繞線機的排線機構的製作方法
2023-10-05 15:45:29 3
繞線機的排線機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種繞線機的排線機構，包括外管；以及內管，該內管的一端穿過外管；以及帶動外管和內管升降運動的升降機構，外管的一端以相對於升降機構可擺動地與升降機構進行軸向定位，內管的另一端從外管的與升降機構連接的端部伸出到外管外部，並與升降機構螺紋連接後穿過所述升降機構。本實用新型能夠進入到定子鐵芯軸孔中，以對定子鐵芯的骨架繞制漆包線。
【專利說明】繞線機的排線機構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機定子鐵芯領域，具體涉及一種繞線機的排線機構。
【背景技術】
[0002]電機的定子由定子鐵芯以及繞制在定子鐵芯上的繞組所組成，線組採用漆包線。早期漆包線繞制到定子鐵芯上的方式採用機械繞制，在機械繞線工作時，一般要先通過手工操作把鐵芯和線模裝配起來，然後整體安裝至繞線機的夾具內由繞線器繞上銅線。這種工作方式鐵芯裝配方法不僅操作麻煩費時，降低生產效率，而且操作人員每繞一個鐵芯都需要把手伸進夾具內把鐵芯取出，手頻繁伸進夾具、繞線器等部件的工作檯區域，安全隱患突顯。
[0003]由於電機的製造技術在日新月異的變化創新，對生產設備的要求也不斷的提高，因此需要有新的技術來替代傳統的繞制技術。專利公布號為CN103199655A的發明專利，公開了一種電機定子線圈繞線機，如圖13所示，該電機定子線圈繞線機包括箱體10、驅動電機1、動力軸6和主軸9，在箱體10的底板上固定有支架7和兩支座5，所述動力軸6由支架7和箱體10的一側板支撐，兩支座5支撐一傳動長軸8，在箱體10的另一側板上固定有上安裝座14和下安裝座15，所述主軸9中部處於上、下安裝座14、15的導向孔中，主軸9向上伸出箱體10的一端上設有繞線軸11，主軸9向下伸出下安裝座15的部位上設有襯套16，主軸9和上安裝座14、下安裝座15、襯套16均為動連接，動力軸6由所述驅動電機I驅動並通過凸輪機構2帶動傳動長軸8正反轉動,傳動長軸8通過具有錐齒輪副的傳動機構4帶動主軸9正反轉動,錐齒輪副中的從動錐齒輪4-5動連接在處於襯套16下方的主軸部位上，主軸9的上部設有連接頭12，動力軸6和連接頭12之間設有帶動主軸9作往返直線運動的曲柄連杆機構2。
[0004]上述電機定子線圈繞線機的工作過程為:驅動電機I驅動動力軸6旋轉，曲柄3-1隨動力軸6旋轉，由連杆3-2使曲柄3-1的旋轉運動轉變為連接頭12的直線運動，連接頭12通過推力軸承13利用主軸9上的軸肩9-2帶動主軸9作軸向移動。主軸9在上安裝座14的導向孔、下安裝座15的導向孔、襯套16和從動錐齒輪4-5的軸孔中上下移動，帶動繞線軸11、繞線嘴固定架18 —起上下移動。在動力軸6旋轉的同時，動力軸6帶動凸輪2-1旋轉，凸輪2-1通過擺動架2-2帶動傳動長軸8正反旋轉，傳動長軸8通過同步輪、錐齒輪副帶動主軸9正反轉動。
[0005]雖然，上述繞線機可以實現繞制工作，相對傳統的繞制技術而言，自動化程度有所提升，但是由於主軸9的排線機構以及繞線嘴的結構限制，主軸9每次的升降只能實現在一個骨架上繞制漆包線，存在繞制效率低的缺陷。另外，在當前骨架上繞制好漆包線後，由於漆包線不能斬斷，需要連續地被轉換到下一個骨架上繼續繞制，明顯地，上述繞線機只能通過人工操作的方式將漆包線進行移動，而無法實現自動化的操作方式。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的在於提供一種能夠進入到定子鐵芯軸孔中，以對定子鐵芯的骨架繞制漆包線的電機定子鐵芯繞線機。
[0007]解決上述技術問題的技術方案如下:
[0008]繞線機的排線機構，包括外管；以及
[0009]內管，該內管的一端穿過外管；以及
[0010]帶動外管和內管升降運動的升降機構，外管的一端以相對於升降機構可擺動地與升降機構進行軸向定位，內管的另一端從外管的與升降機構連接的端部伸出到外管外部，並與升降機構螺紋連接後穿過所述升降機構。
[0011]優選地，所述外管的周面上部分設置有沿該外管軸向延伸的第一多邊形體。
[0012]優選地，一個驅使外管轉動的第一傳動機構套在第一多邊形體上後，與第一多邊形體形成周向連接。
