CN220475573U - 自动化绕线设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机转子金属线绕线技术领域，具体涉及自动化绕线设备。本实用新型的自动化绕线设备，通过设置若干由收卷驱动机构驱动同步转动的收卷转动部以及设置可以自动为收卷转动部自动上料的上料机构，可以同时实现多个线材收卷架收卷金属线圈，有效地提高线圈绕制的数量和生产效率，而且绕线导向杆通过XYZ轴向驱动机构驱动并用于提供绕设在安装线材收卷架的金属线材，实现自动化高精度绕制线圈和精准控制线圈绕制圈数，自动化工作效果好。

Description

自动化绕线设备

技术领域

本实用新型属于电机转子金属线绕线技术领域，具体涉及自动化绕线设备。

背景技术

电机的转子一般包括转子铁芯和转子绕组，不少生产厂家在生产转子铁芯时均采用高速冲压机床来加工生产，然后通过专门的设备将铜线绕在转子铁芯上形成转子绕组，转子质量的好坏跟转子铁芯的加工质量以及转子绕组的绕线质量密不可分，然而，现有电机的线圈传统绕线方法主要通过手工绕制，生产效率低，浪费大量人力，而且绕制的圈数精度较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有传统电机的线圈绕制方式存在人力工作量大，生产效率低和线圈绕制圈数精度差存在的问题，提供一种采用自动化绕制线圈的自动化绕线设备。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

自动化绕线设备，包括绕线机构、上料机构和出线机构；绕线机构包括若干用于与线材收卷架的轴孔套接装配的收卷转动部、收卷驱动机构、为每个收卷转动部配置的绕线导向杆和驱动各绕线导向杆沿XYZ三轴方向移动的XYZ轴向驱动机构，收卷驱动机构用于驱动若干收卷转动部同步转动，绕线导向杆设有用于输出金属线材的出线孔，绕线导向杆用于导向出线孔的出线位置并配合收卷转动部带动线材收卷架转动时将金属线材以预设路径卷绕在线材收卷架上；上料机构设于若干收卷转动部的相对一侧，包括上料架和上料驱动机构，所述上料架排列设有若干用于备放线材收卷架的工件放置槽，工件放置槽设有上侧开口的放置口和位于相对收卷转动部一侧对应线材收卷架的轴孔设置的避让口，所述上料驱动机构用于将备放在上料架的线材收卷架的轴孔套接在收卷转动部后相对向下移动实现将线材收卷架转移至收卷转动部；出线机构位于绕线机构上侧，用于为绕线导向杆持续提供金属线材。

与现有技术相比，本实用新型的自动化绕线设备，通过设置若干由收卷驱动机构驱动同步转动的收卷转动部以及设置可以自动为收卷转动部自动上料的上料机构，可以同时实现多个线材收卷架收卷金属线圈，有效地提高线圈绕制的数量和生产效率，而且绕线导向杆通过XYZ轴向驱动机构驱动并用于提供绕设在安装线材收卷架的金属线材，实现自动化高精度绕制线圈和精准控制线圈绕制圈数，自动化工作效果好。

进一步的，还包括卸料机构，所述卸料机构包括为每个收卷转动部配置的U型推料件和驱动各U型推料件向外伸出和复位的卸料驱动机构，所述收卷转动部置于配置的U型推料件的U型口内，卸料驱动机构通过驱动U型推料件向收卷转动部外端方向移动实现将收卷转动部上完成绕线工序的线材收卷架从收卷转动部向外卸料；通过这样设置，收卷转动部卸料方式简单，卸料效率高。

进一步的，所述上料架位于所述收卷转动部相反方向的一侧设有卸料收集槽，所述上料驱动机构配置成可以用于驱动卸料收集槽移动至收卷转动部外端下方，以使U型推料件推动收卷转动部上完成绕线工序的线材收卷架从收卷转动部向外卸料至卸料收集槽内；通过这样设置，较好地将完成绕线工序的线材收卷架收集在卸料收集槽内，方便工作人员整理打包。

