自动叠压设备及自动叠压生产线的制作方法

本实用新型涉及电机定子铁芯的制造技术领域，具体涉及一种自动叠压设备及自动叠压生产线。

背景技术：

由于大、中型电机的定子铁芯的直径较大，目前定子铁芯的扇形冲片装配基本以手工叠压为主，叠压时操作人员均匀分布于定子铁芯的圆周方向，并负责该区域范围内的扇形冲片叠压作业。

目前扇形冲片叠压作业多采用开放式厂房，夏季时操作人员的汗液或者皮肤污渍会直接与扇形冲片接触而残留于其上，导致定子铁芯在后续的浸漆和防腐过程中因油脂被污染而难以达到防护效果，并导致电机运行的早期失效。另外，因操作人员疏忽或作业的分散性，手工叠压扇形冲片的一致性较差，容易导致难以修复的质量问题。特别是操作人员长期负重、弯腰、转圈作业，体能消耗大，极易产生职业病，降低了定子铁芯的组装效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动叠压设备及自动叠压生产线，该自动叠压设备可以自动将目标物体由第一位置叠放至第二位置。

一方面，本实用新型提出了一种自动叠压设备，其包括：底座；第一运动装置，与底座可转动连接；第二运动装置，与第一运动装置连接，且能够随第一运动装置沿第一方向可移动；吸盘组件，设置于第二运动装置的一端，且能够随第二运动装置沿第二方向可移动，第一方向与第二方向呈预定角度设置，吸盘组件从第一位置吸附目标物体，并将目标物体叠放于第二位置。

根据本实用新型的一个方面，第一运动装置包括第一支架、第一驱动电机和第一移动装置，第一支架沿第一方向延伸且与底座可转动连接，第一驱动电机设置于第一支架内远离底座的一端，第一移动装置由第一驱动电机驱动，并带动第二运动装置相对于第一支架沿第一方向移动。

根据本实用新型的一个方面，第一移动装置包括第一导向件和与第一导向件可移动连接的第一滑动件，第一导向件与第一支架连接，第一滑动件的一端与第一驱动电机连接，另一端与第二运动装置连接。

根据本实用新型的一个方面，第二运动装置包括第二支架、第二驱动电机和第二移动装置，第二支架沿第二方向延伸且与第一运动装置连接，第二驱动电机设置于第二支架内远离吸盘组件的一端，第二移动装置由第二驱动电机驱动，并带动吸盘组件相对于第二支架沿第二方向移动。

根据本实用新型的一个方面，第二移动装置包括第二导向件和与第二导向件可移动连接的第二滑动件，第二导向件和第二滑动件中的任一者与第一运动装置连接，第二导向件和第二滑动件中的另一者与第二支架连接。

根据本实用新型的一个方面，该自动叠压设备还包括设置于底座与第一支架之间的第一转动装置，第一转动装置包括第一转动电机和第一转盘，第一转动电机与底座固定连接，第一转盘由第一转动电机驱动，以带动第一支架相对于底座转动。

根据本实用新型的一个方面，底座的下方设置有滚动件，自动叠压设备通过滚动件实现可移动。

根据本实用新型的一个方面，吸盘组件包括连接管支架和与连接管支架连通的吸盘，连接管支架与第二支架连接，并与外部真空系统连通，以使吸盘能够吸附目标物体。

根据本实用新型的一个方面，吸盘组件还包括设置于连接管支架与第二支架之间的第二转动装置，第二转动装置包括第二转动电机和第二转盘，第二转动电机与第二支架固定连接，第二转动电机的输出轴通过第二转盘与连接管支架连接，以带动吸盘组件转动。

根据本实用新型的一个方面，自动叠压设备还包括高度传感器，高度传感器设置于第二运动装置朝向目标物体的一侧。

另一方面，本实用新型还提供了一种自动叠压生产线，用于组装定子铁芯，该自动叠压生产线包括：定子支架；容纳装置，用于盛放铁芯冲片；如前所述的自动叠压设备，沿定子支架的外周设置，自动叠压设备的吸盘组件将从容纳装置中吸附的铁芯冲片叠放至定子支架上。

根据本实用新型的一个方面，至少两个自动叠压设备沿定子支架的外周设置，每个自动叠压设备将吸附的具有预定弧度的铁芯冲片分段分别叠放至定子支架的预设位置，至少两个铁芯冲片分段形成铁芯冲片。

