电机装配装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电机装配装置，底座头架上沿预装电机的轴向悬空设置顶锥；顶锥穿过定子固定元件的中心通孔；底座右端沿电机轴向布置一个滑轨，用于固定定子组件的定子固定元件能够在伺服电机驱动下带动定子组件沿该滑轨直线运动；尾座上设置一个能绕转子轴线柔性偏移变动的可调心顶尖，顶尖水平设置且能够伸入预装电机转子轴后端中心孔中定位；顶锥和顶尖之间预留的轴向长度大于预装电机的轴向长度，且顶尖和顶锥的轴中心线以及定子固定元件的中心通孔同心设置，使得顶锥和顶尖能分别夹紧顶住预装电机轴的左右两端。能自动对电机完成装配，解决了传统装配方法转子组件磁力吸附在定子组件上的问题，极大地提高装配质量与装配效率。
【专利说明】电机装配装置【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机装配【技术领域】，具体涉及一种采用数控技术对电机进行自动装配的专用设备。
【背景技术】
[0002]目前，公认的将中小型电机进行装配的工艺包括如下步骤:
[0003]1.装配前的准备
[0004]( 1)将待装配的电机基座(定子)、电驱(转子)及其它附件清理掉异物后用沾有汽油的棉布擦拭干净；
[0005](2)检查定、转子绕组绝缘绕组、出线盒绝缘不低于规定的要求无损伤；
[0006](3.)检查槽模、齿压板、绕组端部绑扎和绝缘垫块是否松动和脱落，槽模和绑扎的无纬或绑绳是否高出铁心表面；
[0007]2.滚动轴承的预装配
[0008]电机滚动轴承在电机中成对使用，分别安装在电机轴负载端和非负载端两端，在每一端滚动轴承外圈固定在电机机座(定子绕组在机座内)端盖上，内圈固定在转子轴伸端上，起支撑相对旋转的电机转子的运动，主要承受以径向载荷为主的径、轴向联合载荷，同时也对电机转子轴起双向轴定位作用。
[0009]在电机装配工艺中，滚动轴承的预装配方式有二种:一种是将轴承预装配在电机转子轴的轴颈上，将电机转子沿定子内腔中心轴线插于电机机座后再将带有轴承座的电机端盖安装在滚动轴承外圈上后，将电机端盖固定在电机机座上；另一种是是将轴承预装配在电机端盖轴承座上，将电机转子沿定子内腔中心轴线插于电机机座后再将带有轴承电机端盖安装在滚动轴承外圈上后将电机端盖固定在电机机座上。
[0010]不管是那种装配方法均有热套装和冷套装二种安装工艺。如果需要将滚动轴承预装到电机轴承颈上，热套装时则是把待安装的滚动轴承放在机油中加热至100°C左右5~10分钟(密封轴承采用电加热法)，当内圈涨大后迅速将轴承套入电机转子轴颈上，待轴承冷却收缩后轴承内圈便紧紧地固定在电机转子轴颈上；如果需要将滚动轴承预装到电机端盖上，则是把端盖放在机油中加热至100°c左右5~10分钟，当端盖轴承座涨大后迅速将轴承外圈压入端盖轴承座内，待端盖轴承座冷却收缩后轴承外圈便紧紧地固定在电机端盖轴承座内。
