CN112701867A - 发夹型定子线圈成形装置及成形方法 - Google Patents

发夹型定子线圈成形装置及成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种发夹型定子线圈成形装置,该装置包括:第一成形机,被配置为使材料线圈的中央部分向上突出以在材料线圈上形成顶点,并且形成向顶点的两侧倾斜的倾斜部;第二成形机,被配置为由第一成形机弯曲成形的材料线圈被装载,并且通过以顶点为基准使一侧倾斜部的一部分和另一侧倾斜部的一部分弯曲成形来在材料线圈上形成前/后弯曲部;以及第三成形机,被配置为由第二成形机弯曲成形的材料线圈被装载,并且使倾斜部在前后方向上形成为圆形。

Description

发夹型定子线圈成形装置及成形方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月7日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0123902的韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种发夹型定子线圈成形装置及成形方法。
背景技术
通常,称为环保车辆的混合动力车辆或电动车辆可以通过从电能获得旋转动力的电动马达(下文中称为“驱动马达”)来产生驱动力。
混合动力车辆可以在电动车辆(EV)模式或混合动力车辆(HEV)模式下驱动,EV模式是仅使用驱动马达的动力的纯电动车辆模式,HEV模式利用发动机和驱动马达两者的旋转动力作为动力源。
此外,一般的电动车辆利用驱动马达的旋转动力作为动力源来行驶。
例如,用作环保车辆的动力源的驱动马达大部分使用永磁同步马达(PMSM)。
这样,作为用作环保车辆的动力源的永磁同步马达的驱动马达基本包括产生磁通量的定子、与定子间隔开预定间隙并进行旋转运动的转子以及安装在转子上的永磁体。
在此,定子中在定子芯的内周侧形成有多个狭槽,并且在每个狭槽中缠绕有定子线圈。
当向定子线圈施加交流电时,定子中产生旋转磁场,并且通过旋转磁场可以在转子中产生旋转转矩。
根据定子线圈的缠绕方法,可以将驱动马达分为分布式缠绕型驱动马达和集中式缠绕型驱动马达,并且根据线圈缠绕方法,可以将分布式缠绕型驱动马达的定子分为分段线圈定子和分布式缠绕线圈定子。
在这种情况下,分段线圈定子是通过将线圈预先成形为预定形状后插入到定子芯的狭槽中的方法而制成的定子,分布式缠绕线圈定子是通过将一束线圈插入到定子芯的狭槽中的方法而制成的定子。
同时,已知驱动马达的输出与缠绕在定子芯上的线圈的匝数成比例。
然而,当线圈的匝数增加时,定子芯或驱动马达的尺寸会不可避免地增加,这使得难以减小驱动马达的尺寸。
因此,为了在不增加驱动马达的尺寸的情况下提高驱动马达的输出,可以考虑增加缠绕在定子芯上的线圈的占空系数(stacking factor)的方法。
换句话说,可以考虑通过使定子芯和缠绕线圈之间的无用空间(dead space)或各个线圈之间的无用空间最小化来增加线圈的占空系数的方法。
在以上方面中,为了代替使用具有圆形截面的环形线圈(本领域中称为“环行线”)作为线圈绕组,已经积极研究了使用具有方形截面的扁平线圈(flat coil)(本领域中称为“扁平线”)的方法。
与环形线圈相比,由于扁平线圈的截面形状,扁平线圈可以减少无用空间并增加占空系数。
然而,与环形线圈相比,扁平线圈在线圈缠绕作业中具有难度。
这是因为与环形线圈相比,为了使占空系数最大化,扁平线圈被制造为具有较宽的横截面,因此难以使用绕组机。
因此,作为在分布式缠绕型驱动马达的分段线圈定子中容易地进行扁平线圈的线圈缠绕作业的方法,提出了将多个单独的发夹型(大致U或V形)定子线圈(本领域中也称为“导电体”)插入到定子芯的每个狭槽中并对狭槽中径向相邻的定子线圈进行焊接以连续地形成定子芯的线圈绕组的方法。
具有通过上述方法制造的发夹缠绕型定子的驱动马达在本领域中也称为“发夹型驱动马达”。
根据上述发夹型驱动马达的定子线圈缠绕结构,可以克服由绕组机造成的限制,并且即使在方形线圈的情况下,也可以相对容易地进行缠绕作业,此外,可以通过增加线圈的占空系数来实现具有高输出和小型马达。
另一方面,将如上所述的发夹型定子线圈成形为具有预定形状的工艺可以大体分为计算机数控(CNC)成形方法和冲压成形方法,并且由于在一个发夹型驱动马达中有几种类型的发夹,因此可以应用于多种型号的CNC成形方法是有利的。
