CN109616318B - 一种用于开口式工件的多轴绕线机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于开口式工件的多轴绕线机及其使用方法，机架上端面依次设有工作台、排线架，排线架的框体内排列设有若干绕线轴，排线架的上端面一端设有控制器另一端设有工件驱动电机，机架上设有线轴驱动电机，排线架与工作台相邻的一端设有若干转轴另一端设有制动组件，绕线轴通过传输装置与线轴驱动电机的输出轴连接，线轴驱动电机的输出轴还与制动组件连接，排线架上还设有若干转轴和工件夹具，转轴通过传输装置与工件驱动电机的输出轴连接，工件夹具与转轴拆卸式连接，绕线轴上设有计数器，线轴驱动电机、工件驱动电机、制动组件和计数器均与控制器连接；其使用方法包括工件夹具的安装、设定工作参数、工件的安装和绕线四个步骤。

Description

一种用于开口式工件的多轴绕线机及其使用方法

技术领域

本发明属于绕线机技术领域，具体设计一种用于开口式工件的多轴绕线机及其使用方法。

背景技术

绕线机就是把线状的物体缠绕到特定的线架上的机器。目前的电器产品，大多需要用铜线或漆包线绕制成线圈。例如：各种钟表线圈，电机定子，互感器铁芯等电磁元件中的线圈都需要用飞叉绕线机来绕制。这类绕线机工作时，一般将线架固定在夹具上，线架随夹具一起周向转动和轴向移动将线绕在线架上而成为线圈。然而，目前飞叉绕线机多为单轴的，生产效率较低，且绕线机的工件夹具规格单一，只能适应一种规格工件的绕线。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于开口式工件的多轴绕线机，该绕线机可以用于多个开口式工件的绕线工作，可以根据工件尺寸灵活选择工件夹具，以及灵活设定工件绕线参数，使线匝缠绕均匀，提高了开口式工件的绕线效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种用于开口式工件的多轴绕线机，包括机架，机架上端面依次设有工作台、排线架，所述排线架为框体结构，排线架的框体内排列设有若干绕线轴，排线架的上端面一端设有控制器另一端设有工件驱动电机，排线架下方的机架上设有线轴驱动电机，排线架与工作台相邻的一端设有若干转轴另一端设有制动组件，绕线轴通过传输装置与线轴驱动电机的输出轴连接，所述线轴驱动电机的输出轴还与制动组件连接，所述排线架上还设有若干转轴和工件夹具，所述转轴通过传输装置与工件驱动电机的输出轴连接，工件夹具与转轴拆卸式连接，所述绕线轴上设有计数器，所述线轴驱动电机、工件驱动电机、制动组件和计数器均与控制器连接。

该绕线机结构简单，可以用于多个开口式工件的绕线工作，且工件固定方式简单，线匝缠绕均匀，使用方便，提高了开口式工件的绕线效率。

优选地，所述绕线轴包括一个主绕线轴和若干副绕线轴，所述线轴驱动电机和计数器均为一个，主绕线轴通过传输装置与线轴驱动电机的输出轴连接，主绕线轴与相邻的副绕线轴间、相邻的副绕线轴间均通过同步传输装置连接。采用一个主绕线轴和若干副绕线轴同步绕线的工作方式，使各个绕线轴的工作步调一致，便于对绕线机绕制工件的同一控制。

优选地，所述线轴驱动电机和工件驱动电机均为步进电机，线轴驱动电机通过减速器和传输装置与主绕线轴连接、工件驱动电机通过减速器和传输装置与转轴连接。实现了对绕线轴运动速度的精确控制，避免了传统多轴绕线机绕线速度不均横导致的线匝分布不均匀。

优选地，所述同步传输装置为齿轮或链条，所述减速器为行星齿轮式减速机。结构简单，易于实现。

优选地，所述主绕线轴和副绕线轴均为飞叉绕线轴，主绕线轴和副绕线轴的轴体上均设有轴向通孔，主绕线轴和副绕线轴朝向工件的一端设有环绕轴体的保护壳，主绕线轴和副绕线轴的另一端均连接有张力器。保护壳对飞叉绕线轴起到保护作用，避免了工作时高速运转的绕线轴突然损坏高速飞出对工作人员的伤害；张力器使各个绕线轴上的线体张力得到均衡控制，提高了工件绕线的均匀度。

