CN115189528A - 一种电机定子的扁线分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机定子的扁线分离设备，本发明的技术方案为：包括有箱体，所述箱体上设有上料模块与移动模块，所述移动模块上设有扩口模块，所述上料模块用于将所述电机定子移动到待扩口位置，所述扩口模块用于拉动所述电机定子的扁线，所述移动模块用于移动所述扩口模块的位置，所述上料模块设于所述扩口模块的下方，所述移动模块包括设于所述箱体上的若干导向件，若干导向件上设有第一架板和第二架板。根据本发明，解决现有电机定子的扁线分离设备在对定子扁线进行分离时效率较低以及分离距离不准确的问题，还解决了现有电机定子的扁线分离设备结构较为复杂的问题以及在对扁线进行分离时容易造成扁线损伤的问题。

Description

一种电机定子的扁线分离设备

技术领域

本发明属于电机定子生产技术领域，更具体地，涉及一种电机定子的扁线分离设备。

背景技术

驱动电机主要由定子组件、转子组件、端盖和辅助标准件组成，而定子绕组中又包括铁芯、铜线绕组、绝缘材料等组成。扁线电机顾名思义就是定子绕组中采用扁铜线，先把绕组做成类似发卡一样的形状，穿进定子槽内，再在另外一端把发卡的端部焊接起来。扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式，扁线有利于电机槽满率的提升，一般圆线电机的槽满率为40％左右，而扁线电机的槽满率能达到60％以上，槽满率的提升意味着在空间不变的前提下，可以填充更多的铜线，产生更强的磁场强度，提升功率密度，现有的扁线电机在制造过程中离不开线圈成型、扩口、扭头与焊接等重要工艺，扩口这一工序可以将扁线分离，从而便于扭头与焊接等工序的进行，具体操作是：三组扁线里朝外的两组需要将其分离出去，也就是扩大相邻两组扁线的间距，现有的定子扁线的扩口设备在结构与功能上存在以下待改进之处：

一，现有的一部分扁线扩口设备需要依靠人工对扁线进行扩口，效率很低，而且扁线的扩口距离需要依靠人工去确认，这便容易导致扁线分离距离不准确；

二，现有的一部分扁线扩口设备为自动化设备，生产效率较高，但是结构较为复杂，制造成本较高，而且在分离扁线时可能会对扁线造成损伤。

发明内容

本发明的目的在于解决现有电机定子的扁线分离设备在对定子扁线进行分离时效率较低以及分离距离不准确的问题，还解决了现有电机定子的扁线分离设备结构较为复杂的问题以及在对扁线进行分离时容易造成扁线损伤的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种电机定子的扁线分离设备，包括有箱体，所述箱体上设有上料模块与移动模块，所述移动模块上设有扩口模块，所述上料模块用于将所述电机定子移动到待扩口位置，所述扩口模块用于拉动所述电机定子的扁线，所述移动模块用于移动所述扩口模块的位置，所述上料模块设于所述扩口模块的下方；

所述移动模块包括设于所述箱体上的若干导向件，若干导向件上设有第一架板和第二架板，所述第二架板滑动连接于所述导向杆上，所述第一架板固定连接于导向件上，所述第一架板上设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于控制所述第二架板沿所述导向件竖直方向进行上下移动；

所述上料模块包括用于放置所述电机定子的料盘、用于放置所述料盘的承载板以及气缸，所述气缸用于控制所述料盘沿所述承载板纵向方向进行前后移动；

所述扩口模块设置于所述第二架板上，所述扩口模块包括扩口组件以及用于为所述扩口组件实现转动的第二驱动机构，所述扩口组件包括连接于第二架板上的导向盘，所述导向盘上设有护齿传动盘，所述护齿传动盘的内径周向设置有若干护齿，所述护齿传动盘和导向盘之间设有用于拉动电机定子的扁线的若干拉动件，每个拉动件设置于相邻两个护齿之间；

所述护齿传动盘上开设有滑槽，所述拉动件远离所述护齿传动盘圆心的一端设置有传动销，所述传动销的一端穿过所述滑槽，所述导向盘上开设有导向槽，所述拉动件的底部与所述导向槽相配合，所述导向槽用于实现所述拉动件只在径向移动，所述护齿传动盘上还形成有外延部，所述外延部上设置有传动件，所述传动件与所述第二驱动机构啮合连接，所述滑槽在随着所述护齿传动盘进行旋转时会推动所述传动销从而使得所述拉动件在所述导向槽的内部进行径向移动，实现所述拉动件在所述护齿传动盘的径向上进行移动；

