CN113078785A - 一种电机定子制作加工机械及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机定子制作加工机械及加工方法，通过设有的底板、旋转固定装置、U形架、移动装置和绕线装置协同完成电机定子的制作。本发明提供的一种电机定子制作加工机械及加工方法，可以解决人工绕线缠绕，由于需缠绕铜线的长度较长，且定子铁芯的缠绕线组处结构较复杂，使得人工绕线效率低，同时人工缠绕出的绕组铜线不紧密以及现有电机定子制作加工机械在制作电机定子时，由于一般铜线的直径较细，且现有电机定子制作加工机械通常采用针头缠绕线组，针头绕线时铜线难以进行供线，从而易导致现有电机定子制作加工机械缠绕铜线过程中造成铜线断裂的情况等问题。

Description

一种电机定子制作加工机械及加工方法

技术领域

本发明涉及电机制作技术领域，具体的说是一种电机定子制作加工机械及加工方法。

背景技术

电机定子是发电机和起动机等电机的重要组成部分。定子一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，定子的主要作用是产生旋转磁场，而转子的主要作用是在旋转磁场中被磁力线切割进而产生(输出)电流。而定子绕组根据电动机的磁极数与绕组分布形成实际磁极数的关系，可分为显极式与庶极式两种类型。而在对定子铁芯的绕线处进行依次缠绕铜线，从而制作处定子绕组。

现有电机定子制作加工机械在对电机定子进行制作加工时，常存在以下问题：

(1)采用人工的方式对定子铁芯的绕线处的铜线进行缠绕，由于需要人工缠绕铜线的长度较长，且由于定子铁芯的缠绕线组处结构较复杂，从而使得人工绕线效率低，导致电机定子制作效率低，同时人工缠绕出的绕组铜线不紧密；

(2)现有电机定子制作加工机械在对电机定子进行制作加工时，由于一般铜线的直径较细，且现有电机定子制作加工机械通常采用针头缠绕线组，针头绕线时铜线难以进行供线，从而易导致现有电机定子制作加工机械缠绕铜线过程中造成铜线断裂的情况。

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种电机定子制作加工机械及加工方法。

发明内容

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种电机定子制作加工机械，包括底板、旋转固定装置、U形架、移动装置和绕线装置，所述底板上端中部安装有旋转固定装置，旋转固定装置上方设置有U形架，U形架安装在底板上端，U形架内部上侧安装有移动装置，移动装置下端安装有绕线装置；其中：

所述旋转固定装置包括旋转电机、齿轮一、旋转块、卡紧块和卡紧弹簧，U形架内部前侧安装有旋转电机，旋转电机的输出端安装有齿轮一，底板上端中部通过转动的方式安装有旋转块，旋转块内侧通过滑动的方式沿其周向均匀安装有卡紧块，卡紧块与旋转块之间通过卡紧弹簧相连，具体工作时，通过人工将待绕线的定子放置在旋转块内部，使得卡紧弹簧挤压卡紧块沿旋转块外移，从而使得卡紧块将不同规格的待绕线的定子卡紧固定，且定子绕线过程中，通过旋转电机带动齿轮一旋转，使得齿轮一带动旋转块旋转，从而使得旋转块调节定子的绕线位置，使得绕线杆对定子内侧的不同位置进行绕线处理。

