一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置的制作方法

1.本发明涉及扁线电机加工设备技术领域，尤其涉及一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置。


背景技术：

2.扁线电机由于定子内部线圈槽排列更为规整，满率高，相较传统电机具有高功率密度、高效率的优点，被广泛的应用于新能源汽车驱动系统。相应的扁线电机制造过程相较传统电机也更为复杂，对各项制造工艺的精度要求更为严格。线圈插装就是扁线电机加工的核心工艺之一，目前主要是将线圈插到仿形工装内，再将装有所有线圈的仿形工装夹持并将所有线圈插入到铁芯的线槽中。
3.由于加工工艺精度不足的原因，所有线圈同时插入线槽时部分线圈会插入位置不准确、仿形工装脱离时可能带动部分线圈发生位置偏移，这样就导致部分线圈插装后的位置与预定位置具有偏差。为了保证后续线圈线头端部切平工艺顺利进行，需要将定子的线圈的线头做整形纠偏处理。目前采用的纠偏整形方式，主要通过人工借助模具逐根对线圈线头进行调整，使线头顺直且处于预定位置。但是，由于线圈数量较多，人工的方式精度难以保证，后续切平工艺后也会受到影响，并影响扁线电机产品质量；并且逐根纠偏劳动强度大，人工方式费时费力，效率低下。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决扁线电机的定子插线后线圈的线头位置发生偏移问题，本发明的实施例提供了一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置。
5.本发明的实施例提供一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置，包括：下支撑板，其环绕待纠偏整形的定子设置；上活动板，其设置于所述下支撑板上方；竖向位移机构，其设置于所述下支撑板上，且连接所述上活动板以驱动所述上活动板升降；以及多个纠偏组件，各所述纠偏组件环绕所述定子间隔设置，每一所述纠偏组件包括周向纠偏机构、径向纠偏机构和横向位移机构；其中所述周向纠偏机构包括纠偏头和连接块，所述连接块上端连接所述上活动板，所述纠偏头前端设有纠偏槽、中部设有导向槽、后端与所述连接块下部滑动连接，所述纠偏槽为前端开口的条形槽；所述径向纠偏机构包括上整形板、下整形板、齿轮和弹性件，所述上整形板、所述齿轮和所述下整形板依次设置于所述纠偏头下方，所述下整形板滑动设置于所述下支撑板上，所述下整形板前端设有多个沿着长度方向间隔设置的下空槽、后端上表面设有下齿条，所述上整形板前端设有多个沿着长度方向间隔设置的上空槽、后端下表面设有上齿条，所述齿轮可转动的安装于所述下支撑板上且分别啮合连接所述上齿条和所述下齿条，所述上
整形板设有向上延伸的导向块，所述导向块插入所述导向槽，所述弹性件前端连接所述上整形板后端、后端连接所述下支撑板；所述横向位移机构设置于下支撑板上并连接所述纠偏头后端，以驱动所述纠偏头朝向或远离所述定子运动。
6.进一步地，所述上整形板为z字形折弯板，所述上整形板的前端与所述下整形板贴合、后端相对所述下整形板向上偏离。
7.进一步地，所述下整形板上表面中部向上凸起形成凸台，所述上整形板前端的下表面中部设有凹槽，所述凸台嵌入所述凹槽使所述下整形板和所述上整体板可相对滑动。
8.进一步地，所述纠偏头包括滑块、以及与所述滑块前端连接的纠偏叉，所述纠偏槽位于所述纠偏叉的前端，所述连接块的下端设有滑槽，所述滑块穿过所述滑槽且可沿着所述定子径向滑动。
9.进一步地，所述径向纠偏机构还包括安装架，所述弹性件为弹簧，所述上整形板的后端置于所述安装架内，且所述安装架位于所述上整形板后方设有弹簧柱，所述弹簧套设于所述弹簧柱上、后端连接所述安装架、前端连接所述上整形板的后端。
10.进一步地，所述导向槽为长圆槽，所述导向块为圆柱。
11.进一步地，所述上空槽和所述下空槽的形状相同。
12.进一步地，所述纠偏槽的宽度等于所述线圈的宽度。
13.进一步地，所述纠偏槽的前端开口为八字形的扩大口。
14.进一步地，还包括定子夹具，其用于夹持所述定子、以及驱动所述定子升降、旋转。
