CN112548912A - 一种适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其包括基板、第一铁芯分片装夹组件、第二铁芯分片装夹组件、旋转驱动单元、滑移座、滑轨滑块组件以及直线位移驱动单元。第一铁芯分片装夹组件固定于基板上，以用来装夹待对接的第一铁芯分片。滑移座布置于基板的正上方。滑轨滑块组件装配于基板和滑移座之间，且协同直线位移驱动单元以驱使滑移座沿着左右方向进行定向滑移运动。第二铁芯分片装夹组件安装于滑移座上，以用来装夹待对接的第二铁芯分片。旋转驱动单元由滑移座进行支撑，且驱动第二铁芯分片装夹组件进行旋转运动。当旋转驱动单元未启动时，第二铁芯分片装夹组件对位地布置于第一铁芯分片装夹组件的正右侧，且相互间隔预定距离。

Description

一种适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构

技术领域

本发明涉及汽车马达装配技术领域，尤其是一种适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构。

背景技术

发动机在以自身动力运转之前，必须借助外力旋转，汽车马达可以将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。

已知，汽车马达定子分片整体呈圆筒状，且由多片以圆形阵列状进行排布的铁芯分件依序对接而成。铁芯分片的组装质量(尤其是整体圆度)对汽车马达的性能发挥以及运转平稳性、可靠性有着至关重要的影响。

一般来说，汽车马达定子包含有12个铁芯分件。在现有技术中，需要将铁芯分片两两一组地对接为一体，以利于后续的绕漆包线操作。在现有技术中，通常采用人工组装的方式来完成对铁芯分片的拼装作业。在实际生产中发生存在有以下问题：1)铁芯分片的组对过程的耗时较长，生产效率不高，生产节拍难以满足产线的要求；2)铁芯分片的最终组对质量受工人操作经验以及实时情绪影响较大，不利于进行质量控制，不良率始终居高不下。因而，亟待技术人员解决上述问题

发明内容

故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构的出现。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其包括基板、第一铁芯分片装夹组件、第二铁芯分片装夹组件、旋转驱动单元、滑移座、滑轨滑块组件以及直线位移驱动单元。第一铁芯分片装夹组件固定于基板上，以用来装夹待对接的第一铁芯分片。滑移座布置于基板的正上方，且位于第一铁芯分片装夹组件的正右侧。滑轨滑块组件装配于基板和滑移座之间，且协同直线位移驱动单元以驱使滑移座沿着左右方向进行定向滑移运动。第二铁芯分片装夹组件安装于滑移座上，且跟随滑移座进行同步位移运动，以用来装夹待对接的第二铁芯分片。旋转驱动单元由滑移座进行支撑，且布置于第二铁芯分片装夹组件的正下方，以驱动第二铁芯分片装夹组件绕其中心轴线进行周向旋转运动。当旋转驱动单元未启动时，第二铁芯分片装夹组件对位地布置于第一铁芯分片装夹组件的正右侧，且相互间隔预定距离。

作为本发明技术方案的进一步改进，第一铁芯分片装夹组件包括有承力架、第一铁芯分片夹持工装、第一螺栓以及第二螺栓。第一铁芯分片夹持工装借助于第一螺栓可拆卸地安装于承力架的上平面上。承力架借由第二螺栓可拆卸地固定于基板上，相对应地，在承力架的底板上开设有供第二螺栓穿越的联接通孔。

作为本发明技术方案的更进一步改进，联接通孔为沿着前后方向进行延伸的长条腰形孔。适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构还包括有位置微调单元。位置微调单元包括有承力座、推顶螺栓以及螺母。承力座焊接固定于基板上，且布置于承力架的底板的正前方。由承力座的顶面向下延伸出有供推顶螺栓穿越的避让凹槽。螺母焊接固定于承力座的后侧壁上，且与避让凹槽相正对位。推顶螺栓与螺母相适配、旋合，且正对应于承力架的底板。

作为本发明技术方案的进一步改进，第二铁芯分片装夹组件包括有旋转盘、第二铁芯分片夹持工装以及第三螺栓。第二铁芯分片夹持工装借助于第三螺栓实现与旋转盘固定为一体。

作为本发明技术方案的更进一步改进，旋转驱动单元包括有旋转电机、联轴器、旋转轴以及旋转套。旋转套插设固定于滑移座上。旋转轴可自由旋动地套设于旋转套内，且直接与旋转盘相固定。旋转电机布置于旋转轴的正下方，其由滑移座进行支撑，且跟随滑移座进行同步位移运动。联轴器联接于旋转电机的动力输出轴和旋转轴之间。