[0013]優選地，所述內管的周面上部分設置有沿該內管軸向延伸的第二多邊形體，以及連接升降機構的連接螺紋。
[0014]優選地，一個驅使內管轉動的第二傳動機構套在第二多邊形體上後，與第二多邊形體形成周向連接。
[0015]優選地，所述升降機構包括滑塊，該滑塊上設有安裝孔；以及
[0016]至少一個連接外管的軸承，該軸承設置在滑塊上。
[0017]優選地，所述軸承位於滑塊上的安裝孔中。
[0018]優選地，升降機構還包括內管連接座，該內管連接座固定在滑塊上，內管連接座上設有螺紋孔，該螺紋孔的軸向與滑塊上的安裝孔的軸向在同一直線上。
[0019]優選地，升降機構還包括支撐座；
[0020]以及導杆，該導杆的一端固定在支撐座上；
[0021]所述滑塊上設有通孔，導杆間隙配合在滑塊上的通孔中。
[0022]優選地，所述升降機構與一個驅動該升降機構升降的驅動機構連接。
[0023]本實用新型的繞線原理為:驅動機構驅動主軸轉動，主軸帶動驅動臂升降動作，驅動臂帶動升降機構升降，外管隨升降機構升降，同時空套在外管上的第二齒輪通過主軸上的同步輪驅動齒輪系給與外管一個轉動的擺角；外管轉動帶動繞線模具的繞線頭轉動。升降機構升降的同時帶動內管升降，同時內管相對外管還有一個升降的動作，從而推動繞線模具的撥叉機構升降，使繞線模具中的三個線嘴能夠在繞線的過程中同步伸縮進行排線，實現排繞以及繞線工作，把繞線模具中線嘴的漆包線繞在定子鐵芯的骨架上。
[0024]本實用新型為微型電機定子繞線機，適用於無刷電機定子、罩極串激電機定子繞線，漆包線直接繞制在定子鐵芯上，與以往的嵌線方式相比，減少漆包銅線既節約成本又提高定子的磁通量，增大了電機功率。適用定子繞線極數可為6極、9極、12極。
[0025]在操作控制方面，本型機器更趨於人性化，更適合生產廠家一人多機的多元場合。設備採用三軸伺服電機做動力驅動，中文操作頁面，簡明易懂，操作簡便；人性化的數據設置，可以按需要設定繞線模具的線嘴的伸縮距離、速度，使繞出的電機定子的繞組外形、夕卜觀達到理想的效果。
[0026]本實用新型適用於繞制如下參數範圍的定子鐵芯:
[0027]1、定子鐵芯外徑 Φ35mm ；
[0028]2、定子鐵芯疊厚:10?70mm ;
[0029]3、定子鐵芯槽口寬度:> 1.8mm ;
[0030]4、定子鐵芯極數:六、九、十二極；
[0031]5、適繞線徑:Φ0.1 ?Φ0.8mm ;
[0032]繞線機的主要工作參數為:
[0033]1、主軸轉繞角度:30°、60° (改變齒輪傳動比)；
[0034]2、繞線模具工位:單工位，多線嘴同時繞線；
[0035]3、主軸轉速:300轉/分鐘；
[0036]4、電源:AC 三相 380V±10% 50Hz ；
[0037]5、額定功率 2kVA;
[0038]6、氣源:5 ?7kgf/cm2 (0.5 ?0.7MPa)；
[0039]7、生產節拍:約120秒/件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1為排線機構的示意圖；
[0041]圖2為圖1的剖面圖的一部分；
[0042]圖3為外管和內管的示意圖；
[0043]圖4為沿圖3中A— A線的剖面圖；
[0044]圖5為外管與第一傳動機構連接的不意圖；
[0045]圖6為內管與第二傳動機構連接的示意圖；
[0046]圖7為主軸與偏心調節機構以及驅動臂的裝配結構示意圖；
[0047]圖8為圖7的另一個方向的立體結構示意圖；
[0048]圖9為本實用新型中的主軸的結構示意圖；
[0049]圖10為本實用新型中的連接座的結構示意圖；
[0050]圖11為內管和外管與升降機構連接的另一種實施方式；
[0051]圖12為外管、內管與繞線模具的裝配示意圖；
[0052]圖13為現有技術中的電機定子線圈繞線機的結構示意圖；
[0053]10為排線機構；
[0054]21為外管、210為多邊形體、凸緣211 ;
[0055]22為內管、220為多邊形體、221為連接螺紋；
[0056]23為第一傳動機構、230為電機、231為主軸、231a為凹槽、231b為滑槽、232為帶輪、233為皮帶、234為傳動齒輪箱、235為第一齒輪、236為過橋齒輪、237為第二齒輪；
