CN110365178B - 一种多层转轴伺服驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层转轴伺服驱动装置，包括基座、多层转轴、第一扭转机构、第二扭转机构、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中多层转轴按照转轴奇偶层数分为奇数组转轴和偶数组转轴，多层转轴的各层转轴的末端固定连接转盘，奇数组转轴和偶数组转轴分别使用一个扭转机构驱动以实现共组转轴共同扭转，奇数组转轴的转盘和偶数组转轴的转盘分别由一组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给。本发明对多层转轴的进行奇偶分组，同组转轴一起扭转和同组转轴的各层转轴独立进给的功能，满足了新能源汽车扁线电机多层扁线例如8层端部扭头的复杂动作的伺服驱动要求。

Description

一种多层转轴伺服驱动装置

技术领域

本发明涉及用于新能源汽车扁线电机的扭头设备，尤其涉及一种多层转轴伺服驱动装置。

背景技术

扁线电机的定子绕组中采用扁线，与圆线电机相比，扁线电机具备功率密度高、结构紧凑等诸多优点，在新能源汽车驱动电机上得到普遍应用。

由于新能源汽车驱动电机扁线定子要求的扁线层数越来越多，相应的扭头设备也需要更多的控制单元，要求能够满足多层扁线的扭头，目前已达到8层。

现有的扭头设备对应的扁线层数少，一般只有4层转轴，例如中国专利文献CN101350547 B披露的用于折弯转子和定子导线端的方法和设备，具有4层转轴，对应4层扁线的扭头动作。随着转轴层数的增加，扭头设备的设计难度增大。

上述扭头设备的各层转轴只能扭转，不能进给，无法应对动作复杂的扭头要求例如扭头后回弹角消除、保证扭头完毕后端部齐平等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层转轴伺服驱动装置，以解决现有扭头设备的转轴层数不足和每层转轴在扭转后不能单独进给的问题。

本发明的目的还在于提供一种多层转轴伺服驱动装置，以实现多层转轴中各层转轴的扭转或单独进给驱动。

为此，本发明一方面提供了一种多层转轴伺服驱动，包括基座、多层转轴、第一扭转机构、第二扭转机构、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中所述多层转轴按照转轴奇偶层数分为奇数组转轴和偶数组转轴，所述多层转轴的各层转轴的末端固定连接转盘，所述奇数组转轴的转盘由第一扭转机构驱动以实现共同扭转，所述偶数组转轴的转盘由第二扭转机构驱动以实现共同扭转，所述奇数组转轴的转盘由第一组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给，所述偶数组转轴的转盘由第二组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给。

进一步地，上述第一扭转机构和第二扭转机构布置在所述多层转轴的左右两侧，第一组进给机构和第二组进给机构布置在所述多层转轴的上下两侧。

进一步地，上述第二扭转机构包括直线驱动组件、平移滑板、导轨滑块组件、以及多组推轮组件，其中，所述奇数组转轴的各转盘上设有快换块，所述多组推轮组件与所述奇数组转轴的快换块一一对应地活动连接，以在所述多组推轮组件随平移滑板竖向移动时，带动所述奇数组转轴共同扭转。

进一步地，上述快换块上设有滑槽，所述推轮组件上设有位于所述滑槽中的转动筒，其中，所述转轴、转盘和快换块作为整体能够沿所述转向筒的轴向移动。

进一步地，上述第一组进给机构包括一组拨叉、与各所述拨叉一一对应设置的传动丝杠、用于驱动各所述传动丝杠的伺服移位组件、以及为各所述拨叉移动提供导向的一对导向杆，其中，所述一组拨叉用于一一对应地拨动所述奇数组转轴的转盘，以实现单独进给。

进一步地，上述基座具有套管，用于支承多层转轴，所述套管上设有注油口，所述各层转轴之间设有油槽用于润滑。

进一步地，上述多层转轴伺服驱动装置用于新能源汽车扁线电机扭头的扭转进给驱动。

根据本发明的另一方面，提供了一种多层转轴伺服驱动装置，包括基座、多层转轴、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中所述多层转轴按照转轴奇偶层数分为奇数组转轴和偶数组转轴，所述多层转轴的各层转轴的末端固定连接转盘，所述奇数组转轴的转盘由第一组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给，所述偶数组转轴的转盘由第二组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给。

本发明还提供了一种多层转轴伺服驱动装置，包括基座、多层转轴、第一扭转机构、以及第二扭转机构，其中所述多层转轴按照转轴奇偶层数分为奇数组转轴和偶数组转轴，所述多层转轴的各层转轴的末端固定连接转盘，所述奇数组转轴的转盘由第一扭转机构伺服驱动以实现共同扭转，所述偶数组转轴的转盘由第二扭转机构伺服驱动以实现共同扭转。

