CN106783140A - 一种飞叉式绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种飞叉式绕线机，该飞叉式绕线机由底座、沿X向运动的支撑架模块、驱动所述支撑板模块运动的平动驱动装置、旋转轴为X向的飞叉转轴模块、驱动所述飞叉转轴模块转动的转动驱动装置、能沿X向运动的主轴脱模模块、驱动脱模模块运动的脱模驱动装置组成。该飞叉式绕线机设置好绕制参数后，可以自动的在模具头上绕制线圈，不需要人工干预，具有绕制线圈速度快、成型线圈良品率高、成型线圈参数稳定的特点。

Description

一种飞叉式绕线机

技术领域

本发明涉及绕线装置，具体涉及到一种飞叉式绕线机。

背景技术

线圈广泛使用在共模滤波器、多频变压器、阻抗变压器、平衡及不平衡转换变压器、抑制电子设备EMI噪音、个人电脑及外围设备的USB线路、液晶显示面板、低压微分信号、汽车遥控式钥匙等多个领域，线圈的需求日益增大，线圈在成型过程中，要经过多个工序处理，最终才能得到所需求的线圈，线圈成型的第一个工序就是绕制线圈。

线圈由漆包线、纱包线等线材绕制而成，目前，绕制方法有手动绕制、半自动绕制、全自动绕制，手动绕制的线圈，线圈高度、匝数等线圈参数比较难满足设计要求，而且效率较为低，因此，目前生产中主要采用的为半自动绕制和全自动绕制方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种飞叉式绕线机，解决现有半自动绕制的不足。

本发明公开了一种飞叉式绕线机，由绕线底座、沿X向运动的支撑架模块、驱动所述支撑架模块运动的平动驱动装置、旋转轴为X向的飞叉转轴模块、驱动所述飞叉转轴模块转动的转动驱动装置、能沿X向运动的主轴脱模模块、驱动脱模机构运动的脱模驱动装置；

绕线底座底部固定在机台上；

支撑架模块包括两条X向布置的滑轨、分别滑动安装在两条滑轨上的滑块一、滑块二和支撑架，两条所述滑轨分别固定在底座上表面，所述支撑架底面与所述滑块一、滑块二固定连接；

飞叉转轴模块包括转轴为X向的旋转主轴、用于旋转主轴复位的主轴弹簧、与主轴同步转动的主轴套、主轴套轴承、用于主轴套轴承固定的轴承圆筒、用于旋转绕制线材的飞叉；轴线X向的轴承圆筒穿过支撑架的并固定支撑架上，主轴套轴承外环与轴承圆筒内壁连接固定，主轴套轴承内环与主轴套外环面连接固定；旋转主轴一端末端固定有卡位螺母，另一端穿过并所述主轴套并在末端设有顶盖，旋转主轴在靠近顶盖一端设置有挡圈一并且在挡圈一和主轴套之间沿轴向开有滑槽，所述主轴套内表面设置有插销插在所述主轴的滑槽内，所述主轴弹簧两端分别与所述挡圈一、所述插销连接固定，飞叉的底部固定在所述主轴套靠近所述顶盖一端的外环面上，飞叉的两个分叉端朝向所述顶并且设置在所述顶盖两侧，其中一个分叉端上设置有槽轮，所述槽轮的切线方向与所述旋转主轴的回转轴在同一平面上；

主轴脱模模块包括分叉口朝着旋转主轴的U型脱模器和X向布置的两根光轴，两根光轴固定在支架上，U型脱模器的底端滑动安装在光轴上，U型脱模器的两个分叉端设置在所述旋转主轴靠近卡位螺母的位置两侧，两个分叉端之间的距离大于所述旋转主轴的外径并小于所述卡位螺母的外径。

