CN220127833U - 一种电磁感应焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电磁感应焊接设备。该焊接设备用于在微电机制造过程中焊接环形压敏电阻与换向器，包括一个电磁场屏蔽罩。电磁场屏蔽罩的一端设置为敞口腔体。敞口腔体在焊接时：周向环绕电机转子，敞口边缘抵近环形压敏电阻。电磁场屏蔽罩能减少穿过电机转子绕组的磁力线，显著减少绕组产感应电流，其敞口边缘抵近环形压敏电阻而不影响对焊接区的电磁感应加热。该电磁感应焊接设备能减少电机转子的绕组过流风险，提高焊接良品率。

Description

一种电磁感应焊接设备

技术领域

本申请属于电机制造设备领域，具体涉及一种电磁感应焊接设备。

背景技术

在有刷电动机中，压敏电阻用于减少换向器的电火花。微电机常用的环形压敏电阻，是环形压敏陶瓷基体上间隔设置多个电极。通常的制造过程是：先焊接绕组与换向器，再将压敏电阻焊在换向器上。

对换向器与环形压敏电阻的钎焊，电烙铁焊接效果差而且难度大，激光焊接设备成本高，电磁感应焊接性价比好。为避免高频感应线圈引起电机转子的绕组感生电流，现有技术采用集磁棒约束电磁场空间分布，集磁棒一端抵近焊接区而加热焊料(锡膏、锡线、预成型焊片)形成焊点。

铜、铝等非铁磁性导电材料，能屏蔽电磁场而自身感生电流微弱。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题是，如何改进电磁感应加热的焊接设备，进一步降低电机转子的绕组过流损害风险。

本申请公开一种电磁感应焊接设备，以下简称焊接设备。

该焊接设备，用于微电机制造过程中焊接环形压敏电阻。

该焊接设备包括一个电磁场屏蔽罩，该电磁场屏蔽罩的一端设置为敞口腔体，该敞口腔体在焊接时：周向环绕电机转子，敞口边缘抵近所述环形压敏电阻。

在本申请一些实施例中可以选择，所述敞口腔体的敞口边缘设有多个缺口，每个缺口对应所述环形压敏电阻的一个焊接区。

在本申请一些实施例中可以选择，该焊接设备还包括一个载具和一个升降臂，载具用于承载所述电机转子和所述环形压敏电阻，所述电磁场屏蔽罩远离敞口边缘的另一端设有一个连接件，该连接件与升降臂固定装配。

进一步地，所述电磁场屏蔽罩为桶形，所述连接件位于所述电磁场屏蔽罩的桶底外壁，所述电磁场屏蔽罩设有贯通桶底和所述连接件的中心通孔，该中心通孔与所述电机转子的芯轴相互配合。

进一步地，所述载具设有多个用于固定所述电机转子的定位件，所述电磁场屏蔽罩的敞口边缘与所述定位件相互配合。

进一步地，所述定位件是突出所述载具承载面的转子定位柱，所述电磁场屏蔽罩的敞口边缘设有多个直条形卡槽，所述卡槽：与所述转子定位柱一一对应、相互配合，延伸于所述电磁场屏蔽罩的长轴方向。

进一步地，所述卡槽有两个，均设有位于所述敞口腔体内壁的槽口，侧壁均突出所述敞口腔体外壁而形成凸条。

进一步地，所述凸条从所述敞口边缘延伸至所述电磁场屏蔽罩的另一端。

在本申请一些实施例中可以选择，所述电磁场屏蔽罩的材料选自铜合金或铝合金。

实施本申请的技术方案，可获得以下有益效果：

本申请公开一种电磁感应焊接设备。该焊接设备用于在微电机制造过程中焊接环形压敏电阻与换向器，包括一个电磁场屏蔽罩。电磁场屏蔽罩的一端设置为敞口腔体。敞口腔体在焊接时：周向环绕电机转子，敞口边缘抵近环形压敏电阻。电磁场屏蔽罩能减少穿过电机转子绕组的磁力线，显著减少绕组产感应电流，其敞口边缘抵近环形压敏电阻而不影响对焊接区的电磁感应加热。该电磁感应焊接设备能减少电机转子的绕组过流风险，提高焊接良品率。

