一种直条式定子自动绕线设备的制作方法

本发明属于绕线设备领域，具体涉及一种直条式定子自动绕线设备。

背景技术：

电机定子是电动机静止不动的部分，一般由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成，其中，定子绕组上绕有漆包线，生产过程中的绕线操作需要由专用的绕线机来完成。

目前，我国绝大部份的电机定子绕线设备的绕线方式比较单一，一般都是出线头在平面内圆周运动完成绕线。如，公布号为CN103346648A的中国发明专利申请中，公开了一种电机定子的自动绕线装置，包括导线卷绕机构和定子定位机构，导线卷绕机构由移动线嘴、导线压紧器和嵌线导向器组成；其中移动线嘴可相对自身进行自转并设置在一可使其相对垂直面进行平面式运动的两轴移动装置上；整个移动线嘴内部中空，两端分别设有用于单排排列导线的单排进线孔和单排出线孔，可自动实现多根导线以单根排列的方式通过上下导向器中的进线间隙而导入定子绕线槽里面。

此外，电机定子生产过程中的绕线操作，需要将电机定子安装在专用的安装设备上，再配合由专用的绕线机来完成。如，公布号为CN103036369A的中国发明专利申请中公开了一种电机定子安装工装，包括上压板、下支板、吊杆、侧板和连接杆，上压板和下支板通过吊杆相连接，侧板内设置有螺杆，螺杆通过连接杆和上压板相连接，螺杆上设置有调节螺母，侧板上开有槽。通过这种方式，该发明电机定子安装工装操作方便、保证产品质量、提高工作效率。

现在大部分的电机定子都为圆环状的定子，绕线过程中需要将圆环状定子放置在专用的定子安装设备上。圆环状定子形状固定体积大，需要占用较多的空间，因此现在一些直条电机定子也有出现，这些直条电机定子具有条状的结构，方便绕线，绕线完成后再将其弯折成圆环状作为成品的定子使用。对于直条电机定子，其绕线过程中所使用的安装固定设备与环状电机定子大大不同，结构上更加简单，绕线稳定性高、合格率高；定子铁芯用料结省、成本降低。

申请人在应用中发现，目前大部分的自动绕线设备多根线并绕绕线时槽满率低、绕线合格率略低，且在成本控制上也有待优化，本发明在此方向上进行了研究。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种直条式定子自动绕线设备，操作方便，具有立体的绕线的轨迹，绕线槽满率高，节约定子铁芯用料。

本发明通过以下技术方案实现。

一种直条式定子自动绕线设备，包括自动绕线机、定子安装设备、牵线装置，其特征在于：所述的自动绕线机，包括绕线机主体，该绕线机主体包括旋转式绕线机构、驱动机构，该旋转式绕线机构包括旋转组件和设于该旋转组件上的与旋转组件同步转动的绕线模组；所述旋转组件上设有导向件，所述导向件上设有导向槽，所述绕线模组上设有与该导向槽配合的导向部件，旋转组件转动过程中绕线模组在导向槽的导向下进行转动轴心方向上的伸缩往复运动；所述的定子安装设备，包括定位板、设于定位板上的上压板、可升降的下压板，所述上压板和下压板靠拢时形成夹持直条电机定子的空间，所述下压板上设有定位过线柱，所述定位过线柱穿过直条电机定子上相连槽齿之间的空隙并伸出上压板；所述牵线装置包括由驱动件移动的牵线块。

现有技术中传统的绕线机中，绕线模组随转轴转动进行绕线，这种绕线机的绕线轨迹为平面内的圆周运动，绕线时槽满率低，绕线分布不均匀。本发明中，通过导向槽与导向部件的配合，使绕线模组在周向转动绕线过程中，也能够进行规律的伸缩往复运动，这时绕线轨迹为三维立体的轨迹，此时绕线过程中具有对漆包线的拉扯操作，绕线分布均匀，绕线后的槽满率高。本发明中的定子安装设备，通过上压板、下压板夹持的方式将直条电机定子夹持住，完成直条电机定子的安装，该过程中定位过线柱穿过直条电机定子上相连槽齿之间的空隙并伸出，定位过线柱用于绕线时过线用。

此外，本发明中的牵线装置上的牵线块能够上下、左右、前后移动，因此在完成一个槽齿上的绕线操作并开始另一个槽齿的绕线操作过程中，牵线块移动并将漆包线钩住，防止漆包线缠绕在定位过线柱上。