然而,根据可以应用于多种型号的CNC成形方法,一个发夹的生产速度为约6秒,该速度有点慢,而根据速度快的冲压成形方法,一个发夹的生产速度为约3秒,与CNC成形方法相比具有两倍的生产率,但是冲压成形方法只能生产单个型号。
因此,需要对发夹的成形方法进行研究和开发。
该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解,因此可以包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明涉及一种发夹型定子线圈成形装置及成形方法。特定实施例涉及可以成形与多个型号相对应的定子线圈的发夹型定子线圈成形装置及成形方法。
本发明的实施例提供了一种可以生产各种类型的定子线圈的发夹型定子线圈成形装置及成形方法。
本发明的实施例提供了一种发夹型定子线圈成形装置,该装置包括:第一成形机,使材料线圈的中央部分向上突出以形成顶点,并且形成向顶点的两侧倾斜的倾斜部;第二成形机,由第一成形机弯曲成形的材料线圈被装载,并且通过以顶点为基准使一侧倾斜部的一部分和另一侧倾斜部的一部分弯曲成形来形成前/后弯曲部;以及第三成形机,由第二成形机弯曲成形的材料线圈被装载,并且使倾斜部在前后方向上形成为圆形。
第一成形机可以包括:下中央模,被配置为具有三角形横截面的成形表面;下左右模,被配置为在连接到下中央模的成形表面的两侧在左右方向上可滑动,并且调节材料线圈的倾斜部的长度;移动支架,被配置为在下中央模的上部通过框架来支撑,并且从框架的上部可上下移动;上弹簧部件,被配置为通过移动支架以下中央模的成形表面的中心为基准在两侧以彼此间隔开预定距离的状态设置,并且当移动支架向下移动时,朝下中央模压入(press-fit)材料线圈,使得通过成形表面在材料线圈上形成顶点和倾斜部;以及上辊部件,被配置为通过移动支架设置在上弹簧部件的两个外侧,并且通过以下左右模为基准压入材料线圈来调节倾斜部的长度。
下中央模的上部可以设置有用于在材料线圈上形成倾斜部和顶点的成形表面,并且下中央模的两侧形成有安装下左右模的安装凹槽。
下左右模可以被安装成通过马达的操作而在安装凹槽中在左右方向上可滑动。
移动支架可以可上下移动地安装在通过安装在框架的马达旋转的螺杆上,并且移动支架的移动位置由设置在螺杆的下端部的止动件限制。
上弹簧部件可以包括:弹簧,安装在移动支架上形成的卡合孔中;弹簧杆,设置在弹簧的内侧,并且被安装成穿过框架的上部;以及弹簧块,连接到弹簧杆的一端,并且随着移动支架向下移动,朝下中央模压入材料线圈。
上辊部件可以包括:支撑杆,安装在移动支架上;以及辊,可旋转地安装在支撑杆的前端,从而随着移动支架向下移动,使材料线圈朝下左右模弯曲并且朝下左右模压入材料线圈。
第一成形机可以进一步包括:切割部件,安装在供应材料线圈的方向的后侧,并且以设置长度切割材料线圈,其中切割部件可以包括:切割模,设置在材料线圈下方;以及切割器,设置在与切割模相对应的上侧,并且在上下方向上驱动。
第二成形机可以包括:上模具和下模具,由第一成形机成形的材料线圈的顶点和倾斜部介于上模具和下模具之间,并且可以在上模具和下模具的彼此面对的内表面上分别形成台阶表面,将顶点成形以形成前/后弯曲部,使得一侧倾斜部和另一侧倾斜部以材料线圈的顶点为基准位于不同的线上。
第三成形机可以包括:夹持部件,分别对应于由第二成形机成形的材料线圈的倾斜部的两端设置,使得通过夹持销夹持倾斜部。
夹持部件可以包括:第一夹持部件,在夹持一侧倾斜部的状态下,通过引导件以齿条的中心为基准可前后移动;以及第二夹持部件,被安装成与通过小齿轮旋转的齿条一起旋转,并且在夹持另一侧倾斜部的状态下,相对于固定的第一夹持部件在一个方向上旋转。
夹持部件可以被配置为在通过夹持销夹持材料线圈的状态下旋转以调节倾斜表面的圆角。
本发明的另一实施例提供了一种使用发夹型定子线圈成形装置成形发夹型定子线圈的发夹型定子线圈成形方法,发夹型定子线圈包括通过使材料线圈弯曲成形而在顶点处形成的前/后弯曲部、从前/后弯曲部向两侧向下倾斜并在前后方向上形成为圆形的倾斜部以及从倾斜部向下连接的腿部,该方法包括:第一步,通过第一成形机以预定长度切割材料线圈,并且在材料线圈上成形顶点和倾斜部;第二步,装载顶点和倾斜部,使得顶点和倾斜部介于上模具和下模具之间,并且通过组合上模具和下模具来将顶点成形为前/后弯曲部,使得一侧倾斜部和另一侧倾斜部以顶点为基准位于不同的线上;以及第三步,装载倾斜部的两端,使得倾斜部的两端介于夹持销之间,并且旋转夹持部件以使倾斜部在前后方向上形成为圆形。