所述拉动件通过所述传动销与所述护齿导向盘之间的相互作用在所述导向槽的内部沿着径向移动至所述电机定子的线头的对应位置，所述拉动件通过所述移动模块在竖直方向进行移动直至所述电机定子的线头套于所述拉动件的内部。

根据本发明，所述第一驱动机构包括设于所述第一架板上的电机和分别设于所述第一架板两侧的第一丝杆与第二丝杆，所述电机的驱动端传动连接有第一同步轮，所述第一架板上设置有第二同步轮与第三同步轮，所述第二同步轮与所述第一丝杆传动连接，所述第三同步轮与所述第二丝杆传动连接，所述第一同步轮与所述第二同步轮之间设置有第一传动带，所述第一传动带用于实现所述第二同步轮与所述第一同步轮同步运动，所述第一同步轮与所述第三同步轮之间设置有第二传动带，所述第二传动带用于实现第三同步轮与所述第一同步轮同步运动，所述第一同步轮、第二同步轮与第三同步轮相配合运动会保证所述第一丝杆和所述第二丝杆能够同时运动并且运动行程相同，这便保证所述第二架板上下移动的平稳性。

根据本发明，所述第二架板上设置有若干个滑动件，所述滑动件的数量与所述导向件的数量相同，所述第二架板通过所述滑动件与所述导向件滑动连接，若干个导向件既能够为所述第二架板的移动提供支撑又能够确定第二架板的移动范围，所述滑动件便于所述第二架板在所述导向件上的滑动。

根据本发明，所述第二驱动机构上设置有齿轮，所述齿轮与所述传动件啮合连接，第二驱动机构将直线运动转换为圆周运动，通过所述齿轮的旋转带动与之啮合连接的所述传动件进行旋转，从而使得护齿传动盘进行圆周运动。

根据本发明，所述扩口模块还包括盖板，所述盖板设置于所述护齿传动盘的上方用于保护所述护齿传动盘，所述导向盘设于所述第二架板的上方。

根据本发明，所述导向盘上设置有卡槽，所述护齿传动盘上还包括有卡环，所述卡环卡设于所述卡槽的内部，所述卡槽与所述卡环的配合使用可以使得所述护齿传动盘的旋转不受限制。

根据本发明，所述护齿传动盘、盖板与导向盘同轴设置且内部开设有活动区域，所述第二架板上开设有穿通区域，所述电机定子的扁线在扩口时穿过所述穿通区域，所述活动区域便于所述拉动件的移动，所述穿通区域为所述拉动件与所述电机定子的扁线配合通过空间。

根据本发明，所述承载板上设置有若干条轨道，所述料盘活动连接于轨道上，所述气缸控制所述料盘在所述轨道上移动，所述承载板的后端还设有挡板。

根据本发明，所述承载板上还设置有限位槽，所述料盘的下方设置有限位件，所述限位件穿过所述限位槽或位于所述限位槽的内部，所述挡板、所述限位槽与所述限位件之间的配合可以防止所述料盘从所述承载板上移出。

根据本发明，所述电机与所述第二驱动机构均与电源电性连接，所述电机为伺服电机或步进电机。

本发明的有益效果在于：

本发明的电机定子的扁线分离设备，一方面，通过设置的护齿传动盘、护齿以及拉动件之间的配合使用可以一次性拉动若干组扁线，效率非常高，能够快速完成一个电机定子的扁线分离操作，极大缩短生产时间，而且扁线拉动的距离是通过第二驱动机构控制，较之人工控制扁线分离距离更加的精准；

另一方面，由于拉动件可以套在扁线上，可以在拉动扁线时避免对扁线造成损伤，整体设备层次分明且结构简单，使得设备整体的造价较低，而且在操作起来极为简单。

本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所做出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。

图1示出了根据本发明的实施例的电机定子的扁线分离设备的结构示意图。

图2示出了根据本发明的实施例的电机定子的扁线分离设备的各模块相配合示意图。

图3示出了根据本发明的实施例的电机定子的扁线分离设备的正视示意图。

图4示出了根据本发明的实施例的电机定子的扁线分离设备的扩口模块的结构示意图。

图5示出了根据本发明的实施例的电机定子的扁线分离设备的第一驱动机构、第一架板与第二架板的相配合示意图。

具体实施方式

为了使所属技术领域的技术人员能够更充分地理解本发明的技术方案，在下文中将结合附图对本发明的示例性的实施方式进行更为全面且详细的描述。显然地，以下描述的本发明的一个或者多个实施方式仅仅是能够实现本发明的技术方案的具体方式中的一种或者多种，并非穷举。应当理解的是，可以采用属于一个总的发明构思的其他方式来实现本发明的技术方案，而不应当被示例性描述的实施方式所限制。基于本发明的一个或多个实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明实施例的电机定子的扁线分离设备，包括有箱体100，箱体100上设有上料模块200与移动模块400，移动模块400上设有扩口模块300，上料模块200用于将电机定子500移动到待扩口位置，扩口模块300用于拉动电机定子500的扁线，移动模块400用于移动扩口模块300的位置，上料模块200设于扩口模块300的下方；

