CN109127929A - 一种磁性夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁性夹具，其包括：夹具本体(1)，所述夹具本体(1)具有能够容置铁芯的容置凹槽(2)，所述容置凹槽(2)的形状与所述铁芯的外形形状相匹配，且还包括设置在所述容置凹槽(2)上的磁孔(3)，所述磁孔(3)中能够设置磁性结构、以对所述铁芯进行磁性吸附。通过本发明能够通过结构限位和磁性吸附两部分共同作用以对铁芯进行定位装夹，提高定位精度和准确度，实现快速装夹铁芯的效果，能够有效地对上料定子铁芯进行精确导正定位和快速装夹，降低装夹劳动强度，并且使得机器人自动化上料更加方便易行，实现自动化生产。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种磁性夹具。
背景技术
现有电机绕线机多数采用机械定位铁芯，在定子铁芯冲制时就要确定定位槽或定位点，需要人工寻找定位槽(定位点)，按照该位置，将铁芯定位在绕线机台上，难以实现自动化作业，由于人工目测寻找定位槽，造成生产过程定位难，劳动强度大，人工定位无法防呆，经常无法一次性对准，造成机台定位齿碰撞、磨损程度大，机械定位模具损坏严重。
由于现有技术中的定子在绕线时会存在对定子铁芯无法实现准确或精确定位，并且装夹铁芯速度低、装配效率低，并且机器人自动化上料不方便，无法实现自动化生产等技术问题，因此本发明研究设计出一种磁性夹具。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的定子铁芯在绕线时会存在对定子铁芯不能准确或精确定位的缺陷，从而提供一种磁性夹具。
本发明提供一种磁性夹具，其包括：
夹具本体，所述夹具本体具有能够容置铁芯的容置凹槽，所述容置凹槽的形状与所述铁芯的外形形状相匹配，且还包括设置在所述容置凹槽上的磁孔，所述磁孔中能够设置磁性结构、以对所述铁芯进行磁性吸附。
优选地，
所述容置凹槽包括能与所述铁芯相贴合的容置面。
优选地，
所述夹具本体包括相背的第一边和第二边，所述第一边朝背离所述夹具本体内部的方向凸出形成第一凸棱，所述第二边也朝背离所述夹具本体内部的方向凸出形成第二凸棱，所述第一凸棱、所述第二凸棱和所述容置面共同形成所述容置凹槽。
优选地，
所述第一凸棱与所述第二凸棱平行设置，且所述容置面为凹面结构。
优选地，
所述磁孔设置在所述容置面上且朝所述夹具本体内部的方向延伸。
优选地，
所述夹具本体包括与所述容置面相背的背面，且所述磁孔为从所述容置面贯穿至所述背面的通孔。
优选地，
在所述容置面上朝所述夹具本体内部延伸地还开设有固定孔，所述固定孔中能够容纳设置有螺栓、螺钉或螺杆，通过所述螺栓、螺钉或螺杆能够将所述夹具本体固定到外部结构上。
优选地，
所述夹具本体包括与所述容置面相背的背面，所述固定孔也为从所述容置面贯穿至所述背面的通孔。
优选地，
所述夹具本体具有侧面，且所述侧面上还设置有限位孔，所述限位孔与所述磁孔相连通，所述限位孔中能够穿设螺钉、螺栓或螺杆，使得所述螺钉、螺栓或螺杆能够穿入所述磁孔中而对所述磁性结构进行限位调节。
优选地，
所述侧面包括相背的第一侧面和第二侧面，所述磁孔为两个、包括第一磁孔和第二磁孔，所述第一磁孔靠近所述第一侧面而设置，所述第二磁孔靠近所述第二侧面而设置。
优选地，
