用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法

摘要

本发明涉及电机铁芯焊接技术领域，提供了用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法，包括承载机构、激光焊接机构、碟片抓取机构、人机交互界面、碟片支撑组件、夹持机构、气体输送机构、第三驱动组件和转动环，第三驱动组件与转动环连接，激光焊接机构、碟片抓取机构和人机交互界面均安装在承载机构上。本发明的有益效果是：当电机铁芯上的碟片的数量增加或减少时，第三驱动电机通过第五驱动齿轮和第二轮齿之间的啮合，能够带动转动环在环形固定板上的圆形导轨内旋转，旋转的转动环又通过第一轮齿和第二传动齿轮之间的啮合带动内螺纹管旋转，进而带动外螺纹管做直线运动，从而实现了跟随碟片的数量自动调节外螺纹管的伸出高度的功能。

权利要求

1.用于电机铁芯的激光焊接设备，包括承载机构(1)、激光焊接机构(2)、碟片抓取机构(3)、人机交互界面(6)和碟片支撑组件(7)，所述激光焊接机构(2)、碟片抓取机构(3)和人机交互界面(6)均安装在承载机构(1)上，所述激光焊接机构(2)和碟片抓取机构(3)均与人机交互界面(6)电性连接，其特征在于，还包括夹持机构(4)、气体输送机构(5)、第三驱动组件(8)和转动环(9)，所述第三驱动组件(8)与转动环(9)连接，所述承载机构(1)内设置有壳体(12)，且夹持机构(4)、气体输送机构(5)、第三驱动组件(8)和转动环(9)均安装在壳体(12)上，所述夹持机构(4)包括第一驱动组件(41)、联动组件(42)和伸缩组件(43)，所述第一驱动组件(41)通过联动组件(42)连接伸缩组件(43)，所述碟片支撑组件(7)上放置有碟片，所述伸缩组件(43)与碟片侧壁接触连接，所述转动环(9)上远离第三驱动组件(8)的一侧还与伸缩组件(43)连接，所述伸缩组件(43)的端部与气体输送机构(5)连接；

所述第三驱动组件(8)包括第五驱动齿轮(81)和第三驱动电机(82)，所述第五驱动齿轮(81)通过电机轴连接第三驱动电机(82)，所述第三驱动电机(82)安装在壳体(12)外壁,所述壳体(12)上开设有避让孔，所述第五驱动齿轮(81)位于避让孔内，所述壳体(12)内壁安装有环形固定板(123)，所述环形固定板(123)表面开设有圆形导轨，所述转动环(9)上靠近环形固定板(123)的一侧安装有环形导条(93)，所述环形导条(93)转动连接在圆形导轨内，所述转动环(9)上靠近伸缩组件(43)和第五驱动齿轮(81)的一侧分别均匀安装有若干个第一轮齿(91)和第二轮齿(92)，所述第一轮齿(91)与伸缩组件(43)连接，所述第二轮齿(92)与第五驱动齿轮(81)啮合连接，所述伸缩组件(43)包括内螺纹管(431)、第二传动齿轮(4311)和外螺纹管(432)，所述外螺纹管(432)的一端螺纹连接在内螺纹管(431)内，所述内螺纹管(431)上安装有第二传动齿轮(4311)，所述第二传动齿轮(4311)与第一轮齿(91)啮合连接；

所述内螺纹管(431)上远离外螺纹管(432)的一端开设有进气孔(4312)，所述进气孔(4312)与气体输送机构(5)连通，所述气体输送机构(5)包括插接管(51)、密封垫(52)、固定导气分管(53)、伸缩导气分管(54)、导气总管(55)、气泵(56)和进气管(57)，所述气泵(56)的进气端连接有进气管(57)，所述气泵(56)的出气端连接有导气总管(55)，所述导气总管(55)通过伸缩导气分管(54)连接有固定导气分管(53)，所述固定导气分管(53)上远离伸缩导气分管(54)的一端连接有插接管(51)，所述插接管(51)与进气孔(4312)插合连接，所述插接管(51)上还固定套设有与内螺纹管(431)的端面贴合连接的密封垫(52)，所述外螺纹管(432)位于内螺纹管(431)的一端设计有开口，所述外螺纹管(432)上靠近碟片的一侧均匀开设有若干个排气孔(4321)；

所述第一驱动组件(41)包括第一驱动电机(411)和丝杆(412)，所述第一驱动电机(411)通过电机轴连接丝杆(412)，所述第一驱动电机(411)安装在壳体(12)内，所述联动组件(42)包括螺母块(421)、连杆(422)和固定环(423)，所述螺母块(421)活动套设在丝杆(412)上，所述连杆(422)的两端分别与螺母块(421)和固定环(423)铰接，所述内螺纹管(431)安装在固定环(423)内；

所述内螺纹管(431)、外螺纹管(432)、固定环(423)、固定导气分管(53)和伸缩导气分管(54)的数量均为若干个，若干个内螺纹管(431)、外螺纹管(432)和固定环(423)关于碟片支撑组件(7)和第一驱动组件(41)中心对称，若干个固定导气分管(53)和伸缩导气分管(54)关于导气总管(55)中心对称，所述壳体(12)上靠近外螺纹管(432)和固定导气分管(53)的表面均开设有第二滑槽(122)，所述内螺纹管(431)的两端滑动连接在壳体(12)内壁上，所述外螺纹管(432)和固定导气分管(53)滑动连接在第二滑槽(122)内；

