一种电机定子嵌线工艺设备的制作方法

1.本实用新型涉及电机组装技术领域，更具体地说，涉及一种电机定子嵌线工艺设备。


背景技术：

2.潜油电机定子采用3组多个连绕线圈饼与饼状铁芯交替装配，定子槽满率高，可提升电机的功率密度，最大限度地提升电机的举升力及采油量。
3.目前定子嵌线采用人工操作，且需两人配合完成，一人将铁芯与线圈饼装配后放入导向轴，另一人扶住导向轴进行配合，再通过油压机将线圈饼与铁芯压紧。
4.人工嵌线方法存在导向轴与油压机压头不同心，在压头下压过程中容易倾斜，导致油压机下压时线圈受力不均匀，线圈挤压变形损伤，且定子端面水平度较差。
5.综上所述，如何有效地解决电机定子嵌线操作不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电机定子嵌线工艺设备，该电机定子嵌线工艺设备可以有效地解决电机定子嵌线操作不方便的问题。
7.为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种电机定子嵌线工艺设备，包括：
9.固定装置，用于在装配位固定导向轴；
10.推压装置，与所述固定装置相对设置，用于沿位于所述装配位的所述导向轴轴向推动套设于所述导向轴上的铁芯；
11.支撑托台，与所述推压装置相对设置，以用于对所述推压装置推动的铁芯支撑；
12.线圈架，设置于所述支撑托台的托起侧以用于储放线圈。
13.在使用上述电机定子嵌线工艺设备时，首先工作人员取一块铁芯，然后将其与线圈架上对应线圈的线圈饼组合形成组合单元，将该组合单元装入至导向轴中，而剩余的未组合的线圈饼仍储放在线圈架上以无需手持，此时若导向轴上已经有组合单元，该组合单元将由支撑托台支撑，然后推压装置推动刚套入的组合单元向支撑托台移动，以使得刚套入的组合单元与已存在的组合单元进行结合，然后推压装置复位以避开导向轴。然后取下一个铁芯，以与线圈饼组合成新的组合单元，然后重复上述装入步骤，直到各个线圈饼均装配完成。在该电机定子嵌线工艺设备中，通过固定装置保持导向轴位置不变，在使用时，多余的线圈部通过线圈架进行储放，而且进行多个组合单元结合时，由支撑托台和推压装置进行推动，使得进行操作时，只需要单个工作人员进行操作即可，且操作轻松。综上所述，该电机定子嵌线工艺设备能够有效地解决电机定子嵌线操作不方便的问题。
14.优选地，所述推压装置包括压头和伸缩驱动装置，所述压头与所述伸缩驱动装置的驱动端可拆卸连接。
15.优选地，所述压头为尼龙压头或聚四氟乙烯压头，所述伸缩驱动装置的伸缩速度以及伸缩行程均可调。
16.优选地，所述线圈架包括三个围绕所述装配位均匀设置的储料部。
17.优选地，还包括滑动座，所述储料部安装于滑动座以能够沿垂直于所述导向轴的方向活动，所述储料部可拆卸离安装于所述滑动座；所述储料部通过调节装置安装于所述滑动座，以调节所述储料部相对所述滑动座在所述导向轴轴向方向上的距离；所述储料部为料筒。
18.优选地，所述支撑托台上安装有用于夹紧固定所述导向轴的托台锁。
19.优选地，所述托台锁包括活动夹块、固定安装于所述支撑托台上的固定夹块和用于驱动所述活动夹块相对所述固定夹块远近移动的夹紧驱动装置；所述托台锁设置于所述支撑托台的托起侧。
20.优选地，还包括对所述支撑托台升降导向的导轨和驱动所述支撑托台沿所述导向轴轴向移动的托起支撑装置；所述导轨与所述支撑托台之间通过直线轴承配合。
21.优选地，还包括用于带动所述固定装置沿垂直于所述导向轴的方向活动的活动机构，所述支撑托台设置有相配合的u型槽孔，所述固定装置为用于夹持固定导向轴的夹持固定装置。