优选的，在所述飞叉式绕线机构外，设置有一个与所述顶盖相对的模具头。

优选的，所述模具头轴线、旋转主轴回转轴和所述飞叉回转轴共线。

优选的，平动驱动装置布置在支撑架下方，包括X向布置的第一伺服电机、联轴器、轴线与第一伺服电机回转轴线共线的丝杆、丝杆连接块，第一伺服电机本体固定在底座上，联轴器两端分别与第一伺服电机转轴和丝杆的一端连接，丝杆的另一端固定在底座与第一伺服电机相对的一侧上，丝杆连接块环套在所述丝杆上，丝杆连接块的上表面与支撑架固定连接；

所述旋转驱动装置包括X向布置的第二伺服电机、用于传递动力的主皮带轮、皮带、副皮带轮，第二伺服电机本体固定在支撑架上，主皮带轮安装固定在第二伺服电机的转轴上，副皮带轮安装固定旋转主轴外环面上，皮带套在主皮带轮和副皮带轮外轮廓的齿上；

所述脱模驱动装置包括沿X向布置的脱模气缸，脱模气缸本体固定在支撑架上，活动端与U型脱模器底端连接固定。

优选的，所述飞叉式绕线装置还包括用于飞叉定位的霍尔探头、用于支撑架限位的接近开关一、接近开关二、接近开关三和用于感应脱模气缸动作的接近开关四；霍尔探头安装固定在飞叉底部回转面的一侧上，所述接近开关一、接近开关二、接近开关三固定安装在底座侧面上，所述支撑架具有在接近开关方向安装的金属片，支撑架运动过程中，接近开关一、接近开关二、接近开关三能感应到所述金属片。

优选的，所述飞叉式绕线机构绕制的线材为酒精漆包线，飞叉式绕线机构还包括酒精瓶，所述酒精瓶设置在所述支撑架上

该飞叉式绕线机设置好绕制参数后，可以自动的在模具头上绕制线圈，不需要人工干预，具有绕制线圈速度快、成型线圈良品率高、成型线圈参数稳定的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的飞叉式绕线机的三维图。

图2是本发明实施例中的底座的三维图。

图3是本发明实施例中的支撑架装置与底座的三维图。

图4是本发明实施例中的去掉支撑板后的底座的三维图。

图5是本发明实施例中的飞叉主轴装置的的三维图。

图6是本发明实施例中的飞叉主轴装置的剖面图。

图7是本发明实施例中的脱模装置的三维图。

图8是本发明实施例中的飞叉式绕线机工作状态下的三维图。

图9是本发明实施例中的飞叉式绕线机工作状态下的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了表达更加清楚，部分说明结合对应坐标系X、Y、Z方向。

如图1所示，一种飞叉式绕线机构，由底座、沿X向运动的支撑架模块、驱动所述支撑架装置运动的平动驱动装置、旋转轴为X向的飞叉转轴模块、驱动所述飞叉转轴装置转动的转动驱动装置、能沿X向运动的主轴脱模模块、驱动脱模机构运动的脱模驱动装置组成；

如图2所示，为了底座加工成型更为简单，底座可以由以下部件组合成型，其中包括底座本体(200)、电机支板一(201)、电机固定架一(202)、滑轨挡片一(203)、滑轨挡片二(204)，底座本体(200)用螺丝、焊接等方式固定在机台上，电机支板一(201)螺丝锁紧在底座本体(200)X正向一面的上方，电机固定架一(202)固定在支板一(201)上，滑轨挡片一(203)、滑轨挡片二(204)分别固定在底座本体(200)X正向一面上方的两侧。

