CN112217358B - 一种自动转子绕线机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动转子绕线机，涉及自动化设备的领域，包括机架、上料装置、绕线装置，所述上料装置包括与机架转动连接的下转座、驱使下转座转动的伺服电机一，所述下转座用于固定转子端部，所述机架上设有用于检测转子的绕线槽位置的传感器。所述机架设有驱动源一、由驱动源一驱动滑动的底架，所述底架的滑动方向沿上料装置、绕线装置的连线方向，所述下转座设置于底架上。本绕线机能自动使转子的绕线槽的槽口朝向同一固定方向，无需人工操作；本绕线机能提高绕线的紧密程度，提高转子的绕线质量，绕线时漆包线不易意外断裂，本绕线机的生产效率高。

Description

一种自动转子绕线机

技术领域

本申请涉及自动化设备的领域，尤其是涉及一种自动转子绕线机。

背景技术

某些电机的转子上绕有漆包线，或外转子电机的定子上绕有漆包线，随着自动化的发展，在电机转子上绕漆包线的工作可由机械设备完成。

申请公布号为CN107863861A的中国发明专利申请公开了一种全自动转子绕线机，包括机架、移动平台、上料装置、绕线头、上定位杆，绕线头成对设置分布于移动平台的两侧，绕线工作区上于移动平台的上方设置有上定位杆，上定位杆通过上驱动装置驱动自转，且上定位杆下压与下定位杆配合将转子芯固定；绕线工作区上方还设置有拉断组件，对绕线后的铜线进行拉断并通过夹线头夹紧铜线开端；绕线头安装于一移动支架上，移动支架通过第一驱动装置驱动往返移动以夹紧或松开转子芯，绕线头的前端具有作用于转子芯的夹板，与夹板同轴安装有一转臂，转臂通过第二驱动装置驱动旋转进行绕线，且转臂上具有线孔。

上料装置包括移动板、安装于移动板上的第一夹块和第二夹块，移动板通过移动气缸驱动垂直于移动平台的移动方向往复移动，第二夹块安装于第一夹块下方，且第一夹块和第二夹块的夹孔同轴对应设置，第一夹块和第二夹块分别通过不同的气缸驱动上下移动，第一夹块是用于夹紧磁芯，第二夹块是用于夹紧中心轴。

针对上述中的相关技术，在上料装置上安装转子工件时，需使转子的绕线槽的槽口朝向同一固定方向，后续的绕线工序才能不出错地自动进行，转子安装于上料装置后，目前多由人工转动的方式来调节转子的角度位置，存在人工劳动量大的缺陷。

发明内容

为了减少人工的劳动量，本申请提供一种自动转子绕线机。

本申请提供的一种自动转子绕线机，采用如下的技术方案：

一种自动转子绕线机，包括机架、上料装置、绕线装置，其特征在于：所述上料装置包括与机架转动连接的下转座、驱使下转座转动的伺服电机一，所述下转座用于固定转子端部，所述机架上设有用于检测转子的绕线槽位置的传感器，所述传感器输出的信号用于控制伺服电机一停止转动。

通过采用上述技术方案，下转座安装好转子后，各伺服电机一先驱使对应的下转座、转子转动，当传感器检测到绕线槽时，传感器输出信号至控制系统，继而控制伺服电机一迅速停止转动，使转子的绕线槽的槽口朝向同一固定方向，无需人工操作。然后绕线装置工作对转子进行绕线，由于转子的绕线槽位置与绕线组件的设定值对应，使后续的绕线工序能不出错地自动进行。

可选的，所述机架设有驱动源一、由驱动源一驱动滑动的底架，所述底架的滑动方向沿上料装置、绕线装置的连线方向，所述下转座设置于底架上。

通过采用上述技术方案，驱动源一能驱使底架滑动，使所有下转座在上料装置、绕线装置间移动，当底架在上料装置处时，对转子工件的上下料较为方便。

可选的，所述绕线装置包括绕线组件、线夹，所述绕线组件包括绕线座、转动设置于绕线座上的飞叉，所述飞叉用于穿设漆包线；所述线夹与机架滑动连接，漆包线绕于转子后，所述线夹用于使漆包线断开。

