CN108847350A - 一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构 - Google Patents

Abstract

一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其包括机座，主轴机构，飞钗机构，机械手，以及控制装置。所述主轴机构包括旋转装置。所述旋转装置包括第一顶针装置，规制圈，以及一个芯轴。所述第一顶针装置用于在所述控制装置的控制下作往复运动。所述飞钗机构包括抵顶圈，飞钗，以及保持装置。所述飞钗机构与旋转装置的旋转方向及旋转速度相同。所述机械手用于保持正在绕设的线圈层的尾线并在所述旋转装置旋转时将导线绕设在芯轴上。所述保持装置用于在所述控制装置的控制下保持所述抵顶圈的位置。当所述第一顶针装置抵顶所述抵顶圈运动时，所述控制装置控制所述保持装置使所述抵顶圈的运动距离等于所述导线的直径。

Description

一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别是一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构。

背景技术

绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。凡是电器产品大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈，就需要用到绕线机。电子行业单个串联空心线圈制作加工通常都需要用到主轴驱动装置。所述主轴驱动装置用于夹设线圈的骨架，以在旋转该骨架的同时将导线缠绕在所述骨架上。

众所周知的是，一个饼式线圈都包括两个线端，一个叫起线，一个叫尾线。通常的绕线机在绕线时，首先固定所述起线，然后开始缠绕，等缠绕该饼式线圈结束后，也就完成了该饼式线圈的缠绕。可以理解的是，这样的缠绕方式使得所述饼式线圈的起线位于饼式线圈的内侧，而尾线位于所述饼式线圈的外侧。然后对于一些场合，所述起线位于饼式线圈的内侧是不符合使用要求，因为起线位于饼式线圈的内侧容易导致不必要的短路或安装的不便。另外，对于饼式线圈的一些特殊的使用场合，其要求所述饼式线圈具有不同的圈数，即每一层线圈具有不同的缠绕圈数，也即每一层线圈具有不同的直径。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，以满足上述需求。

一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，所述饼式线圈包括由一根导线绕制而成的具有至少两层且具有不同圈数的具有尾线与起线的线圈层。所述用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构包括一个机座，一个设置在所述机座上的主轴机构，一个设置在所述机座上的飞钗机构，一个设置在所述机座上的机械手，以及一个用于控制所述主轴机构与飞钗机构的工作状态的控制装置。所述主轴机构包括一个设置在所述机座上的旋转装置。所述旋转装置包括一个第一顶针装置，一个套设在所述第一顶针装置上的规制圈，以及一个穿设在所述规制圈上的芯轴。所述第一顶针装置用于在所述控制装置的控制下作往复运动。所述飞钗机构包括一个抵顶圈，一个用于挂设导线的飞钗，以及一个用于保持所述抵顶圈位置的保持装置。所述飞钗机构的旋转方向及旋转速度与所述旋转装置的旋转方向及旋转速度相同。所述机械手用于保持正在绕设的线圈层的尾线并在所述旋转装置旋转时将导线绕设在芯轴上。所述保持装置用于在所述控制装置的控制下保持所述抵顶圈的位置。所述第一顶针装置往复运动的距离与所述导线的直径相当。当所述第一顶针装置抵顶所述抵顶圈运动时，所述控制装置控制所述保持装置使所述抵顶圈的运动距离等于所述导线的直径。

进一步地，所述旋转装置还包括一个用于设置所述第一顶针装置上的支撑圈，以及一个驱动所述第一顶针装置的驱动轴，所述支撑圈设置在所述驱动轴上并随所述驱动轴旋转以带动所述第一顶针装置和规制圈旋转。

进一步地，所述规制圈包括至少两个通孔，该通孔用于所述第一抵顶轴穿出。

进一步地，在所述第一顶针装置抵顶所述抵顶圈运动时，所述主轴机构及飞钗机构在所述控制装置的控制下停止转动。

进一步地，所述控制装置控制所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈线以控制所述线圈层的圈数。

进一步地，当所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈数达到所设定的旋转圈数时，所述控制装置控制所述第一顶针装置推动所述线圈朝所述抵顶圈运动。

进一步地，当所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈数达到所设定的旋转圈数时，所述控制装置控制所述主轴机构及飞钗机构停止旋转。

进一步地，所述抵顶圈还包括一个与所述芯轴耦合的芯筒，在所述驱动轴驱动所述第一顶针装置与规制圈旋转前所述芯轴插入所述芯筒。

进一步地，所述飞钗机构包括一个第二顶针装置，所述第一顶针装置与所述第二顶针装置相对应，所述第一顶针装置包括至少一个第一抵顶轴，所述第二顶针装置包括至少一个第二抵顶轴，所述第一、第二抵顶轴的数量相等且每一个第一抵顶轴的中心轴与相对应的一个第二抵顶轴的中心轴在一条直线上，每一个所述第一、第二抵顶轴的直径大小相等。