附图说明

后面的附图应结合具体实施方式部分使用。附图中：

图1是专利CN208986345U公开的焊接设备的立体示意图；

图2是图1所示焊接设备的使用状态示意图；

图3是图1所示焊接设备的另一使用状态示意图；

图4是实施例一中电磁场屏蔽罩的使用状态示意图

图5是图4所示电磁场屏蔽罩的立体示意图；

图6是图4所示电磁场屏蔽罩的另一立体示意图；

图7是图4所示电磁场屏蔽罩的另一立体示意图。

附图中的标记分别代表：

1-载具，10-载具柄，11-载具头，110-转子容置腔，111-转子轴孔，112-集磁棒孔，113-泄漏槽，114-转子定位柱，115-定位顶块；

2-感应加热装置，20-感应线圈，21-手柄，3-集磁棒套件，30-集磁棒，31-集磁棒座；4-电机转子，40-换向器，41-线脚，5-锡线；

6-电磁场屏蔽罩，6a-敞口腔体，601-卡槽，602-凸条，61-缺口，62-缺口，63-缺口，66-连接件，8-升降臂，81-夹钳。

具体实施方式

为便于理解本申请，下面结合附图介绍实施例。

在本说明书中，“一个实施例、一些实施例、其他实施例”，用于区分不同的实施例，不泛指全部实施例。

除非特别说明，“示意图”仅用于说明下述实施例，不严格符合实际情况，观测示意图得到的其他特征可能不属于下述实施例；“顶、底、中心、边缘、内、外、远、近、长、宽、纵、横、上、下、前、后、左、右”等指示的方向/位置，基于附图所示观察角度，不能理解为部件/装置位于特定位置和朝向特定方向；“第一、第二、第三”等序列词，用于区分相同功能/名称的多个部件或装置时，没有顺序含义。

实施例一

公开一种电磁感应焊接设备，以下简称焊接设备。

该焊接设备，用于微电机制造过程中焊接环形压敏电阻。

在焊接环形压敏电阻前，换向器40已经与绕组焊接并装配到电机转子4上。换向器40的换向片环形分布，还需要与一个环形压敏电阻焊接。上述过程与有关设备属于现有技术，具体请参阅专利CN106513891A/2017。

该焊接设备，是对专利CN208986345U/2019所公开焊接设备的改进。专利CN208986345U全文引入实施例一，作为实施例一的一部分。

请参阅图1、图2和图3，CN208986345U/公开的焊接设备包括载具1、感应加热装置2和集磁棒套件3。感应加热装置2由感应线圈20和手柄21组成。集磁棒套件3由集磁棒30和集磁棒座31组成。载具1由载具柄10和载具头11组成。载具头11的顶面为承载面，设有转子容置腔110。转子容置腔110的中心设置为转子轴孔111。焊接时电机转子4放在载具1上，电机转子4的芯轴下端穿入转子轴孔111。在转子轴孔111外围，设有对应焊接区的集磁棒孔112。集磁棒30伸入集磁棒孔112而加热换向器40的焊接区。锡线5被不断输送到焊接区，加热融化而形成一个又一个焊点；焊接区内或者设置预成型焊片，或者或点涂锡膏，这些焊料受热熔融而形成焊点。在集磁棒孔112的外侧，设有泄漏槽113，以便感应线圈20对集磁棒30励磁。泄漏槽113可减少感应线圈20引起电机转子4的绕组感生电流。但是，集磁棒30的加热端也会引起绕组感生电流，从而存在绕组过流损害风险。

为进一步减少上述绕组过流损害风险，该焊接设备还包括一个电磁场屏蔽罩6和一个升降臂8。

请参阅图5、图6和图7，电磁场屏蔽罩6的一端设置为敞口腔体6a。

请参阅图4，电磁场屏蔽罩6的敞口腔体6a在焊接时：周向环绕电机转子4，敞口边缘抵近环形压敏电阻(附图未绘出)。即：环形压敏电阻的焊接区位于敞口边缘下方、内侧，二者保持预定间隔。该预定间隔使集磁棒30加热端附近的、足够密度的磁力线穿过焊接区内的焊料(锡线5，或者点涂锡膏或预成型焊片)，焊料感应升温融化而形成焊点。

敞口腔体6a的敞口边缘设有三个缺口61、62、63，每个缺口对应换向器40与环形压敏电阻的一个焊接区。每个焊接区内包括至少一个焊点。三个缺口61、62、63的大小，根据焊接所需温度确定，满足焊接技术要求的条件下，应该尽量小。通过设置三个缺口，可保证集磁棒30加热端的焊接功能，从而不需要磁场屏蔽罩6悬停在环形压敏电阻上方。

电磁场屏蔽罩6为桶形，制造材料为铜或铝合金。铜或铝合金能很好地屏蔽感应线圈20与集磁棒30的磁场，自身较少感生电流而发热，而且散热性好。

电磁场屏蔽罩6远离敞口边缘的另一端设有一个连接件66。连接件66与升降臂8固定装配。升降臂8由电机驱动升降，在焊接完成后升起，从而许可：电机转子4的取放，或者载具1移动到下一工位。

连接件66位于电磁场屏蔽罩6的桶底外壁中心。电磁场屏蔽罩6设有中心通孔6b。中心通孔6b：贯穿电磁场屏蔽罩6桶底和连接件66，与电机转子4的芯轴相互配合，许可电机转子4的芯轴上端穿过。

升降臂8的末端设有一个夹钳81，夹钳81在电磁场屏蔽罩6的径向夹持和固定连接件66。

该焊接设备焊接换向器40与环形压敏电阻时，电磁场屏蔽罩6从周向环绕电机转子4，敞口边缘的三个缺口61、62、63分别对准一个焊接区而不影响焊接，能减少电机转子4的绕组过流风险，从而提高焊接良品率。

