CN109067118A - 一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，包含机架和供线机构，机架上设置有工位转盘、嵌线模具、绕线机构、打纸机构、推线机构和压定子机构，其特征在于，所述绕线机构包括剪排线多轴机械手、绕线机头和旋转升降组件；所述工位转盘上设置有嵌线工位，嵌线工位上设有模具固定组件，所述旋转升降组件上设置有绕线工位，所述嵌线模具通过模具移位机械手在嵌线工位和绕线工位之间移动；绕线机构能够均匀绕制线包绕组。本发明能够将线材均匀排列布线绕制，并且绕制的线包绕组能够立即进行嵌线，提高嵌线质量。

Description

一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机

技术领域

本发明涉及电机定子领域，具体涉及一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机。

背景技术

定子是电动机重要组成部分之一,定子包括定子铁芯和定子绕组，在制备时，需要将定子绕组嵌入到定子铁芯内以完成制备。

如今通过不断的研发创新，以具有全自动绕线嵌线的设备，其一般包括工位转盘，工位转盘上固定设置有嵌线模具，通过工位转盘的转动，使得嵌线模具能够进入绕线机头内进行承接定子绕组以及进入嵌线组件内将承接的定子绕组嵌入到定子铁芯内，实现加工；

由于现有的绕线机头采用绕线模具以及飞叉配合进行绕线，线材由多根单线组成，在绕线时，飞叉带着线材在模具表面缠绕，飞叉的转动会带着线材自身扭转，多根单线之间相互交织，因此往往都是线材被绞为一股线后进行绕线，交织在一起的多根单线在嵌线时易出现损伤，对于定子绕组的质量大打折扣。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，能够将线材均匀排列布线绕制，并且绕制的线包绕组能够立即进行嵌线，提高嵌线质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，包含机架和供线机构，机架上设置有工位转盘、嵌线模具、绕线机构、打纸机构、推线机构和压定子机构，所述绕线机构包括剪排线多轴机械手、绕线机头和旋转升降组件；所述工位转盘上设置有嵌线工位，嵌线工位上设有模具固定组件，所述旋转升降组件上设置有绕线工位，所述嵌线模具通过模具移位机械手在嵌线工位和绕线工位之间移动；

所述剪排线多轴机械手上设置有排线槽和剪线器，排线槽将线材均匀排列在一平面上；所述绕线机头包含绕线模具、绕线头夹头、绕线旋转主轴、旋转电机和移动载板，绕线模具通过绕线旋转主轴与旋转电机连接，绕线旋转主轴和旋转电机设置在移动载板上，绕线模具包含固定前模和移动后模，固定前模上还设置有推线板；所述旋转升降组件包含旋转平台、模具压紧组件和升降平台，模具压紧组件设置在旋转平台上，旋转平台设置在升降平台上；所述嵌线模具可移动的设置在旋转平台上；

供线机构将线材引入排线槽内；剪排线多轴机械手将排线槽内的线材送入绕线机头的绕线头夹头内；绕线头夹头与绕线模具配合旋转将线材制备成线包绕组；剪排线多轴机械手通过剪线器将线材剪断；模具移位机械手将嵌线模具转载至绕线工位上，升降平台带动嵌线模具伸入绕线模具内，推线板将线包绕组转载至嵌线模具上；当绕线结束后，模具移位机械手将嵌线模具转载至嵌线工位上；打纸机构为嵌线模具供纸，推线机构和压定子机构配合嵌线。

进一步的，所述嵌线模具上设置有移动板，绕线工位内的旋转平台表面设置有第一轨道导向槽，嵌线工位内的工位转盘上设置有第二轨道导向槽，嵌线模具通过移动板在第一轨道导向槽和第二轨道导向槽内移动转载。

进一步的，所述模具固定组件包括锁固气缸，锁固气缸对应的移动板上设置有定位锁孔，锁固气缸伸入定位锁孔内对移动板锁固。

进一步的，所述模具压紧组件包括锁紧器和锁模气缸，所述锁紧器能够将移动板固定在导向槽内，所述锁模气缸安装在升降平台上，当所述锁紧器与锁模气缸位于同一直线上时，所述锁模气缸伸出顶升锁紧器进行解锁。

