CN116526780B - 一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，涉及发卡电机技术领域，包括用于排布扁铜线的工装、用于对排布好的扁铜线进行卷绕的卷绕机构、扁铜线输送机构以及工装输送机构；所述工装输送机构用于将工装输送至卷绕机构处；所述扁铜线输送机构用于将输送至卷绕机构处的工装上排布的扁铜线输送至卷绕机构进行卷绕。本发明，通过工装输送机构和扁铜线输送机构之间的配合设置，能够将排布好的扁铜线输送至卷绕机构中进行卷绕。

Description

一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备

技术领域

本发明涉及于发卡电机技术领域，更具体的是涉及一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备。

背景技术

Hair-pin永磁同步电机在国内驱动电机市场上正在逐步大规模应用，相比于传统绕线式电机，由于Hairpin铜线扁铜的特点，在相同功率下，使电机体积更小，功率更高，是下一代新能源驱动电机的发展方向；传统的手动将铜线插入铁芯效率低下，而自动插线生产因其效率高、柔性高、智能化等特点，逐渐成为Hair-pin永磁同步电机的扁铜线装配的未来趋势，目前在对于其定子铁芯上的扁铜线进行缠绕卷线时，由于扁铜线呈发卡状，所以生产时需要人工将扁铜线不断的卷绕在定子铁芯上，如此加工效率低下，劳动强度大，不能连续性的对定子铁芯进行卷线作业，满足不了大量的生产需求。

为了解决上述问题，在申请号为：CN202211092185.4的中国发明专利中公开有一种扁铜线定子卷线设备，包括工作台，设置于工作台上移栽机构、旋转机构、限位机构；移栽机构包括滑动设置于工作台的顶升组件、连接于顶升组件上端的移栽板以及固定于移栽板上的弹夹，旋转机构包括固定于工作台的底座、连接于底座上的主动件以及设置于工作台上的从动件。虽然机械化连续性对定子铁芯进行卷线作业，提高了生产效率，但是，该扁铜线定子卷线设备的卷绕效果不好。

因此，提出一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有的扁铜线定子卷线设备的卷绕效果不好的问题，本发明提供一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，包括设置于定子卷线设备上用于排布扁铜线的工装、用于对排布好的扁铜线进行卷绕的卷绕机构、扁铜线输送机构以及工装输送机构；

所述工装输送机构用于将工装输送至卷绕机构处；

所述扁铜线输送机构用于将输送至卷绕机构处的工装上排布的扁铜线输送至卷绕机构进行卷绕。

进一步地，所述工装输送机构包括用于对工装进行输送的线体。

进一步地，所述扁铜线输送机构包括能够沿左右方向滑动且用于将工装上的扁铜线输送至卷绕机构处的走线部以及能够沿左右方向滑动且用于防止卷绕机构卷绕好的扁铜线脱落的导线部。

进一步地，所述定子卷线设备中还包括用于安装卷绕机构的定位部，所述定位部用于调节通过卷绕机构的位置，所述卷绕机构通过机械手进行拆装。

进一步地，所述卷绕机构还包括卷线部，所述卷线部包括用于对扁铜线进行卷绕的卷绕组件，所述卷绕组件由第三驱动机构驱动转动，所述卷绕组件的内外径大小可变。

进一步地，所述卷绕组件包括开设有多个插槽的套筒，每个所述插槽中沿插槽高度方向滑动连接有插片，每两个所述插片之间形成用于对扁铜线卷绕的空间，所述套筒的轴线方向上滑动设置有至少两个用于带动插片滑动的伞形件。

进一步地，所述卷绕机构还包括用于对卷绕好扁铜线的卷绕组件进行抱紧的抱线组件。

进一步地，所述工装输送机构还包括能够沿左右方向滑动且用于对工装进行顶升的顶升部，用于将工装上扁铜线精确输送至卷绕组件进行卷绕。

进一步地，所述走线部包括用于将工装上的扁铜线输送至卷绕组件的移线组件，所述移线组件由第一驱动组件驱动升降。

进一步地，所述导线部由第二驱动组件驱动升降。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明，通过工装输送机构和扁铜线输送机构之间的配合设置，能够将排布好的扁铜线输送至卷绕机构中进行卷绕。

