CN103475172B - 飞盘式全自动绕线机及其绕线方法 - Google Patents

飞盘式全自动绕线机及其绕线方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种飞盘式全自动绕线机,包括台面平板,台面平板上固定设置有机头座,机头座上设置有至少一个旋转式飞盘,飞盘通过传送带连接主动轮;主动轮通过主电机实现驱动,带动飞盘旋转;主电机带动飞盘旋转;飞盘的固定内齿圈带动过桥齿轮及传动齿轮旋转,传动齿轮通过中间齿轮带动中心齿轮旋转;中心齿轮与飞盘同步旋转的同时,中心轴不转,中心轴上的绕线模具也不转。本发明能够对大电流电机采用多股并绕,使线经飞盘的飞叉杆飞入槽内,在绕线时多股线相互不交叉,线包排列整齐,端面紧凑清晰,质量可靠,既省时,又省力,还省成本,提高了经济效益。本发明还公开了一种飞盘式全自动绕线机的绕线方法。

Description

飞盘式全自动绕线机及其绕线方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电机绕线设备,具体涉及一种飞盘式全自动绕线机。本发明还涉及一种飞盘式全自动绕线机的绕线方法。
背景技术
[0002] 常用的电机绕线设备为飞叉式绕线机。由于大电流的电机线径过粗,端部不能弯曲成形,只能采用多股并绕;但是飞叉在绕线时只能绕一根线,将线向中心孔串入并引入到飞叉,飞叉旋转时将线搓绳,却不能入槽。
[0003] 现有的方法是通过人工将线包绕好后钳入槽,在入槽时必须使导线的端面线包长于铁芯。这种方法不仅浪费过大,还会使电机质量下降,既费时,又费料,产品质量也不稳定,是电机行业的一大主要问题。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种飞盘式全自动绕线机,它可以实现多股导线同时绕线。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明飞盘式全自动绕线机的技术解决方案为:
[0006] 包括台面平板2,台面平板2上固定设置有机头座3,机头座3上设置有至少一个旋转式飞盘4,飞盘4通过传送带5连接主动轮6 ;主动轮6通过主电机7实现驱动,带动飞盘4旋转;飞盘4上固定设置有引入线用的空心管式飞叉杆8 ;飞叉杆8固定在飞盘4偏离中心的位置;飞盘4通过传动轴10固定连接传动齿轮11 ;传动轴10上还固定设置有过桥齿轮18,过桥齿轮18与飞盘4的固定内齿圈19相啮合;传动齿轮11与中间齿轮12相啮合;中间齿轮12与中心齿轮13相啮合;中心齿轮13通过中心轴轴承15连接中心轴16 ;中心轴16位于飞盘4的中心;中心轴16的一端伸出飞盘4并固定连接绕线模具17 ;主电机7带动飞盘4旋转;飞盘4的固定内齿圈19带动过桥齿轮18及传动齿轮11旋转,传动齿轮11通过中间齿轮12带动中心齿轮13旋转;中心齿轮13与飞盘4同步旋转的同时,中心轴16不转,中心轴16上的绕线模具17也不转;所述台面平板2上还活动设置有移动机座20 ;移动机座20通过滚珠丝杠29连接移动电机30 ;移动电机30通过滚珠丝杠29驱动移动机座20,使移动机座20能够沿滑动导轨22在台面平板2上移动,实现前后移动自动进退模及自动排线;所述移动机座20上固定设置有至少一个旋转支架23 ;旋转支架23通过旋转轴承241活动连接垂直设置的旋转轴24 ;旋转轴24的底端通过旋转带轮连接转位电机28,旋转轴24的顶端连接工件托盘25 ;转位电机28通过旋转带轮驱动旋转轴24旋转,使工件托盘25上的工件100旋转,实现绕线时的分度及跨距;所述工件托盘25的一侧设置有一推进剪线机构36,推进剪线机构36连接割线气缸35 ;割线气缸35能够带动推进剪线机构36运动,使推进剪线机构36对工件托盘25上的工件100进行割线操作;所述旋转支架23的内部垂直设置有脱模杆33,脱模杆33的底端连接脱模气缸34 ;通过脱模气缸34驱动脱模杆33向上运动,能够实现工件100自动脱离旋转支架23。
