CN112636552B - 一种全自动定子双工位绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动定子双工位绕线机，包含机架、设置在机架上端的绕线机构、设置在绕线机构绕线端的双工位转换机构、用于驱动双工位转换机构靠近或远离绕线机构绕线端的平移机构、控制上述机构工作的控制器；所述双工位转换机构包括支撑架、水平滑动设置在支撑架上的导轨、两块间隔设置在导轨上用于放置定子铁芯的定位板、驱动导轨带动两块定位板交替位于绕线机构绕线端的转换气缸、位于绕线机构两侧用于在定子铁芯上安装或拆卸绕线模具的上模机构、分别设置在两块定位板背面用于对定子上绕组通电加热的加热机构；本发明当其中一块定位板上的定子在绕线时，另一块定位板上的定子可通电加热以及人工上下料，大大提高了生产效率。

Description

一种全自动定子双工位绕线机

技术领域

本发明涉及串激电机定子绕线领域，特指一种全自动定子双工位绕线机。

背景技术

目前定子绕线机存在着诸多问题，如现有技术201120324370.2公开的一种双槽定子全自动绕线机，其问题在于：1、绕线完成后，需要取到另一台加热设备上进行加热，降低了生产效率；2、目前都是采用通电加热，如果漆包线在绕线过程中发生了破损，会导致设备带电，容易对操作人员造成危险；3、绕线模具不能与定子铁芯内壁紧密贴合，导致绕线完成后容易出现塌线、散线等情况；4、绕线速度低，因为提速后振动较大，且发热严重。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种全自动定子双工位绕线机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动定子双工位绕线机，包含机架、设置在机架上端的绕线机构、设置在绕线机构绕线端的双工位转换机构、设置在机架上端用于驱动双工位转换机构靠近或远离绕线机构绕线端的平移机构、控制上述机构工作的控制器；所述双工位转换机构包括支撑架、水平滑动设置在支撑架上的导轨、两块间隔设置在导轨上用于放置定子铁芯的定位板、驱动导轨带动两块定位板交替位于绕线机构绕线端的转换气缸、两组设置在支撑架上且位于绕线机构两侧用于在定子铁芯上安装或拆卸绕线模具的上模机构、分别设置在两块定位板背面用于对定子上绕组通电加热的加热机构。

优选的，所述上模机构包括设置在定位板前方用于在定子铁芯前端安装或拆卸绕线前模的前模机构、设置在定位板后方用于在定子铁芯后端安装或拆卸绕线后模的后模机构、用于将绕线前模和绕线后模与定子铁芯内壁紧密贴合的锁模机构。

优选的，所述前模机构包括前模座、分别设置在前模座上下两面且通过磁力固定的绕线前模、设置在支撑架上驱动前模座做上下以及前后运动的XZ气缸滑台；所述后模机构包括后模座、分别设置在后模座上下两面且通过磁力固定的绕线后模、设置在支撑架上驱动后模座前后运动的后模气缸；所述锁模机构包括两条竖直设置在定位板上且分别位于定子铁芯上下两侧的滑槽、两个分别设置在两条滑槽内且相对放置呈U字形的锁芯、两个分别设置在两条滑槽内驱动两个锁芯相互远离的弹簧、两个设置在支撑架上分别用于驱动两个锁芯相互靠近的锁模气缸；每个所述锁芯的前后头部均设置有钩槽；所述绕线前模和绕线后模上均设置有与沟槽对应的卡钩。

优选的，所述绕线机构包含箱体、水平贯穿箱体用于绕线的飞叉杆、设置在箱体内用于驱动飞叉杆同时做直线往复运动和圆周往复运动的驱动机构、设置在箱体内的减振机构；所述驱动机构包括设置在飞叉杆下方且与飞叉杆平行放置的导杆、滑动设置在导杆上且与飞叉杆转动连接的往复架、设置在飞叉杆上且位于往复架内的从动齿轮、套设在导杆上且位于往复架内的换向杆、贯穿箱体底部的主轴组件、水平设置在主轴组件上端且位于导杆下方的行程调节组件；所述换向杆的上端设置有一圈与从动齿轮啮合的凸齿、下端与行程调节组件的一端转动连接。

