(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010766711.5
(22)申请日 2020.08.03
(71)申请人 安徽巨一科技股份有限公司
地址 230051 安徽省合肥市包河区繁华大
道5821号
(72)发明人 刘蕾 石爱文 吴洋 胡冬宝
沐俊宏
(普通合伙) 34125
代理人 郭华俊
(51)Int.Cl.
H02K 15/02(2006.01)
H02K 15/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种扁线电机定子端部扭头
的装置，包括夹具定位机构，用于定位并运输定
的径向进行移动，扭头机构，用于对扩口后的所
述扁线进行扭头；以及基座，用于安装扭头机构
和扩口机构。本发明还提出了一种扁线电机定子
端部扭头的方法，包括步骤：定位、初次扭头、再
次扭头。一种扁线电机定子端部分层扩口的方
法，包括步骤：定位、初次扩口、二次扩口等。通过
设置扩口机构，扩口部件与扁线的接触面较小，
保证每根线都能插入到扭头模具中，保证插线的
准确性和提高扭头的合格率，实现全自动扩口，
既节省了人力，提高了扩口效率，又能保证插线
的准确性和提高扭头的合格率。权利要求书2页 说明书7页 附图11页CN 112039298 A 2020.12.04
C N 112039298
A
1.一种扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，包括：
夹具定位机构(200)，用于定位并运输定子(500)；
扩口机构(100)，用于使定子线圈端部沿定子铁芯的径向进行移动；
扭头机构(400)，用于对扩口后的所述扁线(510)进行扭头；以及
基座，用于安装所述扭头机构(400)和所述扩口机构(100)，具有与所述扩口机构(100)滑动配合的竖直导轨(12)。
2.根据权利要求1所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述扩口机构(100)包括扩槽滑板(25)、扩槽角架(30)、扩口组件(26)、以及控制扩口组件(26)运转的伺服传动组件一(27)，所述扩口组件(
26)包括插销板(33)、旋转板(32)、以及沿插销板径向伸缩的若干扩口销片(28)，所述扩口销片(28)沿定子铁芯的径向移动多次，以实现定子线圈端部的分层扩口；其中，所述扩口销片(28)前端设有长条状扩口孔(281)和开口的挡槽(282)，所述扩口孔(281)用于套住待扩口的若干层所述扁线(510)，并能拉动所套扁线(510)沿径向向外移动，所述挡槽(282)用于推动扁线向内移动并将扁线压在所述扭头机构(400)的模具壁上。
3.根据权利要求1所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述扭头机构(400)包括外模(35)、内模(36)、导向芯套(37)、以及在外模(35)和内模(36)上设置的伺服控制机构，所述外模(35)和所述内模(36)套住相邻两层所述扁线(510)，并沿相反方向的扭转，以完成扁线(510)的扭头。
4.根据权利要求3所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述扭头机构(400)根据所述定子(500)中所述扁线(510)的层数N，共分成N/2组。
5.根据权利要求1所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述夹具定位机构(200)包括与所述扩口组件(26)结构相似的上插销组件(18)、下插销组件(17)，所述上插销组件(18)包括上滑动插销板、上旋转板(22)、以及若干限位销片(29)；所述下插销组件(17)包括下滑动插销板、下旋转板(23)、以及若干限位销片(29)，其中，所述限位销片(29)沿径向移动，并能插入周向相邻的两排所述扁线(510)之间，实现所述扁线周向定位。
6.根据权利要求5所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述夹具定位机构(200)下侧设有摆轴驱动组件，所述摆轴驱动组件用于驱动在所述上旋转板(22)与所述下旋转板(23)之间设置的摆轴(24)运动，其中，所述摆轴驱动组件包括伺服电机二(5)、同步带(6)、滚珠丝杠(7)、螺母座(8)、以及推动块(9)。