15.本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1、本发明的一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置，通过纠偏头升降对线圈线头进行周向纠偏，使线圈线头可顺利插入上空槽和下空槽，在纠偏头退出的同时通过上整形板和下整形板相对错开，利用上空槽和下空槽对线圈的线头进行径向纠偏，进而通过每一纠偏组件对定子的一组线圈中的各个线圈进行周向位置和径向位置准确调整，使各个线圈进入预定位置，然后通过驱动定子旋转依次对定子的各组线圈进行纠偏整形，解决了扁线电机的定子插线后线圈的线头位置发生偏移问题。
16.2、本发明的一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置，通过定子夹具夹持定子升降依次进行纠偏头插入周向纠偏、纠偏头撤回径向纠偏、以及纠偏完成周向纠偏机构和径向纠偏机构自动复位，可直接进行下一组线圈的线头纠偏整形，实现连续的线圈线头纠偏整形，工艺连续，提高了线圈线头的纠偏整形效率。
17.3、本发明的一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置，对定子的线圈逐组进行自动化纠偏整形，实现了定子插线后的线圈的线头的自动纠偏整形，纠偏整形后的线圈位置统一精确，避免影响后续切平工艺，保证了扁线电机的产生质量；相较于人工方式，降低了劳动强度，进而提高了扁线电机产品的整体生产效率。
附图说明
18.图1是本发明一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置的立体图一；图2是本发明一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置的立体图二；图3是纠偏组件的立体图；
图4是纠偏组件的前部示意图：图5是纠偏组件的内部结构图一：图6是纠偏组件的内部结构图二：图7是纠偏组件的内部结构图三：图8是纠偏头的立体图；图9是上整形板的立体图；图10是上整形板的立体图。
19.图中：1-下支撑板、2-上活动板、3-纠偏组件、4-竖向位移机构、5-纠偏头、6-连接块、7-上整形板、8-下整形板、9-弹性件、10-横向位移机构、11-安装架、12-导向槽、13-导向柱、14-上空槽、15-下空槽、16-弹簧柱、17-上齿条、18-下齿条、19-凸台、20-齿轮、21-滑块、22-纠偏叉、23-纠偏槽。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的较优的一个，旨在提供对本发明的基本了解，但并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
21.在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
22.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
24.在本发明的描述中,需要说明的是,本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
25.进一步需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.请参考图1和2，本发明的实施例提供了一种扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置，用于扁线电机的定子加工，具体用于定子插装线圈之后、切平工序之前，该纠偏定位装置主要包括定子夹具（图中未视出）、下支撑板1、上活动板2、竖向位移机构4、以及多个纠偏组件3。
27.所述定子夹具的作用是夹持所述定子、以及驱动所述定子升降、旋转，被夹持后的所述定子的线圈的线头处于预定位置，以便与各个纠偏组件3配合，进而对线头进行纠偏。如本实施例中，被所述定子夹具夹持的定子保持水平且各个线圈的线头朝下设置。
28.由于所述定子夹具为扁线电机定子生产线上的常见设备，其功能仅仅是由所述定子外围将其铁芯夹紧、升降和旋转，这里就不再对所述定子夹具做详细解释说明。
29.所述下支撑板1用于支撑该纠偏整形装置，所述下支撑板1环绕待纠偏整形的定子设置。如本实施例中，所述下支撑板1为水平设置的弧形板，被所述定子夹具夹持的定子与所述支撑板的轴线重合。