[0007] 所述飞盘4为两个以上;各飞盘4的飞叉杆8共同连接一飞叉连杆9 ;飞叉连杆9能够在飞盘4旋转过程中使飞叉杆8只能随飞盘4作圆周运动,飞叉杆8本身不自转。
[0008] 所述绕线模具17的头部呈半圆形;所述绕线模具17的前端设置有滑块171,滑块171的后端连接弹簧172。
[0009] 所述传送带5的外侧设置有压紧滚柱32,用于张紧传送带5。
[0010] 所述旋转支架23设置有圆弧形入线口,能够使导线更容易绕在工件100的定子槽101 上。
[0011] 所述工件托盘25的高度与所述绕线模具17的高度相匹配,使两个绕线模具17分别正对放置于工件托盘25上的工件100。
[0012] 所述工件托盘25的上方设置有工件固定夹具26,工件固定夹具26连接工件压紧气缸27 ;工件压紧气缸27带动工件固定夹具26向下运动,能够实现工件100的定位。
[0013] 所述工件固定夹具26的底部设置有固定柱261 ;固定柱261与工件100的中心孔相对应,以固定工件100。
[0014] 所述推进剪线机构36包括内插剪装置,内插剪装置通过直线滑动轴承活动连接直线滑动导轨,直线滑动导轨固定设置于固定架上;通过割线气缸35带动内插剪装置沿直线滑动导轨在固定架上运动,以实现割线操作。
[0015] 本发明还提供一种飞盘式全自动绕线机的绕线方法,其技术解决方案为,包括以下步骤:
[0016] 将工件100放置于工件托盘25上,通过工件压紧气缸27带动工件固定夹具26向下运动,使工件100在工件托盘25上纵向定位;
[0017] 转位电机28驱动旋转轴24旋转一角度,使工件托盘25上的工件100的定子槽101与绕线模具17周向对位;
[0018] 移动电机30通过滚珠丝杠29驱动移动机座20前移,使工件托盘25上的工件100水平到位并排线;
[0019] 主电机7带动飞盘4旋转;飞盘4的旋转带动空心管式飞叉杆8绕飞盘4的中心转动;穿设于飞叉杆8内的导线随之转动,导线从飞叉杆8的中心孔伸出,经绕线模具17滑入工件100的定子槽101内,实现自动排列入槽;
[0020] 通过移动电机30再次驱动移动机座20前移,以实现导线的有序排列;
[0021 ] 通过转位电机28驱动工件100旋转,实现自动跨槽绕线;
[0022] 绕线结束后由推进剪线机构36自动实现割线;
[0023] 通过脱模气缸34驱动脱模杆33向上运动,实现工件100的自动脱槽。
[0024] 本发明可以达到的技术效果是:
[0025] 本发明通过飞盘上的空心管式飞叉杆将导线引至绕线模具,飞盘旋转带动飞叉杆同步旋转,使线不交叉,多股线直接跟随绕线模具滑入工件的工件槽内,滑入工件槽内后再由移动电机带动进行自动排线,以实现多股线叠绕后的绕线效果;进入内部的线包通过移动电机自动排列进入槽内。
[0026] 本发明能够对大电流电机采用多股并绕,使线经飞盘的飞叉杆飞入槽内,在绕线时多股线相互不交叉,线包排列整齐,端面紧凑清晰,质量可靠,既省时,又省力,还省成本,提高了经济效益。
[0027] 本发明能够实现飞盘旋转,绕线模具不动的工作原理。
[0028] 本发明能够使多股线在绕制时不相互交叉,成为有序排列入槽,实现多股线自动绕制排列,保证所绕制线包的品质。
[0029] 本发明的可绕槽数为I〜99槽,可设匝数为I〜1000匝,可绕导线根数为I〜20根,可绕铁芯厚度为3〜100mm,可绕工件最大直径为Φ 320mm。
