CN201708035U - 一种跳线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种跳线装置，其中，所述跳线装置包括：用于固定待绕制定子的卡盘、用于带动卡盘转动的电机、用于制动卡盘的制动单元、用于将绕线拉至预先设定位置的拉线单元、用于将绕线压到预先设定点的压线单元、用于安装所述卡盘、电机、制动单元、拉线单元和压线单元的支撑单元以及用于控制所述电机、制动单元、拉线单元和压线单元动作的控制单元。本实用新型的跳线装置，由于设置有带动卡盘转动的电机，在绕制完一个卡爪之后控制单元控制电机带动卡盘转到下一个待绕制卡爪，在此过程中拉线单元实现拉线，压线单元实现压线，整个过程由控制单元控制实现，因此可以实现自动跳线，有利于提高定子线圈绕线的效率。

Description

一种跳线装置

技术领域

本实用新型涉及一种跳线装置。

背景技术

目前，旋转变压器已广泛应用在混合动力汽车和纯电动汽车上，是不可缺少的汽车零部件之一，旋转变压器定子线圈绕制的精度直接影响到整个汽车的控制策略。由于在实际生产中旋转变压器的定子线圈基本上都是手工绕制，所以效率较低并且无法保证定子线圈绕制的质量，进而导致旋转变压器的不良率比较高，而且由于是人工绕制，所以每个旋转变压器的定子线圈可能都不同，当应用到混合动力汽车和纯电动汽车上时，可能得根据旋转变压器的不同而适当调整控制策略，从而不利于混合动力汽车和纯电动汽车的批量生产。

由于旋转变压器的定子中具有多个卡爪，每个卡爪均需要绕线，在绕完一个卡爪之后再绕制下一个卡爪，在此过程中就需要跳线。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中需手工绕制定子线圈的问题，提供一种可自动完成跳线的跳线装置。

一种跳线装置，其中，所述跳线装置包括：用于固定待绕制定子的卡盘、用于带动卡盘转动的电机、用于制动卡盘的制动单元、用于将绕线拉至预先设定位置的拉线单元、用于将绕线压到预先设定点的压线单元、用于安装所述卡盘、电机、制动单元、拉线单元和压线单元的支撑单元以及用于控制所述电机、制动单元、拉线单元和压线单元动作的控制单元。

进一步地，所述支撑单元包括支撑板和用于支撑支撑板的支撑架，所述卡盘、电机、制动单元、拉线单元和压线单元均安装到所述支撑板上。

所述制动单元为磁粉制动器。

进一步地，所述跳线装置还包括起减速作用的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述卡盘固定连接，所述第二齿轮与所述电机的电机轴相连，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述第一齿轮还与磁粉制动器固定连接。

所述拉线单元包括设置在所述支撑板上的拉线导轨、第一气缸、由第一气缸驱动的可沿拉线导轨滑动的拉线滑块、固定在拉线滑块上的水平板、与水平板垂直连接的第一竖直板、位于水平板和第一竖直板之间可沿水平板滑动的推板、拉线钩、固定在所述第一竖直板上并且可以推动所述推板沿水平板滑动的第三汽缸以及可随所述推板运动并用于带动所述拉线钩实现拉线的第二汽缸。

所述拉线钩上设置有用于防止绕线窜动的凹槽。

所述压线单元包括固定在所述支撑板上的第二竖直板、设置在第二竖直板上的压线导轨、第四气缸、由第四气缸驱动的可沿压线导轨滑动的压线滑块、压线杆以及固定在所述压线滑块上并用于带动所述压线杆实现压线的第五气缸。

所述预先设定位置位于待绕制定子的所有过线柱所在的圆周与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间。

所述预先设定点为靠近待绕制定子的待绕制卡爪的过线柱与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间的任意位置。

本实用新型的跳线装置，由于设置有带动卡盘转动的电机，在绕制完一个卡爪之后控制单元控制电机带动卡盘转到下一个待绕制卡爪，在此过程中拉线单元实现拉线，压线单元实现压线，整个过程由控制单元控制实现，因此可以实现自动跳线，有利于提高定子线圈绕线的效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的跳线装置的一种实施方式的部分立体示意图；

图2是本实用新型提供的跳线装置的一种实施方式的部分主视图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的一种实施方式，如图1和图2所示，一种跳线装置，包括：用于固定待绕制定子的卡盘1、用于带动卡盘1转动的电机19、用于制动卡盘1的制动单元20、用于将绕线拉至预先设定位置的拉线单元、用于将绕线压到预先设定点的压线单元、用于安装卡盘1、电机19、制动单元20、拉线单元和压线单元的支撑单元以及用于控制电机19、制动单元20、拉线单元和压线单元动作的控制单元。

