操作安全性的一种装配工装。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种装配工装，包括：底座和抓取件，底座上放置有定子，抓取件包括位于底座上方的支座，支座中心连接有旋杆，支座底部连接有两个半圆盘，半圆盘通过旋杆在定子内侧张紧和松弛。底座用于安放定子，抓取件将放置好的电机定子从上方抓取，并移动至加热壳体中释放实现装配。

优选地，旋杆与支座螺纹配合连接，旋杆底部为小端朝下的圆台，半圆盘在圆心处开设与圆台配合的孔体，半圆盘外径与定子外径一致。在定子安放好后，通过手动柠转旋杆使其在支座中心处的上下升降，从而带动旋杆底部的圆台上下移动实现两侧半圆盘同步地向外扩张或同步地向内收缩，从而在定子内侧涨紧和松开实现对定子的抓取，有利于避免定子与加热壳体时抓取的装置与壳体接触造成磨损，且同步移动的半圆盘能与定子内侧良好接触，有利于降低定子被抓取时倾斜导致装配不精影响电机寿命的问题。

优选地，底座上端面开设有两个销孔并安装有导向杆，支座开设有安装孔，安装孔连接有支撑在支座底部的定位件，导向杆穿过定位件，还包括壳体，壳体侧方设有与导向杆大小相同且位置对应的导向柱。导向杆能对定位件导向安装，一方面提高半圆盘与定子的对准速率以提高装配效率，另一方面壳体所布设的导向柱也能穿过定位件，保证了定子与电机装配时相对位置的唯一性，提高了装配精度。

优选地，任一半圆盘连接有支撑杆，支座上下端贯通设置有腰孔，支撑杆底端与同侧的半圆盘过盈压装配合，另一端滑动设置在同侧的腰孔内，支撑杆上方末端安装有防止滑动脱落的螺母。旋杆上下移动带动半圆盘扩散和收缩时，半圆盘通过支撑杆在腰孔内线性滑移，支撑杆实现半圆盘水平滑动的同时保证了半圆盘相对支座的高度位置，便于提高半圆盘对定子内侧紧固效果以提高抓取稳定度，螺母在支撑杆上的装配便于后续拆装修理。

优选地，定位件包括套设在导向杆上的外柱套和内柱套，内柱套滑动设置在外柱套内侧上方，内柱套转动连接在安装孔内，内柱套外对称固定有卡块，卡块与外柱套内上下端之间设置有弹簧，外柱套底部连接有环形盘。环形盘水平固定两个外柱套保证二者水平高度的同步，内柱套在外柱套内的轴向滑移有利于保持半圆盘竖直升降，防止半圆盘以倾斜状态抓取造成定子内侧划伤，同时避免因涨紧接触面不贴合导致定子脱落，卡块通过其上下方弹簧的形变缓冲内柱套相对外柱套的滑移速度，一方面有利于减缓定子在壳体内安装时的下降速度，防止定子冲击壳体底部造成损坏，另一方面定子安装完成后解除半圆盘的涨紧，弹簧恢复形变能使内柱套带动支座向上垂直弹起，加速了单次装配的速率从而提高装配效率，外柱套、内柱套以及底部的环形盘形成在壳体外侧的格挡，降低工人误触到高温壳体而受伤的几率。

优选地，外柱套内壁沿轴向开设有滑槽，滑槽允许卡块在内轴向滑动，滑槽在下方连通设置有多个环槽，环槽呈上下间隔布设，环槽允许卡块在内轴向转动。下压支座带动内柱套使滑块在滑槽内轴向滑移，以调节半圆盘高度，卡块在经过滑槽与环槽连通处位置时通过旋转实现在环槽内的卡接，从而锁定内柱套与外柱套的相对位置高度，便于操作人员在合适高度位置拧转旋杆实现对定子的抓取和释放。

