CN108091462A - 用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构 - Google Patents

Abstract

提供一种用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，具有导线环、线梭齿轮、绕线齿轮、导轮、上推爪和下推爪，导线环固定于设备机体上且匀速转动；绕线齿轮通过齿轮传动带动传动齿轮和传动齿轮轴转动，并带动传动齿轮轴另一端安装的凸轮转动，与此同时与凸轮配合联动的拨杆作周期线性往复运动以带动上推爪和下推爪沿导线环的上下端面作周期线性往复运动。本发明，通过稳定、高效、简单的传动机构结构设置，有效保证且提高了缠绕在导线环上的导线的排线均匀性，从而提高了使用该设备生产环形线圈产品的合格率，适用于对各种小型精密传感器环形线圈绕制设备的绕制安装使用，具有广泛的适用价值。

Description

用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构

技术领域

本发明属环形精密电位器制造专用设备技术领域，具体涉及一种用于环 形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构。

背景技术

精密电位器广泛应用在航空、航海、弹载产品中，其在使用过程中传输 精度误差是不容忽视的，而直接影响电位器传输精度大小的核心是电位器中 的环形线圈，在生产环形线圈的过程中，线圈在缠绕过程中排线的均匀性是 严重威胁产品质量的核心问题，对此，虽然市面上的环形绕线机品种繁多， 但能满足制造超高传输梯度要求的传感器生产设备几乎没有，或只有低精度 的绕线生产设备。为此，我公司研制的授权公告号为CN205900222U的用于环 形精密电位器绕线机绕线装置中，为实现绕线齿轮5通过转动完成导线6在 导线环2上缠绕动作的同时，可将绕线齿轮5的驱动端动力通过相应的传动 机构传递至上推爪3和下推爪1，完成上推爪3和下推爪1的间歇线性往复运 动，高效率且稳定地完成导线6在导线环2上的精密绕线及排线动作，现提 出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于环形精密电位器绕线机的绕线与 排线联动机构，解决精密环形电位器线圈专用绕线及排线设备高效且稳定地 完成导线在环形线圈上的绕线及排线联动传动的技术问题，来提高绕线机的 绕制精度和绕制后线圈的排线均匀性以最终改善环形线圈的绕制精度。

本发明采用的技术方案：用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动 机构，具有导线环，与导线环正交设有相对导线环定轴转动带缺口的线梭齿 轮，与线梭齿轮平行设有定轴转动带缺口的绕线齿轮，位于绕线齿轮上设有 牵拉导线至导线环的导轮，沿导线环上下端面设有上推爪和下推爪，其特征 在于：所述导线环固定于设备机体上且匀速转动；所述绕线齿轮通过齿轮传 动带动传动齿轮和传动齿轮轴同步转动，并通过传动齿轮轴另一端安装的凸 轮的转动带动与凸轮配合联动的拨杆作周期线性往复运动，并通过所述拨杆 的周期线性往复运动带动拨杆末端连接的上推爪和下推爪沿导线环的上下端 面作周期线性往复运动以将经绕线齿轮的转动缠绕于导线环上的导线均匀地 排布于导线环。

上述技术方案中，作为优选技术方案，所述线梭齿轮固定于设备机体， 并具有在绕线齿轮开始绕线前将线梭齿轮脱离线梭齿轮齿轮驱动端的分离机 构。

上述技术方案中，作为优选技术方案，所述凸轮和拨杆之前联动配合接 触为周期性的弹性点接触。

上述技术方案中，作为优选技术方案，所述拨杆与上推爪下推爪之间通 过推爪安装架连接，所述推爪安装架和拨杆之间设有减小接触摩擦阻力的轴 承件。

上述技术方案中，为进一步提高排线精度，作为优选技术方案，所述上 推爪下推爪沿导线环的上下端面作交替式周期往复线性运动以将经绕线齿轮 的转动缠绕于导线环上的导线均匀地排布于导线环。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案绕线齿轮受驱动转动开始绕线的同时，通过齿轮传动、凸轮拨 杆传动将绕线齿轮的旋转运动转换为上推爪和下推爪沿导线环上下端面的线 性往复运动且以交替性线性往复运动为优，通过稳定、高效、简单的传动机 构结构设置，有效保证且提高了缠绕在导线环上的导线的排线均匀性，从而 提高了使用该设备生产环形线圈产品的合格率，适用于对各种小型精密传感 器环形线圈绕制设备的绕制安装使用，具有广泛的适用价值；

2、本方案打破传统环形绕线机滚轮式排线原理和结构的绕线方法，创造 性地采用上推爪和下推爪往复交替式推线，大大提高了排线精度和均匀性， 可专门应用于制作无间隙缠绕小型精密环型传感器环形线圈生产的小型设 备，适用各种小型精密传感器环型线圈的生产；

