CN2917077Y - 无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构，该内排绕传动机构由绕线主轴机构、接杆机构及伺服控制电路组成，通过预设编程的位置控制单元PLC控制绕线主轴和接杆作上下、左右、前后运动，使线嘴能作上下直线、左右摆动、前后直线的三维空间运动，被绕漆包线能整齐有序地一层一层排布在电机定子的内槽上。从而能大大提高定子线圈的满槽率、取消了线包的整形工序、有利于电机的整机装配工作。

Description

无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构

技术领域

本实用新型涉及无刷变频电机定子绕线机械技术领域，特别是一种无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构。

背景技术

现有的无刷变频电机定子立式绕线机对定子进行漆包线绕线时，由变频电机并借助一套偏心轮装置带动绕线主轴作上下直线运动和左右摆动的复合运动，该复合运动轨迹为一条正弦波曲线，绕线主轴沿着该正弦波曲线运动轨迹进行绕线。这种二维平面运动的传统结构，在绕线运动时是不能作出三维空间运动的，即绕线嘴不能作前后排线运动，造成绕在定子中的漆包线是杂乱无章的，不能整齐地排绕在定子中。这种二维平面运动对于无刷变频电机定子绕线产生不少问题：(1)不能将漆包线整齐地排列在定子上，造成绕线槽满率低，只有50％左右，加工出来的电机达不到设计的额定功率要求。(2)由于漆包线在定子上杂乱无章地排列，绕线嘴容易碰伤漆包线而造成电机绕组短路而烧坏。(3)绕出来的定子漆包线圈高度超差而造成触及电机的前、后端盖，不能装配，需要增设线包整形工序，进而造成浪费工时和增加整形设备。由于存在以上的缺陷，绕出来的定子就达不到定子产品的设计要求和使用效果。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于定子线圈内排绕时，线嘴能作三维空间运动，使被绕漆包线能整齐有序地一层一层排列在无刷变频电机定子的内槽上。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构，所述内排绕传动机构由绕线主轴机构、接杆机构及伺服控制电路组成；绕线主轴1下端部通过连接套20、钢珠座21、外花键轴22、锁紧套23、轴承套26与底座27联接，绕线主轴1上端部与凸轮座7、圆螺母16螺纹连接，构成绕线主轴机构；位于绕线主轴1内孔内的接杆2下端部与内花键轴19、连轴套20、钢珠座21、外花键轴22、轴承套26、滚针轴承33、花键套28联接，该花键套28支承在底座29上，其下端部设有线嘴座30和线嘴31，接杆2上端部通过并帽18、连接器3、钢珠座4及钢珠17与推杆5下部联接，推杆5穿过连轴套6、凸轮座7，其上端部装有凸轮推头14，该凸轮推头14通过凸轮片10与线嘴架11活动连接，线嘴架11一侧装有线嘴12，其另一侧设有分度盘13，在凸轮片10圆心与护线套9之间装有钢丝圈15，护线套9和螺母8与凸轮座7螺纹连接，构成接杆机构；所述轴承套26通过滚针轴承33与花孔步轮24连接，该花孔步轮24通过同步带32、步轮端片25、36、主动同步轮35与装在电机座34上的伺服电机37输出轴联接；带动绕线主轴1作上下直线运动的主轴交流伺服电机和交流伺服电机37通过对应的伺服驱动器与位置控制单元PLC电气连接，该位置控制单元通过编程将预设的控制信号输至主轴交流伺服电机和交流伺服电机37，驱动绕线主轴机构和接杆机构工作，所述位置控制单元输出端还接有触摸屏显示板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)由于在绕线主轴内孔装有一套接杆机构，通过交流伺服和位置控制单元，并设定计算机程序，达到每层整齐有序地排线的效果。

(2)由于绕线主轴与接杆机构连成一体，绕线主轴作二维平面运动的动力源由原来的变频电机更换为交流伺服和位置控制单元，并与接杆机构的交流伺服和位置控制单元通过设定计算机程序，由上述两套交流伺服单元和凸轮组成三维空间的运动驱动动力，从而带动一整套的机械结构协调动作，达到绕线的最佳效果。经测试，槽满率从原来的50％提升到70％，线包高度达到产品设计的要求，取消了整形的工序，从而能顺畅地装配好电机的前后端盖。

