CN102611258A - 一种磁钢装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁钢装配机。该磁钢装配机包括:磁钢机基板(101)、转子铁芯固定装置(110)、装配在磁钢机基板(101)上的旋转装配体(102)、围绕旋转装配体(102)装配在磁钢机基板(101)上多个步进电机推料装配体(104);其中:转子铁芯固定装置(110)与旋转装配体(102)配合固定转子铁芯,并且旋转装配体(102)用于旋转转子铁芯;所述多个步进电机推料装配体(104)用于将磁钢***转子铁芯中。本发明这种技术方案,使得无需再手工进行磁钢的装配,而是由磁钢装配机自动进行转配,提高了生产效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电机制造技术领域,特别涉及一种磁钢装配机。
背景技术
新能源汽车用高功率、高效率的永磁电机。永磁电机的转子的磁钢装配目前有两种工艺路线:一种是磁钢没有磁性,装配到转子后再整体充磁;另一种是预先充好磁的磁钢,然后再装配到转子的方式。这两种装配工艺路线各有各的优缺点。
本发明主要是针对预充磁的磁钢装配方式。在现有技术中,关于预充磁的磁钢装配,目前都还是手工装配为主。但是手工装配方式在效率和安全性上都存在很多问题。例如:在手工装配的方式下,因为充好磁的磁钢带有强磁性,在装配的时候受到磁性的影响,磁钢很容易被吸到转子铁芯的其他位置,从而造成磁钢的损坏;手工装配时,由于强磁的产生很大的力,不注意的时候还会夹伤手。
可见,现有的预充磁的磁钢采用手工装配在效率和安全性上都存在问题。
发明内容
本发明提供了一种磁钢装配机,本发明的技术方案解决了现有的手工装配的问题,提高了效率和安全性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明公开了一种磁钢装配机,该磁钢装配机用于将预充磁的磁钢条装配到转子铁芯中,该磁钢装配机包括:磁钢机基板101、转子铁芯固定装置110、装配在磁钢机基板101上的旋转装配体102、围绕旋转装配体102装配在磁钢机基板101上多个步进电机推料装配体104;其中:
转子铁芯固定装置110与旋转装配体102配合固定转子铁芯,并且旋转装配体102用于旋转转子铁芯;所述多个步进电机推料装配体104用于将磁钢***转子铁芯中。
所述旋转装配体102包括:旋转驱动装置、与旋转驱动装置装配在一起的磁钢转子定位保护套208、装配在磁钢转子定位保护套208上的多个转盘定位钢套209;
其中,转盘定位钢套209用于保证磁钢转子定位保护套208的精确定位。
所述磁钢转子定位保护套208上有磁钢保护孔210,磁钢保护孔210和磁钢的配合尺寸为过渡配合;
磁钢转子定位保护套208的材料为尼龙,其形状为与转子铁芯匹配的圆形。
所述旋转驱动装置包括:转轴套201、转轴202、轴承203、伺服马达204、伺服马达基座205、马达减速箱206和平面推理轴承207。
该磁钢装配机还包括:旋转定位装气缸插销107,用于加强保证旋转装配体102上的磁钢转子定位保护套208的精确定位;
此外,该磁钢装配机还包括:机架105、电气箱108、控制面板109。
所述步进电机推料装配体104包括:推料模组、上料模组、磁钢定位模组、磁钢***模组、动力传动装置和隔片落料装置。
所述上料模组包括:磁钢条定位块328、磁钢条导向块329、推料基板315、磁钢极性防错座311;磁钢极性防错座311用于防止待装配的磁钢条的极性装错;
所述磁钢定位模组包括:推料螺母座327、安装在推料螺母座327上的推料保压气缸308、磁钢定位块326和;推料保压气缸308一直保持压力,使得待装配的磁钢条贴在磁钢定位块326中。
所述推料模组包括:推料步进电机301、推料螺杆302、推料丝杠螺母303、推料丝杠轴承304、驱动机架305、推料导杆309推料导套310;
所述磁钢***模组包括:***驱动步进电机316、***螺杆317、***丝杠螺母318、***推杆319;***丝杠下导套320、***球轴承321、***平面轴承322、***轴承座323、***丝杠上导套324、***推杆止转导套325;
动力传动装置用于传递动力并放大动力,其包括:传动同步带轮306、传动同步带307和传动同步带张紧装置312;
所述隔片落料装置用于回收磁钢条中废弃的隔片,其包括:隔片落料313、隔片气缸314。
