專利名稱：大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是電機(jī)線圈的制作。尤其涉及航空、航天、兵 器、醫(yī)療器械、機(jī)器人、攝像機(jī)、照相機(jī)和一些特殊領(lǐng)域，甚至在紡織機(jī)械、激光測(cè)量?jī)x器等 技術(shù)領(lǐng)域的空心杯電動(dòng)機(jī)的制造。
背景技術(shù)：
空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子， 也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損 耗，同時(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗。由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu) 變化而使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性得到了極大改善，不但具有突出的節(jié)能特點(diǎn)，更為重要的是具 備了鐵芯電動(dòng)機(jī)所無(wú)法達(dá)到的控制和拖動(dòng)特性。空心杯電機(jī)生產(chǎn)工藝的主要難點(diǎn)在于杯型轉(zhuǎn)子的成型問題。杯型轉(zhuǎn)子是將漆包線 繞制杯子狀線圈，再將線圈粘、焊接在電機(jī)軸上，由于線圈受應(yīng)力、松緊程度、牢靠程度等因 素影響，容易松散、尺寸一致性差，所以杯型轉(zhuǎn)子的成型將影響電機(jī)生產(chǎn)工藝的成敗。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)Φ20以下系列的空心杯電機(jī)較多，主要用于手機(jī)、玩具、機(jī)器人、醫(yī) 療設(shè)備等，電機(jī)線圈生產(chǎn)設(shè)備全是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)；對(duì)于大尺寸Φ 28以上系列的空心杯電機(jī)以上 系列的空心杯電機(jī)導(dǎo)線一般在Φ0. 2以上，由于導(dǎo)線太硬，造成現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的全自動(dòng)設(shè)備滿 足不了要求。國(guó)外只有瑞士和德國(guó)有相應(yīng)設(shè)備，但是作為戰(zhàn)略物資我們采購(gòu)不到。目前對(duì)于大尺寸空心杯電機(jī)線圈主要采用以下幾個(gè)工藝步驟在一個(gè)六邊形或者平行四邊形線模上繞線成型；(2)將線圈壓扁成型；(3)卷繞成 杯型。工藝過程存在以下問題1、由于線圈是由漆包線加工而成，在整個(gè)制作過程的每個(gè)環(huán) 節(jié)都容易使線圈松散，一旦如此將造成不可修復(fù)、前功盡棄。2、線圈卷繞過程中壓平的導(dǎo)線 整體形變，兩端面容易波浪狀，線圈總體高度容易超差造成一致性差，因此容易造成動(dòng)平衡 量過大、造成整機(jī)性能的一致性差。3、轉(zhuǎn)子沒有骨架等支撐物，是由純線圈構(gòu)成，所以在高 速旋轉(zhuǎn)中容易變形，易造成電機(jī)故障。具體地說以上工藝過程存在以下問題(1)問題1 :由于線圈是由漆包線加工而成，在整個(gè)制作過程的每個(gè)環(huán)節(jié)都容易使 線圈松散，一旦如此將造成不可修復(fù)、前功盡棄。(2)問題2 線圈卷繞過程中壓平的導(dǎo)線整體形變，兩端面容易波浪狀，線圈總體 高度容易超差造成一致性差，因此容易造成動(dòng)平衡量過大、造成整機(jī)性能的一致性差。
(3)問題3 高度超差由于線圈在卷繞、擠壓中，原有的六邊形容易發(fā)生形變，造 成高度超差。(4)問題4:轉(zhuǎn)子沒有骨架等支撐物，是由純線圈構(gòu)成，所以在高速旋轉(zhuǎn)中容易變 形，易造成電機(jī)故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，以制備高質(zhì)量空心杯型 轉(zhuǎn)子。具體地說，大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其包括如下步驟(1)采用熱熔白粘 漆包線在一個(gè)六邊形或者平行四邊形線模上繞線成多邊形，并在其直邊貼膠帶后在加熱條 件下壓平；(3)將壓平后的線圈卷繞成圓形，并纏膠帶定型后在加熱條件下校圓使熱熔線 漆包層再次融化粘連成為一整體；(3)引線搪錫，粘平衡環(huán)，并刷環(huán)氧樹脂膠烘干。本發(fā)明很好的解決了杯體的定型工藝；存在的難點(diǎn)及問題均得到解決；按照空心 杯電機(jī)技術(shù)條件進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行了記錄。通過數(shù)據(jù)分析，電機(jī)滿足了設(shè)計(jì)要求。