参照图5，移动模块400包括设于箱体100上的若干导向件403，若干导向件403上设有第一架板401和第二架板402，第二架板402滑动连接于导向件403上，第一架板401固定连接于导向件403上，第一架板401上设有第一驱动机构404，第一驱动机构404用于控制第二架板402沿导向件403竖直方向进行上下移动。

参照图2-图4，上料模块200包括用于放置电机定子500的料盘201、用于放置料盘201的承载板202以及气缸，气缸用于控制料盘201沿承载板202纵向方向进行前后移动；扩口模块300设置于第二架板402上，扩口模块300包括扩口组件301以及用于为扩口组件301实现转动的第二驱动机构302，扩口组件301包括连接于第二架板402上的导向盘3013，所述导向盘3013上设有护齿传动盘3011，所述护齿传动盘3011的内径周向设置有若干护齿3012，所述护齿传动盘3011和导向盘3013之间设有用于拉动电机定子500的扁线的若干拉动件3014，每个拉动件3014设置于相邻两个护齿3012之间；

护齿传动盘3011上开设有滑槽3015，拉动件3014远离护齿传动盘3011圆心的一端设置有传动销3016，传动销3016的一端穿过滑槽3015，导向盘3013上开设有导向槽，拉动件3014的底部与导向槽相配合，导向槽用于实现拉动件3014只在径向移动，护齿传动盘3011上还形成有外延部3018，外延部3018上设置有传动件3017，传动件3017与第二驱动机构302啮合连接，滑槽3015在随着护齿传动盘3011进行旋转时会推动传动销3016从而使得拉动件3014在导向槽的内部进行径向移动，实现拉动件3014在护齿传动盘3011的径向上进行移动。

拉动件3014通过传动销3016与护齿3012导向盘3013之间的相互作用，拉动件3014在导向槽的内部沿着径向移动至电机定子500的线头的对应位置，拉动件3014通过移动模块400在竖直方向进行移动直至电机定子500的线头套于拉动件3014的内部，拉动件3014在径向移动时会对套在其内部的电机定子500的线头施加径向力，随着拉动件3014持续性的施加拉力，电机定子500的线头被拉开，拉开的距离等于拉动件3014的移动距离。

本发明实施例中，电机4041为常见的步进电机或者伺服电机，步进电机或伺服电机的转矩输出端与第一同步轮4042传动连接，第二驱动机构302的转矩输出端与传动件3017啮合连接。箱体100还设置有储纳柜，上料模块200设置于储纳柜上方，设备整体自上而下的安装顺序为：第一架板401、导向件403、第二架板402、上料模块200与储纳柜，第一架板401通过螺栓与箱体100固定连接，导向件403的上端与第一架板401固定连接，导向件403的下端与第二架板402固定连接。

优选地，导向件403的数量为四组，四组导向件403的上端分别设置于第一架板401的四角，导向件403呈竖直状态。第一丝杆4045与第二丝杆4046的上端固定安装于第一架板401的下方，第一丝杆4045与第二丝杆4046的下端固定安装于第二架板402的上方。

如图2所示，第一驱动机构404包括设于第一架板401上的电机4041和分别设于第一架板401两侧的第一丝杆4045与第二丝杆4046，电机4041的驱动端传动连接有第一同步轮4042，第一架板上401设置有第二同步轮4043与第三同步轮4044，第二同步轮4043与第一丝杆4045传动连接，第三同步轮4044与第二丝杆4046传动连接，第一同步轮4042与第二同步轮4043之间设置有第一传动带，第一传动带用于实现第二同步轮4043与第一同步轮4042同步运动，第一同步轮4042与第三同步轮4044之间设置有第二传动带，第二传动带用于实现第三同步轮4044与第一同步轮4042同步运动，第一同步轮4042、第二同步轮4043与第三同步轮4044相配合运动会保证第一丝杆4045和第二丝杆4046能够同时运动并且运动行程相同，这便保证第二架板402上下移动的平稳性。

第二架板402上设置有若干个滑动件405，滑动件405的数量与导向件403的数量相同，第二架板402通过滑动件405与导向件403滑动连接，若干个导向件403既能够为第二架板402的移动提供支撑又能够确定第二架板402的移动范围，滑动件405便于第二架板402在导向件403上的滑动。

