[发明专利]定子和转子叠片的自适应激光接合

说明书

技术领域

本发明涉及定子和转子叠片的自适合激光接合的装置和方法，所述装置和方法属于激光焊接技术的技术领域，并且用于将个体薄电片、或叠片接合在一起成为电动机中所使用的紧凑的定子和转子套件。

背景技术

用于将定子和转子叠片接合在一起成为紧凑的套件的已知方法可以根据所采用的特定技术而被划分成各种种类。

如例如US6223417、US6018207、以及EP0082537中所公开的，可以通过对所谓的互锁夹具的使用来将个体叠片集成为紧凑的套件。互锁的缺点是它们会影响套件的电磁特性并且在使用低厚度的叠片时不会执行它们的任务。此外，互锁的形成必须被整合到冲裁工艺中，从而增加了用于生产个体叠片的工具的复杂性。

如WO/2013/135378和EP1833145中所阐述的，可以通过使用特殊的双组份粘合剂将叠片粘合在一起。所述工艺是复杂的并且必须将套件加热到高于预定温度。

类似于使用双组份粘合剂的工艺是使用涂覆有特殊瓷漆的电片，该工艺在当经受升高的温度和压力时，将个体单个叠片粘合在一起成为紧凑的套件。在W02006049935中公开了所述工艺的细节。尽管这种技术比使用双组份粘合剂简单，但是它的主要缺点是：必须用预定的力按压套件，并且必须将套件加热到预定的温度持续一定时间。

可以通过使用常规的焊接方法(通常通过使用激光-TIG工艺)将个体叠片接合在一起。所述工艺的缺点表现为所产生的焊缝的尺寸，这降低了正如互锁所表现的整个套件的电磁特性。此外，由于在电片中硅和铝的百分比的升高抑制了粘合，所以TIG焊接不适用于高合金电片。

然而，对于将个体叠片接合成紧凑的套件，在连续模式和脉冲模式两者下使用激光是最佳和最简单的选择。激光焊接总是从头开始并且连续地进行直到套件的末端。焊接继续横贯地穿过所有的叠片。涵盖这个主题的专利为例如US20130154434、JPS5538640。所述方法的缺点是焊接会影响套件的电磁特性，并且熔化叠片的整个侧表面还会花费大量的能量。

关于现有技术的方法和专利有待充分解决的技术问题是：用于将叠片接合在一起成为定子或转子套件的所有工艺是繁琐的，比如对粘合剂或瓷漆的使用；或它们会影响电磁性能，比如激光或常规的焊接或互锁；或它们不适用于更薄的叠片，比如互锁。尽管常规的激光接合可能是最简单的方法，但仍然穿过定子或转子套件的整个侧面进行焊接。因此，对于在不需要焊接的位置进行额外的焊接，花费了过量的能量，进而影响定子或转子套件的电磁特性。

根据本发明的定子和转子叠片的自适应激光接合的目标和目的是提供装置和方法，所述装置和方法将只在需要粘合的确切位置(也就是说，是在形成接触个体叠片的位置)进行对个体叠片的接合。在侧表面的其它区域将不存在焊接，并且这将间接地有助于更好的定子或转子套装的电磁特性。因此，焊接还耗能更少，因为这种材料只在特定位置熔化，换句话说，被熔化的材料的量小的多。

附图说明

即将参考本发明的实施例和附图来描述本发明，其中：

图1-描绘了自适应激光接合装置的示意图；

图2-描绘了程序设置；

图3-描绘了连续激光束的可能的调制形状中的一些调制形状。

具体实施方式

如图1中所示，用于定子和转子叠片的自适应激光接合的装置由三个主要部分组成。第一部分包括传感器4，传感器4观察/监测工件1(即定子或转子套件)并且向滤波器5发送模拟/数字信号。所述工件借助于可移动的工作台2进行移动，可移动的工作台2由过程计算机3控制。所述传感器可以是能够非接触式检测个体叠片的任何类型的传感器，也就是说，是将它们分隔开的间隙，例如：激光传感器、摄像机等。传感器必须能够检测个体叠片之间的间隙，所述间隙典型地可达50μm大小的数量级。使用连接到滤波器5的示波器6或相应的设备进行传感器检测监测的第一阶段。滤波器5确保从传感器4的信号中去除噪声。在被使用之前，必须正确地调整传感器4。手动执行的所述调整修改了检测范围，由此去除了信号中的较大部分，同时增强了间隙区域中信号的变化。该装置的第二部分由控制单元10组成，控制单元10包括第一微控制器7、第二微控制器8、以及继电器9或数-模转换器9a。该装置的第三部分包括任何脉冲激光器或连续激光器11，激光器11允许借助于控制单元10来从外部控制个体脉冲或调制连续激光束。