进一步的，所述上料驱动机构包括基座、竖向滑座、纵向滑座和竖向驱动装置和纵向驱动装置，所述上料架设于竖向滑座上，竖向滑座通过竖向导引结构与纵向滑座滑动连接，所述竖向驱动装置设于纵向滑座上且其输出端与所述竖向滑座传动连接，所述纵向滑座通过纵向导引结构与所述基座连接，所述纵向驱动装置设于基座上且其输出端与所述纵向滑座传动连接；通过这样设置，上料驱动机构设置方式简单，驱动卸料收集槽收集物料和上料架上料效果好。

进一步的，所述上料机构还包括横向调节机构，所述横向调节机构包括横向导引机构和横向调节推杆，所述上料架通过横向调节机构滑动连接在所述竖向滑座上，所述横向调节推杆设于所述竖向滑座上且其输出端与所述上料架传动连接；通过这样设置，方便操作员调节上料架的各工件放置槽与对应的收卷转动部相互对准，保证线材收卷架与收卷转动部的上料套接。

进一步的，所述线材收卷架包括收卷轴部、位于收卷轴部用于与收卷转动部套接的所述轴孔和位于收卷轴部两端外径大于所述收卷轴部外径的侧挡，其中一所述侧挡上端设有两个电极部，所述预设路径包括绕线导向杆以一个电极部、收卷轴部和另一电极部的顺序分别卷绕有金属线材；通过这样设置，线材收卷架的收卷轴部和两电极部均绕设有金属线材，保证线圈整体通电效果。

进一步的，还包括线夹机构，所述线夹机构包括为每个收卷转动部侧部配置的线材夹紧组件和用于驱动线材夹紧组件相对位移和复位的线夹驱动机构，所述线夹机构用于在绕线导向杆将余料线材夹持在线材夹紧组件上，并配合线夹驱动机构的驱动使余料线材以扯断方式与线材收卷架的金属线材分离；通过这样设置，余料线材分离方式简单快捷，效果好。

进一步的，所述线夹机构包括线夹气缸、活动夹紧件和固定夹紧件，所述固定夹紧件设置在线夹气缸的缸体上，所述固定夹紧件与所述线夹气缸的输出端传动连接，所述活动夹紧件上端设有向外延伸形成与固定夹紧件顶面之间形成夹紧面的夹紧部；通过这样设置，线夹机构设置方式简单，余料线材夹持效果好。

进一步的，所述活动夹紧件上端两侧对称设有所述夹紧部，所述固定夹紧件设有竖向布置的导向活动槽，所述活动夹紧件可活动地置于所述导向活动槽内；通过这样设置，线夹机构结构紧凑，活动夹紧件活动导向效果好。

进一步的，还包括机架，所述绕线机构设于机架上，所述线夹驱动机构包括位于所述收卷转动部下侧的第一同步架及线夹直线驱动器，所述线材夹紧组件连接在所述第一同步架上，所述第一同步架通过第一导引组件纵向活动连接在所述机架上，所述线夹直线驱动器与所述第一同步架传动连接；通过这样设置，各线材夹紧组件同步联动效果好。

