CN114421725B - 多线圈的绕线设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多线圈的绕线设备，包括张力装置、绕线装置和铁芯固定装置；所述绕线装置包括Y向移动组件、安装架、绕线结构、剪线结构、第一Z向移动组件和第二Z向移动组件；所述铁芯固定装置包括X向移动组件、治具翻转结构和治具固定结构；所述治具固定结构上设有共通治具；本发明通过安装在Y向移动组件和第一Z向移动组件上的绕线结构与安装在X向移动组件上的共通治具的配合，实现三维工作台的功能，带动绕线结构对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙，实现对工件的自动绕线；通过张力装置，起到张紧铜线的功能，确保绕在工件上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。

Description

多线圈的绕线设备

技术领域

本发明涉及铁芯绕线领域，具体涉及一种多线圈的绕线设备。

背景技术

定子是由闭合的铁芯和铜线组成，定子线圈绕制的质量直接关系着电机的性能。在传统的定子线圈绕制技术中，主要采用人工绕制为主，这个定子线圈的绕制方法劳动强度较大，而且人工绕制很难保证定子线圈的质量。

基于上述情况，本发明提出了一种多线圈的绕线设备，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多线圈的绕线设备。本发明的多线圈的绕线设备，通过安装在Y向移动组件和第一Z向移动组件上的绕线结构与安装在X向移动组件上的用于嵌设工件的共通治具的配合，实现三维工作台的功能，带动绕线结构对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙，实现对工件的自动绕线；通过张力装置，起到张紧铜线的功能，确保绕在工件上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多线圈的绕线设备，包括张力装置、绕线装置和铁芯固定装置；所述绕线装置包括固定在底板上的Y向移动组件、安装在所述Y向移动组件上的安装架、安装在所述安装架上的绕线结构和安装在所述安装架上剪线结构；所述绕线结构通过第一Z向移动组件安装在所述安装架上；所述剪线结构通过第二Z向移动组件安装在所述安装架上；所述铁芯固定装置包括固定在底板上的X向移动组件、安装在所述X向移动组件上的治具翻转结构和安装在所述治具翻转结构上的治具固定结构；所述治具固定结构上设有用于嵌设工件的共通治具。

本发明通过安装在所述Y向移动组件和第一Z向移动组件上的所述绕线结构与安装在所述X向移动组件上的用于嵌设工件的共通治具的配合，实现三维工作台的功能，带动所述绕线结构对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙，实现对工件的自动绕线；通过所述张力装置，起到张紧铜线的功能，确保绕在所述工件上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。

优选的，所述安装架包括两个立柱、连接两个所述立柱的横梁和底板；所述横梁设置在所述立柱的顶端；所述安装架还包括竖直设置的剪线安装板；所述剪线安装板通过三角支架固定连接在所述横梁上。

优选的，所述Y向移动组件包括固定在所述底板上的Y向滚珠丝杠，所述Y向滚珠丝杠上连接有Y向移动块，所述Y向移动块与安装架固定连接；所述Y向滚珠丝杠的两侧还均设有Y向导轨,所述Y向导轨上连接有Y向滑块；所述底板与所述Y向滑块固定连接。

优选的，所述第一Z向移动组件包括在两个所述立柱上均有设置的第一Z向导轨；所述第一Z向导轨上连接有第一Z向滑块；

所述绕线结构包括固定连接在所述第一Z向滑块上的绕线安装板；所述绕线安装板上设有多组绕线组件；所述绕线组件包括绕线架和多个嵌设在所述绕线架上的出线导嘴；所述绕线架的两端通过三角支架固定在所述绕线安装板上；

所述第一Z向移动组件还包括第一Z向驱动电机和连接在所述第一Z向驱动电机输出轴上的第一Z向带轮组件；所述第一Z向带轮组件中一个带轮传动连接在所述第一Z向驱动电机输出轴上，另一个带轮可转动连接在所述横梁上；所述第一Z向带轮组件的皮带上固定连接有第一Z向固定块，所述第一Z向固定块还固定连接在所述绕线安装板上。

优选的，所述第二Z向移动组件包括固定在所述剪线安装板上的第二Z向滚珠丝杆；所述第二Z向滚珠丝杆上连接有第二Z向移动块；所述第二Z向滚珠丝杆的两侧还设有固定在所述剪线安装板上的第二Z向导轨；所述第二Z向导轨上连接有第二Z向滑块；

