CN110211802B - 线圈绕线机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了线圈绕线机，其包括绕线机主体，所述绕线机主体包括机架、绕线治具以及折弯定位机构；所述绕线治具包括前模和绕线芯，所述前模的前模面上开设有容线凹槽、外圈针孔以及内圈针孔，所述折弯定位机构包括外圈折弯针和内圈折弯针以及折弯针伸缩驱动装置。采用内圈折弯针和容线凹槽定位线圈内圈的引脚被折弯定型的位置，采用外圈折弯针定位线圈外圈的引脚被折弯的位置，线圈成型后一致性好。进一步的，采用送线机构、抓线机械手、治具转动驱动机构以及剪线机械手配合完成线圈绕制，生产效率高，不会产生废线。进一步的，采用线圈脱出机构以及线圈运输线完成线圈成品的出料，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件的制造设备，尤其是线圈绕线机。
背景技术
现有的一种线圈，系由线圈线材绕制而成空心环状的扁平线圈，可用于制造无线充电器。现有的线圈绕线机，绕制出来的线圈的引脚部分只能自然相切伸出，如图1所示。而后续工序需要将线圈的引脚进行折弯，引脚指向从内圈到外圈的方向，如图2所示。若采用人工定位，工人操作水平上的差异导致引脚折弯位置定位不一成型效果有差异，线圈一致性较差，影响后续工艺。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供线圈绕线机。
线圈绕线机，其包括绕线机主体；所述绕线机主体包括机架、绕线治具以及折弯定位机构；其中，所述绕线治具包括前模以及绕线芯；所述前模安装于所述机架，所述绕线芯设置于所述前模，所述前模具有前模面，所述前模的前模面上开设有容线凹槽，所述容线凹槽一端与所述绕线芯邻接而另一端贯穿所述前模的侧面，所述前模的前模面处开设有外圈针孔和内圈针孔，所述内圈针孔邻接所述容线凹槽，所述外圈针孔设置于所述容线凹槽外；所述折弯定位机构包括外圈折弯针、内圈折弯针以及折弯针伸缩驱动装置，所述外圈折弯针活动插接在所述外圈针孔中，所述内圈折弯针活动插接在所述内圈针孔中，所述折弯针伸缩驱动装置用于驱动所述外圈折弯针和内圈折弯针相对所述前模面伸出或缩入，所述内圈折弯针相对所述前模面伸出后，其与所述绕线芯间形成过线间隙。
优选的，所述绕线治具还包括后模，所述后模安装于所述机架，所述后模具有后模面，所述前模面和后模面相对设置；所述绕线机主体还包括合模机构；所述合模机构用于驱使所述前模和后模相互靠近而合模、或相互远离而开模；所述前模和后模合模后，所述绕线芯的端面抵在所述后模上，所述前模面、后模面以及绕线芯的周面围成绕线限位空间。
优选的，所述绕线机主体还包括治具转动驱动机构、送线机构、抓线机械手以及剪线机械手；其中，所述治具转动驱动机构用于驱动所述前模转动；所述送线机构包括送线臂以及送线驱动装置，所述送线臂转动连接于所述机架，所述送线臂的自由端具有送线孔，所述送线驱动装置用于驱动所述送线臂的送线孔围绕所述前模的转动轴线旋转；所述抓线机械手安装于位移机构，所述位移机构安装于所述机架；所述剪线机械手用于对线圈线材进行剪断。
优选的，所述绕线机主体还包括线圈脱出机构以及线圈运输线；其中，所述线圈脱出机构用于将绕制好的线圈从绕线治具中脱出；所述线圈运输线设置在所述绕线治具的下方。
优选的，还包括供线机构以及机台，所述绕线机主体和供线机构设置在所述机台上。
优选的，所述内圈针孔和所述绕线芯之间的位置处开设有过渡凹部，所述过渡凹部与所述容线凹槽连通，所述过渡凹部邻接所述绕线芯和所述内圈针孔。
优选的，所述位移机构为三轴移动平台，所述抓线机械手和剪线机械手相邻设置并安装于所述三轴移动平台。
优选的，所述绕线机主体还包括加热器，所述加热器用于对绕线治具加热。
优选的，所述机架具有前板和后板，所述前模安装于所述前板，所述后模安装于所述后板，所述绕线治具设置在所述前板和后板之间；所述合模机构包括前模连接轴和驱动所述前模连接轴轴向移动的合模驱动装置，所述前模连接轴相对所述前板轴向自由地连接于所述机架的前板，所述前模与所述前模连接轴的端部连接；所述前模连接轴转动连接于所述机架的前板，所述治具转动驱动机构包括驱动所述前模连接轴转动的前模转动电机；所述前模连接轴通过连接组件连接于所述前板，所述连接组件包括固定筒和转动筒，所述前板上开设有固定筒安装孔，所述固定筒安装于所述固定筒安装孔，所述固定筒套设在所述转动筒外，所述转动筒转动连接于所述固定筒，所述转动筒轴向定位于所述固定筒，所述转动筒的内壁上设置有轴向延伸的滑槽，所述前模连接轴的周面上设置有轴向延伸的滑条，所述前模连接轴插接在所述转动筒中，所述滑条与所述滑槽轴向滑动配合；所述前模转动电机通过驱动所述转动筒转动而驱动所述前模连接轴转动；所述折弯针伸缩驱动装置包括折弯针驱动盘以及驱动折弯针驱动盘移动的平移驱动机构；其中，所述折弯针驱动盘与所述前模的相对其前模面的背面相对设置，所述外圈折弯针和内圈折弯针上设置有将外圈折弯针和内圈折弯针顶向折弯针驱动盘的复位弹簧