CN101877519B - 一种电机定子线圈整形方法及设备 - Google Patents
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Abstract
电机定子线圈整形装置，其包括整形夹具、驱动机构、横向移动机构和纵向移动机构，所述的整形夹具包括左法兰、挤轮、右法兰、固定芯轴和滚轮组件，右法兰固定到横向移动机构的移动件上，固定芯轴固定在右法兰的轴线一侧上，左法兰与驱动机构的驱动轴相连，左法兰轴线一侧上固定挤轮，挤轮和固定芯轴在同一轴线上，左法兰和右法兰正对，所述的滚轮组件固定在纵向移动机构的移动件上，滚轮正对左法兰和右法兰之间。优点有：整形后线圈内导线排列致密不易松动，尺寸一致性好，圆度小，提高了定子整形合格率，最大限度减小了滚轮与线圈的相互间的滑动，从而减轻了滚轮对线圈绝缘层的损伤。整形操作简单、整形效率高、产品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及电机定子线圈的整形方法和整形工具。
背景技术
如图1所示，电机定子是由铁芯17和绕在铁芯内齿上线圈171组成。当线圈171绕在铁芯内齿上后，线圈171的内侧、外侧和外露的端部形状十分重要，如果形状不合适会影响定子装入转子，即转子装不进去或者转子装进去后对转子的运转产生影响。另外定子安装在外壳上时，线圈的外径和端部容易和外壳相互影响，甚至会引起定子短路或失效，因此，定子在每次绕好线圈后需要进行整形。
现有的电机定子线圈整形方法和设备有两种，一种是通过上下两个阶梯状圆柱体插进铁芯内孔，圆柱体小端将线圈内圆固定好，圆柱体大端对线圈两端的高度进行挤压，同时外围用一个四个整形块挤压线圈外圆，见图1。
另一种整形方法和设备详见中国专利文献CN 101453151A，其用模具套在电机定子线圈的外圆上，线圈内径用一个可以径向移动的模具进行挤压而进行整形，见图2。
上述两种方法和设备有共同的缺点：由于定子静止，定子线圈外围用工装挤压时，定子线圈里的导线无法圆周方向连续滑移，所以线圈不易整规则，线圈排列不致密且容易回弹，尺寸公差大，线圈内、外径圆度大，同时由于这种刚性挤压，线圈里的导线在圆周方向滑移受阻，线圈里的导线容易压瘪和压折而导致导线绝缘层容易破损，影响定子整形的合格率和后道工序的安装使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种电机定子电机定子线圈整形方法并相应设计了一种结构简单、操作灵活、整形质量好、工作效率高的电机定子线圈整形装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种电机定子线圈整形方法，其特征在于：电机定子连续旋转，并且在电机定子线圈二侧面和内圈同时连续挤压和线圈外圈滚压而整形。
为实现上述电机定子线圈整形方法，开发了相应的电机定子线圈整形装置，其包括整形夹具、驱动机构、横向移动机构和纵向移动机构，所述的整形夹具包括左法兰、挤轮、右法兰、固定芯轴和滚轮组件，右法兰固定到横向移动机构的移动件上，固定芯轴固定在右法兰轴线一侧上，左法兰与驱动机构的驱动轴相连，左法兰轴线一侧上固定挤轮，挤轮和固定芯轴在同一轴线上，左法兰和右法兰正对，所述的滚轮组件固定在纵向移动机构的移动件上，滚轮正对左法兰和右法兰之间。
上述定位芯轴和挤轮均为阶梯状的圆柱体，用来固定定子铁芯内径和挤压线圈内径，在圆柱体过渡处有一个斜面，防止压伤或压落定子铁芯槽口的槽楔。
上述分别用两个独立开关控制，按顺序打开，独立开关控制气缸阀门开启和关闭，并且用延时继电器控制开启时间长短，具体可根据整形效果来调整整形时间。
上述挤压力和滚压力大小可调整进气阀压力来实现，定子线圈整形后的外径由滚轮的行程来控制和调节。
电机定子线圈整形时，其步骤如下：
1、电机定子装在定位芯轴上，由铁芯内孔定位电机定子。
2、启动驱动机构带动挤轮连续旋转，横向移动机构推动右法兰进而推动定子靠近挤轮，定位芯轴和挤轮挤压线圈两端的内径。同时，与挤轮和定位芯轴相联的左、右法兰挤压线圈两个端面
3、纵向移动机构推动工字型滚轮组件靠近定子线圈，滚轮滚压电机定子两端线圈的外圈。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.通过连续、同步的挤压电机定子线圈内径、两端面和滚压线圈外径，电机定子线圈里的导线能够沿定子周向和径向连续滑移，所以整形后线圈内导线排列致密不易松动，尺寸一致性好，圆度小，线圈外观整齐美观。
2.整形过程中，由于挤压和滚压同步进行，线圈紧缩的空间能沿定子周向和径向借移，线圈的导线不易被整形夹具压伤或压瘪，提高了定子整形合格率。
3.整形过程中，由于定子和滚轮同步旋转，且滚轮和定子的旋转轴都装有滚动轴承，最大限度减小了滚轮与线圈的相互间的滑动，从而减轻了滚轮对线圈绝缘层的损伤。
4.线圈整形后的外径可由滚轮的行程来自由调节，不需要更换整形夹具，因此适用范围广。
5.该整形操作简单、整形效率高、产品质量好。
附图说明
图1是传统定子整形装置的示意图。
图2是现有的定子整形装置的示意图。
图3是本发明实施例定子整形装置操作时的俯视示意图。
图4是本发明实施例电机定子整形装置的结构示意图。
图5是本发明实施例的固定芯轴示意图。
图6是本发明挤轮示意图。
图7是本发明实施例的右法兰示意图。
图8是本发明实施例的滚轮示意图。
图9是本发明实施例电机定子整形装置的侧向示意图。
图10是本发明带限位件的滚轮组件的分解示意图。