[0011]所谓冷套装就是采用外力冷压入的方式将轴承套装到电机转子轴颈上或端盖轴承座内。如果是将轴承套装到电机转子轴颈上，则将轴承预先套在电机转子轴延伸端上(内径比电机转子轴颈小)，然后用一根内径比轴颈大2~3mm，厚度小于轴承内圈厚度的铜(或软金属)制成的套筒从轴的外端套进电机转子轴上，使套筒插入的端面与轴承内圈端面紧密接触，最后从套筒另一端用力敲打，直到将轴承安装到位；如果需要将滚动轴承预装到电机端盖上，则将轴承预先放在电机端盖轴承座上，然后用一根外径比轴承外圈小2~3mm，厚度小于轴承外圈厚度的铜(或软金属)制成的套筒一端的端面与轴承外圈端面紧密接触，最后从套筒另一端用力敲打，直到将轴承安装到位。
[0012]对于批量大的生产，有些企业为提高装配质量与效率也采用压力机将轴承压入到电机转子轴颈上或电机端盖轴承座内。但一般通常5号机座及以下的小型电机采用冷套装方式。
[0013]如果是直流电机或绕线转子交流电机则需在先安装换向器或集电环后再安装轴承。
[0014]3.将转子装入定子内腔
[0015](I)将电机基座(定子)平放在工作台上；
[0016](2)特小型或微型电机直接用手将转子从电机基座一端沿定子绕组中轴线插入。对如稍大一点的电机，由于重量超过人手的握重能力时，一般都借助专用工具进行吊装，如电机转子起吊器等。起吊器由顶部起吊杆、上下连接的连接臂和底部水平设置的套口组成。套口为一内径略大于电机轴伸端的一个套管。吊装方式为:将套管套在电机轴伸端的一端(一般为电机负载端)，将吊绳一端套在起吊杆上，调整好起吊中心起吊，然后将电机转子轴的另一端对准电机基座一端的定子绕组中心轴线插入。转子吊装基本到位后，轻轻将转子放下搁置到定子上，将起吊器取下。
[0017]4.电机端盖的安装
[0018]由于轴承外圈与电机端盖轴承座也是过盈配合，因此，在安装时按工艺要求也有热安装与冷安装(冷压入)二种方式，但一般均采用冷安装方式。安装工艺一般为:将前、后轴承端盖从电机转子轴两端分别套在轴上，用吊绳套分别端盖外端的电机转子轴伸端上后慢慢起吊，将转子起吊到定子绕组中轴线时转动一端端盖，使端盖与电机基座上的止口对准，在电机轴另一端用硬物顶住，然后用套筒(内径略大于电机轴)套进电机轴延伸端使套筒端面与轴承盖端面紧密接触，最后从套筒另一端用力敲打，直到将电机端盖安装到位。安装完一端后用同样方法安装另一端。两端的端盖均安装完毕后(止口对齐)，将紧固螺栓拧紧。
[0019]5.其它部件的安装
[0020]将风扇从轴伸端套进，安装落位后用螺钉紧固后将风扇罩罩上。
[0021]但是，上述电机安装和装配的工艺存在如下问题:
[0022]1.在安装电机前后两端盖时，电机转子是由起重机吊起悬浮在定子绕组腔内，利用套筒施加外力作用于电机端盖，将端盖轴承座打入轴承外圈时，由于作用力的不均匀，导致电机转子在定子绕组腔内在轴向与径向产生不规则反作用运动，使转子外壁与定子绕组腔内壁碰擦而产生损伤；同时，这种施加的不均匀的作用力也极易损坏轴承，使电机运行时卡滞;
[0023]2.由于定子腔中轴线与转子轴轴线同心度要求较高，采用定子吊装方式进行轴心定位精度较差，导致转子电磁作用力力矩不平衡；
[0024]3.批量生产时产品质量不稳定，返工率较高。
[0025]4.伺服电机的转子组件是永磁体，有强大的磁力，转子组件和定子组件的稍微不同轴会造成磁力的不平衡，使转子组件吸附在定子组件上，靠人力是无法分开的。
实用新型内容[0026]为了克服现有电机装配工艺导致的安装质量问题，本实用新型提供一种以数控技术为基础的电机装配专用设备，该设备不仅能自动对电机完成装配，而且还不损伤轴承及电机定子和转子表面，关键是解决了传统装配方法转子组件磁力吸附在定子组件上的问题，极大地提高装配质量与装配效率。
