CN102843004A - 一种电枢绕组的绕线装置及绕线方法 - Google Patents

Abstract

一种电枢绕组的绕线装置，具有支撑架，所述支撑架上设置有左固定轴和右移动轴；所述左固定轴上套装有左压线装置，且端部安装有左旋转头；所述右移动轴上套装有右压线装置，且端部安装有右旋转头；所述左旋转头和右旋转头直径与电枢相同，且上面具有与电枢上的槽口宽度一致的卡线槽。采用上述技术方案，本发明的有益效果有：采用全自动的机械控制进行绕线，需要的时间短，生产效率高；每绕一下都要进行相应的压紧处理，且压紧所用的外力保持均衡，使绕线缠绕紧密且均匀，绕线结束后，露出的导线接头长短一致，后续操作方便。绕线用力均匀，避免后期焊接时裁切等，节省原料。

Description

一种电枢绕组的绕线装置及绕线方法

技术领域

本发明涉及电机电枢绕线领域，特别是涉及一种电枢绕组的绕线装置，及采用这种绕线装置绕线的方法。

背景技术

电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，是电机的电路部分，也是感应电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，分上下四层嵌放在电枢铁心槽内，上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。大型电机电枢绕组的端部通常紧扎在绕组支架上。采用现有的绕线方法进行绕线时，绕线角度和力量的均衡，导致绕线后，露出的导线接头参差不齐，导线可能存在不能压紧的情况，对后续焊接工序造成很大的影响，并造成了浪费。

发明内容

未解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种绕线效率高，精度高的电枢绕组的绕线装置，以及采用该电枢绕组的绕线装置进行绕线的方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种电枢绕组的绕线装置，具有支撑架，所述支撑架上设置有左固定轴和右移动轴；

所述左固定轴上套装有左压线装置，且端部安装有左旋转头；

所述右移动轴上套装有右压线装置，且端部安装有右旋转头；

所述左旋转头和右旋转头直径与电枢相同，且上面具有与电枢上的槽口宽度一致的卡线槽。

进一步地，所述左固定轴上还设置有夹紧装置，所述夹紧装置与夹紧气缸相连接。

进一步地，所述左旋转头与左旋转驱动装置相连，所述右旋转头与右旋转驱动装置相连。

进一步地，所述右压线装置连接有右移动台，所述右移动台连接右蜗杆，所述右蜗杆连接右伺服电机；

进一步地，所述左压线装置连接有左移动台，所述左移动台连接左蜗杆，所述左蜗杆连接左伺服电机；

进一步地，所述左压线装置和右压线装置包括具有锥形头部的本体，限位拉杆，压线条组和弹簧，所述压线条组前端设置有与锥形头部相配合的斜坡，且压线条组上部设置有弹簧固定块，所述弹簧固定块上连接有弹簧，所述弹簧的另一端连接在本体上，所述弹簧固定块端部装有保护套，保护套还连接有限位拉杆，所述压线条组中各压线条的宽度与电枢槽口相适应。

进一步地，所述限位拉杆另一端安装有限位螺母。.

进一步地，所述锥形头部设置有凹槽，所述凹槽与电枢槽口对应。

一种电枢绕组的绕线方法，包含以下步骤：

步骤1）提供权利要求1-8所述的电枢绕组的绕线装置；

步骤2）将待绕导线的一端嵌入电枢和换向器槽内（如图7所示），并将该电枢安装在左固定轴左旋转头的一端，使导线与左旋转头上的卡线槽相对应，用夹紧装置夹紧；

步骤3）右移动轴左移，至端部的右旋转头紧顶电枢；

步骤4）右压线装置左移，至右压线装置的左端与电枢铁芯的左端对齐；

步骤5）右压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽内；

步骤6）左旋转头旋转N个槽口，导线随左旋转头旋转N个槽口，同时随着右压线装置的右移，右压线装置的压线条组慢慢上抬；

步骤7）左压线装置右移，至左压线装置的右端与电枢铁芯的右端对齐；

步骤8）左压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽内；

步骤9）右旋转头旋转N个槽口，导线随右旋转头旋转N个槽口，同时随着左压线装置的左移，左压线装置的压线条组慢慢上抬；

步骤10）重复步骤4）至步骤9）。

进一步地，还包括步骤11）：待绕线完成后，打开夹紧装置，取下电枢。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

（1）采用全自动的机械控制进行绕线，需要的时间短，生产效率高；

（2）每绕一下都要进行相应的压紧处理，且压紧所用的外力保持均衡，使绕线缠绕紧密且均匀，绕线结束后，露出的导线接头长短一致，后续操作方便。

（3）绕线用力均匀，避免后期焊接时裁切等，节省原料。

（4）经过本发明的电机绕线装置，由于嵌入电枢的导线排列一致性高，使得电机输出的转速、转矩的稳定性好，同时噪音极低，使用寿命得到很大提高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2A，2B为本发明左旋转头结构示意图；

