本发明属于焊接领域，具体提供一种用于导条插入式电机转子的焊接方法。
背景技术：
随着电动汽车的飞速发展，感应电机的使用越来越广泛。传统的感应电机普遍采用铸铝转子，但是铸铝转子具有损耗大、体积大、效率低和功率密度低的缺点。
为了提高电机的效率和功率密度，铜转子被越来越多的场合应用。铜转子通常是将铜导条插入转子铁芯，然后再通过转子端环将铜导条的两端进行固定。其中，转子端环上设置有端环孔，铜导条插进端环孔后通过焊接的方式与转子端环固定连接到一起。铜导条与转子端环之间多采用银钎焊和电子束的方式进行焊接，但是采用上述两种焊接方式对铜导条和端环孔之间的环形缝隙进行焊接时，不仅焊接效率低而且自动化程度低。
相应地，本领域需要一种新的焊接方法来解决上述问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的铜转子的铜导条与端环之间的焊接方法焊接效率低的问题，本发明提供了一种用于导条插入式电机转子的焊接方法，其特征在于，所述电机转子包括端环和多根等间距设置的导条，所述端环与每根所述导条之间都形成有坡口，所述坡口的延伸方向平行于所述电机转子的轴线，所述坡口的开口方向背离所述电机转子的轴线；
所述焊接方法包括以下步骤：
s1，焊接第一个坡口；
s2，使所述电机转子转动第一角度，并焊接第二个坡口；
s3，使所述电机转子转动第二角度，并焊接第三个坡口；
s4，重复步骤s2和s3，直至焊接完所有坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，焊接每一个所述坡口的步骤进一步包括：沿所述电机转子的轴线方向焊接每一个所述坡口，并且相邻的两个所述坡口的焊接方向相反。
在上述焊接方法的优选技术方案中，“沿所述电机转子的轴线方向焊接每一个所述坡口”的步骤进一步包括：使焊接设备的焊接头沿所述电机转子的轴线方向相对于所述电机转子移动来焊接每一个所述坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，“沿所述电机转子的轴线方向焊接每一个所述坡口”的步骤进一步包括：使所述电机转子沿其轴线方向相对于焊接设备的焊接头移动来焊接每一个所述坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，所述第二个坡口紧邻所述第一个坡口设置，所述第三个坡口紧邻所述第二坡口设置。
在上述焊接方法的优选技术方案中，所述第一个坡口是第一根导条的第一坡口，所述第二个坡口是第二根导条的第二坡口，所述第三个坡口是第二根导条的第一坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，使所述电机转子转动的动作为使电机转子相对于焊接设备的焊接头转动。
在上述焊接方法的优选技术方案中，焊接每一个所述坡口的步骤进一步包括：通过激光焊接每一个所述坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，所述端环的外圆周等间距地设置有多个开口槽，每一个所述开口槽的开口方向背离所述端环的轴线；所述导条嵌入所述开口槽内，并因此与所述开口槽的两侧壁之间形成所述坡口。
在上述焊接方法的优选技术方案中，所述导条是铜导条；并且/或者所述端环是铜端环。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过将端环上的开口槽的开口方向设置成背离端环轴线的方向，使得导条在插入开口槽时能够与开口槽两侧壁之间形成坡口。先对第一坡口进行焊接。待第一导条的第一坡口焊接完成之后，电机转子转动第一角度，对第一导条的第二坡口进行焊接。待第一导条的第二坡口焊接完成之后，电机转子转动第二角度，对第二导条的第一坡口进行焊接。重复执行上述步骤直至将所有的坡口焊接完为止。其中，焊接设备的焊接头焊接每一个第一坡口的行进方向与焊接每一个第二坡口的行进方向相反。因此，通过本发明的焊接方法能够对所有坡口进行往复焊接，有效地提高了导条和端环之间的焊接效率和自动化程度。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的电机转子的爆炸结构示意图；
图2是本发明的端环的结构示意图；
图3是本发明的端环的局部放大图；
图4是装配状态下铜导条和端环的局部放大图；
图5是本发明的焊接方法的步骤流程图。
附图标记列表：
1、转子铁芯；2、铜导条；21、弧形结构；3、端环；31、开口槽；32、倒角；4、转轴；5、护环；6、第一坡口；7、第二坡口；
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明的电机转子主要包括转子铁芯1、铜导条2、端环3、转轴4和护环5。其中，多根铜导条2穿过转子铁芯1之后两端分别与端环3连接。在铜导条2固定好之后，护环5套设在端环3的外侧，用以加强端环3的机械强度，以便端环3尤其是外圆周部分在电机转子转速过快时因离心力过大而发生断裂。在电机转子组装好的状态下，转轴4穿过转子铁芯1并与转子铁芯1同轴固定。
