伺服雙頭綁線機的製作方法

2023-05-10 06:31:51 2

專利名稱：伺服雙頭綁線機的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械設備領域，特別涉及一種將電機電子的多組線圈捆綁在一起的伺 服雙頭綁線機。
背景技術：
電機定子生產有一道工序，就是把嵌在定子槽內的多組線圈捆綁在一起，而綁紮 的過程都是由綁線機的三個動作完成一是綁線機中用於將線捆綁定了線圈的上、下鉤針 前進和後退；二是上、下鉤針上、下運動；三是上、下鉤針按一定角度轉動(以完成整圈捆 綁)。此三種運動之間按一定的對應關係完成鉤線和綁線運動。目前通過三種機械傳動的 方式。綁線機由減速電機做主動力，通過鏈輪組件、減速機構帶動上、下凸輪完成上、下鉤針 的上、下運動，通過曲臂連杆氣缸帶動鉤針前後運動，通過凸輪外區縣運動連杆撥動扇形齒 輪旋轉鉤針的角度。由這三個連貫動作完成鉤針綁紮動作。這種方法機械機構複雜，平面 凸輪擺幅大，不能高速運轉，震動大，能耗大，易汙染，另外扇形齒輪易斷裂，嚴重影響綁線 機的使用壽命和工作效率，另外由於這類機械的傳動結構是互鎖的，對於不同的電機定子 的綁線要求不同，機器調節起來十分複雜。

發明內容
本發明克服了現有的複雜的機械機構，採用了伺服電機控制鉤針的轉動，省去了 主軸槽輪傳動機構，減少了機械零部件，降低了製造難度，提高了生產效率，採用的伺服電 機控制，降低了機器的噪音。本發明通過以下技術方案實現伺服雙頭綁線機，其包括一個底座，底座的頂部設置有底板，底板下表面設置有一 個傳動機構，以及驅動傳動機構的驅動電機，還包括一個位於底板上方的頂板，在底板和頂 板之間設置第一支撐軸和第二支撐軸，在底板和頂板的中間還設置有一個通過鎖緊裝置連 接在第一支撐軸和第二支撐軸上的中間板，還包括設置在底板和中間板之間的第一傳動 軸、第二傳動軸和第三傳動軸，在頂板的前端和底座的底部對稱設置有一對走線機構，在底 板和中間板上還設有其切斷作用的切斷裝置，還包括在底板和中間板上設置的對上、下鉤 針進行支撐的前支架和後支架，前支架上設置有可以轉動的輔助支架，輔助支架上通過一 個複合軸承對上、下鉤針進行支撐，還包括設置在第一傳動軸上的驅動上、下鉤針上下往復 運動的槽輪裝置，還包括控制上、下鉤針前後往復運動的擺動機構，在後支架上還設置有驅 動上、下鉤針轉動的伺服驅動機構，還包括在位於頂板走線機構下方的底板上設置的一個 對定子起到固定分度作用的定子定位分度裝置。所述的傳動機構包括與驅動電機連接的主動鏈輪、第一齒鏈輪、第二齒鏈輪和第 三齒鏈輪，上述鏈輪均連接在底板的下方，它們之間通過鏈條連接。所述的槽輪裝置包括與第三齒鏈輪連接的第一傳動軸，在第一傳動軸上設置有一 對槽輪，槽輪上設置有具有斜度的環形凹槽，環形凹槽分別與上、鉤針的輔助支架上設置的螺栓型滾針軸承配合。在中間板和底板上還分別設有一對驅動槽輪沿第一傳動軸運動的調節氣缸。所述的擺動機構包括與第二齒鏈輪連接的滑動槽輪，所述的滑動槽輪為個設置有 倒T型槽的圓盤，滑動槽輪設置有可以相對與滑動槽輪在倒T型槽內滑動的滑動連接頭，滑 動連接頭上設有可以相對轉動的軸承座，軸承座通過雙頭螺杆與一個U型連接塊連接，U型 連接塊與固定連接在第二傳動軸上的擺臂的一端連接，位於擺臂的上方設置有一對固定於 第二傳動軸上的擺動叉，一對擺動叉分別與上、下鉤針連接。所述的伺服驅動機構包括安裝在後支架上的電機支架，伺服電機同定在電機支架 上，伺服電機的前端連接有電機同步輪，上、下鉤針的尾部連接有同步帶輪，電機同步輪和 同步帶輪之間通過同步帶進行傳動。還包括一對可以擺動的噴管，所述的一對噴管分別連接在上、下鉤針的輔助支架 上，噴管的尾部設置有驅動噴管擺動的擺動驅動裝置。所述的擺動驅動裝置包括與第一齒鏈輪連接的第二滑動槽輪，設置在第二滑動槽 輪上的滑動塊通過雙頭連接杆與固定連接在第三傳動軸上的水平推桿的一端連接，水平推 杆的另一端通過連杆與固定連接在噴管上的推板連接。所述的切斷裝置包括一個固定在底板上的支架，支架的前端設置有可以滑動的切 刀，支架的後端設置有驅動切刀運動的驅動氣缸，切刀和氣缸之間通過滑杆連接。所述定子定位分度裝置包括一個由伺服分度電機驅動的分度裝置，以及一個控制 分度裝置前後運動的氣缸驅動裝置。本發明通過在後支架上增設的驅動伺服電機來驅動鉤針的轉動，替代了原有的槽 輪傳動驅動鉤針的轉動，減少了綁線機的機械部件，一方面降低了機構的複雜難度，便於維 修，另一方面，機械部件的減少帶來了生產成本的降低，也降低了製造難度，提高了生產效 率，再者，用伺服電機驅動鉤針的轉動也降低了機器的噪音，改善了操作人員的工作環境。