附图说明

图1为自动化绕线设备的示意图

图2为上料机构的示意图

图3为上料机构的底部示意图

图4为绕线机构的示意图

图5为XYZ轴向驱动机构的示意图

图6为线夹驱动机构和收卷驱动机构的示意图

图7为收卷转动部和U型推料件的示意图

图8为线材夹紧组件的示意图

图9为线材收卷架的示意图

图10为线材收卷架的侧视图

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的技术方案：

参见图1至图10，本实用新型的自动化绕线设备，包括绕线机构1、上料机构2和出线机构3；绕线机构1包括若干用于与线材收卷架4的轴孔41套接装配的收卷转动部11、收卷驱动机构12、为每个收卷转动部11配置的绕线导向杆14和驱动各绕线导向杆14沿XYZ三轴方向移动的XYZ轴向驱动机构13，收卷驱动机构12用于驱动若干收卷转动部11同步转动，绕线导向杆14设有用于输出金属线材的出线通道141和位于出线通道141下端的出线孔142，绕线导向杆14用于导向出线孔142的出线位置并配合收卷转动部11带动线材收卷架4转动时将金属线材以预设路径卷绕在线材收卷架4上；上料机构2设于若干收卷转动部11的相对一侧，包括上料架21和上料驱动机构22，所述上料架21排列设有若干用于备放线材收卷架4的工件放置槽23，工件放置槽23设有上侧开口的放置口232和位于相对收卷转动部11一侧对应线材收卷架4的轴孔41设置的避让口231，所述上料驱动机构22用于将备放在上料架21的线材收卷架4的轴孔41套接在收卷转动部11后相对向下移动实现将线材收卷架4转移至收卷转动部11；出线机构3位于绕线机构1上侧，用于为绕线导向杆14持续提供金属线材。

与现有技术相比，本实用新型的自动化绕线设备，通过设置若干由收卷驱动机构12驱动同步转动的收卷转动部11以及设置可以自动为收卷转动部11自动上料的上料机构2，可以同时实现多个线材收卷架4收卷金属线圈，有效地提高线圈绕制的数量和生产效率，而且绕线导向杆14通过XYZ轴向驱动机构13驱动并用于提供绕设在安装线材收卷架4的金属线材，实现自动化高精度绕制线圈和精准控制线圈绕制圈数，自动化工作效果好。

参见图1至图3，在一种实施例中，还包括卸料机构5，所述卸料机构5包括为每个收卷转动部11配置的U型推料件51和驱动各U型推料件51向外伸出和复位的卸料驱动机构52，所述卸料驱动机构52例如为直线驱动器，所述收卷转动部11置于配置的U型推料件51的U型口内，卸料驱动机构52通过驱动U型推料件51向收卷转动部11外端方向移动实现将收卷转动部11上完成绕线工序的线材收卷架4从收卷转动部11向外卸料；通过这样设置，收卷转动部11卸料方式简单，卸料效率高。

参见图1至图3，在一种实施例中，所述上料架21位于所述收卷转动部11相反方向的一侧设有卸料收集槽25，所述上料驱动机构22配置成可以用于驱动卸料收集槽25移动至收卷转动部11外端下方，以使U型推料件51推动收卷转动部11上完成绕线工序的线材收卷架4从收卷转动部11向外卸料至卸料收集槽25内；通过这样设置，较好地将完成绕线工序的线材收卷架4收集在卸料收集槽25内，方便工作人员整理打包。

参见图2和图3，在一种实施例中，所述上料驱动机构22包括基座221、竖向滑座222、纵向滑座223和竖向驱动装置224和纵向驱动装置225，所述上料架21设于竖向滑座222上，竖向滑座222通过竖向导引结构228与纵向滑座223滑动连接，所述竖向驱动装置224设于纵向滑座223上且其输出端与所述竖向滑座222传动连接，所述纵向滑座223通过纵向导引结构229与所述基座221连接，所述纵向驱动装置225设于基座221上且其输出端与所述纵向滑座223传动连接；通过这样设置，上料驱动机构22设置方式简单，驱动卸料收集槽25收集物料和上料架21上料效果好。

参见图2和图3，在一种实施例中，所述上料机构2还包括横向调节机构，所述横向调节机构包括横向导引机构227和横向调节推杆226，所述上料架21通过横向调节机构滑动连接在所述竖向滑座222上，所述横向调节推杆226设于所述竖向滑座222上且其输出端与所述上料架21传动连接；通过这样设置，方便操作员调节上料架21的各工件放置槽23与对应的收卷转动部11相互对准，保证线材收卷架4与收卷转动部11的上料套接。所述纵向导引结构229、横向导引结构和竖向导引结构228优选为滑轨装置。