所述外螺纹管(432)的外侧还套设有第二伸缩软管(44)，所述第二伸缩软管(44)表面均匀开设有若干个透气孔(441)，所述外螺纹管(432)上远离内螺纹管(431)的一端安装有限位杆(4322)，所述第二伸缩软管(44)的一端设计有插接孔(442)，所述第二伸缩软管(44)通过插接孔(442)套设在限位杆(4322)上，所述壳体(12)上还开设有第一滑槽(121)，所述壳体(12)上靠近外螺纹管(432)一侧的第二滑槽(122)位于第一滑槽(121)内，所述第二伸缩软管(44)上远离插接孔(442)的一端滑动连接在第一滑槽(121)内；

所述碟片支撑组件(7)包括支撑板(71)、第三传动齿轮(72)、第四驱动齿轮(73)、第二驱动电机(74)和转动杆(75)，所述支撑板(71)通过转动杆(75)连接壳体(12)，所述转动杆(75)上安装有第三传动齿轮(72)，所述壳体(12)安装有第二驱动电机(74)，所述第二驱动电机(74)通过电机轴连接第四驱动齿轮(73)，所述第三传动齿轮(72)与第四驱动齿轮(73)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的用于电机铁芯的激光焊接设备，其特征在于，所述承载机构(1)还包括底座(11)、第一固定架(13)和第二固定架(14)，所述壳体(12)安装在底座(11)上，所述第一固定架(13)和第二固定架(14)位于壳体(12)的两侧，且第一固定架(13)和第二固定架(14)均与壳体(12)和底座(11)连接，所述激光焊接机构(2)安装在第二固定架(14)上，所述激光焊接机构(2)包括横向导轨(21)、纵向导轨(22)、激光焊接仪(23)、安装块(24)、第一驱动齿轮(25)和第二齿条板(26)，所述激光焊接仪(23)安装在安装块(24)上，所述安装块(24)上安装有第四驱动电机，所述第一驱动齿轮(25)通过电机轴连接第四驱动电机，所述安装块(24)滑动连接在纵向导轨(22)内，所述纵向导轨(22)内壁安装有第二齿条板(26)，所述第一驱动齿轮(25)与第二齿条板(26)啮合连接，所述横向导轨(21)安装在第二固定架(14)上，所述纵向导轨(22)滑动连接在横向导轨(21)内。

3.根据权利要求2所述的用于电机铁芯的激光焊接设备，其特征在于，所述第一固定架(13)上安装有碟片抓取机构(3)，所述碟片抓取机构(3)包括转动管(31)、活动杆(32)、第一传动齿轮(33)、第三驱动齿轮(34)、横杆(35)、吊杆(36)和抓取组件(37)，所述抓取组件(37)通过吊杆(36)连接横杆(35)，所述横杆(35)连接在活动杆(32)上，所述活动杆(32)上沿着自身轴线方向设置有限位筋(321)，所述活动杆(32)通过限位筋(321)滑动连接在转动管(31)内，所述转动管(31)安装在第一固定架(13)上，所述转动管(31)上安装有第一传动齿轮(33)，所述第一固定架(13)上还安装有第五驱动电机，所述第三驱动齿轮(34)通过电机轴连接第五驱动电机，所述第一传动齿轮(33)与第三驱动齿轮(34)啮合连接，所述活动杆(32)上远离横杆(35)的一端安装在固定块(323)上预装的轴承(322)内，所述固定块(323)上还安装有第六驱动电机，所述第六驱动电机通过电机轴连接有第二驱动齿轮(324)，所述第一固定架(13)上安装有第一齿条板(131)，所述第二驱动齿轮(324)与第一齿条板(131)啮合连接，所述抓取组件(37)包括固定框(371)、真空泵(372)、伸缩杆(373)、第一伸缩软管(374)、真空吸嘴安装壳体(375)和真空吸嘴(376)，所述固定框(371)与吊杆(36)连接，所述真空泵(372)安装在固定框(371)内，所述真空泵(372)通过第一伸缩软管(374)连接真空吸嘴安装壳体(375)，所述真空吸嘴安装壳体(375)表面均匀连接有若干个真空吸嘴(376)，所述真空吸嘴安装壳体(375)和固定框(371)之间还连接有伸缩杆(373)。

4.用于电机铁芯的激光焊接方法，使用如权利要求1‑3中任一所述的用于电机铁芯的激光焊接设备，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、首先碟片抓取机构(3)抓取一片碟片移动至夹持机构(4)的正上方，通过人机交互界面(6)中预先设定的程序，此时夹持机构(4)中的第一驱动组件(41)通过联动组件(42)带动伸缩组件(43)朝着远离碟片支撑组件(7)的方向运动，目的是为碟片抓取机构(3)将碟片放置在碟片支撑组件(7)上的过程预留出足够大的空间，当碟片抓取机构(3)离开夹持机构(4)后，夹持机构(4)中的第一驱动组件(41)通过联动组件(42)带动伸缩组件(43)朝着靠近碟片支撑组件(7)的方向运动，目的通过伸缩组件(43)将碟片夹紧固定，如此往复循环，直至将一定数量的碟片全部放置在碟片支撑组件(7)上，当堆叠的碟片的数量发生变化时，人机交互界面(6)通过开启第三驱动组件(8)，使得第三驱动组件(8)通过转动环(9)带动伸缩组件(43)运动，用于调节伸缩组件(43)的高度；

