一种电机定子铁心叠压成型装置及方法与流程

1.本发明涉及一种电机定子叠压成型工装，更具体地说，涉及一种电机定子铁心叠压成型装置及方法。


背景技术：

2.图1和图2为现有的一种电机定子的结构示意图，其由下而上依次由下法兰端板a1、下齿压板a2、冲片a3、上齿压板a4和上法兰端板a5叠压在一起，在下齿压板a2和上齿压板a4之间由上百片冲片a3组成定子铁心，并在冲片a3的四周通过焊接筋板a6进行焊接固定，焊接筋板a6的上下端分别通过定位销a7与对应端的法兰端板定位，在下法兰端板a1、下齿压板a2、冲片a3、上齿压板a4和上法兰端板a5上均设有相适配的齿槽a8。
3.在上述电机定子制作过程中，需要保证冲片a3的同轴度和齿槽a8的位置精度，通常在叠压焊接工装上进行，而由于冲片a3数量多，叠压定位难度大，导致产品的精度较差，严重时直接影响到电机的工作性能。目前，为了保证定位精度，现有的叠压焊接工装需要使用多种定位件，经过多道流程进行装配叠压，如申请人早先申请的中国专利号zl202121271286.9公开的“一种用于机车电机定子的焊接装置”的专利申请案，其制作过程需要用到的步骤多，在叠片过程中需要使用上下定位圈和冲片定位块对冲片a3进行定位，并利用塞块来保证齿槽a8的位置精度，而为了方便冲片a3的叠片，实际上塞块与齿槽a8之间会留有较大间隙，导致齿槽a8的定位精度实际并不高，且叠片定位操作效率也不高。在冲片a3同心度定位过程中，是利用四周设有四个芯块的芯轴完成的，在所有冲片a3安装好后，通过拧紧芯轴内的螺丝将四个芯块向外顶出，利用四个芯块对冲片a3进行涨紧来保证同心度，每块芯块至少需要2~3个涨紧螺丝，操作灵活性差，且效率低。在冲片a3叠片完成后，需要安装锁紧杆后吊装至油压机上进行压力叠压，并利用锁紧块插入锁紧杆上部的锁孔内进行保压，之后再流转中焊接工位进行焊接，产品需要经过多次吊装流转，操作过程繁琐，增加了操作人员的劳动强度，在流转过程中也存在定位松动而移位和一定的安全风险。
4.此外，由于利用塞块定位齿槽位置精度较低，因此在电机定子叠压焊接完成后，需要对电机定子的冲片同心度和齿槽位置精度进行检测，但由于电机定子内腔尺寸有限，且轴向深度尺寸较大，现有的三坐标测量仪难以完全深入电机定子内腔中进行检测。现有做法是利用一块高精度的检测板，沿着齿槽从上拉到下，以此检测冲片的偏差和变形，实际检测效果并不理想，检测误差大。
5.基于现有技术存在的上述不足，有必要开发一种装配操作更加简单、制作精度更高的电机定子叠压焊接工装和方法，以及便于电机定子准确、快速检测的检测装置和检测方法。


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题本发明的目的在于克服现有电机定子铁心叠压焊接装置存在叠压装配操作繁琐、
制作效率低且精度差等不足，提供一种电机定子铁心叠压成型装置及方法，采用本发明的技术方案，利用齿槽塞条对冲片和上下齿压板进行初步定位，方便电机定子铁心的快速装配，利用塞条下楔紧机构和塞条上楔紧机构将齿槽塞条与齿槽楔紧，保证了各个冲片上齿槽的位置精度，同时利用涨紧定心机构的联动作用，在其中心拉杆下拉移动过程中依次完成冲片齿槽的楔紧定位、冲片内壁涨紧定心和电机定子铁心的压紧保压，在叠压焊接工装上能够直接进行焊接固定，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。此外，本发明还创新地采用线切割原理实现对电机定子铁心的同轴度进行检测，无需复杂的检测工装和检测设备，能够方便地对电机定子铁心深孔内腔的同心度进行检测，检测操作简单高效，检测准确稳定。
7.技术方案为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置，包括叠压焊接工装，所述的叠压焊接工装包括叠压机架和安装于叠压机架上的定位叠压机构，所述的定位叠压机构包括叠压压紧驱动器、装配底座、齿槽塞条、塞条下楔紧机构、塞条上楔紧机构和涨紧定心机构，其中：所述的装配底座设置在叠压机架上，所述的装配底座的上部设有用于定位电机定子铁心的下法兰端板的环形定位凸台；所述的塞条下楔紧机构包括套设在定位凸台外侧的下浮动支撑板和设于下浮动支撑板下方的至少两根下推杆，所述的下推杆在定位凸台的周向上均匀分布，且每根下推杆均沿径向滑动地设置在定位凸台的下部，所述的下浮动支撑板分别与各根下推杆之间通过第一弹性转换机构传动连接，用以将下法兰端板对下浮动支撑板的下压作用转换为各根下推杆的径向向内推力作用；所述的塞条上楔紧机构包括第一上压板、第二上压板和沿径向滑动地设置在第一上压板上部的上推杆，所述的第一上压板的下方设有能够与电机定子铁心的上法兰端板定位配合的定位台，所述的上推杆的数量与下推杆的数量相等且上下位置相对应，所述的第二上压板上下滑动地设于第一上压板的上方，所述的第二上压板分别与各根上推杆之间通过第二弹性转换机构传动连接，用以将第二上压板的下压作用转换为各根上推杆的径向向内推力作用和第一上压板的下压作用；所述的齿槽塞条具有能够与冲片上的齿槽相楔紧的截面形状，所述的齿槽塞条穿设在齿槽内，且齿槽塞条的上下两端分别与对应的下推杆和上推杆相配合，由下推杆和上推杆的径向向内推力作用将齿槽塞条与齿槽楔紧；所述的涨紧定心机构包括中心拉杆、外套管和涨紧板，所述的中心拉杆的上端具有能够与第二上压板压紧配合的压紧板，所述的中心拉杆穿过第一上压板和第二上压板的拉杆孔后与位于装配底座下方的叠压压紧驱动器可拆式连接，所述的外套管套设在中心拉杆的外侧，所述的中心拉杆与外套管之间通过撑杆机构与涨紧板相连接，在中心拉杆与外套管相对轴向运动时通过撑杆机构带动涨紧板收缩或张开，所述的涨紧板沿周向均匀设有至少两块，所述的外套管的下端能够在中心拉杆下拉过程中与装配底座相抵接，用以在叠压压紧驱动器向下拉动中心拉杆时通过涨紧板对冲片内孔进行涨紧，并通过塞条上楔紧机构将叠放在一起的电机定子铁心叠压压紧。