参见图9和图10，在一种实施例中，所述线材收卷架4包括收卷轴部42、位于收卷轴部42用于与收卷转动部11套接的所述轴孔41和位于收卷轴部42两端外径大于所述收卷轴部42外径的侧挡43，所述轴孔41与所述收卷轴部42同心设置且贯穿所述收卷轴部42两侧，其中一所述侧挡43上端设有两个电极部44，所述预设路径包括绕线导向杆14以一个电极部44、收卷轴部42和另一电极部44的顺序分别卷绕有金属线材；通过这样设置，线材收卷架4的收卷轴部42和两电极部44均绕设有金属线材，保证线圈整体通电效果。

在一种实施例中，所述收卷转动部11与线材收卷架4的轴孔41以过盈配合的方式套接。

参见图5至图8，在一种实施例中，还包括线夹机构6，所述线夹机构6包括配置每个收卷转动部11侧部的线材夹紧组件61和用于驱动线材夹紧组件61相对位移和复位的线夹驱动机构62，所述线夹机构6用于在绕线导向杆14将余料线材夹持在线材夹紧组件61上，并配合线夹驱动机构62的驱动使余料线材以扯断方式与线材收卷架4的金属线材分离，所述线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61向靠近所述收卷转动部11一侧移动时，实现线材夹紧组件61配合绕线导向杆14将余料线材夹紧，所述线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61向远离所述收卷转动部11一侧移动时，实现余料线材以扯断方式与线材收卷架4的金属线材分离；通过这样设置，余料线材分离方式简单快捷，效果好。所述绕线导向杆14将金属线材绕设在线材收卷架4上时，通过将起始端的余料线材夹持在线材夹紧组件61上为线材收卷架4收卷金属线材的起始端提供固定作用，在线材收卷架4收卷金属线材时，通过线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61移动将起始端的余料线材与线材收卷架4上形成线圈的线材分离。以及在线材收卷架4完成收卷线材后，形成线圈的末端余料线材夹持在线材夹紧组件61上，并通过线夹驱动机构62的驱动使末端余料线材与线材收卷架4上形成线圈的线材分离。

参见图5至图8，在一种实施例中，所述线夹机构6以竖向方向的角度夹持和松开余料线材，所述线夹机构6包括线夹气缸611、活动夹紧件612和固定夹紧件613，所述固定夹紧件613设置在线夹气缸611的缸体上，所述固定夹紧件613与所述线夹气缸611的输出端传动连接，所述活动夹紧件612上端设有向外延伸形成与固定夹紧件613顶面之间形成夹紧面的夹紧部614；通过这样设置，线夹机构6设置方式简单，余料线材夹持效果好。

参见图5至图8，在一种实施例中，所述活动夹紧件612上端两侧对称设有所述夹紧部614，所述固定夹紧件613设有竖向布置的导向活动槽615，所述活动夹紧件612可活动地置于所述导向活动槽615内；通过这样设置，线夹机构6结构紧凑，活动夹紧件612活动导向效果好。

参见图1和图4，在一种实施例中，还包括机架7，所述绕线机构1和出线机构3设于机架7上，所述线夹驱动机构62包括位于所述收卷转动部11下侧的第一同步架621及线夹直线驱动器622，所述线材夹紧组件61连接在所述第一同步架621上位于对应的收卷转动部11一侧，所述第一同步架621通过第一导引组件纵向活动连接在所述机架7上，所述线夹直线驱动器622与所述第一同步架621传动连接；通过这样设置，各线材夹紧组件61同步联动效果好。

参见图6和图7，在一种实施例中，所述线材夹紧组件61配置有翻转驱动机构63，所述翻转驱动机构63用于驱动线材夹紧组件61相对90度翻转或复位，所述翻转驱动机构63在驱动线材夹紧组件61相对90度侧向翻摆时并配合线材夹紧组件61重复夹紧和松开活动释放所夹持的余料线材；通过这样设置，较好地实现线材夹紧组件61将所夹持的余料线材释放，避免影响线材夹紧组件61后续夹持工作。