所述剪线结构包括固定连接在所述第二Z向移动块和第二Z向滑块的剪线移动板；所述剪线移动板的底端对应所述绕线组件设有剪线组件；所述剪线组件包括固定在所述剪线移动板上的剪线架；所述剪线架的底端对应所述出线导嘴设有导线槽；每个所述导向槽均设有固定在所述剪线架内的夹线钳和剪线钳；所述夹线钳设置在所述剪线钳的后侧。

优选的，所述X向移动组件包括固定在所述底板上的X向滚珠丝杠，所述X向滚珠丝杠上连接有X向移动块；所述X向滚珠丝杠的两侧还均设有X向导轨,所述X向导轨上连接有X向滑块；所述X向移动组件还包括固定连接在所述X向移动块和X向滑块上的X向移动板；所述底板的底面还设有X向驱动电机；所述X向驱动电机与所述X向滚珠丝杠之间通过X向带轮组件传动连接。

优选的，所述治具翻转结构包括截面为正方形的翻转柱；所述翻转柱的两端通过翻转支架固定在所述X向移动板上；所述治具翻转结构还包括固定在所述固定在所述X向移动板上的翻转驱动电机和翻转定位气缸；所述翻转驱动电机对应设置在所述翻转柱的一端，所述翻转驱动电机与翻转柱之间通过翻转带轮组件传动连接；所述翻转定位气缸对应设置在所述翻转柱的中部，且在所述翻转柱的前侧面和底面设有定位孔；所述翻转定位气缸的上方对应所述定位孔设有定位杆，所述定位杆与所述翻转定位气缸的驱动杆固定连接。

优选的，所述治具固定结构包括水平设置在所述翻转柱前侧面的夹紧气缸和竖直设置在所述翻转柱底面的升降气缸；所述夹紧气缸的端部连接有夹紧板；所述夹紧板的顶端设有多个等距排列的夹紧齿；所述升降气缸的驱动杆贯穿所述翻转柱向上延伸。

优选的，所述共通治具设置在所述翻转柱的顶面上；所述共通治具上设有多个用于嵌设工件的安装槽；所述共通治具的上方还设有定位治具。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明的多线圈的绕线设备，通过安装在Y向移动组件和第一Z向移动组件上的绕线结构与安装在X向移动组件上的用于嵌设工件的共通治具的配合，实现三维工作台的功能，带动绕线结构对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙，实现对工件的自动绕线；通过张力装置，起到张紧铜线的功能，确保绕在工件上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述绕线装置的结构示意图；

图3为本发明所述绕线装置另一角度的结构示意图；

图4为本发明所述铁芯固定装置的结构示意图；

图5为本发明所述定位治具、共通治具和翻转柱的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1至5所示，一种多线圈的绕线设备，包括张力装置1、绕线装置2和铁芯固定装置3；所述绕线装置2包括固定在底板上的Y向移动组件21、安装在所述Y向移动组件21上的安装架22、安装在所述安装架22上的绕线结构23和安装在所述安装架22上剪线结构24；所述绕线结构23通过第一Z向移动组件25安装在所述安装架22上；所述剪线结构24通过第二Z向移动组件26安装在所述安装架22上；所述铁芯固定装置3包括固定在底板上的X向移动组件31、安装在所述X向移动组件31上的治具翻转结构32和安装在所述治具翻转结构32上的治具固定结构33；所述治具固定结构33上设有用于嵌设工件的共通治具34。

本发明通过安装在所述Y向移动组件21和第一Z向移动组件25上的所述绕线结构23与安装在所述X向移动组件31上的用于嵌设工件的共通治具34的配合，实现三维工作台的功能，带动所述绕线结构23对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙，实现对工件的自动绕线；通过所述张力装置1，起到张紧铜线的功能，确保绕在所述工件上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。

进一步地，在另一个实施例中，所述安装架22包括两个立柱221、连接两个所述立柱221的横梁222和底板223；所述横梁222设置在所述立柱221的顶端；所述安装架22还包括竖直设置的剪线安装板224；所述剪线安装板224通过三角支架固定连接在所述横梁222上。

进一步地，在另一个实施例中，所述Y向移动组件21包括固定在所述底板上的Y向滚珠丝杠211，所述Y向滚珠丝杠211上连接有Y向移动块，所述Y向移动块与安装架22固定连接；所述Y向滚珠丝杠211的两侧还均设有Y向导轨212,所述Y向导轨212上连接有Y向滑块；所述底板223与所述Y向滑块固定连接。