载具1的承载面上设有两个定位件和一个定位顶块115。定位件是突出于载具1的承载面的转子定位柱114，用于防止电机转子4向前移动。两个转子定位柱114，相对于电机转子4的芯轴，所在径向的夹角为90度。

电磁场屏蔽罩6的敞口边缘：与转子定位柱114相互配合，而且与转子定位柱114相互装配后，恰好抵触在定位顶块115的前端。即：电磁场屏蔽罩6的敞口边缘设置为能避让转子定位柱114的结构。

具体地，电磁场屏蔽罩6的敞口边缘设有两个直条形的卡槽601。卡槽601：与转子定位柱114一一对应、相互配合，延伸于电磁场屏蔽罩6的长轴方向，均设有位于敞口腔体6a内壁的槽口。

卡槽601的侧壁均突出敞口腔体6a外壁而形成凸条602。两个凸条602，从电磁场屏蔽罩6的敞口边缘，延伸至电磁场屏蔽罩6的另一端。即：电磁场屏蔽罩6的外壁设有从顶部到底部伸展的两个凸条602。

在另一实施例中，焊接设备由第一单元、第二单元和传送带组成。待焊接的电机转子4来自传送带，焊接后的电机转子4由传送带输送到预定位置。一个电磁场屏蔽罩6、一个升降臂8、一个机械臂与多个载具1组成第一单元。感应加热装置2和集磁棒套件3组成第二单元。第二单元与第一单元一一对应。机械臂将待焊接电机转子4从传送带搬运到载具1上，载具1在第一单元的周向间隔分布、旋转换位、依次通过第二单元而完成换向器40与环形压敏电阻的焊接。机械臂将焊接后电机转子4从载具搬运回传送带。

在另一实施例中，电磁场屏蔽罩6的制造材料选自铝合金。

在另一实施例中，电磁场屏蔽罩6外表为棱柱形，不设置凸条602。从而电磁场屏蔽罩6，在拆卸后即使横置平放，也不会滚动。

在另一实施例中，连接件66：设置在电磁场屏蔽罩6的侧面，可以有一个，也可以有径向对称的两个。

在另一实施例中，换向器40的换向片数量为9个以上，环形压敏电阻上有相同数量的电极，焊接区也是相同数量。三个缺口61、62、63各自对应一组焊接区。或者缺口数量也是9个以上，与焊接区一一对应。

在另一实施例中，电磁场屏蔽罩6敞口边缘上不设置任何缺口。通过泄漏槽113可以保证集磁棒30的加热效果，或者通过升降臂8控制与环形压敏电阻的垂直距离。

以上所有实施例，旨在介绍本申请的技术构思及特点，使本领域技术人员了解和实施本申请的技术方案，但不构成对本申请保护范围的任何限制。对上述实施例的简单改动或等效变换，均在本申请保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁感应焊接设备，用于微电机制造过程中焊接环形压敏电阻，其特征是，包括一个电磁场屏蔽罩(6)，该电磁场屏蔽罩的一端设置为敞口腔体(6a)，该敞口腔体在焊接时：周向环绕电机转子(4)，敞口边缘抵近所述环形压敏电阻。

2.根据权利要求1所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述敞口腔体的敞口边缘设有多个缺口，每个缺口对应所述环形压敏电阻的一个焊接区。

3.根据权利要求1所述的电磁感应焊接设备，其特征是，还包括一个载具(1)和一个升降臂(8)，载具用于承载所述电机转子和所述环形压敏电阻，所述电磁场屏蔽罩远离敞口边缘的另一端设有一个连接件(66)，该连接件与升降臂固定装配。

4.根据权利要求3所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述电磁场屏蔽罩为桶形，所述连接件位于所述电磁场屏蔽罩的桶底外壁，所述电磁场屏蔽罩设有贯通桶底和所述连接件的中心通孔(6b)，该中心通孔与所述电机转子的芯轴相互配合。

5.根据权利要求3所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述载具设有多个用于固定所述电机转子的定位件，所述电磁场屏蔽罩的敞口边缘与所述定位件相互配合。

6.根据权利要求5所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述定位件是突出所述载具承载面的转子定位柱(114)，所述电磁场屏蔽罩的敞口边缘设有多个直条形卡槽(601)，所述卡槽：与所述转子定位柱一一对应、相互配合，延伸于所述电磁场屏蔽罩的长轴方向。

7.根据权利要求6所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述卡槽有两个，均设有位于所述敞口腔体内壁的槽口，侧壁均突出所述敞口腔体外壁而形成凸条(602)。

8.根据权利要求7所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述凸条从所述敞口边缘延伸至所述电磁场屏蔽罩的另一端。

9.根据权利要求1所述的电磁感应焊接设备，其特征是，所述电磁场屏蔽罩的材料选自铜合金或铝合金。