CN115065210A - 一种针式绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针式绕线机，包括：控制器；机架；剥漆装置；至少一绕线机构；三轴移动平台，至少一固定机构；至少一夹线机构。通过三轴移动平台、绕线机构和固定机构协同配合，实现在定子骨架或转子骨架上自动绕线。绕线结束后，绕线机构将铜线拉至夹线机构截断并夹紧新的线头，为下一次作业作准备。因为每一个绕线周期使用的铜线长度可以确定，通过剥漆装置可以精准地定位铜线需要剥漆皮的位置并执行剥漆皮操作，使得铜线剥除漆皮的位置可以正好对应定子或转子的绕线引出头，定子或转子绕线结束后不再需要剥线皮，定子或转子制备更快，良品率更高。本发明大幅提高了定子和转子的生产周期，而且生产出的定子和转子质量稳定，性能可靠。

Description

一种针式绕线机

技术领域

本发明涉及电机生产设备技术领域，尤其涉及一种针式绕线机。

背景技术

电机是常用的电器设备，电机通常包括机壳、定子和转子。目前常用的电机，其定子和转子通常在相应的骨架上缠绕铜线(漆包线)制成，如图1和图2所示。定子和转子的绕线质量关乎电机的性能，是定子和转子制造中最为关键的一环。定子通常具有4匝线圈，转子通常具有6匝线圈，目前的绕线机大多只能单匝绕线，匝与匝之间切换不便，耗时长。而且每次绕线开始时，需要手动绕线一小段才能通过绕线机自动绕线，影响生产效率不说，而且存在一定的安全隐患。此外，定子或转子绕线完成后，需要对铜线上用于与接电端子连接的部分(定义为绕线引出头)进行剥漆皮，以保证接电的可靠性。对于这部分铜线剥漆皮通常手动执行，容易损伤铜线，甚至造成绕线报废的情况。虽然市面上出现了专用的剥皮器，但也是需要手动操作，费时费力。

综上，目前的绕线机还存在工作效率低、自动化程度不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针式绕线机，其能够实现在定子和转子上自动绕线，同时对绕线引出头自动剥漆皮，工作效率高，而且安全性好。

为达到上述目的，本发明公开了一种针式绕线机，其包括：

机架。

剥漆装置，用于对铜线局部剥除漆皮，包括安装架、剥漆机构和至少一抽屑机构，所述安装架上设有至少一罩壳；所述剥漆机构包括至少一剥漆器和至少一第二电机，所述剥漆器转轴连接在安装架上，且所述剥漆器置于罩壳的内部空腔中，所述第二电机驱动剥漆器转动；所述抽屑机构包括真空放大器，所述真空放大器的进料口管道连通罩壳的内部空腔，所述真空放大器的进气口连通外部压缩空气源。

至少一绕线机构，与所述剥漆装置一一对应，包括第一旋转模组和针式绕线头，所述旋转模组驱动针式绕线头旋转。

三轴移动平台，用于驱动所述绕线机构移动。

至少一固定机构，与所述绕线机构一一对应，包括第二旋转模组和固定座；所述第二旋转模组设置在机架上，并驱动固定座旋转；所述固定座用于定位安装定子骨架或转子骨架。

至少一夹线机构，与所述固定机构一一对应，所述夹线机构设置在机架上并靠近所述固定机构，所述夹线机构用于夹持并截断铜线，且所述夹线机构与绕线机构配合将铜线绷紧。

控制器，连接所述剥漆装置、第一旋转模组、三轴移动平台、第二旋转模组和夹线机构。

优选地，所述三轴移动平台包括X轴移动模组、Y轴移动模组、Z轴移动模组和安装板；所述X轴移动模组设置在机架上，并驱动Y轴移动模组沿X轴方向移动；所述Y轴移动模组驱动Z轴移动模组沿Y轴方向移动；所述Z轴移动模组驱动安装板沿Z轴方向移动。

所述X轴移动模组、Y轴移动模组和Z轴移动模组均包括安装平台、第一电机、螺杆以及至少一导轨；所述第一电机和导轨固定在安装平台上，所述螺杆转动连接在安装平台上，且所述螺杆和导轨相互平行；所述第一电机与螺杆传动连接并驱动螺杆转动。

所述X轴移动模组的安装平台固定在机架上；所述Y轴移动模组和Z轴移动模组的安装平台，以及所述安装板上均设有螺母座和至少一滑块。

所述Y轴移动模组的螺母座与X轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述Y轴移动模组的滑块则滑动连接在X轴移动模组的导轨上；所述Z轴移动模组的螺母座与Y轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述Z轴移动模组的滑块则滑动连接在Y轴移动模组的导轨上；所述安装板的螺母座与Z轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述安装板的滑块则滑动连接在Z轴移动模组的导轨上。

所述Z轴移动模组的安装平台架空设置；所述剥漆装置设置在Z轴移动模组的安装平台上；所述绕线机构设置在安装板上。

优选地，还包括用于检测所述Y轴移动模组的安装平台位置的至少一光电传感器，所述光电传感器设置在X轴移动模组的安装平台上，所述Y轴移动模组的安装平台上设有与光电传感器配合感应片。