[0027]本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案如下:
[0028]一种电机装配装置，其特征在于:包括底座、头架、定子固定元件、尾座；
[0029]底座的左端设置头架，头架上沿预装电机的轴向悬空设置水平主轴，主轴末端为能伸入预装电机转子轴前端中心孔的顶锥；顶锥穿过定子固定元件的中心通孔；
[0030]头架的右端，沿电机轴向布置一个滑轨，用于固定定子组件的定子固定元件能够在伺服电机驱动下带动定子组件沿该滑轨直线运动；
[0031]底座的右端设置另一个轴向滑轨，尾座设置在该另一个滑轨上并由锁紧机构锁紧；尾座由转子顶紧气缸驱动并能沿该另一个滑轨直线运动；尾座上设置一个能绕转子轴线柔性偏移变动的可调心顶尖，顶尖水平设置，左端为能够伸入预装电机转子轴后端中心孔中定位的尖头；
[0032]顶锥和顶尖之间预留的轴向长度大于预装电机的轴向长度，且顶尖和顶锥的轴中心线以及定子固定元件的中心通孔同心设置，使得顶锥和顶尖能分别夹紧顶住预装电机轴的左右两端。
[0033]上述技术方案中，可调心顶尖的具体结构为:尾座上沿水平方向固定设置莫氏锥套，莫氏锥套外表面为圆形筒体，内设大头朝向轴向水平左端的中空锥孔；莫氏锥柄的头端为筒体，尾部连接锥形筒体状的长柄，该长柄伸入莫氏锥套的锥孔中；莫氏锥柄的头端筒体的左端面上设置开口朝外的内锥孔；顶尖水平设置，左端为能够伸入预装电机转子轴后端中心孔中的尖头，右端与蝶形弹簧接触且共同位于一个一端封口且水平设置的可调心定位套中；可调心定位套的右侧封口端为球面尾端，且莫氏锥柄的头端筒体的内锥孔与可调心定位套的球面尾端滑动接触配合；可调心定位套和莫氏锥柄的头端筒体均位于一个螺纹套中，可调心定位套与螺纹套间通过调心轴承活动配合。
[0034]上述技术方案中，顶尖的尖头位于可调心定位套的套管中，且尖头距离可调心定位套的套管左端面为设定距离，该设定距离不大于预装电机转子轴后端伸出长度。
[0035]上述技术方案中，定子固定元件的具体结构为:定子固定元件的底部通过轴向滑座溜板设置在该所述的一个滑轨上，轴向滑座溜板由伺服电机驱动并能够沿该滑轨直线运动；轴向滑座溜板上设置滑座体，定子固定元件在滑座体上；滑座体为竖直设置且板面垂直于所述一个滑轨的厚板，厚板中心开设定子固定元件的中心通孔，中心通孔径向外围同心设置台阶孔，弹性定位元件安装在台阶孔内并固定在滑座体上；弹性定位元件截面为圆形，具有沿轴向朝右端凸出滑座体右端面的外缘止口 ；弹性定位元件的径向外围，滑座体上还固定设置夹紧气缸，夹紧气缸的伸出轴上设置夹紧气缸夹板，夹紧气缸夹板的初始位置为水平横向设置并与夹紧气缸伸出轴垂直。
[0036]上述技术方案中，弹性定位元件端面外圆和端面凸缘止口与定子组件的前端定位止口配合；夹紧气缸夹板将定子组件固定在滑座体上。
[0037]上述技术方案中，滑座体上固定设置2-3个夹紧气缸；当夹紧气缸前腔加压时，夹紧气缸夹板在沿纵向或轴向直线运动的同时，从水平横向位置旋转90度，然后做直线运动，直至压紧电机定子组件的定位法兰，当气缸的后腔加压时，夹紧气缸夹板首先做直线运动松开定位法兰，然后夹紧气缸夹板旋转90度至水平横向位置。