所述限位孔为两个，分别为设置在所述第一侧面上的第一限位孔以及设置在所述第二侧面上的第二限位孔，所述第一限位孔朝所述夹具本体内部延伸而与所述第一磁孔连通，所述第二限位孔朝所述夹具本体内部延伸而与所述第二磁孔连通。
优选地，
所述磁性夹具还包括第一限位板和/或第二限位板，所述第一限位板能够贴合设置在所述夹具本体的所述第一侧面的位置；所述第二限位板能够贴合设置在所述夹具本体的所述第二侧面的位置。
优选地，
所述磁性结构为硬磁体，所述铁芯为待绕线的定子铁芯。
本发明提供的一种磁性夹具有如下有益效果：
1.本发明通过设置能够容置铁芯的容置凹槽的夹具本体、且容置凹槽的形状与所述铁芯外形形状相匹配，能够对铁芯进行容置作用和正确导向安装的作用，并且再加上在容置凹槽上设置的磁孔、以及位于磁孔内部的磁性结构，能够有效地对定子铁芯进行磁性吸附作用，能够进一步地对铁芯实现铁芯自动导正精确定位功能，通过结构限位和磁性吸附两部分共同作用以对铁芯进行定位装夹，提高定位精度和准确度，实现快速装夹铁芯的效果，能够有效地对上料定子铁芯进行精确导正定位和快速装夹，降低装夹劳动强度，并且使得机器人自动化上料更加方便易行，实现自动化生产。
2.本发明通过在容置面上还开设固定孔，能够穿设螺栓、螺钉或螺杆，实现通过所述螺栓、螺钉或螺杆能够将所述夹具本体固定到绕线机上的效果；本发明通过在侧面上还开设限位孔的结构、并将限位孔与磁孔进行导通，能够穿设螺栓、螺钉或螺杆，以对磁孔中的磁性结构进行限位和定位的功能和作用，以控制磁性结构与容置面之间的距离、以达到控制磁性力的大小的作用；本发明还通过设置限位板能够进一步地对夹具本体的侧面进行限位，进一步地起到对铁芯限位和安装位置精确导向的作用，使得铁芯的定位位置被进一步地自动导正，进一步提高了对铁芯精确或准确定位的效果，提高装配效率。
附图说明
图1是本发明的磁性夹具的立体结构示意图；
图2是图1的磁性夹具的俯视结构示意图；
图3是图2中沿A-A方向的内部剖视结构图。
图中附图标记表示为：
1、夹具本体；11、第一边；12、第二边；13、背面；2、容置凹槽；21、容置面；22、第一凸棱；23、第二凸棱；3、磁孔；31、第一磁孔；32、第二磁孔；4、限位孔；41、第一限位孔；42、第二限位孔；5、侧面；51、第一侧面；52、第二侧面；6、固定孔；7、限位板连接孔。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供一种磁性夹具(优选是一种绕线定子磁性夹具)，其包括：
夹具本体1，所述夹具本体1具有能够容置铁芯(优选为定子铁芯)的容置凹槽2，所述容置凹槽2的形状与所述铁芯的外形形状相匹配，且还包括设置在所述容置凹槽2上的磁孔3，所述磁孔3中能够设置磁性结构、以对所述铁芯进行磁性吸附。
本发明通过设置能够容置铁芯的容置凹槽的夹具本体、且容置凹槽的形状与所述铁芯外形形状相匹配，能够对铁芯进行容置作用和正确导向安装的作用，并且再加上在容置凹槽上设置的磁孔、以及位于磁孔内部的磁性结构，能够有效地对定子铁芯进行磁性吸附作用，能够进一步地对铁芯实现铁芯自动导正精确定位功能，通过结构限位和磁性吸附两部分共同作用以对铁芯进行定位装夹，提高定位精度和准确度，实现快速装夹铁芯的效果，能够有效地对上料定子铁芯进行精确导正定位和快速装夹，降低装夹劳动强度，并且使得机器人自动化上料更加方便易行，实现自动化生产。
优选地，
