CN112186985B - 组合定子绕线头固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了组合定子绕线头固定装置，包括线头固定部、线头卷绕部和定子绕线部，定子绕线部包括同轴设置的第三转轴和第二转轴，第三转轴端部设置有铁心夹具，第二转轴对应铁心夹具的一端连接有安装盘，线头固定部包括第一转轴，第一转轴一端与安装盘转动连接，第一转轴另一端连接有绕线盘，线头卷绕部包括驱动轴和第一驱动电机，驱动轴一端与第一转轴插合，驱动轴另一端连接直线气缸，直线气缸推动驱动轴靠近或远离第一转轴，驱动轴外通过直线轴承连接有第一同步轮，第一驱动电机通过第一同步轮驱动驱动轴。本发明实现了定子齿铁心的自动化绕制，同时提高了绕制的槽满率，进而提升电机的整体性能。

Description

组合定子绕线头固定装置

技术领域

本发明涉及定子绕线装置技术领域，具体涉及一种组合定子绕线头固定装置。

背景技术

组合式定子组件是由N个（N大于等于6）单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心插接组合而成，组合式定子组件的主要加工工艺过程为：

1、将每个扇形定子齿铁心在高速绕线机和专用卡具的配合下完成绕组绕制，制成单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心。

2、将N个单独绕制有绕组的扇形分瓣式定子齿铁心插接组合后，使用专用压环压合固定；

3、按照电机的接线原理图连接每个绕组的连接线，组合式定子组件加工完成。

上述现有技术存在以下缺点：在对定子齿铁心进行绕组绕制时，由于线头的干扰，第二层绕组无法缠绕线头所在的第一槽，使得第二层以后的第一槽始终是空的。现有技术中通常强制挤压线头以尽量缠绕第一槽，但此种方式一方面槽满率低，且容易将线头表面的漆皮挤破，另一方面，对于扁线绕组，容易被挤歪，进而增加了绕组的厚度，使得相邻定子齿铁心在组合时两者间过于紧密，直接影响电机装配和电机噪声性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种组合定子绕线头固定装置，提高绕线后的槽满率，降低震动、噪音，提高效率，从而提高电机整体性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了组合定子绕线头固定装置，包括线头固定部、线头卷绕部和定子绕线部，所述定子绕线部包括同轴设置的第三转轴和第二转轴，所述第三转轴端部设置有铁心夹具，所述第二转轴对应所述铁心夹具的一端连接有安装盘，所述线头固定部包括第一转轴，所述第一转轴一端与所述安装盘转动连接，所述第一转轴另一端连接有绕线盘，所述线头卷绕部包括驱动轴和第一驱动电机，所述驱动轴一端与所述第一转轴插合，所述驱动轴另一端连接直线气缸，所述直线气缸推动所述驱动轴靠近或远离所述第一转轴，所述驱动轴外通过直线轴承连接有第一同步轮，所述第一驱动电机通过所述第一同步轮驱动所述驱动轴。

进一步的，所述第一转轴与所述安装盘相连的一端外设置有限位轮，所述限位轮一侧设置有与其配合的限位卡块，所述限位卡块端部设置有第一斜面，所述驱动轴端部设置有与所述第一斜面配合的第二斜面，所述第二斜面推动所述限位卡块远离所述限位轮。

进一步的，所述限位轮为限位齿轮，所述限位卡块中部设置有限位卡条。

进一步的，所述第一转轴通过中间轴与所述驱动轴相连，所述中间轴通过第四同步轮和同步带组合连接所述第一转轴，所述中间轴通过安装块与所述安装盘相连，所述中间轴侧边的安装块上设置有卡块安装槽，所述限位卡块通过扭簧转动连接于所述安装槽内。

进一步的，所述驱动轴侧边设置有阻尼气缸，阻尼块连接于所述阻尼气缸的推杆，所述阻尼块与所述驱动轴的圆柱段表面相匹配。

进一步的，所述绕线盘上设置有绕线槽，所述绕线槽的宽度与绕组线宽度匹配，所述绕线槽内设置有卡线槽。

进一步的，所述安装盘上设置有限位块，所述限位块内设置有限位孔，限位销由固定在机架上的限位气缸推动与所述限位孔配合。

进一步的，所述铁心夹具中部设置有与定子齿铁心配合的插槽，所述插槽一端封闭，所述插槽另一端的铁心夹具上安装有遮挡所述插槽开口的封闭件。

进一步的，所述封闭件为快速夹具。

进一步的，所述第三转轴通过轴承转动连接于所述第二转轴内，所述第二转轴和第三转轴外分别固定有第二同步轮和第三同步轮，第二驱动电机和第三驱动电机通过同步带分别驱动所述第二同步轮和第三同步轮。

