一种电机定子叠片工装及其使用方法与流程

1.本发明涉及加工工装技术领域，具体为一种电机定子叠片工装及其使用方法。


背景技术：

2.硅钢片是一种含炭极低的硅铁软磁合金，一般含硅为0.5-4.5％，通过加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗和磁时效，从而被广泛用于制作各种变压器、电机和发电机的铁芯、定子。硅钢片通常随着硅含量提高，铁损、冲片性和磁感降低，硬度增高，工作频率越高，涡流损耗越大，选用的硅钢片应当越薄，选取的多个硅钢片应当进行叠片处理，叠成一定厚度的硅钢片柱，再将其用于电机的制作。
3.然而，目前用于定子叠片的工装在针对硅钢片柱的堆叠时，往往会存在以下问题：
4.1、工装平台只能对应一种或两种尺寸的硅钢片进行堆叠，不能适应不同尺寸的硅钢片，或能够调节的尺寸范围及其有限，导致每个工装平台只能专门对应一个硅钢片柱的使用；
5.2、多个硅钢片进行堆叠时，为了保证堆叠准确，需要通过硅钢片上的孔或槽来进行定位，但是现有的工装平台难以适用于不同尺寸的硅钢片的堆叠定位。
6.因此，需要设计一种电机定子叠片工装及其使用方法来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是为了克服现有技术存在工装平台对硅钢片的适应范围有限，容易出现专台专用；工装平台难以适用于不同尺寸的硅钢片的堆叠定位，需要后续堆叠调整的技术问题，提供了一种电机定子叠片工装及其使用方法，该工装具有对硅钢片的适应范围，且适用于不同尺寸的硅钢片的堆叠定位的优点。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.根据本发明的一个方面，还提供了一种电机定子叠片工装，该工装包括：
10.固定底座，其边沿处均匀设有多个固定连接块；
11.第一定位组件，位于所述固定底座的顶面，并围绕所述固定底座顶面对应的虚拟圆的圆心呈环形均匀分布，所述第一定位组件与所述固定底座滑动连接，且同步移动实现所述第一定位组件的聚合或分散，用于对定子叠片柱进行定位；
12.第二定位组件，位于所述固定底座的顶面且与所述第一定位组件配合，用于对定子叠片进行压紧和抬升。
13.优选地，所述第一定位组件包括：
14.滑动轨道，嵌设与所述固定底座上；
15.滑动连接座，位于所述滑动轨道上，并与所述滑动轨道滑动连接；
16.支撑块，竖直的设置于所述滑动连接座的顶面，所述支撑块为中空结构，且朝向所述固定底座顶面对应的虚拟圆的圆心所在方向的侧面上设有槽口；
17.气囊，位于所述支撑块内部；
18.锁紧块，位于所述支撑块，且锁紧面通过所述槽口伸出，所述锁紧块与所述槽口滑动配合。
19.优选地，所述锁紧块的长度为所述支撑块长度的三分之二，且居中设置，所述锁紧块的顶端处均设有一倾斜的导料部；
20.其中一所述锁紧块的锁紧面上可拆卸的安装有限位块，所述限位块伸出锁紧面，并与定子叠片上对应的槽卡接配合。
21.优选地，所述支撑块远离所述槽口所在的侧壁上设有直通接头，所述气囊通过所述直通接头与外部的供/吸气管连通。
22.优选地，所述第二定位组件包括：
23.托板，位于所述固定底座的上方，且边沿处设有多个与所述支撑块配合的避空槽；
24.第一伸缩顶杆，位于所述托板与所述固定底座之间，并与所述托板传动连接，带动所述托板上升或下降。
25.优选地，所述支撑块移动至最靠近所述固定底座顶面对应的虚拟圆的圆心处时，所述支撑块不与所述避空槽干涉；
26.所述锁紧块完全顶出后，所述托板在上升或下降时，不与所述锁紧块干涉。
27.优选地，所述托板位于相邻所述支撑块之间的位置处设有用于辅助支撑所述托板的第二伸缩顶杆；
28.所述第二伸缩顶杆的顶端与所述托板底面对应位置连接，所述第二伸缩顶杆的底端与所述固定底座顶面对应位置连接；
29.所述托板顶面对应所述第二伸缩顶杆处设有导料板。
30.优选地，所述托板顶面中部设有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆上方设有与其顶端可拆卸连接的压板；
31.所述压板的底面设有多个加强筋结构。
32.优选地，所述压板的直径不超过所述支撑块围成的最小虚拟圆的直径，所述压板通过其底面上的螺纹杆与所述第三伸缩杆的顶端连接。
