全文摘要
本实用新型提供一种电机绕组焊接电极，使用该结构简单的焊接电极，可有效避免其他导线对于施焊作业的干涉，并能够实现电机绕组的电阻焊。它包括皆由电的良导体制成的、用于夹紧被焊接的两根导线端部的上电极和下电极，下电极的下电极体一端开设凹槽；上电极的上电极体具有上电极端面，两根导线的端部位于上电极端面与凹槽槽底表面之间，或者位于上电极端面与凹槽槽底背面之间。
主设计要求
1.一种电机绕组焊接电极，其特征是，包括皆由电的良导体制成的、用于夹紧被焊接的两根导线端部的上电极和下电极，下电极的下电极体一端开设凹槽；上电极的上电极体具有上电极端面，两根导线的端部位于上电极端面与凹槽槽底表面之间，或者位于上电极端面与凹槽槽底背面之间。
设计方案
1.一种电机绕组焊接电极，其特征是，包括皆由电的良导体制成的、用于夹紧被焊接的两根导线端部的上电极和下电极，下电极的下电极体一端开设凹槽；上电极的上电极体具有上电极端面，两根导线的端部位于上电极端面与凹槽槽底表面之间，或者位于上电极端面与凹槽槽底背面之间。
2.根据权利要求1所述的电机绕组焊接电极，其特征是，在凹槽槽底朝向下电极端头的端部具有倒角。
3.根据权利要求1所述的电机绕组焊接电极，其特征是，凹槽具有至少一个与下电极体一体相连的侧壁。
4.根据权利要求1所述的电机绕组焊接电极，其特征是, 在下电极体同一端有两个背对背的凹槽。
5.根据权利要求1所述的电机绕组焊接电极，其特征是，在上电极体的下端有能够伸入下电极凹槽内但不会与凹槽侧壁接触的凸台，凸台的下端面为上电极端面。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电机制造领域，提供一种对扁线电机绕组的扁线端部进行电阻焊所用的焊接电极，是一种扁线电机绕组焊接电极，使用该结构简单的焊接电极，可有效避免其他扁线对于施焊作业的干涉，便捷地实施电机绕组的电阻焊。
背景技术
随着新能源汽车的发展，因扁线（截面是矩形或近似矩形的导线）绕组电机具有更高的功率密度和更好的性能，正逐渐成为新能源电机的发展方向，而扁线都需要经过焊接才能最终制作成绕组，所以焊接工艺决定着电机的质量、耐久性和制造成本。
如果把位于同一半径上的导线称作绕组层，把两个按照一定的规律焊接在一起的层称作绕组套，由于两个绕组套之间的间隙很小，目前主要采用端面焊接的工艺，较常用的方法是将需要焊接的两根铜线靠在一起，在两者的端面，使用氩弧焊焊接和电阻焊焊接。
氩弧焊焊接的优点是：焊接工艺容易实现，工装简单。
氩弧焊焊接的缺点是：焊接过程中，由于导线端部的铜完全融化，冷却后，铜结晶为大晶体，大晶体脆性大，容易断裂，为此，必须在焊接后使用树脂胶将焊点包裹起来，以保护焊点，避免开裂；焊点的电阻大，电阻受焊接影响大，熔接的部位的导体截面一致性不好，电阻不稳定导致焊点发热，难以控制质量；使用树脂胶包裹焊点，使导线端部的散热性能降低，不利于散热，且成本高。
电阻焊具有作业效率高、焊点质量可靠、成本低等特点，但是，由于电阻焊必须通过上下电极夹紧需要焊接的两根导线，然后施加大电流，将两根导体接触部位焊接在一起。而两个绕组套之间的空隙很小，受空间限制，电极只能做的较小。而较小的电极无法承受电阻焊工作时的压力，另外，较小的电极热容量不够，散热能力差，会导致电极与导线粘连，焊接工艺难度较大。所以常规的电机绕组电阻焊焊接工艺和工装难以满足批量生产的需求，致使目前电阻焊焊接难以普及地应用于电机绕组的焊接。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电机绕组焊接电极，使用该结构简单的焊接电极，可有效避免其他导线对于施焊作业的干涉，并能够实现电机绕组的电阻焊。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：
本实用新型所述的电机绕组焊接电极，包括皆由电的良导体制成的、用于夹紧被焊接的两根导线端部的上电极和下电极，下电极的下电极体一端开设凹槽；上电极的上电极体具有上电极端面，两根导线的端部位于上电极端面与凹槽槽底表面之间，或者位于上电极端面与凹槽槽底背面之间。
