CN111014999A - 铁芯内的扁线绕组的焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁芯内的扁线绕组的焊接机，升降板上设有通孔；与升降板连接的第一升降驱动机构；定位组件，定位组件上设有若干匹配扁线焊接端部的第一通孔，定位组件可旋转地装配在升降板上的通孔中，定位组件随升降板升降时使扁线焊接端部与第一通孔分离或匹配；旋转驱动机构，旋转驱动机构与铁芯或定位板旋转配合以直接或间接的方式驱使铁芯或定位组件旋转,旋转驱动机构位于升降板的下方；第一平移驱动机构，第一平移驱动机构与旋转驱动机构连接以驱动旋转驱动机构移动到升降板的正下方，使铁芯的中心与通孔的中心对应；提取并释放铁芯的取料放料机构，取料放料机构与旋转驱动机构配合。本发明具有提升焊接效率的优点。

Description

铁芯内的扁线绕组的焊接机

技术领域

本发明涉及一种电机技术领域，具体涉及一种铁芯内的扁线绕组的焊接机。

背景技术

随着新能源电动汽车的不断发展，驱动电机高功率密度、小体积的需求进一步的提高，这就需要新结构、新材料、新工艺的创新支撑。由于扁线绕组的槽满率高，可以提高功率密度并能减小电流密度，降低温升，提高电机效率。因此，定子绕组线圈有从圆线向扁线发展的趋势。

目前的扁线绕组电机定子包括多个定子槽和设置于多个定子槽中的绕组；所述绕组包括多个导体段，每个所述导体段具有设置于所述定子槽中的直线段和位于所述定子槽两侧的两个连接段；每个所述导体段的每个连接段与相连的另一所述导体段的相应所述连接段焊接在一起；且所述定子在安装时，每个所述导体段呈直线状***相应所述定子槽后，再形成相应的两个所述连接段后进行焊接；或每个所述导体段由直线状先形成一个所述连接段，***相应所述定子槽后，再形成另一所述连接段后进行焊接。

对于上述的扁线绕组电机中连接段的焊接，CN108296682A公开了一种新能源电机定子线圈焊接机，该焊接机中，通过驱动电机驱动“L”形的卡合板，使两个相对的线圈卡合件移动，从而将两个或多个线圈的端部夹紧，进而焊枪对线圈的端部进行焊接。由此可见，在该技术方案，每完成一次焊接，需要驱动机构驱使卡合板和线圈卡合件沿定子的径向以下轴向等多个方向移动，才能完成夹紧线圈端部的动作，并作，焊接完成后，还需要使卡合板和线圈卡合件复位，以配合定子的分度，为下一次焊接作准备。显然，上述的夹紧动作存在使焊接机的焊接效率降低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升焊接效率的铁芯内的扁线绕组的焊接机。

实现本发明目的的技术方案如下：

铁芯内的扁线绕组的焊接机，包括焊枪组件，还包括：

升降板，升降板上设有通孔；

与升降板连接的第一升降驱动机构；

定位组件，定位组件上设有若干匹配扁线焊接端部的第一通孔，定位组件可旋转地装配在升降板上的通孔中，定位组件随升降板升降时使扁线焊接端部与第一通孔分离或匹配；

旋转驱动机构，旋转驱动机构与铁芯或定位板旋转配合以直接或间接的方式驱使铁芯或定位组件旋转,旋转驱动机构位于升降板的下方；

第一平移驱动机构，第一平移驱动机构与旋转驱动机构连接以驱动旋转驱动机构移动到升降板的正下方，使铁芯的中心与通孔的中心对应；

提取并释放铁芯的取料放料机构，取料放料机构与旋转驱动机构配合。

本发明的优点在于：当升降板下降时，定位板随同升降板下降，铁芯嵌线槽内的扁线焊接端部与第一通孔匹配，这样使得扁线的焊接端部被束缚在第一通孔内，由此扁线、铁芯以及定位板形成一体，扁线、铁芯以及定位板其中之一旋转，则其余两个零件跟随旋转。在这样的结构下，在升降板下降的过程中使扁线的焊接端部与第一通孔形成配合，不需要采用其他的零件就对扁线的焊接端部形成束缚。非常方便，在焊接时，对当前嵌线槽内的扁线端部焊接完成后，需要对下一个嵌线槽内的扁线端部进行焊接时，通过旋转驱动机构驱动铁芯A或定位板旋转即可，在此过程中，无需将定位板与扁线进行分离，即直接完成旋转分度即可，因此，节约了分度及对扁线进行定位的时间，这种结构显而易见的是，能使焊接的效率获得了提高。

