一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法与流程

文档序号:12966960阅读:1091来源:国知局

本发明涉及一种插纸方法,特别涉及电机定子槽绝缘纸的插入方法。



背景技术:

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,电机由转子和定子组成,在电机的定子铁芯上,往往设置有多个嵌线槽并嵌入励磁绕组,以保证电机能够正常工作;由于励磁绕组是由导线组成,为了避免励磁绕组与定子铁芯之间出现导电情况,即使定子铁芯与励磁绕组之间保持绝缘,目前采用的方式有两种:第一种方式,采用注塑的方式在铁芯的嵌线槽以及铁芯的表面成型为一层厚度为0.5至1mm的绝缘层,采用这种方法在定子铁芯的嵌线槽中成型绝缘层,工艺流程不但复杂,而且除了注塑设备外,还需要温控制设备以及压力控制等设备进行辅助,因此,不但成本高,而且生产时间也很长;第二种方式,采用插纸设备将绝缘纸插入到嵌线槽中,只需要相应的插纸设备即可,即通过插纸设备将绝缘纸送入到嵌线槽中,这种方式相对比较简单方便,并且成本相对比较低;采用第二种方法利用插纸设备将绝缘纸插入到嵌线槽中,首先需要将绝缘纸成型然后插入到定子的嵌线槽中,目前使用插入设备的成型方法主要有两种,一种是冷成型,即将绝缘纸卷曲成一定形状传入定子的嵌线槽,该方法依靠嵌线槽的形状对绝缘纸进行限制,该方法会导致绝缘纸和电机定子槽的贴合度差,影响线圈绕线的摆列和线圈的密度,影响电机的输出力;第二种方法是热成型,即先将绝缘纸加热,然后成型为与嵌线槽相似的形状,使绝缘纸发生永久变形,该方法绝缘纸和电机定子槽的贴合精度好,例如专利“cn103840624a”一种新型插纸装置,可以实现热成型中的压纹,加热、定型和插入的功能,但是该种方式绝缘纸插入嵌线槽后,嵌线槽必须立刻缠绕线圈,不然绝缘纸在冷却的过程中容易变形,影响与定子槽的贴合精度,影响线圈绕线的摆列,容易返工重做,影响工作效率。



技术实现要素:

为克服现有技术中存在以下问题:电机定子槽绝缘纸的插入方法中,冷成型导致绝缘纸和电机定子槽的贴合度差,影响线圈绕线的摆列和线圈的密度,影响电机的输出力;而热成型技术中,绝缘纸插入嵌线槽后,嵌线槽必须立刻缠绕线圈,不然绝缘纸在冷却的过程中容易变形,影响与定子槽的贴合精度,影响线圈绕线的摆列,并且很容易返工重做,影响工作效率;本发明提供了一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法,该方法将绝缘纸一次成型的过程分成多级成型,在每次整形的过程中释放了绝缘纸的成型内应力,并且在反复的加热成型过程中,提高了绝缘纸的可塑性,保证了成型后的稳定性,并且采用伺服电机定长输送,可以精确控制绝缘纸送纸的长度,当电机嵌线槽高度发生变化时,只需调整送纸长度即可。

一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法,具体步骤如下:

1):将带状绝缘纸的母卷固定到放卷架上;

2):将从绝缘纸母卷上释放出来的带状绝缘纸进行加热处理,然后对加热处理过的绝缘纸进行沿长度方向的压痕处理;

3):将经过压痕处理的绝缘纸宽度方向的两个边缘按照一定角度向下折起;

4):将绝缘纸宽度方向的两个折边继续向下90°折起成u字形,对绝缘纸u字形折边加热定型;

5):将绝缘纸u字形折边按照指定长度进行切角处理,切角后绝缘纸插入定子嵌线槽时边缘为斜边,方便插入工序的进行,改善卷线品质;

6):将绝缘纸加热成型为最终形状,该形状与定子嵌线槽形状相同,然后切断设备将绝缘纸按照指定长度进行切断处理;

7):插纸机构对准绝缘纸折边,将绝缘纸推过指定长度,切断的绝缘纸插入定子的一个嵌线槽中,同时输送机构将绝缘纸按照设定速度输送过指定长度;

