CN210273771U - 一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，涉及电机制造领域。电机定子铁芯冲片叠压焊接时，由于冲片在冲制过程中会产生毛刺，冲片材料自己的厚度公差累积，难以依靠冲片数量来保证高度尺寸精度。本实用新型包括控制机、设备平台、叠片放置台、叠片压紧机构、高度检测装置、补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置。工作时，叠片压紧机构将铁芯叠片压紧，高度检测装置检测叠片高度尺寸，控制机将检测数据与标准数据比较后确定增减冲片数量，然后控制补偿冲片抓取机构增减冲片，操作完成后，叠片压紧机构将铁芯叠片再次压紧进行高度检测，复核合格后将定子铁芯输出，有效实现对定子铁芯叠片厚度的自动增减补偿，保证高度尺寸精度。

Description

一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备

技术领域

本实用新型涉及电机制造领域，尤其涉及一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备。

背景技术

目前，现有的电机定子铁芯生产一般采用冲片叠压焊接而成，定子冲片叠压焊接是将一定数量的定子冲片叠片、压紧，经过焊接后形成一个尺寸准确、紧密适宜的整体。由于冲片在冲制过程中会产生毛刺，冲片材料自己的厚度公差，在多重误差累积下难以依靠冲片数量和重量来保证定子的高度尺寸精度，因此需要在一定的压力下对定子铁芯叠片高度进行测量并通过增减冲片对叠片高度进行补偿以保证尺寸精度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，以实现对定子铁芯叠片的自动增减补偿为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，包括控制机、设备平台、用于放置定子铁芯叠片的叠片放置台、用于压紧定子铁芯叠片的叠片压紧机构、用于检测压紧的定子铁芯叠片高度的高度检测装置、用于增加或减少定子铁芯叠片冲片的补偿冲片抓取机构、补偿冲片储放装置；所述的叠片放置台、补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置均设于设备平台上，所述的叠片压紧机构设于叠片放置台的上方，叠片放置台在放置定子铁芯叠片后，叠片压紧机构可向下压紧定子铁芯叠片；所述的补偿冲片抓取机构可从叠片放置台上抓取定子铁芯叠片的多余冲片并移动放入补偿冲片储放装置上，或者从补偿冲片储放装置上抓取冲片移动放置到叠片放置台的定子铁芯叠片上以补偿定子铁芯叠片不足部分的冲片；所述的高度检测装置竖向设于设备平台上，在叠片压紧机构压紧定子铁芯叠片后实现与定子铁芯叠片标准厚度的比较测量；所述的高度检测装置、叠片压紧机构和补偿冲片抓取机构均与控制机电连接。

在定子铁芯叠片放到叠片放置台上后，叠片压紧机构将铁芯叠片压紧，同时高度检测装置检测叠片高度尺寸并将数据传输给控制机，将数据与标准数据进行比较后确定增减冲片数量并将指令传输给补偿冲片抓取机构，叠片压紧机构向上脱离，空出补偿冲片抓取机构的操作空间，由补偿冲片抓取机构完成增减冲片动作，完成后，叠片压紧机构将铁芯叠片再次压紧，高度检测装置对铁芯叠片高度尺寸进行再次测量并将数据传输给控制机，控制机对数据进行复核合格后将定子铁芯输出，有效实现对定子铁芯叠片厚度的自动增减补偿。

作为优选技术手段：所述的设备平台上设有支撑台架，所述的支撑台架包括4根立柱及连接于4根立柱上端的固定台板，所述的叠片压紧机构包括连接于固定台板上平面的竖向压紧驱动装置和位于固定台板下方的压紧板，所述的竖向压紧驱动装置的出轴向下穿过固定台板与压紧板连接固定，在压紧定子铁芯叠片时，竖向压紧驱动装置驱动出轴向下移动，使压紧板压紧定子铁芯叠片。有效实现压紧驱动装置的连接固定，实现对定子铁芯叠片的压紧。

