CN112436691A - 转子组件的割纸方法及割纸设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转子组件的割纸方法及其设备，所述割纸方法包括如下加工步骤：一、装夹所述转子组件；二、将至少一个刀头从初始位置定位至所述绝缘纸的第一缘外侧且在周向上位于一个铁芯外表面的中部，所述刀头具有刃面朝向所述第一缘的刃以及径向位于所述第一缘内侧的挑起部；三、径向向外移动所述刀头，使得所述挑起部将所述绝缘纸剥离所述铁芯外表面；四、朝所述第二端壁轴向移动所述刀头，使得被剥离所述铁芯外表面的绝缘纸被所述刀头的刃割开，以使得所述割缝两侧的绝缘纸形成两个相对的翼部；五、将部分或全部所述翼部向其根部所在的绕线槽一侧折压。

Description

转子组件的割纸方法及割纸设备

技术领域

本申请涉及电机加工领域，尤其涉及转子组件的割纸方法及设备。

背景技术

在转子的制造中，为了保证铁芯和漆包线之间的绝缘，绕线前会在绕线槽内包覆一层绝缘纸。同时，为了提高加工的效率和便利性，一般先采用一整条绝缘纸包覆整个转子周面上的所有绕线槽面和铁芯外表面，并在绕线完成后将包覆在铁芯外表面的绝缘纸去除。请参阅中国专利申请201110447919.1公开的一种绝缘纸剪切刀具，其通过设计匹配特定转子槽宽的刃口，剪除铁芯外表面的绝缘纸，但是该方法剪除了铁芯外表面全部的绝缘纸，无法加以利用，造成浪费，且该设计主要供手工操作，一把刀具适配一种规格的转子，通用性弱；另一个方法是用锯片压置于所述铁芯外表面的绝缘纸上，并通过锯片的切割运动将绝缘纸剪开，但是切割过程中锯片的刃不可避免地接触到铁芯外表面产生铁屑，这些铁屑如果不能被完全地清理，则会给后续电机的安全留下很大的隐患。

因此，有必要改进以克服现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本申请要解决的主要是铁芯外表面绝缘纸的剪除浪费以及铁屑残留带来的安全问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种转子组件的割纸方法，所述转子组件包括铁芯、绝缘纸和漆包线，所述铁芯周向上分布有若干绕线槽并形成有交替设置的绕线槽面和铁芯外表面，所述绝缘纸包覆于所述绕线槽面和铁芯外表面，所述漆包线绕设于被绝缘纸包覆的两个相邻绕线槽之间，所述铁芯具有垂直于轴向的第一端壁和第二端壁，所述绝缘纸具有轴向邻近所述第一端壁的第一缘和邻近所述第二端壁的第二缘，所述割纸方法包括如下加工步骤：一、装夹所述转子组件；二、将至少一个刀头从初始位置定位至所述绝缘纸的第一缘外侧且在周向上位于一个铁芯外表面的中部，所述刀头具有刃面朝向所述第一缘的刃以及径向位于所述第一缘内侧的挑起部；三、径向向外移动所述刀头，使得所述挑起部将所述绝缘纸剥离所述铁芯外表面；四、朝所述第二端壁轴向移动所述刀头，使得被剥离所述铁芯外表面的绝缘纸被所述刀头的刃割开，以使得所述割缝两侧的绝缘纸形成两个相对的翼部；五、将部分或全部所述翼部向其根部所在的绕线槽一侧折压。

本申请还提供了一种转子组件的割纸设备，其包括用于装夹转子组件的装夹部、刀头组件和翼折压部，所述刀头组件包括的刀头，所述刀头能够沿着加工轨道移动并具有在所述加工轨道上的如下操作路径：起始位置，位于所述绝缘纸的第一缘外侧且在周向上位于一个铁芯外表面中部；挑起段，在挑起段中刀头将所述绝缘纸向远离所述铁芯外表面方向剥离所述铁芯外表面；割纸段，在割纸段中刀头朝所述第二端壁轴向移动以割开被剥离所述铁芯外表面的绝缘纸；及复位段，在复位段刀头自所述割纸段终了位置返回到起始位置，所述翼折压部位于所述刀头运动方向的后方并具有引导面，用于将所述绝缘纸被割开而形成的翼引导成朝向其根部所在的绕线槽一侧折压。

