发明内容
有鉴于此,为了解决目前电机定子的发卡线圈加工过程中由扁平铜线加工成3D发卡线圈存在的成型质量问题,本发明的实施例提供了一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置。
本发明的实施例提供一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置,包括:
机架;
夹具,其设置于所述机架的一侧,包括上下相对设置的上夹板和下夹板,所述上夹板和所述下夹板可相对移动以将扁平铜线的头部夹紧;
多个成型机构,各个成型机构分别设置于所述机架的各个侧面,每一所述成型机构包括安装板、第一活动块、两第二活动块和多个压折模具,其中所述第一活动块和两所述第二活动块均可竖向移动的安装于所述安装板上,两所述第二活动块位于所述第一活动块的两侧,各所述压折模具沿着竖直方向依次间隔设置,其中任意相邻两压折模具中的一个与所述第一活动块固定连接、另一个与两所述第二活动块固定连接,每一所述压折模具的中部设有可供所述夹具穿过的避让槽,且每一所述压折模具的上表面和下表面均设有阶梯曲面状的上模面和下模面,每一所述压折模具的上模面与其上方相邻的一所述压折模具的下模面配合可将扁平铜线压折成型为一种3D发卡线圈,每一所述压折模具的下模面与其下方相邻的一所述压折模具的上模面配合可将扁平铜线压折成型为另一种3D发卡线圈;
以及旋转位移机构,其分别连接各所述成型机构,以驱动各所述成型机构转动使其中一所述成型机构的相邻两压折模具位于所述夹具后方的预定位置。
进一步地,所述压折模具为弧形块,所述上模面和所述下模面均为阶梯弧形面。
进一步地,所述上模面和所述下模面中部均设有竖直的阶梯过渡面,每一所述压折模具的上模面和下模面的阶梯过渡面在竖直方向上错开,所述上模面位于其阶梯过渡面一侧的部分为高凸面、位于所述阶梯过渡面一侧的部分为低凸面,所述下模面位于其阶梯过渡面一侧的部分为高凹面、位于所述阶梯过渡面一侧的部分为低凹面,每一所述压折模具的高凸面与其上方相邻的一所述压折模具的高凹面上下相对设置,每一所述压折模具的低凸面与其上方相邻的一所述压折模具的低凹面上下相对设置。
进一步地,每一所述成型机构的所有压折模具的避让槽位于一竖直平面上。
进一步地,所述夹具还包括两可转动设置的托线块,每一所述托线块下部通过一弹性件支撑,两所述托线块设置于所述下夹板的前方以将所述扁平铜线的两端托住。
进一步地,所述夹具还包括两第一竖向位移机构,两所述第一竖向位移机构分别连接上转接板和下转接板,所述上夹板连接所述上转接板并向后延伸,所述下夹板连接所述下转接板并向后延伸。
进一步地,所述夹具还包括夹具支架和第一横向位移机构,两所述第一竖向位移机构安装于所述夹具支架上,所述第一横向位移机构连接所述夹具支架以驱动所述夹具靠近或远离所述机架。
进一步地,所述成型机构的数量为四个,四所述成型机构的安装板分别设置于一长方体的四侧面。
进一步地,所述旋转位移机构为驱动电机,所述驱动电机的输出端连接十字形的转接架,所述转接架分别连接四所述安装板。
进一步地,每一成型机构还包括第二竖向位移机构和第三竖向位移机构,其中所述第二竖向位移机构连接所述第一活动块,所述第三竖向位移机构连接两所述第二活动块。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
1、本发明的一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置,通过在压折模具上设置避让槽,并利用避让槽与夹具的上夹板和下夹板配合,对持待压折的2D扁平铜线头部进行稳定装夹,避免影响相邻两压折模具闭合压折2D扁平铜线头,确保压折过程中2D扁平铜线头部处于准确位置不发生错动,避免带动2D扁平铜线端部被带动发生弯曲,提高了3D发卡线圈的成型质量及产品一致性。
