一种定子铁芯自动化热组装设备

技术领域

本发明涉及电机生产领域，更具体地说是指一种定子铁芯自动化热组装设备。

背景技术

电机生产过程中，电机的定子铁芯常通过热装技术与电机的机座进行组装。在传统的定子铁芯组装中，因机座难以定位的原因，容易造成定子铁芯与机座同心度不达标而导致装配不到位，从而影响了定子铁芯的组装质量；且难以检测设备的压装深度以及机座在热装过程中的精确温度变化，致使定子铁芯形状尺寸变化，以致装配后精度影响较大，进而影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种定子铁芯自动化热组装设备，以解决现有的定子铁芯热组装设备的装配质量差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：

一种定子铁芯自动化热组装设备，其特征在于，包括：机架、压装装置、加热装置及移载装置；所述压装装置及所述加热装置连接于所述机架；

所述压装装置包括：压机、夹具、第一托板、定位机构、距离检测机构及温度检测机构；所述压机活动连接于所述机架顶部，所述夹具固定连接于所述压机底部，所述第一托板活动连接于所述机架底部，所述定位机构固定连接于所述第一托板顶部；所述定位机构用于放置机座，所述夹具用于夹持定子铁芯，所述压机用于驱使所述夹具靠近或远离所述定位机构；所述距离检测机构用于检测所述夹具下压的深度，所述温度检测机构用于检测所述第一托板上机座的表面温度；

所述移载装置活动连接于所述机架，且位于所述第一托板及所述夹具之间，用于驱使定子铁芯移动至所述夹具下方，以使所述夹具夹取定子铁芯；所述移载装置包括：移载板、第四驱动件、两个滑轨、承载板；所述移载板固定连接于机架，且位于所述第一托板及所述夹具之间；两个滑轨相互平行设置且固定连接于所述移载板，所述承载板架设于两个滑轨之间，且滑动连接于所述滑轨，所述第四驱动件驱动承载板在所述滑轨上移动；

所述第一托板上设有第一通孔，所述定位机构的顶部及底部分别设有第一凹槽及第二凹槽；所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第一通孔连通，所述第一凹槽、所述第二凹槽及所述第一通孔的中心与所述夹具的中心均位于同一轴线上，所述距离检测机构位于所述第一通孔的下方；所述第二凹槽的直径小于所述第一通孔及所述第一凹槽的直径，所述第一凹槽用于卡接加热后的机座外壁，所述第一凹槽与机座的外形相适应，所述第一凹槽及所述第二凹槽之间形成放置空间，所述第二凹槽的直径与定子铁芯的外径一致，用于露出定子铁芯以使距离检测机构无遮挡检测距离检测机构与定子铁芯之间的距离。

其中，所述压装装置还包括：第一顶升机构；所述第一顶升机构活动连接于所述机架底部，用于驱使所述第一托板到达指定高度。

其中，所述第一顶升机构包括：连接板及第一驱动件；所述第一托板固定连接于所述连接板，所述第一驱动件用于驱动所述连接板执行升降动作。

其中，所述第一托板底部设有连接槽，所述连接板上设有对应的连接凸起，所述连接凸起卡接所述连接槽。

其中，所述压装装置还包括：支撑机构；所述支撑机构用于在压装过程中支撑所述连接板。

其中，所述支撑机构包括：水平驱动件及推块；所述推块的底部活动连接于所述机架的底部，顶部抵接于所述连接板的底部，所述水平驱动件用于驱动所述推块水平移动，以抵接或避让所述连接板。

其中，所述加热装置包括：加热室及第二顶升机构；所述第二顶升机构活动连接于所述机架底部，所述加热室固定连接于所述机架，且位于所述第二顶升机构的正上方，所述第二顶升机构用于驱使机座进入或离开加热室。

其中，所述加热室内设有电热丝及温度传感器；所述电热丝用于加热机座，所述温度传感器用于测量机座表面的温度。

其中，所述加热装置还包括：第二托板；所述第二托板固定连接于所述第二顶升机构的顶部；所述第二托板上设有凸台，所述凸台用于卡接机座的内腔。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过夹具及第一托板上的第一凹槽、第二凹槽及第一通孔同轴设置，保障了定子铁芯与机座的同心度，且结构简单易于装配，保障了装配的质量；通过温度检测机构及温度传感器分别检测加热中及压装前机座表面的温度变化，通过第一凹槽、第二凹槽及距离检测机构的配合，使机座放置于第一凹槽与第二凹槽之间，使第二凹槽不遮挡距离检测机构，进而使得距离检测机构能够无遮挡检测定子铁芯的位置，且距离检测机构与机座底部的高度为第一通孔及第二凹槽的高度，因而只需检测定子铁芯与距离检测机构之间的距离，便能方便精确的计算出定子铁芯的压装深度，以达到预设的装配效果，提高了定子铁芯与机座装配的质量；通过移动承载板，以使承载板位于夹具下方或避让夹具，进而使夹具夹取定子铁芯或下压定子铁芯，避免了夹具水平移动，防止了夹具偏离机座中心，保障了机座与定子铁芯的同心度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的压机及夹具的结构示意图；