，所述折弯针驱动盘的盘面上具有外圈凸条和内圈凸条，所述外圈凸条和内圈凸条为弧形凸条，所述外圈凸条的一端部、所述内圈凸条的一端部与折弯针驱动盘的盘面通过斜面台阶相接；所述平移驱动机构用于驱动所述折弯针驱动盘平移而使折弯针驱动盘与外圈折弯针和内圈折弯针的端部接触或远离；所述折弯针伸缩驱动装置通过前模往一方向转动时外圈折弯针的端部在折弯针驱动盘的盘面和外圈凸条上滑动而形成外圈折弯针相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模在该方向转动时，内圈折弯针在盘面上滑动而相对前模面缩入；所述折弯针伸缩驱动装置通过前模往另一方向转动时内圈折弯针的端部在折弯针驱动盘的盘面和内圈凸条上滑动而形成内圈折弯针相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模在该方向转动时，外圈折弯针在盘面上滑动而相对前模面缩入；所述外圈折弯针和内圈折弯针可同时与所述折弯针驱动盘的盘面接触使得外圈折弯针和内圈折弯针均相对于前模面缩入；所述送线机构还包括送线臂轴以及臂轴驱动电机；所述送线臂轴转动连接于所述后板，所述臂轴驱动电机安装于所述后板并用于驱动所述送线臂轴转动，所述后模转动连接于所述送线臂轴的一端，所述送线臂轴具有过线通道，所述送线臂固定连接于所述送线臂轴上，所述送线臂上具有若干引线轮，所述过线通道具有入口和出口，过线通道的入口和出口分居所述后板的两侧，所述过线通道的出口位于前板和后板之间。
优选的，所述前模上设置有供所述绕线芯在其中滑动的绕线芯孔，所述绕线芯滑动插接在所述绕线芯孔中，所述绕线芯孔的深度与所述绕线芯的厚度适配或大于所述绕线芯的厚度，所述线圈脱出机构包括绕线芯连接杆以及驱动绕线芯连接杆伸缩的脱出气缸，所述绕线芯连接杆的一端与所述绕线芯连接，所述绕线芯连接杆的另一端与所述脱出气缸的气缸杆连接。
上述线圈绕线机至少具有如下有益效果：采用内圈折弯针和容线凹槽定位线圈内圈的引脚被折弯定型的位置，采用外圈折弯针定位线圈外圈的引脚被折弯的位置，线圈成型后一致性好。进一步的，采用送线机构、抓线机械手、治具转动驱动机构以及剪线机械手配合完成线圈绕制，生产效率高，不会产生废线。进一步的，采用线圈脱出机构以及线圈运输线完成线圈成品的出料，自动化程度高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为现有线圈绕线机绕制的线圈；
图2为线圈引脚折弯后的立体图；
图3为本发明实施例的立体图；
图4为本发明实施例的绕线机主体的立体图；
图5为本发明实施例的绕线机主体的爆炸图；
图6为图4的A处放大示意图、外圈折弯针和内圈折弯针均未伸出于前模面的状态；
图7为本发明实施例的绕线治具的前模和绕线芯的主视图；
图8为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图9为本发明实施例的绕线过程之一；
图10为本发明实施例的绕线过程之二；
图11为本发明实施例的绕线过程之三；
图12为本发明实施例的绕线过程之四；
图13为本发明实施例的绕线过程之五；
图14为本发明实施例的绕线过程之六；
图15为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图16为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图17为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图18为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图19为本发明实施例的折弯针的结构图；
图20为本发明实施例的绕线机主体的局部结构图；
图21为本发明实施例的位移机构和抓线机械手和剪线机械手的结构图；
图22为本发明实施例的抓线机械手的结构图；
图23为本发明实施例的剪线机械手的结构图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
参照图1，图1所示为现有绕线机绕制的线圈；
参照图2，图2所示为本发明提供的线圈绕线机所绕制的线圈。
参照图3，线圈绕线机，其包括绕线机主体100、供线机构200以及机台300，所述绕线机主体100和供线机构200设置在所述机台300上；
参考图4和图5，所述绕线机主体100包括机架1、绕线治具2、折弯定位机构3、合模机构4、治具转动驱动机构5、送线机构6、抓线机械手7、剪线机械手8、线圈脱出机构9、线圈运输线101以及加热器102；其中：
所述机架1设置在所述机台300上。
参考图6和图7，所述绕线治具2包括前模21、后模22以及绕线芯23，所述前模21安装于所述机架1，所述绕线芯23设置于所述前模21，所述前模21具有前模面，所述前模21的前模面上开设有容线凹槽211，所述容线凹槽211一端与所述绕线芯23邻接而另一端贯穿所述前模21的侧面，所述前模21的前模面处开设有外圈针孔212和内圈针孔213，所述内圈针孔213邻接所述容线凹槽211，所述外圈针孔212设置于所述容线凹槽211外；所述后模22安装于所述机架1，所述后模22具有后模面，所述前模面和后模面相对设置；