如图3和图4所示，支撑架模块包括两条X向布置的滑轨一(207)、滑轨二(210)、分别滑动安装在两条滑轨(201)上的滑块和支撑架；

如果采用铸造、CNC等一体成型加工方法加工支撑架，成本会很高，因此，支撑架可以由以下部件组成，包括底板一(218)、侧板一(219)、电机支架二(220)、电机支板二(221)、侧板二(223)、盖板一(222)、气杆支板一(224)，侧板一(219)固定在底板一(218)X负向的一侧，电机支架二(220)固定在侧板一(219)的X正向一面上，电机支板二(221)固定电机支架二(220)的X正向一面，侧板二(223)固定在底板一(218)的Y向正向一侧，气缸支板一(224)固定在侧板二(223)的X向一侧，盖板(222)布置在侧板一(219)、侧板二(223)、气缸支板一(224)上表面并通过螺丝连接在一起，支撑架在Y正向安装有铁片；

滑轨一(207)、滑轨二(210)分别固定在底座上表面两侧并且一端分别紧贴挡片一(203)、挡片二(204)，为了支撑架运动的时候更加平稳，每条滑轨上安装有两个滑块，滑块一(205)、滑块二(206)安装在滑轨一上，滑块三(212)、滑块四(214)安装在滑轨二(210)上，支撑架的底板(218)安装在滑块一(205)、滑块二(206)、滑块三(212)、滑块四(215)上；

平动驱动装置布置在支撑架底板(218)下方，包括X向布置的第一伺服电机(216)、联轴器(217)、轴线与第一伺服电机(216)回转轴线共线的丝杆(208)、丝杆连接块(217)，为了加工和安装的便利性，第一伺服电机(216)本体固定在电机支架一(202)上，联轴器(217)安装在电机支架一(202)内，两端分别与第一伺服电机(216)转轴和丝杆(208)的一端连接，丝杆(208)的另一端固定在底座(200)与第一伺服电机(216)相对的一侧上，丝杆连接块环(209)套在所述丝杆上，丝杆连接块(209)的上表面与支撑架的底板(218)固定连接，第一伺服电机能驱动支撑架沿着滑轨一(207)、滑轨二(210)方向运动；

在底座(200)的Y正向侧面上，安装有接近开关一(211)、接近开关二(213)、接近开关三(215)，在支撑架运动时，铁片能被接近开关一(211)、接近开关二(213)、接近开关三(215)感应到。

如图5和图6所示，飞叉转轴装置包括转轴为X向的旋转主轴(235)、用于旋转主轴复位的主轴弹簧(242)、与主轴同步转动的主轴套(241)、主轴套轴承(232)、用于主轴套轴承固定的轴承圆筒(233)、用于旋转绕制线材的飞叉(231)；轴线X向的轴承圆筒(233)穿过侧板一(219)并依靠圆筒外面设置的凸肩，通过螺丝固定在侧板一(219)X负向一侧，主轴套轴承(232)外环与轴承圆筒(233)内壁连接固定，主轴套轴承(232)内环与主轴套(241)外环面连接固定，通过计算和检验，再考虑到零件尺寸的因素，所述主轴套轴承(232)数量设置为四个；旋转主轴(235)穿过主轴套(241，旋转主轴(235)在所述侧板一(219)X正向一侧末端固定有位螺母(236)，在所述侧板(219)X负向一端末端设有顶盖(229)，由于顶盖(229)在工作时要顶住模具头，为了减少磨损，顶盖(229)通过顶盖轴承(243)滑动安装在旋转主轴(235)上，在工作状态时，顶盖(229)紧压模具头，旋转主轴(235)的旋转运动不会传递到顶盖(229)，顶盖(229)与模具头相对静止，从而减少了磨损；旋转主轴(235)在靠近顶盖(229)一端设置有挡圈一(244)并且在挡圈一(244)和主轴套(241)之间沿轴向开有滑槽，所述主轴套(241)内表面设置有插销(238)卡在所述主轴的滑槽内，所述主轴弹簧(242)两端分别与所述挡圈一(244)、所述插销(238)连接固定，因为插销(238)容易磨损，需要不时更换，为了更换插销的便利性，在主轴套(241)内壁加工一个台阶，原主轴弹簧(242)与插销(238)连接的一端可以固定在所述台阶上，飞叉(231)的底部通过螺丝固定在所述主轴套(2241)位于所述侧板(219)X负向的外环面上，飞叉(231)的两个分叉端朝向X负向并且设置在顶盖(229)两侧，其中一个分叉端上设置有槽轮(230)，所述槽轮的切线方向与所述旋转主轴的回转轴在同一平面上；

