CN113162339B - 一种全自动定子加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机生产加工的技术领域，尤其涉及一种全自动定子加工设备，包括主机架、设在主机架上的旋转绕线部分、设在主机架上的插纸部分、设在主机架上的定型部分、设在主机架上的检测部分、设在主机架上的定子输送部分和设在主机架上的控制部分；所述定子输送部分在控制部分的控制下将定子铁心从旋转绕线部分依次移动至插纸部分、定型部分和检测部分；所述控制部分与旋转绕线部分、插纸部分、定型部分、检测部分和定子输送部分均电性连接。本申请具有使定子的加工过程省工省力并提高定子加工的效率的效果。

Description

一种全自动定子加工设备

技术领域

本申请涉及电机生产加工的技术领域，尤其是涉及一种全自动定子加工设备。

背景技术

目前，电机生产加工过程中的定子加工是重要的工序之一。相关技术中，在一些小作坊内受场地限制和建厂成本限制，电机生产加工过程中定子加工，往往采用人工和多台不同工序的机器进行定子加工。造成定子加工费工费力，影响定子的效率。

因此，亟需一种全自动定子加工设备以改善上述问题。

发明内容

为了使定子的加工过程省工省力，提高定子加工的效率，本申请提供一种全自动定子加工设备。

本申请提供了一种全自动定子加工设备，采用如下的技术方案：

一种全自动定子加工设备，包括主机架、设在主机架上的旋转绕线部分、设在主机架上的插纸部分、设在主机架上的定型部分、设在主机架上的检测部分、设在主机架上的定子输送部分和设在主机架上的控制部分；

所述定子输送部分在控制部分的控制下将定子铁心从旋转绕线部分依次移动至插纸部分、定型部分和检测部分；

所述控制部分与旋转绕线部分、插纸部分、定型部分、检测部分和定子输送部分均电性连接。

通过采用上述技术方案，工作人员开启控制部分后，控制部分能控制定子输送部分将定子从主机架上的上料侧移动到旋转绕线部分将定子进行绕线，然后绕线完成的定子被定子输送装置移动到插纸部分进行插纸，定子输送部分再将插纸完成的定子移动至定型部分进行定型，定型完成后的定子被定子输送部分移动至检测部位进行检测，检测合格的产品即被移动到主机架的下料侧，整个定子加工过程无需人工操作，省工省力，进而提高了加工效率。

可选的，所述旋转绕线部分包括安装在主机架底部的第一驱动电机、与第一驱动电机的动力输出轴可拆卸连接的转轴、设在转轴顶端的转盘、四个沿周向均布在转盘上的定子工装、设在转盘下表面上用于驱动定子工装转动的第二驱动电机和多个设在主机架上用于向定子绕线的绕线装置。

通过采用上述技术方案，第一驱动电机启动后，能带动转轴转动，进而带动转盘转动，转盘使定子依次从第一个定子工装移动到第四个定子工装上，再由绕线装置对定子进行绕线，由于绕线的操作比后续的插纸、定型、检测等操作要慢很多，所以分四个工位，同时能对四个定子进行绕线，提高加工效率。第二驱动电机能驱动定子工装转动，使每个定子在每个定子工装上完成一部分定子绕线，提高绕线质量。

可选的，所述插纸部分包括安装在主机架内的纸条放卷器、设在主机架内的传动辊、设在主机架内且位于传动辊上方的纸条成型装置、设在主机架内且位于纸条成型装置上方的限位杆、设在主机架内位于限位杆上方的纸条裁切装置和设在主机架上表面上的定子旋转装置；

所述限位杆上沿长度方向开设有供纸条沿竖直方向向上穿过的限位孔；

所述定子旋转装置的上表面沿周向均布有多个供纸条插设的插纸孔。

通过采用上述技术方案，纸条从纸条放卷器上释放，并经过传动辊后由水平方向移动变为竖直方向移动，并到达纸条成型装置，纸条成型装置将纸条压制成横截面为V型的纸条，然后在纸条在其与纸条成型装置之间的摩擦力的作用下继续向上穿过限位杆后从定子旋转装置穿出并插入放置在定子旋转装置上的定子中，最后由纸条裁切装置将纸条进行裁切，并进行下一张纸条的插纸操作，直至定子上沿周向全部插设有V型纸条。

