CN113328591B - 一种马达线圈的绕线系统 - Google Patents

Abstract

一种马达线圈的绕线系统包括一个机台，一个设置在所述机台上的输送装置，一个设置在所述机台上的定位夹持装置，一个设置在所述机台上的中心线圈定位装置，以及一个设置在所述机台上的定子绕线装置。所述定位夹持装置包括一个设置在所述机台上的骨架定位台，一个设置在所述骨架定位台下方的旋转驱动机构，至少一个设置在所述机台上且位于骨架定位台周向外侧的角度定位结构，以及至少一个设置在所述机台且位于骨架定位台周向外侧的下压结构。本马达线圈的绕线系统整体设备自动化程度高，占用空间小，定位精准，绕线稳定不干涉，而且采用了每组绕组绕线之间在定位骨架中心绕设中心线圈，绕线过程连续不间断，增加了定子骨架的绕线效率。

Description

一种马达线圈的绕线系统

技术领域

本发明属于电机线圈绕线设备技术领域，特别是一种马达线圈的绕线系统。

背景技术

定子绕组根据线圈绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式和分布式两类。集中式绕组的绕制和嵌装比较简单，但效率较低，运行性能也差。目前的交流电动机定子绝大部分都是应用分布式绕组，根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同。

现有分布式定子绕组在绕线过程中，整体绕线精度差，经常会缠绕线圈现象，每组绕组绕线需要反复固定、绕线、切割，引出线固定，整理过程中无法实现连续进线绕线，自动化程度低，需要人工及时针对处理，该绕线方式设备故障率高，人工操作容易出错，绕线效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种马达线圈的绕线系统，以解决上述问题。

一种马达线圈的绕线系统包括一个机台，一个设置在所述机台上的输送装置，一个设置在所述机台上的定位夹持装置，一个设置在所述机台上的中心线圈定位装置，以及一个设置在所述机台上的定子绕线装置。所述定位夹持装置包括一个设置在所述机台上的骨架定位台，一个设置在所述骨架定位台下方的旋转驱动机构，至少一个设置在所述机台上且位于骨架定位台周向外侧的角度定位结构，以及至少一个设置在所述机台且位于骨架定位台周向外侧的下压结构。所述中心线圈定位装置包括一个设置在所述骨架定位台的让位孔，一个设置在所述旋转驱动机构上端且伸出让位孔的顶料块，一个设置在旋转驱动机构底部且驱动所述顶料块的顶料气缸，至少两个沿所述骨架定位台径向设置且圆周分布在顶料块外侧的顶料导轨，至少两个对应设置在所述顶料导轨上且与所述顶料块外壁贴合的弧形块，至少两个对应设置在所述弧形块的回程器，以及一个设置在任意一个弧形块上的夹持部，所述定子绕线装置包括一个设置在所述机台上的三轴位移机构，一个设置在所述三轴位移机构上的弧形摆动结构，以及一个设置在所述弧形摆动结构上的导线针筒。

进一步地，所述输送装置包括一个设置在机台上的支撑架，一个设置在机台一侧的上料固定台，一个设置在所述上料固定台上的定子骨架，一个设置在所述支撑架上的三轴输送机构，一个设置在所述上料固定台边缘外壁的定位槽，以及一个设置在所述三轴输送机构上且对应卡入定位槽中的夹持驱动结构。

进一步地，所述角度定位结构包括一个设置在所述骨架定位台外壁且径向向内朝下倾斜的导轨座，一个设置在所述导轨座外侧的调节气缸，一个设置在所述导轨座上且有调节气缸驱动的尖头定位部。

进一步地，所述下压结构包括一个设置在机台上且位于所述骨架定位台外侧的下压架，一个设置在所述下压架上的下压气缸，以及一个设置在所述下压气缸上且作用于定子骨架上的下压板。

进一步地，所述旋转驱动机构包括一个与所述骨架定位台连接的轴套，一个依次穿过让位孔、轴套且与轴套同轴旋转的转轴，一个设置在所述转轴一侧的行程控制结构，以及一个设置在所述顶料气缸与转轴之间的轴承。