本发明的组合定子绕线头固定装置与现有技术相比的有益效果是，线头卷绕部与线头固定部的两次配合实现了定子齿铁心的自动化绕制，同时定子齿铁心通过两次绕制，提高了绕制后的槽满率，进而提升了电机整体性能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的定子绕线部分示意图；

图3是本发明的线头卷绕部俯视图；

图4是本发明的绕线盘结构示意图；

图5是本发明的铁心夹具结构示意图。

图中标号说明：

10、线头固定部，11、第一转轴，12、绕线盘，121、绕线槽，122、卡线槽，13、限位轮，14、限位卡块，141、限位卡条，142、第一斜面，20、线头卷绕部，21、驱动轴，22、第一驱动电机，23、第一同步轮，24、直线气缸，25、第二斜面，26、中间轴，27、安装块，28、阻尼气缸，29、阻尼块，30、定子绕线部，31、第二转轴，311、第二驱动电机,312、第二同步轮，32、第三转轴，321、第三驱动电机，322、第三同步轮，33、铁心夹具，331、插槽，332、快速夹具，34、安装盘，35、限位块，351、限位孔，352、限位销，353、限位气缸，40、定子齿铁心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，为本发明的组合定子绕线头固定装置的实施例。本发明的绕制装置包括线头固定部10、线头卷绕部20和定子绕线部30，线头固定部10将绕组线的线头固定后，由线头卷绕部20驱动线头固定部10旋转，以缠绕一定长度的绕组线，而后线头卷绕部20放开线头固定部10，线头固定部10配合定子绕线部30对定子齿铁心40进行绕线，当完成定子齿铁心40主体部分绕线，线头卷绕部20再次驱动线头固定部10，放开绕组线的线头，同时与定子绕线部30将放开的线头卷绕至定子齿铁心40上，完成定子齿铁心40的绕制。

具体的，参照图2所示，所述定子绕线部30包括同轴设置的第三转轴32和第二转轴31，所述第三转轴32端部设置有铁心夹具33，所述第二转轴31对应所述铁心夹具33的一端连接有安装盘34，所述线头固定部10包括第一转轴11，所述第一转轴11一端与所述安装盘34转动连接，所述第一转轴11另一端连接有绕线盘12，所述线头卷绕部20包括驱动轴21和第一驱动电机22，所述驱动轴21一端与所述第一转轴11插合，所述驱动轴21另一端连接直线气缸24，所述直线气缸24推动所述驱动轴21靠近或远离所述第一转轴11，所述驱动轴21外通过直线轴承连接有第一同步轮23，所述第一驱动电机22通过所述第一同步轮23驱动所述驱动轴21。

工作时，将定子齿铁心40与铁心夹具33固定。由于直线轴承的设置，使得驱动轴21能够沿轴线方向相对第一同步轮23移动，同时驱动轴21能够与第一同步轮23共同旋转，即直线气缸24能够推动驱动轴21靠近第一转轴11，使驱动轴21与第一转轴11插合，此时绕组线端部与绕线盘12固定，当第一驱动电机22驱动第一同步轮23，驱动轴21被驱动，同时第一转轴11和绕线盘12被带动旋转，绕组线被缠绕在绕线盘12上。绕线盘12缠绕一定长度的绕组线后，第一驱动电机22停止工作，直线气缸24推动驱动轴21远离第一转轴11，此时第一转轴11相对安装盘34静止，且能够随安装盘34一同转动，不会与其他部件之间产生干涉。于是第二驱动电机311和第三驱动电机321驱动第二转轴31和第三转轴32同步旋转，绕线盘12在安装盘34的带动下与铁心夹具33同步转动，使得绕组线绕制在定子齿铁心40上，完成定子齿铁心40主体部分的绕制。而后直线气缸24再次推动驱动轴21与第一转轴11插合，第一驱动电机22驱动第一转轴11旋转放开绕线盘12上缠绕的绕组线，第二转轴31不动，第三驱动电机321驱动铁心夹具33旋转，使绕线盘12放开的绕组线被绕制在定子齿铁心40上，填补第一槽的空隙。线头卷绕部20与线头固定部10的两次配合实现了定子齿铁心40的自动化绕制，同时定子齿铁心40通过两次绕制，提高了绕制后的槽满率，进而提升了电机整体性能。

