无废线定子卷线夹持工装及定子卷线装置的制作方法

1.本发明属于电机配件生产技术领域，尤其涉及一种无废线定子卷线夹持工装及定子卷线装置。


背景技术：

2.电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组称为定子绕组。它是电机中实现机电能量转换的主要组成部件之一。组成电枢绕组的线圈有单匝的,也有多匝的,每匝还可以由若干并联导线绕成。线圈嵌入槽内的部分称有效部分，伸出槽外的部分称做连接端部，简称端部。
3.传统的定子绕线工序由特定的设备执行，该设备成为定子绕线机，其中，绕线机的夹持部分包括安装铁芯的治具和用于引导铜线的导线夹持结构。
4.如图11所示，铜线1经导向夹持结构引导贴附在铁芯2上，外部驱动机构驱动治具旋转以使铜线缠绕在铁芯上，现有技术中的导线夹持机构3为了让铜线能够时刻保持涨紧状态，一般会设置有远离铁芯的折弯端4，铜线经过折弯端4后能够处于绷紧状态，如此可以防止线组松垮，影响磁场效果，然而这样的结构却导致折弯端的铜线在绕线完毕后变成废料，造成材料的严重浪费，与企业可持续发展理念不符，不利企业发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种无废线定子卷线夹持工装及定子卷线装置，旨在解决现有技术中的定子绕线机构中，折弯部的铜线在绕线完毕后变成废料，造成材料的严重浪费，与企业可持续发展理念不符，不利企业发展的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例提供的一种无废线定子卷线夹持工装，包括安装座和夹线机构，所述安装座设置有铁芯治具；所述夹线机构上设置有开合槽；当需要卷绕铜线至所述铁芯治具上的铁芯时，所述夹线机构通过所述开合槽夹紧铜线的线头，所述安装座旋转使铜线卷绕在铁芯上；卷绕完毕后，所述开合槽松开线头，所述夹线机构通过所述开合槽夹紧铜线的线尾部分。
7.可选地，所述夹线机构设置在所述安装座的侧壁上，当所述安装座受外部驱动机构驱动而旋转时，所述夹线机构随所述安装座同步旋转。
8.可选地，所述夹线机构包括固定座、旋转座和夹头；所述旋转座转动连接在所述固定座上；所述夹头滑动连接在所述旋转座上；所述推动组件用于驱动所述夹头靠近或远离铜线；其中，所述开合槽成型于所述夹头上，当所述推动组件驱动所述夹头往铜线的方向移动时，所述开合槽打开；当所述推动组件驱动所述夹头远离铜线时，所述开合槽收紧，将铜线夹紧。
9.可选地，所述旋转座包括旋转套和导线块，所述旋转套转动连接所述固定座上且可以自转；所述导线块设置在所述旋转套上；所述夹头滑动连接在所述旋转套的内圈且可以沿内圈的长度方向滑动；所述导线块设置有导线槽，所述导线槽与所述开合槽对齐。
10.可选地，所述固定座上设置有复位组件，所述复位组件用于调整所述旋转座的朝向；所述夹头需要夹持线尾时，所述复位组件驱动所述旋转座旋转，使所述开合槽的长度方向与铜线的长度方向相同。
11.可选地，所述复位组件包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件设置在所述旋转座的侧壁上；所述第二磁性件设置在所述固定座上且位于所述旋转座的一侧；所述第一磁性件和所述第二磁性件互为相对的端部呈异性磁极。
12.可选地，所述推动组件包括摆臂、弹性件和抵接块，所述摆臂转动连接在所述旋转座上；所述弹性件设置在所述旋转座内；所述抵接块固定设置在所述夹头的外侧壁上；所述摆臂的一端与所述夹头远离所述开合槽的端部抵接，所述弹性件的两端分别与所述抵接块和所述旋转座的内壁抵接或固定连接；外部驱动机构可以驱动所述摆臂的另一端旋转移动，使所述摆臂的端部驱动所述夹头克服弹性件的弹力移动。
13.可选地，所述夹头包括滑杆和弹性锥形头，所述滑杆滑动连接在旋转座上；弹性锥形头设置在所述滑杆上；所述开合槽成型于所述弹性锥形头上，所述旋转座上设置有导向锥面；当所述滑杆背向铜线移动时，所述弹性锥形头受所述导向锥面引导驱动，所述开合槽收缩；当所述滑杆往所述铜线的方向移动时，所述弹性锥形头复位，所述开合槽扩张。
14.可选地，所述滑杆和/或所述弹性锥形头上设置有连通所述开合槽的锥形导向槽，所述旋转座上设置有抵接杆，所述抵接杆位于所述锥形导向槽内；当滑杆靠近铜线时，所述抵接杆与所述锥形导向槽的窄端内壁抵接，使所述开合槽扩张至可以容纳铜线的宽度。