优选地，所述剥漆装置包括安装架、剥漆机构和至少一抽屑机构，所述安装架上设有至少一罩壳。

所述剥漆机构包括至少一剥漆器和至少一第二电机，所述剥漆器转轴连接在安装架上，且所述剥漆器置于罩壳的内部空腔中，所述第二电机驱动剥漆器转动。

所述抽屑机构包括真空放大器，所述真空放大器的进料口管道连通罩壳的内部空腔，所述真空放大器的进气口连通外部压缩空气源，所述真空放大器的出料口悬空或连通外部废屑收集容器。

优选地，所述安装架上轴承连接有一转轴，所述第二电机与转轴传动连接并驱动其转动。

所述剥漆器包括连接轴、凸轮、限位件和至少一刀具，所述连接轴固定在转轴上并同轴设置，所述连接轴和转轴在轴线方向均设有贯穿的走线通道；所述限位件设置在连接轴上，所述刀具相对连接轴倾斜设置，且所述刀具转动连接在限位件上。

所述刀具包括刀柄和刀刃，所述刀刃固定在刀柄的一端，所述刀柄的另一端设有齿轮，所述凸轮上设有与齿轮啮合的齿圈，所述凸轮转动连接在连接轴上；转动所述凸轮可使刀刃靠近或远离连接轴的轴线。

所述凸轮上设有限位杆，所述限位件上设有与限位杆配合的限位槽；所述限位槽的槽壁上还旋接有用于调节限位槽宽度的调节螺丝。

优选地，还包括至少一用于复位凸轮位置的弹性件，所述弹性件的一端与凸轮连接，另一端与连接轴或限位件连接；所述凸轮旋转可压缩或拉伸所述弹性件。

优选地，所述第一旋转模组包括旋转气缸、第一摆臂和和第二摆臂，所述旋转气缸的输出轴与第一摆臂的一端固定连接，所述第一摆臂的另一端与第二摆臂的一端固定连接；所述第一摆臂和第二摆臂相互垂直设置。

所述针式绕线头包括护线板、勾线杆、过线轮和线嘴，所述勾线杆的一端和护线板均固定连接在第二摆臂远离第一摆臂的一端，所述过线轮转轴连接在勾线杆的另一端，所述线嘴则固定连接在勾线杆远离第二摆臂的一端端末位置；所述护线板上设有一导线槽或导线孔，所述导线槽或导线孔与过线轮相对设置；所述线嘴呈扁平状，且所述线嘴上设有沿轴向贯穿的穿线孔，所述穿线孔的两端孔口位置均设有平滑的喇叭口。

优选地，所述第二旋转模组包括第三电机和安装座，所述安装座固定在第三电机的输出轴上。

所述固定座分为定子骨架固定座和转子骨架固定座。

所述定子骨架固定座包括固定框以及至少两个锁止件，所述固定框呈中空状，所述固定框的顶部设有与定子骨架相适配的安装口，所述固定框的底部与安装座固定连接；所述锁止件在固定框的外周均匀布设，包括压钩、铰接座和复位弹簧，所述铰接座固定在固定框上，所述压钩铰接在铰接座中，所述压钩上具有一钩部，所述钩部的末端置于安装口中；所述压钩与铰接座的铰接点靠近钩部设置，所述压钩远离钩部的一端与复位弹簧的一端连接，所述复位弹簧的另一端与固定框连接。

所述转子骨架固定座包括固定杆，所述固定杆的底部与安装座固定连接，所述固定杆的顶部设有安装杆，所述安装杆的外形与转子骨架相适配；所述安装杆与固定杆的连接处形成一个台阶面。

优选地，所述夹线机构包括第一气缸、第二气缸、第一夹块、第二夹块和伸缩杆，所述第一气缸的座体固定在机架上，所述第一气缸的推杆与第二气缸的座体固定连接；所述第二气缸的推杆与伸缩杆的一端连接，所述伸缩杆的另一端与第一夹块固定连接；所述第二夹块固定在第二气缸的座体上，所述第二夹块上设有贯穿的滑道，所述伸缩杆滑动连接在该滑道中；所述第一夹块靠近固定机构的一侧设有剪切部，所述第二夹块相对位置设有与剪切部配合的剪切面；所述第一夹块远离固定机构的一侧为第一夹紧部，所述第二夹块相对位置设有与第一夹紧部配合的第二夹紧部。

优选地，所述夹线机构和固定机构之间还设有剪线机构，所述剪线机构包括电动剪刀和第三气缸，所述第三气缸的座体固定在机架上，所述第三气缸的推杆与电动剪刀固定连接，所述第三气缸和电动剪刀连接控制器。

