一種回轉式自行車電動機繞線機制造技術

本發明專利技術為一種用于自行車電動機繞組繞制的自動繞線機。該繞線機主要包括回轉繞線運動機構、壓線運動機構、壓線支承架高度調整機構、自行車電動機鐵芯轉動機構、計數機構和張緊機構等幾個功能模塊。其最顯著的特征在于采用相對的兩個圓弧面靠模導引漆包線入槽和采用壓線機構調整所繞線圈的高度以實現均勻繞制。當漆包線繞支回架２纏繞時，由于后導線架３６和前導線架３７圓弧面靠模的阻擋，漆包線被限制并被導入到支回架之間的線槽中，而當漆包線纏繞至線槽左側（或右側）之外時，左壓線架１６（或右壓線架２１）在凸輪１５（或凸輪２０）驅動下順勢將漆包線下壓至合適的高度。合理調節左螺桿１７的轉速可漸進調整壓線支承架的高度，從而實現線圈的均勻繞制，并可動態調整和控制漆包線的纏繞密度。繞制過程中漆包線輥３４隨繞制方向同向轉動，能夠釋放線圈繞制所產生的漆包線扭曲應力。本發明專利技術結構簡單，高效且成本低廉，并具有自動計數的特點，可廣泛應用于自行車電動機線圈繞制，和類似電樞的線圈繞制。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于電動機線圈繞制的繞線機，尤其是能夠實現高密度多槽鐵心線圈繞制的回轉式自行車電動機繞線機。
技術介紹
電機轉子特別是電動自行車和摩托車等一體化電機的轉子鐵芯，通常種類繁多， 結構復雜，目前，電動自行車最常用的電動機為有刷無齒電動機和無刷無齒電動機。有刷電 機與無刷電機的區別在于，有刷電機是由炭刷與換向器進行機械換向，而無刷電機則是通 過霍耳元件感應信號并由控制器完成電子換向。 有刷無齒電動機的種類較多，有刷無齒電動機主要由轉子線圈、定子磁鋼、左右側 蓋、碳刷、換向器、電動機軸和軸承等組成。有刷無齒電動機定子上的磁鋼通常為5 7對， 轉子電樞的槽數通常為39 57個。轉子繞組與換向片相連，經換向器和碳刷與外電路接 通。轉子繞組通電后產生的磁場與定子磁鋼的磁場相作用而驅動轉子轉動。有刷無齒電動 機屬于低速電動機，由于轉子在電動機外部，故稱之為外轉子式電動機。有刷無齒電機沒有 齒輪減速機構，其動力性能和爬坡能力相對較弱，但沖擊力小、運行安全，由于速度較低，電 刷磨損通常只有有刷有齒電機的1/16左右，因無齒輪減速裝置噪音也較小。此外，由于電 樞繞組固定在輪子外殼內，借助轉動的外殼和輻條，熱量容易散發。 無刷無齒電動機主要由轉子磁鋼、定子繞組、軸承和左右側蓋等組成。無刷無齒電 動機的定子繞組通常通過一定的規律鑲嵌在繞組支承體的槽內而形成三相繞組，三相繞組 的接線常采用星形連接。定子繞組通電后在電動機轉子與定子的氣隙內產生磁場并與永久 磁鋼的磁場相作用而產生轉矩，驅使電動機轉動。無刷無齒電動機也屬于低速電動機。無 刷電機由于采用電子換向裝置，不僅轉速精度高，而且從根本上消除了電刷磨損，不需要到 期更換電刷，并且噪音很小。無刷無齒電機雖然電路復雜，造價也相對較高，但優勢明顯。 上述低速自行車電動機通常槽數較多，槽間隙很小，最小的甚至不到2mm，給自動 繞制帶來很大困難。由于傳統繞線機主要適用于繞制圓筒式線圈，目前國內外主要采用手 工方法繞制自行車電動機繞組，在中國市場尚未見自行車電動機自動繞制設備銷售。 自行車電動機繞組自動繞制的難點在于繞組支承體鐵芯結構復雜、槽間隙很小、 繞線空間不充裕，繞制過程中由于轉速較快，張力較大，可能出現絕緣層損壞和斷線現象， 繞制速度的變化還可能導致槽內線圈的松弛和紊亂，另外，繞制完成后的繞組還存在槽內 空隙較大，填充系數較低等問題。 200510087484. 9公開了日本產業株式會社申請的電樞線圈繞線機及繞線方法。 該專利申請針對較薄的電樞繞制，提供了一種高密度圈繞線圈、同時在有限空間內限制線 圈端頭的繞線機和使用該繞線機繞線的方法。該專利技術采用活動模、帶飛旋器的?；驼?形結構等實現圈繞動作。雖然該專利能夠基本實現高密度圈繞動作，但結構復雜，成本較 高，而且效率也不高。 本專利技術針對自行車電動機繞組繞制的上述現狀，提供了一種回轉式自行車電動機自動繞線機裝置及繞制方法。