进一步的，所述排线槽的槽壁上设置有线材压块，所述线材压块与压块气缸连接；所述排线槽沿送线方向上的两端分别设置有进线板和送线导向夹爪，所述进线板上设置有多个进线孔；

所述剪线器设置在剪线座上，所述剪线座套设在剪排线多轴机械手(1)上，所述剪线座还与剪线移动气缸和剪线移动导轨连接，所述剪线移动气缸和剪线移动导轨均设置在剪排线多轴机械手上。

进一步的，所述进线板与排线槽之间还设置有线材导向槽。

进一步的，所述移动载板设置在第一滑轨上并与第一丝杆组件连接；所述绕线模具与绕线旋转主轴之间设置有旋转安装平台，所述固定前模固定设置在旋转安装平台底部，所述移动后模通过第二滑轨和第二丝杆组件与旋转安装平台底部连接。

进一步的，所述绕线头夹头一侧还设置有延长线定位柱，所述绕线头夹头和延长线定位柱均安装在移动后模上，所述绕线头夹头和延长线定位柱之间还设置有调节块。

进一步的，所述绕线头夹头为夹紧气缸，所述夹紧气缸的夹指上设置有配合夹紧的夹紧凸条和夹紧凹槽。

本发明的有益效果：

通过剪排线多轴机械手进行供线，线材以均匀排列的方式进入绕线机头，并由绕线机头自转的方式实现绕线，达到线包绕组内的单根线互不交织的效果，从而提高了线包绕组的质量，也提高了电机转子的质量。

嵌线模具能够在嵌线工位和绕线工位之间移动，因此嵌线模具当绕线完成后即可直接移动至嵌线工位上进行嵌线使用；上述绕线至嵌线均在于同一设备中连续进行，是一种自动化全流程的设备，有效提高生产效率和质量，也减少设备投入，适合推广使用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的机架部分正视示意图；

图3是本发明嵌线工位和绕线工位的匹配示意图；

图4是本发明的绕线装置配合示意图；

图5是本发明的旋转升降组件结构示意图

图6是本发明的剪排线多轴机械手示意图；

图7是本发明的绕线机头部分结构示意图；

图8是本发明图7中部分结构仰视示意图；

图中标号说明：1、剪排线多轴机械手；11、排线槽；111、线材压块；12、剪线器；13、进线板；14、送线导向夹爪；15、剪线座；16、线材导向槽；2、绕线机头；21、绕线模具；211、固定前模；212、移动后模；213、推线板；22、绕线头夹头；23、绕线旋转主轴；24、旋转电机；25、移动载板；26、第一丝杆组件；27、旋转安装平台；28、第二丝杆组件；291、延长线定位柱；292、调节块；293、绕线工位；294、第一轨道导向槽；3、工位转盘；31、嵌线模具；32、移动板；33、嵌线工位；331、第二轨道导向槽；332、模具固定组件；34、模具移位机械手；4、旋转升降组件；41、旋转平台；42、模具压紧组件；43、升降平台；441、锁紧器；442、锁模气缸；5、绕线机构；6、打纸机构；7、推线机构；8、压定子机构；9、供线机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图4所示，本发明的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机的一实施例，包含机架和供线机构9，机架上设置有工位转盘3、嵌线模具31、绕线机构5、打纸机构6、推线机构7和压定子机构8；在使用时，由供线机构9将多根单线供给给绕线机构5进行线包绕组制备，然后由绕线机构5转载至嵌线模具31上，打纸机构6为嵌线模具31供纸，推线机构7和压定子机构8配合嵌线；其中嵌线模具31能够在工位转盘3和绕线机构5之间移动；

为了达到上述目的，绕线机构5包括剪排线多轴机械手1、绕线机头2、嵌线模具31和旋转升降组件4，剪排线多轴机械手1用于将单根线进行均匀的排列并送入绕线机头2内，绕线机构5将均匀排列的线材绕制线包绕组并可转载到嵌线模具31上，旋转升降组件4则带动嵌线模具31移动以配合绕线机构5将线包绕组的转载；