8):分度装置对定子进行分度,准备下一个嵌线槽绝缘纸的插入;当定子所有的嵌线槽均插入缘纸后,更换新的定子,进行新一个定子插入绝缘纸的周期。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤1)中带状绝缘纸的宽度与电机嵌线槽展开宽度相同,宽度范围为45mm~85mm。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤2)、步骤4)和步骤6)中绝缘纸加热的温度为80℃~120℃。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤2)中绝缘纸压痕的数量和绝缘纸折边的数量相同,与嵌线槽的形状有关。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤7)中输送机构采用伺服电机驱动,输送速度为20mm/s~50mm/s。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤5)和步骤7)中指定长度为一个定子叠厚,指定长度可以设定,其范围为20mm~90mm。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤6)中绝缘纸的切断位置为步骤五中切角的中心点。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤8)中定子分度旋转的角度为相邻嵌线槽的角度,已插入绝缘纸的嵌线槽旋转到完成工位,未插入绝缘纸的嵌线槽旋转到插入工位。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤8)中有计数功能,当计数值和定子的嵌线槽数量相等时,整机停止。

上述方案中,作为一种具体的实施方式,所述步骤8)中整机停止后,定子夹紧装置自动打开,对定子进行更换,更换完毕,按动启动按钮,定子夹紧装置自动夹紧,进行新一个定子插入绝缘纸的周期。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、通过步骤3)、步骤4)和步骤6)的配合,将绝缘纸一次成型的过程分成多级成型,在每次整形的过程中释放了绝缘纸的成型内应力,并且在反复的加热成型过程中,提高了绝缘纸的可塑性,保证了成型后的稳定性,解决了绝缘纸热插入嵌线槽后,嵌线槽必须立刻缠绕线圈,不然绝缘纸在冷却的过程中容易变形,影响与定子槽的贴合精度,影响线圈绕线的摆列,容易返工重做影响工作效率的问题。

2、步骤7)通过伺服电机输送绝缘纸,可以精确控制绝缘纸送纸的长度,当电机嵌线槽高度发生变化时,只需调整送纸长度即可,操作简单方便,同时伺服电机驱动减少了绝缘纸送纸的长度误差,降低了绝缘纸插入后绝缘纸长度和电机嵌线槽高度的误差,提高了电机的整体性能。

具体实施方式

以下结合实施例,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。

实施例1

基于本发明中的实施例,一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法,具体如下:

1):将带状绝缘纸的母卷固定到放卷架上,带状绝缘纸从母卷上释放出来,水平放置进行后道加工,带状绝缘纸的宽度与电机嵌线槽展开宽度相同,绝缘纸的宽度为80mm,此处有绝缘纸检测功能,以保证有连续绝缘纸释放出来,此时,需要插入绝缘纸的定子内径为50mm,嵌线槽的数量为6个,嵌线槽的深度为60mm;

2):将释放出来的带状绝缘纸穿过加热装置,进行绝缘纸上下加热处理,加热的温度为110℃,加热处理过的绝缘纸穿过压痕装置,通过凸凹模的配合进行压痕处理,绝缘纸通过后其上的压痕为沿长度方向的压痕,压痕数量为6条,压痕的数量和绝缘纸折边的数量相同,与嵌线槽的形状有关;

3):经过压痕处理的绝缘纸通过预整形模,沿宽度方向绝缘纸的两个边缘成45°向下折起进行预整形;

4):经过预整形的绝缘纸通过第一成型模,将宽度方向的45°折边继续向下90°折起成u字形进行绝缘纸第一次成型,然后对第一次成型后的u字形绝缘纸的折边进行加热定型,加热时的温度为110℃,加热定型的角度大于90°,加热定型的角度需考虑绝缘纸的反弹系数;

5):将绝缘纸u字形折边每隔60mm长度进行切角处理,该长度为定子叠厚,切角后绝缘纸插入定子嵌线槽时边缘为斜边,方便插入工序的进行,改善卷线品质;

