电机定子铁芯绕线模具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机定子铁芯绕线模具，包括绕线头、盖、拨叉机构、线嘴机构，沿着绕线头的轴向设有通孔，沿着绕线头的径向至少设有一个安装槽，盖与绕线头固定连接，盖与绕线头连接的一端设有至少一部分与绕线头上的各个安装槽相对应的槽，拨叉机构的一部分位于绕线头的通孔中，拨叉机构的另一部分位于所述安装槽中并与绕线头铰接，线嘴机构间隙配合在盖上的槽中，拨叉机构与线嘴机构活动连接。能够进入到定子铁芯轴孔中，以对定子铁芯的骨架绕制漆包线的电机定子铁芯绕线模具。
【专利说明】电机定子铁芯绕线模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机定子领域，具体涉及一种电机定子铁芯绕线模具。
【背景技术】
[0002]电机的定子由定子铁芯以及绕制在定子铁芯上的绕组所组成，线组采用漆包线。早期漆包线绕制到定子铁芯上的方式采用机械绕制，在机械绕线工作时，一般要先通过手工操作把铁芯和线模装配起来，然后整体安装至绕线机的夹具内由绕线器绕上铜线。这种工作方式铁芯装配方法不仅操作麻烦费时，降低生产效率，而且操作人员每绕一个铁芯都需要把手伸进夹具内把铁芯取出，手频繁伸进夹具、绕线器等部件的工作台区域，安全隐患突显。
[0003]由于电机的制造技术在日新月异的变化创新，对生产设备的要求也不断的提高，因此需要有新的技术来替代传统的绕制技术。专利公布号为CN103199655A的发明专利，公开了一种电机定子线圈绕线机，如图12所示，该电机定子线圈绕线机包括箱体10、驱动电机1、动力轴6和主轴9，在箱体10的底板上固定有支架7和两支座5，所述动力轴6由支架7和箱体10的一侧板支撑，两支座5支撑一传动长轴8，在箱体10的另一侧板上固定有上安装座14和下安装座15，所述主轴9中部处于上、下安装座14、15的导向孔中，主轴9向上伸出箱体10的一端上设有绕线轴11，主轴9向下伸出下安装座15的部位上设有衬套16，主轴9和上安装座14、下安装座15、衬套16均为动连接，动力轴6由所述驱动电机I驱动并通过凸轮机构2带动传动长轴8正反转动,传动长轴8通过具有锥齿轮副的传动机构4带动主轴9正反转动,锥齿轮副中的从动锥齿轮4-5动连接在处于衬套16下方的主轴部位上，主轴9的上部设有连接头12，动力轴6和连接头12之间设有带动主轴9作往返直线运动的曲柄连杆机构2。
[0004]上述电机定子线圈绕线机的工作过程为:驱动电机I驱动动力轴6旋转，曲柄3-1随动力轴6旋转，由连杆3-2使曲柄3-1的旋转运动转变为连接头12的直线运动，连接头12通过推力轴承13利用主轴9上的轴肩9-2带动主轴9作轴向移动。主轴9在上安装座14的导向孔、下安装座15的导向孔、衬套16和从动锥齿轮4-5的轴孔中上下移动，带动绕线轴11、绕线嘴固定架18 —起上下移动。在动力轴6旋转的同时，动力轴6带动凸轮2-1旋转，凸轮2-1通过摆动架2-2带动传动长轴8正反旋转，传动长轴8通过同步轮、锥齿轮副带动主轴9正反转动。
[0005]虽然，上述绕线机可以实现绕制工作，相对传统的绕制技术而言，自动化程度有所提升，但是由于绕线嘴的结构非常单一，主轴9每次的升降只能实现在一个骨架上绕制漆包线，存在绕制效率低的缺陷。另外，在当前骨架上绕制好漆包线后，由于漆包线不能斩断，需要连续地被转换到下一个骨架上继续绕制，明显地，上述绕线机只能通过人工操作的方式将漆包线进行移动，而无法实现自动化的操作方式。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能够进入到定子铁芯轴孔中，以对定子铁芯的骨架绕制漆包线的电机定子铁芯绕线模具。
[0007]解决上述技术问题的技术方案如下:
[0008]电机定子铁芯绕线模具，包括绕线头、盖、拨叉机构、线嘴机构，沿着绕线头的轴向设有通孔，沿着绕线头的径向至少设有一个安装槽，盖与绕线头固定连接，盖与绕线头连接的一端设有至少一部分与绕线头上的各个安装槽相对应的槽，拨叉机构的一部分位于绕线头的通孔中，拨叉机构的另一部分位于所述安装槽中并与绕线头铰接，线嘴机构间隙配合在盖上的槽中，拨叉机构与线嘴机构活动连接。
[0009]优选地，所述拨叉机构包括推头以及与该推头活动连接的拨叉。
