CN103545999A - 一种电机转子u线整体并线劈拉扭头成型装置 - Google Patents

Abstract

一种电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，包括并线机构、劈拉扭转机构、顶线机构；并线机构设置于劈拉扭转机构的外围，顶线机构设置在劈拉扭转机构的下方，劈拉扭转机构包括沿径向相互对应设置的内模组件和外模组件，以及驱动方向相反的内模驱动机构与外模驱动机构，并线机构包括有可用于顶推外模组件由外围向回转中心顶压实现并线的顶推构件以及驱动顶推构件运动的并线驱动机构，顶线机构的上部设有可在内模组件与外模组件形成的模腔中进行轴向顶推的顶线构件，顶线机构的下部设有驱动顶线构件运动的顶线驱动机构。本发明对转子U线组进行整体并线、劈拉扭头成型，分别使同一槽中U线间距、每根U线的跨距达到产品要求，提高生产效率。

Description

一种电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置

技术领域

本发明涉及电机加工设备技术领域，具体为一种电机转子U线整体并线、劈拉扭头成型装置。

背景技术

转子穿线是电机生产过程中的一道重要工序，特别是双扁线起动电机穿线工序的完成，国内的生产方式主要是通过小型模具将一卷卷的漆包线切断、弯U后，再由人工将U线劈拉扭头成型、插入转子槽中。生产效率低，产品的一致性不好，不合格率高，无法满足目前市场对电机质量和产能的要求。

将U线并线、劈拉成型是转子穿线工序中的一个关键技术，若由工人通过小型模具来完成，因没有并线动作，成型后的内外线会形成一个交叉角，产品的一致性不好，造成穿线困难，U线后端部间距不均匀，端部尺寸不易控制等，易造成耐压不合格，甚至穿线完成后绝缘层被破坏，出现废品。因此转子U线整体并线、劈拉扭头成型装置的研制，成为了实现电机转子穿线工序自动化、提高电机生产效率和产品质量的重点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对汽车起动机转子漆包U线整体并线、劈拉扭头成型的装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，包括并线机构、劈拉扭转机构、顶线机构；所述并线机构设置于劈拉扭转机构的外围，所述顶线机构设置在劈拉扭转机构的下方，所述劈拉扭转机构包括沿径向相互对应设置并围成模腔的内模组件和外模组件，所述并线机构包括有可用于顶推外模组件由外围向内模组件径向并拢从而压紧U形线圈实现并线的顶推构件以及驱动顶推构件运动的并线驱动机构，所述顶线机构的上部设有可在内模组件与外模组件形成的模腔中进行轴向顶推的顶线构件，顶线机构的下部设有驱动顶线构件运动的顶线驱动机构；所述劈拉扭转机构包括有驱动内模组件转动的内模驱动机构，以及驱动外模组件转动的外模驱动机构，其中内模驱动机构与外模驱动机构的驱动方向相反。

所述内模组件包括内模、内模安装座、中间支承座、压盘、限位转盘，所述压盘固定在工作台上，压盘外套接固定有所述限位转盘，压盘的中心孔内设有可转动的所述中间支承座，中间支承座内部阶梯孔内固定有所述内模安装座，内模安装座上固定有所述内模，所述内模为回转圆柱体结构，外圆柱面上沿周向均布有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向槽。

所述外模组件包括外模、旋转底座、旋转安装座，所述外模固定在旋转底座上，旋转底座上固定有所述旋转安装座。所述外模为空心圆柱体结构，其回转中心为上小下大的阶梯孔，空心圆柱体上部开有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向通槽，内模位于外模的空心圆柱腔体内并与之同轴，外模每槽都与内模上的槽径向对齐。

所述内模组件通过设于限位转盘与旋转底座之间的轴承支撑起所述外模组件，限位转盘上固定有压住旋转安装座凸沿对外模组件进行轴向定位的法兰盘。

所述中间支承座下部外侧面固定有与内模驱动机构连接的连接耳板，压盘及限位转盘侧面对准中间支承座侧面安装连接耳板的位置开有缺口，连接耳板固定在中间支承座侧面经压盘及限位转盘上的缺口伸出内模组件与内模驱动机构连接。