33.根据本发明的另一个方面，还提供了一种电机定子叠片工装的使用方法，该方法用于上述电机定子叠片工装的使用，该方法包括以下步骤：
34.步骤一，针对需要进行堆叠的定子叠片调整所述支撑块、所述托板、所述第一伸缩顶杆、所述第二伸缩顶杆和所述第三伸缩杆的位置；
35.其中，完成位置调整后，利用所述供/吸气管将所述气囊内部气压降低，以使所述锁紧块缩回所述支撑块内部，并将所述压板从所述第三伸缩杆的顶端拆下；
36.并将对应的所述限位块安装在对应所述锁紧块上；
37.步骤二，将定子叠片依次放置在所述支撑块之间，并使堆叠的定子叠片上的槽均与所述限位块卡接配合；
38.步骤三，完成堆叠后，通过所述供/吸气管向所述气囊内部充气，以使所述锁紧块充分顶出，完成堆叠后定子叠片的圆心定位；
39.步骤四，在完成圆心定位后，将所述压板安装固定在所述第三伸缩杆顶端处，通过所述第三伸缩杆拉动所述压板下移，对堆叠的定子叠片进行轴向挤压；
40.步骤五，完成轴向挤压后，利用所述供/吸气管将所述气囊内部气压降低，以使所
述锁紧块缩回所述支撑块内部，松开对堆叠的定子叠片的夹紧，此时所述第一伸缩顶杆向上顶升所述托板，在保持所述压板对定子叠片的压力下，将定子叠片顶出；
41.步骤六，完成定子叠片的堆叠。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
43.1、本发明中，通过第一定位组件完成堆叠后定子叠片的径向限位和锁紧，配合第二定位组件对堆叠后的定子叠片进行轴向压紧，之后松开第一定位组件，以便第二定位组件将精确堆叠的定子叠片送出工位以便进行下一步工序。由于第一定位组件具有较大的调整范围，能够调节的尺寸范围相对较大，使得该技术方案中的工装能够对应多种尺寸不同的硅钢片柱的使用。同时能够对硅钢片的堆叠进行精确的定位；
44.2、本发明中，在其中一个锁紧块的锁紧面上可拆卸的安装限位块，限位块伸出锁紧面，并与定子叠片上对应的槽卡接配合。具体的，在放置定子钢片时，限位块与定子叠片上对应的槽卡接配合，从而对定子钢片的安装位置进行精确限定；
45.3、本发明中，第一定位组件和第二定位组件在对定子叠片进行定位堆叠时，有效的避免了在对定子叠片进行顶升过程中托板可能会发生的形变，以及形变后对定子叠片的顶推作用力不均匀的问题，尤其是在对工装能够匹配的最大尺寸的定子叠片顶推作用时，起到的支撑作用更好，同时导料板配合支撑块，能够更好的对大尺寸的定子叠片进行定位；
46.4、本发明中，在压板以及第三伸缩杆的作用下，送出工装的硅钢片柱也能保持自身的稳定状态，使得硅钢片柱在完成高精度堆叠后，能被充分压紧以便后续工艺的进行；同时在送出工装的过程中，硅钢片柱依然保持着高精度配合状态，避免了送出工装过程中定子叠片出现位置偏移、错位。
附图说明
47.图1为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的轴侧示意图；
48.图2为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的整体结构示意图；
49.图3为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装中压板拆下后的结构示意图；
50.图4为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的俯视图；
51.图5为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装中压板拆下后的俯视图；
52.图6为图4中a-a处的剖视图；
53.图7为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的使用方法的流程图。
54.图中：
55.1、固定底座；
56.2、固定连接块；
57.3、第一定位组件；31、滑动轨道；32、滑动连接座；33、支撑块；34、槽口；35、气囊；36、锁紧块；37、导料部；38、限位块；39、直通接头；
