永磁电机装配装置的制作方法

本发明涉及电机的装配技术领域，特别涉及一种永磁电机装配装置。

背景技术：

目前，随着汽车工业的急速发展以及全球石油资源的日趋枯竭，电动汽车将得到巨大的发展，永磁电机以其独特的优势和特点正逐渐成为电动汽车驱动系统的主流电机之一。而永磁电机的装配问题也越来越受到厂商及客户的重视。

由于一般在永磁同步电机转子上使用永磁体结构，故永磁电机在装配和维修过程中存在如下问题：第一，永磁电机的转子和定子之间存在较大的磁拉力，使得永磁电机定子、转子合装过程不如传统工业感应电机那么方便。第二，在合装后要对永磁同步电机位置传感器重新零位标定，而现有的合装设备方案及零位标定设备均较为复杂，一般只适合专业电机厂家的生产线配置，不适合各4S店的普及配置。因此永磁电机的装配和维修过程都不如传统燃油汽车发动机的装配和维修过程简单。这也导致了在永磁电机发生问题时，常需要进行整机更换，维修成本过高。而由于具有超长保质期限的永磁同步电机售后服务通过整机更换的方式也必然会加重厂商的售后成本，同样的，对于超过保修期限的用户，进行整机更换时的高额费用也会引起用户的不满。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种永磁电机装配装置，以解决现有技术中的永磁电机合装、零位标定困难的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种永磁电机装配装置，包括机架上设有固定永磁电机机座A的工作台，机架上还设有位于工作台上、下方的上、下顶紧连接机构，上、下顶紧连接机构中至少其中之一连有驱动机构用于驱动永磁电机转子轴B转动。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：将永磁电机机座A固定在工作台上，通过上、下顶紧连接机构将待装配永磁电机的定子和转子进行合装，并在合装完成后，通过驱动机构驱动装配好的永磁电机转动以实现永磁电机的零点标定。该永磁电机装配装置结构简单，操作方便，仅靠手工简单操作，即可在同一台设备上分别实现永磁电机的定转子的合装以及零点标定，而不需采用不同的设备来分别实现不同的装配，简化了永磁电机的装配过程。同时，本装置的成本低廉，操作简单，适合在各售后4S店普及配置，易于推广。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种永磁电机装配装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例中利用永磁电机装配装置对待装配电机进行合装时的状态示意图；

图3是本发明一实施例中利用永磁电机装配装置对待装配电机进行零点标定时的状态示意图。

附图中：

10：机架 11：工作台 12：主丝杆 13：螺母:14：主转动手轮 20：上顶紧连接机构 21：上摆臂 211：副螺母 22：副丝杆 23：顶针 24：副转动手轮 25：花键套 30：下顶紧连接机构 31：支撑臂 32：导向套管 33：安装座 331：通孔 40：伺服电机 41：电机轴 50：主控制箱 51：位置传感器信号线 52：三相连接插件 53：显示屏。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。

如图1所示，本实施例提供的一种永磁电机装配装置，包括机架10上设有固定永磁电机机座A的工作台11，机架10上还设有位于工作台11上、下方的上、下顶紧连接机构20、30，上、下顶紧连接机构20、30中至少其中之一连有驱动机构用于驱动永磁电机转子轴B转动。本实施例提供的永磁电机装配装置结构简单，操作方便，可同时实现永磁电机的合装以及零位标定功能。在进行待装配永磁电机的合装时：将待装配永磁电机的定机座A固定在工作台11上，通过操作使上顶紧连接机构20运动至上极限位置，使下顶紧连接机构30运动至上极限位置，再将待装配永磁电机转子总成下花键部分对准下顶紧连接机构30放入，通过操作使上顶紧连接机构20运动至下极限位置，将待装配永磁电机转子准确的推入待装配永磁电机定子内部。在进行永磁电机的零位标定时：通过操作使上顶紧连接机构20从合装完成后的永磁电机的上方移动至侧面，让出装配空间，将合装后的永磁电机的后端盖及其相应部件装配好，通过上、下顶紧连接机构20、30中至少其中之一连有的驱动机构驱动装配好的永磁电机转动，对永磁电机的位置传感器进行零位标定。

需要说明的是，本实施例中的永磁电机装配装置也可以分离永磁电机的定转子，通过下顶紧连接机构30向上运动克服定转子之间的磁吸力，将转子从定子内顶出。

具体地，如图1所示，机架10上设置有竖向布置的主丝杆12，主丝杆12的杆身与工作台11上设置的螺母13构成丝杆螺母配合，上顶紧连接机构20与主丝杆12的上端构成周向转动、轴向限位连接，下顶紧连接机构30与主丝杆12的下端构成周向转动、轴向限位连接。其中，上顶紧连接机构20包括上摆臂21，上摆臂21的一端与主丝杆12的螺纹段上端的杆身通过轴承进行连接，使上摆臂21的一端与主丝杆12的螺纹段上端的杆身构成轴向限位、周向转动连接，上摆臂21的另一端悬呈置状且该悬置端设置有副螺母211，副螺母211与副丝杆22构成丝杆螺母配合，主、副丝杆12、22平行，主、副丝杆12、22的上端设置主、副转动手轮14、24，副丝杆22的下端设有与电机转子轴端配合的顶针23，下顶紧连接机构30设有与永磁电机转子轴B配合连接并驱动其转动的驱动机构。通过旋转主转动手轮14，通过主丝杆12带动副丝杆22及下顶紧连接机构30上下移动，分别从上方和下方顶住待装配永磁电机的转子，再通过旋转副转动手轮24，对副丝杆22进行微调，使副丝杆22下运动并通过副丝杆22下端的顶针23与待装配永磁电机转子轴端配合，将待装配永磁电机转子顶入定子内部，完成合装。