说明书附图

图1为本发明中的扁线绕组的焊接机的示意图；

图2为本发明中的焊接部分的立体图；

图3焊接部分的侧视图；

图4为定位板的示意图；

图5为本发明中定子的示意图；

图6为取料放料机构的示意图；

图7为径向移动驱动器的示意图；

A为铁芯，B为扁线，1为升降板，2为支座，3为安装板，4为第二升降驱动机构，5为第二平移驱动机构，6为焊枪，7为丝杠，8为螺母，9为底板，10为电机，11为皮带传动机构，12为定位板，12a为第一通孔，12b为槽，13为轴承，14为旋转驱动机构，15为第一平移驱动机构，16为机架，17为第三平移机构，18为第三升降驱动机构，19为径向移动驱动器，20为涨紧块，21为直线驱动器，22为夹块，23为立柱，24为第一直线驱动器，25为限位块。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的铁芯A内的扁线绕组的焊接机，包括焊枪组件、升降板1、第一升降驱动机构，定位组件，旋转驱动机构，第一平移驱动机构，提取并释放铁芯的取料放料机构，铁芯A既可以是电机的定子铁芯，也可以是转子铁芯，本实施例中，铁芯A优先采用的是电机的定子铁芯。

焊枪组件优先选择固定在升降板1上，这样，焊枪组件能随同升降板1的升降而升降，使得焊接机整体紧凑。焊枪组件包括支座2、安装板3、第二升降驱动机构4、第二平移驱动机构5、焊枪6，安装板3与支座2滑动配合，安装板3相对支座2形成升降运动，第二升降驱动机构4与安装板3连接，第二升降驱动机构4驱动安装板3相对支座2升降，第二升降驱动机构4优先采用气缸，第二升降驱动机构4还可以采用气缸、连接有丝杆机构的马达。第二平移驱动机构5与安装板3连接，焊枪6与第二平移驱动机构5连接。第二平移驱动机构5可以采用直线模组，也可以采用电机驱动的丝杆机构，本实施例中，焊枪6为两个，通过第二平移驱动机构5可以调整焊枪6的位置，从而使焊枪6的位置更好地适应所需要焊接的扁线绕组。第二平移驱动机构5还可以采用气爪、液压缸等。

第一升降驱动机构与升降板连接，第一升降驱动机构包括：丝杠7、螺母8、驱动机构，螺母8与升降板1连接，丝杠7与螺母8螺纹连接，驱动机构与丝杠7连接。优选地，本实施例中还包括底板9，所述丝杠7的一端与底板9通过第一轴承连接，驱动机构包括电机10以及皮带传动机构11，电机10安装在底板9上，电机10的输出端与皮带传动机构11连接。当电机10驱动皮带传动机构11工作，皮带传动机构11带动丝杠7旋转，丝杠7驱动螺母8直线位移，从而带动升降板1升降。

升降板1上设有通孔，定位组件上设有若干匹配扁线焊接端部的第一通孔12a，定位组件可旋转地装配在升降板1上的通孔中，定位组件随升降板1升降时使扁线焊接端部与第一通孔分离或匹配。定位组件包括：定位板12、轴承13，所述轴承13与定位板12固定连接，轴承13与升降板1上的通孔配合，所述第一通孔12a设置于升降板1上。