而在工位转盘3上设置有嵌线工位33，嵌线模具31设置在嵌线工位33上，嵌线工位33上设有模具固定组件332用于固定嵌线模具31，在旋转升降组件4上设置有绕线工位293，嵌线模具31通过模具移位机械手34在嵌线工位33和绕线工位293之间移动，模具移位机械手34通过推拉的方式实现，具体的，可以再模具移位机械手34端部设置推拉用的气缸，推拉用的气缸对应的嵌线模具31上设置孔洞，通过推拉用的气缸伸出伸入孔洞内后实现抓取效果，即可实现推拉移动，当然还可以由其他方式实现；

上述的剪排线多轴机械手1上设置有排线槽11和剪线器12，排线槽11将线材均匀排列在一平面上，具有缕线功能，使得线材均匀排列，剪线器12用于将线材剪断；

上述的绕线机头2包含绕线模具21、绕线头夹头22、绕线旋转主轴23、旋转电机24和移动载板25，绕线模具21通过绕线旋转主轴23与旋转电机24连接，旋转电机24转动带动绕线旋转主轴23转动而后使得绕线模具21转动，绕线旋转主轴23和旋转电机24设置在移动载板25上，移动载板25可以通过移动带动绕线旋转主轴23移动，从而带动绕线模具21移动，绕线模具21包含固定前模211和移动后，固定前模211上还设置有推线板213，移动后模212通过移动可以调节绕线模具21的绕线尺寸；

上述的旋转升降组件4包含旋转平台41、模具压紧组件42和升降平台43，模具压紧组件42设置在旋转平台41上，旋转平台41设置在升降平台43上，旋转平台41能够转动，升降平台43则可以带着旋转平台41升降；

其整体的工作过程如下，首先由将多根单线从排线槽11内穿设，然后通过剪排线多轴机械手1将排线槽11内均匀排列的线材送入绕线机头2内，并由绕线头夹头22夹持；绕线头夹头22与绕线模具21配合同时被旋转主轴带动旋转，从而将线材缠绕在绕线模具21上，即将线材制备成线包绕组，在制备时，剪排线多轴机械手1可以通过配合移动将线材有序进入绕线模具21而不重叠，保证线包绕组的良率，不存在相互交织的问题；绕制结束后先由剪排线多轴机械手1通过剪线器12将线材剪断，完成一个线包绕组的制备；接着由模具移位机械手34将嵌线模具31推入绕线工位293内，然后由升降平台43带动嵌线模具31伸入绕线模具21内，最后推线板213将线包绕组推至嵌线模具31上，实现转载。

一个线包绕组制备完成并转载至嵌线模具31上后，由升降平台43带动嵌线模具31复位并通过旋转平台41带动嵌线模具31旋转调整转载位置，以供下一个线包绕组的转载。

当多个线包绕组全部制备完毕并转载至嵌线模具31上后，由模具移位机械手34将嵌线模具31拉回嵌线工位33内，而后由打纸机构6为嵌线模具31供纸，最后通过工位转盘3将嵌线模具31移动到推线机构7和压定子机构8之间，推线机构7和压定子机构8配合进行嵌线。

参照图3和图5所示，嵌线模具31上设置有移动板32，绕线工位293内的旋转平台41表面设置有第一轨道导向槽294，嵌线工位33内的工位转盘3上设置有第二轨道导向槽331，嵌线模具31通过移动板32在第一轨道导向槽294和第二轨道导向槽331内移动转载，第一轨道导向槽294和第二轨道导向槽331具有导向功能，移动顺畅可靠。

