传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装及绕制方法与流程

1.本发明属于传感器加工领域，特别涉及一种传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装及绕制方法。


背景技术：

2.扁平漆包线与圆漆包线相比有较多优势，如扁平漆包线灵活性好；扁平结构机械强度高；基于扁平结构的特点，使得扁平漆包线的空间利用率高于圆漆包线，进而所得的性能优于圆漆包线。某型传感器由于空间体积以及结构的制约，采用圆漆包线不能满足性能需要；使用扁平漆包线进行单排多层线圈的绕制，充分利用绕组空间，所得性能满足设计要求。扁平绕组两端面尺寸以及形位精度对传感器性能影响明显，尺寸准确、形位精度高的绕组对应传感器的性能非常优异。由于扁平漆包线截面是矩形，使得绕组绕制不能卷曲，并且为了得到高精度的单排多层扁平绕组，扁平绕组的绕制难度高于圆漆包线。


技术实现要素：

3.本发明的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计合理、精度高、操作便捷的传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装及绕制方法。
4.本发明的上述目的之一通过如下技术方案来实现:
5.一种传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装，其特征在于：包括由模杆、芯轴、圆柱形模块连接组成的绕制工装本体及确定绕制工装本体上绕线槽宽度的定宽尺寸片；
6.所述模杆为一端设置有圆柱形模头的杆体结构，在模杆的中心设置有轴孔，在模杆上位于圆柱形模头的外侧部位设置有径向顶丝孔，在圆柱形模头的端面上与轴孔相切的位置设置有引线槽，所述模杆远离圆柱形模头的一端为与绕线机的相应绕线接口插装配合的连接端；
7.所述芯轴为圆柱形芯轴，芯轴的外径与绕组的设定内径尺寸一致，在芯轴的一端设置有中心螺纹孔；
8.所述圆柱形模块的外径与模杆的圆柱形模头的外径一致，且大于绕组的设定外径尺寸，在圆柱形模块的中心设置有沉头孔；
9.所述定宽尺寸片的厚度比绕组的宽度大0.015-0.020mm，在定宽尺寸片的一端设置有定宽插口，定宽插口的宽度与芯轴的外径一致；
10.所述圆柱形模块与芯轴通过连接于沉头孔和中心螺纹孔内的螺钉a同轴固定连接；所述芯轴以端部外露的方式与模杆上的轴孔插装配合，并通过安装于径向顶丝孔内的螺钉b，使芯轴与模杆固定连接；所述圆柱形模头的外端面与圆柱形模块之间构成绕线槽，绕线槽的宽度与定宽尺寸片的厚度一致。
11.本发明的上述目的之二通过如下技术方案来实现：
12.一种传感器扁平漆包线绕组的绕制方法，其特征在于：基于上述绕制工装，包括如下步骤：
13.步骤1、将芯轴设置中心螺纹孔的一端和圆柱形模块通过螺钉a拧紧在一起；
14.步骤2、将芯轴另一端插入到模杆的轴孔内；
15.步骤3、将定宽尺寸片的定宽插口插在芯轴上；
16.步骤4、推压圆柱形模块和芯轴，使定宽尺寸片的两侧与模杆的圆柱形模头的端面及圆柱形模块的内端面均压紧接触，在模杆上的径向顶丝孔内安装螺钉b，顶紧芯轴，使使芯轴与模杆固定；
17.步骤5、取下定宽尺寸片，在模杆的圆柱形模头与圆柱形模块之间形成绕线槽；
18.步骤6、将模杆远离圆柱形模头的一端插在绕线机相应绕线接口上，并固定；
19.步骤7、将扁平漆包线首端固定在模杆上的螺钉a部位，之后漆包线沿模杆上的引线槽进入绕线槽，到达芯轴表面；
20.步骤8、启动绕线机，在芯轴上绕制扁平漆包线；
21.步骤9、扁平绕组绕制完成后，通过热风枪吹扁平漆包线，使热粘层发挥作用，绕组定型；
22.步骤10、在绕组定型后，拆开工装上的螺钉a和螺钉b，取出扁平绕组。
23.本发明具有的优点和积极效果：
24.1、本发明工装设计引线槽，将扁平漆包线的绕线首端插入到引线槽内，避免了漆包线绕组首端占用绕线槽而造成绕组两端面平行度差的问题；
25.2、本发明设计定宽尺寸片，用该尺寸片调整绕线槽宽度，保证了绕线槽两端达到了较好的平行度，从而保证了绕组两端尺寸和形位精度达到设计要求。
26.3、本发明设计的绕线槽为可拆卸式绕线槽，绕组完成绕制后可以方便从工装上拆卸。
27.4、本发明工装操作简单，绕线效率高。
附图说明
28.图1传感器扁平绕组结构示意图；
29.图2本发明扁平绕组绕制工装结构示意图；
30.图3本发明绕组宽度尺寸片结构示意图；
31.图4本发明扁平绕组绕制工装结构剖视图；
32.图5本发明扁平绕组绕制工装装配过程示意图。
具体实施方式
33.以下结合附图并通过实施例对本发明的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