[0038]上述技术方案中，轴向滑座溜板上还设有水平横向导轨，水平横向导轨与所述一个导轨在水平方向呈90°垂直；轴向滑座溜板上端有横向滑板，横向滑板通过底部导槽与轴向滑座溜板相连接，横向滑板由丝杆驱动并可作水平横向进给运动；横向滑板上设置定子支撑架及定子高低调整装置；滑座体通过定子支撑架固定在横向滑板上。
[0039]上述技术方案中，所述的一个滑轨和另一个轴向滑轨重合或上下平行。
[0040]上述技术方案中，头架包括U型座和U型座上的卡盘，主轴穿过卡盘并通过角推力轴承由卡盘支撑。
[0041]采用上述电机装配装置的电机装配方法，包括如下步骤:
[0042]⑴对电机所有部件的清洁、检查及绝缘测试工作等准备工作；
[0043]⑵将滚动轴承预装配到电机转子两端的轴上后，将电机非负载端的端盖装配到非负载端轴承的外圈上，形成初装好的转子组件；同时，将定子与前端盖、后端盖组装，形成初装好的定子组件；前端盖具有前端定位止口 ；
[0044]⑶利用定子固定元件进行定子组件的固定和定位:将定子组件的前端盖定位止口内孔对准电机装配装置上的弹性定位元件止口，在止口定位后，夹紧气缸夹板绕各自的伸出轴旋转90度而后沿电机轴向往前端直线运动直至压紧定子组件的定位法兰，使定子组件定位后固定到在电机装配装置的滑座体；
[0045]⑷将转子组件放置到电机装配装置的头架和尾座之间进行夹紧固定:顶锥伸入转子轴前端中心孔中，顶尖伸入转子轴后端中心孔中；之后，转子顶紧气缸往前端伸出，带动尾座和顶尖往前移动，通过顶锥和顶尖分别从转子轴两端的压紧接触以实现转子组件定位夹紧；同时，转子顶紧气缸也用于不同型号的电机的装配时调整位置；待尾座带动顶尖到达夹紧定位位置后，尾座由锁紧装置锁死；顶尖尾部的蝶形弹簧保证顶尖始终与转子轴后端中心孔紧密接触以实现定心；
[0046](5)滑座伺服电机作用，通过轴向滑座溜板带动滑座体沿电机轴向移动，滑座体上的定子组件同步沿轴向移动而使转子组件穿过定子组件的中心孔进行结合装配；
[0047]在定子组件和电转子组件结合装配过程中，当转子组件的后轴承进入定子组件的后轴承孔的瞬间，必然产生干涉力，此时，由于定子组件定位在弹性定位元件上，通过弹性定位元件在受力下的变形，必然会顺着干涉力的方向使定子组件按照转子组件的轴线偏移以实现对不同轴误差的补偿；同时，装在可调心定位套中的顶尖会随着转子组件顺着干涉力的方向绕转子组件的轴线在莫氏锥柄前端的内锥面上摆动，补偿不同轴误差，使后轴承顺利装入而不损伤轴承，并避免了转子组件磁力吸附在定子组件上。
[0048]相对于现有技术，本实用新型的有益效果为:
[0049]在电机的装配过程中，转子组件的前轴承要和定子组件的前轴承孔配合，转子组件的后轴承要和定子组件的后轴承孔配合，两轴承处的配合介乎于小间隙和过度配合之间，而定子组件和转子组件都是刚性体，转子组件和定子组件自身前后轴承均存在不同轴误差；从理论上讲，现有技术要将两个不同轴的刚性体实现无损伤的装配，是不可能实现的的，本新技术解决了以上问题，其关键技术如下:
[0050]I)创新了电机装配工艺，转子组件的右端定位设计了可补偿角度的可调心定位顶尖，轴向力通过可调心定位套、调心轴承卸荷在尾座上，顶尖受力始终为蝶形弹簧的力，保护中心孔不受损；可调心定位顶尖和定子组件的柔性定位元件一起，共同补偿定子组件和转子组件的不同轴造成的装配质量问题，特别是解决了传统装配方法转子组件磁力吸附在定子组件上的问题。
