CN220421616U - 一种铁芯熔接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁芯熔接设备，涉及自动化设备，旨在解决定子铁芯角度调整不便和不易置入治具的问题，其技术方案要点是：一种铁芯熔接设备，包括焊接机构，初定位机构包括环磁治具；精定位机构包括圆形治具；对接机构包括环磁治具夹爪以及滑台气缸；铁芯压入机构包括压入伺服压机以及铁芯压入治具；搬运机构包括若干搬运夹爪以及搬运驱动组件；铁芯压出机构包括压出伺服压机以及铁芯压出治具。本实用新型的一种铁芯熔接设备，实现多个定子铁芯于两次定位之间的转移，在解决角度调整不便和不易置入的前提下，避免了多个定子铁芯在焊接时过于松散的问题。

Description

一种铁芯熔接设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备，更具体地说，它涉及一种铁芯熔接设备。

背景技术

现有技术中，电机定子铁芯的制作包含6个工序：冲压冲片-铆压叠片-预压金-保压-焊接-检测等。

为提高定子铁芯的制作效率，对比文件为CN217799600U的中国专利公告的一种轻载式电机定子铁芯激光焊接机，其技术要点是：包括上防护罩和与上防护罩相固定的下机架，所述上防护罩连接有蜂鸣器和操作面板，所述下机架连接有激光发生器，所述上防护罩内部的两侧皆设置有第一激光焊接机构和第二激光焊接机构，以通过所述第一激光焊接机构和第二激光焊接机构对电机定子铁芯上竖直焊缝进行焊接，所述上防护罩的内部还设置有用于对电机定子铁芯进行压合操作的下压机构。

上述技术方案，直接将多个定子铁芯置于治具机构内进行焊接，在实际运用中发现，治具机构若紧密限制多个定子铁芯，存在角度调整不便和不易置入的问题，治具机构若放松对于多个定子铁芯的限制，则存在多个定子铁芯过于松散的问题；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种铁芯熔接设备，实现多个定子铁芯于两次定位之间的转移，在解决角度调整不便和不易置入的前提下，避免了多个定子铁芯在焊接时过于松散的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铁芯熔接设备，包括焊接机构，还包括初定位机构，所述初定位机构包括环磁治具，所述环磁治具与多个定子铁芯间隙套接配合；精定位机构，所述精定位机构包括圆形治具，所述圆形治具与多个定子铁芯过盈套接配合；对接机构，所述对接机构包括环磁治具夹爪，以及用于驱动环磁治具夹爪的滑台气缸；铁芯压入机构，所述铁芯压入机构包括压入伺服压机，以及由压入伺服压机驱动的铁芯压入治具；搬运机构，所述搬运机构包括若干搬运夹爪，以及驱动若干搬运夹爪的搬运驱动组件；铁芯压出机构，所述铁芯压出机构包括压出伺服压机，以及由压出伺服压机驱动的铁芯压出治具。

通过采用上述技术方案，本申请在正常工作时，由工人将多个定子铁芯装入环磁治具中，环磁治具的磁性吸附定子铁芯，以避免松散限制导致定子铁芯掉出；由对接机构的环磁治具夹爪抓取环磁治具，并通过滑台气缸将环磁治具送至精定位机构；环磁治具夹爪的夹口保持张开，等待取回空的环磁治具；完成环磁治具和圆形治具的对接后，由压入伺服压机驱动铁芯压入治具下降，从而对完成初步定位排列的多个定子铁芯施加下推力，进而推动多个定子铁芯过盈嵌入圆形治具，从而实现对多个定子铁芯的精准定位；完成定子铁芯的精定位后，环磁治具夹爪合拢抓取空的环磁治具，并移送回初始位置；由搬运机构搬运完成精准定位的定子铁芯和圆形治具至焊接机构，并由焊接机构完成多个定子铁芯接缝之间的焊接固定；由搬运机构搬运完成焊接后的多个定子铁芯和圆形治具至铁芯压出机构，铁芯压出机构的压出伺服压机驱动铁芯压出治具下降，从而实现对铁芯的脱模顶出；综上所述，本申请采用初定位机构和精定位机构，并配合对接机构和铁芯压入机构，实现多个定子铁芯于两次定位之间的转移，在解决角度调整不便和不易置入的前提下，避免了多个定子铁芯在焊接时过于松散的问题。