作为优选技术手段：所述的压紧板的两侧各设有1根竖向的导向柱，导向柱向上穿过固定台板上所设的导套。可有效保证压紧板的竖向稳定移动，导向稳定性好。

作为优选技术手段：所述的叠片放置台上环绕设置多根用于定子铁芯叠片放置时定位的竖向的叠片定位柱。可有效实现定子铁芯叠片的放置定位。

作为优选技术手段：所述的高度检测装置包括位移检测传感器和标准高度测量块，所述的位移检测传感器设于压紧板上，所述的标准高度测量块设于设备平台上，两者竖向同轴设置，位移检测传感器的下端与标准高度测量块的上端接触后，在压紧板压紧定子铁芯叠片至压紧为止，会产生竖向的位移。有效实现高度检测，通过把压紧时的位移数据反馈给控制机与标准数据作比较，实现对增减冲片的操作判断。

作为优选技术手段：所述的设备平台包括左工作平台和右工作平台，两工作平台独立放置，所述的叠片压紧机构和叠片放置台设于右工作平台上，所述的补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置设于左工作平台上。通过2个独立的工作平台，降低了工作台的搬运重量，便于搬运。

作为优选技术手段：所述的补偿冲片储放装置包括用于冲片补充的冲片储放板和用于定子铁芯叠片多余冲片放置的多余冲片放置盒，所述的冲片储放板设于冲片放置盒的左边。通过对增加冲片和去除冲片分别设置储放位置，可有效降低自动控制的复杂性，降低出错概率，并且能有效增加备用冲片，提高设备自动工作效率。

作为优选技术手段：所述的冲片储放板的下端面连接有竖向伺服举升装置，所述的冲片储放板的周围设有用于冲片定位的多个竖向的储放冲片定位柱。可有效实现储放冲片的放置定位。

作为优选技术手段：所述的补偿冲片抓取机构包括用于抓取冲片的机械抓手和用于驱动机械抓手横向移动的横向伺服驱动装置，所述的机械抓手包括抓手支架、设于抓手支架上的用于驱动抓手支架竖向移动的抓手竖向驱动装置，所述的抓手支架上设有多个用于均匀吸住冲片上表面不同位置的竖向真空吸盘、用于驱动真空吸盘的真空发生器、多个带有下出轴的伸出驱动机构和用于判断有无冲片存在的冲片检测传感器，所述的伸出驱动机构的下出轴用于向下伸出后顶在冲片的上表面上。工作时，真空发生器驱动真空吸盘吸取冲片，冲片检测传感器对是否吸附到冲片进行检测，真空吸盘通过抓手竖向驱动装置向上提取，伸出驱动机构的下出轴向下伸出后顶在冲片的上表面上，使冲片受到向下的压力，在不同位置的向上和向下压力下导致冲片弹性变形，破坏了冲片之间由于油膜而造成的粘连与负压，此时，该冲片下方的叠合冲片在重力作用下实现与吸附冲片的脱离，实现自动快速分张吸取，放置冲片时，真空发生器动作，使真空吸盘失去吸力实现放置冲片。

作为优选技术手段：所述的抓手竖向驱动装置包括驱动缸体和竖向滑槽块，所述的驱动缸体侧面设有与竖向滑槽相配的滑动连接的竖向滑块，所述的驱动缸体的下端设有2个平行的出轴，出轴上设有环形颈，所述的竖向滑槽为L形，其下端水平部分为与环形颈相嵌配的锁板。有效实现稳定可靠的竖向滑动驱动结构。

有益效果：有效实现自动快速分张吸取，实现对工件进行精确定位，实现了工件位置的一致性，采用可由控制机控制转速扭矩及进给量的自动抓取补偿和去除冲片，不仅精度高，易于控制，而且排除了人为干扰，对工件本体不会造成损伤，大大提高了产品的合格率，配合机器人上下料实现了自动化生产。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型中的机械抓手结构示意图。