步骤2、接着通过人机交互界面(6)开启气体输送机构(5)，气体输送机构(5)产生的气体能够输送至夹持机构(4)内，最终通过伸缩组件(43)排出，排出的气体能够将粘附在碟片表面的灰尘清理掉；

步骤3、紧接着通过人机交互界面(6)开启激光焊接机构(2)，激光焊接机构(2)能够沿着碟片的轴线方向对堆叠起来的碟片进行焊接。

说明书

用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电机铁芯焊接技术领域，具体是涉及用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法。

背景技术

[0002] 碟片是电机生产中最常见的部件，用于叠放在一起通过焊接形成电机铁芯，是由薄钢片(硅钢片)冲压而成。不同类型和尺寸的电机铁芯由不同大小和形状的碟片制作而
成。在电机铁芯的过程中，需要将几百个碟片叠放在一起进行焊接。

[0003] 现有的用于电机铁芯的激光焊接设备一般是通过固定设置的限位柱将碟片的位置进行限位的，此时固定设置的限位柱存在以下三个缺陷：一是当碟片的数量或直径发生
变化时，就需要重新将原有的限位柱拆卸下来，然后再根据碟片的数量或直径安装另一种
尺寸的限位柱，比较费时费力；二是不管是人工堆放碟片还是机械手堆放碟片，在放置碟片的过程中很容易出现碟片剐蹭限位柱的问题，不仅容易导致碟片损坏；三是固定设置的限
位柱不具备自动清理粘附在碟片表面的灰尘的问题，灰尘容易降低焊接质量，以上三个缺
陷就使得现有的用于电机铁芯的激光焊接设备存在实用性比较差的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法，旨在解决当使用现有的用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法存在使用不便和实用性差的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，用于电机铁芯的激光焊接设备，包括承载机构、激光焊接机构、碟片抓取机构、人机交互界面和碟片支撑组件，所述激光焊接机构、碟片抓取机构和人机交互界面均安装在承载机构上，所述激光焊接机构和碟片抓取机构均与人机交互界面电性连接，还包括夹持机构、气体输送机构、第三驱动组件和转动环，所述第三驱动组件与转动环连接，所述承载机构内设置有壳体，且夹持机构、气体输送机
构、第三驱动组件和转动环均安装在壳体上，所述夹持机构包括第一驱动组件、联动组件和伸缩组件，所述第一驱动组件通过联动组件连接伸缩组件，所述碟片支撑组件上放置有碟
片，所述伸缩组件与碟片侧壁接触连接，所述转动环上远离第三驱动组件的一侧还与伸缩
组件连接，所述伸缩组件的端部与气体输送机构连接。

[0006] 作为本发明的进一步方案，所述第三驱动组件包括第五驱动齿轮和第三驱动电机，所述第五驱动齿轮通过电机轴连接第三驱动电机，所述第三驱动电机安装在壳体外壁,所述壳体上开设有避让孔，所述第五驱动齿轮位于避让孔内，所述壳体内壁安装有环形固
定板，所述环形固定板表面开设有圆形导轨，所述转动环上靠近环形固定板的一侧安装有
环形导条，所述环形导条转动连接在圆形导轨内，所述转动环上靠近伸缩组件和第五驱动
齿轮的一侧分别均匀安装有若干个第一轮齿和第二轮齿，所述第一轮齿与伸缩组件连接，
所述第二轮齿与第五驱动齿轮啮合连接，所述伸缩组件包括内螺纹管、第二传动齿轮和外
螺纹管，所述外螺纹管的一端螺纹连接在内螺纹管内，所述内螺纹管上安装有第二传动齿
轮，所述第二传动齿轮与第一轮齿啮合连接。

[0007] 作为本发明的进一步方案，所述内螺纹管上远离外螺纹管的一端开设有进气孔，所述进气孔与气体输送机构连通，所述气体输送机构包括插接管、密封垫、固定导气分管、伸缩导气分管、导气总管、气泵和进气管，所述气泵的进气端连接有进气管，所述气泵的出气端连接有导气总管，所述导气总管通过伸缩导气分管连接有固定导气分管，所述固定导
气分管上远离伸缩导气分管的一端连接有插接管，所述插接管与进气孔插合连接，所述插
接管上还固定套设有与内螺纹管的端面贴合连接的密封垫，所述外螺纹管位于内螺纹管的
一端设计有开口。所述外螺纹管上靠近碟片的一侧均匀开设有若干个排气孔。

