CN108512375A - 一种空心杯电机线圈绕制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机线圈的绕制设备，具体为空心杯电机线圈绕制设备。分别为A轴、B轴、C轴、D轴、E轴，对应的电机输入轴为A输入轴、B输入轴、C输入轴、D输入轴、E输入轴。A轴、B轴、C轴、D轴平行设置，所述A轴连接绕线胎膜，B轴上安装有圆柱轮，A轴和B轴通过同步轮和同步带相连接。C轴左支架通过轴承与A轴、B轴相连接，C轴右支架通过轴承与A轴、B轴相连接。E轴滑轨上的E轴滑块与主摆架连接，所述主摆架上通过线嘴支架连接线嘴。实现线嘴在X、Y方向上的往复运动，将线圈绕制在绕线胎膜上，大大提高了空心杯电机线圈的生产效率。

Description

一种空心杯电机线圈绕制设备

技术领域

本发明涉及电机线圈的绕制设备，具体为一种空心杯电机线圈绕制设备。

背景技术

空心杯电机是一种无铁芯线圈绕组构成的高功率密度、高效率、响应速度快的高端电机。但是因为电机线圈绕组结构特殊，其展开形状为斜线、菱形折线或者多边形折线，要把一根铜线绕制成几百根斜线、菱形折线或者多边形折线，其加工难度大、加工工艺复杂，采用人工绕制，效率极低。如果采用铜板、铜箔蚀刻成绕线，不仅加工效率低，而且原料损耗大，成本较高。

发明内容

本发明为解决生产空心杯电机线圈的难题，设计了一种绕制空心圆柱形电机线圈的绕制设备。

一种空心杯电机线圈绕制设备，包括五个主要运动轴，每个运动轴分别由各自的电机输入轴来控制其运动，分别为A轴、B轴、C轴、D轴、E轴，对应的电机输入轴为A输入轴、B输入轴、C输入轴、D输入轴、E输入轴。A轴、B轴、C轴、D轴平行设置，所述A轴连接绕线胎膜，B轴上安装有圆柱轮，A轴和B轴通过同步轮和同步带相连接。所述C轴左、右两边各安装1个丝杆和丝杆螺母，左边丝杆螺母连接C轴左支架，右边丝杆螺母连接C轴右支架，C轴左支架通过轴承与A轴、B轴相连接，C轴右支架通过轴承与A轴、B轴相连接。所述D轴上安装D轴丝杆和D轴丝杆螺母，D轴丝杆螺母上安装主摆架。所述E轴垂直设置，安装有丝杆和丝杆螺母，丝杆螺母连接E轴滑轨，E轴滑轨上的E轴滑块与主摆架连接，所述主摆架上通过线嘴支架连接线嘴。

所述A轴的A输入轴与绕线轴的一端连接，绕线轴上安装绕线胎膜，绕线轴另一端由顶杆支撑，绕线胎膜随A输入轴同步旋转。

所述B轴的B输入轴与B轴左同步轮、圆柱轮、B轴右同步轮相连接，B轴左同步轮与B输入轴为滑动配合，可在B输入轴上往复运动，再通过左插销插在B输入轴的条孔内，与B输入轴做旋转运动；B轴右同步轮与B输入轴为滑动配合，可在B输入轴上往复运动，再通过右插销插在B输入轴的条孔内，与B输入轴做旋转运动；圆柱轮与B输入轴刚性连接，与B输入轴做旋转运动。

B轴左同步轮通过B轴左同步带与A轴左同步轮连接，A轴左同步轮上装有左旋转架，左旋转架上装有左L架滑块和左L支架，A轴左同步轮与A输入轴为滚动配合；左L支架通过B输入轴、B轴左同步轮、B轴左同步带、A轴左同步轮、左旋转架、左L架滑块与B轴同步旋转。

B轴右同步轮通过B轴右同步带与A轴右同步轮连接，A轴右同步轮上装有右旋转架，右旋转架上装有右L架滑块和右L支架，A轴右同步轮与顶杆为滚动配合；右L支架通过B输入轴、B轴右同步轮、B轴右同步带、A轴右同步轮、右旋转架、右L架滑块与B轴同步旋转。

圆柱轮上开有特殊形状的滑槽，圆柱轮销钉插在滑槽、主摆架一端的孔和销钉滑块内；主摆架的中部由压紧螺母固定在主摆架中心轴上，主摆架中心轴通过主摆架轴承安装在主摆架滑块上，主摆架另一端的孔内穿有线嘴支架，线嘴支架上装有线嘴，线嘴通过上述结构在平行于绕线轴即X方向往复摆动，并且往复摆动一个周期的时间与B轴旋转一周的时间相等，形成与B输入轴同步运动。

