CN104993662B - 自动绕线装置及其自动绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动绕线装置，其包括：定子夹具组件，用于将定子定位；两子导向器，每个子导向器上设有第一和第二引导部，第一和第二引导部之间形成有一凹陷区，凹陷区包括第一绕线区、第二绕线区及用于套设定子的安装区，第一绕线区和第二绕线区的底部均形成有一可承载线圈架的承载面，第一引导部上形成有第一引导面以将导线引导到第一绕线区内，第二引导部上形成有第二引导面以将导线引导到第二绕线区内；以及绕线杆件，其可伸入两子导向器之间所形成的通道内来回移动且进行转动，从而拉动导线绕于线圈架上。本发明所公开的自动绕线装置，可实现于定子上自动绕线而形成线圈，从而提高生产效率。同时，本发明还公开了一种自动绕线方法。

Description

自动绕线装置及其自动绕线方法

技术领域

本发明涉及电机制造技术领域，更具体地涉及一种自动绕线装置及其自动绕线方法。

背景技术

电机(俗称马达)是一种依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，其作为主要的动力源广泛应用于工业中的机械设备及日用家用电器中，例如洗衣机、电风扇、吹风机等等。

现有用于吹风机的电机主要包括定子组件、转子、上支架及下支架。其中，定子组件包括定子及线圈等，转子安装于定子的中心区内，上支架和下支架分别安装在定子的前后两侧。

其中，对于电机中转子部分的生产和制造，现已发展得相当成熟和稳定，而对于定子部分的生产和组装，尤其是针对线圈部分的处理，例如绕线圈、折线圈及将线圈安装在定子内等绝大部分工序是采用人工方式来完成，生产效率较低，且质量参差不齐，合格率较低。

鉴于此，有必要提供一种可解决上述现有技术缺陷的自动绕线装置及其自动绕线方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有利于提高定子组件生产效率和生产质量的自动绕线装置及其自动绕线方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种自动绕线装置，用于在安装有线圈架的定子上进行自动绕线以形成线圈，其中，所述自动绕线装置包括：一导向器，所述导向器包括两对称设置的子导向器，两所述子导向器之间形成一通道，每个所述子导向器上设有第一引导部和第二引导部，所述第一引导部和第二引导部之间形成有一凹陷区，所述凹陷区包括用于套设定子的安装区及分别位于该安装区两侧的第一绕线区和第二绕线区，所述第一绕线区和第二绕线区的底部均形成有一可承载线圈架的承载面，所述第一引导部上形成有第一引导面以将导线引导到第一绕线区内，所述第二引导部上形成有第二引导面以将导线引导到第二绕线区内；以及一绕线杆件，所述绕线杆件的前端用于固定导线，其后端用于与一第一驱动件相连，在所述第一驱动件的驱动下，所述绕线杆件可伸入两所述子导向器之间所形成的通道内并沿着平行于所述通道的中心轴线的方向来回移动且绕其自身中心轴线进行转动，从而拉动其所连接的导线经由子导向器的引导面引导而绕于线圈架上。

优选地，每个子导向器包括第一定位件和第二定位件，所述第一定位件包括一所述第一引导部及从所述第一引导部的一侧延伸出来的一第一连接部，所述第二定位件包括一所述第二引导部及从所述第二引导部的一侧延伸出来的一第二连接部，所述第一定位件的第一连接部与所述第二定位件的第二连接部组装在一起。

优选地，所述子导向器的第一导向部和第二导向部相对于所述安装区对称设置。

优选地，所述第一引导面和所述第二引导面均为弧形曲面。

优选地，所述绕线杆件的前端设有两接线部，每个所述接线部上设有通孔以固定导线。

优选地，所述定子夹具组件包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具固定于一机架上且其上形成有可安置定子的安装位，所述第二夹具连接至一第二驱动件，在该第二驱动件的驱动下，所述第二夹具可相对于所述第一夹具上下移动以夹紧安置在所述安装位上的定子。

为了解决上述问题，本发明还提供一种基于上述自动绕线装置的自动绕线方法，其包括以下步骤：

S1:使绕线杆件的前端穿过两所述子导向器之间所形成的通道并伸出到所述通道前侧的某一预设位置；

S2:使绕线杆件绕自身中心轴线旋转并同时朝通道后侧的方向移动，从而使得绕线杆件上的两导线先分别绕于两子导向器的第一引导面上，进而进入第一绕线区内并且最终绕于线圈架上；

S3:使绕线杆件的前端保持朝向通道的后侧移动并最终伸出到通道后侧的某一预设位置；以及

S4:使绕线杆件绕自身中心轴线旋转并同时朝通道前侧的方向移动，从而使得绕线杆件上的两导线先分别绕于两子导向器的第二引导面上，进而进入第二绕线区并且最终绕于线圈架上。