[0008] 作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括第一驱动电机和丝杆，所述第一驱动电机通过电机轴连接丝杆，所述第一驱动电机安装在壳体内，所述联动组件包括螺
母块、连杆和固定环，所述螺母块活动套设在丝杆上，所述连杆的两端分别与螺母块和固定环铰接，所述内螺纹管安装在固定环内。

[0009] 作为本发明的进一步方案，所述内螺纹管、外螺纹管、固定环、固定导气分管和伸缩导气分管的数量均为若干个，若干个内螺纹管、外螺纹管和固定环关于碟片支撑组件和第一驱动组件中心对称，若干个固定导气分管和伸缩导气分管关于导气总管中心对称，所
述壳体上靠近外螺纹管和固定导气分管的表面均开设有第二滑槽，所述内螺纹管的两端滑
动连接在壳体内壁上，所述外螺纹管和固定导气分管滑动连接在第二滑槽内。

[0010] 作为本发明的进一步方案，所述外螺纹管的外侧还套设有第二伸缩软管，所述第二伸缩软管表面均匀开设有若干个透气孔，所述外螺纹管上远离内螺纹管的一端安装有限
位杆，所述第二伸缩软管的一端设计有插接孔，所述第二伸缩软管通过插接孔套设在限位
杆上，所述壳体上还开设有第一滑槽，所述壳体上靠近外螺纹管一侧的第二滑槽位于第一
滑槽内，所述第二伸缩软管上远离插接孔的一端滑动连接在第一滑槽内。

[0011] 作为本发明的进一步方案，所述碟片支撑组件包括支撑板、第三传动齿轮、第四驱动齿轮、第二驱动电机和转动杆，所述支撑板通过转动杆连接壳体，所述转动杆上安装有第三传动齿轮，所述壳体安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机通过电机轴连接第四驱动齿轮，所述第三传动齿轮与第四驱动齿轮啮合连接。

[0012] 作为本发明的进一步方案，所述承载机构还包括底座、第一固定架和第二固定架，所述壳体安装在底座上，所述第一固定架和第二固定架位于壳体的两侧，且第一固定架和第二固定架均与壳体和底座连接，所述激光焊接机构安装在第二固定架上，所述激光焊接
机构包括横向导轨、纵向导轨、激光焊接仪、安装块、第一驱动齿轮和第二齿条板，所述激光焊接仪安装在安装块上，所述安装块上安装有第四驱动电机，所述第一驱动齿轮通过电机
轴连接第四驱动电机，所述安装块滑动连接在纵向导轨内，所述纵向导轨内壁安装有第二
齿条板，所述第一驱动齿轮与第二齿条板啮合连接，所述横向导轨安装在第二固定架上，所述纵向导轨滑动连接在横向导轨内。

[0013] 作为本发明的进一步方案，所述第一固定架上安装有碟片抓取机构，所述碟片抓取机构包括转动管、活动杆、第一传动齿轮、第三驱动齿轮、横杆、吊杆和抓取组件，所述抓取组件通过吊杆连接横杆，所述横杆连接在活动杆上，所述活动杆上沿着自身轴线方向设
置有限位筋，所述活动杆通过限位筋滑动连接在转动管内，所述转动管安装在第一固定架
上，所述转动管上安装有第一传动齿轮，所述第一固定架上还安装有第五驱动电机，所述第三驱动齿轮通过电机轴连接第五驱动电机，所述第一传动齿轮与第三驱动齿轮啮合连接，
所述活动杆上远离横杆的一端安装在固定块上预装的轴承内，所述固定块上还安装有第六
驱动电机，所述第六驱动电机通过电机轴连接有第二驱动齿轮，所述第一固定架上安装有
第一齿条板，所述第二驱动齿轮与第一齿条板啮合连接，所述抓取组件包括固定框、真空
泵、伸缩杆、第一伸缩软管、真空吸嘴安装壳体和真空吸嘴，所述固定框与吊杆连接，所述真空泵安装在固定框内，所述真空泵通过第一伸缩软管连接真空吸嘴安装壳体，所述真空吸
嘴安装壳体表面均匀连接有若干个真空吸嘴，所述真空吸嘴安装壳体和固定框之间还连接
有伸缩杆。

[0014] 用于电机铁芯的激光焊接方法，包括以下步骤：

[0015] 步骤1、首先碟片抓取机构抓取一片碟片移动至夹持机构的正上方，通过人机交互界面中预先设定的程序，此时夹持机构中的第一驱动组件通过联动组件带动伸缩组件朝着
远离碟片支撑组件的方向运动，目的是为碟片抓取机构将碟片放置在碟片支撑组件上的过
程预留出足够大的空间，当碟片抓取机构离开夹持机构后，夹持机构中的第一驱动组件通
过联动组件带动伸缩组件朝着靠近碟片支撑组件的方向运动，目的通过伸缩组件将碟片夹
紧固定，如此往复循环，直至将一定数量的碟片全部放置在碟片支撑组件上，当堆叠的碟片的数量发生变化时，人机交互界面通过开启第三驱动组件，使得第三驱动组件通过转动环
带动伸缩组件运动，用于调节伸缩组件的高度；

[0016] 步骤2、接着通过人机交互界面开启气体输送机构，气体输送机构产生的气体能够输送至夹持机构内，最终通过伸缩组件排出，排出的气体能够将粘附在碟片表面的灰尘清
理掉；

