直线电机定子工装及拼接方法与流程

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种直线电机定子工装及拼接方法。

背景技术：

直线电机是一种将电能直接转化为机械能的运动装置。与传统的伺服电机加丝杆或同步带相比，采用直接驱动工作平台，省去了中间的各个连接部件，具有噪音低，定位精度高，响应、运行速度快，安装行程长，使用寿命长等优点，被广泛地应用于各种机械设备上，例如激光切割、测量/检查、印刷、led封测等设备。直线电机定子的质量是实现直线电机高精度的定位、平稳的轨迹运行的关键。相关技术中，通常采用手工操作将磁铁固定在定子底板上，生产效率低，人工成本高，且定子质量受人为因素影响较大，良品率低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种直线电机定子工装及拼接方法，用于直线电机定子的拼接，能够有效提高拼接质量及效率。

根据本发明的第一方面实施例的直线电机定子工装，包括：

底座，设置有安装面，所述安装面用于固定连接磁轭板；

第一定位件，连接于所述底座，包括垂直于所述安装面的第一定位面；

第二定位件，连接于所述底座，所述第二定位件由具有磁吸能力的材料制成，包括垂直于所述安装面的第二定位面，且所述第二定位面垂直于所述第一定位面，所述安装面、所述第一定位面和所述第二定位面之间，围成用于拼接定子的安装空间。

根据本发明实施例的直线电机定子工装，至少具有如下有益效果：第一定位面和第二定位面垂直于安装面且第二定位面垂直于第一定位面，由此，第一定位面可作为磁铁端部的拼接基准，第二定位面可作为磁铁侧部的拼接基准。第二定位件由具有磁吸能力的材料制成，磁铁能够吸附并贴靠于第二定位面，磁铁和磁铁之间可以通过隔条依次交替贴放并相互吸紧。由此，可用于多种尺寸的磁铁装配，具有较强的适应性，能够提高定子拼接的一致性，从而提高直线电机的定位精度及运行的平稳性，并且能够有效提高良品率和生产效率。

根据本发明的一些实施例，所述第一定位件和所述底座之间具有连通于所述安装空间的第一容纳槽，所述第一容纳槽用于容纳所述磁轭板的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一定位件包括第一连接部和第一抵持部，所述第一连接部连接于所述底座，所述第一抵持部位于所述安装面的上方，所述第一抵持部上朝向所述安装空间的一侧设置有所述第一定位面，所述第一连接部、所述第一抵持部和所述底座之间形成所述第一容纳槽。

根据本发明的一些实施例，所述底座上对应于所述第一容纳槽的位置设置有多个用于固定连接所述磁轭板的固定孔，所述第一抵持部对应所述固定孔的位置设置有通孔。

根据本发明的一些实施例，所述第一连接部和所述第一抵持部朝向所述第一容纳槽的表面为相互垂直的平面。

根据本发明的一些实施例，所述第二定位件和所述底座之间具有连通于所述安装空间的第二容纳槽，所述第二容纳槽用于容纳所述磁轭板对应于所述第二定位件的一侧边沿。

根据本发明的一些实施例，所述第二定位件包括第二连接部和第二抵持部，所述第二连接部连接于所述底座，所述第二抵持部位于所述安装面的上方，所述第二抵持部上朝向所述安装空间的一侧设置有所述第二定位面，所述第二连接部、所述第二抵持部和所述底座之间形成所述第二容纳槽。

根据本发明的一些实施例，所述底座呈矩形板状，具有相互垂直的第一边沿和第二边沿，所述第一定位件连接于所述第一边沿，所述第二定位件连接于所述第二边沿。

根据本发明的第二方面实施例的直线电机定子拼接方法，采用上述第一方面实施例的直线电机定子工装，将磁轭板放置于所述安装面并固定连接于所述底座，在所述安装空间以磁铁隔条依次间隔的方式拼接磁铁，各所述磁铁的端部均抵靠于所述第一定位面，所述安装空间朝向所述第二定位件一侧的第一件所述磁铁吸附于所述第二定位件并贴合于所述第二定位面；将各所述磁铁固定连接于所述磁轭板，然后取出隔条并将连接有磁铁的磁轭板从工装中取出。