所述绕线装置包括安装板、绕线电机、齿轮二、安装杆、旋转套、绕线杆、导线板、连接杆、限位板、换向轮、支撑板和线座，移动装置下端安装有安装板，安装板上端左侧安装有绕线电机，绕线电机的输出端安装有齿轮二，安装板左端中部安装有安装杆，安装杆左侧套设有旋转套，旋转套中部对称安装有绕线杆，且安装杆左端安装有导线板，安装板左端前后对称安装有连接杆，连接杆左端安装有限位板，安装板中部安装有换向轮，安装板上端右侧前后对称安装有支撑板，支撑板上侧通过轴承安装有线座，具体工作时，根据电机的参数选择铜线规格，并将铜线通过线座放置在支撑板上，且通过人工将铜线自由端绕过换向轮，并依次穿过安装杆与绕线杆，通过气缸经过连接板带动安装板下降，使得绕线电机经过齿轮二带动旋转套旋转，从而使得旋转套带动绕线杆对定子进行旋转绕线，定子绕线过程中，通过导线板保证将铜线缠绕在定子内，同时通过连接杆带动限位板卡在待绕线位置的两侧，避免铜线缠绕时缠绕在定子的另外位置，且对称设有的绕线杆能够缠绕单股及双股铜线。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动装置包括伺服电机、丝杆、移动块、燕尾块、气缸、连接板、导向柱和导向板，U形架内部上端右侧安装有伺服电机，伺服电机的输出端安装有丝杆，丝杆通过轴承安装在U形架内部上侧，丝杆中部通过螺纹配合的方式安装有移动块，移动块上端安装有燕尾块，燕尾块滑动安装在U形架内部上侧，移动块下端安装有气缸，气缸的伸出端安装有连接板，绕线装置上端中部安装有导向柱，导向柱上侧滑动安装有导向板，导向板安装在气缸外侧下端，具体工作时，通过气缸带动连接板下降，使得连接板带动安装板下降，使得绕线电机带动旋转套与绕线杆对定子进行旋转绕线，且安装板下降过程中，通过导向柱沿导向板升降，从而使得导向柱对连接板与安装板进行导向限位，定子绕线过程中，通过伺服电机带动丝杆旋转，使得丝杆带动移动块与燕尾块沿U形架移动，从而使得绕线杆将铜线沿定子径向从外向内进行绕线处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上端中部与旋转块下端均设置有弧形槽，弧形槽内均匀设置有滑动滚珠，滑动滚珠方便减小底板与旋转块之间的摩擦，保证底板与旋转块之间传动准确可靠。

作为本发明的一种优选技术方案，所述卡紧块外端上侧设置有倒角，且卡紧块外端下侧设置有限位块，倒角方便卡紧块卡入待绕线的定子，从而将待绕线的定子卡紧固定，且限位块避免待绕线的定子脱离卡紧块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装杆与绕线杆中部为空腔结构，且二者空腔相通，空腔结构方便铜线穿过安装杆与绕线杆对铜线进行上料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转块下侧与旋转套右侧均设置有轮齿，且旋转块通过轮齿与齿轮一相连，旋转套通过轮齿与齿轮二相连，轮齿方便旋转块与旋转套分别与齿轮一与齿轮二啮合，保证传动准确。

作为本发明的一种优选技术方案，所述绕线杆外端沿空腔结构周向均匀设置有滚动滚珠，滚动滚珠方便铜线从绕线杆内抽出进行上料绕线。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导线板为锥形板结构，且导线板中部设置有矩形槽，具体工作时，矩形槽方便定子卡入导线板，从而方便锥形结构的导线板方便将铜线导向缠绕至定子内侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限位板为弧形结构的C形槽板，弧形结构的C形槽板方便限位板对定子绕线位置的两侧进行封闭限位，避免铜线缠绕至其它位置导致定子制作失败。

此外，本发明还提供了一种电机定子制作加工方法,包括以下步骤：

S1.固定定子：通过人工将待绕线的定子放置在旋转块内部，使得卡紧弹簧挤压卡紧块沿旋转块外移，从而使得卡紧块将待绕线的定子卡紧固定；

S2.放置铜线：定子放置完成后，根据电机的参数选择铜线规格，并将铜线通过线座放置在支撑板上，且通过人工将铜线自由端绕过换向轮，并依次穿过安装杆与绕线杆；

S3.移动绕线：铜线放置完成后，通过气缸经过连接板带动安装板下降，使得绕线电机经过齿轮二带动旋转套旋转，从而使得旋转套带动绕线杆对定子进行旋转绕线，且绕线过程中，通过伺服电机带动丝杆旋转，使得丝杆带动移动块与燕尾块沿U形架移动，从而使得绕线杆将铜线沿定子径向从外向内进行绕线；

