CN208955853U - 一种定子组装机及其工装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工装夹具，包括底座、位于底座上且设有用以供底座穿过的通孔的安装部、设于安装部上方的装夹部和设于安装部下方的弹性部；底座固定磁钢弹簧夹和磁钢的相对位置后，安装部将放置在其上的外壳一同向下运动至磁钢弹簧夹与磁钢的外周以完成定子的组装，进而弹性部将安装完成的定子回弹至初始位置，方便下次压装流程。本实用新型还公开了一种包括工装夹具的定子组装机。上述工装夹具，通过将定子的各个零件预先放置在底座和安装部，不仅能够实现一次性精确固定全部磁钢弹簧夹，而且安装部在弹性部的作用下能够人为压低，从而方便将各个零件均自上而下固定于底座或者安装部，同时弹性部又具有自动复位的作用，提高操作便捷性。

Description

一种定子组装机及其工装夹具

技术领域

本实用新型涉及工装领域，尤其涉及一种工装夹具。本实用新型还涉及一种定子组装机，包括上述工装夹具。

背景技术

现有的电机中定子的组装方式主要采用手工装配，即操作人员在加工完成后的定子零件的外部套上电机的外壳，例如将磁钢弹簧夹以及磁钢放置在机壳的开口处，再通过施加外力使磁钢弹簧夹以及磁钢进入机壳内部，通常采用榔头敲击的方式。此种方式消耗大量人力，且安装精度有效，极易在敲击过程中损坏工件。

目前还有一种取代上述人工操作的电机定子装配机，如图1所示，主要包括用于固定定子组件与外壳的上模01和下模02，还包括设于上模01的上方且与上模01同轴设置、用以提供上模01向下运动的动力的气缸03，设于下模02的下方且与下模02同轴设置、用以提供下模02向上运动的动力的气缸二04，以及设于气缸二04的一侧用以将气缸二04连通下模02推至气缸03正下方的气缸一05。在定子的组装过程中，将机壳也即电机的外壳放置在上模01中，将定子的其他零件放置在下模02中，由气缸二04将定子组件推至机壳内，完成一次性安装。

但上述电机定子装配机为了完成定子安装的整个流程，采用多个电机共同驱动，除了耗能较多，还增加了设备安装以及使用的复杂性。同时为了在上模01与下模02中预先固定零件，要保证上下模之间具有足够的安装距离，一则利用气缸03或者气缸二04拉大上下模距离，使操作流程更加繁琐，二则扩大上下模之间的固有距离，不可避免要增加气缸二04的行程，而气缸二04的活塞杆越长，越难保证在运行过程中的稳定性和精确性，使得安装精度下降甚至极易损坏定子组件。

综上所述，如何在保证安装精度的前提下，简化定子装配机的结构，解决操作繁琐的问题，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工装夹具，其装置简单且操作便捷，能够提高安装精度。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述工装夹具的定子组装机。

为实现上述目的，本实用新型提供一种工装夹具，包括：

用以固定全部磁钢弹簧夹和磁钢的相对位置的底座；

位于底座上方、设有用以供底座穿过的通孔的安装部，且安装部用以相对于底座靠近和远离；

设于安装部的上方用以连接动力设备的装夹部；

设于安装部的下方、用以实现安装部复位的弹性部；装夹部在动力设备的作用下将放置于通孔的外缘上的外壳和磁钢压至全部磁钢弹簧夹的外周以完成定子的组装。

优选地，装夹部包括分别竖直设于底座两侧的两个光轴以及两端分别与两个光轴滑动连接且用以连接动力设备的滑动板；安装部具体为两端分别与两个光轴滑动连接的安装板；弹性部为多个弹性体，且多个弹性体沿安装板的长度方向对称布置。

