自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于金屬焊接領(lǐng)域，用于高效率高質(zhì)量的定子焊接，具體來說涉及一種自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動電機(jī)定子焊接的相關(guān)設(shè)備市場上TIG焊接居多，通常在一個(gè)垂直滑移機(jī)構(gòu)上安裝I把焊槍或2把焊槍或4把焊槍，其中安裝4把焊槍效率最高，但也最容易有焊接意外的熄弧的可能。
[0003]但不管是幾把焊槍同時(shí)焊接的方式，都只能焊接直線軌跡，如定子扭角則不能實(shí)現(xiàn)斜線焊接，如果定子端部需要焊接法蘭則更不能實(shí)現(xiàn)，并且TIG焊接速度較慢，生產(chǎn)效率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的提供了一種自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)定子的自動扭角、脹圓內(nèi)孔、壓緊及焊接過程，提高定子焊接生產(chǎn)效率和定子產(chǎn)品質(zhì)量，避免焊接對人體的傷害。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型的核心是采用伺服電機(jī)驅(qū)動定子，配合兩側(cè)的扭角刀片實(shí)現(xiàn)定子扭角、采用液壓缸下拉內(nèi)錐套脹出多瓣脹塊脹緊定子內(nèi)孔、采用液壓缸拉緊壓蓋壓緊定子、采用雙機(jī)器人同時(shí)MIG焊接定子，能夠適應(yīng)定子扭角帶法蘭的復(fù)雜情況焊接。
[0007]所述自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)由扭角組件、內(nèi)脹組件、壓緊組件、上下料托舉組件、屏蔽及除塵系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)組成；
[0008]所述屏蔽及除塵系統(tǒng)屏蔽間和除塵器兩部分，扭角組件、內(nèi)脹組件、壓緊組件和上下料托舉組件這些工裝部分及機(jī)器人系統(tǒng)布置在屏蔽間內(nèi)部，焊接電源、送絲機(jī)和機(jī)器人控制柜分別放置在屏蔽間兩側(cè)，焊接系統(tǒng)放置在屏蔽間右側(cè)，焊接系統(tǒng)、電控柜、除塵器和氣瓶架放置在屏蔽間左側(cè)，除塵吸口在屏蔽間頂部。
[0009]所述屏蔽間正面安裝有系統(tǒng)控制器，可通過控制器面板上的按鈕手工控制自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)的所有動作，通過觸摸屏設(shè)定工裝程序；
[0010]機(jī)器人示教器掛在機(jī)器人控制柜前面板上，方便取下，對機(jī)器人進(jìn)行動作示教。
[0011]操作者在觸摸屏上設(shè)置當(dāng)前使用焊接程序，待機(jī)械手將工件放入工裝定位后，SP可開始自動過程。
[0012]焊接程序?yàn)閷?yīng)每種工件I個(gè)，包括扭角角度、工件尺寸信息，高度及角度公差范圍等。
[0013]所述扭角組件由主扭角刀片組件、副扭角刀片組件、定子支撐環(huán)組件和驅(qū)動組件組成；
[0014]將定子工件放置在定子支撐環(huán)組件上，主扭角刀片組件和副扭角刀片組件的刀片插進(jìn)定子工件的扭角缺口處，回轉(zhuǎn)所述驅(qū)動組件帶動定子工件及主扭角刀片組件和副扭角刀片組件的刀片一同旋轉(zhuǎn)，到設(shè)定角度后停止，完成定子扭角要求。
[0015]所述主扭角刀片組件由加高座組件、氣動伸縮組件、主刀片扭轉(zhuǎn)組件和轉(zhuǎn)換定位座組成；
[0016]所述氣動伸縮組件安裝在加高座組件頂面，氣動伸縮組件帶動主刀片扭轉(zhuǎn)組件前進(jìn)或后退，主刀片扭轉(zhuǎn)組件安裝在轉(zhuǎn)換定位座頂面，可根據(jù)定子工件規(guī)格調(diào)整位置。
[0017]所述氣動伸縮組件由氣缸、直線導(dǎo)軌組件、伸縮臂、限位塊、調(diào)整螺釘、回位頂銷和回位彈簧組成；
[0018]所述氣缸推動伸縮臂沿直線導(dǎo)軌組件前進(jìn)，直到限位塊碰到調(diào)整螺釘停止，限位塊可正反安裝以適應(yīng)兩種定子工件規(guī)格，調(diào)整螺釘可精確調(diào)整伸縮臂伸出停止位置，回位彈簧頂緊回位頂銷，回位頂銷會持續(xù)頂緊刀片，保證刀片回位時(shí)的角度。
[0019]所述主刀片扭轉(zhuǎn)組件由主扭角刀片、關(guān)節(jié)軸承、軸承擋圈、限位軸、軸端擋圈和固定座組成；