优选的，所述减振机构包括两根与飞叉杆垂直放置的转轴、两组位于飞叉杆两侧的减振组件；每组所述减振组件均包括两端分别套设在两根转轴上的同步带、至少一根与飞叉杆平行放置的滑杆、滑动设置在滑杆上的滑块、设置在往复架一侧的压块；所述滑块和压块均与同步带部分连接，所述压块通过同步带驱动滑块反方向运动。

优选的，所述导杆和换向杆均为空心结构；所述导杆的一端设置有进油口，表面设置有一排出油孔；所述换向杆的上端空心处可与出油孔连通，下端设置有出油口；所述箱体底部设置有冷却润滑油，所述换向杆的下端可浸入冷却润滑油中。

优选的，所述箱体的前后两端分别设置有套设在飞叉杆上的端盖；所述箱体的前后两端分别与飞叉杆通过自润滑轴承连接，且其中一端在自润滑轴承和箱体之间还设置有调心球轴承；每个所述端盖内均设置有密封圈；所述密封圈与端盖之间均设置有轴承。

优选的，所述加热机构包括设置在定位板背面的支架、设置在支架上方给定子内上绕组通电加热的上加热组件、设置在支架下方给定子内下绕组通电加热的下加热组件。

优选的，每块所述定位板与导轨的连接处均设置有绝缘垫。

优选的，所述机架上端设置有防护罩；所述防护罩的正面在绕线位置设置有观察窗，其观察窗的两侧分别设置有用于安装和拆卸定子铁芯的窗口；每个所述窗口内均设置有通过升降气缸驱动的安全门。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明当其中一块定位板上的定子铁芯在绕线时，另一块定位板上的定子可通电加热以及人工上下料，大大缩短了生产工序和时间，提高了生产效率；

2、本发明中绕线模具通过锁模机构固定后可与定子铁芯内壁紧密贴合，不仅不会出现塌线、散线等情况，且外形美观；

3、本发明在箱体内设置了减震机构，当飞叉杆在做直线往复运动时，压块可通过同步带驱动滑块与飞叉杆反方向运动，使得飞叉杆与滑块运动的惯性力相互抵消，从而降低了绕线机的振动，起到了减振降噪的效果；

4、本发明中导杆和换向杆均为空心结构，当给导杆内加入冷却润滑油时，会有部分流入换向杆内进行冷却，并从换向杆下端流出，并且当换向杆往箱体前后端方向运动时，换向杆的下端可浸入冷却润滑油中，进一步起到冷却作用；

5、本发明中定位板与导轨的连接处均设置有绝缘垫，即使漆包线存在破损的情况下，也能够将电流控制在一个很小的范围内，有效防止因漏电对操作人员造成危害。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的全自动定子双工位绕线机的主视图；