2、本发明的一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置,通过夹具将待成型的扁平铜线夹住,每一成型机构的设置多个压折模具,夹具可与任意上下相邻的两压折模具配合,在每一压折模具的上下表面分别均设置上模面和下模面,通过相邻的上模面和下模面配合即可完成一种3D发卡线圈的压折成型,任意相邻的两压折模具可完成一种3D发卡线圈的成型,使用尽可能的少的模具完成多种3D发卡线圈的成型。
3、本发明的一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置,每一所述成型机构的各个压折模具上设置避让槽,通过避让槽可与夹具配合使各压折模具可自由升降完成,通过驱动各成型机构转动即可选择调整所需的两压折模具所在的成型机构的位置,来完成不同的规格的3D发卡线圈的成型,可连续的完成一种电机所需的多个规格的发卡线圈的成型,有利于电机发卡线圈的连续加工,并且节省了设备和占地面积。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的较优的一个,旨在提供对本发明的基本了解,但并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
在本发明的描述中,需要说明的是,本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术,本领域技术人员完全可以实现,无需赘言,本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
进一步需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1~10,本发明的实施例提供了一种电机定子的多种3D发卡线圈成型装置,应用于电机定子的线圈加工,尤其可应用于扁线电机定子的发卡线圈加工,具体用于将2D的U形扁平铜线加工成如图9所示的3D的U形发卡线圈27,或将2D的I形扁平铜线加工成如图10所示的3D的I形发卡线圈28。该电机定子的多种3D发卡线圈成型装置主要包括机架1、夹具3、多个成型机构2、以及旋转位移机构。
如图1所示,所述机架1具体为矩形框架,具有前、后、左、右四个侧面。所述机架1的底部可转动的安装于底座5上,所述底座5具有横向滑动和竖向升降功能,可对所述机架1的位置进行调整。
如图5所示,所述夹具3用于夹紧待加工的扁平铜线,以使所述扁平铜线被压折为发卡线圈时处于预定位置。继续如图2、3和4所示,所述夹具3设置于所述机架1的前侧,包括上下相对设置的上夹板18和下夹板19,所述上夹板18的下端面和所述下夹板19的上端面上下相对设置且均为水平面,所述上夹板18和所述下夹板19可相对移动通过所述上夹板18的下端面和所述下夹板19的上端面将所述扁平铜线的头部夹紧。
为了驱动所述上夹板18和所述下夹板19上下移动,所述夹具3还包括两第一竖向位移机构,所述第一竖向位移机构可以为气缸、丝杠、电动滑台等直线位移机构,如本实施例中所述第一竖向位移机构为第一竖向气缸12。其中一所述第一竖向气缸12的输出端朝下设置并连接上转接板14,所述上夹板18连接所述上转接板14并向后延伸;另一所述第一竖向气缸12的输出端朝上设置并连接下转接板15,所述下夹板19连接所述下转接板15并向后延伸。
作为优选的技术方案,为了驱动所述夹具3靠近或远离所述机架1,避免所述夹具3干涉所述机架1转动,所述夹具3还包括夹具支架10和第一横向位移机构,所述夹具支架10竖直设置且位于所述机架1前侧偏左位置,所述夹具支架10与所述机架1不接触,所述夹具支架10下端与所述底座5固定连接。所述第一横向位移机构可以为气缸、丝杠、电动滑台等直线位移机构,如本实施例中所述第一横向位移机构为第一横向气缸11。两所述第一竖向气缸12安装于所述夹具支架10上,所述第一横向气缸11的输出端连接所述夹具支架10下端,所述第一横向气缸11可驱动所述夹具3沿着前后方向运动,进而靠近或远离所述机架1。