可选的，所述定型部分包括设在主机架上表面上的下定型块、滑移连接在主机架上表面上的立柱、垂直连接在立柱上的气缸和设在气缸伸缩端的上定型块。

通过采用上述技术方案，下定型块用于放置插纸完成的定子，立柱沿主机架的上表面滑移，使气缸的伸缩端安装的上定型块位于下定型块的正上方，在启动气缸使上定型块向下压紧定子，使定子上绕制的铜线压紧成型。

可选的，所述上定型块的下表面上居中向下设有扩孔杆。

通过采用上述技术方案，扩孔杆能避免定子上的铜线被上定型块和下定型块压紧时向定子的孔内变形，影响定子的加工质量。

可选的，所述扩孔杆的下端为向下凸起的弧面。

通过采用上述技术方案，扩孔杆的下端设置为向下凸起的弧面，使扩孔杆向下移动并插入定子的中心孔时更精准方便，不易使中心孔两端的铜线被带入定子的中心孔中。

可选的，所述检测部分包括设在定子输送部分上的重量检测平台、设在主机架上的下压检测装置和显示控制面板；

所述重量检测平台和下压检测装置均通过导线与显示控制面板电性连接。

通过采用上述技术方案，重量检测平台用于检测定子的重量是否合格，避免因定子重量不足，导致定子齿和定子扼的截面积减小，磁通量的密度增大，影响电机成品的质量。下压检测装置用于检测定子的中心孔的内径规格，避免造成后续的电机组装过程中装配不合格。

可选的，所述定子输送部分包括设在主机架上的电磁吊吸输送装置和上料端设在主机架上位于电磁吊吸输送装置的卸料端的水平传输装置；

所述电磁吊吸输送装置用于将定子从主机架的上料侧依次移动经过旋转绕线部分、插纸部分和定型部分；所述水平传输装置用于将定子从定型部分的下料侧移动至检测部分。

通过采用上述技术方案，电磁吊吸输送装置能将定子从主机架的上料侧移动到绕线部分完成绕线后，再将定子从绕线部分移动至插纸部分完成插纸操作，最后再将定子吸附移动至定型部分进行定型加工。水平穿设装置则将完成定型加工的定子移动至检测部分进行检测后，再移动到主机架的下料端。

可选的，所述电磁吊吸输送装置包括设在主机架上的导轨、设在导轨上的电液推杆和设在电液推杆的伸缩端的电磁吸板，所述水平传输装置包括两个平行间隔设在主机架上的链传动组件和设在主机架上用于驱动链传动组件运转的第三驱动电机。

通过采用上述技术方案，导轨能带动电液推杆平移，电液推杆向下伸出后由电液推杆伸缩端的电磁吸板吸附定子，并带动定子沿导轨移动至相应的加工工位上进行加工，加工完成后再被电磁吸板吸附并提升，然后移动至下一加工工位进行加工直至定子完成定型并将定子放置到水平传输装置上，然后第三驱动电机启动，带动链传动组件运转，链传动组件远转时带动定子移动至检测部分进行检测。

可选的，所述水平传输装置还包括设在链传动组件上的承托板。

通过采用上述技术方案，承托板能增大用于放置定子的重量检测平台的安装面积，使定子检测过程中产生的向下的压力分散在链条传动组件上，还能提供给重量检测平台更好的安装结构，使重量检测平台安装更牢固。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的控制部分能控制定子输送部分将定子从主机架上的上料侧移动到旋转绕线部分将定子进行绕线，然后绕线完成的定子被定子输送装置移动到插纸部分进行插纸，定子输送部分再将插纸完成的定子移动至定型部分进行定型，定型完成后的定子被定子输送部分移动至检测部位进行检测，检测合格的产品即被移动到主机架的下料侧，整个定子加工过程无需人工操作，省工省力，进而提高了加工效率；