附图2为本发明中去除防护罩后的结构示意图；

附图3为本发明中双工位转换机构的部分结构示意图；

附图4为图3中A处局部放大图；

附图5为本发明中绕线机构的剖视图；

附图6为本发明中去除箱体后的构示意图；

附图7为图5中B处局部放大图；

附图8为图5中C处局部放大图。

其中：1、机架；2、防护罩；21、升降气缸；22、观察窗；23、窗口；24、安全门；3、控制器；4、绕线机构；41、箱体；42、减振机构；421、转轴；422、同步带；423、压块；424、滑块；425、滑杆；43、驱动机构；431、主轴组件；432、行程调节组件；433、导杆；434、进油口；435、换向杆；436、冷却润滑油；437、往复架；438、从动齿轮；439、出油孔；44、飞叉杆；45、端盖；46、密封圈；47、轴承；48、自润滑轴承；49、调心球轴承；5、双工位转换机构；51、支撑架；52、转换气缸；53、导轨；54、前模机构；541、XZ气缸滑台；542、前模座；543、绕线前模；55、锁模机构；551、锁模气缸；552、锁芯；553、钩槽；554、弹簧；56、加热机构；561、上加热组件；562、支架；563、下加热组件；57、后模机构；571、后模气缸；572、后模座；573、绕线后模；58、定位板；6、平移机构；7、定子铁芯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图1-8为本发明所述的全自动定子双工位绕线机，包含机架1、设置在机架1上端的绕线机构4、设置在绕线机构4绕线端的双工位转换机构5、设置在机架1上端用于驱动双工位转换机构5靠近或远离绕线机构4绕线端的平移机构6、控制上述机构工作的控制器3；所述双工位转换机构5包括支撑架51、水平滑动设置在支撑架51上的导轨53、两块间隔设置在导轨53上用于放置定子铁芯7的定位板58、驱动导轨53带动两块定位板58交替位于绕线机构4绕线端的转换气缸52、两组设置在支撑架51上且位于绕线机构4左右两侧用于在定子铁芯7上安装或拆卸绕线模具的上模机构、分别设置在两块定位板58背面用于对定子上绕组通电加热的加热机构56；工作时，如图1所述，右侧的定位板58位于绕线机构4绕线端，操作人员将第一个定子铁芯7安装到左侧的定位板58上，接着左侧的上模机构在第一个定子铁芯7的前后两端分别安装绕线模具；然后转换气缸52驱动导轨53向右移动，使得左侧的定位板58位于绕线机构4绕线端，对第一个定子铁芯7进行绕线，同时操作人员再将第二个定子铁芯7安装到右侧的定位板58上，接着右侧的上模机构在第二个定子铁芯7的前后两端分别安装绕线模具；当第一个定子铁芯7绕线完成后，转换气缸52驱动导轨53向左移动，使得右侧的定位板58位于绕线机构4绕线端，对第二个定子铁芯7进行绕线，同时左侧定位板58背面的加热机构56对第一个定子铁芯7通电加热，加热完成后，左侧的上模机构在第一个定子铁芯7的前后两端分别取下绕线模具，然后操作人员取下第一个定子铁芯7，再安装第三个定子铁芯7，接着左侧的上模机构又在第三个定子铁芯7的前后两端分别安装绕线模具；当第二个定子铁芯7绕线完成后，转换气缸52再驱动导轨53向右移动，依次循环工作；其中转换气缸52在驱动导轨53移动前，平移机构6都会先驱动双工位转换机构5远离绕线机构4绕线端，避免两块定位板58在移动过程中与绕线机构4的绕线端发生碰撞；其中控制器3为现有技术，只是结合机械部分做了适当修改，可参考现有技术201120324370.2公开的一种双槽定子全自动绕线机，故不在介绍控制器3的连接关系和连接结构；其中绕线过程可参考现有技术201010566603.X公开的一种串激电机定子无模绕线动力头。

进一步，如图3-4所述，所述上模机构包括设置在定位板58前方用于在定子铁芯7前端安装或拆卸绕线前模543的前模机构54、设置在定位板58后方用于在定子铁芯7后端安装或拆卸绕线后模573的后模机构57、用于将绕线前模543和绕线后模573与定子铁芯7内壁紧密贴合的锁模机构55；所述前模机构54包括前模座542、分别设置在前模座542上下两面且通过磁力固定的绕线前模543、设置在支撑架51上驱动前模座542做上下以及前后运动的XZ气缸滑台541；所述后模机构57包括后模座572、分别设置在后模座572上下两面且通过磁力固定的绕线后模573、设置在支撑架51上驱动后模座572前后运动的后模气缸571；所述锁模机构55包括两条竖直设置在定位板58上且分别位于定子铁芯7上下两侧的滑槽、两个分别设置在两条滑槽内且相对放置呈U字形的锁芯552、两个分别设置在两条滑槽内驱动两个锁芯552相互远离的弹簧554、两个设置在支撑架51上分别用于驱动两个锁芯552相互靠近的锁模气缸551；每个所述锁芯552的前后头部均设置有钩槽553；所述绕线前模543和绕线后模573上均设置有与沟槽对应的卡钩；当需要在定子铁芯7上安装绕线模具时，两个锁模气缸551先克服弹簧554的弹力驱动两个锁芯552相互靠近，然后XZ气缸滑台541驱动前模座542带动绕线前模543伸入定子铁芯7的前端，同时后模气缸571驱动后模座572带动绕线后模573伸入定子铁芯7的后端，并且绕线前模543和绕线后模573上的卡钩会对应插入锁芯552前后头部的钩槽553内；接着两个锁模气缸551回到初始位置，两个锁芯552在弹簧554的作用下相互远离，将绕线前模543和绕线后模573与定子铁芯7内壁紧密贴合，最后XZ气缸滑台541驱动前模座542回到初始位置，同时后模气缸571也驱动后模座572回到初始位置，由于绕线前模543和绕线后模573与前模座542和后模座572是通过磁力固定，使得绕线前模543和绕线后模573在卡钩与钩槽553配合下分别与前模座542和后模座572分离；当需要将定子铁芯7上的绕线模具取下时，则反过来操作；其中绕线前模543和绕线后模573与前模座542和后模座572通过磁力固定的结构可参考现有技术201720752826.2公开的一种新型定子绕线模安装机构。