第一步可以包括:使材料线圈进入下中央模的上部;通过设置在材料线圈的进入方向的后侧的切割部件切割材料线圈;使移动支架向下移动,使得上弹簧部件朝下中央模的成形表面压入材料线圈,从而沿成形表面在材料线圈上成形顶点和倾斜部;以及使移动支架继续向下移动,从而上辊部件沿下左右模压入材料线圈。
第一步可以进一步包括:当上辊部件向下移动以朝下左右模压入材料线圈时,使下左右模在左右方向上移动以装载在预定位置。
第二步可以包括:在第一步之后,装载材料线圈,使得顶点和倾斜部介于上模具和下模具之间;以及通过组合上模具和下模具来将顶点成形为前/后弯曲部,使得一侧倾斜部和另一侧倾斜部以顶点为基准位于不同的线上。
第三步可以包括:在第二步之后,装载材料线圈,使得倾斜部的两端介于夹持销之间;以及在通过夹持销夹持材料线圈的状态下,使第二夹持部件相对于第一夹持部件在一个方向上旋转,从而使材料线圈的倾斜部在前后方向上形成为圆形。
可以在靠近或远离第二夹持部件的方向上沿引导件驱动第一夹持部件。
在第三步中,可以根据第二夹持部件旋转的角度来确定倾斜部在前后方向上的弯曲量。
根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置及成形方法可以仅改变输入到第一成形机、第二成形机和第三成形机的设置值来设置材料线圈的倾斜部的长度、倾斜部之间的顶点的角度、倾斜部的弯曲程度等。因此,可以适用于各种类型的定子线圈的生产,并且可以利用一台装置应对多种型号,因此提高生产率。
此外,在下面的详细描述中直接或暗示地描述了可以从本发明的实施例获得或预期的效果。即,将在下面的详细描述中描述从本发明的实施例期望的各种效果。
附图说明
图1示出了应用于本发明的实施例的驱动马达的发夹型定子线圈的结构的示意图。
图2示出了根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置的示意图。
图3示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第一成形机的示意图。
图4和图5示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第二成形机的示意图。
图6示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第三成形机的示意图。
图7至图15示出了根据本发明的实施例的使用发夹型定子线圈成形装置来成形定子线圈的成形方法的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参照示出了本发明的实施例的附图更全面地描述本发明。如本领域技术人员将认识到的,在不脱离本发明的思想或范围的情况下,可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。
为了清楚地描述本公开的实施例,省略了与描述无关的部分,并且在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。
此外,在下面的详细描述中,处于相同关系的元件的术语被分为“第一”、“第二”等,但是本发明的实施例不必限于下面描述中的顺序。
图1示出了应用于本发明的实施例的驱动马达的发夹型定子线圈的结构的示意图。
参照图1,应用于本发明的实施例的驱动马达的发夹型定子线圈可以应用于作为从电能获得驱动力的环保车辆的混合动力车辆和/或电动车辆的驱动马达。
例如,驱动马达可以使用永磁同步马达(PMSM)。
在本发明的实施例中,驱动马达包括定子1、与定子1间隔开预定间隙的转子(未示出)以及安装在转子上的多个永磁体(未示出)。
定子1包括堆叠多个电钢板的定子芯3,并且发夹型定子线圈7(本领域中通常称为“导电体”)通过多个狭槽5缠绕在定子芯3上。
此外,转子包括在轴向方向上堆叠多个电钢板的转子芯。
上述永磁体插入到并安装在转子芯中设置的插入孔中。
在此,驱动马达可以使用在定子1内侧设置转子的内置型同步马达,或者可以使用在定子1外侧设置转子的外置型同步马达。