铁芯A位于升降板1的下方，当升降板1下降时，定位板12随同升降板1下降，铁芯A嵌线槽内的扁线焊接端部与第一通孔匹配，这样使得扁线的焊接端部被束缚在第一通孔内，由此扁线B、铁芯A以及定位板12形成一体，扁线B、铁芯A以及定位板12其中之一旋转，则其余两个零件跟随旋转。在这样的结构下，在升降板1下降的过程中使扁线B的焊接端部与第一通孔形成配合，不需要采用其他的零件就对扁线B的焊接端部形成束缚。非常方便，在焊接时，对当前嵌线槽内的扁线端部焊接完成后，需要对下一个嵌线槽内的扁线B端部进行焊接时，通过旋转驱动机构驱动铁芯A或定位板旋转即可，在此过程中，无需将定位板12与扁线B进行分离，即直接完成旋转分度即可，因此，节约了分度及对扁线进行定位的时间，这种结构显而易见的是，使焊接的效率获得了提高。

旋转驱动机构14与铁芯A或定位组件旋转配合以直接或间接的方式驱使铁芯A或定位组件旋转,旋转驱动机构14位于升降板1的下方，旋转驱动机构14优先选择与铁芯A配合，旋转驱动机构14优先采用分度机构，分度机构为现有技术，在此不作多余说明。分度机构驱动铁芯A旋转，例如，铁芯A上具有24个嵌线槽，相邻两个嵌线槽之间对应的圆心角为15度，对当前嵌线槽内的扁线端部焊接完成后，需要对下一个嵌线槽内的扁线端部进行焊接时，通过旋转驱动机构14驱动铁芯A或定位板旋转一个15°即可。

第一平移驱动机构15与旋转驱动机构14连接以驱动旋转驱动机构14移动到升降板1的正下方，使铁芯A的中心与通孔的中心对应；第一平移驱动机构15旋转驱动机构14移动后，使铁芯A以及扁线B与定位板12的位置对应，使得升降板1下降时，能使定位板12与扁线B准确地形成配合。因此，通过控制第一平移驱动机构15的行程，不但使提高了焊接机的自动化，而且还提升了各部分配合的精度。

取料放料机构与旋转驱动机构配合。取料放料机构包括：机架16、设置于机架上的第三平移机构17、第三升降驱动机构18、径向移动驱动器19、涨紧块20，第三升降驱动机构18设置于第三平移机构17上，径向移动驱动器19设置于第三升降驱动机构18上，涨紧块20与径向移动驱动器连接。第三平移机构17包括电机、皮带传动机构、滑动架，滑动架与机架16滑动配合，电机安装在机架16上，电机通过皮带传动机构与滑动架连接。第三升降驱动机构18优先采用电机和丝杆机构组成的结构。径向移动驱动器19优先采用气爪，气爪优先选用三指夹爪。

取料放料机构的工作过程为：第三升降驱动机构18工作驱使径向移动驱动器19以及涨紧块20下降，涨紧块20伸入到铁芯A的内孔中，径向移动驱动器19工作使涨紧块20沿径向移动驱动器19的外侧移动，在涨紧块20对铁芯A形成涨紧作用后，第三升降驱动机构18工作驱使径向移动驱动器19以及涨紧块20上升到设定位置，第三平移机构17工作驱动第三升降驱动机构18平移，使铁芯A到达第一平移驱动机构15的上方。第三升降驱动机构18工作驱使径向移动驱动器19以及涨紧块20下降，将铁芯A释放到旋转驱动机构14上，径向移动驱动器19驱使涨紧块20收缩，从而涨紧块20对铁芯A失去涨紧作用。第三升降驱动机构18工作驱使径向移动驱动器19以及涨紧块20上升，从而完成取料以及放料的过程。在该过程中，无需人工参与，使焊接机进一步提高了自动化的程度。

当然，取料放料机构也可以采用工业机器人。

对于上述实施方式的焊接机而言，还包括夹持机构，在焊接完毕后夹持机构对铁芯进行夹持，在升降板1上升时使定位组件与扁线B焊接端部顺利分离。在焊接后，由于焊料的加持使得扁线B的端部的体积变大或不规整，由于扁线B的端部是穿过定位板12上的第一通孔12a的，因此，当升降板1上升时，扁线B的端部由于在焊接后造成的不规整与定位板12之间形成干涉，从而导致定位板12与扁线B分离受阻。通过夹持机构对铁芯A形成的夹持作用，使铁芯A以及扁线B的位置保持不变，从而使分离顺利。