所述折弯定位机构3包括外圈折弯针31、内圈折弯针32以及折弯针伸缩驱动装置，所述外圈折弯针31活动插接在所述外圈针孔212中，所述内圈折弯针32活动插接在所述内圈针孔213中，所述折弯针伸缩驱动装置用于驱动所述外圈折弯针31和内圈折弯针32相对所述前模面伸出或缩入，所述内圈折弯针32相对所述前模面伸出后，其与所述绕线芯23间形成过线间隙。
所述合模机构4用于驱使所述前模21和后模22相互靠近而合模、或相互远离而开模；所述前模21和后模22合模后，所述绕线芯23的端面抵在所述后模22上，所述前模面、后模面以及绕线芯23的周面围成绕线限位空间。
所述治具转动驱动机构5用于驱动所述前模21转动。
参照图8，所述送线机构6包括送线臂61以及送线驱动装置，所述送线臂61转动连接于所述机架1，所述送线臂61的自由端具有送线孔，所述送线驱动装置用于驱动所述送线臂61的送线孔围绕所述前模21的转动轴线旋转。
所述抓线机械手7安装于位移机构103，所述位移机构103安装于所述机架1。
所述剪线机械手8用于对线圈线材进行剪断。
所述线圈脱出机构9用于将绕制好的线圈从绕线治具2中脱出。
所述线圈运输线101设置在所述绕线治具2的下方。
参考图9至图14，上述线圈绕线机的使用时经历如下过程：a.抓线机械手7抓取线圈线材的线头拉至绕线治具2一侧，送线装置的送线臂61的自由端位于绕线治具2的另一侧，通过合模装置使前模21和后模22合模，通过抓线机械手7将线圈线材送入绕线治具2合模后形成的绕线限位空间；b.通过折弯针伸缩驱动装置使内圈折弯针32伸出使得线圈线材处于内圈折弯针32和绕线芯23的周面所形成的过线间隙中，同时通过治具转动驱动机构5使前模21朝着线圈线材的线头方向转动使得线圈线材卡入容线凹槽211；为了更好的将线圈线材卡入容线凹槽211，具体可使抓线机械手7往前模21背面方向位移使线圈线材压在前模21的前模面上，在前模21转动后，线圈线材和容线凹槽211的方向一致时线圈线材便能顺利卡入容线凹槽211，线圈线材卡入容线凹槽211后，通过折弯针伸缩驱动装置使内圈折弯针32缩入前模21。在前模21转动时，线圈线材卡入容线凹槽211过程中，内圈折弯针32压住线圈线材，起到折弯定位的作用，线圈线材此时形成第一次折弯，该处折弯点和抓线机械手7之间的这段线圈线材便作为绕制后的线圈的一个引脚。c.通过送线驱动装置使得送线臂61的送线孔绕前模21的转动轴线旋转至少一周从而在绕线治具2中绕制至少一圈的线圈，然后抓线机械手7放开抓取的那端的线圈线材，通过治具转动驱动机构5驱动前模21转动而绕制线圈；d.绕制完预定圈数的线圈后，通过折弯针伸缩驱动装置驱动外圈折弯针31伸出，外圈折弯针31处于绕制完预定圈数的线圈的外侧，同时通过治具转动驱动机构5驱动前模21转动使得线圈线材以外圈折弯针31为折弯点进行折弯，完成线圈的绕制过程；e.抓线机械手7通过位移机构移动至送线臂61的同一侧，抓线机械手7抓取线圈线材，剪线机械手8剪断抓线机械手7和绕线治具2之间的线圈线材，被剪断的那端线圈线材形成了线圈的另一引脚。绕线治具2开模后便能取下绕制好的线圈。再下次绕制线圈时，抓线机械手7将线圈线材重新抓取至绕线治具2的另一侧，重复上述过程即可。
上述线圈绕线机，采用内圈折弯针32和容线凹槽211定位线圈内圈的引脚被折弯定型的位置，采用外圈折弯针31定位线圈外圈的引脚被折弯的位置，线圈成型后一致性好。在本实施例中，绕线过程是通过送线机构6、抓线机械手7、治具转动驱动机构5以及剪线机械手8的配合完成的；在另外的实施例中，还可以采用其他的结构来完成线圈绕制：如采用若干六轴机械手替代送线臂61、抓线机械手7和剪线机械手8来完成上述绕线过程，需要前模21转动时，利用运动是相对的规律，通过六轴机械手自身转动来实现前模21的相对转动。本领域技术人员也可基于本发明折弯定位的结构原理的基础上，自行采用合适的绕线机结构和方法来完成线圈绕线，而不限于本发明所提出的结构和方法。在样品或小批量生产场合，也可手工进行线圈绕制。在本实施例中，起到折弯定位作用的是前模21、绕线芯23以及折弯定位机构3，后模22用于围成绕线限位空间并起到限位线圈线材的作用，避免绕线时线圈线材重叠，在其他的实施例中，也可单独使用前模21和绕线芯23进行绕线。在本实施例中，为了绕线效果，优选设置后模22与前模21和绕线芯23形成绕线限位空间来执行绕线工序。
在本实施例中，可用送线臂61先行绕制至少一圈，使得抓线机械手7可以放开线圈线材，然后转动前模21而卷取线圈线材从而绕制完成线圈，用前模21卷取线圈线材的方式绕制线圈，工作效率较高，绕制成的线圈形状较为规整；绕制完成后，通过抓线机械手7和剪线机械手8处理线圈线材，抓线后剪断线，与绕制下一个线圈时的工序衔接紧凑，同时也不会有多余的废料线段产生。
