魏國軍

摘 要：在凸極罩極式電機的矽鋼片上設(shè)置的短路環(huán)加工流程中，短路環(huán)的彎折、焊接加工以及整形是罩極式電機生產(chǎn)中的主要工序。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程中，這些主要工序通常分散設(shè)置至少3道獨立的工序，相應(yīng)需要3-4位作業(yè)人員完成，需占用較多的加工設(shè)備及較大的作業(yè)場所，且生產(chǎn)效率很低。本文旨在一定通過對上述加工工藝的分析并整合，開發(fā)出電機定子的銅環(huán)焊接設(shè)備，同時具有彎折、焊接加工以及整形的功能的設(shè)備，節(jié)省勞動力、提高電子定子制造的效率及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：銅環(huán);焊接工藝;改造;裝置

中圖分類號：TM305.4

凸極罩極式電機的定子鐵心分為方形、矩形或圓形的磁場框架，磁極凸出，每個磁極上均設(shè)置有1個或多個起輔助作用的短路銅環(huán)，即罩極繞組。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程中，這幾道工序通常分散設(shè)置有至少四道獨立的工站，相應(yīng)需要三到四位作業(yè)人員在位操作，不僅需要占用較多的加工設(shè)備和較大的作業(yè)場所，而且需要耗用大量的時間和勞力，生產(chǎn)效率很低，從經(jīng)濟(jì)性和實用性角度考慮很不理想，因而很有必要加以改進(jìn)。

本文根據(jù)短路環(huán)加工流程中彎折、焊接加工以及后續(xù)整形工藝進(jìn)行分析、考慮，利用自動控制原理，開發(fā)的一套裝置使其具有彎折、焊接加工、整形的功能。

一、設(shè)備介紹

為使短路環(huán)加工中彎折、焊接加工、整形等在一臺設(shè)備上完成，本設(shè)備包括機架、轉(zhuǎn)臺1、定子工裝10、沖壓裝置2、焊接裝置3、整形裝置4、下料裝置5，壓整頭20、壓整塊21等，具體見圖1所示。

二、壓整

首先將需加工的短路環(huán)放入定子工裝10中，壓整時短路環(huán)先觸碰到壓整塊21，隨著壓整塊的下移，壓整槽22限制了短路環(huán)的彎曲方向，并最終完全壓入壓整槽連通的凹部23內(nèi)，保證了壓整的方向統(tǒng)一，提高壓整的質(zhì)量。采用固定在機架上的升降機構(gòu)中氣缸，在其側(cè)部設(shè)置有貫穿機架并可相對機架滑動的導(dǎo)柱21，壓整頭20裝在導(dǎo)柱21的下端，通過導(dǎo)柱與機架的滑動可保持壓整頭20下壓過程中的穩(wěn)定性，提高短路環(huán)的壓彎質(zhì)量，具體見圖2所示。

20.壓整頭;21.導(dǎo)柱;22.壓整槽

三、焊接

短路環(huán)經(jīng)壓整工序后，由轉(zhuǎn)臺1帶動進(jìn)入焊接工序。整個焊接工序所用裝置3（具體見圖3）包括基板33、基板一側(cè)設(shè)置有絲桿34、驅(qū)動絲桿34旋轉(zhuǎn)的電機，基板33的另一側(cè)安裝有導(dǎo)軌，焊接機構(gòu)30安裝在導(dǎo)軌上，焊接機構(gòu)所括連接板35，連接板35螺紋旋接在絲桿上。包括安裝在垂直移動機構(gòu)上的位置傳感器36，當(dāng)焊接機構(gòu)30下移，位置傳感器36也一同下移，當(dāng)位置傳感器36靠近焊接點時會向電機傳輸信叼，焊接機構(gòu)30則停止移動并開始進(jìn)行焊接。為了便于調(diào)節(jié)焊接機構(gòu)30的水平位置，以符合不同型號的定子上位置不同的短路環(huán)的焊接要求，還包括設(shè)置于垂直移動機構(gòu)上部的水平調(diào)節(jié)臺，水平調(diào)節(jié)臺包括可相互移動的X方向調(diào)節(jié)臺31和Y方向調(diào)節(jié)臺32，可從X和Y方向同時調(diào)節(jié)，方便人員操作。

電機可選用步進(jìn)電機或伺服電機，通過絲桿34帶動焊接機構(gòu)30的垂直移動，達(dá)到控制焊接機構(gòu)30進(jìn)給量的效果?？蓽?zhǔn)確移動到焊接的位置，提高焊接的質(zhì)量。

30.焊接機構(gòu);31.X方向調(diào)節(jié)臺;32.Y方向調(diào)節(jié)臺;33.基板;34.絲桿;35.連接板;36.位置傳感器

四、整形

電機定子是由鐵芯和纏繞在鐵芯上的線圈組成，由于露出在鐵芯的頂端面和底端面的部分線圈形狀不規(guī)則，這些露出鐵芯頂端面和底端面的形狀不規(guī)則的線圈與電機殼爬電距離小于3mm或直接接觸時會導(dǎo)致?lián)舸踔猎陔姍C口后的使用過程中產(chǎn)生漏電的安全事故，另外如果定子線圈內(nèi)徑小十轉(zhuǎn)子直徑時，會影響電機裝配。因此，在定子每次套接好線后都要進(jìn)行整形工序。目前的整形機將定子在放到整形機上的放置槽內(nèi)后，再通過按壓按鈕使驅(qū)動氣缸驅(qū)動沖壓成型模頭下壓對其進(jìn)行整形，整形完后再將放置槽內(nèi)的定子拿出。上述過程中都需要操作員將手伸到放置槽內(nèi)，如果一不小心碰到了按鈕的話就有可能壓板壓到手，所以目前的整形機存在著很大的安全隱患。而采用自動控制原理進(jìn)行整形，可減少人為操作，從而使得安全性大提高。

五、下料

短路環(huán)經(jīng)沖壓、焊接、整形后就成為成品，需從該裝置上取下來。該裝置包括伸出氣缸520，以及安裝伸出氣缸520的伸出端安裝有氣動夾爪521。當(dāng)定子完成了沖壓、焊接、整形后，定子跟隨定子工裝10轉(zhuǎn)動到抓料機構(gòu)52下方，伸出氣缸520伸出并且氣動夾爪521張開，夾持定子后把定子從定子工裝10向上提起，再橫向移動放落到下料槽53上，具體見圖4所示。

52.抓料機構(gòu);520.伸出氣缸;521.氣動夾爪;53.下料槽

六、總結(jié)

本裝置轉(zhuǎn)臺1下方設(shè)置有驅(qū)動裝置11，采用伺服電機驅(qū)動，可高精度控制轉(zhuǎn)臺1轉(zhuǎn)動的角度，從而保證沖壓、焊接、整形的質(zhì)量。安裝在控制系統(tǒng)箱上的顯示屏可反饋操作人員對設(shè)備的控制以及接受設(shè)備的信息。經(jīng)過改造后的裝置從沖壓、焊接、整形、下料等工序都實現(xiàn)了自動化，不僅大大地提高了效率，更提高了安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫云鵬.隱極式罩極電機的理論分析[J].微電機，1982（4）：19-21.