CN208028736U - 一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置 - Google Patents

Abstract

一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，包括绕线模和旋转绕线机构，绕线模安装在旋转绕线机构上，旋转绕线机构安装在主机上，通过旋转绕线机构绕制线圈；在主机上还有弧度转绕机构和顶弧装置；顶弧装置固定在主机机架上，弧度转绕机构与旋转绕线机构安装在一起，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制。本实用新型通过弧度转绕机构和顶弧装置配合，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制，解决目前依靠制作大量绕线模及压弧模的弊端，大大节省成本并提升生产效率。工人操作的自动化程度也大大提高，极大程度降低了工人的劳动强度。

Description

一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置

技术领域

本实用新型涉及到一种电机线圈的绕制方法及装置，尤其是指一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕方法及装置，主要用于立式大功率船舶电机转子线圈绕线，也可用于其它塔形端部成弧线圈弧度绕制，属于智能制造技术领域。

背景技术

立式大功率船舶电机转子线圈绕线机因其结构相对简单，操作便捷，在工艺生产中得到广泛应用；但是立式大功率船舶电机转子线圈在结构上，其线圈端部为了适应转子的结构，在端部成型时有一个与电机转子直径相配的弧度；而这个端部的弧度给线圈的绕制带来了很大的不便；在绕制这类线圈时，现在都是采用二次成型的方法制作，首先使用绕线模，根据绕线尺寸制作对应钢模，先分两次绕出内外层长宽尺寸线圈，然后再上大型液压设备用固定弧度模具压出两端弧形。这种二次成型的制作方法存在需要同时制作绕线模、压弧模和钢模等多种模具，需要进行两次装夹，进行二次作业工序；因此存在制作成本高，工序多，操作繁重，效率低，无法满足现代化工业生产的需要，因此尚有待加以完善。而且随着我国大型轮船制造业的迅速发展，尤其是我国大型运输轮船以及军用战舰、潜艇、航母需求越来越大。电机生产厂家迫切需要改善现有线圈制作工艺，提升自动化能力。弧形线圈自动扁绕设备势在必行，研制成功市场需求潜力非常大。而且也能够为我国军工大型战舰的发展助一臂之力。

通过专利检索没发现有与本实用新型相同技术的专利文献报道，与本实用新型有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201710654777.3，名称为“一种全自动转子线圈绕线机”的发明专利，该专利公开了一种绕线自动机，尤其是一种全自动转子线圈绕线机。该绕线机包括工作平台，所述的工作平台上分别设置引线机构、绕线机构、夹持机构和抓取机构，金属丝通过引线机构穿入绕线机构中，并由抓取机构抓取放置在夹持机构内夹持进行绕线，所述的夹持机构包括左夹持组件和右夹持组件，所述左夹持组件与右夹持组件呈同轴线相对设置，所述的右夹持组件与左夹持组件接触面上设置线模，所述的右夹持组件与左夹持组件之间设置自动脱线机构。

2、专利号为CN201320337967.X，名称为“一种发电机转子线圈绕线机构”的实用新型专利，该专利公开了一种发电机转子线圈绕线机构，包括移动导向装置、压线装置和转子装夹装置，旋转驱动固定在机架上，带动凸轮偏心转动，凸轮与接触滚轮组压紧并滚动接触，接触滚轮组和滑块固定连接，滑块可以在固定于机架的滑轨上单自由度定向移动，复位弹簧两端分别与滑块和机架固定连接，两个对称分布的气弹簧一端与滑块固定连接，另一端分别支承中心转轴的两端，凹轮穿在中心转轴上，装夹台安装在一台驱动电机转轴末端，固定架与装夹台固定连接，发电机转子芯通过固定架安装在装夹台上，在装夹台上加工有四个配重平衡孔，漆包线通过凹轮的下端与发电机转子头连接。该发电机转子线圈绕线机构运动灵活、对漆包线的压紧效果明显，整个绕线系统可实现并排绕线，对工业上发电机转子线圈绕线具有良好的工作性能。