此外,如图4所示,所述夹具3还包括两可转动设置的托线块13,所述托线块13一端与所述下转接板15的上部可转动连接。每一所述托线块13上部保持水平设置、下部通过一弹性件26支撑,所述弹性件26具体为弹簧,所述弹性件26下端固定于所述下转接板15上、上端固定连接所述托线块13下部。所述托线块13上部可托住扁平铜线的两端,且所述托线块13向下转动使所述弹性件26压缩,所述弹性件26恢复使所述托线块13向上转动。
所述成型机构2的数量可以根据所述机架1的形状来确定,即所述机架1的每一侧面可设置一所述成型机构2,如本实施例中所述机架1具有四侧面,故所述成型机构2的数量设置为四个,四个成型机构2分别设置于长方体的所述机架1的四个侧面。可以理解的是,在需要加工更多种发卡线圈时,所述机架1可以设置五个及以上的侧面,来布置更多的所述成型机构2。
如图3和6所示,每一所述成型机构2包括安装板6、第一活动块16、两第二活动块17和多个压折模具7。其中所述第一活动块16和两所述第二活动块17均为矩形块,所述第一活动块16和两所述第二活动块17均可竖向移动的安装于所述安装板6上,两所述第二活动块17位于所述第一活动块16的两侧。
每一所述成型机构2可加工的发卡线圈的种类由所述压折模具7的数量决定,如本实施例中,每一所述成型机构2包括六所述压折模具7,可以加工五种发卡线圈。因此,所述压折模具7的数量可以根据需要加工的发卡线圈的种类设置为多个,如一所述成型机构2需要加工N(N为正整数)种发卡线圈,那么一所述成型机构2需要设置N+1个所述压折模具7。
每一所述成型机构2的所有压折模具7设置于所述第一活动块16和两所述第二活动块17的前方。各所述压折模具7沿着竖直方向依次间隔设置,其中任意相邻两压折模具7中的一个与所述第一活动块16固定连接、另一个与两所述第二活动块17固定连接。如本实施例中由上至下第一、第三和第五个所述压折模具7与两所述第二活动块17固定连接、第二、第四和第六个所述压折模具7与所述第一活动块16固定连接。
如图7和8所示,每一所述压折模具7的中部设有可供所述夹具3穿过的避让槽20,所述避让槽20由上至下贯穿所述压折模具7。每一所述成型机构2的所有压折模具7的避让槽20位于一竖直平面上,且各所述避让槽20恰好处于所述上夹板18和所述下夹板19所在的竖直平面上,这样在上夹板18和所述下夹板19在竖直方向上下移动时可穿过各所述压折模具7的避让槽20。
每一所述压折模具7的上表面和下表面均设有阶梯曲面状的上模面和下模面。如图7和8所示,所述压折模具7为弧形块,所述上模面和所述下模面均为阶梯弧形面。更具体的,所述上模面和所述下模面中部均设有竖直的阶梯过渡面21,每一所述压折模具7的上模面和下模面的阶梯过渡面21在竖直方向上错开,所述上模面位于其阶梯过渡面21一侧的部分为高凸面22、位于所述阶梯过渡面21一侧的部分为低凸面23,所述高凸面22相对所述低凸面23向上凸起。所述下模面位于其阶梯过渡面21一侧的部分为高凹面24、位于所述阶梯过渡面21一侧的部分为低凹面25,所述高凹面24相对所述低凹面25向上凹陷。每一所述压折模具7的高凸面22与其上方相邻的一所述压折模具7的高凹面24上下相对设置,每一所述压折模具7的低凸面23与其上方相邻的一所述压折模具7的低凹面25上下相对设置。
所述第一活动块16升降可以带动与其固定连接的所述压折模具7升降,两所述第二活动块17升降可以带动与其固定连接的所述压折模具7升降,这样每一所述压折模具7的上模面与其上方相邻的一所述压折模具7的下模面配合可将扁平铜线压折成型为一种3D发卡线圈,每一所述压折模具7的下模面与其下方相邻的一所述压折模具7的上模面配合可将扁平铜线压折成型为另一种3D发卡线圈。