2.本申请中的第一驱动电机启动后，能带动转轴转动，进而带动转盘转动，转盘使定子依次从第一个定子工装移动到第四个定子工装上，再由绕线装置对定子进行绕线，由于绕线的操作比后续的插纸、定型、检测等操作要慢很多，所以分四个工位，同时能对四个定子进行绕线，提高加工效率。第二驱动电机能驱动定子工装转动，使每个定子在每个定子工装上完成一部分定子绕线，提高绕线质量；

3.本申请中的扩孔杆能避免定子上的铜线被上定型块和下定型块压紧时向定子的孔内变形，影响定子的加工质量。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种全自动定子加工设备的整体结构示意图。

图2是本申请实施例公开的一种全自动定子加工设备的另一视角的整体结构示意图。

图3旨在展示本申请实施例中旋转绕线部分的安装结构的示意图。

图4旨在展示本申请实施例中插纸部分的安装结构的示意图。

图5是本申请实施例中限位杆的结构示意图。

图6是图2中A部分的局部放大图。

图7旨在展示本申请实施例中水平传输装置的安装结构的示意图。

附图标记说明：

1、主机架；

2、旋转绕线部分；21、第一驱动电机；22、转轴；23、转盘；24、定子工装；25、第二驱动电机；26、绕线装置；

3、插纸部分；31、纸条放卷器；32、传动辊；33、纸条成型装置；34、限位杆；35、纸条裁切装置；36、定子旋转装置；341、限位孔；361、插纸孔；

4、定型部分；41、下定型块；42、立柱；43、气缸；44、上定型块；441、扩孔杆；

5、检测部分；51、重量检测平台；52、下压检测装置；53、显示控制面板；

6、定子输送部分；61、电磁吊吸输送装置；611、导轨；612、电液推杆；613、电磁吸板；62、水平传输装置；621、链传动组件；622、第三驱动电机；623、承托板；

7、控制部分。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种全自动定子加工设备。参照图1和图2，其包括主机架1、旋转绕线部分2、插纸部分3、定型部分4、检测部分5、定子输送部分6和控制部分7。其中，旋转绕线部分2设置在主机架1上靠近上料侧的位置，插纸部分3设置在主机架1上位于旋转绕线部分2的下料侧，定型部分4设置在主机架1上位于插纸部分3的下料侧，检测部分5设置在主机架1上位于定型部分4的下料侧，定子输送部分6设置在主机架1上，控制部分7安装在主机架1上,控制部分7与旋转绕线部分2、插纸部分3、定型部分4、检测部分5和定子输送部分6均电性连接，控制部分7用于控制整个全自动定子加工设备进行定子加工。

当定子被移动到主机架1的上料端时，工作人员可使用控制部分7控制定子输送部分6将定子移动至旋转绕线部分2，旋转绕线部分2将铜线绕在定子上后，再由定子输送部分6将绕线完成的定子移动至插纸部分3进行插纸，然后定子输送部分6将插纸完成的定子移动至定型部分4进行定型，并将定型完成后的定子移动至检测部分5进行检测，检测完成后即完成了定子加工。

具体而言，主机架1由金属板和金属杆拼装而成的矩形框体结构，金属杆和金属板焊接或螺栓连接。主机架1的底板、侧板、顶板均可以用于安装零部件。

参照图2和图3，旋转绕线部分2包括第一驱动电机21、转轴22、转盘23、四个定子工装24、四个第二驱动电机25和四个绕线装置26。第一驱动电机21用螺栓固定安装在主机架1的顶板的下表面上，转轴22的一端与第一驱动电机21的动力输出轴通过联轴器实现可拆卸连接，转轴22的另一端从主机架1的顶板下表面向上穿出，一部分露在主机架1的顶板的上表面上。转盘23与转轴22的上端键连接，第一驱动电机21通电后带动转轴22转动，进而带动转盘23转动。