[0017] 步骤3、紧接着通过人机交互界面开启激光焊接机构，激光焊接机构能够沿着碟片的轴线方向对堆叠起来的碟片进行焊接。

[0018] 综上所述，本发明的有益效果是：

[0019] 1、当电机铁芯上的碟片的数量增加或减少时，第三驱动电机通过第五驱动齿轮和第二轮齿之间的啮合，能够带动转动环在环形固定板上的圆形导轨内旋转，旋转的转动环
又通过第一轮齿和第二传动齿轮之间的啮合带动内螺纹管旋转，进而带动外螺纹管做直线
运动，从而实现了跟随碟片的数量自动调节外螺纹管的伸出高度的功能，具备适用范围广
和实用性强的特点；

[0020] 2、当碟片堆叠完成后，通过人机交互界面开启气体输送机构，气体输送机构中气泵的产生的气体能够通过导气总管、伸缩导气分管和固定导气分管输送至夹持机构中的伸
缩组件内，最终通过外螺纹管上的若干个排气孔将气体吹向碟片表面，使得外螺纹管在夹
紧碟片的同时还能够自动清理掉粘附在碟片表面的灰尘，防止灰尘降低电机铁芯的焊接质
量，具备实用性强和焊接效果好的特点；

[0021] 3、碟片抓取机构抓取一片碟片移动至夹持机构的正上方时，夹持机构中的第一驱动组件通过联动组件带动伸缩组件朝着远离碟片支撑组件的方向运动，目的是为碟片抓取
机构将碟片放置在碟片支撑组件上的过程预留出足够大的空间，防止在碟片与伸缩组件发
生剐蹭导致的碟片损坏的情况，当碟片抓取机构离开夹持机构后，夹持机构中的第一驱动
组件通过联动组件带动伸缩组件朝着靠近碟片支撑组件的方向运动，目的通过伸缩组件将
碟片夹紧固定，如此往复循环，夹持机构中的第一驱动组件通过联动组件带动伸缩组件朝
着远离碟片支撑组件的方向运动还能够实现根据碟片的直径自动调节伸缩组件的位置的
功能，具备实用性强和适用范围广的特点；

[0022] 4、第二驱动电机通过第四驱动齿轮和第三传动齿轮之间的啮合能够带动支撑板以及位于支撑板上的碟片转动，每次转动一定的角度后，使得外螺纹管上的若干个排气孔
都能够对处于排气孔位置的碟片吹气，具备清理灰尘彻底和效果好的特点；同时激光焊接
机构能够会对处于该位置的碟片进行焊接。

[0023] 5、人机交互界面与第五驱动电机、第六驱动电机和真空泵电性连接，第五驱动电机能够带动转动管和活动杆转动一定的角度，第六驱动电机带动活动杆做升降运动，从而
实现自动调节抓取组件的转动角度和升降高度的功能，真空泵能够控制真空吸嘴吸取碟片
和松开碟片的功能，从而实现了自动抓取碟片的功能，具备自动化程度高的特点。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例用于电机铁芯的激光焊接设备及焊接方法的平面结构示意图。

[0025] 图2为本发明实施例中壳体、夹持机构和气体输送机构的装配图。

[0026] 图3为本发明实施例中壳体上的第一滑槽和第二滑槽的位置分布图。

[0027] 图4为本发明实施例中夹持机构和气体输送机构的装配图。

[0028] 图5为本发明实施例中夹持机构的立体图。

[0029] 图6为本发明实施例中第一驱动组件和联动组件的装配图。

[0030] 图7为本发明实施例中外螺纹管的立体图。

[0031] 图8为本发明实施例中第二伸缩软管的立体图。

[0032] 图9为本发明实施例中气体输送机构的立体图。

[0033] 图10为本发明实施例中第二传动齿轮与转动环的连接关系图。

[0034] 图11为本发明实施例中转动环与环形固定板的结构示意图。

[0035] 图12为本发明实施例中碟片支撑组件的立体图。

[0036] 图13为本发明图1中a的局部放大图。

[0037] 图14为本发明图1中b的局部放大图。

[0038] 图15为本发明图1中c的局部放大图。

[0039] 附图标记：1‑承载机构、11‑底座、12‑壳体、121‑第一滑槽、122‑第二滑槽、123‑环形固定板、13‑第一固定架、131‑第一齿条板、14‑第二固定架、2‑激光焊接机构、21‑横向导轨、22‑纵向导轨、23‑激光焊接仪、24‑安装块、25‑第一驱动齿轮、26‑第二齿条板、3‑碟片抓取机构、31‑转动管、32‑活动杆、321‑限位筋、322‑轴承、323‑固定块、324‑第二驱动齿轮、33‑第一传动齿轮、34‑第三驱动齿轮、35‑横杆、36‑吊杆、37‑抓取组件、371‑固定框、372‑真空泵、373‑伸缩杆、374‑第一伸缩软管、375‑真空吸嘴安装壳体、376‑真空吸嘴、4‑夹持机构、41‑第一驱动组件、411‑第一驱动电机、412‑丝杆、42‑联动组件、421‑螺母块、422‑连杆、
423‑固定环、43‑伸缩组件、431‑内螺纹管、4311‑第二传动齿轮、4312‑进气孔、432‑外螺纹管、4321‑排气孔、4322‑限位杆、44‑第二伸缩软管、441‑透气孔、442‑插接孔、5‑气体输送机构、51‑插接管、52‑密封垫、53‑固定导气分管、54‑伸缩导气分管、55‑导气总管、56‑气泵、
57‑进气管、6‑人机交互界面、7‑碟片支撑组件、71‑支撑板、72‑第三传动齿轮、73‑第四驱动齿轮、74‑第二驱动电机、75‑转动杆、8‑第三驱动组件、81‑第五驱动齿轮、82‑第三驱动电机、9‑转动环、91‑第一轮齿、92‑第二轮齿、93‑环形导条。