图11是本发明实施例挤轮和固定芯轴工作时的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步描述。
如图3、4所示，电机定子线圈整形装置包括带减速机1的驱动电机16、横向移动机构的气缸8和纵向移动机构的气缸9、控制开关14和整形夹具。
上述整形夹具包括左法兰3、挤轮4、定位心轴5、右法兰6、滚轮12、滚轮轴13及滚轮支架11组成。挤轮4和左法兰3螺栓连接，左法兰3与减速机轴2刚性联接，固定芯轴5与右法兰6螺栓联接，右法兰6套在气缸轴7上，滚轮12通过滚轮轴13装在滚轮支架11上，滚轮支架11装在气缸9的气缸轴10上，滚轮轴13与气缸轴10垂直。
上述减速机1和气缸8、气缸9布置在一个工作台面上。
在挤轮4旋转的过程中，气缸8通过其气缸轴推动定子17向挤轮4移动，最终挤轮4紧贴定子17并带动定子17旋转，另一气缸9推动滚轮12向定子17径向方向移动并最终紧贴定子线圈171，定子17带动滚轮12旋转。
上述挤轮4是一个外圆周呈阶梯型的圆柱体，阶梯间有一个斜面过渡，见图6中的II。
上述固定芯轴5是一个外圆周呈阶梯型的圆柱体，阶梯间有一个斜面过渡，见图5中的I。
上述挤轮4和固定芯轴5上所述的斜面过渡能避免定子槽口的槽楔脱落或压伤，见图11中的III和IV
固定芯轴5可沿气缸轴7自由旋转，与固定芯轴5相联接的右法兰6与气缸轴7用滚动轴承182连接，见图7。
如图8、图10所示，上述滚轮12最好为工字型的圆柱体，内孔装有两个轴承181，通过轴承181与滚轮轴13连接，滚轮轴13固定在滚轮支架11上，滚轮轴13二端由调节螺母131固定，这样滚轮12可沿滚轮轴13自由转动，滚轮12可以通过两个调节螺母131沿滚轮轴13轴向自由调节位置，以更好地对准电机定子线圈的外圈，见图10。
上述气缸9的支架和滚轮支架间设置限位杆15，限位杆15一端装在气缸9的支架上，见图4；限位杆15另一端有螺纹，该端穿过滚轮支架11的光孔111，调节螺母151装在限位杆15的螺纹上，这样滚轮12行程可由限位杆15通过调节螺母151来自由调节，见图9、10。
如图3所示，电机定子线圈整形过程如下：
1)开启驱动电机16，驱动电机16带动减速机1、减速机1带动左法兰3、左法兰3带动挤压轮4开始旋转。
2)将定子17装在定位心轴5上。
3)通过开关组14开启气缸8，气缸8通过右法兰6将定子17推往挤轮4，直到挤轮4端面和定位心轴5端面完全贴合，挤轮4带动定子17一起旋转，在定子旋转的过程中，定位芯轴5和挤轮4挤压线圈内径，左法兰3和右法兰6挤压线圈两端面。
4)通过开关组14开启气缸9，气缸9的气缸轴推动滚轮支架11向定子17靠拢，当滚轮12顶住线圈171后，滚轮12随定子17一起转动，并滚压线圈171的外圈。
当滚轮12向定子17移动终止后过一段时间。整形完毕，控制开关组14自动关闭气缸8、9，气缸轴7和气缸轴10自动缩回，卸下整形好的定子。
上述步骤3)和步骤4)工作的时间长短通过控制开关14里的延时继电器来控制和调节。
Claims (9)
1.电机定子线圈整形装置，其特征在于：包括整形夹具、驱动机构、横向移动机构和纵向移动机构，所述的整形夹具包括左法兰、挤轮、右法兰、固定芯轴和滚轮组件，右法兰固定到横向移动机构的移动件上，固定芯轴固定在右法兰的轴线一侧上，左法兰与驱动机构的驱动轴相连，左法兰轴线一侧固定挤轮，挤轮和固定芯轴在同一轴线上，左法兰和右法兰正对，所述的滚轮组件固定在纵向移动机构的移动件上，滚轮正对左法兰和右法兰之间；整形时，将定子装在定位心轴上，挤轮带动定子一起旋转，在定子旋转的过程中，定位芯轴和挤轮挤压线圈内径，左法兰和右法兰挤压线圈两端面,当滚轮顶住线圈后，滚轮随定子一起转动，并滚压线圈的外圈。
2.如权利要求1所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的驱动机构为带减速机的驱动电机，挤轮和左法兰通过螺栓连接，左法兰与减速机轴刚性联接。
3.如权利要求1或2所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的纵向移动机构和横向移动机构均为气缸。
4.如权利要求3所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的滚轮组件包括滚轮、滚轮支架，滚轮通过滚轮轴装在滚轮支架上，滚轮支架装在横向移动机构的气缸轴上，滚轮轴与横向移动机构的气缸轴垂直。
5.如权利要求4所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的滚轮是一个工字型的圆柱体，内孔装有两个轴承。
6.如权利要求4所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的滚轮支架和纵向移动机构的支架间设置限位杆和调节螺母。
7.如权利要求1或2所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的挤轮是一个外圆周呈阶梯型的圆柱体，阶梯间有一个斜面过渡。
8.如权利要求1或2所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的固定芯轴是一个外圆周呈阶梯型的圆柱体，阶梯间有一个斜面过渡。
9.如权利要求4所述的电机定子线圈整形装置，其特征在于：所述的固定芯轴与右法兰螺栓联接，右法兰套在横向移动机构的气缸轴上。
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