[0057]24為第二傳動機構、240為第一傘齒輪、241為第二傘齒輪；
[0058]30為升降機構、31為滑塊、310為安裝孔、311為內管連接座、32為軸承、33為蓋板、34為支撐座、35為導杆；
[0059]40為機架；
[0060]50為驅動臂、51為連接座、52為絲杆安裝座、53為行程調節絲杆、54為連接塊、55為螺紋；
[0061]60為繞線機構、70為定子鐵芯。
【具體實施方式】
[0062]圖1至圖10示意的結構為本實用新型的最佳實施方式:
[0063]如圖1至圖4所示，本實用新型的繞線機的排線機構10，包括外管21、內管22、升降機構30，下面對各部分以及它們之間的相互關係進行詳細地說明:
[0064]如圖3和圖4所示，內管22的一端穿過外管21。所述外管21的周面上部分設置有沿該外管21軸向延伸的第一多邊形體210。所述內管22的周面上部分設置有沿該內管軸向延伸的第二多邊形體220，以及連接升降機構30的連接螺紋221。
[0065]如圖5所示，一個驅使外管21轉動的第一傳動機構23套在第一多邊形體上後，與第一多邊形體形成周向連接，第一傳動機構23用於驅動外管21擺動。第一傳動機構23包括電機230、主軸231、帶輪232、皮帶233、傳動齒輪箱234、第一齒輪235、過橋齒輪236以及與外管21周向連接的第二齒輪237。電機230為伺服電機，電機安裝在機架40上。電機230的輸出端通過帶傳動或鏈傳動或齒輪傳動的方式與主軸231連接，帶輪232固定在主軸231上，帶輪232通過皮帶233與傳動齒輪箱234的輸入軸連接，傳動齒輪箱234的輸出軸與第一齒輪235連接，第一齒輪235通過過橋齒輪236與第二齒輪237嚙合。所述過橋齒輪236由扇形齒輪和與該扇形齒輪同軸的圓柱齒輪組成。傳動齒輪箱234的輸入軸沿機架40的橫向延伸，傳動齒輪箱234的輸出軸沿機架40的縱向延伸。第二齒輪237的中心孔呈多邊形，其邊數與外管21上的多邊形體的邊數相等，例如可以是三邊形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形等等，外管21通過多邊形體210與第二齒輪237周向定位，外管21與第二齒輪237在軸向方向不連接，即外管21可以在軸向移動。當外管21沿其軸向升降時，第二齒輪237還能驅使其轉動，即兩種動作互不幹涉。上述結構中，第一傳動機構23具體工作過程為:主軸231轉動，將動力通過帶輪232和皮帶233傳遞到傳動齒輪箱234，傳動齒輪箱234通過第一齒輪235將動力傳遞到過橋齒輪236，過橋齒輪236再將動力傳遞到第二齒輪237，從而帶動外管21轉動。
[0066]如圖6所示，一個驅使內管22轉動的第二傳動機構24套在第二多邊形體上後，與第二多邊形體24形成周向連接。第二傳動機構24驅動內管22轉動。所述第二傳動機構包括第二電機(圖6中未示出)、第一傘齒輪240、與內管周向連接的第二傘齒輪241，第二電機的輸出端與第一傘齒輪240連接，第一傘齒輪240與第二傘齒輪241嚙合，第二傘齒輪241連接在升降機構的支撐座34上，第二傘齒輪241通過軸承連接在支撐座34上。第二傘齒輪241的中心孔呈多邊形，其邊數與內管22上的多邊形體220的邊數相等，例如可以是三邊形、四邊形、五邊形、六邊形、七邊形等等，內管22通過多邊形體220與第二傘齒輪241周向定位，當內管22沿其軸向升降時，第二傘齒輪241還能驅使其轉動，即兩種動作互不幹涉。
[0067]如圖1至圖4所示，升降機構30帶動外管21和內管22升降運動，外管21的一端以相對於升降機構30可擺動地與升降機構進行軸向定位，內管22的另一端從外管的與升降機構連接的端部伸出到外管外部，並與升降機構30螺紋連接後穿過所述升降機構30。外管21和外管22與升降機構30具體的連接結構如下:
[0068]如圖1和2所示，升降機構30包括滑塊31以及連接外管21的軸承32，軸承32設置在滑塊31上。滑塊31上設有安裝孔310，具體地，所述軸承32位於滑塊上的安裝孔310中，即軸承32的外圈過盈配合在安裝孔310中。對於外管21與軸承32的連接方式，本實用新型中採用了兩個軸承32，在外管21的端部則設置的凸緣211，凸緣211被夾持在兩個軸承32之間，這樣，當滑塊31升降時，外管21跟隨滑塊31升降。為了防止軸承32沿軸向方向竄動，將安裝孔310設置成為階梯孔，並在軸承32裝配到階梯孔中後，在安裝孔的孔口安裝有蓋板33，這樣就限制了軸承32的軸向竄動。