2、本发明，通过走线部和导线部之间的配合设置，能够对扁铜线输送的同时，还能够避免卷绕好的扁铜线脱落。

3、本发明，通过插片、插槽和伞形件之间的配合设置，能够调节卷绕组件外侧直径的大小，从而实现更好的卷绕效果。

4、本发明，通过设置能够左右滑动和升降的的移线组件和导线部，便于使得扁铜线在卷绕时能够精准的输送至卷绕组件中，从而使得对扁铜线的卷绕效果更好。

附图说明

图1为本发明结构的立体示意图；

图2为本发明中走线部和导线部处的组合状态的立体示意图；

图3为本发明中工装、卷线部、移线组件和导线块处的组合状态的立体示意图；

图4为本发明中卷线部的立体示意图；

图5为本发明中抱线组件的立体示意图；

图6为本发明中卷绕组件和盖板处的组合状态的立体示意图；

图7为本发明中伞形件和插片与套筒的分离状态的立体示意图；

图8为本发明中锁紧组件的立体部分剖视示意图；

图9为本发明中顶升部的立体示意图；

图10为本发明中定位部的立体示意图；

图11为本发明中空减速器和套筒与伺服电机处的分离结构的立体示意图。

附图标记：1、线体；10、固定架；11、滑槽；12、伺服电机；13、中空减速器；2、工装；3、走线部；30、第一装配座；31、第一气缸；32、第二气缸；33、移线组件；34、滑动板；35、挡板；36、第一电机；37、输送带；4、导线部；40、第二装配座；41、第三气缸；42、导线块；43、第四气缸；5、卷线部；50、安装座；51、第五气缸；52、第四驱动机构；53、插槽；54、滑座；55、卷绕组件；56、转轴；57、套筒；58、插片；59、伞形件；6、顶升部；60、滑轨；61、滑板；62、平放板；63、定位杆；64、齿条；65、第三电机；66、第一齿轮；67、第六气缸；7、定位部；70、固定板；71、第七气缸；72、第八气缸；73、活动块；74、对准块；8、抱线组件；80、底座；81、第十气缸；82、第十一气缸；83、第一摆臂；84、第二摆臂；85、主动齿轮；86、从动齿轮；87、皮带；9、锁紧组件；90、第九气缸；91、钢珠；92、转接头；93、滑套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-11，一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，包括设置于定子卷线设备上用于排布扁铜线的工装2、用于对排布好的扁铜线进行卷绕的卷绕机构、扁铜线输送机构以及工装输送机构；

工装输送机构用于将工装2输送至卷绕机构处，卷绕机构设置在固定架10上，工装输送机构设置在卷绕机构下方；

扁铜线输送机构用于将输送至卷绕机构处的工装2上排布的扁铜线输送至卷绕机构进行卷绕，扁铜线输送机构设置在固定架10上、且分布在卷绕机构的两侧。

本实施例中，通过工装输送机构和扁铜线输送机构之间的配合设置，能够将排布好的扁铜线输送至卷绕机构中进行卷绕。

具体的，结合附图1所示，工装输送机构包括用于对工装2进行输送的线体1，工装2包括排线板和托盘组件，排线板位于托盘组件上，托盘组件两侧均设置有调节组件，调节组件可推动托盘组件与排线板上的扁铜线接触，以使得扁线对齐，在使用时，根据卷绕的要求，将不同规格的扁铜线排布在排线板上，调节组件推动托盘组件与排线板上的扁铜线接触，直至扁铜线两端对齐，然后调节组件复位，托盘组件复位不再与扁铜线接触，便于后续的卷绕，线体1上设置有滑带，托盘组件位于滑带上，滑带由驱动机构驱动，从而带动工装2整体移动。

具体的，结合附图1所示，扁铜线输送机构包括能够沿左右方向滑动且用于将工装2上的扁铜线输送至卷绕机构处的走线部3以及能够沿左右方向滑动且用于防止卷绕机构卷绕好的扁铜线脱落的导线部4，走线部3和导线部4分布在卷绕机构两侧的固定架10上，走线部3包括用于将工装2上的扁铜线输送至卷绕机构中的移线组件33，移线组件33由第一驱动组件驱动升降；

结合附图2所示，走线部3包括第一装配座30、第一气缸31、第一驱动组件和移线组件33，第一驱动组件为第二气缸32，第一装配座30为直角板，直角板分为纵板和横板，横板沿左右方向滑动设置在卷绕机构两侧的固定架10上，第一气缸31固定连接在位于走线部3一侧的固定架10上，第一气缸31的输出端固定在横板上，用于推动横板朝向或者背向卷绕机构的一侧进行移动，纵板设置在横板朝向卷绕机构的一端，纵板上端固定连接有输出端朝下的第二气缸32，移线组件33固定连接在第二气缸32的输出端、且移线组件33滑动设置在纵板上，保证移线组件33在移动时更加稳定，第二气缸32能够调节移线组件33在竖直方向上的高度位置，以适配卷绕机构的位置，便于精准的与卷绕机构间进行配合；

