首页 / 一种定子装配机

一种定子装配机实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及定子装配技术领域,具体为一种定子装配机。

相关背景技术

[0002] 定子装配机是电机制造中的关键设备,其功能是将基座和定子通过压制操作合为一体,在此过程中,通过施加一定压力使两者紧密结合,从而完成定子装配的重要工序。
[0003] 但现有的定子装配机还存在一些问题:其一,在压制过程中,装置的导向机构仅能实现基座的卡接定位,定子却缺乏定位措施,目前依赖人工放置并微调定子,使其位于基座上方后再进行压制,从人工调整的角度而言,这是一个极为耗时的过程,在大规模生产中,每一个定子都需要人工进行放置和微调,这大大增加了单个定子的装配时间,从而降低了整体的生产效率,同时如果定子没有与基座对齐就进行压制,那么在压制过程中会对定子造成损坏,进而导致定子的铁芯、绕组或者绝缘层发生局部变形、破损等情况,这不仅会使当前的定子成为次品甚至废品,还会增加生产成本。
[0004] 其次,在定子铁芯、绝缘环和绕组成型过程中,由于细微的机械偏差,导致定子铁芯和绝缘环两侧绕组的数量和质量存在一定偏差,在正常情况下,绕组数量和质量存在一点偏差时,对于电机整体性能的影响相对较小,这是因为电机的设计通常具有一定的容错性,少量的绕组偏差在电机的正常运行范围内可以被其他部分的功能所弥补,然而,当存在这种数量和质量偏差的同时,在压制过程中,由于压制力是均匀的,进而均匀的压制力会使两侧绕组产生不同程度的形变,一侧形变多,一侧形变少,而这种形变差异会对电机的磁场分布产生极大的负面影响。
[0005] 磁场分布是电机正常运行的关键因素之一,不均匀的磁场分布会导致电机的转矩不稳定,例如在电机带动负载运转时,会出现间歇性的动力不足或者转速波动,影响设备的正常运行,从能量转换的角度来看,不均匀的磁场分布会降低电机的能量转换效率,使得电能到机械能的转换过程中出现更多的能量损耗,表现为电机发热增加,这不仅浪费能源,而且长时间的过热还会加速电机内部绝缘材料的老化,缩短电机的使用寿命。
[0006] 其二,在电机的结构中,定子铁芯、短路环、绝缘环以及绕组在压制的上道工序组装成为定子后,引线是用于连接定子内部绕组与外部电路的关键部分,它起到了将定子中产生的电能传输到外部电路或者从外部电路接收电能输入到定子绕组的作用,而在压制过程中,由于定子顶部存在引线,需要操作人员手持引线以防止其被误压,而在现有技术下,操作人员为了提高效率,常常采用一手持引线,另一手进行基座或者定子上料的操作方式,进而操作人员在分心操作时,注意力无法完全集中在拿取基座这一动作上,当操作人员伸手去拿取基座时,由于一心二用,身体的协调性和对动作的控制能力会下降,即容易导致基座滑落砸伤脚部或者其他身体部位,同时手持引线会限制操作人员的活动范围和灵活性,在操作空间有限的情况下,更容易与周围的设备、工具发生碰撞,引发意外伤害,而且分心操作会使操作人员忽略周围环境中的危险因素,如地面的障碍物或者其他正在运行的设备,从而增加了发生安全事故的可能性。
[0007] 为此,本发明提出一种定子装配机。