为了便于线圈线材进入前模21的容线凹槽211中，所述内圈针孔213和所述绕线芯23之间的位置处开设有过渡凹部214，所述过渡凹部214与所述容线凹槽211连通，所述过渡凹部214邻接所述绕线芯23和所述内圈针孔213。
所述加热器102用于对绕线治具2进行加热；加热器102用于使得线圈线材热粘合在一起，固定线圈形状，这是针对线圈线材采用热风线类型的线材的情况。若采用其他类型线圈线材，比如具有挠性的线圈线材，可不使用加热器102。具体应根据所使用的线圈线材的性质来制定合适的工序工艺对绕制的线圈的形状进行固定。
在本实施例中，所述机架1具有前板11和后板12，所述前模21安装于所述前板11，所述后模22安装于所述后板12，所述绕线治具2设置在所述前板11和后板12之间，所述机架1还具有底板13，所述前板11和后板12安装于所述底板13，所述底板13安装于所述机台300。
参照图15，在本实施例中，所述合模机构4包括前模连接轴41和驱动所述前模连接轴41轴向移动的合模驱动装置，所述前模连接轴41相对所述前板11轴向自由地连接于所述机架1的前板11，所述前模21与所述前模连接轴41的端部连接。
在本实施例中，所述前模连接轴41转动连接于所述机架1的前板11，所述治具转动驱动机构5包括驱动所述前模连接轴41转动的前模转动电机。
参照图16，具体的，所述前模连接轴41通过连接组件连接于所述前板11，所述连接组件包括固定筒421和转动筒422，所述前板11上开设有固定筒安装孔，所述固定筒421安装于所述固定筒安装孔，所述固定筒421套设在所述转动筒422外，所述转动筒422转动连接于所述固定筒421，所述转动筒422轴向定位于所述固定筒421，所述转动筒422的内壁上设置有轴向延伸的滑槽，所述前模连接轴41的周面上设置有轴向延伸的滑条，所述前模连接轴41插接在所述转动筒422中，所述滑条与所述滑槽轴向滑动配合。采用上述连接组件，前模连接轴41实现了相对前板11能转动的同时也能轴向自由运动。当然，在其他实施例中，也可在前板11上设置一个圆形滑孔，前模连接轴41适配地设置在圆形滑孔中，从而实现前模连接轴41转动和轴向自由运动。在本实施例中，转动筒422通过轴承与固定筒421形成转动连接，在其他实施例中，转动筒422也可直接滑动转接在固定筒421的内孔中。在本实施例中，上述轴承设置一对，分别设置在所述固定筒421的两端，所述转动筒422一端设置有凸缘，另一端旋合有螺母，所述凸缘和螺母夹持一对所述轴承的内圈的外侧面而使转动筒422轴向定位于固定筒421。
在本实施例中，所述转动筒422一端伸出于所述固定筒421外，所述转动筒422伸出于所述固定筒421外的一端与前模转动电机的电机轴间通过同步轮和同步带的配合实现联动，从而实现前模转动电机驱动转动筒422转动，从而驱动前模连接轴41转动。也可采用一连接件连接转动筒422，连接件伸出固定筒421外，前模转动电机驱动连接件转动，同样可实现前模转动电机驱动前模连接轴41转动。在本领域中，采用电机驱动某个构件转动还有很多其他实施方式，本领域技术人员可自行进行具体的设计，这里不再举例。
所述合模驱动装置包括移动板431、合模电机432、丝杆433以及丝杆螺母444；所述机架1具有固定板14，所述固定板14通过若干相互平行设置的导杆15与所述前板11连接，所述移动板431上安装有直线滑套4311，所述直线滑套4311滑动套接在所述导杆15，所述移动板431设置在所述固定板14和前板11之间，所述前模连接轴41与所述移动板431转动连接并轴向定位于所述移动板431，所述丝杆螺母444固定在移动板431上，所述丝杆433转动连接在所述固定板14上，所述丝杆433与所述丝杆螺母444配合，所述合模电机432安装于所述固定板14并用于驱动所述丝杆433转动。在本实施例中，合模电机432的输出轴与所述丝杆433的一端通过联轴器同轴连接，在其他实施例中，合模电机432的输出轴还可以通过齿轮组、带传动或其他合适的连接方式与所述丝杆433连接来驱动丝杆433转动。合模电机432转动后，带动丝杆433转动，从而带动移动板431在导杆15上滑动，从而驱动前模连接轴41轴向移动，从而靠近或远离安装于后板12的后模22，实现合模和开模。本实施例中，合模驱动装置是通过丝杆433传动实施前模连接轴41的轴向移动，在另外的实施例中，合模驱动装置还可通过设置直线电机、气缸等来实施驱动前模连接轴41轴向移动的功能。
参照图17、18和19，所述折弯针伸缩驱动装置包括折弯针驱动盘33以及驱动折弯针驱动盘33移动的平移驱动机构；其中，所述折弯针驱动盘33与所述前模21的相对其前模面的背面相对设置，所述外圈折弯针31和内圈折弯针32上设置有将外圈折弯针31和内圈折弯针32顶向折弯针驱动盘33的复位弹簧34，所述折弯针驱动盘33的盘面上具有外圈凸条331和内圈凸条332，所述外圈凸条331和内圈凸条332为弧形凸条，所述外圈凸条331的一端部、所述内圈凸条332的一端部与折弯针驱动盘33的盘面通过斜面台阶相接；所述平移驱动机构用于驱动所述折弯针驱动盘33平移而使折弯针驱动盘33与外圈折弯针31和内圈折弯针32的端部接触或远离；
