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

摘要

本发明公开了用于移出扭转器中的绕线导线并将其放置于转子或者定子组中的方法和设备。该方法包括：从扭转夹具中移出多个矩形绕线导线并将其插入转子或者定子，其中该多个矩形绕线导线均具有一对支脚，该支脚隔开的距离与在预定数量转子或者定子槽之间的距离相等，该支脚插入到该槽内并在一端一体连接；在扭转夹具的多个绕线导线支脚之间移动多个夹持组件的指状件；以离开扭转夹具方向移动夹持组件，以从扭转夹具中抽出绕线导线；提供夹持组件和转子或者定子的相对运动，以使绕线导线的自由端插入转子或者定子内；以及从多个绕线导线支脚之间移动夹持组件的指状件。

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域。

背景技术

本发明的受让人Tecnomatic S.P.A.过去已经利用缠绕线圈的扁平或者方形导线完成一定数量的电机定子和DC电机转子。这里使用的“扁平(矩形)”或者“方形”导线是指具有四个大致扁平侧面，每个侧面与相邻侧面通常以倒圆的棱边连接。在方形导线的情况下，导线可以形成方形，然后涂覆常规绕线绝缘层，或者在某些情况中，预先涂覆的圆导线滚压成方形。在导线首先通过抽拉或其他方式形成方形后再涂覆的情况下，即使小的倒圆的棱边也可以实现目的，但在绝缘层不被破坏的情况下，将圆导线滚压成方形的方式也存在着一定的限制。即使导线首先形成预期形状后再进行涂覆，由于各种原因，也有必要在边缘上进行一定程度的圆化，这些原因包括：在涂覆过程中防止表面张力把涂层从锐边拉起；防止锐边在随后的涂覆中被切割以及防止电场集中在锐边上而引起过早断裂。如这里使用的那样，术语“方形”或者“扁平”或者其他用来描述绝缘铜导线横截面的等同术语以普遍意义来使用，而不解释为不包括连接基本上扁平侧面的明显的或者大致的圆角。这里及权利要求中使用的“扁平”是指具有两个相对侧面，这两个侧面比其他相对的两个侧面具有更大的间距，其宽度比厚度大。这里及权利要求书中使用的“平直”是指基本上没有弯曲。相应地，扁平或者方形导线可以是平直的也可以是不平直的。在这里使用的“矩形”为指扁平或者方形的更普通的术语，方形为矩形的特殊情况是，其中两个相对侧面之间的尺寸等于其他两个相对侧面之间的尺寸。

在现有技术的定子中，导线被切成需要的长度并剥皮，然后逐个用手折弯成发夹形状，接着该发夹的两个支脚逐个分离，并将其插入到定子的一端，其中导线的剥皮端从定子的另一末端伸出，在同一方向上被均匀地折弯并排列成一排，而相邻排的全部被反向均匀折弯，以在两排中导线互连处焊接形成给定相位，一次一个地，从而形成定子绕线。然而，为了形成与相位的连接，和互连相位，相应的导线需再次折弯，以使其与每个相位内的连接点隔离，某些步骤可用手预先完成。

由于具有可放到绕线槽内的较大的铜线横截面，使用扁平或者方形导线来绕线会形成极高效的，同时又具有较高动力重量比的电机。然而上述程序非常缓慢，同时劳力高度密集，不适合于大批量生产。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够自动形成的、用于电机绕线过程的矩形导线的方法。

根据本发明的优选技术方案，提供了移出扭转器中的绕线导线并将其放置于转子或者定子组中的方法，该多个矩形绕线导线均具有一对支脚，该对支脚隔开的距离与预定数量的转子或者定子槽间的距离相等，该对支脚插入到该槽内并在一端两支脚一体连接，该方法包括：

绕线导线的支脚每个位于扭转夹具中心轴的径向直线上对齐，该径向直线围绕扭转夹具的中心轴等角度隔开预定角度，使夹持组件与扭转夹具相邻，该夹持组件具有多个围绕扭转夹具的中心轴等角度隔开预定角度的外部指状件和多个围绕扭转夹具的中心轴等角度隔开预定角度的内部指状件，该外部指状件沿绕线导线径向向外，该内部指状件沿绕线导线径向向内；