8.更进一步地，所述的定位叠压机构通过翻转机构安装于叠压机架上，所述的翻转机构包括翻转座、翻转驱动机构和旋转驱动机构，所述的翻转座通过翻转转轴转动安装于叠压机架上，所述的翻转驱动机构安装于叠压机架上，用于控制翻转座水平翻转运动；所述的装配底座通过旋转支撑台转动安装于翻转座上，所述的旋转驱动机构安装于翻转座上，用于控制装配底座轴向旋转运动。
9.更进一步地，所述的翻转驱动机构包括翻转驱动器、滑动座、导向杆、齿条和翻转齿轮，所述的滑动座通过导向杆滑动安装于叠压机架上，所述的齿条固定在滑动座上，所述的翻转齿轮固定在翻转转轴上，所述的齿条与翻转齿轮相啮合，所述的翻转驱动器安装于叠压机架与滑动座之间，用于通过滑动座带动齿条直线运动；所述的旋转驱动机构包括旋转驱动器、传动齿轮和旋转外齿圈，所述的旋转外齿圈与旋转支撑台同轴地固定在装配底座的下部，所述的旋转支撑台设于旋转外齿圈与翻转座之间，所述的旋转驱动器安装于翻转座上，且旋转驱动器的输出轴通过传动齿轮与旋转外齿圈传动连接。
10.更进一步地，所述的第一弹性转换机构包括下导向杆、下滑动块、下压力弹簧和下斜推杆，所述的下导向杆竖向安装于装配底座上，所述的下滑动块和下压力弹簧依次套设在下导向杆上，所述的下浮动支撑板穿设在下导向杆上，并位于下压力弹簧的上方，所述的下滑动块通过下斜推杆与对应的下推杆的外端相连接，所述的下斜推杆分别与下滑动块和下推杆相铰接；所述的第二弹性转换机构包括上导向杆、上斜推杆、上滑动块和上压力弹簧，所述的上导向杆竖向安装于第一上压板上，所述的上滑动块和上压力弹簧依次套设在上导向杆上，所述的第二上压板穿设在上导向杆上，并位于上压力弹簧的上方，所述的上滑动块通过上斜推杆与对应的上推杆的外端相连接，所述的上斜推杆分别与上滑动块和上推杆相铰接。
11.更进一步地，所述的撑杆机构包括涨紧撑杆和斜拉杆，所述的涨紧板的内侧通过涨紧撑杆与外套管连接形成平行四边形机构，所述的外套管的侧壁上设有竖向开口，所述的中心拉杆上设有伸出上述竖向开口的支臂，所述的斜拉杆的一端与上述的支臂相铰接，另一端与涨紧撑杆的中部相铰接。
12.更进一步地，还包括检测工装，所述的检测工装包括检测机架、检测定位座、定位座旋转机构、x轴驱动机构、y轴驱动机构、放电检测机构和找正机构，所述的检测定位座转动设于检测机架的检测台上，所述的定位座旋转机构与检测定位座传动连接，用于驱动检测定位座旋转运动；所述的放电检测机构通过x轴驱动机构和y轴驱动机构安装于检测机架上，由x轴驱动机构和y轴驱动机构分别带动放电检测机构在x轴和y轴方向移动，所述的找正机构位于检测定位座的一侧，用于对放电检测机构的垂直度进行找正；所述的放电检测机构包括收放线机构、竖向支撑架、水平下支架、水平上支架、张紧机构、上移动滑轮组、u轴调节机构、v轴调节机构和放电丝，所述的竖向支撑架、水平下支架和水平上支架连接形成“匚”形框架，所述的上移动滑轮组通过u轴调节机构和v轴调节机构安装于水平上支架上，由u轴调节机构和v轴调节机构分别带动上移动滑轮组在u轴和v轴方向移动，所述的水平下支架上设有下滑轮，所述的收放线机构设于“匚”形框架的后部，所述的放电丝卷绕在收放线机构上，并绕经下滑轮、上移动滑轮组和张紧机构，在水平下支架和水平上支架之间形成竖直且绷紧的放电丝检测段；所述的检测定位座位于水平下支架和
水平上支架之间，所述的放电丝检测段穿过检测定位座的中心孔，用于通过放电丝检测段与检测定位座上的电机定子铁心内孔壁之间的放电均匀性来检测冲片的叠压焊接同轴度。
13.更进一步地，所述的收放线机构包括收放线电机、绕丝辊筒、减速传动齿轮组、绕丝滑动架、绕丝驱动丝杠、滑动架导杆和传动轴，所述的绕丝滑动架通过滑动架导杆水平滑动安装，所述的绕丝驱动丝杠转动安装于绕丝滑动架的下部，并与固定的丝杠螺母相配合，所述的绕丝辊筒转动安装于绕丝滑动架的上部，所述的减速传动齿轮组包括主动齿轮、一级从动齿轮、二级从动齿轮和辊筒齿轮，所述的收放线电机安装于绕丝滑动架的一侧，所述的传动轴同轴穿设在绕丝辊筒的内侧，传动轴的一端与收放线电机的电机轴传动连接，另一端设有主动齿轮，所述的一级从动齿轮和二级从动齿轮分别固定在绕丝驱动丝杠的一端，所述的主动齿轮与一级从动齿轮相啮合，所述的二级从动齿轮与辊筒齿轮相啮合，所述的辊筒齿轮固定在绕丝辊筒的一端，所述的放电丝卷绕在绕丝辊筒上；所述的u轴调节机构包括u轴调节电机和固定安装架，所述的v轴调节机构包括v轴调节电机和活动安装架，所述的固定安装架固定在水平上支架上，所述的活动安装架沿u轴方向滑动安装于固定安装架上，所述的u轴调节电机固定在固定安装架的一侧，并通过滚珠丝杠传动机构与活动安装架传动连接；所述的上移动滑轮组沿v轴方向滑动安装于活动安装架上，所述的v轴调节电机固定在活动安装架的一侧，并通过滚珠丝杠传动机构与上移动滑轮组传动连接；所述的u轴调节电机上设有u轴调节旋钮，所述的v轴调节电机上设有v轴调节旋钮。