[0030] 本发明能够对内定子电机作多跨距直接绕线,适用于交流、直流、无刷及同步电机的长、短跨距及多槽、单槽式绕入,将多股线绕入电机作大电流、大功率使用,又可在线包两端降低线包端面,能够节省导线,增加企业效益。
[0031] 本发明能够实现自动定位、转位、进模、退模、绕线、排线、推进剪线、工件自动脱出完成,实现全自动化。
附图说明
[0032] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0033] 图1是本发明飞盘式全自动绕线机的示意图;
[0034] 图2是图1的侧视图;
[0035] 图3是本发明的正面立体图;
[0036] 图4是本发明的背面立体图;
[0037] 图5是本发明的飞盘与过桥齿轮的连接示意图;
[0038]图6是本发明的绕线模具的工作状态示意图;
[0039] 图7是本发明的工件固定夹具的示意图。
[0040] 图中附图标记说明:
[0041] I为支架, 2为台面平板,
[0042] 3为机头座, 4为飞盘,
[0043] 41为飞盘带轮, 42为飞盘轴承,
[0044] 5为传送带, 6为主动轮,
[0045] 7为主电机, 8为飞叉杆,
[0046] 9为飞叉连杆, 10为传动轴,
[0047] 11为传动齿轮, 12为中间齿轮,
[0048] 13为中心齿轮, 14为中间轴,
[0049] 15为中心轴轴承, 16为中心轴,
[0050] 17为绕线模具, 18为过桥齿轮,
[0051] 171为滑块, 172为弹簧,
[0052] 19为固定内齿圈, 20为移动机座,
[0053] 21为移动轴承, 22为滑动导轨,
[0054] 23为旋转支架, 24为旋转轴,
[0055] 241为旋转轴承,
[0056] 25为工件托盘, 26为工件固定夹具,
[0057] 261为固定柱,
[0058] 27为工件压紧气缸, 28为转位电机,
[0059] 29为滚珠丝杠, 30为移动电机,
[0060] 31为控制箱, 32为压紧滚柱,
[0061] 33为脱模杆, 34为脱模气缸,
[0062] 35为割线气缸, 36为推进剪线机构,
[0063] 100为工件, 101为定子槽。
具体实施方式
[0064] 如图1至图4所示,本发明飞盘式全自动绕线机,包括支架1,支架I上设置有台面平板2,台面平板2上固定设置有机头座3,机头座3上设置有两个旋转式飞盘4,飞盘4设置于飞盘带轮41内;两个飞盘带轮41通过传送带5连接主动轮6 ;主动轮6通过主电机7实现驱动,带动飞盘4旋转;飞盘4通过飞盘轴承42固定在机头座3的轴承架上;传送带5的外侧设置有压紧滚柱32,用于张紧传送带5 ;
[0065] 飞盘4上固定设置有引入线用的空心管式飞叉杆8 ;飞叉杆8通过轴承固定在飞盘4的飞盘端盖偏离中心的位置;飞叉杆8的两端分别设置有引线嘴和出线嘴;两个飞叉杆8共同连接一飞叉连杆9,飞叉连杆9能够在飞盘4旋转过程中使飞叉杆8只能随飞盘4作圆周运动,飞叉杆8本身不自转,从而保证在绕线时多股线不作任何交叉,平直进入工件槽内;
[0066] 飞盘4的飞盘端盖通过传动轴10固定连接传动齿轮11 ;传动轴10上还固定设置有过桥齿轮18 (即过桥齿轮18与传动齿轮11同轴),过桥齿轮18与飞盘4的固定内齿圈19相啮合,如图5所示;
[0067] 传动齿轮11与中间齿轮12相啮合;中间齿轮12与中心齿轮13相啮合;
[0068] 中心齿轮13通过中心轴轴承15连接中心轴16 ;中心轴16位于飞盘4的飞盘端盖中心;中心轴16的一端伸出飞盘4,中心轴16的该端固定连接绕线模具17,用于旋转绕线;
[0069] 如6图所示,绕线模具17的头部呈半圆形,半圆形的头部能够保证多股绕线按一定顺序缠绕;
[0070] 绕线模具17的前端设置有滑块171,滑块171的后端连接弹簧172 ;