结合附图2所示，导线部4包括第二装配座40、第三气缸41、导线块42和第二驱动组件，第二装配座40为与第一装配座30形状一致的直角板，第二驱动组件为第四气缸43，第二装配座40、第三气缸41和第四气缸43的设置方式和第一装配座30、第一气缸31和第二气缸32的设置方式一致，但导线部4和走线部3关于卷绕机构镜像对称分布，其中还有不同点，导线块42固定连接在第二气缸32的输出端、导线块42滑动设置在形状为直角板的第二装配座40的纵板上，来保证导线块42滑动时的稳定，通过第三气缸41和第四气缸43之间的配合设置，使得导线块42能够位于卷绕机构工作时最佳的工作位置，导线块42的作用是防止卷绕机构在对扁铜线进行卷绕时扁铜线脱落，则导线块42与卷绕机构配合的那一面应设置为与卷绕机构转动轨迹弧度相同的弧形面，且弧形面的上端应高于卷绕机构轴心的水平面，从而使得弧形面能够与卷绕机构贴合的更加紧密；

结合附图2和附图3所示，移线组件33设置有两组，每组移线组件33均包括滑动板34、两个挡板35、第一电机36和输送带37，挡板35朝向卷绕机构的一侧同样设置为弧形面，滑动板34滑动设置在形状为直角板的第一装配座30的纵板上，第一电机36和输送带37均设置在两个挡板35之间，第一电机36通过滚轮的配合带动输送带37运动，输送带37整体倾斜，输送带37朝向滑动板34的一端高于另一端，且输送带37的上端应保证与挡板35上的弧形面过渡平整，从而更好的实现对扁铜线的输送。

具体的，结合附图3和附图4所示，定子卷线设备中还包括用于安装卷绕机构的定位部7，定位部7用于调节通过卷绕机构的位置，卷绕机构还包括卷线部5，卷线部5包括用于对扁铜线进行卷绕的卷绕组件55，卷线部5可拆卸的安装在机械手上，在卷线时，机械手将卷线部5放置在卷绕工位，卷线完成后，机械手将卷线部5直接转移，转移至后续的扁铜线加工过程中的对应工位，卷绕组件55由第三驱动机构驱动转动，卷绕组件55的内外径大小可变，卷绕组件55包括开设有多个插槽53的套筒57，套筒57的两端固定连接有盖板，每个插槽53中沿插槽53高度方向滑动连接有插片58，多个插片58和插槽53呈环形阵列状分布，每两个插片58之间形成用于对扁铜线卷绕的空间，套筒57的轴线方向上滑动设置有至少两个用于带动插片58滑动的伞形件59，伞形件59固定在与套筒57中轴线重合的转轴56上，插片58朝向转轴56的一侧开设有倾斜一定角度的滑槽11，伞形件59开口大的一端固定连接有插接在滑槽11中延伸杆，转轴56的两端滑动连接在两个盖板的上，从而来改变插片58在插槽53内的位置，进而改变插片58组成的外径；

结合附图3和附图4所示，卷线部5还包括安装座50、第五气缸51、第四驱动机构52、锁紧组件9和滑座54，安装座50由及机械手进行操控，操控对卷线部5的取下和安装，第四驱动机构52包括伺服电机12和中空减速器13，中空减速器13的输入轴固定连接在伺服电机12的输出轴上，中空减速器13的输出端与卷绕组件55朝向第五气缸51一侧的盖板固定，使得伺服电机12通过中空减速器13能够带动套筒57转动；

结合附图8和附图10所示，滑座54沿前后方向滑动连接在安装座50的下端，锁紧组件9设置在滑座54上，锁紧组件9包括第九气缸90、钢珠91、转接头92和滑套93，第五气缸51固定安装在安装座50的后端，第五气缸51的输出端固定在滑座54上，用于驱动滑座54前后滑动，滑座54的中部固定连接有转接头92，转轴56穿过盖板并转动连接在转接头92的内侧面上，转轴56的另一端滑动连接在一个空心筒中，空心筒固定在套筒57远离转接头92一端的盖板内侧，能够使转轴56对卷绕组件55的支撑更加稳定，第九气缸90固定连接在滑座54上，滑套93套接在转接头92外侧，滑套93远离转接头92的一端固定在第九气缸90的输出端上，转轴56、滑套93和转接头92的轴心均处于同一轴线上，转接头92贯穿设置在滑座54上，滑套93套接在转接头92的一端，转轴56穿插在转接头92的另一端内部，在此时保证能够实现转轴56沿前后方向往复滑动目的的同时，转轴56也能够随着套筒57一起转动，转接头92朝向滑套93的一侧活动连接有钢珠91，转轴56朝向滑套93的一端开设有用于钢珠91滚动的环形凹槽，滑套93的内侧面后端设置有用于对钢珠91压紧的凸起，使得钢珠91穿过转接头92卡设在转轴56端部的环形凹槽内；

