CN114301249B - 永磁电机转子的绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了永磁电机转子的绕线方法，所述绕线方法包括以下步骤：S1：转子定位→S2：转子绕线→S3：线圈检测：定位机构驱动转子水平旋转，绕线完成的线槽转动至检测机构处检测线圈圈数，检测合格，绕线机构开始对下一个线槽绕线，检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构再次对线槽绕线。本发明通过在绕线机构的一侧设置有与绕线机构并行的检测机构，检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构回收铜线后，再次对线槽做绕线处理，该绕线方法在绕线的同时检测转子的线圈圈数，在圈数不合格时可直接二次加工，不仅有效降低返工成本，而且工作效率高。

Description

永磁电机转子的绕线方法

技术领域

本发明涉及转子绕线技术领域，尤其涉及永磁电机转子的绕线方法。

背景技术

永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，永磁电子内部设置有转子。

现有技术存在以下不足：现有技术中，由转子绕线设备对转子绕线完成后，需要将转子通过传输设备传输至检测设备检测，检测设备再检测转子每个线槽的线圈圈数是否相同(若转子多个线槽线圈的圈数不一致，则会导致转子旋转过程中产生的偏心力大，从而增大主轴转动时受到的摩擦力，缩短转子的使用寿命)，检测设备检测转子不合格时，需要将转子返回转子绕线设备，转子绕线设备先将转子线圈拆除后才能重新绕线，不仅降低效率，而且增加成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了永磁电机转子的绕线方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提供了永磁电机转子的绕线方法，所述绕线方法包括以下步骤：

S1：转子定位

将转子置于定位机构上，由定位机构带动转动水平转动以及上下平移，辅助绕线机构绕线；

优选的，为了实现定位机构带动转动水平转动以及上下平移，我们需要对定位机构的结构具体细化，细化后的定位机构具体结构如下：

优选的，定位机构包括伸缩件、方位驱动件以及固定夹具，固定夹具与方位驱动件通过输出轴传动连接，且方位驱动件与伸缩件通过伸缩轴传动连接，转子由固定夹具固定，方位驱动件通过固定夹具带动转子水平旋转，伸缩件则通过固定夹具带动转子上下移动，伸缩件以及方位驱动件可由本领域技术人员根据实际需要进行相应的设置，在此不做限定；

优选的，由于转子存在不同的尺寸，因此主轴的直径也各不相同，为了便于固定夹具能够固定不同直径的主轴，我们对固定夹具的结构具体细化，细化后的固定夹具具体结构如下：

优选的，固定夹具包括套筒，在套筒的内部设置两个呈相对设置的弧形夹片，并在弧形夹片的内部固定设置有橡胶片，橡胶片在弧形夹片固定主轴后，起到防主轴脱落以及保护主轴的目的，两个弧形夹片的两端均固定设置有支板，支板贯穿套筒，并延伸至套筒的外侧，弧形夹片夹住主轴后，使用螺栓旋入两个支板后可固定弧形夹片，从而固定不同直径的主轴，便于使用。

S2：转子绕线

绕线机构感应到定位机构上放置转子后，对铁芯的线槽绕线；

优选的，绕线机构包括供线组件，供线组件由支架和线筒组成，线筒通过轴杆活动设置在支架上，且轴杆与固定在支架一侧的电机通过输出轴传动连接，电机通过轴杆驱动线筒正反转，从而达到收放线的目的；

优选的，绕线机构还包括放线组件，放线组件由放线爪以及放线驱动件组成，在放线爪上设置有光电传感器，光电传感器用于检测定位机构上是否存在转子，人工将线筒上的铜线拉动至放线爪的端部，放线驱动件驱动放线爪活动对铁芯的线槽绕线。

S3：线圈检测

在绕线机构的一侧设置有与绕线机构并行的检测机构，每当绕线机构对铁芯的一个线槽绕线完成后，定位机构驱动转子水平旋转，此时绕线完成的线槽转动至检测机构处检测线圈圈数，检测合格后，绕线机构开始对下一个线槽绕线，若检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构回收铜线后，再次对线槽做绕线处理，该绕线方法在绕线的同时检测转子的线圈圈数，在圈数不合格时可直接二次加工，不仅有效降低返工成本，而且工作效率高；

优选的，我们发现绕线机构在绕铜线过程中，当绕线机构对当前线槽绕线完成，定位机构带动转子旋转更换下一个线槽时，因为铜线具有一定的弹性，当前线槽内部的铜线会有部分松动(由于定位机构需要带动转子旋转，所以绕线机构通常不能过度拉紧铜线，这样容易导致铜线断裂)，从而出现铜线从线槽内部脱落的现象；

