一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置论文和设计-赵亮

全文摘要

本实用新型公开了一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，包括上下叠加布置的盖板组件和工装底板，所述盖板组件包括：盖板本体，所述盖板本体的底部纵向阵列布置有多个适于放置磁钢且延伸至所述盖板本体横向两端的第一U型槽；且盖板本体的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个所述第一U型槽的定位条；顶杆，所述顶杆适于垂向顶压所述磁钢；定位销组件，所述定位销组件适于横向顶压所述磁钢。本实用新型对于已充磁和未充磁的磁钢粘接均适用，由于磁钢与产品底板的粘接采用双组份的胶粘剂，为控制胶层厚度，可以通过顶杆进行垂向尺寸控制。通过本实用新型可以实现双排磁钢的粘接，且仅需一次装夹。

主设计要求

1.一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：包括上下叠加布置的盖板组件（1）和工装底板（2），所述盖板组件（1）包括：盖板本体（101），所述盖板本体（101）的底部纵向阵列布置有多个适于放置磁钢（3）且延伸至所述盖板本体（101）横向两端的第一U型槽（1011）；且盖板本体（101）的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个所述第一U型槽（1011）的定位条（1012）；顶杆（102），所述顶杆（102）适于垂向顶压所述磁钢（3）；定位销组件（103），所述定位销组件（103）适于横向顶压所述磁钢（3）。

设计方案

1.一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：包括上下叠加布置的盖板组件（1）和工装底板（2），所述盖板组件（1）包括：

盖板本体（101），所述盖板本体（101）的底部纵向阵列布置有多个适于放置磁钢（3）且延伸至所述盖板本体（101）横向两端的第一U型槽（1011）；且盖板本体（101）的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个所述第一U型槽（1011）的定位条（1012）；

顶杆（102），所述顶杆（102）适于垂向顶压所述磁钢（3）；

定位销组件（103），所述定位销组件（103）适于横向顶压所述磁钢（3）。

2.根据权利要求1所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述盖板本体（101）的底部的横向中心处设有第二U型槽（1013），所述定位条（1012）适于从所述盖板本体（101）的纵向端部插入所述第二U型槽（1013）。

3.根据权利要求1所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：位于每个所述磁钢（3）上方的所述盖板本体（101）上各设一螺纹孔（1014），所述顶杆（102）穿过所述螺纹孔（1014）顶压所述磁钢（3）。

4.根据权利要求1所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：位于每个所述磁钢（3）上方的所述盖板本体（101）上各设一销孔（1015），所述定位销组件（103）包括定位销（1031）、弹簧（1032）和固定于所述盖板本体（101）顶部的安装板（1033），所述定位销（1031）包含适于穿过所述销孔（1015）的销轴（10311）和能够抵设于所述销孔（1015）上方的凸肩（10312），所述弹簧（1032）适于在所述安装板（1033）和凸肩（10312）之间作伸缩运动。

5.根据权利要求4所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述定位销（1031）还包括位于所述凸肩（10312）上方的撑杆（10313），所述安装板（1033）的顶部具有适于所述撑杆（10313）穿过的长型槽（10331），所述弹簧（1032）套设于所述撑杆（10313）上。

6.根据权利要求5所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述安装板（1033）设置有两个，且对称布置于所述定位条（1012）两侧，安装板（1033）为横跨多个所述定位销（1031）的门型结构。

7.根据权利要求5所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述销轴（10311）的圆周侧面上设有适于抵设所述磁钢（3）端面且延伸至所述销轴（10311）底端的第一切削平面（5），与所述第一切削平面（5）相背的所述销轴（10311）的圆周侧面与所述销轴（10311）的底部采用圆弧过渡；所述撑杆（10313）上设有与所述长型槽（10331）贴合布置的第二切削平面（6），所述第一切削平面（5）与所述第二切削平面（6）平行设置。

8.根据权利要求5所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述盖板本体（101）的底部一侧设置有L型定位板（7），所述工装底板（2）的一侧固定于所述L型定位板（7）的底部，工装底板（2）上固定有L型挡板（8），所述L型定位板（7）和L型挡板（8）分别夹设产品底板（4）的两个对应顶角。

9.根据权利要求8所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：远离所述L型定位板（7）的所述工装底板（2）的一侧与所述盖板本体（101）之间夹设有垫块（9）。

10.根据权利要求9所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，其特征在于：所述工装底板（2）与所述盖板本体（101）采用螺栓（10）固定。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置。