图3A，3B为本发明右旋转头结构示意图

图4，图5，图6为本发明左压线装置结构示意图；

图7为本发明右压线装置结构示意图；

图8为左固定轴右端结构示意图；

图9转子结构示意图；

图10为电枢剖视图；

图11为绕线方法流程图；

图12为装导线的转子结构示意图；

图13为导线形状；

图14为转子（电枢）安装在左固定轴上的结构图；

图15为本发明一实施例示意图；

图16为本发明又一实施例示意图；

图17a至图18c为本发明又一实施例示意图。

其中：1支撑架，11左移动台，12右移动台，13左蜗杆，14右蜗杆，21左固定轴，22右移动轴，221右移动气缸，31左压线装置，311左伺服电机，32右压线装置，321右伺服电机，33锥形头部，34压线条组，35弹簧，36斜坡，37弹簧固定块，38压线条导槽，39保护套，41左旋转头，42右旋转头，43左限位拉杆，44右限位拉杆，45限位螺母，5槽口，55漆包线，56轴，57电枢片，58换向器，6卡线槽，7夹紧装置，71夹紧气缸，81左旋转驱动装置，82右旋转驱动装置，9凹槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明结构示意图，如图1所示，一种电枢绕组的绕线装置，具有支撑架1，所述支撑架1上设置有左固定轴21和右移动轴22；所述左固定轴21上套装有左压线装置31，且端部安装有左旋转头41（如图8所示）；所述右移动轴22上套装有右压线装置32，且端部安装有右旋转头42；所述左旋转头41和右旋转头42直径与电枢相同，且上面具有与电枢上的槽口5宽度一致的卡线槽6，所述左固定轴21上还设置有夹紧装置7，所述夹紧装置与夹紧气缸71相连接，用来夹紧转子轴56，所述左旋转头41与左旋转驱动装置81相连，所述右旋转头42与右旋转驱动装置82相连；所述右压线装置32连接有右移动台12，所述右移动台12连接右蜗杆14，所述右蜗杆14连接右伺服电机321；所述左压线装置31连接有左移动台11，所述左移动台11连接左蜗杆13，所述左蜗杆13连接左伺服电机311；所述左压线装置31和右压线装置32包括具有锥形头部33的本体，左、右限位拉杆43、44，压线条组34和弹簧35，所述压线条组34前端设置有与锥形头部33相配合的斜坡36，且压线条组34上部设置有弹簧固定块37，所述弹簧固定块37上连接有弹簧35，所述弹簧35的另一端连接在本体上，所述本体上还分别连接有左限位拉杆43（对应左压线装置）和右限位拉杆44（对应右压线装置），所述压线条组34中各压线条的宽度与电枢槽口5相适应，所述限位拉杆另一端安装有限位螺母45。

图2A，2B为本发明的左旋转头结构示意图，图3A，3B为本发明的右旋转头结构示意图，如图2A，2B，3A，3B所示，左旋转头41和右旋转头42的外径与电枢直径相同，左旋转头和右旋转头都有卡线槽6，所述卡线槽6分别位于左旋转头41的右端和右旋转头42的左端，为篱笆状单面钝刀结构，卡线槽6的宽度与电枢上槽口5的宽度相同，即卡线槽6与电枢上的槽口5可以拼接成一条长槽，卡线槽6用于绕线时固定从电枢片的槽口5延伸出来的导线，在左/右旋转头旋转时，由于电枢片不转，可以带动导线在电枢一侧折弯。

图4，图5，图6为本发明的一种左压线装置结构示意图，图7为本发明的一种右压线装置结构示意图，如图4，5，6，7所示，左压线装置31和右压线装置32包括具有锥形头部33的本体，压线条组34和弹簧35，所述压线条组前端具有与锥形头部33相配合的斜坡36，上部设置有弹簧固定块37，所述弹簧固定块37与弹簧35连接，弹簧35另一端连接在本体上，所述本体上设置有压线条导槽38，用来安放压线条组34，所述压线条组34依靠左移动台11和右移动台12移动，将弹簧35挤压迫使压线条34受力将导线压紧，所述压线条组34的宽度与电枢槽口5相适应；所述左压线装置31的本体与左移动台11连接，所述右压线装置32的本体与右移动台12连接；锥形头部33还设置有与电枢槽口5对应的凹槽10，在绕线时，对导线有一个引导作用。

