CN114188152A - 一种线圈全自动绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈全自动绕线机，包括绕线环、储线环、适于驱动绕线环动作的第一动力机构和适于驱动储线环动作的第二动力机构，第二动力机构具有对应储线状态的第一工作模式，以及对应绕线状态的第二工作模式，在储线过程中，第二动力机构能够驱动储线环进行储线；而在绕线过程中，第二动力机构适于对储线环输出一个反向扭矩，反向扭矩对储线环产生的反向拉力与绕线环对储线环产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，从而使导线始终保持一定的张紧力，提高了产品的质量，这样仅需设置一个第二动力机构，既能完成储线动作，又能在绕线时使导线保持张紧力，具有结构简单、生产成本低的优点。

Description

一种线圈全自动绕线机

技术领域

本发明涉及互感器线圈加工及环形变压器技术领域，具体涉及一种线圈全自动绕线机。

背景技术

绕线机是一种将线状的物体缠绕到待定工件上的设备，通常用于电感线圈的绕制，其将漆包铜线(简称漆包线)缠绕至线圈环形骨架上，以绕制成电感线圈。

本申请人在先申请的中国专利文献CN109686562A公开了一种绕线机，如图8所示，包括绕线环01、储线环02、第一动力装置和第二动力装置，第一动力装置驱动储线环02转动以将漆包线03缠绕于储线环02外周，第二动力装置驱动绕线环01转动以将漆包线03缠绕于工件04，第一动力装置活动安装于所述支撑台，其具有靠近并驱动储线环进行储线的驱动位置，以及在绕线时、远离储线环的空置位置。发明人在实际使用时发现，虽然设置了可与储线环02摩擦、用于使漆包线03保持一定张紧力的摩擦片(图中未画出)，但是仍会存在线圈绕制比较松散的情况，原因是：在绕线时，工件04位于绕线环01一侧的缺口05处，这样工件04的圆心与绕线环01的转动中心呈偏心设置，当绕线环01的挂线轮06驱动漆包线03从靠近缺口05的近点A逆时针转动至远点B的过程中，位于储线环02外的漆包线03逐渐被拉长，且由于摩擦片对储线环02的阻力，漆包线03处于张紧状态；而当挂线轮06驱动漆包线03从靠近缺口05的远点B逆时针转动至近点A的过程中，挂线轮06与近点A的间距会逐渐变小，该间距小于位于储线环02外侧的漆包线03长度，这样漆包线03不需要再从储线环02拉出，而此时摩擦片对储线环02的阻力仅使储线环02保持不动，这样位于储线环02外的漆包线03处于失去张力的状态，从而导致仍存在线圈绕制比较松散的情况。另外，储线环的外壁上设有用于固定漆包线一端的挂线口，但是在实际使用时常常发生漆包线从挂线口掉出的情况，这样也会导致线圈绕制比较松散。因此，亟需设计生产一种在绕线过程中始终保持一定张紧力的线圈全自动绕线机。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的绕线机存在线圈绕制比较松散的缺陷，从而提供一种在绕线过程中始终保持一定张紧力、线圈绕制质量好的线圈全自动绕线机。

为此，本发明提供一种线圈全自动绕线机，包括绕线环、储线环、适于驱动绕线环动作的第一动力机构和适于驱动储线环动作的第二动力机构，第二动力机构具有对应储线状态的第一工作模式，以及对应绕线状态的第二工作模式，其中，在第二工作模式中，第二动力机构适于对储线环输出一个反向扭矩，反向扭矩对储线环产生的反向拉力与绕线环对储线环产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，以使导线保持一定的张紧力。

第二动力机构包括第二电机，以及连接第二电机与储线环的第二传动轮和第二传动带。

第二传动带为同步带，储线环具有沿其外缘周向分布、与同步带配合的齿形部。

第二电机为伺服电机或力矩电机。

还包括适于挂线的挂线结构，挂线结构包括设于储线环上的挂线件，导线的活动端绕过挂线件后，与导线主体处于挂线件同一侧的储线槽内。

在挂线位置时，活动端与导线主体交叉设置，且在交叉点处的导线主体位于活动端上方。

挂线件设于储线环缺口处的一侧壁上，且朝另一侧壁方向延伸。

挂线件的顶面与其邻近的储线槽的底壁齐平，或低于底壁设置。

还包括适于夹持和剪断导线的导线驱动机构，导线驱动机构包括夹线剪线件、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件，夹线剪线件适于夹持和剪断导线；第一驱动件，适于驱动夹线剪线件沿Z轴方向往复移动；第二驱动件，适于驱动夹线剪线件沿X轴方向往复移动；第三驱动件，适于驱动夹线剪线件沿Y轴方向往复移动；第四驱动件，适于驱动夹线剪线件绕X轴方向旋转。