[0071] 中间齿轮12固定设置于中间轴14上;中间轴14与飞盘4的飞盘端盖固定连接;所有的轴端均由轴承固定;
[0072] 主电机7带动飞盘4旋转;飞盘4的固定内齿圈19带动过桥齿轮18及传动齿轮11旋转,传动齿轮11通过中间齿轮12带动中心齿轮13旋转;由于中心齿轮13通过中心轴轴承15连接中心轴16,中心齿轮13与飞盘4同步旋转的同时,中心轴16不转,中心轴16上的绕线模具17也不转;
[0073] 台面平板2上还活动设置有移动机座20 ;移动机座20的移动轴承21活动设置于台面平板2上的滑动导轨22上;移动机座20通过滚珠丝杠29连接移动电机30 ;移动电机30通过滚珠丝杠29驱动移动机座20,使移动机座20能够沿滑动导轨22在台面平板2上移动,实现前后移动自动进退模及自动排线;
[0074] 移动机座20上固定设置有两个旋转支架23 ;旋转支架23分别通过旋转轴承241活动连接垂直设置的旋转轴24 ;旋转轴24的底端通过旋转带轮连接转位电机28,旋转轴24的顶端连接工件托盘25 ;工件托盘25用于放置工件100,工件托盘25的高度与绕线模具17的高度相匹配,使两个绕线模具17分别正对放置于工件托盘25上的工件100 ;工件托盘25的上方设置有工件固定夹具26,工件固定夹具26连接工件压紧气缸27 ;工件压紧气缸27带动工件固定夹具26向下运动,能够实现工件100的定位;转位电机28通过旋转带轮驱动旋转轴24旋转,使工件托盘25上的工件100旋转,实现绕线时的分度及跨距;
[0075] 旋转支架23设置有圆弧形入线口,能够使导线更容易绕在工件100的T型定子槽101 上;
[0076] 工件托盘25的一侧设置有一推进剪线机构36,推进剪线机构36连接割线气缸35 ;割线气缸35能够带动推进剪线机构36运动;由于每个工件托盘25对应一推进剪线机构36,由推进剪线机构36对工件托盘25上的工件100进行割线操作;
[0077] 推进剪线机构36包括内插剪装置,内插剪装置通过直线滑动轴承活动连接直线滑动导轨,直线滑动导轨固定设置于固定架上;通过割线气缸35带动内插剪装置沿直线滑动导轨在固定架上运动,以实现割线操作;
[0078] 工件托盘25的一侧设置有工件定位机构,用于对工件100作初始定位;
[0079] 如图7所示,工件固定夹具26的底部设置有固定柱261 ;固定柱261与工件100的中心孔相对应,以固定工件100 ;
[0080] 旋转支架23的内部垂直设置有脱模杆33,脱模杆33的底端连接脱模气缸34 ;通过脱模气缸34驱动脱模杆33向上运动,能够实现工件100自动脱离旋转支架23 ;
[0081] 支架I内设置有电器控制箱、气动控制箱;
[0082] 支架I上设置有控制箱31,将台面平板2上的各零件容纳其中;
[0083] 支架I四周均有箱体门。
[0084] 本发明的工作原理如下:
[0085] 将工件100放置于工件托盘25上,通过工件压紧气缸27带动工件固定夹具26向下运动,使工件100在工件托盘25上纵向定位;转位电机28驱动旋转轴24旋转一角度,使工件托盘25上的工件100的定子槽101与绕线模具17周向对位;移动电机30通过滚珠丝杠29驱动移动机座20前移,使工件托盘25上的工件100水平到位并排线;
[0086] 随着移动机座20的前移,工件100靠近绕线模具17的前端;工件100的T型定子槽101挤压绕线模具17的滑块171并伸入绕线模具171中,滑块171在弹簧172的作用下能够夹紧导线的线头,并使定子槽101内的导线绕得更紧凑;
[0087] 主电机7驱动主动轮6旋转,主动轮6通过传送带5带动两个飞盘4旋转;飞盘4的旋转带动空心管式飞叉杆8绕飞盘4的中心转动;穿设于飞叉杆8内的导线随之转动,导线从飞叉杆8的中心孔伸出,经绕线模具17滑入工件100的定子槽101内,实现自动排列入槽;
