一种电机定子自动安装装置及检测方法与流程

本发明涉及汽车空调电动压缩机相关技术领域，尤其是指一种电机定子自动安装装置及检测方法。

背景技术：

一般地，汽车空调电动压缩机电机壳与电机定子是过盈配合，原先使用外力压入的方式，容易造成电机壳内壁损伤，产生铝屑引入金属杂质，对汽车空调电动压缩机的耐久性带来极大隐患；同时，可能对电机绝缘和耐压性能造成不可修复的损坏，导致后续电气性能检测不合格。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种工作效率高且合格率高的电机定子自动安装装置及检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机定子自动安装装置，包括安装架和结果指示灯，所述安装架的中间设有工作台，所述的工作台上设有支撑架，所述的支撑架上设有第一气缸，所述安装架的下端设有第二气缸和第三气缸，所述的工作台上设有工装板，所述的工装板与工作台滑动连接，所述的工装板上设有用于放置电机壳的电机壳定位槽，所述的第一气缸上设有第一检测设备，所述的第二气缸上设有加热线圈，所述的第三气缸上设有电机定子，所述的第二气缸上设有第二检测设备，所述的第三气缸上设有第三检测设备，所述的第一气缸、第一检测设备、第二气缸、第二检测设备、第三气缸和第三检测设备均与结果指示灯连接。

使用时，将电机壳的开口朝下置于电机壳定位槽中，首先通过第一气缸和第一检测设备的设计，将电机壳定位在电机壳定位槽中并进行相关数据的检测；然后通过加热线圈、第二气缸和第二检测设备的设计，对电机壳进行加热处理并进行相关数据的检测；最后通过第三气缸和第三检测设备的设计，对电机壳进行电机定子的安装。本发明改变原先通过外力压入的方式，通过热涨冷缩的物理原理，将电机定子放入到热的电机壳中，待冷却收缩后形成过盈配合，同时增加自动化安装和检测，通过结果指示灯判定结果，从而杜绝不合格品流入下序，提高工作效率和产品合格率。

作为优选，所述第一气缸的缸体安装在支撑架上，所述第一气缸的活塞杆一端置于第一气缸的缸体内，所述的第一检测设备包括第一位移传感器、第一压力传感器和第一温度传感器，所述的第一位移传感器和第一压力传感器安装在第一气缸的缸体上，所述的温度传感器安装在第一气缸的活塞杆另一端上。配合温度传感器探测避免温度不够导致电机壳与电机定子之间的间隙不足，配合位移传感器检测监控电机壳是否到位电机壳定位槽中，配合压力传感器检测判定电机壳是否受力。

作为优选，所述第二气缸的缸体安装在安装架的下端，所述第二气缸的活塞杆一端置于第二气缸的缸体内，所述的第二检测设备包括第二位移传感器和第二温度传感器，所述的第二位移传感器和第二温度传感器安装在第二气缸的缸体上，所述的加热线圈安装在第二气缸的活塞杆另一端上。配合温度传感器探测避免温度不够导致电机壳与电机定子之间的间隙不足，配合位移传感器检测监控加热线圈是否到位。

作为优选，所述第二气缸所在的位置与第三气缸所在的位置在同一平面内且相互平行，所述第三气缸的缸体安装在安装架的下端，所述第三气缸的活塞杆一端置于第三气缸的缸体内，所述的第三检测设备包括第三位移传感器和第二压力传感器，所述的第三位移传感器和第二压力传感器安装在第三气缸的缸体上，所述的电机定子安装在第二气缸的活塞杆另一端上。配合位移传感器检测监控电机定子是否到位，配合压力传感器检测判定电机定子放置于电机壳中时是否受力导致损失。

作为优选，所述的安装架上设有冷却系统，所述的冷却系统安装在安装架的侧面且置于工装板的上方，所述的冷却系统与第三气缸在同一平面内且置于第三气缸的上方，所述的冷却系统包括两个冷却风扇，所述的冷却风扇在安装架上呈左右对称分布，所述的冷却风扇与结果指示灯连接。配合冷却系统中的冷却风扇让电机壳能够快速冷却。