[0051]2)采用了弹性材料，如聚氨酯材料的定子组件定位元件，可以通过定位元件在受力下的变形，补偿定子组件和转子组件不同轴造成的装配困难，提高装配质量。
[0052]3)由电机立式装配改为电机卧式装配，方便了电机的吊装，提高了装配效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明:
[0054]图1所示为根据本实用新型组装的预装的转子组件。
[0055]图2所示为根据本实用新型组装的预装的定子组件。
[0056]图3为根据本实用新型的实施的电机装配装置结构示意图。
[0057]图4为本实用新型的尾座及可调心顶尖结构示意图。
[0058]图5为本实用新型的转子组件顶紧示意图。
[0059]图6为本实用新型的定子固定元件结构示意图。
【具体实施方式】
[0060]根据本实用新型实施的电机装配装置，如图3-6所示，总体布局如图3所示。主要由底座8、尾座5、头架1、定子固定元件4、转子顶紧气缸7等功能部件组成各部件功能如下:
[0061]底座8包括固定在一起的床身与床座，主要其支撑作用。床身上装有各主要部件，材料为铸铁。在床身左端有纵向导轨(也称电机轴向导轨)，定子固定元件4底部的轴向滑座溜板4.6装在床身左端的纵向导轨上，可在滑座伺服电机4.7作用下沿床身纵向导轨进行纵向直线运动。
[0062]轴向滑座溜板4.6上设有水平横向导轨，水平横向导轨与纵向导轨在水平方向呈90°垂直；轴向滑座溜板4.6上端有横向滑板，横向滑板通过底部槽与轴向滑座溜板4.6相连接，驱动丝杆旋转时，横向滑板可作水平横向进给运动；水平横向导轨优选为燕尾槽导轨；横向滑板上设置定子支撑架及定子高低调整装置，定子支撑架在竖直方向对定子组件3进行支撑，定子高低调整装置可在竖直方向微小调整电机定子的垂直高度。
[0063]通过数控系统控制滑板和溜板的进给位置，可以适应同一基座号下，不同规格的电机装配。
[0064]头架I安装在床身的左端，包括U型座和U型座上的卡盘1.2，主轴穿过卡盘并通过角推力轴承由卡盘1.2支撑。主轴末端为能伸入预装电机转子轴前端中心孔的顶锥1.1 ；顶锥1.1穿过定子固定元件4的中心通孔。电机转子组件3中，电机轴前端3.3由顶锥1.1顶住；以带动被顶住的转子组件3上的电机后端盖3.5止凸对准定子组件2后端盖2.2上的止口凹。顶锥1.1的轴中心线与尾座5及加装在尾座5上的顶尖5.6轴中心线以及定子固定元件4的中心通孔同心(如图5所示)。
[0065]尾座5装在床身右端的另一纵向导轨上(另一纵向导轨可以与前述的纵向导轨重合)，可由转子顶紧气缸7作用而沿该另一纵向导轨进行纵向直线移动而调整对转子组件3是否接触，到位后通过尾座5上锁紧机构固定位置，顶尖5.6轴中线与床身纵向导轨平行，顶尖5.6和顶尖尾部的蝶形弹簧5.5沿纵向置于可调心定位套5.4中，可调心定位套5.4置于螺纹套5.3中，可调心定位套5.4与螺纹套5.3间通过调心轴承5.8活动配合；莫氏锥柄5.2的头端筒体伸入螺纹套5.3的另一端内，且莫氏锥柄5.2的头端筒体的内锥孔与可调心定位套5.4的球面尾端滑动接触配合；莫氏锥柄5.2头端筒体的尾部连接锥形筒体状的长柄，该长柄伸入莫氏锥套5.1的锥孔中，莫氏锥套5.1外围为圆形筒体；莫氏锥套5.1的圆形筒体一部分(大于二分之一筒体长度)伸入尾座5中并与尾座5固定。