通过该设置，在需要将卷绕组件拆除时，第九气缸90收缩，滑套93从转接头92上回收，在将转轴56从转接头92中抽出时，钢珠91通过转接头92大部分被挤入至滑套93内，这样就可以完成对卷绕组件55的快速拆卸。

具体的，结合附图5所示，所述卷绕机构还包括用于对卷绕好扁铜线的卷绕组件55进行抱紧的抱线组件8，抱线组件8包括底座80、对称固定连接在安装座50上端面上的第一安装块、铰接在第一安装块上的第十气缸81、转动连接在底座80底部两侧的第一摆臂83、转动连接在第一摆臂83远离底座80一端的第二摆臂84、固定连接在第二摆臂84上的第二安装块、铰接在第二安装块上的第十一气缸82、主动齿轮85、从动齿轮86和皮带87，底座80设置在安装座50的下端面，

第十气缸81的输出端与第一摆臂83转动连接，主动齿轮85转动设置在第一摆臂83远离底座80的一端，从动齿轮86转动连接在第一摆臂83和第二摆臂84铰接处、且从动齿轮86的轴心与第一摆臂83和第二摆臂84铰接处同轴心，主动齿轮85和从动齿轮86啮合设置，主动齿轮85的盘面径向远离主动齿轮85圆心处设置有一连接柱，第十一气缸82的输出端与连接柱转动连接，皮带87的端部固定连接在第二摆臂84背向卷绕组件55中心的一侧，当第十气缸81和第十一气缸82驱动第一摆臂83和第二摆臂84将卷绕组件55抱紧时，皮带87刚好包裹在卷绕组件55的外侧面，防止扁铜线脱落。

具体的，结合附图9所示，工装输送机构还包括能够沿左右方向滑动且用于对工装2进行顶升的顶升部6，用于将工装2上扁铜线精确输送至卷绕组件55进行卷绕，顶升部6包括底架、对称固定连接在底架上的滑轨60、滑动连接在滑轨60上的滑板61、沿上下方向滑动设置在滑板61上的平放板62、固定连接在平放板62上的定位杆63、固定连接在底架上的齿条64、固定连接在滑板61上的第三电机65、固定连接在第三电机65输出轴上的第一齿轮66和固定连接在滑板61下端面上的第六气缸67，第六气缸67的输出轴贯穿于滑板61，用于带动平放板62向上滑动，第一齿轮66与齿条64啮合连接，第三电机65用于驱动第一齿轮66转动，在第一齿轮66和齿条64的相互配合下，使得滑板61沿滑轨60进行直线往复运动，当工装2沿线体1向靠近卷线部5方向滑动，第六气缸67将平放板62顶起，使得定位杆63将工装2顶起脱离线体1，平放板62沿滑轨60滑动向卷线部5靠近，为了提高工作效率，另一顶顶升部6可以继续对工装2进行移送，前一顶升部6继续接收新的工装2，保证卷绕工作的连续性。

具体的，附图3、附图6和附图7所示，卷绕组件55前端的固定架10上固定连接有固定板70，固定板70的下端固定连接有第七气缸71，第七气缸71的输出端贯穿固定板70且固定连接有过渡板，过渡板上固定连接有第八气缸72，从而来调节卷线部5整体的高度以及前后位置，使得卷线部5能够位于扁铜线输送机构的中心，从而使得卷绕组件55能够与走线部3和导线部4上的弧形面更好的配合，从而有效防止扁铜线脱落，第八气缸72的输出端朝向卷绕组件55且固定连接有活动块73，活动块73朝向卷绕组件55的一端转动连接有用于与套筒57朝向活动块73一侧的盖板相卡接的对准块74，对准块74朝向卷绕组件55的一侧开设有至少两个槽体，套筒57朝向活动块73一侧的盖板开设有至少两个与槽体分布一致插接体，当将卷线部5放置在固定架10上时，第七气缸71顶升固定板70，第八气缸72调节对准块74的位置高度，然后第八气缸72推动活动块73向卷线部5靠近，使得槽体套在插接体上，从而实现对准块74和盖板卡接的效果，从而通过第七气缸71和第八气缸72的控制，对卷线部5进行对中调节，保证卷线部5处于正确的卷绕位置，保证后期卷绕的效果。

