一种扁线电机BUSBAR自动焊接设备的制作方法

专利检索2025-11-12  7


本发明涉及电机定子焊接设备,尤其涉及一种扁线电机busbar自动焊接设备。


背景技术:

1、电机包括电枢和磁极,电枢是连接外部电系统,进行能量转换的枢纽中心,磁极的功能是产生磁场,所有电机的电枢结构基本都是相同的,电机定子是发电机和起动机等电机的重要组成部分,其中,定子是电动机重要的部分,电机定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成,定子的主要作用是产生旋转磁场,而转子的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生电流。

2、扁线电机属于电机的一种,扁线电机因具备高效率、高精度、高速度和高加速度的特性,进而被广泛应用于各个领域,其中,随着新能源汽车的发展,扁线电机由于具有体积小和功率密度高的特点被在新能源汽车中,现有扁线电机中的定子绕组主要采用发卡式线圈缠绕的方式形成扁铜线定子绕组,即将每根变频铜线的插入定子铁芯的铁芯槽后,将扁铜线的一端进行弯曲形成发卡的形状缠绕在定子铁芯的凹槽内,其中,扁线电机中主要采用busbar将各扁线绕组的绕头连接为一体,busbar是一种多层复合结构连接排,busbar也叫复合母排,复合母排设置有多个导电端,在连接过程中需将每个导电端均与绕组绕头一一贴合并连接,与传统的配线方法相比,busbar具有易于设计、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间以及装配简洁快捷的特点,busbar主要采用由铜或铝的高导电材料制成,具备导电性能好和重量轻的特性。其中,定子绕组的绕头与busbar的导电端连接的方式主要采用电弧焊的焊接方式为主,电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法,将要焊接的金属作为一极,焊条作为另一极,两极接近时产生电弧,利用电弧放电所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。

3、钨极氩弧焊属于电弧焊中的一种,又称钨极气体保护电弧焊、钨极惰性气体保护焊或tig焊,是一种以非熔化钨电极进行焊接的电弧焊接法,进行焊接时,焊接区以遮护气体阻绝大气污染,遮护气体主要采用氩的惰性气体,并通常搭配使用焊料,焊接时,由传导通过高度离子化的气体和金属蒸气的电弧,作为恒流焊接电源,提供能量过程中进行焊接固定定子绕组线端,在焊接过程中,虽然钨极并不融化,只起到电极作用,但是在长时间焊接后由于各种外部因素导致钨极头部磨损、消耗,最终导致难以起弧,影响钨极的允许电流、引弧和稳弧性能,严重磨损还会影响焊接质量,因此在连续式焊接后需对钨极棒进行更换,但现有的焊接设备并无法实现钨极棒自动更换的动作,还需配合人工进行更换,影响电机生产效率,并且更换钨极棒后无法确保位置精确以无法保证焊点的位置。

4、现有的busbar焊接过程中大多采用人工摆放busbar在定子绕组的顶部,并在焊接前busbar的导电端对齐各个定子绕组的绕头,现有的母排导电端和绕组绕头均呈片状,在焊接前需将母排导电端的一面和绕组绕头的一面靠近贴合,并在焊接过程中主要采用人工手持电弧焊枪对准母排导电端和绕头进行焊接,电弧焊枪的枪头处卡紧有钨极棒,人工手持电弧焊枪进行焊接过程中,需确保钨极棒对准并抵接母排导电端和绕头需焊接的位置,为防止成母排导电端和绕头时的位置无法确保贴合,进而需对导电端和绕头位置进行按压,确保导电端和绕头贴紧后才可进行焊接,但人工焊接不仅工作效率较慢还会在电弧焊接过程中存在安全隐患,并且人工焊接无法确保焊点位置精准,进而造成电机定子绕组和busbar的焊接质量组装较差。

5、参考专利公开号为“cn110695579b”,专利名称为“电机电枢与busbar对接装置、其使用方法及电机电枢与busbar焊接机”的中国发明专利,该技术方案公开了“电机电枢与busbar对接装置,包括圆弧状的连接基座及锁紧板,所述连接基座上可拆卸地设置有用于将连接基座与电机电枢连接且由其外侧壁延伸到内侧壁外的第一紧固件,所述连接基座的顶面设置有一支撑台,所述支撑台上可拆卸地设置有与busbar上的定位孔对应的定位销,所述锁紧板通过第二紧固件与所述连接基座可拆卸地连接,所述锁紧板的压板间隙设于所述支撑台上,且其上形成有一组供电机电枢及busbar的每对待焊的扁铜线穿过的通孔”,该技术方案通过设置连接基座与电机电枢连接,结合连接基座上的定位销实现bubas的定位,从而使电机电枢与busbar保证相对位置,通过锁紧板来将busbar与电机电枢固定在一起,并使busbar与电机电枢上的每对扁铜线延伸到锁紧板的一个通孔外,但该技术方案并虽然可通过连接基座在焊接过程中保证了busbar和电机电枢焊接的位置,但并无法实现自动化地调整busbar对齐焊接工位以达到确保焊点位置精确的作用。