14.本发明的一种电机定子铁心叠压成型方法，采用上述的电机定子铁心叠压成型装置，包含以下步骤：s1、叠压：将下法兰端板定位安装在装配底座的定位凸台上，并在下法兰端板上放置下齿压板，调整好下齿压板在下法兰端板上的位置，然后将齿槽塞条插入下齿压板对应的齿槽内，并使对应的下推杆端部抵在齿槽塞条的下端；利用齿槽塞条的初步定位作用，将设定数量的冲片依次叠放在下齿压板上，然后在最上部的冲片上叠放上齿压板；利用定位销将焊接筋板的下部定位安装在下法兰端板上，然后将上法兰端板利用定位销定位安装在上齿压板上；之后将涨紧定心机构与塞条上楔紧机构的组合件从上部安装，使涨紧定心机构位于冲片的内侧，塞条上楔紧机构位于上法兰端板的上部，并调整塞条上楔紧机构的位置，使对应的上推杆端部抵在齿槽塞条的上端；将中心拉杆的下端与叠压压紧驱动器连接，利用叠压压紧驱动器下拉中心拉杆，中心拉杆向下移动，通过压紧板对塞条上楔紧机构和塞条下楔紧机构施加向下的压力，使对应的齿槽塞条向中心移动与齿槽楔紧，以保证各个冲片上齿槽的位置精度；叠压压紧驱动器继续带动中心拉杆下压，外套管下部通过装配底座限位后使各个涨紧板向外膨胀，以保证各个冲片的同轴度，并将叠放在一起的电机定子铁心进一步叠压压紧；s2、焊接：利用叠压压紧驱动器对叠压在一起的电机定子铁心进行保压，在保压状态下利用焊接设备对电机定子铁心进行焊接，得到电机定子铁心产品。
15.更进一步地，在步骤s2中，所述的定位叠压机构通过翻转机构安装于叠压机架上，所述的翻转机构能够带动叠压定位机构水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置。
16.更进一步地，还包括通过上述电机定子铁心叠压成型装置中的检测工装对电机定
子铁心产品进行检测的步骤s3，具体检测方法如下：s3-1、找正校零：将找正机构中的找正块移动至检测定位座的中心孔内侧，通过x轴驱动机构和y轴驱动机构带动放电丝中的放电丝检测段靠近找正块，然后分别通过u轴调节机构和v轴调节机构调节放电丝检测段的锥度，观察放电丝检测段与找正块两个基准面的放电情况，在放电丝检测段与找正块放电均匀时完成找正，并对u轴调节机构和v轴调节机构的坐标进行校零；s3-2、产品安装：移开找正机构中的找正块，断开放电丝，将待测产品定位安装在检测定位座上，并将放电丝穿过电机定子铁心产品的内孔，然后将放电丝连接形成回路后张紧；s3-3、放电检测：放电丝接电源负极，待测产品接电源正极，通过x轴驱动机构和y轴驱动机构带动放电丝中的放电丝检测段靠近电机定子铁心产品的内孔壁，接通电源，使放电丝检测段与电机定子铁心产品的内孔壁之间产生电火花放电，观察内孔壁上的电火花放电是否均匀，并通过手动调节u轴调节机构和v轴调节机构使内孔壁上的电火花放电达到均匀状态，由电火花放电系统记录u轴调节机构和v轴调节机构的移动位移，通过u轴和v轴的移动位移来反映电机定子铁心产品的冲片同轴度；s3-4、通过x轴驱动机构和y轴驱动机构带动放电丝检测段离开电机定子铁心产品的内孔壁，然后通过定位座旋转机构带动检测定位座转动来切换至下一个检测位置，重复上述步骤s3-3，完成对电机定子铁心产品的冲片同轴度检测。
17.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：（1）本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置及方法，其叠压焊接工装包括叠压机架和安装于叠压机架上的定位叠压机构，定位叠压机构包括叠压压紧驱动器、装配底座、齿槽塞条、塞条下楔紧机构、塞条上楔紧机构和涨紧定心机构，利用齿槽塞条对冲片和上下齿压板进行初步定位，方便电机定子铁心的快速装配，利用塞条下楔紧机构和塞条上楔紧机构将齿槽塞条与齿槽楔紧，保证了各个冲片上齿槽的位置精度，同时利用涨紧定心机构的联动作用，在其中心拉杆下拉移动过程中依次完成冲片齿槽的楔紧定位、冲片内壁涨紧定心和电机定子铁心的压紧保压，在叠压焊接工装上能够直接进行焊接固定，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率；（2）本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置及方法，其定位叠压机构通过翻转机构安装于叠压机架上，翻转机构能够带动叠压定位机构水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便，有利于配合焊接机器人进行自动化焊接，焊接效率高和焊接效果好；（3）本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置，其翻转驱动机构采用齿轮齿条机构将翻转驱动器的直线运动转换为翻转座的翻转运动，旋转驱动机构采用齿轮传动机构控制装配底座轴向旋转运动，结构简单紧凑，传动平稳可靠，且水平翻转和轴向旋转停留位置精度高；（4）本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置，其第一弹性转换机构和第二弹性