[0069]如圖1、圖2和圖4所示，內管22的一端穿過外管21，內管22的另一端從外管的與升降機構連接的端部伸出到外管外部，並與升降機構30螺紋連接後穿過所述升降機構30。由於安裝孔310是一個通孔，內管22與升降機構的優選裝配方式為:升降機構還包括內管連接座311，該內管連接座311固定在滑塊31上，內管連接座311上設有螺紋孔，該螺紋孔的軸向與滑塊31上的安裝孔的軸向在同一直線上，這樣，內管22與固定在滑塊上的內管連接座311螺紋連接。當滑塊31升降時，即可帶著內管22同步升降。為了使內管22與內管連接座311的連接可靠，內管連接座311上設有沿其軸向端面延伸的凸臺，該凸臺伸入到安裝孔310中，這樣使內管連接座311與外管的螺紋配合段加長，增加了螺紋連接的可靠性。
[0070]升降機構還包括支撐座34以及導杆35，該導杆35的一端固定在支撐座34上。所述滑塊31上設有通孔311，導杆35間隙配合在滑塊31上的通孔311中。在滑塊31升降時，通過導杆對滑塊可以起到導向的作用，避免滑塊31產生擺動。
[0071]如圖6所示，所述升降機構30與一個驅動該升降機構升降的驅動機構連接。驅動機構包括驅動臂50。本實用新型中，為了簡化結構以及降低成本，優選地，驅動臂的動力來自於第一傳動機構23中主軸231輸出的動力，驅動臂50偏心地連接在主軸231的軸向端面上。這種偏心連接方式分為兩種，一種是固定式的，即連接位置不可以調節，另一種是可調節式的，即根據需要對位置進行調節，這樣可以調整驅動臂50的升降行程，從而改變升降機構的升降行程，相應地改變了連接於排線機構10的外管和內管端部的繞線機構60的升降行程，從而可適應繞制不同疊厚的定子鐵芯70。本實用新型可繞制10-70疊厚的定子鐵芯70。
[0072]對於固定式的偏心連接方式較為簡單，例如，採用一個固定在主軸端面上的座體，在座體上安裝有軸承，驅動臂的一端與套在軸承上並與軸承固定連接，驅動臂的另一端與滑塊固定連接即可。
[0073]如圖6至圖10所示，對於可調節式的偏心連接方式而言，具體地是通過偏心調整機構來實現的，偏心調整機構包括可調節地安裝在主軸231軸向端部的連接座51、絲杆安裝座52以及行程調節絲杆53。連接座51通過軸承與驅動臂50連接。所述主軸231軸向端面上設有凹槽231a，在凹槽231a的兩個對稱的側壁面上對稱設置一對滑槽231b，所述絲杆安裝座52固定在主軸231上，行程調節絲杆53位於凹槽231a中，行程調節絲杆53的端部與絲杆安裝座52連接。所述連接座52的一端設有連接54，該連接54的端面上設有螺紋55，連接54間隙配合在所述滑槽231b中後，連接54與所述行程調節絲杆53螺紋連接，這樣，程調節絲杆53與連接塊54形成了一個絲杆機構。當轉動行程調節絲杆53時，行程調節絲杆53驅動連接塊54升降，從而帶動連接座51升降，完成驅動臂升降。
[0074]第一傳動機構23採用上述布置的優點在於，與升降機構共用了同一個主軸，使傳動機構的結構獲得了簡單，第二，從布置形式上來講，採用了傳動齒輪箱234的結構，將輸入動力和輸出動力的方向進行了改變，對機架40上的空間合理地進行了使用。第三，使升降機構帶動排線機構的升降動作和第一傳動機構23驅動排線機構的擺動動作獲得了同步控制。第四，從整體結構變得緊湊，布置合理，成本得到了降低。
[0075]本實用新型不局限於上述實施方式，還可以採用如下實施方式:
[0076]其中，外管21與第一傳動機構23的第二齒輪237的連接方式不限於採用多邊形的形式，例如也可採用，在外管上設有鍵槽，在第二齒輪237的軸孔中設置鍵，通過鍵與鍵槽的配合，同樣可以達到驅動外管21擺動而又不影響其升降。還可以採用在外管21上設有花鍵，在第二齒輪237的軸孔中設置花鍵槽，這樣方式也可以達到驅動外管21擺動而又不影響其升降。
[0077]其中，內管22與第二傳動機構24的第二傘齒輪231的連接方式不限於採用多邊形的形式，例如也可採用，在內管22上設有鍵槽，在第二傘齒輪231的軸孔中設置鍵，通過鍵與鍵槽的配合，同樣可以達到驅動內管22擺動而又不影響其升降。還可以採用在內管22上設有花鍵，在第二傘齒輪231的軸孔中設置花鍵槽，這樣方式也可以達到驅動內管22擺動而又不影響其升降。第二傳動機構24不局限於齒輪傳動的方式，還可以採用帶傳動、鏈傳動等多種形式與內管22連接。