背景技术

直流电机，是一种将传统的旋转电机沿轴线方向切开后，将旋转电机的初级展开作为直线电机的定子，次级通电后在电磁力的作用下沿着初级作直线运动，即直线电机的转子。直线电机作为一种传动装置，能够将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构。

直线电机的磁钢通常粘结在产品底板上，由于各磁钢之间具有斥力，采用手工粘结非常困难，因此现有技术中均采用工装进行磁钢粘结。专利号为CN105846648B名称为“一种直流电机阵列磁钢精密粘接装置”专利中利用磁钢与导向板的吸引力将磁钢向磁轭（相当于产品底板）方向吸附，再通过垂向定位的磁钢粘接座定位，这种定位方式具有如下缺点：（1）磁钢与导向板存在吸引力，会导致磁钢安装后，导向板与磁钢脱开困难；（2）磁钢粘接座每次只能定位一个磁钢，对于阵列布置的多个磁钢需要多次定位，费时费力；（3）由于磁钢之间的排斥力，导向板上不能同时放置一分为二的磁钢，因此该装置不适用于分段磁钢的安装。专利号为CN108054885A，名称为“一种直线电机的磁钢安装设备及磁钢安装机”的专利中公开了采用定位组件和压板组件同时对阵列布置的一组磁钢进行定位粘结的磁钢安装设备，但是该设备需要将磁钢放置完成后再进行设备安装，且工装底板上仍存在不能同时放置一分为二的磁钢的问题，因此该设备也不适用于分段磁钢的安装，因此现有技术中的磁钢粘结设备仅适用于磁钢布置在同一排的直线电机中，并不适用于容量较大，磁钢数量较多的直线电机。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中磁钢粘结设备不适用于分段磁钢的安装，导致直线电机中磁钢数量以及电机容量受到限制的技术问题，本实用新型提供了一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，包括上下叠加布置的盖板组件和工装底板，产品底板和磁钢放置在所述盖板组件和工装底板之间，所述盖板组件包括：盖板本体，所述盖板本体的底部纵向阵列布置有多个适于放置磁钢且延伸至所述盖板本体横向两端的第一U型槽；且盖板本体的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个所述第一U型槽的定位条，所述定位条将第一U型槽分隔，避免相邻两排的磁钢相互吸引，从而实现了分段磁钢的安装，将所述第一U型槽延伸至所述盖板本体的横向两端可以方便所述磁钢从横向端部插入所述第一U型槽中，无需待所有磁钢布置完成后再将所述盖板组件与所述工装底板固定；顶杆，所述顶杆适于垂向顶压所述磁钢，一方面可以压紧所述磁钢，另一方面可以控制磁钢与所述产品底板的胶合高度；定位销组件，所述定位销组件适于横向顶压所述磁钢，定位销组件插拔方便，磁钢插入所述第一U型槽后可以迅速实现横向固定。

进一步的，所述盖板本体的底部的横向中心处设有第二U型槽，所述定位条适于从所述盖板本体的纵向端部插入所述第二U型槽。

优选的，位于每个所述磁钢上方的所述盖板本体上各设一螺纹孔，所述顶杆穿过所述螺纹孔顶压所述磁钢，由于磁钢对顶杆的反作用力较小，因此所述顶杆通过螺纹连接顶在所述磁钢的顶部即可实现对所述磁钢的垂向固定。

进一步的，位于每个所述磁钢上方的所述盖板本体上各设一销孔，所述定位销组件包括定位销、弹簧和固定于所述盖板本体顶部的安装板，所述定位销包含适于穿过所述销孔的销轴和能够抵设于所述销孔上方的凸肩，所述弹簧适于在所述安装板和凸肩之间作伸缩运动，当插入磁钢时，磁钢挤压所述定位销底部，使所述定位销上升，此时所述弹簧被压缩，当所述磁钢越过所述定位销时，所述定位销在所述弹簧的弹力作用下归位，定位销抵在所述磁钢的端部。

进一步的，所述定位销还包括位于所述凸肩上方的撑杆，所述安装板的顶部具有适于所述撑杆穿过的长型槽，所述弹簧套设于所述撑杆上，避免所述弹簧压缩过程中歪斜。

优选的，所述安装板设置有两个，且对称布置于所述定位条两侧，安装板为横跨多个所述定位销的门型结构。

进一步的，所述销轴的圆周侧面上设有适于抵设所述磁钢端面且延伸至所述销轴底端的第一切削平面，与所述第一切削平面相背的所述销轴的圆周侧面与所述销轴的底部采用圆弧过渡，减少摩擦；所述撑杆上设有与所述长型槽贴合布置的第二切削平面，所述第一切削平面与所述第二切削平面平行设置，设置第二切削平面可以避免所述销轴发生周向旋转。