根据本实用新型的一个方面，自动叠压生产线还包括封闭的第一轨道和第二轨道，第一轨道设置于至少两个定子支架的外周侧，第二轨道设置于至少两个定子支架的内周侧，至少一个自动叠压设备沿第一轨道运动，至少一个自动叠压设备沿第二轨道运动。

本实用新型提供的自动叠压设备，包括与底座可转动连接的第一运动装置，第一运动装置为沿第一方向延伸的撑杆形式；沿着第一运动装置在第一方向可往复移动的第二运动装置，第二运动装置为沿第二方向延伸的支杆形式；以及固定于第二运动装置的一端，随第二运动装置沿第二方向可往复移动的吸盘组件，使得吸盘组件通过绕第一方向的转动、沿第一方向和第二方向的往复移动的组合运动，可以自动将目标物体由第一位置叠放至第二位置，提高了目标物体的叠压一致性。另外，本实用新型实施例提供的自动叠压生产线，通过在定子支架的外周设置如前所述的自动叠压设备来叠放铁芯冲片，并辅以自动化生产线布局，提高了定子铁芯的组装质量和组装效率。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例提供的一种自动叠压设备的结构示意图；

图2是图1所示的自动叠压设备中的第一运动装置的结构示意图；

图3是图1所示的自动叠压设备中的第二运动装置与第一运动装置的组装效果示意图；

图4是图1所示的自动叠压设备中的吸盘组件与第二运动，装置的组装效果示意图；

图5是图4所示的吸盘组件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种自动叠压生产线的布局结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种自动叠压生产线的布局结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种自动叠压生产线的布局结构示意图。

其中：

1-底座；o-目标物体；m-铁芯冲片；m1-铁芯冲片分段；x-第一方向；y-第二方向；

2-第一运动装置；21-第一支架；22-第一驱动电机；231-第一导向件；232-第一滑动件；

3-第二运动装置；31-第二支架；32-第二驱动电机；331-第二导向件；332-第二滑动件；

4-吸盘组件；41-连接管支架；42-吸盘；43-固定件；441-第二转动电机；442-第二转盘；

5-第一转动装置；

10-自动叠压设备；20-定子支架；30-容纳装置；40-第一轨道；50-第二轨道。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图8对本实用新型实施例提供的自动叠压设备及自动叠压生产线进行详细描述。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种自动叠压设备10，其包括：底座1、第一运动装置2、第二运动装置3及吸盘组件4。

第一运动装置2与底座1可转动连接，第二运动装置3与第一运动装置2连接，且能够随第一运动装置2沿第一方向x可移动，吸盘组件4设置于第二运动装置3的一端，且能够随第二运动装置3沿第二方向y可移动，第一方向x与第二方向y呈预定角度设置，吸盘组件4从第一位置吸附目标物体o，并将目标物体o叠放于第二位置。

可选地，第一方向x为竖直方向，第二方向y为水平方向，二者垂直相交，以简化自动叠压设备10各个部件的结构。

自动叠压设备10以底座1的当前位置为原点，目标物体o放置于第一位置，根据第一位置相对于原点的坐标确定吸盘组件4的运动轨迹，从而控制第一运动装置2、第二运动装置3相对于底座1运动，以带动吸盘组件4运动至第一位置吸附目标物体o。

然后自动叠压设备10根据第二位置与第一位置的坐标再次确定吸盘组件4的运动轨迹，从而控制第一运动装置2、第二运动装置3相对于底座1运动，以带动吸盘组件4及吸附的目标物体o运动至第二位置，并将目标物体o叠放于第二位置。由于该自动叠压设备10可以重复自动地工作，因此可以将多个目标物体o分别叠放于第二位置。

本实用新型实施例提供的自动叠压设备10，包括与底座1可转动连接的第一运动装置2，第一运动装置2为沿第一方向x延伸的撑杆形式；沿着第一运动装置2在第一方向x可往复移动的第二运动装置3，第二运动装置3为沿第二方向y延伸的支杆形式；以及固定于第二运动装置3的一端，随第二运动装置3沿第二方向y可往复移动的吸盘组件4，使得吸盘组件4通过绕第一方向x的转动、沿第一方向x和第二方向y的往复移动的组合运动，可以自动将目标物体o由第一位置叠放至第二位置，提高了目标物体o的叠压一致性。