根据本申请，所述包覆于铁芯外表面的绝缘纸割开而不割除，留以用作后续折压包覆漆包线的绝缘部，充分利用了现有材料，减少浪费，而且，所述挑起部将绝缘纸剥离所述铁芯外表面的设计，避免割纸过程中接触铁芯外表面产生铁屑，降低了安全隐患。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请。其中：

图1(a)显示本申请割纸方法及设备所加工的转子组件中铁芯的截面结构示意图；

图1(b)显示本申请割纸方法及设备所加工的转子组件的截面结构示意图；

图2显示本申请割纸方法中刀头与转子组件的相对位置和加工轨道结构示意图；

图3显示本申请割纸设备的立体结构示意图；

图4显示本申请割纸设备中扭矩定位组件和的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-4详细描述本申请的具体实施方式转子组件的割纸方法和割纸设备。基于转子组件自身的特性，本申请文件中提及的轴向指转子组件的轴线方向，周向指所述转子组件的外周面方向，径向指转子组件过圆心的直径方向。没有特别指出的，所述方向的正反向不限。后面不再赘述，请知悉。

在说明本申请具体实施方式的割纸方法和割纸设备之前，有必要介绍一下本申请加加工的对象：转子组件。请参阅图1(a)、图1(b)和图2所示，所述转子组件包括铁芯10、绝缘纸20和漆包线30。所述铁芯10在周向间隔分布有若干绕线槽101并形成有交替设置的绕线槽面1011和铁芯外表面102。所述绝缘纸20包覆于所述绕线槽面1011和铁芯外表面102。所述漆包线30绕设于被绝缘纸20包覆的两个相邻绕线槽101之间。所述铁芯10具有垂直于轴向的第一端壁103和第二端壁104，所述绝缘纸20具有轴向邻近所述第一端壁103的第一缘201和邻近所述第二端壁104的第二缘202。上述转子组件绕线完成后，绕线槽101内的绝缘纸20被绕线紧贴在绕线槽面1011，铁芯外表面102的绝缘纸20间接地由于两侧绕线槽101内绝缘纸20的固定而被基本贴附在铁芯外表面102上。

请着重参阅图2，本申请一种转子组件的割纸方法包括如下加工步骤：一、提供完成装夹的转子组件；二、提供一个刀头502，并将其定位至所述绝缘纸20的第一缘201外侧且在周向上位于一个铁芯外表面102的中部，所述刀头502具有轴向面朝所述第一缘201的刃5021以及径向位于所述第一缘201内侧的挑起部5022；三、径向向外移动所述刀头502，使得所述挑起部5022将所述绝缘纸20剥离所述铁芯外表面102；四、朝所述第二端壁104轴向移动所述刀头502，使得覆盖于所述铁芯外表面102的绝缘纸20被所述刀头502的刃5021割开，所述割缝两侧的绝缘纸20形成两个相对的翼部；五、将部分或全部所述翼部向其根部所在的绕线槽101一侧折压。所述包覆于铁芯外表面102的绝缘纸20割开而不割除，留以用作后续折压包覆漆包线30的绝缘部，充分利用了现有材料，减少浪费，而且，所述挑起部5022将绝缘纸20剥离所述铁芯外表面102的设计，避免割纸过程中接触铁芯外表面102产生铁屑，降低了安全隐患。所述绝缘纸20的第一缘201轴向延伸至超出所述第一端壁103，所述挑起部5022在所述第一端壁103外将所述绝缘纸20超出所述第一端壁103的部分剥离所述铁芯外表面102。该设计将绝缘纸20从铁芯外表面102剥离的工作配置在所述第一端壁103外，进一步降低了割纸过程中刀头502接触铁芯外表面102的可能性。

可以理解，以上是割开转子组件的其中一个铁芯外表面102的绝缘纸20的步骤，一个完整的转子组件的割纸过程包括若干个该步骤的循环，即在步骤五之后绕轴转动所述转子组件，使刀头502重新定位至所述绝缘纸20的第一缘201外侧且在周向上位于下一个待加工的铁芯外表面的中部。具体到本实施例来说，所述装夹后转子组件的转动通过伺服电机(图未示)控制。请结合图4，所述割纸方法还包括提供一个径向伸入绕线槽101内的针部701，所述针部701承受所述绕线槽101转动抵压产生的扭矩，并反馈给所述伺服电机。根据初始设置的扭矩和角度的对应关系，以及预置位置的相对角度，使所述铁芯外表面102的中部调整并对准所述刀头502。该步骤主要用于装夹后的首次校准，之后的循环只要根据需要转动固定的角度即可。值得一提的是，此种校准方式仅通过侧向轻压绕线槽101中绝缘纸20即可获得扭矩数据，所述针部50和绝缘纸20之间只会产生点接触或者轻微的滑动接触，不会对绝缘纸20和铁芯10造成伤害。