图3为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的压装装置的结构示意图；

图4为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的机座与定位机构的连接示意图；

图5为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的定位机构的结构示意图；

图6为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的第一托板的底部结构示意图；

图7为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的第一顶升机构及支撑机构的结构示意图；

图8为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的加热装置的结构示意图；

图9为本发明提供的一种定子铁芯自动化热组装设备的移载装置的结构示意图。

附图标记：

1、机架；

2、压装装置；21、压机；211、第二驱动件；212、驱动板；213、滑杆；214、第三驱动件；215、压装板；22、夹具；221、夹环；222、夹芯；23、第一托板；231、第一通孔；232、连接槽；24、定位机构；241、第一凹槽；242、第二凹槽；2421、流道孔；25、安装杆；26、温度检测机构；27、第一顶升机构；271、连接板；2711、第二通孔；2712、连接凸起；2713、支撑杆；272、第一驱动件；273、支撑柱；274、支撑板；2741、安装杆；28、支撑机构；281、水平驱动件；282、推块；

3、加热装置；31、加热室；311、电热丝；312、温度传感器；32、第二顶升机构；33、第二托板；331、凸台；

4、移载装置；41、移载板；42、第四驱动件；43、滑轨；44、承载板；

5、机座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本文中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。

请参阅图1-9，本实施例提供了一种定子铁芯自动化热组装设备，包括：机架1、压装装置2、加热装置3及移载装置4；压装装置2及加热装置3连接于机架1；

压装装置2包括：压机21、夹具22、第一托板23、定位机构24、距离检测机构及温度检测机构26；压机21活动连接于机架1顶部，夹具22固定连接于压机21底部，第一托板23活动连接于机架1底部，定位机构24固定连接于第一托板23顶部；定位机构24用于放置机座5，夹具22用于夹持定子铁芯，压机21用于驱使夹具22靠近或远离定位机构24；距离检测机构用于检测夹具22下压的深度，温度检测机构26用于检测第一托板23上机座5的表面温度；

移载装置4活动连接于机架1，且位于第一托板23及夹具22之间，用于驱使定子铁芯移动至夹具22下方，以使夹具22夹取定子铁芯；移载装置4包括：移载板41、第四驱动件42、两个滑轨43、承载板44；移载板41固定连接于机架1，且位于第一托板23及夹具22之间；两个滑轨43相互平行设置且固定连接于移载板41，承载板44架设于两个滑轨43之间，且滑动连接于滑轨43，第四驱动件42驱动承载板44在滑轨43上移动；

第一托板23上设有第一通孔231，定位机构24的顶部及底部分别设有第一凹槽241及第二凹槽242；第一凹槽241、第二凹槽242及第一通孔231连通，第一凹槽241、第二凹槽242及第一通孔231的中心与夹具22的中心均位于同一轴线上，距离检测机构构位于第一通孔231的下方；第二凹槽242的直径小于第一通孔231及第一凹槽241的直径，第一凹槽241用于卡接加热后的机座5外壁，第一凹槽241与机座5的外形相适应，第一凹槽241及所述第二凹槽242之间形成放置空间，第二凹槽242的直径与定子铁芯的外径一致，用于露出定子铁芯以使距离检测机构无遮挡检测距离检测机构与定子铁芯之间的距离。

在本实施例中，第一凹槽241及第二凹槽242的直径分别为第一凹槽241及第二凹槽242的最小直径，即忽略第一凹槽241适应机座5外壳向外凸起的结构。

实际应用时，电机的机座5经加热装置3加热后，移动至第一托板23上方，放置于第一凹槽241内，通过温度检测机构26实时检测机座5表面的温度；通过夹具22夹取定子铁芯，待机座5降至预设温度后，压机21下移至机座5上方，并将夹具22上的定子铁芯压入机座5内，通过距离检测机构实时检测距离检测机构与定子铁芯之间的距离，确定压机21的压装深度，到达指定压装深度后，压机21上移，夹具22远离机座5，机座5接触温度相对较低的定子铁芯后收缩，以抱紧定子铁芯，完成了定子铁芯与机座5的装配。