通过采用上述技术方案，飞叉通过转动的方式在转子上绕线，线夹用于使漆包线断开，实现自动化。

可选的，所述机架上设置支架，所述支架沿竖直方向滑动设置有滑座一，所述滑座一由设于支架的驱动源二驱动滑动，所述滑座一上转动设置有上转座，所述上转座用于固定转子背离下转座的另一端。

通过采用上述技术方案，驱动源二通过驱使滑座一滑动使上转座移动，上转座用于固定转子背离下转座的另一端，提高绕线时转子转动的稳定性。

可选的，所述滑座一上设有驱动源三、由驱动源三驱动滑动的滑座二，所述滑座二的滑动方向沿水平方向，所述线夹连接于滑座二。

通过采用上述技术方案，驱动源三使线夹能在水平方向移动，与驱动源二配合能实现线夹在竖直面上的活动，使线夹具有类似机械手的功能，能完成漆包线在线钩上的缠绕动作。

可选的，所述滑座二上设有驱动源四、由驱动源四驱动滑动的滑座三，所述滑座三的滑动方向沿水平方向且与滑座二的滑动方向垂直，所述线夹位于滑座三上。

通过采用上述技术方案，驱动源四与驱动源三配合，能实现线夹在水平面上的活动；伺服电机一驱使转子转动一定角度时，线夹夹住漆包线顺应转子的转动方向移动，漆包线不易被扯断。

可选的，所述驱动源四包括伺服电机二、由伺服电机二驱动转动的丝杆，所述丝杆与滑座三螺纹连接。

通过采用上述技术方案，线夹夹住漆包线顺应转子的转动方向移动时，线夹的移动由伺服电机二、丝杆配合实现，伺服电机二能使线夹按所需的速度、距离准确移动，与气缸驱动的方式相比，能够进一步防止漆包线被扯断。

可选的，所述上转座外套设有套筒，所述套筒由设于支架的驱动源五驱动滑动，所述套筒的滑动方向沿上转座的转轴轴向，所述套筒能通过滑动使线钩进入套筒内。

通过采用上述技术方案，线夹夹住漆包线绕过线钩后下移，然后套筒向下移动，套筒通过抵接漆包线使漆包线向下移动至整流子下方，同时套筒能使绕于线钩的漆包线更加紧绷。线夹和套筒配合完成漆包线在线钩上的挂线。

可选的，所述驱动源二包括气缸一、气缸二，所述气缸一的缸体固定于支架，所述气缸二的缸体固定于滑座一，所述气缸一的活塞杆、气缸二的活塞杆相互平行且固定连接。

通过采用上述技术方案，气缸一、气缸二的组合使滑座一的移动具有双行程。气缸一的伸缩用于带动滑座一移动长距离，使上转座、转子实现插接与分离；气缸二的伸缩用于带动滑座一移动短距离，使线夹在竖直方向上相对于转子工件产生移动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本绕线机能自动使转子的绕线槽的槽口朝向同一固定方向，无需人工操作；

2.本绕线机能提高绕线的紧密程度，提高转子的绕线质量；

3.绕线时漆包线不易意外断裂。

附图说明

图1是一种转子的立体图。

图2是实施例一的自动转子绕线机的整体图。

图3是实施例一的上料装置的立体图。

图4是实施例一的绕线装置的局部图一。

图5是实施例一的绕线装置的局部图二。

图6是图5中沿A-A线的剖视图。

图7是实施例一的支架的立体图，主要突出各滑座及其驱动源的结构。

图8是实施例一的滑座一的局部图，主要突出驱动源三、滑座二、驱动源四、滑座三的配合结构。

图9是实施例二的自动转子绕线机的示意图。

附图标记说明：1、机架；2、上料装置；3、绕线装置；21、下转座；22、定位架；31、绕线组件；32、支架；33、线夹；11、底架；111、伺服电机一；211、下夹孔；221、定位槽；12、传感器；311、绕线座；312、飞叉；321、导杆；4、滑座一；41、驱动源二；411、气缸一；412、气缸二；42、上转座；421、弹簧；422、套筒；51、驱动源五；5、滑座四；52、连接杆；61、驱动源三；6、滑座二；71、驱动源四；7、滑座三；711、伺服电机二；712、丝杆；81、绕线槽；82、整流子；83、线钩。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本绕线机对包含以下结构的转子工件进行加工：参照图1，一种转子，转子的外壁沿周向分布有绕线槽81，绕线槽81沿转子的轴向贯穿转子，绕线槽81内用于缠绕漆包线。转子工件的转轴上固定有整流子82，整流子82外壁沿周向设有多个线钩83，线钩83用于供漆包线勾接。