作为本发明技术方案的进一步改进，直线位移驱动单元包括有支撑座和直线运动元件。支撑座固定于基板上，且布置于滑移座的正右侧。直线运动元件由支撑座进行支撑，以对滑移座进行定向拖动。

作为本发明技术方案的更进一步改进，直线运动元件优选为气缸、液压缸或直线电机中的任一种。

作为本发明技术方案的进一步改进，适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构还包括有第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器。第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器均安装固定于滑移座上，均围绕第二铁芯分片装夹组件的***进行周向布置，以分别用来限定初始基准位置，中间避让位置、最终对接位置。

当第一铁芯分片、第二铁芯分片分别相对于第一铁芯分片装夹组件、第二铁芯分片装夹组件装夹到位后，首先旋转驱动单元发生动作以拖动第二铁芯分片绕着瞬时针方向旋动一定的角度，为后续第二铁芯分片装夹组件相向于第一铁芯分片装夹组件进行位移运动提供避让通道；而后，直线位移驱动单元发生动作以拖动第二铁芯分片装夹组件整体向左进行位移运动，直至第一铁芯分片、第二铁芯分片对位完成；最后，旋转驱动单元二次启动以拖动第二铁芯分片继续进行旋转运动，直至实现第二铁芯分片与第一铁芯分片的对接操作。这样一来，一方面，有效地缩短了铁芯分片组对所需的总时长，提升了装配效率；另一方面，相较于传统人工装配模式，还大大地提升了铁芯分片的最终成组对装配质量，降低产品的不良率；再一方面，减少了用工成本，进而在一定程度上整体降低了汽车马达定子的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构的立体示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图1的俯视图。

图5是图4的B-B剖视图。

图6是图1的I局部放大图。

图7是本发明中适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构的工作流程图。

图8是本发明中第一铁芯分片、第二铁芯分片处于待组对状态下的示意图。

1-基板；2-第一铁芯分片装夹组件；21-承力架；22-第一铁芯分片夹持工装；3-第二铁芯分片装夹组件；31-旋转盘；32-第二铁芯分片夹持工装；4-旋转驱动单元；41-旋转电机；42-联轴器；43-旋转轴；44-旋转套；5-滑移座；6-滑轨滑块组件；7-直线位移驱动单元；71-支撑座；72-直线运动元件；8-位置微调单元；81-承力座；811-避让凹槽；82-推顶螺栓；83-螺母；9-第一光电传感器；10-第二光电传感器；11-第三光电传感器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1示出了本发明中适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构的立体示意图，可知，其主要由基板1、第一铁芯分片装夹组件2、第二铁芯分片装夹组件3、旋转驱动单元4、滑移座5、滑轨滑块组件6以及直线位移驱动单元7等几部分构成。其中，第一铁芯分片装夹组件2可拆卸地固定于基板1上，以用来装夹待对接的第一铁芯分片。滑移座5布置于基板1的正上方，且位于第一铁芯分片装夹组件2的正右侧。滑轨滑块组件6装配于基板1和滑移座5之间，且协同直线位移驱动单元7以驱使滑移座5沿着左右方向进行定向滑移运动。滑轨滑块组件6包括有滑轨和滑块。滑轨借助于螺栓可拆卸地固定于基板1的上平面上，且与滑轨相适配的滑块借助于螺栓可拆卸地固定于滑移座5的下平面上。第二铁芯分片装夹组件3安装于滑移座5上，且跟随滑移座5进行同步位移运动，以用来装夹待对接的第二铁芯分片。旋转驱动单元4由滑移座5进行支撑，且布置于第二铁芯分片装夹组件3的正下方，以驱动第二铁芯分片装夹组件3绕其中心轴线进行周向旋转运动。当旋转驱动单元4未启动时，第二铁芯分片装夹组件3对位地布置于第一铁芯分片装夹组件2的正右侧，且相互间隔预定距离。

如图7中所示，适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构的工作流程大致如下：

前提条件：第一铁芯分片的侧壁上设置有对接凹槽，且其沿着上下方向进行完成贯穿；相对应地，由第二铁芯分片的侧壁向外延伸出有与对接凹槽相适配的对接凸起(如图8中所示)。

1)首先将第一铁芯分片、第二铁芯分片分别相对于第一铁芯分片装夹组件2、第二铁芯分片装夹组件3装夹到位；

2)旋转驱动单元4发生动作，以拖动第二铁芯分片绕着瞬时针方向旋动一定的角度，为后续第二铁芯分片装夹组件3相向于第一铁芯分片装夹组件2进行位移运动提供避让通道；

3)直线位移驱动单元7发生动作以拖动第二铁芯分片装夹组件3整体向左进行位移运动，直至第一铁芯分片、第二铁芯分片对位完成；

4)旋转驱动单元4二次启动以拖动第二铁芯分片继续进行旋转运动，直至对接凸起完成***对接凹槽内，此时，即实现了第二铁芯分片与第一铁芯分片的对接操作。

通过采用上述技术方案进行设置，该适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构直至取得了以下技术效果：