15.本发明实施例提供的无废线定子卷线夹持工装中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：夹线机构将线头夹持后，旋转至安装座的一侧，使铜线与设置在铁芯治具上的铁芯线槽抵接贴合，绕线过程中，夹线机构与安装座的高度做适应性配合，使铜线顺利缠绕在每一个线槽内；在完成卷线后，夹线机构释放线头，再夹持铁芯和铜线输送机构之间的铜线段，而后，裁线机构将铜线剪断，完成单组铁芯卷线工序；在这个过程中，裁线机构在剪线完毕后，铁芯与铜线输送机构之间被夹线机构夹持的部分自动成为新的线头，连接铁芯绕线组的部分自动成为线尾，并未产生任何废线，有效地实现铜线材料节省效果，防止线材浪费，降低卷线成本，符合企业可持续发展理念，有利于企业发展。
16.为实现上述目的，本发明实施例提供的一种定子卷线装置，包括上述的无废线定子卷线夹持工装。
17.本发明实施例提供的定子卷线装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：该定子卷线装置中，裁线机构在剪线完毕后，铁芯与铜线输送机构之间被夹线机构夹持的部分自动成为新的线头，连接铁芯绕线组的部分自动成为线尾，并未产生任何废线，有效地实现铜线材料节省效果，防止线材浪费，降低卷线成本，符合企业可持续发展理念，有利于企业发展。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的无废线定子卷线夹持工装的结构示意图。
20.图2为本发明实施例提供的无废线定子卷线夹持工装的结构爆炸图。
21.图3为本发明实施例提供的无废线定子卷线夹持工装的部分结构爆炸图。
22.图4为本发明实施例提供的夹线机构的结构示意图。
23.图5为本发明实施例提供的夹线机构的俯视图。
24.图6为沿图5中a-a线的剖切示意图。
25.图7为沿图5中a-a线的剖切立体图。
26.图8为本发明实施例提供的夹线机构的结构爆炸图。
27.图9为本发明实施例提供的夹线机构的结构剖切图。
28.图10为本发明实施例提供的夹头的结构示意图。
29.图11为传统的定子卷线机构的结构示意图。
30.其中，图中各附图标记：
31.100—安装座
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200—夹线机构
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300—开合槽
32.210—固定座
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220—旋转座
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230—夹头
33.400—推动组件
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221—旋转套
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222—导线块
34.223—导线槽
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211—复位组件
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212—第一磁性件
35.213—第二磁性件
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410—摆臂
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420—弹性件
36.430—抵接块
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440—加强件
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231—滑杆
37.232—弹性锥形头
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224—导向锥面
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225—抵接杆。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～10描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
42.在本发明的一个实施例中，如图1～10所示，提供一种定子卷线装置，包括机座、无废线定子卷线夹持工装、铜线输送机构、旋转机构、定位直线模组和裁线机构。旋转机构设置在机座上，无废线定子卷线夹持工装设置在旋转机构上，铜线输送机构位于无废线定子卷线夹持工装的一侧，定位直线模组的输出端与无废线定子卷线夹持工装的夹持端驱动连接。
