专利名称：简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机制造技术领域，特别是一种简化罩极电机定子制造中设 置短路环的工艺及设备。
技术背景罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种电动机，通常采用笼型 斜槽铸铝转子。根据定子外形结构的不同，罩极电动机分为凸极式和隐极式 两种。其中凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框 架，磁极凸出，每个磁极上均设置有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即 罩极绕组。工作时，凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。当主绕组通电后， 罩极绕组也会产生感应电流，使定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通由未罩 部分向被罩部分的方向旋转。本发明所涉及的罩极电机的定子包含设置有较大短路环、较小短路环和 层叠设置的矽钢片，在层叠设置的矽钢片上设置短路环的加工流程中，短路 环的成型、插入、弯折和焊接加工是罩极式单相异步电机生产中的几道主要 工序，在传统的生产流程中，这几道工序通常分散设置有至少四道独立的工 站，相应需要五到六位作业人员在位操作，不仅需要占用较多的加工设备和 较大的作业场所，而且需要耗用大量的时间和劳力，生产效率很低，从经济 性和实用性角度考虑，很不理想，因而很有必要加以改进。 发明内容本发明的目的是针对现有罩极式电动机传统制造工艺中所存在的在定子生产过程中放置短路环时工艺繁琐、工作量大和生产效率低下等诸多弊端， 提供一种便于将传统的短路环成型、插入、检测和弯折四道工序有机地结合 于一道工序上完成，并与短路环焊接工序相紧接，便于按序自动作业、利于 提高工作效率的简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺及设备。本发明的简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺包含有砂钢片传送 入位、短路环冲压成型、在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状 况检测、限位弯折短路环和固定焊接短路环，特征在于将短路环冲压成型、 在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状况检测和限位弯折短路环 工序有机组合于一道工序上，并通过专用导轨与固定焊接短路环工序紧挨， 且由一套内带程序控制器的流程自动控制装置操控矽钢片传送入位、短路环 冲压成型、在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状况检测、限位 弯折短路环和固定焊接短路环作业的全过程。基于本发明工艺的本发明简化罩极电机定子制造中设置短路环的设备包 含有流程自动控制装置、定子传送装置、短路环成型装置、矽钢片拨动装置、 短路环安插装置、短路环检测装置、短路环弯折装置及短路环焊接装置，其 中所述的流程自动控制装置中包含设置有程序控制器，可以优选欧姆龙可 编程控制器充任；所述的定子传送装置、矽钢片拨动装置、短路环安插装置、 短路环检测装置和短路环弯折装置通过长导轨互连，集中紧挨设置在工作台 上，短路环成型装置及短路环焊接装置分别通过专用导轨与设置在工作台上 的短路环安插装置和短路环弯折装置紧挨对应相连、设置在工作台近旁；所 述的定子传送装置主体为由包含有链条、带变速器的驱动电机、安装支架、 推定子气缸和工作台构成的输送带，工作时，由安装支架和工作台固定整个定子传送装置，定子放置在输送带上，驱动电机给输送带提供动力，不停地向前移动、运送定子；所述的短路环成型装置包含有较大短路环成型装置和 较小短路环成型装置，分别由成型气缸、模具支架、模架、包含有上模和下 模的模具、气动送料机、推短路环气缸、推块、短路环专用导轨和工作台， 工作时，铜丝由气动送料机送入、经成型气缸推动模架上的上模下压后成型， 