CN216680917U - 一种电机定子硅钢片自动焊接工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种电机定子硅钢片自动焊接工装。该工装包括定位组件，压板组件和旋转组件。其中，定位组件用于承载定子硅钢片，所述定位组件具有用于在径向上对定子硅钢片进行限位的限位结构；所述压板组件位于定位组件的顶端，用于压住定子硅钢片；旋转组件承托于定位组件的底端，并带动定位组件转动。本申请实施例提供的一种电机定子硅钢片自动焊接工装，能够解决在旋转焊接时，无法保证定子硅钢片与工装夹具的同心度相同，致使焊缝质量不过关的问题，以及激光焊接中，硅钢片与工装夹具易粘连的问题。

Description

一种电机定子硅钢片自动焊接工装

技术领域

本申请涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种电机定子硅钢片自动焊接工装。

背景技术

目前我国新能源汽车发展势头强劲，在车型配套、技术研发和新能源汽车消费市场方面发展迅速，在企业、技术和市场领域都有所突破。新能源汽车的核心部件之一就是驱动电机，要实现新能源汽车的批量化生产，提高电机定子的生产效率和质量变得非常必要。

相关技术中，电机定子是由硅钢片叠装而成，一般采用激光焊接的方式，在叠装好的定子外圆上沿轴向焊接几条焊缝，即可把硅钢片牢固地连接在一起。激光焊接是将激光器输出的高功率密度的激光束经过聚焦，使其光斑小，能量集中，密度高，加热效率快，因此受焊金属变形小。传统定子硅钢片叠压焊接工装通常采用限位卡条将定子硅钢片固定在底座上，定子需要旋转焊接。

但是，每个定子需要焊接多条焊缝(通常6条或8条)，所以在激光焊接设备中，定子需要旋转焊接，这就要求每次定子安装的圆周方向初始位置一致，而在旋转过程中，往往会造成硅钢片上料叠片时圆周方向的角度差异，从而影响自动焊接效率。此外，由于定子焊接对焊缝要求高，要保证焊缝从定子顶面齐平到底面齐平，均焊接良好，激光会辐射到夹具从而造成定子和夹具粘连，易损坏定子和夹具。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电机定子硅钢片自动焊接工装，以解决相关技术中在旋转焊接时，无法保证硅钢片与工装夹具的同心度相同，焊缝质量不过关的问题，以及激光焊接中夹具与定子硅钢片粘连的问题。