S4.旋转绕线：在步骤S3绕线过程中，通过旋转电机带动齿轮一旋转，使得齿轮一带动旋转块旋转，从而使得旋转块调节定子的绕线位置，使得绕线杆对定子内侧的不同位置进行绕线；

S5.下料收集：定子内侧绕线完成后，通过气缸经过连接板带动绕线装置上升，使得人工将绕线完成后的定子沿旋转块向上拔出，从而使得卡紧块挤压卡紧弹簧沿旋转块内移，从而使得卡紧块与绕线完成后的定子分离，使得人工将绕线完成后的定子取出集中收集。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明提供的一种电机定子制作加工机械，采用设有的安装杆与绕线杆对铜线进行供线，避免缠绕铜线过程中造成铜线断裂的情况，且通过设有的绕线装置将铜线缠绕在定子铁芯的缠绕线组处，避免由于定子铁芯的缠绕线组处结构复杂，从而导致人工绕线效率低的情况，同时避免人工缠绕出的绕组铜线不紧密的情况；

2.本发明提供的一种电机定子制作加工机械，通过设有的卡紧弹簧挤压卡紧块沿旋转块外移，从而使得卡紧块将不同规格的待绕线的定子卡紧固定，且卡紧块外端上侧设有的倒角方便卡紧块卡入待绕线的定子，同时卡紧块外端下侧设有的限位块避免待绕线的定子脱离卡紧块，避免定子发生偏移导致难以绕线的情况；

3.本发明提供的一种电机定子制作加工机械，通过设有的绕线电机经过齿轮二带动旋转套旋转，使得旋转套带动绕线杆对定子进行旋转绕线，避免人工绕线的繁琐过程，提高定子制作效率的同时保证线组缠绕紧密，绕线时，通过导线板保证将铜线缠绕在定子绕线内，同时通过连接杆带动限位板卡在待绕线位置的两侧，避免铜线缠绕时缠绕在定子的另外位置；

4.本发明提供的一种电机定子制作加工机械，通过设有的安装杆与绕线杆对铜线进行供线，且绕线杆外端沿空腔结构周向均匀设有的滚动滚珠方便铜线从绕线杆内抽出进行上料绕线，避免铜线缠绕时发生断裂的情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明工作状态的立体结构示意图；

图2是本发明工作状态的俯视图；

图3是本发明图2的A-A向剖视图；

图4是本发明图2的B-B向剖视图；

图5是本发明图2的C-C向剖视图；

图6是本发明连接板与绕线装置之间的立体结构剖视图；

图7是本发明限位板的立体结构示意图；

图8是本发明卡紧块与限位块之间的立体结构示意图；

图9是本发明图3的X处局部放大示意图；

图10是本发明工作对象的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图10，对本发明进行进一步阐述。

一种电机定子制作加工机械，包括底板1、旋转固定装置2、U形架3、移动装置4和绕线装置5，所述底板1上端中部安装有旋转固定装置2，旋转固定装置2上方设置有U形架3，U形架3安装在底板1上端，U形架3内部上侧安装有移动装置4，移动装置4下端安装有绕线装置5；其中：

所述旋转固定装置2包括旋转电机21、齿轮一22、旋转块23、卡紧块24和卡紧弹簧25，U形架3内部前侧安装有旋转电机21，旋转电机21的输出端安装有齿轮一22，底板1上端中部通过转动的方式安装有旋转块23，旋转块23内侧通过滑动的方式沿其周向均匀安装有卡紧块24，卡紧块24与旋转块23之间通过卡紧弹簧25相连，具体工作时，通过人工将待绕线的定子放置在旋转块23内部，使得卡紧弹簧25挤压卡紧块24沿旋转块23外移，从而使得卡紧块24将待绕线的定子卡紧固定，且定子绕线过程中，通过旋转电机21带动齿轮一22旋转，使得齿轮一22带动旋转块23旋转，从而使得旋转块23调节定子的绕线位置，使得绕线杆55对定子内侧的不同位置进行绕线处理。