[0010]优选地，所述推头的圆周面上设有环形槽，在推头的圆周面上还设有位于环形槽两侧的凸起。
[0011]优选地，所述拨叉包括铰接块，在铰接块上设有沿该铰接块径向延伸的与推头活动连接的第一连接部，以及与线嘴机构活动连接的第二连接部。
[0012]优选地，，所述线嘴机构包括滑块，该滑块滑动配合于盖上槽中；以及
[0013]线嘴，该线嘴的一端与滑块连接，线嘴的另一端沿着盖的径向延伸。
[0014]优选地，所述滑块包括第一连接块，第一连接块的端部设有供拨叉机构插入的凹槽，第一连接块上设有安装线嘴的通孔。
[0015]优选地，所述滑块还包括跨接块以及第二连接块，第一连接块通过跨接块与第二连接块连接后，使滑块整体呈H形。
[0016]优选地，所述线嘴机构为3个。
[0017]优选地，所述盖上的槽为三个，各个槽的侧壁上设有台阶，相邻两个槽中的台阶的高度之差大于1mm。
[0018]优选地，沿盖的轴向设有孔，盖的另一端设有凹槽，该凹槽与所述孔连通，在凹槽中设置一个汇线板，该汇线板上设有供漆包线穿过的通孔，该通孔的孔口为具有弧面的喇叭口。
[0019]本发明的绕线原理为:外管在驱动机构的驱动下作升降运动和回转运动，外管的转动带动绕线模具的绕线头升降和转动。内管升降在驱动机构的驱动下作升降运动和回转运动，同时内管相对外管还有一个升降的动作，从而推动绕线模具的拨叉机构升降，使绕线模具中的三个线嘴能够在绕线的过程中同步伸缩进行排线，实现绕线及排绕工作，把穿在线嘴中的漆包线绕在定子铁芯的骨架上。
[0020]本发明为微型电机定子绕线机，适用于无刷电机定子、罩极串激电机定子绕线，漆包线直接绕制在定子铁芯上，与以往的嵌线方式相比，减少漆包铜线既节约成本又提高定子的磁通量，增大了电机功率。适用定子绕线极数可为6极、9极、12极。当然，也可以根据需要不用三个线嘴同时出线，即根据需要选择一个或两个或同时三个线嘴出线，这样可以适用不同极数的定子铁芯的绕制。
[0021]根据电机的制造工艺，本机在克服了传统的绕线工艺，设计了独特的内排式绕线结构，具体体现为:绕线模具伸入到定子铁芯的内孔中，驱动机构驱使排线机构升降且来回转动，线绕模具随排线机构升降且来回转动时将漆包线绕制到定子铁芯上，即绕线模具的三个线嘴能够在绕线的过程中同步伸缩进行排线，这种结构很大程度上有效的解决了电机定子的槽满率过高这一大难题，且使电机定子的绕组更加紧凑，形状更加美观，从而有效的提高了电机的性能，降低了产品次品的几率。
[0022]说明书附图
[0023]图1为绕绕模具与排线机构连接的立体结构示意图；
[0024]图2为图1的爆炸图；
[0025]图3为图2中绕线头的立体结构示意图；
[0026]图4为图2中的推头的立体结构示意图；
[0027]图5为图2中的拨叉的立体结构示意图；
[0028]图6为图2中盖的立体结构示意图；
[0029]图7为图6中盖的另一个方向的立体结构示意图；
[0030]图8为汇线板的立体结构示意图；
[0031]图9为图2中的线嘴机构的立体结构示意图；
[0032]图10为三个线嘴机构叠加的立体结构示意图；
[0033]图11为本发明的绕线模具进入到定子铁芯轴孔中的示意图；
[0034]图12为现有技术中的绕线机的结构示意图；
[0035]20为排线机构、21为外管、22为内管、
[0036]30为绕线模具、31为绕线头、310为通孔、311为安装槽、32为拨叉机构、320为推头、321为拨叉、322为环形槽、323为凸起、324为铰接块、325为第一连接部、326为第二连接部、33为盖、330为槽、331为台阶、332为孔、333为凹槽、334为汇线板、335为通孔、34为线嘴机构、340为滑块、341为线嘴、342为第一连接块、343为凹槽、345为跨接块、346为第二连接块；
[0037]90为定子铁芯。
【具体实施方式】
[0038]如图1至图11所示，绕线模具30分别与排线机构20的外管21和内管22连接，绕线模具30的轴向与上台面板13上的安装孔的轴向在同一直线上。绕线模具30包括绕线头31、拨叉机构32、盖33、线嘴机构34。绕线头31与排线机构20的外管21连接为一体。
[0039]如图1、图2以及图3所示，优选地，绕线头31呈圆柱形，绕线头31通过抱箍与外管21连接。沿着绕线头31的轴向设有通孔310，沿着绕线头31的径向至少设有一个安装槽311，优选地，本发明中的绕线头31上设置了三个安装槽311，当然，安装槽也可以根据需要设置一个，或两个。