在本发明的优选实施方案中，端环3由铜质材料制成，护环5由钢质材料制成。此外，本领域技术人员也可以根据需要，在本发明其它任意可行的实施方案中，将端环3和护环5选用任意可行的材料制成，例如都采用铝合金材料制成。同样，铜导条2也可以被其他任意可行的材料替代，例如铝合金材料。
如图2所示，端环3的轴心处设置有一个供转轴4穿过的通孔，端环3的外圆周等间距地设置有多个开口槽31。其中，每一个开口槽31的开口方向都背离端环3的轴心，每一个开口槽31的纵伸方向都平行于端环3的轴线。
如图3所示，每一个开口槽31的两个槽口边缘还分别设置有倒角32，每一个开口槽31的开口角度均为α，相邻的两个开口槽31之间的壁厚夹角均为β。本领域技术人员能够理解的是，α与β之和的实际大小与端环3上开口槽31的数量相关。当开口槽31的数量越多时，α与β之和越小。并且当开口槽31的开口角度越小时，即α越小时，β越大。
如图4所示，每一根铜导条2的横截面的形状都与开口槽31的截面的形状相匹配，以便铜导条2与开口槽31能够无间隙地相匹配。进一步，从图4中不难看出，铜导条2远离端环3轴心的一侧具有弧形结构21，使得铜导条2插入开口槽31之后，每一根铜导条2与开口槽31的两侧壁(具体为倒角32部分)之间都能够形成第一坡口6和第二坡口7。在这里，第一坡口6和第二坡口7作为熔池，以便焊接设备的焊接头在对准第一坡口6和第二坡口7之后，将融化的焊接材料注入第一坡口6和第二坡口7中，从而将铜导条2和端环3焊接在一起。或者通过焊接头(激光焊接头)将第一坡口6和第二坡口7部位的铜导条2和开口槽31的侧壁融化，待融液冷却凝固后将铜导条2和端环3焊接在一起。
下面参照图5并结合图1至图4来对本发明的用于导条插入式电机转子的焊接方法进行详细说明。本发明的焊接方法主要包括以下步骤：
步骤s1，焊接第一个坡口；
步骤s2，使电机转子转动第一角度，并焊接第二个坡口；
步骤s3，使电机转子转动第二角度，并焊接第三个坡口；
步骤s4，重复步骤s2和s3，直至焊接完所有坡口。
在步骤s1中，先找到第一根铜导条2的第一坡口6，然后沿与端环3的轴线平行的第一方向对该第一坡口6进行焊接。
在步骤s2中，在对第一根铜导条2的第一坡口6焊接完成之后，使电机转子转动α，然后沿与端环3的轴线平行且与第一方向相反的第二方向对该第二坡口7进行焊接。
在步骤s3中，在对第一根铜导条2的第二坡口7焊接完成之后，使电机转子转动β，沿第一方向对第二根铜导条2的第一坡口6进行焊接。
在步骤s4中，判断所有的第一坡口6和所有的第二坡口7是否都被焊接完。当所有的第一坡口6和所有的第二坡口7都被焊接完时，结束当前焊接；当尚有第一坡口6和/或第二坡口7未被焊接时，执行步骤s2和s3。
本领域技术人员可以理解的是，在步骤s1中，本领域技术人员还可以根据需要，先找到并焊接第二根铜导条2的第二坡口7。然后相应地对步骤s2和步骤s3中电机转子转动的方向或角度进行适当调整，例如使电机转子朝与上述步骤s2中转动方向相反的方向转动。
本领域技术人员还可以理解的是，在步骤s2中，第一角度还可以是其他任意可行的角度，例如，当开口槽31的数量为偶数时，将第一角度设置为α+(α+β)×2。同理，步骤s3中的第二角度也可以是其他任意可行的角度，例如，当开口槽31的数量为偶数时，将第二角度设置为β+(α+β)×2。
在另一方面，虽然图中并未示，但是本发明还提供了一种激光焊接设备，该激光焊接设备包括控制器，该控制器用于控制该激光焊接设备执行步骤s1至步骤s4。并且，本发明的激光焊接设备还包括夹持设备和至少一个激光焊接头。夹持设备用于固定并转动电机转子，激光焊接头用于对准第一坡口6和第二坡口7并将铜导条2和端环3焊接在一起。或者，本领域技术人员也可以根据需要，使电机转子固定，使激光焊接头转动。此外，焊接头对第一坡口6和第二坡口7的焊接移动，既可以是焊接头沿电机转子的轴线方向相对于电机转子移动，也可以是电机转子沿其轴线方向相对于焊接头移动。在本发明的优选实施方案中，本发明的激光设备不仅可以通过一个激光焊接头对电机转子的一端进行焊接，还可以通过两个激光焊接头同时对电机转子的两端进行焊接。
本领域技术人员能够理解的是，激光焊接头发出的激光还能够对第一坡口6和第二坡口7中未被焊接的部位进行追踪定位，方便激光焊接设备检测第一坡口6和第二坡口7是否焊接完成。
因此，本发明不仅能够通过激光焊接设备对彼此间隔的第一坡口6和第二坡口7在方向上进行反复焊接，而且还通过激光焊接的方式提高了铜导条2与端环3之间的接触面积，减少了焊缝处的电阻值，优化了铜导条2与端环3之间的导电性能。进一步，由于铜导条2与端环3都是铜材质，所以本发明的电机转子还避免了在铜导条2与端环3的连接处引入其它材质而导致铜导条2和/或端环3发生化学氧化的现象。更进一步，通过在端环3的外侧设置护环5，能够防止端环3在电机转子高速转动时因离心力过大而发生断裂，加强了端环3的机械强度。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。