水平电机磁钢组件粘接工装及方法
技术领域
本发明涉及电机生产制造的技术领域,具体而言,涉及一种水平电机磁钢组件粘接工装及方法。
背景技术
水平电机的磁钢组件包括铁轭以及粘接于铁轭上表面的六块磁钢,六块磁钢按照Halbach Array(海尔贝克阵列)排布,六块磁钢均采用强磁材料制成,磁钢之间能够产生较强的引力或斥力,所以磁钢在粘接过程中容易发生翻转碰撞而受损报废,即,现有技术中,粘接磁钢组件时,磁钢的报废率高,磁钢组件的产品合格率低。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种水平电机磁钢组件粘接工装,以解决现有技术中存在的粘接磁钢组件时,磁钢的报废率高,磁钢组件的产品合格率低的技术问题。
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接工装,所述磁钢组件包括铁轭以及粘接于所述铁轭的上表面且呈M行N列排布的磁钢,M和N均为自然数,各所述磁钢均呈长方体形且厚度一致,同一列所述磁钢沿左右方向的尺寸一致,同一行所述磁钢沿前后方向的尺寸一致,所述粘接工装包括:
基体,所述基体设置有容纳腔,所述磁钢粘接于所述容纳腔内的所述铁轭后,所述磁钢的上表面与所述容纳腔的上壁面之间的距离小于所述磁钢的竖直表面的对角线长度;
第一固定件,所述第一固定件用于将所述铁轭固定于所述容纳腔内;
(N-1)个占位件,沿左右方向,所述占位件的尺寸分别为第2列至第N列磁钢的总尺寸、第3列至第N列磁钢的总尺寸、……、第(N-1)列至第N列磁钢的总尺寸、第N列磁钢的尺寸,或者,各所述占位件分别与一列磁钢对应且沿左右方向各所述占位件的尺寸与对应列的磁钢的尺寸一致;沿前后方向,所述占位件的尺寸均为磁钢矩阵的尺寸;所述占位件的厚度小于等于当所述铁轭粘接完成后所述铁轭与所述容纳腔的上壁面之间的距离;
(M×N)个推板,所述推板与所述磁钢一一对应,所述推板能够将对应的磁钢沿前后方向推送至指定位置;
(M×N)个第一压紧件,所述第一压紧件与所述磁钢一一对应,所述第一压紧件能够分别固定于所述基体的顶壁,且分别用于向下压紧已粘接的对应磁钢;
以及M个第二压紧件,各所述第二压紧件分别与一行磁钢对应,所述第二压紧件能够分别固定于所述基体的右侧壁或左侧壁,且分别用于向左或向右压紧已粘接的对应磁钢。
进一步地,所述磁钢组件粘接完成后,所述磁钢的上表面与所述容纳腔的上壁面之间的距离范围为1-2mm。
进一步地,所述基体包括固定底座、定型底座以及上盖板,所述上盖板固定连接于所述固定底座且两者围成前后贯通的容纳槽;所述定型底座设置于所述固定底座且部分或全部位于所述容纳槽内;所述固定底座的左内壁面、所述上盖板的底面、所述固定底座的右内壁面、所述定型底座与所述上盖板的底面相对的上表面、以及所述定型底座的竖直内壁面围成所述容纳腔。
进一步地,所述定型底座沿前后方向可滑动地设置于所述固定底座。
进一步地,所述上盖板的底部设置有至少N个插槽,所述插槽沿前后方向贯穿所述上盖板;
所述粘接工装还包括压杆,所述压杆能够插入所述插槽并将粘接完成的磁钢组件压紧于所述定型底座。
进一步地,所述粘接工装还包括N个固定板,各所述固定板分别与一列磁钢及推板对应,所述固定板能够分别固定于所述定型底座,且分别用于压紧对应列的所述推板及已粘接的磁钢。
进一步地,所述固定板设置有腰型槽,所述腰型槽的长度沿上下方向延伸设置,紧固件穿过所述腰型槽能够将所述固定板固定于所述定型底座。
进一步地,所述定型底座用于安装所述铁轭的上表面部分与所述铁轭的底面匹配。
进一步地,所述推板的后表面设置有第一凸起,所述第一凸起用于与所述推板对应的磁钢抵接;
和/或,所述推板的前表面设置有第二凸起,所述第二凸起用于与所述推板对应的固定板抵接。