6、因此,如何实现自动化地对电机绕组进行母排焊接是目前技术人员需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种扁线电机busbar自动焊接设备,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下,

3、一种扁线电机busbar自动焊接设备,包括:

4、运输平面;移动装置;移动横板;焊接枪头;以及供料平板;

5、该运输平面的正上方设置有n个定子夹具,该n为大于或等于1的整数,且该定子夹具用于放置带有导电母排的电机定子,该运输平面用于输送该定子夹具,该移动装置和该供料平板分别设在靠近该运输平面的外部两侧,且该移动装置包括有第一直线驱动模组和支撑托板,该第一直线驱动模组的一端靠近该运输平面,该移动横板位于该第一直线驱动模组和该支撑托板之间,且该移动横板的一端设在该第一直线驱动模组的滑块上,且该移动横板的另一端滑动设在该支撑托板上,该移动横板的正上方设置有第二直线驱动模组,该第二直线驱动模组的滑块设置有连接板件,该连接板件垂直于该移动横板上,该第一直线驱动模组用于控制移动横板的滑动距离,该第二直线驱动模组用于控制该连接板件的活动范围;

6、该连接板件的一面分别设置有升降机构和安装板件,该安装板件活动设在该连接板件上,该升降机构的动力输出端与该安装板件的一端固定连接,该焊接枪头设在该安装板件的另一端,该安装板件的一面靠近该运输平面的外部,该升降机构用于控制该安装板件的升降高度,该焊接枪头的末端位于该运输平面的正上方,且该焊接枪头的末端开设有供钨极棒置入的安装通孔,该移动横板与该供料平板对应,该供料平板用于供应钨极棒。

7、优选地,该供料平板的表面设置有若干个放置通孔,若干个该放置通孔均匀分布在该供料平板上,该供料平板的正下方设置有挡料板件,该挡料板件与该供料平板相平行,且该挡料板件与该供料平板的间距小于钨极棒的长度,且该放置通孔用于放置钨极棒,该供料平板的外部设置有气动夹指,该气动夹指的用于夹持钨极棒,且该气动夹指的正下方设置有落料滑轨,该落料滑轨的始端对齐该气动夹指的正下方,该落料滑轨的末端朝下倾斜延伸设置。

8、优选地,该气动夹指的两个夹指上均设置有夹持弧槽,两个该夹持弧槽位置相对应,当该气动夹指的两个夹指相抵接时,两个该夹持弧槽相互合并形成供钨极棒置入的夹持通孔。

9、优选地,该定子夹具包括有支撑底板和支撑顶板,该支撑底板的一面与该运输平面相贴合,该支撑顶板设在该支撑底板的正上方,且该支撑底板和该支撑顶板之间设置有固定支柱,且该固定支柱的两端分别连接该支撑底板和该支撑顶板,该支撑顶板设置有供电机定子置入的安装开口,该安装开口与电机定子相适配。

10、优选地,还包括抬升装置,该抬升装置与该移动装置对应,当任一该定子夹具与该移动装置对齐时,该抬升装置位于该定子夹具的正下方,该焊接枪头位于该定子夹具的正上方,该抬升装置包括有固定平板和承载板件,该承载板件活动设在该固定平板的正上方,且该承载板件与该固定平板相平行,该承载板件面向该运输平面的一面设置有卡紧支柱,该卡紧支柱用于卡紧该定子夹具的底部,该固定平板的底部中心设置有顶升气缸,该顶升气缸的动力输出端设置有传动轴件,该传动轴件与该承载板件的底部固定连接,且该固定平板的中心处开设有供该传动轴件伸出的开口,该顶升气缸用于控制该承载板件的升降高度。