本发明对多层转轴的进行奇偶分组，同组转轴一起扭转和同组转轴的各层转轴独立进给的功能，满足了当前新能源汽车扁线电机多层扁线例如8层端部扭头的复杂动作需求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明一实施例的用于扁线电机端部扭头的伺服驱动装置的第一视角的轴测图一；

图2为根据本发明一实施例的伺服驱动装置的第二视角的轴测图二，其中去除了基座；

图3为根据本发明一实施例的伺服驱动装置的主视剖视图；以及

图4为根据本发明一实施例的伺服驱动装置的侧剖视图，其中示出了单层转轴驱动连接关系。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图4示出了根据本发明的一些实施例。

本发明的用于新能源汽车扁线电机端部扭头的伺服驱动装置在图1至图4中示出，结合参照图1至图4，本伺服驱动装置包括基座1、多层转轴D1-D8、转盘C1-C8、第一扭转机构20、第二扭转机构30、第一组进给机构40、以及第二组进给机构50。

转盘C1-C8一一对应地固定连接在多层转轴D1-D8的末端。多层转轴D1-D8按照奇偶层数分组，奇数组转轴D1、D3、D5和D7一一对应转盘C1、C3、C5和C7，偶数组转轴D2、D4、D6和D8一一对应的转盘C2、C4、C6和C8。

在基座1上，第一扭转机构20和第二扭转机构30布置在多层转轴D1-D8的左右两侧，第一组进给机构40和第二组进给机构50布置在多层转轴D1-D8的上下两侧。

转盘C1、C3、C5和C7由第一扭转机构20驱动，以实现奇数组转轴一起扭转，转盘C2、C4、C6和C8由第二扭转机构30驱动，以实现偶数组转轴一起扭转。

转盘C1、C3、C5和C7由第一组进给机构40一一对应地驱动，以实现奇数组转轴单独进给，转盘C2、C4、C6和C8由第二组进给机构50一一对应地驱动，以实现偶数组转轴单独进给。

第二扭转机构20包括伺服驱动组件2、滚珠丝杠3、平移滑板4、导轨滑块组件5、多组推轮组件6、以及快换块14。其中，各推轮组件6包括推轮支架12、转动筒13、以及调整垫10。第一扭转机构20与第二扭转机构30结构相似。

第一组进给机构40包括拨叉B1、B3、B5和B7、与各拨叉一一对应设置的传动丝杠9、用于驱动传动丝杠的伺服移位组件7、以及为各拨叉移动提供导向的一对导向杆8。第二组进给结构40用于一一对应地伺服驱动拨叉B2、B4、B6和B8。第二进给机构40与第一组进给机构40结构相似。

如图1所示，基座1作为整套装置的机身件，其上方安装有伺服驱动组件2，伺服驱动组件通过滚珠丝杠3连接到平移滑板4，平移滑板4固定安装于基座1侧面的导轨滑块组件5上，平移滑板4上安装多组推轮组件6，基座1后侧装多组伺服移位组件7。

基座1具有水平横向设置的套管15，用于支承多层转轴D1-D8，套管15上设有注油口，其他各层转轴均能够平稳缓慢滑动，各层转轴之间设有油槽用于润滑，转轴的一端连接转盘C1-C8，其外端用于固定配套模具。

如图2所示，拔叉B1-B8与各伺服移位组件7连接，拔叉B1-B8分别安装在转盘C1-C8上。

如图3所示，伺服移位组件7安装在基座1的侧面上,转盘C1-C8分别与转轴D1-D8相连，拔叉B1-B8通过丝杠9的驱动在导向杆2上进行滑动，其中导向杆8和丝杠9固定在基座1上。

如图4所示，拔叉B8通过导向杆8和丝杠9进行固定导向和驱动，拔叉B8嵌套在转盘C8上，拔叉B8可以在转盘C8的周向进行滑动，转盘C8固定在转轴D8上，通过此结构可以在保证转轴D8轴向运动的情况下，不影响其周向转动。

转盘C8上装有快换块14，快换块14具有滑槽，推轮组件6中的转动筒13嵌设在滑槽中，转动筒13通过推轮支架12固定在平移滑板4上，推轮支架12上下位均设置有调整垫10，以确保每一层的整体结构位置一致，然后平移滑板4与上述驱动机构相连实现转轴D8周向运动。

结合参照图1至图4，本伺服驱动装置的动作过程介绍如下：

在图1中图示一侧的驱动组件2通过滚珠丝杠3推动平移滑板4在导轨滑块组件5上运动，平移滑板4带动推轮组件6驱动转盘C1、C3、C5、C7同时周向转动，及转轴D1、D3、D5、D7也同时周向转动，另外一侧结构原理相同，根据实际需求可以设置两侧同步或不同步、同向或不同向进行转动。