实施例一：

本申请实施例公开一种自动转子绕线机。参照图2，自动转子绕线机包括机架1、上料装置2、绕线装置3。上料装置2包括与机架1转动连接的下转座21、供转子临时放置的定位架22；绕线装置3包括绕线组件31、支架32，支架32设有线夹33以及驱使线夹33移动的机构。

参照图2和图3，机架1内设有驱动源一（图中未示出）、由驱动源一驱动滑动的底架11，驱动源一可为电机丝杠机构或气缸，底架11的滑动方向沿上料装置2、绕线装置3的连线方向、且沿水平方向，底架11的滑动范围在定位架22正下方、支架32正下方之间。下转座21转动设置于底架11上，下转座21的转动轴线沿竖直方向，底架11固定有伺服电机一111，伺服电机一111通过皮带轮传动的方式驱使下转座21转动，下转座21、伺服电机一111一一组合形成一套，下转座21、伺服电机一111沿底架11的滑动方向设有多套，以同时对多个转子进行绕线。下转座21的顶部设有下夹孔211，下夹孔211用于供转子的下端插入并将转子固定，转子安装于下转座21后，转子的轴线沿竖直方向，伺服电机一111转动时驱使对应的转子转动。

定位架22上设有多个定位槽221，定位槽221可沿竖直方向滑动，定位槽221的槽壁为半圆柱面，用于与转子的侧壁接触形成定位，定位槽221的槽壁通过设置磁铁吸住转子。定位槽221位于对应下转座21的正上方，当人员或机械手将转子工件放于定位槽221后，定位架22通过气缸驱使定位槽221下移，使转子安装于下方的下转座21上。

定位架22上固定有传感器12，传感器12的数量、位置与下转座21一一对应，传感器12的检测端正对下转座21的上方位置，传感器12用于检测安装于下转座21的转子的绕线槽81。本实施例的传感器12具体为扩散反射型光电开关，在其它实施方式中传感器12也可为光纤传感器、激光位移传感器或视觉定位系统。下转座21安装好转子后，各伺服电机一111先驱使对应的下转座21、转子转动，当传感器12检测到绕线槽81时，传感器12输出信号至控制系统，继而控制伺服电机一111迅速停止转动，使转子的绕线槽81的槽口朝向同一固定方向。伺服电机一111自带刹车，伺服电机一111停止转动后不会受扰动转动，使转子进入绕线装置3后，其绕线槽81的位置与绕线组件31对应，绕线组件31能直接运行。

参照图4，绕线组件31包括绕线座311、转动设置于绕线座311上的飞叉312，飞叉312位于支架32旁，当底架11滑动至支架32下方后，飞叉312一一对应地正对下转座21上的转子。绕线座311由气缸驱动靠近或远离下转座21，飞叉312由电机、皮带轮机构驱动转动。飞叉312用于穿设漆包线，飞叉312通过旋转的方式将漆包线缠绕于绕线槽81内。

参照图5和图6，支架32包括固定于机架1上的多根导杆321，导杆321的长度方向均沿竖直方向，导杆321上滑动设置有滑座一4，滑座一4由设于支架32的驱动源二41驱动滑动，驱动源二41包括气缸一411、气缸二412，气缸一411的缸体固定于支架32，气缸二412的缸体固定于滑座一4，气缸二412的行程小于气缸一411，气缸一411、气缸二412的伸缩方向均沿竖直方向，气缸一411的活塞杆、气缸二412的活塞杆相互平行且相互正对，气缸一411、气缸二412通过活塞杆的端部固定。人员能控制气缸一411、气缸二412分别伸缩，使滑座一4在竖直方向上有两个移动行程。