本发明实施例中，滑动件405的内部设置有缓冲件，滑动件405通过缓冲件在导向件403上滑动，可以避免滑动件405与导向件403直接接触导致二者受到损伤还可以降低噪音。

第二驱动机构302上设置有齿轮，齿轮与传动件3017啮合连接，第二驱动机构302将直线运动转换为圆周运动，通过齿轮的旋转带动与之啮合连接的传动件3017进行旋转，从而使得护齿传动盘3011进行圆周运动。

本发明实施例中，传动件3017的侧边形成有第一轮齿，第一轮齿与齿轮的第二轮齿啮合，使得传动件3017能够跟着齿轮的转动而转动，第二驱动机构302还包括有丝杆电机，丝杆电机的转矩输出端与齿轮传动连接。

进一步地，第二驱动机构302所需要实现的功能是提供能够带动齿轮在一定范围能旋转的转矩，如下提供几种也可以实现这一功能的第二驱动机构302的组合方式：一，步进电机或伺服电机与齿轮齿条组合而成；二，凸轮机构与齿轮组合而成；三，电机4041与齿轮组合而成；四，步进电机、曲柄连杆机构以及齿轮组合而成。

扩口模块300还包括有盖板(图上未示出)，盖板设置于护齿传动盘3011的上方用于保护护齿传动盘3011，导向盘3013设于第二架板402上方。

导向盘3013上设置有卡槽，护齿传动盘3011上还包括有卡环，卡环卡设于卡槽的内部，卡槽与卡环的配合使用可以使得护齿传动盘3011的旋转不受限制。

护齿传动盘3011、盖板与导向盘3013同轴设置且内部开设有活动区域，第二架板402上开设有穿通区域，电机定子500的扁线在扩口时穿过穿通区域，活动区域便于拉动件3014的移动，穿通区域为拉动件3014与电机定子500的扁线配合通过空间。

承载板202上设置有若干条轨道204，料盘201活动连接于轨道204上，气缸控制料盘201在轨道204上移动，承载板202的后端还设有挡板。

承载板202上还设置有限位槽，料盘201的下方设置有限位件，限位件穿过限位槽或位于限位槽的内部，挡板、限位槽与限位件之间的配合可以防止料盘201从承载板202上移出。

电机4041与第二驱动机构302均与电源电性连接，电机4041为伺服电机或步进电机。

需要特别说明的是：护齿传动盘3011上设置的滑槽3015长度与拉动件3014的移动长度是成正比的，且滑槽3015与拉动件3014呈倾斜状态，导向件403在允许移动范围能移动时一直处于导向槽的内部，拉动件3014在本发明实施例中为内部中空的套筒，在拉动线头时套筒套在线头上，在拉完一侧的线头后，套筒通过扩口模块301套在另一侧线头上，一个电机定子500的线头仅需要拉动两次便可以将需要分离的线头全部拉到所需位置。第一丝杆4045与第二丝杆4046既可以向第二架板402施加推力又可以向第二架板402施加拉力。

本发明实施例中，电机定子500的具体扩口过程如下：将待扩口的电机定子500置于料盘201上，通过气缸在轨道204上移动直至位于待扩口位置，电机4041启动输出转矩，与之传动连接的第一同步轮4042随之旋转，通过第一传动带与第二传动带，使得两组与第一丝杆4045与第二丝杆4046连接的第二同步轮4043与第三同步轮4044随之转动，第一丝杆4045与第二丝杆4046开始转动，由于第一丝杆4045与第二丝杆4046的传动效果为将旋转运动转换为直线运动，所以第二架板402受到向下的推力，由于第二架板402通过滑动件405与导向件403滑动连接，所以受到推力的第二架板402向下移动，从而使得扩口组件301向下移动，直至拉动件3014移动至接近电机定子500的位置，第二驱动机构302启动，带动传动件3017进行旋转，从而使得护齿传动盘3011开始旋转，随之使得滑槽3015随着护齿传动盘3011的旋转而改变位置，在滑槽3015进行移位的过程当中会对传动销3016受到推力，由于拉动件3014位于导向盘3013的内部，传动销3016受到推力后，拉动件3014也随之受到拉力，而因为导向盘3013的限制，所以拉动件3014在导向盘3013的内部沿着径向移动，直至套筒位于线头的正上方时停止，然后继续启动电机4041，使得套筒下降，直至套筒套住所对应的线头，然后继续启动第二驱动机构302，使得拉动件3014朝远离圆心的方向拉动，移动的套筒自然会带动其所套住的线头，线头随之被拉动，然后重复操作拉动件3014的上下移动以及径向移动去拉动下一组线头，直至结束。