推料步进电机301用于提供动力并控制位移,推料螺杆302、推料丝杠螺母303转化旋转动力为直线驱动,推料导杆309和推料导套310用于保证直线运动的平稳和精确度。
***驱动步进电机316用于提供动力并控制位移;***螺杆317、***丝杠螺母318、***推杆319、***丝杠下导套320、***球轴承321、***平面轴承322、***轴承座323、丝杠导座324转化旋转动力为直线驱动;***推杆止转导套325防止***推杆319转动;***丝杠下导套320、***推杆止转导套325、***丝杠上导套324用于保证直线运动的平稳和精确度;***平面轴承322用于提供推力。
本发明这种用于将预充磁的磁钢条装配到转子铁芯中的磁钢装配机,包括:磁钢机基板101、转子铁芯固定装置110、装配在磁钢机基板101上的旋转装配体102、围绕旋转装配体102装配在磁钢机基板101上多个步进电机推料装配体104;其中:转子铁芯固定装置110与旋转装配体102配合固定转子铁芯,并且旋转装配体102用于旋转转子铁芯;所述多个步进电机推料装配体104用于将磁钢***转子铁芯中。本发明这种技术方案,使得无需再手工进行磁钢的装配,而是由磁钢装配机自动进行转配,提高了效率和安全性。
附图说明
图1-1是本发明实施例中的磁钢装配机的立体图;
图1-2是本发明实施例中的磁钢装配机的主视图;
图1-3是本发明实施例中的磁钢装配机的左视图;
图1-4是本发明实施例中的磁钢装配机的俯视图;
图2-1是本发明实施例中的旋转装配体102的立体图;
图2-2是本发明实施例中的旋转装配体102的主视图;
图2-3是本发明实施例中的沿图2-2中的AA线的剖视图;
图2-4是本发明实施例中的旋转装配体102的俯视图;
图3-1是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的第一立体图;
图3-2是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的第二立体图;
图3-3是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的主视图;
图3-4是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的左视图;
图3-5是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的俯视图;
图3-6是本发明实施例中的沿图3-5中BB线的剖视图;
图3-7是本发明实施例中的沿图3-3中的CC线的剖视图;
图4是本发明实施例中的磁钢装配机的工作流程图。
具体实施方式
在本发明中提供了一种磁钢装配机,用于将预充磁的磁钢条装配到转子铁芯中,从而解决手工装配的问题,提高生产的效率和安全性。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作详细描述。
图1-1是本发明实施例中的磁钢装配机的立体图。图1-2是本发明实施例中的磁钢装配机的主视图。图1-3是本发明实施例中的磁钢装配机的左视图。图1-4是本发明实施例中的磁钢装配机的俯视图。
参见图1-1至图1-4,本发明中的磁钢装配机包括:磁钢机基板101、装配在磁钢机基板101上的旋转装配体102、围绕旋转装配体102装配在磁钢机基板101上多个步进电机推料装配体104、机架105、旋转定位装气缸插销107、电气箱108、控制面板109和转子铁芯固定装置110。此外图中还示意处理的磁钢条103和转子铁芯106。
其中:磁钢机基板101提供支撑平面,转子铁芯固定装置110与旋转装配体102配合固定转子铁芯,具体来说,转子铁芯固定装置110与旋转装配体102将转子铁芯夹在中间,并通过转配来实现固定。旋转装配体102用于旋转转子铁芯,所述多个步进电机推料装配体104用于将磁钢***转子铁芯中,在本实施例中有4个步进电机推料装配体104,因此可以同时将4块磁钢***转子铁芯中,然后旋转装配体102将转子铁芯转动一个角度,4个步进电机推料装配体104再将4个磁钢***转子铁芯中,依次类推,直到转子铁芯的磁钢全部***完成。这里,旋转装配体102装配时的转动角度是可以均匀分布的,也可以是不均匀分布的,根据转子铁芯的要求来变化。此外,步进电机推料装配体104的个数也不局限于4个,其个数可以根据转子铁芯的设计要求和生产节拍来变化。