上述的模具固定组件332包括锁固气缸，锁固气缸对应的移动板32上设置有定位锁孔，锁固气缸伸入定位锁孔内对移动板32锁固，保证工位转盘3移动时的稳定性。

上述的模具压紧组件42包括锁紧器441和锁模气缸442，锁紧器441能够将移动板32固定在导向槽内，锁紧器441可以为弹簧锁紧机构，锁模气缸442安装在升降平台43上，当锁紧器441与锁模气缸442位于同一直线上时，锁模气缸442伸出顶升锁紧器441进行解锁，因此锁紧器441与锁模气缸442的位置不在同一直线上时，锁模气缸442无法对锁紧器441进行解锁，具有限位解锁的效果，安全可靠。

参照图6所示，在排线槽11的槽壁上设置有线材压块111，线材压块111与压块气缸连接，通过压块气缸连接动作，能够使得线材压块111在排线槽11内压紧线材，起到固定线材的作用，避免线材移位；排线槽11沿送线方向上的两端分别设置有进线板13和送线导向夹爪14，进线板13上设置有多个进线孔，便于多根单线有序引入排线槽11内，送线导向夹爪14抓取线材一端，可以与上述的线材压块111配合将定位的线材送给绕线头夹头22夹取，准确可靠；进线板13与排线槽11之间还设置有线材导向槽16，提供线材引导。

上述剪线器12设置在剪线座15上，剪线座15套设在剪排线多轴机械手1上，线材也是穿设在剪线座15内的，剪线座15还与剪线移动气缸和剪线移动导轨连接，剪线移动气缸和剪线移动导轨均设置在剪排线多轴机械手1上，剪线移动气缸伸出能够推动剪线座15伸出，剪线座15可以移动到剪线位置上对线材剪线，剪线移动导轨通移动精度。

参照图7和图8所示，移动载板25设置在第一滑轨上并与第一丝杆组件26连接，提供移动动力；绕线模具21与绕线旋转主轴23之间设置有旋转安装平台27，固定前模211固定设置在旋转安装平台27底部，移动后模212通过第二滑轨和第二丝杆组件28与旋转安装平台27底部连接，绕线旋转主轴23带动旋转安装平台27旋转，旋转安装平台27则带动绕线模具21转动。

由于线材需要有引线长度，因此在绕线头夹头22一侧还设置有延长线定位柱291，绕线头夹头22和延长线定位柱291均安装在移动后模212上，线材绕制时，需要经过延长线定位柱291，从而提高绕制时第一圈的长度，即延长了引线长度，在绕线头夹头22和延长线定位柱291之间还设置有调节块292，进一步提高延长效果，调节块292和延长线定位柱291均可调节安装位置。上述的绕线头夹头22为夹紧气缸，夹紧气缸的夹指上设置有配合夹紧的夹紧凸条和夹紧凹槽，以便于稳固的夹持线材。

本发明改变了现有绕线的模式，通过线材的有序排列、平行引入以及绕线模具21自转绕线方式，使得线包绕组中的每根单线均不会出现相互交织的问题，线包绕组在嵌线中也保证了良好的嵌线良率，提高成品质量。

并且本发明将嵌线模具31设计为在嵌线工位33和绕线工位293内直接切换使用的结构，是一种随绕随嵌的设备，大大提高使用流畅性，提高整机功能以及提高线材嵌线的良率。

整机嵌线部分、其他部分的结构和工作原理以及相互之间的配合，可以参考现有的绕嵌一体机，包括本申请人日前申请的绕嵌一体机专利。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，包含机架和供线机构(9)，机架上设置有工位转盘(3)、嵌线模具(31)、绕线机构(5)、打纸机构(6)、推线机构(7)和压定子机构(8)，其特征在于，所述绕线机构(5)包括剪排线多轴机械手(1)、绕线机头(2)和旋转升降组件(4)；所述工位转盘(3)上设置有嵌线工位(33)，嵌线工位(33)上设有模具固定组件(332)，所述旋转升降组件(4)上设置有绕线工位(293)，所述嵌线模具(31)通过模具移位机械手(34)在嵌线工位(33)和绕线工位(293)之间移动；