所述底板1上端中部与旋转块23下端均设置有弧形槽，弧形槽内均匀设置有滑动滚珠，滑动滚珠方便减小底板1与旋转块23之间的摩擦，保证底板1与旋转块23之间传动准确可靠。

所述卡紧块24外端上侧设置有倒角，且卡紧块24外端下侧设置有限位块，倒角方便卡紧块24卡入待绕线的定子，从而将待绕线的定子卡紧固定，且限位块避免待绕线的定子脱离卡紧块24。

所述绕线装置5包括安装板50、绕线电机51、齿轮二52、安装杆53、旋转套54、绕线杆55、导线板56、连接杆57、限位板58、换向轮59、支撑板5a和线座5，移动装置4下端安装有安装板50，安装板50上端左侧安装有绕线电机51，绕线电机51的输出端安装有齿轮二52，安装板50左端中部安装有安装杆53，安装杆53左侧套设有旋转套54，旋转套54中部对称安装有绕线杆55，且安装杆53左端安装有导线板56，安装板50左端前后对称安装有连接杆57，连接杆57左端安装有限位板58，安装板50中部安装有换向轮59，安装板50上端右侧前后对称安装有支撑板5a，支撑板5a上侧通过轴承安装有线座5，具体工作时，根据电机的参数选择铜线规格，并将铜线通过线座5放置在支撑板5a上，且通过人工将铜线自由端绕过换向轮59，并依次穿过安装杆53与绕线杆55，通过气缸45经过连接板46带动安装板50下降，使得绕线电机51经过齿轮二52带动旋转套54旋转，从而使得旋转套54带动绕线杆55对定子进行旋转绕线，定子绕线过程中，通过导线板56保证将铜线缠绕在定子内，同时通过连接杆57带动限位板58卡在待绕线位置的两侧，避免铜线缠绕时缠绕在定子的另外位置，且对称设有的绕线杆55能够缠绕单股及双股铜线。

所述安装杆53与绕线杆55中部为空腔结构，且二者空腔相通，空腔结构方便铜线穿过安装杆53与绕线杆55对铜线进行上料。

所述旋转块23下侧与旋转套54右侧均设置有轮齿，且旋转块23通过轮齿与齿轮一22相连，旋转套54通过轮齿与齿轮二52相连，轮齿方便旋转块23与旋转套54分别与齿轮一22与齿轮二52啮合，保证传动准确。