C轴的C输入轴连接C轴左旋丝杆，丝杆上安装有C轴左旋丝杆螺母，C轴左支架的固定在上，并通过A轴承安装在A轴左同步轮的槽内，通过B轴承装在B轴左同步轮的槽内，C轴左旋丝杆螺母可延C轴左旋丝杆做往复运动，并通过上述结构带动A轴左同步轮延A输入轴即X方向往复运动，带动B轴左同步轮延B输入轴X方向往复运动。

C轴右旋丝杆通过刚性连接件与C轴左旋丝杆连接，丝杆上安装有C轴右旋丝杆螺母，C轴右支架固定在C轴右旋丝杆螺母上，并通过上述与C轴左旋丝杆相同的结构安装在A轴右同步轮和B轴右同步轮的槽内，C轴右旋丝杆螺母可延C轴右旋丝杆做往复运动，运动方向与C轴左旋丝杆螺母相向或者相反，并通过上述结构带动A轴右同步轮延顶杆轴向往复运动，带动B轴右同步轮延B输入轴即X方向往复运动。

D输入轴连接D轴丝杆，丝杆上安装有D轴丝杆螺母，螺母上安装有主摆架滑轨，滑轨上安装有主摆架滑块，主摆架中心轴通过上述结构，可以由D输入轴控制在X方向往复运动，也可以通过调整主摆架滑块位置确定在Y方向调整位置。

输入轴E连接E轴左丝杆、E轴左同步轮，丝杆上安装有E轴左丝杆螺母，同步轮上安装有E轴左同步带，同步带与E轴右同步轮连接，E轴右同步轮安装在E轴右丝杆上，E轴右丝杆上安装有E轴丝右丝杆螺母，E轴滑轨的两端分别安装在E轴左丝杆螺母和E轴右丝杆螺母上，E轴滑轨上安装有E轴滑块，滑块上安装有线嘴支架，线嘴支架上安装有线嘴，E轴通过上述结构，控制E轴左丝杆螺母和E轴丝右丝杆螺母在Z方向上同步往复运动，即控制线嘴在Y方向往复运动。

1）按照上述绕线设备结构，通过控制驱动各电机，使绕线胎膜旋转一周时，线嘴往复摆动一次，漆包线即缠绕线胎膜一圈，并且被左L支架和右L支架挂住，形成电磁参数所需要形状，即绕好一匝；

2）按上述过程循环，绕线胎膜继续旋转一周时，线嘴继续往复摆动一次，漆包线又缠绕线胎膜一圈，同样被左L支架和右L支架挂住，形成电磁参数所需要形状，即又绕好一匝；

3）如此循环，直到漆包线绕城圆筒形状；

4）在上述过程中，根据需要，可以进行引线抽头，即绕到某一匝时，把漆包线拉出挂在绕线胎膜边缘的针上，再继续绕线，使得引出的这根线用于电机的外部接线；

5）按上述操作，可以绕完一个圆筒形线圈后，继续绕线，形成两层或者多层筒形线圈。

本设备采用五个运动轴，实现线嘴在X、Y方向上的往复运动，将线圈绕制在绕线胎膜上，取下后得到空心圆柱形的电机线圈。大大提高了空心杯电机线圈的生产效率。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为圆柱轮局部示意图；