58.4、第二定位组件；41、托板；42、避空槽；43、第一伸缩顶杆；44、第二伸缩顶杆；45、导料板；46、第三伸缩杆；47、压板；48、加强筋结构；49、螺纹杆。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.图1为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的轴侧示意图；图2为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的整体结构示意图；图3为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装中压板拆下后的结构示意图；
61.图4为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的俯视图；图5为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装中压板拆下后的俯视图；图6为图4中a-a处的剖视图；图7为本发明一个实施方式中一种电机定子叠片工装的使用方法的流程图。
62.结合附图，在本发明的一个本实施方式中，一种电机定子叠片工装可以包括：固定底座1、固定连接块2、第一定位组件3和第二定位组件4。其中，固定连接块2沿着固定底座1的边沿处均匀设置；第一定位组件3位于固定底座1的顶面，并围绕固定底座1顶面对应的虚拟圆的圆心呈环形均匀分布，第一定位组件3与固定底座1滑动连接，且同步移动实现第一定位组件3的聚合或分散，用于对定子叠片柱进行定位；第二定位组件4位于固定底座1的顶面且与第一定位组件3配合，用于对定子叠片进行压紧和抬升。具体的，固定连接块2设置有4个，围绕固定底座1的外壁均匀设置，用于将固定底座1固定在工位上，工作时第一定位组件3首先对即将堆叠的定子叠片进行径向限位和锁紧，使定子叠片的圆心位于同一直线上，并保持其位置固定，之后通过第二定位组件4对定子叠片进行轴向压紧，并在压紧后松开第一定位组件3，再由第二定位组件4将堆叠的定子叠片顶推送出，即完成定子叠片的堆叠。
63.在上述技术方案中，通过第一定位组件3完成堆叠后定子叠片的径向限位和锁紧，配合第二定位组件4对堆叠后的定子叠片进行轴向压紧，之后松开第一定位组件3，以便第二定位组件4将精确堆叠的定子叠片送出工位以便进行下一步工序。由于第一定位组件3具有较大的调整范围，能够调节的尺寸范围相对较大，使得该技术方案中的工装能够对应多种尺寸不同的硅钢片柱的使用。同时能够对硅钢片的堆叠进行精确的定位。
64.为便于本领域技术人员充分理解本技术的技术方案，清楚第一定位组件3是如何对硅钢片的堆叠进行精确的定位，以及实现较大调整范围的，故对第一定位组件3的结构作出进一步说明。在本实施方式中，第一定位组件3可以包括：滑动轨道31、滑动连接座32、支撑块33、槽口34、气囊35和锁紧块36。其中，滑动轨道31，嵌设与固定底座1上；滑动连接座32，位于滑动轨道31上，并与滑动轨道31滑动连接；支撑块33，竖直的设置于滑动连接座32的顶面，支撑块33为中空结构，且朝向固定底座1顶面对应的虚拟圆的圆心所在方向的侧面上设有槽口34；气囊35，位于支撑块33内部；锁紧块36，位于支撑块33，且锁紧面通过槽口34伸出，锁紧块36与槽口34滑动配合。具体的，支撑块33固定安装在滑动连接座32上，通过滑动连接座32实现支撑块33沿滑动轨道31的移动，支撑块33的可调距离即为滑动轨道31的有效行程，以此来保证支撑块33具有较大的调整范围。在对堆叠的定子钢片进行定位时，向气囊35内部充气，使其内部压力增大膨胀，从而将锁紧块36从槽口34中顶出，利用气囊35对锁紧块36的顶出作用力来实现对堆叠的定子钢片的轴向限定和锁紧，不仅实现了自定心，同时也保证了限位的高精度。
65.为使锁紧块36能与支撑块33更好的配合，实现对定子钢片的稳定夹紧。在本实施方式中，锁紧块36的长度设置为支撑块33长度的三分之二，且居中设置，以保证锁紧块36在受到气囊35的顶推作用时，各部分受力相对均衡，同时支撑块33对锁紧块36的支撑也更加稳定。为便于定子钢片能够顺畅的进入第一定位组件3中，故在锁紧块36的顶端处设置一个倾斜的导料部37，以使定位钢片在斜面的引导下更顺畅的进入第一定位组件3中。而为了进一步提高对堆叠的定子钢片的限位精度，以及适用于不同尺寸定子钢片的高精度位置限定。在本实施方式中，在其中一个锁紧块36的锁紧面上可拆卸的安装限位块38，限位块38伸出锁紧面，并与定子叠片上对应的槽卡接配合。具体的，在放置定子钢片时，限位块38与定子叠片上对应的槽卡接配合，从而对定子钢片的安装位置进行精确限定。