上述运动同时，伺服移位组件7驱动拔叉B1-B8在导杆8上运动，拔叉B1-B8通过转盘C1-C8带动转轴D1-D8在周向上进行运动，可以分别设置各伺服移位组件7的进给参数。由上述两运动进行协调组合，即可实现多个同心轴在旋转的时候同时轴向进给。

以上驱动组件2和滚珠丝杠3构成伺服驱动组件，该伺服驱动组件也可由其他直线驱动组件代替，例如电动缸、气缸、直线电机等。

以上以8层转轴为例进行对本伺服驱动装置进行了描述，需要指出的是，按照本发明的技术构思，多层转轴的层数增减例如4层-10层也能实现。

本伺服驱动装置具有以下特点或效果：

（1）本发明对多层转轴的进行奇偶分组，满足同组转轴一起扭转和同组转轴的各层转轴独立进给的功能，满足了新能源汽车扁线电机2层以上扁线例如4-10层扁线端部扭头的复杂动作需求。

（2）转动筒随推轮组件竖向移动，带动快换块、转盘、转轴一体扭转，同时允许快换块、转盘、转轴一体沿转动筒移动。通过拔叉与转盘配合实现各转轴在扭转同时独立进给。

（3）在基座上多层转轴居中布置、两组扭转机构左右对称布置、两组拨叉机构上下对称布置，该布局方式结构紧凑、占地面积小。

本发明是基于新能源汽车扁线电机端部扭头的扭转进给驱动要求作出的设计方案，需要指出的是，按照本发明的技术构思，对于其他用途的多层转轴扭转和/或单独进给的伺服驱动要求，也可设计出布局紧凑的相应装置。

在一实施例中，本发明提供了一种多层转轴伺服驱动装置，以实现多层转轴的扭转并单独进给驱动。该伺服驱动装置包括基座、多层转轴、第一扭转机构、第二扭转机构、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中各部件的布局和结构可参照图1至图4。

在另一实施例中，本发明提供了一种多层转轴伺服驱动装置，以实现多层转轴的扭转驱动。该伺服驱动装置包括基座、多层转轴、第一扭转机构、以及第二扭转机构，其中各部件的布局和结构可参照图1至图4。

在又一实施例中，本发明提供了一种多层转轴伺服驱动装置，以实现多层转轴的单独进给驱动。该伺服驱动装置包括基座、多层转轴、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中各部件的布局和结构可参照图1至图4。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，包括基座、多层转轴、第一扭转机构、第二扭转机构、第一组进给机构、以及第二组进给机构，其中

所述多层转轴按照转轴奇偶层数分为奇数组转轴和偶数组转轴，所述多层转轴的各层转轴的末端固定连接转盘，

所述奇数组转轴的转盘由第一扭转机构驱动以实现共同扭转，所述偶数组转轴的转盘由第二扭转机构驱动以实现共同扭转，

所述奇数组转轴的转盘由第一组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给，所述偶数组转轴的转盘由第二组进给机构一一对应地伺服驱动，以实现各层转轴的单独进给，

所述第一扭转机构包括直线驱动组件、平移滑板、导轨滑块组件、以及多组推轮组件，其中，所述奇数组转轴的各转盘上设有快换块，所述多组推轮组件与所述奇数组转轴的快换块一一对应地活动连接，以在所述多组推轮组件随平移滑板竖向移动时，带动所述奇数组转轴共同扭转，

所述第二扭转机构包括直线驱动组件、平移滑板、导轨滑块组件、以及多组推轮组件，其中，所述偶数组转轴的各转盘上设有快换块，所述多组推轮组件与所述偶数组转轴的快换块一一对应地活动连接，以在所述多组推轮组件随平移滑板竖向移动时，带动所述偶数组转轴共同扭转。

2.根据权利要求1所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，所述第一扭转机构和第二扭转机构布置在所述多层转轴的左右两侧，第一组进给机构和第二组进给机构布置在所述多层转轴的上下两侧。

3.根据权利要求1所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，所述快换块上设有滑槽，所述推轮组件上设有位于所述滑槽中的转动筒，其中，所述多层转轴的各层转轴、转盘和快换块作为整体能够一体扭转。

4.根据权利要求1所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，所述第一组进给机构包括一组拨叉、与各所述拨叉一一对应设置的传动丝杠、用于驱动各所述传动丝杠的伺服移位组件、以及为各所述拨叉移动提供导向的一对导向杆，其中，所述一组拨叉用于一一对应地拨动所述奇数组转轴的转盘，以实现单独进给。

5.根据权利要求1所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，所述基座具有套管，用于支承多层转轴，所述套管上设有注油口，所述各层转轴之间设有油槽用于润滑。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，用于新能源汽车扁线电机多层扁线端部扭头的扭转进给驱动。

7.根据权利要求6所述的多层转轴伺服驱动装置，其特征在于，用于新能源汽车扁线电机8层扁线端部扭头的扭转进给驱动。

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