22.优选地，还包括控制器，以能够控制所述固定装置、所述推压装置；还包括用于检测所述导向轴是否移入至所述装配位的限位传感器。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的电机定子嵌线工艺设备的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的定子的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的线圈的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的铁芯的结构示意图。
28.附图中标记如下：
29.推压装置1、线圈架2、控制器3、导向轴4、托台锁5、支撑托台6、固定装置7、线圈饼8。
具体实施方式
30.本实用新型实施例公开了一种电机定子嵌线工艺设备，以有效地解决电机定子嵌线操作不方便的问题。
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1-图4，图1为本实用新型实施例提供的电机定子嵌线工艺设备的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的定子的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的线圈的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的铁芯的结构示意图。
33.在一些实施例中，本实施例提供了一种电机定子嵌线工艺设备，可以包括如下结构的一部分或全部：固定装置7、推压装置1、支撑托台6和线圈架2。
34.在一些实施例中，其中固定装置7用于在装配位固定导向轴4，需要说明的是，固定方式主要有两种：一种是可拆卸固定，以方便更换导向轴4，具体如为螺栓固定装置、夹紧固定装置、磁吸固定装置等；另一种是不可拆卸固定，如采用焊接、一体成型连接等方式的固定装置7。将导向轴4设置在装配位，此时导向轴4保持位置不动，即可以将装配好的铁芯装入导向轴4中。在实际应用中，在装配位的导向轴4一般是竖直设置，当然也可以根据实际应用状态，调整整个电机定子嵌线工艺设备摆放状态，以使得装配位的导向轴4不再是竖直设置。而通过该固定装置7，可以使导向轴4稳定在装配位，以方便后续操作。
35.在一些实施例中，其中推压装置1，与固定装置7相对设置，用于沿位于所述装配位的所述导向轴4轴向推动套设于所述导向轴4上的铁芯。即当铁芯套设在导向轴4上后，该推压装置1可以沿导向轴4的轴向方向推动铁芯，以使得与导向轴4上已经存在的铁芯沿轴向相结合。
36.在一些实施例中，其中支撑托台6与推压装置1相对设置，以用于对推压装置1推动的铁芯支撑。以使得支撑托台6与推压装置1相配合，以分别沿导向轴4轴向两侧，对铁芯施加挤压力，以使得之间的相邻铁芯能够在压力下更好的彼此结合在一起。需要说明的是其中支撑托台6可以是直接对铁芯提供支撑力也可以是间接对铁芯提供支撑力。
37.在一些实施例中，其中线圈架2设置于所述支撑托台的托起侧以用于储放线圈，以在使用时，可以对线圈中未与铁芯结合的部分进行暂存，以避免线圈收到过大的拉力。其中线圈架2可以是包括储放平台、储放槽、限位杆或限位管等，且线圈架2越靠近导向轴4越好，但避免干涉导向轴4上装入铁芯。需要说明的是，其中线圈一般由多个线圈饼8组成，一个线圈一般是由一根导线卷绕形成，因此多个线圈饼8之间仍然具有导线将此相连。而装入时，各个线圈饼8分别对应各个铁芯，即先将铁芯与对应的线圈饼8组合形成组合单元，然后需要将各个组合单元进行组合，将具有线圈饼8的组合单元套设在导向轴 4上之后，线圈上相邻的下一个线圈饼8此时可以保留在线圈架2，因此相邻线圈饼8之间的导线长度，应当满足线圈架2与导向轴4在轴向以及径向的距离要求。