圖1為本發明的結構示意圖，圖2為去除底板後的傳動機構示意圖，以及各個支撐軸和傳動軸的位置關係，圖3為擺動機構示意圖，主要顯示滑動槽輪的結構，圖4為擺動機構的C-C向視圖，該圖標識了滑動槽輪與第二傳動軸的連接關係，圖5為圖4中E-E向的剖視圖，圖6為鉤針與第二傳動軸連接示意圖，圖7為沿第一傳動軸軸向的剖視圖，圖8為前支架、鉤針、輔助支架和主動槽輪之間的連接示意圖，圖9為圖1中的A向視圖，圖10為圖8中B-B向視圖，圖11為圖8中D-D向視圖，圖12為定子分度定位裝置示意圖，圖13為切斷裝置示意圖，圖中1為走線機構，2為調節氣缸，3為噴管，4為輔助支架，5為前支架，6為槽輪，61為環形凹槽，7為複合軸承，8為定子定位分度裝置，9為底座，10為滑動槽輪，11為驅動 電機，12為底板，13為第二滑動槽輪，14為擺動叉，15為鉤針，16為伺服電機，17為後支架， 18為中間板，19為頂板，20為第一傳動軸，21為第二齒鏈輪，22為第一齒鏈輪，23為第二支 撐軸，24為第三傳動軸，25為主動鏈輪，26為第二傳動軸，27為第三齒鏈輪，28為第一支撐 軸，29為軸承座，30為U型連接塊，31為滑動連接頭，32為軸承座，33為雙頭螺杆，34為電 機支架，35為推板，36為水平推桿，37為電機同步輪，38為同步帶輪，39為同步帶，40為氣 缸驅動裝置，41為分度裝置，42為切刀，43為滑杆，44為支架，45為氣缸，46為螺栓型滾針 軸承，47為滑動塊，48為雙頭連接杆，49為連杆，50為推動叉。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明進一步說明如圖1至圖12所示的伺服雙頭綁線機，其包括一個底座9，底座9的頂部設置有 底板12，底板12下表面設置有一個傳動機構，以及驅動傳動機構的驅動電機11，所述的傳 動機構包括與驅動電機11連接的主動鏈輪25、第一齒鏈輪22、第二齒鏈輪21和第三齒鏈 輪27，上述鏈輪均設置在底板12的下表面上，它們之間通過鏈條連接，還包括一個位於底 板12上方的頂板19，在底板12和頂板19之間設置第一支撐軸28和第二支撐軸23，在底板 12和頂板19的中間還設置有一個通過鎖緊裝置連接在第一支撐軸28和第二支撐軸23上 的中間板18，還包括設置在底板12和中間板18之間的第一傳動軸20、第二傳動軸23和第 三傳動軸24，在頂板19的前端和底座9的底部對稱設置有一對走線機構1，走線機構在這 裡對綁線起到一個導向和保持綁線張緊的作用，在底板12和中間板18上還設有起切斷作 用的切斷裝置，還包括在底板12和中間板18上設置的對上、下鉤針進行支撐的前支架5和 後支架17，前支架5上設置有可以轉動的一對輔助支架4，輔助支架4上通過一個複合軸承 7對上、下鉤針進行支撐，還包括設置在第一傳動軸20上的驅動上、下鉤針上下往復運動的 槽輪裝置，還包括控制上、下鉤針前後往復運動的擺動機構，在後支架上還設置有驅動上、 下鉤針轉動的伺服驅動機構，還包括在位於頂板走線機構下方的底板上設置的一個對定子 起到固定分度作用的定子定位分度裝置。所述的槽輪裝置包括與第三齒鏈輪27連接的第一傳動軸20，在第一傳動軸上設 置有一對槽輪6，槽輪6上設置有具有斜度的環形凹槽61，環形凹槽61分別與上、鉤針的輔 助支架4上設置的螺栓型滾針軸承46配合，螺栓型滾針軸承與環形凹槽配合，當第三齒鏈 輪驅動第一傳動軸轉動時，槽輪隨之轉動，滾針軸承沿環形凹槽運動帶動輔助支架的上下 運動，即實現了上、下鉤針的上下往復運動。在中間板18和底板12上還分別設有一對驅動槽輪6沿第一傳動軸20滑動的調 節氣缸2，這裡我們通過氣缸來調整槽輪的高度，同時也實現了上、下鉤針的進入工作位置 和遠離工作位置，遠離工作位置後便於工件的拿取和定位。