所述外模组件通过固定在旋转安装座的外圆柱面上的连接耳板与外模驱动机构连接。

所述内模驱动机构与外模驱动机构均包括伺服电机、电机安装座、联轴器、滚珠螺杆、螺杆轴承、轴承座、端盖、精密螺母、丝杆座、滑块安装板、线性滑轨、轨道安装板、底板、定位板、连接叉杆，伺服电机通过电机安装座固定在工作平台上，伺服电机输出轴通过联轴器与滚珠螺杆连接，滚珠螺杆两端通过螺杆轴承及轴承座支撑在工作平台上，螺杆轴承两端设有固定在轴承座上并夹住螺杆轴承的端盖，滚珠螺杆上设有与滚珠螺杆形成滚珠丝杆副的精密螺母，精密螺母固定安装在丝杆座中心通孔中，滑块安装板与丝杆座固定联接，并与线性滑轨上的滑块固定联接，线性滑轨固定在轨道安装板上，轨道安装板固定在底板上，底板固定在工作台上，轨道安装板上设有对线性滑轨进行定位的定位板，所述连接叉杆一端活动连接在丝杆座上，另一端与连接耳板铰接，连接叉杆通过连接耳板分别与内模组件及外模组件连接。

所述丝杆座表面开有螺孔，螺孔内设有螺纹销，螺纹销一端旋进螺孔内，另一端通过轴承与连接叉杆活动连接，轴承两端夹有两个透盖，两个透盖通过螺钉固定连接，将轴承及连接叉杆夹在中间，连接叉杆一端套在轴承外圈上与螺纹销活动连接，另一端通过插销与连接耳板铰接，插销的末端设有对连接叉杆及连接耳板进行定位的开口销。所述丝杆座底面或顶面与螺纹销连接的螺孔端面设有一固定螺纹销的螺母。

所述顶推构件包括顶线块、压线环、盖板、导向销钉、销钉压盖、中央压盖，旋转底座顶面上沿径向开有成中心对称分布的数量与转子产品槽数一致的槽，槽内嵌装有所述顶线块，顶线块上有一沿径向凸出的台阶推爪结构，该推抓结构的厚度稍小于外模上槽的宽度，台阶推爪结构底面刚好紧贴外模槽面，顶线块外套有所述压线环，压线环的内锥面与顶线块的外锥面贴合；旋转安装座顶面固定连接有所述盖板，盖板的底面呈中心对称分布有对顶线块进行径向导向的槽，槽的数量与转子产品槽数一致，盖板上通过所述销钉压盖压住所述导向销钉，导向销钉穿过压线环上的通孔对压线环的上下移动进行导向；所述中央压盖固定在盖板的中心通孔内，中央压盖中心设有与内模及外模同轴的通孔，通孔直径大小介于内模直径与外模直径之间；盖板上固定有与所述压线环连接的并线驱动机构。

所述并线驱动机构包括盖板上对称固定的至少两个油缸、以及油缸活塞推杆末端固定连接的连接头，连接头另一端穿过盖板上的通孔后通过螺钉与压线环固定连接。

所述旋转安装座外圆柱表面下部沿径向均布有数量与转子产品槽数一致的径向孔，孔内安装有推针并线锁紧机构，所述推针并线锁紧机构包推针、隔离环、螺母、弹簧、及带阶梯形通孔的推针套，所述推针套固定在旋转安装座的径向孔内，推针套内腔套有所述推针，推针一端伸出推针套在旋转安装座内与顶线块连接，另一端固定有所述螺母，推针套阶梯形通孔的大孔端设有所述弹簧，弹簧一端抵住阶梯形通孔的台阶面，另一端通过所述隔离环抵住固定在推针上的螺母。

所述顶线构件包括顶环、顶杆、导套、顶杆座、伸缩缸、气缸垫板、连接套筒，所述顶环位于内模与外模形成的模腔中，所述顶环套在内模安装座圆柱体下部，顶环下表面与所述顶杆垂直固定连接，顶杆带动顶环在内模与外模形成的模腔中可沿轴向滑动，顶杆另一端与所述顶杆座固定连接，所述导套从压盘下方定在压盘下部台阶中心孔内，导套上表面顶住压盘下部台阶孔的台阶面，导套与中间支承座的内腔构成一段圆柱形的空腔，顶杆座带动顶杆在该圆柱形空腔内可来回沿轴向滑动，所述伸缩缸一端沿轴向与顶杆座固定连接，另一端沿轴向通过轴承及所述气缸垫板与所述连接套筒连接，连接套筒的末端连接有所述顶线驱动机构。