优选地，两个光轴均通过直线轴承与安装板和滑动板滑动连接。

优选地，还包括设于任一光轴与底座之间的两个导向柱；弹性体的个数具体为两个，两个弹性体分别套设于两个导向柱。

优选地，两个弹性体均为弹簧。

优选地，通孔处还设有用以对外壳进行定位的定位部。

优选地，定位部具体为对称设置于通孔的外缘的两个凸柱；凸柱均与外壳的下端凸缘配合。

优选地，还包括套设于底座的下端用以限制安装板下压时最低位置的限位块。

优选地，光轴分别与滑动板和安装板的连接处均套设有止退块和缓冲块。

本实用新型还提供一种定子组装机，包括动力设备以及上述工装夹具。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的工装夹具，包括底座、设有用以供所述底座穿过的通孔且能够沿所述底座上下移动的安装部，还包括设于安装部的上方用以连接动力设备以便向安装部提供向下运动的运力的装夹部，以及位于安装部的下方用以向安装部提供向上运动的动力的弹性部。所述安装部将放置在其上的外壳一同向下移动，直至将外壳完全压至放置于所述底座上的磁钢弹簧夹和磁钢的外周，完成定子的组装。

上述工装夹具通过底座以及能够套设于底座外周且沿底座外周上下移动的安装部，预先确定定子组件中的零件与外壳之间投影与平面内的相对位置，仅需要安装部与底座之间发生适当的高度变化，即可完成定子的安装。由于零件与外壳均可自上而下放置，且弹性部能够在人为作用下扩大装夹部与安装部和底座之间的距离，免于设置多个气缸。且弹性部依靠自身的弹性形变，将安装部向下移动过程中的势能以及动能转为自身的弹性势能，从而当安装部上施加的向下的里消失后自动将安装部恢复至初始位置，方便下次使用，无需额外耗能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种电机定子装配机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的工装夹具的结构示意图；

图3为图2所示的工装夹具在A-A处的俯视图；

图4为图2所示的工装夹具的装配示意图；

图5为图4中定子组件的爆炸示意图；

图6为图4在A-A处的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-图6，图1为现有技术中一种电机定子装配机的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的工装夹具的结构示意图；图3为图2所示的工装夹具在A-A处的俯视图；图4为图2所示的工装夹具的装配示意图；图5为图4中定子组件的爆炸示意图；图6为图4在A-A处的俯视图。

请参考图2、图4和图5，本实用新型所提供的工装夹具，具有底座1、设有用以供底座1穿过的通孔21且能够沿底座1上下移动的安装部，安装部将放置在其上的外壳83一同向下移动，直至将外壳 83完全压至放置于底座1上的磁钢弹簧夹81和磁钢82的外周，完成定子的组装；上述工装夹具还包括设于安装部的上方用以连接动力设备，以便向安装部提供向下运动的运力的装夹部，和位于安装部的下方用以向安装部提供向上运动的动力的弹性部，弹性部依靠自身的弹性形变，将安装部向下移动过程中的势能以及动能转为自身的弹性势能，从而当安装部上施加的向下的力消失后，自动将安装部恢复至初始位置，方便下次使用。

需要说明的是，外壳83放在安装部上的通孔21的外缘，即将外壳83与通孔21同轴的放置在安装部上，其中外壳83与安装部接触部分的直径大于通孔21的直径，从而保证外壳83在底座1穿过通孔21 后，罩住底座1上预先布置的定子组件的零件，使上述零件按照预定的位置准确装入外壳83。

由于工装夹具中安装部与底座1之间的同轴度在装置安装时就预先设置好，每次组装定子前只需要将定子组件和外壳83依次自上而下的放置在底座1和安装部的通孔21的外缘，因而安装精度高；定子组装完成后，弹性部将安装部连通定子向上推至初始位置，该过程依靠弹性部自身的形变而产生，不需要额外输入信号或者能量进行控制，既简化了整个工装夹具的操作，又节省了能量。

在一种具体实施例中，请参考图2和图4，装夹部可包括设于底座1两侧的两个光轴31，两个光轴31均竖直设于底座1旁；在光轴 31上还设有滑动板32，滑动板32的两端分别与两个光轴31滑动连接。具体来说，滑动板32的两端设有与光轴31的轴径相配合的轴孔，以便将滑动板32穿过光轴31，使滑动板32仅能够沿两个光轴31所约束的方向，即竖直方向上下移动。

安装部具体可为安装板2，同理，将安装板2的两端也分别套于两个光轴31上，且安装板2位于滑动板32的下方，以实现安装板2 在滑动板32向下移动所带来的压力下沿底座1竖直下移。