3、专利号为CN201420518929.9，名称为“发电机转子线圈绕线装置”的实用新型专利，该专利公开了一种发电机转子线圈绕线装置。一种发电机转子线圈绕线装置，包括设有内孔和两个侧板的线圈架，直径与内孔直径匹配的定位块，两块各位于定位块一侧的夹板，设有挡块且一端穿过两块夹板和定位块的芯轴，与芯轴的一端螺纹连接的锁紧螺母；两个夹板的相对面各设有一个锥台形凸块，定位块的相对两端面各设有一个与锥台形凸块匹配的锥台形沉孔；定位块的侧围设有至少一个箍紧环槽和位于箍紧环槽中的弹性箍圈；定位块由若干个扇形子块构成；若干个扇形子块的圆心角之和小于360度。

上述这些专利虽然都涉及到一些电机转子线圈绕线，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，尚没有提出关于端部带有弧度的线圈，在绕制所存在问题的解决技术方案，因此前面所述端部带有弧度的线圈绕制时所存在问题仍然存在，仍有待进一步加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有端部带有弧度的线圈绕制时所存在问题，提出一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，该种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置可以有效解决前面所述的绕制端部的弧度给线圈所存在的不便，可以简化制作工序，降低成本和劳动强度，提高生产效率。

为了达到这一目的，本实用新型提供了一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，包括绕线模和旋转绕线机构，绕线模安装在旋转绕线机构上，旋转绕线机构安装在主机上，通过旋转绕线机构绕制线圈；其特点在于，在主机上还有弧度转绕机构和顶弧装置；顶弧装置固定在主机机架上，弧度转绕机构与旋转绕线机构安装在一起，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制。

进一步地，所述的绕线模为长宽及角度尺寸可自动改变的周边转角绕线模，一共有4套绕线模架，4套绕线模架分布在主机的4个角上，根据叠层塔状弧形线圈长宽高和夹角，通过伺服电机自动调整到叠层塔状弧形线圈需要尺寸。

进一步地，所述的顶弧块为端部多点局部顶弧块组合构成，通过多块局部顶弧块组合形成所需要的线圈弧形面，弧形半径则采用靠模调节多点局部顶弧块拼接形成。

进一步地，所述的弧度转绕机构还包含弧度自动旋转轴及自锁机构，绕线完成后模具尺寸自动变小，塔形角度自动回转，轻松卸线后模具尺寸自动回复到原来尺寸，继续绕下组线圈。

进一步地，所述的弧度转绕机构通过伺服电机、减速机及齿轮输出传动机构驱动整体可调模具装置进行弧度转绕，转绕角度自动控制。

本实用新型的优点在于：

本实用新型通过弧度转绕机构和顶弧装置配合，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制，具有如下一些特点：

1、本实用新型的长宽及角度尺寸可自动改变的绕线模，端部多支可调整拼接R顶弧块，并包含弧度自动转绕机构。绕线前根据绕线尺寸需要输入绕线参数，模具自动调整到需要尺寸。

2、端部顶弧块根据不同R值拼接而成，绕线时铜线自动扁绕到端部位置时，自动弧度转绕成端部弧形。绕完线后塔形角度自动回旋，长宽尺寸自动回缩，可以轻松卸线。

3、完全替代各种绕线模并省掉液压压弧工序和各种压线模，降低成本、减小工人劳动强度并提升工作效率。

本实用新型即可解决目前依靠制作大量绕线模及压弧模的弊端，大大节省成本并提升生产效率。工人操作的自动化程度也大大提高，极大程度降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构立体示意图；

图2是图1塔形端部立体结构示意图；

图3是一个实施例的结构主视图；

图4是图3的俯视示意图；

图5是图3的侧面示意图；

图6是一个实施例的机座结构主视示意图；

图7是图6的俯视示意图；

图8是是图6的侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本实用新型。

实施例一

通过附图1可以看出，本实用新型涉及一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，包括绕线模1和旋转绕线机构2，绕线模1安装在旋转绕线机构2上，旋转绕线机构2安装在主机3上，通过旋转绕线机构2绕制线圈；其特点在于，在主机3上还有弧度转绕机构4和顶弧装置5；顶弧装置5固定在主机3的机架6上，弧度转绕机构4与旋转绕线机构2安装在一起，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构4实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制。