[0078]其中，外管21與滑塊31的連接方式不限於採用兩個軸承32，可以採用一個軸承32，將外管21過盈配合在軸承的內孔中即可。也可以採用一個軸承，當外管的端部穿過軸承32的軸承後，通過螺紋連接在外管上的夾緊螺母將軸承32夾持，再將軸承的外圈過盈配合在安裝孔310中。另外，滑塊31的形狀除了採用圖1和圖2中的方式外，還可以採用如圖11的方式，滑塊31呈U型，將兩個軸承32固定在滑塊31的空間中，外管21上設有凸緣，該凸緣被夾在在兩個軸承之間，外管分別與兩個軸承過盈配合。
[0079]其中，內管22與升降機構螺紋連接方式，並不限於通過內管連接座來連接，還可以採用:將安裝孔310設置成階梯孔，其中安裝孔310的大直徑孔段用來安裝軸承32，安裝孔310的小直徑孔段則為螺紋孔，該螺紋孔與內管22上的連接螺紋相連接。
[0080]最後，如圖12所示，本實用新型的最大特點在於，通過外管帶動繞線模具60中的繞線頭61升降和擺動，通過內管帶動繞線模具中的撥叉機構62升降，以帶動線嘴機構63沿繞線模具60的徑向伸縮，在繞繞頭61的擺動作用下，將漆包線繞制在定子鐵芯70的骨架上。由於內管22的升降和自轉作用，推動了能夠實現多工位繞線的模具，從而提高了繞線的效率。
【權利要求】
1.繞線機的排線機構，其特徵在於，包括外管；以及 內管，該內管的一端穿過外管；以及 帶動外管和內管升降運動的升降機構，夕卜管的一端以相對於升降機構可擺動地與升降機構進行軸向定位，內管的另一端從外管的與升降機構連接的端部伸出到外管外部，並與升降機構螺紋連接後穿過所述升降機構。
2.根據權利要求1所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，所述外管的周面上部分設置有沿該外管軸向延伸的第一多邊形體。
3.根據權利要求2所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，一個驅使外管轉動的第一傳動機構套在第一多邊形體上後，與第一多邊形體形成周向連接。
4.根據權利要求1所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，其特徵在於，所述內管的周面上部分設置有沿該內管軸向延伸的第二多邊形體，以及連接升降機構的連接螺紋。
5.根據權利要求4所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，一個驅使內管轉動的第二傳動機構套在第二多邊形體上後，與第二多邊形體形成周向連接。
6.根據權利要求1所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，所述升降機構包括滑塊，該滑塊上設有安裝孔；以及 至少一個連接外管的軸承，該軸承設置在滑塊上。
7.根據權利要求6所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，所述軸承位於滑塊上的安裝孔中。
8.根據權利要求6或7所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，升降機構還包括內管連接座，該內管連接座固定在滑塊上，內管連接座上設有螺紋孔，該螺紋孔的軸向與滑塊上的安裝孔的軸向在同一直線上。
9.根據權利要求6或7所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，升降機構還包括支撐座； 以及導杆，該導杆的一端固定在支撐座上； 所述滑塊上設有通孔，導杆間隙配合在滑塊上的通孔中。
10.根據權利要求6或7所述的繞線機的排線機構，其特徵在於，所述升降機構與一個驅動該升降機構升降的驅動機構連接。
【文檔編號】H02K15/085GK204179895SQ201420631487
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】鍾仁康, 彭慶華, 楊燁 申請人:常州金康精工機械股份有限公司