优选地，所述工件夹具包括T型支撑杆和夹紧组件，T型支撑杆包括横梁和竖梁，横梁一端设有至少两个贯穿梁体的通孔另一端设有卡座，卡座中部设有沿横梁长度方向的凹槽，夹紧组件包括底板、压杆、连接件和把手，底板与竖梁的下端固定连接，压杆的下端与底板相配合，压杆的上端贯穿横梁上的一个通孔并延伸至横梁上方，压杆上端通过连接件分别与把手和卡座铰接，所述连接件与把手和卡座相连的一端设有上下两个销孔，所述上销孔与把手铰接，所述下销孔与把手铰接，所述把手通过连杆与卡座另一端铰接。工件夹具的结构简单，且与绕线机排线架安装方式简便，便于工业化应用实施。

优选地，所述压杆伸出横梁且与横梁相接处设有环状凸缘，环状凸缘的半径大于压杆所穿过横梁通孔的半径，所述连接件与压杆相连接的一端为环状结构，连接件套接固定于压杆上端，且与环状凸缘的上部相接，连接件与压杆上端固定连接。把手与压杆连接方式简单，便于工业化实施。

优选地，所述转轴的外径小于横梁上通孔的内径，转轴下端外表面设有螺纹结构，转轴下端与工件夹具横梁上的通孔通过螺栓固定连接。工件夹具与转轴的连接方式简单，便于工件夹具的安装和更换。

优选地，所述工作台与排线架的连接处还设有与排线架平行的照明灯带。照明灯带为排线架提供照明，便于工件和工件夹具的安装和拆卸。

为了更好的将该绕线机进行工业化应用实施，现提出一种上述用于开口式工件的多轴绕线机的使用方法，包括如下步骤：

S1：工件夹具的安装，根据工件的尺寸选择工件夹具，并将工件夹具安装于绕线机的转轴上；

S2：设定工作参数，在控制器上设定好工件夹具在水平面上的旋转角度和旋转速度、主绕线轴的转速以及绕线的匝数；

S3：工件的安装，将工件夹具的把手向上提起带动压杆上移，将工件一端放置于压杆和底板之间，将把手下压使工件固定于压杆和底板之间，完成工件的固定；

S4：绕线，将线匝的端部缠绕于工件上，启动绕线机对工件绕线，当工件上绕线匝数达到设定值时，绕线机停止工作，将工件从绕线机上取下。

本发明绕线机的使用方法简单，便于工业化应用实施以提高生产效率。

本发明的优点和有益效果在于：

1、该绕线机可以用于多个开口式工件的绕线工作，可以根据工件尺寸灵活选择工件夹具，以及灵活设定工件绕线参数，使线匝缠绕均匀，提高了开口式工件的绕线效率。

2、采用一个主绕线轴和若干副绕线轴同步绕线的工作方式，使各个绕线轴的工作步调一致，便于对绕线机绕制工件的同一控制，且驱动电机为步进电机，驱动电机通过减速器与绕线轴连接，实现了对绕线轴运动速度的精确控制，避免了传统多轴绕线机绕线速度不均横导致的线匝分布不均匀。

3、绕线轴外设有保护壳，其对飞叉绕线轴起到保护作用，避免了工作时高速运转的绕线轴突然损坏高速飞出对工作人员的伤害；张力器使各个绕线轴上的线体张力得到均衡控制，提高了工件绕线的均匀度。