所述顶线驱动机构包括气缸、气缸支撑板、支撑杆，所述气缸固定在所述气缸支撑板上、气缸支撑板上连接有所述支撑杆，支撑杆固定在工作台上，气缸的活塞杆与顶线构件中的连接套筒连接。

所述内模的上、下端面各设有一台阶孔，内模下端台阶面通过定位键径向定位在所述内模安装座上，内模上端台阶面上开有左右对称的两个圆柱形通孔，内模由两个螺钉经两个圆柱形通孔轴向固定在内模安装座上，内模上端面台阶孔内固定有压住螺钉的内模头。

本发明的工作过程是：

通过储线模具将一组已弯U成形的U形线组（U形线的数量与要完成穿线的转子槽数一致）通过插线机械手经中央压盖的中心孔沿轴向导入内模和外模的轴向槽内，并将U形线组的U形头部分露于中央压盖外。

并线驱动机构将两个油缸对压线环的垂直向下推力在压线环及顶线块锥面的引导下转换为径向推力，使得位于外模槽内的U线组外圈整体向位于内模槽内的U线组内圈径向靠拢，实现U线组整体并线，使得同一槽中U线间距达产品要求。

内、外模驱动机构的伺服电机通过滚珠螺杆、连接叉杆及连接耳板带动内模、外模分别朝不同方向转动，此时内模槽内的U线组内圈与外模槽内的U线组外圈沿圆周发生相对位移，即实现U线的劈拉，使每根U线的内、外圈之间的跨距达到产品要求，在U线组内圈与外模槽内的U线组外圈发生相对位移的过程中，通过专用压线装置向下压U线组的U形头，所有的U形头会朝同一方向发生扭转，且每根U线的扭转的方向和幅度都相同，即实现U线的扭头，达到U线组整体并线劈拉扭头成型的效果。

内模、外模转动的角度及扭头的次数依据产品要求而定，通过PLC程序控制伺服电机来实现。通过及人机界面，只需在控制面板上进行参数设置，就可以任意角度精确设定劈拉角及劈拉次数，实现精确劈拉，这样U线回弹量控制方便。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明适应双圆线、双扁线、一圆一扁U线组的整体并线，使得同一槽中U线间距达到产品要求，整体劈拉扭头成型，使每根U线的跨距达到产品要求。转子穿线一致性较高，生产效率是手工的10倍，若产品变换，只需更换劈拉扭头部件中的内模、外模、旋转底座、旋转安装座、顶线块、盖板等零件，修改PLC控制程序即可，产品变型容易。本发明提高了电机生产的自动化水平，改变了电机穿线工序由劳动密集型手工完成的局面，节约了大量的人力资源，促进行业技术的进步，实现较好的社会效益和经济效益，且发展潜力巨大。

附图说明

图1为本发明实施例中电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置整体俯视图。

图2为本发明实施例中连接叉杆与连接耳板及丝杆座连接装配图。

图3为本发明实施例中并线机构、劈拉扭转机构及顶线机构整体配合主视图。

图4为本发明实施例中并线机构、劈拉扭转机构及顶线机构整体配合俯视图。

图5为本发明实施例图4中C-C压线驱动机构结构示意图。

图6为本发明实施例图3中A-A推针并线锁紧机构结构图。

图例说明：

1、伺服电机；2、电机安装座；3、联轴器；4、滚珠螺杆；5、螺杆轴承；6、轴承座；7、端盖；8、精密螺母；9、丝杆座；10、滑块安装板；11、线性滑轨；12、轨道安装板；13、底板；14、定位板；15、连接叉杆；16、连接耳板；17、螺纹销；18、插销；19、开口销；20、内模；201、内模头；21、内模安装座；22、中间支承座；23、压盘；24、限位转盘；25、外模；26、旋转底座；27、旋转安装座；28、法兰盘；29、顶线块；30、压线环；31、盖板；32、导向销钉；33、销钉压盖；34、中央压盖；36、油缸；37、连接头；38、推针；39、隔离环；40、螺母；41、弹簧；42、推针套；43、顶环；44、顶杆；45、导套；46、顶杆座；47、伸缩缸；48、气缸垫板；49、连接套筒；50、气缸；51、气缸支撑板；52、支撑杆；53、工作台。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