进一步的，所述盖板本体的底部一侧设置有L型定位板，所述工装底板的一侧固定于所述L型定位板的底部，实现所述盖板本体与所述工装底板的固定，工装底板上固定有L型挡板，所述L型定位板和L型挡板分别夹设产品底板的两个对应顶角，实现所述产品底板的定位，避免安装所述磁钢时所述产品底板产生移动。

优选的，远离所述L型定位板的所述工装底板的一侧与所述盖板本体之间夹设有垫块。增加所述工装底板与所述盖板本体两端的刚性。

优选的，所述工装底板与所述盖板本体采用螺栓固定，便于拆卸。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过所述定位销组件实现横向定位，所述顶杆实现垂向定位，所述定位条实现每排磁钢的隔离，能够实现一分二的磁钢粘接定位，且可以延伸至一分为三等的磁钢粘接定位，同时在所述磁钢的胶水固化过程中仅通过装置自身就已经实现磁钢的一次装夹，不需要再通过人力去固定磁钢，既提高了生产效率，也提高了生产过程中的安全系数。

（2）本实用新型中每排磁钢由所述定位条隔开，对于已充磁和未充磁的磁钢粘接均适用，适用范围广。

（3）本实用新型中，所述磁钢粘接装配后，能够各自独立实施保压工序，互不干涉，效率较高。

（4）本实用新型中，所述定位销组件为弹性伸缩结构，当磁钢经过所述定位销组件时，所述定位销带动所述弹簧压缩，当所述磁钢越过所述定位销组件进入所述第一U型槽时，所述定位销组件归位，安装快捷，无需反复拆卸所述定位销组件即可实现所述磁钢的安装和横向固定。

（5）本实用新型中，所述定位销组件与所述安装板上的长型槽通过第二切削平面接触面，有效避免所述定位销组件周向旋转，使所述定位销组件与所述磁钢的接触面始终为第一切削平面，避免所述磁钢发生侧滑导致粘贴位置改变。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1 是本实用新型所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置的具体实施方式的装配图；

图2 是本实用新型所述的直线电机定子磁钢粘接快速定位装置的具体实施方式的分解示意图（所述垫块和L型挡板未示意）；

图3 是本实用新型中所述定位销组件的主视图；

图4 是本实用新型中所述盖板本体的主视图；

图5 是本实用新型中所述盖板本体、产品底板和工装底板安装状态正视图；

图6 是本实用新型中所述盖板本体的仰视图；

图7 是本实用新型中所述定位销的主视图；

图8 是本实用新型中所述定位销的俯视图；

图9 是本实用新型中所述产品底板上安装第一排磁钢示意图；

图10 是本实用新型中所述产品底板上安装两排磁钢示意图。

图中，1、盖板组件，101、盖板本体，1011、第一U型槽，1012、定位条，1013、第二U型槽，1014、螺纹孔，1015、销孔，102、顶杆，103、定位销组件，1031、定位销，10311、销轴，10312、凸肩，10313、撑杆，1032、弹簧，1033、安装板，10331、长型槽，2、工装底板，3、磁钢，4、产品底板，5、第一切削平面，6、第二切削平面，7、L型定位板，8、L型挡板，801、L形板，802、螺钉，9、垫块，10、螺栓，11、安装孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内侧”是指靠近中心轴的一侧。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图10所示，一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，包括上下叠加布置的盖板组件1和工装底板2，产品底板4和磁钢3放置在盖板组件1和工装底板2之间，盖板组件1包括：盖板本体101，盖板本体101的底部纵向阵列布置有多个适于放置磁钢3且延伸至盖板本体101横向两端的第一U型槽1011；且盖板本体101的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个第一U型槽1011的定位条1012，定位条1012实现了分段磁钢的安装，将第一U型槽1011延伸至盖板本体101的横向两端可以方便磁钢3从横向端部插入第一U型槽1011中，无需待所有磁钢3布置完成后再将盖板组件1与工装底板2固定；顶杆102，顶杆102适于垂向顶压磁钢3，一方面可以压紧磁钢3，另一方面可以控制磁钢3与产品底板4的胶合高度；定位销组件103，定位销组件103适于横向顶压磁钢3。