7.根据权利要求1所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述夹具定位机构(200)下侧还设有下滑台支撑机构(300)，所述下滑台支撑机构(300)包括下滑台(4)、对所述夹具定位机构(200)起支撑定位作用的导向定位机构、与所述竖直导轨(12)连接的导向滑块、以及控制所述夹具定位机构(200)上下运动的伺服驱动机构(11)。
8.根据权利要求7所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述导向定位机构包括设置在下滑台(4)两侧的一对水平导轨(3)和在水平导轨(3)上侧设置的压紧组件(2)，所述夹具定位机构(200)还包括底板(13)、底板(13)上设有对称布置的导轨条(14)和滑动轴承(15)，所述导轨条(14)与所述水平导轨(3)、所述压紧组件(2)配合，以实现对所述夹具定位机构(200)的导向和压紧。
9.根据权利要求8所述的扁线电机定子端部扭头的装置，其特征在于，所述水平导轨
(3)上侧还设有插销定位组件(1)，所述底板(13)上对称设置有定位套(16)，所述定位套(16)与插销定位组件(1)配合，以实现对所述夹具定位机构(200)进行定位。
10.一种扁线电机定子端部分层扩口的方法，其特征在于，使用根据权利要求1-9任一项所述的扁线电机定子端部扭头的装置，步骤如下：
S1、定位：将装有定子的夹具定位机构(200)移至待分层扩口工位；
S2、初次扩口：扩口机构(100)套住除最内两层以外的所有层扁线(510)上端，并拉动所述扁线向外移动；
S3、二次扩口：扩口机构(100)上升并调整位置再次下降套住需二次扩口的扁线(510)，扩口机构(100)拉动需二次扩口的扁线(510)向外移动，
S4、重复S3步骤：完成所有层扁线的扩口。
11.一种扁线电机定子端部扭头的方法，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的扁线电机定子端部扭头的装置，步骤如下：
S1、定位：将扭头机构(400)和定子移至工作位；
S2、初次扭头：扩口机构(100)伸出抵住最内侧两层扁线(510)的端部，使最内两层扁线(510)端部对准扭头机构(400)，然后扩口机构(100)从扁线(510)上端移走并收缩退回，再使最内两层扁线(510)端部插入扭
头机构(400)，然后扭头机构(400)的内模和外模朝相反的方向旋转，完成最内两层扁线(510)的扭头工序；
S3、再次扭头：更换扭头机构(400)，依据S2中的工作步骤依次完成所有扁线(510)的扭头。
一种扁线电机定子端部扭头的装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及电机组装设备技术领域，具体涉及一种扁线电机定子端部扭头的装置及方法。
背景技术
[0002]随着国家大力提倡节能环保，新能源汽车得到了快速发展。驱动电机作为新能源汽车的核心部件，起到至关重要作用。其中，在驱动电机组装过程中，需要对驱动电机的定子进行分层扭头。
[0003]由于新能源汽车驱动电机定子要求的扁线层数越来越多(目前已达到8层)，定子扁线对应的模具槽口也成倍增长，而一根线插不到模具中均会导致扭头的失败，较多的定子扁线层数大大增加了扭头的难度，生产中要求能够保证插线的准确性。
[0004]现有的技术方案针对的定子扁线层数少，一般为4层，且多为半自动设备，扩口需要手动工装，扁线插入模具时也要人工辅助并确认。
[0005]然而，采用人工用工装进行扩口，效率低下，且稳定性较差，扩口过程中还容易损伤扁线漆膜，因扩口一致性不好，因此需要人工辅助插线并确认后才能扭头，这大大影响了生产的节拍。
[0006]例如，美国专利US11/728258公开的一种从扭转器中移出导线并放于转子或定子组中的方法和设备，其实现插线和扭转功能，但是该设备和方法难以处理多层线圈端部的扭转。
[0007]又例如，中国专利CN201810909022.8公开的一种发电机HP扁线定子自动插线及扭头设备，用于实现HP扁线定子内铜线的插入、上下扭转，但该设备不具备处理多层线圈端部扭转的功能。
发明内容