为达到以上目的，本实用新型提供一种电机定子硅钢片自动焊接工装，其包括：

定位组件，所述定位组件用于承载定子硅钢片，所述定位组件具有用于在径向上对定子硅钢片进行限位的限位结构；

压板组件，所述压板组件位于定位组件的顶端，用于压住定子硅钢片；

旋转组件，所述旋转组件承托于定位组件的底端，并带动定位组件转动。

一些实施例中，所述定位组件还包括底板，所述底板承载于旋转组件上；

所述限位结构包括：

芯轴，所述芯轴设置于底板远离旋转组件一端的中央，用于定子硅钢片的圆心定位；

多根定位针，所述定位针沿所述芯轴的圆周方向均匀布置于所述芯轴的外侧，且所述定位针竖直地固定于所述底板上，并用于穿设于定子硅钢片内槽圆孔。

一些实施例中，所述定位组件还包括脱料板，所述脱料板活动设置于底板上，并开设有供芯轴和定位针穿过的通孔。

一些实施例中，所述脱料板上表面设置有定位块，所述定位块与定子硅钢片外圆方形孔相适配。

一些实施例中，所述脱料板上设置有第一挡光块，所述第一挡光块位于脱料板的外圈，用于阻挡焊接定子硅钢片时扫向脱料板的激光。

一些实施例中，所述芯轴外部设置有用于与定子硅钢片内齿缝对应的定位齿。

一些实施例中，所述定位针具有多根，且两根为一组，一组定位针用于固定相邻的两个定子硅钢片内槽圆孔。

一些实施例中，所述压板组件包括：

压板，所述压板内部形成有避让芯轴的避让空间；

第二挡光块，所述第二挡光块设置在所述压板的外圈，用于阻挡焊接定子硅钢片时扫向压板的激光。

一些实施例中，所述压板上开设有用于容纳定位针穿过的定位孔。

一些实施例中，所述旋转组件包括：

转台，所述转台位于所述定位组件的下方；

电机，所述电机与转台相连接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种电机定子硅钢片自动焊接工装，由于定位组件能够对定子硅钢片进行径向上的定位，压板组件对定子硅钢片在竖直方向定位，提供更进一层的保障，能够保证定位组件与定子硅钢片的同心度，使在旋转组件带动整个工装转动时定子硅钢片不发生位移，因此，能够保证旋转焊接时，定子硅钢片与工装夹具的同心度一致，从而使焊缝质量得到保证。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种电机定子硅钢片自动焊接工装的整体示意图；

图2为本申请实施例提供的压板俯视图；

图3为本申请实施例提供的压板正视图；

图4为本申请实施例提供的定位组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的定子硅钢片放置于定位组件上的示意图；

图6为本申请实施例提供的定子硅钢片放置于定位组件上的俯视图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为图6中B处的放大图。

图中：1、压板组件；11、压板；111、避让空间；112、定位孔；2、定位组件；21、脱料板；211、定位块；22、底板；23、芯轴；231、定位齿；24、定位针；3、旋转组件；31、转台；4、定子硅钢片；5、激光焊接头；6、第一挡光块；7、第二挡光块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电机定子硅钢片自动焊接工装，其能解决相关技术中，旋转焊接时，无法保证硅钢片与工装夹具的同心度相同，焊缝质量不过关的问题，以及激光焊接中夹具与定子叠片粘连的问题。

参见图1至图8所示，本实用新型提供了一种电机定子硅钢片自动焊接工装，其包括压板组件1，定位组件2和旋转组件3，其中，定位组件2用于承载定子硅钢片4，并且具有在径向上对定子硅钢片4进行限位的限位结构，限位结构对定子硅钢片4的限位包括但不限于定子硅钢片4的圆心以及齿缝；压板组件1位于定位组件2的顶端，用于压住定子硅钢片4，使其不在竖直方向上移动；旋转组件3承托于定位组件2的底端，带动定位组件2转动。

本申请实施例提供了一种电机定子硅钢片自动焊接工装，由于定位组件2能够对定子硅钢片4进行径向上的定位，使其不发生位移；压板组件1对定子硅钢片4进行竖直方向的定位，提供更进一层的保障，能够保证定位组件2与定子硅钢片4的同心度，使在旋转组件3带动整个工装转动时定子硅钢片4不发生变化，因此，能够保证旋转焊接时，定子硅钢片4与工装夹具的同心度一致，从而使焊缝质量得到保证。

在一些优选的实施例中，参见图4所示，定位组件2还包括底板22，底板22承载于旋转组件3上；优选地，底板22为圆形，以方便其与定子硅钢片4同心度的调整。

在一些优选的实施例中，参见图4所示，定位组件2的限位结构包括芯轴23以及多根定位针24。其中，芯轴23设置在底板22远离旋转组件3的一端，优选地，芯轴23为圆柱状，其直径与定子硅钢片4的内径一致，以使定子硅钢片4能够套设在芯轴23上，并限制定子硅钢片4在旋转焊接的过程中向内位移；芯轴23与底板22调整同心度小于0.03mm，两者可以通过螺栓连接。

定位针24沿芯轴23的圆周方向均匀布置于芯轴23的外侧，结合图4至图6所示，定位针24固定于底板22上，用于穿设于定子硅钢片4的内槽圆孔。具体地，定位针24为细圆柱形状，并且，定位针24的外径小于定子硅钢片4内槽圆孔内径0.03～0.05mm，以使定位针24能卡住内槽圆孔；此外，结合图5和图6所示，定子硅钢片4的内槽由外至内呈逐渐缩小的态势，所以当定子硅钢片4有沿径向向外移动的趋势时，定位针24能够牢牢地卡住内槽，以使定子硅钢片4在旋转焊接过程中不向外位移。优选地，结合图4所示，定位针24远离底板22的一端有尖锐的弧度，能够令定子硅钢片4内槽圆孔更方便地穿过定位针24。