根据本发明的一些实施例，在所述安装空间以磁铁和隔条依次间隔的方式拼接磁铁的方法包括：将第一件磁铁的一侧吸附于所述第二定位面上，并使所述第一件磁铁的端部抵靠于所述第一定位面；然后将第二件磁铁沿第一定位面的延伸方向放置，并在所述第一件磁铁和所送第二件磁铁之间通过隔条隔开，使所述第二件磁铁的端部贴合于所述第一定位面，朝向所述第一件磁铁的侧面通过磁吸作用贴附于隔条；通过该方法依次拼接其余的所述磁铁。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例直线电机定子工装的结构示意图；

图2为本发明实施例直线电机定子工装的一个分解结构示意图；

图3为图1所示实施例直线电机定子工装的俯视图；

图4为图3的右视图；

图5为采用本发明实施例直线电机定子拼接方法进行定子拼接的示意图。

附图标记：

底座100，安装面110，固定孔120，第一边沿130，第二边沿140；第一定位件200，第一定位面210，第一连接部220，第一安装孔221，第一抵持部230，通孔231；第二定位件300，第二定位面310，第二连接部320，第二安装孔321，第二抵持部330；第一容纳槽400；第二容纳槽500；磁铁600；隔条700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

直线电机定子在直线电机系统中既是电机的励磁源，又是电机运行的轨道.所以要实现直线电机高精度的定位、平稳的轨迹运行，和动子配套的品质优良的定子必不可少。通常采用手工操作将磁铁固定在定子底板上，生产效率低，人工成本高，且定子质量受人为因素影响较大，良品率低。也有一些采用工装辅助定子拼接的方案，但都是基于一种极距规格的定子，不同极距规格的定子需要更换不同的工装，并且工装对磁铁的精度要求高，容易因为磁铁的加工误差和磁铁的装配误差而无法装配，或者装配形成的定子差异性大，影响直线电机的定位精确性和运行平稳性；另外，受限于强磁磁铁的加工精度和磁铁本身的特性的原因，工装都设计得比较复杂。本发明提供的直线电机定子工装，以两个相互垂直的定位面为定子磁铁的拼接基准，能够有效保证拼接质量，并且适用于多种规格的任意极距直槽定子的拼接，省去了频繁更换工装的时间，有助于提高生产效率。

图1为本发明实施例直线电机定子工装的结构示意图，图2为本发明实施例直线电机定子工装的一个分解结构示意图，参考图1和图2，本发明实施例的直线电机定子工装用于辅助直线电机定子的拼装制作，包括底座100和分别连接于底座100的第一定位件200、第二定位件300。底座100设置有安装面110，安装面110用于固定连接磁轭板。第一定位件200包括垂直于安装面110的第一定位面210，第二定位件300，包括垂直于安装面110的第二定位面310，且第二定位面310垂直于第一定位面210，由此，安装面110、第一定位面210和第二定位面310之间围成用于拼接定子的安装空间，第一定位面210作为磁铁端部的拼接基准，第二定位面310作为磁铁侧部的拼接基准，第二定位件300由具有磁吸能力的材料制成，因此，相邻于第二定位件300的磁铁能够吸附于第二定位件300，并且磁铁侧面贴靠于第二定位面310，磁铁和磁铁之间可以通过隔条依次交替贴放紧紧吸在一起，可用于多种尺寸的磁铁装配，具有较强的适应性。相对于手工操作定位拼接定子的方案，能够提高定子拼接的一致性，从而提高直线电机的定位精度及运行的平稳性，并且能够有效提高良品率和生产效率。