进一步地，为了实现安装板2在安装完成后自动向上移动，在安装板2的下方还设有弹性部，弹性部可为多个弹性体4共同形成，即将多个弹性体4沿安装板2的长度方向均匀的设置于安装板2的下方。当安装板2靠近滑动板32一端的压力消失后，多个弹性体4均匀的向安装板2施加向上的弹力，从而使安装板2平稳的恢复至初始位置。

上述安装板2的长度方向是指，与两个光轴31之间垂直距离相平行的方向。由于安装板2的两端与光轴31套接，如果仅对安装板2 远离两端的某一点或几点施加向上的推力，有可能使安装板2在向上滑动的过程中其轴孔的中心线与光轴31的轴线不重合，从而增大摩擦阻力，不仅容易损坏安装板2，还可能导致安装板2不能恢复至原位。

为了进一步减小安装板2的轴孔与光轴31之间的摩擦阻力，在安装板2与两个光轴31的连接处还设有直线轴承6，即安装板2通过直线轴承6与两个光轴31滑动连接。相应地，此时安装板2的轴孔的孔径应当与直线轴承6的外径相配合。

在另一种具体实施例中，弹性体4的个数具体可为两个。在底座 1与光轴31之间还设有两个导向柱5，两个导向柱5的轴线与光轴31 的轴线平行，两个弹性体4分别套设于两个导向柱5。考虑到弹性体4 的作用时对安装板2施加向上的弹力，而安装板2的运动范围有限，因而导向柱5的高度一般低于光轴31的高度。

可以想到，安装板2上相应地设置有用以供两个导向柱5穿过的轴孔。由于导向柱5只须对安装板2在复位过程中弹性体4的弹力的方向起约束作用即可，因而安装板2在与导向柱5连接处的轴孔的尺寸可以大于导向柱5的直径，从而使安装板2的上下移动仅受两个光轴31的约束，避免因为安装板2的接触面过多，增加装配难度或者增大摩擦阻力。

上述弹性体4具体可设置为弹簧，弹簧的一端与安装板2的下端面相抵，另一端与底座1的下端面齐平，从而使安装板2在不受外力的作用下，其重力与所受的弹簧的弹力相抵，处于静止状态。

当安装板2受到来自滑动板32，也即位于滑动板32的中部的法兰所连接的动力设备的压力时，安装板2向下移动，同时压缩弹簧，使底座1穿过与底座1同轴设置的通孔21并套接于底座1的外壁，沿底座1的外壁继续向下移动，直至将位于安装板2上的外壳83套设在磁钢弹簧夹81以及磁钢82的外周，完成定子安装。此时，弹簧具有最大压缩量，也即弹簧的弹性势能在运动范围内最大。

当安装板2上的压力消失后，弹簧伸长，并推动安装板2向上移动，将其内部储存的弹性势能转化为自身以及安装板2的动能和势能，并最终将安装板2推至运动范围内的最大势能点，即运动的初始位置。此时，将安装板2以及安装板2上放置的已经压入磁钢弹簧夹81和磁钢82的外壳83从安装板2上取下，就可以开始下一轮的定子组装工作。

进一步地，底座1上还可套设限位块7，且限位块7位于安装板 2的下方，用于限制安装板2向下移动的最低位置。当然，限位块7 也可以仅仅固定在安装板2的下方，与底座1并非同轴设置，即限位块7远离安装板2的一端的端面与底座1的下端面固定连接，限位块 7靠近安装板2的一端的端面位置则为安装板2向下移动的最低位置。在本实施例中，底座1与限位块7同轴设置，可以将限位块7与底座 1整体固定在工作台上，即节省了空间，而且安装方便。

为了保证放置在安装板2上的外壳83在下压移动的过程中，不会发生偏移或者转动，在通孔21的外缘上还设有定位部，用以确保外壳83与安装板2的相对位置。

请参考图2、图3、图4、图6，定位部可设置为两个凸柱22，且两个凸柱22对称设于通孔21的外缘，通过凸柱22将外壳83固定于安装板2。具体来说，凸柱22即一个上端面具有凸起的圆柱体，而凸柱22的上端面的凸起能够与外壳83的下端凸缘上设置的通槽或者盲槽相吻合，使外壳83卡在两个凸柱22的上方，保证其与安装板2之间的相对位置。