参见图6和图7，在一种实施例中，所述翻转驱动机构63包括翻转活动架631和翻转驱动推杆632，所述线材夹紧组件61设置在翻转活动架631上，所述翻转活动架631沿横向方向转动连接在所述第一同步架621上，所述翻转活动架631端部设有摆杆633，所述翻转驱动推杆632设置在第一同步架621上，所述摆杆633的两端分别与翻转活动架631和翻转驱动推杆632转动连接，所述翻转驱动推杆632通过驱动所述摆杆633相对转动间接驱动线材夹紧组件61相对90度翻转或复位。

参见图6，在一种实施例中，所述XYZ轴向驱动机构13包括固定架131及纵向驱动器132、横向驱动器133、丝杆传动结构134、竖向驱动电机135、横向活动座136和纵向活动座137，所述纵向驱动器132和横向驱动器133优选为推杆，所述横向活动座136通过横向导轨装置连接在固定架131上，所述纵向活动座137通过纵向导轨装置连接在横向活动座136上，所述横向驱动器133与横向活动座136驱动连接，所述纵向驱动器132与纵向活动座137驱动连接，各绕线导向杆14通过第二同步架138与所述丝杆传动结构134传动连接，所述丝杆传动结构134设置在纵向活动座137上，所述竖向驱动电机135用于驱动丝杆传动结构134运转实现控制绕线导向杆14竖向活动；通过这样设置，XYZ轴向驱动机构13驱动绕线导向杆14空间移动效果好。

参见图7，在一种实施例中，所述收卷驱动机构12包括配置在每个收卷转动部11的收卷传动轮16、传动皮带(图未示)和收卷驱动电机17，所述收卷驱动电机17输出端设有主动轮171，所述主动轮171通过传动皮带与各收卷传动轮16传动连接；通过这样设置，各收卷转动部11同步传动效果好。

参见1至图10，本实用新型的自动化绕线设备，包括以下工作过程，操作员预先将需要绕线加工的线材收卷架4排列备放在上料架21的工件放置槽23内，所述上料驱动机构22通过驱动上料架21向收卷转动部11一侧移动，使工件放置槽23内的线材收卷架4的轴孔41套接在收卷转动部11内，进而上料驱动机构22向下移动使上料架21内的线材收卷架4从上方脱离工件放置槽23，实现线材收卷架4上料至收卷转动部11。完成线材收卷架4上料后，线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61相对伸出外侧并靠近收卷轴部42，XYZ轴向驱动机构13绕线导向杆14依次在线材夹紧组件61、线材收卷架4的其中一个电极部44绕设金属线材，随之，线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61相对复位，断开线材夹紧组件61与线材收卷架4上之间的金属线材，进而收卷驱动机构12驱动收卷转动部11转动，同时XYZ轴向驱动机构13绕线导向杆14在线材收卷架4的收卷轴部42绕设金属线材线圈，线材收卷架4完成绕线工序后，收卷驱动机构12停止驱动收卷转动部11转动，线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61相对伸出外侧并靠近收卷轴部42，XYZ轴向驱动机构13绕线导向杆14依次在线材收卷架4的另一个电极部44和线材夹紧组件61绕设金属线材，随之，线夹驱动机构62驱动线材夹紧组件61相对复位，断开线材夹紧组件61与线材收卷架4上之间的金属线材，然后，卸料驱动机构52通过驱动U型推料件51向收卷转动部11外端方向移动将收卷转动部11上完成绕线工序的线材收卷架4从收卷转动部11向外卸料至卸料收集槽25。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.自动化绕线设备，其特征在于，包括：

绕线机构，包括若干用于与线材收卷架的轴孔套接装配的收卷转动部、收卷驱动机构、为每个收卷转动部配置的绕线导向杆和驱动各绕线导向杆沿XYZ三轴方向移动的XYZ轴向驱动机构，收卷驱动机构用于驱动若干收卷转动部同步转动，绕线导向杆设有用于输出金属线材的出线孔，绕线导向杆用于导向出线孔的出线位置并配合收卷转动部带动线材收卷架转动时将金属线材以预设路径卷绕在线材收卷架上；