上述发夹型定子线圈7是扁平线圈,例如,发夹型定子线圈7包括在发夹型定子线圈7的中央部分形成的前/后弯曲部17、以前/后弯曲部17为基准在两侧向下形成的倾斜部11以及在各倾斜部11的下方竖直地形成的腿部15,发夹型定子线圈7的整体形状为U形或V形倒置的发夹形状,并且发夹型定子线圈7是横截面为四边形的扁平线圈。
在这种情况下,在发夹型定子线圈7中,以前/后弯曲部17为基准,一侧倾斜部形成为比另一侧倾斜部向前或向后突出的形状,并且倾斜部11的整体形状可以向前或向后形成为圆形。
发夹型定子线圈7插入到狭槽5的固定层(在图中由虚线表示)中,并且一对腿部15的端部突出到狭槽5的外侧,并且当突出部分被焊接而接合时,可以形成电连接的线圈绕组。
如上所述,尽管已经描述了发夹型定子线圈应用于环保车辆的驱动马达中的定子的本发明的实施例,但是本发明的范围不限于此,并且本发明的技术范围可适用于设置有各种类型和目的的发夹型定子线圈的任何驱动马达。
图2示出了根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置的示意图。
根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置基本包括第一成形机100、第二成形机200和第三成形机300,将针对每个配置进行描述。
关于根据本发明的实施例的发夹型定子线圈7,将直线形状的材料线圈10供应到第一成形机100以在第一成形机100中弯曲成形,从而形成倾斜部11、顶点13和腿部15。将在第一成形机100中成形的材料线圈10通过输送夹具输送到第二成形机200以成形前/后弯曲部17,并且将在第二成形机200中成形的材料线圈10通过输送夹具输送到第三成形机300以使倾斜部11形成为圆形,从而最终完成发夹型定子线圈7。
图3示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第一成形机的示意图。
在本说明书中,基于图3,以下描述的材料线圈10的进入方向被设置为左右方向作为基准方向,朝上的部分定义为上部、上端、上表面和上端部,朝下的部分定义为下部、下端、下表面和下端部。
此外,在下文中,“端(一端或另一端)”可以定义为任一端,或者可以定义为包括该端的预定部分(一端部或另一端部)。
参照图3,从定子线圈供应装置(未示出)向第一成形机100供应直线形状的材料线圈10。
简要地说明定子线圈供应装置,定子线圈供应装置将缠绕在线圈退绕器上的扁平材料线圈10解绕,通过线圈矫直机将材料线圈10展平,然后将展平的材料线圈10供应到根据本发明的实施例的第一成形机100。
如上所述,从定子线圈供应装置接收材料线圈10的第一成形机100将材料线圈10弯曲成形,使得材料线圈10的中央部分向一侧突出以形成倾斜部11的同时形成顶点13。
第一成形机100包括下中央模110、下左右模120、移动支架130、上弹簧部件140、上辊部件150和切割部件160。
下中央模110被设置为对应于材料线圈10的下中央。
下中央模110具有上下方向横截面是三角形横截面的成形表面111。
在下中央模110中,成形表面111在前后方向上具有预定宽度,使得可以放置材料线圈10。
成形表面111在除了放置材料线圈10的部分之外的位置固定到框架F。
下中央模110被配置为通过成形表面111在材料线圈10上形成倾斜部11和顶点13。
此外,下中央模110可以被设置为能够通过设置在下中央模110下侧的第一马达M1在上下方向上移动。
下中央模110的两侧形成有安装凹槽113,并且下左右模120安装在安装凹槽113中以能够在左右方向上滑动。
下中央模110的与成形表面111连接的两侧可以形成有安装凹槽113。
下左右模120可以被安装成能够通过第二马达M2的操作在安装凹槽113中在左右方向上滑动。
下左右模120可以通过可以在安装凹槽113中滑动的单独构件(未示出),例如辊构件来引导。
下左右模120可以连接到成形表面111,以根据下左右模120的移动来调节材料线圈10的倾斜部11的长度。
例如,当下左右模120朝各自的外侧移动时,倾斜部11的长度可以形成得较长。
此外,移动支架130可以设置在下中央模110和下左右模120的上方。
移动支架130可以通过固定到地面的框架F来支撑。
移动支架130安装在从框架F的上部竖直设置的螺杆131上,以能够沿螺杆131上下移动。