在一些优选的实施例中，参见图4和图5所示，定位组件2还包括脱料板21，脱料板21活动设置于底板22上，其上开设有供芯轴23与定位针24穿过的通孔。具体地，脱料板21能够顺着芯轴23与定位针24的长度方向上下移动，用于焊后脱料使用。

在一些优选的实施例中，参见图4、图5以及图8所示，脱料板21的上表面设有定位块211，定位块211与定子硅钢片4的外圆方形孔相适配。具体地，定位块211的位置与定子硅钢片4的外圆方形孔位置一致，上料时保证定位块211嵌入定子硅钢片4外圆方形孔内，起到圆周方向定位的作用，从而保证自动焊接时起始焊缝位置一致。

至此，定位组件2将定子硅钢片4完全定位，提高了芯轴23与定子硅钢片4的同心度，以及定子端面与中心轴线的垂直度，从而保证了自动焊接中焊缝的精度和焊接质量。

在一些优选的实施例中，参见图4所示，脱料板21上设置有第一挡光块6，第一挡光块6位于脱料板21的外圈，具体地，第一挡光块6与焊缝位置对应，并与焊缝的数量一致；第一挡光块6选用不会被激光焊接住的材料，比如紫铜，以此阻挡定子硅钢片4在焊接时扫向脱料板21的激光束，避免定子与脱料板21相粘连。

在一些优选的实施例中，参见图4，图6和图7所示，芯轴23上设置有用于与定子硅钢片4内齿缝对应的定位齿231。具体地，结合图4和图7所示，定位齿231为凸出芯轴23侧壁的长条，并与芯轴23轴向平行，优选地，定位齿231均匀分布在芯轴23上，结合图4与图6所示，定位齿231有四个，能够在四个方位固定住设于芯轴23上的定子硅钢片4，起到定位效果。优选地，芯轴23与定位齿231过盈配合安装，保证在上下料时定位齿231均固定在定子硅钢片4内齿缝。需要说明的是，定位齿231可以有多个，并且从芯轴23的顶端方向看，定位齿231沿芯轴23的周向布置；定位齿231也可以不是长条，可以是较短的块状，但没有图4所示的长条状定位齿231定位效果好。

在一些优选的实施例中，参见图4和图5所示，定位针24有多根，并且分组，优选地，两根为一组，一组定位针24用于固定相邻的两个定子硅钢片4内槽圆孔，使其不发生晃动。结合图4和图5所示，定位针24设有三组，三组定位针24均匀分布在芯轴23的圆周附近。需要说明的是，由于定位针24的外径与硅钢片槽内圆孔的内径相差很小，所以本实施例设置两根定位针24为一组，若一组定位针24过多，会对后续脱料造成困难。

在一些优选的实施例中，压板组件1包括压板11和第二挡光块7，其中，压板11内部形成有避让芯轴23的避让空间111，第二挡光块7设置在压板11的外圈。结合图5所示，芯轴23高出定子硅钢片4一段距离，设于顶部的压板11内部开设有避让空间111，能够配合芯轴23将定子硅钢片4固定住；压板组件1与定位组件2配合使用示意图参见图1所示，优选地，第二挡光块7对应焊缝的位置，数量与焊缝数量一致。第二挡光块7与第一挡光块6具有相同的功能，用于阻挡焊接定子硅钢片4时扫向压板11的激光，避免定子硅钢片4与压板11粘连。第二挡光块7同样选用不会被激光焊接住的材料，比如紫铜。

在一些优选的实施例中，结合图2所示，压板11上开设有用于容纳定位针24穿过的定位孔112，具体地，定位针24高出定子硅钢片4一段距离，定位针24由底板22向上穿过脱料板21，再穿过定子硅钢片4的内槽圆孔，最后穿过压板组件1的定位孔112，达到在整个工装竖直方向的穿透，提升了定位针24的牢固程度，更好地实现定位。