优选地，内柱套顶部伸出安装孔且侧方设有拨片，支座上端在拨片转动范围内设置有两个限位柱。拨片便于操作人员在手部下压支座时用手指接触并拨动，以实现内柱套高度调节后的锁止和解锁，限位柱限制拨片在靠近手部的范围内转动，便于操作的同时也便于判断内柱套在外柱套内的锁止情况。

优选地，外柱套内壁与内柱套、卡块以及导向杆在下方形成腔体，腔体与外柱套上端面连通设置有多个通气槽，通气槽连通外部，外柱套上端面还设有向上扩张的橡胶套。在高温壳体内安装定子时，下压支座使抓取的定子下移，期间腔体内气体被下移的卡块挤压从通气槽向上方排出，有利于降低周围空气温度以防止高温蒸汽对手部灼伤风险，橡胶套一方面通过受压形变对快速下移的支座缓冲，防止其与外柱套撞击，另一方面对向上排出气体导流，使气体集中吹向手部以及旋杆，进一步降低手部灼伤风险的同时，避免旋杆过分受热膨胀使其难以旋转升降。

优选地，半圆盘底部设有具有相同外径的外壁，半圆盘底面中心有凸起和弹片，弹片一端与凸起固定，另一端弯曲并与远端的外壁的内侧弧面配合设置，半圆盘底部固定有对弹片内侧抵接的卡柱，卡柱靠近弹片弧形末端，弹片为金属薄片。半圆盘底部的外壁增大与定子内侧的接触面，从而提高了紧固效果，旋杆旋转下移带动半圆盘彼此远离地外扩，半圆盘带动弹片远离远端的卡柱发生形变，增大弹片的弧形末端对外壁内侧的挤压力，进一步提高外壁对电机定子内侧的紧固效果，防止定子抓取后脱落，同时弹片受压形变时具有弹性势能，在半圆盘松开定子时，弹片能加速半圆盘的靠拢，一方面避免半圆盘离开定子时与定子内侧刮擦，另一方面加速安装后抓取件的取出速度，减少操作人员与热气接触时间，不仅提高了装配速率，还降低了事故发生几率。

优选地，半圆盘开设多个上下贯通的圆孔，弹片经过圆孔圆心。升腾热气从圆孔向上流通排出经过金属材质的弹片，有利于热气被降温，防止温差过大在底座周围形成水珠渗入壳体影响产品。

本发明由于采用了能旋转开合的半圆盘对定子内侧抓取，因而具有如下有益效果：抓取件通过旋杆的拧转使半圆盘在定子内外扩和收缩实现抓取，便于定子在壳体内的安装和抓取件的取出；导向杆对支座和定位件导向定位，提高装配精度和抓取精度的同时加快装配速度；外柱套与内柱套通过弹簧滑动设置，降低定子安装时释放速度，避免定子对壳体底部撞击影响产品质量，也能配合导向柱保证装配和抓取的垂直度，进一步保护定子和壳体不受损伤；内柱套通过卡块、滑槽和环槽的设计能在外柱套内实现升降后的高度锁定，便于操作人员使用的同时，能在装配完成后解锁并快速释放，提高装配速度和降低壳体热气对人员的影响；半圆盘底部设有能跟随其移动而形变的弹片，弹片作用外壁提高对定子抓取的稳定性，同时能在装配完成后自动闭合半圆盘，防止与定子二次接触造成划伤。因此，本发明是一种低成本、高效率、高精度且具有操作安全性的装配工装。

附图说明

图1为底座与抓取件安装示意图；

图2为底座与抓取件半剖示意图；

图3为图2中A区域放大示意图；

图4为外柱套半剖示意图；

图5为内柱套与弹簧结构示意图；

图6为限位柱布设位置示意图；

图7为半圆盘与旋杆相对位置示意图；

图8为弹片与卡柱位置示意图。

附图标号：底座1；尼龙垫层10；抓取件2；支座20；安装孔21；旋杆3；导向杆4；半圆盘5；外壁50；凸起51；弹片52；卡柱53；圆孔54；支撑杆6；腰孔60；螺母61；定位件7；外柱套70；内柱套71；卡块72；弹簧73；环形盘74；滑槽75；环形槽76；拨片77；限位柱78；通气槽79；橡胶套8；定子9。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，一种装配工装，包括：底座1和抓取件2，底座1上放置有定子9，抓取件2包括位于底座1上方的支座20，支座20中心连接有旋杆3，支座20底部连接有两个半圆盘5，半圆盘5通过旋杆3在定子9内张紧和松弛。