[0020]所述主扭角刀片上下兩端安裝關(guān)節(jié)軸承，通過軸承擋圈將關(guān)節(jié)軸承定位在限位軸中心位置，兩端再安裝軸端擋圈，所述主扭角刀片下端的限位軸安裝在固定座，主扭角刀片可繞貫穿入主扭角刀片兩端的關(guān)節(jié)軸承旋轉(zhuǎn)，以適應(yīng)定子工件扭角時(shí)的軌跡變化。所述定子支撐環(huán)組件由隨動環(huán)、固定環(huán)、回位彈簧、回位擋柱、定位銷和刀片擋塊組成；
[0021]所述隨動環(huán)通過回位擋柱安裝在固定環(huán)上面，且安裝后隨動環(huán)可與固定環(huán)同心旋轉(zhuǎn)，回位彈簧安裝在隨動環(huán)的弧形槽口內(nèi)，彈簧彈力推動隨動環(huán)頂緊回位擋柱，使之處于“回位”狀態(tài)；
[0022]定子工件法蘭放置在隨動環(huán)上面，且法蘭上的定位孔通過定位銷定位；
[0023]所述刀片擋塊用于主扭角刀片在扭角時(shí)的零位定位，保證扭角時(shí)的重復(fù)角度精度。
[0024]所述驅(qū)動組件由伺服電機(jī)、減速器、驅(qū)動小齒輪、回轉(zhuǎn)支承、轉(zhuǎn)盤、角度反饋編碼器、反饋齒輪和限位觸發(fā)塊組成；
[0025]所述伺服電機(jī)通過減速器和驅(qū)動小齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤安裝在回轉(zhuǎn)支承頂面上，通過反饋齒輪帶動角度反饋編碼器檢測旋轉(zhuǎn)角度是否到位，防止傳動環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，造成定子工件角度超差情況，限位觸發(fā)塊用于限位旋轉(zhuǎn)極限角度及旋轉(zhuǎn)回零的電氣開關(guān)觸發(fā)。
[0026]所述內(nèi)脹組件由內(nèi)脹液壓缸、下回位彈簧、導(dǎo)軌、內(nèi)脹拉桿、內(nèi)錐套、外脹塊、貼片和上回位彈簧組成；
[0027]所述內(nèi)脹液壓缸帶動內(nèi)脹拉桿運(yùn)動，內(nèi)錐套固定在內(nèi)脹拉桿上連同向下運(yùn)動，內(nèi)錐套推擠多瓣外脹塊，外脹塊沿徑向?qū)к壪蛲馔瞥觯敝撩浘o定子內(nèi)徑；
[0028]所述外脹塊外徑為最小定子直徑，
[0029]需要松開脹緊時(shí)，內(nèi)脹液壓缸帶動內(nèi)脹拉桿及內(nèi)錐套向上運(yùn)動，外脹塊的上下兩端各有I個(gè)下回位彈簧和上回位彈簧頂推外脹，使外脹塊貼合內(nèi)錐套的同時(shí)向內(nèi)徑向收回。
[0030]所述脹緊大于最小定子直徑時(shí)，在外脹塊外圓上固定貼片，貼片外徑按定子內(nèi)徑制作。
[0031]所述壓緊組件由壓緊液壓缸、壓緊拉桿、托舉液壓缸、托料環(huán)、壓蓋、壓緊卡擋和壓緊插片組成；
[0032]所述壓緊液壓缸帶動壓緊拉桿向下運(yùn)動，壓緊拉桿上端設(shè)有壓緊卡擋，壓緊卡擋的上端設(shè)有壓緊插片，壓緊插片被壓在壓蓋上，通過壓蓋將定子壓實(shí)；
[0033]所述壓緊組件中含有一套由2個(gè)托舉液壓缸驅(qū)動的上下料托舉機(jī)構(gòu)，在托舉液壓缸缸桿端部安裝不同的托料環(huán)以適應(yīng)不同的定子工件，此裝置方便機(jī)械手或人工上下料。
[0034]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0035]產(chǎn)品質(zhì)量:相對其它方法焊接定子，由于扭角采用伺服電機(jī)驅(qū)動，焊接為機(jī)器人，其重復(fù)定位精度相對較高，可以保證定子扭角及焊縫位置的一致性。內(nèi)脹工裝結(jié)構(gòu)及加工精密，可以保證定子內(nèi)徑良好的圓柱圓。
[0036]生產(chǎn)效率:定子由機(jī)械手上料后，即可開始自動過程，全程自動化動作，大大提高生產(chǎn)效率。
[0037]適應(yīng)范圍:本焊接設(shè)備由于扭角采用伺服電機(jī)驅(qū)動，焊接為機(jī)器人，可以適應(yīng)多型號、多規(guī)格的定子生產(chǎn)，可以通過程序設(shè)置不同應(yīng)用焊接。
[0038]設(shè)備環(huán)境:焊接設(shè)備放置在密封的操作間內(nèi)，防止焊接弧光對周邊的傷害，且配備的焊接煙塵凈化器可以凈化焊接產(chǎn)生的煙塵，保證焊接設(shè)備對周邊環(huán)境無排放污染。
【附圖說明】
[0039]圖1為自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖3為扭角組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為主扭角刀片組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5為氣動伸縮組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖6為主刀片扭轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖7為定子支撐環(huán)組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖8為回轉(zhuǎn)驅(qū)動組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖9為內(nèi)脹液壓缸工作原理圖；