进一步地，所述机械手相对于所述主轴机构及飞钗机构静止不动。

与现有技术相比，本发明提供的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构通过所述主轴机构、飞钗机构，机械手，以及控制装置的相互配合，且由于所述飞钗机构的旋转方向及速度与主轴机构的旋转方向及速度相同，使得所述飞钗机构的上的导线不会缠绕在所述芯轴上，而由于机械手是不动的，则该机械手上的导线会缠绕在所述芯轴上。同时由于所述第二线圈层的尾线由机械手保持，从而使得所述线圈层的起线与尾线皆位于所述饼式线圈的外侧。当所述饼式线圈的一层线圈绕制结束后，该绕制好的绕圈被第一顶针装置抵顶到抵顶圈上，同时由于用于绕制线圈的导线具有一定的粘性其会粘附在抵顶圈上，此时所述机械手上的导线又可以绕制另外一层线圈，而在绕制上述每一层线圈的同时，可以通过控制主轴机构的旋转圈数来控制每一层线圈的圈数从而可以绕制出各层的圈数不同的饼式线圈。

附图说明

图1为本发明提供的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构的结构示意图。

图2为图1的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构所具有的主轴机构的结构示意图。

图3为图1的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构所具有的飞钗机构的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图3所示，其为本发明提供的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构的结构示意图。所述用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构用于绕制一种饼式线圈。在本发明中，所述饼式线圈包括由一根导线绕制而成的具有至少两层且可以具有不同圈数的并具有起线与尾线的线圈层。所述用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构包括一个机座10，一个设置在所述机座10上的主轴机构20，一个设置在所述机座10上的飞钗机构30，一个设置在所述机座10上的机械手40，以及一个用于控制所述主轴机构20与飞钗机构30的工作状态的控制装置50。可以理解的是，所述用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构与普通的线圈绕线机构类似，还包括其他的一些功能模块，如电气连接组件，电机驱动模块，传动模块，定位模块，取料送料模块等等，其应当为本领域技术人员所飞知的技术，在此不再一一详细说明。

所述机座10用于承载上述的各个功能模块，因此该机座10的结构、形状应当与上述的各个功能模块的要求相符合，因而在此不再对该机座10的功能结构进行详细的描述，其以能够实现上述的名个功能模块所要求的功能为准。

所述主轴机构20设置在所述机座10的一侧并包括一个设置在所述机座10上的旋转装置21，以及一个抵顶装置22。可以想到的是，所述主轴机构20还包括其他一些辅助所述旋转装置21可以正常工作的功能模块，如冷却模块，轴承模块，以及定位模块等等。在本实施例中，仅为了说明本发明的结构与工作原理，因此仅对所述旋转装置21进行说明。所述旋转装置21包括一个第一顶针装置211，一个用于设置所述第一顶针装置211的支撑圈212，一个设置在所述支撑圈212上的规制圈213，一个驱动所述第一内撑轴211旋转的驱动轴214，一个设置在所述驱动轴214上并伸出所述规制圈213的芯轴215。所述第一顶针装置211包括至少两个第一抵顶轴，所述第一内撑轴可以为对称设置的两个，三个，或四个，甚至是更多个。在本实施例中，所述第一内撑轴具有四个，并围绕所述驱动轴214的中心轴均匀间隔分布。所述第一顶针装置211用于抵顶绕制好的线圈，并将该绕制好的线圈。所述支撑圈212用于架设所述第一顶针装置211，所述第一顶针装置211通过该支撑圈212设置在所述驱动轴214上。所述规制圈213设置在所述支撑圈212上并包括至少两个通孔216。该通孔216用于穿出所述第一抵顶轴。当在工作时，所述规制圈213与下述的抵顶圈33一起将所缠绕的线圈夹在其中，从而可以避免缠绕中的线圈导线发生径向滑落，而导到不良品的产生。所述驱动轴214在电机的带动下旋转从而带动所述第一顶针装置211和规制圈213旋转。所述芯轴215用于在其上绕制线圈，即所述饼式线圈绕制在所述芯轴215上，其工作原理将在下面进行详细说明。所述芯轴215为一个伸出所述规制圈213的突出装置，其截面为矩形并在自由端处具有倒角，以利于顺利插入下述的抵顶圈33上的相应的芯筒331。可以想到的是，所述芯轴215的截面形状可以根据实际需要而定，如圆形，椭圆形等，在此不再一一举例说明。所述抵顶装置22用于在所述控制装置50的控制下抵顶所述第一顶针装置211伸出所述规制圈213的通孔216。所述抵顶装置22由一个电机驱动沿所述驱动轴214滑动从而将所述第一顶针装置211顶出所述规制圈213的通孔216。所述第一顶针装置211也由一个伺服电机驱动并沿所述规制圈213的通孔216滑动。当所述第一顶针装置211没有工作时，其在所述伺服电机的控制下收容于所述规制圈213的通孔216中。而当接收到控制装置50的控制信号时，所述第一顶针装置211则在所述伺服电机控制下往复运动，以将绕制好的线圈推向所述飞钗机构30，且该第一顶针装置211的往复运动的距离与所述导线的直径相当，以利于下一层线圈的绕制。