本实用新型进一步设置为：所述初定位机构还包括初定位载板、用于驱动初定位载板的初定位进给组件、安装于初定位载板的初定位顶升组件，以及由初定位顶升组件驱动的环磁治具座，所述环磁治具座定位支撑环磁治具。

本实用新型进一步设置为：所述精定位机构还包括精定位升降组件、由精定位升降组件控制升降的精定位载板、滑移安装于精定位载板的圆形治具座，以及用于驱动圆形治具座位移的精定位进给组件，所述圆形治具座定位支撑圆形治具。

本实用新型进一步设置为：所述对接机构还包括架高装配板，所述架高装配板位于初定位机构上方，并开设有换层通槽，所述环磁治具夹爪的运动轨迹指向铁芯压入治具的下压空间。

本实用新型进一步设置为：所述铁芯压入机构还包括纵向光轴滑移安装的铁芯压入浮动板，所述铁芯压入浮动板连接有压缩弹簧，所述铁芯压入浮动板的中心设置有整形治具，所述整形治具上端面与环磁治具连接，所述整形治具下端面与圆形治具连接。

本实用新型进一步设置为：所述焊接机构包括焊接升降台、用于驱动焊接升降台升降的焊接升降驱动组件、转动连接于焊接升降台的焊接旋转轴、用于驱动焊接旋转轴旋转的伺服皮带组件、安装于焊接旋转轴的焊接承受治具，以及围绕焊接承受治具布局的多把焊枪；所述焊接机构还包括按压组件，所述按压组件包括按压气缸、由按压气缸驱动的按压升降座、转动连接于按压升降座的按压回转轴，以及固定于按压回转轴的按压治具，所述按压治具与焊接承受治具呈相对夹持圆形治具。

本实用新型进一步设置为：所述搬运机构共计设置三个搬运夹爪，所述搬运驱动组件包括一体化载板，三个所述搬运夹爪等间距固定安装于一体化载板。

本实用新型进一步设置为：所述铁芯压出机构还包括压出定位座、用于驱动压出定位座的压出驱动组件，以及铁芯承接组件，所述压出定位座具有通孔，所述通孔的直径不小于圆形治具的内径；所述铁芯承接组件包括伺服丝杠升降组件，以及由伺服丝杠升降组件驱动的铁芯承接架，所述铁芯承接架滑移插接有浮动轴，所述浮动轴顶端固定有铁芯承接治具，所述铁芯承接治具底端支撑有压缩弹簧；围绕所述铁芯承接治具设置有多个GT检测组件。

本实用新型进一步设置为：所述一种铁芯熔接设备还包括圆形治具回送机构，所述圆形治具回送机构包括架设安装的回送滑台气缸，由回送滑台气缸驱动的回送升降气缸，以及由回送升降气缸驱动的回送夹爪气缸。

本实用新型进一步设置为：所述一种铁芯熔接设备还包括分类下料机构，所述分类下料机构包括不良品排出皮带机，以及合格品输送组件。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：采用初定位机构和精定位机构，并配合对接机构和铁芯压入机构，实现多个定子铁芯于两次定位之间的转移，在解决角度调整不便和不易置入的前提下，避免了多个定子铁芯在焊接时过于松散的问题；实现圆形治具的上迎，使得被压出于环磁治具的多个定子铁芯直接进入到圆形治具，有效防止定子铁芯由环磁治具转移至圆形治具的过程中发生散乱；整形治具上端面与环磁治具连接，整形治具下端面与圆形治具连接，进一步确保环磁治具和圆形治具的两端对接；采用升降配合焊枪，实现线形均匀焊接，并采用旋转配合多把焊枪，有效提高多个焊缝的焊接效率；在不影响圆形治具旋转的前提下，实现对圆形治具的两端限制，有效确保其在焊接过程中的稳定性；现铁芯承接治具与定子铁芯的柔性连接，有效防止铁芯承接治具和铁芯压出治具夹损定子铁芯。