[0066]如图6所示，为本实用新型的定子固定元件4，设置在靠左端的滑座体4.3上，滑座体4.3固定在定子支撑架上。滑座体4.3为一厚板，厚板中心开设有通孔，通孔外围与通孔同心设置台阶孔，台阶孔右端填充弹性定位元件4.4，弹性定位元件4.4与台阶孔各台阶面接触配合并由螺钉固定；弹性定位元件4.4截面为圆形，具有沿轴向朝右端凸出的外缘止口 ；弹性定位元件4.4的径向外围，滑座体4.3上还固定设置2-3个夹紧气缸4.1，夹紧气缸4.1的伸出轴上设置夹紧气缸夹板4.2，夹紧气缸夹板4.2的初始位置为水平横向设置并与夹紧气缸4.1伸出轴垂直；夹紧气缸4.1的动作包括旋转和直线压紧两个动作:当气缸前腔加压时，夹紧气缸夹板4.2在沿纵向或轴向直线运动的同时，从水平横向位置旋转90度，然后做直线运动，直至压紧电机定子组件2的定位法兰，当气缸的后腔加压时，夹紧气缸夹板4.2首先做直线运动松开定位法兰，然后夹紧气缸夹板4.2旋转90度至水平横向位置；
[0067]优选弹性定位元件4.4采用PU弹性体材料制作，依靠外圆和端面凸缘止口，与定子组件2的前端定位止口 2.4配合定位。定位后通过夹紧气缸夹板4.2将定子组件2固定在滑座体4.3上。
[0068]采用本实用新型的电机装配装置后，电机装配方法如下:
[0069]I)装配之前完成所有部件的清洁、检查及绝缘测试工作等准备工作(与公认的装配工艺一样);
[0070]2)将滚动轴承(前轴承3.2和后轴承3.4)预装配到电机转子3.1两端的轴上(与公认的装配工艺一样)后，将电机非负载端的端盖(一般是电机后端盖3.5)装配到非负载端轴承(后轴承3.4)的外圈上(如图1所示)，形成初装好的转子组件3 ;同时，按照图2的方式，将定子铁芯2.1、定子绕组2.7与前端盖2.6、后端盖2.2组装，形成初装好的定子组件2 ;前端盖2.6具有前端定位止口 2.4 ;前端盖2.6和后端盖2.2内的前轴承孔2.5和后轴承孔2.3空置，
[0071]3)调整定子固定元件的高度和沿横向的水平位置，使得定子组件中心线与顶锥中心线同心；
[0072]4)如图3-5，利用定子固定元件4进行定子组件2的固定和定位:定子固定元件4的夹紧气缸夹板4.2的初始位置为水平横向设置并与夹紧气缸4.1伸出轴垂直；头架I的顶锥1.1从定子组件2的中心孔前端进并从后端伸出，之后将定子组件2的前端盖定位止口 2.4内孔对准电机装配装置上的弹性定位元件4.4止口，在止口定位后，夹紧气缸夹板
4.2绕各自的伸出轴旋转90度而后沿电机轴向往前端直线运动直至压紧定子组件2的定位法兰，使定子组件2定位后固定到在电机装配装置的滑座体4.3上(如图6所示，夹紧气缸
4.1 一般2-3个，图中仅画出I个);夹紧气缸4.1的动作包括旋转和压紧两个动作:当气缸前腔加压时，夹紧气缸夹板4.2在直线运动的同时，从水平横向位置旋转90度，然后做直线运动，直至压紧电机定子组件的定位法兰，当气缸的后腔加压时，夹紧气缸夹板4.2首先做直线运动松开定位法兰，然后夹紧气缸夹板4.2旋转90度至水平横向位置；