具体实施方式

[0040] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

[0041] 在本发明的描述中，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0042] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

[0043] 请参阅图1、图2、图4和图5，本发明实施例提供的用于电机铁芯的激光焊接设备，包括承载机构1、激光焊接机构2、碟片抓取机构3、人机交互界面6和碟片支撑组件7，所述激光焊接机构2、碟片抓取机构3和人机交互界面6均安装在承载机构1上，所述激光焊接机构2和碟片抓取机构3均与人机交互界面6电性连接，还包括夹持机构4、气体输送机构5、第三驱动组件8和转动环9，所述第三驱动组件8与转动环9连接，所述承载机构1内设置有壳体12，且夹持机构4、气体输送机构5、第三驱动组件8和转动环9均安装在壳体12上，所述夹持机构4包括第一驱动组件41、联动组件42和伸缩组件43，所述第一驱动组件41通过联动组件42连接伸缩组件43，所述碟片支撑组件7上放置有碟片，所述伸缩组件43与碟片侧壁接触连接，所述转动环9上远离第三驱动组件8的一侧还与伸缩组件43连接，所述伸缩组件43的端部与
气体输送机构5连接。

[0044] 在本发明实施例中，碟片抓取机构3抓取一片碟片移动至夹持机构4的正上方，通过人机交互界面6中预先设定的程序，此时夹持机构4中的第一驱动组件41通过联动组件42
带动伸缩组件43朝着远离碟片支撑组件7的方向运动，目的是为碟片抓取机构3将碟片放置
在碟片支撑7上的过程预留出足够大的空间，当碟片抓取机构3离开夹持机构4后，夹持机构
4中的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩组件43朝着靠近碟片支撑组件7的方向运
动，目的通过伸缩组件43将碟片夹紧固定，如此往复循环，直至将一定数量的碟片全部放置在碟片支撑组件7上，当堆叠的碟片的数量发生变化时，人机交互界面6通过开启第三驱动
组件8，使得第三驱动组件8通过转动环9带动伸缩组件43运动，用于调节伸缩组件43的高
度；

[0045] 请参阅图7、图10、图11和图15，本发明的一个实施例中，所述第三驱动组件8包括第五驱动齿轮81和第三驱动电机82，所述第五驱动齿轮81通过电机轴连接第三驱动电机82，所述第三驱动电机82安装在壳体12外壁,所述壳体12上开设有避让孔，所述第五驱动齿轮81位于避让孔内，所述壳体12内壁安装有环形固定板123，所述环形固定板123表面开设
有圆形导轨，所述转动环9上靠近环形固定板123的一侧安装有环形导条93，所述环形导条
93转动连接在圆形导轨内，所述转动环9上靠近伸缩组件43和第五驱动齿轮81的一侧分别
均匀安装有若干个第一轮齿91和第二轮齿92，所述第一轮齿91与伸缩组件43连接，所述第
二轮齿92与第五驱动齿轮81啮合连接，所述伸缩组件43包括内螺纹管431、第二传动齿轮
4311和外螺纹管432，所述外螺纹管432的一端螺纹连接在内螺纹管431内，所述内螺纹管
431上安装有第二传动齿轮4311，所述第二传动齿轮4311与第一轮齿91啮合连接。

[0046] 在本发明实施例中，当电机铁芯上的碟片的数量增加或减少时，第三驱动电机82通过第五驱动齿轮81和第二轮齿92之间的啮合，能够带动转动环9在环形固定板123上的圆
形导轨内旋转，旋转的转动环9又通过第一轮齿91和第二传动齿轮4311之间的啮合带动内
螺纹管431旋转，进而带动外螺纹管432做直线运动，从而实现了跟随碟片的数量自动调节
外螺纹管432的伸出高度的功能，具备适用范围广和实用性强的特点。

[0047] 请参阅图4、图5、图7和图9，本发明的一个实施例中，所述内螺纹管431上远离外螺纹管432的一端开设有进气孔4312，所述进气孔4312与气体输送机构5连通，所述气体输送机构5包括插接管51、密封垫52、固定导气分管53、伸缩导气分管54、导气总管55、气泵56和进气管57，所述气泵56的进气端连接有进气管57，所述气泵56的出气端连接有导气总管55，所述导气总管55通过伸缩导气分管54连接有固定导气分管53，所述固定导气分管53上远离
伸缩导气分管54的一端连接有插接管51，所述插接管51与进气孔4312插合连接，所述插接
管51上还固定套设有与内螺纹管431的端面贴合连接的密封垫52，所述外螺纹管432位于内
螺纹管431的一端设计有开口。所述外螺纹管432上靠近碟片的一侧均匀开设有若干个排气
孔4321。

