大尺寸空心杯电机线圈成型工艺

摘要

大尺寸空心杯电机线圈成型工艺，其包括如下步骤：(1)采用热熔白粘漆包线在一个六边形或者平行四边形线模上绕线成多边形，并在其直边贴胶带后在加热条件下压平；(2)将压平后的线圈卷绕成圆形，并缠胶带定型后在加热条件下校圆使热熔线漆包层再次融化粘连成为一整体；(3)引线搪锡，粘平衡环，并刷环氧树脂胶烘干。本发明很好的解决了杯体的定型工艺；存在的难点及问题均得到解决；按照空心杯电机技术条件进行测试并进行了记录。通过数据分析，电机满足了设计要求。

权利要求

1.大尺寸空心杯电机线圈成型工艺，其特征是包括如下步骤：(1)采用热熔自粘漆包线在一个六边形或者平行四边形线模上绕线成多边形，并在其直边贴胶带后在加热条件下压平；（2）将压平后的线圈卷绕成圆形，并缠胶带定型后在加热条件下校圆使热熔线漆包层再次融化粘连成为一整体；（3）引线搪锡，粘平衡环，并刷环氧树脂胶烘干；且压平工序包括先用工装预压平以保证宽度，然后热压平保证漆包层融化成一整体，再用工装校宽保证宽度；校圆后用工装或者卡尺测量高度是否超差，若超差则用工装在线圈还是热的情况下用工装整高再校圆，最终保证卷绕后线圈的高度；刷胶和烘干过程中线圈沿着圆周方向转动。

说明书

大尺寸空心杯电机线圈成型工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及电机制造技术领域，特别是电机线圈的制作。尤其涉及航空、航天、兵器、医疗器械、机器人、摄像机、照相机和一些特殊领域，甚至在纺织机械、激光测量仪器等技术领域的空心杯电动机的制造。

背景技术

[0002] 空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。由于转子的结构变化而使电动机的运转特性得到了极大改善，不但具有突出的节能特点，更为重要的是具备了铁芯电动机所无法达到的控制和拖动特性。

[0003] 空心杯电机生产工艺的主要难点在于杯型转子的成型问题。杯型转子是将漆包线绕制杯子状线圈，再将线圈粘、焊接在电机轴上，由于线圈受应力、松紧程度、牢靠程度等因素影响，容易松散、尺寸一致性差，所以杯型转子的成型将影响电机生产工艺的成败。

[0004] 目前国内生产φ20以下系列的空心杯电机较多，主要用于手机、玩具、机器人、医疗设备等，电机线圈生产设备全是国内生产；对于大尺寸φ28以上系列的空心杯电机以上系列的空心杯电机导线一般在φ0.2以上，由于导线太硬，造成现有国内的全自动设备满足不了要求。国外只有瑞士和德国有相应设备，但是作为战略物资我们采购不到。

[0005] 目前对于大尺寸空心杯电机线圈主要采用以下几个工艺步骤：

[0006] 在一个六边形或者平行四边形线模上绕线成型；(2)将线圈压扁成型；(3)卷绕成杯型。工艺过程存在以下问题：1、由于线圈是由漆包线加工而成，在整个制作过程的每个环节都容易使线圈松散，一旦如此将造成不可修复、前功尽弃。2、线圈卷绕过程中压平的导线整体形变，两端面容易波浪状，线圈总体高度容易超差造成一致性差，因此容易造成动平衡量过大、造成整机性能的一致性差。3、转子没有骨架等支撑物，是由纯线圈构成，所以在高速旋转中容易变形，易造成电机故障。

[0007] 具体地说以上工艺过程存在以下问题：

[0008] (1)问题1：由于线圈是由漆包线加工而成，在整个制作过程的每个环节都容易使线圈松散，一旦如此将造成不可修复、前功尽弃。

[0009] (2)问题2：线圈卷绕过程中压平的导线整体形变，两端面容易波浪状，线圈总体高度容易超差造成一致性差，因此容易造成动平衡量过大、造成整机性能的一致性差。

