罩极电机定子短路环剪折插一体机的制作方法

本实用新型属于电气设备技术领域，涉及到罩极电机定子短路环，具体涉及一种罩极电机定子短路环剪折插一体机。

背景技术：

罩极式电动机(shadedpolemotor)是单相交流电动机中最简单的一种，通常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不同，又分为凸极式罩极电机和隐极式罩极电机。

凸极式罩极电机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架，磁极凸出，每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即罩极绕组。凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。

隐极式罩极电机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同，其定子绕组采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内，罩极绕组不用短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组(串联后自行短路)嵌装在定子槽中(约为总槽数的1/3)，起辅助组的作用。主绕组与罩极绕组在空间相距一定的角度。

罩极电机主要由转子组件、定子组件、线包组件、支架组件及连接紧固件组成。转子组件主要由铸铝转子、轴和防止转子前后窜动的止推垫圈以及调整窜动量的垫片组成；定子组件主要由短路环与主定子铁心组成；线包组件主要由线圈、骨架、引接线或热保护器及相关绝缘包扎材料组成；支架组件根据轴伸端和非轴伸端安装位置不同，分前支架组件和后支架组件。

罩极电机定子短路环的料线有二种截面型式：矩形截面、圆形截面。二种截面型式的短路环中，矩形截面的难度更大。

现有的生产模式包括二种：a.定长—剪切—开式折弯—人工插入短路环；b.定长—剪切—开式折弯—振动盘统一短路环的排列—机械手抓取插入。

现有技术存在的缺陷和不足包括：

(1)多工序生产。

a生产模式：第一工序包括“定长-剪切-开式折弯”、第二工序包括“u形环散装”、第三工序包括“人工插入短路环”；

b生产模式：第一工序包括“定长-剪切-开式折弯”、第二工序包括“u形环散装”、第三工序包括“振动盘统一排列短路环”、第四工序包括“机械手抓取插入”。

(2)开式折弯，折弯后u形短路环存在以下二个问题：一是折弯后材料的弹性变形使“u”短路环开口处的尺寸不统一；二是剪切后截面的材料塑性变形使剪切断面的几何尺寸大于定子铁芯插入孔口的尺寸。

以上二个问题会导致u形短路环难以插入并与高速冲末端的待插定子输出不同步。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本实用新型提供了一种罩极电机定子短路环剪折插一体机，采用封闭仓对u形短路环进行折弯导入与导出，能确保剪切与折弯后的短路环尺寸与形状的统一，可以减少原有生产模式中的工序，并可以直接与高速冲末端的定子输出桥接，有利于多工序一体化的自动生产模式。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种罩极电机定子短路环剪折插一体机，包括功能座、面板、动力座和底板，所述功能座和面板之间设有第一等高立柱，所述面板和动力座之间设有第二等高立柱，所述动力座和底板之间设有第三等高立柱，所述面板和底板之间设有第四等高立柱；所述功能座用于安装如下功能项：一是短路环料线剪切、折弯、导入，二是待插短路环的定子铁芯进入分度盘，三是短路环导入定子铁芯时的定心与u形长脚30度向内倾斜，四是已插短路环的定子铁芯离开分度盘；所述面板用于安装如下功能项：四工位分度盘、待插短路环定子铁芯输入机构、已插短路环定子铁芯输出机构、短路环出仓顶杆导向座、短路环料线定长牵引机构；所述动力座用于安装如下机构：定长牵引驱动组、待插短路环定子输入驱动组、已插短路环定子输出驱动组、短路环出仓气缸、四工位分度驱动组；所述底板位于底层，用于安装调节型机脚和等高立柱。

进一步地，所述功能座上安装的设备包括气液增压缸法兰、活塞杆接头、气液增压缸、导轨、直线轴承、含油导向套、切刀座、折弯杆、料线定长切刀、定子铁芯定位气缸座、定子铁芯定位气缸、定心治具座、定心治具、x向气缸、z向气缸联接座、z向气缸、大口机械夹、夹爪手指。

进一步地，所述面板上安装的设备包括四工位分度盘、交叉滚子轴承、u形短路环导入导出封闭仓、待插短路环定子铁芯输入机构、定子铁芯输入导流板、已插短路环定子铁芯输出机构、定子铁芯输出导流板、等高立柱支座、分度驱动轴、短路环出仓顶杆导向座、导向套、定长牵引机构，所述定长牵引机构包括调节旋钮、定长牵引组顶板、定长牵引压轮机构、牵引轮同步轮机构、牵引组侧架板、短路环料线检测机构、短路环料线定向压轮机构、短路环料线定向轮机构。