技術實現思路
技術問題為實現高密度多槽自行車電動機繞組的繞制，本專利技術針對傳統繞線機 主要適用于繞制圓筒式繞組和現有自行車電動機繞線機專利結構復雜、成本較高及效率較 低等問題，提供一種回轉式自行車電動機繞線機，該繞線機結構簡單，成本低廉，可有效解 決現有自行車電動機不能自動繞制的難題。 技術方案本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是通過旋轉臂的回轉運動 實現繞制動作，并通過分置于支回架兩側的圓弧面靠模導引漆包線使其自然嵌入到槽中， 同時通過下壓機構調整所繞線圈的高度以實現均勻繞制。繞完一個支回架后，與電動機鐵 芯相連的步進電機可以驅動鐵芯正向或反向旋轉一定角度，使鐵芯上待繞的下一個支回架 處于待繞工位，從而開始下一個支回架的繞制。 本專利技術所提供的自行車電動機繞線機主要由回轉繞線機構、壓線運動機構、壓線 支承架高度調整機構、自行車電動機鐵芯轉動機構、計數機構和張緊機構等幾個功能模塊 組成。 回轉繞線機構是本專利技術的主運動機構，該機構主要有主電動機、減速傳動輪、繞線 盤和繞線管等組成?；剞D繞線機構能夠模仿人手的繞線動作，通過回轉運動將引線孔中的 漆包線經繞線管纏繞在自行車電動機鐵芯的支回架上。 壓線運動機構是由凸輪機構驅動的壓線架(即擺桿)，其原理是通過回轉運動的 凸輪驅動彎曲的壓線架左右擺動，從而實現壓線架的間隙壓線動作。 壓線支承架高度調整機構由螺桿驅動。繞制過程中，隨著繞制的進程變化，繞制在 支回架上的漆包線高度需要同步改變，只有同步調節壓線支承架高度，才能實現線圈的均 勻繞制。為防止支承架轉動，通過導桿對其旋轉運動進行約束。自行車電動機鐵芯轉動機構是由步進電機驅動的運動機構。當機構完成一個支回架上線圈的繞制后，需要通過轉動機構驅動鐵芯將下一個待繞制的支回架旋轉到當前的繞制工位上，從而實現支回架繞組的連續繞制，直至完成全部電動機繞組的繞制。 計數機構。計數機構用于統計當前支回架上所繞制的線圈匝數，當線圈匝數達到設定的要求時，計數機構給出信號終止當前的繞制動作。 此外，為防止由于繞制速度變化導致線圈的松弛和紊亂，在漆包線輥34上設置張 緊機構，通過彈性使得漆包線維持適度的張緊力。 本專利技術最為顯著的技術特征在于，采用相對的兩個圓弧面靠模導引漆包線入槽和 采用壓線機構調整所繞線圈的高度以實現均勻繞制。 有益效果本專利技術回轉式繞線機可以很好地克服現有繞線機難以應用于自行車電 動機繞制的困難，也可以克服國外相關專利結構復雜、成本較高和效率不高的缺點，從而為 自行車電動機線圈繞制提供一個簡單、高效、低成本的繞線機。 本專利技術為原創性、具有自主知識產權的創新產品，具有廣闊的市場前景，目前國內 外市場上尚無專用的自行車電動機繞線機產品。附圖說明 圖1是本專利技術的所針對的應用對象。其中有自行車電動機鐵芯1、支回架2。 圖2是本專利技術的機械原理示意圖。其中有自行車電動機鐵芯1、支回架2、支座體 3、支承架4、主電動機5、傳動輪6、傳動輪7、引線管8、傳動輪9、傳動輪10、回轉盤11 、繞線 管12、傳動輪13、傳動輪14、左凸輪15、左壓線架16、左螺桿17、導桿18、支承架19、右凸輪 20、右壓線架21、電機22、傳動輪23、傳動輪24、電機25、傳動輪26、傳動輪27、傳動輪28、 傳動輪29、傳動輪30、傳動輪31、傳動輪32、漆包線架33、漆包線輥34、計數器35、后導線架 36和前導線架37。 