38.在一些实施例中，在使用上述电机定子嵌线工艺设备时，首先工作人员取一块铁芯，然后将其与线圈架2上对应线圈的线圈饼8组合形成组合单元，将该组合单元装入至导向轴4中，而剩余的未组合的线圈饼8仍储放在线圈架2 上以无需手持，此时若导向轴4上已经有组合单元，该组合单元将由支撑托台 6支撑，然后推压装置1推动刚套入的组合单元向支撑托台6移动，以使得刚套入的组合单元与已存在的组合单元进行结合，然后推压装置1复位以避开导向轴4。然后取下一个铁芯，以与线圈饼8组合成新的组合单元，然后重复上述装入步骤，直到各个线圈饼8均装配完成。在该电机定子嵌线工艺设备中，通过固定装置7保持导向轴4位置不变，在使用时，多余的线圈部通过线圈架2进行储放，而且进行多个组合单元结合时，由支撑托台6和推压装置1进行推动，使得进行操作时，只需要单个工作人员进行操作即可，且操作轻松。综上所述，该电机定子嵌线工艺设备能够有效地解决电机定子嵌线
操作不方便的问题。
39.在一些实施例中，可以使其中推压装置1包括压头和伸缩驱动装置，其中压头与伸缩驱动装置的驱动端可拆卸连接，以在使用时，可以根据产品型号不同时，可通过更换压头达到通用性能，以起到更好的下压效果。其中，压头与伸缩驱动装置的驱动端可拆卸连接，如可以是螺纹连接、卡接等方式。
40.在一些实施例中，可以使其中压头可以采用软压头，以避免损伤铁芯、线圈等，且优选为光滑压头，即在制造时，可以将压头的压面打磨成光滑压头。如，可以使压头为尼龙压头或聚四氟乙烯压头。
41.在一些实施例中，可以使其中的所述伸缩驱动装置的伸缩速度以及伸缩行程均可调。以可以根据线圈、铁芯等型号不同，调整伸缩速度以及伸缩行程。其中伸缩驱动装置如电缸、气缸或液压缸等，其中电缸，可以通过调节电机转速以及转动角度，进而调整伸缩速度以及伸缩行程，其中气缸可以通过调节起源的气压、供气量，调整伸缩速度和伸缩行程。
42.在一些实施例中，可以使线圈架2包括三个围绕所述装配位均匀设置的储料部，以可以分别放置a相线圈、b相线圈和c相线圈，以使得彼此互不干涉，且顺应各个线圈的线圈饼8两端接头角度位置。具体的，三个储料部可以相对位于装配位的导向轴4轴线成旋转对称的关系，如彼此之间夹角可以为120度角左右。当然a相线圈、b相线圈和c相线圈也可以放入在一个储料部上，以进行使用。
43.在一些实施例中，在使用时，a相线圈的一个线圈饼8与铁芯结合组成一个a相组合单元，装入导向轴4中，然后b相线圈的一个线圈饼8与铁芯组合成一个b相组合单元，依次装入导向轴4中，然后c相线圈的一个线圈饼8与铁芯组合成一个c相组合单元，依次装入导向轴4中，然后重复上述步骤以再依次装入a相组合单元、b相单元、c相单元，直到完成所有的线圈饼8与铁芯的组装。当然也可以采用其它工序进行装配。
44.在一些实施例中，可以使其中储料部为料筒，其中料筒的内径优选与线圈外径相等，以在使用时，线圈可以装入至料筒中，且沿料筒的轴向方向，各个线圈饼8依次设置。在使用时，最外侧的线圈饼8移动至料口，并露出一部分，然后取出一个铁芯扣在最外侧线圈饼8上，以形成一个组合单元。而在将该组合单元移动并套设在导向轴4后，因为相邻的线圈饼8之间有导线互联，所以下一线圈饼8可以被彼此之间的导线迁移，以拉出至料筒的料口中。为了更好的使用，可以使料筒的轴线与装配位的导向轴4轴线相垂直，当然也可以使料筒的料口朝上或朝下设置。当然其中料筒也可以采用圆柱筒。