进一步，如图5-6所述，所述绕线机构4包含箱体41、水平贯穿箱体41用于绕线的飞叉杆44、设置在箱体41内用于驱动飞叉杆44同时做直线往复运动和圆周往复运动的驱动机构43、设置在箱体41内的减振机构42；所述驱动机构43包括设置在飞叉杆44下方且与飞叉杆44平行放置的导杆433、滑动设置在导杆433上且与飞叉杆44转动连接的往复架437、设置在飞叉杆44上且位于往复架437内的从动齿轮438、套设在导杆433上且位于往复架437内的换向杆435、贯穿箱体41底部的主轴组件431、水平设置在主轴组件431上端且位于导杆433下方的行程调节组件432；所述换向杆435的上端设置有一圈与从动齿轮438啮合的凸齿、下端与行程调节组件432的一端转动连接；工作时，主轴组件431驱动行程调节组件432水平转动，行程调节组件432带动换向杆435做圆周运动同时还左右摆动，从而驱动往复架437带动飞叉杆44做直线往复运动，同时利用凸齿和从动齿轮438啮合驱动飞叉杆44做圆周往复运动；其中通过行程调节组件432可以调节飞叉杆44直线往复运动和圆周往复运动的行程。

进一步，如图6所述，所述减振机构42包括两根与飞叉杆44垂直放置的转轴421、两组位于飞叉杆44两侧的减振组件；每组所述减振组件均包括两端分别套设在两根转轴421上的同步带422、两根与飞叉杆44平行放置的滑杆425、滑动设置在滑杆425上的滑块424、设置在往复架437一侧的压块423；所述滑块424和压块423均与同步带422部分连接，所述压块423通过同步带422驱动滑块424反方向运动，使得两块滑块424与飞叉杆44运动的惯性力相互抵消，降低绕线机的振动，提高绕线速度。

进一步，如图5所述，所述导杆433和换向杆435均为空心结构；所述导杆433的一端设置有进油口434，表面设置有一排出油孔439；所述换向杆435的上端空心处可与出油孔439连通，下端设置有出油口；所述箱体41底部设置有冷却润滑油436，所述换向杆435的下端可浸入冷却润滑油436中；工作时：进油口434通过油管与外部的供油机构连接，冷却润滑油436经过导杆433内部会从一排出油孔439流出，会有部分流入换向杆435内进行冷却，并从换向杆435下端的出油口流出，并且当换向杆435往箱体41前后端方向运动时，换向杆435的下端可浸入冷却润滑油436中，进一步起到冷却作用，提高绕线速度。

进一步，如图7-8所述，所述箱体41的前后两端分别设置有套设在飞叉杆44上的端盖45；所述箱体41的前后两端分别与飞叉杆44通过自润滑轴承48连接，且其中一端在自润滑轴承48和箱体41之间还设置有调心球轴承49，可以降低同心度，便于加工；每个所述端盖45内均设置有密封圈46，起到密封作用；由于飞叉杆44需要同时做直线往复运动和圆周往复运动，所以密封圈46与端盖45之间均设置有轴承47，使得密封圈46可以随着飞叉杆44转动，只需要承受轴向摩擦力，大大提高了使用寿命。

进一步，如图3所述，所述加热机构56包括设置在定位板58背面的支架562、设置在支架562上方给定子内上绕组通电加热的上加热组件561、设置在支架562下方给定子内下绕组通电加热的下加热组件563；每块所述定位板58与导轨53的连接处均设置有绝缘垫，即使漆包线存在破损的情况下，也能够将电流控制在一个很小的范围内，有效防止因漏电对操作人员造成危害。

进一步，如图1所述，所述机架1上端设置有防护罩2；所述防护罩2的正面在绕线位置设置有观察窗22，其观察窗22的两侧分别设置有用于安装和拆卸定子铁芯7的窗口23；每个所述窗口23内均设置有通过升降气缸21驱动的安全门24，起到安全保护作用。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动定子双工位绕线机，其特征在于：包含机架、设置在机架上端的绕线机构、设置在绕线机构绕线端的双工位转换机构、设置在机架上端用于驱动双工位转换机构靠近或远离绕线机构绕线端的平移机构、控制上述机构工作的控制器；

