CN117543911A - 一种超细长定子的扩张设备及扩张方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超细长定子的扩张设备及扩张方法，该扩张设备包括机器人、下模、上模、下压机构，所述机器人用于上料定子，并与模芯配合按照相序定位定子；所述下模用于扩张定子的引线端；所述下压机构用于下压定子，所述上模用于扩张定子的非引线端；所述下模包括模芯、下锥套、扩张片及驱动扩张片扩张或者缩回的扩张机构，所述模芯、下锥套上设有插设扩张片的插槽，扩张片以模芯为中心对称设置成两组，两组扩张片对应定子上一个相的定子槽，扩张时扩张片插入定子槽内。本发明按照相序对定子扩张，并通过上模对定子非引线端端部扩张，通过下模对定子引线端端部及引线端定子槽扩张，能满足超细长定子的嵌线，且设备运行稳定。

Description

一种超细长定子的扩张设备及扩张方法

技术领域

本发明涉及定子制造技术领域，尤其涉及一种超细长定子的扩张设备，本发明还涉及一种超细长定子的扩张方法。

背景技术

定子是电动机或发电机静止不动的部分，定子主要由定子铁芯和绕设于定子铁芯上的线圈组成。在定子组装过程中，定子铁芯需绕制并嵌入线圈，而对于槽满率高，有主副相之分等原因的定子不便于一次嵌线，需要二至三次嵌线，嵌出来的定子线圈会包住槽型，影响后续嵌线线圈受力，对线圈造成伤害，影响电机性能。

但是，现有的常规的扩张装置不适宜对于超细长的定子扩张，存在很多问题。对于外径不大于100mm、细长比大于5的定子来说，由于直径较小，嵌入的线圈会遮盖定子槽，导致不能一次完成定子嵌线，这也导致嵌线过程中需多次扩张将没有嵌线的定子槽显示出来。常规的扩张装置中扩张片对整个的定子槽扩张，定子细长，导致常规设置的满槽的扩张片的设置方式不能实现，且定子过长定子模芯不好制造，推杆结构太长，强度不够，整体设备不稳定。此外，常规的扩张设备多采用人工上料定子，效率低，且对定子定位不准确。