绕线时，左/右压线装置移动至合适位置，将导线初步压入电枢的槽口中，然后左/右伺服电机带动左右移动台运动，由于左/右压线装置和保护盖和限位拉杆之间的作用，使压线条组34在弹簧力的作用下使每个压线条下压，并将导线压紧，同时，弹簧35收缩或伸展依靠的是左右移动台的移动，使得左右压线装置和保护盖和限位拉杆之间的相互作用来完成的。

操作过程如下：

人工把待绕导线的一端嵌入电枢槽口内，把该电枢的转子（见图9，图10）放入本发明装置，也就是固定在电枢左固定轴21上的夹紧装置7上（电枢片左端面与左旋转头右端面贴平），并且检查电枢槽口内的导线和左旋转头的槽口对应（保证压线装置顺利把导线压入旋转头的槽内）。启动开关，右移动轴向左移动，右旋转头的左端面顶住转子电枢片的右端面。随后，右压线装置向左移动，移动到电枢的左端面时停止，同时，压线装置上的压线条下压，人工嵌入的导线被压紧进入电枢片槽口内。然后左旋转头旋转N个槽口，里面的导线也就被扭转了N个槽口。接下来，左压线装置被驱动，向右到达电枢右端面时停下，压片下压，导线被压紧进入电枢片槽内，右旋转头旋转N个槽口，导线也就被扭转了N个槽口。从而导线完成了一个来回动作，根据需要，上述动作过程可以往复多次，也就是绕组的圈数可以根据需要设定，同时每次缠绕式扭转的槽口数也可以根据实际需要调整。

图11为本发明所提供的电枢绕组的绕线方法流程图，如图11所示，一种采用上述电枢绕组的绕线装置进行绕线的方法，包含以下步骤：

步骤1）提供上述的电枢绕组的绕线装置；

步骤2）将待绕导线（导线形状如图13所示）的一端嵌入电枢槽内（如图7所示），并将该电枢安装在左固定轴左旋转头的一端，使导线与左旋转头上的卡线槽相对应，用夹紧装置夹紧固定电枢，此时，电枢上的槽口与左旋转头上的卡线槽相通（如图14所示）；

步骤3）右移动轴左移，至端部的右旋转头顶紧电枢，做好绕线准备；

步骤4）右压线装置左移，至右压线装置的左端与电枢的左端对齐（见图15中位置），将导线压入电枢的槽口中，左端部分导线进入左旋转头的卡线槽中；

步骤5）右压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽内，此时，左旋转头的卡线槽固定导线位置和方向；

步骤6）左旋转头旋转N个槽口，导线随左旋转头旋转N个槽口，发生弯转，同时随着右压线装置向右移动，压线条慢慢上抬；

步骤7）左压线装置右移，使每根导线相对于步骤5）中的位置绕过N个电枢的槽口，将导线压下，导线实现第一绕线，至左压线装置的右端与电枢的右端对齐（见图15中位置）；

步骤8）左压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽和右旋转头内，第一次绕线完成；

步骤9）右旋转头旋转N个槽口，导线随右旋转头旋转N个槽口，同时随着左压线装置向左移动，压线条慢慢上抬；

步骤10）右压线装置左移，右压线装置的左端面与电枢的左端面对齐（见图15中位置），将导线压入电枢的槽口中，导线进入左旋转头的卡线槽中；

步骤11）右压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽和左旋转头槽内，此时，左旋转头的卡线槽固定导线位置和方向；

步骤12）左旋转头旋转N个槽口，导线随左旋转头旋转N个槽口，发生弯转，同时随着右压线装置向右移动，压线条慢慢上抬；

步骤10）重复步骤7）至步骤8）。

步骤11）待绕线完成后，打开夹紧装置，取下电枢，完成绕线，漆包线在电枢槽口内的绕线的一种方式如图16所示，即每次旋转7个槽口。

图17a-图18c为本发明一是实施例示意图，在转子电枢的槽口内固定导线的一端，转子由电枢片57、换向器58、漆包线55和轴56等组成的组件，转子的示意图以及剖视图如图9，图10所示，将该转子固定在电枢绕组的绕线装置上，并用夹紧装置夹紧，使电枢片槽口和左旋转头的卡线槽对齐，按下启动夹紧气缸71带动夹紧装置7夹紧和固定转子，漆包线可以轻松进入左旋转头的卡线槽内。