滑座一4上转动设置有上转座42，上转座42一一正对下转座21的正上方，上转座42用于固定转子背离下转座21的另一端，提高绕线时转子转动的稳定性。上转座42为从动部件，上转座42不设驱动源。上转座42还能沿竖直方向进行滑动，上转座42的上方设有弹簧421，弹簧421的两端分别与上转座42顶部、滑座四5固定连接，弹簧421的弹力驱使上转座42向下移动并抵紧工件端部，当滑座一4在竖直方向产生小幅移动时，弹簧421的弹力使上转座42仍与工件端部可靠接触。上转座42外套设有套筒422，套筒422由设于支架32的驱动源五51驱动滑动，套筒422的滑动方向沿上转座42的转轴轴向，套筒422的内壁与上转座42间留有供整流子82进入的间隙，套筒422能通过滑动使整流子82进入套筒422内。

导杆321上还滑动设置有滑座四5，滑座四5位于滑座一4的上方；驱动源五51为气缸，该气缸的缸体固定于滑座四5，该气缸的活塞杆端竖直朝下并固定于滑座一4。滑座四5上一一对应于套筒422固定有连接杆52，连接杆52向下穿过滑座一4并与套筒422固定连接。驱动源二41驱使滑座一4升降时，通过驱动源五51的活塞杆的连接作用，滑座四5随滑座一4一起移动；驱动源五51伸缩时，滑座四5相对于滑座一4产生升降，滑座四5通过连接杆52带动套筒422升降，使套筒422与上转座42间产生相对位移。

参照图7和图8，滑座一4上设有驱动源三61、由驱动源三61驱动滑动的滑座二6，驱动源三61为气缸，滑座二6的滑动方向沿水平方向朝向绕线组件31。滑座二6上设有驱动源四71、由驱动源四71驱动滑动的滑座三7，驱动源四71包括伺服电机二711、由伺服电机二711驱动转动的丝杆712，伺服电机二711固定于滑座二6，丝杆712与滑座三7螺纹连接。滑座三7的滑动方向沿水平方向且与滑座二6的滑动方向垂直。

线夹33固定于滑座三7上，线夹33的夹头位于上转座42旁，线夹33为气动式，线夹33能切换夹住漆包线、松开漆包线的两种状态。系统通过控制驱动源二41、驱动源三61、驱动源四71动作，能实现线夹33在X、Y、Z三个方向上进行移动。

本申请实施例的一种自动转子绕线机的实施原理为：

底架11预先位于定位架22下方，绕线组件31预先位于远离支架32的位置，滑座一4位于升高后的位置，飞叉312上预先穿好漆包线。上料时，人员或机械手将转子工件放于定位槽221后，定位架22下移使转子安装于下方的下转座21上。伺服电机一111驱使对应的下转座21、转子转动，当传感器12检测到绕线槽81时，传感器12输出信号至控制系统，继而控制伺服电机一111迅速停止转动，使转子的绕线槽81的槽口朝向同一固定方向。然后底架11向绕线装置3方向滑动，使下转座21及转子位于支架32下方，且正对绕线组件31的位置。

滑座一4向下移动，转子的上端插入上转座42内，转子通过上转座42与滑座一4建立转动连接；此过程中上转座42沿竖直方向的移动由气缸一411实现。然后绕线组件31向转子方向移动，飞叉312转动将漆包线绕于转子的绕线槽81内。完成一处绕线槽81的绕线后，线夹33移动夹住漆包线，将漆包线绕过一个线钩83后下移，此过程中线夹33沿竖直方向的移动由气缸二412实现，气缸二412伸缩时，在弹簧421的弹力作用下，上转座42能够与转子上端保持连接。然后套筒422向下移动，套筒422通过抵接漆包线使漆包线向下移动至整流子82下方，同时套筒422能使绕于线钩83的漆包线更加紧绷。然后伺服电机一111驱使转子转动一定角度，线夹33夹住漆包线顺应转子的转动方向移动，此时线夹33的移动由伺服电机二711、丝杆712配合实现，伺服电机二711能使线夹33按所需的速度、距离移动，漆包线不易被扯断。转子完成角度转动后，套筒422上移，线夹33松开漆包线，飞叉312重新转动以对其它绕线槽81进行绕线。

转子完成所有绕线后，线夹33重新夹住漆包线，线夹33移动将漆包线绕过最后一个线钩83后，线夹33通过移动将漆包线扯断，完成转子的绕线。此过程中线夹33沿竖直方向的移动由气缸二412实现。最后线夹33松开漆包线，滑座一4上移使上转座42脱离工件，绕线组件31移动远离工件，底架11移动出支架32外，然后可对完成绕线的转子工件进行下料。