优选地，还包括用于驱动所述锁止件动作的夹持机构，所述夹持机构包括第四气缸、第五气缸、两块限位板、至少一根第一滑杆、至少一根第二滑杆、至少一块第一夹板和至少一块第二夹板，所述第四气缸和第五气缸连接控制器；所述固定座置于两块限位板之间，且两块限位板相互平行；所述第四气缸的座体固定在其中一块限位板上，所述第五气缸的座体固定在另一块限位板上；所述第一滑杆和第二滑杆均与两块限位板滑动连接，且所述第一滑杆和第二滑杆的滑动方向均为第一滑杆的长度方向；所述限位板上设有与第一滑杆和第二滑杆配合的限位孔；所述第一夹板固定在第一滑杆上，所述第二夹板固定在第二滑杆上，所述第一夹板和第二夹板沿第一滑杆的长度方向交替排布；所述第一气缸的推杆与靠近其的第一夹板固定，所述第二气缸的推杆与靠近其的第二夹板固定；所述第一夹板和第二夹板配合挤压压钩。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过固定机构定位安装定子骨架或转子骨架并转动，通过夹线机构可以在绕线开始前夹紧线头，使得铜线能够紧绷，利于铜线的缠绕，通过三轴移动平台、绕线机构和固定机构协同配合，可以实现在定子骨架或转子骨架上自动绕线。在绕线结束后，三轴移动平台带动绕线机构将铜线拉至夹线机构截断并夹紧新的线头，准备下一次作业。各装置和机构的行程是固定的，在定子骨架或转子骨架上缠绕的铜线长度是固定的，因此可以确定每一个绕线周期使用的铜线长度，进而通过剥漆装置可以精准地定位铜线需要剥漆皮的位置并执行剥漆皮操作，使得铜线剥除漆皮的位置可以正好对应定子或转子的绕线引出头，定子或转子绕线结束后不再需要对绕线引出头剥线皮，定子或转子制备更快，良品率更高。本发明实现了对定子或转子自动绕线，大幅提高了定子和转子的生产周期，而且生产出的定子和转子质量稳定，性能可靠。在绕线完毕后，三轴移动平台可以将绕线机构挪开，便于作业人员将定子或转子拾取并替换，同时安全性也更高。

附图说明

图1为定子的示意图。

图2为转子的示意图。

图3为本发明的示意图。

图4为本发明另一视角的示意图。

图5为本发明三轴移动平台的示意图。

图6为本发明三轴移动平台另一视角的示意图。

图7为本发明剥漆装置的示意图。

图8为本发明剥漆装置的示意图(隐藏了部分安装架)。

图9为本发明剥漆器的示意图(隐藏了凸轮)。

图10为本发明剥漆器另一视角的示意图(隐藏了凸轮)。

图11为本发明凸轮的示意图。

图12为本发明真空放大器的剖面图。

图13为本发明绕线机构的示意图。

图14为本发明绕线机构另一视角的示意图。

图15为本发明定子骨架固定座的示意图。

图16为本发明转子骨架固定座的示意图。

图17为本发明夹线机构的示意图(隐藏了第一气缸)。

图18为本发明夹持机构的示意图。

主要部件符号说明：

机架10；

三轴移动平台20，X轴移动模组21，Y轴移动模组22，Z轴移动模组23，安装平台231，第一电机232，螺杆233，导轨234，安装板24，螺母座241，滑块242，光电传感器25，感应片26；

剥漆装置30，安装架31，罩壳311，转轴312，剥漆器32，连接轴321，挡板环322，凸轮323，齿圈3231，限位杆3232，第一限位环3241，第二限位环3242，限位槽3243，调节螺丝3244，刀刃3251，刀柄3252，齿轮3253，第二电机33，真空放大器341，进料口3411，进气口3412，出料口3413；

绕线机构40，旋转气缸411，第一摆臂412，第二摆臂413，护线板421，导线槽4211，勾线杆422，过线轮423，线嘴424，穿线孔4241；

固定机构50，第三电机511，安装座512，固定框521，安装口5211，螺丝孔5212，铰接座5221，压钩5222，钩部5223，复位弹簧5224，固定杆531，安装杆532，台阶面533；

夹线机构60，第一气缸61，第二气缸62，第一夹块63，剪切部631，第一夹紧部632，第二夹块64，滑道641，剪切面642，第二夹紧部643，伸缩杆65；

定子骨架71，转子骨架72；

夹持机构80，第四气缸81，第五气缸82，两块限位板83，第一滑杆84，第二滑杆85，第一夹板86，第二夹板87。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图3～18所示，本发明公开了一种针式绕线机，其包括：控制器、机架10、三轴移动平台20、剥漆装置30、至少一绕线机构40、至少一固定机构50、至少一剪线机构、至少一夹线机构60和夹持机构80。绕线机构40、固定机构50、剪线机构和夹线机构60一一对应，本案中以各两套为例进行说明，其中，两套固定机构50分别用于定位安装定子骨架71和转子骨架72。控制器则选用PLC。