移动支架130可上下移动地安装在通过安装在框架F的上部的第三马达M3旋转的螺杆131上,并且移动支架130的移动位置可以由设置在螺杆131的下端部的止动件133限制。
上弹簧部件140和上辊部件150安装在移动支架130上。
上弹簧部件140穿过移动支架130安装在以下中央模110的成形表面111的中心为基准彼此间隔开预定间隙的两个位置上。
上弹簧部件140包括卡合端141、弹簧143、弹簧块145和弹簧杆147。
卡合端141通过在移动支架130中形成的卡合孔135来装配以固定上弹簧部件140。
弹簧143可以连接到卡合端141,并且可以由具有相对较强的弹性的材料制成。
此外,弹簧杆147设置在弹簧143的内侧,并且弹簧杆147可以穿过移动支架130安装在框架F的上部。
弹簧杆147可以限制弹簧143的位置,并且弹簧块145连接到弹簧杆147的端部。
弹簧块145是直接接触材料线圈10的部分,并且优选地,弹簧块145由当弹簧块145与材料线圈10的表面接触而压入时不会在材料线圈10的表面上造成划痕等的材料制成。
随着移动支架130向下移动,上弹簧部件140可以朝下中央模110压入材料线圈10。
上弹簧部件140可以朝下中央模110压入材料线圈10,使得沿下中央模110的成形表面111在材料线圈10上形成倾斜部11和顶点13。
移动支架130安装有上辊部件150,其中上辊部件150分别设置在上弹簧部件140的两个外侧。
上辊部件150可以与下左右模120一起压入材料线圈10,以调节材料线圈10的倾斜部11的长度。
此外,上辊部件150可以通过安装在移动支架130的两个端部的第四马达M4在彼此靠近或远离的方向上操作。
上辊部件150包括支撑杆151和辊153。
支撑杆151安装在移动支架130上,并且辊153可旋转地连接到支撑杆151的前端。
在这种情况下,辊153可以可旋转地安装在支撑杆151的前端,以与材料线圈10滚动接触,从而在材料线圈10介于辊153与下左右模120之间的状态下操作,并确定材料线圈10上的倾斜部11的长度,从而可以形成连接到倾斜部11的腿部15。
最后,第一成形机100包括切割部件160。
切割部件160可以安装在向第一成形机100供应材料线圈10的方向的后侧。
切割部件160包括切割模161和切割器163。
切割器163被安装成在对应于切割模161的上侧可上下驱动。
切割器163可以被安装成通过第五马达M5或气缸的操作而可上下驱动。
当材料线圈10以预定长度被供应到第一成形机100时,切割部件160可以使切割器163向下移动以切割材料线圈10。
在这种情况下,切割器163被安装成与切割模161的前端对应以切割材料线圈10。
切割部件160可以在靠近或远离框架F的方向上移动。
即,切割部件160被配置为通过固定块B移动,并且可以通过连接到固定块B的第六马达M6移动。
图4和图5示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第二成形机的示意图。
参照图4,第二成形机200包括上模具210和下模具220,并且第二成形机200可以根据上模具210和下模具220中的每一个的内表面上形成的台阶表面230的形状而被配置为多个。
例如,前/后弯曲部17的形状根据第二成形机200的台阶表面230的形状而变化,因此,具有不同形状的上模具(210a、210b、210c、210d、......)和下模具(220a、220b、220c、220d、......)可以被设置为多个,因而可以根据需要进行成形工艺。
参照图5,装载在第二成形机中的材料线圈10可以以水平放置的状态装载以使倾斜部11和顶点13朝向前方。
在上模具210和下模具220的彼此面对的内表面上分别形成有台阶表面230。
第二成形机200被配置为使得材料线圈10的顶点13对应于上模具210和下模具220中的每一个的台阶表面230。
第二成形机200用于使材料线圈10成形为一侧倾斜部11和另一侧倾斜部11以材料线圈10的顶点13为基准位于不同的线上。即,第二成形机200是用于通过使一侧倾斜部11的一部分和另一侧倾斜部11的一部分弯曲成形来形成前/后弯曲部17的装置。
即,第二成形机200可以通过台阶表面230使顶点13弯曲成形以形成前/后弯曲部17,并且可以使前/后弯曲部17成形为一侧倾斜部比另一侧倾斜部向前或向后(参照图3的方向)定位。
