CN113629963B - 一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构 - Google Patents

一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构 Download PDF

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    • H02K15/095—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles

Abstract

本发明公开了一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构。包括绕线机和绕线轴保持机构，绕线轴保持机构置于绕线机一侧，绕线机上的导杆与绕线轴保持机构连接，绕线轴保持机构内部产生电磁力使导杆保持固定，绕线机上的待绕线体穿过绕线轴保持机构后绕制在绕线机的导线模上。本发明可使导线模固定且不影响绕线，消除了现有设备中因导线模B3晃动而引起的绕线过程线体断裂问题，提升了绕线速度，提高了绕线效率，提升了工件绕线的质量。

Description

一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构
技术领域
本发明属于飞叉绕线机装置领域的绕线保持结构，更具体地是涉及了一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构。
背景技术
飞叉绕线机就是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。目前的各种电机定子，转子电磁元件中的线圈需要用铜线或漆包线用飞叉绕线机来绕制成线圈。飞叉绕线机工作时，一般是导线模固定在转子、电机定子上，飞叉周向旋转和轴向移动的将线通过固定在转子、电机定子上的导线模绕在转子、电机定子上而成为线圈。
现有的飞叉绕线机的飞叉与旋转轴固定，导线模与飞叉相互孤立，导线模与旋转轴隔离，都可做相应旋转，但为了使飞叉与旋转轴高速旋转时导线模相对固定，目前市场上的飞叉绕线机都是采用导线模重心偏移的方法，使导线模保持一种相对的固定，重心偏移法是将导线模的质量中心制作的尽量偏低，从而使自身因重心低而固定的方法。这种相对固定需确保导线模不受外力的影响，如绕线时铜线的张力过大就会打破这种相对固定，从而影响绕线质量。
所以目前市场上的飞叉绕线机存在绕线速度不高，绕制线径范围不大，且对极小的线圈和极细铜线的绕线加工时很容易断线，而且绕线效率低，因此现有技术中缺少了一种可时导线模固定且不影响绕线的机构很有必要。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，为了解决伺服电机存在的负载过大的问题，本发明提出了一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，降低生产成本。
本发明采用的技术方案是：
本发明包括绕线机和绕线轴保持机构，绕线轴保持机构置于绕线机一侧，绕线机上的导杆与绕线轴保持机构连接，绕线轴保持机构内部产生电磁力使导杆保持固定，绕线机上的待绕线体穿过绕线轴保持机构后绕制在绕线机的导线模上。
所述的绕线轴保持机构包括旋转驱动部件、支撑板和电磁铁组件；旋转驱动部件布置于支撑板一端，电磁铁组件布置于支撑板另一端，旋转驱动部件驱动待绕线体在电磁铁组件内的气隙内周向旋转；电磁铁组件包括电磁线圈和转子永磁体，电磁线圈套装在永磁体外并固定在支撑板另一端端部，电磁线圈和永磁体之间留有气隙，气隙为环形气隙空间，导杆另一端穿设并固接在转子永磁体的中心通孔中。
所述的旋转驱动部件包括旋转传动元件、第一轴承、瓷眼、第二轴承和轴承座，传动元件固定套在轴承座外圆面，传动元件端部经第一轴承铰接套装在支撑板一端的中心轴承孔中，轴承座内设有安装孔，导杆另一端穿设过转子永磁体的中心通孔后经第二轴承铰接套装在轴承座的安装孔中，在轴承座两端面设有两个瓷眼，瓷眼用于绕线体穿设通过；
所述的电磁线圈包括定子铁心、线圈组件，定子铁心固定在支撑板上，线圈组件绕制在定子铁心内周面的齿槽上，转子永磁体的外圆周设有若干个长条形的永磁体磁片。
所述的电磁线圈与转子永磁体之间的气隙是圆柱形态配合气隙，或圆锥形态配合气隙。
所述的绕线机包括旋转轴、飞叉、导线模、导杆和待绕线体，旋转轴的输出侧外设有飞叉，飞叉中心空间有导线模，导线模和导杆的一端同轴连接，导杆另一端穿过旋转轴的中心孔后和绕线轴保持机构连接，待绕线体经过旋转轴和飞叉后绕制到导线模上。
所述的瓷眼为贯穿轴承座的轴向通孔。
所述的待绕线体经过气隙并可在气隙内旋转绕线。
本发明的有益效果是：
本发明可时导线模固定且不影响绕线，提高了绕线效率，稳定了绕线过程。
本发明结构简单、轻便，消除了现有设备中因导线模B3晃动而引起的绕线过程线体断裂问题，上提升了绕线速度，提升了工件绕线的质量。
附图说明
图1是本发明应用的结构示意图
图2是本发明应用的结构剖视图