附图说明

图1为本申请的整体结构示意图；

图2为本申请另一视角的整体结构示意图；

图3为本申请初定位机构和对接机构的结构示意图；

图4为本申请精定位机构和铁芯压入机构的结构示意图；

图5为本申请焊接机构的结构示意图；

图6为本申请焊接机构另一视角的结构示意图；

图7为本申请搬运机构的结构示意图；

图8为本申请铁芯压出机构的结构示意图；

图9为本申请铁芯压出机构另一视角的结构示意图；

图10为本申请圆形治具回送机构的结构示意图；

图11为本申请分类下料机构的结构示意图。

附图说明：101、环磁治具；102、初定位载板；103、初定位进给组件；104、初定位顶升组件；105、环磁治具座；201、圆形治具；202、精定位升降组件；203、精定位载板；204、圆形治具座；205、精定位进给组件；301、环磁治具夹爪；302、滑台气缸；303、架高装配板；304、换层通槽；401、压入伺服压机；402、铁芯压入治具；403、铁芯压入浮动板；404、压缩弹簧；405、整形治具；501、焊接升降台；502、焊接升降驱动组件；503、焊接旋转轴；504、伺服皮带组件；505、焊接承受治具；506、焊枪；507、按压气缸；508、按压升降座；509、按压回转轴；510、按压治具；601、搬运夹爪；602、搬运驱动组件；603、一体化载板；701、压出伺服压机；702、铁芯压出治具；703、压出定位座；704、压出驱动组件；705、通孔；706、伺服丝杠升降组件；707、铁芯承接架；708、浮动轴；709、铁芯承接治具；710、GT检测组件；711、接触式位移传感器；712、检测气缸；801、回送滑台气缸；802、回送升降气缸；803、回送夹爪气缸；901、不良品排出皮带机；902、合格品输送组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种铁芯熔接设备，如图1、图2所示，包括初定位机构、精定位机构、对接机构、铁芯压入机构、焊接机构、搬运机构以及铁芯压出机构；初定位机构包括环磁治具101，环磁治具101与多个定子铁芯间隙套接配合；精定位机构包括圆形治具201，圆形治具201与多个定子铁芯过盈套接配合；对接机构包括环磁治具夹爪301，以及用于驱动环磁治具夹爪301的滑台气缸302；铁芯压入机构包括压入伺服压机401，以及由压入伺服压机401驱动的铁芯压入治具402；搬运机构包括若干搬运夹爪601，以及驱动若干搬运夹爪601的搬运驱动组件602；铁芯压出机构包括压出伺服压机701，以及由压出伺服压机701驱动的铁芯压出治具702。

本申请在正常工作时，由工人将多个定子铁芯装入环磁治具101中，环磁治具101的磁性吸附定子铁芯，以避免松散限制导致定子铁芯掉出；由对接机构的环磁治具夹爪301抓取环磁治具101，并通过滑台气缸302将环磁治具101送至精定位机构；环磁治具夹爪301的夹口保持张开，等待取回空的环磁治具101；完成环磁治具101和圆形治具201的对接后，由压入伺服压机401驱动铁芯压入治具402下降，从而对完成初步定位排列的多个定子铁芯施加下推力，进而推动多个定子铁芯过盈嵌入圆形治具201，从而实现对多个定子铁芯的精准定位；完成定子铁芯的精定位后，环磁治具夹爪301合拢抓取空的环磁治具101，并移送回初始位置；由搬运机构搬运完成精准定位的定子铁芯和圆形治具201至焊接机构，并由焊接机构完成多个定子铁芯接缝之间的焊接固定；由搬运机构搬运完成焊接后的多个定子铁芯和圆形治具201至铁芯压出机构，铁芯压出机构的压出伺服压机701驱动铁芯压出治具702下降，从而实现对铁芯的脱模顶出；综上所述，本申请采用初定位机构和精定位机构，并配合对接机构和铁芯压入机构，实现多个定子铁芯于两次定位之间的转移，在解决角度调整不便和不易置入的前提下，避免了多个定子铁芯在焊接时过于松散的问题。