采用所述Y向滚珠丝杠211和Y向移动块作为所述Y向移动组件21的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定；通过在所述Y向滚珠丝杠211的两侧设置Y向导轨212，降低所述安装架22对所述Y向滚珠丝杠211的负荷，提高所述安装架22移动时的稳定性，保证较好的缠绕效果。

进一步地，在另一个实施例中，所述第一Z向移动组件25包括在两个所述立柱221上均有设置的第一Z向导轨251；所述第一Z向导轨251上连接有第一Z向滑块；

所述绕线结构23包括固定连接在所述第一Z向滑块上的绕线安装板231；所述绕线安装板231上设有多组绕线组件232；所述绕线组件232包括绕线架2321和多个嵌设在所述绕线架2321上的出线导嘴2322；所述绕线架2321的两端通过三角支架固定在所述绕线安装板231上；

所述第一Z向移动组件25还包括第一Z向驱动电机252和连接在所述第一Z向驱动电机252输出轴上的第一Z向带轮组件253；所述第一Z向带轮组件253中一个带轮传动连接在所述第一Z向驱动电机252输出轴上，另一个带轮可转动连接在所述横梁222上；所述第一Z向带轮组件253的皮带上固定连接有第一Z向固定块254，所述第一Z向固定块254还固定连接在所述绕线安装板231上。

采用所述第一Z向带轮组件253，在所述绕线结构23被卡住时，可以通过皮带的打滑保护所述第一Z向驱动电机252，提高耐用性和可靠性。

进一步地，在另一个实施例中，所述第二Z向移动组件26包括固定在所述剪线安装板224上的第二Z向滚珠丝杆261；所述第二Z向滚珠丝杆261上连接有第二Z向移动块；所述第二Z向滚珠丝杆261的两侧还设有固定在所述剪线安装板224上的第二Z向导轨262；所述第二Z向导轨262上连接有第二Z向滑块；

所述剪线结构24包括固定连接在所述第二Z向移动块和第二Z向滑块的剪线移动板241；所述剪线移动板241的底端对应所述绕线组件232设有剪线组件242；所述剪线组件242包括固定在所述剪线移动板241上的剪线架2421；所述剪线架2421的底端对应所述出线导嘴2322设有导线槽2422；每个所述导线槽2422均设有固定在所述剪线架2421内的夹线钳2423和剪线钳2424；所述夹线钳2423设置在所述剪线钳2424的后侧。

同时设有所述夹线钳2423和剪线钳2424，避免剪完铜线后还需要人工进行预警，更好的实现全自动绕线。

采用所述第二Z向滚珠丝杆261和第二Z向移动块作为所述第二Z向移动组件26的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定；通过在所述第二Z向滚珠丝杆261的两侧设置第二Z向导轨262，降低所述剪线结构24对所述第二Z向滚珠丝杆261的负荷，提高所述剪线结构24移动时的稳定性，保证较好的缠绕效果。

进一步地，在另一个实施例中，所述X向移动组件31包括固定在所述底板上的X向滚珠丝杠311，所述X向滚珠丝杠311上连接有X向移动块；所述X向滚珠丝杠311的两侧还均设有X向导轨312,所述X向导轨312上连接有X向滑块；所述X向移动组件31还包括固定连接在所述X向移动块和X向滑块上的X向移动板313；所述底板的底面还设有X向驱动电机314；所述X向驱动电机314与所述X向滚珠丝杠311之间通过X向带轮组件传动连接。

采用所述X向滚珠丝杠311和X向移动块作为所述X向移动组件31的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定；通过在所述X向滚珠丝杠311的两侧设置X向导轨312，降低所述治具翻转结构32对所述X向滚珠丝杠311的负荷，提高所述治具翻转结构32移动时的稳定性，保证较好的缠绕效果。

进一步地，在另一个实施例中，所述治具翻转结构32包括截面为正方形的翻转柱321；所述翻转柱321的两端通过翻转支架322固定在所述X向移动板313上；所述治具翻转结构32还包括固定在所述固定在所述X向移动板313上的翻转驱动电机322和翻转定位气缸323；所述翻转驱动电机322对应设置在所述翻转柱321的一端，所述翻转驱动电机322与翻转柱321之间通过翻转带轮组件325传动连接；所述翻转定位气缸323对应设置在所述翻转柱321的中部，且在所述翻转柱321的前侧面和底面设有定位孔324；所述翻转定位气缸323的上方对应所述定位孔324设有定位杆，所述定位杆与所述翻转定位气缸323的驱动杆固定连接。

