電機定子尾線自動焊接機的製作方法

2023-04-23 02:25:36 1

本發明涉及電機定子，具體的是用於電機定子繞組的尾線焊接機。

背景技術：

目前適用於汽車的交流發電機普遍開始採用扁平銅線繞組，其定子總成製造時，需要將每根扁平銅線依次焊接在定子焊點上，其焊點數量非常多。例如某款交流發電機，其定子為圓環形，焊點有192個，焊點沿定子端面的環形圍繞一圈排布，而且焊點之間間隙非常小。現行的焊接操作依靠人工手動焊接，焊接效率低下，且焊接質量不穩定，虛焊，漏焊等缺陷時常發生。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種電機定子尾線自動焊接機，可實現電機定子的尾線自動焊接，作業效率大幅提高。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

電機定子尾線自動焊接機，包括機架，所述機架設置有旋轉分度機構和焊槍升降機構；

所述旋轉分度機構包括伺服電機和定子定位座，所述伺服電機與機架連接，伺服電機傳動連接有減速器，所述減速器的主軸豎直向上布局，且上端連接所述定子定位座軸心處；

定子定位座為上部開口的杯狀結構，杯狀結構的內腔與電機定子尺寸適配，用於容納待焊接的電機定子，定子定位座內側壁設置有與電機定子周面卡口適配的凸塊，所述凸塊沿豎向延伸；

定子定位座杯內設置有管狀且豎向延伸的觸頭套筒，觸頭套筒下端連接在定子定位座的杯底，觸頭套筒內部設置有適配的導電觸頭，導電觸頭在觸頭套筒內形成滑動配合，導電觸頭下部還設置有觸頭彈簧，且導電觸頭設置有導線用於連接焊機；

所述焊槍升降機構包括安裝板、伸縮缸和至少兩隻平行的升降杆，所述升降杆為豎直方向延伸，且上端連接在機架上，升降杆下端穿過所述安裝板，且形成滑動配合，安裝板下側設置有焊槍部，升降杆位於安裝板以下的位置設有鎖緊環，鎖緊環與安裝板之間設置有緩衝彈簧；

所述伸縮缸位於安裝板上方，且伸縮缸上端與機架連接，下端與安裝板連接，所述焊槍部的焊頭位於定子定位座上方；

所述伺服電機、伸縮缸分別設置有驅動系統，所述焊槍部連接所述焊機，伺服電機、伸縮缸和焊機均連接有控制系統。

進一步的，所述機架設置有主軸支撐板，所述主軸通過軸承與主軸支撐板轉動配合，主軸支撐板還設置有定位氣缸，定位氣缸的活動端設置有定位銷，所述定子定位座外部設置有與定位銷適配的定位孔，當定位氣缸伸出時，定位銷正好嵌入定位孔中，定位氣缸與所述控制系統連接。

進一步的，所述機架還設置有豎直方向延伸的第一定位套管，所述升降杆上端穿過所述第一定位套管與機架連接，所述安裝板上、下側分別設置有第二定位套管，所述升降杆下端同時穿過第二定位套管和安裝板形成滑動配合，第一定位套管和第二定位套管的內徑均與升降杆尺寸適配。

進一步的，所述焊槍部包括兩隻平行布局的氬弧焊焊槍，所述焊機為氬弧焊焊機，所述安裝板設置有利用螺紋實現鎖緊的焊槍夾，所述焊槍夾將氬弧焊焊槍夾持。

進一步的，所述導電觸頭為石墨材質。

本發明的有益效果是：本電機定子尾線自動焊接機，電機定子可以放置於定子定位座中，使位置穩定，焊槍升降機構可以帶動焊槍部向下伸出對焊點施焊，旋轉分度機構可以帶動定子轉動，自動完成所有焊點的尾線焊接，作業效率大幅提高，焊接質量也得以提升。