所述飞钗机构30用于挂设用于缠绕线圈的导线并包括一个第一顶针装置31，一个用于挂设导线的飞钗32，一个与所述第一顶针装置211相对的抵顶圈33，以及一个保持装置34。可以想到的是，所述飞钗机构30也包括其他的一些功能模块，如安装组件，电气组件等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术。所述第二顶针装置31具有与所述第一顶针装置211相同的结构，具体地，所述第二顶针装置31也包括至少两个第二抵顶轴。所述第一抵顶轴211与所述第二抵顶轴31的数量相等且每一个第一抵顶轴211的中心轴与相对应的一个第二抵顶轴31的中心轴在一条直线上，每一个所述第一、第二抵顶轴211、31的直径大小相等，从而所述第一、第二抵顶轴211、31可以将绕制好的线圈抵顶到相应的位置。在本实施例中，所述第一、第二抵顶轴分别具有4个，且该4个第一、第二抵顶轴围绕所述驱动轴214的中心轴均匀间隔分布。所述飞钗32朝远离所述第二顶针装置31的方向翘起，以避免该飞钗32上挂设的导线与其他功能模块干涉。所述飞钗32所保持的导线与所述芯轴215相切。所述抵顶圈33具有与所述规制圈213相同的结构与功能。所述抵顶圈33包括四个用于穿过所述第二内撑轴的通孔331，以及用于耦合所述芯轴215的芯筒332。所述保持装置34用于将所述第二顶针装置31从所述抵顶圈33的通孔331顶出并在所述控制装置40的控制下保持所述抵顶圈33的位置。所述第二顶针装置31上还设置有回复弹簧，当所述保持装置34不再对该第二顶针装置31抵顶时，所述回复弹簧会将第二抵顶轴拉回原来位置，即该第二抵顶轴回缩回所述抵顶圈33的通孔331中。所述保持装置34可以由一个伺服电机驱动，在其控制装置50的控制下根据控制命令保持所述抵顶圈33位置。在工作中，所述飞钗机构30的旋转方向及速度与所述第一内撑轴211即主轴机构20的旋转方向及速度相同即所述飞钗32上所夹设的导线不会绕设在所述芯轴215上而形成线圈。

所述机械手40用于保持每一层线圈的尾线并在所述芯轴215旋转时将导线绕设在芯轴215上以绕制线圈。所述机械手40本身的结构及工作原理应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。在工作时，需要人工将尾线保持在所述机械手40，即可以使得该机械手40夹住该尾线不动，当主轴机构20转动时，便可以将该导线绕设在所述芯轴215上形成所述的线圈层。在所述主轴机构20及飞钗机构30旋转时，所述机械手40相对于所述主轴机构20及飞钗机构30是静止不动的。

所述控制装置50可以为一套PLC，也可以为一套中央处理器，其通过编程运算等现有技术中的控制理论来控制所述主轴机构20及飞钗机构30的工作状态。至于所述控制装置50所包括程序语言及其实现方式，例如是通过VB还是VC，甚至是.net语言，其不在本发明的限制之中，只要了解本发明的思想及工作方式本领域的技术人员即可完成相应的程序编制。首先所述控制装置50控制所述主轴机构20的驱动轴214以及飞钗机构30旋转，完成第一层线圈层的绕制，此时，所述控制装置50控制所述主轴机构20及飞钗机构30的旋转圈线以控制所述线圈层的圈数。当完成一层线圈层的绕制后，即当所述主轴机构20及飞钗机构30的旋转圈数达到所设定的旋转圈数时，该主轴机构20及飞钗机构30停止转动，所述控制装置50控制所述第一顶针装置211推动所述绕制完成的线圈朝所述抵顶圈33运动。由于用于绕制线圈的导线具有一定的粘性，其会粘合在所述抵顶圈33上。而当第一顶针装置211推动所述绕制完成的线圈朝所述抵顶圈33运动时，所述抵顶圈33会在所述控制装置50控制的保持装置34的作用下移动一定的距离。然后所述第一顶针装置211回复原位，从而留出绕制下一层线圈的位置。因此所述第一顶针装置23往复运动的距离应当与所述导线的直径相当。同时所述抵顶圈33后退移动的距离也应当等于所述导线的直径。当所述第一顶针装置211回复到原始位置时，所述控制装置50便可控制所述主轴机构20及飞钗机构30进行下一层线圈的缠绕。通过该控制装置50对所述主轴机构20及飞钗机构30的旋转圈线的控制，即可使得下一层线圈的缠绕圈数与第一层线圈的缠绕圈数不同，从而便可以缠绕出具有不同圈数的饼式线圈。