进一步地，所述动力座上安装的设备包括短路环出仓顶杆、出仓顶杆座、出仓气缸座、短路环出仓气缸、已插短路环定子输出电机及电机座、定长牵引伺服电机设备、四工位分度盘伺服电机设备、待插短路环定子输入电机及电机座、定长牵引张紧螺钉座。

优选地，剪切与折弯用的气液增压缸安装在功能座上，气液增压缸的活塞杆端部安装活塞杆接头，活塞杆接头联接气液增压缸法兰，二支直线导轨与切刀座安装在气液增压缸法兰上，料线定长切刀和折弯杆安装在切刀座上；含油导向套安装在气液增压缸法兰上，含油导向套贯穿二支第一等高立柱；贯穿二支直线导轨的直线轴承安装在功能座上；

待插短路环定子铁芯定位气缸座安装在功能座上，待插短路环定子铁芯定位气缸安装在定子铁芯定位气缸座上，定心治具安装在定心治具座上，定心治具座与待插短路环定子铁芯定位气缸相联；

二组x向气缸安装在功能座上，z向气缸经z向气缸联接座与x向气缸相联，夹爪手指安装在大口机械夹上，大口机械夹安装在z向气缸上；夹爪手指包括两组，一组用于抓取待插短路环定子铁芯，另一组用于抓取已插短路环定子铁芯。

优选地，四个u形短路环导入导出封闭仓均匀分布在四工位分度盘上，四工位分度盘安装在交叉滚子轴承上，交叉滚子轴承安装在面板上，分度驱动轴用于传递四工位分度盘伺服电机设备的旋转至分度盘上；

短路环出仓顶杆导向座安装在面板上，导向套安装在短路环出仓顶杆导向座上；

待插定子铁芯输入导流板安装在待插短路环定子铁芯输入机构上，待插短路环定子铁芯输入机构安装在面板上，定子铁芯输出导流板安装在已插短路环定子铁芯输出机构上，已插短路环定子铁芯输出机构安装在面板上；

定长牵引机构安装在面板上，调节旋钮安装在定长牵引组顶板上，调节旋钮由正反螺纹组成，与定长牵引组顶板旋合段为正牙，反牙端与定长牵引压轮机构及短路环料线定向压轮机构二端反牙螺孔相联，牵引轮同步轮机构上安装牵引轮、锁紧圈、同步轮，牵引轮同步轮机构二端的轴承安装在牵引组侧架板上，同步轮带动轮轴同步旋转；定长牵引压轮机构上安装压轮、锁紧圈，压轮内装有轴承，轮转轴静止；短路环料线定向轮机构上安装定向轮、锁紧圈，定向轮上开有等同短路环料线截面的导槽，二端的轴承安装在牵引组侧架板上；短路环料线定向压轮机构安装定向压轮、锁紧圈，压轮内装有轴承，轮转轴静止；短路环料线检测机构的开关/开关座安装在定长牵引组顶板上。

优选地，短路环出仓气缸座、已插短路环定子输出电机及电机座、定长牵引伺服电机设备、四工位分度盘伺服电机设备、待插短路环定子输入电机及电机座均安装在动力座上；定长牵引伺服电机设备包括定长牵引伺服电机、减速机、减速机座、张紧座、同步轮，张紧座通过定长牵引张紧螺钉座安装在动力座上；短路环出仓气缸座上安装有短路环出仓气缸，短路环出仓气缸上安装出仓顶杆座，短路环出仓顶杆安装在出仓顶杆座上；短路环出仓顶杆与短路环出仓顶杆导向座上的导向套及定心治具同向同心。

优选地，四工位分度盘伺服电机设备经分度驱动轴驱动四工位分度盘，已插短路环定子输出电机及电机座、定长牵引伺服电机设备、待插短路环定子输入电机及电机座分别经同步带驱动已插短路环定子铁芯输出机构、定长牵引机构以及待插短路环定子铁芯输入机构。

优选地，所述底板上安装的设备包括四个调节型机脚。

优选地，位于底层的底板上安装调节型机脚，第三等高立柱将底板与动力座相联，第四等高立柱将底板与面板相联，第二等高立柱将动力座与面板相联，第一等高立柱将面板与功能座相联，构成一个整机机架。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用封闭仓对u形短路环进行折弯导入与导出，能确保剪切与折弯后的短路环尺寸与形状的统一。