优选地，所述绕线杆件的每一次移动都是沿着所述通道的中心轴线。

优选地，在步骤S2中，所述绕线杆件以顺时针方向旋转；在步骤S4中，所述绕线杆件以逆时针方向旋转。

优选地，在步骤S2中，所述绕线杆件以逆时针方向旋转；在步骤S4中，所述绕线杆件以顺时针方向旋转。

与现有技术相比，本发明所提供的自动绕线装置可用于在定子上直接进行绕线而形成线圈，以一步到位的自动化加工方式代替传统的绕线、折线及装线圈等多个手工操作，从而提高效率、降低人力成本且提高产品合格率。同时，本发明所提供的自动绕线方法，有利于实现自动化生产，从而提高效率、降低人力成本且提高产品合格率。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为待进行绕线的定子组件的立体分解图。

图2和图3为展示本发明自动绕线装置处于不同工作状态的立体图。

图4至图6为展示本发明自动绕线装置处于不同工作状态的侧面视图。

图7为展示本发明自动绕线装置工作过程中绕线杆件的转动状态。

图8展示了采用本发明自动绕线装置绕完线圈后的定子组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所提供的自动绕线装置是用于在安装有线圈架的定子上进行自动绕线以形成线圈，例如对由图1所示结构进行组装后的定子组件进行绕线。参照图1，定子组件包括一个定子21、两个线圈架22和23及两张绝缘纸26和27。其中，所述定子21的两个弧形的定子齿212和213之间形成有可收容转子的中心区214。线圈架22包括两呈弧形片状的挡板部221和222及连接两所述挡板部221和222的连接部223，所述线圈架22通过其连接部223安装于所述定子21上，此时，两所述挡板部221和222分别位于该定子齿212的上下两侧且与所述定子21的定子齿212齐平，从而线圈架22与线槽212a和212b共同形成了便于缠绕线圈的空间。此外，绝缘纸26和27插入并铺设在定子21的多个线槽212a、213a、212b和213b内，以将定子21和线圈24及25进行隔离，而且还对两线圈架22和23起到限位作用以防止线圈架22和23从定子21上脱落。

图2和图3展示了本发明自动绕线装置处于不同工作状态。参照图2至图3，本发明自动绕线装置包括一定子夹具组件11、一导向器及一绕线杆件14。其中，所述定子夹具组件11用于将定子21定位在某一固定位置上；所述导向器包括两子导向器12和13，两子导向器12和13分别用于引导导线151和152；所述绕线杆件14用于带动导线151和152按照预设轨迹进行运动，并在子导向器12和13的引导下导线151和152分别绕于线圈架22及23上。

参照图2至图6，在本实施例中，两所述子导向器12和13对称设置且分别与两所述线圈架22和23相对应。两所述子导向器12和13结构相同，下面以子导向器12为例对其结构进行详细说明。在某些实施例，例如本实施例中，子导向器12包括第一定位件121和第二定位件122。子导向器12的第一定位件121包括第一引导部1211及从所述第一引导部1211一侧的下端部延伸出来的第一连接部1212，类似地，第二定位件122包括第二引导部1221及从所述第二引导部1221一侧的下端部延伸出来的第二连接部1222，第一定位件121的第一连接部1212与第二定位件122的第二连接部1222组装在一起，从而，所述第一引导部1211和第二引导部1221之间形成有一凹陷区，所述凹陷区包括用于套设定子21的安装区及分别位于该安装区两侧的第一绕线区123和第二绕线区124，所述第一绕线区123和第二绕线区124的底部均形成有一可供线圈架22贴合的承载面(也即第一连接部1212和第二连接部1222的上表面)。所述第一引导部1211上形成有第一引导面121a以将导线151引导到第一绕线区123内，所述第二引导部1221上形成有第二引导面122a以将导线152引导到第二绕线区124内。

在实际使用过程中，子导向器12可采用如下方式进行组装：使用夹具夹持第一定位件121和第二定位件122使得第一连接部1212和第二连接部1222分别从定子21的两侧穿入定子的中心区214并组装在一起。此时，所述定子21套设在所述安装区，第一引导部1211和第二引导部1221分别位于所述定子21的前后两侧且与所述定子21之间分别形成了第一绕线区123和第二绕线区124，所述线圈架22的挡板部221位于该第一绕线区123的底部且紧贴在第一连接部1212的上表面(即所述承载面)；类似地，所述线圈架22的挡板部222位于该第二绕线区124的底部且紧贴在第二连接部1222的上表面(即所述承载面)。同样地，子导向器13也可采用上述方式进行组件，组装完成之后，两子导向器12和13之间形成有通道16以供绕线杆件14通过。导向器进行具体组装和固定的方式为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