参见附图2，底座1上端面以及内侧嵌设有尼龙垫层10，定子9在外侧存在凸键，尼龙垫层10在内侧设计有便于定子9凸键轴向限位的凹槽，尼龙垫层10能避免电机定子9的硅钢片以及漆包线与底座1直接接触而磕碰。

旋杆3与支座20螺纹配合连接，旋杆3底部为小端朝下的圆台，半圆盘5在圆心处开设与圆台配合的孔体，半圆盘5外径与定子9外径一致。在定子9安放好后，通过手动柠转旋杆3使其在支座20中心处的上下升降，从而带动旋杆3底部的圆台上下移动实现两侧半圆盘5同步地向外扩张或同步地向内收缩，从而在定子9内侧涨紧和松开实现对定子9的抓取，有利于避免定子9与加热壳体时抓取的装置与壳体接触造成磨损，且同步移动的半圆盘5能与定子9内侧良好接触，有利于降低定子9被抓取时倾斜导致装配不精影响电机寿命的问题。

底座1上端面开设有两个销孔并安装有导向杆4，支座20开设有安装孔21，安装孔21连接有支撑在支座20底部的定位件7，导向杆4穿过定位件7；

还包括壳体，壳体侧方设有与导向杆4大小相同且位置对应的导向柱；

导向杆4能对定位件7导向安装，一方面提高半圆盘5与定子9的对准速率以提高装配效率，另一方面壳体所布设的导向柱也能穿过定位件7，保证了定子9与壳体装配时相对位置的唯一性，提高了装配精度。

需要说明的是，导向杆4在顶部末端设置有尖端朝上的倒角，以保证支座20和定位件7快速在导向杆4上导向安装。

任一半圆盘5连接有支撑杆6，支座20上下端贯通设置有腰孔60，支撑杆6底端与同侧的半圆盘5过盈压装配合，另一端滑动设置在同侧的腰孔60内，支撑杆6上方末端安装有防止滑动脱落的螺母61。旋杆3上下移动带动半圆盘5扩散和收缩时，半圆盘5通过支撑杆6在腰孔60内线性滑移，支撑杆6实现半圆盘5水平滑动的同时保证了半圆盘5相对支座20的高度位置，便于提高半圆盘5对定子9内侧紧固效果以提高抓取稳定度，螺母61在支撑杆6上的装配便于后续拆装修理。

参见附图3，定位件7包括套设在导向杆4上的外柱套70和内柱套71，内柱套71滑动设置在外柱套70内侧上方，内柱套71转动连接在安装孔21内，内柱套71外对称固定有卡块72，卡块72与外柱套70内上下端之间设置有弹簧73，外柱套70底部连接有环形盘74，环形盘74水平固定两个外柱套70，防止外柱套70跟随内柱套71旋转。

内柱套71在外柱套70内的轴向滑移有利于保持半圆盘5竖直升降，防止半圆盘5以倾斜状态抓取造成定子9内侧划伤，同时避免因涨紧接触面不贴合导致定子9脱落，卡块72通过其上下方弹簧73的形变缓冲内柱套71相对外柱套70的滑移速度，一方面有利于减缓定子9在壳体内安装时的下降速度，防止定子9冲击壳体底部造成损坏，另一方面定子9安装完成后解除半圆盘5的涨紧，弹簧73恢复形变能使内柱套71带动支座20向上垂直弹起，加速了单次装配的速率从而提高装配效率，外柱套70、内柱套71以及底部的环形盘74形成在壳体外侧的格挡，降低工人误触到高温壳体而受伤的几率。

