一种自动绑线圈装置和装有该装置的定子线圈绕线机
技术领域
本发明涉及一种定子线圈绕线机,尤其是一种全自动定子线圈绕线机。
背景技术
定子线圈绕线采用的工序有:将线圈绕在线模上,再绑好线,然后再卸模下线。目前,常用的定子线圈绕线机也只是电动的将线圈绕在线模上,绑线和卸模下线都是人工操作,自动化程度不够高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动绑线圈装置和装有该装置的自动完成绕线、绑线和下线的定子线圈绕线机。
本发明一种自动绑线圈装置是这样实现的:该自动绑线圈装置包括胶布准备装置、切断胶布装置、送入胶布装置和胶布绑线装置;所述的胶布准备装置包括机架、胶布、销轴、导向杆、夹手、气动手爪、上下夹手移动架、左右气缸、上下气缸和左右夹手移动架;所述的销轴固连在机架上,胶布空套在销轴上;所述的导向杆固连在机架上;所述的夹手固连在气动手爪的移动杆上,气动手爪固连在上下夹手移动架上;所述的上下夹手移动架安置在左右夹手移动架上,并与左右夹手移动架形成移动副;所述的左右气缸固连在机架上,其移动杆与左右夹手移动架固连;所述的上下气缸固连在左右夹手移动架上,其移动杆与上下夹手移动架固连;所述的左右夹手移动架安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的切断胶布装置包括机架、切胶布刀、切胶布气缸和切胶布移动架; 所述的切胶布刀固连在切胶布移动架上;所述的切胶布气缸固连在机架上,其移动杆与切胶布移动架固连;所述的切胶布移动架安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的送入胶布装置包括机架、送胶布后夹手、送胶布前夹手、送胶布气缸、夹胶布气缸、夹胶布移动架和送胶布移动架;所述的送胶布后夹手固连在夹胶布移动架上;所述的送胶布前夹手固连在送胶布移动架上,其上有一缺口;所述的送胶布气缸固连在机架上,其移动杆与送胶布移动架固连;所述的夹胶布气缸固连在送胶布移动架上,其移动杆与夹胶布移动架固连;所述的夹胶布移动架安置在送胶布移动架上,并与送胶布移动架形成移动副;所述的送胶布移动架安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的胶布绑线装置包括机架、绑线杆、绑线杆移动架和绑线杆气缸;所述的绑线杆固连在绑线杆移动架上;所述的绑线杆移动架安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的绑线杆气缸固连在机架上,其移动杆与绑线杆移动架固连。
所述的送入胶布装置中的送胶布后夹手和送胶布前夹手安置在胶布准备装置中的夹手处,切断胶布装置中的切胶布刀安置在送入胶布装置中的送胶布后夹手、送胶布前夹手与胶布准备装置中的夹手之间,所述的胶布绑线装置中的绑线杆安置在需绑线的线匝位置。
本发明自动绑线圈装置中可另加胶布拉长装置。所述的胶布拉长装置包括机架、拉长气缸、滑块、连杆、转动轴和摆动杆;所述的拉长气缸固连在机架上,其移动杆与滑块固连;所述的滑块与连杆铰接;所述的连杆与摆动杆铰接;所述的摆动杆铰接在转动轴上;所述的转动轴固连在机架上;胶布拉长装置形成一摆杆滑块机构,摆动杆安置在送胶布前夹手上的缺口处。
本发明定子线圈绕线机除如上所述的自动绑线圈装置外,还包括挡板、绕线装置、线模进退装置和夹线剪线装置;所述的绕线装置包括机架、空心轴、传动件、转动臂、绕线杆、导向杆、电机和一传动机构;所述的空心轴固连在机架上,其上有通孔;所述的传动件铰接在空心轴上;所述的转动臂固连在传动件上,其上有通孔;所述的绕线杆固连在转动臂,其上有通孔;所述的导向杆固连在机架上,其上有通孔;所述的电机固连在机架上,其转轴通过传动机构与传动件连接;所述的线模进退装置包括机架、线模、线模支架、滚珠丝杆和一电机;所述的线模固连在线模支架上,其上有缺口;所述的线模支架安置在机架上,并与机架形成移动副,线模支架还与滚珠丝杆的螺母固连;所述的滚珠丝杆的螺杆铰接在机架上;所述的电机固连在机架上,其转轴与滚珠丝杆的螺杆连接;所述的夹线剪线装置包括机架、夹线气缸、夹线移动架、活动夹线块支架、活动夹线块、固定夹线块、活动剪线刀、固定剪线刀和剪线气缸;所述的夹线气缸固连在机架上,其移动杆与夹线移动架固连;所述的夹线移动架安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的活动夹线块支架固连在夹线移动架上;所述的活动夹线块固连在活动夹线块支架上;所述的固定夹线块固定在机架上,并正对着活动夹线块;所述的活动剪线刀安置在机架上,并与机架形成移动副;所述的固定剪线刀固定在活动夹线块下方,并正对着活动剪线刀;所述的剪线气缸固连在机架上,其移动杆与活动剪线刀固连。