发明内容

本发明旨在提供一种超细长定子的扩张设备，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超细长定子的扩张设备，包括机器人、底架、下模、上模、下压机构，所述机器人设于底架一侧，用于上料定子，并与模芯配合按照相序定位定子；所述下模设于底架上，用于扩张定子的引线端；所述下压机构设于下模上方，用于下压定子，所述上模设于下压机构上，用于扩张定子的非引线端；所述下模包括模芯、下锥套、扩张片及驱动扩张片扩张或者缩回的扩张机构，所述模芯、下锥套均固定在模芯安装板上，且所述模芯底部插设在下锥套中，所述模芯、下锥套上设有插设扩张片的插槽，所述扩张片设有多个，并以模芯为中心对称设置成两组，两组所述扩张片对应定子上一个相的定子槽，扩张时所述扩张片从定子引线端插入定子槽内。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述机器人输出端设有夹取定子的夹取工装，所述夹取工装包括法兰座及设于法兰座上的两个夹爪，所述法兰座为六边形结构，其一端与机器人快接法兰连接，两个所述夹爪对称设置，位于法兰座另一端的两个侧边上。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述下压机构包括支架、齿条、齿轮、电机、移动座，所述支架固定在底架上，所述支架一侧设有对称设置的滑轨，所述齿条设于一个滑轨的一侧，所述齿轮与齿条啮合，所述齿轮与电机的输出端连接，所述电机通过电机座固定在移动座上，所述移动座通过设于滑轨上的滑块与滑轨滑动连接；所述移动座底面设有下压板，所述下压板底面设有凸出下压板的压块，所述压块与定子非引线端端面配合。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述上模包括上锥套、下推组件，所述上推组件包括下推气缸、移动板，所述移动板顶部两侧设有对称设置的法兰座，所述法兰座与下推气缸的伸缩端连接，所述下推气缸固定在移动座顶面，所述上锥套固定在移动板底面，所述移动座的底面设有供上锥套穿过的通孔；所述上锥套底部设有多个圆周均布的齿部，所述模芯外侧设有与齿部对应设置的长条槽，上模下压时所述齿部能伸入长条槽中；所述模芯外侧还设有凸出的定位筋，所述定位筋至少设有一个，设于相邻的长条槽之间，所述定位筋与定子的定位槽配合限制定子的轴向旋转；优选的，所述定位筋顶部为向外延伸的斜面，所述模芯顶部为锥形尖头。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述支架为分体结构，并与底架可拆卸连接，所述支架包括主架、斜撑、支座，所述主架与底架垂直设置，所述主架后侧设有两个对称设置的斜撑，所述斜撑两端的端部设有T型的连接座，一个连接座与设于主架后侧顶部的支座连接，另一个连接座与设于底架上的支座连接，所述连接座通过销轴与支座连接。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述扩张机构包括上推组件，所述上推组件包括上推气缸、推杆、推块，所述上推气缸固定在下模座上，所述下模座与底架固定连接，所述推杆底部与上推气缸的伸缩端连接，所述推杆上端伸入模芯内部并与模芯滑动连接，所述推块固定在推杆上，其外部为锥形面，所述扩张片内部设有与锥形面配合的斜面一；所述下模座上方还设有支撑板，所述支撑板通过立柱与下模座连接，所述支撑板顶面设有凸出支撑板的止顶块，所述止顶块支撑定子底部。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述扩张机构还包括复位组件，所述扩张片扩张后通过复位组件复位，所述复位组件设有两个，对称设于扩张片上下两端，所述复位组件包括弹簧、复位套，所述复位套设于模芯内部并与模芯滑动连接，所述复位套一端为与模芯配合的滑动部，另一端为与扩张片配合的楔形部，所述模芯内部还设有止挡滑动部的凸台，所述楔形部端部设有楔形斜面，所述扩张片端部设有与楔形斜面配合的斜面二；所述弹簧套设在推杆外部，其一端与复位套连接，另一端与模芯安装板或者模芯连接。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述模芯为分体结构，包括上模芯、下模芯、连接轴，所述上模芯与下模芯拼接，所述连接轴插设于上模芯与下模芯内部拼接处，其两端分别延伸至上模芯、下模芯的内部，所述上模芯、下模芯还通过沉头螺钉与连接轴连接。

进一步的，上述的超细长定子的扩张设备，所述扩张片外部设有扩张定子端部的扩张部一和扩张定子槽的扩张部二，所述扩张部二设于扩张部一上方，且扩张部一、扩张部二均为上小下大的弧形结构。

本发明还提供一种超细长定子的扩张方法，扩张设备按照定子相序扩张，一相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及二相的定子槽；二相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及三相的定子槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用机器人上料并安装相序定位定子，效率高，提高扩张效果；按照相序对定子扩张，并通过上模对定子非引线端端部扩张并分线，通过下模对定子引线端端部及引线端定子槽扩张，能满足超细长定子的后续嵌线，并保证设备运行稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明超细长定子的扩张设备的结构示意图；

图2为本发明超细长定子的扩张设备的局部结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为本发明超细长定子的扩张设备的下模的立体结构示意图；

图5为本发明超细长定子的扩张设备的扩张片缩回状态的示意图；

图6为本发明超细长定子的扩张设备的扩张片扩张状态的示意图；

图7为本发明超细长定子的扩张设备的扩张片的示意图；

图中：1、底架；

2、下模；21、模芯；211、长条槽；212、定位筋；213、上模芯；214、下模芯；215、连接轴；22、下锥套；23、扩张片；231、斜面一；232、斜面二；233、扩张部一；234、扩张部二；24、模芯安装板；25、插槽；26、上推组件；261、上推气缸；262、推杆；263、推块；264、下模座；27、支撑板；28、止顶块；29、复位组件；291、弹簧；292、复位套；2921、楔形斜面；

3、上模；31、上锥套；311、齿部；32、下推气缸；33、移动板；34、法兰座；

4、下压机构；41、支架；411、主架；412、斜撑；413、支座；42、齿条；43、齿轮；44、电机；45、移动座；46、滑轨；47、下压板；48、压块；5、夹取工装；51、法兰座；52、夹爪。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1