进一步的，本实施例中为防止绕线盘12在缠绕及放开绕组线时安装盘34位置不稳发生转动，所述安装盘34上设置有限位块35，所述限位块35内设置有限位孔351，限位销352由固定在机架上的限位气缸353推动与所述限位孔351配合。当无需安装盘34转动时，限位气缸353将限位销352推出与限位孔351配合，从而安装盘34的移动被限制。更进一步的，为节省空间，所述第三转轴32通过轴承转动连接于所述第二转轴31内，所述第二转轴31和第三转轴32外分别固定有第二同步轮312和第三同步轮322，第二驱动电机311和第三驱动电机321通过同步带分别驱动所述第二同步轮312和第三同步轮322。从而第二转轴31和第三转轴32能够分别被驱动，且两者之间无干涉。

参照图3所示，进一步的，为防止绕线盘12在与驱动轴21分离后发生自转，所述第一转轴11与所述安装盘34相连的一端外设置有限位轮13，所述限位轮13一侧设置有与其配合的限位卡块14，所述限位卡块14端部设置有第一斜面142，所述驱动轴21端部设置有与所述第一斜面142配合的第二斜面25，所述第二斜面25推动所述限位卡块14远离所述限位轮13。当驱动轴21远离第一转轴11，限位卡块14与限位轮13配合卡死，防止限位轮13转动，即第一转轴11无法转动。当驱动轴21与第一转轴11插合，第二斜面25顺着第一斜面142将限位卡块14顶起，使得限位卡块14脱离限位轮13，保证驱动轴21够顺利带动第一转轴11转动。本实施例中，所述限位轮13为限位齿轮，所述限位卡块14中部设置有限位卡条141。当限位卡块14与限位轮13配合时，限位卡条141卡在限位齿轮的两个齿条之间。

进一步的，本实施例中，为保证驱动轴21和第一转轴11的位置合适，所述第一转轴11通过中间轴26与所述驱动轴21相连，所述中间轴26通过第四同步轮和同步带组合连接所述第一转轴11。为设置中间轴26和限位卡块14，所述中间轴26通过安装块27与所述安装盘34相连，所述中间轴26侧边的安装块27上设置有卡块安装槽，所述限位卡块14通过扭簧转动连接于所述安装槽内。从而在扭簧的弹力作用下，限位卡块14抵接限位轮13，以限制限位轮13的转动，在外力作用下，限位卡块14能够被推离限位轮13，实现限位轮13的转动。更进一步的，由于绕线盘12在放线时其所受阻力较小，为保证放线时绕组线的张紧，所述驱动轴21侧边设置有阻尼气缸28，阻尼块29连接于所述阻尼气缸28的推杆，所述阻尼块29与所述驱动轴21的圆柱段表面相匹配。当绕线盘12进行放线时，阻尼气缸28将阻尼块29推出，阻尼块29抵接驱动轴21表面，由于阻尼块29与驱动轴21之间的摩擦力大，因此当绕线盘12能够缓慢放线，随着定子齿铁心40的绕线，绕线盘12与定制齿铁心之间的绕组线能够被拉紧。

参照图4所示，为保证绕线盘12释放的绕组线与第一槽位置对应，所述绕线盘12上设置有绕线槽121，所述绕线槽121的宽度与绕组线宽度匹配。即绕组线与第一槽的相对位置固定，无需调整绕组线或定子齿铁心40的位置，使绕线槽121与第一槽的连线垂直于第三转轴32的轴线方向。为在绕线盘12缠绕绕组线时保证线头的固定，所述绕线槽121内设置有卡线槽122。缠绕时，先将线头卡在卡线槽122内，然后转动绕线盘12，将绕组线缠绕在绕线槽121内。

参照图5所示，由于电机由定子齿铁心40组合拼接形成，即定子齿铁心40本身存在拼接部分，为方便定子齿铁心40与铁心夹具33之间的拆装，所述铁心夹具33中部设置有与定子齿铁心40配合的插槽331，为将定子齿铁心40固定在插槽331内，防止定子齿铁心40在旋转进行绕组的过程中冲插槽331滑出，所述插槽331一端封闭，所述插槽331另一端的铁心夹具33上安装有遮挡所述插槽331开口的封闭件。从而定子齿铁心40被限制在插槽331内。本实施例中，为实现对定子齿铁心40的快速限制，所述封闭件设置为快速夹具332。当定子齿铁心40插入插槽331后，快速夹具332迅速将定子齿铁心40压紧在插槽331内，完成绕组后，快速夹具332能够迅速被打开，以释放定子齿铁心40。