进一步地，所述的绕线模1为长宽及角度尺寸可自动改变的四周边转角绕线模，一共有4套绕线模架7，4套绕线模架7分布在主机3的4个角上，根据叠层塔状弧形线圈长宽高和夹角，通过伺服电机自动调整到叠层塔状弧形线圈需要尺寸。

进一步地，所述的顶弧装置5为端部多点局部顶弧块8组合构成，通过多块局部顶弧块8组合形成所需要的线圈弧形面，弧形半径则采用靠模调节多点局部顶弧块拼接形成。

进一步地，所述的弧度转绕机构3还包含弧度自动旋转轴9及自锁机构（图中未显示出），绕线完成后模具尺寸自动变小，塔形角度自动回转，轻松卸线后模具尺寸自动回复到原来尺寸，继续绕下组线圈。

进一步地，所述的弧度转绕机构3通过伺服电机、减速机及齿轮输出传动机构10驱动整体可调模具装置进行弧度转绕，转绕角度自动控制。

进一步地，所述的绕线模1通过安装在机架上的螺杆11调整直线距离，以适应不同尺寸长度的线圈绕制。

实施例二

实施例二为一种本实用新型的系统装置如附图6所示，由理排线机构201、塔形叠层线圈可调绕线模机构202、主机旋转绕线及弧度转绕机构203、多点拼接式弧形半径无级可调装置204、安全防护装置205及电气自动控制系统206组成：所述的塔形叠层线圈可调绕线模机构包括长度尺寸对称可调机构、宽度尺寸对称可调机构，长宽尺寸及塔形角度尺寸均由电机自动调整；主机旋转绕线及弧度转绕机构包括4周塔形弧度线圈绕线靠模及压线机构，在主机两端设置多支可调顶弧块构成的多点拼接式弧形半径无级可调装置、塔形角度可调机构、弧度转绕机构；弧度R尺寸则由多支顶弧块人工拼接而成。绕线到端部需弧度转绕位置时，弧度转绕机构由电机驱动自动成弧转绕。

所述的线圈绕制方法是，通过端部多支可调整拼接R顶弧块；包含周边转角绕线模、压线装置及端部顶弧块；以及承载绕线模的导轨和驱动周边转角绕线模、压线装置及端部顶滑块以对称尺寸调整的正反旋梯形螺杆及转角绕线模角度尺寸改变的调节机构，调整动力均由电机提供。整个长宽及角度可调模具机构并端部多支顶弧块通过法兰板与立式绕线机旋转主轴相连接，完成绕线工作。

所述的可调绕线模及弧形半径无级可调机构，调整叠层塔状弧形线圈长L宽A、B高D和夹角C均通过伺服电机自动调整到需要尺寸，弧形半径则采用靠模R手动调节多点顶弧块拼接成。

上述所列实施例，只是结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据上述实施例可以看出，本实用新型还涉及一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕方法，在绕制线圈时，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过绕线模与弧度转绕机构配合实现塔形端部成弧线圈弧度的自动成型扁绕。

进一步地，所述的通过绕线模与弧度转绕机构配合实现塔形端部成弧线圈弧度的自动成型扁绕是采用绕线模按照线圈所需要的形状进行绕制，当绕线模绕制到线圈塔形端部弧度面时，通过转动绕线模与所设定的顶弧块的相对位置，实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制，当到线圈塔形端部弧度面结束后，绕线模转回仍按照原来设定的模式进行线圈绕制。

进一步地，所述的通过转动绕线模与所设定的顶弧块的相对位置是将绕线模设置在弧度转绕机构上，弧度转绕机构能够在主机上根据需要进行转角转动；并在主机上设置顶弧块，顶弧块固定在主机上，弧度转绕机构带动绕线模将线圈在顶弧块上进行转角转动，实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制。

进一步地，所述的绕线模为长宽及角度尺寸可自动改变的周边转角绕线模，一共有4套绕线模架，4套绕线模架分布在主机的4个角上，根据叠层塔状弧形线圈长宽高和夹角，通过伺服电机自动调整到叠层塔状弧形线圈需要尺寸。