作为优选的技术方案,为了驱动所述第一活动块16和两所述第二活动块17升降,如图2所示,每一成型机构2还包括第二竖向位移机构和第三竖向位移机构,所述第二竖向位移机构和所述第三竖向位移机构均可以为气缸、丝杠、电动滑台等直线位移机构,如本实施例中所述第二竖向位移机构为第二竖向气缸8,所述第三竖向位移机构为第三竖向气缸9,所述第三竖向气缸9的数量设置为两个。所述第二竖向气缸8和两所述第三竖向气缸9分别安装于所述安装板6上部,所述第二竖向气缸8输出端朝下设置并连接所述第一活动块16,两所述第三竖向气缸9的输出端朝下设置并分别连接两所述第二活动块17。
所述旋转位移机构分别连接各所述成型机构2,以驱动各所述成型机构2转动使其中一所述成型机构2的相邻两压折模具7位于所述夹具3后方的预定位置。具体的,如图2所示,所述旋转位移机构为驱动电机4,所述驱动电机4安装于所述机架1的上部,所述驱动电机4的输出端连接十字形的转接架,所述转接架分别连接四所述成型机构2的安装板6,通过所述驱动电机4可驱动各所述成型机构2转动,使需要使用的所述成型机构2转动至所述夹具3的后方。
参考图1、2和3,该电机定子的多种3D发卡线圈成型装置可完成多种3D的U形发卡线圈27的加工成型,具体过程如下:
首先,根据需要加工的所述发卡线圈的规格型号确定需要使用的两所述压折模具7所在的成型机构2,再通过所述驱动电机4驱动所述成型机构2转动至所述夹具3后方,这里可以预先通过所述第一横向气缸11驱动所述夹具3远离所述机架1,避免所述夹具3对所述成型机构2转动造成干涉。
然后,通过下方的所述第一竖向气缸12驱动所述下夹板19和两所述托线块13移动至与下方的所述压折模具7同等高度,再通过搬运机构将待加工的U形扁平铜线水平输送至两所述压折模具7之间,使所述扁平铜线的头部支撑于位于下方的所述压折模具7的上模面上,所述扁平铜线的两端分别支撑于两所述托线块13上被两所述托线块13托住,接着通过第一横向气缸11驱动所述夹具3靠近所述机架1,使所述下夹板19插入下方的所述压折模具7的避让槽20,且所述下夹板19的上端面支撑所述扁平铜线头部,之后通过上方的所述第一竖向气缸12驱动所述上夹板18沿着上方的所述压折模具7的避让槽20下移,所述上夹板18的下端面和所述下夹板19的上端面配合将所述扁平铜线的头部夹紧。
最后,通过所述第二竖向气缸8或所述第三竖向气缸9驱动位于上方的所述压折模具7向下运动,位于上方的所述压折模具7沿着所述上夹板18向下运动直至压紧于位于下方的所述压折模具7之上,所述上模面和所述下模面配合将所述扁平铜线压折成U形的所述发卡线圈。所述扁平铜线的两端下移使所述托线块13向下转动下压所述弹性件26,在所述发卡线圈取下时,所述弹性件26恢复使所述托线块13向上转动复位。
在一种U形的所述发卡线圈加工完毕后,需要加工另一种U形的所述发卡线圈时,类似的,只需选择该成型机构2上的另外相邻的两所述压折模具7与所述夹具3配合,或者选择其他成型机构2上相邻的两所述压折模具7与所述夹具3配合,来完成另一种U形的所述发卡线圈的加工成型。
需要说明的是,该电机定子的多种3D发卡线圈成型装置还可完成多种3D的I形发卡线圈28,与加工成型U形发卡线圈27不同的,只需要将I形扁平铜线安放于相邻两所述压折模具7的高凸面22和高凹面24之间或者低凹面25和低凸面23之间,位于上方的所述压折模具7压紧于位于下方的所述压折模具7之上,在两所述压折模具7的同一侧一半部分将I形扁平铜线压折成I形发卡线圈28。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解的是,它们是相对的概念,可以根据使用、放置的不同方式而相应地变化,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。