图4为C轴左支架局部示意图；

图5为主摆架中心轴局部示意图；

图6为B输入轴与B轴同步轮连接正面示意图；

图7为B输入轴与B轴同步轮连接背面示意图；

其中附图标记：A输入轴1，A轴左同步轮2，B轴左同步带3，左旋转架4，左L架滑块5，左L架弹簧6，绕线轴7，左L支架8，绕线胎模9，绕制线圈10，挂线针11，右L架弹簧12，B轴右同步带13，A轴右同步轮14，套管15，勾线杆16，勾线气缸17，顶杆气缸18，顶杆19，右旋转架20，右L架滑块21，右L支架22，线嘴支架23，主摆架24，线嘴25，酒精杯26，张力器27，E轴左丝杆螺母28，E轴左丝杆29，E轴同步轮30，E轴同步带31，E轴滑轨32，E轴滑块33，E轴右丝杆螺母34，E轴右丝杆35，E轴右同步轮36，B输入轴37，B轴左同步轮38，左插销39，圆柱轮40，圆柱轮销钉41，右插销42，B轴右同步轮43，C轴右支架44，摆架滑块45，D轴丝杆螺母46，主摆架滑轨47，主摆架中心轴48，D轴丝杆49，C轴左支架50，C轴左丝杆螺母51，C轴左旋丝杆52，刚性连接件53，C轴右旋丝杆54，C轴右丝杆螺母55，销钉滑轨56，销钉滑块57，滑槽58，A轴承59，B轴承60，主摆架轴承61，压紧螺母62，C输入轴63，D输入轴64，E输入轴65，条孔66。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1~图7所示，一种空心杯电机线圈绕制设备，包括五个主要运动轴，每个运动轴分别由各自的电机输入轴来控制其运动，分别为A轴、B轴、C轴、D轴、E轴，对应的电机输入轴为A输入轴、B输入轴、C输入轴63、D输入轴64、E输入轴65。A轴、B轴、C轴、D轴平行设置，所述A轴连接绕线胎膜9，B轴上安装有圆柱轮40，A轴和B轴通过同步轮和同步带相连接。所述C轴左、右两边各安装1个丝杆和丝杆螺母，左边丝杆螺母连接C轴左支架，右边丝杆螺母连接C轴右支架，C轴左支架通过轴承与A轴、B轴相连接，C轴右支架通过轴承与A轴、B轴相连接。所述D轴上安装D轴丝杆49和D轴丝杆螺母46，D轴丝杆螺母46上安装主摆架24。所述E轴垂直设置，安装有丝杆和丝杆螺母，丝杆螺母连接E轴滑轨32，E轴滑轨32上的E轴滑块33与主摆架24连接，所述主摆架24上通过线嘴支架23连接线嘴25。

如图1、图2所示，所述A轴的A输入轴1与绕线轴7的一端连接，绕线轴7上安装绕线胎膜9，绕线轴7另一端由顶杆19支撑，绕线胎膜7随A输入轴1同步旋转。

如图2、图3、图4、图6、图7所示，所述B轴的B输入轴37与B轴左同步轮38、圆柱轮40、B轴右同步轮42相连接，B轴左同步轮38与B输入轴37为滑动配合，可在B输入轴37上往复运动，再通过左插销39插在B输入轴37的条孔66内，与B输入轴37做旋转运动；B轴右同步轮43与B输入轴37为滑动配合，可在B输入轴37上往复运动，再通过右插销42插在B输入轴37的条孔66内，与B输入轴37做旋转运动；圆柱轮40与B输入轴37刚性连接，与B输入轴37做旋转运动。

B轴左同步轮38通过B轴左同步带3与A轴左同步轮2连接，A轴左同步轮2上装有左旋转架4，左旋转架4上装有左L架滑块5和左L支架8，A轴左同步轮2与A输入轴为滚动配合；左L支架8通过B输入轴37、B轴左同步轮38、B轴左同步带3、A轴左同步轮2、左旋转架4、左L架滑块5与B轴同步旋转。

B轴右同步轮43通过B轴右同步带13与A轴右同步轮14连接，A轴右同步轮14上装有右旋转架20，右旋转架20上装有右L架滑块21和右L支架22，A轴右同步轮14与顶杆19为滚动配合；右L支架22通过B输入轴37、B轴右同步轮43、B轴右同步带13、A轴右同步轮14、右旋转架20、右L架滑块21与B轴同步旋转。

如图2、图3、图5所示，圆柱轮40上开有特殊形状的滑槽58，圆柱轮销钉41插在滑槽58、主摆架24一端的孔和销钉滑块57内；主摆架24的中部由压紧螺母62固定在主摆架中心轴48上，主摆架中心轴48通过主摆架轴承61安装在主摆架滑块45上，主摆架另一端的孔内穿有线嘴支架23，线嘴支架上装有线嘴25，线嘴25通过上述结构在平行于绕线轴7即X方向往复摆动，并且往复摆动一个周期的时间与B轴旋转一周的时间相等，形成与B输入轴37同步运动。

如图2、图4、图6、图7所示，C轴的C输入轴63连接C轴左旋丝杆52，丝杆上安装有C轴左旋丝杆螺母51，C轴左支架50的固定在51上，并通过A轴承59安装在A轴左同步轮2的槽内，通过B轴承60装在B轴左同步轮38的槽内，C轴左旋丝杆螺母51可延C轴左旋丝杆52做往复运动，并通过上述结构带动A轴左同步轮2延A输入轴1即X方向往复运动，带动B轴左同步轮38延B输入轴37的X方向往复运动。