34.一种传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装，请参见图1-5，其发明点为：包括由模杆1、芯轴7、圆柱形模块3连接组成的绕制工装本体及确定绕制工装本体上绕线槽宽度的定宽尺寸片6。
35.上述模杆、芯轴、圆柱形模块及定宽尺寸片均采用精密加工的方法制的，各个部分的尺寸以及形位公差控制在0.005mm以内，以保证装配后达到较高的精度，绕线后得到高精度绕组。其中，模杆的圆柱形模头的外端面与圆柱形模块的内端面的平行度要求较高，零件
装配后，两端面的平行度控制在0.04mm以内，绕线槽的内圆面与该两端面的垂直度控制在0.02mm以内。
36.上述各部分的具体结构及各部分的连接关系如下：
37.所述模杆为绕制工装的其他组件的安装基础件，其为一端设置有圆柱形模头1.1的杆体结构。在模杆的中心设置有轴孔，在模杆上位于圆柱形模头的外侧部位设置有径向顶丝孔，在圆柱形模头的端面上与轴孔相切的位置设置有引线槽1.2。所述模杆远离圆柱形模头的一端为与绕线机的相应绕线接口插装配合的连接端。在模杆上(不包括圆柱形模头部位)加工对称设置的两平面，在其中一侧平面上加工径向顶丝孔，可便于模杆与绕线机的绕线接口配合。
38.所述芯轴用于定位绕组绕制的内圈起始位置，其为圆柱形芯轴，芯轴的外径与绕组的设定内径尺寸一致，在芯轴的一端设置有中心螺纹孔。
39.所述圆柱形模块与模杆的圆柱形模头配合，用于限制绕制的两端尺寸，其外径与模杆的圆柱形模头的外径一致，且大于绕组的设定外径尺寸，在圆柱形模块的中心设置有沉头孔；
40.所述定宽尺寸片用于确定绕线槽的宽度，所述定宽尺寸片的厚度比绕组的宽度大0.015-0.020mm，在定宽尺寸片的一端设置有定宽插口6.1，定宽插口的宽度与芯轴的外径一致
41.所述圆柱形模块与芯轴通过连接于沉头孔和中心螺纹孔内的螺钉a4同轴固定连接；所述芯轴以端部外露的方式与模杆上的轴孔插装配合，并通过安装于径向顶丝孔内的螺钉b2，使芯轴与模杆固定连接；所述圆柱形模头的外端面与圆柱形模块之间构成绕线槽5，绕线槽的宽度与定宽尺寸片的厚度一致。
42.采用本绕制工装进行绕组绕制解决了一下几方面的问题：
43.1、传感器扁平绕组100的结构是单层扁平漆包线进行螺旋绕制，扁平绕组的厚度为漆包线的宽度。在绕线时，由于扁平漆包线宽度较大(如0.5mm)，采取内层绕组首端简单固定的方式，会造成扁平绕组两端平行形位差，进而引起传感器性能降低。为了解决首端引出线101造成扁平绕组两端不平行的问题，在绕线工装上加工一处凹槽，即上述引线槽，绕线前将扁平漆包线平顺铺在该引线槽内，之后绕线时扁平漆包线绕制在芯轴上。因为扁平漆包线平顺铺在引线槽内，所以漆包线首端不会影响扁平绕组两端的平行度。
44.2、扁平绕组的轴向尺寸对传感器位置性能的测定有较为明显的影响，因此需要每个扁平绕组的轴向尺寸一致性好，并且该尺寸与漆包线的宽度接近，从而保证传感器的性能。为了保证扁平绕组轴向尺寸一致性好，设计绕组定宽尺寸片。在绕线工装组装时使用尺寸片控制绕线槽宽度，从而绕线后得到轴向尺寸一致的扁平绕组。为了绕线顺利，并且绕组轴线尺寸满足要求，一般定宽尺寸片的厚度比漆包线的宽度大0.015-0.020mm。
45.3、扁平绕组的绕线槽设计成拆卸式的，方便完成绕线后绕组的拆卸。将工装设计成芯轴、模杆、模块三部分，组装方便，完成绕线后拆开工装，便可以得到扁平绕组。
46.采用本传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装进行绕组绕制方法包括如下步骤：
47.步骤1、将芯轴设置中心螺纹孔的一端和圆柱形模块通过螺钉a拧紧在一起；
48.步骤2、将芯轴另一端插入到模杆的轴孔内；
49.步骤3、将定宽尺寸片的定宽插口插在芯轴上；
50.步骤4、推压圆柱形模块和芯轴，使定宽尺寸片的两侧与模杆的圆柱形模头的端面及圆柱形模块的内端面均压紧接触，在模杆上的径向顶丝孔内安装螺钉b，顶紧芯轴，使芯轴与模杆固定；
51.步骤5、取下定宽尺寸片，在模杆的圆柱形模头与圆柱形模块之间形成绕线槽；
52.步骤6、将模杆远离圆柱形模头的一端插在绕线机相应绕线接口上，并固定；
53.步骤7、将扁平漆包线首端固定在模杆上的螺钉a部位，之后漆包线沿模杆上的引线槽进入绕线槽，到达芯轴表面；
54.步骤8、启动绕线机，在芯轴上绕制扁平漆包线；
55.步骤9、扁平绕组绕制完成后，通过热风枪吹扁平漆包线，使热粘层发挥作用，绕组定型；
56.步骤10、在绕组定型后，拆开工装上的螺钉a和螺钉b，取出扁平绕组。
57.尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