成型的短路环由推短路环气缸通过推块沿着专用导轨推送至由短路环安插装 置所限定的位置上；所述的矽钢片拨动装置包含有长导轨、导轨支架、拨动 机构、拔叉、上下移位气缸和左右移位气缸，工作时，层叠式矽钢片定子放 置在导轨上，由上下移位气缸和左右移位气缸提供向前、左右或上下移位的 动力，由拔叉操控不停地来回移动、推送至由短路环安插装置所限定的位子 上；所述的短路环安插装置包含有插短路环气缸及气缸安装支架、上顶定子 气缸和长导轨，插短路环气缸和上顶气缸的设置数量与在定子上设置短路环 的数量相符，工作时，当矽钢片拨动机构运送定子到达目标位置时，由四个 上顶气缸顶住定子，四个插短路环气缸分别将四个短路环插入于矽钢片定子 上的相应孔内；所述的短路环检测装置中包含设置有检测气缸、气缸安装支 架、长导轨、导轨支架、四根顶杆和微动开关，工作时，当已插入有短路环 的定子被矽钢片拨动装置运送到位后，检测气缸推下四个顶竿、分别接触四 个短路环，同时顶竿按下四个微动开关，依据四个微动开关的工作信息，检 测四个短路环是否都已入位， 一旦发现少插或漏插情况，即停止运行插短路 环设备；所述的短路环弯折装置中包含设置有液压机、由上模和下模构成的 模具、模架和长导轨，下模上设置有由深浅不等的三组凹穴模构成的凹模， 工作时，由液压机提供向上、向下的动力，当已插入有短路环的矽钢片定子被矽钢片拨动装置运送到第一组较深凹穴模对应位后，液压机执行开始下压 的动作，在第一组较深凹穴模的导引下，先下压，然后抬起，完成第一次短 路环端部初步打弯的动作，然后该短路环端部被初步打弯的定子再向前移动 一步、入位，接受第二组凹穴模的下压，再向前移位一步接受第三组较浅凹 穴模的下压，使短路环端部压靠、紧固于矽钢片定子上，然后推送入焊接加固工序；所述的短路环焊接装置中包含设置有顶定子气缸、带隔离门和推门 气缸的隔离室、长导轨、工作台、顶块及焊枪，工作时，先关闭隔离门，顶 定子气缸和焊枪开始工作，焊接完成后顶定子气缸和焊枪返回原位，关闭隔 离门。基于上述构思的本发明简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺及设 备，由于在同一个工位上设置了定子传送装置、短路环成型装置、矽钢片拨 动装置、短路环安插装置、短路环检测装置、短路环弯折装置，并与短路环 焊接装置通过专用导轨紧挨设置，在可编程控制器的闭环控制下，由短路环 成型装置加工而来的短路环通过专用导轨直接推送到短路环安插装置，自动 地执行将短路环插入定子和经检测后推送至短路环弯折装置，再推送至短路 环焊接装置，执行最后道焊接固定作业，使短路环成为闭合的铜环。所以， 将传统的短路环成型、插入、检测和弯折四道工序集中于一个工位上、仅需 一名作业人员参与，实现了由一名操作工完成四到五位操作工的任务，有效 简化定子制造中的短路环放置工艺，节省了加工时间，提高了生产效率，因 而具有显著的经济性和很强的实用性。
图1是本发明实施例的定子结构示意图；图2是本发明实施例的工艺流程示意图； 图3是本发明实施例的设备基本配置示意图； 图4是本发明实施例的定子传送装置示意图； 图5是本发明实施例的短路环成型装置示意图； 图6是图5中短路环推出机构示意图； 图7是本发明实施例的矽钢片拨动装置示意图； 图8是本发明实施例的短路环安插装置结构示意图； 图9是本发明实施例的短路环检测装置示意图； 图IO是本发明实施例的短路环弯折装置示意图； 图11是图10中模具结构及工作状态示意图； 图12是本发明实施例的短路环焊接装置示意图； 图13是图12中焊枪工作状态示意图。 图中l.定子 2.短路环 2-1.较大短路环 2-2.较小短路环3.层叠式矽钢片4.流程控制装置5.定子传送装置6.短路环成型装置 6-1.较大短路环成型装置 6-2.较小短路环成型装置7.矽钢片拨动装置 8.短路环安插装置 9.短路环检测装置10.短路环弯折装置11.短路环焊接装置12.工作台 13.专用导轨 14.长导轨15.推定子气缸16.链条17.驱动电机18.安装支架 19.输送带20.变速器21.铜丝22.成型气缸23.短路环成型模具支架 24.短路环成型模架 25.模具 25-1.短路环成型上模 25-2.短路环成型下模26.铜丝固定块 27.气动送料机构28.