采用所述翻转带轮组件325，在所述翻转柱321被卡住时，可以通过皮带的打滑保护所述翻转驱动电机322，提高耐用性和可靠性。

通过所述定位杆和定位孔324的配合，确保所述翻转柱321不会随意转动，保证所述翻转柱321的可靠性。

进一步地，在另一个实施例中，所述治具固定结构33包括水平设置在所述翻转柱321前侧面的夹紧气缸331和竖直设置在所述翻转柱321底面的升降气缸332；所述夹紧气缸331的端部连接有夹紧板333；所述夹紧板333的顶端设有多个等距排列的夹紧齿334；所述升降气缸332的驱动杆贯穿所述翻转柱321向上延伸。

进一步地，在另一个实施例中，所述共通治具34设置在所述翻转柱321的顶面上；所述共通治具34上设有多个用于嵌设工件的安装槽341；所述共通治具34的上方还设有定位治具342。

通过所述升降气缸332、夹紧气缸331和定位治具342的配合，较好的将所述共通治具34和工件固定住，保证较好的绕线效果。

固定过程：将所述共通治具34放置到所述翻转柱321的顶面上；再将工件放置在共通治具34的安装槽341内，选用合适的定位治具342放置在所述共通治具34的上方并固定；通过所述升降气缸332将所述共通治具34上升到合适高度，再通过所述夹紧气缸331驱动所述夹紧板333的移动，通过所述夹紧齿334和定位治具342的配合将工件夹紧固定。

本发明一个实施例的工作原理如下：

一种多线圈的绕线设备，将共通治具34放置到翻转柱321的顶面上；再将工件放置在共通治具34的安装槽341内，选用合适的定位治具342放置在共通治具34的上方并固定；通过升降气缸332和夹紧气缸331的配合将工件夹紧固定；通过翻转驱动电机322驱动翻转柱321带动工件翻转；通过Y向滚珠丝杠211驱动绕线结构23靠近工件并在指定位置停止；通过X向移动组件31、第一Z向移动组件25和Y向移动组件21的配合完成绕线动作；绕线结束后，第二Z向移动组件26驱动夹线钳2423夹住铜线，并通过剪线钳2424剪断铜线；绕线装置2回到初始位置，工件通过翻转驱动电机322驱动翻转柱321翻转回原位，并控制升降气缸332和夹紧气缸331松开工件，最后通过人工取出绕好的工件，绕线完成。

依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的多线圈的绕线设备，并且能够产生本发明所记载的积极效果。

如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是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，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多线圈的绕线设备，其特征在于：包括张力装置（1）、绕线装置（2）和铁芯固定装置（3）；所述绕线装置（2）包括固定在底板上的Y向移动组件（21）、安装在所述Y向移动组件（21）上的安装架（22）、安装在所述安装架（22）上的绕线结构（23）和安装在所述安装架（22）上剪线结构（24）；所述绕线结构（23）通过第一Z向移动组件（25）安装在所述安装架（22）上；所述剪线结构（24）通过第二Z向移动组件（26）安装在所述安装架（22）上；所述铁芯固定装置（3）包括固定在底板上的X向移动组件（31）、安装在所述X向移动组件（31）上的治具翻转结构（32）和安装在所述治具翻转结构（32）上的治具固定结构（33）；所述治具固定结构（33）上设有用于嵌设工件的共通治具（34）；

所述安装架（22）包括两个立柱（221）、连接两个所述立柱（221）的横梁（222）和底板（223）；所述横梁（222）设置在所述立柱（221）的顶端；所述安装架（22）还包括竖直设置的剪线安装板（224）；所述剪线安装板（224）通过三角支架固定连接在所述横梁（222）上

所述第一Z向移动组件（25）包括在两个所述立柱（221）上均有设置的第一Z向导轨（251）；所述第一Z向导轨（251）上连接有第一Z向滑块；

所述绕线结构（23）包括固定连接在所述第一Z向滑块上的绕线安装板（231）；所述绕线安装板（231）上设有多组绕线组件（232）；所述绕线组件（232）包括绕线架（2321）和多个嵌设在所述绕线架（2321）上的出线导嘴（2322）；所述绕线架（2321）的两端通过三角支架固定在所述绕线安装板（231）上；