30.所述上活动板2设置于所述下支撑板1上方，所述上活动板2与所述下支撑板1上下平行设置。
31.如图2所示，所述竖向位移机构4设置于所述下支撑板1上且连接所述上活动板2以驱动所述上活动板2升降。所述竖向位移机构4可以设置为气缸、电动滑台等直线位移机构，如本实施例中所述竖向位移机构4具体为竖向气缸，所述竖向气缸竖直设置、固定于所述下支撑板1上，所述竖向气缸的活塞端朝上设置并连接所述上活动板2，所述竖向气缸可驱动所述上活动板2沿着竖直方向升降运动。
32.如图1所示，所述纠偏组件3的数量可以根据实际应用需要灵活设置为多个，各所述纠偏组件3环绕所述定子间隔设置，每一所述纠偏组件3设置于所述定子的一径向方向，各所述纠偏组件3环绕所述定子均匀排列。如本实施例中所述纠偏组件3的数量为两个。
33.每一如图3所示的所述纠偏组件3可对一组线圈的线头进行纠偏整形，一组线圈即为所述定子沿着一径向方向多个线圈。如本实施例中一组线圈包括两个线圈。
34.如图3所示的每一所述纠偏组件3，包括周向纠偏机构、径向纠偏机构和横向位移机构10。
35.其中所述周向纠偏机构包括纠偏头5和连接块6。
36.所述连接块6上端连接所述上活动板2。具体的，所述连接块6竖直设置，所述连接块6的上端与所述上活动板2的下表面固定连接，所述连接块6的下端与所述纠偏头5的后端滑动连接。所述上活动板2升降可以通过所述连接块6带动所述纠偏头5沿着竖直方向进行升降。
37.如图4、5、6和7所示，所述纠偏头5前端设有纠偏槽23、中部设有导向槽12、后端与所述连接块6下部滑动连接，所述纠偏槽23为前端开口的条形槽。具体的，所述纠偏头5包括滑块21、以及与所述滑块21前端连接的纠偏叉22，所述滑块21为阶梯座，所述连接块6的下端设有滑槽，所述滑块21穿过所述滑槽，且所述滑块21后端设有向前延伸的滑动柱，所述滑动柱贯穿所述滑块21且可滑动，所述滑动柱的前端设有螺纹连接的限位螺母。这样所述滑块21可沿着所述定子的径向方向滑动。
38.然后如图8所示，所述纠偏槽23位于所述纠偏叉22的前端，所述纠偏槽23近似为u形，所述纠偏槽23的宽度等于或者稍微大于所述线圈的线头的宽度，以便所述线头可插入所述纠偏槽23。优选的，所述纠偏槽23的前端开口为八字形的扩大口，所述扩大口便于线圈线头更顺利的进入所述纠偏槽23。
39.继续如图4、5、6和7所示，所述径向纠偏机构包括上整形板7、下整形板8、齿轮20、弹性件9和安装架11。
40.所述上整形板7、所述齿轮20和所述下整形板8依次设置于所述纠偏头5下方，所述下整形板8滑动设置于所述下支撑板1上，所述下整形板8前端设有多个沿着长度方向间隔设置的下空槽15、后端上表面设有下齿条18，所述上整形板7前端设有多个沿着长度方向间
隔设置的上空槽14、后端下表面设有上齿条17，所述齿轮20设置于所述上齿条17与所述下齿条18之间，所述齿轮20可转动的安装于所述安装架11上且分别啮合连接所述上齿条17和所述下齿条18形成传动机构。
41.所述上整形板7设有向上延伸的导向块，所述导向块插入所述导向槽12。如图9所示，本实施例中所述导向槽12为长圆槽，所述导向块为圆柱。在所述纠偏头5靠近所述上整形板7时所述导向块插入所述导向槽12，此时所述纠偏头5前后移动可以通过所述导向槽12推拉所述导向块，进而带动所述上整形板7朝着一个方向运动，然后通过所述齿轮20传动至所述下整形板8使所述下整形板8朝着另一相反方向运动，即所述上整形板7和所述下整形板8朝向相反的方向运动，使所述上空槽14和所述下空槽15相对错开。
42.继续如图9所示，作为优选的技术方案，所述上整形板7为z字形折弯板，所述上整形板7的前端与所述下整形板8贴合、后端相对所述下整形板8向上偏离，这样所述上整形板7后部与所述下整形板8后部之间形成所述齿轮20的安装空间，所述上整形板7和所述下整形板8相对错开时，所述上空槽14与下空槽15可以抵住一所述线圈的线头的同一位置，从而更好的对所述线圈的线头进行纠偏整形。
43.进一步的，为了保证所述上整形板7和所述下整形板8之间更为稳定滑动，所述下整形板8上表面中部向上凸起形成凸台19，所述上整形板7前端的下表面中部设有凹槽，所述凸台19嵌入所述凹槽使所述下整形板8和所述上整体板可相对滑动。