圖為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖給出了本發(fā)明工藝流程。大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其是包括如下步 驟(1)采用熱熔白粘漆包線在一個(gè)六邊形或者平行四邊形線模上繞線成多邊形，并在其 直邊貼膠帶后在加熱條件下壓平；(3)將壓平后的線圈卷繞成圓形，并纏膠帶定型后在加 熱條件下校圓使熱熔線漆包層再次融化粘連成為一整體；(3)引線搪錫，粘平衡環(huán)，并刷環(huán) 氧樹脂膠烘干。為了更清楚的說明本發(fā)明工藝流程中的特點(diǎn)，所以針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝存在問題加 以說明(1)問題1 線圈松散問題如果在繞線(工序2)中采用普通漆包線繞制，毫無(wú)疑問在取下后線會(huì)發(fā)生松散。 經(jīng)過試驗(yàn)增加了在六邊形貼膠帶(工序3)；由于如果六個(gè)邊全貼膠帶，由于構(gòu)成了一個(gè)堅(jiān)固的六方體，那么就無(wú)法壓扁、壓 平，所以工序3只能直邊貼膠帶。但是后續(xù)卷繞(工序8)時(shí)斜邊又容易發(fā)生了松散疊壓現(xiàn)象，而且卷繞中導(dǎo)線圓周 方向受力直邊還是有可能松開經(jīng)過試驗(yàn)又對(duì)繞線改進(jìn)繞線采用了熱熔白粘漆包線，由于 熱熔白粘漆包線加熱后相互粘連，所以在壓平時(shí)必須加熱，即用設(shè)備熱壓平(工序5)。這樣 卷繞時(shí)便不會(huì)發(fā)生太大松散；為了徹底解決卷繞后松散問題，在卷繞后需要纏繞膠帶(工序9)保證不松開，然 后再熱校圓(工序10)，使熱熔線漆包層再次融化粘連成為一整體。(2)卷繞形變問題一開始直接在芯棒上卷繞，由于受力發(fā)生了形變，造成以下高度超差及波浪狀問題。為了克服以上問題首先將卷繞工裝了改進(jìn)，工裝保證在高度上給予限制和圓周上 碾壓。先用工裝預(yù)壓平(工序4)第一次保證寬度，然后熱壓平(工序5)保證漆包層融化 成一整體，再用工裝校寬(工序7)最后 保證寬度，最后用工裝卷繞(工序8)最終保證卷繞 后的平整。(3)高度超差問題
由于由于線圈在卷繞、擠壓中，原有的六邊形容易發(fā)生形變，造成高度超差。先用機(jī)器熱校圓(工序10)保證線圈的圓整度，然后用工裝或者卡尺測(cè)量高度是 否超差(工序11)，若超差則用工裝在線圈還是熱的情況下用工裝整高(工序12)，再校圓， 最終保證卷繞后線圈的高度。(4)線圈的硬度問題盡管線圈上有漆包層保護(hù)和 粘連，有一定強(qiáng)度，但是偏軟。為了增加轉(zhuǎn)子線圈的強(qiáng) 度，必須對(duì)轉(zhuǎn)子線圈硬度提升。我們采用刷環(huán)氧樹脂(工序15)，因?yàn)榄h(huán)氧樹脂絕緣性能良 好，硬度較高。最初嘗試直接拿規(guī)定尺寸的芯棒刷環(huán)氧樹脂，當(dāng)放入烘箱烘干后，發(fā)現(xiàn)環(huán)氧 樹脂不均勻，全停留在了圓周下半側(cè)，而且不飽滿而且沒有光澤。為了增加均勻性，設(shè)計(jì)并制作刷膠工裝，使得在整個(gè)刷膠和烘干過程中線圈沿著 圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證了均勻飽滿。本發(fā)明針對(duì)以上問題進(jìn)行了逐項(xiàng)嘗試，改進(jìn)了工藝流程，見工藝流程圖，并根據(jù)實(shí) 際需要設(shè)計(jì)了一系列工裝卷圓工裝、壓平工裝、刷膠工裝、及其他裝配工裝，解決了空心杯 電機(jī)的工藝實(shí)現(xiàn)難題。
權(quán)利要求
大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其特征是包括如下步驟(1)采用熱熔白粘漆包線在一個(gè)六邊形或者平行四邊形線模上繞線成多邊形，并在其直邊貼膠帶后在加熱條件下壓平；(3)將壓平后的線圈卷繞成圓形，并纏膠帶定型后在加熱條件下校圓使熱熔線漆包層再次融化粘連成為一整體；(3)引線搪錫，粘平衡環(huán)，并刷環(huán)氧樹脂膠烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其特征是壓平工序包括先 用工裝預(yù)壓平以保證寬度，然后熱壓平保證漆包層融化成一整體，再用工裝校寬保證寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其特征是校圓后用工裝或 者卡尺測(cè)量高度是否超差，若超差則用工裝在線圈還是熱的情況下用工裝整高再校圓，最 終保證卷繞后線圈的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其特征是刷膠和烘干過程 中線圈沿著圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
大尺寸空心杯電機(jī)線圈成型工藝，其包括如下步驟(1)采用熱熔白粘漆包線在一個(gè)六邊形或者平行四邊形線模上繞線成多邊形，并在其直邊貼膠帶后在加熱條件下壓平；(2)將壓平后的線圈卷繞成圓形，并纏膠帶定型后在加熱條件下校圓使熱熔線漆包層再次融化粘連成為一整體；(3)引線搪錫，粘平衡環(huán)，并刷環(huán)氧樹脂膠烘干。本發(fā)明很好的解決了杯體的定型工藝；存在的難點(diǎn)及問題均得到解決；按照空心杯電機(jī)技術(shù)條件進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行了記錄。通過數(shù)據(jù)分析，電機(jī)滿足了設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)H02K15/04GK101989792SQ20101054909
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者孫文釗, 張巍然 申請(qǐng)人:寶雞航天華科機(jī)電工業(yè)有限公司