进一步地，所述的顶弧块为端部多点局部顶弧块组合构成，通过多块局部顶弧块组合形成所需要的线圈弧形面，弧形半径则采用靠模调节多点局部顶弧块拼接形成。

进一步地，所述的弧度转绕机构还包含弧度自动旋转轴及自锁机构，绕线完成后模具尺寸自动变小，塔形角度自动回转，轻松卸线后模具尺寸自动回复到原来尺寸，继续绕下组线圈。

本实用新型的优点在于：

本实用新型针对塔形端部成弧线圈不同于一般线圈的两端弧度成型的难点，在总结以往绕线设备的经验，细致分析现有生产工艺与技术的基础上，进行设备的研发，本实用新型弧形线圈扁绕设备完全颠覆了现有传统依靠模具绕线和压机成弧的方式，采用自动调整绕线尺寸模、自动弧度转绕、弧度采用多点拼接方式无级改变弧度半径的方式进行绕线成型；卸线时各独立四周模自动内缩易于将线取出，卸线后又自动回复到绕线需要原尺寸继续绕线。这种通过弧度转绕机构和顶弧装置配合的绕线方式，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制，采用长宽及角度尺寸可自动改变的绕线模，端部多支可调整拼接R顶弧块，并包含弧度自动转绕机构。绕线前根据绕线尺寸需要输入绕线参数，模具自动调整到需要尺寸。端部顶弧块根据不同R值拼接而成，绕线时铜线自动扁绕到端部位置时，自动弧度转绕成端部弧形。绕完线后塔形角度自动回旋，长宽尺寸自动回缩，可以轻松卸线。本实用新型装置完全替代各种绕线模并省掉液压压弧工序和各种压线模，降低成本、减小工人劳动强度并提升工作效率。具有以下一些特点：

1）不需要制作对应线圈尺寸的专用绕线模，大大节省成本；

2）现有工艺需要绕线和压型两道工序，本项目缩减为一道工序即可直接扁绕出所需弧形线圈；

3）现工艺需要制作对应线圈弧形半径专用压型模具，而本项目采用多点拼接方式可任意改变弧形半径。节省压型模具成本和液压机设备成本；

4）本项目所有驱动电机均采用伺服电机加PLC自动控制，设备自动化程度高、绕制线圈尺寸精度高；

5）本项目采用触控屏录入输出各项数据，工作过程实时在线监控和反馈，如有绕线异常或设备故障系统自动报警停机。

6）本设备可以单机使用，也可以匹配整个产品的自动化生产线，大大降低工人劳动强度并节省财力物力，提高生产效率。

Claims (6)

1.一种塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，包括绕线模和旋转绕线机构，绕线模安装在旋转绕线机构上，旋转绕线机构安装在主机上，通过旋转绕线机构绕制线圈；其特点在于，在主机上还有弧度转绕机构和顶弧装置；顶弧装置固定在主机机架上，弧度转绕机构与旋转绕线机构安装在一起，当绕制到线圈塔形端部成弧线部位的时候，通过弧度转绕机构实现线圈塔形端部弧度面的自动绕制。

2.如权利要求1所述的塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，其特征在于：所述的绕线模为长宽及角度尺寸可自动改变的四周边转角绕线模，一共有4套绕线模架，4套绕线模架分布在主机的4个角上，根据叠层塔状弧形线圈长宽高和夹角，通过伺服电机自动调整到叠层塔状弧形线圈需要尺寸。

3.如权利要求2所述的塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，其特征在于：顶弧块为端部多点局部顶弧块组合构成，通过多块局部顶弧块组合形成所需要的线圈弧形面，弧形半径则采用靠模调节多点局部顶弧块拼接形成。

4.如权利要求3所述的塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，其特征在于：所述的弧度转绕机构还包含弧度自动旋转轴及自锁机构，绕线完成后模具尺寸自动变小，塔形角度自动回转，轻松卸线后模具尺寸自动回复到原来尺寸，继续绕下组线圈。

5.如权利要求3所述的塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，其特征在于：所述的弧度转绕机构通过伺服电机、减速机及齿轮输出传动机构驱动整体可调模具装置进行弧度转绕，转绕角度自动控制。

6.如权利要求2所述的塔形端部成弧线圈弧度智能扁绕装置，其特征在于：所述的绕线模通过安装在机架上的螺杆调整直线距离，以适应不同尺寸长度的线圈绕制。