一种电机定子与减速器容纳装置的连接方法与流程

本发明属于机器人，尤其涉及一种电机定子与减速器容纳装置的连接方法。

背景技术：

1、在机器人关节模组中，电机定子与减速器容纳装置之间的连接需要同时满足高连接强度、高装配精度和高生产效率的要求。

2、目前，定子与容纳装置的连接主要采用螺栓紧固或过盈压装。螺栓连接需要在定子端部加工螺纹孔，工序复杂且会削弱定子结构强度；过盈压装对配合面的尺寸精度要求极高，装配应力集中，长期使用易发生微动磨损导致松动。

3、采用胶接方式可以避免上述问题，但现有胶接工艺普遍存在盲孔填充不充分、气泡残留多、胶层分布不均等缺陷。例如，若将定子端面完全覆盖盲孔，胶水难以进入盲孔内部；若完全不覆盖，则无法形成有效的锚固结构。此外，注胶和排气通道的设置方式也直接影响填充质量和效率。

4、因此，如何通过工艺步骤的优化，实现定子与容纳装置之间高质量、高效率的胶接封装，是本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种电机定子与减速器容纳装置的连接方法，实现定子与容纳装置之间高质量、高效率的胶接封装。

2、为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

3、一种电机定子与减速器容纳装置的连接方法，电机定子呈圆筒状，包括中间部以及直径小于中间部的第一端部与第二端部，减速器容纳装置呈与电机定子相配合的中空桶状结构，包括大径腔段、直径小于大径腔段的小径腔段，以及位于小径腔段内一端的碗状连接结构，小径腔段的内径与第二端部的外径相配合，包括以下步骤：

4、s1、嵌入定位

5、沿碗状连接结构的周壁开设若干与小径腔段相连通的第一通孔，在碗状连接结构的底部开设若干第二盲孔，并将电机定子的第二端部嵌入于减速器容纳装置的小径腔段内；

6、s2、盲孔部分覆盖

7、电机定子嵌入小径腔段内后，调节电机定子，使第二端部部分覆盖第二盲孔，并封堵碗状连接结构周壁上的第一通孔，仅保留两个第一通孔，分别作为注胶孔以及排气孔；

8、s3、双孔注胶

9、通过注胶孔注入胶水，使胶水充满碗状连接结构的底面与第二端部之间的间隙，以及第二盲孔；

10、s4、固化

11、注胶完成后，固化胶水，完成连接。

12、进一步地，步骤s1中，所述第一通孔的数量为4～12个，孔径为0.5～3.0mm；所述第二盲孔的孔深为2.0～10.0mm，孔径为1.0～5.0mm，并且第一通孔与第二盲孔在碗状连接结构的周向位置上呈交错分布。

13、进一步地，步骤s2中，电机定子的第二端部部分覆盖第二盲孔时，覆盖面积大于每个第二盲孔开口面积的50%；所述注胶孔位于碗状连接结构周壁的低位；所述排气孔位于碗状连接结构周壁的高位，并且排气孔与注胶孔在碗状连接结构的周向上呈相对设置。

14、进一步地，步骤s3中，通过注胶孔注入胶水时的注胶压力为0.1～0.5mpa，且胶水的粘度为1000～10000mpa·s。

15、进一步地，步骤s4中，采用热固化对胶水进行固化，固化温度为80～150℃，固化时间为0.5～2h。

16、进一步地，所述步骤s2具体包括以下步骤：

17、s21、确认电机定子第二端部已嵌入减速器容纳装置小径腔段至预设位置；

18、s22、从电机定子远离减速器容纳装置的一端塞入临时封堵塞，以封闭电机定子内部空间，防止胶水溢入；

19、s23、使用可拆卸的堵头或胶带封堵碗状连接结构周壁上的第一通孔；

20、s24、从封堵的第一通孔中选择两个作为注胶孔和排气孔，移除二者的封堵物，其余通孔保持封堵状态。

21、进一步地，步骤s3中通过注胶孔注入胶水时，按照如下方法进行注胶参数切换：

22、s31、初始阶段，以0.1～0.2 mpa压力进行注胶，使胶水缓慢浸润配合面并填充轴向间隙，此阶段持续至胶水从排气孔初次溢出；

23、s32、暂停注胶，保持保压状态10～20s，使胶水在重力作用下充分流入各第二盲孔；

24、s33、最后以0.2～0.4 mpa压力进行补充注胶，填充因胶水收缩或第二盲孔填充产生的空隙，直至排气孔再次溢出胶水。

25、进一步地，步骤s4中，固化胶水按照如下方法进行：

26、s41、第一阶段为升温段，以2～5℃/min的速率从室温升至固化温度，避免升温过快导致热应力过大；

27、s42、第二阶段为保温段，在固化温度下保持0.5～2小时，使胶水的交联反应充分完成；

28、s43、第三阶段为降温段，自然冷却或程序控温冷却，冷却速率不超过3℃/min，防止胶水层因骤冷产生收缩裂纹。

29、进一步地，所述电机定子的第二端部部分覆盖第二盲孔时，覆盖面积为每个第二盲孔开口面积的60～90%.