初定位机构的具体结构如下，如图3所示，初定位机构还包括初定位载板102、用于驱动初定位载板102的初定位进给组件103、安装于初定位载板102的初定位顶升组件104，以及由初定位顶升组件104驱动的环磁治具座105，环磁治具座105定位支撑环磁治具101；初定位机构在正常工作时，由初定位进给组件103驱动初定位载板102携带环磁治具101向外移动，从而为工人或机械手放置定子铁芯提供便利；完成多个定制铁芯的放置后，驱动初定位载板102移动至对接机构的垂直投影范围内，由初定位顶升组件104驱动环磁治具座105上升，从而实现环磁治具101与圆形治具201的高度差，以满足多个定子铁芯由环磁治具101向下压入圆形治具201的技术要求。

精定位机构的具体结构如下，如图4所示，精定位机构还包括精定位升降组件202、由精定位升降组件202控制升降的精定位载板203、滑移安装于精定位载板203的圆形治具座204，以及用于驱动圆形治具座204位移的精定位进给组件205，圆形治具座204定位支撑圆形治具201；精定位机构在正常工作时，由精定位进给组件205驱动圆形治具座204携带圆形治具201向内移动，当圆形治具201正对于铁芯压入治具402时，由精定位升降组件202驱动精定位载板203上升，直至圆形治具201抵接于铁芯压入机构的相应位置，从而实现圆形治具201的上迎，使得被压出于环磁治具101的多个定子铁芯直接进入到圆形治具201，有效防止定子铁芯由环磁治具101转移至圆形治具201的过程中发生散乱。

对接机构的具体结构如下，如图3所示，对接机构还包括架高装配板303，架高装配板303位于初定位机构上方，并开设有换层通槽304，环磁治具夹爪301的运动轨迹指向铁芯压入治具402的下压空间；当初定位机构推动环磁治具101上升后，携带定子铁芯的环磁治具101经由换层通槽304进入到架高装配板303的上层，由环磁治具夹爪301夹持环磁治具101，并直线驱动环磁治具夹爪301，即可将携带定子铁芯的环磁治具101搬运至铁芯压入机构的相应位置，确保环磁治具101对准于圆形治具201。

铁芯压入机构的具体结构如下，如图4所示，铁芯压入机构还包括纵向光轴滑移安装的铁芯压入浮动板403，铁芯压入浮动板403连接有压缩弹簧404，增设铁芯压入浮动板403，从而赋予环磁治具101和圆形治具201抵接位置的活动能力，有效降低环磁治具101和圆形治具201搬运精度要求；需要说明的是，铁芯压入浮动板403的中心安装有整形治具405，整形治具405呈两端贯穿结构，整形治具405上端面与环磁治具101连接，整形治具405下端面与圆形治具201连接，通过整形治具405进一步确保环磁治具101和圆形治具201的两端对接。

焊接机构的具体结构如下，如图5、图6所示，焊接机构包括焊接升降台501、用于驱动焊接升降台501升降的焊接升降驱动组件502、转动连接于焊接升降台501的焊接旋转轴503、用于驱动焊接旋转轴503旋转的伺服皮带组件504、安装于焊接旋转轴503的焊接承受治具505，以及围绕焊接承受治具505布局的多把焊枪506；焊接机构在正常工作时，由升降驱动组件502驱动焊接升降台501和焊接承受治具505上升至接取高度，由搬运机构将携带有定子铁芯的圆形治具201放置于焊接承受治具505；在接收圆形治具后201，由升降驱动组件502驱动焊接升降台501匀速下降，当下降至预定高度后，多把焊枪506同时启动，焊接升降台501保持匀速下降；直至完成部分待焊接接缝的焊接后，由伺服皮带组件504驱动焊接旋转轴503和焊接承受治具505旋转一个角度，由升降驱动组件502驱动焊接升降台501匀速上升，配合多把焊枪506完成第二个部分的待焊接接缝的焊接；重复上述过程，直至完成全部待焊接接缝的焊接；综上所述，本申请采用升降配合焊枪506，实现线形均匀焊接，并采用旋转配合多把焊枪506，有效提高多个焊缝的焊接效率。