C轴右旋丝杆54通过刚性连接件53与C轴左旋丝杆52连接，丝杆上安装有C轴右旋丝杆螺母55，C轴右支架44固定在C轴右旋丝杆螺母55上，采用与C轴左旋丝杆相同的结构，安装在A轴右同步轮14和B轴右同步轮43的槽内，C轴右旋丝杆螺母55可延C轴右旋丝杆54做往复运动，运动方向与C轴左旋丝杆螺母51相向或者相反，并通过上述结构带动A轴右同步轮14延顶杆19轴向往复运动，带动B轴右同步轮38延B输入轴37即X方向往复运动。

如图2、图3、图5所示，D输入轴64连接D轴丝杆49，丝杆上安装有D轴丝杆螺母46，螺母上安装有主摆架滑轨47，滑轨上安装有主摆架滑块45，主摆架中心轴48通过上述结构，可以由D输入轴64控制在X方向往复运动，也可以通过调整主摆架滑块45位置确定在Y方向调整位置。

如图1、图5所示，E输入轴65垂直设置在绕线胎膜9上方，连接E轴左丝杆29、E轴左同步轮30，丝杆上安装有E轴左丝杆螺母28，同步轮上安装有E轴左同步带31，同步带与E轴右同步轮36连接，E轴右同步轮36安装在E轴右丝杆35上，E轴右丝杆35上安装有E轴丝右丝杆螺母34，E轴滑轨32的两端分别安装在E轴左丝杆螺母28和E轴右丝杆螺母34上，E轴滑轨32上安装有E轴滑块33，滑块上安装有线嘴支架23，线嘴支架23上安装有线嘴25，E轴通过上述结构，控制E轴左丝杆螺母28和E轴丝右丝杆螺母34在Z方向上同步往复运动，即控制线嘴在Y方向往复运动。

通过控制驱动各电机，使绕线胎膜旋转一周时，线嘴往复摆动一次，漆包线即缠绕线胎膜一圈，并且被左L支架和右L支架挂住，形成电磁参数所需要形状，即绕好一匝；

按上述过程循环，绕线胎膜继续旋转一周时，线嘴继续往复摆动一次，漆包线又缠绕线胎膜一圈，同样被左L支架和右L支架挂住，形成电磁参数所需要形状，即又绕好一匝；如此循环，直到漆包线绕城圆筒形状。

Claims (10)

1.一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，包括五个主要运动轴，每个运动轴分别由各自的电机输入轴来控制其运动，分别为A轴、B轴、C轴、D轴、E轴，对应的电机输入轴为A输入轴（1）、B输入轴（37）、C输入轴（63）、D输入轴（64）、E输入轴（65），A轴、B轴、C轴、D轴水平平行设置，所述A轴与绕线轴（7）的一端连接，绕线轴（7）上安装绕线胎膜（9），B轴上安装有圆柱轮（40），A轴和B轴通过同步轮和同步带相连接；所述C轴左、右两边各安装1个丝杆和丝杆螺母，左边丝杆螺母连接C轴左支架，右边丝杆螺母连接C轴右支架，C轴左支架通过轴承与A轴、B轴相连接，C轴右支架通过轴承与A轴、B轴相连接；所述D轴上安装D轴丝杆（49）和D轴丝杆螺母（46），D轴丝杆螺母（46）上安装主摆架（24）；所述E轴垂直设置，安装有丝杆和丝杆螺母，丝杆螺母连接E轴滑轨（32），E轴滑轨（32）上的E轴滑块33与主摆架（24）连接，所述主摆架（24）上通过线嘴支架（23）连接线嘴（25）。

2.根据权利要求1所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，所述绕线轴（7）另一端由顶杆（19）支撑，绕线胎膜（9）随A输入轴（1）同步旋转。

3.根据权利要求1所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，所述B轴的B输入轴（37）与B轴左同步轮（38）、圆柱轮（40）、B轴右同步轮（42）相连接，B轴左同步轮（38）与B输入轴（37）为滑动配合，可在B输入轴（37）上往复运动，再通过左插销（39）插在B输入轴（37）的条孔（66）内，与B输入轴（37）做旋转运动；B轴右同步轮（43）与B输入轴（37）为滑动配合，可在B输入轴（37）上往复运动，再通过右插销（42）插在B输入轴（37）的条孔（66）内，与B输入轴（37）做旋转运动；圆柱轮（40）与B输入轴（37）刚性连接，与B输入轴（37）做旋转运动。