图3是本实用新型中的抓手竖向驱动装置结构示意图。

图中：1-右工作平台；2-左工作平台；3-竖向压紧驱动装置；4-压紧板；5-叠片放置台；6-导向柱；7-导套；8-标准高度测量块；9-立柱；10-固定台板；11-横向伺服驱动装置；12-机械抓手；13-冲片储放板；14-冲片定位柱；15-冲片放置盒；16-叠片定位柱；17-位移检测传感器；18-竖向伺服举升装置；19-铁芯叠片；1201-抓手支架；1202-驱动缸体；1203-真空吸盘；1204-真空发生器；1205-伸出驱动机构；1206-冲片检测传感器；1207-滑槽块；1208-滑块；1209-环形颈。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-3所示，一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，包括控制机、设备平台、用于放置定子铁芯叠片19的叠片放置台5、用于压紧定子铁芯叠片19的叠片压紧机构、用于检测压紧的定子铁芯叠片19高度的高度检测装置、用于增加或减少定子铁芯叠片19冲片的补偿冲片抓取机构、补偿冲片储放装置；叠片放置台5、补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置均设于设备平台上，叠片压紧机构设于叠片放置台5的上方，叠片放置台5在放置定子铁芯叠片19后，叠片压紧机构可向下压紧定子铁芯叠片19；补偿冲片抓取机构可从叠片放置台5上抓取定子铁芯叠片19的多余冲片并移动放入补偿冲片储放装置上，或者从补偿冲片储放装置上抓取冲片移动放置到叠片放置台5的定子铁芯叠片19上以补偿定子铁芯叠片19不足部分的冲片；高度检测装置竖向设于设备平台上，在叠片压紧机构压紧定子铁芯叠片19后实现与定子铁芯叠片19标准厚度的比较测量；高度检测装置、叠片压紧机构和补偿冲片抓取机构均与控制机电连接。

为了实现对定子铁芯叠片19的压紧，设备平台上设有支撑台架，支撑台架包括4根立柱9及连接于4根立柱9上端的固定台板10，叠片压紧机构包括连接于固定台板10上平面的竖向压紧驱动装置3和位于固定台板10下方的压紧板4，竖向压紧驱动装置3的出轴向下穿过固定台板10与压紧板4连接固定，在压紧定子铁芯叠片19时，竖向压紧驱动装置3驱动出轴向下移动，使压紧板4压紧定子铁芯叠片19。有效实现压紧驱动装置的连接固定，实现对定子铁芯叠片19的压紧。

为了实现稳定地移动导向，压紧板4的两侧各设有1根竖向的导向柱6，导向柱6向上穿过固定台板10上所设的导套7。可有效保证压紧板4的竖向稳定移动，导向稳定性好。

为了实现定子铁芯叠片19的放置定位，叠片放置台5上环绕设置3根用于定子铁芯叠片19放置时定位的竖向的叠片定位柱16。可有效实现定子铁芯叠片19的放置定位。

为了实现高度检测，高度检测装置包括位移检测传感器17和标准高度测量块8，位移检测传感器17设于压紧板4上，标准高度测量块8设于设备平台上，两者竖向同轴设置，位移检测传感器17的下端与标准高度测量块8的上端接触后，在压紧板4压紧定子铁芯叠片19至压紧为止，会产生竖向的位移。通过检测压紧时的高度向位移，有效实现高度检测，通过把高度向位移数据反馈给控制机与标准数据作比较，实现对增减冲片的操作判断。

为了便于搬运，设备平台包括左工作平台2和右工作平台1，两工作平台独立放置，叠片压紧机构和叠片放置台5设于右工作平台1上，补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置设于左工作平台2上。通过2个独立的工作平台，降低了工作台的重量，便于搬运。

为了提高设备自动工作效率，补偿冲片储放装置包括用于冲片补充的冲片储放板13和用于定子铁芯叠片19多余冲片放置的多余冲片放置盒15，冲片储放板13设于冲片放置盒15的左边。通过对增加冲片和去除冲片分别设置储放位置，可有效降低自动控制的复杂性，降低出错概率，并且能有效增加备用冲片，提高设备自动工作效率。