移载装置4与夹具22的配合，实现了定子铁芯的上料。定子铁芯放置于承载板44上，第四驱动件42驱动承载板44移动至夹具22下方，夹具22下移并夹取定子铁芯；夹具22夹取定子铁芯后，第四驱动件42驱动承载板44远离夹具22下方，为夹具22的留出下压空间。承载板44水平移动，夹具22仅上下移动，避免了夹具22偏移竖直轴线，保障了定子铁芯与机座5的同心度。

本实施例的定子铁芯自动化热组装设备通过第一凹槽241、第二凹槽242及距离检测机构的配合，使机座放置于第一凹槽241与第二凹槽242之间，使第二凹槽242不遮挡距离检测机构，进而使得距离检测机构能够无遮挡检测定子铁芯的位置，且距离检测机构与机座底部的高度为第一通孔231及第二凹槽242的高度，因而只需检测定子铁芯与距离检测机构之间的距离，便能方便精确的计算出定子铁芯的压装深度，以达到预设的装配效果，提高了定子铁芯与机座装配的质量。

本实施例的定子铁芯自动化热组装设备适用于新能源电机的定子铁芯与机座5的装配，机座5可为铝壳机座5。夹具22仅在压机21作用下上下移动，且设置于定位机构24正上方，定位机构24的第一凹槽241卡接机座5的外壁，避免机座5在压装过程中位置偏移，确保了定子铁芯与机座5的同心度，保障了装配的质量。

优选地，距离检测机构为激光位移传感器，温度检测机构26为接触式温度传感器。激光位移传感器位于第一通孔231的下方，与机座5的距离固定，且第一凹槽241、第二凹槽242及第一通孔231连通，使得激光位移传感器能够检测到定子铁芯的位移，通过实时监控位移，确定定子铁芯的压装深度；接触式温度传感器直接接触机座5的表面，能够精确的获取机座5的温度，及实时的监控温度的变化。

优选地，接触式温度传感器为双探头接触式温度传感器，用于同时检测机座5表面两处位置，确保了测量的准确性。

优选地，第一凹槽241与机座5的外形相适应，第二凹槽242的直径与定子铁芯的外径一致，第二凹槽242的顶部设有与机座5流道相对应的流道孔2421。因第二凹槽242直径比第一凹槽241小，故第一凹槽241及第二凹槽242之间形成放置空间，用于放置机座5，机座5放置于定位机构24上时，底部不封闭，在第二凹槽242、流道孔2421及第一通孔231的作用下通风，能够自然冷却。

在一实施例中，压装装置2还包括：第一顶升机构27；第一顶升机构27活动连接于机架1底部，用于驱使第一托板23到达指定高度。第一托板23及夹具22之间存在一定高度，用于为定子铁芯安装于夹具22上留出操作空间；距离检测机构及压机21下压距离有限，第一顶升机构27能够调整第一托板23及夹具22之间的距离，保障了距离检测机构能够检测到定子铁芯的位置变化，及保障了压机21能够将夹具22接触机座5并下压定子铁芯。

在一实施例中，第一顶升机构27包括：连接板271及第一驱动件272；第一托板23固定连接于连接板271，第一驱动件272用于驱动连接板271执行升降动作。

优选地，第一顶升机构27还包括：若干支撑柱273及支撑板274；第一驱动件272固定连接于机架1的底部，支撑板274固定连接于第一驱动件272的输出端，支撑柱273的两端分别连接于连接板271及支撑板274；第一驱动件272为气缸。第一驱动件272驱动支撑板274执行升降动作，支撑板274带动支撑柱273上下移动，支撑柱273带动连接板271上下移动，连接板271带动第一托板23上下移动，第一托板23带动机座5上下移动。支撑柱273及支撑板274便于连接板271平稳移动。

优选地，连接板271设有对应第一通孔231对应的第二通孔2711。第二通孔2711使第一托板23底部不封闭，便于给机座5通风散热。

优选地，温度检测机构26固定连接于支撑板274靠近连接板271的一侧，温度检测机构26通过安装杆25与支撑板274相连，安装杆25使温度检测机构26的高度与机座5的中部高度相近，以使温度检测机构26跟随机座5上下移动，并能接触到机座5表面。

优选地，安装杆25通过气缸与温度检测机构26相连。气缸驱使温度检测机构26伸出或收回，以接触或远离机座5。

在一实施例中，第一托板23底部设有连接槽232，连接板271上设有对应的连接凸起2712，连接凸起2712卡接连接槽232。第一托板23通过连接凸起2712及连接槽232的配合，实现与连接板271的稳固连接，且连接凸起2712及连接槽232便于第一托板23的拆卸、安装及更换。