夹线剪线件包括两个剪刀部，以及分别设于两个剪刀部的夹线部。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的线圈全自动绕线机，在储线过程中，第二动力机构能够驱动储线环进行储线；而在绕线过程中，第二动力机构适于对储线环输出一个反向扭矩，反向扭矩对储线环产生的反向拉力与绕线环对储线环产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，从而使导线始终保持一定的张紧力，提高了产品的质量，这样仅需设置一个第二动力机构，既能完成储线动作，又能在绕线时使导线保持张紧力，具有结构简单、生产成本低的优点。

2.本发明提供的线圈全自动绕线机，第二传动带为同步带，储线环具有沿其外缘周向分布、与同步带配合的齿形部，这样能够避免第二传动带与储线环之间打滑，提高了可靠性。

3.本发明提供的线圈全自动绕线机，挂线结构包括设于储线环上的挂线件，导线的活动端绕过挂线件后，与导线主体处于挂线件同一侧的储线槽内，从而形成一个U形扣，与现有技术相比，这样挂线比较牢固。

4.本发明提供的线圈全自动绕线机，在挂线位置时，活动端与导线主体交叉设置，且在交叉点处的导线主体位于活动端上方，从而将活动端与储线槽压合更加牢固，且随着卷绕于储线环上的导线圈数的增加，活动端的各部分均能被导线主体压住，进一步使得挂线更加牢固。

5.本发明提供的线圈全自动绕线机，挂线件设于储线环缺口处的一侧壁上，且朝另一侧壁方向延伸，挂线件的顶面与其邻近的储线槽的底壁齐平，或低于底壁设置，上述设置能够避免因挂线件设置于储线槽内、导致绕线量减少的情况，且减少与导线主体的摩擦，保证了绕线质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的线圈全自动绕线机的立体图；

图2为储线环、绕线环和第一动力机构的分解示意图；

图3为图2中C部分的放大结构示意图；

图4为储线环的立体图；

图5为图3中D部分的放大结构示意图；

图6为导线的活动端与导线主体在挂线处的示意图；

图7为导线驱动机构的立体图；

图8为现有技术中绕线机的部分示意图。

附图标记说明：01、绕线环；02、储线环；03、漆包线；04、工件；05、缺口；06、挂线轮；

1、绕线环；2、储线环；3、导线；4、第二电机；5、第二传动轮；6、第二传动带；7、挂线件；8、活动端；9、导线主体；10、储线槽；11、交叉点；12、缺口；13、夹线剪线件；14、剪刀部；15、夹线部；16、第一驱动件；17、第二驱动件；18、第三驱动件；19、第四驱动件；20、压线轮；21、压线驱动件；22、工件；23、绕线导板；24、绕线导轮；25、第一电机；26、过桥齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供一种线圈全自动绕线机，如图1和2所示，包括绕线环1、第一动力机构、挂线结构和第二动力机构。

绕线环1，如图2所示，具有适于将导线3缠绕于工件22上的绕线导向组件，绕线导向组件包括固定于绕线环1上的绕线导板23，以及设于绕线导板23上的绕线导轮24。

第一动力机构，包括第一电机25，以及适于驱动所述绕线环1转动的过桥齿轮26。

挂线结构包括储线环2、导线压平机构和导线驱动机构。

储线环2，如图3-5所示，具有挂线件7，挂线件7设于所述储线环2缺口12处的一侧壁上，且朝另一侧壁方向延伸，所述挂线件7的顶面与其邻近的所述储线槽10的底壁齐平，或低于所述底壁设置。导线3的活动端8绕过所述挂线件7后，与导线主体9处于所述挂线件7同一侧的储线槽10内，其中，如图6所示，在挂线位置时，所述活动端8与所述导线主体9交叉设置，且在交叉点11处的所述导线主体9位于所述活动端8上方。本实施例中，挂线件7为挂线轴。

导线压平机构，适于在所述导线3挂接于所述挂线件7后，将所述导线3的活动端8压平于所述储线槽10底壁上，如图1所示，所述导线压平机构包括适于伸入所述储线槽10内的压线轮20，以及驱动所述压线轮20往复动作的压线驱动件21。压线时，压线轮20伸入至储线槽10内，储线环2旋转，压线轮20将导线3的活动端8和部分导线主体9压平于储线槽10底壁上，避免因活动端8向上翘起、导致储线环绕2线量减少的情况，上述导线压平机构具有结构简单的优点。