[0048]圖10為壓緊液壓缸工作原理圖。
[0049]其中，1-扭角組件;2-內(nèi)脹組件;3-壓緊組件;4-上下料托舉組件;5-屏蔽及除塵系統(tǒng);6-焊接系統(tǒng);7-機(jī)器人系統(tǒng)；11-主扭角刀片組件；12-副扭角刀片組件；13-定子支撐環(huán)組件；14-驅(qū)動組件；21-內(nèi)脹液壓缸;22-下回位彈簧;23-導(dǎo)軌;24-內(nèi)脹拉桿;25-內(nèi)錐套；26-外脹塊;27-貼片;28-上回位彈簧;31-壓緊液壓缸;32-壓緊拉桿;33-托舉液壓缸;34-托料環(huán);35-壓蓋;36-壓緊卡擋;37-壓緊插片；111-加高座組件；112-氣動伸縮組件；113-主刀片扭轉(zhuǎn)組件；114-轉(zhuǎn)換定位座；131-隨動環(huán)；132-固定環(huán)；133-回位彈簧；134-回位擋柱；135-定位銷；136-刀片擋塊；141-伺服電機(jī)；142-減速器；143-驅(qū)動小齒輪；144-回轉(zhuǎn)支承；145-轉(zhuǎn)盤;146-角度反饋編碼器;147-反饋齒輪;148-限位觸發(fā)塊;1121-氣缸;1122-直線導(dǎo)軌組件；1123-伸縮臂；1124-限位塊；1125-調(diào)整螺釘；1126-回位頂銷；1127-回位彈簧；1131-主扭角刀片；1132-關(guān)節(jié)軸承；1133-軸承擋圈；1134-限位軸；1135-軸端擋圈；1136-固定座。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。
[0051]如圖1和圖2所示，所述自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)由扭角組件1、內(nèi)脹組件2、壓緊組件3、上下料托舉組件4、屏蔽及除塵系統(tǒng)5、焊接系統(tǒng)6和機(jī)器人系統(tǒng)7組成；
[0052]所述屏蔽及除塵系統(tǒng)5為屏蔽間和除塵器兩部分，扭角組件1、內(nèi)脹組件2、壓緊組件3和上下料托舉組件4這些工裝部分及機(jī)器人系統(tǒng)7布置在屏蔽間內(nèi)部，焊接電源、送絲機(jī)和機(jī)器人控制柜分別放置在屏蔽間兩側(cè)，焊接系統(tǒng)6放置在屏蔽間右側(cè)，焊接系統(tǒng)6、電控柜、除塵器和氣瓶架放置在屏蔽間左側(cè)，除塵吸口在屏蔽間頂部;所述屏蔽間正面安裝有系統(tǒng)控制器，可通過控制器面板上的按鈕手工控制自動電機(jī)定子焊接系統(tǒng)的所有動作，通過觸摸屏設(shè)定工裝程序；
[0053]機(jī)器人示教器掛在機(jī)器人控制柜前面板上，方便取下，對機(jī)器人進(jìn)行動作示教。
[0054]如圖3所示，所述扭角組件I由主扭角刀片組件11、副扭角刀片組件12、定子支撐環(huán)組件13和驅(qū)動組件14組成；
[0055]將定子工件放置在定子支撐環(huán)組件13上，主扭角刀片組件11和副扭角刀片組件12的刀片插進(jìn)定子工件的扭角缺口處，回轉(zhuǎn)所述驅(qū)動組件14帶動定子工件及主扭角刀片組件11和副扭角刀片組件12的刀片一同旋轉(zhuǎn)，到設(shè)定角度后停止，完成定子扭角要求。
[0056]如圖4所示，所述主扭角刀片組件11由加高座組件111、氣動伸縮組件112、主刀片扭轉(zhuǎn)組件113和轉(zhuǎn)換定位座114組成；
[0057]所述氣動伸縮組件112安裝在加高座組件111頂面，氣動伸縮組件112帶動主刀片扭轉(zhuǎn)組件113前進(jìn)或后退，主刀片扭轉(zhuǎn)組件113安裝在轉(zhuǎn)換定位座114頂面，可根據(jù)定子工件規(guī)格調(diào)整位置。
[0058]如圖5所示，所述氣動伸縮組件112由氣缸1121、直線導(dǎo)軌組件1122、伸縮臂1123、限位塊1124、調(diào)整螺釘1125、回位頂銷1126和回位彈簧1127組成；
[0059]所述氣缸1121推動伸縮臂1123沿直線導(dǎo)軌組件1122前進(jìn)，直到限位塊1124碰到調(diào)整螺釘1125停止，限位塊1124可正反安裝以適應(yīng)兩種定子工件規(guī)格，調(diào)整螺釘1125可精確調(diào)整伸縮臂1123伸出停止位置，回位彈簧1127頂緊回位頂銷1126，回位頂銷1126會持續(xù)頂緊刀片，保證刀片回位時(shí)的角度。
[0060]如圖6所示