在一实施例中，压装装置2还包括：支撑机构28；支撑机构28用于在压装过程中支撑连接板271。连接板271活动连接于机架1，压机21压装定子铁芯的过程中，支撑机构28作为硬支撑，避免连接板271被压机21下压导致定子铁芯与机座5的装配不到位。

在一实施例中，支撑机构28包括：水平驱动件281及推块282；推块282的底部活动连接于机架1的底部，顶部抵接于连接板271的底部，水平驱动件281用于驱动推块282水平移动，以抵接或避让连接板271。压装工序之前，第一顶升机构27将第一托板23顶升至指定高度后，水平驱动件281驱动推块282靠近并抵接连接板271，抵接完成后，才开始压装工作；压装完成后，水平驱动件281驱使推块282远离连接板271，使连接板271能在第一驱动件272的作用下上下移动。

优选地，连接板271底部还设有支撑杆2713。推块282可通过抵接支撑杆2713底部以抵接连接板271，确保支撑机构28能够支撑连接板271一定的高度。

优选地，压机21包括：第二驱动件211、驱动板212、滑杆213、第三驱动件214及压装板215；第二驱动件211固定连接于机架1顶部，驱动板212置于第二驱动件211下方，滑动连接于滑杆213，且顶接于第二驱动件211的输出端；滑杆213竖直固定连接于机架1，第二驱动件211驱动驱动板212在滑杆213上滑动；第三驱动件214固定连接于驱动板212，压装板215置于驱动板212下方，且与第三驱动件214的输出端相连，第三驱动件214驱使压装板215执行升降动作；夹具22固定连接于压装板215远离驱动板212的一侧，压装板215在第三驱动件214的作用下带动夹具22上下移动；第二驱动件211为伺服电机及竖直丝杆组合，第三驱动件214为气缸。

优选地，夹具22包括：夹环221及夹芯222；夹环221固定连接于压装板215底部，夹芯222置于夹环221的中心，夹环221及夹芯222之间形成与定子铁芯相配合的夹取空间。夹环221与定子铁芯的外形相适应，夹芯222为圆柱件，定子铁芯通过气动膨胀稳定连接于夹取空间。

在一实施例中，加热装置3包括：加热室31及第二顶升机构32；第二顶升机构32活动连接于机架1底部，加热室31固定连接于机架1，且位于第二顶升机构32的正上方，第二顶升机构32用于驱使机座5进入或离开加热室31。第二顶升机构32将机座5顶升至加热室31内，启动加热室31给机座5加热至指定温度。

优选地，第二顶升机构32的结构与第一顶升机构27的结构一致。

在一实施例中，加热室31内设有电热丝311及温度传感器312；电热丝311用于加热机座5，温度传感器312用于测量机座5表面的温度。温度传感器312检测到机座5达到一定温度后，电热丝311停止加热。

优选地，温度传感器312为双探头接触式温度传感器，用于同时检测加热室31内机座5表面两处位置，确保了测量的准确性。

在一实施例中，加热装置3还包括：第二托板33；第二托板33固定连接于第二顶升机构32的顶部；第二托板33上设有凸台331，凸台331用于卡接机座5的内腔；凸台331为圆台状。凸台331避免了机座5跟随第二托板33上下移动时移位，确保了机座5的稳定上升和下降。凸台331及第一凹槽241分别通过热胀冷缩的原理，分别对机座5的内腔和外壁进行限位，避免了机座5因限位受到损坏，而影响与定子铁芯的装配。

在一实施例中，第四驱动件42为气缸。

本实施例的一种定子铁芯自动化热组装设备，通过夹具及第一托板上的第一凹槽、第二凹槽及第一通孔同轴设置，保障了定子铁芯与机座的同心度，且结构简单易于装配，保障了装配的质量；通过温度检测机构及温度传感器分别检测加热中及压装前机座表面的温度变化，通过第一凹槽、第二凹槽及距离检测机构的配合，使机座放置于第一凹槽与第二凹槽之间，使第二凹槽不遮挡距离检测机构，进而使得距离检测机构能够无遮挡检测定子铁芯的位置，且距离检测机构与机座底部的高度为第一通孔及第二凹槽的高度，因而只需检测定子铁芯与距离检测机构之间的距离，便能方便精确的计算出定子铁芯的压装深度，以达到预设的装配效果，提高了定子铁芯与机座装配的质量；通过移动承载板，以使承载板位于夹具下方或避让夹具，进而使夹具夹取定子铁芯或下压定子铁芯，避免了夹具水平移动，防止了夹具偏离机座中心，保障了机座与定子铁芯的同心度。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。