1)有效地缩短了第一铁芯分片和第二铁芯分片组对所需的总时长，提升了装配效率；

2)相较于传统人工装配模式，还大大地提升了第一铁芯分片和第二铁芯分片的最终成组对装配质量，降低产品的不良率；

3)减少了用工成本，进而在一定程度上整体降低了汽车马达定子的生产成本。

由图2中可以看出，第一铁芯分片装夹组件2优选包括有承力架21、第一铁芯分片夹持工装22、第一螺栓以及第二螺栓。第一铁芯分片夹持工装21借助于第一螺栓可拆卸地安装于承力架21的上平面上。承力架21为焊接件，其借由第二螺栓可拆卸地固定于基板1上，相对应地，在承力架21的底板上开设有供第二螺栓穿越的联接通孔。第二铁芯分片装夹组件3优选包括有旋转盘31、第二铁芯分片夹持工装32以及第三螺栓。第二铁芯分片夹持工装32借助于第三螺栓实现与旋转盘31固定为一体。如此一来，当待组对的第一铁芯分片、第二铁芯分片型号或尺寸发生改变时，便于对与之相适配的第一铁芯分片夹持工装22、第二铁芯分片夹持工装32进行拆换操作，方便、快捷，进而有效地降低了适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构改型设计的困难度，扩大了其适用范围。

出于调整第一铁芯分片夹持工装22相对位置的实时性、便利性方面考虑，鉴于此，首先将承力架21优化为相对位置可调的设计结构，即将联接通孔设计为沿着前后方向进行延伸的长条腰形孔。另外，还需增设有位置微调单元8(如图1中所示)。位置微调单元8包括有承力座81、推顶螺栓82以及螺母83。承力座81焊接固定于基板1上，且布置于承力架21的底板的正前方。由承力座81的顶面向下延伸出有供推顶螺栓82穿越的避让凹槽811。螺母83焊接固定于承力座81的后侧壁上，且与避让凹槽811相正对位。推顶螺栓82与螺母83相适配、旋合，且正对应于承力架21的底板(如图6中所示)。当需要对第一铁芯分片夹持工装22的相对位置进行平移调整时，首先需要松开各第二螺栓以解除对承力架21的位置锁定，而后旋动推顶螺栓82，迫使承力架21连同第一铁芯分片夹持工装22沿着前后方向进行位置调整，直至实现第一铁芯分片夹持工装22相对于第二铁芯分片夹持工装32对位完成。

已知，旋转驱动单元4可以采取多种设计结构以实现对旋转盘31的周向驱动，不过，在此推荐一种设计结构简单，利于实施，且后期便于进行维护的实施方案，具体如下：如图3、4、5中所示，旋转驱动单元4优选包括有旋转电机41、联轴器42、旋转轴43以及旋转套44。旋转套44插设固定于滑移座5上。旋转轴43可自由旋动地套设于旋转套44内，且直接与旋转盘44相固定。旋转电机41布置于旋转轴43的正下方，其由滑移座5进行支撑，且跟随滑移座5进行同步位移运动。联轴器42联接于旋转电机41的动力输出轴和旋转轴43之间。旋转电机41优选为响应速度快，且利于对启、停位进行精准控制的伺服电机。另外，联轴器42的设置有效地降低了旋转电机41、旋转轴43相对安装位置精度的要求。

如图2中所示，直线位移驱动单元7优选包括有支撑座71和直线运动元件72。支撑座71固定于基板1上，且布置于滑移座5的正右侧。直线运动元件72由支撑座71进行支撑，以直接实现对滑移座5的定向拖动。如此一来，直线位移驱动单元7具有十分简洁的设计结构，且后期利于进行维护、返修。