图3是本发明连接的飞叉轴机构剖视图；
图4是本发明的基于永磁力飞叉绕线轴保持机构剖视图；
图5是本发明电磁线圈的结构示意图；
图6是本发明转子永磁体的结构示意图；
图7是本发明可实现的结构示意图
图中：B1旋转轴、B2飞叉、B3导线模、B4导杆、B5待绕线体；A1旋转传动元件、A2支撑板、A3电磁线圈、A4转子永磁体、A5第一轴承、A6瓷眼、A7第二轴承、A8轴承座、A9气隙；A3.1定子铁芯、A3.2线圈绕组、A4.1永磁体磁片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，具体实施包括绕线机B和绕线轴保持机构A，绕线轴保持机构A置于绕线机B一侧，绕线机B上的导杆B4与绕线轴保持机构A连接，绕线轴保持机构A内部产生电磁力使导杆B4保持固定，绕线机B上的待绕线体B5穿过绕线轴保持机构A后绕制在绕线机B的导线模B3上。
如图2和图3所示，绕线机B包括旋转轴B1、飞叉B2、导线模B3、导杆B4和待绕线体B5，旋转轴B1的输出侧外设有飞叉B2，飞叉B2中心空间有导线模B3，导线模B3和导杆B4的一端同轴连接，导杆B4另一端穿过旋转轴B1的中心孔后和绕线轴保持机构A连接，待绕线体B5经过旋转轴B1和飞叉B2后绕制到导线模B3上。
具体实施的绕线轴保持机构A包括旋转传动元件A1、支撑板A2、电磁线圈A3、转子永磁体A4、第一轴承A5、瓷眼A6、第二轴承A7、轴承座A8、气隙A9；定子铁芯A3.1、线圈绕组A3.2、永磁体磁片A4.1。
绕线轴保持机构A包括旋转驱动部件、支撑板A2和电磁铁组件；旋转驱动部件布置于支撑板A2一端，电磁铁组件布置于支撑板A2另一端，旋转驱动部件驱动待绕线体B5在电磁铁组件内的气隙A9内周向旋转。
如图4所示，电磁铁组件包括电磁线圈A3和转子永磁体A4，电磁线圈A3套装在永磁体A4外并固定在支撑板A2另一端端部，电磁线圈A3和永磁体A4之间留有气隙A9，气隙A9为环形气隙空间，工作时，待绕线体B5经过气隙A9并可在气隙A9内旋转绕线，导杆B4另一端穿设并固接在转子永磁体A4的中心通孔中；给电磁线圈A3通电后，电磁线圈A3产生磁场对转子永磁体A4产生电磁力使其固定，从而使导杆B4保持固定。
如图4所示，旋转驱动部件包括旋转传动元件A1、第一轴承A5、瓷眼A6、第二轴承A7和轴承座A8，传动元件A1为皮带轮等可连接外部旋转驱动元件的零件，传动元件A1固定套在轴承座A8外圆面，传动元件A1端部经第一轴承A5铰接套装在支撑板A2一端的中心轴承孔中，支撑板A2设有中心轴承孔，将第一轴承5固定轴承座A8上，然后将装有轴承座A8的旋转传动元件A1在支撑板A2图4中的左端压入，从而将旋转传动元件A1安装在支撑板A2的中心轴承孔上，旋转灵活。轴承座A8内设有安装孔，导杆B4另一端穿设过转子永磁体A4的中心通孔后经第二轴承A7铰接套装在轴承座A8的安装孔中，第二轴承A7先固定在导杆B4一端，然后压入轴承座A8的轴承孔内，轴承座A8相对导杆B4旋转灵活。在轴承座A8分度圆处两端面设有两个瓷眼A6，瓷眼A6为贯穿轴承座A8的轴向通孔，瓷眼A6用于绕线体B5穿设通过。待绕线体B5依次穿设过瓷眼A6、气隙A9后进入绕线机B的旋转轴B1侧旁。
如图5和图6所示，电磁线圈A3包括定子铁心A3.1、线圈组件A3.2，定子铁心A3.1呈环形结构，定子铁心A3.1固定在支撑板A2上，线圈组件A3.2绕制在定子铁心A3.1内周面的齿槽上，转子永磁体A4的外圆周设有若干个长条形的永磁体磁片4.1，线圈组件A3.2的数量和永磁体瓷片A4.1的数量匹配。通过调整对电磁线圈A3的输入电流的大小，来调整电磁线圈A3与定子铁心A3.1之间相对电磁力矩的大小，从而保证对导杆B4的固定力矩，以适对因待绕线体B5粗细不同、材质不同及工件大小不同而所需的固定力矩不同的问题。
绕线轴保持机构A内部的电磁力也可更换为永磁力使导杆B4保持固定，即电磁组件改为永磁组件，永磁组件包括定子铁心A3.1和永磁体磁片A4.1，定子铁心A3.1和永磁体磁片A4.1间产生永磁力使导杆B4保持固定，永磁体磁片A4.1的数量根据定子铁心A3.1上磁片的数量匹配。
如图7所示，电磁线圈A3与转子永磁体A4之间的气隙A9是圆柱形态配合气隙A9，或圆锥形态配合气隙A9，都可达到同等目的。
本发明的具体实施工作过程为：
如图1所示，将导杆B4左侧穿过并固接在永磁体A4上，导杆B4左侧端部通过第二轴承A7旋转安装于轴承座A8内部，在电磁力或永磁力作用下，导向轴固定；待绕线体B5依次穿过瓷眼A6及气隙A9后连接飞叉B2绕线端，经由飞叉B2绕制在固接于导线模B3上的工件上，工件由若干个齿槽需要绕线；待一个齿槽绕线完毕，外部旋转驱动元件通过传动元件A1驱动轴承座A8绕导杆B4转动一定角度，进而使待绕线体B5绕气隙9旋转一定角度，飞叉B2由自身的旋转驱动元件驱动同步旋转一定角度后，开始对工件的下一个齿槽进行绕线；重复以上动作，直至所有齿槽绕线完毕。
由此，本发明结构简单、轻便，消除了现有设备中因导线模B3晃动而引起的绕线过程线体断裂问题，一定程度上提升了绕线速度，提升了工件绕线的质量。