(2)本实用新型采用封闭仓对u形短路环进行折弯导入与导出，有利于多工序一体化的自动生产模式。

(3)采用本罩极电机定子短路环剪折插一体机，可以减少原有生产模式中的工序，提高生产效率。

(4)采用本罩极电机定子短路环剪折插一体机，可以直接与高速冲末端的定子输出桥接，保证了u形短路环的插入并与高速冲末端的待插定子输出同步。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的主视图。

图2是办实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的左视图。

图3是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的俯视图。

图4是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中功能座的主视图。

图5是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中功能座的左视图。

图6是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中功能座的俯视图。

图7是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中面板的主视图。

图8是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中面板的左视图。

图9是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中面板的俯视图。

图10是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中面板的仰视图。

图11是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中定长牵引机构的主视图。

图12是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中定长牵引机构的后视图。

图13是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中动力座的主视图。

图14是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中动力座的左视图。

图15是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机中动力座的俯视图。

图16是本实用新型所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的工作原理示意图。

图17是u形短路环的长脚在顶出行程结束前与定子铁芯定位组协同完成30度的向内倾斜的示意图。

图18是杜绝在工位④抓取出线的过程中出现u形短路环滑落的情况示意图。

图19是本实用新型实施例一所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的工作状态示意图。

图20是本实用新型实施例一u形短路环在仓内定格的示意图。

图21是本实用新型实施例二所提供的一种罩极电机定子短路环剪折插一体机的工作状态示意图。

附图标记说明：a1、功能座；a2、面板；a3、动力座；a4、底板；a1-x、第一等高立柱；a2-x、第二等高立柱；a3-x、第三等高立柱；a4-x、第四等高立柱；a1-1、气液增压缸法兰；a1-2、活塞杆接头；a1-3、气液增压缸；a1-4、导轨；a1-5、直线轴承；a1-6、含油导向套；a1-7、切刀座；a1-8、折弯杆；a1-9、料线定长切刀；a1-10、定子铁芯定位气缸座；a1-11、定子铁芯定位气缸；a1-12、定心治具座；a1-13、定心治具；a1-14、x向气缸；a1-15、z向气缸联接座；a1-16、z向气缸；a1-17、大口机械夹；a1-18、夹爪手指；a2-1、四工位分度盘；a2-2、交叉滚子轴承；a2-3、u形短路环导入导出封闭仓；a2-4、待插短路环定子铁芯输入机构；a2-5、定子铁芯输入导流板；a2-6、已插短路环定子铁芯输出机构；a2-7、定子铁芯输出导流板；a2-8、等高立柱支座；a2-9、调节旋钮；a2-10、定长牵引组顶板；a2-11、定长牵引压轮机构；a2-12、牵引轮同步轮机构；a2-13、牵引组侧架板；a2-14、短路环料线检测机构；a2-15、短路环料线定向压轮机构；a2-16、短路环料线定向轮机构；a2-18、分度驱动轴；a2-19、短路环出仓顶杆导向座；a2-20、导向套；a3-1、短路环出仓顶杆；a3-2、出仓顶杆座；a3-3、出仓气缸座；a3-4、短路环出仓气缸；a3-5、已插短路环定子输出电机及电机座；a3-6、定长牵引伺服电机设备；a3-7、四工位分度盘伺服电机设备；a3-8、待插短路环定子输入电机及电机座；a3-9、定长牵引张紧螺钉座；a4-1、调节型机脚。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种罩极电机定子短路环剪折插一体机，包括功能座a1、面板a2、动力座a3和底板a4，所述功能座a1和面板a2之间设有第一等高立柱a1-x，所述面板a2和动力座a3之间设有第二等高立柱a2-x，所述动力座a3和底板a4之间设有第三等高立柱a3-x，所述面板a2和底板a4之间设有第四等高立柱a4-x；所述功能座a1用于安装如下功能项：一是短路环料线剪切、折弯、导入，二是待插短路环的定子铁芯进入分度盘，三是短路环导入定子铁芯时的定心与u形长脚30度向内倾斜，四是已插短路环的定子铁芯离开分度盘；所述面板a2用于安装如下功能项：四工位分度盘、待插短路环定子铁芯输入机构、已插短路环定子铁芯输出机构、短路环出仓顶杆导向座、短路环料线定长牵引机构；所述动力座a3用于安装如下机构：定长牵引驱动组、待插短路环定子输入驱动组、已插短路环定子输出驱动组、短路环出仓气缸、四工位分度驱动组；所述底板a4位于底层，用于安装调节型机脚a4-1和等高立柱。

