CN208543089U - 一种电机定子焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机定子焊接设备，其特征在于，它包括机架及其上设置的水平运动模组、升降运动模组，水平运动模组设置有装夹电机定子的装夹治具，治具可实现绕定子中心旋转，升降运动模组设置有激光焊接头，水平运动模组将工件移动至焊接头下方，升降模组将激光焊接头下降到焦点位置，水平运动模组沿焊缝直线运动，移动焊点位置，实现定子焊缝的定位焊接；焊接完成后治具旋转至另一条焊缝，重复上一焊接过程，直至整个定子焊接完毕。本实用新型结构简单，操作方便，解决现有技术中的定子焊接深宽比小及生产成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域，更具体的是涉及一种电机定子焊接设备及方法。
背景技术
在电机定子生产过程中，需要把成叠的硅钢片用焊接的方法将其固定，然后进行绕线。电机定子焊接传统的生产工艺是氩弧焊，并需加焊丝，氩气等辅料，生产成本较高，且焊接的深宽比(熔深)较小，因此需要一种新型的焊接工艺，解决氩弧焊等传统工艺的生产成本高、深宽比小等问题。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，能降低定子焊接的生产成本及改善焊接效果，提高焊接效率的电机定子焊接设备。
本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种电机定子焊接设备，其特征在于，它包括机架及其上设置的水平运动模组、升降运动模组，水平运动模组设置有装夹电机定子的装夹治具，治具可实现绕定子中心旋转，升降运动模组设置有激光焊接头，水平运动模组将工件移动至焊接头下方，升降模组将激光焊接头下降到焦点位置，水平运动模组沿焊缝直线运动，移动焊点位置，实现定子焊缝的定位焊接；焊接完成后治具旋转至另一条焊缝，重复上一焊接过程，直至整个定子焊接完毕。
作为上述方案的进一步说明，激光焊接头设置有CCD视觉定位监测装置，通过视觉定位监测装置找到待焊接的焊缝，再由升降模组将激光焊接头下降到焦点位置。
进一步地，水平运动模组采用双轴移动平台，包括设置在机架上的X轴、X轴活动座、X轴驱动电机、Y轴、Y轴活动座、Y轴驱动电机，Y轴活动设置在X轴活动座上，装夹治具设置在Y轴活动座上。
进一步地，升降运动模组包括Z轴、Z转轴活动座和Z轴驱动电机，Z轴活动座上设置有悬置支架，激光焊接头固定在悬置支架上。
进一步地，装夹治具设置有弧形支撑面，与装夹治具的侧面配合。
本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本实用新型采用激光焊接的方式，降低定子焊接的生产成本及改善焊接效果，提高焊接效率。
2、降低生产成本，使用激光焊接能省去传统工艺中焊丝、氩气等耗材，而且传统氩弧焊需要专业的焊接师傅，人工成本高；激光焊接自动化程度高，可减少用人成本，只需经过调试好即可自动焊接，这种操作方式大大提高了生产效率。
3、改善焊接效果，使用激光焊接工艺能使焊接更牢固，熔深大，焊缝更美观。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：1、机架 2、水平运动模组 2-1、X轴 2-2、X轴活动座 2-3、X轴驱动电机 2-4、Y轴 2-5、Y轴活动座 2-6、Y轴驱动电机 3、升降运动模组 3-1、Z轴 3-2、Z转轴活动座 3-3、Z轴驱动电机 4、装夹治具 5、激光焊接头 6、CCD视觉定位监测装置。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