技术特征：
1.一种传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装，其特征在于：包括由模杆、芯轴、圆柱形模块连接组成的绕制工装本体及确定绕制工装本体上绕线槽宽度的定宽尺寸片；所述模杆为一端设置有圆柱形模头的杆体结构，在模杆的中心设置有轴孔，在模杆上位于圆柱形模头的外侧部位设置有径向顶丝孔，在圆柱形模头的端面上与轴孔相切的位置设置有引线槽，所述模杆远离圆柱形模头的一端为与绕线机的相应绕线接口插装配合的连接端；所述芯轴为圆柱形芯轴，芯轴的外径与绕组的设定内径尺寸一致，在芯轴的一端设置有中心螺纹孔；所述圆柱形模块的外径与模杆的圆柱形模头的外径一致，且大于绕组的设定外径尺寸，在圆柱形模块的中心设置有沉头孔；所述定宽尺寸片的厚度比绕组的宽度大0.015-0.020mm，在定宽尺寸片的一端设置有定宽插口，定宽插口的宽度与芯轴的外径一致；所述圆柱形模块与芯轴通过连接于沉头孔和中心螺纹孔内的螺钉a同轴固定连接；所述芯轴以端部外露的方式与模杆上的轴孔插装配合，并通过安装于径向顶丝孔内的螺钉b，使芯轴与模杆固定连接；所述圆柱形模头的外端面与圆柱形模块之间构成绕线槽，绕线槽的宽度与定宽尺寸片的厚度一致。2.一种采用权利要求1所述的传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装的绕制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将芯轴设置中心螺纹孔的一端和圆柱形模块通过螺钉a拧紧在一起；步骤2、将芯轴另一端插入到模杆的轴孔内；步骤3、将定宽尺寸片的定宽插口插在芯轴上；步骤4、推压圆柱形模块和芯轴，使定宽尺寸片的两侧与模杆的圆柱形模头的端面及圆柱形模块的内端面均压紧接触，在模杆上的径向顶丝孔内安装螺钉b，顶紧芯轴，使使芯轴与模杆固定；步骤5、取下定宽尺寸片，在模杆的圆柱形模头与圆柱形模块之间形成绕线槽；步骤6、将模杆远离圆柱形模头的一端插在绕线机相应绕线接口上，并固定；步骤7、将扁平漆包线首端固定在模杆上的螺钉a部位，之后漆包线沿模杆上的引线槽进入绕线槽，到达芯轴表面；步骤8、启动绕线机，在芯轴上绕制扁平漆包线；步骤9、扁平绕组绕制完成后，通过热风枪吹扁平漆包线，使热粘层发挥作用，绕组定型；步骤10、在绕组定型后，拆开工装上的螺钉a和螺钉b，取出扁平绕组。

技术总结
本发明涉及传感器扁平漆包线绕组高精度绕制工装及绕制方法,工装包括由模杆、芯轴、圆柱形模块组成的绕制工装本体及确定绕线槽宽度的定宽尺寸片；模杆中心设有轴孔，模杆上位于圆柱形模头外侧设有径向顶丝孔，圆柱形模头端面上与轴孔相切位置设有引线槽；芯轴外径与绕组的设定内径尺寸一致，芯轴一端设有中心螺纹孔；在圆柱形模块的中心设有沉头孔；定宽尺寸片的厚度稍大于绕组宽度，在定宽尺寸片的一端设有定宽插口；圆柱形模块与芯轴通过螺钉A同轴固连；芯轴以端部外露的方式与模杆上的轴孔插装配合，并通过安装于径向顶丝孔内的螺钉B，使芯轴与模杆固连；圆柱形模头的外端面与圆柱形模块之间构成绕线槽。本发明保证了绕组两端尺寸和形位精度达到设计要求。端尺寸和形位精度达到设计要求。端尺寸和形位精度达到设计要求。


技术研发人员：张青青 李立杰 陈文博 马爱霞 王莹莹 郑万程
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0七研究所
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/1/28