43.无废线定子卷线夹持工装，包括安装座100和夹线机构200，安装座100设置有铁芯治具；夹线机构200上设置有开合槽300；当需要卷绕铜线至铁芯治具上的铁芯时，夹线机构200通过开合槽300夹紧铜线的线头，安装座100旋转使铜线卷绕在铁芯上；卷绕完毕后，开合槽300松开线头，夹线机构200通过开合槽300夹紧铜线的线尾部分。本实施例中，安装座100设置在旋转机构上，夹线机构200由一外部驱动机构驱动其能够绕安装座100公转。
44.具体地，该定子卷线装置的工作原理：
45.铁芯安装：将待卷线铁芯安装在铁芯治具上；
46.起线：铜线输送机构出线端的铜线由夹线机构200通过开合槽300夹持，夹持完毕后，夹线机构200经外部驱动机构移动或随安装座100旋转至安装座100的另一侧，使铜线输送机构和夹线机构200之间的铜线贴附在铁芯的线槽上；
47.卷线：旋转机构驱动安装座100旋转，安装座100旋转过程中，夹线机构200与安装座100一起旋转，铜线输送机构输出的铜线沿铁芯上的线槽方向卷绕在铁芯上；
48.剪线：卷绕预设圈数后，夹线机构200上的开合槽300释放铜线的线头，定位直线模组驱动夹线机构200移动至铜线输送机构和铁芯之间，夹线机构200的开合槽300闭合以夹紧铜线，裁线机构将开合槽300和铁芯之间的铜线剪断。
49.在这个过程中，裁线机构在剪线完毕后，铁芯与铜线输送机构之间被夹线机构200夹持的部分自动成为新的线头，连接铁芯绕线组的部分自动成为线尾，并未产生任何废线，有效地实现铜线材料节省效果，防止线材浪费，降低卷线成本，符合企业可持续发展理念，有利于企业发展。
50.如图1～10所示，进一步地，夹线机构200设置在安装座100的侧壁上，当安装座100受外部驱动机构驱动而旋转时，夹线机构200随安装座100同步旋转。具体在本实施例中，夹线机构200螺纹连接在安装座100的侧壁上，铁芯治具安装在安装座100的顶部，安装座100在旋转时，夹线机构200即随安装座100旋转而围绕铁芯治具公转，结构简单，便于制作；在其余实施例中，夹线机构200的安装方式为灵活的，在安装环境允许的情况下，可以额外设置一驱动机构驱动夹线机构200作围绕铁芯治具的等速公转运动。
51.如图1～10所示，更进一步地，夹线机构200包括固定座210、旋转座220和夹头230；旋转座220转动连接在固定座210上；夹头230滑动连接在旋转座220上；推动组件400用于驱动夹头230靠近或远离铜线，具体在本实施例中，固定座210设置有第一安装孔，第一安装孔长度垂直与机座，旋转座220转动连接在第一安装孔内，旋转座220设置有第二安装孔，夹头230能够沿竖直方向上下滑动连接在第二安装孔内，开合槽300成型于夹头230的顶部，夹头230的顶部始终位于第二安装孔顶部开口位置。
52.其中，开合槽300成型于夹头230上，当推动组件400驱动夹头230往铜线的方向移动时，开合槽300打开；当推动组件400驱动夹头230远离铜线时，开合槽300收紧，将铜线夹紧，本实施例中，夹头230为弹性夹头230，采用弹性夹头230结构利用其自身弹性结构能够
是开合槽300实现自动开闭，结构简单，便于安装，有效地提高该夹线机构200的结构简便性。开合槽300内设置有用于抵顶铜线底部的顶块600，以防止铜线偏位。
53.将旋转座220和固定座210采用旋转结构连接方式，当夹头230夹紧线头且夹线机构200作公转运动时，旋转座220能够在公转的过程中自转，使线头的朝向始终与铜线输送机构输出的铜线沿同一方向设置，防止铜线折弯损坏。
54.进一步地，旋转座220包括旋转套221和导线块222，旋转套221转动连接固定座210上且可以自转；导线块222设置在旋转套221上；第二安装孔成型于旋转套221的内圈中，夹头230滑动连接在旋转套221的内圈且可以沿内圈的长度方向滑动；导线块222设置有导线槽223，导线槽223与开合槽300对齐。具体在在本实施例中，导线槽223为锥形槽，锥形槽的窄端输出口与导线槽223的输入口连接，铜线经铜线输送机构输出至导线槽223时，基于铜线其本身的刚硬材质，铜线会受锥形内壁的导向引导，通过导线槽223的输出口顺利进入开合槽300内，值得注意的是，在进线时，开合槽300处于打开的状态。
55.如图1～10所示，更进一步地，固定座210上设置有复位组件211，复位组件211用于调整旋转座220的朝向；夹头230需要夹持线尾时，复位组件211驱动旋转座220旋转，使开合槽300的长度方向与铜线的长度方向相同。由于在夹线机构200公转过程中，旋转座220发生自转运动，当卷线完毕后，夹头230上的开合槽300有可能与铜线输送机构输出的铜线方向有偏差，即使有导线槽223也可能无法将铜线顺利引入开合槽300，因此，设置复位组件211能够保证每次进线时，开合槽300的朝向与铜线输送机构输出的铜线方向一致，进而确保进线的顺利度，提高生产效率。