[0073]5)如图3-6，将转子组件3吊装或手动放置到电机装配装置的头架I和尾座5之间，转子轴前端3.3中心孔与穿过定子组件2中心孔的顶锥1.1紧密接触以实现定位；尾座5—端，可调心定位套5.4中的顶尖5.6与转子轴后端3.6中心孔紧密接触；之后，转子顶紧气缸8往前端伸出，带动尾座5和顶尖5.6往前移动而实现转子轴前后端沿电机轴向的定位夹紧；同时，转子顶紧气缸8也用于不同型号的电机的装配时调整位置，待到达夹紧位置后，尾座5由锁紧装置锁死；顶尖尾部的蝶形弹簧5.5保证顶尖5.6始终与转子轴后端3.6中心孔紧密接触以实现定心；
[0074]6)如图3-6，滑座伺服电机4.7作用，通过轴向滑座溜板4.6带动滑座体4.3沿电机轴向移动，滑座体4.3上的定子组件2同步沿轴向移动而使转子组件3穿过定子组件2的中心孔进行结合装配；
[0075]在定子组件2和电转子组件3结合装配过程中，当转子组件3的后轴承3.4进入定子组件的后轴承孔2.3的瞬间，必然产生干涉力，此时，由于定子组件2定位在弹性定位元件4.4上，通过弹性定位元件4.4在受力下的变形，必然会顺着干涉力的方向使定子组件2按照转子组件3的轴线偏移以实现对不同轴误差的补偿；同时，装在可调心定位套5.4中的顶尖5.6会随着转子组件3顺着干涉力的方向绕转子组件的轴线在莫氏锥柄5.2前端的内锥面上摆动，补偿不同轴误差，使后轴承顺利装入而不损伤轴承；装配结合过程中，轴向力很大，为保护中心孔，轴向力通过可调心定位套5.4、调心轴承5.8卸荷在尾座5上，顶尖
5.6受力始终为蝶形弹簧5.5的力。
[0076]在电机的装配过程中，转子组件3的前轴承要和定子组件2的前轴承孔配合，转子组件3的后轴承要和定子组件2的后轴承孔配合，两轴承处的配合介乎于小间隙和过度配合之间，而定子组件2和转子组件3都是刚性体，转子组件3和定子组件2自身前后轴承均存在不同轴误差；从理论上讲，要将两个不同轴的刚性体实现无损伤的装配，是不可能实现的的，本新技术解决了以上问题，其关键技术如下:
[0077]⑴创新了电机装配工艺，转子组件的右端定位设计了可补偿角度的可调心定位顶尖，和定子组件的柔性定位元件一起，共同补偿定子组件和转子组件的不同轴造成的装配质量问题。
[0078]⑵采用了弹性材料，如聚氨酯材料的定子组件定位元件，可以通过定位元件在受力下的变形，补偿定子组件和转子组件不同轴造成的装配困难，提高装配质量。
[0079]⑶由电机立式装配改为电机卧式装配，方便了电机的吊装，提高了装配效率。
【权利要求】
1.一种电机装配装置，其特征在于:包括底座、头架、定子固定元件、尾座； 底座的左端设置头架，头架上沿预装电机的轴向悬空设置水平主轴，主轴末端为能伸入预装电机转子轴前端中心孔的顶锥；顶锥穿过定子固定元件的中心通孔； 头架的右端，沿电机轴向布置一个滑轨，用于固定定子组件的定子固定元件能够在伺服电机驱动下带动定子组件沿该滑轨直线运动； 底座的右端设置另一个轴向滑轨，尾座设置在该另一个滑轨上并由锁紧机构锁紧；尾座由转子顶紧气缸驱动并能沿该另一个滑轨直线运动；尾座上设置一个能绕转子轴线柔性偏移变动的可调心顶尖，顶尖水平设置，左端为能够伸入预装电机转子轴后端中心孔中的尖头; 顶锥和顶尖之间预留的轴向长度大于预装电机的轴向长度，且顶尖和顶锥的轴中心线以及定子固定元件的中心通孔同心设置，使得顶锥和顶尖能分别夹紧顶住预装电机轴的左右两端。