所述折弯针伸缩驱动装置通过前模21往一方向转动时外圈折弯针31的端部在折弯针驱动盘33的盘面和外圈凸条331上滑动而形成外圈折弯针31相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模21在该方向转动时，内圈折弯针32在盘面上滑动而相对前模面缩入；
所述折弯针伸缩驱动装置通过前模21往另一方向转动时内圈折弯针32的端部在折弯针驱动盘33的盘面和内圈凸条332上滑动而形成内圈折弯针32相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模21在该方向转动时，外圈折弯针31在盘面上滑动而相对前模面缩入；
所述外圈折弯针31和内圈折弯针32可同时与所述折弯针驱动盘33的盘面接触使得外圈折弯针31和内圈折弯针32均相对于前模面缩入。应当理解的是，所述折弯针驱动盘33的盘面是指外圈凸条和内圈凸条外的折弯针驱动盘的端面。
采用上述结构，前模21转动的时候就能实施外圈折弯针31或内圈折弯针32的伸出，同时前模21转动的动作形成折弯动作，设计巧妙，折弯针的伸出动作和折弯动作同步衔接，动作高效。前模21转动而绕线的时候，通过平移驱动机构使的折弯针驱动盘33偏离前模21，复位弹簧34使外圈折弯针31和内圈折弯针32相对所述前模面不伸出，从而不会影响绕线。前模21往一个方向转动时驱动内圈折弯针32伸出，外圈折弯针31不伸出，不会影响送线臂61先行绕制至少一圈线圈；前模21往另一个方向转动时驱动外圈折弯针31伸出，内圈折弯针32不伸出，从而不会破坏绕制好的线圈。在其他的实施例中，我们还可以在前模21上安装两推杆式电磁铁，推杆式电磁铁的推杆与折弯针连接，通过推杆式电磁铁的伸缩动作来分别驱动外圈折弯针31和内圈折弯针32的伸出缩入动作，同样也可满足实施折弯针伸缩驱动装置的功能。
在本实施例中，所述外圈折弯针31和内圈折弯针32均包括针本体301和针座302，所述针座302设置在所述针本体301的端部，所述针座302的直径大于针本体301的直径，所述针座302设置在所述折弯针驱动盘33和前模21之间，所述复位弹簧34套接在所述针本体301靠近针座302的那端，所述复位弹簧34设置在所述针座302和所述前模21之间，所述前模21上开设有容置槽215，所述容置槽215与所述外圈针孔和内圈针孔连通，所述外圈折弯针31和内圈折弯针32的针本体301部分处于所述容置槽215中，所述针本体301上设置有防止外圈折弯针31和内圈折弯针32与所述前模21分离的限位销303，所述限位销303处于所述容置槽215中。为了滑动的顺畅，所述针座302端部设置为球面或椭球面。
在本实施例中，所述平移驱动机构包括平移气缸35以及杆件组36，所述折弯针驱动盘33连接在杆件组36上，杆件组36活动连接在前板11上，平移气缸35安装于前板11或机台300，所述杆件组36与所述平移气缸35的气缸杆连接。在本实施例中，杆件组36由若干杆件连接组成，其中有杆件通过直线轴承或滑套与前板11直线平移活动地连接，杆件组36整体能沿前模连接轴41的轴向相对前板11平移运动，平移气缸35通过推动杆件组36平移运动而使得折弯针驱动盘33平移运动。在其他实施例中也可以采用丝杆传动或电动推杆等方式或部件来驱动折弯针驱动盘33平移运动。在本实施例中，斜面台阶用于使外圈凸条331和内圈凸条332的凸出面和折弯针驱动盘33的盘面形成过渡，从而使得滑动座能够从盘面滑动至凸条上。
参照图20，以及图8，所述送线机构6还包括送线臂轴62以及臂轴驱动电机63；所述送线臂轴62转动连接于所述后板12，所述臂轴驱动电机63安装于所述后板12并用于驱动所述送线臂轴62转动，所述后模22转动连接于所述送线臂轴62的一端，所述送线臂轴62具有过线通道621，所述送线臂61固定连接于所述送线臂轴62上，所述送线臂61上具有若干引线轮611，所述过线通道621具有入口6211和出口6212，过线通道621的入口和出口分居所述后板12的两侧，所述过线通道621的出口位于前板11和后板12之间。供线装置引出的线圈线材经过送线臂轴62上的过线通道到达送线臂61处，经过送线臂61上的引线轮611再从送线臂61自由端的送线孔610中引出。在本实施例中，臂轴驱动电机63的电机轴通过同步轮和同步带配合驱动送线臂轴62转动，在其它实施例中，也可采用其他合适的方式来驱动送线臂轴62转动，如齿轮传动等。在本实施例中，后模22通过轴承转动连接于所述送线臂轴62的端部，在其他实施例中，还可以通过销轴连接实现后模22与送线臂轴62的相对转动连接。