为了实现储放冲片的放置定位，冲片储放板13的下端面连接有竖向伺服举升装置18，冲片储放板13的周围环绕设有用于冲片定位的3个竖向的储放冲片定位柱14。可有效实现储放冲片的放置定位。

为了实现对冲片的有效抓取和转移，补偿冲片抓取机构包括用于抓取冲片的机械抓手12和用于驱动机械抓手12横向移动的横向伺服驱动装置11，机械抓手12包括抓手支架1201、设于抓手支架1201上的用于驱动抓手支架1201竖向移动的抓手竖向驱动装置，抓手支架1201上设有多个用于均匀吸住冲片上表面不同位置的竖向真空吸盘1203、用于驱动真空吸盘1203的真空发生器1204、多个带有下出轴的伸出驱动机构1205和用于判断有无冲片存在的冲片检测传感器1206，伸出驱动机构1205的下出轴用于向下伸出后顶在冲片的上表面上。工作时，真空发生器1204驱动真空吸盘1203吸取冲片，冲片检测传感器1206对是否吸附到冲片进行检测，真空吸盘1203通过抓手竖向驱动装置向上提取，伸出驱动机构1205的下出轴向下伸出后顶在冲片的上表面上，使冲片受到向下的压力，在不同位置的向上和向下压力下导致冲片弹性变形，破坏了冲片之间由于油膜而造成的粘连与负压，此时，该冲片下方的叠合冲片在重力作用下实现与吸附冲片的脱离，实现自动快速分张吸取，放置冲片时，真空发生器1204动作，使真空吸盘1203失去吸力实现放置冲片。

为了实现稳定可靠的竖向移动驱动结构，抓手竖向驱动装置包括驱动缸体1202和竖向滑槽块1207，驱动缸体1202侧面设有与竖向滑槽块1207相配的滑动连接的竖向滑块1208，驱动缸体1202的下端设有2个平行的出轴，出轴上设有环形颈1209，竖向滑槽块1207为L形，其下端水平部分为与环形颈1209相嵌配的锁板。有效实现稳定可靠的竖向滑动驱动结构。

为了实现有效分张，抓手竖向驱动装置的驱动行程大于伸出驱动机构1205的伸出行程；伸出驱动机构1205的向下的顶力大于冲片弹性变形临界受力但小于冲片塑性变形力临界受力；真空吸盘1203吸力大于伸出驱动机构1205的向下的顶力。

在定子铁芯叠片19放到叠片放置台5上后，叠片压紧机构将铁芯叠片19压紧，同时高度检测装置检测叠片高度尺寸并将数据传输给控制机，将数据与标准数据进行比较后确定增减冲片数量并将指令传输给补偿冲片抓取机构，叠片压紧机构向上脱离，空出补偿冲片抓取机构的操作空间，由补偿冲片抓取机构完成增减冲片动作，完成后，叠片压紧机构将铁芯叠片19再次压紧，高度检测装置对铁芯叠片19高度尺寸进行再次测量并将数据传输给控制机，控制机对数据进行复核合格后将定子铁芯输出，有效实现对定子铁芯叠片19厚度的自动增减补偿。

本实例中，控制机为工业PC，也可以采用PLC或单片机代替。

本实例中，竖向压紧驱动装置3采用液压缸；竖向伺服举升装置18和横向伺服驱动装置11均采用伺服电动缸；伸出驱动机构1205采用气缸，抓手竖向驱动装置为滑台气缸。

以上图1-3所示的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：包括控制机、设备平台、用于放置定子铁芯叠片（19）的叠片放置台（5）、用于压紧定子铁芯叠片（19）的叠片压紧机构、用于检测压紧的定子铁芯叠片（19）高度的高度检测装置、用于增加或减少定子铁芯叠片（19）冲片的补偿冲片抓取机构、补偿冲片储放装置；所述的叠片放置台（5）、补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置均设于设备平台上，所述的叠片压紧机构设于叠片放置台（5）的上方，叠片放置台（5）在放置定子铁芯叠片（19）后，叠片压紧机构可向下压紧定子铁芯叠片（19）；所述的补偿冲片抓取机构可从叠片放置台（5）上抓取定子铁芯叠片（19）的多余冲片并移动放入补偿冲片储放装置上，或者从补偿冲片储放装置上抓取冲片移动放置到叠片放置台（5）的定子铁芯叠片（19）上以补偿定子铁芯叠片（19）不足部分的冲片；所述的高度检测装置竖向设于设备平台上，在叠片压紧机构压紧定子铁芯叠片（19）后实现与定子铁芯叠片（19）标准厚度的比较测量；所述的高度检测装置、叠片压紧机构和补偿冲片抓取机构均与控制机电连接。

