CN210111810U

CN210111810U - 内绕线机

Info

Publication number: CN210111810U
Application number: CN201921081176.9U
Authority: CN
Inventors: 朱锡良
Original assignee: Chuanjiangqi Intelligent Technology Shenzhen Co ltd
Current assignee: Shenzhen Duochuan Precision Machinery Co ltd
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-07-10

Abstract

本实用新型揭示了一种内绕线机，包括：Y轴驱动装置、插轴、X轴驱动装置、Z轴驱动装置；所述插轴装配于所述Y轴驱动装置的输出端，且所述插轴远离所述Y轴驱动装置的一端设置有穿线孔；所述Y轴驱动装置带动所述插轴沿着Y轴做直线运动；所述Y轴驱动装置装配于所述X轴驱动装置的输出端；所述X轴驱动装置带动所述Y轴驱动装置沿X轴做直线运动；所述X轴驱动装置装配于所述Z轴驱动装置的输出端；所述Z轴驱动装置带动所述X轴驱动装置沿着Z轴做直线运动；解决了现有绕线机耗能大、损耗大的问题，具有耗能小，绕线速度快的优点。

Description

内绕线机

技术领域

本实用新型涉及到自动化设备技术领域，特别是涉及到一种内绕线机。

背景技术

电机绕组是由线圈组构成一相或整个电磁电路的组合体；而线圈组则由一个或多个线圈顺接串联而成。因此线圈是电机绕组的基本元件，也是以绝缘导线(圆形或矩形截面导线)按一定形状绕制而成。线圈可以是一匝，也可由数百上千匝绕成，其匝数的多少主要取决于电源电压和电机电磁部分的参数，并由计算确定。

目前电机生产中，定子绕线使用内绕线机，通过伺服偏心轮带动插轴沿Y轴运动，同时通过伺服电机驱动定子转动，使得插轴相对于定子做一个上下左右完整一周的运动；此外，通过伺服电机带动丝杆驱动插轴沿着Z轴运动进行排线；不同的电机需要的定子绕组不同，所需的定子的大小不一样，当电机需要电机绕组较大，需要的定子相应较大；当需要驱动较大的定子时，则需要较大功率的伺服电机驱动定子转动，进而导致了整个绕线设备的耗能较大；由于伺服电机需要长时间驱动定子做往复的运动，定子伺服电机具有一定的损耗，尤其是需要驱动较大的定子时，对伺服电机的损耗则更大；此外，在定子绕线的过程，由于插轴和定子需要相互配合，所以定子转动速度受到限制，所以绕线的速度受定子转动速度的影响，进而导致绕线的效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种内绕线机，旨在解决现有绕线机耗能大、绕线效率低的问题。

本实用新型提出一种内绕线机，包括：Y轴驱动装置、插轴、X轴驱动装置、Z轴驱动装置；

所述插轴装配于所述Y轴驱动装置的输出端，且所述插轴远离所述Y轴驱动装置的一端设置有穿线孔；所述Y轴驱动装置带动所述插轴沿着Y轴做直线运动；

所述Y轴驱动装置装配于所述X轴驱动装置的输出端；所述X轴驱动装置带动所述Y轴驱动装置沿X轴做直线运动；

所述X轴驱动装置装配于所述Z轴驱动装置的输出端；所述Z轴驱动装置带动所述X轴驱动装置沿着Z轴做直线运动。

进一步，所述Y轴驱动装置、X轴驱动装置和Z轴驱动装置均设置为直线电机。

进一步，所述内绕线机还包括Z轴安装架，所述Z轴驱动装置安装于所述Z轴安装架的一内侧，所述Z轴驱动装置的输出端和所述X轴驱动装置之间还设置有X轴安装架；所述X轴安装架安装架滑动安装于所述Z轴安装架的内，且所述X轴安装架的一侧连接于所述Z轴驱动装置的输出端。

进一步，所述内绕线机还包括Z轴导向装置，所述Z轴导向装置包括Z轴导轨以及Z轴滑块，所述Z轴导轨设置于所述Z轴安装架，所述Z轴滑块穿设于所述Z轴滑轨；且所述Z轴滑块连接于所述X轴安装架。