如图1-7所示，一种超细长定子的扩张设备，一种超细长定子的扩张设备，包括机器人、底架1、下模、上模3、下压机构4，所述机器人(图中未显示)设于底架1一侧，用于上料定子，并与模芯1配合按照相序定位定子，具体的，模芯1外侧的定位筋1与定子的定位槽配合限制定子的轴向旋转，机器人上料时按照相序旋转定子，保证其在模芯1上的角度为待扩张的角度，与扩张片3对应，提高扩张效果；所述下模设于底架1上，用于扩张定子的引线端；所述下压机构4设于下模上方，用于下压定子，所述上模3设于下压机构4上，用于扩张定子的非引线端；所述下模包括模芯1、下锥套、扩张片3及驱动扩张片3扩张或者缩回的扩张机构，所述模芯1、下锥套均固定在模芯安装板4上，且所述模芯1底部插设在下锥套中，所述模芯1、下锥套上设有插设扩张片3的插槽5，所述扩张片3设有多个，并以模芯1为中心对称设置成两组，两组所述扩张片3对应定子上一个相的定子槽，扩张时所述扩张片3从定子引线端插入定子槽内。工作时，机器人按照相序将定子放置到模芯1上，然后下压机构4启动下压定子将定子下压到底部后停止；然后上模3扩张定子的非引线端，下模扩张定子的引线端，且扩张片3从定子引线端插入定子槽内能将待嵌线的一相的定子槽完全露出来，可便于后续的嵌线，下模、上模3对定子端部及定子内部靠近端部的一段扩张，扩张片3按照一相的数量设置，在满足超细小定子的后续嵌线的情况下，也保证了设备的稳定运行。

上述结构中，如图1-3所示，所述下压机构4包括支架41、齿条4、齿轮43、电机44、移动座45，所述支架41固定在底架1上，所述支架41一侧设有对称设置的滑轨46，所述齿条4设于一个滑轨45的一侧，所述齿轮43与齿条4啮合，所述齿轮43与电机44的输出端连接，所述电机44通过电机座固定在移动座45上，所述移动座45通过设于滑轨46上的滑块与滑轨46滑动连接；所述移动座45底面设有下压板47，所述下压板47底面设有凸出下压板47的压块18，所述压块48与定子非引线端端面配合，压块48与下压板47之间的空间为预留的线圈空间。本实施例采用齿轮齿条机构驱动升降，对于大的行程来说，比丝杆结构更加稳定，灵活性也更好。

其中，如图1-3所示，所述上模3包括上锥套31、下推组件，所述上推组件包括下推气缸3、移动板33，所述移动板33顶部两侧设有对称设置的法兰座34，所述法兰座34与下推气缸3的伸缩端连接，所述下推气缸3固定在移动座45顶面，所述上锥套31固定在移动板33底面，所述移动座45的底面设有供上锥套31穿过的通孔；所述上锥套31底部设有多个圆周均布的齿部311，所述模芯1外侧设有与齿部311对应设置的长条槽11，上模3下压时所述齿部311能伸入长条槽11中；所述模芯1外侧还设有凸出的定位筋31，所述定位筋31至少设有一个，设于相邻的长条槽之间，本实施例中，定位筋设有两个，其对称设置，所述定位筋1与定子的定位槽配合限制定子的轴向旋转，且所述定位筋31顶部为向外延伸的斜面，所述模芯1顶部为锥形尖头，此设置可便于定子插入模芯中。定子放入模芯1时，锥形尖头可便于穿过定子非引线端的嵌线，还能引导上锥套31套入模芯1中，上锥套31锥形部能扩张定子端部的线包，且上锥套齿部311插入长条槽11后与长条槽11配合可用于分线。

此外，如图1所示，所述机器人输出端设有夹取定子的夹取工装5，所述夹取工装5包括法兰座51及设于法兰座51上的两个夹爪5，所述法兰座51为六边形结构，其一端与机器人快接法兰连接，两个所述夹爪5对称设置，位于法兰座51另一端的两个侧边上。旋转安装座51，两个夹爪5交替上料、下料，其结构简单，并能提高上下料效率。