参照图21，在本实施例中，所述位移机构103为三轴移动平台，抓线机械手7和剪线机械手8相邻设置并安装于所述三轴移动平台。在本实施例中，所述三轴移动平台包括基板1031、Z轴移动件1032、Y轴移动件1033、X轴移动件1034、Z轴驱动单元1035、Y轴驱动单元1036以及X轴驱动单元1037；所述基板1031安装于所述机架1，所述X轴移动件1034通过直线滑轨1038和滑座1039的滑动配合活动连接于所述基板1031，所述Y轴移动件1033通过直线滑轨1038和滑座1039的滑动配合活动连接于所述X轴移动件1034，所述Z轴移动件1032通过直线滑轨1038和滑座1039的滑动配合活动连接于所述Y轴移动件1033，所述Z轴驱动单元1035安装于所述Y轴移动件1033并用于驱动Z轴移动件1032移动，所述Y轴驱动单元1036安装于所述X轴移动件1034并用于驱动所述Y轴移动件1033移动，所述X轴驱动单元1037安装于所述基板1031并用于驱动所述X轴移动件1034移动。具体的，所述Z轴驱动单元1035为Z轴气缸，所述Z轴气缸的气缸杆与所述Z轴移动件1032连接；所述Y轴驱动单元1036为Y轴气缸，所述Y轴气缸的气缸杆与所述Y轴移动件1033连接；所述X轴驱动单元1037包括X轴电机10371、X轴同步带10372、两X轴同步带轮10373，所述X轴电机安装于所述基板1031一侧，所述X轴电机的电机轴上连接有一所述X轴同步带轮，所述基板1031另一侧转动连接有另一所述X轴同步带轮，所述X轴同步带套在两所述X轴同步带轮上形成带传动配合，所述X轴移动件1034上固定有同步带夹持件，所述同步带夹持件夹持所述同步带使X轴移动件1034随同步带运动而运动。具体的，所述同步带夹持件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件与X轴移动件1034固定，所述第二夹持件固定于所述第一夹持件，所述X轴同步带的一段设置在所述第一夹持件和第二夹持件之间并被第一夹持件和第二夹持件夹持固定。在其他实施例中，可以采用现有技术中的其他结构的三轴移动平台而不限于本实施例中提供的三轴移动平台。
在本实施例中，剪线机械手8与抓线机械手7安装于三轴移动平台，在其他的实施例中，剪线机械手8还可以以其他方式安装，而不限于本实施例所提供的安装方式，剪线机械手8只要能对线圈线材进行剪断即可。比如，剪线机械手8可活动连接于机架1，通过气缸驱动整个剪线机械手8移动从而进入剪线位置进行线圈线材的剪断操作。
参照图22，所述抓线机械手7包括连接座71、套杆72、两抓线爪73、第一驱动杆74以及抓线驱动气缸75，所述连接座71安装于所述位移机构，所述套杆72安装于所述连接座71，所述套杆72具有套接孔，所述抓线第一驱动杆74滑动插接在所述套接孔中，所述抓线驱动气缸75安装于所述连接座71，所述抓线驱动气缸75的气缸杆与所述第一驱动杆74的端部连接，两所述抓线爪73的上端设置有条形滑孔731，所述第一驱动杆74的下端具有铰接孔，一铰接轴穿过两所述条形滑孔731和第一驱动杆74下端的铰接孔，两所述抓线爪73偏离条形滑孔731的位置铰接于所述套杆72。当抓线驱动气缸75的气缸杆伸缩时，第一驱动杆74上下拉动两所述抓线爪73的上端上移或下移，两所述抓线爪73绕它们铰接于所述套杆72的铰接轴线同步地转动，从而使得两所述抓线爪73的自由端靠拢或分开，从而形成夹持或放开线圈线材的动作。在其他实施例中，也可采用现有的气动夹爪作为抓线机械手。
参照图23，所述剪线机械手8包括剪线驱动气缸81、固定连接板82、第一剪刀构件83、第二剪刀构件84、剪刀铰轴85、第一连杆86、第二连杆87以及第二驱动杆88；所述固定连接板82固定安装于所述连接座71，所述剪线驱动气缸81安装于所述固定连接板82；所述第一剪刀构件83和第二剪刀构件84通过所述剪刀铰轴85铰接形成剪刀，所述剪刀铰轴85安装于所述固定连接板82，所述第一连杆86和第二连杆87的第一端分别与所述第一剪刀构件83和第二剪刀构件84的端部铰接，所述第一连杆86和第二连杆87的第二端同轴铰接于所述第二驱动杆88的端部，所述第二驱动杆88连接于所述剪线驱动气缸81的气缸杆。在其他实施例中，也可以采用现有的气动剪刀作为剪线机械手。
所述线圈脱出机构9用于使绕制好的线圈从绕线治具2上脱出；所述前模21上设置有供所述绕线芯23在其中滑动的绕线芯孔210，所述绕线芯23滑动插接在所述绕线芯孔210中，所述绕线芯孔210的深度与所述绕线芯23的厚度适配或大于所述绕线芯23的厚度，所述线圈脱出机构9包括绕线芯连接杆91以及脱出气缸92，所述前模连接轴41具有中心通孔，所述中心通孔的端部与所述绕线芯孔210连通，所述绕线芯连接杆91滑动插接在所述中心通孔中，所述绕线芯连接杆91的一端与所述绕线芯23连接，所述绕线芯连接杆91的另一端与所述脱出气缸92的气缸杆连接，所述脱出气缸92安装于所述移动板431。线圈绕制完毕后，通过脱出气缸92将绕线芯23收入绕线芯孔，线圈便能自然脱落。