本发明在工作时，先打开快速夹具332，将定子齿铁心40插入插槽331，而后闭合快速夹具332以固定定子齿铁心40。而后将绕组线的线头拉出卡入卡线槽122内，限位气缸353将限位销352推出插入限位孔351，以限制安装盘34的转动；直线气缸24推动驱动轴21插合中间轴26，第一驱动电机22带动驱动轴21旋转，中间轴26、第一转轴11和绕线盘12被带动转动，绕组线被缠绕在绕线盘12的绕线槽121内。其次，驱动轴21和限位销352均退出，限位卡块14卡住限位轮13，限制中间轴26及第一转轴11的转动；第二驱动电机311和第三驱动电机321驱动第二转轴31和第三转轴32同步转动，即转盘和铁心夹具33同步转动，绕组线绕制在定子齿铁心40上，完成定子齿铁心40主体部分的绕制。绕制完成后，第二转轴31和第三转轴32停止转动，此时剪断绕组线，驱动轴21和限位销352再次被推出，第一驱动电机22驱动第一转轴11转动，使绕线盘12放开绕组线，第三驱动电机321驱动第三转轴32转动，使定子齿铁心40将绕线盘12放开的绕组线绕制在第一槽内，在此过程中，阻尼块29限制驱动轴21的旋转，以保证绕组线的张紧。最终完成定子齿铁心40的自动化绕制，保证定子齿铁心40沿其长度方向的绕制厚度均匀，同时提高了绕制的槽满率，进而提升电机的整体性能。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.组合定子绕线头固定装置，其特征在于，包括线头固定部、线头卷绕部和定子绕线部，所述定子绕线部包括同轴设置的第三转轴和第二转轴，所述第三转轴端部设置有铁心夹具，所述第二转轴对应所述铁心夹具的一端连接有安装盘，所述线头固定部包括第一转轴，所述第一转轴一端与所述安装盘转动连接，所述第一转轴另一端连接有绕线盘，所述线头卷绕部包括驱动轴和第一驱动电机，所述驱动轴一端与所述第一转轴插合，所述驱动轴另一端连接直线气缸，所述直线气缸推动所述驱动轴靠近或远离所述第一转轴，所述驱动轴外通过直线轴承连接有第一同步轮，所述第一驱动电机通过所述第一同步轮驱动所述驱动轴。

2.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述第一转轴与所述安装盘相连的一端外设置有限位轮，所述限位轮一侧设置有与其配合的限位卡块，所述限位卡块端部设置有第一斜面，所述驱动轴端部设置有与所述第一斜面配合的第二斜面，所述第二斜面推动所述限位卡块远离所述限位轮。

3.如权利要求2所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述限位轮为限位齿轮，所述限位卡块中部设置有限位卡条。

4.如权利要求2所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述第一转轴通过中间轴与所述驱动轴相连，所述中间轴通过第四同步轮和同步带组合连接所述第一转轴，所述中间轴通过安装块与所述安装盘相连，所述中间轴侧边的安装块上设置有卡块安装槽，所述限位卡块通过扭簧转动连接于所述安装槽内。

5.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述驱动轴侧边设置有阻尼气缸，阻尼块连接于所述阻尼气缸的推杆，所述阻尼块与所述驱动轴的圆柱段表面相匹配。

6.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述绕线盘上设置有绕线槽，所述绕线槽的宽度与绕组线宽度匹配，所述绕线槽内设置有卡线槽。

7.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述安装盘上设置有限位块，所述限位块内设置有限位孔，限位销由固定在机架上的限位气缸推动与所述限位孔配合。

8.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述铁心夹具中部设置有与定子齿铁心配合的插槽，所述插槽一端封闭，所述插槽另一端的铁心夹具上安装有遮挡所述插槽开口的封闭件。

9.如权利要求8所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述封闭件为快速夹具。

10.如权利要求1所述的组合定子绕线头固定装置，其特征在于，所述第三转轴通过轴承转动连接于所述第二转轴内，所述第二转轴和第三转轴外分别固定有第二同步轮和第三同步轮，第二驱动电机和第三驱动电机通过同步带分别驱动所述第二同步轮和第三同步轮。

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