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接工装,能够产生以下有益效果:
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接工装,可以将磁钢矩阵的磁钢逐列粘接于铁轭,以自左向右逐列粘接为例,使用本发明提供的粘接工装时,首先使用第一固定件将铁轭固定于基体的容纳腔内,并将所需占位件放置于容纳腔内铁轭上表面的对应位置;然后在磁钢的与铁轭和相邻磁钢接触的表面涂胶后,把磁钢放置于铁轭的上表面,并使用与磁钢对应的推板将磁钢推送至指定位置;随后,固定推板、使用对应的第二压紧件向左压紧已粘接的磁钢、使用对应的第一压紧件向下压紧已粘接的磁钢,完成对已粘接磁钢的三向定位;粘接完一个磁钢后,放松已固定的第二压紧件,退出推板,更换下一个推板,推送涂好胶的下一个磁钢至其指定位置并对其进行压紧,以此类推,直至将第一列的所有磁钢均粘接完成;粘接完一列磁钢后,放松全部第二压紧件,更换下一个占位件,粘接第二列磁钢,以此类推,直至将全部磁钢均粘接完成。
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接工装,能够粘接具有M行N列磁钢矩阵的磁钢组件,且占位件的设置,有效限制了磁钢绕竖直方向的转动,而磁钢粘接于容纳腔内的铁轭后,磁钢的上表面与容纳腔的上壁面之间的距离小于磁钢的竖直表面的对角线长度,所以该粘接工装能够限制磁钢绕水平方向的翻转,即,该粘接工装能够有效限制磁钢在粘接过程中的转动,从而有利于减少磁钢的报废率和提高磁钢组件的产品合格率。
本发明的第二个目的在于提供一种水平电机磁钢组件粘接方法,以解决现有技术中存在的粘接磁钢组件时,磁钢的报废率高,磁钢组件的产品合格率低的技术问题。
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接方法,使用所述的粘接工装粘接铁轭并逐列粘接磁钢矩阵,包括如下步骤:
使用第一固定件将铁轭固定于基体的容纳腔;
将所需占位件放置于铁轭上表面的对应位置;
在磁钢的与铁轭以及相邻磁钢接触的表面涂胶,并把涂好胶的磁钢放置于铁轭的上表面,使用与磁钢对应的推板将磁钢推送至指定位置;
固定推板、使用对应的第二压紧件向左或向右压紧已粘接的磁钢、使用对应的第一压紧件向下压紧已粘接的磁钢;
放松已固定的第二压紧件,退出推板,更换下一个推板,推送涂好胶的下一个磁钢至其指定位置并对其进行压紧,以此类推,直至将第一列的所有磁钢均粘接完成;
放松全部第二压紧件,更换下一个占位件或取出下一个占位件,粘接第二列磁钢,以此类推,直至将全部磁钢均粘接完成。
本发明提供的水平电机磁钢组件粘接方法,能够粘接具有M行N列磁钢矩阵的磁钢组件,且使用占位件对未粘接磁钢的空位进行填充,能够有效限制了磁钢绕竖直方向的转动,而磁钢粘接于容纳腔内的铁轭后,由于所采用的粘接工装容纳腔的上壁面与磁钢的上表面之间的距离小于磁钢的竖直表面的对角线长度,所以能够使磁钢绕水平方向的翻转受到限制,即,使用该粘接方法能够有效限制磁钢在粘接过程中的转动,从而有利于减少磁钢的报废率和提高产品的合格率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为水平电机磁钢组件的结构示意图;
图2为磁钢的简化结构示意图;
图3为本发明实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装的局部结构示意图之一;
图4为本发明实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装的局部结构示意图之二;
图5为本发明实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装的局部结构示意图之三;