45.在一些实施例中，为了方便更好的适应相邻线圈饼8之间的导线长度，可以使电机定子嵌线工艺设备还包括滑动座，储料部安装于滑动座以能够沿垂直于所述导向轴4的方向活动，即相对位于装配位的导向轴4径向移动，当储料部为料筒，如可以沿料筒的轴线方向带动料筒相对位于装配位的导向轴4轴向移动。需要说明的是，如上，当设置有三个储料部时，则可以设置有三个滑动座，以分别对应上述三个储料部。
46.在一些实施例中，可以使储料部可以拆离，如从机架上拆离，如设置有滑动座时，优选能够从滑动座上拆离。以通过储料部可以拆离，以在使用时，可以根据线圈的外径不同，更换为对应的料筒，以更好的确保料筒的内径与线圈的外径相配合，进而更好的引导线圈沿料筒的轴向活动。具体的，其中料筒可以通过螺栓等实现可拆离连接，还可以通过夹持装置实现可拆离连接，如可以通过半环形锁扣实现可拆卸固定连接，如可以通过调节半环
形锁扣的距离将料筒锁紧。其中半环形锁扣主要包括两个相配合的半圆型夹爪和可调节并约束两个半圆型夹爪相对距离的约束装置。其中半环形锁扣可以安装于滑动座的滑动部上。
47.在一些实施例中，可以使储料部通过调节装置安装于所述滑动座，以调节所述储料部相对所述滑动座在所述导向轴4轴向方向上的距离，进而可以在轴向方向上调整储料部与支撑托台6的位置关系。对应的，其中储料部可以可拆离的连接于调节装置上。其中调节装置如丝杠螺母机构、伸缩调节杆等。具体的，可以使调节装置包括螺纹杆和螺母，其中螺纹杆沿导向轴4轴向设置，并沿导向轴4穿设滑动座的滑动部，然后采用螺母限位，以通过旋转螺母调节螺纹杆在其轴线上相对滑动部的位置关系。其中储料部安装于螺纹杆上，对应的，可以通过上述半环形锁扣安装于螺纹杆上。
48.在一些实施例中，可以使支撑托台6上安装有用于夹紧固定所述导向轴4 的托台锁5，以通过托台锁5可以使导向轴4与支撑托台6相对固定，以方便彼此之间传力。其中托台锁5优选为夹紧装置，当然也可以是磁吸装置。当导向轴4进入装置后，拖台锁锁住导向轴4，保证导向轴4在定子嵌线过程中不会出现晃动、倾斜等异常。
49.在一些实施例中，可以使托台锁5包括活动夹块、固定安装于所述支撑托台6上的固定夹块和用于驱动所述活动夹块相对所述固定夹块远近移动的夹紧驱动装置，其中夹紧驱动装置如气缸、伸缩缸等。其中固定夹块和活动夹块可以均为半圆型夹块，当然也可以v型夹块，具体的还可以如三爪卡盘。
50.在一些实施例中，可以使托台锁5设置于所述支撑托台6的托起侧，以在使用时，其中托台锁5还可以用于对导向轴4上的铁芯进行支撑，以实现支撑托台6对导向轴4上的铁芯进行间接支撑。具体的，可以通过其上的固定夹块和活动夹块对铁芯进行支撑。
51.在一些实施例中，可以还包括驱动所述支撑托台6沿所述导向轴4轴向移动的托起支撑装置，以在使用时，可以随着导向轴4上的铁芯装配数量变化，调整支撑托台6相对导向轴4在轴向方向上的位置关系。具体的，可以在控制推压装置1的推动行程不变时，随着组合单元增多，支撑托台6逐渐下降，以使得待压的最上部组合单元与初始位置的压头距离保持保持在恒定值。其中托起支撑装置如可以采用气缸、电缸等机构。
52.在一些实施例中，还可以设置有对支撑托台6升降导向的导轨，进一步的，为了方便支撑托台6滑动，还可以使导轨与支撑托台6之间通过直线轴承配合。对应的，支撑托台6各个角部均设置有导轨。如其中支撑托台6可以为方形托台，然后在其四角均设置有导轨，而支撑托台6上的配合孔均安装有直线轴承。可以保证加强板在静态及升降过程中处于水平状态。其中支撑托台6优选为托板，且可以对应设置有筋板，以进行加强。
53.在一些实施例中，还可以设置有用于带动固定装置7沿垂直于导向轴4的方向活动的活动机构，以方便带动固定装置7横向进出装配位。其中固定装置 7对于导向轴4的固定是一种可松开的固定方式，以在移出装配位时，可以更换其中的导向轴4，以方便适应不同的铁芯。具体的，其中固定装置7如可以为用于夹持固定导向轴4的夹持固定装置，夹持固定装置如三爪卡盘，当然也可以是采用磁吸装置、螺栓固定装置等。