作为对上述的电机绕组焊接电极的进一步改进，在凹槽槽底朝向下电极端头的端部具有倒角。
作为对上述的电机绕组焊接电极的进一步改进，凹槽具有至少一个与下电极体一体相连的侧壁。
作为对上述的电机绕组焊接电极的进一步改进，在下电极体同一端有两个背对背的凹槽。
作为对上述的电机绕组焊接电极的进一步改进，在上电极体的下端有能够伸入下电极凹槽内但不会与凹槽侧壁接触的凸台，凸台的下端面为上电极端面。
本实用新型的有益效果是：
使用上述电机绕组焊接电极对电机绕组中需要焊接的导线施焊时，可有效避免其他导线对于施焊作业的干涉，便捷地实施电机绕组的电阻焊，大幅度提高可靠性和生产效率，降低生产成本，结构简单。
在凹槽槽底朝向下电极端头的端部具有倒角；倒角起到对于导线的导向作用，使导线易于进入凹槽；根据需要，利用具有倒角的凹槽槽底可把靠近需要焊接的导线端部的其它导线分开，增大其它导线与需要焊接的导线端部之间的距离，利于下电极就位。当然，也可以采用其它方法，把不需要焊接的导线向远离需要焊接的导线方向推挤，形成下电极作业空间。此时，下电极上设置倒角不再是必须的。
凹槽具有至少一个与下电极体一体相连的侧壁。凹槽的侧壁，可以视为固联在凹槽槽底和下电极体之间的加强筋板，有效提高下电极的强度，使下电极可耐受焊接时上下电极之间的压力和冲击力，使得在小空间内实现电阻焊成为可能，同时，两侧有助于提高导线附近下电极的热容量，防止导线与电极粘连。
上电极的上电极端面为上电极体的下端面，该端面为上电极体平面；下电极平面与上电极体平面配合使用。
上电极的凸台，使其可以伸入下电极的凹槽内，压住导线。上电极凸台和下电极凹槽的侧壁之间留有间隙，以避免发生短路。当然下电极与上电极的配合，既可以是上电极的凸台伸入下电极凹槽的配合（即把需要焊接的两根导线端部压紧在凸台与下电极凹槽槽底表面之间），也可以上电极和下电极凹槽槽底背面的平面配合（即把需要焊接的两根导线端部压紧在凸台与下电极凹槽槽底的背面之间），对于后者，此时上电极的凸台不是必须的。
在下电极体同一端有两个背对背的凹槽。当然，下电极也可以是一端只有一个凹槽。在焊接时，凹槽的使用方向和单双面布置的选择，取决于本次焊接时，不参与焊接作业的其它导线对电极的干扰情况，确定原则是：凹槽朝向没有其它导线干扰的方向。
附图说明
图1 是具有凸台的上电极的结构示意图；
图2 是图1的仰视图；
图3 是图1的侧视图；
图4 是具有一个凹槽的下电极的结构示意图；
图5 是图4的仰视图；
图6 是图4的侧视图；
图7 是具有两个凹槽的下电极的结构示意图；
图8 是图7的仰视图；
图9 是图7的侧视图；
图10 是两层扁线焊接时电极作业状态；
图11 是图10的侧视图；
图12 是扁线焊接时电极作业状态之一；
图13 是扁线焊接时电极作业状态之二；
图14 是扁线焊接时电极作业状态之三；
图15 是扁线焊接时电极作业状态之四。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作进一步说明：
参见图1-图9、图14所示的一种扁线电机绕组焊接电极包括皆由电的良导体制成的上电极1和可插入扁线3端部的下电极2，上电极1与下电极2成对使用。
下电极2分为单凹槽电极2a（在下电极体201的一端开设一个沿下电极体201的长度方向延伸的凹槽202）和双凹槽电极2b（在下电极体201的一端开设沿下电极体201的长度方向延伸的两个背对背凹槽202）两种。下电极体201未开设凹槽202的一端用于接线。
凹槽202具有两个平行的侧壁206。
下电极体201横截面的形状有多种，如等腰梯形、矩形、半圆形等，本案中选取下电极体201的横截面为矩形。
凹槽202的凹槽槽底203及侧壁206均设置倒角204。
在电阻焊电路上，上电极1仅与下电极2通过扁线3构成通路。上电极1除用于作为焊接电路的组成部分外，还用于对于扁线3施加压紧力。
上电极1包括上电极体101，在上电极体101的下端有用于与下电极2共同作用以压紧扁线3的上电极端面103。
上电极1分为两种：
一种是有凸台上电极1a，在上电极体101的下端有凸台104，凸台104的下端面为上电极端面103。凸台104可伸入到凹槽202内，凸台104与凹槽202侧壁间具有绝缘间隙。