参见附图4-附图5，外柱套70内壁沿轴向开设有滑槽75，滑槽75允许卡块72在内轴向滑动，滑槽75在下方连通设置有多个环槽76，环槽76呈上下间隔布设，环槽76允许卡块72在内轴向转动。下压支座20带动内柱套71使滑块在滑槽75内轴向滑移，以调节半圆盘5高度，卡块72在经过滑槽75与环槽连通处位置时通过旋转实现在环槽内的卡接，从而锁定内柱套71与外柱套70的相对位置高度，便于操作人员在合适高度位置拧转旋杆3实现对定子9的抓取和释放。

参见附图6，内柱套71顶部伸出安装孔21且侧方设有拨片77，支座20上端在拨片77转动范围内设置有两个限位柱78，限位柱78以安装孔21为圆心正向垂直布设。拨片77便于操作人员在手部下压支座20时用手指接触并拨动，以实现内柱套71高度调节后的锁止和解锁，限位柱78限制拨片77在靠近手部的范围内转动，便于操作的同时也便于判断内柱套71在外柱套70内的锁止情况。

参见附图3，外柱套70内壁与内柱套71、卡块72以及导向杆4在下方形成腔体，腔体与外柱套70上端面连通设置有多个通气槽79，通气槽79连通外部，外柱套70上端面还设有向上扩张的橡胶套8。在高温壳体内安装定子9时，下压支座20使抓取的定子9下移，期间腔体内气体被下移的卡块72挤压从通气槽79向上方排出，有利于降低周围空气温度以防止高温蒸汽对手部灼伤风险，橡胶套8一方面通过受压形变对快速下移的支座20缓冲，防止其与外柱套70撞击，另一方面对向上排出气体导流，使气体集中吹向手部以及旋杆3，进一步降低手部灼伤风险的同时，避免旋杆3过分受热膨胀使其难以旋转升降。

参见附图7-附图8，半圆盘5底部设有具有相同外径的外壁50，半圆盘5底面中心有凸起51和弹片52，弹片52一端与凸起51固定，另一端弯曲并与远端的外壁50的内侧弧面配合设置，半圆盘5底部固定有对弹片52内侧抵接的卡柱53，卡柱53靠近弹片52弧形末端，弹片52为金属薄片。半圆盘5底部的外壁50增大与定子9内侧的接触面，从而提高了紧固效果，旋杆3旋转下移带动半圆盘5彼此远离地外扩，半圆盘5带动弹片52远离远端的卡柱53发生形变，增大弹片52的弧形末端对外壁50内侧的挤压力，进一步提高外壁50对电机定子9内侧的紧固效果，防止定子9抓取后脱落，同时弹片52受压形变时具有弹性势能，在半圆盘5松开定子9时，弹片52能加速半圆盘5的靠拢，一方面避免半圆盘5离开定子9时与定子9内侧刮擦，另一方面加速安装后抓取件2的取出速度，减少操作人员与热气接触时间，不仅提高了装配速率，还降低了事故发生几率。

半圆盘5开设多个上下贯通的圆孔54，弹片52经过圆孔54圆心。升腾热气从圆孔54向上流通排出经过金属材质的弹片52，有利于热气被降温，防止温差过大在底座1周围形成水珠渗入壳体影响产品。

电机定子9的装配工艺步骤如下：

手工将电机定子9放置到底座1嵌设的尼龙垫层10上，保证定子9外侧凸键与尼龙垫层10的凹槽轴向对齐；

手工拿起支座20两端将定位件7插接到导向杆4进行安装定位，下压支座20调节半圆盘5高度至定子9内侧，拨动拨片77进行高度锁止，旋转旋杆3，旋杆3锥形头部下移推动半圆盘5向外扩张抓取定子9，回转拨片77取消高度锁止，连同整个抓取件2和定子9一起取出；