3-5的推力能够平衡。
23.上述的塞条上楔紧机构2-6包括第一上压板2-6-1、第二上压板2-6-2和沿径向滑动地设置在第一上压板2-6-1上部的上推杆2-6-4，第一上压板2-6-1的下方设有能够与电机定子铁心的上法兰端板a5定位配合的定位台，在装配时，第一上压板2-6-1压在上法兰端板a5，上推杆2-6-4的数量与下推杆2-3-5的数量相等且上下位置相对应，第二上压板2-6-2上下滑动地设于第一上压板2-6-1的上方，第二上压板2-6-2也呈弹性悬浮状态，第二上压板2-6-2分别与各根上推杆2-6-4之间通过第二弹性转换机构传动连接，用以将第二上压板2-6-2的下压作用转换为各根上推杆2-6-4的径向向内推力作用和第一上压板2-6-1的下压作用。
24.上述的齿槽塞条2-5具有能够与冲片a3上的齿槽a8相楔紧的截面形状，齿槽塞条2-5的尺寸小于齿槽a8靠外侧的尺寸，使齿槽塞条2-5能够方便插入齿槽a8内，且齿槽塞条2-5的尺寸大于齿槽a8靠近内侧槽口的尺寸，在齿槽塞条2-5向冲片a3中心移动过程中能够与齿槽a8楔紧，这样能够保证各个冲片a3的齿槽位置精度。齿槽塞条2-5穿设在冲片a3的对应齿槽a8内，且齿槽塞条2-5的上下两端分别与对应的下推杆2-3-5和上推杆2-6-4相配合，由下推杆2-3-5和上推杆2-6-4的径向向内推力作用将齿槽塞条2-5与齿槽a8楔紧。
25.上述的涨紧定心机构2-4与塞条上楔紧机构2-6组合为一个整体组合件，作为组合件进行安装和拆卸。该涨紧定心机构2-4包括中心拉杆2-4-1、外套管2-4-2和涨紧板2-4-3，中心拉杆2-4-1的上端具有能够与第二上压板2-6-2压紧配合的压紧板2-4-1a，第一上压板2-6-1和第二上压板2-6-2的中心分别设有拉杆孔2-6-8（如图9所示），中心拉杆2-4-1穿过第一上压板2-6-1和第二上压板2-6-2的拉杆孔2-6-8后与位于装配底座2-2下方的叠压压紧驱动器2-1可拆式连接，外套管2-4-2套设在中心拉杆2-4-1的外侧，中心拉杆2-4-1与外套管2-4-2之间通过撑杆机构与涨紧板2-4-3相连接，在中心拉杆2-4-1与外套管2-4-2相对轴向运动时通过撑杆机构带动涨紧板2-4-3收缩或张开，涨紧板2-4-3沿周向均匀设有至少两块，本实施例中优选设置四块涨紧板2-4-3，能够更好地对冲片a3分散涨紧，使各片冲片a3的同心度更好；外套管2-4-2的下端能够在中心拉杆2-4-1下拉过程中与装配底座2-2相抵接，用以在叠压压紧驱动器2-1向下拉动中心拉杆2-4-1时通过涨紧板2-4-3对冲片a3内孔进行涨紧，并随着中心拉杆2-4-1的下拉，通过塞条上楔紧机构2-6将叠放在一起的电机定子铁心叠压压紧。
26.采用上述的叠压焊接工装ⅰ，利用齿槽塞条2-5对冲片a3和上下齿压板进行初步定位，方便电机定子铁心的快速装配，利用塞条下楔紧机构2-3和塞条上楔紧机构2-6将齿槽塞条2-5与齿槽a8楔紧，保证了各个冲片a3上齿槽a8的位置精度，同时利用涨紧定心机构2-4的联动作用，在其中心拉杆2-4-1下拉移动过程中依次完成冲片齿槽的楔紧定位、冲片内壁涨紧定心和电机定子铁心的压紧保压，在叠压焊接工装上能够直接进行焊接固定，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。
27.如图3至图5所示，在本实施例中，上述的定位叠压机构2通过翻转机构3安装于叠压机架1上，使定位叠压机构2能够带动电机定子铁心进行转动，以方便焊接操作。该翻转机构3包括翻转座3-1、翻转驱动机构3-2和旋转驱动机构3-3，翻转座3-1通过翻转转轴3-1a转动安装于叠压机架1上，翻转驱动机构3-2安装于叠压机架1上，用于控制翻转座3-1水平翻
转运动。装配底座2-2通过旋转支撑台3-3-4转动安装于翻转座3-1上，旋转驱动机构3-3安装于翻转座3-1上，用于控制装配底座2-2轴向旋转运动。在焊接过程中，翻转机构3带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便，有利于配合焊接机器人进行自动化焊接，焊接效率高和焊接效果好。具体地，上述的翻转驱动机构3-2包括翻转驱动器3-2-1、滑动座3-2-2、导向杆3-2-3、齿条3-2-4和翻转齿轮3-2-5，滑动座3-2-2通过导向杆3-2-3滑动安装于叠压机架1上，齿条3-2-4固定在滑动座3-2-2上，翻转齿轮3-2-5固定在翻转转轴3-1a上，齿条3-2-4与翻转齿轮3-2-5相啮合，翻转驱动器3-2-1安装于叠压机架1与滑动座3-2-2之间，用于通过滑动座3-2-2带动齿条3-2-4直线运动。