推短路环气缸29.推块 30.导轨支架 31.拨动机构32.拔叉 33.上下移位气缸 34.左右移位气缸35.插短路环气缸 36.上顶气缸 37.支架 38.检测气缸 39.气缸支架40.顶杆 41.微动开关 42.液压机 43.弯折模具上模44.弯折模具下模 45.弯折模具46.弯折模具模架47.弯折模具凹模 47-1.弯折模具较深凹穴模 47-2.弯折模具凹穴模47-3.弯折模具较浅凹穴模48.顶块49.上顶气缸50.推门气缸 51.隔离室 52.隔离门 53.焊枪具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本实用新型作进一步说明。 在图1和图2中，本发明的简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺 中所涉及的罩极电机的定子1主体包含有短路环2和层叠式矽钢片3，短路环 2中包含有较大短路环2-1和较小短路环2-2;在层叠式矽钢片3上设置短路 环2的加工流程中包含有短路环2的成型(A)、插入(B)、弯折(C)和焊接 (D)是罩极式单相异步电机定子生产中的几道主要工序。在图3中，本发明的简化罩极电机定子制造中设置短路环的设备包含有 流程自动控制装置4、定子传送装置5、短路环成型装置6、矽钢片拨动装置 7、短路环安插装置8、短路环检测装置9、短路环弯折装置10及短路环焊接 装置ll，其中所述的流程自动控制装置4中包含设置有欧姆龙可编程序控 制器；所述的定子传送装置5、机械拨动装置7、短路环安插装置8、短路环 检测装置9和短路环弯折装置10通过带推定子气缸15的长导轨14互连，集 中紧挨设置在工作台12上，短路环成型装置6及短路环焊接装置11分别通过专用导轨13-1和13-2与设置在工作台12上的短路环安插装置8和短路 环弯折装置10紧挨对应相连、设置在工作台12近旁。在图4 图11中，所述的定子传送装置5主体为由包含有链条16、变速 器20、驱动电机17、安装支架18、推定子气缸15和工作台12构成的输送带 19;所述的短路环成型装置6包含有较大短路环成型装置6-1和较小短路环 成型装置6-2，分别由成型气缸22、短路环成型模具支架23、短路环成型模 架24、包含有短路环成型上模25-1和短路环成型下模25-2的短路环成型模 具25、具夹送铜丝21功能的气动送料机27、推短路环气缸28、推块29、短 路环专用导轨13和工作台12;所述的矽钢片拨动装置7包含有长导轨14、 导轨支架30、拨动机构31、拔叉32、上下移位气缸33和左右移位气缸34; 所述的短路环安插装置8包含有四个插短路环气缸35及气缸安装支架37、四 个上顶气缸36和长导轨14;所述的短路环检测装置9中包含设置有检测气缸 38、气缸安装支架39、长导轨14、导轨支架30、四根顶杆40和微动开关41; 所述的短路环弯折装置10中包含设置有液压机42、由弯折模具上模43和弯 折模具下模44构成的模具45、弯折模具模架46、顶块48和长导轨14，弯折 模具下模44上设置有由第一组弯折模具较深凹穴模47-1、第二组弯折模具凹 穴模47-2和第三组弯折模具较浅凹穴模构成的弯折模具凹模47。在图12和图13中，所述的短路环焊接装置11中包含设置有顶定子气缸 49、带隔离门52和推门气缸50的隔离室51、长导轨14、工作台12、顶块 48及焊枪53。
权利要求
1. 一种简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺，包含有矽钢片传送入位、短路环冲压成型、在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状况检测、限位弯折短路环和固定焊接短路环，特征在于将短路环冲压成型、在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状况检测和限位弯折短路环工序有机组合于一道工序上，并通过专用导轨与固定焊接短路环工序紧挨，且由一套内带程序控制器的流程自动控制装置操控矽钢片传送入位、短路环冲压成型、在层叠式矽钢片上插入设置短路环、短路环入位状况检测、限位弯折短路环和固定焊接短路环作业的全过程。