为了提高该工装夹具的使用寿命，在两个光轴31且位于滑动板 32的上方和位于安装板2的上方均套设有止退块91和缓冲块92，即在任一光轴31上均套设有两组止退块91和缓冲块92，一组位于滑动板32的上方，另一组位于安装板2的上方，也就是安装板2与滑动板 32之间；其中止退块91位于缓冲块92的上方，即远离底座1的一端。

上述工装夹具，安装板2在滑动板32的作用下沿套设于底座1 外周通孔21的轴线方向向下移动，当安装板2的下端面接触到限位块 7后，停止向下运动，进而将弹性部在压缩过程中积蓄的能量释放出来，以供安装板2恢复至初始位置。当安装板2在弹簧的作用下向上移动时，安装板2移动至设于两个光轴31中部的缓冲块92与止退块 91时停止。同理，当动力设备带动滑动板32向上移动的过程中，滑动板32接触到位于滑动板32上方且套设于两个光轴31的缓冲块92 和止退块91时，滑动板32静止。

该工装夹具能够一次性完成定子的组装，而且装置操作简单，只需控制动力设备向下移动相应的距离，即可完成高精度的定子的组装。安装好的定子在弹性部的作用下也能够轻松取下，方便夹具的下次使用。

本实用新型还提供一种包括上述工装夹具的定子组装机，其中夹具中的装夹部连接动力设备，以实现向安装部提供向下移动的动力。定子组装机的其他部分参照现有技术的设置，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的定子组装机及其工装夹具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工装夹具，其特征在于，包括：

用以固定全部磁钢弹簧夹(81)和磁钢(82)的相对位置的底座(1)；

位于所述底座(1)上方、设有用以供所述底座(1)穿过的通孔(21)的安装部，且所述安装部用以相对于所述底座(1)靠近和远离；

设于所述安装部的上方用以连接动力设备的装夹部；

设于所述安装部的下方、用以实现所述安装部复位的弹性部；所述装夹部在动力设备的作用下将放置于所述通孔(21)的外缘上的外壳(83)和磁钢(82)压至全部磁钢弹簧夹(81)的外周以完成定子的组装。

2.根据权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述装夹部包括分别竖直设于所述底座(1)两侧的两个光轴(31)以及两端分别与两个所述光轴(31)滑动连接且用以连接动力设备的滑动板(32)；所述安装部具体为两端分别与两个所述光轴(31)滑动连接的安装板(2)；所述弹性部为多个弹性体(4)，且多个所述弹性体(4)沿所述安装板(2)的长度方向对称布置。

3.根据权利要求2所述的工装夹具，其特征在于，两个所述光轴(31)均通过直线轴承(6)与所述安装板(2)和所述滑动板(32)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的工装夹具，其特征在于，还包括设于任一所述光轴(31)与所述底座(1)之间的两个导向柱(5)；所述弹性体(4)的个数具体为两个，两个所述弹性体(4)分别套设于两个所述导向柱(5)。

5.根据权利要求2至4任一项所述的工装夹具，其特征在于，两个所述弹性体(4)均为弹簧。

6.根据权利要求5所述的工装夹具，其特征在于，所述通孔(21)处还设有用以对外壳(83)进行定位的定位部。

7.根据权利要求6所述的工装夹具，其特征在于，所述定位部具体为对称设置于所述通孔(21)的外缘的两个凸柱(22)；所述凸柱(22)均与外壳(83)的下端凸缘配合。

8.根据权利要求7所述的工装夹具，其特征在于，还包括套设于所述底座(1)的下端用以限制所述安装板(2)下压时最低位置的限位块(7)。

9.根据权利要求8所述的工装夹具，其特征在于，所述光轴(31)分别与所述滑动板(32)和所述安装板(2)的连接处均套设有止退块(91)和缓冲块(92)。

10.一种定子组装机，包括动力设备，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的工装夹具。