3、本方案在匹配的专用设备安装使用后所生产制造的环形线圈传感器， 传感器电刷在环形线圈0°～±360°转角工作时输出电压梯度误差1％～ 3％，较现有技术下普通环形线圈生产设备生产的产品传输精度和分辨率大大 提高。

附图说明

图1为本发明环形精密电位器绕线机的绕线及排线装置立体结构示意图；

图2为本发明绕线及排线装置的联动运动机构优选实施例立体结构示意 简图；

图3为本发明联动机构的机构原理示意图；

图4为导线环绕线工作示意图；

图5为导线环的绕线及排线端放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5描述本发明的一种实施例。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例 中控制电路的实现，如无特殊说明，均为常规控制方式。下述实施例中所用 的部件，如无特殊说明，均为市售。

在本技术方案中，在未作相反说明的情况下，“上、下、左、右、内、 外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为 本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，(如图1所示)具 有以角速度W1'发生转动导线环2，与导线环2正交设有相对导线环2以角速 度W2定轴转动带缺口的线梭齿轮7，其中,线梭齿轮7上制有预缠导线6的容 线槽,所述线梭齿轮7在其驱动传动系统的带动下将导线6缠绕于容线槽后脱 离驱动传动系统。与线梭齿轮7平行且同样与导线环2正交设有以角速度W2 定轴转动带缺口的绕线齿轮5，位于绕线齿轮5上设有牵拉导线6至导线环2 的导轮4，沿导线环2上下端面设有上推爪3和下推爪1。

使用本结构时，首先将绕线齿轮5和线梭齿轮7上的缺口对齐，将导线 环2穿过绕线齿轮5和线梭齿轮7上的缺口后置于绕线机夹具上固定；线梭 齿轮7在线梭齿轮7驱动传动系统的带动下将长约30米φ0.05～φ0.1的导线 6缠绕在线梭齿轮7的容线槽内；导线6在线梭齿轮7上缠绕完毕后，线梭齿 轮7通过分离机构脱离其驱动传动系统。为实现导线6经绕线齿轮5和上推 爪3、下推爪1的联动完成导线6在导线环2上的自动缠绕和自动排线。排线 绕线前，需先将线梭齿轮7的容线槽内的导线6绕经导轮4后固定在导线环2 上，并将与设备驱动动力系统连接的上推爪3和下推爪1的爪端分别置于导 线环2的上下端面，之后启动绕线机上绕线齿轮5的驱动传动系统，以将导 线6自动缠绕在绕线环2上，与此同时，绕制在导线环2上的导线6由往复 运动的上推爪3和下推爪1对导线环2进行排线。为通过绕线齿轮5和拨杆 13的联动高效稳定地完成绕线及排线传动，(如图2、图3所示)所述导线 环2固定于设备机体上且匀速转动；所述绕线齿轮5通过齿轮传动带动传动 齿轮8和传动齿轮轴9同步转动，并通过传动齿轮轴9另一端安装的凸轮11 的转动带动与凸轮11配合联动的拨杆13作周期线性往复运动(即h1方向)， 与此同时通过拨杆13的周期线性往复运动带动拨杆13末端连接的上推爪3 和下推爪1沿导线环2的上下端面(即h2方向)作周期线性往复运动以将经 绕线齿轮5的转动缠绕于导线环2上的导线6均匀地排布于导线环2。

上述技术方案中，作为优选技术方案，所述线梭齿轮7固定于设备机体， 并具有在绕线齿轮5开始绕线前将线梭齿轮7脱离线梭齿轮7齿轮驱动端的 分离机构。上述技术方案中，(再次参见图3)作为优选技术方案，所述凸轮 11和拨杆13之前联动配合接触为周期性的弹性点接触。具体实施时，如图2 所示实施例，所述凸轮11为具有波浪内环的结构，并通过其具有的波浪内环 与拨杆13一端具有的球体通过点接触实现旋转运动至拨杆13沿h1方向的周 期性往复线性运动的转换。其中，图3原理图中的传动齿轮轴9通过传动齿 轮轴轴承10支承安装。如图3原理图中拨杆13的弹簧12位于图2实施例中 拨杆12的处安装。

上述技术方案中，为提高上推爪3、下推爪1随拨杆13交替线性往复运 动的稳定性，作为优选技术方案，所述拨杆13与上推爪3下推爪1之间通过 推爪安装架16连接，所述推爪安装架16和拨杆13之间设有减小接触摩擦阻 力的轴承件15。上述技术方案中，为进一步提高排线精度，作为优选技术方 案，所述上推爪3下推爪1沿导线环2的上下端面作交替式周期往复线性运 动以将经绕线齿轮5的转动缠绕于导线环2上的导线6借助高精度可控的机 械式运动均匀地排布于导线环2。