作为优选，所述的结果指示灯包括单片机、故障指示灯和正常指示灯，所述的第一气缸、第一检测设备、第二气缸、第二检测设备、第三气缸、第三检测设备、冷却系统、故障指示灯和正常指示灯均与单片机连接。

作为优选，所述电机壳定位槽的左右两边设有导向套筒，所述的导向套筒呈左右对称分布，所述第二气缸和第三气缸的左右两侧均设有与导向套筒相匹配的导向杆。通过导向套筒和导向杆的设计，能够确保工装板的准确定位。

作为优选，所述工作台的左右两边缘上均设有导轨，所述工装板的背面左右两边上设有与导轨相对应的导槽，所述工装板设有导槽的一边中间处设有检测板，所述的检测板与工装板是一体成型的，所述工作台设有导轨的一边两端上分别设有第四气缸和第四移传感器，所述的第四气缸和第四位移传感器相对应，所述的检测板置于第四气缸和第四位移传感器之间，所述的检测板与第四气缸连接，所述的第四气缸和第四位移传感器均与结果指示灯连接。工装板的结构设计，能够方便对电机壳和电机定子的安装，实现自动化的操作和检测，结构简单，操作方便。

作为优选，所述的电机壳定位槽包括上部分和下部分，所述电机壳定位槽的上部分形状为六边形，所述电机壳定位槽的下部分形状为圆形，所述电机壳定位槽上部分开口的最小距离大于电机壳定位槽下部分开口的直径，所述电机壳定位槽的下部分边缘上设有至少两个定位销，所述的定位销置于电机壳定位槽的上部分内部，两个定位销分布在电机壳定位槽上部分的两条边上。定位销的设计，能够更好的定位电机壳，防止电机壳在电机壳定位槽中发生相对位移而影响电机定子的安装，可靠性高。

本发明还提供了一种电机定子自动安装装置的检测方法，具体包括如下步骤：

(i)将工作台上的工装板置于第二气缸的正上方，电机壳的口部朝下放入工装板的电机壳定位槽中，通过电机壳定位槽和其内部的定位销定位电机壳；

(ii)按下启动按钮后，第一气缸下压，同时第一位移传感器和第一压力传感器开始探测数据，压力值和位移值都合格后，第一温度传感器开始探测温度，第二气缸推动加热线圈进入电机壳的内部，第二位移传感器探测位移合格后，加热线圈开始加热，同时加热线圈下部的第二温度传感器开始测温，温度满足设定值后进行持续加热，直到第一温度传感器检测到的温度值与设定的温度值一致时，加热线圈停止工作，第二气缸下降恢复原位；

(iii)工装板由第四气缸推动经导槽在导轨上移动，直到电机壳定位槽置于第三气缸的正上方，第四位移传感器探测位置并判定合格后开始电机定子的安装；第三气缸将已经限位的电机定子缓慢送入电机壳的腔体内部，与此同时通过第三位移传感器和第二压力传感器检测电机定子的位移值和压力值，合格后安装架左右两侧的冷却风扇吹出冷风对电机壳进行冷却，第一温度传感器检测的温度达到设定温度后，冷却风扇停止工作，第三气缸下降归位，工装板由第四气缸推动经导槽在导轨上移动，直到电机壳定位槽返回置于第二气缸的正上方时，工人取下合格电机壳。

本方法通过热涨冷缩原理将电机壳加热到设定温度后电机壳的内腔扩张，让电机定子不受力放入电机壳中，配合温度传感器探测避免温度不够导致电机壳与电机定子之间的间隙不足，配合位移传感器检测监控各个零部件是否到位，配合压力传感器检测判定电机壳和电机定子之间是否受力导致损伤，配合冷却系统中的冷却风扇让装配之后的电机壳快速冷却，减少因人工操作造成产品报废，避免电机受损导致电气性能不合格，避免压入产生金属杂质导致压缩机寿命存在严重隐患。