导线驱动机构，如图7所示，包括：夹线剪线件13，具有分别适于剪断和夹持所述导线3的剪刀部14和夹线部15；第一驱动件16，适于驱动所述夹线剪线件13沿Z轴方向往复移动；第二驱动件17，适于驱动所述夹线剪线件13沿X轴方向往复移动；第三驱动件18，适于驱动所述夹线剪线件13沿Y轴方向往复移动；第四驱动件19，适于驱动所述夹线剪线件13绕X轴方向旋转。本实施例中，各个驱动件均为气缸。

第二动力机构，具有对应储线状态的第一工作模式，以及对应绕线状态的第二工作模式，在所述第二工作模式中，所述第二动力机构适于对所述储线环2输出一个反向扭矩，所述反向扭矩对所述储线环2产生的反向拉力与所述绕线环1对所述储线环2产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，以使所述储线环2上的导线3保持一定的张紧力。所述第二动力机构包括第二电机4，以及连接所述第二电机4与所述储线环2的第二传动轮5和第二传动带6。所述第二传动带6为同步带，所述储线环2具有沿其外缘周向分布、与所述同步带配合的齿形部(图中未画出)。本实施例中，所述第二电机4为伺服电机或力矩电机，在第一工作模式时，第二电机4驱动储线环2顺时针转动，从而进行储线；在第二工作模式时，绕线环1逆时针转动，从而通过绕线导轮24带动导线3在工件22上绕线，此时，第二电机4对储线环2输出一个反向扭矩，且该反向扭矩产生的反向拉力小于绕线导轮24对储线环2的正向拉力，从而使导线3保持一定的张紧力。

作为可变换的实施方式，所述第二动力机构包括第二电机4，以及连接所述第二电机4与所述储线环2的过桥齿轮。

本发明提供的线圈全自动绕线机，在储线过程中，第二动力机构能够驱动储线环2进行储线；而在绕线过程中，第二动力机构适于对储线环2输出一个反向扭矩，反向扭矩对储线环2产生的反向拉力与绕线环1对储线环2产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，从而使导线3始终保持一定的张紧力，提高了产品的质量，这样仅需设置一个第二动力机构，既能完成储线动作，又能在绕线时使导线保持张紧力，具有结构简单、生产成本低的优点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种线圈全自动绕线机，其特征在于，包括绕线环(1)、储线环(2)、适于驱动所述绕线环(1)动作的第一动力机构和适于驱动所述储线环(2)动作的第二动力机构，所述第二动力机构具有对应储线状态的第一工作模式，以及对应绕线状态的第二工作模式，其中，在所述第二工作模式中，所述第二动力机构适于对所述储线环(2)输出一个反向扭矩，所述反向扭矩对所述储线环(2)产生的反向拉力与所述绕线环(1)对所述储线环(2)产生的正向拉力相反，且反向拉力小于正向拉力，以使所述储线环(2)上的导线(3)保持一定的张紧力。

2.根据权利要求1所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述第二动力机构包括第二电机(4)，以及连接所述第二电机(4)与所述储线环(2)的第二传动轮(5)和第二传动带(6)。

3.根据权利要求2所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述第二传动带(6)为同步带，所述储线环(2)具有沿其外缘周向分布、与所述同步带配合的齿形部。

4.根据权利要求2所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述第二电机(4)为伺服电机或力矩电机。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，还包括适于挂线的挂线结构，所述挂线结构包括设于所述储线环(2)上的挂线件(7)，所述导线(3)的活动端(8)绕过所述挂线件(7)后，与导线主体(9)处于所述挂线件(7)同一侧的储线槽(10)内。

6.根据权利要求5所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，在挂线位置时，所述活动端(8)与所述导线主体(9)交叉设置，且在交叉点(11)处的所述导线主体(9)位于所述活动端(8)上方。

7.根据权利要求5所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述挂线件(7)设于所述储线环(2)缺口(12)处的一侧壁上，且朝另一侧壁方向延伸。

8.根据权利要求7所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述挂线件(7)的顶面与其邻近的所述储线槽(10)的底壁齐平，或低于所述底壁设置。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，还包括适于夹持和剪断所述导线(3)的导线驱动机构，所述导线驱动机构包括：

夹线剪线件(13)，适于夹持和剪断所述导线(3)；

第一驱动件(16)，适于驱动所述夹线剪线件(13)沿Z轴方向往复移动；

第二驱动件(17)，适于驱动所述夹线剪线件(13)沿X轴方向往复移动；

第三驱动件(18)，适于驱动所述夹线剪线件(13)沿Y轴方向往复移动；

第四驱动件(19)，适于驱动所述夹线剪线件(13)绕X轴方向旋转。

10.根据权利要求9所述的线圈全自动绕线机，其特征在于，所述夹线剪线件(13)包括两个剪刀部(14)，以及分别设于两个所述剪刀部(14)的夹线部(15)。

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