作为优选，所述导向件为导向盘，该导向盘中设有供转轴通过的中心孔，导向槽设于导向盘的外周上；所述绕线模组包括设于旋转组件上的安装座、设于该安装座上的连杆，该连杆的一端设有绕线杆、另一端设有导向部件；所述导向部件包括导向块和设于该导向块上的导向凸轮，该导向凸轮置于导向槽中。

以上结构中，转轴转动时导向盘不动，因此导向部件可以在导向槽中移动引起绕线模组的伸缩往复运动。连杆可在安装座中伸缩移动，因此导向部件带动连杆的移动，进而带动绕线杆的伸缩往复运动。

作为优选，所述驱动机构包括驱动电机、用于连接驱动电机与旋转组件的传动结构；所述旋转组件包括由驱动机构驱动的转轴，所述转轴上设有安装座、平衡同步带轮；所述转轴设于安装架上，导向盘固定在安装架上。

以上结构中，驱动电机工作时将动力通过传动结构传递给旋转组件，使旋转组件转动。传动结构可以为齿轮、皮带、丝杠等传动组件。平衡同步带轮用于使转轴的转动更加稳定。

作为优选，所述绕线机主体的底部设有第一滑块，该第一滑块置于第一滑轨上；所述绕线机主体的底部还设有第一牵引装置，所述第一牵引装置用于牵引绕线机主体在第一滑轨上移动；所述第一牵引装置包括第一牵引电机、与第一牵引电机配合的第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠与绕线机主体相配合。

第一牵引电机工作时，带动第一滚珠丝杠转动，从而带动与第一滚珠丝杠配合的绕线机主体移动，实现绕线机主体位置的调整。

作为优选，所述定位板通过支撑柱设于安装基板上，所述安装基板下方设有第二滑轨，安装基板通过设于其上的第二滑块在所述第二滑轨上移动；所述安装基板还与第二牵引装置相连；所述第二牵引装置包括第二牵引电机、与第二牵引电机相连的第二滚珠丝杠，该第二滚珠丝杠上的移动块与安装基板相连。

以上结构中，安装基板可以在第二牵引装置作用下在第二滑轨上移动来调整位置，实现不同工位上的绕线操作。第二牵引电机工作时，第二滚珠丝杠转动，同时设于第二滚珠丝杠上的移动块开始移动，带动安装基板移动，实现工位的调整。

作为优选，所述定位板朝向直条电机定子一侧具有磁力，该磁力由设置在定位板中的磁块产生，该结构使上压板和下压板靠拢之前，直条电机定子能够被吸附在定位板上，安装方便，防止其掉落；所述下压板与升降电机相连，用于控制下压板的升降。

作为优选，所述下压板上设有若干个安装孔，定位过线柱设于该安装孔中，安装方便。

作为优选，所述牵线装置还包括架体，该架体上设有活动块；所述驱动件包括设于活动块上设有第一驱动组件、驱动该第一驱动组件上下移动的第二驱动组件、驱动活动块水平移动的第三驱动组件；所述牵线块设于第一驱动组件上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的直条式定子自动绕线设备，绕线时具有立体的绕线轨迹，对漆包线具有拉扯作用，使绕线分布均匀，绕线后的槽满率高；同时定子安装设备，能够方便的将直线定子固定在其上，提高绕线操作的效率，稳定性高，绕线过程中节省成本。