进一步地，所述骨架定位台的底部边缘设有至少三个圆周分布设置的支撑导向滚轮。

进一步地，所述弧形摆动结构包括一个设置在所述三轴位移机构上的安装架，一个设置在所述安装架上的弧形导轨，一个设置在所述弧形导轨上的弧形滑块，一个驱动所述弧形滑块的弧形调节电机，以及一个设置在所述弧形滑块上的摆动杆。

进一步地，所述机台上还设有与导线针筒对应的一个进线张力结构和一个进线导向结构。

进一步地，所述骨架定位台的内侧与弧形块外侧之间设有至少两个导线支点立柱。

进一步地，所述定子骨架包括一个定子环，若干个设置在所述定子环一侧呈圆周分布间隔设置的绕组柱，以及对应设置在所述绕组柱之间的绕线槽。

与现有技术相比，本发明提供的一种马达线圈的绕线系统通过定子绕线装置完成定子骨架上绕组柱的线圈绕线，并通过中心线圈定位装置在定子骨架中心绕设中心线圈以分隔每组相邻绕组，并通过旋转驱动机构旋转定子骨架位置以及角度定位装置实现定子骨架角度的精准定位，重复绕线直至绕组线圈全部绕线完成，整体设备自动化程度高，占用空间小，定位精准，绕线稳定不干涉，而且本系统绕线方式采用了每组绕组绕线之间在定位骨架中心绕设中心线圈，整个绕线过程连续不间断，并能保证每组绕组线圈间隔明确，绕组线圈张力稳定性，大大增加了定子骨架的绕线效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种马达线圈的绕线系统的结构示意图。

图2为图1的马达线圈的绕线系统所具有的输送装置的示意图。

图3为图1的马达线圈的绕线系统所具有的定位夹持装置的示意图。

图4为图1的马达线圈的绕线系统所具有的旋转驱动机构的剖面示意图。

图5为图1的马达线圈的绕线系统所具有的中心线圈定位装置的剖面示意图。

图6为图1的马达线圈的绕线系统所具有的定子绕线装置的结构示意图。

图7为图1的马达线圈的绕线系统所具有的弧形摆动结构的示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1至图7，其为本发明提供的一种马达线圈的绕线系统的结构示意图。一种马达线圈的绕线系统包括一个机台10，一个设置在所述机台10上的输送装置20，一个设置在所述机台10上的定位夹持装置30，一个设置在所述机台10上的中心线圈定位装置40，以及一个设置在所述机台10上的定子绕线装置50。本马达线圈的绕线系统还包括其他功能组件以及具体结构，例如电气连接组件，控制组件，安装结构等，其均为本领域技术人员所习知的技术，故在此不再一一详细说明。

机台10作为部件的主体安装框架，其还包括有保护罩，显示屏等本领域常规设置的现有结构。

所述输送装置20包括一个设置在机台10上的支撑架21，一个设置在机台10一侧的上料固定台22，一个设置在所述上料固定台22上的定子骨架23，一个设置在所述支撑架21上的三轴输送机构24，一个设置在所述上料固定台22边缘外壁的定位槽25，以及一个设置在所述三轴输送机构24上且对应卡入定位槽25中的夹持驱动结构26。上料固定台22设置在机台10一侧，待绕线的定子骨架23设置在上料固定台22上且定子骨架23环形外壁的边缘与上料固定台22保持一致，该三轴输送机构24为X轴，Y轴、Z轴三轴组合的吊装式结构并安装在机台10上方，下述三轴位移机构51的用途与三轴输送机构24一致，在下述不做另外说明。夹持驱动结构26设置在所述三轴输送机构24的底部，由三轴输送机构24控制夹持驱动结构26的空间位置，夹持驱动结构26包括至少三个间隔设置在所述三轴输送机构24底部的立柱，至少三个对应设置在所述立柱底部的夹持气缸，以及至少三个对应设置在夹持气缸上且径向向内移动的夹持柱。可以想到的是，夹持驱动结构26随三轴输送结构移动至上料固定台22处，夹持气缸驱动夹持柱对应卡入定位槽25，夹持柱截面呈L形，承托定子骨架23的底部以及对定子骨架23外壁的限位，即可实现对应定子骨架23的稳定夹持。定子骨架23也通过三轴输送结构输送至定位夹持装置30上。立柱、夹持气缸、夹持柱为本领域的常规设置，具体结构在此不做赘述。

