本发明专利技术涉及一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统及焊接方法，其中，焊接系统包括承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块和中央控制模块，承载及旋转模块包括电机单元、第一联轴器、定子承载单元和导针，定子承载单元、第一联轴器、电机单元依次连接，导针插入待焊接的定子叠片中；压紧模块包括依次连接的定子压紧机构、第二联轴器和动力单元，定子压紧机构上设有压力传感器和位移传感器，动力单元、压力传感器和位移传感器分别与中央控制模块连接，定子压紧机构压设在待焊接的定子叠片上；焊接模块包括两个焊接单元，对称设置在承载及旋转模块两侧。与现有技术相比，本发明专利技术具有设备成本低，焊接得到的定子质量高，兼容性好等优点。
【技术实现步骤摘要】
—种电机定子叠片的旋转自动焊接系统及焊接方法
[0001〕 本专利技术涉及电机定子焊接
，尤其是涉及。
技术介绍
随着技术的不断创新与突破，油价振荡和日益严峻的节能减排压力，新能源汽车越来越受到大家的重视。从技术层面看，各大汽车公司纷纷开展新能源汽车核心技术公关研发，推动新能源汽车的产业化进程。驱动电机是新能源汽车的核心部件。 新能源汽车用驱动电机须达到低转速时具有高扭矩，高恒值功率范围，高能量密度，高效率等技术指标。驱动电机主要由定子、转子、附件三大部分组成。定子主要由定子铁芯和线圈组成，其中定子铁芯的材料是硅钢片。转子由永磁材料，转子铁芯，固定铁芯的转子笼组成，转子铁芯的材料也是硅钢片。附件包括冷却系统，电驱动系统，和位置传感器。定子铁芯的制造过程包括硅钢片冲裁，焊接叠装的定子片，插入线圈，把线圈压入电机框中等工序。 在电机制造过程中，定子叠片连接方式有机械式连接，焊接，胶粘等。机械连接包括扣片式连接，铆接和螺栓连接等方式，接头长期使用后易出现松动，产生大变形，电机工作时噪音增大，热量高，电机的效率低。采用胶粘方式连接定子片，连接强度高，片与片之间的连接均匀；对定子片的磁路没有影响，定子铁损低。但是，胶粘的方式对粘接用胶的性能提出了非常高的要求，要求胶层具有耐高温性能，抗疲劳性能和较长的工作寿命，这导致胶层的开发难度大，成本高。 采用焊接技术连接定子片是一种有效的连接方法。相对于胶粘，焊接技术成本低，焊后质量稳定，具有较长的寿命；相对于机械式连接，焊接技术具有更小的变形，更低的铁损，能获得优异的电磁性能。 定子叠片经过多条焊缝焊接固定，形成定子。传统的焊接多条焊缝的工艺有两类。第一类采用单把焊枪焊接多条焊缝，在完成一道焊缝的焊接后，采用手工的方式，将焊枪旋转一个特定的角度，焊接下一条焊缝，直到实现多条焊缝的焊接。由于一次只焊接一条焊缝，不对称的热输入容易导致较大的焊接变形，焊接质量差；同时，手工焊接效率低，质量不稳定，难以满足工厂高性能大批量生产的要求。第二类采用多把焊枪焊接电机定子，焊枪的数目与焊缝数目相同，同时焊接定子上的多条焊缝，这种焊接方式由于采用了多把焊枪，设备成本高；并且电机定子的焊缝数目必须与焊枪数目保持一致，当定子的焊缝数发生变化时，需要对设备进行重新设计，进一步增加了设备成本。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术缺陷而提供一种低成本、高质量、良好兼容性的电机定子叠片旋转自动焊接系统及焊接方法。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，包括承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块和中央控制模块(8),所述中央控制模块(8)分别连接承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块，所述承载及旋转模块包括电机单元(11第一联轴器(2)、定子承载单元(3)和导针 (19),所述定子承载单元(3).