实施例

基于实施例1结构的基础上，如图1-3所示，为了降低制造难度、方便拆装，所述支架41为分体结构，并与底架1可拆卸连接，所述支架41包括主架411、斜撑41、支座413，所述主架411与底架1垂直设置，所述主架411后侧设有两个对称设置的斜撑41，所述斜撑41两端的端部设有T型的连接座，一个连接座与设于主架411后侧顶部的支座413连接，另一个连接座与设于底架1上的支座413连接，所述连接座通过销轴与支座413连接。

如图-6所示，所述扩张机构包括上推组件6，所述上推组件6包括上推气缸61、推杆6、推块63，所述上推气缸61固定在下模座64上，所述下模座64与底架1固定连接，所述推杆6底部与上推气缸61的伸缩端连接，所述推杆6上端伸入模芯1内部并与模芯1滑动连接，所述推块63固定在推杆6上，其外部为锥形面，所述扩张片3内部设有与锥形面配合的斜面一31；扩张时，推杆6在上推气缸61的作用下上移，推块63上移驱动与推块63配合的扩张片3向外扩张，同时模芯1及下锥套上的插槽导向扩张片3的移动，保证扩张片3能插入相应的定子槽中；由于，扩张片3只是扩张定子引线端一段，因此推杆的行程不长，能保证扩张机构的强度，相应的，也能保证设备的稳定性。此外，所述下模座64上方还设有支撑板7，所述支撑板7通过立柱与下模座64连接，所述支撑板7顶面设有凸出支撑板7的止顶块8，所述止顶块8支撑定子底部；当定子在下压机构4的作用下向下移动时，止顶块8止顶定子，止顶块8与支撑板7之间的空间也为为预留的线圈空间，避免下压时对线圈造成损伤。

如图5-6所示，所述扩张机构还包括复位组件9，所述扩张片3扩张后通过复位组件9复位，所述复位组件9设有两个，对称设于扩张片3上下两端，所述复位组件9包括弹簧91、复位套9，所述复位套9设于模芯1内部并与模芯1滑动连接，所述复位套9一端为与模芯1配合的滑动部，另一端为与扩张片3配合的楔形部，所述模芯1内部还设有止挡滑动部的凸台，所述楔形部端部设有楔形斜面91，所述扩张片3端部设有与楔形斜面91配合的斜面二3；所述弹簧91套设在推杆6外部，其一端与复位套9连接，另一端与模芯安装板4或者模芯1连接，即设于上端的复位组件9的弹簧9与模芯1的连接轴15连接，设于下端的复位组件9的弹簧9与模芯安装板4连接。在推杆6上移时，扩张片3朝外扩张，扩张片3驱动复位套9朝远离扩张片3的方向移动，弹簧91压缩；当上推气缸61缩回后，扩张片3在推块6及弹簧91的弹力作用下快速缩回。

如图5-6所示，为降低模芯的制作难度，所述模芯1为分体结构，包括上模芯13、下模芯14、连接轴15，所述上模芯13与下模芯14拼接，所述连接轴15插设于上模芯13与下模芯14内部拼接处，其两端分别延伸至上模芯13、下模芯14的内部，所述上模芯13、下模芯14还通过沉头螺钉与连接轴15连接。此外，通过此设置，还可便于扩张机构的拆装。

如图5-7所示，所述扩张片3外部设有扩张定子端部的扩张部一33和扩张定子槽的扩张部二34，所述扩张部二33设于扩张部一34上方，并与扩张部一34过度连接，且扩张部一33、扩张部二34均为上小下大的弧形结构，便于定子插入。通过此设置，能将定子槽完全露出来，保证后续的嵌线，还可降低对线圈的损伤，扩张效果好。

本发明还提供一种超细长定子的扩张方法，扩张设备按照定子相序扩张，一相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及二相的定子槽；二相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及三相的定子槽；保证超细长定子的有序嵌线。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种超细长定子的扩张设备，其特征在于：包括机器人、底架、下模、上模、下压机构，所述机器人设于底架一侧，用于上料定子，并与模芯配合按照相序定位定子；所述下模设于底架上，用于扩张定子的引线端；所述下压机构设于下模上方，用于下压定子，所述上模设于下压机构上，用于扩张定子的非引线端；所述下模包括模芯、下锥套、扩张片及驱动扩张片扩张或者缩回的扩张机构，所述模芯、下锥套均固定在模芯安装板上，且所述模芯底部插设在下锥套中，所述模芯、下锥套上设有插设扩张片的插槽，所述扩张片设有多个，并以模芯为中心对称设置成两组，两组所述扩张片对应定子上一个相的定子槽，扩张时所述扩张片从定子引线端插入定子槽内。