所述的擺動機構包括與第二齒鏈輪21連接的滑動槽輪10，所述的滑動槽輪10為 一個設置有倒τ型槽的圓盤，倒T型槽內設置有可以滑動的滑動連接頭31，滑動連接頭31 上設有可以相對轉動的軸承座29，軸承座29通過雙頭螺杆33與一個U型連接塊30連接， U型連接塊30與固定連接在第二傳動軸26上的擺臂32的一端連接，位於擺臂32的上方的 第二傳動軸上固定設置有一對擺動叉50，一對擺動叉50分別與上、下鉤針連接，這裡通過一個滑塊連杆機構來驅動第二傳動軸進行一個擺動，即通過第二傳動軸的擺動來驅動上、 下鉤針前後的往復運動。所述的伺服驅動機構包括安裝在後支架上的電機支架34，伺服電機16固定在電 機支架34上，伺服電機16的前端連接有電機同步輪37，上、下鉤針的尾部連接有同步帶輪 38，電機同步輪37和同步帶輪38之間通過同步帶39進行傳動，這裡通過伺服電機控制上、 下鉤針的轉動，取代了原有的機械機構，減少了傳動機構，降低了製造難度，通過伺服電機 控制能精確的控制上、下鉤針的轉動角度，具有較好的精度。還包括一對可以擺動的噴管3，所述的一對噴管3分別連接在上、下鉤針的輔助支 架4上，噴管3的尾部設置有驅動噴管擺動的擺動驅動裝置。所述的擺動驅動裝置包括與第一齒鏈輪22連接的第二滑動槽輪13，設置在第二 滑動槽輪13上的滑動塊47通過雙頭連接杆48與固定連接在第三傳動軸24上的水平推桿 36的一端連接，水平推桿36的另一端通過連杆49與固定連接在噴管上的板35連接，這裡 我們也是通過第一齒鏈輪的轉動，滑塊相對與第一齒鏈輪滑動來驅動水平推桿繞第三傳動 軸在一個角度範圍內進行擺動，水平推桿的另一端驅動了噴管的擺動。在底板和中間板上均設有切斷裝置，切斷裝置分別在上、下鉤針完成綁紮後對綁 線進行切斷，下面對設置在底板上的切斷裝置進行描述，所述的切斷裝置包括一個固定在 底板12上的支架44，支架44的前端設置有可以滑動的切刀42，支架44的後端設置有驅動 切刀42前後運動的驅動氣缸45，切刀42和氣缸45之間通過滑杆43連接。所述定子定位分度裝置包括一個由伺服分度電機驅動的分度裝置41，以及一個控 制分度裝置前後運動的氣缸驅動裝置40，所述的分度裝置通過伺服分度電機驅動，能較為 精確的進行分度定位，氣缸驅動裝置用於將定子定位分度裝置推進至工作位置和收縮回待 機位置。下面對伺服綁線機的工作過程進行闡述 1、將帶綁線的定子工件手工放置在定子定位分度裝置上，2、雙手按下啟動按鈕，氣缸驅動裝置40將定子定位分度裝置推進至工作位置，3、調整氣缸2驅動槽輪6運動，將上、下鉤針送入工作位置，4、驅動電機工作，驅動上、下鉤針同時進行前後往復和上下往復運動，5、伺服電機工作，帶動鉤針做旋轉勾放線運動，6、伺服分度電機工作，帶動定子做旋轉分度運動(可以程序控制做逐槽綁紮或隔 槽綁紮)，7、當綁紮完成後，氣缸45驅動切斷裝置將綁紮線切斷，同時並固定綁紮線，8、調整氣缸2工作，驅動槽輪運動將上、下鉤針送回至待機位置，9、氣缸驅動裝置40縮回將定子定位分度裝置送回待機位置，取下綁紮完成的工 件。本發明通過在後支架上增設的驅動伺服電機來驅動鉤針的轉動，替代了原有的槽 輪傳動驅動鉤針的轉動，減少了綁線機的機械部件，一方面降低了機構的複雜難度，便於維 修，另一方面，機械部件的減少帶來了生產成本的降低，也降低了製造難度，提高了生產效 率，再者，用伺服電機驅動鉤針的轉動也降低了機器的噪音，改善了操作人員的工作環境。
權利要求
伺服雙頭綁線機，其包括一個底座，底座的頂部設置有底板，底板下表面設置有一個傳動機構，以及驅動傳動機構的驅動電機，還包括一個位於底板上方的頂板，在底板和頂板之間設置第一支撐軸和第二支撐軸，在底板和頂板的中間還設置有一個通過鎖緊裝置連接在第一支撐軸和第二支撐軸上的中間板，還包括設置在底板和中間板之間的第一傳動軸、第二傳動軸和第三傳動軸，在頂板的前對和底座的底部對稱設置有一對走線機構，在底板和中間板上還設有其切斷作用的切斷裝置，其特徵在於還包括在底板和中間板上設置的對上、下鉤針進行支撐的前支架和後支架，前支架上設置有可以轉動的輔助支架，輔助支架上通過一個複合軸承對上、下鉤針進行支撐，還包括設置在第一傳動軸上的驅動上、下鉤針上下往復運動的槽輪裝置，還包括控制上、下鉤針前後往復運動的擺動機構，在後支架上還設置有驅動上、下鉤針轉動的伺服驅動機構，還包括在位於頂板走線機構下方的底板上設置的一個對定子起到固定分度作用的定子定位分度裝置。