上料机构，设于若干收卷转动部的相对一侧，包括上料架和上料驱动机构，所述上料架排列设有若干用于备放线材收卷架的工件放置槽，工件放置槽设有上侧开口的放置口和位于相对收卷转动部一侧对应线材收卷架的轴孔设置的避让口，所述上料驱动机构用于将备放在上料架的线材收卷架的轴孔套接在收卷转动部后相对向下移动实现将线材收卷架转移至收卷转动部；

出线机构，位于绕线机构上侧，用于为绕线导向杆持续提供金属线材。

2.根据权利要求1所述的自动化绕线设备，其特征在于，还包括卸料机构，所述卸料机构包括为每个收卷转动部配置的U型推料件和驱动各U型推料件向外伸出和复位的卸料驱动机构，所述收卷转动部置于配置的U型推料件的U型口内，卸料驱动机构通过驱动U型推料件向收卷转动部外端方向移动实现将收卷转动部上完成绕线工序的线材收卷架从收卷转动部向外卸料。

3.根据权利要求2所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述上料架位于所述收卷转动部相反方向的一侧设有卸料收集槽，所述上料驱动机构配置成可以用于驱动卸料收集槽移动至收卷转动部外端下方，以使U型推料件推动收卷转动部上完成绕线工序的线材收卷架从收卷转动部向外卸料至卸料收集槽内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述上料驱动机构包括基座、竖向滑座、纵向滑座和竖向驱动装置和纵向驱动装置，所述上料架设于竖向滑座上，竖向滑座通过竖向导引结构与纵向滑座滑动连接，所述竖向驱动装置设于纵向滑座上且其输出端与所述竖向滑座传动连接，所述纵向滑座通过纵向导引结构与所述基座连接，所述纵向驱动装置设于基座上且其输出端与所述纵向滑座传动连接。

5.根据权利要求4所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述上料机构还包括横向调节机构，所述横向调节机构包括横向导引机构和横向调节推杆，所述上料架通过横向调节机构滑动连接在所述竖向滑座上，所述横向调节推杆设于所述竖向滑座上且其输出端与所述上料架传动连接。

6.根据权利要求1所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述线材收卷架包括收卷轴部、位于收卷轴部用于与收卷转动部套接的所述轴孔和位于收卷轴部两端外径大于所述收卷轴部外径的侧挡，其中一所述侧挡上端设有两个电极部，所述预设路径包括绕线导向杆以一个电极部、收卷轴部和另一电极部的顺序分别卷绕有金属线材。

7.根据权利要求1所述的自动化绕线设备，其特征在于，还包括线夹机构，所述线夹机构包括为每个收卷转动部侧部配置的线材夹紧组件和用于驱动线材夹紧组件相对位移和复位的线夹驱动机构，所述线夹机构用于在绕线导向杆将余料线材夹持在线材夹紧组件上，并配合线夹驱动机构的驱动使余料线材以扯断方式与线材收卷架的金属线材分离。

8.根据权利要求7所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述线夹机构包括线夹气缸、活动夹紧件和固定夹紧件，所述固定夹紧件设置在线夹气缸的缸体上，所述固定夹紧件与所述线夹气缸的输出端传动连接，所述活动夹紧件上端设有向外延伸形成与固定夹紧件顶面之间形成夹紧面的夹紧部。

9.根据权利要求8所述的自动化绕线设备，其特征在于，所述活动夹紧件上端两侧对称设有所述夹紧部，所述固定夹紧件设有竖向布置的导向活动槽，所述活动夹紧件可活动地置于所述导向活动槽内。

10.根据权利要求7所述的自动化绕线设备，其特征在于，还包括机架，所述绕线机构设于机架上，所述线夹驱动机构包括位于所述收卷转动部下侧的第一同步架及线夹直线驱动器，所述线材夹紧组件连接在所述第一同步架上，所述第一同步架通过第一导引组件纵向活动连接在所述机架上，所述线夹直线驱动器与所述第一同步架传动连接。