进一步，述Y轴驱动装置与所述X轴驱动装置的输出端之间还置有Y轴安装架，所述Y轴安装架安装于所述X轴驱动装置的输出端，所述Y轴驱动装置安装于所述Y轴安装架的顶部，且Y轴驱动装置输出端输出方向朝下。

进一步，所述内绕线机还包括X轴导向装置，所述X轴导向装置包括X轴导轨以及X轴滑块，所述X轴导轨设置于所述X轴安装架，所述X轴滑块穿设于所述X轴滑轨；且所述X轴滑块连接于所述Y轴安装架。

进一步，所述插轴和所述Y轴驱动装置的输出端之间还设置有安装板，所述插轴转动连接于所述安装板，且所述插轴的中轴线平行于所述安装板，所述安装板朝向所述插轴的一面设置有R轴驱动装置，所述R轴驱动装置的输出端的输出方向垂直于所述Y轴驱动装置的输出端输出方向；所述插轴的中部设置有推动件，所述R轴驱动装置的输出端转动连接于所述推动件远离所述插轴的一端，所述R轴驱动装置驱动所述推动件带动所述插轴转动。

进一步，所述Y轴驱动装置和所述R轴驱动装置均设置为音圈电机。

进一步，所述内绕线机还包括定子驱动装置，所述定子驱动装置正对于所述Y轴驱动装置，且所述定子驱动装置的输出端朝向所述Y轴驱动装置，所述定子驱动装置的输出端设置有安装座，所述安装座用于安装定子。

进一步，所述内绕线机还包括可拆卸安装的定位挡块，将所述定位挡块与所述安装座的外侧壁贴合对所述安装座进行定位。

本实用新型的有益效果：Y轴驱动装置驱动插轴沿Y轴做直线运动，X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置以及插轴在X轴上做直线运动，使得插轴做沿着X轴和Y轴交替运动使得插轴在XY平面上做一完整的运动，即可以进行绕线一圈，在绕线一圈后，Z轴驱动装置驱动X轴驱动装置驱动带动Y轴驱动装置驱动以及插轴做沿Z轴的直线运动，X轴驱动装置、Y轴驱动装置再进行运作，进行下一圈的绕线动作，利用Z轴驱动装置、X轴驱动装置以及Y轴驱动装置相互结合，使插轴对定子的线槽进行三维全面的绕线，实现了无需驱动定子旋转也能将定子进行三维的绕线；利用Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置结合驱动插轴绕线，无需驱动定子旋转，当需要对较大定子进行绕线的时候，Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置驱动插轴的能耗较小，大大降低了绕线设备的能耗受定子大小的影响，进而大大降低了绕线设备的能耗；定子无需往复转动，所以大大降低了定子对伺服电机的损耗，进而降低了绕线设备的损耗；绕线设备的绕线速率不受定子的转动的影响，直接提高Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置驱动插轴的运动速度即可以提高绕线速率，提高了绕线设备的绕线速度；解决了现有绕线机耗能大、损耗大的问题、绕线速率低的问题，具有耗能小，绕线速度快的优点。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的爆炸示意图；

图3为本实施例中Y轴驱动装置爆炸示意图。

图中：1、Y轴驱动装置；11、Y轴安装架；111、顶板；112、竖板；12、Y轴导向装置；13、安装板；131、支撑件；132、支撑座；2、插轴；21、推动件；22、防跳线轮；3、X轴驱动装置；31、X轴安装架；32、X轴导向装置；4、Z轴驱动装置；41、Z轴安装架；42、Z轴导向装置；5、R轴驱动装置；51、连接件；52、R轴导向装置；6、定子驱动装置；61、安装座；7、定位挡块；8、安装平板。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