所述绕线杆55外端沿空腔结构周向均匀设置有滚动滚珠，滚动滚珠方便铜线从绕线杆55内抽出进行上料绕线。

所述导线板56为锥形板结构，且导线板56中部设置有矩形槽，矩形槽方便定子卡入导线板56，从而方便锥形结构的导线板56方便将铜线导向缠绕至定子内侧。

所述限位板58为弧形结构的C形槽板，弧形结构的C形槽板方便限位板58对定子绕线位置的两侧进行封闭限位，避免铜线缠绕至其它位置导致定子制作失败。

所述移动装置4包括伺服电机41、丝杆42、移动块43、燕尾块44、气缸45、连接板46、导向柱47和导向板48，U形架3内部上端右侧安装有伺服电机41，伺服电机41的输出端安装有丝杆42，丝杆42通过轴承安装在U形架3内部上侧，丝杆42中部通过螺纹配合的方式安装有移动块43，移动块43上端安装有燕尾块44，燕尾块44滑动安装在U形架3内部上侧，移动块43下端安装有气缸45，气缸45的伸出端安装有连接板46，绕线装置5上端中部安装有导向柱47，导向柱47上侧滑动安装有导向板48，导向板48安装在气缸45外侧下端，具体工作时，通过气缸45带动连接板46下降，使得连接板46带动安装板50下降，使得绕线电机51带动旋转套54与绕线杆55对定子进行旋转绕线，且安装板50下降过程中，通过导向柱47沿导向板48升降，从而使得导向柱47对连接板46与安装板50进行导向限位，定子绕线过程中，通过伺服电机41带动丝杆42旋转，使得丝杆42带动移动块43与燕尾块44沿U形架3移动，从而使得绕线杆55将铜线沿定子径向从外向内进行绕线处理。

此外，本发明还提供了一种电机定子制作加工方法,包括以下步骤：

S1.固定定子：通过人工将待绕线的定子放置在旋转块23内部，使得卡紧弹簧25挤压卡紧块24沿旋转块23外移，从而使得卡紧块24将待绕线的定子卡紧固定；

S2.放置铜线：定子放置完成后，根据电机的参数选择铜线规格，并将铜线通过线座5放置在支撑板5a上，且通过人工将铜线自由端绕过换向轮59，并依次穿过安装杆53与绕线杆55；

S3.移动绕线：铜线放置完成后，通过气缸45经过连接板46带动安装板50下降，使得绕线电机51经过齿轮二52带动旋转套54旋转，从而使得旋转套54带动绕线杆55对定子进行旋转绕线，且绕线过程中，通过伺服电机41带动丝杆42旋转，使得丝杆42带动移动块43与燕尾块44沿U形架3移动，从而使得绕线杆55将铜线沿定子径向从外向内进行绕线；

S4.旋转绕线：在步骤S3绕线过程中，通过旋转电机21带动齿轮一22旋转，使得齿轮一22带动旋转块23旋转，从而使得旋转块23调节定子的绕线位置，使得绕线杆55对定子内侧的不同位置进行绕线；

S5.下料收集：定子内侧绕线完成后，通过气缸45经过连接板46带动绕线装置5上升，使得人工将绕线完成后的定子沿旋转块23向上拔出，从而使得卡紧块24挤压卡紧弹簧25沿旋转块23内移，从而使得卡紧块24与绕线完成后的定子分离，使得人工将绕线完成后的定子取出集中收集。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电机定子制作加工机械，包括底板(1)、旋转固定装置(2)、U形架(3)、移动装置(4)和绕线装置(5)，其特征在于：所述底板(1)上端中部安装有旋转固定装置(2)，旋转固定装置(2)上方设置有U形架(3)，U形架(3)安装在底板(1)上端，U形架(3)内部上侧安装有移动装置(4)，移动装置(4)下端安装有绕线装置(5)；其中：

所述旋转固定装置(2)包括旋转电机(21)、齿轮一(22)、旋转块(23)、卡紧块(24)和卡紧弹簧(25)，U形架(3)内部前侧安装有旋转电机(21)，旋转电机(21)的输出端安装有齿轮一(22)，底板(1)上端中部通过转动的方式安装有旋转块(23)，旋转块(23)内侧通过滑动的方式沿其周向均匀安装有卡紧块(24)，卡紧块(24)与旋转块(23)之间通过卡紧弹簧(25)相连；

所述绕线装置(5)包括安装板(50)、绕线电机(51)、齿轮二(52)、安装杆(53)、旋转套(54)、绕线杆(55)、导线板(56)、连接杆(57)、限位板(58)、换向轮(59)、支撑板(5a)和线座(5b)，移动装置(4)下端安装有安装板(50)，安装板(50)上端左侧安装有绕线电机(51)，绕线电机(51)的输出端安装有齿轮二(52)，安装板(50)左端中部安装有安装杆(53)，安装杆(53)左侧套设有旋转套(54)，旋转套(54)中部对称安装有绕线杆(55)，且安装杆(53)左端安装有导线板(56)，安装板(50)左端前后对称安装有连接杆(57)，连接杆(57)左端安装有限位板(58)，安装板(50)中部安装有换向轮(59)，安装板(50)上端右侧前后对称安装有支撑板(5a)，支撑板(5a)上侧通过轴承安装有线座(5b)。