三轴移动平台20包括X轴移动模组21、Y轴移动模组22、Z轴移动模组23和安装板24。其中，X轴移动模组21、Y轴移动模组22和Z轴移动模组23均包括安装平台231、第一电机232、螺杆233以及两根导轨234。第一电机232和导轨234固定在安装平台231上，螺杆233则转动连接在安装平台231上，螺杆233和导轨234相互平行设置，且螺杆233置于两导轨234之间。第一电机232的输出轴与螺杆233传动连接并驱动螺杆233自转，第一电机232与控制器连接。X轴移动模组21的安装平台231固定设置在机架10上。

在Y轴移动模组22和Z轴移动模组23的安装平台231的底部，以及安装板24的底部均设有螺母座241和多个滑块242。Y轴移动模组22的螺母座241与X轴移动模组21的螺杆233螺纹连接，Y轴移动模组22的滑块242则滑动连接在X轴移动模组21的导轨234上。X轴移动模组21的第一电机232驱动对应的螺杆233转动，受限于导轨234，Y轴移动模组22的安装平台231沿X轴移动模组21的导轨234的长度方向(X轴方向)移动，实现X轴移动模组21驱动Y轴移动模组22沿X轴方向移动。同样的，Z轴移动模组23的螺母座241与Y轴移动模组22的螺杆233螺纹连接，Z轴移动模组23的滑块242则滑动连接在Y轴移动模组22的导轨234上，Y轴移动模组22驱动Z轴移动模组23沿Y轴方向移动。安装板24的螺母座241与Z轴移动模组23的螺杆233螺纹连接，安装板24的滑块242则滑动连接在Z轴移动模组23的导轨234上，Z轴移动模组23驱动安装板24沿Z轴方向移动。为了在Z轴方向的提供充足的移动空间，Z轴移动模组23的安装平台231架空设置。

绕线机构40固定设置在安装板24上，通过X轴移动模组21的动作，可以使得绕线机构40离开固定机构50的上方，便于定子骨架71和转子骨架72的替换。为了进一步保证X轴移动模组21的到位情况，设置有用于检测所述Y轴移动模组22的安装平台231位置的两个光电传感器25，光电传感器25设置在X轴移动模组21的安装平台231上，并分别对应绕线机构40正对固定机构50时Y轴移动模组22的安装平台231的位置点以及绕线机构40离开固定机构50一段距离后Y轴移动模组22的安装平台231的位置点，Y轴移动模组22的安装平台231上则设有与光电传感器25配合感应片26。光电传感器25与控制器连接。

剥漆装置30设置在Z轴移动模组23的安装平台231上，用于对铜线局部剥除漆皮。具体的，剥漆装置30包括安装架31、剥漆机构和两套抽屑机构，在安装架31上设有两个罩壳311。剥漆机构则包括两套剥漆器32和一台第二电机33。第二电机33固定在安装架31上，且第二电机33与控制器连接。在安装架31上轴承连接有两根转轴312，剥漆器32与转轴312固定，进而转动连接在安装架31上。第二电机33通过皮带或齿轮3253组或者链条与这两根转轴312传动连接。通过第二电机33可以驱动剥漆器32转动。

剥漆器32置于罩壳311的内部空腔中，罩壳311和安装架31配合围成一个狭小且较为密闭的空间。在罩壳311上设有供铜线穿过的线孔以及正对剥漆器32的排屑口。抽屑机构包括真空放大器341，该真空放大器341的进料口3411通过管道连通排屑口，进而连通罩壳311的内部空腔，真空放大器341的进气口3412连通外部压缩空气源，真空放大器341的出料口3413则悬空或连通外部废屑收集容器。真空放大器341的型号为ZH19-X187，其抽吸风量为进气口3412进风量的三倍以上，通过抽屑机构可以对罩壳311的内部空腔形成负压，在排屑口具有强大的吸力，剥漆器32在对铜线剥漆皮时，漆皮碎屑可以被抽吸走，避免附着在铜线上。外部压缩空气源可以是空压机，该空压机受控制器控制。

剥漆器32包括连接轴321、挡板环322、凸轮323、限位件、一弹性件以及三套刀具，其中，限位件包括第一限位环3241和第二限位环3242，刀具包括依次连接的刀刃3251、刀柄3252和齿轮3253。连接轴321与转轴312固定连接，转轴312和连接轴321同轴设置，且连接轴321和转轴312在轴线方向均设有贯穿的走线通道，该走线通道与线孔在一条直线上。

挡板环322、第一限位环3241、第二限位环3242依次套设在连接轴321上并固定，其中挡板环322靠近转轴312设置。凸轮323套设在连接轴321上并可在连接轴321上自由转动，同时，凸轮323抵接在挡板环322和第一限位环3241之间，进而限制凸轮323仅能在连接轴321转动但不可滑动。在凸轮323上设有齿圈3231。

在第一限位环3241上圆周均布有三个第一限位孔，在第二限位环3242上圆周均布有三个第二限位孔，第一限位孔、第二限位孔和刀具一一对应。第一限位孔和第二限位孔的连线与连接轴321的轴线相交，且交点在远离转轴312的一侧。第一限位孔和第二限位孔用于限制并定位刀具的倾斜角度。