所述定位夹持装置30包括一个设置在所述机台10上的骨架定位台31，一个设置在所述骨架定位台31下方的旋转驱动机构32，至少一个设置在所述机台10上且位于骨架定位台31周向外侧的角度定位结构33，以及至少一个设置在所述机台10且位于骨架定位台31周向外侧的下压结构34。在本实施例中，所述定子骨架23包括一个定子环231，若干个设置在所述定子环231一侧呈圆周分布间隔设置的绕组柱232，以及对应设置在所述绕组柱232之间的绕线槽233。在本实施例中，三个绕组柱232线圈成一组绕阻。定子骨架23由输送装置20移动至骨架定位台31上，定子骨架23具有绕组柱232的一侧位于开放的上端，便于绕组柱232线圈绕线。旋转驱动机构32用于调整骨架定位台31上的定子骨架23的旋转位置，同时便于中心线圈定位装置40的绕线。下压结构34用于绕线过程中使定子骨架23保持稳定，确保绕线效率以及绕线质量。

所述角度定位结构33包括一个设置在所述骨架定位台31外壁且径向向内朝下倾斜的导轨座331，一个设置在所述导轨座331外侧的调节气缸332，一个设置在所述导轨座331上且有调节气缸332驱动的尖头定位部333。尖头定位部333呈三角锥状，当定子骨架23移送至骨架定位台31上，调节气缸332驱动尖头定位部333沿导轨座331斜下方移动，尖头定位部333对应插入绕组柱232之间的绕线槽233中，使定子骨架23和骨架定位台31稍有旋转，确保定子骨架23到达设定角度位置，减小误差量，避免绕线过程出现干涉。

所述下压结构34包括一个设置在机台10上且位于所述骨架定位台31外侧的下压架341，一个设置在所述下压架341上的下压气缸342，以及一个设置在所述下压气缸342上且作用于定子骨架23上的下压板343。在上述角度定位结构33调整完成后下压气缸342驱动下压板343抵接施压在定子骨架23的上端，可以想到的是，该下压结构34设置在远离定子绕线装置50的一侧，防止定位绕线过程中下压结构34与绕线造成干涉。

所述中心线圈定位装置40包括一个设置在所述骨架定位台31的让位孔41，一个设置在所述旋转驱动机构32上端且伸出让位孔41的顶料块42，一个设置在旋转驱动机构32底部且驱动所述顶料块42的顶料气缸43，至少两个沿所述骨架定位台31径向设置且圆周分布在顶料块42外侧的顶料导轨44，至少两个对应设置在所述顶料导轨44上且与所述顶料块42外壁贴合的弧形块45，至少两个对应设置在所述弧形块45的回程器46，以及一个设置在任意一个弧形块45上的夹持部47。顶料块42的外壁呈环形锥形面，而弧形块45上设有与环形锥形面贴合的弧形面，顶料气缸43可以驱动顶料块42抵接在弧形块45上，迫使弧形块45沿顶料导轨44径向向外移动，圆周分布的弧形块45即形成一个更大直径的圆轮廓，将线圈的初始端通过手动移动至夹持部47进行线圈端部固定，在弧形块45绕设有大量线圈，待到完成后，顶料气缸43回撤顶料块42，回程器46在本实施例中即为弹簧，迫使弧形块45回至原位形成较小直径的圆轮廓，则绕设在弧形部外壁上的线圈直接脱离弧形部，便于绕线完成后的取料。详细绕线过程将配合下述定子绕线结构做详细说明。