所述供线机构200包括卷线器201以及张力器202，所述卷线器201和张力器202设置在所述机台300上；线圈线材绕制在卷线器201，卷线器201引出线圈线材经过张力器202后引到送线臂轴62，漆包线穿过送线臂轴62的过线通道后经过送线臂61上的引线轮611，从送线臂61的自由端的出线孔引出。在本实施例中，采用卷线器201以及张力器202配合实施供线，在其他实施例中，也可采用现有技术中合适的供线机构来完成供线工作。
所述加热器102包括热风枪、出风管以及出风嘴，所述出风管将热风枪吹出的热风引导至出风嘴，所述出风嘴的出风口设置在所述绕线治具2的下方。在其他实施例中，加热器102还可以是安装在绕线模具上的电热丝加热器。
所述线圈运输线101设置在所述绕线治具2的下方。在本实施例中，所述线圈运输线101为皮带输送线，在其他实施例中，线圈运输线101还可以是滚筒输送线或其他实现物料输送的设备机构。
在本实施例中，所述绕线治具2设置两个，前模连接轴41、连接组件、外圈折弯针31和内圈折弯针32、折弯针驱动盘33、送线机构6的送线臂61和送线臂轴62、抓线机械手7和剪线机械手8、加热器102对应设置两个。在本实施例中，前模转动电机通过同步带和同步轮同时带动两前模连接轴41转动从而带动两前模21转动，臂轴驱动电机63通过同步带和同步轮同时带动两送线臂轴62转动从而带动两送线臂61转动，从而能节省驱动电机。当然在其他实施例中，也可采用其他形式的带传动或齿轮传动或同轴连接传动实施电机带动构件转动，也可采用独立电机分别驱动构件转动。本领域中，使用电机带动构件转动还有其他实现方式，这里不再具体叙述。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.线圈绕线机，其特征在于，包括绕线机主体(100)；所述绕线机主体(100)包括机架(1)、绕线治具(2)以及折弯定位机构(3)；其中，
所述绕线治具(2)包括前模(21)以及绕线芯(23)；所述前模(21)安装于所述机架(1)，所述绕线芯(23)设置于所述前模(21)，所述前模(21)具有前模面，所述前模(21)的前模面上开设有容线凹槽(211)，所述容线凹槽(211)一端与所述绕线芯(23)邻接而另一端贯穿所述前模(21)的侧面，所述前模(21)的前模面处开设有外圈针孔(212)和内圈针孔(213)，所述内圈针孔(213)邻接所述容线凹槽(211)，所述外圈针孔(212)设置于所述容线凹槽(211)外；
所述折弯定位机构(3)包括外圈折弯针(31)、内圈折弯针(32)以及折弯针伸缩驱动装置，所述外圈折弯针(31)活动插接在所述外圈针孔(212)中，所述内圈折弯针(32)活动插接在所述内圈针孔(213)中，所述折弯针伸缩驱动装置用于驱动所述外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)相对所述前模面伸出或缩入，所述内圈折弯针(32)相对所述前模面伸出后，其与所述绕线芯(23)间形成过线间隙。
2.根据权利要求1所述的线圈绕线机，其特征在于，所述绕线治具(2)还包括后模(22)，所述后模(22)安装于所述机架(1)，所述后模(22)具有后模面，所述前模面和后模面相对设置；所述绕线机主体(100)还包括合模机构(4)；
所述合模机构(4)用于驱使所述前模(21)和后模(22)相互靠近而合模、或相互远离而开模；所述前模(21)和后模(22)合模后，所述绕线芯(23)的端面抵在所述后模(22)上，所述前模面、后模面以及绕线芯(23)的周面围成绕线限位空间。
3.根据权利要求2所述的线圈绕线机，其特征在于，所述绕线机主体(100)还包括治具转动驱动机构(5)、送线机构(6)、抓线机械手(7)以及剪线机械手(8)；其中，
所述治具转动驱动机构(5)用于驱动所述前模(21)转动；
所述送线机构(6)包括送线臂(61)以及送线驱动装置，所述送线臂(61)转动连接于所述机架(1)，所述送线臂(61)的自由端具有送线孔，所述送线驱动装置用于驱动所述送线臂(61)的送线孔围绕所述前模(21)的转动轴线旋转；
所述抓线机械手(7)安装于位移机构(103)，所述位移机构(103)安装于所述机架(1)；
所述剪线机械手(8)用于对线圈线材进行剪断。
4.根据权利要求3所述的线圈绕线机，其特征在于，所述绕线机主体(100)还包括线圈脱出机构(9)以及线圈运输线(101)；其中，所述线圈脱出机构(9)用于将绕制好的线圈从绕线治具(2)中脱出；所述线圈运输线(101)设置在所述绕线治具(2)的下方。
5.根据权利要求3所述的线圈绕线机，其特征在于，还包括供线机构(200)以及机台(300)，所述绕线机主体(100)和供线机构(200)设置在所述机台(300)上。
6.根据权利要求1所述的线圈绕线机，其特征在于，所述内圈针孔(213)和所述绕线芯(23)之间的位置处开设有过渡凹部(214)，所述过渡凹部(214)与所述容线凹槽(211)连通，所述过渡凹部(214)邻接所述绕线芯(23)和所述内圈针孔(213)。
7.根据权利要求3所述的线圈绕线机，其特征在于，所述位移机构(103)为三轴移动平台，所述抓线机械手(7)和剪线机械手(8)相邻设置并安装于所述三轴移动平台。