附圖說明

圖1是本發明的焊接機的主視示意圖；

圖2是本發明焊接機的焊槍升降機構放大示意圖；

圖3是本發明焊接機的焊槍部放大示意圖；

圖4是本發明焊接機的定子定位座放大示意圖；

圖5是本發明焊接機的旋轉分度機構放大示意圖；

圖中附圖標記為：機架1、旋轉分度機構2、伺服電機21、減速器22、主軸23、軸承231、定子定位座3、凸塊31、觸頭套筒32、導電觸頭321、觸頭彈簧322、定位孔35、定位氣缸36、定位銷361、主軸支撐板37、焊槍升降機構4、升降杆41、第一定位套管42、伸縮缸44、安裝板45、第二定位套管46、緩衝彈簧47、鎖緊環48、焊槍部5、焊槍夾53。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

電機定子尾線自動焊接機，包括機架1，所述機架1設置有旋轉分度機構2和焊槍升降機構4；

所述旋轉分度機構2包括伺服電機21和定子定位座3，所述伺服電機21與機架1連接，伺服電機21傳動連接有減速器22，所述減速器22的主軸23豎直向上布局，且上端連接所述定子定位座3軸心處；

定子定位座3為上部開口的杯狀結構，杯狀結構的內腔與電機定子尺寸適配，用於容納待焊接的電機定子，定子定位座3內側壁設置有與電機定子周面卡口適配的凸塊31，所述凸塊31沿豎向延伸；

定子定位座3杯內設置有管狀且豎向延伸的觸頭套筒32，觸頭套筒32下端連接在定子定位座3的杯底，觸頭套筒32內部設置有適配的導電觸頭321，導電觸頭321在觸頭套筒32內形成滑動配合，導電觸頭321下部還設置有觸頭彈簧322，且導電觸頭321設置有導線用於連接焊機；

所述焊槍升降機構4包括安裝板45、伸縮缸44和至少兩隻平行的升降杆41，所述升降杆41為豎直方向延伸，且上端連接在機架上，升降杆41下端穿過所述安裝板45，且形成滑動配合，安裝板45下側設置有焊槍部5，升降杆41位於安裝板45以下的位置設有鎖緊環48，鎖緊環48與安裝板45之間設置有緩衝彈簧47；

所述伸縮缸44位於安裝板45上方，且伸縮缸44上端與機架1連接，下端與安裝板45連接，所述焊槍部5的焊頭位於定子定位座3上方；

所述伺服電機21、伸縮缸44分別設置有驅動系統，所述焊槍部5連接所述焊機，伺服電機21、伸縮缸44和焊機均連接有控制系統。

本發明的自動焊接機，用於將扁銅尾線焊接到電機定子的焊點上，電機定子具有沿圓環形排布的多個焊點，焊接機的旋轉分度機構2可以帶動定子旋轉，進而完成所有焊點的尾線焊接。

具體的，如圖1所示：自動焊接機包括機架1，機架1設置有旋轉分度機構2用於帶動定子按照預設的角度間隔旋轉，焊槍升降機構4帶動焊槍部上下升降，完成焊接動作。

如圖4、5所示，旋轉分度機構2包括伺服電機21和定子定位座3，伺服電機21經減速器22減速後帶動定子定位座3轉動。

定子定位座3為上部開口的杯狀結構，使用時，待焊接的定子正好可以安放於定子定位座3的杯內，使定子軸向位置限定，定子定位座3內側壁設置有凸塊31，可以正好嵌入電機定子周面的卡口中，使定子旋向位置限定。

定子定位座3的杯內部設置有管狀且豎向延伸的觸頭套筒32，導電觸頭321位於觸頭套筒32中，可以上下伸縮，導電觸頭321設置有導線用於連接焊機，即是連接焊機的一極，設備的焊槍部5會連接焊機的另一極。導電觸頭321優選的可以是採用石墨材質，可以導電，而且滑動時摩擦力更小。

焊槍升降機構4用於帶動焊槍部5上下伸縮，包括安裝板45、伸縮缸44和至少兩隻平行的升降杆41。

如圖2所示，其升降杆41為豎直方向延伸，上端連接在機架上，升降杆41下端穿過所述安裝板45，安裝板45可沿升降杆41長度方向滑動，焊槍部5設置在安裝板45下側，焊槍部5的焊頭位於定子定位座3上方。

伸縮缸44用於實現伸出縮回動作，例如可以是氣缸、液壓缸等。當伸縮缸44伸出時，則帶動焊槍部5向下移動，與定子距離靠近，可進行焊接，伸縮缸44縮回，則焊槍部5向上移動，遠離定子。