所述旋转驱动机构32包括一个与所述骨架定位台31连接的轴套321，一个依次穿过让位孔41、轴套321且与轴套321同轴旋转的转轴322，一个设置在所述转轴322一侧的行程控制结构323，以及一个设置在所述顶料气缸43与转轴322之间的轴承324。行程控制结构323通过电磁效应驱动转轴322旋转并控制旋转圈数，轴套321与转轴322具有齿状连接结构，同步传动至带动骨架定位台31旋转。行程控制结构323与转轴322之间的电磁结构为现有技术，在此不做赘述。在本实施例中，轴承324利于转轴322的顺畅转动且作为转轴322与顶料气缸43之间的间隔结构，顶料块42设置的转轴322的顶端，顶料气缸43是通过驱动转轴322升降实现顶料块42的移动，该过程不会影响到转轴322旋转驱动机构32的正常运转。所述骨架定位台31的底部边缘设有至少三个圆周分布设置的支撑导向滚轮35。支撑导向滚轮35作为骨架定位台31底部边缘的支撑点，防止骨架定位台31受力或者下压结构34施压后导致骨架定位台31倾斜，增加骨架定位台31的抗压可靠性，同时支撑导向滚轮35也保证了骨架定位台31的旋转稳定性。

所述定子绕线装置50包括一个设置在所述机台10上的三轴位移机构51，一个设置在所述三轴位移机构51上的弧形摆动结构52，以及一个设置在所述弧形摆动结构52上的导线针筒53。所述机台10上还设有与导线针筒53对应的一个进线张力结构54和一个进线导向结构55。线圈进线依次通过进线张力结构54、进线导向结构55以及导线针筒53。进线张力结构54用于控制进线过程中的线段张力，使绕线过程保持张紧状态，提高绕线效果，进线导向结构55则用于保证进线过程顺畅，不会与部件出现缠绕现象。

所述弧形摆动结构52包括一个设置在所述三轴位移机构51上的安装架521，一个设置在所述安装架521上的弧形导轨522，一个设置在所述弧形导轨522上的弧形滑块523，一个驱动所述弧形滑块523的弧形调节电机524，以及一个设置在所述弧形滑块523上的摆动杆525。弧形调节电机524驱动弧形滑块523的移动，带动摆动杆525进行角度摆动，增加了导线针筒53的弧形移动效果，沿绕线槽233绕线时路径更加贴合顺畅，减少绕线过程中骨架定位台31的移动量，减小了频繁移动造成的误差。所述骨架定位台31的内侧与弧形块45外侧之间设有至少两个导线支点立柱36。导线支点立柱36用于在中心线圈绕线与定子骨架23绕线转换时，具有导线支点降低了中心线圈绕线高度，避免中心线圈绕线与导线针筒53之间造成干涉。

本马达线圈的绕线系统的绕线步骤：

A、绕线准备。输送装置20将定子骨架23输送至骨架定位台31上，并通过角度定位结构33调整定子骨架23的初始角度位置。顶料气缸43驱动顶料柱抵接在弧形部上使弧形部的圆轮廓扩大。

B、初始绕线。将导线针筒53移动至骨架定位台31的内侧，并将导线针筒53的一端的进线端部夹持在弧形部上的夹持部47上形成初始固定。旋转驱动机构32驱动骨架定位台31旋转，导线针筒53放线并绕设匝数在弧形部外壁上。

C、绕组绕线。下压结构34固定骨架定位台31，通过三轴位移机构51和弧形摆动结构52的配合，控制导线针筒53沿绕线槽233连续在多个绕组柱232上完成线圈绕线，然后导线针筒53通过导线支点立柱36，下压结构34撤力，旋转驱动机构32驱动骨架定位台31旋转，导线针筒53放线并再次绕设匝数在弧形部外壁上，导线针筒53再次通过导线支点立柱36回至定子骨架23绕线区域，即完成定子骨架23上单组绕组的绕线，旋转定子骨架23并重复绕组绕线操作直至定子骨架23上的绕组全部绕线完成。

D、取料。顶料气缸43撤力，顶料块42向下回撤，回程器46驱动弧形部径向向内移动，绕至弧形部外壁上的线圈脱离弧形部，再通过输送装置20取出绕线完成后的定子骨架23，通过后置工序固定并剪去原绕至弧形部上的中心线圈，即形成定子骨架23多个一致且间隔设置的绕组。