4、工件夹具的结构简单，且与绕线机排线架安装方式简便，便于工业化应用实施；照明灯带为排线架提供照明，便于工件和工件夹具的安装和拆卸

5、本发明绕线机的使用方法简单，便于工业化应用实施以提高生产效率。

附图说明

图1是绕线机主视图；

图2是绕线机后视图；

图3是主绕线轴结构示意图；

图4是工件夹具结构示意图。

附图标记说明：

1、机架；2、工作台；3、排线架；4、控制器；5、制动组件；6、线轴驱动电机；7、工件驱动电机；8、转轴；9、工件夹具；10、计数器；11、主绕线轴；12、副绕线轴；13、传输装置；14、同步传输装置；15、减速器；16、轴向通孔；17、保护壳；18、张力器；19、横梁；20、竖梁；21、卡座；22、底板；23、压杆；24、连接件；25、把手；26、环状凸缘；27、照明灯带；28、连杆；29、工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1～3所示，一种多轴滚筒式半圆型排线飞叉绕线机，包括机架1，机架1上端面依次设有工作台2、排线架3，所述排线架3为框体结构，排线架3的框体内排列设有若干绕线轴，排线架3的上端面一端设有控制器4另一端设有工件驱动电机7，排线架3下方的机架1上设有线轴驱动电机6，排线架3与工作台2相邻的一端设有若干转轴8另一端设有制动组件5，绕线轴通过传输装置13与线轴驱动电机6的输出轴连接，所述线轴驱动电机6的输出轴还与制动组件5连接，所述排线架3上还设有若干转轴8和工件夹具9，所述转轴8通过传输装置13与工件驱动电机7的输出轴连接，工件夹具9与转轴8拆卸式连接，所述绕线轴上设有计数器10，所述线轴驱动电机6、工件驱动电机7、制动组件5和计数器10均与控制器4连接。所述绕线轴包括一个主绕线轴11和若干副绕线轴12，所述线轴驱动电机6和计数器10均为一个，主绕线轴11通过传输装置13与线轴驱动电机6的输出轴连接，主绕线轴11与相邻的副绕线轴12间、相邻的副绕线轴间12均通过同步传输装置14连接。所述线轴驱动电机6和工件驱动电机7均为步进电机，线轴驱动电机6通过减速器15和传输装置13与主绕线轴11连接、工件驱动电机7通过减速器15和传输装置13与转轴8连接。所述主绕线轴11和副绕线轴12均为飞叉绕线轴，主绕线轴11和副绕线轴12的轴体上均设有轴向通孔16，主绕线轴11和副绕线轴12朝向工件29的一端设有环绕轴体的保护壳17，主绕线轴11和副绕线轴12的另一端均连接有张力器18。所述工作台2与排线架3的连接处还设有与排线架3平行的照明灯带27。

如图4所示，所述工件29夹具9包括T型支撑杆和夹紧组件，T型支撑杆包括横梁19和竖梁20，横梁19一端设有至少两个贯穿梁体的通孔另一端设有卡座21，卡座21中部设有沿横梁19长度方向的凹槽，夹紧组件包括底板22、压杆23、连接件24和把手25，底板22与竖梁20的下端固定连接，压杆23的下端与底板22相配合，压杆23的上端贯穿横梁19上的一个通孔并延伸至横梁19上方，压杆23上端通过连接件24分别与把手25和卡座21铰接，所述连接件24与把手25和卡座21相连的一端设有上下两个销孔，所述上销孔与把手25铰接，所述下销孔与把手25铰接，所述把手25通过连杆28与卡座21另一端铰接。所述压杆23伸出横梁19且与横梁19相接处设有环状凸缘26，环状凸缘26的半径大于压杆23所穿过横梁19通孔的半径，所述连接件24与压杆23相连接的一端为环状结构，连接件24套接固定于压杆23上端，且与环状凸缘26的上部相接，连接件24与压杆23上端固定连接。所述转轴8的外径小于横梁19上通孔的内径，转轴8下端外表面设有螺纹结构，转轴8下端与工件29夹具9横梁19上的通孔通过螺栓固定连接。

本实施例中优选的方式为，所述同步传输装置为齿轮或链条，所述减速器为行星齿轮式减速机。

一种上述用于开口式工件的多轴绕线机的使用方法，包括如下步骤：

S1：工件夹具的安装，根据工件29的尺寸选择工件夹具9，并将工件夹具9安装于绕线机的转轴8上；

S2：设定工作参数，在控制器4上设定好工件夹具9在水平面上的旋转角度和旋转速度、主绕线轴11的转速以及绕线的匝数；

S3：工件的安装，将工件夹具9的把手25向上提起带动压杆23上移，将工件29一端放置于压杆23和底板22之间，将把手25下压使工件29固定于压杆23和底板之22间，完成工件29的固定；