所述容置凹槽2包括能与所述铁芯相贴合的容置面21。这是本发明的容置凹槽的优选结构形式，即容置面能够与铁芯优选是定子铁芯相贴合，能够对铁芯形成定位和限位的作用，提高定位精度和准确度。
优选地，
所述夹具本体1包括相背的第一边11和第二边12，所述第一边11朝背离所述夹具本体1内部的方向凸出形成第一凸棱22，所述第二边12也朝背离所述夹具本体1内部的方向凸出形成第二凸棱23，所述第一凸棱22、所述第二凸棱23和所述容置面21共同形成所述容置凹槽2。
这是本发明的容置凹槽的进一步的优选结构形式，通过在夹具本体的第一边上凸出延伸的第一凸棱和第一边上凸出延伸的第二凸棱，能够与容置面一同形成容置凹槽，通过第一凸棱和第二凸棱能够有效地对铁芯起到限位和定位的作用，进一步有效地提高了对铁芯的定位精度，提高了装夹效率。
优选地，
所述第一凸棱22与所述第二凸棱23平行设置，且所述容置面21为凹面结构。这是本发明的第一和第二凸棱的优选设置形式以及容置面的优选结构形式，能够有效地与铁芯之间形成匹配和容纳，提高定位精度。
定子磁性夹具的实施过程：根据定子铁芯的外形尺寸，设计出对应模具型腔，该磨具型腔必须是半开合式的，确保铁芯可以从上料面直接拿取，再通过仿真原理，模拟夹具与铁芯配合情况下，模具中心位置，在模具中心对称位置，开具磁孔。
优选地，
所述磁孔3设置在所述容置面21上且朝所述夹具本体1内部的方向延伸，所述磁孔能够容纳所述磁性结构。这是本发明的磁孔的优选结构形式，从容置面向夹具本体内部方向进行延伸，能够形成容纳磁性结构的空间，使得磁孔中的磁性结构通过贯通出容置面的磁孔对铁芯产生磁力作用，以产生磁性吸附力，提高对铁芯的装夹定位精度。
优选地，
所述夹具本体1包括与所述容置面21相背的背面13，且所述磁孔3为从所述容置面21贯穿至所述背面13的通孔。磁孔开设成通孔，便于调节磁体在磁孔中距离容置面之间的伸缩量，从而调节其产生磁力的大小，并且方便安装和拆卸。
优选地，
在所述容置面21上朝所述夹具本体1内部延伸地还开设有固定孔6，所述固定孔6中能够容纳设置有螺栓、螺钉或螺杆，通过所述螺栓、螺钉或螺杆能够将所述夹具本体1固定到外部结构上。本发明通过开设固定孔能够有效地将磁性夹具固定到例如绕线机等外部结构上，实现对磁性夹具的固定作用。
优选地，
当所述夹具本体1包括与所述容置面21相背的背面13时，所述固定孔6 也为从所述容置面21贯穿至所述背面13的通孔。这是本发明的固定孔的优选结构形式，通过将其设置为贯穿的通孔，能够方便螺栓、螺钉或螺杆***其中而将所述夹具本体1固定到外部结构上。
优选地，
所述夹具本体1具有侧面5，且所述侧面5上还设置有限位孔4，所述限位孔4与所述磁孔3相连通，所述限位孔4中能够穿设螺钉、螺栓或螺杆，使得所述螺钉、螺栓或螺杆能够穿入所述磁孔3中而对所述磁性结构进行限位调节。优选限位孔的轴线与所述磁孔的轴线相交。本发明通过在侧面上还开设限位孔的结构、并将限位孔与磁孔进行导通，能够穿设螺栓、螺钉或螺杆，以对磁孔中的磁性结构进行限位和定位的功能和作用，以控制磁性结构与容置面之间的距离、以达到控制磁性力的大小的作用。
在磁孔的纵向方向打螺纹孔，该孔称之为定位孔或限位孔，磁孔内选用磁铁可以是钕铁硼、铁氧体，必须为硬磁体，软磁体无法实施定位，磁铁的选用较为关键，根据铁芯大小和绕线转速大小，此项关乎定子定位导正功能实现，微调时再使用顶丝螺钉将磁铁固定，该限位主要是限制磁铁在模具型腔中的位置，磁体与铁芯的远近与铁芯与夹具吸合力度成正相关，此项可以实现微调，主要适应人员上下料的劳动强度，同时要考虑定子绕线完毕，绕线顶杆去除后，磁铁的吸力保证铁芯不会掉落，但限位不可以将磁体端面超出磁孔(即超出容置面)，否则铁芯无法精确根据容置凹槽进行导正。