附图说明

图1为本发明中的自动绕线机的立体图一。

图2为本发明中的自动绕线机的立体图二。

图3为本发明中的旋转组件与绕线模组的立体图。

图4为图3中A区域的放大图。

图5为导向盘的立体图一。

图6为导向盘的立体图二。

图7为本实用新型中的直条电机定子安装设备的立体图一。

图8为本实用新型中的直条电机定子安装设备的立体图二。

图9为本实用新型中的直条电机定子安装设备的正视图。

图10为省略上压板和定位板的直条电机定子安装设备的立体图。

图11为导轨及牵引装置的立体图。

图12为省略抽线装置的直条式定子自动绕线设备的示意图一。

图13为省略抽线装置的直条式定子自动绕线设备的示意图二。

图14为本发明中的直条式定子自动绕线设备的正视图。

图15为牵线装置的示意图一。

图16为牵线装置的示意图二。

图17为牵线装置的示意图三。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。

见图1至图12，一种直条式定子自动绕线设备，包括自动绕线机、定子安装设备、牵线装置，其特征在于：所述的自动绕线机，包括绕线机主体，该绕线机主体包括旋转式绕线机构、驱动机构，该旋转式绕线机构包括旋转组件和设于该旋转组件上的与旋转组件同步转动的绕线模组；所述旋转组件上设有导向件，所述导向件上设有导向槽331，所述绕线模组上设有与该导向槽331配合的导向部件，旋转组件转动过程中绕线模组在导向槽331的导向下进行转动轴心方向上的伸缩往复运动；所述的定子安装设备，包括定位板29、设于定位板29上的上压板21、可升降的下压板27，所述上压板21和下压板27靠拢时形成夹持直条电机定子4的空间，所述下压板27上设有若干个定位过线柱5，所述定位过线柱5穿过直条电机定子4上相连槽齿之间的空隙并伸出上压板21，该定位过线柱5用于绕线时过线用，绕线效率高，且减少了绕线过程中的线长，降低了成本；所述牵线装置包括由驱动件移动的牵线块711。

本实施方式中，所述导向件为导向盘33，该导向盘33中设有供转轴311通过的中心孔332，导向槽331设于导向盘33的外周上，该导向槽331具有弯曲结构，使得导向槽331与导向部件配合能够使绕线模组产生伸缩往复运动；所述绕线模组包括设于旋转组件上的安装座32、设于该安装座32上的连杆322，该连杆322的一端设有绕线杆安装架323，该绕线杆安装架323上设有绕线杆321，另一端设有导向部件。本实施方式中为了保证绕线模组伸缩运动的稳定性，采用了双连杆的结构。所述导向部件包括导向块324和设于该导向块324上的导向凸轮3241，该导向凸轮3241置于导向槽331中。

本实施方式中，所述驱动机构包括驱动电机363、用于连接驱动电机363与旋转组件的传动结构，传动结构可以为齿轮、皮带、丝杠等传动部件。所述旋转组件包括由驱动机构驱动的转轴311，所述转轴311上设有安装座32、平衡同步带轮37及平衡同步带副轮371。所述转轴311设于安装架31上，导向盘33固定在安装架31上。

此外，本实施方式中，所述绕线机主体的底部设有绕线机安装板312，该绕线机安装板312上设有第一滑块313，该第一滑块313置于第一滑轨35上，第一滑轨35置于第一滑轨座34上；所述绕线机主体的底部还设有第一牵引装置，所述第一牵引装置用于牵引绕线机主体在第一滑轨35上移动。具体的，所述第一牵引装置包括第一牵引电机362、与第一牵引电机362配合的第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠与绕线机主体相配合，因此可以通过第一牵引电机362的工作来方便的移动绕线机主体。

本实施方式中，所述转轴311绕线的一端上设有弧形块325，绕线的一端两侧设有挡片381，该挡片381设于挡片支架38上。弧形块结构用以使漆包线顺利落入定子上的绕线槽中，挡片381起到隔离空间的作用，防止漆包线缠绕到其他附件结构上。

本发明中的定子安装设备中，所述定位板29通过支撑柱23设于安装基板22上，所述安装基板22下方设有第二滑轨25，安装基板22通过设于其上的第二滑块221在所述第二滑轨25上移动；所述安装基板22还与第二牵引装置相连；所述第二牵引装置包括第二牵引电机26、与第二牵引电机26相连的第二滚珠丝杠261，该第二滚珠丝杠261上的移动块262与安装基板22相连。

本实施方式中，所述定位板29朝向直条电机定子4一侧具有磁力，用于装配过程中吸住直条电机定子4，防止其掉落；所述下压板27与升降电机222相连，升降电机222设有对称的两个，保证升降过程中的稳定性。所述下压板27上设有若干个安装孔51，定位过线柱5设于该安装孔51中，保证稳定性，在绕线过程中，定位过线柱5根据绕线方向，在绕线跨槽时使漆包线到达合适位置，以避免占用相邻定子槽齿绕线空间。所述下压板27设有若干个安装孔51，定位过线柱5设于该安装孔51中。