[0048] 在本发明实施例中，当碟片堆叠完成后，通过人机交互界面6开启气体输送机构5，气体输送机构5中气泵56的产生的气体能够通过导气总管55、伸缩导气分管54和固定导气分管53输送至夹持机构4中的伸缩组件43内，最终通过外螺纹管432上的若干个排气孔4321
将气体吹向碟片表面，使得外螺纹管432在夹紧碟片的同时还能够自动清理掉粘附在碟片
表面的灰尘，防止灰尘降低电机铁芯的焊接质量，具备实用性强和焊接效果好的特点。

[0049] 请参阅图6，本发明的一个实施例中，所述第一驱动组件41包括第一驱动电机411和丝杆412，所述第一驱动电机411通过电机轴连接丝杆412，所述第一驱动电机411安装在
壳体12内，所述联动组件42包括螺母块421、连杆422和固定环423，所述螺母块421活动套设在丝杆412上，所述连杆422的两端分别与螺母块421和固定环423铰接，所述内螺纹管431安装在固定环423内。

[0050] 在本发明实施例中，碟片抓取机构3抓取一片碟片移动至夹持机构4的正上方时，夹持机构4中的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩组件43朝着远离碟片支撑组件7
的方向运动，目的是为碟片抓取机构3将碟片放置在碟片支撑组件7上的过程预留出足够大
的空间，防止在碟片与伸缩组件43发生剐蹭导致的碟片损坏的情况，当碟片抓取机构3离开夹持机构4后，夹持机构4中的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩组件43朝着靠近碟
片支撑组件7的方向运动，目的通过伸缩组件43将碟片夹紧固定，如此往复循环，夹持机构4中的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩组件43朝着远离碟片支撑组件7的方向运动
还能够实现根据碟片的直径自动调节伸缩组件43的位置的功能，具备实用性强和适用范围
广的特点。

[0051] 请参阅图1和图3，本发明的一个实施例中，所述内螺纹管431、外螺纹管432、固定环423、固定导气分管53和伸缩导气分管54的数量均为若干个，若干个内螺纹管431、外螺纹管432和固定环423关于碟片支撑组件7和第一驱动组件41中心对称，若干个固定导气分管53和伸缩导气分管54关于导气总管55中心对称，所述壳体12上靠近外螺纹管432和固定导
气分管53的表面均开设有第二滑槽122，所述内螺纹管431的两端滑动连接在壳体12内壁
上，所述外螺纹管432和固定导气分管53滑动连接在第二滑槽122内。

[0052] 在本发明实施例中，第二滑槽122的设计能够保证内螺纹管431、外螺纹管432、固定环423、固定导气分管53和伸缩导气分管54运动的稳定性。

[0053] 请参阅图1、图2和图8，本发明的一个实施例中，所述外螺纹管432的外侧还套设有第二伸缩软管44，所述第二伸缩软管44表面均匀开设有若干个透气孔441，所述外螺纹管432上远离内螺纹管431的一端安装有限位杆4322，所述第二伸缩软管44的一端设计有插接
孔442，所述第二伸缩软管44通过插接孔442套设在限位杆4322上，所述壳体12上还开设有
第一滑槽121，所述壳体12上靠近外螺纹管432一侧的第二滑槽122位于第一滑槽121内，所
述第二伸缩软管44上远离插接孔442的一端滑动连接在第一滑槽121内。

[0054] 在本发明实施例中，第二伸缩软管44采用柔性材质制作而成，其目的是起到保护碟片的作用，防止外螺纹管432表面的螺纹在夹紧碟片时对碟片造成擦伤，当外螺纹管432
做升降运动时，能够通过限位杆4322带动第二伸缩软管44折叠和展开，当外螺纹管432做径向运动时，又能够带动第二伸缩软管44在第一滑槽121内移动。

[0055] 请参阅图1、图2和图12，本发明的一个实施例中，所述碟片支撑组件7包括支撑板71、第三传动齿轮72、第四驱动齿轮73、第二驱动电机74和转动杆75，所述支撑板71通过转动杆75连接壳体12，所述转动杆75上安装有第三传动齿轮72，所述壳体12安装有第二驱动
电机74，所述第二驱动电机74通过电机轴连接第四驱动齿轮73，所述第三传动齿轮72与第
四驱动齿轮73啮合连接。

[0056] 在本发明实施例中，第二驱动电机74通过第四驱动齿轮73和第三传动齿轮72之间的啮合能够带动支撑板71以及位于支撑板71上的碟片转动，人机交互界面6与第二驱动电
机74电性连接，用于控制支撑板71单次转动的角度，有两个目的：第一，每次转动一定的角度后，外螺纹管432上的若干个排气孔4321都能够对处于排气孔4321位置的碟片吹气，具备清理灰尘彻底和效果好的特点；第二，每次转动一定的角度后，激光焊接机构2能够会对处于该位置的碟片进行焊接。