2.根据权利要求1所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的设备平台上设有支撑台架，所述的支撑台架包括4根立柱（9）及连接于4根立柱（9）上端的固定台板（10），所述的叠片压紧机构包括连接于固定台板（10）上平面的竖向压紧驱动装置（3）和位于固定台板（10）下方的压紧板（4），所述的竖向压紧驱动装置（3）的出轴向下穿过固定台板（10）与压紧板（4）连接固定，在压紧定子铁芯叠片（19）时，竖向压紧驱动装置（3）驱动出轴向下移动，使压紧板（4）压紧定子铁芯叠片（19）。

3.根据权利要求2所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的压紧板（4）的两侧各设有1根竖向的导向柱（6），导向柱（6）向上穿过固定台板（10）上所设的导套（7）。

4.根据权利要求1所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的叠片放置台（5）上环绕设置多根用于定子铁芯叠片（19）放置时定位的竖向的叠片定位柱（16）。

5.根据权利要求1所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的高度检测装置包括位移检测传感器（17）和标准高度测量块（8），所述的位移检测传感器（17）设于压紧板（4）上，所述的标准高度测量块（8）设于设备平台上，两者竖向同轴设置，位移检测传感器（17）的下端与标准高度测量块（8）的上端接触后，在压紧板（4）压紧定子铁芯叠片（19）至压紧为止，会产生竖向的位移。

6.根据权利要求1所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的设备平台包括左工作平台（2）和右工作平台（1），两工作平台独立放置，所述的叠片压紧机构和叠片放置台（5）设于右工作平台（1）上，所述的补偿冲片抓取机构和补偿冲片储放装置设于左工作平台（2）上。

7.根据权利要求6所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的补偿冲片储放装置包括用于冲片补充的冲片储放板（13）和用于定子铁芯叠片（19）多余冲片放置的多余冲片放置盒（15），所述的冲片储放板（13）设于冲片放置盒（15）的左边。

8.根据权利要求7所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的冲片储放板（13）的下端面连接有竖向伺服举升装置（18），所述的冲片储放板（13）的周围设有用于冲片定位的多个竖向的储放冲片定位柱（14）。

9.根据权利要求1所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的补偿冲片抓取机构包括用于抓取冲片的机械抓手（12）和用于驱动机械抓手（12）横向移动的横向伺服驱动装置（11），所述的机械抓手（12）包括抓手支架（1201）、设于抓手支架（1201）上的用于驱动抓手支架（1201）竖向移动的抓手竖向驱动装置，所述的抓手支架（1201）上设有多个用于均匀吸住冲片上表面不同位置的竖向真空吸盘（1203）、用于驱动真空吸盘（1203）的真空发生器（1204）、多个带有下出轴的伸出驱动机构（1205）和用于判断有无冲片存在的冲片检测传感器（1206），所述的伸出驱动机构（1205）的下出轴用于向下伸出后顶在冲片的上表面上。

10.根据权利要求9所述的一种定子铁芯叠片高度检测与自动补偿设备，其特征在于：所述的抓手竖向驱动装置包括驱动缸体（1202）和竖向滑槽块（1207），所述的驱动缸体（1202）侧面设有与竖向滑槽块（1207）相配的滑动连接的竖向滑块（1208），所述的驱动缸体（1202）的下端设有2个平行的出轴，出轴上设有环形颈（1209），所述的竖向滑槽块（1207）为L形，其下端水平部分为与环形颈（1209）相嵌配的锁板。

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