优选的，在解决该问题时，我们发现设置的检测机构可以具备挡线的作用，因此我们需要对检测机构结构具体细化，细化后的检测机构具体结构如下：

优选的，检测机构包括挡板、控制器以及视觉传感器，视觉传感器固定设置在挡板的底部中心处，控制器固定在挡板的顶部，且视觉传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与电机以及放线驱动件的输入端电性连接；

优选的，这样在转子旋转后，挡板可位于绕线完成的线槽顶部，此时挡板与铁芯配合可将铜线阻挡在线槽中，避免铜线脱落，视觉传感器检测线圈圈数，由控制器根据检测结果作出相应的操作。

S4：裁线包装

通过绕线机构绕线完成的转子，由设置在绕线机构远离检测机构一侧的裁线机构将铜线裁断，并将绕线完成的转子通过传输机传输至包装设备包装。

本发明的有益效果：

本发明通过在绕线机构的一侧设置有与绕线机构并行的检测机构，每当绕线机构对铁芯的一个线槽绕线完成后，定位机构驱动转子水平旋转，此时绕线完成的线槽转动至检测机构处检测线圈圈数，检测合格后，绕线机构开始对下一个线槽绕线，若检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构回收铜线后，再次对线槽做绕线处理，该绕线方法在绕线的同时检测转子的线圈圈数，在圈数不合格时可直接二次加工，不仅有效降低返工成本，而且工作效率高。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

图2为现有技术中转子的结构示意图。

1、主轴；2、铁芯；3、磁瓦；4、绝缘环；5、线槽；6、凸条；7、限位块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图2所示：现有技术中的转子主要包括主轴1、铁芯2、磁瓦3以及绝缘环4，在铁芯2上开设有多个线槽5，主轴1依次插入铁芯2和绝缘环4，磁瓦3通过绝缘环4表面的凸条6定位后套设在绝缘环4外侧，并通过绝缘环4底端的限位块7限制移动距离。

现有技术中，由转子绕线设备对转子绕线完成后，需要将转子通过传输设备传输至检测设备检测，检测设备再检测转子每个线槽5的线圈圈数是否相同(若转子多个线槽5线圈的圈数不一致，则会导致转子旋转过程中产生的偏心力大，从而增大主轴1转动时受到的摩擦力，缩短转子的使用寿命)；

当检测设备检测转子不合格时，需要将转子返回转子绕线设备，转子绕线设备先将转子线圈拆除后才能重新绕线，不仅降低效率，而且增加成本针对该问题，我们提出一种在绕线过程中具有检测功能的永磁电机转子的绕线方法，具体方案如下：

实施例1

如图1所示，本实施例永磁电机转子的绕线方法，所述绕线方法包括以下步骤：

S1：转子定位

将转子置于定位机构上，由定位机构带动转动水平转动以及上下平移，辅助绕线机构绕线；

其中，为了实现定位机构带动转动水平转动以及上下平移，我们需要对定位机构的结构具体细化，细化后的定位机构具体结构如下：

定位机构包括伸缩件、方位驱动件以及固定夹具，固定夹具与方位驱动件通过输出轴传动连接，且方位驱动件与伸缩件通过伸缩轴传动连接，转子由固定夹具固定，方位驱动件通过固定夹具带动转子水平旋转，伸缩件则通过固定夹具带动转子上下移动，伸缩件以及方位驱动件可由本领域技术人员根据实际需要进行相应的设置，在此不做限定；

进一步的，由于转子存在不同的尺寸，因此主轴5的直径也各不相同，为了便于固定夹具能够固定不同直径的主轴5，我们对固定夹具的结构具体细化，细化后的固定夹具具体结构如下：

固定夹具包括套筒，在套筒的内部设置两个呈相对设置的弧形夹片，并在弧形夹片的内部固定设置有橡胶片，橡胶片在弧形夹片固定主轴5后，起到防主轴脱落以及保护主轴5的目的，两个弧形夹片的两端均固定设置有支板，支板贯穿套筒，并延伸至套筒的外侧，弧形夹片夹住主轴5后，使用螺栓旋入两个支板后可固定弧形夹片，从而固定不同直径的主轴5，便于使用。

实施例2

S2：转子绕线

绕线机构感应到定位机构上放置转子后，对铁芯2的线槽5绕线；

其中，绕线机构包括供线组件，供线组件由支架和线筒组成，线筒通过轴杆活动设置在支架上，且轴杆与固定在支架一侧的电机通过输出轴传动连接，电机通过轴杆驱动线筒正反转，从而达到收放线的目的；

绕线机构还包括放线组件，放线组件由放线爪以及放线驱动件组成，在放线爪上设置有光电传感器，光电传感器用于检测定位机构上是否存在转子，人工将线筒上的铜线拉动至放线爪的端部，放线驱动件驱动放线爪活动对铁芯2的线槽5绕线。