与现有技术相比，本发明提供的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构通过所述主轴机构20、飞钗机构30，机械手40，以及控制装置50的相互配合，且由于所述飞钗机构30的旋转方向及速度与主轴机构20的旋转方向及速度相同，使得所述飞钗机构30的上的导线不会缠绕在所述芯轴215上，而由于机械手40是不动的，则该机械手40上的导线会缠绕在所述芯轴215上。同时由于所述线圈层的尾线由机械手40保持，从而使得所述线圈层的起线与尾线皆位于所述饼式线圈的外侧。当所述饼式线圈的一层线圈绕制结束后，该绕制好的绕圈被第一顶针装置211抵顶到抵顶圈33上，同时由于用于绕制线圈的导线具有一定的粘性其会粘附在抵顶圈33上，此时所述机械手40上的导线又可以绕制另外一层线圈，而在绕制上述每一层线圈的同时，可以通过控制主轴机构20的旋转圈数来控制每一层线圈的圈数从而可以绕制出各层的圈数不同的饼式线圈。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，所述饼式线圈包括由一根导线绕制而成的具有至少两层且具有不同圈数的具有尾线与起线的线圈层，其特征在于：所述用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构包括一个机座，一个设置在所述机座上的主轴机构，一个设置在所述机座上的飞钗机构，一个设置在所述机座上的机械手，以及一个用于控制所述主轴机构与飞钗机构的工作状态的控制装置，所述主轴机构包括一个设置在所述机座上的旋转装置，所述旋转装置包括一个第一顶针装置，一个套设在所述第一顶针装置上的规制圈，以及一个穿设在所述规制圈上的芯轴，所述第一顶针装置用于在所述控制装置的控制下作往复运动，所述飞钗机构包括一个抵顶圈，一个用于挂设起线的飞钗，以及一个用于保持所述抵顶圈位置的保持装置，所述飞钗机构的旋转方向及旋转速度与所述旋转装置的旋转方向及旋转速度相同，所述机械手用于保持正在绕设的线圈层的导线并在所述旋转装置旋转时将导线绕设在芯轴上，所述保持装置用于在所述控制装置的控制下保持所述抵顶圈的位置，所述第一顶针装置往复运动的距离与所述导线的直径相当，当所述第一顶针装置抵顶所述抵顶圈运动时，所述控制装置控制所述保持装置使所述抵顶圈的运动距离等于所述导线的直径。

2.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述旋转装置还包括一个用于设置所述第一顶针装置上的支撑圈，以及一个驱动所述第一顶针装置的驱动轴，所述支撑圈设置在所述驱动轴上并随所述驱动轴旋转以带动所述第一顶针装置和规制圈旋转。

3.如权利要求2所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述规制圈包括至少两个通孔，该通孔用于所述第一抵顶轴穿出。

4.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：在所述第一顶针装置抵顶所述抵顶圈运动时，所述主轴机构及飞钗机构在所述控制装置的控制下停止转动。

5.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述控制装置控制所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈线以控制所述线圈层的圈数。

6.如权利要求5所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：当所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈数达到所设定的旋转圈数时，所述控制装置控制所述第一顶针装置推动所述线圈朝所述抵顶圈运动。

7.如权利要求5所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：当所述主轴机构及飞钗机构的旋转圈数达到所设定的旋转圈数时，所述控制装置控制所述主轴机构及飞钗机构停止旋转。

8.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述抵顶圈还包括一个与所述芯轴耦合的芯筒，在所述驱动轴驱动所述第一顶针装置与规制圈旋转前所述芯轴插入所述芯筒。

9.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述飞钗机构包括一个第二顶针装置，所述第一顶针装置与所述第二顶针装置相对应，所述第一顶针装置包括至少一个第一抵顶轴，所述第二顶针装置包括至少一个第二抵顶轴，所述第一、第二抵顶轴的数量相等且每一个第一抵顶轴的中心轴与相对应的一个第二抵顶轴的中心轴在一条直线上，每一个所述第一、第二抵顶轴的直径大小相等。

10.如权利要求1所述的用于绕制圈数不同的饼式线圈绕线机构，其特征在于：所述机械手相对于所述主轴机构及飞钗机构静止不动。