一种如图1~图6所示的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，包括并线机构、劈拉扭转机构、顶线机构；所述并线机构设置于劈拉扭转机构的外围，所述顶线机构设置在劈拉扭转机构的下方，所述劈拉扭转机构包括沿径向相互对应设置并围成模腔的内模组件和外模组件，所述并线机构包括有可用于顶推外模组件由外围向内模组件径向并拢从而压紧U形线圈实现并线的顶推构件以及驱动顶推构件运动的并线驱动机构，所述顶线机构的上部设有可在内模组件与外模组件形成的模腔中进行轴向顶推的顶线构件，顶线机构的下部设有驱动顶线构件运动的顶线驱动机构；所述劈拉扭转机构包括有驱动内模组件转动的内模驱动机构，以及驱动外模组件转动的外模驱动机构，其中内模驱动机构与外模驱动机构的驱动方向相反。

在本实施例中，并线机构、劈拉扭转机构、顶线机构的主体结构均为回转体，大多数零件为回转体结构。参见图3的并线机构、劈拉扭转机构及顶线机构整体配合主视图，内模组件包括内模20、内模安装座21、中间支承座22、压盘23、限位转盘24，压盘23固定在工作台53上，压盘23外套接固定有限位转盘24，压盘23的中心孔内设有可活动的中间支承座22，中间支承座22内部阶梯孔内固定有内模安装座21，内模安装座21上固定有内模20，内模20为回转圆柱体结构，外圆柱面上沿周向均布有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向槽。

内模20的上、下端面各设有台阶孔，内模20下端台阶面通过定位键径向定位在内模安装座21上，内模20上端台阶面上开有左右对称的两个圆柱形通孔，内模20由两个螺钉经两个圆柱形通孔轴向固定在内模安装座21上，内模20上端面台阶孔内固定有压住螺钉的内模头201。

外模组件包括外模25、旋转底座26、旋转安装座27，外模25固定在旋转底座26上，旋转底座26上固定有旋转安装座27，旋转底座26顶面有呈中心对称分布对顶线块29进行径向导向的槽，槽的数量与转子产品槽数一致；外模25为空心圆柱体结构，其回转中心为上小下大的阶梯孔，空心圆柱体上部开有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向通槽，内模20位于外模25的空心圆柱腔体内并与之同轴，外模25每槽都与内模20上的槽径向对齐。

内模组件通过设于限位转盘24与旋转底座26之间的轴承支撑起外模组件，限位转盘24上固定有压住旋转安装座27凸沿对外模组件进行轴向定位的法兰盘28。

中间支承座22下部外侧面固定有与内模驱动机构连接的连接耳板16，压盘23及限位转盘24侧面对准中间支承座22侧面安装连接耳板16的位置开有缺口，连接耳板16固定在中间支承座22侧面经压盘23及限位转盘24上的缺口伸出内模组件与内模驱动机构连接。使得内模20随内模安装座21及中间支承座22一起转动，U线组内圈整体随内模20转动，转动速度及角度大小由PLC程序控制。

外模组件通过固定在旋转安装座27的外圆柱面上的连接耳板16与外模驱动机构连接。使外模25、旋转底座26及与旋转安装座27有固定联接的所有零件随外模25及旋转安装座27一起动转动，实现U线组外圈整体随外模25转动，外模25带动U线组外圈劈拉转动的速度及角度大小由PLC程序控制。

在本实施例中，顶推构件包括顶线块29、压线环30、盖板31、导向销钉32、销钉压盖33、中央压盖34，旋转底座26顶面上沿径向开有成中心对称分布的数量与转子产品槽数一致的槽，槽内嵌装有顶线块29，顶线块29上有一沿径向凸出的台阶推爪结构，该推抓结构的厚度应稍小于外模25上槽的宽度，台阶推爪结构底面刚好紧贴外模25槽面，顶线块29外套有压线环30，压线环30的内锥面与顶线块29的外锥面贴合；旋转安装座27顶面固定连接有盖板31，盖板31的底面呈中心对称分布有对顶线块29进行径向导向的槽，槽的数量与转子产品槽数一致，盖板31上通过销钉压盖33压住导向销钉32、导向销钉32穿过压线环30上的通孔对压线环30的上下移动进行导向；中央压盖34固定在盖板31的中心通孔内，中央压盖34中心设有与内模20及外模25同轴的通孔，通孔直径大小介于内模20直径与外模25直径之间；盖板31上固定有与压线环30连接的并线驱动机构。