上述的翻转驱动器3-2-1可采用如电动推杆等直线驱动器，采用齿轮齿条机构将翻转驱动器3-2-1的直线运动转换为翻转座3-1的翻转运动。旋转驱动机构3-3包括旋转驱动器3-3-1、传动齿轮3-3-2和旋转外齿圈3-3-3，旋转外齿圈3-3-3与旋转支撑台3-3-4同轴地固定在装配底座2-2的下部，旋转支撑台3-3-4设于旋转外齿圈3-3-3与翻转座3-1之间，旋转支撑台3-3-4为现有产品，其能够承受重载作用，旋转驱动器3-3-1安装于翻转座3-1上，且旋转驱动器3-3-1的输出轴通过传动齿轮3-3-2与旋转外齿圈3-3-3传动连接。旋转驱动器3-3-1优选采用电机，其通过联轴器与传动齿轮3-3-2的齿轮轴3-3-2a相连接，进而带动旋转外齿圈3-3-3进行转动，实现装配底座2-2轴向转动控制。采用上述的翻转驱动机构3-2和旋转驱动机构3-3，结构简单紧凑，传动平稳可靠，且水平翻转和轴向旋转停留位置精度高。翻转座3-1的下部具有安装架，叠压压紧驱动器2-1安装于翻转座3-1的安装架上。上述的叠压压紧驱动器2-1可采用液压油缸或重型电动推杆，能够向中心拉杆2-4-1提供足够的拉力，使得叠放在一起的电机定子铁心被压紧。另外，为了方便电机定子铁心叠压成型装置的灵活布置，在叠压机架1的底部还设有带有自锁功能的脚轮1-1，以方便电机定子铁心叠压成型装置的移动。由于旋转驱动机构3-3是在叠压压紧驱动器2-1将中心拉杆2-4-1拉紧状态下带动装配底座2-2旋转的，因此需要避免这种旋转运动导致中心拉杆2-4-1被旋出而松脱，这里可以将叠压压紧驱动器2-1通过连接件2-1a与连接螺母2-1b进行连接，连接螺母2-1b将连接件2-1a与中心拉杆2-4-1的下端可拆式连接起来，连接件2-1a与叠压压紧驱动器2-1的伸缩端采用轴向转动连接，且两者之间不能相对轴向移动；当然，也可以将叠压压紧驱动器2-1的下端与翻转座3-1下部的安装架之间采用轴向转动连接，这样可以使叠压压紧驱动器2-1随着中心拉杆2-4-1一起转动，能够有效防止连接螺母2-1b松脱。
28.如图5、图6和图8所示，在本实施例中，上述的第一弹性转换机构包括下导向杆2-3-1、下滑动块2-3-2、下压力弹簧2-3-3和下斜推杆2-3-4，下导向杆2-3-1竖向安装于装配底座2-2上，下滑动块2-3-2和下压力弹簧2-3-3依次套设在下导向杆2-3-1上，下浮动支撑板2-3-6穿设在下导向杆2-3-1上，并位于下压力弹簧2-3-3的上方，下滑动块2-3-2通过下斜推杆2-3-4与对应的下推杆2-3-5的外端相连接，下斜推杆2-3-4分别与下滑动块2-3-2和下推杆2-3-5相铰接。在下浮动支撑板2-3-6受力向下移动时，其通过下压力弹簧2-3-3将下压力传递给下滑动块2-3-2，下滑动块2-3-2通过下斜推杆2-3-4将下压作用转换为下推杆2-3-5水平径向推力，进而带动齿槽塞条2-5的下端向中心移动和施加推力作用。为了提高下推杆2-3-5与齿槽塞条2-5的配合稳定性，在下推杆2-3-5上还可设置下推爪，下推爪可设计为“c”形，能够稳定与齿槽塞条2-5配合。另外，为了方便齿槽塞条2-5的安装，在装配底座2-2的上表面还设有位于下推爪下方的限位槽，装配时，齿槽塞条2-5的下端能够插在限位
槽内。
29.结合图9所示，上述的第二弹性转换机构的结构原理与第一弹性转换机构的结构原理类似，其包括上导向杆2-6-3、上斜推杆2-6-5、上滑动块2-6-6和上压力弹簧2-6-7，上导向杆2-6-3竖向安装于第一上压板2-6-1上，上滑动块2-6-6和上压力弹簧2-6-7依次套设在上导向杆2-6-3上，第二上压板2-6-2穿设在上导向杆2-6-3上，并位于上压力弹簧2-6-7的上方，上滑动块2-6-6通过上斜推杆2-6-5与对应的上推杆2-6-4的外端相连接，上斜推杆2-6-5分别与上滑动块2-6-6和上推杆2-6-4相铰接。在第一上压板2-6-1上还设有推杆安装板2-6-1a，上推杆2-6-4滑动安装于对应的推杆安装板2-6-1a上。同样，为了提高上推杆2-6-4与齿槽塞条2-5的配合稳定性，在上推杆2-6-4上还可设置上推爪2-6-4a，上推爪2-6-4a可设计为“c”形，能够稳定与齿槽塞条2-5配合。另外，在第一上压板2-6-1上与上推爪2-6-4a位置对应处还设有供齿槽塞条2-5穿出的塞条孔2-6-1b。上述的第一弹性转换机构和第二弹性转换机构均采用压力弹簧和斜推杆设计，结构设计简单，制作方便，利用压力弹簧的弹性作用实现推杆对齿槽塞条2-5的柔性挤压，避免了刚性挤压而导致齿槽变形损坏。