2.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的傳動機構包括與驅動 電機連接的主動鏈輪、第一齒鏈輪、第二齒鏈輪和第三齒鏈輪，上述鏈輪均連接在底板的下 方，它們之間通過鏈條連接。
3.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的槽輪裝置包括第一傳 動與第三齒鏈輪連接，在第一傳動軸上設置有一對槽輪，槽輪上設置有具有斜度的環形凹 槽，環形凹槽分別與上、鉤針的輔助支架上設置的螺栓型滾針軸承配合。
4.根據權利要求3所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於在中間板和底板上還分別設 有一對驅動槽輪沿第一傳動軸運動的調節氣缸。
5.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的擺動機構包括與第二 齒鏈輪連接的滑動槽輪，所述的滑動槽輪為一個設置有倒T型槽的圓盤，滑動槽輪設置有 可以相對與滑動槽輪在倒T型槽內滑動的滑動連接頭，滑動連接頭上設有可以相對轉動的 軸承座，軸承座通過雙頭螺杆與一個U型連接塊連接，U型連接塊與固定連接在第二傳動軸 上的擺臂的一端連接，位於擺臂的上方設置有一對固定於第二傳動軸上的擺動叉，一對擺 動叉分別與上、下鉤針連接。
6.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的伺服驅動機構包括安 裝在後支架上的電機支架，伺服電機固定在電機支架上，伺服電機的前端連接有電機同步 輪，上、下鉤針的尾部連接有同步帶輪，電機同步輪和同步帶輪之間通過同步帶進行傳動。
7.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於還包括一對可以擺動的噴管， 所述的一對噴管分別連接在上、下鉤針的輔助支架上，噴管的尾部設置有驅動噴管擺動的 擺動驅動裝置。
8.根據權利要求7所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的擺動驅動裝置包括與 第一齒鏈輪連接的第二滑動槽輪，設置在第二滑動槽輪上的滑動塊通過雙頭連接杆與固定 連接在第三傳動軸上的水平推桿的一端連接，水平推桿的另一端通過連杆與固定連接在噴 管上的推板連接。
9.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述的切斷裝置包括一個固 定在底板上的支架，支架的前端設置有可以滑動的切刀，支架的後端設置有驅動切刀運動 的驅動氣缸，切刀和氣缸之間通過滑杆連接。
10.根據權利要求1所述的伺服雙頭綁線機，其特徵在於所述定子定位分度裝置包括一個由伺服分度電機驅動的分度裝置，以及一個控制分度裝置前後運動的氣缸驅動裝置。
全文摘要
本發明涉及機械設備領域，特別涉及一種將電機電子的多組線圈捆綁在一起的伺服雙頭綁線機。伺服雙頭綁線機，其包括一個底座，底座的頂部設置有底板，底板下表面設置有一個傳動機構，以及驅動傳動機構的驅動電機，一對走線機構，切斷裝置，還包括設置在第一傳動軸上的驅動上、下鉤針上下往復運動的槽輪裝置，還包括控制上、下鉤針前後往復運動的擺動機構，在後支架上還設置有驅動上、下鉤針轉動的伺服驅動機構，還包括在位於頂板走線機構下方的底板上設置的一個對定子起到固定分度作用的定子定位分度裝置。本發明採用了伺服電機控制鉤針的轉動，減少了機械零部件，降低了製造難度，提高了生產效率，採用的伺服電機控制，降低了機器的噪音。
文檔編號H02K15/085GK101931290SQ20101027428
公開日2010年12月29日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者譚大強, 鍾仁康 申請人:常州市金康自動化科技有限公司