圖3是本專利技術的繞線機構結構圖。其中有自行車電動機鐵芯1、左凸輪15、左壓線 架16、后導線架36和前導線架37。 圖4是本專利技術的繞線機構的側視圖。其中有自行車電動機鐵芯1、支承架4、左凸 輪15、左壓線架16、左螺桿17、導桿18、支承架19、右壓線架21、后導線架36、前導線架37 和鉸鏈38。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術的技術方案進一步說明。 圖1是本專利技術的所針對的應用對象。其中有自行車電動機鐵芯1、支回架2。其中 支回架2四周均布于電動機鐵芯1的外周，兩者構成一個整體，為待繞制線圈的支架。 圖2是本專利技術的機械原理示意圖。其中有自行車電動機鐵芯1、支回架2、支座體 3、支承架4、主電動機5、傳動輪6、傳動輪7、引線管8、傳動輪9、傳動輪10、回轉盤11 、繞線 管12、傳動輪13、傳本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回轉式自行車電動機繞線機，其特征在于該繞線機裝置包括自行車電動機鐵芯１、支回架２、支座體３、支承架４、主電動機５、傳動輪６、傳動輪７、引線管８、傳動輪９、傳動輪１０、回轉盤１１、繞線管１２、傳動輪１３、傳動輪１４、左凸輪１５、左壓線架１６、左螺桿１７、導桿１８、支承架１９、右凸輪２０、右壓線架２１、電機２２、傳動輪２３、傳動輪２４、電機２５、傳動輪２６、傳動輪２７、傳動輪２８、傳動輪２９、傳動輪３０、傳動輪３１、傳動輪３２、漆包線架３３、漆包線輥３４、計數器３５、后導線架３６和前導線架３７。其中，支回架２四周均布于電動機鐵芯１的外周，兩者構成一個整體，支回架２為待繞制線圈的骨架；支座體３為整個繞線機構的支座，與地面剛性固定在一起，支承架４位于支座體３上方，用于安裝繞線機構及相關零部件；主電動機５為主運動驅動電機，并與傳動輪６相聯，傳動輪６和傳動輪７構成一對齒輪傳動副，傳動輪７與傳動輪９及回轉盤１１相連并構成剛性聯接，引線管８以非接觸方式從該剛性聯接的中心小孔穿過，并固定于繞線機的支座體３上，繞線管１２位于回轉盤１１下方邊緣，并與回轉盤１１剛性聯接；傳動輪１０與傳動輪９相連，并與傳動輪１３構成一個剛性聯接，傳動輪１４與傳動輪１３相連，并構成一對錐齒輪傳動副，左凸輪１５與傳動輪１４相連，并驅動左壓線架１６往復擺動以實現左側的壓線動作；電機２２為壓線支承架高度調整機構驅動電機，電機２２通過傳動輪２３和傳動輪２４構成的齒輪運動副與左螺桿１７相連，左螺桿１７與支承架１９相連，導桿１８固定于支承架４上，并從支承架１９的導孔穿過，左壓線架１６和右壓線架２１位于支承架１９上方，并以鉸鏈方式與支承架１９聯接；右壓線架２１與右凸輪２０相連，并在右凸輪２０驅動下實現往復擺動，右凸輪２０與傳動輪２８相連，并構成一個剛性聯接，傳動輪２８與傳動輪２９相連，并構成一對錐齒輪傳動副，傳動輪２９與傳動輪３０相連，并構成一個剛性聯接，傳動輪３０與傳動輪９相連，并構成一對齒輪運動副；電機２５為自行車電動機鐵芯轉動機構的驅動電機，電機２５與傳動輪２６相連，傳動輪２６與傳動輪２７相連，并構成一對齒輪運動副，傳動輪２７與電動機鐵芯１的中心軸剛性聯接，從而將來自電機２５的運動傳遞給電動機鐵芯１；傳動輪３１與傳動輪３０剛性聯接，傳動輪３２與傳動輪３１相連，并構成一對錐齒輪傳動副，傳動輪３２的心軸與計數器３５相連，以實現繞線計數；漆包線架３３與傳動輪３２相...