相对于现有工装中采用定位框对各磁铁进行间隔及定位的方案，本发明实施例的直线电机定子工装，在第一定位面210、第二定位面310和安装面110之间形成了开放式的安装空间，采用相互垂直的第一定位面210和第二定位面310形成安装基准，通过具有磁吸能力的第二定位件300对头端的磁铁吸附定位，磁铁之间采用隔条间隔，能够有效避免现有工装因为磁铁加工误差而无法装配的现象，并且对磁铁的长宽没有限制，适用于多种规格的任意极距直槽定子的拼接，省去了频繁更换工装的时间，有助于提高生产效率。

在上述实施例中，底座100和第一定位件200可以采用不具有磁性能力的材料制成，例如铝、铝合金等。第二定位件300的材料可以为钢、铁等具有磁吸能力的材料。

图3为图1所示实施例直线电机定子工装的俯视图，图4为图3的右视图，参考图1至图4，基于上述实施例，在一些实施例中，第一定位件200和底座100之间具有连通于安装空间的第一容纳槽400，第一容纳槽400用于容纳磁轭板的一侧边沿，以便于磁轭板铺设于底座100的安装面110上。

在上述实施例中，第一定位件200包括第一连接部220和第一抵持部230，第一连接部220连接于底座100，第一抵持部230位于安装面110的上方，第一抵持部230上朝向安装空间的一侧设置有上述的第一定位面210，第一连接部220、第一抵持部230和底座100之间形成上述实施例的第一容纳槽400。由此，第一抵持部230悬于安装面110的上方，在底座100上固定磁轭板后，第一定位面210位于磁轭板的上方，并且第一抵持部230自磁轭板对应于第一定位件200一侧的边沿向内伸出设定的宽度(前后方向)，由此，能够便于磁轭板的安装的同时，在拼接磁铁时，磁铁的头端能够以第一定位面210为基准沿第一定位件200的长度方向排布。

在上述实施了中，参考图2，底座100上对应于第一容纳槽400的位置设置有多个用于固定连接磁轭板的固定孔120，磁轭板放置于安装面110并且一侧便于位于第一容纳槽400中，对应于固定孔120通过紧固件能够将磁轭板固定连接于底座100上。相应的，第一抵持部230对应于固定孔120的位置设置有通孔231，以为紧固件的安装提供空间。当然，磁轭板和底座100的连接处也可以设置在别处，例如朝向第二定位件300的一侧，或者其他便于二者连接和拆卸的位置。

根据本发明的一些实施例，第一连接部220和第一抵持部230朝向第一容纳槽400的表面为相互垂直的平面，由此，第一连接部220和第一抵持部230呈截面为l形的结构，既有利于加工，很好地保证加工精度。第一连接部220和第二连接部320可以为一体的结构，即第一定位件200为一体结构，第一连接部220和第二连接部320也可以为两件拼接的结构。采用一体结构的第一定位件200能够保证加工精度和装配精度，还能减少其它不必要的附属加工件。并且，第一容纳槽400形成直角式的u型槽，可以对置于该第一定位槽中的磁轭板的边沿进行定位。提高第一定位件200的加工精度也能提高磁轭板的定位精度，以及对磁轭板上拼接的磁铁的定位精度，从而进一步地提高定子的拼接质量。

在一些实施例中，第二定位件300和底座100之间还可以设有连通于安装空间的第二容纳槽500，用于容纳磁轭板对应于第二定位件300的一侧边沿，以便于磁轭板铺设于底座100的安装面110上。

在上述实施例中，第二定位件300包括第二连接部320和第二抵持部330，第二连接部320连接于底座100，第二抵持部330位于安装面110的上方，第二抵持部330上朝向安装空间的一侧设置有第二定位面310，第二连接部320、第二抵持部330和底座100之间形成第二容纳槽500。因此，第二抵持部330悬于安装面110的上方，在底座100上固定磁轭板后，第二定位面310位于磁轭板的上方，并且第二抵持部330自磁轭板对应于第二定位件300一侧的边沿向内伸出设定的长度(左右方向)，由此，能够便于磁轭板的安装的同时，在拼接磁铁时，磁铁的侧面能够贴靠于第二定位面310并以第二定位面310为基准沿第一定位面210延伸的方向逐一排布。