刀刃3251固定在刀柄3252的一端，齿轮3253则固定在刀柄3252的另一端，刀柄3252设有齿轮3253的一端依次穿过第二限位孔和第一限位孔，且齿轮3253与齿圈3231啮合。三套刀具以连接轴321为中心圆周均布。在刀柄3252上设有与第一限位孔和第二限位孔配合的多个限位螺母，进而将限制刀具不会发生位移，保证刀刃3251的位置定位准确。通过转动凸轮323，刀具会跟随旋转，使得刀刃3251靠近或远离连接轴321的轴线。刀刃3251是用于剥除漆皮的，为了避免刀刃3251过渡挫伤铜线，需要对刀具的转动角度进行限制，具体地，在凸轮323上设有一限位杆3232，在挡板环322和第一限位环3241上均设有与限位杆3232配合的限位槽3243，通过限位杆3232和限位槽3243配合可以实现对刀具转动角度的限制。为了能够适配不同的铜线，在第一限位环3241上还旋接有一调节螺丝3244，该调节螺丝3244可以伸入到限位槽3243中，从而调整限位槽3243的宽度，进而起到调整刀具转动角度的目的。作为优选，为了利于剥漆皮，以及避免刀刃3251之间发生碰撞，保证控制精度，刀刃3251相对连接轴321倾斜设置。

弹性件则选用扭簧或弹簧，扭簧可以套设在连接轴321上，其一端与凸轮323连接，另一端与与挡板环322或第一限位环3241或连接轴321连接，只需要凸轮323转动时对弹性件有作用力即可，比如对弹性件进行压缩或拉伸。常态下，在弹性件的作用力下，刀具的刀刃3251相对连接轴321的轴线最远，可以保证铜线正常通过。在需要剥漆皮时，通过第二电机33带动，剥漆器32旋转，在离心力作用下，凸轮323克服弹性件的作用力转动，但受限于限位槽3243对限位杆3232的限制，凸轮323转动角度有限，且在离心力的作用下可以保持位置恒定，铜线穿过走线通道后，其外周与三片刀刃3251正好相切，实现剥漆操作。剥漆结束后，驱动件停机，凸轮323失去离心作用力，在弹性件的作用力下，刀具张开，刀刃3251远离铜线。

当然，也可以不设置弹性件，通过第二电机33的正反转以及限位槽3243的配合，实现对刀刃3251是否要转动到剥漆位置进行控制，比如第二电机33正转，并受限位槽3243一边槽壁的阻挡限位，刀刃3251对铜线进行剥漆，剥漆结束后，第二电机33反转，受限位槽3243另一边槽壁的阻挡限位，刀刃3251远离铜线，避免挫伤铜线。

铜线经剥漆装置30到达绕线机构40，绕线机构40牵引铜线在定子骨架71或转子骨架72上绕线。绕线机构40包括第一旋转模组和针式绕线头。第一旋转模组包括旋转气缸411、第一摆臂412和和第二摆臂413，旋转气缸411的输出轴与第一摆臂412的一端固定连接，第一摆臂412的另一端与第二摆臂413的一端固定连接。第一摆臂412和第二摆臂413相互垂直设置。旋转气缸411的座体固定在安装板24上，旋转气缸411与控制器连接。

针式绕线头包括护线板421、勾线杆422、过线轮423和线嘴424。勾线杆422的一端和护线板421均固定连接在第二摆臂413远离第一摆臂412的一端，过线轮423转轴312连接在勾线杆422的另一端(非端末位置)，线嘴424则固定连接在勾线杆422远离第二摆臂413的一端端末位置。在护线板421上设有一导线槽4211或导线孔，优选导线槽4211，利于穿线，导线槽4211与过线轮423相对设置，进而将铜线牵引导向至线嘴424，同时起到保护铜线的作用。线嘴424呈扁平状，扁平的方向为竖直方向，利于线嘴424伸入到定子骨架71或转子骨架72上绕线部之间的间隙。在线嘴424上设有沿轴向贯穿的穿线孔4241，该穿线孔4241的两端孔口位置均设有平滑的喇叭口，以保护铜线的漆皮不磨损。

固定机构50包括第二旋转模组和固定座。第二旋转模组设置在机架10上，并驱动固定座旋转，两套固定机构50的固定座分别用于定位安装定子骨架71和转子骨架72，为便于区分，将这两个固定座分别定义为定子骨架固定座和转子骨架固定座。一般情况下，本发明在同时进行多组绕线时，优选同一种类骨架进行绕线，比如机台上都对定子骨架71进行绕线，因为不同骨架的绕线长度不同，绕线方式也可以不同，保证同步率利于提高整体的生产效率，同时避免三轴移动平台20需求冲突。

第二旋转模组包括第三电机511和安装座512，安装座512固定在第三电机511的输出轴上，通过设置安装座512，可以方便定子骨架固定座和转子骨架固定座之间的切换。第三电机511与控制器连接。