6):利用带有温度的成型模具将绝缘纸加热成型为最终形状,该形状与定子嵌线槽形状相同,成型和加热一次完成,此时加热的温度为110℃;成型完成后,切断设备将绝缘纸从绝缘纸带材上切断,成为小段的已经成型的绝缘纸,切断的绝缘纸长度为60mm,该长度为定子叠厚,为后道绝缘纸的插入做准备;

7):插纸机构对准绝缘纸折边,将绝缘纸推过60mm的距离,该距离为定子叠厚,切断的绝缘纸插入定子的一个嵌线槽中;同时采用夹持输送和伺服电机驱动将绝缘纸按照30mm/s速度输送60mm长度,该长度为定子叠厚;

8):分度装置对定子进行分度,定子分度旋转的角度为相邻嵌线槽的角度,已插入绝缘纸的嵌线槽旋转动到完成工位,未插入绝缘纸的嵌线槽旋转到插入工位,继续下一个嵌线槽绝缘纸的插入;当定子所有的嵌线槽均插入缘纸后,即整机计数功能的计数值和定子嵌线槽数量相等时,整机停止,定子夹紧装置自动打开,取下已经完成的定子,换上新的定子,对新定子进行定位装夹,按启动按钮,进入新一个定子插入绝缘纸的周期。

本实施例,加工完成后,20分钟冷却后的变形量为0.2mm/10mm,定子嵌线槽和绝缘纸的误差为±0.1mm,完成一个定子嵌线槽插入绝缘纸的总周期为40秒(此周期含更换定子的时间);从定子定位完成到定子嵌线槽插入绝缘纸完成,总的周期为28秒(此周期不含上下料)。

实施例2

基于本发明中的实施例,一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法,具体如下:

1):将带状绝缘纸的母卷固定到放卷架上,带状绝缘纸从母卷上释放出来,水平放置进行后道加工,带状绝缘纸的宽度与电机嵌线槽展开宽度相同,绝缘纸的宽度为40mm,此处有绝缘纸检测功能,以保证有连续绝缘纸释放出来,此时,需要插入绝缘纸的定子内径为100mm,嵌线槽的数量为18个,嵌线槽的深度为90mm;

2):将释放出来的带状绝缘纸穿过加热装置,进行绝缘纸上下加热处理,加热的温度为100℃;对加热处理过的绝缘纸穿过压痕装置,通过凸凹模的配合进行压痕处理,绝缘纸通过后其上的压痕为沿长度方向的压痕,压痕数量为6条,压痕的数量和绝缘纸折边的数量相同,与嵌线槽的形状有关;

3):经过压痕处理的绝缘纸通过预整形模,沿宽度方向绝缘纸的两个边缘成45°向下折起进行预整形;

4):经过预整形的绝缘纸通过第一成型模,将宽度方向的45°折边继续向下90°折起成u字形进行绝缘纸第一次成型;对第一次成型后的u字形绝缘纸的折边进行加热定型,加热时的温度为100℃,加热定型的角度大于90°,加热定型的角度需考虑绝缘纸的反弹系数;

5):将绝缘纸u字形折边每隔90mm长度进行切角处理,该长度为定子叠厚,切角后绝缘纸插入定子嵌线槽时边缘为斜边,方便插入工序的进行,改善卷线品质;

6):利用带有温度的成型模具将绝缘纸加热成型为最终形状,该形状与定子嵌线槽形状相同,成型和加热一次完成,此时加热的温度为100℃;成型完成后,切断设备将绝缘纸从绝缘纸带材上切断,成为小段的已经成型的绝缘纸,切断的绝缘纸长度为90mm,该长度为定子叠厚,为后道绝缘纸的插入做准备;

7):插纸机构对准绝缘纸折边,将绝缘纸推过90mm的距离,该距离为定子叠厚,切断的绝缘纸插入定子的一个嵌线槽中;同时采用夹持输送和伺服电机驱动将绝缘纸按照50mm/s速度输送90mm长度,该长度为定子叠厚;