30.参见图6至图8所示，在本实施例中，上述的撑杆机构包括涨紧撑杆2-4-4和斜拉杆2-4-5，涨紧板2-4-3的内侧通过涨紧撑杆2-4-4与外套管2-4-2连接形成平行四边形机构，使各个涨紧板2-4-3能够平行向外扩张，外套管2-4-2的侧壁上设有竖向开口，中心拉杆2-4-1上设有伸出上述竖向开口的支臂，斜拉杆2-4-5的一端与上述的支臂相铰接，另一端与涨紧撑杆2-4-4的中部相铰接。在中心拉杆2-4-1与外套管2-4-2轴向相对移动时，斜拉杆2-4-5能够带动涨紧撑杆2-4-4转动，进而控制涨紧板2-4-3收缩或张开。在涨紧定心机构2-4安装时，各个涨紧板2-4-3处于收缩状态，在中心拉杆2-4-1向下拉动过程中，外套管2-4-2随之向下移动，当外套管2-4-2下方与装配底座2-2上表面相抵时，此时外套管2-4-2不再向下移动，中心拉杆2-4-1通过斜拉杆2-4-5带动涨紧撑杆2-4-4向外展开，使各个涨紧板2-4-3对冲片a3内壁进行涨紧，保证各个冲片a3同轴。为了方便对外套管2-4-2的下端进行限位，在装配底座2-2的上表面还设有限位挡台2-2-2，在中心拉杆2-4-1向下拉动过程中，外套管2-4-2的下端能够抵在限位挡台2-2-2上。采用上述撑杆机构，结构设计简单紧凑，且仅需拉动中心拉杆2-4-1即可实现冲片a3的齿槽定位和同心度定位，减少了现有技术中的繁琐装配过程，制作的产品同轴度更高。
31.参见图6、图7和图8所示，本实施例的一种电机定子铁心叠压成型方法，其采用上述的电机定子铁心叠压成型装置，包含以下步骤：s1、叠压：将下法兰端板a1定位安装在装配底座2-2的定位凸台2-2-1上，并在下法兰端板a1上放置下齿压板a2，调整好下齿压板a2在下法兰端板a1上的位置，然后将齿槽塞条2-5插入下齿压板a2对应的齿槽a8内，并使对应的下推杆2-3-5端部抵在齿槽塞条2-5的下端；利用齿槽塞条2-5的初步定位作用，将设定数量的冲片a3依次叠放在下齿压板a2上，然后在最上部的冲片a3上叠放上齿压板a4（这里为了使齿槽塞条2-5安装更加稳定，也可以先在下齿压板a2上叠放一定高度的冲片a3后，再将齿槽塞条2-5安装在对应的齿槽a8内）；利用定位销a7将焊接筋板a6的下部定位安装在下法兰端板a1上，然后将上法兰端板a5利用定位销a7定位安装在上齿压板a4上；之后将涨紧定心机构2-4与塞条上楔紧机构2-6的组合件从上部安装，使涨紧定心机构2-4位于冲片a3的内侧，塞条上楔紧机构2-6位于上法兰端板a5的上部，并调整塞条上楔紧机构2-6的位置，使对应的上推杆2-6-4端部抵在齿槽塞条
2-5的上端；将中心拉杆2-4-1的下端与叠压压紧驱动器2-1连接，利用叠压压紧驱动器2-1下拉中心拉杆2-4-1，中心拉杆2-4-1向下移动，通过压紧板2-4-1a对塞条上楔紧机构2-6和塞条下楔紧机构2-3施加向下的压力，塞条上楔紧机构2-6的第二上压板2-6-2和塞条下楔紧机构2-3的下浮动支撑板2-3-6受压后，使对应的上推杆2-6-4和下推杆2-3-5向中心移动，进而使对应的齿槽塞条2-5向中心移动与齿槽a8楔紧，以保证各个冲片a3上齿槽a8的位置精度；叠压压紧驱动器2-1继续带动中心拉杆2-4-1下压，外套管2-4-2下部通过装配底座2-2限位后使各个涨紧板2-4-3向外膨胀，以保证各个冲片a3的同轴度，同时电机定子铁心部分被夹在装配底座2-2与塞条上楔紧机构2-6之间，将叠放在一起的电机定子铁心进一步叠压压紧。
32.s2、焊接：利用叠压压紧驱动器2-1对叠压在一起的电机定子铁心进行保压，在保压状态下利用焊接设备对电机定子铁心进行焊接，得到电机定子铁心产品，无需流转至油压机上进行叠压后再流转至焊接工位，在叠压焊接工装ⅰ上即可完成对电机定子铁心的叠压和焊接工作。在本步骤中，定位叠压机构2通过翻转机构3安装于叠压机架1上，翻转机构3能够带动叠压定位机构2水平翻转运动和轴向旋转运动，在焊接过程中，翻转机构3带动叠压在一起的电机定子铁心水平翻转和轴向旋转运动，改变不同的焊接位置。这样，不论是人工焊接还是设备自动焊接，都有能够方便对电机定子铁心的各个角度和位置进行焊接，提高了焊接效率和焊接效果。焊接完成后，通过叠压压紧驱动器2-1带动中心拉杆2-4-1上移，并将中心拉杆2-4-1从叠压压紧驱动器2-1的驱动端拆卸下来，此时涨紧定心机构2-4与塞条上楔紧机构2-6的组合件可以整体从电机定子铁心上拆卸下来，齿槽塞条2-5也可从齿槽a8中抽出，得到电机定子铁心产品。必要时，还可以将电机定子铁心产品流转至回火工序进行回火处理。
33.基于上述电机定子铁心叠压成型装置和方法，冲片a3的齿槽位置精度能够通过齿槽塞条2-5的楔紧作用得到保证；冲片a3的同轴度能够通过各个涨紧板2-4-3的涨紧作用得到保证。而由于涨紧定心机构2-4可能存在不可避免的装配和制作精度误差，制作的电机定子铁心，其冲片a3可能存在一定程度的同轴度偏差。故本实施例的电机定子铁心叠压成型装置，其还包括用于检测冲片a3同心度的检测工装ⅱ。在本实施例中，创新地采用线切割原理实现对电机定子铁心的同轴度进行检测，无需复杂的检测工装和检测设备，能够方便地对电机定子铁心深孔内腔的同心度进行检测，检测操作简单高效，检测准确稳定。