30、进一步地，通过注胶孔注入胶水时的注胶压力为0.2～0.4mpa，且胶水的粘度为3000～8000mpa·s。

31、本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

32、1、本发明通过嵌入定位、部分覆盖盲孔、双孔注胶和固化四个核心步骤，将电机定子与减速器容纳装置封装为一体，全程无需在定子上加工螺纹孔或键槽，不破坏定子结构强度，且胶水能够补偿配合面之间的微观不平度，实现全表面粘结；

33、2、本发明通过使定子端面部分覆盖第二盲孔，使得每个第二盲孔形成一个半封闭的胶水容纳腔——胶水可从未被覆盖的开口部分顺利进入盲孔，而定子端面覆盖的部分则形成封闭端；固化后，盲孔内的胶柱通过颈部与底面胶层连为一体，构成类似铆钉头的锚固结构；这种结构在承受轴向拉力时，胶柱的拔出需要同时克服胶柱与盲孔内壁的界面剪切力以及胶柱颈部与胶层连接处的拉伸力，拔出阻力远大于完全敞开盲孔的胶柱，从而显著提高了轴向连接强度；

34、3、本发明采用双孔灌胶策略，通过保留一个注胶孔和一个排气孔，使胶水在压力驱动下从注胶孔进入并推动腔内空气向排气孔方向排出，由于排气孔畅通，腔内空气可自由排出而不形成反压，避免了因空气被压缩而形成反压阻碍胶水流动的问题，填充效率高且气泡残留率低；

35、4、本发明中注胶孔位于碗状连接结构周壁的低位，排气孔位于高位，二者在周向上相对设置，能够最大化胶水的周向流动路径，确保胶水能够均匀分布至各个待填充区域；同时第一通孔与第二盲孔在周向位置上交错排布，即每个第一通孔的中心线在周向上位于相邻两个第二盲孔之间，使得从第一通孔注入的胶水能够均匀地分配至各个第二盲孔，避免胶水直接冲击某一个盲孔导致填充不均，保证了各盲孔填充的一致性；

36、5、本发明中胶水在注入过程中沿预设的流动路径依次填充各个待填充空间，即从注胶孔进入后首先沿环形间隙轴向流动，再沿轴向间隙径向向内流动并依次进入各第二盲孔，最终从排气孔溢出。这种由外向内、由轴向到径向的流动路径设计，确保了空气能够被胶水从各个盲孔和间隙中顺序排出，最终汇集至排气孔排出，有效避免了气泡残留；

37、6、本发明的胶水填充顺序由容纳装置内部结构的流动阻力自动调节，胶水优先填充低阻力的轴向间隙，待间隙填满后注胶压力上升，胶水再被压入高阻力的第二盲孔和第三盲孔中；这种自适应的填充顺序确保了轴向间隙作为主要粘结面优先获得充分填充，而盲孔作为辅助锚固结构在后期被填充，避免了盲孔被优先填充后阻碍胶水向其他区域流动的问题；

38、7、本发明采用多阶段注胶的方法，有效提高了填充率，减少了收缩孔洞的产生，保证了胶接质量；

39、8、通过本发明的方法，最终形成定子-胶水层-容纳装置的三层复合封装结构，胶水层在固化后将定子第二端部的外周面和端面完全包覆，并与容纳装置小径腔段的内周面和底壁牢固粘接，胶水层同时填充了底壁上的第二盲孔、周壁上的第一通孔，形成多点锚固；这种封装方式将定子与容纳装置集成为一个不可拆卸的整体组件，胶水层既是粘结剂又是结构填充材料，同时承担连接、密封和减振三重功能；

40、9、固化后胶水在连接界面上的空间分布形成从轴向胶面到盲孔胶柱、到环形胶条、到径向胶销的三维立体网络，将定子与容纳装置在轴向、径向和周向三个维度上全面锁固，最终形成的连接结构在轴向、径向和周向三个维度上均具有较高的连接强度，能够满足机器人关节在频繁启停和正反转工况下的严苛使用要求。