为确保圆形治具201在焊接过程中的稳定性，如图5、图6所示，焊接机构还包括按压组件，按压组件包括按压气缸507、由按压气缸507驱动的按压升降座508、转动连接于按压升降座508的按压回转轴509，以及固定于按压回转轴509的按压治具510，按压治具510与焊接承受治具505呈相对夹持圆形治具201；从而在不影响圆形治具201旋转的前提下，实现对圆形治具201的两端限制，有效确保其在焊接过程中的稳定性。

搬运机构的具体结构如下，如图7所示，搬运机构共计设置三个搬运夹爪601，搬运驱动组件602包括一体化载板603，三个搬运夹爪601等间距固定安装于一体化载板603；从而实现同时对两个圆形治具201和一个焊接后定子铁芯的搬运，有效确保搬运效率。

铁芯压出机构的具体结构如下，如图8、图9所示，铁芯压出机构还包括压出定位座703、用于驱动压出定位座703的压出驱动组件704，以及铁芯承接组件，压出定位座703具有通孔705，通孔705的直径不小于圆形治具201的内径；铁芯压出机构在正常工作时，压出伺服压机701驱动铁芯压出治具702下降，并抵接于焊接后定子铁芯的上端，从而对定子铁芯施加下推力，从而推动定子铁芯下移，进而由上而下脱模出圆形治具201，并由铁芯承接组件接取定子铁芯，完成定子铁芯的脱模后，由压出驱动组件704驱动压出定位座703移开，避免干涉后续定子铁芯的转运。

铁芯承接组件的具体结构如下，如图8、图9所示，铁芯承接组件包括伺服丝杠升降组件706，以及由伺服丝杠升降组件706驱动的铁芯承接架707，从而赋予铁芯承接组件主动向上接取定子铁芯的能力；需要说明的是，铁芯承接架707滑移插接有浮动轴708，浮动轴708顶端固定有铁芯承接治具709，铁芯承接治具709底端支撑有压缩弹簧404，从而实现铁芯承接治具709与定子铁芯的柔性连接，有效防止铁芯承接治具709和铁芯压出治具702夹损定子铁芯。

为检测焊接后定子铁芯，如图8、图9所示，围绕铁芯承接治具709安装有多个GT检测组件710，GT检测组件710采用基恩士传感器系列，其包括接触式位移传感器711，以及用于驱动接触式位移传感器711的检测气缸712；完成脱模的焊接后定子铁芯，由铁芯承接组件运送至多个GT检测组件710之间，由检测气缸712推动接触式位移传感器711前移，直至与定子铁芯接触，从而实现对定子铁芯尺寸的检测，确保其符合与电机机壳的装配要求。

为实现本申请工作的持续性，如图10所示，本申请还包括圆形治具回送机构，圆形治具回送机构包括架设安装的回送滑台气缸801，由回送滑台气缸801驱动的回送升降气缸802，以及由回送升降气缸802驱动的回送夹爪气缸803；由圆形治具回送机构将脱模后的圆形治具201送回精定位机构，确保本申请的运行连续性。

需要说明的是，如图11所示，本申请还包括分类下料机构，分类下料机构包括不良品排出皮带机901，以及合格品输送组件902，从而实现对合格品和不良品的分类。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种铁芯熔接设备，包括焊接机构，其特征在于：还包括