[0040]如图1、图2、图4以及图5所示，拨叉机构32的一部分位于绕线头31的通孔310中，拨叉机构32的另一部分位于所述安装槽311中并与绕线头31铰接。优选地，拨叉机构32包括推头320以及与该推头320活动连接的拨叉321。推头320呈圆柱形，推头320上设有通孔，该推头320通过一个出线嘴与排线机构20的内管22连接为一体。所述推头320的圆周面上设有环形槽322，在推头322的圆周面上还设有位于环形槽两侧的凸起323。所述拨叉321包括铰接块324，在铰接块324上设有沿该铰接块径向延伸的与推头活动连接的第一连接部325，以及与线嘴机构活动连接的第二连接部326。所述第一连接部325的表面为球面，第一连接部325插入到推头320的环形槽322中后，由环形槽两侧的凸起323对第一连接部形成限制，从而与推头320形成活动连接，并使第一连接部325在两侧的凸起323范围内可以活动。
[0041]如图1、图2、图6、图7以及图8所示，盖33与绕线头31固定连接，具体地在盖33上设有轴向的安装孔，以及在绕线头31上设有轴向的螺纹孔，螺钉穿过盖33上的安装孔后与绕线头31上的螺纹孔螺纹连接，将盖33和绕线头31紧固为一体。盖33与绕线头31连接的一端设有至少一部分与绕线头上的各个安装槽311相对应的槽330，优选地，槽330的长度与盖的直径相等，槽330的长度远大于所述安装槽311的长度，因此，本实施方式中，槽330只有一部分与安装槽311相对应，当然，设计成这样的结构主要是与后面的线嘴机构34的结构有关，对于该因素，请见下面线嘴机构的详细说明。所述盖33上的槽330为三个，各个槽330的侧壁上设有台阶331，相邻两个槽330中的台阶的高度之差大于1mm。沿盖33的轴向设有孔332，盖33的另一端设有凹槽333，该凹槽33与所述孔332连通。在凹槽中设置一个汇线板334，该汇线板334上设有供漆包线穿过的通孔335，该通孔的孔口为具有弧面的喇叭口。
[0042]如图1、图2、图9所示，线嘴机构34间隙配合在盖33上的槽330中，拨叉机构32与线嘴机构34活动连接。线嘴机构34包括滑块340以及线嘴341。滑块340滑动配合于盖33上槽330中，滑块的结构可以是多种结构，优选地，所述滑块包括第一连接块342，第一连接块342的端部设有供拨叉机构32插入的凹槽343，具体地，拨叉机构32中的第二连接部326插入到凹槽343中，同样地，第二连接部326的表面呈球面。第一连接块342上设有安装线嘴的通孔，线嘴341的一端位于通孔中，线嘴341的另一端沿着盖33的径向延伸，线嘴341与第一连接块342通过焊接或过盈或螺纹连接等方式固定为一体。上面提到了线嘴机构的结构决定了槽330的尺寸，如果滑块340的结构较为单一，即就如上述实施方式的呈长方体的第一连接块342，由于其体积较小，那么，槽330的长度自然也就可以缩小了。为了使滑块在滑动过程中有更好地稳定性，本发明中的滑块的优选结构为:滑块340除了包含了第一连接块342，还包括跨接块345以及第二连接块346，第一连接块342通过跨接块345与第二连接块346连接后，使滑块整体呈H形。当滑块滑动时，第二连接块346对第一连接块块342的滑块起到了辅助作用，而跨接块345起到了桥接的作用，从而使滑块整体的滑动变得平稳。如图10所示，线嘴机构34是三个，这三个线嘴机构从下向上依次进行叠加，在盖33上为每个丝嘴机构设置了与之相配的槽330，因此，各个线嘴机构34中的滑块在滑动时，相互不会发生干涉。而上面提到的在盖33上设置槽330为三个，各个槽330的侧壁上设有台阶331，实际上，由于线嘴机构34中的三个滑块340叠加后，为了能够安装在盖上的槽330中，通过在槽中设置台阶331，使槽中安装滑块的具体位置存有高度差，以满足各个滑块340的装配。