待绕制定子(定子)包括：定子铁芯、在定子铁芯的中间部位沿圆周方向排列的多个卡爪，每个卡爪处用来绕线，在这些卡爪的外部安装有起绝缘作用的绝缘帽，绝缘帽上在两个卡爪之间的位置设有过线柱，绕线如漆包线通过过线柱来保证从一个卡爪绕到另一个卡爪的时候不会出现绕线进入定子内部从而影响定子使用的情况。

支撑单元包括支撑板2和用于支撑支撑板2的支撑架(图中未示出)，支撑板2与支撑架固定连接如螺栓连接、焊接等，卡盘1、电机19、制动单元20、拉线单元和压线单元均安装到支撑板上。支撑板2可以为一个整体的平板，也可以为几个相互独立的平板，卡盘1、电机19和制动单元20安装在一个平板上，拉线单元和压线单元分别固定在另外的平板上。为了安装方便，优选地，支撑板2为一个整体的平板，卡盘1、电机19、制动单元20、拉线单元和压线单元均安装到支撑板2上。控制单元可以根据需要设置在支撑板2上或者其它合适的地方。

卡盘1用来固定待绕制定子，卡盘1的内部与待绕制定子的外部相配合，即形状和尺寸都相互配合，如：卡盘1的内径与待绕制定子的外径相等，即可以根据待绕制定子的大小而设置不同大小的卡盘1。卡盘1的内壁上设置有凸台，该凸台用来支撑待绕制定子，由于一般待绕制定子的圆周上都设置有几个缺口，所以卡盘1的内壁上还设置有与待绕制定子的缺口配合的突出部分，这样就可以有效固定待绕制定子从而防止待绕制定子在卡盘1内转动。卡盘1的外部可以为圆形，也可以为方形。

电机19可以根据需要选择各种合适的电机，如步进电机等。

制动单元20可以根据需要选择各种合适的制动器，如磁粉制动器、各种液压制动器等，为了简化整个跳线装置的结构，优选地，制动单元20为磁粉制动器。磁粉制动器通电即可实现制动作用，断电即解除制动。

电机19根据控制单元的控制信号在需要转动待绕制定子以便于绕制下一个卡爪时运行，此时磁粉制动器不通电，即处于非制动状态，当待绕制定子转动到所需的位置时，磁粉制动器通电而制动卡盘1，这样就可以有效保证绕线时待绕制定子不会出现转动，从而有利于提高绕线质量。

为了更好的控制电机19带动卡盘1转动，根据本实用新型的一种实施方式，如图2所示，跳线装置还包括起减速作用的第一齿轮18和第二齿轮21，第一齿轮18与卡盘1固定连接，如通过焊接、花键连接等方式实现；第二齿轮21与电机19的电机轴相连，如通过花键连接、一体成型等方式实现。第一齿轮18与第二齿轮21外啮合。第一齿轮21还与磁粉制动器固定连接，如通过花键连接等方式实现。

为了便于控制卡盘1的转动角度，可以设置第一齿轮18和第二齿轮21形成合适的传动比，这样电机19转过一定的角度或者圈数，卡盘1就转过所需要的角度，如设置电机19转动一圈，卡盘1转过一定的角度，此时，待绕制定子恰好转过两个卡爪之间的角度差，即实现了将待绕制卡爪转到所需位置的目的。

拉线单元用于将绕线拉至预先设定位置，该预先设定位置可以根据需要设定为待绕制定子的所有过线柱所在的圆周与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间的位置，只要可以防止绕线进入各个卡爪之间即可。压线单元用于绕线前将绕线压到预先设定点，该预先设定点是为了防止绕制线圈时绕线进入各个卡爪之间而设定的，具体的，可以为靠近待绕制定子的待绕制卡爪的过线柱与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间的任意位置。

拉线单元包括设置在支撑板2上的拉线导轨11、第一气缸3、由第一气缸3驱动的可沿拉线导轨11滑动的拉线滑块10、固定在拉线滑块10上的水平板9、与水平板9垂直连接的第一竖直板8、位于水平板9和第一竖直板8之间可沿水平板9滑动的推板5、拉线钩4、固定在第一竖直板8上并且可以推动推板5沿水平板9滑动的第三汽缸7以及可随推板5运动并用于带动拉线钩4实现拉线的第二汽缸6。