另一种是无凸台上电极1b，上电极1的上电极端面103为上电极体101的下端面。
下电极2和上电极1成对使用，主要作用之一是压紧扁线3利于施焊，凹槽202槽底可以是平面、也可以是具有凸起或凹陷的面；同样的，上电极端面可以是平面、也可以是具有凸起或凹陷的面。
凹槽202槽底表面207和凹槽202槽底背面205皆可用作施焊的工作面。下电极2与上电极1的配合，可以是无凸台上电极1b的上电极体101下端面与下电极的凹槽202槽底表面207配合，无凸台上电极1b的上电极体101下端面与下电极的凹槽202槽底背面205配合，有凸台上电极1a的凸台下端面与下电极的凹槽202槽底表面207配合，或者，有凸台上电极1a的凸台下端面与下电极的凹槽202槽底背面205配合。凹槽202的使用方向和两种下电极2a、2b的选用，取决于当次焊接时不施焊的其它扁线3对下电极2的干扰情况，确定原则是：凹槽202朝向没有未施焊扁线3干扰的方向。
又参见图10-图15所示，使用上述扁线电机绕组焊接电极对于扁线电机绕组4中需要焊接的扁线3施焊时，按照以下步骤实施：
A、焊接扁线电机绕组中两层扁线，包括如下工步：
1）在定子铁芯内制作需要焊接的扁线
去除扁线3焊接部的扁线3与扁线3的接合面、扁线3与上下电极1、2的结合面上的绝缘层，在需焊接的一对扁线3接合面衬设钎料5，使需焊接的每一对扁线3的端部相对；较为常用的钎料5为片状钎料或膏状或粉状钎料，为操作简便，本案中选用片状钎料。
2）下电极就位
将下电极2与电阻焊焊机通过焊接电缆（图中未示出）连接，移动铁芯或下电极将扁线3与下电极2可靠靠接，使扁线3与下电极2进入可施焊状态；
3）通电焊接
移动上电极1，以上电极端面103下压使上电极1和扁线3、预焊接的两根扁线3、另一根扁线3和下电极2紧密贴合；通电，钎料5具有较高的电阻，在两根扁线3之间形成熔池，冷却后将两根扁线3焊接在一起；焊接流程包括预压、通电、保持压力等环节或其中的一部分。
4）焊接完成后，撤离上电极1，分离扁线3与下电极2；
5）重复工步2）-工步4），焊接下一对扁线3，直到焊完所有需要焊接的扁线3端部；
B、焊接导线电机绕组中与经步骤A焊接的两层导线无连接关系的另外两层导线，或者焊接导线电机绕组中与经步骤A焊接的两层导线有连接关系的另外一层导线，包括如下工步：
1）按照A步骤中工步1）所述再次制作一层或两层需要焊接的导线；如果新制作的导线层与之前已经焊接的导线没有连接关系，则制作两层，否则，制作一层；
通过下电极的凹槽槽底插入焊接的导线与不进行焊接的导线之间，把不进行焊接的导线，向远离焊接作业的导线方向推挤，产生焊接需要的作业空间；
2）执行步骤A中工步2）-工步5），直到焊完所有需要焊接的导线端部。
C、步骤B，直到完成所有需要焊接的扁线的焊接。
一种扁线电机绕组焊接电极，上下电极具有多种可供选择的配合组合，具有结构简单，使用方便的优点。
使用上述扁线电机绕组焊接电极对于扁线电机绕组中需要焊接的扁线施焊时，可有效避免其他扁线对于施焊作业的干涉，便捷地实施电机绕组的电阻焊。该扁线电机绕组焊接工艺利用扁线电机绕组焊接电极，采用每制作两层需要相互焊接的扁线后，焊接一个循环的方法，避免其他扁线对于施焊作业的干涉，可便捷地实施电机绕组的电阻焊。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822270726.3
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209394140U
授权时间:20190917
主分类号:B23K 11/00
专利分类号:B23K11/00;B23K11/30
范畴分类:25E;
申请人:苏州阿福机器人有限公司
第一申请人:苏州阿福机器人有限公司
申请人地址:210000 江苏省苏州市工业园区星汉街5号5幢103单元
发明人:林中尉
第一发明人:林中尉
当前权利人:苏州阿福机器人有限公司
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