具体地，上述实施例中的下顶紧连接机构30包括固定在工作台11下面的伺服电机40，伺服电机40的电机轴41竖直向上延伸并与待装配永磁电机的转子轴通过键实施同轴连接。其中较优的是伺服电机40的电机轴41的端部设置有花键套25与待装配永磁电机的转子轴的花键轴实现花键连接。在进行永磁电机的合装时，通过伺服电机40电机轴41上端的花键套与待装配永磁电机的转子轴上的花键套进行配合，可以更准确的将转子顶入定子中，防止转子与定子的合装位置出现偏差。

需要说明的是，本实施例中的电机轴41的上端为花键套25，该花键套25可以根据待装配永磁电机转子轴上的花键部分，设计成不同的花键套与待装配永磁电机配合，在使用过程中非常的方便、灵活。

具体地，下顶紧连接机构30包括支撑臂31，支撑臂31的一端与主丝杆12周向转动连接，支撑臂31的另一端与伺服电机40连接。本实施例中将主丝杆12的下端通过轴承与支撑臂31的一端连接，将伺服电机40通过螺栓装配在支撑臂31的另一端，使下摆臂31随着主丝杆12的转动保持位置不变，以避免影响伺服电机40的电机轴41顶端的花键套25和待装配永磁电机转子轴上的花键套配合的准确性。

较优地，支撑臂31的一端与主丝杆12周向转动、轴向限位连接，伺服电机40的电机轴41自工作台11下面设置的导向套管32中通过并向上延伸。本实施例中的支撑臂31随主丝杆12的一端为轴向限位连接，只能随着主丝杆12的运动进行上下运动，进而确保了伺服电机40的电子轴41只进行轴向运动。在工作台11下面通过螺栓固定设有导向套管32，导向套管32对电机轴41起限位导向作用。

具体地，工作台11上设有用于安装所述永磁电机机座A的安装座33，安装座33上设有用于电机轴41通过的通孔331。本实施例中的安装座33的尺寸是根据永磁电机机座A的尺寸进行设计的，将安装座33通过螺栓安装在工作台11上。在进行永磁电机的装配时，将永磁电机机座A通过螺栓安装在安装座33上具有如下优点：第一，由于安装座33的尺寸和待装配永磁电机机座A的尺寸相符，因此能更方便、容易的确定永磁电机机座A的安装位置。第二，如果在工作台11上安装永磁电机机座A，在工作台发生损坏时，该装置将不能正常使用，该装置的使用寿命较短，后期维修成本高，而本实施例中的安装座33仅是通过螺栓固定在工作台11上，可以方便的进行拆卸，在安装座33损坏时，只需更换安装座33，装置既可正常使用，增加了该装置的使用寿命，后期维修简单、成本低。第三，本实施例中根据电机的类型安装对应的安装座33，使本装置在使用过程中更加灵活，装配结果更准确。

具体地，伺服电机40的电源线与设置在机架10旁侧的主控制箱50内的电源连接，主控制箱50内设置有主控芯片，外壳上安装有位置传感器信号线51和三相连接插件52，位置传感器信号线51与电机位置传感器相连以获取所述待装配永磁电机的位置信号，三相连接插件52与所述待装配永磁电机上的三相连接插件连接以获取电机的反电动势，主控芯片采集所述电机的位置信号和所述反电动势并进行处理得到所述待装配永磁电机当前的位置角以便于根据所述位置角调整电机位置传感器至设定的定位零点。其中，主控制箱50外壳上设有显示屏53，显示屏53与所述主控芯片连接，用于实时显示所述待装配永磁电机的位置角。本实施例中通过主控制箱50为伺服电机40提供电源，通过伺服电机40驱动装配好的永磁电机转动，然后通过观察显示屏53上的永磁电机的位置角，来调整电机位置传感器至指定的定位零点，实现零点标定功能。

具体地，主控制箱50的外壳上还布置有控制伺服电机40启动和停止的按钮。

参阅图2至图3，本实施例中的永磁电机装配装置进行合装和零点标定的过程如下：

如图2所示，永磁电机定转子合装过程为：

(1)将安装座33通过螺栓安装在工作台11上，再将分装好的永磁电机机座A通过螺栓固定在安装座33上；

(2)通过旋转主转动手轮14，使主丝杆12带动伺服电机40的电机轴41运动至上极限位置，通过旋转副转动手轮24，使副丝杆22向上方运动；

(3)将待装配永磁电机转子轴的花键轴对准伺服电机40的电子轴41端部的花键套25；

(4)通过旋转副转动手轮24，使副丝杆22向下方运动，通过副丝杆22下端的顶针23与待装配永磁电机转子轴的另一端配合，即待装配永磁电机转子轴的花键轴插入伺服电机40的电子轴41端部的花键套25内；

(5)旋转主转动手轮14，使主丝杆12带动伺服电机40的电机轴41及其间夹持的运动待装配永磁电机转子轴下移到与定子适配的安装位，实现永磁电机的定、转子合装。

如图3所示，永磁电机位置零位标定过程为：

(1)旋转上摆臂21，使上摆臂21从装配好的永磁电机上方移动至侧面，让出装配空间；

(2)将装配好的永磁电机的三相电缆与主控制箱50上的三相连接插件52连接，将电机位置传感器与位置主控制箱50上的位置传感器信号线51相连；

(3)启动主控制箱50上的启动按钮，使伺服电机40的电机轴41通过其上端的花键部份带动装配好的永磁电机转动至设定的转速；

(4)根据显示屏53上显示出的装配好的永磁电机当前的电机位置角，通过手工调整电机位置传感器至指定的定位零点，实现电机位置的零位标定功能。