具体地，如图4-图6所示，所述功能座a1上安装的设备包括气液增压缸法兰a1-1、活塞杆接头a1-2、气液增压缸a1-3、导轨a1-4、直线轴承a1-5、含油导向套a1-6、切刀座a1-7、折弯杆a1-8、料线定长切刀a1-9、定子铁芯定位气缸座a1-10、定子铁芯定位气缸a1-11、定心治具座a1-12、定心治具a1-13、x向气缸a1-14、z向气缸联接座a1-15、z向气缸a1-16、大口机械夹a1-17、夹爪手指a1-18。

具体地，如图7-图12所示，所述面板a2上安装的设备包括四工位分度盘a2-1、交叉滚子轴承a2-2、u形短路环导入导出封闭仓a2-3、待插短路环定子铁芯输入机构a2-4、定子铁芯输入导流板a2-5、已插短路环定子铁芯输出机构a2-6、定子铁芯输出导流板a2-7、等高立柱支座a2-8、分度驱动轴a2-18、短路环出仓顶杆导向座a2-19、导向套a2-20、定长牵引机构，所述定长牵引机构包括调节旋钮a2-9、定长牵引组顶板a2-10、定长牵引压轮机构a2-11、牵引轮同步轮机构a2-12、牵引组侧架板a2-13、短路环料线检测机构a2-14、短路环料线定向压轮机构a2-15、短路环料线定向轮机构a2-16。

具体地，如图13-图15所示，所述动力座a3上安装的设备包括短路环出仓顶杆a3-1、出仓顶杆座a3-2、出仓气缸座a3-3、短路环出仓气缸a3-4、已插短路环定子输出电机及电机座a3-5、定长牵引伺服电机设备a3-6、四工位分度盘伺服电机设备a3-7、待插短路环定子输入电机及电机座a3-8、定长牵引张紧螺钉座a3-9。

具体地，相互之间的安装方式如下：剪切与折弯用的气液增压缸a1-3安装在功能座a1上，气液增压缸a1-3的活塞杆端部安装活塞杆接头a1-2，活塞杆接头a1-2联接气液增压缸法兰a1-1，二支直线导轨a1-4与切刀座a1-7安装在气液增压缸法兰a1-1上，料线定长切刀a1-9和折弯杆a1-8安装在切刀座a1-7上；含油导向套a1-6安装在气液增压缸法兰a1-1上，含油导向套a1-6贯穿二支第一等高立柱a1-x；贯穿二支直线导轨a1-4的直线轴承a1-5安装在功能座a1上；

待插短路环定子铁芯定位气缸座a1-10安装在功能座a1上，待插短路环定子铁芯定位气缸a1-11安装在定子铁芯定位气缸座a1-10上，定心治具a1-13安装在定心治具座a1-12上，定心治具座a1-12与待插短路环定子铁芯定位气缸a1-11相联；

二组x向气缸a1-14安装在功能座a1上，z向气缸a1-16经z向气缸联接座a1-15与x向气缸a1-14相联，夹爪手指a1-18安装在大口机械夹a1-17上，大口机械夹a1-17安装在z向气缸a1-16上；夹爪手指a1-18包括两组，一组用于抓取待插短路环定子铁芯，另一组用于抓取已插短路环定子铁芯。

具体地，四个u形短路环导入导出封闭仓a2-3均匀分布在四工位分度盘a2-1上，四工位分度盘a2-1安装在交叉滚子轴承a2-2上，交叉滚子轴承a2-2安装在面板a2上，分度驱动轴a2-18用于传递四工位分度盘伺服电机设备a3-7的旋转至分度盘上；

短路环出仓顶杆导向座a2-19安装在面板a2上，导向套a2-20安装在短路环出仓顶杆导向座a2-19上；

待插定子铁芯输入导流板a2-5安装在待插短路环定子铁芯输入机构a2-4上，待插短路环定子铁芯输入机构a2-4安装在面板a2上，定子铁芯输出导流板a2-7安装在已插短路环定子铁芯输出机构a2-6上，已插短路环定子铁芯输出机构a2-6安装在面板a2上；

定长牵引机构安装在面板a2上，调节旋钮a2-9安装在定长牵引组顶板a2-10上，调节旋钮a2-9由正反螺纹组成，与定长牵引组顶板a2-10旋合段为正牙，反牙端与定长牵引压轮机构a2-11及短路环料线定向压轮机构a2-15二端反牙螺孔相联，牵引轮同步轮机构a2-12上安装牵引轮、锁紧圈、同步轮，牵引轮同步轮机构a2-12二端的轴承安装在牵引组侧架板a2-13上，同步轮带动轮轴同步旋转；定长牵引压轮机构a2-11上安装压轮、锁紧圈，压轮内装有轴承，轮转轴静止；短路环料线定向轮机构a2-16上安装定向轮、锁紧圈，定向轮上开有等同短路环料线截面的导槽，二端的轴承安装在牵引组侧架板a2-13上；短路环料线定向压轮机构a2-15安装定向压轮、锁紧圈，压轮内装有轴承，轮转轴静止；短路环料线检测机构a2-14的开关/开关座安装在定长牵引组顶板a2-10上。