11、优选地,当任一该定子夹具的底部对齐该抬升装置时,该承载板件的一面与该定子夹具的底部相贴合,该抬升装置用于控制该定子夹具的升降距离。

12、优选地,还包括有夹持机构,该夹持机构设在该定子夹具的正上方,该夹持机构包括有夹持顶板和卡紧板件,该卡紧板件套设在电机定子的顶部,且该夹持顶板位于该卡紧板件的正上方,该夹持顶板的一面面向电机定子,该夹持顶板的表面设置有用于供定子绕头和母排导电端伸出的焊接开口,该夹持顶板的外部铰接有压紧板件,该压紧板件的一面面向该焊接开口,且该压紧板件开设有若干个限位通孔,若干个该限位通孔均与该焊接开口对应。

13、优选地,该运输平面的外部还设置有至少1个限位装置,该限位装置包括有下压气缸和下压板件,该下压气缸的动力输出端与该下压板件的一端固定连接,且该下压板件的另一端与该运输平面的正上方对齐。

14、优选地,当该限位装置设置有2个时,2个该限位装置对称设置在该运输平面的外部两侧,其中一个该限位装置靠近该供料平板,另外一个该限位装置靠近该移动装置。

15、优选地,该运输平面的正下方还设置有至少2个顶紧装置,该顶紧装置包括有抵紧板件和推动气缸,该推动气缸的动力输出端与该抵紧板件连接,当任一该定子夹具位于该移动装置的正下方时,2个该顶紧装置位于该定子夹具的底部两侧,且该抵紧板件与该定子夹具的底部相抵接。

16、与现有技术相比,本发明提供了一种扁线电机busbar自动焊接设备,具有的有益效果是:通过设置有运输平面;移动装置;移动横板;焊接枪头;以及供料平板,通过在运输平面的正上方设置有n个定子夹具,其中,n为大于或等于1的整数,通过定子夹具用于放置带有导电母排的电机定子,还通过运输平面用于输送定子夹具,将移动装置和供料平板分别设在靠近运输平面的外部两侧,移动装置包括有第一直线驱动模组和支撑托板,将第一直线驱动模组的一端靠近运输平面,还将移动横板位于第一直线驱动模组和支撑托板之间,通过移动横板的一端设在第一直线驱动模组的滑块上,移动横板的另一端滑动设在支撑托板上,进而可通过第一直线驱动模组用于控制移动横板的滑动距离,使移动横板在第一直线驱动模组处朝运输平面处进行移动,通过在移动横板的正上方设置有第二直线驱动模组,还通过在第二直线驱动模组的滑块设置有连接板件,将连接板件垂直于移动横板上,使第二直线驱动模组用于控制连接板件的活动范围,通过在连接板件的一面分别设置有升降机构和安装板件,将安装板件活动设在连接板件上,并通过升降机构的动力输出端与安装板件的一端固定连接,将焊接枪头设在安装板件的另一端,使安装板件的一面靠近运输平面的外部,进而可实现升降机构用于控制安装板件的升降高度,并将焊接枪头的末端位于运输平面的正上方,有效地实现了通过移动装置带动移动横板进行y轴轴向移动,并通过第二直线驱动模组带动连接板件进行x轴轴向移动,连接板件上的升降机构带动安装板件进行z轴轴向移动,并将焊接枪头设在安装板件上,有效地实现了三轴向地调整焊接枪头的位置,通过三轴向调整焊接枪头的位置,确保焊接枪头在焊接过程中朝处于运输平面上的定子夹具处移动,并通过焊接枪头对准绕组绕头和母排导电端进行钨极电弧焊接动作,通过在焊接枪头的末端开设有供钨极棒置入的安装通孔,将移动横板与供料平板对应,确保移动横板进行y轴轴向移动时可靠近供料平板,通过供料平板用于供应钨极棒,进而使焊接枪头进行三轴向移动时朝供料平板处移动,使焊接枪头的末端靠近供料平板,并使安装通孔对齐钨极棒进行更换钨极棒,自动化地对电机绕组进行母排焊接,提高了工作效率,并且保证了焊点位置精确,进而提高电机定子生产质量。


技术特征:

1.一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,所述供料平板的表面设置有若干个放置通孔,若干个所述放置通孔均匀分布在所述供料平板上,所述供料平板的正下方设置有挡料板件,所述挡料板件与所述供料平板相平行,且所述挡料板件与所述供料平板的间距小于钨极棒的长度,且所述放置通孔用于放置钨极棒,所述供料平板的外部设置有气动夹指,所述气动夹指的用于夹持钨极棒,且所述气动夹指的正下方设置有落料滑轨,所述落料滑轨的始端对齐所述气动夹指的正下方,所述落料滑轨的末端朝下倾斜延伸设置。