四个定子工装24沿周向均布在转盘23上，定子工装24由连接轴、与连接轴顶端焊接固定的定子安装块和设在转盘上位于定子安装块两侧的绕线定位板组成。四个第二驱动电机25沿周向均匀分布在转盘23的下表面上，第二驱动电机25安装在转盘23的下表面上，第二驱动电机25的动力输出端与定子工装24的连接轴通过联轴器固定连接，四个绕线装置26沿周向均布在主机架1的上表面上，且四个绕线装置26在转盘23的外围，绕线装置26由螺栓连接在主机架1上表面上的放线盒、一端与放线盒内的电机动力输出轴通过联轴器连接的绕线轴、套设在绕线轴上的连接板、螺栓连接在连接板两端部的绕线杆和与绕线轴的端部螺栓连的限位绕线柱。当放线盒内的电机转动后，带动绕线轴转动，进而带动连接板和绕线杆转动，铜线在限位绕线柱和定子工装24中的绕线定位板的作用下绕在定子上。

当第二驱动电机25转动后，带动连接轴转动，进而带动定子安装块转动，直至绕线装置26将定子上待绕线部分的四分之一绕线完成后，再由第一驱动电机21驱使转轴22转动，进而带动转盘23转动，将整个定子工装24移动至下一个绕线工位，一共四个绕线工位。

参照图2和图4，插纸部分3包括纸条放卷器31、传动辊32、纸条成型装置33、限位杆34、纸条裁切装置35和定子旋转装置36。其中，纸条放卷器31包括用螺栓固定安装在主机架1底板上表面上的电机和与电机的动力输出轴通过联轴器连接的卷纸筒组成。传动辊32的数量可以是一个或多个，传动辊32穿设在主机架1上的金属杆上，纸条从与传动辊32的侧面抵接，传动辊32用于使纸条的移动方向由水平方向变为竖直方向。

纸条成型装置33位于传动辊32的上方，纸条成型装置33由安装在主机架1内的电机、与电机的动力输出轴通过联轴器连接的主动压辊和安装在主机架1内的从动压辊，且为使纸条由平面长条形变成横截面为V型的纸条，从动压辊的侧面上沿轴向开设有环形凹槽，在主动压辊的侧面上沿周向设置有凸条，凸条陷入凹槽中，将平面的纸条压成V型的纸条，并在摩擦力的作用下，使纸条向上移动进入限位杆34中。

参照图4和图5，限位杆34为长条形杆体，限位杆34位于纸条成型装置33的上方，限位杆34的横截面可以是矩形、圆形、三角形或多边形。限位杆34的居中沿轴线方向开设有限位孔341，限位孔341用于压成V型的纸条穿过，限位杆34的上端与主机架11的下表面留有纸条裁切装置35通过的缝隙。

纸条裁切装置35位于限位杆34的上方，纸条裁切装置35包括安装在主机架1顶板下表面上的微型气缸，与气缸的伸缩端螺栓连接的裁切刀具，当微型气缸启动后，带动裁切刀具沿水平方向移动并穿过限位杆34与主机架1顶板的下表面之间的缝隙，将纸条切断。

参照图4和图6，定子旋转装置36包括安装在主机架1顶板下表面上的电机，一端与电机的动力输出轴通过联轴器连接的转动轴、与转动轴的另一端键连接的主动齿轮和安装在主机架1上的从动齿圈和固定连接在齿圈内的定子放置板组成，定子放置板上沿周向均布有多个插纸孔361，插纸孔361用于纸条从下向上穿入并插入定子中。