第一联轴器口)、电机单元(1)依次连接，所述电机单元(1)与中央控制模块(8)连接，所述导针(19)插入待焊接的定子叠片齿槽中，用于实现对定子叠片的周向定位，所述定子叠片放置在定子承载单元(3)上； 所述压紧模块包括依次连接的定子压紧机构(5)、第二联轴器(6)和动力单元 (7),所述定子压紧机构(5)上设有压力传感器和位移传感器，所述动力单元(7)、压力传感器和位移传感器分别与中央控制模块(8)连接，所述定子压紧机构(5)压置在待焊接的定子叠片上； [0011〕 所述焊接模块包括两个焊接单元，对称设置在承载及旋转模块两侧。 所述定子承载单元(3)包括用于放置定子叠片的承载板(12)，该承载板(12) —面设有用于实现对定子叠片轴向定位的定位轴(11),另一面设有与电机单元(1)连接的第一连接轴(13)。 所述电机单元(1)为伺服电机或由普通电机与旋转式编码器组合而成。 所述导针(19)为与定子片的定子齿槽形状相匹配的金属棒。 所述定子压紧机构(5)包括依次连接的第二连接轴(14)、上顶板(15)和压紧圆筒 [16],所述第二连接轴(14)与动力单元(7)连接，所述压力传感器设在压紧圆筒(16)与定子叠片接触的端面上，所述位移传感器设在压紧圆筒(16)上。 所述动力单元(7)包括液压缸或电动缸。 所述焊接单元包括相连接的焊机(9)和焊枪(10)，所述焊机(9)与中央控制模块 (8)连接。 所述焊机(9)包括激光焊机、等离子弧焊机或焊机。 一种电机定子叠片的旋转自动焊接方法包括以下步骤: 初始参数的设定，所述初始参数包括焊接速度、焊接电流、焊接压装力、焊缝数目和定子叠片高度，并根据设定的焊缝数计算电机单元的旋转角度； 幻定子叠片的限位装夹:根据焊接初始参数，将多个定子片叠装，通过导针实现对定子片的周向定位，并将叠装后的定子叠片套入承载板上的定位轴中，实现对定子叠片的轴向定位； 0)定子叠片的压装:中央控制模块控制动力单元启动，带动定子压紧机构下行，对定子叠片施加压紧力，压力传感器检测所述压紧力并传输给中央控制模块，中央控制模块根据设定的焊接压装力与反馈的压紧力实时调整对动力单元的控制信号，压力控制过程在焊接阶段会持续进行，保证焊接过程中压装力恒定，消除焊接内应力的影响； (1)定子叠片的高度控制:位移传感器检测所述定子压紧机构的下行位移并传输给中央控制模块，中央控制模块根据设定的定子叠片高度和反馈的下行位移调整定子片的片数； 6)定子叠片上对称焊缝的焊接:中央控制模块控制焊机启动，两把对称布置的焊枪同步移动，由上至下焊出对称焊缝，完成后，焊机关闭，焊枪回程，定子压紧机构松开； 定子叠片上多条焊缝的焊接:中央控制模块根据步骤4计算的旋转角度控制电机单元带动定子叠片旋转，并依次执行步骤0、6)、0，直至完成所有焊缝的焊接。 所述步骤(1)中，调整定子片的片数具体为:根据定子压紧机构的下行位移以及获取定子压紧机构与承载板上表面的初始距离，计算当前定子叠片高度，根据当前定子叠片高度与设定的定子叠片高度的比较结果，通过增加或减少定子片数目使得当前定子叠片高度与设定定子叠片高度一致。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: 1、本专利技术采用由对称布置的两把焊枪组成的焊接模块和承载及旋转模块的组合，实现对多焊缝定子的焊接。相对于单焊枪手工焊的方式，对称分布的热输入能减少焊接后定子的变形。相对于多焊枪同时焊的方式，所需的焊枪数目减少，设备的成本降低；同时，本系统能针对不同焊缝数目的定子开展焊接，设备的兼容性得到显著提高。 2、本专利技术通过设置压力传感器，对焊接过程中施加于定子上的压装力进行精确控制，降低焊接后定子叠片中的内应力，从而减少由于内应力增加而导致的定子磁性能劣化，提升焊接后的电磁性能。 【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为本专利技术定子承载单元的结构示意图； 图3为本专利技术压紧模块的结构示意图； 图4为本专利技术导针在定子片中的安装方式示意图； 图5为本专利技术焊接过程的流程示意图。 