本发明提供的马达线圈的绕线系统通过定子绕线装置50完成定子骨架23上绕组柱232的线圈绕线，并通过中心线圈定位装置40在定子骨架23中心绕设中心线圈以分隔每组相邻绕组，并通过旋转驱动机构32旋转定子骨架23位置以及角度定位装置实现定子骨架23角度的精准定位，重复绕线直至绕组线圈全部绕线完成，整体设备自动化程度高，占用空间小，定位精准，绕线稳定不干涉，而且本系统绕线方式采用了每组绕组绕线之间在定位骨架中心绕设中心线圈，整个绕线过程连续不间断，并能保证每组绕组线圈间隔明确，绕组线圈张力稳定性，大大增加了定子骨架23的绕线效率。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述马达线圈的绕线系统包括一个机台，一个设置在所述机台上的输送装置，一个设置在所述机台上的定位夹持装置，一个设置在所述机台上的中心线圈定位装置，以及一个设置在所述机台上的定子绕线装置，所述定位夹持装置包括一个设置在所述机台上的骨架定位台，一个设置在所述骨架定位台下方的旋转驱动机构，至少一个设置在所述机台上且位于骨架定位台周向外侧的角度定位结构，以及至少一个设置在所述机台且位于骨架定位台周向外侧的下压结构，所述中心线圈定位装置包括一个设置在所述骨架定位台的让位孔，一个设置在所述旋转驱动机构上端且伸出让位孔的顶料块，一个设置在旋转驱动机构底部且驱动所述顶料块的顶料气缸，至少两个沿所述骨架定位台径向设置且圆周分布在顶料块外侧的顶料导轨，至少两个对应设置在所述顶料导轨上且与所述顶料块外壁贴合的弧形块，至少两个对应设置在所述弧形块的回程器，以及一个设置在任意一个弧形块上的夹持部，所述定子绕线装置包括一个设置在所述机台上的三轴位移机构，一个设置在所述三轴位移机构上的弧形摆动结构，以及一个设置在所述弧形摆动结构上的导线针筒。

2.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述输送装置包括一个设置在机台上的支撑架，一个设置在机台一侧的上料固定台，一个设置在所述上料固定台上的定子骨架，一个设置在所述支撑架上的三轴输送机构，一个设置在所述上料固定台边缘外壁的定位槽，以及一个设置在所述三轴输送机构上且对应卡入定位槽中的夹持驱动结构。

3.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述角度定位结构包括一个设置在所述骨架定位台外壁且径向向内朝下倾斜的导轨座，一个设置在所述导轨座外侧的调节气缸，一个设置在所述导轨座上且有调节气缸驱动的尖头定位部。

4.如权利要求2所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述下压结构包括一个设置在机台上且位于所述骨架定位台外侧的下压架，一个设置在所述下压架上的下压气缸，以及一个设置在所述下压气缸上且作用于定子骨架上的下压板。

5.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述旋转驱动机构包括一个与所述骨架定位台连接的轴套，一个依次穿过让位孔、轴套且与轴套同轴旋转的转轴，一个设置在所述转轴一侧的行程控制结构，以及一个设置在所述顶料气缸与转轴之间的轴承。

6.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述骨架定位台的底部边缘设有至少三个圆周分布设置的支撑导向滚轮。

7.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述弧形摆动结构包括一个设置在所述三轴位移机构上的安装架，一个设置在所述安装架上的弧形导轨，一个设置在所述弧形导轨上的弧形滑块，一个驱动所述弧形滑块的弧形调节电机，以及一个设置在所述弧形滑块上的摆动杆。

8.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述机台上还设有与导线针筒对应的一个进线张力结构和一个进线导向结构。

9.如权利要求1所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述骨架定位台的内侧与弧形块外侧之间设有至少两个导线支点立柱。

10.如权利要求2所述的马达线圈的绕线系统，其特征在于：所述定子骨架包括一个定子环，若干个设置在所述定子环一侧呈圆周分布间隔设置的绕组柱，以及对应设置在所述绕组柱之间的绕线槽。

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