所述双工位转换机构包括支撑架、水平滑动设置在支撑架上的导轨、两块间隔设置在导轨上用于放置定子铁芯的定位板、驱动导轨带动两块定位板交替位于绕线机构绕线端的转换气缸、两组设置在支撑架上且位于绕线机构两侧用于在定子铁芯上安装或拆卸绕线模具的上模机构、分别设置在两块定位板背面用于对定子上绕组通电加热的加热机构；当其中一块定位板上的定子铁芯在绕线时，另一块定位板上的定子可通电加热以及人工上下料。

2.根据权利要求1所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述上模机构包括设置在定位板前方用于在定子铁芯前端安装或拆卸绕线前模的前模机构、设置在定位板后方用于在定子铁芯后端安装或拆卸绕线后模的后模机构、用于将绕线前模和绕线后模与定子铁芯内壁紧密贴合的锁模机构。

3.根据权利要求2所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述前模机构包括前模座、分别设置在前模座上下两面且通过磁力固定的绕线前模、设置在支撑架上驱动前模座做上下以及前后运动的XZ气缸滑台；

所述后模机构包括后模座、分别设置在后模座上下两面且通过磁力固定的绕线后模、设置在支撑架上驱动后模座前后运动的后模气缸；

所述锁模机构包括两条竖直设置在定位板上且分别位于定子铁芯上下两侧的滑槽、两个分别设置在两条滑槽内且相对放置呈U字形的锁芯、两个分别设置在两条滑槽内驱动两个锁芯相互远离的弹簧、两个设置在支撑架上分别用于驱动两个锁芯相互靠近的锁模气缸；

每个所述锁芯的前后头部均设置有钩槽；所述绕线前模和绕线后模上均设置有与沟槽对应的卡钩。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述绕线机构包含箱体、水平贯穿箱体用于绕线的飞叉杆、设置在箱体内用于驱动飞叉杆同时做直线往复运动和圆周往复运动的驱动机构、设置在箱体内的减振机构；

所述驱动机构包括设置在飞叉杆下方且与飞叉杆平行放置的导杆、滑动设置在导杆上且与飞叉杆转动连接的往复架、设置在飞叉杆上且位于往复架内的从动齿轮、套设在导杆上且位于往复架内的换向杆、贯穿箱体底部的主轴组件、水平设置在主轴组件上端且位于导杆下方的行程调节组件；

所述换向杆的上端设置有一圈与从动齿轮啮合的凸齿、下端与行程调节组件的一端转动连接。

5.根据权利要求4所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述减振机构包括两根与飞叉杆垂直放置的转轴、两组位于飞叉杆两侧的减振组件；每组所述减振组件均包括两端分别套设在两根转轴上的同步带、至少一根与飞叉杆平行放置的滑杆、滑动设置在滑杆上的滑块、设置在往复架一侧的压块；所述滑块和压块均与同步带部分连接，所述压块通过同步带驱动滑块反方向运动。

6.根据权利要求5所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述导杆和换向杆均为空心结构；所述导杆的一端设置有进油口，表面设置有一排出油孔；所述换向杆的上端空心处可与出油孔连通，下端设置有出油口；所述箱体底部设置有冷却润滑油，所述换向杆的下端可浸入冷却润滑油中。

7.根据权利要求6所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述箱体的前后两端分别设置有套设在飞叉杆上的端盖；所述箱体的前后两端分别与飞叉杆通过自润滑轴承连接，且其中一端在自润滑轴承和箱体之间还设置有调心球轴承；每个所述端盖内均设置有密封圈；所述密封圈与端盖之间均设置有轴承。

8.根据权利要求7所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述加热机构包括设置在定位板背面的支架、设置在支架上方给定子内上绕组通电加热的上加热组件、设置在支架下方给定子内下绕组通电加热的下加热组件。

9.根据权利要求8所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：每块所述定位板与导轨的连接处均设置有绝缘垫。

10.根据权利要求9所述的全自动定子双工位绕线机，其特征在于：所述机架上端设置有防护罩；所述防护罩的正面在绕线位置设置有观察窗，其观察窗的两侧分别设置有用于安装和拆卸定子铁芯的窗口；每个所述窗口内均设置有通过升降气缸驱动的安全门。