2. 根据权利要求1所述的简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺，其特征在于所述的程序控制器由欧姆龙可编程控制器充任。
3. —种简化罩极电机定子制造中设置短路环的设备，包含有流程自动控 制装置(4)、定子传送装置(5)、短路环成型装置(6)、矽钢片拨动 装置(7)、短路环安插装置(8)、短路环检测装置(9)、短路环弯折 装置(10)及短路环焊接装置(11)，特征在于a. 所述的定子传送装置(5 )、机械拨动装置(7 )、短路环安插装置(8 )、 短路环检测装置(9)和短路环弯折装置(10)通过带推定子气缸(15)的长导轨(14)互连、集中紧挨设置在工作台(n)上，短 路环成型装置(6)及短路环焊接装置(11)分别通过短路环专用 导轨(13-1)和焊接专用导轨(13-2)与设置在工作台(12)上的 短路环安插装置(8)和短路环弯折装置(10)紧挨对应相连、设 置在工作台(12)旁；b. 所述的流程自动控制装置(4)中设置有程序控制器；c. 所述的定子传送装置(5)主体为由包含有链条(16)、变速器(20)、 驱动电机(17)、安装支架U8)、推定子气缸(15)和工作台(12) 构成的输送带(19);d. 所述的短路环成型装置(6 )包含有分别包含设置有成型气缸(22 )、 短路环成型模具文架(23)、短路环成型模架(24)、由短路环成型 上模(25-1 )和短路环成型下模(25-2 )构成的短路环成型模具(25 )、 具夹送铜丝(21)功能的气动送料机(27)、推短路环气缸(28)、 推块(29)、短路环专用导轨(13)和工作台(12)的较大短路环 成型装置(6-1)和较小短路环成型装置(6-2);e. 所述的矽钢片拨动装置(7)包含有长导轨(14)、导轨支架(30)、 拨动机构(31 )、拔叉(32 )、上下移位气缸(33 )和左右移位气缸(34);f. 所述的短路环安插装置(8)包含有插短路环气缸(35)及气缸安 装支架(37)、上顶气缸(36)和长导轨(14);g. 所述的短路环检测装置(9)中包含设置有检测气缸(38)、气缸安 装支架(39)、长导轨(14)、导轨支架(30)、四根顶杆(40)和 微动开关(41);h. 所述的短路环弯折装置(10)中包含设置有液压机(42)、由短路 环弯折上模(43)和短路环弯折下模(44)构成的短路环弯折模具(45 )、短路环弯折模架(46 )、顶块(48 )和长导轨(14 )，短路 环弯折下模(44 )上设置有由第一组短路环弯折较深凹穴模(47-1 )、 第二组短路环弯折凹穴模(47-2 )和第三组短路环弯折较浅凹穴模(47-3)构成的短路环弯折凹模(47);i. 所述的短路环焊接装置(11)中包含设置有顶定子气缸(49)、带 隔离门(52)和推门气缸(50)的隔离室(51)、长导轨(14)、工 作台(12)、顶块(48)及焊枪(53)。
4. 根据权利要求3所述的简化罩极电机定子制造中设置短路环的设备， 其特征在于所述的插短路环气缸(35)和上顶气缸(36)的设置数量 与在定子(1 )上设置的短路环(2 )的数量相符。
5. 根据权利要求3所述的简化罩极电机定子制造中设置短路环的设备， 其特征在于所述的流程自动控制装置(4)中内带的程序控制器由欧姆龙可编程序控制器充任。
全文摘要
本发明涉及一种简化罩极电机定子制造中设置短路环的工艺及设备，将定子传送装置、短路环成型装置、矽钢片拨动装置、短路环安插装置、短路环检测装置、短路环弯折装置集中在同一个工位上，并与短路环焊接装置紧挨设置，在流程自动控制装置的闭环控制下连续按序执行短路环成型、插入定子、检测、弯折和焊接工序，仅需一名作业人员管理即可实现完成原四到五位操作工的任务，简化了定子制造中的短路环放置工艺，节省了加工时间，提高了生产效率，有效克服了传统制造工艺中所存在的在定子生产过程中放置短路环时工艺繁琐、工作量大和生产效率低下等诸多弊端，具有很强的实用性和经济性。
文档编号H02K15/00GK101267142SQ20081003678
公开日2008年9月17日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者曹晓进, 郭文光, 祖 陈, 陈国平 申请人:上海合愉电机有限公司