4.根据权利要求3所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，B轴左同步轮（38）通过B轴左同步带（3）与A轴左同步轮（2）连接，A轴左同步轮（2）上装有左旋转架（4），左旋转架（4）上装有左L架滑块（5）和左L支架（8），A轴左同步轮（2）与A输入轴为滚动配合；左L支架（8）通过B输入轴（37）、B轴左同步轮（38）、B轴左同步带（3）、A轴左同步轮（2）、左旋转架（4）、左L架滑块（5）与B轴同步旋转。

5.根据权利要求3所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，B轴右同步轮（43）通过B轴右同步带（13）与A轴右同步轮（14）连接，A轴右同步轮（14）上装有右旋转架（20），右旋转架（20）上装有右L架滑块（21）和右L支架（22），A轴右同步轮（14）与顶杆（19）为滚动配合；右L支架（22）通过B输入轴（37）、B轴右同步轮（43）、B轴右同步带（13）、A轴右同步轮（14）、右旋转架（20）、右L架滑块（21）与B轴同步旋转。

6.根据权利要求3所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，圆柱轮（40）上开有特殊形状的滑槽（58），圆柱轮销钉（41）插在滑槽（58）、主摆架（24）一端的孔和销钉滑块（57）内；主摆架（24）的中部由压紧螺母（62）固定在主摆架中心轴（48）上，主摆架中心轴（48）通过主摆架轴承（61）安装在主摆架滑块（45）上，主摆架另一端的孔内穿有线嘴支架（23），线嘴支架上装有线嘴（25），线嘴（25）通过上述结构在平行于绕线轴（7）即X方向往复摆动，并且往复摆动一个周期的时间与B轴旋转一周的时间相等，形成与B输入轴（37）同步运动。

7.根据权利要求1所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，C轴的C输入轴（63）连接C轴左旋丝杆（52），丝杆上安装有C轴左旋丝杆螺母（51），C轴左支架（50）的固定在（51）上，并通过A轴承（59）安装在A轴左同步轮（2）的槽内，通过B轴承（60）装在B轴左同步轮（38）的槽内，C轴左旋丝杆螺母（51）可延C轴左旋丝杆（52）做往复运动，并通过上述结构带动A轴左同步轮（2）延A输入轴（1）即X方向往复运动，带动B轴左同步轮（38）延B输入轴（37）X方向往复运动。

8.根据权利要求7所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，C轴右旋丝杆（54）通过刚性连接件（53）与C轴左旋丝杆（52）连接，丝杆上安装有C轴右旋丝杆螺母（55），C轴右支架（44）固定在C轴右旋丝杆螺母（55）上，并通过上述权利要求7相同的结构安装在A轴右同步轮（14）和B轴右同步轮（43）的槽内，C轴右旋丝杆螺母（55）可延C轴右旋丝杆（54）做往复运动，运动方向与C轴左旋丝杆螺母（51）相向或者相反，并通过上述结构带动A轴右同步轮（14）延顶杆（19）轴向往复运动，带动B轴右同步轮（38）延B输入轴（37）即X方向往复运动。

9.根据权利要求1所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，D输入轴（64）连接D轴丝杆（49），丝杆上安装有D轴丝杆螺母（46），螺母上安装有主摆架滑轨（47），滑轨上安装有主摆架滑块（45），主摆架中心轴（48）通过上述结构，可以由D输入轴（64）控制在X方向往复运动，也可以通过调整主摆架滑块（45）位置确定在Y方向调整位置。

10.根据权利要求1所述的一种空心杯电机线圈绕制设备，其特征在于，E输入轴（65）竖直设置，依次连接E轴左同步轮（30）和E轴左丝杆（29），E轴左丝杆（29）上安装有E轴左丝杆螺母（28），同步轮上安装有E轴左同步带（31），同步带与另一端的E轴右同步轮（36）连接，E轴右同步轮（36）安装在E轴右丝杆（35）上，E轴右丝杆（35）上安装有E轴丝右丝杆螺母（34），E轴滑轨（32）的两端分别安装在E轴左丝杆螺母（28）和E轴右丝杆螺母（34）上，E轴滑轨（32）上安装有E轴滑块（33），滑块上安装有线嘴支架（23），线嘴支架（23）上安装有线嘴（25），E轴通过上述结构，控制E轴左丝杆螺母（28）和E轴丝右丝杆螺母（34）在Z方向上同步往复运动，即控制线嘴在Y方向往复运动。