以下结合附图1-附图3对本明进一步详细的说明。

一种内绕线机，如图1所示，包括：Y轴驱动装置1、插轴2、X轴驱动装置3、Z轴驱动装置4；插轴2装配于Y轴驱动装置1的输出端，且插轴2远离Y轴驱动装置1的一端设置有穿线孔；Y轴驱动装置1带动插轴2沿着Y轴做直线运动；Y轴驱动装置1装配于X轴驱动装置3的输出端；X轴驱动装置3带动Y轴驱动装置1沿X轴做直线运动；X轴驱动装置3装配于Z轴驱动装置4的输出端；Z轴驱动装置4带动X轴驱动装置3与Y轴驱动装置1以及插轴2沿着Z轴做直线运动。

在本实施例中，插轴2设置有远离Y轴驱动装置的一端还设置有引线针，引线针的长度方向垂直于Y轴，且引线针朝向定子的线槽内延伸，穿线孔设置于引线针远离插轴的一端；在插轴2设置有引线针的一端还设置有防跳线轮22(参见图3)，将需要缠绕的导线经过防跳线轮22穿过穿线孔；Y轴驱动装置1驱动插轴2沿Y轴做直线运动，X轴驱动装置3驱动Y轴驱动装置1以及插轴2在X轴上做直线运动，使得插轴2做沿着X轴和Y轴交替运动使得插轴2在XY平面上做一圈完整的运动，即可以进行绕线一圈，在绕线一圈后，Z轴驱动装置4驱动X轴驱动装置3驱动带动Y轴驱动装置1驱动以及插轴2做沿Z轴的直线运动，X轴驱动装置3、Y轴驱动装置1再进行运作，进行下一圈的绕线动作，利用Z轴驱动装置4、X轴驱动装置3以及Y轴驱动装置1相互结合，使插轴2对定子的线槽进行三维全面绕线，实现了无需驱动定子旋转也能将定子进行三维的绕线；利用Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置结合驱动插轴绕线，无需驱动定子旋转，当需要对较大定子进行绕线的时候，Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置驱动插轴的能耗较小，大大降低了绕线设备的能耗受定子大小的影响，进而大大降低了绕线设备的能耗；定子无需往复转动，所以大大降低了定子对伺服电机的损耗，进而降低了绕线设备的损耗；绕线设备的绕线速率不受定子的转动的影响，直接提高Z轴驱动装置、X轴驱动装置、Y轴驱动装置驱动插轴的运动速度即可以提高绕线速率，提高了绕线设备的绕线速度；解决了现有绕线机耗能大、损耗大的问题、绕线速率低的问题，具有耗能小，绕线速度快的优点。

在一实施例中，Y轴驱动装置1、X轴驱动装置3和Z轴驱动装置4均设置为直线电机。

在本实施例中，采用的是直线电机为无铁芯U槽直线电机，直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电力传动装置，它可以省去大量中间传动机构，加快系统反映速度，提高系统精确度，直线电机包括定子和动子部分，Y轴驱动装置1的定子部分安装在X轴驱动装置3的动子部分，X轴驱动装置3的定子部分安装在Z轴驱动装置4的动子部分，采用直线电机代替现有的驱动装置，具有较高的精确度，反应灵敏，且直线电机工作的时候没有机械接触，降低绕线时发生的声音，可以减少对机器的维护，同时提高工作效率。

结合图1和图2所示，在一实施例中，内绕线机还包括Z轴安装架41，Z轴驱动装置4安装于Z轴安装架41的一内侧，Z轴驱动装置4的输出端和X轴驱动装置3之间还设置有X轴安装架31；X轴安装架31滑动安装于Z轴安装架41的内，且X轴安装架31的一侧连接于Z轴驱动装置4的输出端。

在本实施例中，内绕线机还包括机架，Z轴安装架41安装在机架内侧，Z轴安装架41的内侧上设置有Z轴定子安装垫片，Z轴驱动装置4安装在Z轴定子安装垫片上，并利用螺丝固定，Z轴安装架41朝向Z轴定子安装垫片的一内侧上设置有排线孔；X轴安装架31滑动安装在Z轴安装架41的两内侧，且X轴安装架31的一侧与Z轴驱动装置4的输出端连接，X轴驱动装置3与Z轴垂直的一内侧壁上设置有X轴定子安装垫片，X轴驱动装置3安装在X轴定子安装垫片上，并用螺丝固定；每个驱动装置安装在相对应的安装架上，使各个驱动装置的输出端更加平稳，且各个安装架设置在机架的内侧，使结构设置更加紧凑合理。