[0088] 飞盘4旋转的同时,由于绕线模具17设置于飞盘4的中心轴16上,因此绕线模具17不动,从而能够使绕线模具17绕线时一直紧贴在工件100上,实现排列绕线;
[0089] 通过移动电机30再次驱动移动机座20前移,以实现导线的有序排列;
[0090] 通过转位电机28驱动工件100旋转,实现自动跨槽绕线;
[0091] 绕线结束后由推进剪线机构36自动实现割线;
[0092] 通过脱模气缸34驱动脱模杆33向上运动,实现工件100的自动脱槽。
[0093] 本发明卧立式均可。
[0094] 以上所述实施例,只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种飞盘式全自动绕线机,其特征在于:包括台面平板(2),台面平板(2)上固定设置有机头座(3),机头座(3)上设置有至少一个旋转式飞盘(4),飞盘(4)通过传送带(5)连接主动轮(6 );主动轮(6 )通过主电机(7 )实现驱动,带动飞盘(4 )旋转; 飞盘(4)上固定设置有引入线用的空心管式飞叉杆(8);飞叉杆(8)固定在飞盘(4)偏离中心的位置; 飞盘(4)通过传动轴(10)固定连接传动齿轮(11);传动轴(10)上还固定设置有过桥齿轮(18),过桥齿轮(18)与飞盘(4)的固定内齿圈(19)相啮合;传动齿轮(11)与中间齿轮(12)相啮合;中间齿轮(12)与中心齿轮(13)相啮合;中心齿轮(13)通过中心轴轴承(15)连接中心轴(16);中心轴(16)位于飞盘(4)的中心;中心轴(16)的一端伸出飞盘(4)并固定连接绕线模具(17); 主电机(7)带动飞盘(4)旋转;飞盘(4)的固定内齿圈(19)带动过桥齿轮(18)及传动齿轮(11)旋转,传动齿轮(11)通过中间齿轮(12 )带动中心齿轮(13 )旋转;中心齿轮(13 )与飞盘(4)同步旋转的同时,中心轴(16)不转,中心轴(16)上的绕线模具(17)也不转;所述台面平板(2 )上还活动设置有移动机座(20 );移动机座(20 )通过滚珠丝杠(29 )连接移动电机(30 );移动电机(30 )通过滚珠丝杠(29 )驱动移动机座(20 ),使移动机座(20 )能够沿滑动导轨(22 )在台面平板(2 )上移动,实现前后移动自动进退模及自动排线; 所述移动机座(20)上固定设置有至少一个旋转支架(23);旋转支架(23)通过旋转轴承(241)活动连接垂直设置的旋转轴(24);旋转轴(24)的底端通过旋转带轮连接转位电机(28),旋转轴(24)的顶端连接工件托盘(25);转位电机(28)通过旋转带轮驱动旋转轴(24)旋转,使工件托盘(25)上的工件(100)旋转,实现绕线时的分度及跨距; 当转位电机(28)驱动旋转轴(24)旋转一角度,能够使工件托盘(25)上的工件(100)的定子槽(101)与绕线模具(17)周向对位; 移动电机(30 )通过滚珠丝杠(29 )驱动移动机座(20 )前移,能够使工件托盘(25 )上的工件(100)水平到位并排线; 主电机(7)带动飞盘(4)旋转;飞盘(4)的旋转带动空心管式飞叉杆(8)绕飞盘(4)的中心转动;穿设于飞叉杆(8)内的导线随之转动,导线从飞叉杆(8)的中心孔伸出,经绕线模具(17)滑入工件(100)的定子槽(101)内,能够实现自动排列入槽; 所述工件托盘(25)的一侧设置有一推进剪线机构(36),推进剪线机构(36)连接割线气缸(35);割线气缸(35)能够带动推进剪线机构(36)运动,使推进剪线机构(36)对工件托盘(25)上的工件(100)进行割线操作; 所述旋转支架(23)的内部垂直设置有脱模杆(33),脱模杆(33)的底端连接脱模气缸(34);通过脱模气缸(34)驱动脱模杆(33)向上运动,能够实现工件(100)自动脱离旋转支架(23)。