所述第一Z向移动组件（25）还包括第一Z向驱动电机（252）和连接在所述第一Z向驱动电机（252）输出轴上的第一Z向带轮组件（253）；所述第一Z向带轮组件（253）中一个带轮传动连接在所述第一Z向驱动电机（252）输出轴上，另一个带轮可转动连接在所述横梁（222）上；所述第一Z向带轮组件（253）的皮带上固定连接有第一Z向固定块（254），所述第一Z向固定块（254）还固定连接在所述绕线安装板（231）上；

所述第二Z向移动组件（26）包括固定在所述剪线安装板（224）上的第二Z向滚珠丝杆（261）；所述第二Z向滚珠丝杆（261）上连接有第二Z向移动块；所述第二Z向滚珠丝杆（261）的两侧还设有固定在所述剪线安装板（224）上的第二Z向导轨（262）；所述第二Z向导轨（262）上连接有第二Z向滑块；

所述剪线结构（24）包括固定连接在所述第二Z向移动块和第二Z向滑块的剪线移动板（241）；所述剪线移动板（241）的底端对应所述绕线组件（232）设有剪线组件（242）；所述剪线组件（242）包括固定在所述剪线移动板（241）上的剪线架（2421）；所述剪线架（2421）的底端对应所述出线导嘴（2322）设有导线槽（2422）；每个所述导线槽（2422）均设有固定在所述剪线架（2421）内的夹线钳（2423）和剪线钳（2424）；所述夹线钳（2423）设置在所述剪线钳（2424）的后侧。

2.根据权利要求1所述的一种多线圈的绕线设备，其特征在于：所述Y向移动组件（21）包括固定在所述底板上的Y向滚珠丝杠（211），所述Y向滚珠丝杠（211）上连接有Y向移动块，所述Y向移动块与安装架（22）固定连接；所述Y向滚珠丝杠（211）的两侧还均设有Y向导轨（212）,所述Y向导轨（212）上连接有Y向滑块；所述底板（223）与所述Y向滑块固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种多线圈的绕线设备，其特征在于：所述X向移动组件（31）包括固定在所述底板上的X向滚珠丝杠（311），所述X向滚珠丝杠（311）上连接有X向移动块；所述X向滚珠丝杠（311）的两侧还均设有X向导轨（312）,所述X向导轨（312）上连接有X向滑块；所述X向移动组件（31）还包括固定连接在所述X向移动块和X向滑块上的X向移动板（313）；所述底板的底面还设有X向驱动电机（314）；所述X向驱动电机（314）与所述X向滚珠丝杠（311）之间通过X向带轮组件传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种多线圈的绕线设备，其特征在于：所述治具翻转结构（32）包括截面为正方形的翻转柱（321）；所述翻转柱（321）的两端通过翻转支架固定在所述X向移动板（313）上；所述治具翻转结构（32）还包括固定在所述X向移动板（313）上的翻转驱动电机（322）和翻转定位气缸（323）；所述翻转驱动电机（322）对应设置在所述翻转柱（321）的一端，所述翻转驱动电机（322）与翻转柱（321）之间通过翻转带轮组件传动连接；所述翻转定位气缸（323）对应设置在所述翻转柱（321）的中部，且在所述翻转柱（321）的前侧面和底面设有定位孔（324）；所述翻转定位气缸（323）的上方对应所述定位孔（324）设有定位杆（325），所述定位杆（325）与所述翻转定位气缸（323）的驱动杆固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种多线圈的绕线设备，其特征在于：所述治具固定结构（33）包括水平设置在所述翻转柱（321）前侧面的夹紧气缸（331）和竖直设置在所述翻转柱（321）底面的升降气缸（332）；所述夹紧气缸（331）的端部连接有夹紧板（333）；所述夹紧板（333）的顶端设有多个等距排列的夹紧齿（334）；所述升降气缸（332）的驱动杆贯穿所述翻转柱（321）向上延伸。

6.根据权利要求5所述的一种多线圈的绕线设备，其特征在于：所述共通治具（34）设置在所述翻转柱（321）的顶面上；所述共通治具（34）上设有多个用于嵌设工件的安装槽（341）；所述共通治具（34）的上方还设有定位治具（342）。