实施例3

S3：线圈检测

在绕线机构的一侧设置有与绕线机构并行的检测机构，每当绕线机构对铁芯2的一个线槽5绕线完成后，定位机构驱动转子水平旋转，此时绕线完成的线槽5转动至检测机构处检测线圈圈数，检测合格后，绕线机构开始对下一个线槽5绕线，若检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构回收铜线后，再次对线槽5做绕线处理，该绕线方法在绕线的同时检测转子的线圈圈数，在圈数不合格时可直接二次加工，不仅有效降低返工成本，而且工作效率高；

我们发现绕线机构在绕铜线过程中，当绕线机构对当前线槽5绕线完成，定位机构带动转子旋转更换下一个线槽5时，因为铜线具有一定的弹性，当前线槽5内部的铜线会有部分松动(由于定位机构需要带动转子旋转，所以绕线机构通常不能过度拉紧铜线，这样容易导致铜线断裂)，从而出现铜线从线槽5内部脱落的现象；

在解决该问题时，我们发现设置的检测机构可以具备挡线的作用，因此我们需要对检测机构结构具体细化，细化后的检测机构具体结构如下：

检测机构包括挡板、控制器以及视觉传感器，视觉传感器固定设置在挡板的底部中心处，控制器固定在挡板的顶部，且视觉传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与电机以及放线驱动件的输入端电性连接；

这样在转子旋转后，挡板可位于绕线完成的线槽5顶部，此时挡板与铁芯2配合可将铜线阻挡在线槽5中，避免铜线脱落，视觉传感器检测线圈圈数，由控制器根据检测结果作出相应的操作。

实施例4

S4：裁线包装

通过绕线机构绕线完成的转子，由设置在绕线机构远离检测机构一侧的裁线机构将铜线裁断，并将绕线完成的转子通过传输机传输至包装设备包装。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.永磁电机转子的绕线方法，其特征在于，所述绕线方法包括以下步骤：

S1：转子定位

将转子置于定位机构上，由定位机构带动转动水平转动以及上下平移，辅助绕线机构绕线；

S2：转子绕线

绕线机构感应到定位机构上放置转子后，对铁芯（2）的线槽（5）绕线；

S3：线圈检测

定位机构驱动转子水平旋转，绕线完成的线槽（5）转动至检测机构处检测线圈圈数，检测合格，绕线机构开始对下一个线槽（5）绕线，检测不合格，定位机构则驱动转子反转，绕线机构回收铜线后再次对线槽（5）绕线；

所述步骤S1中，定位机构包括伸缩件、方位驱动件以及固定夹具，固定夹具与方位驱动件通过输出轴传动连接，且方位驱动件与伸缩件通过伸缩轴传动连接，转子由固定夹具固定，方位驱动件通过固定夹具带动转子水平旋转，伸缩件则通过固定夹具带动转子上下移动；

所述固定夹具包括套筒，在套筒的内部设置两个呈相对设置的弧形夹片，并在弧形夹片的内部固定设置有橡胶片，两个弧形夹片的两端均固定设置有支板，支板贯穿套筒，并延伸至套筒的外侧，弧形夹片夹住主轴（1）后，使用螺栓旋入两个支板后可固定弧形夹片；

所述步骤S2中，所述绕线机构包括供线组件，供线组件由支架和线筒组成，线筒通过轴杆活动设置在支架上，且轴杆与固定在支架一侧的电机通过输出轴传动连接，电机通过轴杆驱动线筒正反转；

所述绕线机构还包括放线组件，放线组件由放线爪以及放线驱动件组成，在放线爪上设置有光电传感器，光电传感器用于检测定位机构上是否存在转子，放线驱动件驱动放线爪活动对铁芯（2）的线槽（5）绕线；

所述步骤S3中，检测机构与绕线机构并行设置的，定位机构驱动转子水平旋转，绕线完成的线槽（5）转动至检测机构处检测线圈圈数；

所述检测机构包括挡板、控制器以及视觉传感器，视觉传感器固定设置在挡板的底部中心处，控制器固定在挡板的顶部，且视觉传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，控制器的输出端与电机以及放线驱动件的输入端电性连接；在转子旋转后，挡板位于绕线完成的线槽（5）顶部，挡板与铁芯（2）配合将铜线阻挡在线槽（5）中。

2.根据权利要求1所述的永磁电机转子的绕线方法，其特征在于，所述绕线方法还包括：

S4：裁线包装

通过绕线机构绕线完成的转子，由设置在绕线机构远离检测机构一侧的裁线机构将铜线裁断，并将绕线完成的转子通过传输机传输至包装设备包装。