56.如图1～10所示，更进一步地，复位组件211包括第一磁性件212和第二磁性件213，第一磁性件212设置在旋转座220的侧壁上；第二磁性件213设置在固定座210上且位于旋转座220的一侧；第一磁性件212和第二磁性件213互为相对的端部呈异性磁极，具体在本实施例中，第一磁性件212和第二磁性件213均为稀土磁铁。在其余实施例中，第一磁性件212和第二磁性件213可以是电磁线圈。
57.在本实施中，第二磁性件213的数量为两组，两组第二磁性件213对称设置在旋转座220的两侧，以提高第一磁性件212和第二磁性件213的磁吸概率，提高复位精准度。
58.如图1～10所示，进一步地，推动组件400包括摆臂410、弹性件420和抵接块430，摆臂410转动连接在旋转座220上；弹性件420设置在旋转座220内；抵接块430固定设置在夹头230的外侧壁上；摆臂410的一端与夹头230远离开合槽300的端部抵接，弹性件420的两端分别与抵接块430和旋转座220的内壁抵接或固定连接；外部驱动机构可以驱动摆臂410的另一端旋转移动，使摆臂410的端部驱动夹头230克服弹性件420的弹力移动。具体在本实施例中，旋转座220的底部设置有安装槽，摆臂410转动连接在安装槽的侧壁上，摆臂410的一自由端旋转路径经过夹头230的底部，因此，当摆臂410的自由端旋转时，能够对夹头230的底部产生推动作用，夹头230在摆臂410的作用下沿竖直方向滑动。
59.在本实施例中，夹头230的底部与摆臂410呈非连接关系，摆臂410在旋转过程中抵顶夹头230的底部以产生推动作用，在其余实施例中，摆臂410与夹头230的底部可以呈转动连接结构，摆臂410始终与夹头230的底部连接。弹性件420为弹簧，其中，该弹簧可以是压缩弹簧，压缩弹簧始终驱动夹头230往下滑动，该弹簧也可以是拉伸弹簧，拉伸弹簧的两端与旋转座220和抵接块430固定连接，拉伸弹簧始终驱动夹头230往上滑动；外部驱动机构根据
弹性件420的类型驱动摆臂410做适应性旋转驱动。
60.在本实施例中，摆臂410远离夹头230的端部设置有加强件440，加强件440用于驱动摆臂410沿预设方向旋转移动，以保证摆臂在自由状态下的稳定性。加强件440为弹簧。
61.如图1～10所示，进一步地，夹头230包括滑杆231和弹性锥形头232，滑杆231滑动连接在旋转座220上；弹性锥形头232设置在滑杆231上；开合槽300成型于弹性锥形头232上，旋转座220上设置有导向锥面224；当滑杆231背向铜线移动时，弹性锥形头232受导向锥面224引导驱动，开合槽300收缩；当滑杆231往铜线的方向移动时，弹性锥形头232复位，开合槽300扩张。具体在本实施例中，弹性锥形头232为弹性夹爪，夹爪的指部在自然状态下呈张开状以打开开合槽300。
62.其中，弹性锥形头232的结构为灵活的，在其余实施例中，弹性锥形头232可以包括两组活动式的镶块，镶块上设置有用于限位铜线的限位槽，两组镶块之间设置有间隙，开合槽300成型在间隙之间。
63.如图1～10所示，进一步地，滑杆231上设置有连通开合槽300的锥形导向槽233，旋转座220上设置有抵接杆225，抵接杆225位于锥形导向槽233内；开合槽300贯穿弹性锥形头232并连通锥形导向槽233；当滑杆231靠近铜线时，抵接杆225与锥形导向槽233的窄端内壁抵接，使开合槽300扩张至可以容纳铜线的宽度。在其余实施例中，锥形导向槽233可以设置在弹性锥形头232上，或者，锥形导向槽233的两端分别成型在弹性锥形头232和滑杆231上。
64.如图1～10所示，更进一步地，导线块上设置有用于增强夹头230复位效果的回弹组件500，回弹组件包括驱动弹簧510、第一连接块520和第二连接块530，所导线块的侧壁上设置有滑槽540，第一连接块520成型与滑槽540的一端，第二连接块530固定设置在夹头230的侧壁上，第二连接块530位于滑槽540的底部，驱动弹簧510位于活动连接在滑槽540内，驱动弹簧510的两端分别与第一连接块520和第二连接块530抵接或固定连接，其中，驱动弹簧510为压缩弹簧，当需要驱动夹头230往下移动时，驱动弹簧510通过第一连接块520和第二连接块530驱动夹头230往预设方向移动，进一步提高夹头230的复位效率。具体的，第二连接块530设置在弹性锥形头232的侧壁上。
65.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。