[0010] (3)问题3：高度超差：由于线圈在卷绕、挤压中，原有的六边形容易发生形变，造成高度超差。

[0011] (4)问题4：转子没有骨架等支撑物，是由纯线圈构成，所以在高速旋转中容易变形，易造成电机故障。

发明内容

[0012] 本发明目的是提供一种大尺寸空心杯电机线圈成型工艺，以制备高质量空心杯型转子。

[0013] 具体地说，大尺寸空心杯电机线圈成型工艺，其包括如下步骤：(1)采用热熔白粘漆包线在一个六边形或者平行四边形线模上绕线成多边形，并在其直边贴胶带后在加热条件下压平；(3)将压平后的线圈卷绕成圆形，并缠胶带定型后在加热条件下校圆使热熔线漆包层再次融化粘连成为一整体；(3)引线搪锡，粘平衡环，并刷环氧树脂胶烘干。

[0014] 本发明很好的解决了杯体的定型工艺；存在的难点及问题均得到解决；按照空心杯电机技术条件进行测试并进行了记录。通过数据分析，电机满足了设计要求。

附图说明

[0015] 图为本发明工艺流程图。

具体实施方式

[0016] 如图给出了本发明工艺流程。大尺寸空心杯电机线圈成型工艺，其是包括如下步骤：(1)采用热熔白粘漆包线在一个六边形或者平行四边形线模上绕线成多边形，并在其直边贴胶带后在加热条件下压平；(3)将压平后的线圈卷绕成圆形，并缠胶带定型后在加热条件下校圆使热熔线漆包层再次融化粘连成为一整体；(3)引线搪锡，粘平衡环，并刷环氧树脂胶烘干。

[0017] 为了更清楚的说明本发明工艺流程中的特点，所以针对现有传统工艺存在问题加以说明：

[0018] (1)问题1：线圈松散问题

[0019] 如果在绕线(工序2)中采用普通漆包线绕制，毫无疑问在取下后线会发生松散。经过试验增加了在六边形贴胶带(工序3)；

[0020] 由于如果六个边全贴胶带，由于构成了一个坚固的六方体，那么就无法压扁、压平，所以工序3只能直边贴胶带。

[0021] 但是后续卷绕(工序8)时斜边又容易发生了松散叠压现象，而且卷绕中导线圆周方向受力直边还是有可能松开经过试验又对绕线改进：绕线采用了热熔白粘漆包线，由于热熔白粘漆包线加热后相互粘连，所以在压平时必须加热，即用设备热压平(工序5)。这样卷绕时便不会发生太大松散；

[0022] 为了彻底解决卷绕后松散问题，在卷绕后需要缠绕胶带(工序9)保证不松开，然后再热校圆(工序10)，使热熔线漆包层再次融化粘连成为一整体。

[0023] (2)卷绕形变问题

[0024] 一开始直接在芯棒上卷绕，由于受力发生了形变，造成以下高度超差及波浪状问题。

[0025] 为了克服以上问题首先将卷绕工装了改进，工装保证在高度上给予限制和圆周上碾压。先用工装预压平(工序4)第一次保证宽度，然后热压平(工序5)保证漆包层融化成一整体，再用工装校宽(工序7)最后保证宽度，最后用工装卷绕(工序8)最终保证卷绕后的平整。

[0026] (3)高度超差问题：

[0027] 由于由于线圈在卷绕、挤压中，原有的六边形容易发生形变，造成高度超差。

[0028] 先用机器热校圆(工序10)保证线圈的圆整度，然后用工装或者卡尺测量高度是否超差(工序11)，若超差则用工装在线圈还是热的情况下用工装整高(工序12)，再校圆，最终保证卷绕后线圈的高度。(4)线圈的硬度问题：

[0029] 尽管线圈上有漆包层保护和粘连，有一定强度，但是偏软。为了增加转子线圈的强度，必须对转子线圈硬度提升。我们采用刷环氧树脂(工序15)，因为环氧树脂绝缘性能良好，硬度较高。最初尝试直接拿规定尺寸的芯棒刷环氧树脂，当放入烘箱烘干后，发现环氧树脂不均匀，全停留在了圆周下半侧，而且不饱满而且没有光泽。

[0030] 为了增加均匀性，设计并制作刷胶工装，使得在整个刷胶和烘干过程中线圈沿着圆周方向转动，从而保证了均匀饱满。

[0031] 本发明针对以上问题进行了逐项尝试，改进了工艺流程，见工艺流程图，并根据实际需要设计了一系列工装：卷圆工装、压平工装、刷胶工装、及其他装配工装，解决了空心杯电机的工艺实现难题。