参见图5的并线驱动机构结构示意图，并线驱动机构包括盖板31上对称固定的至少两个油缸36（参见图4）、以及油缸36活塞推杆末端固定连接的连接头37，连接头37另一端穿过盖板31上的通孔后通过螺钉与压线环30固定连接。压线环30在导向销钉32的导向下直线往下移动，压线环30内锥孔挤压顶线块29，使得顶线块29径向朝圆心移动，这样，两个油缸36的垂直向下推力由斜面锁紧结构转换为径向锁紧力，使得U线组外圈整体向圆心径向并拢，即实现U线组整体并线，使得同一槽中U线间距达产品要求。

参见图3的并线机构、劈拉扭转机构及顶线机构整体配合主视图，旋转安装座27外圆柱表面下部沿径向均布有数量与转子产品槽数一致的径向孔，孔内安装有推针并线锁紧机构，参见图6的推针并线锁紧机构结构图，在本实施例中，推针并线锁紧机构包推针38、隔离环39、螺母40、弹簧41、及带阶梯形通孔的推针套42，推针套42固定在旋转安装座27的径向孔内，推针套42内腔套有推针38，推针38一端伸出推针套42在旋转安装座27内与顶线块29连接，另一端固定有螺母40，推针套42阶梯形通孔的大孔端设有弹簧41，弹簧41一端抵住阶梯形通孔的台阶面，另一端通过隔离环39抵住固定在推针38上的螺母40。通过弹簧41的张力作用，使得顶线块29平时保持在离外模25轴线最远处的位置。

参见图3的并线机构、劈拉扭转机构及顶线机构整体配合主视图，在本实施例中，顶线构件包括顶环43、顶杆44、导套45、顶杆座46、伸缩缸47、气缸垫板48、连接套筒49，顶环43位于内模20与外模25形成的模腔中，顶环43套在内模安装座21圆柱体下部，顶环43下表面与顶杆44垂直固定连接，通过顶杆44带动顶环43在内模20与外模25形成的模腔中可来回轴向滑动，顶杆44另一端与顶杆座46固定连接，导套45从压盘23下方固定在压盘23的中心孔内，上表面顶住压盘(23)下部台阶孔的台阶面，导套45与中间支承座22的内腔构成一段圆柱形的空腔，顶杆座46带动顶杆44在该圆柱形空腔内可来回沿轴向滑动，伸缩缸47一端沿轴向与顶杆座46固定连接，另一端沿轴向通过轴承及所述气缸垫板(48)与所述连接套筒(49)连接，连接套筒49的末端连接有顶线驱动机构。

在本实施例中，顶线驱动机构包括气缸50、气缸支撑板51、支撑杆52，气缸50固定在气缸支撑板51上、气缸支撑板51上连接有支撑杆52，支撑杆52固定在工作台53上，气缸50的活塞杆与顶线构件中的连接套筒49固定连接。

参见图1的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置整体俯视图，在本实施例中，内、外模驱动机构主要包括伺服电机1、电机安装座2、联轴器3、滚珠螺杆4、螺杆轴承5、轴承座6、端盖7、精密螺母8、丝杆座9、滑块安装板10、线性滑轨11、轨道安装板12、底板13、定位板14、连接叉杆15，伺服电机1通过电机安装座2固定在工作平台上，伺服电机1输出轴通过联轴器3与滚珠螺杆4连接，滚珠螺杆4两端通过螺杆轴承5及轴承座6支撑在工作平台上，螺杆轴承5两端设有固定在轴承座6上并夹住螺杆轴承5的端盖7，滚珠螺杆4上设有与滚珠螺杆4形成滚珠丝杆副的精密螺母8，精密螺母8固定安装在丝杆座9中心通孔中，滑块安装板10与丝杆座9固定安装，并与线性滑轨11上的滑块固定联接，线性滑轨11固定在轨道安装板12上，轨道安装板12固定在底板13上，底板13固定在工作台53上，轨道安装板12上设有对线性滑轨11进行定位的定位板14，连接叉杆15一端活动连接在丝杆座9上，另一端与连接耳板16铰接，连接叉杆15通过连接耳板16分别与内模组件及外模组件连接。这样伺服电机1、滚珠螺杆4、连接叉杆15分别与内模组件、外模组件构成曲柄滑块机构。