3.根据权利要求2所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,所述气动夹指的两个夹指上均设置有夹持弧槽,两个所述夹持弧槽位置相对应,当所述气动夹指的两个夹指相抵接时,两个所述夹持弧槽相互合并形成供钨极棒置入的夹持通孔。

4.根据权利要求1所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,所述定子夹具包括有支撑底板和支撑顶板,所述支撑底板的一面与所述运输平面相贴合,所述支撑顶板设在所述支撑底板的正上方,且所述支撑底板和所述支撑顶板之间设置有固定支柱,且所述固定支柱的两端分别连接所述支撑底板和所述支撑顶板,所述支撑顶板设置有供电机定子置入的安装开口,所述安装开口与电机定子相适配。

5.根据权利要求1所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,还包括抬升装置,所述抬升装置与所述移动装置对应,当任一所述定子夹具与所述移动装置对齐时,所述抬升装置位于所述定子夹具的正下方,所述焊接枪头位于所述定子夹具的正上方,所述抬升装置包括有固定平板和承载板件,所述承载板件活动设在所述固定平板的正上方,且所述承载板件与所述固定平板相平行,所述承载板件面向所述运输平面的一面设置有卡紧支柱,所述卡紧支柱用于卡紧所述定子夹具的底部,所述固定平板的底部中心设置有顶升气缸,所述顶升气缸的动力输出端设置有传动轴件,所述传动轴件与所述承载板件的底部固定连接,且所述固定平板的中心处开设有供所述传动轴件伸出的开口,所述顶升气缸用于控制所述承载板件的升降高度。

6.根据权利要求5所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,当任一所述定子夹具的底部对齐所述抬升装置时,所述承载板件的一面与所述定子夹具的底部相贴合,所述抬升装置用于控制所述定子夹具的升降距离。

7.根据权利要求1所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,还包括有夹持机构,所述夹持机构设在所述定子夹具的正上方,所述夹持机构包括有夹持顶板和卡紧板件,所述卡紧板件套设在电机定子的顶部,且所述夹持顶板位于所述卡紧板件的正上方,所述夹持顶板的一面面向电机定子,所述夹持顶板的表面设置有用于供定子绕头和母排导电端伸出的焊接开口,所述夹持顶板的外部铰接有压紧板件,所述压紧板件的一面面向所述焊接开口,且所述压紧板件开设有若干个限位通孔,若干个所述限位通孔均与所述焊接开口对应。

8.根据权利要求1所述一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,所述运输平面的外部还设置有至少1个限位装置,所述限位装置包括有下压气缸和下压板件,所述下压气缸的动力输出端与所述下压板件的一端固定连接,且所述下压板件的另一端与所述运输平面的正上方对齐。

9.根据权利要求8所述的一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,当所述限位装置设置有2个时,2个所述限位装置对称设置在所述运输平面的外部两侧,其中一个所述限位装置靠近所述供料平板,另外一个所述限位装置靠近所述移动装置。

10.根据权利要求1所述的一种扁线电机busbar自动焊接设备,其特征在于,所述运输平面的正下方还设置有至少2个顶紧装置,所述顶紧装置包括有抵紧板件和推动气缸,所述推动气缸的动力输出端与所述抵紧板件连接,当任一所述定子夹具位于所述移动装置的正下方时,2个所述顶紧装置位于所述定子夹具的底部两侧,且所述抵紧板件与所述定子夹具的底部相抵接。


技术总结
本发明涉及电机定子焊接设备技术领域,尤其公开了一种扁线电机BUSBAR自动焊接设备,包括:用于输送所述定子夹具的运输平面;移动装置;移动横板;焊接枪头;以及用于供应钨极棒的供料平板,定子夹具用于放置带有导电母排的电机定子,通过移动装置带动移动横板进行移动,在移动横板上设置有第二直线驱动模组,第二直线驱动模组的滑块上设置有连接板件,通过第二直线驱动模组带动连接板件移动,连接板件上的升降机构带动安装板件移动,并将焊接枪头设在安装板件上,进而使焊接枪头移动靠近定子夹具进行焊接以及使焊接枪头移动靠近供料平板进行更换钨极棒,有效地实现自动化地对电机绕组进行母排焊接,提高了工作效率。

技术研发人员:陈祖华,覃奕铭
受保护的技术使用者:皓星智能装备(东莞)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1158731.html

最新回复(0)