图6为本发明实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装的第一推板的结构示意图。
附图标记说明:
100-基体;110-固定底座;120-定型底座;130-上盖板;131-插槽;
200-占位件;
310-第一推板;311-第一凸起;312-第二凸起;330-第三推板;
410-第一压紧件;420-第二压紧件;
510-第一固定件;520-第二固定件;
610-固定板;
800-铁轭;
910-第一磁钢;920-第二磁钢;930-第三磁钢。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,附图中箭头ab所指的方向为左右方向,箭头cd所指的方向为前后方向,箭头ef所指的方向为上下方向;图2中,m代表磁钢前竖直表面的对角线,n代表磁钢右竖直表面的对角线。
本实施例中,如图1所示,需要粘接的磁钢组件包括铁轭800以及粘接于铁轭800的上表面且呈M行N列排布的磁钢,M取3,N取2,每一列的三个磁钢沿由后向前的顺序分别为第一磁钢910、第二磁钢920和第三磁钢930,各磁钢均呈长方体形且厚度一致,同一列磁钢沿左右方向的尺寸即长度一致,同一行磁钢沿前后方向的尺寸即宽度一致。
本实施例提供一种水平电机磁钢组件粘接工装,如图2至图6所示,该粘接工装包括基体100、第一固定件510,(N-1=2-1=1)个占位件200,(M×N=3×2=6)个推板,(M×N=3×2=6)个第一压紧件410以及M=3个第二压紧件420;基体100设置有容纳腔,磁钢粘接于容纳腔内的铁轭800后,磁钢的上表面与容纳腔的上壁面之间的距离小于磁钢的竖直表面的对角线m和n的长度;第一固定件510用于将铁轭800固定于容纳腔内;沿左右方向,占位件200的尺寸即长度为第N=2列磁钢的尺寸即长度;沿前后方向,占位件200的尺寸即宽度均为磁钢矩阵的尺寸即宽度;占位件200的厚度小于等于当铁轭800粘接完成后铁轭800与容纳腔的上壁面之间的距离;推板与磁钢一一对应,推板能够将对应的磁钢向后推送至指定位置;第一压紧件410与磁钢一一对应,第一压紧件410能够分别固定于基体100的顶壁,且分别用于向下压紧已粘接的对应磁钢;各第二压紧件420分别与一行磁钢对应,第二压紧件420能够分别固定于基体100的右侧壁,且分别用于向左压紧已粘接的对应磁钢。
本实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装,可以将磁钢矩阵的磁钢逐列粘接于铁轭800,以自左向右逐列粘接为例,使用本实施例提供的粘接工装时,首先使用第一固定件510将铁轭800固定于基体100的容纳腔内,并将占位件200放置于容纳腔内铁轭800上表面的对应位置;然后在磁钢的与铁轭800和相邻磁钢接触的表面涂胶后,把磁钢放置于铁轭800的上表面,并使用与磁钢对应的推板将磁钢推送至指定位置;随后,固定推板、使用对应的第二压紧件420向左压紧已粘接的磁钢、使用对应的第一压紧件410向下压紧已粘接的磁钢,完成对已粘接磁钢的三向定位;粘接完一个磁钢后,放松已固定的第二压紧件420,退出推板,更换下一个推板,推送涂好胶的下一个磁钢至其指定位置并对其进行压紧,以此类推,直至将第一列的所有磁钢均粘接完成;粘接完一列磁钢后,放松全部第二压紧件420,再粘接第二列磁钢。
本实施例提供的水平电机磁钢组件粘接工装,能够粘接具有M行N列磁钢矩阵的磁钢组件,且占位件200的设置,有效限制了磁钢绕竖直方向的转动,而磁钢粘接于容纳腔内的铁轭800后,磁钢的上表面与容纳腔的上壁面之间的距离小于磁钢的竖直表面的对角线m和n的长度,所以该粘接工装能够限制磁钢绕水平方向的翻转,即,该粘接工装能够有效限制磁钢在粘接过程中的转动,从而有利于减少磁钢的报废率和提高磁钢组件的产品合格率。