附图说明

图1是本实用新型绕线主轴结构和接杆机构下部结构示意图。

图2是本实用新型接杆机构上部结构示意图。

图3是本实用新型交流伺服控制单元电控原理方框图。

具体实施方式

通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

参见图1、图2、图3所示，由绕线主轴1并通过连轴套20将接杆机构联接在一起组成无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构，所述接杆2通过钢珠座21、外花键轴22、锁紧套23、花孔步轮24、轴承套26、底座27、花键轴28、底座29联接而成接杆机构，并通过同步带32、主动同步轮35由交流伺服电机37带动旋转，旋转的速度和角度由位置控制单元通过编程设定及控制。当接杆2旋转时带动连轴器3、钢珠座4、推杆5、连轴套6、钢珠17、凸轮推头14、凸轮片10一起旋转，与此同时，凸轮片10带动线嘴架11作水平直线运动，并借助钢丝圈15所产生的复位作用力而实现线嘴架11的水平直线往复运动。此时漆包线通过线嘴12作排线工作。排线的距离取决于交流伺服电机37的旋转角度，而该旋转角度是通过位置控制单元PLC编程设定和控制的。绕线主轴1则由凸轮座7、圆螺母16、护线套9、线嘴架11、分度盘13、钢丝圈15装配在一起并穿在主机的一个偏心轮机构中，由主机的主轴交流伺服电机带动绕线主轴1旋转并作上下直线运动，实现一个二维平面运动轨迹(即上下直线运动和旋转联动)，漆包线通过线嘴12有序地绕在定子的槽中。这样，接杆2和绕线主轴1分别通过各自的交流伺服电机及主机的偏心轮机构经由位置控制单元的程序控制就能达到两轴联动的目的。即绕线主轴1上下直线运动加左右摆动和接杆2机构一起带动线嘴12作受控的上下直线运动、左右摆动和前后直线运动，从而达到有序地绕线和排线的目的。根据漆包线的线径大小、绕线的匝数变化、排线的距离等定子的参数变化，由位置控制单元PLC编制不同程序，去控制交流伺服电机的旋转速度和角度再带动绕线主轴1和接杆2的整套联动机械执行机构而实现不同定子线包的绕制工艺要求。

Claims (1)

1、一种无刷变频电机定子立式绕线机用的内排绕传动机构，其特征在于：所述内排绕传动机构由绕线主轴机构、接杆机构及伺服控制电路组成；绕线主轴(1)下端部通过连接套(20)、钢珠座(21)、外花键轴(22)、锁紧套(23)、轴承套(26)与底座(27)联接，绕线主轴(1)上端部与凸轮座(7)、圆螺母(16)螺纹连接，构成绕线主轴机构；位于绕线主轴(1)内孔内的接杆(2)下端部与内花键轴(19)、连轴套(20)、钢珠座(21)、外花键轴(22)、轴承套(26)、滚针轴承(33)、花键套(28)联接，该花键套(28)支承在底座(29)上，其下端部设有线嘴座(30)和线嘴(31)，接杆(2)上端部通过并帽(18)、连接器(3)、钢珠座(4)及钢珠(17)与推杆(5)下部联接，推杆(5)穿过连轴套(6)、凸轮座(7)，其上端部装有凸轮推头(14)，该凸轮推头(14)通过凸轮片(10)与线嘴架(11)活动连接，线嘴架(11)一侧装有线嘴(12)，其另一侧设有分度盘(13)，在凸轮片(10)圆心与护线套(9)之间装有钢丝圈(15)，护线套(9)和螺母(8)与凸轮座(7)螺纹连接，构成接杆机构；所述轴承套(26)通过滚针轴承(33)与花孔步轮(24)连接，该花孔步轮(24)通过同步带(32)、步轮端片(25、36)、主动同步轮(35)与装在电机座(34)上的伺服电机(37)输出轴联接；主轴交流伺服电机和交流伺服电机(37)通过对应的伺服驱动器与位置控制单元PLC电气连接，该位置控制单元通过编程将预设的控制信号输至主轴交流伺服电机和交流伺服电机(37)，驱动绕线主轴机构和接杆机构工作，所述位置控制单元输出端还接有触摸屏显示板。