在一些优选的实施例中，旋转组件3包括转台31和电机，其中，转台31与电机相连，并位于定位组件2的下方。具体地，转台31内部中空，电机置于转台的中空处，或者，电机直接与转台31相连。优选地，电机采用伺服电机，精确控制转台31转动，达到圆周方向运动回转精度低于±0.5arc-min。

本实用新型提供的一种电机定子硅钢片自动焊接工装，其使用方法如下：

将定位组件2与旋转组件3连接，调整同心度0.05mm，然后进行定子硅钢片4叠片上料，如图4至图所示，进行定子硅钢片4定位，使定子硅钢片4的内圆周方向被芯轴23上均匀分布的定位齿231、底板22上的定位针24以及脱料板21上的定位块211进行定位，然后用液压缸或电缸带动压板组件1对定子硅钢片4进行施压，激光焊接头5对焊缝进行焊接，焊完一条，旋转组件3带动整个工装旋转一定角度，进行下一条焊缝的焊接，直到焊缝全部焊接完毕，撤回压板组件1，使用顶升装置(如液压缸，顶升机)将脱料板21推出，从而使焊接完成的定子脱料。并且，由于第一挡光块6与第二挡光块7的存在，避免了工装与定子硅钢片的粘连，所以定子能够顺利脱料。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于，其包括：

定位组件(2)，所述定位组件(2)用于承载定子硅钢片(4)，所述定位组件(2)具有用于在径向上对定子硅钢片(4)进行限位的限位结构；

压板组件(1)，所述压板组件(1)位于定位组件(2)的顶端，用于压住定子硅钢片(4)；

旋转组件(3)，所述旋转组件(3)承托于定位组件(2)的底端，并带动定位组件(2)转动。

2.如权利要求1所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述定位组件(2)还包括底板(22)，所述底板(22)承载于旋转组件(3)上；

所述限位结构包括：

芯轴(23)，所述芯轴(23)设置于底板(22)远离旋转组件(3)一端的中央，用于定子硅钢片(4)的圆心定位；

多根定位针(24)，所述定位针(24)沿所述芯轴(23)的圆周方向均匀布置于所述芯轴(23)的外侧，且所述定位针(24)竖直地固定于所述底板(22)上，并用于穿设于定子硅钢片(4)内槽圆孔。

3.如权利要求2所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述定位组件(2)还包括脱料板(21)，所述脱料板(21)活动设置于底板(22)上，并开设有供芯轴(23)和定位针(24)穿过的通孔。

4.如权利要求3所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述脱料板(21)上表面设置有定位块(211)，所述定位块(211)与定子硅钢片(4)外圆方形孔相适配。

5.如权利要求3所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述脱料板(21)上设置有第一挡光块(6)，所述第一挡光块(6)位于脱料板(21)的外圈，用于阻挡焊接定子硅钢片(4)时扫向脱料板(21)的激光。

6.如权利要求2所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述芯轴(23)外部设置有用于与定子硅钢片(4)内齿缝对应的定位齿(231)。

7.如权利要求2所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述定位针(24)具有多根，且两根为一组，一组定位针(24)用于固定相邻的两个定子硅钢片(4)内槽圆孔。

8.如权利要求1所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于，所述压板组件(1)包括：

压板(11)，所述压板(11)内部形成有避让芯轴(23)的避让空间(111)；

第二挡光块(7)，所述第二挡光块(7)设置在所述压板(11)的外圈，用于阻挡焊接定子硅钢片(4)时扫向压板(11)的激光。

9.如权利要求8所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于：

所述压板(11)上开设有用于容纳定位针(24)穿过的定位孔(112)。

10.如权利要求1所述的电机定子硅钢片自动焊接工装，其特征在于，所述旋转组件(3)包括：

转台(31)，所述转台(31)位于所述定位组件(2)的下方；

电机，所述电机与转台(31)相连接。

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