优选地，
所述侧面5包括相背的第一侧面51和第二侧面52，所述磁孔3为两个、包括第一磁孔31和第二磁孔32，所述第一磁孔31靠近所述第一侧面51而设置，所述第二磁孔32靠近所述第二侧面52而设置。这是本发明的侧面和磁孔的优选结构形式和布置形式，即在靠近两个相背侧面的位置均各自设置一个磁孔，能够对该两侧的位置对铁芯进行磁力吸附的作用，提高磁力作用，提高对铁芯的导向作用，提高定位精度。
优选地，
所述限位孔4为两个，分别为设置在所述第一侧面51上的第一限位孔41 以及设置在所述第二侧面52上的第二限位孔42，所述第一限位孔41朝所述夹具本体1内部延伸而与所述第一磁孔31连通，所述第二限位孔42朝所述夹具本体1内部延伸而与所述第二磁孔32连通。这是本发明的限位孔的优选结构和设置形式，即分别设置在第一侧面上的第一限位孔和设置在第二侧面上的第二限位孔，能够分别对靠近第一侧面的第一磁孔进行连通、并通过限位结构(包括螺栓、螺杆、螺钉等)对第一磁孔中的磁体进行限位和定位，对靠近第二侧面的第二磁孔进行连通、并通过限位结构(包括螺栓、螺杆、螺钉等)对第二磁孔中的磁体进行限位和定位，提高限位效果，实现智能控制的作用，提高装夹效率。
微调时再使用顶丝螺钉将磁铁固定，该限位主要是限制磁铁在模具型腔中的位置，磁体与铁芯的远近与铁芯与夹具吸合力度成正相关，此项可以实现微调，主要适应人员上下料的劳动强度，同时要考虑定子绕线完毕，绕线顶杆去除后，磁铁的吸力保证铁芯不会掉落。
优选地，
所述磁性夹具(优选绕线定子磁性夹具)还包括第一限位板(未示出)和 /或第二限位板(未示出)，所述第一限位板能够贴合设置在所述夹具本体1 的所述第一侧面51的位置；所述第二限位板能够贴合设置在所述夹具本体1 的所述第二侧面52的位置。本发明还通过设置限位板能够进一步地对夹具本体的侧面进行限位，进一步地起到对铁芯限位和安装位置精确导向的作用，使得铁芯的定位位置被进一步地自动导正，进一步提高了对铁芯精确或准确定位的效果，提高装配效率。为进一步精确导正定子铁芯，实施时可以在模具型腔上下面增加上下限位板，上下限位盖板通常应与定子绝缘骨架相匹配。最后将整套磁性夹具与绕线机台固定即可。
优选地，
所述磁性结构为硬磁体，所述铁芯为待绕线的定子铁芯。优选可以是钕铁硼、铁氧体。磁孔内选用磁铁可以是钕铁硼、铁氧体，必须为硬磁体，软磁体无法实施定位，磁铁的选用较为关键，根据铁芯大小和绕线转速大小，此项关乎定子定位导正功能实现。
针对定子磁性夹具上料时，将铁芯与模腔契合面初步对齐，通过磁体对铁芯吸引，铁芯会沿容置凹槽和上下限位板，自动找正，再经过绕线后，顶杆撤出，绕线定子可直接拿取。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种磁性夹具，其特征在于：包括：
夹具本体(1)，所述夹具本体(1)具有能够容置铁芯的容置凹槽(2)，所述容置凹槽(2)的形状与所述铁芯的外形形状相匹配，且还包括设置在所述容置凹槽(2)上的磁孔(3)，所述磁孔(3)中能够设置磁性结构、以对所述铁芯进行磁性吸附。
2.根据权利要求1所述的磁性夹具，其特征在于：
所述容置凹槽(2)包括能与所述铁芯相贴合的容置面(21)。