机架105是作为设备的骨架,控制面板109是人机交互操作界面,一般为触控屏幕的控制面板;电气箱108用于安装电气元件。103磁钢条是生产用的材料,其由多片磁钢排列组成,并且相邻的两片磁钢之间都用隔片相隔离,构成了磁钢条;磁钢条103放在步进电机推料装配体104上的上料卡位。转子铁芯106是生产用的另一种材料,放在旋转装配体102上的旋转台上的磁钢转子定位保护套(后续的图2-1中有示意,其标记为208)上;110转子铁芯固定装置是固定和定位转子铁芯106的;旋转定位装气缸插销107,用于加强保证旋转装配体102上的磁钢转子定位保护套的精确定位。
图2-1是本发明实施例中的旋转装配体102的立体图。图2-2是本发明实施例中的旋转装配体102的主视图。图2-3是本发明实施例中的沿图2-2中的AA线的剖视图。图2-4是本发明实施例中的旋转装配体102的俯视图。
参见图2-1至2-4,所述的旋转装配体102包括:旋转驱动装置、与旋转驱动装置装配在一起的磁钢转子定位保护套208、装配在磁钢转子定位保护套208上的多个转盘定位钢套209;所述旋转驱动装置包括:转轴套201、转轴202、轴承203、伺服马达204、伺服马达基座205、马达减速箱206和平面推理轴承207。
其中,伺服马达204可以做到精确定位,平面推力轴承207使旋转驱动装置具有轴向承受大负载的能力。磁钢转子定位保护套208的材料为尼龙,其形状为与转子铁芯匹配的圆形。在本实施例中,磁钢转子定位保护套208装配有6个转盘定位钢套209,转盘定位钢套209是用于保证磁钢转子定位保护套208的精确定位。此外,所述磁钢转子定位保护套208上有磁钢保护孔210,磁钢保护孔210和磁钢的配合尺寸为过渡配合,在本实施例中,磁钢转子定位保护套208上有24个磁钢保护孔210,磁钢保护孔210和磁钢的配合尺寸为过渡配合,目的是产生阻力,和***驱动马达一起控制磁钢***的速度和位置。
图3-1是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的第一立体图。图3-2是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的第二立体图。图3-3是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的主视图。图3-4是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的左视图。图3-5是本发明实施例中的步进电机推料装配体104的俯视图。图3-6是本发明实施例中的沿图3-5中BB线的剖视图。图3-7是本发明实施例中的沿图3-3中的CC线的剖视图。
参见图3-1至3-7,在本发明的实施例中,步进电机推料装配体104包括:推料模组、上料模组、磁钢定位模组、磁钢***模组、动力传动装置和隔片落料装置。
所述上料模组包括:磁钢条定位块328、磁钢条导向块329、推料基板315、磁钢极性防错座311;磁钢极性防错座311用于防止待装配的磁钢条的极性装错。在本发明的实施例中的磁钢极性防错座311也具有磁性,如果磁钢条的极性安装错误,则其极性会与磁钢极性防错座311的极性互斥,不能够贴合,反之则能够贴合。这能够有效解决手工装配时容易将磁钢的极性安装错误的问题。
所述磁钢定位模组包括:推料螺母座327、安装在推料螺母座327上的推料保压气缸308和磁钢定位块326;这里,推料保压气缸308、磁钢定位块326和推料基板315构成半封闭的空间,推料保压气缸308一直保持压力,使得待装配的磁钢条贴在磁钢定位块326中,保证磁钢的精确定位。
动力传动装置用于传递动力并放大动力,其包括:传动同步带轮306、传动同步带307和传动同步带张紧装置312;
所述推料模组包括:推料步进电机301、推料螺杆302、推料丝杠螺母303、推料丝杠轴承304、驱动机架305、推料导杆309推料导套310。
推料步进电机301用于提供动力并精确控制位移,推料螺杆302、推料丝杠螺母303转化旋转动力为直线驱动,传动同步带轮306、传动同步带307和传动同步带张紧装置312传递动力并放大动力,推料导杆309和推料导套310用于保证直线运动的平稳和精确度。
磁钢定位块326和磁钢转子定位保护套208也是通过装配,保证相对精确固定位置。这样最终保证磁钢和转子铁芯的精确相对位置,从而确保不会造成磁钢本体和涂层的损伤,这有效解决了手工装配时,不能精确定位,不能控制磁钢***的速度,容易造成磁钢本体和涂层损伤的问题。推料保压气缸308安装在推料螺母座327上,在推料螺杆302、推料丝杠螺母303的作用下推动磁钢条103一步一步的送料,具体动作关系和逻辑图见流程图4。