34.如图10和图11所示，该检测工装ⅱ的主体结构与现有的线切割设备类似，包括检测机架4、检测定位座5、定位座旋转机构6、x轴驱动机构7、y轴驱动机构8、放电检测机构9和找正机构10，检测机架4采用框架结构，其底部设有可调节高度的支撑脚，以保证整个检测工装ⅱ的稳定；检测定位座5转动设于检测机架4的检测台4-1上，定位座旋转机构6与检测定位座5传动连接，用于驱动检测定位座5旋转运动；放电检测机构9通过x轴驱动机构7和y轴驱动机构8安装于检测机架4上，由x轴驱动机构7和y轴驱动机构8分别带动放电检测机构9在x轴和y轴方向移动，找正机构10位于检测定位座5的一侧，用于对放电检测机构9的垂直度进行找正。上述的放电检测机构9包括收放线机构9-1、竖向支撑架9-2、水平下支架9-3、水平上支架9-4、张紧机构9-5、上移动滑轮组9-6、u轴调节机构9-7、v轴调节机构9-8和放电丝9-9，竖向支撑架9-2、水平下支架9-3和水平上支架9-4连接形成“匚”形框架，上移动滑轮组9-6通过u轴调节机构9-7和v轴调节机构9-8安装于水平上支架9-4上，由u轴调节机构9-7
和v轴调节机构9-8分别带动上移动滑轮组9-6在u轴和v轴方向移动，水平下支架9-3上设有下滑轮9-3-1，收放线机构9-1设于“匚”形框架的后部，放电丝9-9卷绕在收放线机构9-1上，并绕经下滑轮9-3-1、上移动滑轮组9-6和张紧机构9-5，在水平下支架9-3和水平上支架9-4之间形成竖直且绷紧的放电丝检测段；检测定位座5位于水平下支架9-3和水平上支架9-4之间，放电丝检测段穿过检测定位座5的中心孔，用于通过放电丝检测段与检测定位座5上的电机定子铁心内孔壁之间的放电均匀性来检测冲片a3的叠压焊接同轴度。本实施例的检测工装ⅱ，其巧妙地利用现有线切割电火花放电原理，对电机定子铁心的同轴度进行检测，无需复杂的检测工装和检测设备。
35.具体在本实施例中，如图11和图12所示，上述的检测定位座5为圆环结构，其通过圆锥滚子轴承安装于检测台4-1上，在检测定位座5的上端面上设有用于对电机定子铁心的上下法兰端板进行定位的定位部5-1，在检测定位座5的外周设有定位座外齿圈5-2。定位座旋转机构6包括定位座旋转电机6-1和定位座旋转传动齿轮6-2，该定位座旋转电机6-1可采用步进电机，其与定位座旋转传动齿轮6-2传动连接，定位座旋转传动齿轮6-2与定位座外齿圈5-2相啮合，定位座旋转电机6-1工作即可带动检测定位座5进行旋转，以改变不同的检测位置。上述的找正机构10包括找正块10-1、找正块调节手轮10-2、找正块调节丝杆10-3和找正块调节导杆10-4，找正块10-1的尾部具有延伸支架，使找正块10-1能够移动至检测定位座5的内侧，找正块10-1通过延伸支架滑动安装于找正块调节导杆10-4上，找正块调节导杆10-4可固定在安装板上，找正块调节丝杆10-3与找正块调节导杆10-4相平行，延伸支架与找正块调节丝杆10-3之间采用丝杆螺母连接，找正块调节手轮10-2设于找正块调节丝杆10-3的一端，通过找正块调节手轮10-2即可带动找正块调节丝杆10-3转动，进而带动找正块10-1移动。找正块10-1具有两个垂直的基准面，这与线切割设备的找正原理相同，通过调整u轴调节机构9-7和v轴调节机构9-8，并观察放电丝9-9与找正块10-1的基准面放电是否均匀来调节放电丝9-9与检测定位座5之间的垂直度。
36.如图11所示，上述的x轴驱动机构7包括x轴驱动电机7-1、x轴驱动丝杠7-2、x轴导轨7-3和x轴滑座7-4，x轴滑座7-4通过x轴导轨7-3水平滑动安装于检测机架4上，x轴驱动电机7-1通过x轴驱动丝杠7-2与x轴滑座7-4传动连接，通过滚珠丝杆机构带动x轴滑座7-4移动。上述的y轴驱动机构8包括y轴驱动电机8-1、y轴驱动丝杠8-2、y轴导轨8-3和y轴滑座8-4，y轴滑座8-4通过y轴导轨8-3水平滑动安装于x轴滑座7-4上，y轴驱动电机8-1通过y轴驱动丝杠8-2与y轴滑座8-4传动连接，通过滚珠丝杆机构带动y轴滑座8-4移动。放电检测机构9安装于y轴滑座8-4上。上述的x轴驱动电机7-1和y轴驱动电机8-1均优选为步进电机。
37.如图13和图14所示，在放电检测机构9中，上述的收放线机构9-1包括收放线电机9-1-1、绕丝辊筒9-1-2、减速传动齿轮组9-1-3、绕丝滑动架9-1-4、绕丝驱动丝杠9-1-5、滑动架导杆9-1-6和传动轴9-1-7，绕丝滑动架9-1-4通过滑动架导杆9-1-6水平滑动安装在y轴滑座8-4上，绕丝驱动丝杠9-1-5转动安装于绕丝滑动架9-1-4的下部，并与固定的丝杠螺母相配合，该丝杠螺母固定在y轴滑座8-4上，绕丝辊筒9-1-2转动安装于绕丝滑动架9-1-4的上部，减速传动齿轮组9-1-3包括主动齿轮9-1-3a、一级从动齿轮9-1-3b、二级从动齿轮9-1-3c和辊筒齿轮9-1-3d，收放线电机9-1-1安装于绕丝滑动架9-1-4的一侧，传动轴9-1-7同轴穿设在绕丝辊筒9-1-2的内侧，传动轴9-1-7的一端与收放线电机9-1-1的电机轴传动连接，另一端设有主动齿轮9-1-3a，一级从动齿轮9-1-3b和二级从动齿轮9-1-3c分别固定