2.根据权利要求1所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述机器人输出端设有夹取定子的夹取工装，所述夹取工装包括法兰座及设于法兰座上的两个夹爪，所述法兰座为六边形结构，其一端与机器人快接法兰连接，两个所述夹爪对称设置，位于法兰座另一端的两个侧边上。

3.根据权利要求1所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述下压机构包括支架、齿条、齿轮、电机、移动座，所述支架固定在底架上，所述支架一侧设有对称设置的滑轨，所述齿条设于一个滑轨的一侧，所述齿轮与齿条啮合，所述齿轮与电机的输出端连接，所述电机通过电机座固定在移动座上，所述移动座通过设于滑轨上的滑块与滑轨滑动连接；所述移动座底面设有下压板，所述下压板底面设有凸出下压板的压块，所述压块与定子非引线端端面配合。

4.根据权利要求3所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述上模包括上锥套、下推组件，所述上推组件包括下推气缸、移动板，所述移动板顶部两侧设有对称设置的法兰座，所述法兰座与下推气缸的伸缩端连接，所述下推气缸固定在移动座顶面，所述上锥套固定在移动板底面，所述移动座的底面设有供上锥套穿过的通孔；所述上锥套底部设有多个圆周均布的齿部，所述模芯外侧设有与齿部对应设置的长条槽，上模下压时所述齿部能伸入长条槽中；所述模芯外侧还设有凸出的定位筋，所述定位筋至少设有一个，设于相邻的长条槽之间，所述定位筋与定子的定位槽配合限制定子的轴向旋转。

5.根据权利要求3所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述支架为分体结构，并与底架可拆卸连接，所述支架包括主架、斜撑、支座，所述主架与底架垂直设置，所述主架后侧设有两个对称设置的斜撑，所述斜撑两端的端部设有T型的连接座，一个连接座与设于主架后侧顶部的支座连接，另一个连接座与设于底架上的支座连接，所述连接座通过销轴与支座连接。

6.根据权利要求1所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述扩张机构包括上推组件，所述上推组件包括上推气缸、推杆、推块，所述上推气缸固定在下模座上，所述下模座与底架固定连接，所述推杆底部与上推气缸的伸缩端连接，所述推杆上端伸入模芯内部并与模芯滑动连接，所述推块固定在推杆上，其外部为锥形面，所述扩张片内部设有与锥形面配合的斜面一；所述下模座上方还设有支撑板，所述支撑板通过立柱与下模座连接，所述支撑板顶面设有凸出支撑板的止顶块，所述止顶块支撑定子底部。

7.根据权利要求6所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述扩张机构还包括复位组件，所述扩张片扩张后通过复位组件复位，所述复位组件设有两个，对称设于扩张片上下两端，所述复位组件包括弹簧、复位套，所述复位套设于模芯内部并与模芯滑动连接，所述复位套一端为与模芯配合的滑动部，另一端为与扩张片配合的楔形部，所述模芯内部还设有止挡滑动部的凸台，所述楔形部端部设有楔形斜面，所述扩张片端部设有与楔形斜面配合的斜面二；所述弹簧套设在推杆外部，其一端与复位套连接，另一端与模芯安装板或者模芯连接。

8.根据权利要求1或者7所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述模芯为分体结构，包括上模芯、下模芯、连接轴，所述上模芯与下模芯拼接，所述连接轴插设于上模芯与下模芯内部拼接处，其两端分别延伸至上模芯、下模芯的内部，所述上模芯、下模芯还通过沉头螺钉与连接轴连接。

9.根据权利要求1所述的超细长定子的扩张设备，其特征在于：所述扩张片外部设有扩张定子端部的扩张部一和扩张定子槽的扩张部二，所述扩张部二设于扩张部一上方，且扩张部一、扩张部二均为上小下大的弧形结构。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的超细长定子的扩张设备的扩张方法，其特征在于：扩张设备按照定子相序扩张，一相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及二相的定子槽；二相嵌线后，所述扩张设备扩张定子端部的引线及三相的定子槽。