[0008]为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种扁线电机定子端部扭头的装置及方法，以提高定子扩口和扭头效率，实现批量化生产。
[0009]为此，本发明提出了一种扁线电机定子端部扭头的装置，包括夹具定位机构，用于定位并运输定子，该定子由定子线圈和铁芯组成；扩口机构，用于使定子线圈端部沿定子铁芯的径向进行移动；扭头机构，用于对扩口后的所述扁线进行扭头；以及基座，用于安装所述扭头机构和所述扩口机构，具有与
所述扩口机构滑动配合的竖直导轨。
[0010]进一步地，所述扩口机构包括扩槽滑板、扩槽角架、扩口组件、以及控制扩口组件运转的伺服传动组件一，所述扩口组件包括插销板、旋转板、以及沿插销板径向伸缩的若干扩口销片，所述扩口销片沿定子铁芯的径向移动多次，以实现定子线圈端部的分层扩口；其中，所述扩口销片前端设有长条状扩口孔和开口的挡槽，所述扩口孔用于套住待扩口的若干层所述扁线，并能拉动所套扁线沿径向向外移动，所述挡槽用于推动扁线向内移动并将扁线压在所述扭头机构的模具壁上。
[0011]进一步地，所述扭头机构包括外模、内模、导向芯套、以及在外模和内模上设置的伺服控制机构，所述外模和所述内模套住相邻两层所述扁线，并沿相反方向的扭转，以完成扁线的扭头。
[0012]进一步地，所述扭头机构根据所述定子中所述扁线的层数N，共分成N/2组；即扭头机构包括N/2组扭转模具。
[0013]进一步地，所述夹具定位机构包括与所述扩口组件结构相似的上插销组件、下插销组件，所述上插销组件包括上滑动插销板、上旋转板、以及若干限位销片；所述下插销组件包括下滑动插销板、下旋转板、以及若干限位销片，其中，所述限位销片沿径向移动，并能插入周向相邻的两排所述扁线之间，实现所述扁线周向定位。
[0014]进一步地，所述夹具定位机构下侧设有摆轴驱动组件，所述摆轴驱动组件用于驱动在所述上旋转板与所述下旋转板之间设置的摆轴运动，其中，所述摆轴驱动组件包括伺服电机二、同步带、滚珠丝杠、螺母座、以及推动块。
[0015]进一步地，所述夹具定位机构下侧还设有下滑台支撑机构，所述下滑台支撑机构包括下滑台、对所述夹具定位机构起支撑定位作用的导向定位机构、与所述竖直导轨连接的导向滑块、以及控制所述夹具定位机构上下运动的伺服驱动机构。
[0016]进一步地，所述导向定位机构包括设置在下滑台两侧的一对水平导轨和在水平导轨上侧设置的压紧组件，所述夹具定位机构还包括底板、底板上设有对称布置的导轨条和滑动轴承，所述导轨条与所述水平导轨、所述压紧组件配合，以实现对所述夹具定位机构的导向和压紧。
[0017]进一步地，所述水平导轨上侧还设有插销定位组件，所述底板上对称设置有定位套，所述定位套与插销定位组件配合，以实现对所述夹具定位机构进行定位。
[0018]本发明提出了一种扁线电机定子端部分层扩口的方法，步骤如下：
[0019]S1、定位：将装有定子的夹具定位机构移至待分层扩口工位；
[0020]S2、初次扩口：扩口机构套住除最内两层以外的所有层扁线上端，并拉动所述扁线向外移动；
[0021]S3、二次扩口：扩口机构上升并调整位置再次下降套住需二次扩口的扁线，扩口机构拉动需二次扩口的扁线向外移动，
[0022]S4、重复S3步骤：完成所有层扁线的扩口。
[0023]本发明还提出了一种扁线电机定子端部扭头的方法，步骤如下：
[0024]S1、定位：将扭头机构和定子移至工作位；
[0025]S2、初次扭头，扩口机构伸出抵住最内侧两层扁线的端部，使最内两层扁线端部对准扭头机构，然后扩口机构从扁线上端移走并收缩退回，再使最内两层扁线端部插入扭头机构，扭头机构的内模和外模朝相反的方向旋转，完成最内两层扁线的扭头工序；[0026]S3、再次扭头：更换扭转模具，依据S2中的工作步骤依次完成所有扁线的扭头。[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0028]1、本发明的扁线电机定子端部扭头的装置及方法，通过设置可以分层扩口的扩口机构，实现全自动扩口，扩口部件与扁线的接触面较小，保证每根线都能插入到扭头模具中，保证插线的准确性和提高扭头的合格率，既节省了人力，提高了扩口效率，又能保证扁线漆膜不受损坏。
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