下面结合附图详细说明本实用新型实施例提供的自动叠压设备10的各部件的具体结构。

参阅图2，第一运动装置2包括第一支架21、第一驱动电机22和第一移动装置，第一支架21沿第一方向x延伸且与底座1可转动连接，第一驱动电机22设置于第一支架21内远离底座1的一端，第一移动装置由第一驱动电机22驱动，并带动第二运动装置3相对于第一支架21沿第一方向x移动。

进一步地，第一移动装置包括第一导向件231和与第一导向件231可移动连接的第一滑动件232，第一导向件231与第一支架21连接，第一滑动件232的一端与第一驱动电机22连接，另一端与第二运动装置3连接。

可选地，第一导向件231为导轨，第一滑动件232为滑块，第一驱动电机22为直线步进电机或者直线伺服电机。

可选地，第一导向件231为螺杆或者滚珠丝杠，第一滑动件232为具有螺母的部件，第一驱动电机22为旋转步进电机或者旋转伺服电机，以将旋转运动转化为直线运动。

参阅图3，第二运动装置3包括第二支架31、第二驱动电机32和第二移动装置，第二支架31沿第二方向y延伸且与第一运动装置2连接，第二驱动电机32设置于第二支架31内远离吸盘组件4的一端，第二移动装置由第二驱动电机32驱动，以带动吸盘组件4相对于第二支架31沿第二方向y移动。

进一步地，第二移动装置包括第二导向件331和与第二导向件331可移动连接的第二滑动件332，第二导向件331和第二滑动件332中的任一者与第一运动装置2连接，第二导向件331和第二滑动件332中的另一者与第二支架31连接。

具体来说，第二支架31与第一滑动件232连接，第二导向件331和第二滑动件332中的任一者与第二支架31固定连接，第二导向件331和第二滑动件332中的另一者由第二驱动电机32驱动。

可选地，第二导向件331为导轨，第二滑动件332为滑块，第二驱动电机32为直线步进电机或者直线伺服电机。

可选地，第二导向件331为螺杆或者滚珠丝杠，第二滑动件332为具有螺母的部件，第二驱动电机32为旋转步进电机或者旋转伺服电机，以将旋转运动转化为直线运动。

另外，本实用新型实施例提供的自动叠压设备10还包括设置于底座1与第一支架21之间的第一转动装置5，第一转动装置5包括第一转动电机(图中未示出)和第一转盘，第一转动电机与底座1固定连接，第一转盘由第一转动电机驱动，以带动第一支架21相对于底座1转动。

可选地，底座1的下方设置有滚动件(图中未示出)，滚动件可以为滚轮，其可以沿轨道移动，也可以沿自身转轴转动，以使自动叠压设备通过滚动件实现可移动。

请一并参阅图4和图5，吸盘组件4包括连接管支架41和与连接管支架41连通的吸盘42，连接管支架41与第二支架31连接，并与外部真空系统连通，以使吸盘42能够吸附目标物体o。吸盘42可以采用柔软的橡胶材质制作，当真空系统工作时，吸盘42内为负压状态，可通过气压差将目标物体o吸附于吸盘42。

为了便于调整目标物体o的放置角度，自动叠压设备还包括设置于连接管支架41与第二支架31之间的第二转动装置，第二转动装置包括第二转动电机441和第二转盘442，第二转动电机441与第二支架31固定连接，第二转动电机441的输出轴通过第二转盘442与连接管支架41连接，以带动吸盘组件4转动。

可选地，第二转盘442与连接管支架41之间设置有至少两个固定件43，以保证吸盘组件4与第二转盘442的连接稳定性，第二转动电机441可以为步进旋转电机，以精确定位目标物体o的放置角度。

如前所述，该自动叠压设备10可以重复自动地工作，因此可以将多个目标物体o分别叠放于第二位置。为了保证目标物体o在高度方向的位置，本实用新型实施例提供的自动叠压设备10还包括高度传感器，高度传感器设置于第二运动装置3朝向目标物体o的一侧。例如，高度传感器设置于第二支架31朝向目标物体o的一侧，以检测当前目标物体o的叠方高度，进而确定下一个目标物体o的放置高度。

参阅图6，本实用新型实施例还提供了一种自动叠压生产线，用于组装定子铁芯，定子铁芯安装于定子支架20上，其包括层叠设置于定子支架20的内周面或者外周面上的多个铁芯冲片m。