盖板本体101底部的第一U型槽1011用于安装磁钢3，并实现磁钢3的纵向定位。定位条1012用于实现磁钢3的横向定位，如图1、图9和图10所示，两排磁钢3结构的产品底板4，先放置定位条1012，完成一排磁钢3的安装，待磁钢3装配粘接牢固后，将定位条1012取下，粘接安装第二排磁钢3，顶杆102用于实现磁钢3的垂向定位，通过三个方向的快速精确定位、减少装夹次数，提高生产效率。

实施例1，一种直线电机定子磁钢粘接快速定位装置，如图1-图10所示，包括上下叠加布置的盖板组件1和工装底板2，产品底板4和磁钢3放置在盖板组件1和工装底板2之间，盖板组件1包括：

盖板本体101，如图1、图2、图4-图6和图9所示，盖板本体101和工装底板2均为矩形薄板，盖板本体101的底部纵向阵列布置有八个第一U型槽1011，每个第一U型槽1011相对盖板本体101的纵向中心对称布置，第一U型槽1011横向延伸至盖板本体101的两端，每个第一U型槽1011内可横向贴合放置两个磁钢3，两个磁钢3分别从第一U型槽1011的横向两端放入；且盖板本体101的底部纵向可拆卸地设置有贯穿每个第一U型槽1011的定位条1012，第一U型槽1011的宽度比磁钢3宽度大0.02～0.05mm，既可以保证磁钢3顺利安装到位，也能保证磁钢3的位置要求。

顶杆102，如图1、图2、图4和图9所示，顶杆102穿过盖板本体101垂向顶压磁钢3，一方面可以压紧磁钢3，另一方面可以控制磁钢3与产品底板4的胶合高度，具体的，位于每个磁钢3上方的盖板本体101上各设一螺纹孔1014，顶杆102下部加工有与螺纹孔1014配套的螺纹。当磁钢3安装到位时，使用紧固工具拧紧顶杆102，使得顶杆102下部与磁钢3接触，对顶杆102施加一定的扭矩，扭矩通过螺纹转化为轴向的压力，控制磁钢3垂向尺寸。

定位销组件103，如图1-图3和图9所示，定位销组件103适于横向顶压磁钢3，当安装第一排磁钢3时，使用定位条1012将第一U型槽1011分隔为两个区域，第一排磁钢3通过定位销组件103和定位条1012实现横向定位，待第一排磁钢3粘结固定后拆除定位销组件103，安装第二排磁钢3，第二排磁钢3通过第一排磁钢3和定位销组件103实现横向定位。位于每个磁钢3上方的盖板本体101上各设一销孔1015，定位销组件103穿过销孔1015抵在磁钢3一端。盖板本体101、顶杆102、定位销组件103使用非导磁性金属材料，防止装置与磁钢3发生吸力导致意外发生。

由于安装第二排磁钢3时需要将定位条1012取出，因此定位条1012应当放置在方便插拔的位置，作为优选的，盖板本体101的底部的横向中心处设有第二U型槽1013，即第二U型槽1013贯穿每个第一U型槽1011的中心，定位条1012适于从盖板本体101的纵向端部插入第二U型槽1013，从而可以在无需拆除装置的情况下随时取出定位条1012，第二U型槽1013宽度比定位条1012的宽度大2~3mm，方便取下定位条1012。

本领域技术人员应当可以理解，本实施例也可以拓展为三排或者三排以上的磁钢3安装，当拓展为三排磁钢3时，定位条1012数量则为两个，以此类推，逐一增加定位条1012的数量。