在一实施例中，内绕线机还包括Z轴导向装置42，Z轴导向装置42包括Z轴导轨以及Z轴滑块，Z轴导轨设置于Z轴安装架41，所述Z轴滑块穿设于所述Z轴滑轨；且所述Z轴滑块连接于X轴安装架31。

在本实施例中，使X轴安装架31在Z轴上运动更加平稳，进而使X轴驱动装置3在Z轴上运动更加平稳，进而使内绕线机精度更高，绕线速度加快。

在一实施例中，Y轴驱动装置1与X轴驱动装置3的输出端之间还置有Y轴安装架11，Y轴安装架11安装于X轴驱动装置3的输出端，Y轴驱动装置1安装于Y轴安装架11的顶部，且Y轴驱动装置1输出端输出方向朝下。

在本实施例中，Y轴安装架11呈倒“L”形，包括顶板111和竖板112，竖板112安装在X轴驱动装置3的输出端，并用螺丝固定，Y轴驱动装置1安装于Y轴安装架11的顶板111上，使Y轴驱动装置1的输出端朝下，使Y轴驱动装置1在X轴上安装更加平稳，进而使Y轴驱动装置1以及插轴2沿X轴运动更加平稳。

在一实施例中，内绕线机还包括X轴导向装置32，X轴导向装置32包括X轴导轨以及X轴滑块，X轴导轨设置于所述X轴安装架，所述X轴滑块穿设于所述X轴滑轨；且所述X轴滑块连接于Y轴安装架11。

在本实施例中，X轴导向装置32的X轴导轨安装在X轴安装架31上，X轴导向装置32的X轴滑块固定连接于Y轴安装架11，使Y轴安装架11在X轴上运动更加平稳，进而使Y轴驱动装置1在X轴上运动更加平稳，进而使内绕线机精度更高、绕线速度更快。

结合图1、图2以及图3所示，在一实施例中，插轴2和Y轴驱动装置1的输出端之间还设置有安装板13，插轴2转动连接于安装板13，且插轴2的中轴线平行于插轴2安装板13，插轴2安装板13朝向插轴2的一面设置有R轴驱动装置5，R轴驱动装置5的输出端的输出方向垂直于Y轴驱动装置1的输出端输出方向；插轴2的中部设置有推动件21，R轴驱动装置5的输出端转动连接于推动件21远离插轴2的一端，R轴驱动装置5驱动推动件21带动插轴2转动。

在本实施例中，R轴驱动装置5驱动推动件21转动，进而使插轴2进行转动，当绕线机进行排线的时候，即当插轴2相对于定子线槽的位置发生改变的时候，使R轴驱动装置5驱动推动件21转动，进而使插轴2进行转动，使插轴2刚好落在线槽的缝隙上，使插轴2所绕的线圈每一圈都紧密排布，解决了现有的绕线机线槽排线不满，进而导致在线槽的空间利用率降低的问题，提高了线槽的空间利用率，进而增加了定子绕组的性能。

R轴驱动装置5与Y轴驱动装置1的输出端之间还设置有安装板13；将R轴驱动装置5安装在安装板13上，使R轴驱动装置5安装更加平稳，进而使R轴驱动装置5驱动插轴2更加平稳，同时也使插轴2绕线更加平稳，进一步使绕线更加精密，提高绕线的精密度，以及线槽的槽满率，减少铜损，进而提高定子绕组的性能。

安装板13还设置有支撑件131，插轴2穿设支撑件131；支撑件131设置为轴承安装座，支撑件131的一端设置于安装板13，支撑件131的中部设置有轴承，插轴2穿过轴承的中心，使插轴2在支撑件131内转动，使插轴2转动更加平稳；支撑件131设置有两个，推动件21与插轴2的连接处设置在两个支撑件131之间；两个支撑件131设置在推动件21与插轴2的连接处的两侧，进一步使插轴2转动更加平稳。