径向向外移动内部指状件，以及径向向内移动外部指状件，以使外部指状件在绕线导线的支脚之间以及该对支脚和扭转夹具的整体连接部之间突出；

使夹持组件和扭转夹具分离，同时使中心轴对齐和成角度对齐，并使夹持组件与转子或者定子相邻，以使绕线导线的自由端插入转子或者定子内，以及

在绕线导线外，径向向内移动内部指状件以及径向向外移动外部指状件。

优选的，可以径向向外移动内部指状件，以及径向向内移动外部指状件，以使外部指状件在绕线导线的支脚之间以及该对支脚和扭转夹具的整体连接部之间伸出，该步骤包括径向向外移动内部指状件，以抵靠径向向内偏斜来支撑绕线导线的支脚部，以及径向向内移动外部指状件，以使绕线导线的支脚之间和支脚部的整体连接部之间伸出。该内部指状件和外部指状件的运动可以由共用驱动器来控制。也可以由绕线导线自由端的锥形帮助，将绕线导线的末端引导到转子或者定子内。或更进一步，将绕线导线的自由端插入绝缘转子或者定子内。

根据本发明的另一优选实施例，提供了一种用于移出扭转器中的绕线导并将其放置于转子或者定子组中的方法，该多个矩形绕线导线均具有一对支脚，该对支脚部隔开的距离与在预定数量转子或者定子槽之间的距离相等，该对支脚插入到该槽内并在一端一体连接，该方法包括：

在扭转夹具内的多个绕线导线支脚部之间移动多个夹持组件的指状件；

以离开扭转夹具方向移动夹持组件，以便从扭转夹具中抽出绕线导线；

提供夹持组件和转子或者定子的相对运动，以将绕线导线的自由端插入转子或者定子内；以及

从多个绕线导线支脚部之间移动夹持组件的指状件。

优选的，可以在扭转夹具中，在多个绕线导线支脚部之间移动多个夹持组件的指状件，以保持绕线导线，该步骤包括，在多个绕线导线的支脚部之间，均从径向方向上移动夹持组件的多个指状件，同时抵抗在该径向方向的偏斜来支撑绕线导线。也可以使指状件楔入绕线导线之间，或者，由绕线导线自由端的锥形帮助，将绕线导线的末端引导到转子或者定子内，或进一步将绕线导线自由端插入绝缘转子或者定子内。

附图说明

图1示出了末端剥皮的发夹导线；

图2示出了同时折弯发夹导线以形成转子或者定子导线的扭转夹具；

图3示出了定子或者绕线导线，其由扭转器折弯图1所示的发夹导线制成；

图4示出了本发明实施例中整个系统的俯视图；

图5示出了处于提升状态的具有绕线导线的电机定子；

图6a到图6d示出了从扭转夹具中抽取绕线导线的抽取器；

图7示出了用于图6a-6d中所示抽取器的引导件；

图8示出了从扭转夹具中去除绕线导线将其放置在转子或者定子中的夹持组件；

图9是图8中所示夹持组件的侧面剖视图；

图10为图8中所示夹持组件的主体元件的部分视图；

图11a和11b示出了用于图8中所示夹持组件的夹持指状件；

图12示出了具有绝缘体的定子32；

图13和14示出了用于型锻转子或者定子中一个末端的型锻夹具。

具体实施方式

本发明的目的是同时从扭转夹具中移去所有的矩形绕线导线以及将该导线放置在需要的转子或者定子芯上。特别是，带有剥皮端的矩形绝缘导线折弯成图1所示的发夹导线20。然后，除了用于AC电机中相位连接的特殊长度定子导线外，将所需要的所有导线同时在图2所示的扭转夹具22中折弯成转子或者定子导线24(图3)。在扭转操作后，导线24保留在夹具22中，其中该夹具22具有足够深度，从而使导线24的末端仍然位于该夹具内的腔室中。在这里使用的术语“腔室”以一般意义来使用，不仅包括所有侧面包围的封闭体，而且还包括在一侧敞开的槽。

图4示出了使用本发明的整个系统的俯视图。在扭转操作后，工作台26旋转，从而使夹具22处于绕线导线抽取站28。关于此，存在着第二可旋转组件30，其功能将随后描述。

抽取过程的第一步是提升绕线导线24，以靠近其侧面，并适当靠近末端来提供绕线导线的支脚支撑，从而即使当从夹具上移去时，该末端也将精确地保持间距。此操作的结果在图5中清楚地示出，其中所有的绕线导线24相对于其在图2中夹具22中位置相比均明显提高。然而，图5示出了电机定子32而不是夹具中的导线24，然而根据抽取过程处于什么阶段，该图可以作为在定子或者夹具任何之一上绕线导线位置的代表。

为了提升位于抽取站28内的夹具22中的绕线导线24，抽取组件紧挨夹具位于其下面，当然该夹具相对于该组件有精确的角度刻度。图6a到6d示出了抽取组件的主要元件。具体地说，在图6c和6d中可分别看到内部抽取器34和围绕该内部抽取器安装的外部抽取器36。这些抽取器安装在支撑件36上(图6b)，该支撑件可通过驱动器38而上下移动。组件40支撑引导件42，该引导件引导紧挨夹具22(图2)并位于其下的内部抽取器34和外部抽取器36的上端，以确保各个抽取器元件被正确地引导到夹具22内。在图7可以清楚地看到引导件42，图7是与图6相对应的放大视图。在优选实施例中，扭转夹具22、内部和外部腔室实际上通过一个壁彼此隔开，因此，相应地提供了分开的抽取器元件34和36。一旦抽取器上升，尽管如图5所示的绕线导线会明显提升，但该抽取器34和36的上端以及绕线导线的末端仍保持在夹具内。