旋转驱动装置包括X向布置的第二伺服电机(225)、用于传递动力的主皮带轮(226)、皮带(227)、副皮带轮(228)，第二伺服电机(225)本体固定在电机支板二(221)上，、主皮带轮(226)安装固定在第二伺服电机(207)的转轴上，副皮带轮(228)安装固定旋转主轴(235)外环面上，皮带(227)套在主皮带轮(226)和副皮带轮(228)外轮廓的齿上；

如图1和图7所示，为了更好的观察，图7未画出盖板，主轴脱模机构包括沿着X向运动的U型脱模器(251)、X向布置的光轴一(252)、光轴二(254)，U型脱模器(255)的两个分叉端设置在所述旋转主轴上靠近卡位螺母(256)的位置两侧，在两个分叉端上还设置有朝向旋转主轴方向的卡位轮一(255)、卡位轮二(256)，两个卡位轮之间的距离大于所述旋转主轴的外径并且小于所述卡位螺母的外径，为了运动时，U型脱模器(251)更加平稳，增设一个固定块(250)，U型脱模器(251)固定在固定块(250)上，光轴一(252)、光轴二(254)穿过固定块(250)并且两端分别固定在所处侧板一(219)、气缸支板(224)上。

脱模驱动装置包括沿X向布置的脱模气缸(253)，脱模气缸(253)固定在气缸支板(224)上，U型脱模器(251)底端与所述脱模气缸(253)的活塞杆连接固定。

如图8所示，如果飞叉式绕线机构绕制的线材为酒精漆包线，飞叉式绕线机构还设置有酒精瓶(257)，所述酒精瓶设置在绕线装置的的酒精瓶支板(258)上，酒精瓶支板(258)固定在底板上。

为了绕制特定机构的线圈，还包括用来绕制线圈的模具头(259)，模具头(259)固定在于顶盖相对的位置，轴线与旋转主轴的回转轴线共线。

如图1～9所示，该飞叉式绕线机的绕线过程如下：初始状态下，模具头(259)与顶盖(229)不接触，线材(260)先穿过酒精瓶(257)，接着穿过主轴螺母(236)和旋转主轴(235)上的槽，从飞叉(231)底部外环穿出，卡在槽轮(230)上，最终搭在飞叉(231)非槽轮的一端，机器启动后，首先第一伺服电机(216)启动，带动支撑架上的所有装置向X负向运动，这时，模具头(259)与顶盖(229)接触，主轴弹簧(242)受力压缩，模具头(259)、顶盖(229)紧贴在一起，运动到相应外置后，第二伺服电机(225)启动，驱动飞叉(231)转动，与第一伺服电机(216)配合工作，在模具头(259)上绕制线圈，霍尔探头(240)感应飞叉(231)的位置，然后调整飞叉(231)的结束姿态，绕制完成后，脱模气缸(253)启动，通过U型脱模器(251)卡住主轴螺母(236)，模具头(259)与顶盖(229)分离，此时可以取下线圈，完成线圈的绕制，调节接近开关一(211)、接近开关二(213)、接近开关(215)的位置可以控制第一伺服电机(216)的驱动行程。

以上对本发明实施例所提供的一种飞叉式绕线机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种飞叉式绕线机，其特征在于：由绕线底座、沿X向运动的支撑架模块、驱动所述支撑架模块运动的平动驱动装置、旋转轴为X向的飞叉转轴模块、驱动所述飞叉转轴模块转动的转动驱动装置、能沿X向运动的主轴脱模模块、驱动脱模机构运动的脱模驱动装置；