8):分度装置对定子进行分度,定子分度旋转的角度为相邻嵌线槽的角度,已插入绝缘纸的嵌线槽旋转动到完成工位,未插入绝缘纸的嵌线槽旋转到插入工位,继续下一个嵌线槽绝缘纸的插入;当定子所有的嵌线槽均插入缘纸后,即整机计数功能的计数值和定子嵌线槽数量相等时,整机停止,定子夹紧装置自动打开,取下已经完成的定子,换上新的定子,对新定子进行定位装夹,按启动按钮,进入新一个定子插入绝缘纸的周期。

本实施例,20分钟冷却后的变形量为0.15mm/10mm,定子嵌线槽和绝缘纸的误差为±0.15mm,完成一个定子嵌线槽插入绝缘纸的总周期为100秒(此周期含更换定子的时间);从定子定位完成到定子嵌线槽插入绝缘纸完成,总的周期为81秒(此周期不含上下料)。

实施例3

基于本发明中的实施例,一种电机定子嵌线槽绝缘纸的插入方法,具体如下:

1):将带状绝缘纸的母卷固定到放卷架上,带状绝缘纸从母卷上释放出来,水平放置进行后道加工,带状绝缘纸的宽度与电机嵌线槽展开宽度相同,绝缘纸的宽度为60mm,此处有绝缘纸检测功能,以保证有连续绝缘纸释放出来,此时,需要插入绝缘纸的定子内径为60mm,嵌线槽的数量为12个,嵌线槽的深度为30mm;

2):将释放出来的带状绝缘纸穿过加热装置,进行绝缘纸上下加热处理,加热的温度为90℃;加热处理过的绝缘纸穿过压痕装置,通过凸凹模的配合进行压痕处理,绝缘纸通过后其上的压痕为沿长度方向的压痕,压痕数量为6条,压痕的数量和绝缘纸折边的数量相同,与嵌线槽的形状有关;

3):经过压痕处理的绝缘纸通过预整形模,沿宽度方向绝缘纸的两个边缘成45°向下折起进行预整形;

4):经过预整形的绝缘纸通过第一成型模,将宽度方向的45°折边继续向下90°折起成u字形进行绝缘纸第一次成型;对第一次成型后的u字形绝缘纸的折边进行加热定型,加热时的温度为90℃,加热定型的角度大于90°,加热定型的角度需考虑绝缘纸的反弹系数;

5):将绝缘纸u字形折边每隔30mm长度进行切角处理,该长度为定子叠厚,切角后绝缘纸插入定子嵌线槽时边缘为斜边,方便插入工序的进行,改善卷线品质;

6):利用带有温度的成型模具将绝缘纸加热成型为最终形状,该形状与定子嵌线槽形状相同,成型和加热一次完成,此时加热的温度为90℃;成型完成后,切断设备将绝缘纸从绝缘纸带材上切断,成为小段的已经成型的绝缘纸,切断的绝缘纸长度为30mm,该长度为定子叠厚,为后道绝缘纸的插入做准备;

7):插纸机构对准绝缘纸折边,将绝缘纸推过30mm的距离,该距离为定子叠厚,切断的绝缘纸插入定子的一个嵌线槽中;采用夹持输送和伺服电机驱动将绝缘纸按照20mm/s速度输送30mm长度,该长度为定子叠厚;

8):分度装置对定子进行分度,定子分度旋转的角度为相邻嵌线槽的角度,已插入绝缘纸的嵌线槽旋转动到完成工位,未插入绝缘纸的嵌线槽旋转到插入工位,继续下一个嵌线槽绝缘纸的插入;当定子所有的嵌线槽均插入缘纸后,即整机计数功能的计数值和定子嵌线槽数量相等时,整机停止,定子夹紧装置自动打开,取下已经完成的定子,换上新的定子,对新定子进行定位装夹,按启动按钮,进入新一个定子插入绝缘纸的周期。

本实施例,20分钟冷却后的变形量为0.1mm/10mm,定子嵌线槽和绝缘纸的误差为±0.1mm,完成一个定子嵌线槽插入绝缘纸的总周期为70秒(此周期含更换定子的时间);从定子定位完成到定子嵌线槽插入绝缘纸完成,总的周期为54秒(此周期不含上下料)。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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