所述磁钢***模组包括:***驱动步进电机316、***螺杆317、***丝杠螺母318、***推杆319;***丝杠下导套320、***球轴承321、***平面轴承322、***轴承座323、***丝杠上导套324、***推杆止转导套325;
***驱动步进电机316用于提供动力并精确控制位移;***螺杆317、***丝杠螺母318、***推杆319、***丝杠下导套320、***球轴承321、***平面轴承322、***轴承座323、丝杠导座324转化旋转动力为直线驱动;***推杆止转导套325防止***推杆319转动;传动同步带轮306、传动同步带307和传动同步带张紧装置312传递动力并放大动力;***丝杠下导套320、***推杆止转导套325、***丝杠上导套324用于保证直线运动的平稳和精确度;***平面轴承322用于提供推力。
所述隔片落料装置用于回收磁钢条中废弃的隔片,其包括:隔片落料313、隔片气缸314。隔片落料313、隔片气缸314和推料基板315组成回收废弃隔片的空间。
下面以磁钢装配机包括4个步进电机推料装配体104,对具有24个磁钢装配孔、需要装配48片磁钢的转子铁芯(转子铁芯的每个磁钢装配孔需要装配2片磁钢)进行磁钢装配的过程为例,对本发明实施例中的磁钢装配机的工作流程进行说明。
图4是本发明实施例中的磁钢装配机的工作流程图。参见图4,其包括如下步骤:
步骤1,复位至初始状态:所有部件回到原点位置,旋转装配体102的磁钢转子定位保护套208,旋转定位装气缸插销107;4个步进电机推料装配体104回到最初端(靠近推料步进电机301)。
步骤2,装入原材料(转子铁芯和磁钢条):将4个磁钢103条装入4个步进电机推料装配体104的磁钢装入槽中;转子铁芯装入磁钢转子定位保护套208中并紧固。
步骤3,启动:启动设备控制面板109上的自动装磁按钮,运行设备装入磁钢。
步骤4,推料螺杆启动将磁钢送入磁钢定位体中:启动自动装磁后,推料保压气缸308开始顶出,推料步进电机301开始运作,带动同步带轮306和传动同步带307运转,使推料丝杠螺母303沿着推料螺杆302进行转动推动磁钢条103前行。推料丝杠螺母303、推料保压气缸308、推料导杆309、推料导套310、磁钢极性防错座311为装配在一起的联动机构,隔片气缸314推出并保持状态。
步骤5,***螺杆启动将磁钢送入转子铁芯中:当磁钢条103进入磁钢定位块326中,磁钢定位块326中的到位感应器发出信号,停止推料步进电机301运转,启动***驱动步进电机316运转,由同步带轮306和传动同步带307传递动力,使***螺杆317围绕***丝杆螺母318转动上升,***推杆319跟着上升将到位磁钢***磁钢定位保护套208中的磁钢保护孔210,由此***定子铁芯。(注:***丝杠螺母318配合***球轴承321、***平面轴承322装配在***轴承座323,使***螺杆317既能受力又可旋转自由)。
步骤6,***螺杆工作完成后复位:***螺杆317带动磁钢上升一定距离后,回旋至零位。
步骤7:重复运行步骤4。
步骤8:重复运行步骤5。
步骤9:重复运行步骤6。
这里重复步骤4-6是因为转子铁芯的每个磁钢孔需要装配2片磁钢。
步骤10,旋转装配体旋转60度并定位:4个步进电机推料装配体104经过执行步骤4-9在转子铁芯的4个磁钢孔中装配好8片磁钢后,旋转定位装气缸插销107缩回,运行伺服马达204、马达减速箱206。使磁钢转子定位保护套208旋转60度,并伸出旋转定位装气缸插销107定位磁钢转子定位保护套208。
步骤11:重复步骤4-10五次完成转子铁芯的所有磁钢***。即步骤4-10总共执行六次。
步骤12:完成装配,取下装配好的产品,设备自动回原位。
(注:设备运转步骤4-11可由步骤3一键控制完成。)
