CN114362459B - 多线型电机绕组插线系统及插线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多线型电机绕组插线系统，包括有电机转移产线、UPin生产线和插线设备，所述UPin生产线依次包括有放线设备、剪线设备、2D成型设备、3D成型设备、UPin线暂存线架、UPin线上料架，电机转移产线上设有插线工位，插线设备从UPin线上料架抓取UPin线转移至插线工位对电机进行插线。本发明的多线型电机绕组插线系统及插线方法，有效的降低了同一电机中多种不同规格UPin线的生产、插线过程的设备成本，提高了设备利用率，降低了插线生产线设备占用空间。

Description

多线型电机绕组插线系统及插线方法

技术领域

本发明属于电机绕组插线技术领域，具体涉及多线型电机绕组插线系统及插线方法。

背景技术

电机用途官广泛，结构多样。有些电机的绕组采用绕线的方式制作，有些电机例如新能源汽车的电机绕组采用先制作U-pin线，再将U-pin线在在电机壳体中插成线杯，再将线杯收紧后焊接的方式进行生产。新能源汽车的电机的绕组结构复杂，一般由多圈U-pin线圈构成，每圈U-pin线圈由若干U-pin线依次连接构成，不同U-pin线圈中的U-pin线采用同一规格的铜线制成，但是U-pin线的长度、形状具有差异。需要用不同的设备生产U-pin线并进行插线，在生产一种型号的U-pin线时，另一种U-pin线的生产设备就被闲置，这样设备的利用率不高，设备成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：多线型电机绕组插线系统，包括有电机转移产线、UPin生产线和插线设备，所述UPin生产线依次包括有放线设备、剪线设备、2D成型设备、3D成型设备、UPin线暂存线架、UPin线上料架，电机转移产线上设有插线工位，插线设备从UPin线上料架抓取UPin线转移至插线工位对电机进行插线。

作为上述技术方案的优选，所述UPin线暂存线架包括有若干平行排列的倾斜存线杆，每根倾斜存线杆对应一种规格的UPin线，UPin线依次挂在相应的倾斜存线杆上，倾斜存线杆的最低端设有由气缸控制的挡板，UPin线暂存线架和UPin线上料架之间还设有转存机构，转存机构包括有安装在滑轨上的转移机械手，挡板靠近转存机构。

作为上述技术方案的优选，所述UPin线上料架包括有若干倾斜上料杆，倾斜上料杆与倾斜存线杆一一对应，倾斜上料杆的末端设有固定挡板，倾斜上料杆由直震电机驱动震动。

作为上述技术方案的优选，所述UPin线暂存线架包括有若干平行排列的倾斜存线杆，倾斜存线杆可滑动的安装在滑轨上，倾斜存线杆之间固定连接，每根倾斜存线杆对应一种规格的UPin线，UPin线依次挂在相应的倾斜存线杆上，倾斜存线杆的最低端设有由气缸控制的挡板，所述UPin线上料架包括有一根倾斜上料杆，倾斜上料杆的末端设有固定挡板，倾斜上料杆由直震电机驱动震动，倾斜存线杆由平移驱动机构驱动在滑轨上同时移动。

作为上述技术方案的优选，所述插线设备为工业机器人，工业机器人包括有机械抓手。

作为上述技术方案的优选，所述电机转移产线上设有若干托盘，所述电机放置在托盘上，托盘由驱动机构驱动自转。

作为上述技术方案的优选，所述放线设备包括有由铜线放线架，所述剪线设备为铜线剪线装置，所述2D成型设备为CNC数控机床，所述3D成型设备为数控冲床，所述数控冲床具有多个冲压模具，冲压模具与UPin线的规格一一对应。

多线型电机绕组插线方法，使用上述多线型电机绕组插线系统，包括有以下步骤：

步骤一、将铜线放卷并按照要求依次裁剪成不同长度的铜线段，每种长度的铜线段与一种规格的UPin线相对应；

步骤二、铜线段的两端剥漆；

步骤三、将铜线段折弯2D成型；

步骤四、将铜线段冲压3D成型，形成设定规格的UPin线；

步骤五、将不同规格的UPin线分别暂存放置或者按照顺序先后放置；

步骤六、利用机械手按照设定顺序先后抓取各规格的UPin线进行插线。

本发明的有益效果是：本发明的多线型电机绕组插线系统及插线方法，有效的降低了同一电机中多种不同规格UPin线的生产、插线过程的设备成本，提高了设备利用率，降低了插线生产线设备占用空间。