为了组装定子铁芯，该自动叠压生产线包括：定子支架20、容纳装置30和如前所述的任一种自动叠压设备10。

自动叠压设备10沿定子支架20的外周设置，容纳装置30用于盛放铁芯冲片m，自动叠压设备10的吸盘组件4将从容纳装置30中吸附的铁芯冲片m叠放至定子支架20上。

参阅图7，本实用新型实施例还提供了一种自动叠压生产线，其与图6所示的自动叠压生产线的布局类似，不同之处在于，该自动叠压设备10用于叠放大直径电机的铁芯冲片m。对于大直径的电机，其定子铁芯的直径较大，通常将铁芯冲片m沿周向分为两个以上的铁芯冲片分段m1。

由此，该自动叠压生产线包括沿定子支架20的外周设置的至少两个自动叠压设备10，每个自动叠压设备10将吸附的具有预定弧度的铁芯冲片分段m1分别叠放至定子支架20的预设位置，至少两个铁芯冲片分段m1形成铁芯冲片m。

可选地，两个以上的铁芯冲片分段m1沿铁芯冲片m的周向均匀分布，至少两个自动叠压设备10沿定子支架20的外周均布。例如四个铁芯冲片分段m1沿铁芯冲片m的周向均匀分布，四个自动叠压设备10沿定子支架20的外周均布。

参阅图8，本实用新型实施例还提供了一种自动叠压生产线，其与图7所示的自动叠压生产线的布局类似，不同之处在于，该自动叠压生产线还包括封闭的第一轨道40和第二轨道50，第一轨道40设置于至少两个定子支架20的外周侧，第二轨道50设置于至少两个定子支架20的内周侧，至少一个自动叠压设备10沿第一轨道40运动，至少一个自动叠压设备10沿第二轨道50运动。

以自动叠压生产线包括四个自动叠压设备10以及放置于四个工位上的四个定子支架20为例，第一轨道40布置于第二轨道50的外侧，第一轨道40基本上呈方形布置，四个工位呈行列对齐排布于第一轨道40的四个角处，使得第一轨道40基本能够覆盖每个工位的外侧圆周部分；第二轨道50整体呈十字形布置于四个工位的内侧，并且十字的每个边插入相邻工位之间，使得第二轨道50基本能够覆盖每个工位的内侧圆周部分。四个自动叠压设备10沿定子支架20的圆周方向均匀分布。其中，两个自动叠压设备10绕四个定子支架20的外周沿封闭的第一轨道40移动，另外两个自动叠压设备10绕四个定子支架20的内周沿封闭的第二轨道50移动。

实际工作时，四个自动叠压设备10分别依次重复将吸附的铁芯冲片分段m1放置于例如图8的左上角的第一个工位的定子支架20上，组装完成第一个完整的定子铁芯。然后，两个自动叠压设备10沿第一轨道40顺时针移动至第二个工位，同时另外两个自动叠压设备10沿第二轨道50顺时针移动至第二个工位，如图8中箭头所示。然后四个自动叠压设备10分别依次重复将吸附的铁芯冲片分段m1放置于第二个工位的定子支架20上，组装完成第二个完整的定子铁芯。

重复上述步骤，四个自动叠压设备10分别沿第一轨道40和第二轨道50到达右下角的第三个工位和左下角的第四个工位，并分别组装完成第三、第四个完整的定子铁芯。

该自动叠压生产线的布局适用于作业场地面积较大的场合，通过封闭的第一轨道40和第二轨道50的协同设置，使得两个以上的自动叠压设备10能够高效地组装两个以上的定子铁芯，并且方形的第一轨道40、十字型的第二轨道50以及两个以上定子支架20的组合布置，也极大地减小了作业场地面积。

可以理解的是，当作业场地面积较小时，也可以在定子支架20的外周设置一个自动叠压设备10及封闭的轨道，自动叠压设备10沿轨道移动，分别将两个以上的铁芯冲片分段m1沿周向放置于定子支架20上，从而组装完成一个完整的定子铁芯。

本实用新型实施例提供的自动叠压生产线，通过在定子支架20的外周设置如前所述的自动叠压设备10来叠放铁芯冲片m，并辅以自动化生产线布局，提高了定子铁芯的组装质量和组装效率。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。