66.为保证气囊35能够快速膨胀并对锁紧块36产生足够的作用力，以使定子钢片柱被充分定位。在本实施方式中，气囊35通过直通接头39与外部的供/吸气管a连通。其中，供/吸气管a的进气端与高压供气管路连通，如压缩机。为了不影响支撑块33的夹紧、定位工作，故将直通接头39设置在远离槽口34的支撑块33的侧壁上，且在下部位置。采用气动夹紧方式，不仅动作快速，且不会对电子车间造成污染，能够有效保证夹紧动作的有效、精确完成。
67.为便于本领域技术人员充分理解本技术的技术方案，清楚第二定位组件4如何将堆叠的定子叠片顶推送出，故对第二定位组件4的结构作出进一步说明。在本实施方式中，第二定位组件4可以包括：托板41、避空槽42和第一伸缩顶杆43。其中，托板41位于固定底座1的上方，且边沿处设有多个与支撑块33配合的避空槽42；第一伸缩顶杆43位于托板41与固定底座1之间，并与托板41传动连接，带动托板41上升或下降。具体的，堆叠的定子钢片径向和轴向都受到第一定位组件3的限制，同时堆叠的定子钢片都放置在托板41上，由托板41对定子硅钢片柱进行撑托，由于第一伸缩顶杆43可以带动托板41上升或下降，因此，可以通过第一伸缩顶杆43调整托板41所在的位置，以便于长短不同的定子的堆叠，并在完成堆叠后由第一伸缩顶杆43的进一步顶升将定子叠片柱送出工装，避空槽42与支撑块33的位置对应，不干涉支撑块33的移动。通过上述结构，能够有效实现对定子叠片的对放以及顶推送出，同时工作工程中不与第一定位组件3发生干涉。
68.为保证托板41在保证对定子钢片稳定支撑的同时，还能不影响到支撑块33的移动调整，以保证调整范围稳定。在本实施方式中，支撑块33不与避空槽42干涉。具体的，支撑块33移动至最靠近固定底座1顶面对应的虚拟圆的圆心处时，支撑块33不与避空槽42接触，使得托板41不会影响到支撑块33的动作；同样的，支撑块33移动至最远离固定底座1顶面对应的虚拟圆的圆心处时，支撑块33也不与避空槽42接触，即在支撑块33沿滑动轨道31移动时不与托板41接触。且在支撑块33无论出于何处，锁紧块36完全顶出后，托板41在上升或下降时，也不与锁紧块36发生干涉。通过上述结构的设置，使得第一定位组件3和第二定位组件4在对定子叠片进行定位堆叠时，相互配合，稳定工作，来提高定子叠片堆叠的精度。
69.由于托板41上避空槽42的设置使得托板41的整体结构下降，为避免托板41在对定子叠片进行顶升过程中发生形变，导致对定子叠片的顶推作用力不均匀。在本实施方式中，在托板41的扇形区域与固定底座1之间的区域分别设置一个第二伸缩顶杆44，其中，托板41位于相邻支撑块33之间的位置处设有用于辅助支撑托板41的第二伸缩顶杆44；第二伸缩顶杆44的顶端与托板41底面对应位置连接，第二伸缩顶杆44的底端与固定底座1顶面对应位置连接。具体的，第二伸缩顶杆44的顶端与托板41底面对应位置连接，第二伸缩顶杆44的底
端与固定底座1顶面对应位置连接，在工作时随第一伸缩顶杆43同步升降，以提供额外的支撑作用力。此外为辅助工装能够匹配的最大尺寸的定子叠片的堆叠，托板41上扇形区域的顶面还设置了导料板45。导料板45位于相邻支撑块33之间的托板41顶面，且靠近边沿处。通过上述结构的设置，使得第一定位组件3和第二定位组件4在对定子叠片进行定位堆叠时，有效的避免了在对定子叠片进行顶升过程中托板41可能会发生的形变，以及形变后对定子叠片的顶推作用力不均匀的问题，尤其是在对工装能够匹配的最大尺寸的定子叠片顶推作用时，起到的支撑作用更好，同时导料板45配合支撑块33，能够更好的对大尺寸的定子叠片进行定位。