在绕丝驱动丝杠9-1-5的一端，一级从动齿轮9-1-3b和二级从动齿轮9-1-3c可采用双联齿轮结构，主动齿轮9-1-3a与一级从动齿轮9-1-3b相啮合，二级从动齿轮9-1-3c与辊筒齿轮9-1-3d相啮合，辊筒齿轮9-1-3d固定在绕丝辊筒9-1-2的一端，放电丝9-9卷绕在绕丝辊筒9-1-2上。上述的收放线电机9-1-1优选采用步进电机，收放线电机9-1-1通过传动轴9-1-7驱动主动齿轮9-1-3a转动，主动齿轮9-1-3a带动一级从动齿轮9-1-3b转动，一级从动齿轮9-1-3b同步带动二级从动齿轮9-1-3c和绕丝驱动丝杠9-1-5转动，进而使绕丝滑动架9-1-4整体在滑动架导杆9-1-6上移动，并通过极限开关来控制收放线电机9-1-1正反运动，使得绕丝滑动架9-1-4往复移动；二级从动齿轮9-1-3c带动辊筒齿轮9-1-3d转动，进而带动绕丝辊筒9-1-2转动，带动其上的放电丝9-9运动。“匚”形框架固定在y轴滑座8-4上，放电丝9-9从绕丝辊筒9-1-2上引出，并经过导向滑轮绕设在下滑轮9-3-1、上移动滑轮组9-6和张紧机构9-5上，张紧机构9-5用于使放电丝9-9保持绷直状态。上述的u轴调节机构9-7包括u轴调节电机9-7-1和固定安装架9-7-2，v轴调节机构9-8包括v轴调节电机9-8-1和活动安装架9-8-2，固定安装架9-7-2固定在水平上支架9-4上，活动安装架9-8-2沿u轴方向滑动安装于固定安装架9-7-2上，u轴调节电机9-7-1固定在固定安装架9-7-2的一侧，并通过滚珠丝杠传动机构与活动安装架9-8-2传动连接；上移动滑轮组9-6沿v轴方向滑动安装于活动安装架9-8-2上，v轴调节电机9-8-1固定在活动安装架9-8-2的一侧，并通过滚珠丝杠传动机构与上移动滑轮组9-6传动连接。u轴调节电机9-7-1和v轴调节电机9-8-1均为现有线切割专用电机，其u轴调节电机9-7-1上设有u轴调节旋钮9-7-1a，v轴调节电机9-8-1上设有v轴调节旋钮9-8-1a，既可以手动控制输出轴转动，也可以电动控制输出轴转动，并且能够输出运行信号。
38.本实施例的一种电机定子铁心叠压成型方法，还包括通过上述电机定子铁心叠压成型装置中的检测工装ⅱ对电机定子铁心产品进行检测的步骤s3，该检测可直接采用现有的线切割设备进行，仅需设置能够定位待测产品11的检测定位座5即可。结合图10至图15所示，具体检测方法如下：s3-1、找正校零：将找正机构10中的找正块10-1移动至检测定位座5的中心孔内侧，通过x轴驱动机构7和y轴驱动机构8带动放电丝9-9中的放电丝检测段靠近找正块10-1，然后分别通过u轴调节机构9-7和v轴调节机构9-8调节放电丝检测段的锥度，观察放电丝检测段与找正块10-1两个基准面的放电情况，在放电丝检测段与找正块10-1放电均匀时完成找正，并对u轴调节机构9-7和v轴调节机构9-8的坐标进行校零。此时的放电丝检测段即处于垂直状态。
39.s3-2、产品安装：移开找正机构10中的找正块10-1，断开放电丝9-9，将待测产品11定位安装在检测定位座5上，并将放电丝9-9穿过电机定子铁心产品的内孔，然后将放电丝9-9连接形成回路后张紧。
40.s3-3、放电检测：放电丝9-9接电源负极，待测产品11接电源正极；通过x轴驱动机构7和y轴驱动机构8带动放电丝9-9中的放电丝检测段靠近电机定子铁心产品的内孔壁，接通电源，使放电丝检测段与电机定子铁心产品的内孔壁之间产生电火花放电（放电丝9-9的脉冲放电原理与线切割设备相同，再此不再展开说明），观察内孔壁上的电火花放电是否均匀，并通过手动调节u轴调节机构9-7和v轴调节机构9-8使内孔壁上的电火花放电达到均匀状态（必要时可再次微调放电丝检测段的x轴和y轴位置），由电火花放电系统记录u轴调节
机构9-7和v轴调节机构9-8的移动位移，通过u轴和v轴的移动位移来反映电机定子铁心产品的冲片a3同轴度。u轴和v轴的移动坐标可由电火花放电系统（线切割控制系统）的交互触摸屏中获得，若u轴和v轴的移动位移超出设定范围则判断为同轴度超差，为不合格产品。也可以由电火花放电系统将u轴和v轴的移动坐标换算为放电丝检测段的倾斜度，利用放电丝检测段的倾斜度来反映冲片a3的同轴度。
41.s3-4、通过x轴驱动机构7和y轴驱动机构8带动放电丝检测段离开电机定子铁心产品的内孔壁，然后通过定位座旋转机构6带动检测定位座5转动来切换至下一个检测位置，重复上述步骤s3-3，完成对电机定子铁心产品的冲片a3同轴度检测。本实施例中可在电机定子铁心上选取多个检测位置，保证检测数据准确可靠。
42.本发明的一种电机定子铁心叠压成型装置及方法，利用齿槽塞条对冲片和上下齿压板进行初步定位，方便电机定子铁心的快速装配，利用塞条下楔紧机构和塞条上楔紧机构将齿槽塞条与齿槽楔紧，保证了各个冲片上齿槽的位置精度，同时利用涨紧定心机构的联动作用，在其中心拉杆下拉移动过程中依次完成冲片齿槽的楔紧定位、冲片内壁涨紧定心和电机定子铁心的压紧保压，在叠压焊接工装上能够直接进行焊接固定，减少了电机定子叠压装配步骤和多工位流转过程，使电机定子叠压焊接操作更加方便，提高了电机定子的制作效率，大大提高了电机定子的制作精度，提高了产品合格率。另外，配合翻转机构，能够对叠压在一起的电机定子铁心进行水平翻转和轴向旋转运动，以改变不同的焊接位置，使焊接操作更加简单方便。此外，本发明还创新地采用线切割原理实现对电机定子铁心的同轴度进行检测，无需复杂的检测工装和检测设备，能够方便地对电机定子铁心深孔内腔的同心度进行检测，检测操作简单高效，检测准确稳定。
43.以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。