综上，本绕线机通过设置传感器12、伺服电机一111，能自动纠正绕线前转子的绕线槽81位置，无需人工操作，使后续的绕线工序能不出错地自动进行。且本绕线机能提高绕线的紧密程度，绕线时漆包线不易意外断裂。

实施例二：

本申请实施例还公开一种自动转子绕线机。参照图9，实施例二与实施例一的不同之处在于：绕线组件31位于支架32的两侧对称设有两套，每个上转座42对应的线夹33、驱动源三61、驱动源四71分别设有两套，两套绕线组件31、两个线夹33的动作关于转子工件的中轴线完全对称。本实施例的绕线机能对转子工件的周向不同位置的绕线槽81同时进行绕线，能够节约一半的绕线工序时间，提高生产效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动转子绕线机，包括机架(1)、上料装置(2)、绕线装置(3)，其特征在于：所述上料装置(2)包括与机架(1)转动连接的下转座(21)、驱使下转座(21)转动的伺服电机一(111)，所述下转座(21)用于固定转子端部，所述机架(1)上设有用于检测转子的绕线槽(81)位置的传感器(12)，所述传感器(12)输出的信号用于控制伺服电机一(111)停止转动；

所述机架(1)上设置支架(32)，所述支架(32)沿竖直方向滑动设置有滑座一(4)，所述滑座一(4)由设于支架(32)的驱动源二(41)驱动滑动，所述滑座一(4)上转动设置有上转座(42)，所述上转座(42)用于固定转子背离下转座(21)的另一端；所述上转座(42)外套设有套筒(422)，所述套筒(422)由设于支架(32)的驱动源五(51)驱动滑动，所述套筒(422)的滑动方向沿上转座(42)的转轴轴向，所述套筒(422)能通过滑动使线钩(83)进入套筒(422)内；

所述支架(32)上还滑动设置有滑座四(5)，所述滑座四(5)位于滑座一(4)的上方；所述驱动源五(51)为气缸，该气缸的缸体固定于滑座四(5)，该气缸的活塞杆端竖直朝下并固定于滑座一(4)；所述滑座四(5)上对应于套筒(422)固定有连接杆(52)，所述连接杆(52)与套筒(422)固定连接；所述上转座(42)还能沿竖直方向进行滑动，所述上转座(42)的上方设有弹簧(421)，所述弹簧(421)的两端分别与上转座(42)顶部、滑座四(5)固定连接，所述弹簧(421)的弹力驱使上转座(42)向下移动并抵紧工件端部。

2.根据权利要求1所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述机架(1)设有驱动源一、由驱动源一驱动滑动的底架(11)，所述底架(11)的滑动方向沿上料装置(2)、绕线装置(3)的连线方向，所述下转座(21)设置于底架(11)上。

3.根据权利要求1所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述绕线装置(3)包括绕线组件(31)、线夹(33)，所述绕线组件(31)包括绕线座(311)、转动设置于绕线座(311)上的飞叉(312)，所述飞叉(312)用于穿设漆包线；所述线夹(33)与机架(1)滑动连接，漆包线绕于转子后，所述线夹(33)用于使漆包线断开。

4.根据权利要求3所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述滑座一(4)上设有驱动源三(61)、由驱动源三(61)驱动滑动的滑座二(6)，所述滑座二(6)的滑动方向沿水平方向，所述线夹(33)连接于滑座二(6)。

5.根据权利要求4所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述滑座二(6)上设有驱动源四(71)、由驱动源四(71)驱动滑动的滑座三(7)，所述滑座三(7)的滑动方向沿水平方向且与滑座二(6)的滑动方向垂直，所述线夹(33)位于滑座三(7)上。

6.根据权利要求5所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述驱动源四(71)包括伺服电机二(711)、由伺服电机二(711)驱动转动的丝杆(712)，所述丝杆(712)与滑座三(7)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动转子绕线机，其特征在于：所述驱动源二(41)包括气缸一(411)、气缸二(412)，所述气缸一(411)的缸体固定于支架(32)，所述气缸二(412)的缸体固定于滑座一(4)，所述气缸一(411)的活塞杆、气缸二(412)的活塞杆相互平行且固定连接。

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