Claims (6)

1.一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：
包括绕线机(B)和绕线轴保持机构(A)，绕线轴保持机构(A)置于绕线机(B)一侧，绕线机(B)上的导杆(B4)与绕线轴保持机构(A)连接，绕线轴保持机构(A)内部产生电磁力使导杆(B4)保持固定，绕线机(B)上的待绕线体(B5)穿过绕线轴保持机构(A)后绕制在绕线机(B)的导线模(B3)上；
所述的绕线轴保持机构(A)包括旋转驱动部件、支撑板(A2)和电磁铁组件；旋转驱动部件布置于支撑板(A2)一端，电磁铁组件布置于支撑板(A 2)另一端，旋转驱动部件驱动待绕线体(B5)在电磁铁组件内的气隙(A9)内周向旋转；
电磁铁组件包括电磁线圈(A3)和转子永磁体(A4)，电磁线圈(A3)套装在永磁体(A4)外并固定在支撑板(A2)另一端端部，电磁线圈(A3)和永磁体(A4)之间留有气隙(A9)，气隙(A9)为环形气隙空间，导杆(B4)另一端穿设并固接在转子永磁体(A4)的中心通孔中；
所述的旋转驱动部件包括旋转传动元件(A1)、第一轴承(A5)、瓷眼(A6)、第二轴承(A7)和轴承座(A8)，传动元件(A1)固定套在轴承座(A8)外圆面，传动元件(A1)端部经第一轴承(A5)铰接套装在支撑板(A2)一端的中心轴承孔中，轴承座(A8)内设有安装孔，导杆(B4)另一端穿设过转子永磁体(A4)的中心通孔后经第二轴承(A7)铰接套装在轴承座(A8)的安装孔中，在轴承座(A8)两端面设有两个瓷眼(A6)，瓷眼(A6)用于绕线体(B5)穿设通过。
2.根据权利要求1所述的一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：所述的电磁线圈(A3)包括定子铁心(A3.1)、线圈组件(A3.2)，定子铁心(A3.1)固定在支撑板(A2)上，线圈组件(A3.2)绕制在定子铁心(A3.1)内周面的齿槽上，转子永磁体(A4)的外圆周设有若干个长条形的永磁体磁片(4.1)。
3.根据权利要求1所述的一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：所述的电磁线圈(A3)与转子永磁体(A4)之间的气隙(A9)是圆柱形态配合气隙(A9)，或圆锥形态配合气隙(A9)。
4.根据权利要求1所述的一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：所述的绕线机(B)包括旋转轴(B1)、飞叉(B2)、导线模(B3)、导杆(B4)和待绕线体(B5)，旋转轴(B1)的输出侧外设有飞叉(B2)，飞叉(B2)中心空间有导线模(B3)，导线模(B3)和导杆(B4)的一端同轴连接，导杆(B4)另一端穿过旋转轴(B1)的中心孔后和绕线轴保持机构(A)连接，待绕线体(B5)经过旋转轴(B1)和飞叉(B2)后绕制到导线模(B3)上。
5.根据权利要求1所述的一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：所述的瓷眼(A6)为贯穿轴承座(A8)的轴向通孔。
6.根据权利要求1所述的一种基于永磁力的飞叉绕线轴保持机构，其特征在于：所述的待绕线体(B5)经过气隙(A9)并可在气隙(A9)内旋转绕线。
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