2.根据权利要求1所述的电机装配装置，其特征在于:可调心顶尖的具体结构为:尾座上沿水平方向固定设置莫氏锥套，莫氏锥套外表面为圆形筒体，内设大头朝向轴向水平左端的中空锥孔；莫氏锥柄的头端为筒体，尾部连接锥形筒体状的长柄，该长柄伸入莫氏锥套的锥孔中；莫氏锥柄的头端筒体的左端面上设置开口朝外的内锥孔；顶尖水平设置，左端为能够伸入预装电机转子轴后端中心孔中的尖头，右端与蝶形弹簧接触且共同位于一个一端封口且水平设置的可调心定位套中；可调心定位套的右侧封口端为球面尾端，且莫氏锥柄的头端筒体的内锥孔 与可调心定位套的球面尾端滑动接触配合；可调心定位套和莫氏锥柄的头端筒体均位于一个螺纹套中，可调心定位套与螺纹套间通过调心轴承活动配合。
3.根据权利要求1或2所述的电机装配装置，其特征在于:顶尖的尖头位于可调心定位套的套管中，且尖头距离可调心定位套的套管左端面为设定距离，该设定距离不大于预装电机转子轴后端伸出长度。
4.根据权利要求3所述的电机装配装置，其特征在于:定子固定元件的具体结构为:定子固定元件的底部通过轴向滑座溜板设置在该所述的一个滑轨上，轴向滑座溜板由伺服电机驱动并能够沿该滑轨直线运动；轴向滑座溜板上设置滑座体，定子固定元件在滑座体上；滑座体为竖直设置且板面垂直于所述一个滑轨的厚板，厚板中心开设定子固定元件的中心通孔，中心通孔径向外围同心设置台阶孔，弹性定位元件安装在台阶孔内并固定在滑座体上；弹性定位元件截面为圆形，具有沿轴向朝右端凸出滑座体右端面的外缘止口 ；弹性定位元件的径向外围，滑座体上还固定设置夹紧气缸，夹紧气缸的伸出轴上设置夹紧气缸夹板，夹紧气缸夹板的初始位置为水平横向设置并与夹紧气缸伸出轴垂直。
5.根据权利要求4所述的电机装配装置，其特征在于:弹性定位元件端面外圆和端面凸缘止口与定子组件的前端定位止口配合；夹紧气缸夹板将定子组件固定在滑座体上。
6.根据权利要求4或5所述的电机装配装置，其特征在于:滑座体上固定设置2-3个夹紧气缸；当夹紧气缸前腔加压时，夹紧气缸夹板在沿纵向或轴向直线运动的同时，从水平横向位置旋转90度，然后做直线运动，直至压紧电机定子组件的定位法兰，当气缸的后腔加压时，夹紧气缸夹板首先做直线运动松开定位法兰，然后夹紧气缸夹板旋转90度至水平横向位置。
7.根据权利要求6所述的电机装配装置，其特征在于:轴向滑座溜板上还设有水平横向导轨，水平横向导轨与所述一个导轨在水平方向呈90°垂直；轴向滑座溜板上端有横向滑板，横向滑板通过底部导槽与轴向滑座溜板相连接，横向滑板由丝杆驱动并可作水平横向进给运动；横向滑板上设置定子支撑架及定子高低调整装置；滑座体通过定子支撑架固定在横向滑板上。
8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的电机装配装置，其特征在于:所述的一个滑轨和另一个轴向滑轨重合或上下平行。
9.根据权利要求8所述的电机装配装置，其特征在于:头架包括U型座和U型座上的卡盘, 主轴穿过卡盘并通过角推力轴承由卡盘支撑。
【文档编号】H02K15/00GK203788106SQ201420154264
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】刘海岷 申请人:武汉轻工大学