需要说明的是,在本申请的其他实施例中,占位件200的数量可以仍为(N-1)个,但各占位件200可以分别与一列磁钢对应,且沿左右方向,各占位件200的尺寸与对应列的磁钢的尺寸一致,当逐列粘接磁钢时,逐个取出占位件200;或者,占位件200的数量还可以为M×(N-1)个,分别用于对未粘接列的M×(N-1)个磁钢进行占位,当粘接至某一列时,将该列的全部占位件200均取出即可。
需要说明的是,在本申请的其他实施例中,也可以使用推板将对应的磁钢向前推送至指定位置。
需要说明的是,在本申请的其他实施例中,第二压紧件420也可以分别固定于基体100的左侧壁,当自右向左逐列粘接磁钢时,各第二压紧件420分别用于向右压紧已粘接的对应磁钢。
还需要说明的是,在本申请的其他实施例中,第一压紧件410的数量可以不限于(M×N)个,但要保证一个磁钢至少由一个第一压紧件410向下压紧,即,一个磁钢可以由两个甚至更多的第一压紧件410向下压紧;第二压紧件420的数量也可以不限于M个,但要保证同一行磁钢至少由一个第二压紧件420侧向压紧,即,一行磁钢可以由两个甚至更多的第二压紧件420侧向压紧。
具体地,本实施例中,如图4所示,推板包括两个第一推板310、两个第二推板(图中未示出)和两个第三推板330,两个第一推板310分别用于推送两个第一磁钢910,两个第二推板分别用于推送两个第二磁钢920,两个第三推板330分别用于推送两个第三磁钢930。当然,本实施例中,由于磁钢矩阵只包括三行两列磁钢,所以第一推板310和第二推板的数量也可以均只为一个,粘接第一列磁钢时,依次使用第一推板310、第二推板和第三推板330,而当第一列磁钢粘接完成后,只需一个第三推板固定第一列的磁钢即可,第二推板和第三推板330可以连同另一个第三推板继续用于第二列磁钢的粘接。
具体地,本实施例中,磁钢组件粘接完成后,磁钢的上表面与容纳腔的上壁面之间的距离y的范围为1-2mm。如此设置,y的取值小,容纳腔的上壁面对磁钢的限制作用好,也方便将磁钢放入容纳腔,以及使用推板将磁钢推送至指定位置。
具体地,本实施例中,如图3至图5所示,基体100包括固定底座110、定型底座120以及上盖板130,上盖板130固定连接于固定底座110且两者围成前后贯通的容纳槽;定型底座120设置于固定底座110且部分或全部位于容纳槽内;固定底座110的左内壁面、上盖板130的底面、固定底座110的右内壁面、定型底座120与上盖板130的底面相对的上表面、以及定型底座120的竖直内壁面围成容纳腔。
更具体地,本实施例中,如图3和图4所示,上盖板130与固定底座110为分体式结构,两者之间可拆卸式固定连接,粘接铁轭800时,可以将上盖板130拆下,从而方便地将铁轭800放置于定型底座120上;待磁钢组件粘接完成并固化完成后,可以将上盖板130拆下,从而方便地将粘接并固化好的磁钢组件取出。但是,需要说明的是,在本申请的其他实施例中,上盖板130与固定底座110也可以为一体式结构。
具体地,本实施例中,定型底座120沿前后方向可滑动地设置于固定底座110。此种设置形式下,可以先将铁轭800放置于定型底座120上,然后通过定型底座120将铁轭800推送至容纳槽内;而磁钢组件粘接并固化好后,可以通过定型底座120将磁钢组件抽出至容纳槽外,再将磁钢组件从定型底座120取下,粘接效率大大提高。
具体地,本实施例中,如图3所示,上盖板130的底部设置有至少N个插槽131,插槽131沿前后方向贯穿上盖板130;粘接工装还包括压杆,压杆能够插入插槽131并将粘接完成的磁钢组件压紧于定型底座120。此种设置形式下,粘接完成一个磁钢组件后,可以将压杆插入插槽131内并固定于定型底座120,使压杆将对应列的磁钢压紧于铁轭800,然后将定型底座120、压杆以及被压紧的磁钢组件的整体抽出至容纳槽外进行固化,而与此同时,固定底座110和上盖板130等可以用于另一个磁钢组件的粘接,即,可以配合使用粘接工装的零部件,以使用总数量少于多套工装零部件总数量的零部件完成多个磁钢组件的粘接和固化,从而降低粘接工装的成本。