图6示出了根据本发明的实施例的应用于发夹型定子线圈成形装置的第三成形机的示意图。
参照图6,材料线圈10可以在倾斜部11和前/后弯曲部17竖直的状态下装载在第三成形机300上。
在本实施例中,在从顶部观察的方向上示出了第三成形机300和所装载的材料线圈10,以帮助理解本发明的实施例。
第三成形机300包括第一夹持部件310a和第二夹持部件310b,并且从输送夹具输送的材料线圈10的倾斜部11的两端被装载以介于各个夹持部件310的夹持销311中。
夹持销311可以在前后方向(参见图1)上夹持材料线圈10。
夹持销311可以通过气缸操作而在彼此远离或彼此靠近的方向上移动。
夹持部件310包括第一夹持部件310a和与通过小齿轮315旋转的齿条317一起旋转的第二夹持部件310b。
第一夹持部件310a被配置为在夹持一侧倾斜部11的状态下,通过引导件313以齿条317的中心为基准向前或向后移动。
第二夹持部件310b被配置为在齿条317的另一侧与齿条317一起旋转。
第二夹持部件310b被配置为在夹持另一侧倾斜部11的状态下,相对于固定的第一夹持部件310a在一个方向上旋转。
即,夹持部件310可以在通过夹持销311夹持材料线圈10的两侧倾斜部11的相应端部的状态下,通过旋转使倾斜部11形成为圆形。
即,材料线圈10可以成形为倾斜部11可以通过第三成形机300在前后方向上形成为圆形。
在此,夹持部件310可以根据第二夹持部件310b的旋转角度来设置倾斜部11在前后方向上的弯曲量。
换句话说,第二夹持部件310b相对于第一夹持部件310a旋转的旋转角度越大,材料线圈10的倾斜部11在前后方向上弯曲的程度越大。
在此,输送夹具可以在夹持材料线圈10的同时等待,直到在第三成形机300中完成成形工艺。
图7至图15顺序地示出了根据本发明的实施例的使用发夹型定子线圈成形装置来成形定子线圈的成形方法的示意图。
通过使用如上所述的第一成形机100来成形发夹型定子线圈7的方法如下。
参照图3,在材料线圈10由下中央模110支撑的状态下,材料线圈10以预定长度供应到第一成形机100。
随后,参照图7,移动支架130通过第三马达M3的操作而沿螺杆131向下移动,并且上弹簧部件140朝下中央模110的成形表面111压入材料线圈10。
同时,切割部件160的切割器163通过第五马达M5的操作而向下移动,以切割材料线圈10。材料线圈10可以通过弹簧143的弹力来固定。
在这种情况下,随着上弹簧部件140压入材料线圈10,沿下中央模110的成形表面111在材料线圈10上形成倾斜部11和顶点13。
参照图8,移动支架130继续向下移动,使得上辊部件150基于下左右模120压入材料线圈10以在材料线圈10上形成连接到倾斜部11的腿部15。
在此,下左右模120在左右方向上移动以装载在设置位置。
即,下左右模120在下中央模110的安装凹槽113中在左右方向上移动,以调节材料线圈10的倾斜部11的长度。
参照图9,如上所述,通过第一成形机100在材料线圈10上弯曲成形倾斜部11、顶点13和腿部15,并且材料线圈10通过输送夹具(未示出)输送到第二成形机200。
参照图4,材料线圈10被装载为材料线圈10的倾斜部11和顶点13对应于第二成形机200的上模具210和下模具220之间,更具体地,顶点13对应于上模具210和下模具220的相应台阶表面230。
参照图10,上模具210和下模具220组合以通过台阶表面230使材料线圈10的顶点13弯曲成形。
即,通过使顶点13弯曲成形来形成前/后弯曲部17,使得一侧倾斜部11和另一侧倾斜部11中的一个向前或向后定位,从而一侧倾斜部和另一侧倾斜部以材料线圈10的顶点13为基准位于不同的线上。
在这种情况下,输送夹具可以在夹持材料线圈10的同时等待,直到在第二成形机200中完成成形工艺。
参照图11,接下来,上模具210和下模具220分离。
上模具210和下模具220可以制造成与材料线圈10的尺寸相对应的小尺寸,并且可以被配置为通过包括各种类型的上模具210和下模具220而在需要时可自动更换。
参照图12,如上所述,通过第二成形机200在材料线圈10上成形前/后弯曲部17,然后,通过输送夹具(未示出)将材料线圈10输送到第三成形机300。
参照图6,材料线圈10被装载为材料线圈10的前/后弯曲部17对应于第三成形机300的夹持销311之间。