具体地，短路环出仓气缸座a3-3、已插短路环定子输出电机及电机座a3-5、定长牵引伺服电机设备a3-6、四工位分度盘伺服电机设备a3-7、待插短路环定子输入电机及电机座a3-8均安装在动力座a3上；定长牵引伺服电机设备a3-6包括定长牵引伺服电机、减速机、减速机座、张紧座、同步轮，张紧座通过定长牵引张紧螺钉座a3-9安装在动力座a3上；短路环出仓气缸座a3-3上安装有短路环出仓气缸a3-4，短路环出仓气缸a3-4上安装出仓顶杆座a3-2，短路环出仓顶杆a3-1安装在出仓顶杆座a3-2上；短路环出仓顶杆a3-1与短路环出仓顶杆导向座a2-19上的导向套a2-20及定心治具a1-13同向同心。

具体地，四工位分度盘伺服电机设备a3-7经分度驱动轴a2-18驱动四工位分度盘a2-1，已插短路环定子输出电机及电机座a3-5、定长牵引伺服电机设备a3-6、待插短路环定子输入电机及电机座a3-8分别经同步带驱动已插短路环定子铁芯输出机构a2-6、定长牵引机构以及待插短路环定子铁芯输入机构a2-4。

具体地，所述底板a4上安装的设备包括四个调节型机脚a4-1。

具体地，位于底层的底板a4上安装调节型机脚a4-1，第三等高立柱a3-x将底板a4与动力座a3相联，第四等高立柱a4-x将底板a4与面板a2相联，第二等高立柱a2-x将动力座a3与面板a2相联，第一等高立柱a1-x将面板a2与功能座a1相联，构成一个整机机架。

本实用新型的工作原理如图16所示，图16中，a2-1—四工位分度盘、a2-3—u形短路环导入导出封闭仓、a2-4—待插短路环定子铁芯输入机构、a2-5—定子铁芯输入导流板、a2-6—已插短路环定子铁芯输出机构、a2-7—定子铁芯输出导流板、a2-9～a2-16/a3-7—定长牵引机构。

工位：①—定长剪切与折弯导入封闭仓工位；②—待插u形短路环定子铁芯入线工位；③—u形短路环导出封闭仓工位；④—已插u形短路环定子铁芯出线工位。

工作原理说明：

u形短路环的料线经交叉滚子轴承a2-2经定长牵引机构(a2-9～a2-16)在工位①被剪切折弯进u形短路环导入导出封闭仓a2-3；

四工位分度盘a2-1顺时针旋转第一个90度后，待插短路环定子铁芯经抓取机械手进入工位②，工位①重复工作；

四工位分度盘a2-1顺时针旋转第二个90度后，待插短路环定子铁芯到工位③，工位③上方的a1-10～a1-13定子铁芯定位组(见图4-6)下行完成待插短路环定子铁芯的定位，同时工位③下方的a3-1～a3-4短路环顶出组(见图13-15)上行将u形短路环导入导出封闭仓a2-3仓内的短路环在四周封闭的状态下导出并顶入定子铁芯内，u形短路环的长脚在顶出行程结束前与定子铁芯定位组协同完成30度的向内倾斜(见图17)(杜绝在工位④抓取出线的过程中出现u形短路环滑落的情况，见图18)。工位①、②重复工作。

四工位分度盘a2-1顺时针旋转第三个90度后，已插短路环定子铁芯到工位④，经抓取机械手进入已插短路环定子铁芯输出机构a2-6上，并经定子铁芯输出导流板a2-7实现定向输出。工位①、②、③重复工作。

四工位分度盘a2-1顺时针旋转第四个90度后，循环以上工作。

实施例一

如图19所示，将剪切折弯后的u形短路环封闭在u形短路环导入导出封闭仓a2-3内，使折弯后材料的弹性变形与剪切后截面的材料塑性变形在仓内定格，如图20所示。

实施例二

如图21所示，封闭在仓内的u形短路环，在插入罩极电机定子铁芯前无使折弯后材料的弹性变形与剪切后截面的材料塑性变形。同时在u形短路环完全插入定子铁芯时u形环的长脚向内倾斜。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。