在某些实施例，例如本实施例中，所述子导向器12的第一引导部1211和第二引导部1221对称地设置在所述定子21的前后两侧。在本实施例中，所述第一引导部1211的外侧表面为弧形曲面，该弧形曲面作为所述第一引导面121a。同样地，所述第二引导部1221的外侧表面也为弧形曲面，该弧形曲面作为所述第二引导面122a。同样优选地，所述第一引导部1211从靠近所述第一绕线区123的一侧向远离所述第一绕线区123的一侧均匀地收敛；所述第二引导部1221从靠近所述第二绕线区124的一侧向远离所述第二绕线区124的一侧均匀地收敛。在本具体实施例中，所述第一引导部1211和第二引导部1221均大致呈半个弹头的形状以更好地起到引导作用。

继续参照图2至图6，在本实施例中，所述绕线杆件14为长条圆柱形杆件，其前端141用于固定两导线151和152，其后端142用于与一第一驱动件(图未示)相连，在所述第一驱动件的驱动下，所述绕线杆件14可伸入两子导向器12和13之间的通道16且沿着该通道16的中心轴线C(绕线杆件14自身的中心轴线与该中心轴线C重合)来回移动且绕所述中心轴线C进行转动，从而拉动其所连接的导线151和152经由子导向器12和13的第一引导面引导而分别绕于线圈架22和23上。在某些实施例，例如本实施例中，所述绕线杆件14的前端141设有两接线部141a和141b，每个所述接线部141a和141b上设有通孔。通孔的设计可方便导线151和152的固定，导线151和152可穿过通孔而系紧在相应的接线部141a和141b上。其中，两导线151和152的另一端是由导线牵引装置牵引着以提供适当的牵引力并根据绕线杆件14的拉扯力逐步释放出导线。上述导线牵引装置为本领域普通技术人员所熟知，在此不再赘述。

在某些实施例，例如本实施例中，所述定子夹具组件11包括第一夹具111和第二夹具112，所述第一夹具111固定于一机架(图未示)上且其上形成有安装位，所述第二夹具112连接至一第二驱动件(图未示)，在该第二驱动件的驱动下，所述第二夹具112可相对于所述第一夹具111上下移动以夹紧安置在所述安装位上的定子21。可理解地，本发明中的第一驱动件、第二驱动件及机架均为本领域所熟知的技术，在此不再赘述。

同时，本发明还提供一种基于上述自动绕线装置的自动绕线方法。参照图2至图7，本发明的自动绕线方法包括以下步骤：

步骤S1：使绕线杆件14的前端141两子导向器12和13之间的通道16并伸出到所述通道16前侧的某一预设位置；

步骤S2：使绕线杆件14绕自身中心轴线旋转并同时朝通道21后侧的方向移动，从而使得绕线杆件14上的两导线151和152分别沿着相应的第一引导面滑动，进而进入第一绕线区123内并且最终绕于22和23的一挡板部上；

步骤S3：使绕线杆件14的前端141保持朝向通道16的后侧移动并伸出到通道16后侧的某一预设位置；

步骤S4：使绕线杆件14绕自身中心轴线旋转并同时朝通道16前侧的方向移动，从而使得绕线杆件14上的两导线151和152分别沿着相应的第二引导面滑动，进而进入第二绕线区124并且最终绕于线圈架22和23的另一挡板部上；

不断重复步骤S1至S4直至线圈的绕线圈数足够。如图8所示，绕线完成后的定子组件20中两线圈24和25分别绕于线圈架22和23上。

其中，在本实施例中，所述绕线杆件14的每一次移动都是沿着所述通道16的中心轴线C，当绕线杆件14经过步骤S1之后处于预设位置时(如图4所示)，绕线杆件14的前端141伸出第一定位件121和131的最末端以方便于在步骤S2中进行旋转并后退时可将导线151和152分别绕着第一定位件121和131的第一引导面滑入相应的线圈架挡板部上；同样地，当绕线杆件14经过步骤S3之后处于预设位置时(如图6所示)，绕线杆件14的前端141伸出第二定位件122和132的最末端以方便于在步骤S4中进行旋转并前进时可将导线151和152分别绕着第二定位件122和132的第二引导面滑入相应的线圈架挡板部上。具体地，可根据绕线杆件14及子导向器12和13的具体结构特点及尺寸来确定所述预设位置的具体位置。在本实施例中，步骤S2中绕线杆件14是以图7中箭头所示的顺时针方向旋转大概180度，从而将导线151和152分别绕于第一定位件121和131上，而在步骤S4中，绕线杆件14是以逆时针方向旋转大概180度，从而将导线151和152分别绕于第二定位件122和132上，并且在此后重复的步骤中均采用该方式旋转。当然，可理解地，在其它实施例中，也可在步骤S2中使绕线杆件14是以逆时针方向旋转，从而将导线151和152分别绕于定位件131和121上，而在步骤S4中，绕线杆件14是以顺时针方向旋转大概180度，从而将导线151和152分别绕于定位件132和122上，并且在此后重复的步骤中均采用该方式。