参照图2，定型部分4包括下定型块41、立柱42、气缸43和上定型块44。下定型块41可以是柱体，柱体的上表面上向下开设有半球形凹槽，用于放置插纸完成的定子。立柱42由竖杆和横杆组成，其底端滑移连接在主机架1顶板的上表面上，相应的，为使立柱42沿水平方向滑移，在主机架1顶板的上表面上还安装有电推杆，电推杆的伸缩端与立柱42螺栓连接，气缸43螺栓连接在立柱42的横杆上原理竖杆的一端，气缸43的伸缩端沿竖直方向伸缩，上定型块44螺栓连接在气缸43的伸缩端，上定型块44的下表面上开设有向上的球形凹面。为使扩孔杆441插入定子中时将铜线压到定子的中心孔处，在上定型块44的凹面居中向下焊接有扩孔杆441，进一步的，为使扩孔杆441更快的进入定子的中心孔中，将扩孔杆441的下端设置为向下凸起的弧面。

当气缸43和与立柱42连接的电推杆启动后，电推杆推动立柱向靠近下定型块41的位置滑移，当上定型块44位于下定型块41的正上方时，气缸43启动并向下伸长，使上定型块44和下定型块41将定子的上、下端面压紧，使定子上的铜线和插纸成型。

参照图1和图2，检测部分5包括重量检测平台51、下压检测装置52和显示控制面板53。其中，重量检测平台51用于检测定子的重量，因为如果定子的重量不够，会使定子铁心净长减小，定子齿和定子扼的截面积减小，磁通密度增大，进而影响电机的质量。重量检测平台51由与定子输送部分6抵接的平板和安装在平板上的重力传感器组成，该平板可以是橡胶制成的板体结构。

下压检测装置52由四个安装在主机架1顶板上表面上的支柱和安装在支柱上的安装板、安装在安装板上的电液缸和与电液缸的伸缩端螺栓连接的定子内圆检测柱组成。显示控制面板53用螺栓安装在主机架1的顶板上，并且显示控制面板53通过导线与重量检测平台51和下压检测装置52电性连接。当定子随定子输送部分6移动至重量检测平台51上时，重量检测平台51检测定子的重量是否合格，并将检测数据传输至显示控制面板53中，然后再由下压检测装置52中的定子内圆检测柱检测定子的内圆是否合格。检测完成后，再由定子输送部分6将定子送到主机架1的下料端。

参照图2和图7，定子输送部分6包括电磁吊吸输送装置61和水平传输装置62，电磁吊吸输送装置用于将定子从主机架1的上料侧依次移动经过旋转绕线部分2、插纸部分3和定型部分4，水平传输装置62用于将定子从定型部分4的下料侧移动至检测部分5。

具体的，电磁吊吸输送装置61包括设在主机架1上的导轨611、设在导轨611上的电液推杆612和设在电液推杆612的伸缩端的电磁吸板613。导轨611由多根竖直焊接在主机架1上表面上的金属杆支撑，导轨611为一个封闭的环状箱体结构，箱体的内安装有输送带机构，输送带沿箱体座往复循环移动，电液推杆612的安装端用螺栓固定安装在输送带机构的下表面上，电磁吸板613用螺栓固定安装在电液推杆612的伸缩端，当控制部分7向电磁吊吸输送装置61发出控制信号后，电液推杆612随导轨611中的输送带机构移动，当电液推杆612移动到定子的正上方时，电液推杆612向下伸出，电液推杆612带动电磁吸板613将定子吸附，并移动当相应的加工工位上，完成相应的加工步骤。

水平传输装置62包括链传动组件621和第三驱动电机622，链传动组件621用于放置检测部分5中的重量检测平台51，相应的，在主机架1上应开设矩形孔，链传动组件621由链条和链轮组成，沿矩形孔的长度方向安装在主机架1位于矩形孔的两个相对的侧壁上，第三驱动电机622的动力输出轴通过联轴器与链传动组件621的链轮轴固定连接。

进一步的，为增大重量检测平台51与链传动组件的接触面积，使重量检测平台51产生的作用力更均匀的施加在链传动组件621上，在链传动组件621上还用设置有承托板623，承托板623与链传动组件中的链条的连接方式可以是螺栓连接或焊接。