参见图2的连接叉杆15与连接耳板16及丝杆座9的连接装配图，丝杆座9表面开有螺孔，螺孔内设有螺纹销17，螺纹销17一端旋进螺孔内，另一端通过轴承与连接叉杆15活动连接，轴承两端夹有两个透盖，两个透盖通过螺钉固定连接，将轴承及连接叉杆15夹在中间，连接叉杆15一端套在轴承外圈上与螺纹销17活动连接，另一端通过插销18与连接耳板16铰接，插销18的末端设有对连接叉杆15及连接耳板16进行定位的开口销19。

本发明的工作过程为：先将一组已弯U成形的U形线圈组（U形线的数量与要完成穿线的转子槽数一致）通过插线机械手经中央压盖34的中心孔沿轴向导入内、外模槽内，并将U形线圈的U形头部分露于中央压盖外，使U形线内圈插入内模20槽中，外圈插入外模25槽中。油缸36活塞杆向下伸出，连接头37住下走，连接头37通过螺钉与压线环30连接在一起，这样压线环30在导向销钉32的导向下直线往下移动，压线环30内锥孔挤压顶线块29，使得顶线块29径向朝圆心移动，这样，两个油缸36的垂直向下推力由斜面锁紧结构转换为径向锁紧力，使得U线组外圈整体向圆心径向并拢，即实现U线组整体并线，使得同一槽中U线间距达产品要求。

通过PLC程序控制，使得内、外模驱动机构的伺服电机1的输出轴旋转，通过联轴器3使得滚珠螺杆5随伺服电机1轴一起旋转，通过滚珠螺杆4、精密螺母8这对滚珠丝杆副及线性滑轨11，使得丝杆座9前后平稳直线移动。丝杆座9与通过连接叉杆15与连接耳板16联接在一起。伺服电机1输出轴、滚珠螺杆4、连接叉杆15通过连接耳板16联接分别与内模组件、外模组件构成曲柄滑块机构，丝杆座9的前后直线运动通过连接叉杆15及连接耳板16连接转化成内模组件、外模组件的角度运动，丝杆座9前后平稳直线移动，通过轴承使得连接叉杆15带动连接耳板16转动，连接耳板16带动中间支承座22及旋转安装座27转动，使得内模20随内模安装座21随中间支承座22一起转动，同时，外模组件随旋转安装座27一起转动，且内模20和外模25朝不同方向转动，插入内模和外模槽中的U线内圈与外圈分别随着内模和外模朝不同方向转动，即实现U线的劈拉，使每根U线的内、外圈之间的跨距达到产品要求，在U线组内圈与外模槽内的U线组整体劈拉的过程中，通过专用压线装置在中央压盖34的位置向下压U线组的U形头，所有的U形头会朝同一方向发生扭转，且每根U线的扭转的方向和幅度都相同，即实现U线的扭头，达到U线组整体劈拉扭头成型的效果。

内模20、外模25带动U线内外圈转动的速度、方向、大小及停顿时间的长短由PLC程序控制。通过人机界面，只需在控制面板上进行参数设置，就可以任意角度精确设定劈拉角及劈拉次数，实现精确劈拉，这样U线回弹量控制方便。

U线劈拉成型完成后，气缸50活塞杆向上伸出，伸缩缸47和顶杆44向上移动，带动顶环43向上移动将劈拉成型的线圈组经中央压盖34的中心孔顶出一部分，压环43向上移动至外模25上小下大的阶梯孔处为极限位置，再用专用抓线机械手将成型的线圈组夹出并转送至电机转子槽中，气缸50再退回原位，整个装置由PLC控制再重新开始相同动作。

Claims (10)