附图说明

图1是本发明多线型电机绕组插线系统的结构示意图；

图2是本发明多线型电机绕组插线系统另一种结构示意图

图3是倾斜存线杆的结构示意图。

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。

如图1和3所示，多线型电机绕组插线系统，包括有电机转移产线1、UPin生产线和插线设备，所述UPin生产线依次包括有放线设备2、剪线设备3、剥漆设备30、2D成型设备4、3D成型设备5、UPin线暂存线架6、UPin线上料架7，电机转移产线1上设有插线工位8，插线设备从UPin线上料架7抓取UPin线9转移至插线工位8对电机10进行插线。

进一步的，所述UPin线暂存线架6包括有若干平行排列的倾斜存线杆11，每根倾斜存线杆11对应一种规格的UPin线9，UPin线9依次挂在相应的倾斜存线杆11上，倾斜存线杆11的最低端设有由气缸12控制的挡板13，UPin线暂存线架6和UPin线上料架7之间还设有转存机构14，转存机构14包括有安装在滑轨15上的转移机械手16，挡板13靠近转存机构14。

进一步的，所述UPin线上料架7包括有若干倾斜上料杆17，倾斜上料杆17与倾斜存线杆11一一对应，倾斜上料杆17的末端设有固定挡板18，倾斜上料杆17由直震电机19驱动震动。

进一步的，所述插线设备为工业机器人20，工业机器人20包括有机械抓手21。

进一步的，所述电机转移产线1上设有若干托盘22，所述电机10放置在托盘22上，托盘22由驱动机构驱动自转。

进一步的，所述放线设备2包括有由铜线放线架23，所述剪线设备3为铜线剪线装置，所述2D成型设备4为CNC数控机床，所述3D成型设备4为数控冲床，所述数控冲床具有多个冲压模具24，冲压模具24与UPin线9的规格一一对应。冲压模具24的切换可以采用人工换模的方式，也可以采用现有技术中的自动换模的方式自动换模，提高生产效率。

铜线经铜线放线架23放线，铜线经铜线剪线装置剪成设定长度的铜线段，铜线段经过剥漆设备30进行两端剥漆，然后在CNC数控机床中折弯一定角度，在平面上2D成型。然后在转移至数控冲床中利用对应的模具进行冲压3D成型，加工成所需规格的UPin线。生产另一规格的UPin线时，铜线段被剪切成另一设定长度，调整CNC数控机床参数，进行2D成型，数控冲床切换相应模具进行3D成型，从而完成在一条产线上不间断的连续生产不同规格的UPin线9。生产完成的UPin线9按照不同规格分别存放在UPin线9暂存线架6的倾斜存线杆11上。转移机械手16在滑轨15上移动，将生产好的UPin线9分别转移至相应的倾斜上料杆17中，供机械抓手21抓取进行插线。由于UPin线暂存线架6需要承接刚生产好的UPin线9，保证UPin线9成型生产过程的不间断，因此倾斜存线杆11需要保持固定不动。而UPin线上料架7中的倾斜上料杆17也需要保持不动，保证移动至其末端的UPin线9具有准确的位置供械抓手21抓取。因此，在UPin线暂存线架6与UPin线上料架7之间设置转存机构14。械抓手21按照设定的规律分别抓取倾斜上料杆17末端的UPin线9进行插线。这样不同规格的UPin线9可以在一条生产线上进行生产并进行插线，避免同一电机中有不同规格UPin线9时需要分别匹配多条UPin线9的生产及插线产线造成的设备成本高、占用场地大等问题出现。提高生产效率、提高设备利用效率，节约设备成本。

实施例二

如图2和3所示，多线型电机绕组插线系统，包括有电机转移产线1、UPin生产线和插线设备，所述UPin生产线依次包括有放线设备2、剪线设备3、2D成型设备4、3D成型设备5、UPin线暂存线架6、UPin线上料架7，电机转移产线1上设有插线工位8，插线设备从UPin线上料架7抓取UPin线9转移至插线工位8对电机10进行插线。

进一步的，所述UPin线暂存线架6包括有若干平行排列的倾斜存线杆11，每根倾斜存线杆11对应一种规格的UPin线9，UPin线9依次挂在相应的倾斜存线杆11上，倾斜存线杆11的最低端设有由气缸12控制的挡板13，UPin线暂存线架6和UPin线上料架7之间还设有转存机构14，转存机构14包括有安装在滑轨15上的转移机械手16，挡板13靠近转存机构14。

进一步的，所述UPin线暂存线架6包括有若干平行排列的倾斜存线杆11，倾斜存线杆11可滑动的安装在滑轨25上，倾斜存线杆11之间固定连接，每根倾斜存线杆11对应一种规格的UPin线9，UPin线9依次挂在相应的倾斜存线杆11上，倾斜存线杆11的最低端设有由气缸12控制的挡板13，所述UPin线上料架7包括有一根倾斜上料杆17，倾斜上料杆17的末端设有固定挡板，倾斜上料杆17由直震电机驱动震动，倾斜存线杆11由平移驱动机构驱动在滑轨25上同时移动。

