电机的扁线导向收线机构及其导向槽的设计方法技术

本发明专利技术公开了扁线电机导向收线机构及其导向槽的设计方法，涉及扁线电机插线装配技术领域，包括支撑板、内外层电机、内转盘、导向盘和推杆组成，对导向盘中的导向槽进行计算，按照内层电机变化角度α与推杆向心进给的距离S关系式，得到导向盘和内层电机转速相同关系式，进而使内外层的电机转速匹配上。本发明专利技术可根据不同型号的电机实现快速计算，通过批量的坐标点生成曲线，达到所需要的导向槽曲线，然后通过加工中心制造，生成内外层电机的传动比，可大幅度减少后续的电气调试时间，大幅度提高调试效率，节约设计时间，通过此结构及其方法可对相关的生产线进行升级改造，实现生产上的精度和质量上的提升。上的精度和质量上的提升。上的精度和质量上的提升。

【技术实现步骤摘要】
电机的扁线导向收线机构及其导向槽的设计方法


[0001]本专利技术涉及扁线电机插线装配
，具体为电机的扁线导向收线机构及其导向槽的设计方法。

技术介绍

[0002]发卡式扁线电机，其中有一个收线的工艺步骤，就是将批量的发卡式扁线批量收线定型后再在插入到定子铁芯槽中，而目前的收线基本都会用到导向槽形状，例如此专利CN202120807723.8一种扁线电机铜线自动装配装置，其中的收线装置工作的时候，两个电机的转速有时候会匹配不上，铜线的两个线脚往里收缩速度不一致，最终造成的结果导致收线不稳定，不平滑，有时候会出现参差不齐，影响后续的插线精准度，第二点就是电气调试起来非常的困难，时间长，效率低，新上生产线会耽误工期，根据上述现有的状况，进行导向槽形状的研发，开发出一套导向线机构以及其导向槽设计方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供电机的扁线导向收线机构及其导向槽的设计方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：现更改导向槽的形状(按照内层电机变化角度α与推杆向心进给的距离S关系式)，使导向盘和内层电机转速相同，进而使内外层的电机转速匹配上。
[0005]提出一种扁线电机导向收线机构，包括支撑板，所述支撑板的左侧下方固定有外层电机，外层电机的头部安装有小齿轮，支撑板的下端中间固定有内层电机，内层电机的上端连接有内转盘，所述支撑板的上端中部设有导向盘，导向盘上均匀分布有导向槽，导向盘的外部右侧设有传动齿并且与小齿轮啮合，支撑板和导向盘之间夹有推杆，所述推杆后方设有导柱，导柱插入在导向槽内。
[0006]进一步的：所述支撑板的中部轴对称分布有条形槽，推杆的下方与条形槽间隙配合，可滑动，并且推杆的前端和内转盘的外侧都设有扁线槽，发卡扁线的内外铜脚分别靠在内转盘和推杆的扁线槽内。
[0007]导向槽的设计包括以下步骤：
[0008]第一步、计算内层电机变化角度α与推杆位移S的关系；
[0009]所需要用到的辅助参数包含有：
[0010]α—内铜脚变化角度；
[0011]S—外铜脚进给距离；
[0012]r—铜线内径；
[0013]a—铜线跨距；
[0014]L1—内铜脚初始位置到内层转盘中心的水平线方向之间垂直距离；
[0015]L2—内铜脚的终点位置到内层转盘中心的水平线方向之间垂直距离；
[0016]L3—内铜脚的初始及终点位置之间的水平线方向之间垂直距离；
[0017]L4—外铜脚的终点和内铜脚的终点位置之间的水平线方向之间垂直距离；
[0018]L5—外铜脚的初始和内铜脚的初始点位置之间的水平线方向之间垂直距离；
[0019]L6—外铜脚的终点和内铜脚的初始点位置之间的水平线方向之间垂直距离；
[0020]C1—内铜脚终点到内层转盘竖直中心线之间的垂直距离；
[0021]C2—内铜脚初始点到内层转盘竖直中心线之间的垂直距离；
[0022]α0—内铜脚的初始点
‑
内层转盘
‑
内铜脚的终点，三点之间的夹角，即初始角度；
[0023]进行运行如下的参数计算：
[0024]L1＝r*COSα0
[0025]L2＝r*COS(α0+α)
[0026]L3＝L1
‑
L2＝r*COSα0
‑
r*COS(α0+α)
[0027]C1＝r＊sin(α0+α)
[0028][0029][0030][0031]计算结果为：
[0032][0033]即α和S的关系公式，以下会在生成导向槽曲线excel表格公式使用。
[0034]第二步、由于导线盘上的导向槽是加工中心加工的，因此需要准确的三维图或者是二维图，根据第一步求出的关系，在excel表中建立直角坐标系；用到的辅助参数包含有：
[0035]M—α角对应的导向盘其中的一条半径延长线到X轴总距离；
[0036]M1
‑
导向槽曲线与其中一条半径交点沿着半径方向延长到X轴的距离段；
[0037]Φ/2
‑
导向槽起始点分度圆半径；
[0038]横坐标：
[0039]X＝(φ/2
‑
S)*SINα
[0040]M＝φ/2/COSα
[0041]M1＝M
‑
φ/2+S
[0042]纵坐标：
[0043]Y＝M1*COSα＝(M