1.一种电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，包括并线机构、劈拉扭转机构、顶线机构；所述并线机构设置于劈拉扭转机构的外围，所述顶线机构设置在劈拉扭转机构的下方，所述劈拉扭转机构包括沿径向相互对应设置并围成模腔的内模组件和外模组件，所述并线机构包括有可用于顶推外模组件由外围向内模组件径向并拢从而压紧U形线圈实现并线的顶推构件以及驱动顶推构件运动的并线驱动机构，所述顶线机构的上部设有可在内模组件与外模组件形成的模腔中进行轴向顶推的顶线构件，顶线机构的下部设有驱动顶线构件运动的顶线驱动机构；所述劈拉扭转机构包括有驱动内模组件转动的内模驱动机构，以及驱动外模组件转动的外模驱动机构，其中内模驱动机构与外模驱动机构的驱动方向相反。

2.根据权利要求1所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述内模组件包括内模(20)、内模安装座(21)、中间支承座(22)、压盘(23)、限位转盘(24)，所述压盘(23)固定在工作台(53)上，压盘(23)外套接固定有所述限位转盘(24)，压盘(23)的中心孔内设有可转动的中间支承座(22)，中间支承座(22)内部阶梯孔内固定有所述内模安装座(21)，内模安装座(21)上固定有所述内模(20)，所述内模(20)为回转圆柱体结构，内模(20)的外圆柱面上沿周向均布有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向槽；所述外模组件包括外模(25)、旋转底座(26)和旋转安装座(27)，所述外模(25)固定在旋转底座(26)上，旋转底座(26)上固定有所述旋转安装座(27)；所述外模(25)为空心圆柱体结构，其回转中心为上小下大的阶梯孔，空心圆柱体上部开有数量及形状与转子产品上的槽一致的轴向通槽，内模(20)位于外模(25)的空心圆柱腔体内并与之同轴，外模(25)每槽都与内模(20)上的槽径向对齐；所述内模组件通过设于限位转盘(24)与旋转底座(26)之间的轴承支撑起所述外模组件，限位转盘(24)上固定有压住旋转安装座(27)凸沿对外模组件进行轴向定位的法兰盘(28)。

3.根据权利要求2所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述中间支承座(22)下部外侧面固定有与内模驱动机构连接的连接耳板(16)，压盘(23)及限位转盘(24)侧面对准中间支承座(22)侧面安装连接耳板的位置开有缺口，连接耳板(16)固定在中间支承座(22)侧面经压盘(23)及限位转盘(24)上的缺口伸出内模组件与内模驱动机构连接；所述外模组件通过固定在旋转安装座(27)的外圆柱面上的连接耳板(16)与外模驱动机构连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述内模驱动机构与外模驱动机构均包括伺服电机(1)、电机安装座(2)、联轴器(3)、滚珠螺杆(4)、螺杆轴承(5)、轴承座(6)、端盖(7)、精密螺母(8)、丝杆座(9)、滑块安装板(10)、线性滑轨(11)、轨道安装板(12)、底板(13)、定位板(14)、连接叉杆(15)，伺服电机(1)通过电机安装座(2)固定在工作平台(53)上，伺服电机(1)输出轴通过联轴器(3)与滚珠螺杆(4)连接，滚珠螺杆(4)两端通过螺杆轴承(5)及轴承座(6)支撑在工作平台(53)上，螺杆轴承(5)两端设有固定在轴承座(6)上并夹住螺杆轴承(5)的端盖(7)，滚珠螺杆(4)上设有与滚珠螺杆(4)形成滚珠丝杆副的精密螺母(8)，精密螺母(8)固定安装在丝杆座(9)中心通孔中，滑块安装板(10)与丝杆座（9）固定安装、并与线性滑轨(11)上的滑块固定联接，线性滑轨(11)固定在轨道安装板(12)上，轨道安装板(12)固定在底板(13)上，底板(13)固定在工作台(53)上，轨道安装板(12)上设有对线性滑轨(11)进行定位的定位板(14)，所述连接叉杆(15)一端活动连接在丝杆座(9)上，另一端与连接耳板(16)铰接，连接叉杆(15)通过连接耳板(16)分别与内模组件及外模组件连接。

5.根据权利要求4所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述丝杆座(9)表面开有螺孔，螺孔内设有螺纹销(17)，螺纹销(17)一端旋进螺孔内，另一端通过轴承与连接叉(15)杆活动连接，轴承两端夹有两个透盖，两个透盖通过螺钉固定连接，将轴承及连接叉杆(15)夹在中间，连接叉杆(15)一端套在轴承外圈上与螺纹销(17)活动连接，另一端通过插销(18)与连接耳板(16)铰接，插销(18)的末端设有对连接叉杆(15)及连接耳板(16)进行定位的开口销(19)；所述丝杆座(9)底面或顶面与螺纹销(17)连接的螺孔端面设有一固定螺纹销(17)的螺母。