进一步的，所述插线设备为工业机器人20，工业机器人20包括有机械抓手21。

进一步的，所述电机转移产线1上设有若干托盘22，所述电机10放置在托盘22上，托盘22由驱动机构驱动自转。

进一步的，所述放线设备2包括有由铜线放线架23，所述剪线设备3为铜线剪线装置，所述2D成型设备4为CNC数控机床，所述3D成型设备4为数控冲床，所述数控冲床具有多个冲压模具24，冲压模具24与UPin线9的规格一一对应。

生产完成的UPin线9按照不同规格分别存放在UPin线9暂存线架6的倾斜存线杆11上。然后倾斜存线杆11由平移驱动机构驱动在滑轨25上移动，使得倾斜存线杆11先后与倾斜上料杆17对接，使得不同规格的UPin线9按照设定的顺序和数量在倾斜上料杆17先后依次排列，机械抓手21每次抓取抓取倾斜上料杆17末端的UPin线9进行插线。其余插线工艺与实施例一种相同。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的放线设备2、剪线设备3、剥漆设备30、CNC数控机床、数控冲床、工业机器人20、机械抓手21、托盘22等技术特征应被视为现有技术，其中CNC数控机床、数控冲床、工业机器人20、机械抓手21采用市面上采购的现有设备进行编程控制即可，放线设备2采用常用的放线架即可，剪线设备3采用申请人在专利CN201810841459.2中公开的铜线剪线装置，剥漆设备30采用申请人在专利CN201821202848.2公开的铜线剥漆装置，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.多线型电机绕组插线系统，其特征在于，包括有电机转移产线、UPin生产线和插线设备，所述UPin生产线依次包括有放线设备、剪线设备、剥漆设备、2D成型设备、3D成型设备、UPin线暂存线架、UPin线上料架，电机转移产线上设有插线工位，插线设备从UPin线上料架抓取UPin线转移至插线工位对电机进行插线；

所述UPin线暂存线架包括有若干平行排列的倾斜存线杆，每根倾斜存线杆对应一种规格的UPin线，UPin线依次挂在相应的倾斜存线杆上，倾斜存线杆的最低端设有由气缸控制的挡板，UPin线暂存线架和UPin线上料架之间还设有转存机构，转存机构包括有安装在滑轨上的转移机械手，挡板靠近转存机构；

或者所述UPin线暂存线架包括有若干平行排列的倾斜存线杆，倾斜存线杆可滑动的安装在滑轨上，倾斜存线杆之间固定连接，每根倾斜存线杆对应一种规格的UPin线，UPin线依次挂在相应的倾斜存线杆上，倾斜存线杆的最低端设有由气缸控制的挡板，所述UPin线上料架包括有一根倾斜上料杆，倾斜上料杆的末端设有固定挡板，倾斜上料杆由直震电机驱动震动，倾斜存线杆由平移驱动机构驱动在滑轨上同时移动；

所述UPin线上料架包括有若干倾斜上料杆，倾斜上料杆与倾斜存线杆一一对应，倾斜上料杆的末端设有固定挡板，倾斜上料杆由直震电机驱动震动；

所述放线设备包括有由铜线放线架，所述剪线设备为铜线剪线装置，所述2D成型设备为CNC数控机床，所述3D成型设备为数控冲床，所述数控冲床具有多个冲压模具，冲压模具与UPin线的规格一一对应。

2.如权利要求1所述的多线型电机绕组插线系统，其特征在于，所述插线设备为工业机器人，工业机器人包括有机械抓手。

3.如权利要求1所述的多线型电机绕组插线系统，其特征在于，所述电机转移产线上设有若干托盘，所述电机放置在托盘上，托盘由驱动机构驱动自转。

4.多线型电机绕组插线方法，其特征在于，使用如权利要求1-3中任意一项的多线型电机绕组插线系统，包括有以下步骤：

步骤一、将铜线放卷并按照要求依次裁剪成不同长度的铜线段，每种长度的铜线段与一种规格的UPin线相对应；

步骤二、铜线段的两端剥漆；

步骤三、将铜线段折弯2D成型；

步骤四、将铜线段冲压3D成型，形成设定规格的UPin线；

步骤五、将不同规格的UPin线分别暂存放置或者按照顺序先后放置；

步骤六、利用机械手按照设定顺序先后抓取各规格的UPin线进行插线。

Images