实施例2，在实施例1中，定位销组件103可以为简单的定位销1031，每放入一个磁钢3后插入定位销1031抵住磁钢3的端部即可，但是这种结构安装工序繁琐，工作效率低，且装置部件零散，不便于收纳，当横向结构较紧凑时还会导致定位销1031无法插入，出现卡壳的现象，为此，本实施例使用如下定位销组件103结构：如图2、图3、图7-图9所示，位于每个磁钢3上方的盖板本体101上各设一销孔1015，定位销组件103包括定位销1031、弹簧1032和固定于盖板本体101顶部的安装板1033，定位销1031包含适于穿过销孔1015的销轴10311和能够抵设于销孔1015上方的凸肩10312，销轴10311通常为圆柱形结构，弹簧1032适于在安装板1033和凸肩10312之间作伸缩运动，凸肩10312的上表面作为弹簧1032的上安装面，安装板1033的下表面作为弹簧1032的下安装面，凸肩10312的下表面作为限位面，将凸肩10312限制在工装底板2的上方，弹簧1032两端可以分别固定在安装板1033和凸肩10312表面上（如图1所示），当插入磁钢3时，磁钢3挤压定位销1031的底部，使定位销1031上升，此时弹簧1032被压缩，当磁钢3越过定位销1031时，定位销1031在弹簧1032的弹力作用下归位，定位销1031瞬间抵在磁钢3的端部。本实施例中的定位销组件103结构完整，无需频繁拆卸定位销组件103，并且只需要将磁钢3推入定位销1031内侧即可，不会出现定位销1031卡壳的现象，磁钢3横向尺寸更紧凑，定位精度更高。

实施例3，实施例2中弹簧1032中心没有支撑结构，挤压弹簧1032时很容易造成弹簧1032弯曲，导致定位销1031无法正常复位，为此本实施例在实施例2的基础上，如图2所示，在凸肩10312的上方设置撑杆10313，安装板1033的顶部设置适于撑杆10313穿过的长型槽10331，弹簧1032套设于撑杆10313上，避免弹簧1032压缩过程中歪斜。

当定位销1031被磁钢3向上顶起时，撑杆10313也随之向上运动，安装板1033顶部的长型槽10331可以防止阻碍撑杆10313向上运动，长型槽10331的宽度应该小于弹簧1032的螺旋半径，使弹簧1032能够夹设在长型槽10331的下表面。为了减少固定结构，作为优选的，安装板1033设置有两个，且对称布置于定位条1012两侧，安装板1033为横跨多个定位销1031的门型结构，长型槽10331位于所述门型结构的顶部，此时只需要固定两个安装板1033的两端即可，顶杆102设置在两个安装板1033之间。

实施例4，在实施例2或者实施例3中，磁钢3插入第一U型槽1011时与销轴10311的底边接触摩擦，对磁钢3表面磨损较大，且磁钢3进入第一U型槽1011内时，与磁钢3接触的销轴10311表面为圆弧面，很容易发生侧滑，导致磁钢3歪斜，为此本实施例作如下改进：如图2、图7-图9所示，销轴10311的圆周侧面上设有适于抵设磁钢3端面且延伸至销轴10311底端的第一切削平面5，与第一切削平面5相背的销轴10311的圆周侧面与销轴10311的底部采用圆弧过渡；撑杆10313上设有与长型槽10331贴合布置的第二切削平面6，第一切削平面5与第二切削平面6平行设置，设置第二切削平面6可以避免销轴10311发生周向旋转，安装时第一切削平面5朝向内侧，当插入磁钢3时，磁钢3首先与圆弧过渡部分接触，由于圆弧过渡部分从销轴10311的圆周侧壁下沿至第一切削平面5的底部，因此磁钢3可以顺势滑至第一切削平面5的底部，最后进入第一切削平面5的内侧，磁钢3与销轴10311的摩擦大大降低，第一切削平面5使销轴10311与磁钢3的接触面为平面，保证定位稳定。

实施例5，在实施例1或者实施例2或者实施例3或者实施例4的基础上，如图1、图4-图6、图9所示，盖板本体101的底部一侧一体成型有L型定位板7，图5中盖板本体101下表面与产品底板4接触，L型定位板7的下表面与工装底板2接触。工装底板2上固定有L型挡板8，L型挡板8由L形板801和螺钉802组成，螺钉802将L形板801和工装底板2固定，L型定位板7和L型挡板8分别夹设产品底板4的两个对应顶角，实现产品底板4的定位，避免安装磁钢3时产品底板4产生移动。盖板本体101和工装底板2的两侧均设置安装孔11，工装底板2通过两侧的螺栓10与盖板本体101固定。

实施例6，实施例5中，如图1所示，为了防止重复定位导致安装干涉，盖板本体101与工装底板2的一侧紧密接触，另外一侧悬空，悬空侧会产生晃动，为此本实施例在远离L型定位板7的工装底板2的一侧与盖板本体101之间夹设有垫块9，即悬空的位置放置垫块9，提供盖板本体101与工装底板2之间的支撑，保证盖板本体101与工装底板2固定后的刚度。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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