‑
φ/2+S)*COSα
[0044]通过上述的关系式，在excel表格中插入公式进行瀑布式计算，得到多个坐标点，数量越多越圆滑。
[0045]第三步、通过第二步中求得的坐标系，需要在CAD软件中生成导向槽的曲线，得到二维曲线；在整理的EXCEL表中的坐标系，然后选择这些坐标系，在CAD文本窗口中输入“PL”，点击“空格”，然后在文本窗口中“ctrl+V”粘贴坐标系，就会生成导向槽的曲线。
[0046]第四步、通过第三步中得到的二维曲线导出成DXF文件，拖到三维软件中制作三维模型；将dxf文件导入到CATIA中，导入的曲线CTRL+C复制曲线，在导向盘零件中建立草图，使用CTRL+V粘贴上去，然后切换到曲面设计，选择结合命令，结合曲线，使其成为一条连续
的曲线。
[0047]第五步、确定内外层电机转速关系，生成关系曲线图；所述S5当导向盘上的导向槽按照计算出来的曲线加工出来时，内层电机转动的角度等于导向盘转动的角度，那么外层电机ω1与内层电机ω2的转速关系为：ω1/ω2＝从动轮齿数/主动轮齿数，然后加工小齿轮和传动齿即可，即可实现零件的制造。
[0048]第六步、模拟验证和实际制造，通过三维软件的模拟运行校验结果，然后通过加工中心制造导向盘，装配各个零件验证实际效果。
[0049]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术可根据不同型号的电机实现快速计算，通过批量的坐标点生成曲线，达到所需要的导向槽曲线，然后通过加工中心制造，生成内外层电机的传动比，可大幅度减少后续的电气调试时间，大幅度提高调试效率，节约设计时间，通过此结构及其方法可对相关的生产线进行升级改造，实现生产上的精度和质量上的提升。
附图说明
[0050]图1为本专利技术导向收线机构示意图；
[0051]图2为图1A处放大本专利技术示意图；
[0052]图3为本专利技术导向盘正视示意图；
[0053]图4为电机变化角度α与推杆向心进给的距离S公式推导示意图；
[0054]图5导线槽曲线直角坐标系公式推导示意图；
[0055]图6为本专利技术角度及距离变化计算实例表；
[0056]图7为本专利技术CAD生成曲线坐标实例表；
[0057]图8为本专利技术变化角度α与S关系曲线图；
[0058]图9为本专利技术传动比实例图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.扁线电机导向收线机构，其特征在于：包括支撑板(1)，所述支撑板(1)的左侧下方固定有外层电机(2)，外层电机(2)的头部安装有小齿轮，支撑板(1)的下端中间固定有内层电机(4)，内层电机(4)的上端连接有内转盘(7)，所述支撑板(1)的上端中部设有导向盘(3)，导向盘(3)上均匀分布有导向槽(301)，导向盘(3)的外部右侧设有传动齿(302)并且与小齿轮啮合，支撑板(1)和导向盘(3)之间夹有推杆(5)，所述推杆(5)后方设有导柱(6)，导柱(6)插入在导向槽(301)内。2.根据权利要求1所述的扁线电机导向收线机构，其特征在于：所述支撑板(1)的中部轴对称分布有条形槽(101)，推杆(5)的下方与条形槽(101)间隙配合，可滑动，并且推杆(5)的前端和内转盘(7)的外侧都设有扁线槽，发卡扁线(8)的内外铜脚分别靠在内转盘(7)和推杆(5)的扁线槽内。3.根据权利要求1所述的扁线电机导向收线机构的导向槽的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算内层电机变化角度α与推杆位移S的关系；S2、由于导线盘上的导向槽是加工中心加工的，因此需要准确的三维图或者是二维图，根据S1求出的关系，在excel表中建立直角坐标系；S3、通过S2中求得的坐标系，需要在CAD软件中生成导向槽的曲线，得到二维曲线；S4、通过S3中得到的二维曲线导出成DXF文件，拖到三维软件中制作三维模型；S5、确定内外层电机转速关系，生成关系曲线图；S6、模拟验证和实际制造。根据权利要求3所述的扁线电机导向收线机构的导向槽的设计方法，其特征在于：所述S1中所需要用到的辅助参数包含有：α
‑
内铜脚变化角度；S
‑
外铜脚进给距离；r
‑
铜线内径；a
‑
铜线跨距；L1
‑
内铜脚初始位置到内层转盘(7)中心的水平线方向之间垂直距离；L2
‑
内铜脚的终点位置到内层转盘(7)中心的水平线方向之间垂直距离；L3
‑
内铜脚的初始及终点位置之间的水平线方向之间垂直距离；L4
‑
外铜脚的终点和内铜脚的终点位置之间的水平线方向之间垂直距离；L5
‑
外铜脚的初始和内铜脚的初始点位置之间的水平线方向之间垂直距离；L6
‑
外铜脚的终点和内铜脚的初始点位置之间的水平线方向之间垂直距离；C1
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【专利技术属性】
技术研发人员：董博，王占东，刘绍男，
申请(专利权)人：豪森润博智能装备常州有限公司，
类型：发明
国别省市：