拉线导轨11固定设置在支撑板2上，在拉线导轨11上设置有可沿拉线导轨11滑动的拉线滑块10。在拉线滑块10上固定设置如焊接、螺栓连接有水平板9，水平板9与支撑板2平行。第一竖直板8与水平板9固定连接且互相垂直。推板5位于第一竖直板8和水平板9之间，推板5与第一竖直板8平行从而可以沿水平板9滑动。第三汽缸7固定在第一竖直板8上，第三汽缸7的活塞杆还与推板5相连从而可以推动推板5滑动。第二汽缸6固定在推板5上，第二汽缸6的活塞杆与拉线钩4相连从而带动拉线钩4运动。第一气缸3固定在支撑板2上，第一气缸3的活塞杆与拉线滑块10固定连接从而推动拉线滑块10滑动。

第一气缸3、第二汽缸6和第三汽缸7的活动距离由各个气缸的活塞杆的行程来确定。

拉线钩4可以为L形的板或者其它合适的结构，只要可以用来拉住绕线即可。进一步地，为了防止拉线时绕线窜动，在拉线钩4上还设置有一个凹槽(图中未示出)如圆柱形凹槽、U形槽等，拉线时绕线位于凹槽中从而可以防止绕线窜动。

压线单元包括固定在支撑板2上的第二竖直板17、设置在第二竖直板17上的压线导轨15、第四气缸13、由第四气缸13驱动的可沿压线导轨15滑动的压线滑块16、压线杆12以及固定在压线滑块16上并用于带动压线杆12实现压线的第五气缸14。

第一竖直板17固定如焊接、螺栓连接等在支撑板2上并与支撑板2垂直。压线导轨15固定在第二竖直板17上。第四汽缸13可以固定在支撑板2上，第四汽缸13的活塞杆与压线滑块16固定连接从而带动压线滑块滑动。第五气缸14固定在压线滑块16上，第五气缸14的活塞杆与压线杆12固定连接从而带动压线杆12运动。

根据本实用新型的一种实施方式，压线单元还包括一个固定板22，固定板包括3个平板，一个平板与压线滑块16固定连接并与第二竖直板17平行；一个平板用于与第四汽缸13固定连接；一个平板与第五气缸14固定连接，3个平板两两垂直且一体成型，第五气缸14位于3个平板之间。

第二竖直板17竖直固定在支撑板2上。压线导轨15垂直于支撑板2设置，即第四汽缸13带动压线滑块16上下运动。第五气缸14用于带动压线杆12运动到拉线单元拉出的绕线上方以及带动压线杆12回位。

压线杆12可以为L形的板或者其它合适的结构，只要压线杆12在第四汽缸13的带动下可以将绕线压到预先设定点即可。

第四汽缸13和第五气缸14的活动距离由各个气缸的活塞杆的行程来确定。

控制单元可以采用各种合适的数据处理装置，如各种单片机、数据处理芯片、可编程逻辑控制器PLC等。控制单元根据设定来控制电机19的运行、控制制动单元20的制动、控制拉线单元拉线以及压线单元压线。

根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的跳线装置的工作过程如下：

为了便于描述，定义压线单元所在的一侧为前方，拉线单元所在的一侧为右方，卡盘所在的一侧为上方。

在整个待绕制定子开始绕线前，将待绕制定子安放到卡盘1中，在开始绕线时控制单元控制磁粉制动器通电制动。

当绕完待绕制定子的一个卡爪之后，控制单元控制第一气缸3运行，从而带动拉线单元向前方运动，当拉线单元运动到设定位置第一气缸3即停止运行。之后控制单元控制第三汽缸7开始运行，第三汽缸7带动推板5和第二汽缸6沿水平板向左运动，当推板5和第二汽缸6运动到设定位置时第三汽缸7停止运行。然后，控制单元控制第二汽缸6开始运行，第二汽缸6带动拉线钩4向左运动，当拉线钩4运动到设定位置时第二汽缸6停止运行。之后，控制单元控制第一气缸3运行，从而带动拉线单元向后方运动，当拉线单元运动到设定位置第一气缸3即停止运行。之后，控制单元控制第三汽缸7开始运行，第三汽缸带动推板5和第二汽缸6沿水平板9向右运动，当推板5和第二汽缸6运动到设定位置时第三汽缸7停止运行，此时绕线恰好位于拉线钩4上的凹槽中。这里所说的设定位置由各个气缸本身的行程决定。

此时，控制单元控制磁粉制动器断电，然后控制电机19开始运行，从而带动卡盘1转动，当卡盘1转动到所需要的位置时，控制单元控制电机19停止运行。在此过程中，绕线在拉线钩4的作用下根据需要绕过待绕制定子的一个或多个过线柱。