具体实施方式

[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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,都属于本发明的保护的范围。
[0045] 需要说明的是,文中所述的定子压制为定子与基座的压制,且该定子已经在先前工艺中完成对绝缘环、短路环、引线以及绕组的安装,而定子的安装属于现有技术,在此不再赘述,因此本发明针对定子和基座的压制过程而进行改进。
[0046] 实施例一:如图1至图5所示,一种定子装配机,包括工作台11和驱动气缸12,驱动气缸12的输出轴底部安装有弧形压制块,工作台11的上方安装有滑载台13,滑载台13内部滑动连接有圆凸卡座14,工作台11的上方设置有用于对定子提供导向以及防止绕组形变不均的弹性防变形组件2,弹性防变形组件2包括若干个通过自身导向而起到对定子限位的第二中空套筒22,若干个防变形弹簧25以及若干个通过防变形弹簧25的弹性作用保证绕组形变程度统一的压制板23,压制板23靠近圆凸卡座14中心的一侧朝内凹陷。
[0047] 如图5所示,弹性防变形组件2还包括若干个固定连接于圆凸卡座14顶部的第一中空套筒21,第二中空套筒22均固定连接于第一中空套筒21的顶部,第二中空套筒22的内部均滑动连接有导向板24,压制板23均滑动连接于第一中空套筒21的内部,防变形弹簧25均固定连接于压制板23和第一中空套筒21内壁以及导向板24和第二中空套筒22内壁之间,第一中空套筒21和第二中空套筒22的外表面均固定连接有支撑筋26。
[0048] 如图6至图7所示,工作台11的顶部且位于滑载台13的两侧分别固定连接有导向台27,导向台27的外表面均滑动连接有夹持块28,夹持块28的中部均开设有配合槽29,驱动气缸12输出轴上的弧形压制块外表面对称固定连接有配合杆210,配合杆210的底部滑动连接于配合槽29内部。
[0049] 需要说明的是,压制板23和导向板24的顶端和底端均过渡圆角,压制板23以及导向板24靠近圆凸卡座14中心的一侧均与定子贴合,支撑筋26位于第一中空套筒21和第二中空套筒22上远离压制板23的一侧,夹持块28靠近滑载台13的一侧均设置为内凹的弧形面,配合槽29延伸至工作台11的顶部,配合杆210的中部均为倾斜设置,且以中部为分界线,其上下两端错位平行,配合槽29由两个直角梯形槽组成,且两个直角梯形槽的短边相贴合,但其斜边均为相反设置,工作台11的顶部安装有承载台15,驱动气缸12固定连接于承载台15的外表面,且其输出轴贯穿承载台15,承载台15的顶部安装有电控面板16,滑载台13内置用于驱动圆凸卡座14移动的驱动机构,电控面板16电性控制驱动气缸12以及驱动机构的启动和关闭,圆凸卡座14的顶部安装有用于固定基座的插销,圆凸卡座14为底部圆盘状而其顶部为圆柱凸起的形态,驱动机构可实施为安装在滑载台13内部的外接微型气缸,外接微型气缸的输出轴与圆凸卡座14的底部固定连接,圆凸卡台的顶部可安装定子。
[0050] 具体地,操作人员首先将基座放置在圆凸卡座14的顶部,确保基座放置平稳且位置准确,随后操作人员手持定子,将定子具有绕组的两侧放入若干个导向板24之间,由于导向板24的后端连接着防变形弹簧25,而防变形弹簧25为弹性元件,这种结构设计使得定子在放入过程中,操作人员无需额外调整定子的姿态,即防变形弹簧25的弹性能够自适应地调整定子的姿态,它可以根据定子放入时的初始位置和角度差异,通过自身的弹性形变来容纳和纠正定子的位置偏差,确保定子能够准确地放置在预定位置。
[0051] 当定子放置好后,操作人员操控电控面板16,通过电性控制启动滑载台13内置的驱动机构,驱动机构开始工作,其输出轴与圆凸卡座14的底部固定连接,从而带动圆凸卡座14移动至驱动气缸12输出轴的下方,此时驱动气缸12启动,驱动气缸12的输出轴在向下移动过程中,会带动固定连接在其外表面的配合杆210同步移动,由于配合杆210的中部为倾斜设置,且配合槽29由两个直角梯形槽组成,其结构特点使得配合杆210在移动过程中,会在配合杆210中部弯折以及配合槽29中部弯折的相互作用下,驱动气缸12的移动将通过配合槽29带动夹持块28朝向靠近定子的一侧移动。
[0052] 而因夹持块28靠近滑载台13的一侧设置为内凹的弧形面,当夹持块28向定子方向移动时,夹持块28的移动会将定子绝缘环凸起的两侧抵触至贴合夹持块28的弧面,在这个过程中,绝缘环原本的凸起形状在夹持块28的作用下逐渐变成圆面。