位于抽取站28(图4)之上的是图8侧视图所示的夹持组件。该组件可提升以在绕线导线从图2中位置提升前使工作台26随着夹具22一起旋转到抽取站28，然后降低，从而使其底部刚好位于夹具22顶部。图8中数字44表示的夹持组件在其下部具有夹持分组件46。在图9的侧剖视图中可以看到该夹持分组件，其中图9不仅示出了夹持组件46，而且也示出了刚好在夹持前或者在夹持中的绕线导线34的相对位置。夹持分组件46具有主体元件48，在图10中示出了其中的一部分。具体地说，主体元件48具有数量与转子或者定子以及夹具22中的槽相同的多个向下突起50，在该实施例中为六十个(图2)。如图10中所示，每个突起50在其中具有螺纹孔，用于使稳定板52(图9)固定在夹持分组件中。

如图9所示，夹持分组件46具有多个外部指状件54和内部指状件56，图9仅示出了其中之一。外部指状件54嵌在突起50之间，在包括部件58和60的该分组件升高或者降低时，其被抓住并在该两个部件之间旋转，该旋转由臂62驱动。同样地，指状件56安装在元件64和48之间，通过元件66和68被抓住并旋转驱动。图11a和11b中示出了指状件。图11b的指状件54在绕线导线的每组四个支脚之间滑动，因此在数量上与转子或者定子以及夹具22中的槽相同。为此，它们在表面60上成锥形，以把绕线导线保持在合适的隔开状态，同时确保当夹持分组件提升时，由于楔形件60的表面形状和区域62，绕线导线一定也被提升。在图11a中所示的指状件56具有跨越两个槽的表面64，因此，在优选实施例中只使用三十个这样的指状件。表面64适当地弯曲，以与内部绕线导线的支脚部内表面径向接触，以支撑它，从而当夹持分组件夹持绕线导线时阻止绕线导线径向向内偏斜。在此，为了夹持绕线导线，元件58和66向下移动，使指状件56向外移动，以支撑导线线圈内径，而元件58和60也向下移动，使指状件54在导线线圈组件移动，以正确地夹紧和隔开导线线圈。

当抽取站28(图4)进行如上所述操作时，具有绝缘体的定子芯以手动或者自动形式在站70(图4)被装载到系统，并进入到夹具，以提供精确定位和角度位置。图12示出了具有绝缘体72的定子32的一部分。该绝缘体是普遍使用的典型绝缘纸，自动地放置于其他设备的定子槽内。如图12所示，绝缘体比定子芯本身略微长，因此，在两侧从定子芯上略微伸出，在图12中可以看到其中一侧。当具有绝缘体的定子装载到站70上时，具有如图14所示的四排突起76的如图13所示的型锻组件74延伸到绝缘体内，以在圆周方向使其型锻或扩张。在进行此操作时，由支撑绝缘体相对端的支撑板防止绝缘体移动到定子槽的较深处。所述型锻组件至少具有两个优点。第一，其能辅助绕线导线的末端送入适当的绝缘体开口内。第二，其能防止绕线导线把绝缘体简单地推入到槽的深处。

当站28内的导线线圈抽取和站70(图4)的型锻操作完成后，组件30旋转，以把夹持分组件46(图8和9)带到绝缘定子或者绝缘转子上面，并降低从而使绕线导线的下端延伸到绝缘槽中的适当绝缘体内。然后，元件58和60(图9)提升，同样元件66和68也提升，释放绕线导线24，图9所示的抽取器78降低，以确保没有绕线导线仍被指状件54或者56中的任何一个保持滞留。整个夹持组件44(图8)然后上升，以及可旋转组件30向后旋转180度，用于重复处理过程。

根据本发明，在扭转夹具中形成的矩形绕线导线均同时从扭转夹具中移出以及自动放置在绝缘定子或者绝缘转子中，如图5所示，绕线导线24在转子或者定子中竖立于相对较高的位置。在制造过程的后面阶段，绕线导线24将向下推入定子或者转子中，以到达其最终提升位置，为在定子或者转子的其他侧面形成连接做准备。

尽管为了示出而不是限制目的披露和描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员将理解的是，在不脱离发明精神和范围情况下，可进行形式和细节上的各种变化。