当第三驱动电机622启动后，带动链传动组件621运转，使链传动组件621上放置的重量检测平台51往复平移，将从定型部分4的下料侧放下的定子移动至检测部分5的下压检测装置52的正下方，进行定子的检测工作，检测完成后再有链传动组件621将定子移动至主机架1的下料端，以便进行后续的电机生产工序。

参照图2，控制部分7可采用电控柜并用螺栓固定安装在主机架1的侧板上，电控柜中安装有控制系统和PLC可控制编程器，用于控制整个全自动定子加工设备完成定子的移动、绕线、插纸、定型和检测等加工工序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全自动定子加工设备，其特征在于：包括主机架（1）、设在主机架（1）上的旋转绕线部分（2）、设在主机架（1）上的插纸部分（3）、设在主机架（1）上的定型部分（4）、设在主机架（1）上的检测部分（5）、设在主机架（1）上的定子输送部分（6）和设在主机架（1）上的控制部分（7）；

所述定子输送部分（6）在控制部分（7）的控制下将定子铁心从旋转绕线部分（2）依次移动至插纸部分（3）、定型部分（4）和检测部分（5）；

所述控制部分（7）与旋转绕线部分（2）、插纸部分（3）、定型部分（4）、检测部分（5）和定子输送部分（6）均电性连接；

所述定子输送部分（6）包括设在主机架（1）上的电磁吊吸输送装置（61）和上料端设在主机架（1）上位于电磁吊吸输送装置（61）的卸料端的水平传输装置（62）；

所述电磁吊吸输送装置（61）用于将定子从主机架（1）的上料侧依次移动经过旋转绕线部分（2）、插纸部分（3）和定型部分（4）；

所述水平传输装置（62）用于将定子从定型部分（4）的下料侧移动至检测部分（5）；

所述电磁吊吸输送装置（61）包括设在主机架（1）上的导轨（611）、设在导轨（611）上的电液推杆（612）和设在电液推杆（612）的伸缩端的电磁吸板（613），所述水平传输装置（62）包括两个平行间隔设在主机架（1）上的链传动组件（621）和设在主机架（1）上用于驱动链传动组件（621）运转的第三驱动电机（622）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述旋转绕线部分（2）包括安装在主机架（1）底部的第一驱动电机（21）、与第一驱动电机（21）的动力输出轴可拆卸连接的转轴（22）、设在转轴（22）顶端的转盘（23）、四个沿周向均布在转盘（23）上的定子工装（24）、设在转盘（23）下表面上用于驱动定子工装（24）转动的第二驱动电机（25）和多个设在主机架（1）上用于向定子绕线的绕线装置（26）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述插纸部分（3）包括安装在主机架（1）内的纸条放卷器（31）、设在主机架（1）内的传动辊（32）、设在主机架（1）内且位于传动辊（32）上方的纸条成型装置（33）、设在主机架（1）内且位于纸条成型装置（33）上方的限位杆（34）、设在主机架（1）内位于限位杆（34）上方的纸条裁切装置（35）和设在定子输送部分（6）上的定子旋转装置（36）；

所述限位杆（34）上沿长度方向开设有供纸条沿竖直方向向上穿过的限位孔（341）；

所述定子旋转装置（36）的上表面沿周向均布有多个供纸条插设的插纸孔（361）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述定型部分（4）包括设在定子输送部分（6）上的下定型块（41）、滑移连接在主机架（1）上表面上的立柱（42）、垂直连接在立柱（42）上的气缸（43）和设在气缸（43）伸缩端的上定型块（44）。

5.根据权利要求4所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述上定型块（44）的下表面上居中向下设有扩孔杆（441）。

6.根据权利要求5所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述扩孔杆（441）的下端为向下凸起的弧面。

7.根据权利要求1所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述检测部分（5）包括设在定子输送部分（6）上的重量检测平台（51）、设在主机架（1）上的下压检测装置（52）和显示控制面板（53）；

所述重量检测平台（51）和下压检测装置（52）均通过导线与显示控制面板（53）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种全自动定子加工设备，其特征在于：所述水平传输装置（62）还包括设在链传动组件（621）上的承托板（623）。

Images