6.根据权利要求2或3所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述顶推构件包括顶线块(29)、压线环(30)、盖板(31)、导向销钉(32)、销钉压盖(33)、中央压盖(34)，旋转底座(26)顶面上沿径向开有成中心对称分布的数量与转子产品槽数一致的槽，槽内嵌装有所述顶线块(29)，顶线块(29)上有一沿径向凸出的台阶推爪结构，该推抓结构的厚度稍小于外模(25)上槽的宽度，台阶推爪结构底面刚好紧贴外模(25)槽面，顶线块(29)外套有所述压线环(30)，压线环(30)的内锥面与顶线块(29)的外锥面贴合；旋转安装座(27)顶面固定连接有所述盖板(31)，盖板(31)的底面呈中心对称分布有对顶线块(29)进行径向导向的槽，槽的数量与转子产品槽数一致，盖板(31)上通过所述销钉压盖(33)压住所述导向销钉(32)、导向销钉(32)穿过压线环(30)上的通孔对压线环(30)的上下移动进行导向；所述中央压盖(34)固定在盖板(31)的中心通孔内，中央压盖(34)中心设有与内模(20)及外模(25)同轴的通孔，通孔直径大小介于内模(20)直径与外模(25)直径之间；盖板(31)上固定有与所述压线环(30)连接的并线驱动机构。

7.根据权利要求6所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述并线驱动机构包括盖板(31)上对称固定的至少两个油缸(36)、以及油缸(36)活塞推杆末端固定连接的连接头(37)，连接头(37)另一端穿过盖板(31)上的通孔后通过螺钉与压线环(30)固定连接。

8.根据权利要求2或3所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述旋转安装座(27)外圆柱表面下部沿径向均布有数量与转子产品槽数一致的径向孔，孔内安装有推针并线锁紧机构，所述推针并线锁紧机构包推针(38)、隔离环(39)、螺母(40)、弹簧(41)、及带阶梯形通孔的推针套(42)，所述推针套(42)固定在旋转安装座(27)的径向孔内，推针套(42)内腔套有所述推针(38)，推针(38)一端伸出推针套(42)在旋转安装座内(27)与顶线块(29)连接，另一端固定有所述螺母(40)，推针套(42)阶梯形通孔的大孔端设有所述弹簧(41)，弹簧(41)一端抵住阶梯形通孔的台阶面，另一端通过所述隔离环(39)抵住固定在推针上的螺母(40)。

9.根据权利要求1所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述顶线构件包括顶环(43)、顶杆(44)、导套(45)、顶杆座(46)、伸缩缸(47)、气缸垫板(48)、连接套筒(49)，所述顶环(43)位于内模(20)与外模(25)形成的模腔中，顶环(43)套在内模安装座(21)圆柱体下部，顶环(43)下表面与所述顶杆(44)垂直固定连接，顶杆(44)带动顶环 (43)在内模(20)与外模(25)形成的模腔中可沿轴向滑动，顶杆(44)另一端与所述顶杆座(46)固定连接，所述导套(45)从压盘(23)下方固定在压盘(23)下部台阶中心孔内，导套(45)上表面顶住压盘(23)下部台阶孔的台阶面，导套(45)与中间支承座(22)的内腔构成一段圆柱形的空腔，顶杆座(46)带动顶杆(44)在该圆柱形空腔内可来回沿轴向滑动，所述伸缩缸(47)一端沿轴向与顶杆座(46)固定连接，另一端沿轴向通过轴承及所述气缸垫板(48)与所述连接套筒(49)连接，连接套筒(49)的末端连接有所述顶线驱动机构。

10.根据权利要求9所述的电机转子U线整体并线劈拉扭头成型装置，其特征在于，所述顶线驱动机构包括气缸(50)、气缸支撑板(51)、支撑杆(52)，所述气缸(50)固定在所述气缸支撑板(51)上、气缸支撑板(51)上连接有所述支撑杆(52)，支撑杆(52)固定在工作台(53)上，气缸(50)的活塞杆与顶线构件中的连接套筒(49)连接。

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