【技術特征摘要】
一種回轉式自行車電動機繞線機，其特征在于該繞線機裝置包括自行車電動機鐵芯1、支回架2、支座體3、支承架4、主電動機5、傳動輪6、傳動輪7、引線管8、傳動輪9、傳動輪10、回轉盤11、繞線管12、傳動輪13、傳動輪14、左凸輪15、左壓線架16、左螺桿17、導桿18、支承架19、右凸輪20、右壓線架21、電機22、傳動輪23、傳動輪24、電機25、傳動輪26、傳動輪27、傳動輪28、傳動輪29、傳動輪30、傳動輪31、傳動輪32、漆包線架33、漆包線輥34、計數器35、后導線架36和前導線架37。其中，支回架2四周均布于電動機鐵芯1的外周，兩者構成一個整體，支回架2為待繞制線圈的骨架；支座體3為整個繞線機構的支座，與地面剛性固定在一起，支承架4位于支座體3上方，用于安裝繞線機構及相關零部件；主電動機5為主運動驅動電機，并與傳動輪6相聯，傳動輪6和傳動輪7構成一對齒輪傳動副，傳動輪7與傳動輪9及回轉盤11相連并構成剛性聯接，引線管8以非接觸方式從該剛性聯接的中心小孔穿過，并固定于繞線機的支座體3上，繞線管12位于回轉盤11下方邊緣，并與回轉盤11剛性聯接；傳動輪10與傳動輪9相連，并與傳動輪13構成一個剛性聯接，傳動輪14與傳動輪13相連，并構成一對錐齒輪傳動副，左凸輪15與傳動輪14相連，并驅動左壓線架16往復擺動以實現左側的壓線動作；電機22為壓線支承架高度調整機構驅動電機，電機22通過傳動輪23和傳動輪24構成的齒輪運動副與左螺桿17相連，左螺桿17與支承架19相連，導桿18固定于支承架4上，并從支承架19的導孔穿過，左壓線架16和右壓線架21位于支承架19上方，并以鉸鏈方式與支承架19聯接；右壓線架21與右凸輪20相連，并在右凸輪20驅動下實現往復擺動，右凸輪20與傳動輪28相連，并構成一個剛性聯接，傳動輪28與傳動輪29相連，并構成一對錐齒輪傳動副，傳動輪29與傳動輪30相連，并構成一個剛性聯接，傳動輪30與傳動輪9相連，并構成一對齒輪運動副；電機25為自行車電動機鐵芯轉動機構的驅動電機，電機25與傳動輪26相連，傳動輪26與傳動輪27相連，并構成一對齒輪運動副，傳動輪27與電動機鐵芯1的中心軸剛性聯接，從而將來自電機25的運動傳遞給電動機鐵芯1；傳動輪31與傳動輪30剛性聯接，傳動輪32與傳動輪31相連，并構成一對錐齒輪傳動副，傳動輪32的心軸與計數器35相連，以實現繞線計數；漆包線架33與傳動輪32相連，并構成剛性聯接，漆包線輥34位于漆包線架33上；后導線架36和前導線架37通過懸臂桿固定在支承架4上。2. 根據權利要求1所述的回轉式自行車電動機繞線機裝置，其特征在于電動機鐵芯1、 支回架2、支座體3和支承架4之外的部分構成繞線機構，繞線機構包括回轉運動機構、壓線 運動機構、壓線支承架高度調整機構、自行車電動機鐵芯轉動機構和計數機構等。其中，主 電動機5、傳動輪6、傳動輪7、回轉盤11和繞線管12構成繞線動作的回轉運動機構；主電 動機5、傳動輪6、傳動輪7、傳動輪9、傳動輪10、傳動輪13、傳動輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：帥立國，
申請(專利權)人：帥立國，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]