54.在一些实施例中，其中活动机构可以是伸缩机构、滑动机构等，也可以是伸缩驱动机构和滑动机构的结合，其中伸缩驱动机构如气缸、电缸等。其中滑动机构，如滑杆、滑轨等。其中固定装置7如可以是于滑轨上的滑块进行螺栓连接、卡接等固定连接。其中固定装
置7的驱动源也可以是气缸等结构，以驱动夹爪活动，以对导向轴4实现固定以及松开。
55.在一些实施例中，为了更好的使支撑托台6对铁芯的支撑，以及对托台锁 5的支撑，可以使支撑托台6设置有相配合的u型槽孔，以方便引导导向轴4横向进入至支撑托台6的中部，且方便导向轴4横向移出。
56.在一些实施例中，还可以对应设置有控制器3，以连接一些控制面板、一些传感器以及一些动力单元，如能够控制所述固定装置7固定和松开、所述推压装置1推动和恢复，以及上述一些气缸、伸缩缸等。通过对定子嵌线过程参数进行设置，包括下压装置压力或移动速度，拖台移动距离和速度、定子铁芯装配个数等，然后控制器3根据这些参数进行执行，实现人工辅助作业下设备连续自动运行。其中控制面板可实现参数设置与指令输出，实现人机协作。具体的控制器3可以与固定装置7、推压装置1、托台锁5、托起支撑装置以及活动机构建立控制连接。
57.在一些实施例中，还可以包括用于检测所述导向轴4是否移入至所述装配位的限位传感器。控制器3可以根据限位传感器的检测数据，控制对应的活动机构活动启停。
58.在一些实施例中，其中导向轴4与铁芯内径为间隙配合，用于放置已装配好的铁芯与线圈饼8，保证其装配后不会散乱，且定子铁芯均在同一轴向上。导向轴4上端可加工螺纹孔，用于定子嵌线后的吊运，同时导向轴4上端可以进行倒角，用于将铁芯与线圈饼8引入到导向轴4中且不损伤线圈绝缘。
59.在一些实施例中，定子嵌线工艺方法为：将三组连绕线圈在空间位置呈 120
°
放置在对应的料筒上，在三组线圈中心位置放置一根导向轴4，由固定装置7固定。先拿取一件铁芯扣在a相线圈中位于料筒料口的线圈饼8上，将铁芯与线圈饼8一起装入导向轴4中，启动推压装置1下行将铁芯与线圈饼8压紧，然后拿取一件铁芯扣在b相线圈中位于料筒料口的线圈饼8上，将铁芯与线圈饼8一起装入导向轴4中，启动推压装置1下行将铁芯与线圈饼8压紧，接着拿取一件铁芯扣在c相线圈中位于料筒料口的线圈饼8上，将铁芯与线圈饼8一起装入导向轴4中，启动推压装置1下行将铁芯与线圈饼8压紧，重复上述操作，直至整台定子铁芯与线圈装配完成。
60.在一些实施例中，上述电机定子嵌线工艺设备中，一、采用定子嵌线装置可实现一人单独完成定子嵌线；二、定子嵌线装置可实现料筒多方位可调，便于操作，且易于换型调整；三、定子嵌线装置采用自动升降的支撑托台6，可实现定子嵌线过程中的自动升降，同时可保证定子在嵌线过程中其铁芯端面始终保持水平，减小定子端面的跳动量；四、定子嵌线装置采用导向轴4安装装置，可实现导向轴4的自动装夹与移动，节省人力与吊运的同时可保证导向轴4的垂直度，从而保证推压装置1下压时线圈饼8受力均匀。
61.在一些实施例中，还可以设置机架，其中固定装置7通过活动机构安装机架的底部，其中推压装置1安装于机架的顶部，其中支撑托台6通过导轨以及托起支撑装置安装于机架的中部，其中线圈架2通过滑动座安装于机架的中上部。其中控制器3安装于机架的外侧。
62.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
63.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。