如图1所示，本实用新型是一种电机定子焊接设备，它包括机架1及其上设置的水平运动模组2、升降运动模组3，水平运动模组设置有装夹电机定子的装夹治具4，治具可实现绕定子中心旋转，升降运动模组设置有激光焊接头5，水平运动模组将工件移动至焊接头下方，升降模组将激光焊接头下降到焦点位置，水平运动模组沿焊缝直线运动，移动焊点位置，实现定子焊缝的定位焊接；焊接完成后治具旋转至另一条焊缝，重复上一焊接过程，直至整个定子焊接完毕。激光焊接头设置有CCD视觉定位监测装置6，通过视觉定位监测装置找到待焊接的焊缝，再由升降模组将激光焊接头下降到焦点位置。本实施例中，水平运动模组2采用双轴移动平台，包括设置在机架上的X轴2-1、X轴活动座2-2、X轴驱动电机2-3、Y轴2-4、Y轴活动座2-5、Y轴驱动电机2-6，Y轴活动设置在X轴活动座上，装夹治具设置在Y轴活动座上。升降运动模组3包括Z轴3-1、Z转轴活动座3-2和Z轴驱动电机3-3，Z轴活动座上设置有悬置支架6，激光焊接头固定在悬置支架上。
以下是电机定子焊接方法，它包括如下步骤：
a、将工件装夹在水平运动模组的装夹治具上；
b、调节水平运动模组，使工件移动至激光焊接头正下方；在调节过程中，是通过激光焊接头上的CCD视觉定位监测装置找到待焊接的焊缝，从而确定定位开始点和定位结束点，使焊接过程中激光焊接头出光是从定位开始点运动至定位结束点
c、调节升降运动模组，使激光焊接头下行，保证激光焊接头的出光焦点位于工件加工面；
d、激光焊接头出光，焊接工作开始；焊接工作过程中，水平运动模组沿焊缝直线运动，移动焊点位置，实现工件焊缝的定位焊接；
e、装夹治具驱动工件翻转至另一待加工面，继续进行激光焊接，如此重复；
f、调节升降运动模组，使激光焊接头复位，调节水平运动模组至下料区，下料。
具体的，在机架的上下料区将待焊接的工件(电机定子)装夹在带有装夹治具的水平运动模组(Y轴)上；水平运动模组将工件沿Y轴移动至焊接头下方；通过CCD定位找到待焊接的焊缝，升降模组(Z轴)将激光焊接头下降到焦点位置；水平运动模组(X轴)沿焊缝直线运动，移动焊点位置，实现定子焊缝的定位焊接；焊接完成后治具旋转至另一条焊缝，重复上一焊接过程，直至整个定子焊接完毕；运动模组(Y轴)移动至上下料区，将焊接好的工件(定子)取下，完成定子焊接工作。
工作原理是：高强度的激光束辐射至焊接工件(定子硅钢片)表面，通过激光与材料(硅钢片)的反应，材料(硅钢片)吸收激光能量转化为热能，使材料(硅钢片)融化甚至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生反作用力，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿入更深，当激光停止照射时，凹坑周边的熔液回流，冷却后凝固，实现材料(硅钢片)的焊接。
本实用新型与现有技术相比，解决定子焊接深宽比小及生产成本高的问题；激光焊接自动化程度高，只需经过调试好即可自动焊接，这种操作方式大大提高了生产效率。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型可将激光焊接头直接安装在定子生产线，取代移动平台,需注意焊接头安装与生产线的机械电气配合，避免干涉。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种电机定子焊接设备，其特征在于，它包括机架及其上设置的水平运动模组、升降运动模组，水平运动模组设置有装夹电机定子的装夹治具，治具可实现绕定子中心旋转，升降运动模组设置有激光焊接头。
2.根据权利要求1所述的一种电机定子焊接设备，其特征在于，激光焊接头设置有CCD视觉定位监测装置。
3.根据权利要求1所述的一种电机定子焊接设备，其特征在于，水平运动模组采用双轴移动平台，包括设置在机架上的X轴、X轴活动座、X轴驱动电机、Y轴、Y轴活动座、Y轴驱动电机，Y轴活动设置在X轴活动座上，装夹治具设置在Y轴活动座上。
4.根据权利要求1所述的一种电机定子焊接设备，其特征在于，升降运动模组包括Z轴、Z转轴活动座和Z轴驱动电机，Z轴活动座上设置有悬置支架，激光焊接头固定在悬置支架上。
5.根据权利要求1所述的一种电机定子焊接设备，其特征在于，装夹治具设置有弧形支撑面，与装夹治具的侧面配合。
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