工作原理：首先通过机械手将扁铜线排布在工装2上，通过线体1对工装2进行输送，当输送至一定位置后，第六气缸67伸长，带动工装2升高，升高到一定位置后，第三电机65启动，带动第一齿轮66转动，在齿条64的配合下，使得滑板61带动顶升部6整体沿着滑轨60滑动至卷绕组件55下端，通过定位部7、导线部4和走线部3来调节卷绕组件55的位置，使得卷绕组件55中的插片58能够和弧形面贴合，然后走线部3中的第一电机36将开始工作，同时伺服电机12也将启动，使得输送带37带动扁铜线输送至卷绕组件55中，使得卷绕组件55将扁铜线进行卷绕，在弧形面的设置下，卷绕组件55卷绕一圈后，不会使得扁铜线从两个插片58之间的缝隙中脱落，同时启动抱线组件8，使得第十气缸81伸长带动第一摆臂83转动，同时第十一气缸82进行往复伸缩动作，使得第十一气缸82带动主动齿轮85转动，进而使得主动齿轮85带动从动齿轮86转动，使得第二摆臂84进行转动，同时将皮带87缠绕在卷绕组件55的外侧，进一步防止扁铜线脱落，抱紧动作完成后，由机械手将卷线部5直接转移，转移至定子加工过程中的插线工位时，松开抱线组件8，使得卷绕的扁铜线绕组插入到对应的插线工位中的插线工装内，然后由另一个机械手更换下一个卷线部5进行工作；

更换下一个卷线部5时，使得另外一个机械手操控卷线部5朝向定位部7一侧的插接体插入对准块74中，完成对卷线部5的安装，然后通过第七气缸71和第八气缸72来分别调节卷线部5的高度和沿前后方向的位置，以便于卷绕组件55和走线部3、导线部4、顶升部6和工装2之间的配合，两个机械手交替工作，不需要频繁更换卷线部5；

在调节插片58的在插槽53中的位置时，通过控制第五气缸51伸缩，来推动滑座54沿着安装座50滑动，使得安装座50带动转接头92滑动，进而通过转接头92带动转轴56滑动，使得转轴56带动伞形件59滑动，来调节延伸杆深入滑槽11中的长度，进而来调整插片58在插槽53中的位置，从而来改变卷绕组件55的外径大小。

对于上述的所有电子元器件均采用现有技术的常用电子元器件，其控制方式均通过工控机进行动作的执行。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：包括设置于定子卷线设备上用于排布扁铜线的工装、用于对排布好的扁铜线进行卷绕的卷绕机构、扁铜线输送机构以及工装输送机构；

工装包括排线板和托盘组件，排线板位于托盘组件上，托盘组件两侧均设置有调节组件；

所述工装输送机构用于将工装输送至卷绕机构处，所述工装输送机构还包括能够沿左右方向滑动且用于对工装进行顶升的顶升部；

所述扁铜线输送机构用于将输送至卷绕机构处的工装上排布的扁铜线输送至卷绕机构进行卷绕；

所述扁铜线输送机构包括能够沿左右方向滑动且用于将工装上的扁铜线输送至卷绕机构处的走线部以及能够沿左右方向滑动且用于防止卷绕机构卷绕好的扁铜线脱落的导线部；

所述卷绕机构还包括卷线部，所述卷线部包括用于对扁铜线进行卷绕的卷绕组件；

所述卷绕组件包括开设有多个插槽的套筒，每个所述插槽中沿插槽高度方向滑动连接有插片，每两个所述插片之间形成用于对扁铜线卷绕的空间，所述套筒的轴线方向上滑动设置有至少两个用于带动插片滑动的伞形件。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述工装输送机构包括用于对工装进行输送的线体。

3.根据权利要求1所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述定子卷线设备中还包括用于安装卷绕机构的定位部，所述定位部用于调节通过卷绕机构的位置，所述卷绕机构通过机械手进行拆装。

4.根据权利要求1所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述卷绕组件由第三驱动机构驱动转动，所述卷绕组件的内外径大小可变。

5.根据权利要求3所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述卷绕机构还包括用于对卷绕好扁铜线的卷绕组件进行抱紧的抱线组件。

6.根据权利要求1所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述工装输送机构用于将工装上扁铜线精确输送至卷绕组件进行卷绕。

7.根据权利要求1所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述走线部包括用于将工装上的扁铜线输送至卷绕组件的移线组件，所述移线组件由第一驱动组件驱动升降。

8.根据权利要求7所述的一种卷绕效果好的扁铜线定子卷线设备，其特征在于：所述导线部由第二驱动组件驱动升降。