本发明的有益效果是：通过热涨冷缩的物理原理，增加自动化安装和检测，从而杜绝不合格品流入下序，提高工作效率和产品合格率，减少因人工操作造成产品报废，避免电机受损导致电气性能不合格，避免压入产生金属杂质导致压缩机寿命存在严重隐患。

附图说明

图1是本发明工作台的结构示意图；

图2是本发明电机壳加热前的结构示意图；

图3是本发明电机壳加热时的结构示意图；

图4是本发明电机定子装配前的结构示意图；

图5是本发明电机定子装配时的结构示意图。

图中：1.电机壳定位槽，2.导向套筒，3.第四位移传感器，4.工作台，5.工装板，6.定位销，7.检测板，8.第四气缸，9.第一气缸，10.支撑架，11.电机壳，12.加热线圈，13.第二气缸，14.安装架，15.导槽，16.导轨，17.导向杆，18.第一压力传感器，19.第一温度传感器，20.第一位移传感器，21.第二温度传感器，22.第二位移传感器，23.结果指示灯，24.冷却风扇，25.电机定子，26.第三气缸，27.第二压力传感器，28.第三位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2、图4所述的实施例中，一种电机定子自动安装装置，包括安装架14和结果指示灯23，安装架14的中间设有工作台4，工作台4上设有支撑架10，支撑架10上设有第一气缸9，安装架14的下端设有第二气缸13和第三气缸26，工作台4上设有工装板5，工装板5与工作台4滑动连接，工装板5上设有用于放置电机壳11的电机壳定位槽1，第一气缸9上设有第一检测设备，第二气缸13上设有加热线圈12，第三气缸26上设有电机定子25，第二气缸13上设有第二检测设备，第三气缸26上设有第三检测设备，第一气缸9、第一检测设备、第二气缸13、第二检测设备、第三气缸26和第三检测设备均与结果指示灯23连接。电机壳定位槽1的左右两边设有导向套筒2，导向套筒2呈左右对称分布，第二气缸13和第三气缸26的左右两侧均设有与导向套筒2相匹配的导向杆17。

如图2、图3所示，第一气缸9的缸体安装在支撑架10上，第一气缸9的活塞杆一端置于第一气缸9的缸体内，第一检测设备包括第一位移传感器20、第一压力传感器18和第一温度传感器19，第一位移传感器20和第一压力传感器18安装在第一气缸9的缸体上，温度传感器安装在第一气缸9的活塞杆另一端上。如图2、图4所示，第二气缸13的缸体安装在安装架14的下端，第二气缸13的活塞杆一端置于第二气缸13的缸体内，第二检测设备包括第二位移传感器22和第二温度传感器21，第二位移传感器22和第二温度传感器21安装在第二气缸13的缸体上，加热线圈12安装在第二气缸13的活塞杆另一端上。如图4、图5所示，第二气缸13所在的位置与第三气缸26所在的位置在同一平面内且相互平行，第三气缸26的缸体安装在安装架14的下端，第三气缸26的活塞杆一端置于第三气缸26的缸体内，第三检测设备包括第三位移传感器28和第二压力传感器27，第三位移传感器28和第二压力传感器27安装在第三气缸26的缸体上，电机定子25安装在第二气缸13的活塞杆另一端上。安装架14上设有冷却系统，冷却系统安装在安装架14的侧面且置于工装板5的上方，冷却系统与第三气缸26在同一平面内且置于第三气缸26的上方，冷却系统包括两个冷却风扇24，冷却风扇24在安装架14上呈左右对称分布，冷却风扇24与结果指示灯23连接。结果指示灯23包括单片机、故障指示灯和正常指示灯，第一气缸9、第一检测设备、第二气缸13、第二检测设备、第三气缸26、第三检测设备、冷却系统、故障指示灯和正常指示灯均与单片机连接。