以上是从实现方法的角度对所述转子组件的割纸过程进行说明，请着重结合图2和图3所示，本申请还提供了一种可实现所述转子组件割纸方法的割纸设备，所述割纸设备包括用于装夹转子组件的装夹部40、刀头组件50和翼折压部60，所述刀头组件50包括的刀头502，所述刀头502能够沿着加工轨道501移动并具有在所述加工轨道501上的如下操作路径：起始位置A，位于所述绝缘纸20的第一缘201外侧且在周向上位于一个铁芯外表面102中部；挑起段AB，在挑起段AB中刀头502将所述绝缘纸20向远离所述铁芯外表面102方向剥离所述铁芯外表面102；割纸段BC，在割纸段BC中刀头502朝所述第二端壁104轴向移动以割开被剥离所述铁芯外表面102的绝缘纸20；及复位段CA，在复位段CA刀头502自所述割纸段BC终了位置返回到起始位置A，所述翼折压部60位于所述刀头运动方向的后方并具有引导面，用于将所述绝缘纸20被割开而形成的翼引导成朝向其根部所在的绕线槽101一侧折压。所述割纸段BC的加工轨道501平行于所述装夹部40轴线，并且所述挑起段AB朝远离所述装夹部40轴线的方向且与所述轴线的方向成角度地变化。所述翼折压部60位于所述刀头运动方向的后方并具有引导所述绝缘纸20被割开形成的翼向其根部所在的绕线槽101一侧折压的导引面(图未示)。请再结合图4，所述割纸设备还包括扭矩定位组件70，所述扭矩定位组件包括前面提到过的径向伸入绕线槽内的针部701，所述针部701承受所述绕线槽101转动而产生的扭矩并反馈给所述伺服电机，以使得所述伺服电机响应于所述扭矩而控制转子组件的转动，从而使得所述刀头502对准所述铁芯外表面102的中部。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制。例如，上述实施例中的刀头组件50仅设置由一个刀头，从而使绝缘纸在割缝的两侧的形成两个相对的翼部，但是所述两个翼部的根部分属两个不同的绕线槽，无法通过一次折压完成对同一个绕线槽的两个翼部的折压，而在其他一些实施例中，还可以在刀头组件50上提供两个刀头，所述两个刀头定位于相邻的两个铁芯外表面的中部，如此则可以通过一次割纸形成同一个绕线槽的两个翼部，进而所述翼折压部可以一次完成对同一个绕线槽的两个翼部的完整折压，提高折压效率和稳定性；此外，上述实施例中的刀头只是从铁芯外表面的大致中部位置割开，并不限于绝对的中部位置，在其它一些实施例中，所述刀头甚至可以在周向上不对称地定位于一个铁芯外表面的中部，使得绝缘纸割开后形成两个宽度不一的翼部，进而可以结合翼折压部的设计，优化同一个绕线槽中两个翼部的折压工序。综上，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于转子组件的割纸方法，所述转子组件包括铁芯(10)、绝缘纸(20)和漆包线(30)，所述铁芯(10)在周向间隔分布有若干绕线槽(101)并形成有交替设置的绕线槽面(1011)和铁芯外表面(102)，所述绝缘纸(20)包覆于所述绕线槽面(1011)和铁芯外表面(102)，所述漆包线(30)绕设于被绝缘纸(20)包覆的两个相邻绕线槽(101)之间，所述铁芯(10)具有垂直于轴向的第一端壁(103)和第二端壁(104)，所述绝缘纸(20)具有轴向邻近所述第一端壁(103)的第一缘(201)和邻近所述第二端壁(104)的第二缘(202)，其特征在于：所述割纸方法包括如下步骤：

一、装夹所述转子组件；

二、将至少一个刀头(502)从初始位置定位至所述绝缘纸(20)的第一缘(201)外侧且在周向上位于一个铁芯外表面(102)的中部，所述刀头(502)具有刃面朝向所述第一缘(201)的刃(5021)以及径向位于所述第一缘(201)内侧的挑起部(5022)；

三、径向向外移动所述刀头(502)，使得所述挑起部(5022)将所述绝缘纸(20)剥离所述铁芯外表面(102)；

四、朝所述第二端壁(104)轴向移动所述刀头(502)，使得被剥离所述铁芯外表面(102)的绝缘纸(20)被所述刀头(502)的刃(5021)割开，以使得所述割缝两侧的绝缘纸(20)形成两个相对的翼部；