参照图13,夹持销311在彼此靠近的方向上移动以夹持材料线圈10的倾斜部11的每一端。
参照图14,随着第二夹持部件310b与齿条317一起旋转,第二夹持部件310b与第一夹持部件310a之间的相对角度改变。
因此,倾斜部11在前后方向上形成为圆形。
参照图15,如上所述,通过第三成形机300,使材料线圈10的倾斜部11在前后方向上形成为圆形,从而最终完成发型夹定子线圈7。
由于根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置及成形方法可以通过第一成形机100、第二成形机200和第三成形机300设置倾斜部11的长度、倾斜部11之间的顶点13的角度、倾斜部11的弯曲程度等,因此可以成形具有各种形状的定子线圈。
例如,倾斜部11的长度和顶点13的角度可以通过在左右方向上调节第一成形机100的下左右模120的位置来调节,前/后弯曲部17的弯曲程度可以通过改变第二成形机200的上模具210和下模具220的台阶表面230的设计来调节,倾斜部11的弯曲程度可以通过调节第三成形机300的夹持部件310的旋转角度来设置。
此外,由于根据本发明的实施例的发夹型定子线圈成形装置及成形方法可以通过仅改变输入到第一成形机100、第二成形机200和第三成形机300的设置值来改变所制造的定子线圈的形状,因此可以提高生产率。
尽管已经结合当前被认为是实际实施例的内容描述了本发明,但是将理解的是,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,本发明旨在涵盖所附权利要求书的思想和范围内包括的各种修改和等同布置。

Claims (19)

1.一种发夹型定子线圈成形装置,包括:
第一成形机,使材料线圈的中央部分向上突出以在材料线圈上形成顶点,并且形成向所述顶点的两侧倾斜的倾斜部;
第二成形机,由所述第一成形机弯曲成形的所述材料线圈被装载,并且通过以所述顶点为基准使一侧倾斜部的一部分和另一侧倾斜部的一部分弯曲成形来在所述材料线圈上形成前/后弯曲部;以及
第三成形机,由所述第二成形机弯曲成形的所述材料线圈被装载,并且使所述倾斜部在前后方向上形成为圆形。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第一成形机包括:
下中央模,具有三角形横截面的成形表面;
下左右模,被配置为在连接到所述下中央模的成形表面的两侧在左右方向上可滑动,并且调节所述材料线圈的倾斜部的长度;
移动支架,在所述下中央模的上部通过框架来支撑,并且从所述框架的上部可上下移动;
上弹簧部件,通过所述移动支架以所述下中央模的成形表面的中心为基准在两侧以彼此间隔开预定距离的状态设置,并且当所述移动支架向下移动时,朝所述下中央模压入所述材料线圈,使得通过所述成形表面在所述材料线圈上形成所述顶点和所述倾斜部;以及
上辊部件,通过所述移动支架设置在所述上弹簧部件的两个外侧,并且通过以所述下左右模为基准压入所述材料线圈来调节所述倾斜部的长度。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,
所述下中央模的上部设置有用于在所述材料线圈上形成所述倾斜部和所述顶点的成形表面,并且所述下中央模的两侧形成有安装所述下左右模的安装凹槽。
4.根据权利要求3所述的装置,其中,
所述下左右模被安装成通过马达的操作而在所述安装凹槽中在左右方向上可滑动。
5.根据权利要求2所述的装置,其中,
所述移动支架可上下移动地安装在通过安装在所述框架的马达旋转的螺杆上,并且所述移动支架的移动位置由设置在所述螺杆的下端部的止动件限制。
6.根据权利要求2所述的装置,其中,
所述上弹簧部件包括:
弹簧,安装在所述移动支架上形成的卡合孔中;
弹簧杆,设置在所述弹簧的内侧,并且被安装成穿过所述框架的上部;以及
弹簧块,连接到所述弹簧杆的一端,并且随着所述移动支架向下移动,朝所述下中央模压入所述材料线圈。
7.根据权利要求2所述的装置,其中,
所述上辊部件包括:
支撑杆,安装在所述移动支架上;以及
辊,可旋转地安装在所述支撑杆的前端,并且随着所述移动支架向下移动,使所述材料线圈朝所述下左右模弯曲并且朝所述下左右模压入所述材料线圈。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第一成形机进一步包括:
切割部件,安装在供应所述材料线圈的方向的后侧,并且以设置长度切割所述材料线圈,
所述切割部件包括:
切割模,设置在所述材料线圈下方;以及
切割器,设置在与所述切割模相对应的上侧,并且在上下方向上驱动。
9.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第二成形机包括:上模具和下模具,由所述第一成形机成形的所述材料线圈的顶点和倾斜部介于所述上模具和所述下模具之间,并且
在所述上模具和所述下模具的彼此面对的内表面上分别形成台阶表面,将所述顶点成形以形成所述前/后弯曲部,使得所述倾斜部以所述材料线圈的顶点为基准分别位于不同的线上。
10.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第三成形机包括:
夹持部件,分别对应于由所述第二成形机成形的所述材料线圈的倾斜部的两端设置,使得通过夹持销夹持所述倾斜部。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,
所述夹持部件包括:
第一夹持部件,在夹持一侧倾斜部的状态下,通过引导件以齿条的中心为基准可前后移动;以及
第二夹持部件,被安装成与通过小齿轮旋转的齿条一起旋转,并且在夹持另一侧倾斜部的状态下,相对于所述第一夹持部件在一个方向上旋转。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,
所述夹持部件被配置为在通过所述夹持销夹持所述材料线圈的状态下旋转以调节倾斜表面的圆角。
13.一种发夹式定子线圈成形方法,包括:
以预定长度切割材料线圈;
在所述材料线圈上成形顶点和倾斜部;
装载所述顶点和所述倾斜部,使得所述顶点和所述倾斜部介于上模具和下模具之间;
通过组合所述上模具和所述下模具来将所述顶点成形为前/后弯曲部,使得所述倾斜部以所述顶点为基准位于不同的线上;
装载所述倾斜部的端部,使得所述倾斜部的端部介于夹持销之间;以及
旋转夹持部件以使所述倾斜部在前后方向上形成为圆形。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,
切割材料线圈以及成形顶点和倾斜部包括:
使所述材料线圈进入下中央模的上部;
通过设置在所述材料线圈的进入方向的后侧的切割部件切割所述材料线圈;
使移动支架向下移动,使得上弹簧部件朝所述下中央模的成形表面压入所述材料线圈,从而沿所述成形表面在所述材料线圈上成形所述顶点和所述倾斜部;以及
使所述移动支架继续向下移动,从而上辊部件沿下左右模压入所述材料线圈。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,
成形顶点和倾斜部包括:
当所述上辊部件向下移动以朝所述下左右模压入所述材料线圈时,使所述下左右模在左右方向上移动以装载在预定位置。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,
装载所述顶点和所述倾斜部包括:
装载所述材料线圈,使得所述顶点和所述倾斜部介于所述上模具和所述下模具之间,并且
将所述顶点成形为前/后弯曲部包括:
通过组合所述上模具和所述下模具来将所述顶点成形为所述前/后弯曲部,使得所述倾斜部以所述顶点为基准位于不同的线上。
17.根据权利要求13所述的方法,其中,
装载所述倾斜部的端部包括:
装载所述材料线圈,使得所述倾斜部的端部介于所述夹持销之间,
其中所述夹持部件包括第一夹持部件和第二夹持部件,
旋转夹持部件包括:
在通过所述夹持销夹持所述材料线圈的状态下,使所述第二夹持部件相对于所述第一夹持部件在一个方向上旋转,从而使所述材料线圈的倾斜部在前后方向上形成为圆形。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,
在靠近或远离所述第二夹持部件的方向上沿引导件驱动所述第一夹持部件。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,
根据所述第二夹持部件旋转的角度来确定所述倾斜部在前后方向上的弯曲量。
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