虽然以上对本发明的一个或者多个实施方式进行了描述，但是本领域的普通技术人员应当知晓，本发明能够在不偏离其主旨与范围的基础上通过任意的其他的形式得以实施。因此，以上描述的实施方式属于示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员而言许多修改和替换均具有显而易见性。

Claims (10)

1.一种电机定子的扁线分离设备，其特征在于，包括有箱体，所述箱体上设有上料模块与移动模块，所述移动模块上设有扩口模块，所述上料模块用于将所述电机定子移动到待扩口位置，所述扩口模块用于拉动所述电机定子的扁线，所述移动模块用于移动所述扩口模块的位置，所述上料模块设于所述扩口模块的下方；

所述移动模块包括设于所述箱体上的若干导向件，若干导向件上设有第一架板和第二架板，所述第二架板滑动连接于所述导向件上，所述第一架板固定连接于导向件上，所述第一架板上设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于控制所述第二架板沿所述导向件竖直方向进行上下移动；

所述上料模块包括用于放置所述电机定子的料盘、用于放置所述料盘的承载板以及气缸，所述气缸用于控制所述料盘沿所述承载板纵向方向进行前后移动；

所述扩口模块设置于所述第二架板上，所述扩口模块包括扩口组件以及用于为所述扩口组件实现转动的第二驱动机构，所述扩口组件包括连接于第二架板上的导向盘，所述导向盘上设有护齿传动盘，所述护齿传动盘的内径周向设置有若干护齿，所述护齿传动盘和导向盘之间设有用于拉动电机定子的扁线的若干拉动件，每个拉动件设置于相邻两个护齿之间；

所述护齿传动盘上开设有滑槽，所述拉动件远离所述护齿传动盘圆心的一端设置有传动销，所述传动销的一端穿过所述滑槽，所述导向盘上开设有导向槽，所述拉动件的底部与所述导向槽相配合，所述导向槽用于实现所述拉动件只在径向移动，所述护齿传动盘上还形成有外延部，所述外延部上设置有传动件，所述传动件与所述第二驱动机构啮合连接，所述滑槽在随着所述护齿传动盘进行旋转时会推动所述传动销从而使得所述拉动件在所述导向槽的内部进行径向移动，实现所述拉动件在所述护齿传动盘的径向上进行移动；

所述拉动件通过所述传动销与所述护齿导向盘之间的相互作用，拉动件在所述导向槽的内部沿着径向移动至所述电机定子的线头的对应位置，所述拉动件通过所述移动模块在竖直方向进行移动直至所述电机定子的线头套于所述拉动件的内部。

2.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括设于所述第一架板上的电机和分别设于所述第一架板两侧的第一丝杆与第二丝杆，所述电机的驱动端传动连接有第一同步轮，所述第一架板上设置有第二同步轮与第三同步轮，所述第二同步轮与所述第一丝杆传动连接，所述第三同步轮与所述第二丝杆传动连接，所述第一同步轮与所述第二同步轮之间设置有第一传动带，所述第一传动带用于实现所述第二同步轮与所述第一同步轮同步运动，所述第一同步轮与所述第三同步轮之间设置有第二传动带，所述第二传动带用于实现第三同步轮与所述第一同步轮同步运动。

3.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述第二架板上设置有若干个滑动件，所述滑动件的数量与所述导向件的数量相同，所述第二架板通过所述滑动件与所述导向件滑动连接。

4.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述第二驱动机构的驱动端设置有齿轮，所述齿轮与所述传动件啮合连接。

5.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述扩口模块还包括有盖板，所述盖板设置于所述护齿传动盘的上方用于保护所述护齿传动盘，所述导向盘设于所述第二架板的上方。

6.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述导向盘上固定安装于所述第二架板上，所述护齿传动盘相对于所述导向盘进行圆周运动。

7.根据权利要求5所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述护齿传动盘、盖板与导向盘同轴设置且内部开设有活动区域，所述第二架板上开设有穿通区域，所述电机定子的扁线在扩口时穿过所述穿通区域。

8.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述承载板上设置有若干条轨道，所述料盘活动连接于所述轨道上，所述气缸控制所述料盘在所述轨道上移动，所述承载板的后端还设有挡板。

9.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述承载板上还设置有限位槽，所述料盘的下方设置有限位件，所述限位件穿过所述限位槽或位于所述限位槽的内部。

10.根据权利要求1所述的电机定子的扁线分离设备，其特征在于，所述电机与所述第二驱动机构均与电源电性连接，所述电机为伺服电机或步进电机。

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