44.需要说明的是，所述上空槽14和所述下空槽15的数量相同，并应根据每一组线圈的线圈的线头数量为确定。如本实施例中，所述上空槽14和所述下空槽15的数量均设置为两个，可以对两个线圈的线头进行纠偏整形。可以理解的是，在一组线圈的线圈的线头为更多时，所述上空槽14和所述下空槽15的数量应做适应调整。
45.此外，如图9和10所示，所述上空槽14和所述下空槽15的形状相同，可以设置为长圆形或跑道形等形状。如本实施例中所述上空槽14和所述下空槽15均为矩形槽。在所述上整形板7和所述下整形板8相对移动错开后，每一所述上空槽14可与一所述下空槽15配合将一线圈的线头夹紧。
46.所述弹性件9前端连接所述上整形板7后端、后端连接所述下支撑板1，所述弹性件9的作用是带动所述上整形板7和所述下整形板8复位。如图7所示，本实施例中所述弹性件9优选为弹簧，所述上整形板7的后端置于所述安装架11内，且所述安装架位于所述上整形板7后方设有弹簧柱16，所述弹簧套设于所述弹簧柱16上、后端连接所述安装架11、前端连接所述上整形板7的后端。
47.所述横向位移机构10设置于下支撑板1上并连接所述纠偏头5后端，以驱动所述纠偏头5朝向或远离所述定子运动。所述横向位移机构10可以设置为气缸、电动滑台等直线位移机构，如本实施例中所述横向位移机构10具体为横向气缸，所述横向气缸竖直设置于所述定子径向方向，所述定子通过支架与所述上活动板2固定连接，所述横向气缸的活塞端与所述上纠偏座后端固定连接，通过所述横向气缸可推拉所述纠偏头5沿着所述定子径向方向运动。
48.上述扁线电机定子的线圈线头纠偏整形装置的各个纠偏组件3同步运动，对所述定子的多组线圈的线头同时进行调整纠偏，其工作过程具体如下：初始状态：通过所述竖向位移机构4驱动所述上活动板2升高至第一预定高度，所
述导向柱13和所述导向槽12分离，通过所述定子夹具夹持所述定子使所述线圈的线头朝下设置，且使所述线头的上端与所述纠偏叉22的高度保持一致。
49.周向纠偏：通过横向位移机构10驱动所述纠偏头5朝向所述定子运动，使一组线圈的两所述线头的上端进入所述纠偏叉22的纠偏槽23内，然后通过所述竖向位移机构4驱动所述上活动板2下降至第二预定高度。所述纠偏槽23所处的周向位置为即为线圈的线头插装的预定周向位置，在线头存在周向位置偏移时，所述纠偏槽23抵住所述线头周向两侧向下运动，使两所述线头顺直，完成一组线圈的线头的周向纠偏。且所述纠偏头5下降靠近所述上整形板7，使所述导向槽12被所述导向柱13插入。
50.径向纠偏：通过夹具驱动所述定子下降至第三预定高度，一组线圈的两线头分别穿过两所述上空槽14、同时分别穿过两所述下空槽15，这里由于对线头已经进行了周向纠偏，保证线头可顺利插入所述上空槽14和所述下空槽15；然后通过横向位移机构10驱动所述纠偏头5远离所述定子运动，所述纠偏头5由所述定子的线圈中退出，且同时导向槽12拉动所述导向柱13使所述上整形板7向后移动，所述弹性件9被压缩，在所述上齿条17、所述齿轮20和所述下齿条18的传动作用下，所述下整形板8向前运动，这样每一所述上空槽14和一所述下空槽15将一所述线头夹紧，夹紧位置即为该线头插装的预定径向位置，在线头存在径向位置偏移时，所述上空槽14端部或所述下空槽15端部即可拉动或推动所述线头运动，这样即完成一组线圈的线头的径向纠偏。
51.复位状态：通过所述竖向位移机构4驱动所述上活动板2升高至第一预定高度，所述纠偏头5复位，且随着所述纠偏头5的上升所述导向柱13和所述导向槽12分离，在所述弹性件9的回复力作用下，所述上整形板7向前运动、所述下整形板8向后运动，所述上空槽14和所述下空槽15回复到上下重合较大面积的状态。
52.在完成两组线圈的线头纠偏整形之后，通过所述定子夹具驱动所述定子上升至初始状态高度，并驱动所述定子旋转预定角度，使下两组线圈到达两所述纠偏组件3对应位置，再重复上述周向纠偏、径向纠偏以及复位状态过程，即可完成下两组线圈的线头纠偏整形，如此反复即可完成所述定子的所有线圈的线头的纠偏整形。
53.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解的是，它们是相对的概念，可以根据使用、放置的不同方式而相应地变化，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
54.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。