具体实施时，如图3原理图中拨杆13中部的滚动轴承14位于图2实施 例中的处安装；如图3原理图中拨杆13与上推爪3和下推爪1之间连接 所用的推爪安装架16具有的轴承件15位于图2实施例中的处安装(请 申请人补充)。通过推爪安装架16实现拨杆13具有的对称平行的上拨杆及 下拨杆优选实施例分别带动对应的上推爪3和下推爪1沿h2方向上的交替线 性往复运动提供稳定高效的支持。

工作原理：第一步为导线环2的安装步骤：先将绕线齿轮5和线梭齿轮7 上的缺口对齐，并将导线环2穿过绕线齿轮5和线梭齿轮7上的缺口后置于 绕线机夹具上固定；第二步启动线梭齿轮7独立的制动系统，开始导线6在 线梭齿轮7上的绕线缠绕准备，待线梭齿轮7将长约30米φ0.05～φ0.1的导 线6缠绕在线梭齿轮7的容线槽内后，将线梭齿轮7通过其分离机构脱离线 梭齿轮7的传动系统；第三步启动设备的绕线与排线联动机构的运行，启动 之前，使绕线齿轮5将导线6绕经导轮4后固定在绕线环2上，并将与绕线 机动力系统连接的上推爪3和下推爪1的爪端分别置于导线环2的上下端面， 绕线机绕线齿轮5制动发生转动时，通过其定轴转动将导线6成功自动缠绕 在导线环2上(如图4、图5所示)，与此同时，绕线齿轮5经齿轮传动、凸 轮拨杆传动，将绕制在导线环2上的导线6由可往复交替运动的上推爪3和 下推爪1对缠绕的导线6进行精确排线，有效保证导线6的排线精度和均匀性，绕制结束后，将绕线齿轮5和线梭齿轮7的缺口调整至对齐，之后将绕 制好的导线环2取出，完成生产。

可见，本发明通过稳定、高效、简单的传动结构设置，保证且提高了缠 绕在导线环2上的导线6的排线均匀性，从而提高了使用该设备生产环形线 圈产品的合格率，适用于对各种小型精密传感器环形线圈绕制设备的绕制安 装使用，具有广泛的适用价值；而且，本发明打破传统环形绕线机滚轮式排 线原理和结构的绕线方法，创造性地采用上推爪3和下推爪1往复交替式推 线，大大提高了排线精度和均匀性，可专门应用于制作无间隙缠绕小型精密 环型传感器环形线圈生产的小型设备，适用各种小型精密传感器环型线圈的 生产；经测试，在匹配的专用设备安装使用后所生产制造的环形线圈传感器， 传感器电刷在环形线圈0°～±360°转角工作时输出电压梯度误差1％～ 3％，较现有技术下普通环形线圈生产设备生产的产品传输精度和分辨率大大 提高。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围， 故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要 求范围之内。

Claims (5)

1.用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，具有导线环(2)，与导线环(2)正交设有相对其定轴转动带缺口的线梭齿轮(7)，与线梭齿轮(7)平行设有定轴转动带缺口的绕线齿轮(5)，位于绕线齿轮(5)上设有牵拉导线(6)至导线环(2)的导轮(4)，沿导线环(2)上下端面设有上推爪(3)和下推爪(1)，其特征在于：所述导线环(2)固定于设备机体上且匀速转动；所述绕线齿轮(5)通过齿轮传动带动传动齿轮(8)和传动齿轮轴(9)同步转动，并通过传动齿轮轴(9)另一端安装的凸轮(11)的转动带动与凸轮(11)配合联动的拨杆(13)作周期线性往复运动，并通过所述拨杆(13)的周期线性往复运动带动拨杆(13)末端连接的上推爪(3)和下推爪(1)沿导线环(2)的上下端面作周期线性往复运动以将经绕线齿轮(5)的转动缠绕于导线环(2)上的导线(6)均匀地排布于导线环(2)。

2.根据权利要求1所述的用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，其特征在于：所述线梭齿轮(7)固定于设备机体，并具有在绕线齿轮(5)开始绕线前将线梭齿轮(7)脱离线梭齿轮(7)齿轮驱动端的分离机构。

3.根据权利要求1所述的用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，其特征在于：所述凸轮(11)和拨杆(13)之前联动配合接触为周期性的弹性点接触。

4.根据权利要求1所述的用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，其特征在于：所述拨杆(13)与上推爪(3)下推爪(1)之间通过推爪安装架(16)连接，所述推爪安装架(16)和拨杆(13)之间设有减小接触摩擦阻力的轴承件(15)。

5.根据权利要求1所述的用于环形精密电位器绕线机的绕线与排线联动机构，其特征在于：所述上推爪(3)下推爪(1)沿导线环(2)的上下端面作交替式周期往复线性运动以将导线(6)均匀地排布于导线环(2)。