磁轭板安装时，可以先将垂直的两侧边沿分别置入第一容纳槽400和第二容纳槽500中，并将磁轭板固定连接于底座100，可以采用紧固件固定连接的方式。在具体实施时，根据磁轭板的实际安装需求，上述第一容纳槽400和第二容纳槽500可以只设置其一。

根据本发明的一些实施例，底座100呈矩形板状，具有相互垂直的第一边沿130和第二边沿140，第一定位件200连接于第一边沿130，第二定位件300连接于第二边沿140。从加工的角度来看，矩形板便于加工，并且能较好地保证第一边沿130和第二边沿140的加工精度，从而保证第一定位件200上的第一定位面210和第二定位件300上的第二定位面310的位置精度，有益于提高定子的一致性。具体实施时，第一定位件200上的第一连接部220可以贴靠于底座100的第一边沿130，第一连接部220上设置有第一安装孔221，以便通过紧固件连接于底座100。同理，第二定位件300上的第二连接部320可以贴靠于底座100的第二边沿140，第二连接部320上设置有第二安装孔321，以便通过紧固件连接于底座100。

本发明实施例的直线电机定子工装既能够有效避免现有工装因为磁铁加工误差而无法装配的现象，适用于多种规格的任意极距直槽定子的拼接，省去了频繁更换工装的时间，有助于提高生产效率，又能以第一定位面210和第二定位面310为拼接基准进行定子磁铁的拼接，能够有效保证拼接质量。并且，各构件结构简单易于加工，有助于提高加工精度，降低加工难度，既能保障直线电机产品的稳定性又能提高生产效率。

本发明实施例还提供了一种直线电机定子拼接方法。图5为采用本发明实施例直线电机定子拼接方法进行定子拼接的示意图，参考图5，并结合上述实施例及图1至图4，采用上述实施例的直线电机定子工装，将磁轭板放置于安装面110并固定连接于底座100，在安装空间以磁铁600和隔条700依次间隔的方式拼接磁铁600，各磁铁600的端部均抵靠于第一定位面210，安装空间朝向第二定位件300一侧的第一件磁铁600吸附于第二定位件300并贴合于第二定位面310；将各磁铁600固定连接于磁轭板，然后取出隔条700并将连接有磁铁600的磁轭板从工装中取出。磁铁600和磁轭板可采用粘接的方式进行连接。该方法以相互垂直的第一定位面210和第二定位面310为拼接基准，有效保证了定子的一致性，并且，第二定位件300的方式连接并定位磁铁600，操作方便且定位准确。

在上述实施例的直线电机定子拼接方法中，第二定位件300可以为由钢材制成的钢件，利用强磁磁铁600对钢件有极强吸力这一特性，能够将磁铁600固定牢固。

在上述实施例的直线电机定子拼接方法中，在安装空间以磁铁600和隔条700依次间隔的方式拼接磁铁的方法包括：以将第一件磁铁的一侧吸附于第二定位面310上，并使第一件磁铁的端部抵靠于第一定位面210；然后将第二件磁铁沿第一定位面210的延伸方向放置，并在第一件磁铁和所送第二件磁铁之间通过隔条700隔开，使第二件磁铁的端部贴合于第一定位面210，朝向第一件磁铁的侧面通过磁吸作用贴附于隔条700；通过该方法依次拼接第三件磁铁、第四件磁铁以及其余的磁铁。由此，磁铁600和磁铁600之间通过隔条700依次交替贴放并相互吸紧，能够有效避免现有夹具因为磁铁加工误差而无法装配的现象。

采用上述实施例直线电机定子工装的直线电机定子拼接方法在制作定子的安装空间上是开放式的，对磁铁的长宽没有限制，所以能制作多种规格的任意极距直槽定子，省去了频繁更换夹具的时间，提高了生产效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。