图中，1、电机单元，2、第一联轴器，3、定子承载单元，4、定子叠片，5、定子压紧机构，6、第二联轴器，7、动力单元，8、中央控制模块，9、焊机，10、焊枪，11、定位轴，12、承载板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，包括承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块和中央控制模块(8)，所述中央控制模块(8)分别连接承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块，其特征在于：所述承载及旋转模块包括电机单元(1)、第一联轴器(2)、定子承载单元(3)和导针(19)，所述定子承载单元(3)、第一联轴器(2)、电机单元(1)依次连接，所述电机单元(1)与中央控制模块(8)连接，所述导针(19)插入待焊接的定子叠片齿槽中，用于实现对定子叠片的周向定位，所述定子叠片放置在定子承载单元(3)上；所述压紧模块包括依次连接的定子压紧机构(5)、第二联轴器(6)和动力单元(7)，所述定子压紧机构(5)上设有压力传感器和位移传感器，所述动力单元(7)、压力传感器和位移传感器分别与中央控制模块(8)连接，所述定子压紧机构(5)压置在待焊接的定子叠片上；所述焊接模块包括两个焊接单元，对称设置在承载及旋转模块两侧。
【技术特征摘要】
1.一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，包括承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块和中央控制模块(8)，所述中央控制模块(8)分别连接承载及旋转模块、压紧模块、焊接模块，其特征在于: 所述承载及旋转模块包括电机单元(1)、第一联轴器(2)、定子承载单元(3)和导针(19)，所述定子承载单元(3)、第一联轴器(2)、电机单元(1)依次连接，所述电机单元(1)与中央控制模块(8)连接，所述导针(19)插入待焊接的定子叠片齿槽中，用于实现对定子叠片的周向定位，所述定子叠片放置在定子承载单元(3)上； 所述压紧模块包括依次连接的定子压紧机构(5)、第二联轴器(6)和动力单元(7)，所述定子压紧机构(5)上设有压力传感器和位移传感器，所述动力单元(7)、压力传感器和位移传感器分别与中央控制模块(8)连接，所述定子压紧机构(5)压置在待焊接的定子叠片上； 所述焊接模块包括两个焊接单元，对称设置在承载及旋转模块两侧。2.根据权利要求1所述的一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，其特征在于:所述定子承载单元(3)包括用于放置定子叠片的承载板(12)，该承载板(12) —面设有用于实现对定子叠片轴向定位的定位轴(11)，另一面设有与电机单元(1)连接的第一连接轴(13)。3.根据权利要求1或2所述的一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，其特征在于:所述电机单元(1)为伺服电机或由普通电机与旋转式编码器组合而成。4.根据权利要求1所述的一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，其特征在于:所述导针(19)为与定子片的定子齿槽形状相匹配的金属棒。5.根据权利要求1所述的一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，其特征在于:所述定子压紧机构(5)包括依次连接的第二连接轴(14)、上顶板(15)和压紧圆筒(16)，所述第二连接轴(14)与动力单元(7)连接，所述压力传感器设在压紧圆筒(16)与定子叠片接触的端面上，所述位移传感器设在压紧圆筒(16)上。6.根据权利要求1或5所述的一种电机定子叠片的旋转自动焊接系统，其特征在于:所述动力单元(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪泽，张延松，来新民，李淑慧，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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