推动件21和R轴驱动装置5的输出端之间还设置有连接件51，连接件51的一端连接于R轴驱动装置5的输出端，另一端转动连接于推动件21；连接件51远离R轴输出装置的一端设置有通孔，推动件21远离插轴2的一端也设置有插孔，将推动件21的插孔和连接件51通孔通过一销轴连接，使推动件21和连接件51转动连接。

内绕线机还包括R轴导向装置52，R轴导向装置52安装于安装板13，R轴导向装置52包括R轴导轨和R轴滑块，R轴滑块穿设R轴导轨，且R轴滑块连接于连接件51，R轴导向装置52的导向与X轴平行，使R轴输出更加的平稳，使R轴的的输出端沿着X轴滑动。

安装板13和R轴驱动装置5之间还设置有支撑座132，R轴驱动装置5安装于支撑座132上，支撑座132通过螺丝安装在安装板13上，且R轴驱动装置5通过螺丝设置在支撑座132上，R轴驱动装置5的输出端的输出方向垂直于支撑座132，便于安装R轴驱动装置5，同时，使R轴驱动装置5安装得更加稳固。

内绕线机还包括Y轴导向装置12；Y轴导向装置12包括Y轴导轨和Y轴滑块，Y轴滑块穿设于Y轴导轨，Y轴导轨固定安装于竖板112，Y轴滑块连接于安装板13，Y轴导向装置12的导轨部分安装在竖板112上，且在竖板112的底部设置有限位块，限位块的位置即Y轴驱动装置1的输出终点，避免Y轴输出端输出越位，进一步使内绕线机绕线更加精密。

在一实施例中，Y轴驱动装置1和R轴驱动装置5均设置为音圈电机。

在本实施例中，音圈电机设置为直线型音圈电机，音圈电机将实际的电流转化为直线推力，它们的大小是同实际通过的电流的大小成正比，音圈电机具有高频响、高精度的特点，使Y轴驱动装置1及R轴驱动装置5运动更加精确，速度更快，进而提高内绕线机的频率以及精确度。

在一实施例中，内绕线机还包括定子驱动装置6，定子驱动装置6正对于Y轴驱动装置1，且定子驱动装置6的输出端朝向Y轴驱动装置1，定子驱动装置6的输出端设置有安装座61，安装座61用于安装定子。

在本实施例中，内绕线机还包括安装平板8，定子驱动装置6安装于安装平板8，定子驱动装置6的输出端穿过安装平板8，安装座61可拆卸安装于定子驱动装置6输出端穿过所述安装平板8的一端；定子内设置有多个线槽，且安装座61可拆卸安装于定子驱动装置6的输出端，安装座61可以根据具体的定子型号选择不同的安装座61；由于定子内设置有多个线槽，在结束一个线槽的绕线的时候，定子驱动装置6驱动定子旋转一定的角度，使插轴2对准另一个线槽，进行下一个线槽的绕线，直至将全部线槽绕满；定子驱动装置6具体可以设置为伺服电机，伺服电机具有运动平稳的优点，使伺服电机驱动定子运动的时候更加平稳，进而使内绕线机绕线更加精准。

在一实施例中，内绕线机还包括可拆卸安装的定位挡块7，将定位挡块7与安装座61的外侧壁贴合对安装座61进行定位。

在本实施例中，定位挡块7可拆卸安装在安装平板13上，在开启内绕线机的时候，将定位挡块7安装于安装平板8，并将定位挡块7与安装座61的外侧壁贴合，将安装座61进行定位，进而使定子定位，从而插轴2对定子的定位更加准确，进而提高绕线精度。