70.为便于本领域技术人员充分理解本技术的技术方案，清楚第二定位组件4如何将堆叠的定子叠片顶推送出，故对第二定位组件4的结构作出进一步说明。在本实施方式中，第二定位组件4还可以包括：第三伸缩杆46、压板47和加强筋结构48。其中，托板41顶面中部设有第三伸缩杆46，第三伸缩杆46上方设有与其顶端可拆卸连接的压板47；压板47的底面设有多个加强筋结构48。具体的，在第一定位组件3完成了硅钢片柱的轴向和径向定位后，将压板47安装到第三伸缩杆46的顶端，由第三伸缩杆46的收缩，带动压板47向下移动，直至压在最上方的定子钢片上，完成硅钢片柱的压紧，之后则由第一伸缩顶杆43将压紧状态的硅钢片柱送出工装，压板47的底面设置多个加强筋结构48，用于进一步提高压板47的结构强度，以使压板47作用在定子钢片上的作用力更加均衡。通过上述结构的设置，使得硅钢片柱在完成高精度堆叠后，能被充分压紧以便后续工艺的进行；同时在送出工装的过程中，硅钢片柱依然保持着高精度配合状态，避免了送出工装过程中定子叠片出现位置偏移、错位。
71.为使压板47的移动不与支撑块33发生影响，实现压板47对定子钢片的顺利挤压。在本实施方式中，设置的压板47的直径不超过支撑块33围成的最小虚拟圆的直径，即便支撑块33围城的虚拟圆直径最小时，压板47的边沿也不与支撑块33发生干涉，同样的也不与完全伸出的锁紧块36干涉。为使压板47与第三伸缩杆46很方便的连接，还可在压板47底面设置一个螺纹杆49，螺纹杆49上的外螺纹与第三伸缩杆46顶端的内螺纹孔配合。通过上述结构的设置，使得压板47与第三伸缩杆46的连接方便、简单和牢固，利于实际操作，同时压板47在工作过程中不与支撑块33以及锁紧块36干涉，保证挤压以及送出工装时硅钢片柱整体姿态的维持。
72.在本发明的技术方案中，通过第一定位组件3完成堆叠后定子叠片的径向限位和锁紧，配合第二定位组件4对堆叠后的定子叠片进行轴向压紧，之后松开第一定位组件3，以便第二定位组件4将精确堆叠的定子叠片送出工位以便进行下一步工序。由于第一定位组件3具有较大的调整范围，能够调节的尺寸范围相对较大，使得该技术方案中的工装能够对应多种尺寸不同的硅钢片柱的使用。同时能够对硅钢片的堆叠进行精确的定位。
73.在其中一个锁紧块36的锁紧面上可拆卸的安装限位块38，限位块38伸出锁紧面，并与定子叠片上对应的槽卡接配合。具体的，在放置定子钢片时，限位块38与定子叠片上对应的槽卡接配合，从而对定子钢片的安装位置进行精确限定。
74.第一定位组件3和第二定位组件4在对定子叠片进行定位堆叠时，有效的避免了在对定子叠片进行顶升过程中托板41可能会发生的形变，以及形变后对定子叠片的顶推作用力不均匀的问题，尤其是在对工装能够匹配的最大尺寸的定子叠片顶推作用时，起到的支撑作用更好，同时导料板45配合支撑块33，能够更好的对大尺寸的定子叠片进行定位。
75.此外，在压板47以及第三伸缩杆46的作用下，送出工装的硅钢片柱也能保持自身的稳定状态，使得硅钢片柱在完成高精度堆叠后，能被充分压紧以便后续工艺的进行；同时在送出工装的过程中，硅钢片柱依然保持着高精度配合状态，避免了送出工装过程中定子叠片出现位置偏移、错位。
76.根据本发明的另一个方面，还提供了一种电机定子叠片工装的使用方法，该方法用于上述电机定子叠片工装的使用，该方法包括以下步骤：
77.步骤s10，针对需要进行堆叠的定子叠片调整支撑块33、托板41、第一伸缩顶杆43、第二伸缩顶杆44和第三伸缩杆46的位置；
78.其中，完成位置调整后，利用供/吸气管将气囊35内部气压降低，以使锁紧块36缩回支撑块33内部，并将压板47从第三伸缩杆46的顶端拆下；
79.并将对应的限位块38安装在对应锁紧块36上；
80.步骤s20，将定子叠片依次放置在支撑块33之间，并使堆叠的定子叠片上的槽均与限位块38卡接配合；
81.步骤s30，完成堆叠后，通过供/吸气管向气囊35内部充气，以使锁紧块36充分顶出，完成堆叠后定子叠片的圆心定位；
82.步骤s40，在完成圆心定位后，将压板47安装固定在第三伸缩杆46顶端处，通过第三伸缩杆46拉动压板47下移，对堆叠的定子叠片进行轴向挤压；
83.步骤s50，完成轴向挤压后，利用供/吸气管将气囊35内部气压降低，以使锁紧块36缩回支撑块33内部，松开对堆叠的定子叠片的夹紧，此时第一伸缩顶杆43向上顶升托板41，在保持压板47对定子叠片的压力下，将定子叠片顶出；
84.步骤s60，完成定子叠片的堆叠。
85.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。