初定位机构，所述初定位机构包括环磁治具(101)，所述环磁治具(101)与多个定子铁芯间隙套接配合；

精定位机构，所述精定位机构包括圆形治具(201)，所述圆形治具(201)与多个定子铁芯过盈套接配合；

对接机构，所述对接机构包括环磁治具夹爪(301)，以及用于驱动环磁治具夹爪(301)的滑台气缸(302)；

铁芯压入机构，所述铁芯压入机构包括压入伺服压机(401)，以及由压入伺服压机(401)驱动的铁芯压入治具(402)；

搬运机构，所述搬运机构包括若干搬运夹爪(601)，以及驱动若干搬运夹爪(601)的搬运驱动组件(602)；

铁芯压出机构，所述铁芯压出机构包括压出伺服压机(701)，以及由压出伺服压机(701)驱动的铁芯压出治具(702)。

2.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述初定位机构还包括初定位载板(102)、用于驱动初定位载板(102)的初定位进给组件(103)、安装于初定位载板(102)的初定位顶升组件(104)，以及由初定位顶升组件(104)驱动的环磁治具座(105)，所述环磁治具座(105)定位支撑环磁治具(101)。

3.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述精定位机构还包括精定位升降组件(202)、由精定位升降组件(202)控制升降的精定位载板(203)、滑移安装于精定位载板(203)的圆形治具座(204)，以及用于驱动圆形治具座(204)位移的精定位进给组件(205)，所述圆形治具座(204)定位支撑圆形治具(201)。

4.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述对接机构还包括架高装配板(303)，所述架高装配板(303)位于初定位机构上方，并开设有换层通槽(304)，所述环磁治具夹爪(301)的运动轨迹指向铁芯压入治具(402)的下压空间。

5.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述铁芯压入机构还包括纵向光轴滑移安装的铁芯压入浮动板(403)，所述铁芯压入浮动板(403)连接有压缩弹簧(404)，所述铁芯压入浮动板(403)的中心设置有整形治具(405)，所述整形治具(405)上端面与环磁治具(101)连接，所述整形治具(405)下端面与圆形治具(201)连接。

6.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述焊接机构包括焊接升降台(501)、用于驱动焊接升降台(501)升降的焊接升降驱动组件(502)、转动连接于焊接升降台(501)的焊接旋转轴(503)、用于驱动焊接旋转轴(503)旋转的伺服皮带组件(504)、安装于焊接旋转轴(503)的焊接承受治具(505)，以及围绕焊接承受治具(505)布局的多把焊枪(506)；所述焊接机构还包括按压组件，所述按压组件包括按压气缸(507)、由按压气缸(507)驱动的按压升降座(508)、转动连接于按压升降座(508)的按压回转轴(509)，以及固定于按压回转轴(509)的按压治具(510)，所述按压治具(510)与焊接承受治具(505)呈相对夹持圆形治具(201)。

7.根据权利要求6所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述搬运机构共计设置三个搬运夹爪(601)，所述搬运驱动组件(602)包括一体化载板(603)，三个所述搬运夹爪(601)等间距固定安装于一体化载板(603)。

8.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述铁芯压出机构还包括压出定位座(703)、用于驱动压出定位座(703)的压出驱动组件(704)，以及铁芯承接组件，所述压出定位座(703)具有通孔(705)，所述通孔(705)的直径不小于圆形治具(201)的内径；

所述铁芯承接组件包括伺服丝杠升降组件(706)，以及由伺服丝杠升降组件(706)驱动的铁芯承接架(707)，所述铁芯承接架(707)滑移插接有浮动轴(708)，所述浮动轴(708)顶端固定有铁芯承接治具(709)，所述铁芯承接治具(709)底端支撑有压缩弹簧(404)；

围绕所述铁芯承接治具(709)设置有多个GT检测组件(710)。

9.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述一种铁芯熔接设备还包括圆形治具回送机构，所述圆形治具回送机构包括架设安装的回送滑台气缸(801)，由回送滑台气缸(801)驱动的回送升降气缸(802)，以及由回送升降气缸(802)驱动的回送夹爪气缸(803)。

10.根据权利要求1所述的一种铁芯熔接设备，其特征在于：所述一种铁芯熔接设备还包括分类下料机构，所述分类下料机构包括不良品排出皮带机(901)，以及合格品输送组件(902)。