一种多种片型复合叠片系统及叠片方法与流程

本发明属于电机制造，具体涉及一种多种片型复合叠片系统及叠片方法，用于新能源电机定子铁芯的多种片型散片的复合叠压。

背景技术：

1、随着新能源汽车与高效电机的快速发展，为提高电机效率、降低运行过程中的热损耗，研发人员不断优化电机定子铁芯的结构，设计出日益复杂的冷却油道。为了形成这些复杂的冷却油道以及实现特定的电磁性能，定子铁芯通常不能由单一规格的硅钢片简单叠压而成，而是需要由多种不同片型即外形轮廓、槽型、油道结构等不同的硅钢散片按照设定的顺序和角度复合叠压而成。

2、现有技术中，定子铁芯的叠片工艺主要依赖人工操作或半自动化的单工位设备。人工叠片方式存在以下明显缺陷：其一，操作人员需要人工识别不同片型散片的角度并逐一叠放，效率低下，且长时间作业易疲劳，导致叠片角度错误率上升；其二，人工搬运与叠放难以保证散片定位的精准性和叠片压力的一致性，影响铁芯的叠压质量和尺寸精度；其三，不同规格、不同片型的铁芯需要频繁调整工艺和工装，生产柔性差，人工成本高，铁芯成品率低。

3、随着新能源电机定子铁芯冷却油道日益复杂、片型种类日益增多，传统叠片方式已难以满足多种片型散片有序输送、精准定角、复合叠压的工艺需求，制约了电机定子铁芯的生产效率与产品质量。因此，亟需一种能够实现多种不同片型散片的有序输送、质量检测与复合叠压的自动化叠片系统。

技术实现思路

1、针对现有技术中定子铁芯叠片依赖人工或半自动设备、叠片效率低、叠片角度精度差、人工成本高、铁芯成品率低，难以满足多种片型复合叠压工艺需求的问题，本发明提供一种多种片型复合叠片系统及叠片方法，旨在实现多种不同片型铁芯散片的有序输送、角度识别与复合叠压，有效提升叠片效率与叠片精度，降低人工成本，提高铁芯成品率。

2、为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

3、一种多种片型复合叠片系统，用于将多种不同片型的散片复合叠压成定子铁芯，包括：转运桁架，所述转运桁架上设有沿其轨道可移动的抓取转运模块；多个片型回转模块，设置于所述转运桁架轨道下方的不同工位，各所述片型回转模块分别用于对应一种或多种片型散片的角度回转与角度识别；复合叠片工位，用于承接各所述片型回转模块输出的散片并复合叠压成定子铁芯；加压测高模块，用于对叠压后的定子半成品进行加压测高；所述抓取转运模块沿所述转运桁架的轨道移动，依次从各所述片型回转模块的取片位置抓取经角度回转与识别后的散片，转运至所述复合叠片工位进行复合叠压，叠压完成后所述抓取转运模块将所述定子半成品转运至所述加压测高模块进行加压测高。

4、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：多个所述片型回转模块包括第一散片回转模块、多工位第二散片回转模块和第三散片回转模块；其中，所述第一散片回转模块和所述第三散片回转模块用于对至少两种片型的散片进行角度回转与角度识别；所述多工位第二散片回转模块设有多工位回转台以及位于所述多工位回转台上的呈中心对称设置的多个散片存储仓。

5、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一散片回转模块和/或所述第三散片回转模块均包括：高精度回转盘、导轨总成以及片型角度识别模块；导轨总成，用于带动所述高精度回转盘沿导轨移动至不同的取片位置；片型角度识别模块用于识别所述高精度回转盘上的散片的回转角度是否准确。

6、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述片型角度识别模块为相机。

7、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述多工位第二散片回转模块还包括分片测高模块，所述分片测高模块用于抓取所述散片存储仓中设定堆叠高度的散片。

8、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述分片测高模块包括对称设置的分片气缸、分片旋转气缸和测高模块；所述测高模块包括压板和接近感应器，所述压板由伺服电机驱动下压并接触位于所述散片存储仓中最顶层的散片，所述接近感应器用于感应所述压板接触顶部散片；所述分片气缸在所述接近感应器感应到顶部散片后动作，将其分片销插入堆叠的散片之间以分离散片；所述分片旋转气缸动作，带动所述分片气缸以及分离的散片旋转设定角度，完成分片动作。

9、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述分片旋转气缸带动所述分片气缸以及分离的散片旋转的角度为180°。

10、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述复合叠片工位包括产品定位工装和回转电机；所述抓取转运模块通过定位片将散片定位放置于所述产品定位工装上；所述回转电机在每完成一次叠片动作后转动预设角度，直至定子铁芯堆叠完成。

11、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述抓取转运模块包括取片夹爪、产品定位销和压块；所述取片夹爪用于抓取散片；所述产品定位销用于在抓取时校准散片的位置；所述压块在所述取片夹爪释放散片时下压，使散片脱离所述抓取转运模块。

12、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述加压测高模块包括伺服压机和测高模块；所述伺服压机用于对定子半成品进行加压；所述测高模块用于测量加压后定子半成品的高度，并显示需要增加或减少的散片数量。

13、此外，还公开了一种多种片型复合叠片方法，包括以下步骤：s1：由各片型回转模块对多种不同片型的散片分别进行角度回转与角度识别；s2：抓取转运模块沿转运桁架的轨道移动至各片型回转模块的取片位置，抓取经角度回转与识别后的散片；s3：所述抓取转运模块将散片转运至复合叠片工位；s4：所述复合叠片工位将多种片型的散片按设定角度复合叠压成定子铁芯；s5：叠压完成后，所述抓取转运模块将定子半成品转运至加压测高模块进行加压测高。

14、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤s1中，对散片进行角度回转与角度识别包括：将散片放置于高精度的回转盘上，回转盘带动散片回转预设角度，由相机识别回转角度，若回转角度准确则将该散片由所述抓取转运模块抓取，否则校正回转角度后再次识别。

15、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤s1中，对堆叠的散片进行分片包括：压板下压接触散片存储仓中的散片，接近感应器感应到顶部散片后，分片气缸将分片销插入堆叠的散片中间，分片旋转气缸带动所述分片气缸旋转180°，散片完成分片。

16、在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤s4中，每完成一次叠片动作后，回转电机转动预设角度，重复叠片动作直至定子铁芯堆叠完成。

17、本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、实现多种片型散片的有序自动输送与复合叠压：通过转运桁架、抓取转运模块与多个片型回转模块的协同，实现不同片型散片的自动分拣、定角、转运与叠压，无需人工逐一辨识和叠放，显著提升叠片效率。2、保证叠片角度精度：各片型回转模块通过高精度回转盘结合相机角度识别，对每片散片的回转角度进行精确控制与校验，确保散片以正确角度叠放，避免角度错误导致的铁芯质量问题，提高叠片精度与铁芯成品率。3、实现堆叠散片的自动精确分片：分片测高模块通过分片气缸、分片旋转气缸与测高模块的联动配合，实现堆叠散片的逐片分离与测高，分片可靠、不伤片，提高上料自动化程度。4、叠片高度可控、质量可检：通过复合叠片工位的产品定位工装与回转电机实现定子铁芯的精准堆叠，并通过加压测高模块对叠片后的定子半成品加压测高、显示加减片数量，便于及时校正，保证铁芯最终高度与叠压质量。5、适应多规格多片型铁芯的柔性生产：系统可配置多个对应不同片型的回转模块，能够灵活满足不同规格、不同片型定子铁芯的复合叠片工艺需求，降低人工成本，提升生产柔性。