定子骨架固定座包括固定框521以及两个锁止件。固定框521呈中空状，在固定框521的顶部设有与定子骨架71相适配的安装口5211，定子骨架71放置在该安装口5211中定位且不掉落。固定框521的底部则与安装座512固定连接。锁止件在固定框521的外周均匀布设，包括压钩5222、铰接座5221和复位弹簧5224，铰接座5221固定在固定框521上，压钩5222铰接在铰接座5221中。在压钩5222上具有一钩部5223，钩部5223的末端置于安装口5211中，可以抵住定子骨架71的外沿，避免绕线过程中定子骨架71被铜线带动而上下移动。压钩5222与铰接座5221的铰接点靠近钩部5223设置。复位弹簧5224的一端连接在固定框521的外壁上，复位弹簧5224的另一端连接压钩5222远离钩部5223的一端。通过设置复位弹簧5224，可以保证钩部5223在无人力挤压的情况下始终抵接定子骨架71。

为了便于绕线完毕的定子骨架71的取出，故设置了与锁止件配合的夹持机构80，其包括第四气缸81、第五气缸82、两块限位板83、至少一根第一滑杆84、至少一根第二滑杆85、至少一块第一夹板86和至少一块第二夹板87，第四气缸81和第五气缸82连接控制器。限位板83固定在机架10上，且所有的固定座置于两块限位板83之间，且两块限位板83相互平行设置，在限位板83上设有与第一滑杆84和第二滑杆85配合的限位孔，第一滑杆84和第二滑杆85均与两块限位板83上的限位孔滑动连接，第一滑杆84和第二滑杆85均相互平行，且两者都垂直于限位板83，第一滑杆84和第二滑杆85的滑动方向均为第一滑杆84的长度方向。第一夹板86通过螺丝固定在第一滑杆84上，第二夹板87通过螺丝固定在第二滑杆85上，第一夹板86和第二夹板87沿第一滑杆84的长度方向交替排布。一块第一夹板86和一块第二夹板87匹配一套锁止件。第四气缸81座体固定在其中一限位板83上，其推杆与靠近其的第一夹板86固定，第五气缸82的座体固定在另一限位板83上，其推杆与靠近其的第二夹板87固定。锁止件上的压钩5222设置为两根，且两根压钩5222的连线与第一滑杆84平行，当第四气缸81和第五气缸82同时伸出动作时，置于固定座两侧的第一夹板86和第二夹板87相对移动，并可挤压压钩5222的下端，使得钩部5223不再抵接定子骨架71，当第四气缸81和第五气缸82同时收缩动作时，压钩5222在复位弹簧5224的作用力下恢复原状。

转子骨架固定座则包括固定杆531，该固定杆531的底部与安装座512固定连接，在固定杆531的顶部设有安装杆532，该安装杆532的外形与转子骨架72相适配，使得转子骨架72在安装杆532上不可转动(通常转子骨架72的中心位置设置一通孔，该通孔呈D字型)。在安装杆532与固定杆531的连接处形成一个台阶面533，以防止转子骨架72向下滑动。在安装杆532的底部还可以设置一个螺丝来限制转子骨架72不会向上滑动甚至脱离。

夹线机构60靠近固定机构50设置，用于夹持并截断铜线，且夹线机构60与绕线机构40配合可以将铜线绷紧。具体的，夹线机构60包括第一气缸61、第二气缸62、第一夹块63、第二夹块64和伸缩杆65。第一气缸61的座体固定在机架10上，第一气缸61的推杆与第二气缸62的座体固定连接。第二气缸62的推杆与伸缩杆65的一端连接，伸缩杆65的另一端与第一夹块63固定连接。第一气缸61和第二气缸62均连接控制器，其中，第一气缸61选用多推杆的气缸，以保证平稳地推动第二气缸62。

第二夹块64固定在第二气缸62的座体上，在第二夹块64上设有贯穿的滑道641，伸缩杆65滑动连接在该滑道641中，滑道641还可以对伸缩杆65起导向作用。第一夹块63靠近固定机构50的一侧设有剪切部631，第二夹块64的相对位置上设有与剪切部631配合的剪切面642，剪切部631和剪切面642配合可以将铜线截断。第一夹块63远离固定机构50的一侧则为第一夹紧部632，在第二夹块64的相对位置上设有与第一夹紧部632配合的第二夹紧部643，第一夹紧部632和第二夹紧部643配合可以将铜线夹紧。

剪线机构设置在夹线机构60和固定机构50之间，包括电动剪刀和第三气缸，第三气缸的座体固定在机架10上，第三气缸的推杆与电动剪刀固定连接，第三气缸和电动剪刀连接控制器。