这时，控制单元控制第三汽缸7开始运行，第三汽缸7带动推板5和第二汽缸6沿水平板9向左运动，当推板5和第二汽缸6运动到设定位置时第三汽缸7停止运行。之后，控制单元控制第一气缸3运行，从而带动拉线单元向前方运动，当拉线单元运动到设定位置第一气缸3即停止运行。然后，控制单元控制第二汽缸6开始运行，第二汽缸6带动拉线钩4向右运动，当拉线钩4运动到设定位置时第二汽缸6停止运行。之后，控制单元控制第三汽缸7开始运行，第三汽缸7带动推板5和第二汽缸6沿水平板9向右运动，当推板5和第二汽缸6运动到设定位置时第三汽缸7停止运行。然后，控制单元控制第一气缸3运行，从而带动拉线单元向后方运动，当拉线单元运动到设定位置第一气缸3即停止运行。

然后，控制单元控制第五汽缸14运行，第五气缸14带动压线杆12向后方运动，当压线杆12运动到设定位置时第五气缸14停止运行。之后，控制单元控制第四汽缸13运行，第四汽缸13带动压线杆12向下运动，当压线杆12运动到设定位置时第四汽缸13停止运行，此时，压线杆12压住绕线并将绕线压到过线柱与待绕制定子绝缘帽最外侧之间的位置。然后，控制单元控制第四汽缸13运行，第四汽缸13带动压线杆12向上运动，当压线杆12运动到设定位置时第四汽缸13停止运行。之后，控制单元控制第五汽缸14运行，第五气缸14带动压线杆12向前方运动，当压线杆12运动到设定位置时第五气缸14停止运行。这样就完成了压线过程。由此就完成了整个跳线过程。

本实用新型的跳线装置，由于设置有带动卡盘1转动的电机19，在绕制完一个卡爪之后控制单元控制电机19带动卡盘1转到下一个待绕制卡爪，在此过程中拉线单元实现拉线，压线单元实现压线，整个过程由控制单元控制实现，因此可以实现自动跳线，有利于提高线圈绕线的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，如利用本实用新型的跳线装置来配合绕制与旋转变压器的定子类似的其它定子或结构的线圈，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种跳线装置，其特征在于，所述跳线装置包括：用于固定待绕制定子的卡盘、用于带动卡盘转动的电机、用于制动卡盘的制动单元、用于将绕线拉至预先设定位置的拉线单元、用于将绕线压到预先设定点的压线单元、用于安装所述卡盘、电机、制动单元、拉线单元和压线单元的支撑单元以及用于控制所述电机、制动单元、拉线单元和压线单元动作的控制单元。

2.如权利要求1所述的跳线装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑板和用于支撑支撑板的支撑架，所述卡盘、电机、制动单元、拉线单元和压线单元均安装到所述支撑板上。

3.如权利要求1所述的跳线装置，其特征在于，所述制动单元为磁粉制动器。

4.如权利要求3所述的跳线装置，其特征在于，所述跳线装置还包括起减速作用的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述卡盘固定连接，所述第二齿轮与所述电机的电机轴相连，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述第一齿轮还与磁粉制动器固定连接。

5.如权利要求2所述的跳线装置，其特征在于，所述拉线单元包括设置在所述支撑板上的拉线导轨、第一气缸、由第一气缸驱动的可沿拉线导轨滑动的拉线滑块、固定在拉线滑块上的水平板、与水平板垂直连接的第一竖直板、位于水平板和第一竖直板之间可沿水平板滑动的推板、拉线钩、固定在所述第一竖直板上并且可以推动所述推板沿水平板滑动的第三汽缸以及可随所述推板运动并用于带动所述拉线钩实现拉线的第二汽缸。

6.如权利要求5所述的跳线装置，其特征在于，所述拉线钩上设置有用于防止绕线窜动的凹槽。

7.如权利要求2所述的跳线装置，其特征在于，所述压线单元包括固定在所述支撑板上的第二竖直板、设置在第二竖直板上的压线导轨、第四气缸、由第四气缸驱动的可沿压线导轨滑动的压线滑块、压线杆以及固定在所述压线滑块上并用于带动所述压线杆实现压线的第五气缸。

8.如权利要求1所述的跳线装置，其特征在于，所述预先设定位置位于待绕制定子的所有过线柱所在的圆周与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间。

9.如权利要求1所述的跳线装置，其特征在于，所述预先设定点为靠近待绕制定子的待绕制卡爪的过线柱与待绕制定子的绝缘帽最外侧之间的任意位置。

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