所述剪排线多轴机械手(1)上设置有排线槽(11)和剪线器(12)，排线槽(11)将线材均匀排列在一平面上；所述绕线机头(2)包含绕线模具(21)、绕线头夹头(22)、绕线旋转主轴(23)、旋转电机(24)和移动载板(25)，绕线模具(21)通过绕线旋转主轴(23)与旋转电机(24)连接，绕线旋转主轴(23)和旋转电机(24)设置在移动载板(25)上，绕线模具(21)包含固定前模(211)和移动后模(212)，固定前模(211)上还设置有推线板(213)；所述旋转升降组件(4)包含旋转平台(41)、模具压紧组件(42)和升降平台(43)，模具压紧组件(42)设置在旋转平台(41)上，旋转平台(41)设置在升降平台(43)上；所述嵌线模具(31)可移动的设置在旋转平台(41)上；

供线机构(9)将线材引入排线槽(11)内；剪排线多轴机械手(1)将排线槽(11)内的线材送入绕线机头(2)的绕线头夹头(22)内；绕线头夹头(22)与绕线模具(21)配合旋转将线材制备成线包绕组；剪排线多轴机械手(1)通过剪线器(12)将线材剪断；模具移位机械手(34)将嵌线模具(31)转载至绕线工位(293)上，升降平台(43)带动嵌线模具(31)伸入绕线模具(21)内，推线板(213)将线包绕组转载至嵌线模具(31)上；当绕线结束后，模具移位机械手(34)将嵌线模具(31)转载至嵌线工位(33)上；打纸机构(6)为嵌线模具(31)供纸，推线机构(7)和压定子机构(8)配合嵌线。

2.如权利要求1所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述嵌线模具(31)上设置有移动板(32)，绕线工位(293)内的旋转平台(41)表面设置有第一轨道导向槽(294)，嵌线工位(33)内的工位转盘(3)上设置有第二轨道导向槽(331)，嵌线模具(31)通过移动板(32)在第一轨道导向槽(294)和第二轨道导向槽(331)内移动转载。

3.如权利要求2所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述模具固定组件(332)包括锁固气缸，锁固气缸对应的移动板(32)上设置有定位锁孔，锁固气缸伸入定位锁孔内对移动板(32)锁固。

4.如权利要求2所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述模具压紧组件(42)包括锁紧器(441)和锁模气缸(442)，所述锁紧器(441)能够将移动板(32)固定在导向槽内，所述锁模气缸(442)安装在升降平台(43)上，当所述锁紧器(441)与锁模气缸(442)位于同一直线上时，所述锁模气缸(442)伸出顶升锁紧器(441)进行解锁。

5.如权利要求1所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述排线槽(11)的槽壁上设置有线材压块(111)，所述线材压块(111)与压块气缸连接；所述排线槽(11)沿送线方向上的两端分别设置有进线板(13)和送线导向夹爪(14)，所述进线板(13)上设置有多个进线孔；

所述剪线器(12)设置在剪线座(15)上，所述剪线座(15)套设在剪排线多轴机械手(1)上，所述剪线座(15)还与剪线移动气缸和剪线移动导轨连接，所述剪线移动气缸和剪线移动导轨均设置在剪排线多轴机械手(1)上。

6.如权利要求5所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述进线板(13)与排线槽(11)之间还设置有线材导向槽(16)。

7.如权利要求1所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述移动载板(25)设置在第一滑轨上并与第一丝杆组件(26)连接；所述绕线模具(21)与绕线旋转主轴(23)之间设置有旋转安装平台(27)，所述固定前模(211)固定设置在旋转安装平台(27)底部，所述移动后模(212)通过第二滑轨和第二丝杆组件(28)与旋转安装平台(27)底部连接。

8.如权利要求1所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述绕线头夹头(22)一侧还设置有延长线定位柱(291)，所述绕线头夹头(22)和延长线定位柱(291)均安装在移动后模(212)上，所述绕线头夹头(22)和延长线定位柱(291)之间还设置有调节块(292)。

9.如权利要求1所述的全自动均匀布线的绕线嵌线一体机，其特征在于，所述绕线头夹头(22)为夹紧气缸，所述夹紧气缸的夹指上设置有配合夹紧的夹紧凸条和夹紧凹槽。