以对定子骨架71绕线为例，在第一次绕线时，先将定子骨架71固定在定子骨架固定座上，然后手动将铜线先后穿过剥漆装置30和绕线机构40，再将铜线牵引至夹线机构60，使得铜线被第一夹紧部632和第二夹紧部643夹紧，随后即可进行自动绕线。三轴移动平台20带动绕线机构40将铜线牵引至定子骨架71中并在铜线绷紧状态下先缠绕一圈或多圈，使得铜线的线头可以压实后，通过剪线机构把多余的线头剪断，避免线头过长被绕入到定子线圈中。之后第二旋转模组反复转动，配合三轴移动平台20动作即可快速地进行绕线，铜线绕完一匝后，第二旋转模组固定转动一定角度，直接跳转进行下一匝绕组的绕制。定子上的各匝饶组绕制完成后，三轴移动平台20移动，使绕线机构40将铜线牵引并依次通过剪切部631和剪切面642之间的空隙以及第一夹紧部632和第二夹紧部643之间的空隙，随后第二气缸62动作，在压紧铜线的同时将铜线截断，定子制备完成，而新的线头压紧在夹线机构60上，等待下一周期。

特别地，有些电机厂要求定子的每一匝绕组都具有引出线，故在固定框521的顶面上圆周均布有多个螺丝孔5212，通过在螺丝孔5212中锁入螺钉，每一匝定子饶组绕制完成后，先牵引铜线到螺钉再进行下一匝定子饶组的绕制，通过螺钉阻挡使得铜线被拉出一段距离，起到自动预留每一匝绕组引出线的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针式绕线机，其特征在于，包括：

机架；

剥漆装置，用于对铜线局部剥除漆皮，包括安装架、剥漆机构和至少一抽屑机构，所述安装架上设有至少一罩壳；所述剥漆机构包括至少一剥漆器和至少一第二电机，所述剥漆器转轴连接在安装架上，且所述剥漆器置于罩壳的内部空腔中，所述第二电机驱动剥漆器转动；所述抽屑机构包括真空放大器，所述真空放大器的进料口管道连通罩壳的内部空腔，所述真空放大器的进气口连通外部压缩空气源；

至少一绕线机构，与所述剥漆装置一一对应，包括第一旋转模组和针式绕线头，所述旋转模组驱动针式绕线头旋转；

三轴移动平台，用于驱动所述绕线机构移动；

至少一固定机构，与所述绕线机构一一对应，包括第二旋转模组和固定座；所述第二旋转模组设置在机架上，并驱动固定座旋转；所述固定座用于定位安装定子骨架或转子骨架；

至少一夹线机构，与所述固定机构一一对应，所述夹线机构设置在机架上并靠近所述固定机构，所述夹线机构用于夹持并截断铜线，且所述夹线机构与绕线机构配合将铜线绷紧；

控制器，连接所述剥漆装置、第一旋转模组、三轴移动平台、第二旋转模组和夹线机构。

2.根据权利要求1所述的针式绕线机，其特征在于：所述三轴移动平台包括X轴移动模组、Y轴移动模组、Z轴移动模组和安装板；所述X轴移动模组设置在机架上，并驱动Y轴移动模组沿X轴方向移动；所述Y轴移动模组驱动Z轴移动模组沿Y轴方向移动；所述Z轴移动模组驱动安装板沿Z轴方向移动；

所述X轴移动模组、Y轴移动模组和Z轴移动模组均包括安装平台、第一电机、螺杆以及至少一导轨；所述第一电机和导轨固定在安装平台上，所述螺杆转动连接在安装平台上，且所述螺杆和导轨相互平行；所述第一电机与螺杆传动连接并驱动螺杆转动；

所述X轴移动模组的安装平台固定在机架上；所述Y轴移动模组和Z轴移动模组的安装平台，以及所述安装板上均设有螺母座和至少一滑块；

所述Y轴移动模组的螺母座与X轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述Y轴移动模组的滑块则滑动连接在X轴移动模组的导轨上；所述Z轴移动模组的螺母座与Y轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述Z轴移动模组的滑块则滑动连接在Y轴移动模组的导轨上；所述安装板的螺母座与Z轴移动模组的螺杆螺纹连接，所述安装板的滑块则滑动连接在Z轴移动模组的导轨上；

所述Z轴移动模组的安装平台架空设置；所述剥漆装置设置在Z轴移动模组的安装平台上；所述绕线机构设置在安装板上。

3.根据权利要求2所述的针式绕线机，其特征在于：还包括用于检测所述Y轴移动模组的安装平台位置的至少一光电传感器，所述光电传感器设置在X轴移动模组的安装平台上，所述Y轴移动模组的安装平台上设有与光电传感器配合感应片。

4.根据权利要求1所述的针式绕线机，其特征在于：所述安装架上轴承连接有一转轴，所述第二电机与转轴传动连接并驱动其转动；

所述剥漆器包括连接轴、凸轮、限位件和至少一刀具，所述连接轴固定在转轴上并同轴设置，所述连接轴和转轴在轴线方向均设有贯穿的走线通道；所述限位件设置在连接轴上，所述刀具相对连接轴倾斜设置，且所述刀具转动连接在限位件上；