具体地,本实施例中,如图3和图4所示,粘接工装还包括N=2个固定板610,各固定板610分别与一列磁钢及推板对应,固定板610能够分别固定于定型底座120,且分别用于压紧对应列的推板及已粘接的磁钢。当粘接完成某一个磁钢后,将固定板610固定于定型底座120,并使其与该磁钢对应的推板抵接,从而能够限制推板及磁钢向前运动,即完成磁钢的前后方向的定位。
具体地,本实施例中,继续如图3和图4所示,固定板610设置有腰型槽,腰型槽的长度沿上下方向延伸设置,紧固件穿过腰型槽能够将固定板610固定于定型底座120。此种设置形式下,当需要限制推板及磁钢向前运动时,将固定板610紧固于定型底座120;而当需要更换推板时,松动紧固件,使固定板610下落即可,无需将固定板610拆下,节省了时间,且固定板610挂于紧固件,可以有效避免固定板610的丢失。
具体地,本实施例中,定型底座120用于安装铁轭800的上表面部分与铁轭800的底面匹配。如此设置,便于准确、快速地将铁轭800安装于定型底座120。
更具体地,本实施例中,从铁轭800的左侧或右侧看,铁轭800的底面呈V型,相应地,定型底座120的上表面开设有与铁轭800的底面匹配的V型槽。
具体地,本实施例中,如图6所示,推板的后表面设置有第一凸起311,第一凸起311用于与推板对应的磁钢抵接;推板的前表面设置有第二凸起312,第二凸起312用于与推板对应的固定板610抵接。第一凸起311的设置,减小了推板与磁钢的接触面积,从而能够缓解推板与磁钢大面积接触时磁钢受力不均匀的情况;第二凸起312的设置,减小了推板与固定板610的接触面积,从而能够缓解推板与固定板610大面积接触时推板受力不均匀的情况。
优选地,本实施例中,继续如图6所示,第一凸起311的数量为两个,两个第一凸起311间隔设置于推板后表面的左右两端;第二凸起312的数量也为两个,两个第二凸起312间隔设置于推板前表面的左右两端。
本实施例还提供一种水平电机磁钢组件粘接方法,该粘接方法使用上述的粘接工装粘接铁轭800并逐列粘接磁钢矩阵,包括如下步骤:
使用第一固定件510将铁轭800固定于基体100的容纳腔;
将所需占位件200放置于铁轭800上表面的对应位置;
在磁钢的与铁轭800以及相邻磁钢接触的表面涂胶,并把涂好胶的磁钢放置于铁轭800的上表面,使用与磁钢对应的推板将磁钢推送至指定位置;
固定推板、使用对应的第二压紧件420向左或向右压紧已粘接的磁钢、使用对应的第一压紧件410向下压紧已粘接的磁钢;
放松已固定的第二压紧件420,退出推板,更换下一个推板,推送涂好胶的下一个磁钢至其指定位置并对其进行压紧,以此类推,直至将第一列的所有磁钢均粘接完成;
放松全部第二压紧件420,更换下一个占位件200,粘接第二列磁钢,以此类推,直至将全部磁钢均粘接完成。
本实施例提供的水平电机磁钢组件粘接方法,能够粘接具有M行N列磁钢矩阵的磁钢组件,且使用占位件200对未粘接磁钢的空位进行填充,能够有效限制了磁钢绕竖直方向的转动,而磁钢粘接于容纳腔内的铁轭800后,由于所采用的粘接工装容纳腔的上壁面与磁钢的上表面之间的距离小于磁钢的竖直表面的对角线m和n的长度,所以能够使磁钢绕水平方向的翻转受到限制,即,使用该粘接方法能够有效限制磁钢在粘接过程中的转动,从而有利于减少磁钢的报废率和提高产品的合格率。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。