2.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述飞盘(4)为两个以上;各飞盘(4)的飞叉杆(8)共同连接一飞叉连杆(9);飞叉连杆(9)能够在飞盘(4)旋转过程中使飞叉杆(8)只能随飞盘(4)作圆周运动,飞叉杆(8)本身不自转。
3.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述绕线模具(17)的头部呈半圆形;所述绕线模具(17)的前端设置有滑块(171),滑块(171)的后端连接弹簧(172)。
4.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述传送带(5)的外侧设置有压紧滚柱(32 ),用于张紧传送带(5 )。
5.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述旋转支架(23)设置有圆弧形入线口,能够使导线更容易绕在工件(100)的定子槽(101)上。
6.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述工件托盘(25)的高度与所述绕线模具(17)的高度相匹配,使两个绕线模具(17)分别正对放置于工件托盘(25)上的工件(100)。
7.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述工件托盘(25)的上方设置有工件固定夹具(26 ),工件固定夹具(26 )连接工件压紧气缸(27 );工件压紧气缸(27)带动工件固定夹具(26)向下运动,能够实现工件(100)的定位。
8.根据权利要求7所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述工件固定夹具(26)的底部设置有固定柱(261);固定柱(261)与工件(100)的中心孔相对应,以固定工件(10)0
9.根据权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机,其特征在于:所述推进剪线机构(36)包括内插剪装置,内插剪装置通过直线滑动轴承活动连接直线滑动导轨,直线滑动导轨固定设置于固定架上;通过割线气缸(35)带动内插剪装置沿直线滑动导轨在固定架上运动,以实现割线操作。
10.一种采用权利要求1所述的飞盘式全自动绕线机的绕线方法,其特征在于,包括以下步骤: 将工件(100 )放置于工件托盘(25 )上,通过工件压紧气缸(27 )带动工件固定夹具(26 )向下运动,使工件(100 )在工件托盘(25 )上纵向定位; 转位电机(28)驱动旋转轴(24)旋转一角度,使工件托盘(25)上的工件(100)的定子槽(101)与绕线模具(17)周向对位; 移动电机(30)通过滚珠丝杠(29)驱动移动机座(20)前移,使工件托盘(25)上的工件(100)水平到位并排线; 主电机(7)带动飞盘(4)旋转;飞盘(4)的旋转带动空心管式飞叉杆(8)绕飞盘(4)的中心转动;穿设于飞叉杆(8)内的导线随之转动,导线从飞叉杆(8)的中心孔伸出,经绕线模具(17)滑入工件(100)的定子槽(101)内,实现自动排列入槽; 通过移动电机(30)再次驱动移动机座(20)前移,以实现导线的有序排列; 通过转位电机(28)驱动工件(100)旋转,实现自动跨槽绕线; 绕线结束后由推进剪线机构(36)自动实现割线; 通过脱模气缸(34)驱动脱模杆(33)向上运动,实现工件(100)的自动脱槽。
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