再者，直线运动元件72可以根据实际应用场景的不同可优选为气缸、液压缸或直线电机中的任一种。

最后，需要说明的是，由图4还可以看出，适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构根据实际情况还增设有第一光电传感器9、第一二光电传感器10、第三光电传感器11。其中，第一光电传感器9、第二光电传感器10、第三光电传感器11均可拆卸地地安装固定于滑移座5上，均围绕第二铁芯分片装夹组件3的***进行周向布置，以分别用来限定初始基准位置，中间避让位置、最终对接位置。当第二铁芯分片装夹组件3处于初始基准位置时，此时，旋转电机41尚未启动，此时，借助于机械手以将第一铁芯分片、第二铁芯分片分别相对应地插装于第一铁芯分片夹持工装22、第二铁芯分片夹持工装32上；当第二铁芯分片装夹组件3处于中间避让位置时，第一铁芯分片夹持工装22、第二铁芯分片夹持工装32相互完全错位，以为后续第二铁芯分片装夹组件3整体向左平移运动作好准备；直线运动元件72发生动作以拖动第二铁芯分片夹持工装32相左进行平移运动，直至第二铁芯分片相对于第一铁芯分片对位完毕；旋转电机41二次启动，以驱动第二铁芯分片夹持工装32继续进行周向旋动，直至第二铁芯分片夹持工装32在第三光电传感器11的作用下停靠于最终对接位置，此时，第一铁芯分片夹、第二铁芯分片即完成了对插组对操作。

对所公开的实施例的上述说明，使本领语专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，包括基板、第一铁芯分片装夹组件、第二铁芯分片装夹组件、旋转驱动单元、滑移座、滑轨滑块组件以及直线位移驱动单元；所述第一铁芯分片装夹组件固定于所述基板上，以用来装夹待对接的第一铁芯分片；所述滑移座布置于所述基板的正上方，且位于所述第一铁芯分片装夹组件的正右侧；所述滑轨滑块组件装配于所述基板和所述滑移座之间，且协同所述直线位移驱动单元以驱使所述滑移座沿着左右方向进行定向滑移运动；所述第二铁芯分片装夹组件安装于所述滑移座上，且跟随所述滑移座进行同步位移运动，以用来装夹待对接的第二铁芯分片；所述旋转驱动单元由所述滑移座进行支撑，且布置于所述第二铁芯分片装夹组件的正下方，以驱动所述第二铁芯分片装夹组件绕其中心轴线进行周向旋转运动；当所述旋转驱动单元未启动时，所述第二铁芯分片装夹组件对位地布置于所述第一铁芯分片装夹组件的正右侧，且相互间隔预定距离。

2.根据权利要求1所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述第一铁芯分片装夹组件包括有承力架、第一铁芯分片夹持工装、第一螺栓以及第二螺栓；所述第一铁芯分片夹持工装借助于所述第一螺栓可拆卸地安装于所述承力架的上平面上；所述承力架借由所述第二螺栓可拆卸地固定于所述基板上，相对应地，在所述承力架的底板上开设有供所述第二螺栓穿越的联接通孔。

3.根据权利要求2所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述联接通孔为沿着前后方向进行延伸的长条腰形孔；所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构还包括有位置微调单元；所述位置微调单元包括有承力座、推顶螺栓以及螺母；所述承力座焊接固定于所述基板上，且布置于所述承力架的底板的正前方；由所述承力座的顶面向下延伸出有供所述推顶螺栓穿越的避让凹槽；所述螺母焊接固定于所述承力座的后侧壁上，且与所述避让凹槽相正对位；所述推顶螺栓与所述螺母相适配、旋合，且正对应于所述承力架的底板。

4.根据权利要求1所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述第二铁芯分片装夹组件包括有旋转盘、第二铁芯分片夹持工装以及第三螺栓；所述第二铁芯分片夹持工装借助于所述第三螺栓实现与所述旋转盘固定为一体。

5.根据权利要求4所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述旋转驱动单元包括有旋转电机、联轴器、旋转轴以及旋转套；所述旋转套插设固定于所述滑移座上；所述旋转轴可自由旋动地套设于所述旋转套内，且直接与所述旋转盘相固定；所述旋转电机布置于所述旋转轴的正下方，其由所述滑移座进行支撑，且跟随所述滑移座进行同步位移运动；所述联轴器联接于所述旋转电机的动力输出轴和所述旋转轴之间。

6.根据权利要求1所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述直线位移驱动单元包括有支撑座和直线运动元件；所述支撑座固定于所述基板上，且布置于所述滑移座的正右侧；所述直线运动元件由所述支撑座进行支撑，以对所述滑移座进行定向拖动。

7.根据权利要求6所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，所述直线运动元件为气缸、液压缸或直线电机中的任一种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述适用于汽车马达的定子铁芯分片组对机构，其特征在于，还包括有第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器；所述第一光电传感器、所述第二光电传感器、所述第三光电传感器均安装固定于所述滑移座上，均围绕所述第二铁芯分片装夹组件的***进行周向布置，以分别用来限定初始基准位置，中间避让位置、最终对接位置。

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