首先，确认转子装入后，触发启动开关，右移动轴22由右移动气缸221带动向左移动，使右旋转头42顶住电枢片端面，且右旋转头42上的卡线槽6与电枢上的槽口5对齐，右伺服电机321带动右蜗杆14，右蜗杆14带动右移动台12，使右压线装置32左移至锥形头部33到达图15所示位置，依靠右压线装置32中压线条组34压紧漆包线，具体为，右移动台12向左移动并采用右限位拉杆44限定距离，并作用于压线条组连接的弹簧35，使弹簧35受力向前挤压，由于压线条组34受到外力，压线条上的斜坡36与锥形头部33相互作用，使压线条下压，压紧导线。左伺服电机81带动左旋转头41旋转N个槽口，左移动台11带动左压线装置31右移至左压线装置31的锥形头部33与电枢片的左侧对齐，左移动台11带动左压线装置31略微向右移动（同时右移动台12带动右压线装置32会同时往右移动），将漆包线略微推入后，顺着卡线槽6和电枢片槽口5将漆包线（导线）压入，并依靠左压线装置31中的压线条组34将多根漆包线同时压紧，并且慢慢推入至图15所示位置，同时右移动台12带动右压线装置32回退，压入后的漆包线形状参考图17a、18a，其中，17a为单根导线绕线，图18a为多根导线绕线。

然后，右旋转头旋转N槽后，同时右移动台12带动右压线装置32略微向左移动（同时左移动台带动左压线装置会同时往左移动），将漆包线略微推入后，并顺着右旋转头的卡线槽和电枢片槽口将漆包线压入，并依靠右压线装置中的压线条将多根漆包线同时压紧，并且慢慢推入至图15所示位置，压入后的漆包线形状参考图17b、18b，其中，17b为单根导线绕线，图18b为多根导线绕线。

最后，左侧夹紧装置松开，左旋转头旋转N槽，左移动台11带动左压线装置31略微向右移动（同时右移动台带动右压线装置会同时往右移动），将漆包线略微推入后，并顺着左旋转头的卡线槽和电枢片槽口将漆包线压入，并依靠左压线装置中的压线条将多根漆包线同时压紧，并且右压线装置慢慢回退至起始位置，左驱动器带动左压线装置退回到起始位置，压入后的漆包线形状参考图17c，18c，其中，17c为单根导线绕线，18c为多根导线绕线。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电枢绕组的绕线装置，具有支撑架，其特征在于：所述支撑架上设置有左固定轴和右移动轴；

所述左固定轴上套装有左压线装置，且端部安装有左旋转头；

所述右移动轴上套装有右压线装置，且端部安装有右旋转头；

所述左旋转头和右旋转头直径与电枢相同，且上面具有与电枢上的槽口宽度一致的卡线槽。

2.根据权利要求1所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述左固定轴上还设置有夹紧装置，所述夹紧装置与夹紧气缸相连接。

3.根据权利要求1所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述左旋转头与左旋转驱动装置相连，所述右旋转头与右旋转驱动装置相连。

4.根据权利要求1所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述右压线装置连接有右移动台，所述右移动台连接右蜗杆，所述右蜗杆连接右伺服电机。

5.根据权利要求1所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述左压线装置连接有左移动台，所述左移动台连接左蜗杆，所述左蜗杆连接左伺服电机。

6.根据权利要求1所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述左压线装置和右压线装置包括具有锥形头部的本体，限位拉杆，压线条组和弹簧，所述压线条组前端设置有与锥形头部相配合的斜坡，且压线条组上部设置有弹簧固定块，所述弹簧固定块上连接有弹簧，所述弹簧的另一端连接在本体上，所述弹簧固定块端部装有保护套，所述保护套还连接有限位拉杆，所述压线条组中各压线条的宽度与电枢槽口相适应。

7.根据权利要求6所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述限位拉杆另一端安装有限位螺母。

8.根据权利要求6所述的电枢绕组的绕线装置，其特征在于：所述锥形头部设置有凹槽，所述凹槽与电枢槽口对应。

9.一种电枢绕组的绕线方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1）提供权利要求1-8所述的电枢绕组的绕线装置；

步骤2）将待绕导线的一端嵌入电枢和换向器槽内（如图7所示），并将该电枢安装在左固定轴左旋转头的一端，使导线与左旋转头上的卡线槽相对应，用夹紧装置夹紧；

步骤3）右移动轴左移，至端部的右旋转头紧顶电枢；

步骤4）右压线装置左移，至右压线装置的左端与电枢铁芯的左端对齐；

步骤5）右压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽内；

步骤6）左旋转头旋转N个槽口，导线随左旋转头旋转N个槽口，同时随着右压线装置的右移，右压线装置的压线条组慢慢上抬；

步骤7）左压线装置右移，至左压线装置的右端与电枢铁芯的右端对齐；

步骤8）左压线装置的压线条下压，将导线压紧在电枢槽内；

步骤9）右旋转头旋转N个槽口，导线随右旋转头旋转N个槽口，同时随着左压线装置的左移，左压线装置的压线条组慢慢上抬；

步骤10）重复步骤4）至步骤9）。

10.根据权利要求9所述的电枢绕组的绕线方法，其特征在于还包括步骤11）：待绕线完成后，打开夹紧装置，取下电枢。

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