所述刀具包括刀柄和刀刃，所述刀刃固定在刀柄的一端，所述刀柄的另一端设有齿轮，所述凸轮上设有与齿轮啮合的齿圈，所述凸轮转动连接在连接轴上；转动所述凸轮可使刀刃靠近或远离连接轴的轴线；

所述凸轮上设有限位杆，所述限位件上设有与限位杆配合的限位槽；所述限位槽的槽壁上还旋接有用于调节限位槽宽度的调节螺丝。

5.根据权利要求4所述的针式绕线机，其特征在于：还包括至少一用于复位凸轮位置的弹性件，所述弹性件的一端与凸轮连接，另一端与连接轴或限位件连接；所述凸轮旋转可压缩或拉伸所述弹性件。

6.根据权利要求1所述的针式绕线机，其特征在于：所述第一旋转模组包括旋转气缸、第一摆臂和和第二摆臂，所述旋转气缸的输出轴与第一摆臂的一端固定连接，所述第一摆臂的另一端与第二摆臂的一端固定连接；所述第一摆臂和第二摆臂相互垂直设置；

所述针式绕线头包括护线板、勾线杆、过线轮和线嘴，所述勾线杆的一端和护线板均固定连接在第二摆臂远离第一摆臂的一端，所述过线轮转轴连接在勾线杆的另一端，所述线嘴则固定连接在勾线杆远离第二摆臂的一端端末位置；所述护线板上设有一导线槽或导线孔，所述导线槽或导线孔与过线轮相对设置；所述线嘴呈扁平状，且所述线嘴上设有沿轴向贯穿的穿线孔，所述穿线孔的两端孔口位置均设有平滑的喇叭口。

7.根据权利要求1所述的针式绕线机，其特征在于：所述第二旋转模组包括第三电机和安装座，所述安装座固定在第三电机的输出轴上；

所述固定座分为定子骨架固定座和转子骨架固定座；

所述定子骨架固定座包括固定框以及至少两个锁止件，所述固定框呈中空状，所述固定框的顶部设有与定子骨架相适配的安装口，所述固定框的底部与安装座固定连接；所述锁止件在固定框的外周均匀布设，包括压钩、铰接座和复位弹簧，所述铰接座固定在固定框上，所述压钩铰接在铰接座中，所述压钩上具有一钩部，所述钩部的末端置于安装口中；所述压钩与铰接座的铰接点靠近钩部设置，所述压钩远离钩部的一端与复位弹簧的一端连接，所述复位弹簧的另一端与固定框连接；

所述转子骨架固定座包括固定杆，所述固定杆的底部与安装座固定连接，所述固定杆的顶部设有安装杆，所述安装杆的外形与转子骨架相适配；所述安装杆与固定杆的连接处形成一个台阶面。

8.根据权利要求1所述的针式绕线机，其特征在于：所述夹线机构包括第一气缸、第二气缸、第一夹块、第二夹块和伸缩杆，所述第一气缸的座体固定在机架上，所述第一气缸的推杆与第二气缸的座体固定连接；所述第二气缸的推杆与伸缩杆的一端连接，所述伸缩杆的另一端与第一夹块固定连接；所述第二夹块固定在第二气缸的座体上，所述第二夹块上设有贯穿的滑道，所述伸缩杆滑动连接在该滑道中；所述第一夹块靠近固定机构的一侧设有剪切部，所述第二夹块相对位置设有与剪切部配合的剪切面；所述第一夹块远离固定机构的一侧为第一夹紧部，所述第二夹块相对位置设有与第一夹紧部配合的第二夹紧部。

9.根据权利要求8所述的针式绕线机，其特征在于：所述夹线机构和固定机构之间还设有剪线机构，所述剪线机构包括电动剪刀和第三气缸，所述第三气缸的座体固定在机架上，所述第三气缸的推杆与电动剪刀固定连接，所述第三气缸和电动剪刀连接控制器。

10.根据权利要求7所述的针式绕线机，其特征在于：还包括用于驱动所述锁止件动作的夹持机构，所述夹持机构包括第四气缸、第五气缸、两块限位板、至少一根第一滑杆、至少一根第二滑杆、至少一块第一夹板和至少一块第二夹板，所述第四气缸和第五气缸连接控制器；所述固定座置于两块限位板之间，且两块限位板相互平行；所述第四气缸的座体固定在其中一块限位板上，所述第五气缸的座体固定在另一块限位板上；所述第一滑杆和第二滑杆均与两块限位板滑动连接，且所述第一滑杆和第二滑杆的滑动方向均为第一滑杆的长度方向；所述限位板上设有与第一滑杆和第二滑杆配合的限位孔；所述第一夹板固定在第一滑杆上，所述第二夹板固定在第二滑杆上，所述第一夹板和第二夹板沿第一滑杆的长度方向交替排布；所述第一气缸的推杆与靠近其的第一夹板固定，所述第二气缸的推杆与靠近其的第二夹板固定；所述第一夹板和第二夹板配合挤压压钩。

Images