本实施方式中，所述牵线装置还包括架体77，该架体77上设有活动块76；所述驱动件包括设于活动块76上设有第一驱动组件、驱动该第一驱动组件上下移动的第二驱动组件75、驱动活动块76水平移动的第三驱动组件74；所述牵线块711设于第一驱动组件上，牵线块711的两侧设有勾线槽。

在绕线过程中，绕完一个定子槽齿后需要按照一定的位置顺序绕另一个定子槽齿，此时自动绕线机和定子安装设备会发生相对移动，移动过程中，牵线块711通过第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件的配合动作也发生移动，并勾住漆包线，使自动绕线机和定子安装设备相对移动过程中漆包线不会缠绕到错误的位置；当自动绕线机和定子安装设备移动完成并准备开始下一个绕线操作时，牵线块711释放漆包线。

进一步的，所述第一驱动组件包括主驱动件72和副驱动件73，主驱动件72的主伸缩轴上设有主板71，所述主牵线块711设于该主板71上；副驱动件73的副伸缩轴上设有副板731，该副板731置于副驱动件73与主板71之间。因此，通过主驱动件72和副驱动件73的配合来实现主驱动件退回行程的控制：当副驱动件72的副伸缩轴完全缩回时，主伸缩轴也能够完全缩回，当副伸缩轴伸出一段距离之后，主伸缩轴由于缩回收到阻碍，只能缩回部分行程。退回行程的控制能够指导牵线块711完成不同的动作。

此外，本发明还包括抽线装置8，所述抽线装置8用于将线抽回。在绕线过程或设备位置移动过程中，每次从一个定子槽齿移动到另一个定子槽齿的过程中会出现绕线端漆包线过长的情况，此时抽线装置8能够将漆包线适当的抽回，使绕线端漆包线拉紧，保证绕线的顺利进行。抽线装置8可以为对漆包线提供反向拉力的电机、气缸、齿轮等驱动部件。

本实用新型中，绕线操作的具体步骤如下。

（1）将直条电机定子4固定在定子安装设备上，将漆包线安装在自动绕线机上；接着在第一牵引装置的作用下，自动绕线机向定子安装设备靠拢，并定位在第一个需要绕线的定子槽齿位置处。

（2）定位完成后，转轴311转动带动绕线模组转动，此时绕线杆321将漆包线缠绕在定子的槽齿上，此过程中，绕线杆321在导向槽331的作用下规律的往复运动，产生立体的绕线轨迹，对漆包线具有拉扯作用，使绕线分布均匀，槽满率高。

（3）绕完第一个定子槽齿后，牵线块711在驱动件的驱动下从上工位开始伸出至勾线位置，并通过勾线槽勾住漆包线，接着定子安装设备在第二牵引装置的作用下移动至下一个需要绕线的定子槽齿位置（根据电机设计跨相应定子槽齿），该过程中由于漆包线被牵线块711在上工位钩住因此可顺利跨过定位过线柱5；当定位到下一个定子槽齿位置后，牵线块711在驱动件的驱动向左或向右移动一槽位置，并降至下工位，降低至相应过线固定柱侧，转轴311根据绕线方向旋转至下方，使漆包线进入待绕线的定子槽齿内，接着牵线块711在驱动件的驱动向左或向右移动一槽位，使漆包线脱钩，并移回至上工位，准备开始当槽绕线。该步骤中，驱动件中的第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件的相互配合能够很好的实现牵线块711的上下、左右、前后移动。

（4）在转轴311转动前，抽线装置8启动将脱钩后长出的漆包线回抽张紧，使漆包线紧贴固定在相应的定位固定柱侧，以避免过线时占用相邻定子槽齿的槽内空间。接着转轴311转动带动绕线模组转动，重复绕线步骤。

（5）本实用新型中主驱动件72和副驱动件73可以实现牵线块711的不同位置，适应间隔两个槽齿移动、间隔一个槽齿移动、相邻槽齿移动的不同情况。

以上所述，本发明的直条式定子自动绕线设备，绕线时具有立体的绕线轨迹，对漆包线具有拉扯作用，使绕线分布均匀，绕线后的槽满率高；同时定子安装设备，能够方便的将直线定子固定在其上，提高绕线操作的效率，稳定性高，通过定位过线柱的设置，能够节约6%以上的漆包线材，绕线过程中节省成本。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。