S4：绕线，将线匝的端部缠绕于工件29上，启动绕线机对工件29绕线，当工件29上绕线匝数达到设定值时，绕线机停止工作，将工件29从绕线机上取下。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于开口式工件的多轴绕线机，包括机架，其特征在于，机架上端面依次设有工作台、排线架，所述排线架为框体结构，排线架的框体内排列设有若干绕线轴，排线架的上端面一端设有控制器另一端设有工件驱动电机，排线架下方的机架上设有线轴驱动电机，排线架与工作台相邻的一端设有若干转轴另一端设有制动组件，所述绕线轴包括一个主绕线轴和若干副绕线轴，主绕线轴通过传输装置与线轴驱动电机的输出轴连接，所述线轴驱动电机的输出轴还与制动组件连接，所述排线架上还设有若干转轴和工件夹具，所述转轴通过传输装置与工件驱动电机的输出轴连接，工件夹具与转轴拆卸式连接，所述绕线轴上设有计数器，所述线轴驱动电机、工件驱动电机、制动组件和计数器均与控制器连接；所述工件夹具包括T型支撑杆和夹紧组件，T型支撑杆包括横梁和竖梁，横梁一端设有至少两个贯穿梁体的通孔另一端设有卡座，卡座中部设有沿横梁长度方向的凹槽，夹紧组件包括底板、压杆、连接件和把手，底板与竖梁的下端固定连接，压杆的下端与底板相配合，压杆的上端贯穿横梁上的一个通孔并延伸至横梁上方，压杆上端通过连接件分别与把手和卡座铰接，所述连接件与把手和卡座相连的一端设有上下两个销孔，上销孔与把手铰接，下销孔与把手铰接，所述把手通过连杆与卡座另一端铰接，所述压杆伸出横梁且与横梁相接处设有环状凸缘，环状凸缘的半径大于压杆所穿过横梁通孔的半径，所述连接件与压杆相连接的一端为环状结构，连接件套接固定于压杆上端，且与环状凸缘的上部相接，连接件与压杆上端固定连接。

2.如权利要求1所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述线轴驱动电机和计数器均为一个，主绕线轴通过传输装置与线轴驱动电机的输出轴连接，主绕线轴与相邻的副绕线轴间、相邻的副绕线轴间均通过同步传输装置连接。

3.如权利要求2所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述线轴驱动电机和工件驱动电机均为步进电机，线轴驱动电机通过减速器和传输装置与主绕线轴连接、工件驱动电机通过减速器和传输装置与转轴连接。

4.如权利要求3所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述同步传输装置为齿轮或链条，所述减速器为行星齿轮式减速机。

5.如权利要求4所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述主绕线轴和副绕线轴均为飞叉绕线轴，主绕线轴和副绕线轴的轴体上均设有轴向通孔，主绕线轴和副绕线轴朝向工件的一端设有环绕轴体的保护壳，主绕线轴和副绕线轴的另一端均连接有张力器。

6.如权利要求1所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述转轴的外径小于横梁上通孔的内径，转轴下端外表面设有螺纹结构，转轴下端与工件夹具横梁上的通孔通过螺栓固定连接。

7.如权利要求6所述的一种用于开口式工件的多轴绕线机，其特征在于：所述工作台与排线架的连接处还设有与排线架平行的照明灯带。

8.一种如权利要求7所述的用于开口式工件的多轴绕线机的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：工件夹具的安装，根据工件的尺寸选择工件夹具，并将工件夹具安装于绕线机的转轴上；

S2：设定工作参数，在控制器上设定好工件夹具在水平面上的旋转角度和旋转速度、主绕线轴的转速以及绕线的匝数；

S3：工件的安装，将工件夹具的把手向上提起带动压杆上移，将工件一端放置于压杆和底板之间，将把手下压使工件固定于压杆和底板之间，完成工件的固定；

S4：绕线，将线匝的端部缠绕于工件上，启动绕线机对工件绕线，当工件上绕线匝数达到设定值时，绕线机停止工作，将工件从绕线机上取下。

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