以上所述的内绕线机还包括Z轴原点开关感应件、Y轴原点开关感应件以及X轴原点开关感应件，Z轴原点开关感应件、Y轴原点开关感应件以及X轴原点开关感应件分别设置在Z轴安装架41、Y轴安装架11、X轴安装架31上，Z轴原点开关感应件、Y轴原点开关感应件以及X轴原点开关感应件均为红外感应器，通过红外感应器感应插轴2相对在Z、Y以及X轴上的滑动距离；内绕线机还包括控制装置，在控制装置上设置相关的参数，如X、Y、Z以及R轴的滑动距离进行下一个动作；比如在控制装置中设置插轴2向下滑动了y毫米后，X轴驱动装置3驱动Y轴驱动装置1以及插轴2向左滑动x毫米，同时R轴驱动装置5驱动插轴2旋转r°；然后Y轴驱动装置1驱动插轴2向上滑动y毫米，X轴驱动装置3驱动Y轴驱动装置1以及插轴2滑动x毫米，同时R轴驱动装置5驱动插轴2旋转-r°；Z轴驱动装置4驱动X轴驱动装置3带动Y轴驱动装置1以及插轴2向定子中心滑动z毫米，以上的x、y、z以及r的具体数值根据定子的大小型号，在控制装置的控制面板上输入，并由控制装置控制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种内绕线机，其特征在于，包括：Y轴驱动装置、插轴、X轴驱动装置、Z轴驱动装置；

2.根据权利要求1所述的内绕线机，其特征在于，所述Y轴驱动装置、X轴驱动装置和Z轴驱动装置均设置为直线电机。

3.根据权利要求1所述的内绕线机，其特征在于，所述内绕线机还包括Z轴安装架，所述Z轴驱动装置安装于所述Z轴安装架的一内侧，所述Z轴驱动装置的输出端和所述X轴驱动装置之间还设置有X轴安装架；所述X轴安装架滑动安装于所述Z轴安装架的内，且所述X轴安装架的一侧连接于所述Z轴驱动装置的输出端。

4.根据权利要求3所述的内绕线机，其特征在于，所述内绕线机还包括Z轴导向装置，所述Z轴导向装置包括Z轴导轨以及Z轴滑块，所述Z轴导轨设置于所述Z轴安装架，所述Z轴滑块穿设于所述Z轴滑轨；且所述Z轴滑块连接于所述X轴安装架。

5.根据权利要求4所述的内绕线机，其特征在于，所述Y轴驱动装置与所述X轴驱动装置的输出端之间还置有Y轴安装架，所述Y轴安装架安装于所述X轴驱动装置的输出端，所述Y轴驱动装置安装于所述Y轴安装架的顶部，且Y轴驱动装置输出端输出方向朝下。

6.根据权利要求5所述的内绕线机，其特征在于，所述内绕线机还包括X轴导向装置，所述X轴导向装置包括X轴导轨以及X轴滑块，所述X轴导轨设置于所述X轴安装架，所述X轴滑块穿设于所述X轴滑轨；且所述X轴滑块连接于所述Y轴安装架。

7.根据权利要求5所述的内绕线机，其特征在于，所述插轴和所述Y轴驱动装置的输出端之间还设置有安装板，所述插轴转动连接于所述安装板，且所述插轴的中轴线平行于所述安装板，所述安装板朝向所述插轴的一面设置有R轴驱动装置，所述R轴驱动装置的输出端的输出方向垂直于所述Y轴驱动装置的输出端输出方向；所述插轴的中部设置有推动件，所述R轴驱动装置的输出端转动连接于所述推动件远离所述插轴的一端，所述R轴驱动装置驱动所述推动件带动所述插轴转动。

8.根据权利要求7所述的内绕线机，其特征在于，所述Y轴驱动装置和所述R轴驱动装置均设置为音圈电机。

9.根据权利要求1所述的内绕线机，其特征在于，所述内绕线机还包括定子驱动装置，所述定子驱动装置正对于所述Y轴驱动装置，且所述定子驱动装置的输出端朝向所述Y轴驱动装置，所述定子驱动装置的输出端设置有安装座，所述安装座用于安装定子。

10.根据权利要求9所述的内绕线机，其特征在于，所述内绕线机还包括可拆卸安装的定位挡块，将所述定位挡块与所述安装座的外侧壁贴合对所述安装座进行定位。