将抓取了定子9的抓取件2通过壳体设置的导向柱定位安装在壳体上方，手动下压支座20直至定子9与壳体内底接触，拨动拨片77进行高度锁止，回转旋杆3，旋杆3的锥形头部上移，半圆盘5在弹片52作用下向内收缩，使得半圆盘5对定子9的涨紧作用消失，回转拨片77取消高度锁止，内柱套71在弹簧73作用下带动支座20和半圆盘5上升，完成一次产品装配。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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囊括在本发明内。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。

Claims (8)

1.一种装配工装，包括：底座（1）和抓取件（2），所述底座（1）上放置有定子（9），其特征是：所述抓取件（2）包括位于所述底座（1）上方的支座（20），所述支座（20）中心连接有旋杆（3），所述支座（20）底部连接有两个半圆盘（5），所述半圆盘（5）通过所述旋杆（3）在所述定子（9）内侧张紧和松弛；

所述底座（1）上端面开设有两个销孔并安装有导向杆（4），所述支座（20）开设有安装孔（21），所述安装孔（21）连接有支撑在所述支座（20）底部的定位件（7），所述导向杆（4）穿过所述定位件（7），还包括壳体，所述壳体侧方设有与所述导向杆（4）大小相同且位置对应的导向柱；

所述定位件（7）包括套设在所述导向杆（4）上的外柱套（70）和内柱套（71），所述内柱套（71）滑动设置在所述外柱套（70）内侧上方，所述内柱套（71）转动连接在所述安装孔（21）内，所述内柱套（71）外壁对称固定有卡块（72），所述卡块（72）与所述外柱套（70）内上下端之间设置有弹簧（73），所述外柱套（70）底部连接有环形盘（74）。

2.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：所述旋杆（3）与所述支座（20）螺纹配合连接，所述旋杆（3）底部为小端朝下的圆台，所述半圆盘（5）在圆心处开设与所述圆台配合的孔体，所述半圆盘（5）外径与所述定子（9）外径一致。

3.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：任一所述半圆盘（5）连接有支撑杆（6），所述支座（20）上下端贯通设置有腰孔（60），所述支撑杆（6）底端与同侧的所述半圆盘（5）过盈压装配合，另一端滑动设置在同侧的所述腰孔（60）内，所述支撑杆（6）上方末端安装有防止滑动脱落的螺母（61）。

4.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：所述外柱套（70）内壁沿轴向开设有滑槽（75），所述滑槽（75）允许所述卡块（72）在内轴向滑动，所述滑槽（75）在下方连通设置有多个环槽（76），所述环槽（76）呈上下间隔布设，所述环槽（76）允许所述卡块（72）在内轴向转动。

5.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：所述内柱套（71）顶部伸出所述安装孔（21）且侧方设有拨片（77），所述支座（20）上端在所述拨片（77）转动范围内设置有两个限位柱（78）。

6.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：所述外柱套（70）内壁与所述内柱套（71）、所述卡块（72）以及所述导向杆（4）在下方形成腔体，所述腔体与所述外柱套（70）上端面之间连通设置有多个通气槽（79），所述通气槽（79）连通外部，所述外柱套（70）上端面还设有向上扩张的橡胶套（8）。

7.根据权利要求1所述的一种装配工装，其特征是：所述半圆盘（5）底部设有具有相同外径的外壁（50），所述半圆盘（5）底面中心设有凸起（51）和弹片（52），所述弹片（52）一端与所述凸起（51）固定，另一端呈弧形并与远端的所述外壁（50）的内侧弧面配合设置，所述半圆盘（5）底部固定有对所述弹片（52）内侧抵接的卡柱（53），所述卡柱（53）靠近所述弹片（52）弧形末端，所述弹片（52）为金属薄片。

8.根据权利要求7所述的一种装配工装，其特征是：所述半圆盘（5）开设多个上下贯通的圆孔（54），所述弹片（52）经过所述圆孔（54）圆心。