夹持机构包括直线驱动器21以及夹块22，夹块22与直线驱动器21连接，直线驱动器21优先采用气缸，也可以采用液压缸等。夹块22朝向铁芯A的端面为弧形面，以便于夹块22与铁芯A的周面匹配。直线驱动器21可以安装在丝杠7上，优选地，还包括立柱23，立柱23的一端与底板9连接，立柱23穿过升降板1对升降板1升降时形成导向作用，所述直线驱动器21优先选择安装在立柱23上。

对于上述实施方式的焊接机而言，所述定位组件的周面上设有槽12b，槽12b优先选择设置于定位板12的周面上。还包括限位组件，限位组件与升降板1连接，限位组件的一端在焊接时与定位组件周面上的槽12b配合以限制定位组件转动。由于定位板12在外力作用下能旋转，为了避免误操作(例如开启旋转驱动机构或者焊接组件误触)或者操作人员手动碰触使定位板12旋转，限位组件的一端与槽12b配合以限制定位组件转动，这样可以确保扁线B的端部焊接成功，即提高焊接的可靠性。

限位组件包括第一直线驱动器24以及限位块25，第一直线驱动器24优先采用气缸，也可以采用液压缸等。限位块25与第一直线驱动器24的输出端连接。

Claims (9)

1.铁芯内的扁线绕组的焊接机，包括焊枪组件，其特征在于，还包括：

升降板，升降板上设有通孔；

与升降板连接的第一升降驱动机构；

定位组件，定位组件上设有若干匹配扁线焊接端部的第一通孔，定位组件可旋转地装配在升降板上的通孔中，定位组件随升降板升降时使扁线焊接端部与第一通孔分离或匹配；

旋转驱动机构，旋转驱动机构与铁芯或定位组件旋转配合以直接或间接的方式驱使铁芯或定位组件旋转,旋转驱动机构位于升降板的下方；

第一平移驱动机构，第一平移驱动机构与旋转驱动机构连接以驱动旋转驱动机构移动到升降板的正下方，使铁芯的中心与通孔的中心对应；

提取并释放铁芯的取料放料机构，取料放料机构与旋转驱动机构配合。

2.根据权利要求1所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，定位组件包括：

定位板；

轴承，所述轴承与定位板固定连接，轴承与升降板上的通孔配合。

3.根据权利要求1所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，所述焊枪组件固定在升降板上。

4.根据权利要求1所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，焊枪组件包括：支座；

安装板，安装板与支座滑动配合；

第二升降驱动机构，第二升降驱动机构与安装板连接；

第二平移驱动机构，第二平移驱动机构与安装板连接；

焊枪，焊枪与第二平移驱动机构连接。

5.根据权利要求1所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，第一升降驱动机构包括：丝杠；

螺母，螺母与升降板连接，丝杠与螺母螺纹连接；

驱动机构，驱动机构与丝杠连接。

6.根据权利要求1所述的铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，取料放料机构包括：

机架；

设置于机架上的第三平移机构；

第三升降驱动机构，第三升降驱动机构设置于第三平移机构上；

径向移动驱动器，径向移动驱动器设置于第三升降驱动机构上；

涨紧块，涨紧块与径向移动驱动器连接。

7.根据权利要求6所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，径向移动驱动器为气爪。

8.根据权利要求1至7之一所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，还包括夹持机构，在焊接完毕后夹持机构对铁芯进行夹持，在升降板上升时使定位组件与扁线焊接端部顺利分离。

9.根据权利要求1至7之一所述铁芯内的扁线绕组的焊接机，其特征在于，所述定位组件的周面上设有槽；

还包括限位组件，限位组件与升降板连接，限位组件的一端在焊接时与定位组件周面上的槽配合以限制定位组件转动。

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