五、将所述翼部的部分或全部引导成朝向其根部所在的绕线槽(101)一侧折压。

2.如权利要求1所述的割纸方法，其特征在于：所述绝缘纸(20)的第一缘(201)轴向延伸至超出所述第一端壁(103)，所述挑起部(5022)在所述第一端壁(103)外将所述绝缘纸(20)超出所述第一端壁(103)的部分剥离所述铁芯外表面(102)。

3.如权利要求1所述的割纸方法，其特征在于：在所述步骤二中提供两个所述刀头(502)，所述两个刀头(502)定位于相邻的两个铁芯外表面(102)的中部。

4.如权利要求1所述的割纸方法，其特征在于：在所述步骤二中，将刀头(502)在周向上不对称地定位于一个铁芯外表面的中部，以使得绝缘纸被割开后形成两个宽度不一的翼部。

5.如权利要求1所述的割纸方法，其特征在于：所述割纸方法还包括在步骤五之后将所述转子组件转动至下一个待加工的铁芯外表面并将所述刀头(502)复位至初始位置，循环步骤二至五。

6.如权利要求5所述的割纸方法，其特征在于：通过伺服电机控制所述转子组件的绕轴转动，并且所述割纸方法还包括提供一个径向伸入绕线槽(101)内的针部(701)，所述针部(701)承受所述绕线槽(101)转动而产生的扭矩并反馈给所述伺服电机，以使得伺服电机响应于所述扭矩而控制所述转子组件的绕轴转动，从而使得所述刀头(502)对准所述铁芯外表面(102)的中部。

7.一种用于转子组件的割纸设备，所述转子组件包括铁芯(10)、绝缘纸(20)和漆包线(30)，所述铁芯(10)在周向间隔分布有若干绕线槽(101)并形成有交替设置的绕线槽面(1011)和铁芯外表面(102)，所述绝缘纸(20)包覆于所述绕线槽面(1011)和铁芯外表面(102)，所述漆包线(30)绕设于被绝缘纸(20)包覆的两个相邻绕线槽(101)之间，所述铁芯(10)具有垂直于轴向的第一端壁(103)和第二端壁(104)，所述绝缘纸(20)具有轴向邻近所述第一端壁(103)的第一缘(201)和邻近所述第二端壁(104)的第二缘(202)，其特征在于：

所述割纸设备包括用于装夹转子组件的装夹部(40)、刀头组件(50)和翼折压部(60)，所述刀头组件(50)包括的刀头(502)，所述刀头(502)能够沿着加工轨道(501)移动并具有在所述加工轨道(501)上的如下操作路径：起始位置(A)，位于所述绝缘纸(20)的第一缘(201)外侧且在周向上位于一个铁芯外表面(102)中部；挑起段(AB)，在挑起段(AB)中刀头(502)将所述绝缘纸(20)向远离所述铁芯外表面(102)方向剥离所述铁芯外表面(102)；割纸段(BC)，在割纸段(BC)中刀头(502)朝所述第二端壁(104)轴向移动以割开被剥离所述铁芯外表面(102)的绝缘纸(20)；及复位段(CA)，在复位段(CA)刀头(502)自所述割纸段(BC)终了位置返回到起始位置(A)，所述翼折压部(60)位于所述刀头运动方向的后方并具有引导面，用于将所述绝缘纸(20)被割开而形成的翼引导成朝向其根部所在的绕线槽(101)一侧折压。

8.如权利要求7所述的割纸设备，其特征在于：所述割纸设备还包括扭矩定位组件，所述扭矩定位组件包括一个径向伸入绕线槽内的针部(701)，所述针部(701)承受所述绕线槽(101)转动而产生的扭矩并反馈给所述伺服电机，以使得所述伺服电机响应于所述扭矩而控制转子组件的转动，从而使得所述刀头(502)对准所述铁芯外表面(102)的中部。

9.如权利要求7所述的割纸设备，其特征在于：所述刀头组件(50)具有定位于铁芯外表面(102)的被同一个周向间隔间隔开的两个相邻表面部分的中部的两个刀头(502)。

10.如权利要求7所述的割纸设备，其特征在于：所述加工轨道(501)的割纸段(BC)的平行于所述装夹部(40)轴线，并且所述挑起段(AB)朝远离所述装夹部(40)轴线的方向且与所述轴线的方向成角度地变化。

Images