本发明这种用于将预充磁的磁钢条装配到转子铁芯中的磁钢装配机,包括:磁钢机基板101、转子铁芯固定装置110、装配在磁钢机基板101上的旋转装配体102、围绕旋转装配体102装配在磁钢机基板101上多个步进电机推料装配体104;其中:转子铁芯固定装置110与旋转装配体102配合固定转子铁芯,并且旋转装配体102用于旋转转子铁芯;所述多个步进电机推料装配体104用于将磁钢***转子铁芯中。本发明这种技术方案,使得无需再手工进行磁钢的装配,而是由磁钢装配机自动进行转配,提高了效率和安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种磁钢装配机,其特征在于,该磁钢装配机用于将预充磁的磁钢条装配到转子铁芯中,该磁钢装配机包括:磁钢机基板(101)、转子铁芯固定装置(110)、装配在磁钢机基板(101)上的旋转装配体(102)、围绕旋转装配体(102)装配在磁钢机基板(101)上多个步进电机推料装配体(104);其中:
转子铁芯固定装置(110)与旋转装配体(102)配合固定转子铁芯,并且旋转装配体(102)用于旋转转子铁芯;所述多个步进电机推料装配体(104)用于将磁钢***转子铁芯中。
2.根据权利要求1所述的磁钢装配机,其特征在于,所述旋转装配体(102)包括:旋转驱动装置、与旋转驱动装置装配在一起的磁钢转子定位保护套(208)、装配在磁钢转子定位保护套(208)上的多个转盘定位钢套(209);
其中,转盘定位钢套(209)用于保证磁钢转子定位保护套(208)的精确定位。
3.根据权利要求2所述的磁钢装配机,其特征在于,
所述磁钢转子定位保护套(208)上有磁钢保护孔(210),磁钢保护孔(210)和磁钢的配合尺寸为过渡配合;
磁钢转子定位保护套(208)的材料为尼龙,其形状为与转子铁芯匹配的形状。
4.根据权利要求2所述的磁钢装配机,其特征在于,所述旋转驱动装置包括:转轴套(201)、转轴(202)、轴承(203)、伺服马达(204)、伺服马达基座(205)、马达减速箱(206)和平面推理轴承(207)。
5.根据权利要求2所述的磁钢装配机,其特征在于,该磁钢装配机还包括:旋转定位装气缸插销(107),用于加强保证旋转装配体(102)上的磁钢转子定位保护套(208)的精确定位;
此外,该磁钢装配机还包括:机架(105)、电气箱(108)、控制面板(109)。
6.根据权利要求1所述的磁钢装配机,其特征在于,步进电机推料装配体(104)包括:推料模组、上料模组、磁钢定位模组、磁钢***模组、动力传动装置和隔片落料装置。
7.根据权利要求6所述的磁钢装配机,其特征在于,
所述上料模组包括:磁钢条定位块(328)、磁钢条导向块(329)、推料基板(315)、磁钢极性防错座(311);磁钢极性防错座(311)用于防止待装配的磁钢条的极性装错;
所述磁钢定位模组包括:推料螺母座(327)、安装在推料螺母座(327)上的推料保压气缸(308)、磁钢定位块(326)和;推料保压气缸(308)一直保持压力,使得待装配的磁钢条贴在磁钢定位块(326)中。
8.根据权利要求7所述的磁钢装配机,其特征在于,
所述推料模组包括:推料步进电机(301)、推料螺杆(302)、推料丝杠螺母(303)、推料丝杠轴承(304)、驱动机架(305)、推料导杆(309)推料导套(310);
所述磁钢***模组包括:***驱动步进电机(316)、***螺杆(317)、***丝杠螺母(318)、***推杆(319);***丝杠下导套(320)、***球轴承(321)、***平面轴承(322)、***轴承座(323)、***丝杠上导套(324)、***推杆止转导套(325);
动力传动装置用于传递动力并放大动力,其包括:传动同步带轮(306)、传动同步带(307)和传动同步带张紧装置(312);
所述隔片落料装置用于回收磁钢条中废弃的隔片,其包括:隔片落料(313)、隔片气缸(314)。
9.根据权利要求8所述的钢装配机,其特征在于,
推料步进电机(301)用于提供动力并控制位移,推料螺杆(302)、推料丝杠螺母(303)转化旋转动力为直线驱动,推料导杆(309)和推料导套(310)用于保证直线运动的平稳和精确度。
***驱动步进电机(316)用于提供动力并控制位移;***螺杆(317)、***丝杠螺母(318)、***推杆(319)、***丝杠下导套(320)、***球轴承(321)、***平面轴承(322)、***轴承座(323)、丝杠导座(324)转化旋转动力为直线驱动;***推杆止转导套(325)防止***推杆(319)转动;***丝杠下导套(320)、***推杆止转导套(325)、***丝杠上导套(324)用于保证直线运动的平稳和精确度;***平面轴承(322)用于提供推力。
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