绕线底座底部固定在机台上；

支撑架模块包括两条X向布置的滑轨、分别滑动安装在两条滑轨上的滑块一、滑块二和支撑架，两条所述滑轨分别固定在底座上表面，所述支撑架底面与所述滑块一、滑块二固定连接；

飞叉转轴模块包括转轴为X向的旋转主轴、用于旋转主轴复位的主轴弹簧、与主轴同步转动的主轴套、主轴套轴承、用于主轴套轴承固定的轴承圆筒、用于旋转绕制线材的飞叉；轴线X向的轴承圆筒穿过支撑架的并固定支撑架上，主轴套轴承外环与轴承圆筒内壁连接固定，主轴套轴承内环与主轴套外环面连接固定；旋转主轴一端末端固定有卡位螺母，另一端穿过并所述主轴套并在末端设有顶盖，旋转主轴在靠近顶盖一端设置有挡圈一并且在挡圈一和主轴套之间沿轴向开有滑槽，所述主轴套内表面设置有插销插在所述主轴的滑槽内，所述主轴弹簧两端分别与所述挡圈一、所述插销连接固定，飞叉的底部固定在所述主轴套靠近所述顶盖一端的外环面上，飞叉的两个分叉端朝向所述顶并且设置在所述顶盖两侧，其中一个分叉端上设置有槽轮，所述槽轮的切线方向与所述旋转主轴的回转轴在同一平面上；

主轴脱模模块包括分叉口朝着旋转主轴的U型脱模器和X向布置的两根光轴，两根光轴固定在支架上，U型脱模器的底端滑动安装在光轴上，U型脱模器的两个分叉端设置在所述旋转主轴靠近卡位螺母的位置两侧，两个分叉端之间的距离大于所述旋转主轴的外径并小于所述卡位螺母的外径。

2.如权利要求1所述的飞叉式绕线机，其特征在于：在所述飞叉式绕线机构外，设置有一个与所述顶盖相对的模具头。

3.如权利要求2所述的飞叉式绕线机，其特征在于：所述模具头轴线、旋转主轴回转轴和所述飞叉回转轴共线。

4.如权利要求3所述的飞叉式绕线机，其特征在于：平动驱动装置布置在支撑架下方，包括X向布置的第一伺服电机、联轴器、轴线与第一伺服电机回转轴线共线的丝杆、丝杆连接块，第一伺服电机本体固定在底座上，联轴器两端分别与第一伺服电机转轴和丝杆的一端连接，丝杆的另一端固定在底座与第一伺服电机相对的一侧上，丝杆连接块环套在所述丝杆上，丝杆连接块的上表面与支撑架固定连接；

所述旋转驱动装置包括X向布置的第二伺服电机、用于传递动力的主皮带轮、皮带、副皮带轮，第二伺服电机本体固定在支撑架上，主皮带轮安装固定在第二伺服电机的转轴上，副皮带轮安装固定旋转主轴外环面上，皮带套在主皮带轮和副皮带轮外轮廓的齿上；

所述脱模驱动装置包括沿X向布置的脱模气缸，脱模气缸本体固定在支撑架上，活动端与U型脱模器底端连接固定。

5.如权利要求3所述的飞叉式绕线机，其特征在于：所述飞叉式绕线装置还包括用于飞叉定位的霍尔探头、用于支撑架限位的接近开关一、接近开关二、接近开关三和用于感应脱模气缸动作的接近开关四；霍尔探头安装固定在飞叉底部回转面的一侧上，所述接近开关一、接近开关二、接近开关三固定安装在底座侧面上，所述支撑架具有在接近开关方向安装的金属片，支撑架运动过程中，接近开关一、接近开关二、接近开关三能感应到所述金属片。

6.如权利要求3所述的飞叉式绕线机，其特征在于:所述飞叉式绕线机构绕制的线材为酒精漆包线，飞叉式绕线机构还包括酒精瓶，所述酒精瓶设置在所述支撑架上。