如图1所示，工作台4的左右两边缘上均设有导轨16，工装板5的背面左右两边上设有与导轨16相对应的导槽15，工装板5设有导槽15的一边中间处设有检测板7，检测板7与工装板5是一体成型的，工作台4设有导轨16的一边两端上分别设有第四气缸8和第四移传感器，第四气缸8和第四位移传感器3相对应，检测板7置于第四气缸8和第四位移传感器3之间，检测板7与第四气缸8连接，第四气缸8和第四位移传感器3均与结果指示灯23连接。电机壳定位槽1包括上部分和下部分，电机壳定位槽1的上部分形状为六边形，电机壳定位槽1的下部分形状为圆形，电机壳定位槽1上部分开口的最小距离大于电机壳定位槽1下部分开口的直径，电机壳定位槽1的下部分边缘上设有至少两个定位销6，定位销6置于电机壳定位槽1的上部分内部，两个定位销6分布在电机壳定位槽1上部分的两条边上。

本发明还提供了一种电机定子自动安装装置的检测方法，具体包括如下步骤：

(i)将工作台4上的工装板5置于第二气缸13的正上方(即图1中工作台4a位置处)，电机壳11的口部朝下放入工装板5的电机壳定位槽1中，通过电机壳定位槽1和其内部的定位销6定位电机壳11；其中：通过两个定位销6和电机壳定位槽1限制了电机壳11在平面中横轴(左右方向)、纵轴(前后方向)平移的自由度，在三维坐标系中，限制电机壳11在横轴(左右方向)、纵轴(前后方向)、竖轴(上下方向)三个旋转的自由度；

(ii)按下启动按钮后，第一气缸9下压，同时第一位移传感器20和第一压力传感器18开始探测数据，压力值和位移值都合格后，第一温度传感器19开始探测温度，第二气缸13推动加热线圈12进入电机壳11的内部，第二位移传感器22探测位移合格后，加热线圈12开始加热，同时加热线圈12下部的第二温度传感器21开始测温，温度满足设定值后进行持续加热，直到第一温度传感器19检测到的温度值与设定的温度值一致时，加热线圈12停止工作，第二气缸13下降恢复原位；

(iii)工装板5由第四气缸8推动经导槽15在导轨16上移动，直到电机壳定位槽1置于第三气缸26的正上方(即图1中工装板5从工作台4a位置处推到工作台4b位置处)，第四位移传感器3探测位置并判定合格后开始电机定子25的安装；第三气缸26将已经限位的电机定子25缓慢送入电机壳11的腔体内部，与此同时通过第三位移传感器28和第二压力传感器27检测电机定子25的位移值和压力值，合格后安装架14左右两侧的冷却风扇24吹出冷风对电机壳11进行冷却，第一温度传感器19检测的温度达到设定温度后，冷却风扇24停止工作，第三气缸26下降归位，工装板5由第四气缸8推动经导槽15在导轨16上移动，直到电机壳定位槽1返回置于第二气缸13的正上方时(即图1中工装板5从工作台4b位置处推到工作台4a位置处)，工人取下合格电机壳11。

本发明改变原先通过外力压入的方式，通过热涨冷缩原理将电机壳11加热到设定温度后电机壳11的内腔扩张，将电机定子25放入到热的电机壳11中，让电机定子25不受力放入电机壳11中，配合温度传感器探测避免温度不够导致电机壳11与电机定子25之间的间隙不足，配合位移传感器检测监控各个零部件是否到位，配合压力传感器检测判定电机壳11和电机定子25之间是否受力导致损伤，配合冷却系统中的冷却风扇24让装配之后的电机壳11快速冷却，待冷却收缩后形成过盈配合，同时增加自动化安装和检测，通过结果指示灯23判定结果，从而杜绝不合格品流入下序，提高工作效率和产品合格率，减少因人工操作造成产品报废，避免电机受损导致电气性能不合格，避免压入产生金属杂质导致压缩机寿命存在严重隐患。