[0057] 请参阅图1，本发明的一个实施例中，所述承载机构1还包括底座11、第一固定架13和第二固定架14，所述壳体12安装在底座11上，所述第一固定架13和第二固定架14位于壳体12的两侧，且第一固定架13和第二固定架14均与壳体12和底座11连接，所述激光焊接机
构2安装在第二固定架14上，所述激光焊接机构2包括横向导轨21、纵向导轨22、激光焊接仪
23、安装块24、第一驱动齿轮25和第二齿条板26，所述激光焊接仪23安装在安装块24上，所述安装块24上安装有第四驱动电机，所述第一驱动齿轮25通过电机轴连接第四驱动电机，
所述安装块24滑动连接在纵向导轨22内，所述纵向导轨22内壁安装有第二齿条板26，所述
第一驱动齿轮25与第二齿条板26啮合连接，所述横向导轨21安装在第二固定架14上，所述
纵向导轨22滑动连接在横向导轨21内。

[0058] 在本发明实施例中，横向导轨21内的结构与纵向导轨22内的结构可设计成一致，具体结构不做限制，只要是能够实现纵向导轨22做水平运动即可。

[0059] 请参阅图1、图13和图14，本发明的一个实施例中，所述第一固定架13上安装有碟片抓取机构3，所述碟片抓取机构3包括转动管31、活动杆32、第一传动齿轮33、第三驱动齿轮34、横杆35、吊杆36和抓取组件37，所述抓取组件37通过吊杆36连接横杆35，所述横杆35连接在活动杆32上，所述活动杆32上沿着自身轴线方向设置有限位筋321，所述活动杆32通过限位筋321滑动连接在转动管31内，所述转动管31安装在第一固定架13上，所述转动管31上安装有第一传动齿轮33，所述第一固定架13上还安装有第五驱动电机，所述第三驱动齿
轮34通过电机轴连接第五驱动电机，所述第一传动齿轮33与第三驱动齿轮34啮合连接，所
述活动杆32上远离横杆35的一端安装在固定块323上预装的轴承322内，所述固定块323上
还安装有第六驱动电机，所述第六驱动电机通过电机轴连接有第二驱动齿轮324，所述第一固定架13上安装有第一齿条板131，所述第二驱动齿轮324与第一齿条板131啮合连接，所述抓取组件37包括固定框371、真空泵372、伸缩杆373、第一伸缩软管374、真空吸嘴安装壳体
375和真空吸嘴376，所述固定框371与吊杆36连接，所述真空泵372安装在固定框371内，所述真空泵372通过第一伸缩软管374连接真空吸嘴安装壳体375，所述真空吸嘴安装壳体375
表面均匀连接有若干个真空吸嘴376，所述真空吸嘴安装壳体375和固定框371之间还连接
有伸缩杆373。

[0060] 在本发明实施例中，人机交互界面6与第五驱动电机和第六驱动电机电性连接，用于控制第五驱动电机和第六驱动电机的启停以及转动角度，第五驱动电机通过第一传动齿
轮33与第三驱动齿轮34之间的啮合，能够带动转动管31和活动杆32转动一定的角度，与此
同时，第六驱动电机又通过第二驱动齿轮324和第一齿条板131之间的啮合带动活动杆32做
升降运动，从而实现自动调节抓取组件37的转动角度和升降高度的功能，人机交互界面6还与真空泵372电性连接，用于控制真空泵372的启停，从而能够控制真空吸嘴376吸取碟片和松开碟片的功能，从而实现了自动抓取碟片的功能，具备自动化程度高的特点。

[0061] 用于电机铁芯的激光焊接方法，包括以下步骤：

[0062] 步骤1、首先碟片抓取机构3抓取一片碟片移动至夹持机构4的正上方，通过人机交互界面6中预先设定的程序，此时夹持机构4中的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩
组件43朝着远离碟片支撑组件7的方向运动，目的是为碟片抓取机构3将碟片放置在碟片支
撑组件7上的过程预留出足够大的空间，当碟片抓取机构3离开夹持机构4后，夹持机构4中
的第一驱动组件41通过联动组件42带动伸缩组件43朝着靠近碟片支撑组件7的方向运动，
目的通过伸缩组件43将碟片夹紧固定，如此往复循环，直至将一定数量的碟片全部放置在
碟片支撑组件7上，当堆叠的碟片的数量发生变化时，人机交互界面6通过开启第三驱动组
件8，使得第三驱动组件8通过转动环9带动伸缩组件43运动，用于调节伸缩组件43的高度；

[0063] 步骤2、接着通过人机交互界面6开启气体输送机构5，气体输送机构5产生的气体能够输送至夹持机构4内，最终通过伸缩组件43排出，排出的气体能够将粘附在碟片表面的灰尘清理掉；

[0064] 步骤3、紧接着通过人机交互界面6开启激光焊接机构2，激光焊接机构2能够沿着碟片的轴线方向对堆叠起来的碟片进行焊接。

[0065] 对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方
式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变
更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的
发明和其等效的范围内。

[0066] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。