[0043]如图2和图11所示，绕线模具30的工作过程中，在排线机构20的驱动下，外管21升降运动且来回转动时，绕线头31随着外管同步升降运动且来回转动，使绕线模具30整体地升降运动且来回转动。内管22升降运动且来回转动时，拨叉机构32随着内管22同步地上下运动且来回转动，绕嘴机构34则随拨叉机构32的升降而沿着盖33的径向运动。具体地，当外管带动绕线模具整体上升时，同时内管22相对外管21有另一个上升过程带动推头320上升，推头推动拨叉321，使拨叉321以拨叉321和绕线头31的铰接点为支点进行转动，从而拨叉321的推动线嘴机构的滑块340滑着盖的径向而滑动，使线嘴341进入到定子铁芯90的绕线槽中，当外管21带动绕线模具30整体正向转动时，从线嘴341吐出的漆包线成半匝地绕在定子铁芯90的绕线骨架上。当外管21带动绕线模具30整体下降时，漆包线成四分之三匝绕在定子铁芯的绕线骨架上。当外管21带动绕线模具30整体反向回转到初始位置时，完成整整一匝的漆包线绕制在了定子铁芯的绕线骨架上。如此反复地进行:上升一正向转动一下降一反向回转的过程，最终在定子铁芯90的绕线骨架上完成绕制需要的匝数。
[0044]本发明的绕线模具的优点在于:本发明根据电机的制造工艺，在克服了传统的绕线工艺，以独特的内排式绕线结构，绕线模具的三个线嘴在绕线的过程中同步伸缩进行排线，有效的解决了电机定子的槽满率过高这一大难题，且使电机定子的绕组更加紧凑，形状更加美观，从而有效的提高了绕制电机的性能。绕线过程中绕线头作上下运动和左右摆动角度。线嘴按设定的轨迹作伸缩排线运动，能够设定特定的绕线运行轨迹，人性化的设定各层绕线的匝数和排放的位置，使绕制出的线包整齐美观，达到理想的效果。线嘴采用特种强硬合金材料特殊的处理工艺定制而成，非常有效的保护漆包线和延长了线嘴的使用寿命。
【权利要求】
1.电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，包括绕线头、盖、拨叉机构、线嘴机构，沿着绕线头的轴向设有通孔，沿着绕线头的径向至少设有一个安装槽，盖与绕线头固定连接，盖与绕线头连接的一端设有至少一部分与绕线头上的各个安装槽相对应的槽，拨叉机构的一部分位于绕线头的通孔中，拨叉机构的另一部分位于所述安装槽中并与绕线头铰接，线嘴机构间隙配合在盖上的槽中，拨叉机构与线嘴机构活动连接。
2.根据权利要求1所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述拨叉机构包括推头以及与该推头活动连接的拨叉。
3.根据权利要求2所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述推头的圆周面上设有环形槽，在推头的圆周面上还设有位于环形槽两侧的凸起。
4.根据权利要求2所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述拨叉包括铰接块，在铰接块上设有沿该铰接块径向延伸的与推头活动连接的第一连接部，以及与线嘴机构活动连接的第二连接部。
5.根据权利要求1所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述线嘴机构包括滑块，该滑块滑动配合于盖上槽中；以及 线嘴，该线嘴的一端与滑块连接，线嘴的另一端沿着盖的径向延伸。
6.根据权利要求5所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述滑块包括第一连接块，第一连接块的端部设有供拨叉机构插入的凹槽，第一连接块上设有安装线嘴的通孔。
7.根据权利要求6所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述滑块还包括跨接块以及第二连接块，第一连接块通过跨接块与第二连接块连接后，使滑块整体呈H形。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述线嘴机构为3个。
9.根据权利要求1所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，所述盖上的槽为三个，各个槽的侧壁上设有台阶，相邻两个槽中的台阶的高度之差大于1mm。
10.根据权利要求1或9所述的电机定子铁芯绕线模具，其特征在于，沿盖的轴向设有孔，盖的另一端设有凹槽，该凹槽与所述孔连通，在凹槽中设置一个汇线板，该汇线板上设有供漆包线穿过的通孔，该通孔的孔口为具有弧面的喇叭口。
【文档编号】H02K15/085GK104319958SQ201410588299
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】钟仁康, 彭庆华, 杨烨 申请人:常州金康精工机械股份有限公司