8.根据权利要求3所述的线圈绕线机，其特征在于，所述绕线机主体(100)还包括加热器(102)，所述加热器(102)用于对绕线治具(2)加热。
9.根据权利要求3所述的线圈绕线机，其特征在于，
所述机架(1)具有前板(11)和后板(12)，所述前模(21)安装于所述前板(11)，所述后模(22)安装于所述后板(12)，所述绕线治具(2)设置在所述前板(11)和后板(12)之间；
所述合模机构(4)包括前模连接轴(41)和驱动所述前模连接轴(41)轴向移动的合模驱动装置，所述前模连接轴(41)相对所述前板(11)轴向自由地连接于所述机架(1)的前板(11)，所述前模(21)与所述前模连接轴(41)的端部连接；
所述前模连接轴(41)转动连接于所述机架(1)的前板(11)，所述治具转动驱动机构(5)包括驱动所述前模连接轴(41)转动的前模转动电机；
所述前模连接轴(41)通过连接组件连接于所述前板(11)，所述连接组件包括固定筒(421)和转动筒(422)，所述前板(11)上开设有固定筒安装孔，所述固定筒(421)安装于所述固定筒安装孔，所述固定筒(421)套设在所述转动筒(422)外，所述转动筒(422)转动连接于所述固定筒(421)，所述转动筒(422)轴向定位于所述固定筒(421)，所述转动筒(422)的内壁上设置有轴向延伸的滑槽，所述前模连接轴(41)的周面上设置有轴向延伸的滑条，所述前模连接轴(41)插接在所述转动筒(422)中，所述滑条与所述滑槽轴向滑动配合；所述前模转动电机通过驱动所述转动筒(422)转动而驱动所述前模连接轴(41)转动；
所述折弯针伸缩驱动装置包括折弯针驱动盘(33)以及驱动折弯针驱动盘(33)移动的平移驱动机构；其中，所述折弯针驱动盘(33)与所述前模(21)的相对其前模面的背面相对设置，所述外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)上设置有将外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)顶向折弯针驱动盘(33)的复位弹簧(34)，所述折弯针驱动盘(33)的盘面上具有外圈凸条(331)和内圈凸条(332)，所述外圈凸条(331)和内圈凸条(332)为弧形凸条，所述外圈凸条(331)的一端部、所述内圈凸条(332)的一端部与折弯针驱动盘(33)的盘面通过斜面台阶相接；所述平移驱动机构用于驱动所述折弯针驱动盘(33)平移而使折弯针驱动盘(33)与外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)的端部接触或远离；所述折弯针伸缩驱动装置通过前模(21)往一方向转动时外圈折弯针(31)的端部在折弯针驱动盘(33)的盘面和外圈凸条(331)上滑动而形成外圈折弯针(31)相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模(21)在该方向转动时，内圈折弯针(32)在盘面上滑动而相对前模面缩入；所述折弯针伸缩驱动装置通过前模(21)往另一方向转动时内圈折弯针(32)的端部在折弯针驱动盘(33)的盘面和内圈凸条(332)上滑动而形成内圈折弯针(32)相对所述前模面的伸出和缩入位置，前模(21)在该方向转动时，外圈折弯针(31)在盘面上滑动而相对前模面缩入；所述外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)可同时与所述折弯针驱动盘(33)的盘面接触使得外圈折弯针(31)和内圈折弯针(32)均相对于前模面缩入；
所述送线机构(6)还包括送线臂轴(62)以及臂轴驱动电机(63)；所述送线臂轴(62)转动连接于所述后板(12)，所述臂轴驱动电机(63)安装于所述后板(12)并用于驱动所述送线臂轴(62)转动，所述后模(22)转动连接于所述送线臂轴(62)的一端，所述送线臂轴(62)具有过线通道(621)，所述送线臂(61)固定连接于所述送线臂轴(62)上，所述送线臂(61)上具有若干引线轮(611)，所述过线通道(621)具有入口(6211)和出口(6212)，过线通道(621)的入口和出口分居所述后板(12)的两侧，所述过线通道(621)的出口位于前板(11)和后板(12)之间。
10.根据权利要求4所述的线圈绕线机，其特征在于，
所述前模(21)上设置有供所述绕线芯(23)在其中滑动的绕线芯孔(210)，所述绕线芯(23)滑动插接在所述绕线芯孔(210)中，所述绕线芯孔(210)的深度与所述绕线芯(23)的厚度适配或大于所述绕线芯(23)的厚度，所述线圈脱出机构(9)包括绕线芯连接杆(91)以及驱动绕线芯连接杆(91)伸缩的脱出气缸(92)，所述绕线芯连接杆(91)的一端与所述绕线芯(23)连接，所述绕线芯连接杆(91)的另一端与所述脱出气缸(92)的气缸杆连接。
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