3.根据权利要求2所述的磁性夹具，其特征在于：
所述夹具本体(1)包括相背的第一边(11)和第二边(12)，所述第一边(11)朝背离所述夹具本体(1)内部的方向凸出形成第一凸棱(22)，所述第二边(12)也朝背离所述夹具本体(1)内部的方向凸出形成第二凸棱(23)，所述第一凸棱(22)、所述第二凸棱(23)和所述容置面(21)共同形成所述容置凹槽(2)。
4.根据权利要求3所述的磁性夹具，其特征在于：
所述第一凸棱(22)与所述第二凸棱(23)平行设置，且所述容置面(21)为凹面结构。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的磁性夹具，其特征在于：
所述磁孔(3)设置在所述容置面(21)上且朝所述夹具本体(1)内部的方向延伸。
6.根据权利要求5所述的磁性夹具，其特征在于：
所述夹具本体(1)包括与所述容置面(21)相背的背面(13)，且所述磁孔(3)为从所述容置面(21)贯穿至所述背面(13)的通孔。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的磁性夹具，其特征在于：
在所述容置面(21)上朝所述夹具本体(1)内部延伸地还开设有固定孔(6)，所述固定孔(6)中能够容纳设置有螺栓、螺钉或螺杆，通过所述螺栓、螺钉或螺杆能够将所述夹具本体(1)固定到外部结构上。
8.根据权利要求7所述的磁性夹具，其特征在于：
当所述夹具本体(1)包括与所述容置面(21)相背的背面(13)时，所述固定孔(6)也为从所述容置面(21)贯穿至所述背面(13)的通孔。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的磁性夹具，其特征在于：
所述夹具本体(1)具有侧面(5)，且所述侧面(5)上还设置有限位孔(4)，所述限位孔(4)与所述磁孔(3)相连通，所述限位孔(4)中能够穿设螺钉、螺栓或螺杆，使得所述螺钉、螺栓或螺杆能够穿入所述磁孔(3)中而对所述磁性结构进行限位调节。
10.根据权利要求9所述的磁性夹具，其特征在于：
所述侧面(5)包括相背的第一侧面(51)和第二侧面(52)，所述磁孔(3)为两个、包括第一磁孔(31)和第二磁孔(32)，所述第一磁孔(31)靠近所述第一侧面(51)而设置，所述第二磁孔(32)靠近所述第二侧面(52)而设置。
11.根据权利要求10所述的磁性夹具，其特征在于：
所述限位孔(4)为两个，分别为设置在所述第一侧面(51)上的第一限位孔(41)以及设置在所述第二侧面(52)上的第二限位孔(42)，所述第一限位孔(41)朝所述夹具本体(1)内部延伸而与所述第一磁孔(31)连通，所述第二限位孔(42)朝所述夹具本体(1)内部延伸而与所述第二磁孔(32)连通。
12.根据权利要求10或11所述的磁性夹具，其特征在于：
所述磁性夹具还包括第一限位板和/或第二限位板，所述第一限位板能够贴合设置在所述夹具本体(1)的所述第一侧面(51)的位置；所述第二限位板能够贴合设置在所述夹具本体(1)的所述第二侧面(52)的位置。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的磁性夹具，其特征在于：
所述磁性结构为硬磁体，所述铁芯为待绕线的定子铁芯。
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