升降杆41位於安裝板45以下的位置設有鎖緊環48，鎖緊環48牢固的設置在升降杆41上，用於抵擋住緩衝彈簧，例如鎖緊環48可以是焊接在升降杆41周面的擋環，也可以是用螺絲鎖緊在升降杆41的抱箍。

緩衝彈簧47位於鎖緊環48與安裝板45之間，伸縮缸44帶動安裝板45上下運行時，由緩衝彈簧47消除間隙，確保動作精度。

本設的備伺服電機21、伸縮缸44分別設置有驅動系統用於驅動運行例如伺服電機21通電，伸縮氣缸連接空壓機。伺服電機21、伸縮缸44和焊機均連接有控制系統，可以按照預設程序自動焊接作業。控制系統的具體實現方式可以是採用現有技術，例如plc、單片機等控制系統。

設備的具體使用方法，例如可以是，如圖4所示，讓設備的定子定位座3復位，處於初始位置，將待焊接的電極定子放置於定子定位座3的杯內，讓定子的焊點端面向上，定子定位座3內側壁的凸塊31正好嵌入定子周面的卡口，完成定位。將輔助焊線的工裝裝入定子，該工裝為圓餅形具有導電性，嵌入定子的環內，與焊點接觸導通，工裝下端面與導電觸頭321接觸導通。

隨後控制系統發出指令，焊槍升降機構4伸出，焊槍部5位置下降，靠近定子對焊點施焊，然後焊槍升降機構4縮回，焊槍部5位置上升，脫離定子；控制系統發出指令，伺服電機21轉動，帶動定子定位座3及其定子轉動預設角度，到達下第二焊點，焊槍升降機構4伸出，焊槍部5對第二焊點施焊。如此重複，直到所有焊點的尾線都完成焊接。隨後可以讓定子定位座3復位，進行下一個定子焊線操作。

優選的，可以是所述機架1設置有主軸支撐板37，所述主軸23通過軸承231與主軸支撐板37轉動配合，主軸支撐板37還設置有定位氣缸36，定位氣缸36的活動端設置有定位銷361，所述定子定位座3外部設置有與定位銷361適配的定位孔35，當定位氣缸36伸出時，定位銷361正好嵌入定位孔35中，定位氣缸36與所述控制系統連接。

如圖4、5所示，主軸支撐板37設置有軸承231，用於支撐主軸23，維持其運轉穩定。主軸支撐板37還設置有定位氣缸36，每次定子定位座3復位後，控制系統可以指令定位氣缸36的活動端伸出，讓定位銷361插入定位孔35中，確保初始位置準確，然後在轉動至第二焊點之前，定位氣缸36縮回，讓定子定位座3可以正常分度運轉。

優選的，可以是所述機架1還設置有豎直方向延伸的第一定位套管42，所述升降杆41上端穿過所述第一定位套管42與機架連接，所述安裝板45上、下側分別設置有第二定位套管46，所述升降杆41下端同時穿過第二定位套管46和安裝板45形成滑動配合，第一定位套管42和第二定位套管46的內徑均與升降杆41尺寸適配。

如圖2所示，定位套管為一段管狀機構，其內徑與升降杆41適配，升降杆41穿過定位套管，不會發生晃動。

第一定位套管42安裝在機架1上，確保升降杆41安裝精度，第二定位套管46分別安裝在安裝板45上、下側，使安裝板45上下運行時，提高運行精度，焊槍部5可以準確的上下運行。

優選的可以是，所述焊槍部5包括兩隻平行布局的氬弧焊焊槍，所述焊機為氬弧焊焊機，所述安裝板45設置有利用螺紋實現鎖緊的焊槍夾53，所述焊槍夾53將氬弧焊焊槍夾持。

由於定子的焊點是沿圓環排布，設置兩個焊槍可以每次動作時對兩個焊點施焊，提高作業效率。採用氬弧焊有利於提高焊接質量，顯然的也可以是採用其他類型的焊槍/焊機，例如二氧化碳氣體保護焊等。

焊槍夾53是利用螺紋實現鎖緊，可以根據需要鬆開螺紋，適當調整焊槍高度。