[0053] 接着,驱动气缸12的输出轴继续下降,开始将定子压制进基座内,在压制的过程中,定子表面的绕组会沿着导向板24向下滑动,同时由于绝缘环被夹持块28所限制,并且在压制过程中绝缘环的凸起侧也会进入到基座内部,这就使得绕组不仅受到驱动气缸12的压力,还受到绝缘环的限制力,这种双重作用力的存在,使得绕组在向下形变和滑动的过程中,会与压制板23发生接触。
[0054] 当绕组与压制板23接触时,由于防变形弹簧25的弹性特性,会发生弹性收缩并带动压制板23朝向第一中空套筒21内部滑动,在此过程中,防变形弹簧25和压制板23会基于防变形弹簧25的弹力以及绕组本身的质量来自适应改变防变形弹簧25的收缩程度,即防变形弹簧25的弹力会根据绕组对其施加的压力大小进行调整,而绕组的质量则影响着其在压制过程中的惯性和下压力度,通过这种自适应的调整机制,能够对绕组形变空间进行限制,从而保证绕组的形变维持在一个相对平等的状态,这意味着在整个压制过程中,各个部位的绕组形变程度能够保持相对一致,避免了因局部形变过大或过小而可能导致的电机性能问题,如磁场分布不均匀等。
[0055] 当定子压制完成后,驱动气缸12带动配合杆210上升,在此过程中,配合杆210通过抵触并带动夹持块28复位,此时操作人员可以将定子从圆凸卡座14顶部取下,在取下的过程中,压制板23和导向板24还会通过防变形弹簧25对定子的绕组施加一定的压力,而这种压力可以对定子绕组进行短暂的塑形,从而避免定子在快速拿取的过程中发生形变,由于在压制完成后,定子绕组处于一种被压缩后的状态,如果突然失去外力约束,很容易发生回弹变形,而防变形弹簧25施加的压力能够在短时间内维持绕组的形状,确保在拿取过程中绕组的形状稳定性,从而保证定子的质量和后续电机装配的准确性。
[0056] 实施例二:如图8至图10所示,在实施例一的基础上,圆凸卡座14的上方设置有用于防止引线被弧形压制块挤压的引线卡接组件3,引线卡接组件3包括两个凸台31,凸台31对称固定连接于圆凸卡座14的顶部,圆凸卡座14的顶部固定连接有凸条32,凸条32的外表面对称滑动连接有卡块33,两个卡块33靠近的一侧均开设有卡槽34,每个卡块33与凸台31之间均固定连接有复位弹簧35。
[0057] 需要说明的是,引线卡接组件3以凸条32的中部为中心线呈对称设置,而两个卡块33均设置于最为靠近定子绕组的一侧,且卡槽34的边缘均过渡圆角,同时卡块33的顶部为梯形形状。
[0058] 具体地,在将定子放置在基座上的同时,操作人员手持引线,将引线抵触至卡块33的表面,由于卡块33顶部为梯形形状,这种特殊的形状为引线提供了导向作用,使得引线能够被顺利地导向至两个卡块33的中部。
[0059] 随后操作人员将引线往下拉动,在卡块33顶部梯形斜面以及卡槽34边缘圆角的导向作用下,引线对卡块33产生抵触力,此时,由于卡块33与凸台31之间固定连接着复位弹簧35,引线的抵触会使被引线抵触的卡块33通过复位弹簧35的弹性收缩,从而在凸条32表面朝向远离中心的一侧滑动,为引线的进出腾出空间,使得引线能够顺利到达卡槽34的位置。
[0060] 当引线到达卡槽34位置后,操作人员松手,在失去外力的作用下,复位弹簧35凭借自身的弹性伸展,带动卡块33朝向中部滑动。此时,卡块33和卡槽34相互配合将引线限制在中部,从而有效地防止在后续操作中驱动气缸12误压引线。
[0061] 当压制结束后,操作人员再次手持引线并向上拉动,在卡槽34圆角的作用下,引线对卡块33施加向上的拉力,使得卡块33压缩复位弹簧35,进而为引线的取出创造空间,此时引线能够被顺利取出,同时复位弹簧35弹性伸展并带动卡块33复位,为下一次操作做好准备。
[0062] 需要说明的是,引线卡接组件3无需操作人员一直手持引线,从操作便利性来看,操作人员无需长时间保持手持引线的姿势,减少了操作疲劳,其次从操作准确性方面考虑,操作人员可以将更多的注意力集中在定子与基座的装配操作上,不必分心于手持引线的动作,能够更加精准地进行定子的放置、调整以及压制等操作,再者从安全性角度出发,减少了操作人员手部暴露在压制设备附近的时间,在一些复杂的装配环境中,操作人员的手部靠近压制设备存在一定的安全风险,而这种设计降低了这种风险发生的可能性。
[0063] 需要说明的是,在本文中,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,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0064] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

当前第1页 第1页 第2页 第3页
相关技术
装配机相关技术
金燕发明人的其他相关专利技术