如上所述，本发明所提供的自动绕线装置可用于在定子上直接进行绕线而形成线圈，以一步到位的自动化加工方式代替传统的绕线、折线及装线圈等多个手工操作，从而提高效率、降低人力成本且提高产品合格率。同时，本发明所提供的自动绕线方法，有利于实现自动化生产，从而提高效率、降低人力成本且提高产品合格率。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种自动绕线装置，用于在安装有线圈架的定子上进行自动绕线以形成线圈，其特征在于，所述自动绕线装置包括：

一定子夹具组件，所述定子夹具组件用于将定子定位在某一固定位置上；

一导向器，所述导向器包括两对称设置的子导向器，两所述子导向器之间形成一通道，每个所述子导向器上设有第一引导部和第二引导部，所述第一引导部和第二引导部之间形成有一凹陷区，所述凹陷区包括用于套设定子的安装区及分别位于该安装区两侧的第一绕线区和第二绕线区，所述第一绕线区和第二绕线区的底部均形成有一可承载线圈架的承载面，所述第一引导部上形成有第一引导面以将导线引导到第一绕线区内，所述第二引导部上形成有第二引导面以将导线引导到第二绕线区内；以及

一绕线杆件，所述绕线杆件的前端用于固定导线，其后端用于与一第一驱动件相连，在所述第一驱动件的驱动下，所述绕线杆件可伸入两所述子导向器之间所形成的通道内并沿着平行于所述通道的中心轴线的方向来回移动且绕其自身中心轴线进行转动，从而拉动其所连接的导线经由子导向器的引导面引导而绕于线圈架上；

其中，每个子导向器包括第一定位件和第二定位件，所述第一定位件包括一所述第一引导部及从所述第一引导部的一侧延伸出来的一第一连接部，所述第二定位件包括一所述第二引导部及从所述第二引导部的一侧延伸出来的一第二连接部，所述第一定位件的第一连接部与所述第二定位件的第二连接部组装在一起；

所述定子夹具组件包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具固定于一机架上且其上形成有可安置定子的安装位，所述第二夹具连接至一第二驱动件，在该第二驱动件的驱动下，所述第二夹具可相对于所述第一夹具上下移动以夹紧安置在所述安装位上的定子；

所述第一引导面和所述第二引导面均为弧形曲面；所述第一引导部从靠近所述第一绕线区的一侧向远离所述第一绕线区的一侧均匀地收敛以形成所述第一引导面；所述第二引导部从靠近所述第二绕线区的一侧向远离所述第二绕线区的一侧均匀地收敛以形成所述第二引导面。

2.如权利要求1所述的自动绕线装置，其特征在于：所述子导向器的第一导向部和第二导向部相对于所述安装区对称设置。

3.如权利要求1所述的自动绕线装置，其特征在于：所述绕线杆件的前端设有两接线部，每个所述接线部上设有通孔以固定导线。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的自动绕线装置的自动绕线方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:使绕线杆件的前端穿过两所述子导向器之间所形成的通道并伸出到所述通道前侧的某一预设位置；

S2:使绕线杆件绕自身中心轴线旋转并同时朝通道后侧的方向移动，从而使得绕线杆件上的两导线先分别绕于两子导向器的第一引导面上，进而进入第一绕线区内并且最终绕于线圈架上；

S3:使绕线杆件的前端保持朝向通道的后侧移动并最终伸出到通道后侧的某一预设位置；以及

S4:使绕线杆件绕自身中心轴线旋转并同时朝通道前侧的方向移动，从而使得绕线杆件上的两导线先分别绕于两子导向器的第二引导面上，进而进入第二绕线区并且最终绕于线圈架上。

5.如权利要求4所述的自动绕线方法，其特征在于：所述绕线杆件的每一次移动都是沿着所述通道的中心轴线。

6.如权利要求4所述的自动绕线方法，其特征在于：在步骤S2中，所述绕线杆件以顺时针方向旋转；在步骤S4中，所述绕线杆件以逆时针方向旋转。

7.如权利要求4所述的自动绕线方法，其特征在于：在步骤S2中，所述绕线杆件以逆时针方向旋转；在步骤S4中，所述绕线杆件以顺时针方向旋转。