2.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述移动装置(4)包括伺服电机(41)、丝杆(42)、移动块(43)、燕尾块(44)、气缸(45)、连接板(46)、导向柱(47)和导向板(48)，U形架(3)内部上端右侧安装有伺服电机(41)，伺服电机(41)的输出端安装有丝杆(42)，丝杆(42)通过轴承安装在U形架(3)内部上侧，丝杆(42)中部通过螺纹配合的方式安装有移动块(43)，移动块(43)上端安装有燕尾块(44)，燕尾块(44)滑动安装在U形架(3)内部上侧，移动块(43)下端安装有气缸(45)，气缸(45)的伸出端安装有连接板(46)，绕线装置(5)上端中部安装有导向柱(47)，导向柱(47)上侧滑动安装有导向板(48)，导向板(48)安装在气缸(45)外侧下端。

3.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述底板(1)上端中部与旋转块(23)下端均设置有弧形槽，弧形槽内均匀设置有滑动滚珠。

4.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述卡紧块(24)外端上侧设置有倒角，且卡紧块(24)外端下侧设置有限位块。

5.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述安装杆(53)与绕线杆(55)中部为空腔结构，且二者空腔相通。

6.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述旋转块(23)下侧与旋转套(54)右侧均设置有轮齿，且旋转块(23)通过轮齿与齿轮一(22)相连，旋转套(54)通过轮齿与齿轮二(52)相连。

7.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述绕线杆(55)外端沿空腔结构周向均匀设置有滚动滚珠。

8.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述导线板(56)为锥形板结构，且导线板(56)中部设置有矩形槽。

9.根据权利要求1所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：所述限位板(58)为弧形结构的C形槽板。

10.根据权利要求2所述的一种电机定子制作加工机械，其特征在于：上述电机定子制作加工机械的具体加工方法包括以下步骤：

S1.固定定子：通过人工将待绕线的定子放置在旋转块(23)内部，使得卡紧弹簧(25)挤压卡紧块(24)沿旋转块(23)外移，从而使得卡紧块(24)将待绕线的定子卡紧固定；

S2.放置铜线：定子放置完成后，根据电机的参数选择铜线规格，并将铜线通过线座(5b)放置在支撑板(5a)上，且通过人工将铜线自由端绕过换向轮(59)，并依次穿过安装杆(53)与绕线杆(55)；

S3.移动绕线：铜线放置完成后，通过气缸(45)经过连接板(46)带动安装板(50)下降，使得绕线电机(51)经过齿轮二(52)带动旋转套(54)旋转，从而使得旋转套(54)带动绕线杆(55)对定子进行旋转绕线，且绕线过程中，通过伺服电机(41)带动丝杆(42)旋转，使得丝杆(42)带动移动块(43)与燕尾块(44)沿U形架(3)移动，从而使得绕线杆(55)将铜线沿定子径向从外向内进行绕线；

S4.旋转绕线：在步骤S3绕线过程中，通过旋转电机(21)带动齿轮一(22)旋转，使得齿轮一(22)带动旋转块(23)旋转，从而使得旋转块(23)调节定子的绕线位置，使得绕线杆(55)对定子内侧的不同位置进行绕线；

S5.下料收集：定子内侧绕线完成后，通过气缸(45)经过连接板(46)带动绕线装置(5)上升，使得人工将绕线完成后的定子沿旋转块(23)向上拔出，从而使得卡紧块(24)挤压卡紧弹簧(25)沿旋转块(23)内移，从而使得卡紧块(24)与绕线完成后的定子分离，使得人工将绕线完成后的定子取出集中收集。

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