所述的线模进退装置中的线模安置在绕线装置中绕线杆的转动范围间;所述的夹线剪线装置中的活动夹线块和固定夹线块安置在线模进退装置中的线模上方,并安置在绕线装置中绕线杆的转动范围外;所述的线模进退装置中的线模上的缺口处安置着挡板和自动绑线圈装置中的绑线杆,并正对着自动绑线圈装置中的送胶布后夹手和送胶布前夹手,挡板处于缺口内侧凸出至外侧,并固定在机架上,绑线杆完全处在缺口内侧。
本发明定子线圈绕线机中的绕线装置中可另加压线机构。所述的压线机构包括压线支架、下滚轮、上滚轮和弹簧;所述的压线支架固定在机架上,并安置在导向杆处,其上有一铰接孔和一滑移槽;所述的下滚轮安置在压线支架上的铰接孔处,可自转;所述的上滚轮安置在压线支架上的滑移槽处,与压线支架形成移动副,并可自转;所述的弹簧两端分别连接下滚轮和上滚轮。将漆包线安置在下滚轮和上滚轮之间,由于弹簧的作用,会使漆包线被压紧,在绕线过程中使线不松散。
所述的绕线装置中的传动机构可以是链轮传动机构也可以为带轮传动机构。
本发明的有益效果是:大大提高了定子线圈绕线的自动化程度。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明自动绑线圈装置的工作件示意图。
图2是本发明自动绑线圈装置的工作件运动过程示意图。
图3是本发明自动绑线圈装置中的胶布准备装置的结构示意图。
图4是本发明自动绑线圈装置中的切断胶布装置的结构示意图。
图5是本发明自动绑线圈装置中的送入胶布装置的结构示意图。
图6是本发明自动绑线圈装置中的胶布绑线装置的结构示意图。
图7是本发明自动绑线圈装置中另加的胶布拉长装置的结构示意图。
图8是本发明定子线圈绕线机的工作件示意图。
图9是图8的局部放大图。
图10是图8的局部放大图。
图11是本发明定子线圈绕线机中自动绑线圈装置与线模的位置示意图。
图12是本发明定子线圈绕线机中的绕线装置的结构示意图。
图13是本发明定子线圈绕线机中的线模进退装置的结构示意图。
图14是本发明定子线圈绕线机中的夹线剪线装置的结构示意图。
图15是本发明定子线圈绕线机中的绕线装置中另加的压线机构示意图。
具体实施方式
图3至图6是本发明自动绑线圈装置的结构示意图。由图知,该自动绑线圈装置包括胶布准备装置、切断胶布装置、送入胶布装置和胶布绑线装置;由图3知,所述的胶布准备装置包括机架1、胶布2、销轴3、导向杆4、夹手5、气动手爪11、上下夹手移动架12、左右气缸13、上下气缸14和左右夹手移动架15;所述的销轴3固连在机架1上,胶布2空套在销轴3上;所述的导向杆4固连在机架1上;所述的夹手5固连在气动手爪11的移动杆上,气动手爪11固连在上下夹手移动架12上;所述的上下夹手移动架12安置在左右夹手移动架15上,并与左右夹手移动架15形成移动副;所述的左右气缸13固连在机架1上,其移动杆与左右夹手移动架15固连;所述的上下气缸14固连在左右夹手移动架15上,其移动杆与上下夹手移动架12固连;所述的左右夹手移动架15安置在机架1上,并与机架1形成移动副;由图4知,所述的切断胶布装置包括机架1、切胶布刀6、切胶布气缸16和切胶布移动架17; 所述的切胶布刀6固连在切胶布移动架17上;所述的切胶布气缸16固连在机架1上,其移动杆与切胶布移动架17固连;所述的切胶布移动架17安置在机架1上,并与机架1形成移动副;由图5知,所述的送入胶布装置包括机架1、送胶布后夹手7、送胶布前夹手8、送胶布气缸18、夹胶布气缸19、夹胶布移动架20和送胶布移动架21;所述的送胶布后夹手7固连在夹胶布移动架20上;所述的送胶布前夹手8固连在送胶布移动架21上,其上有一缺口22;所述的送胶布气缸18固连在机架1上,其移动杆与送胶布移动架21固连;所述的夹胶布气缸19固连在送胶布移动架21上,其移动杆与夹胶布移动架20固连;所述的夹胶布移动架20安置在送胶布移动架21上,并与送胶布移动架21形成移动副;所述的送胶布移动架21安置在机架1上,并与机架1形成移动副;由图6知,所述的胶布绑线装置包括机架1、绑线杆9、绑线杆移动架23和绑线杆气缸24;所述的绑线杆9固连在绑线杆移动架23上;所述的绑线杆移动架23安置在机架1上,并与机架1形成移动副;所述的绑线杆气缸24固连在机架1上,其移动杆与绑线杆移动架23固连。
所述的送入胶布装置中的送胶布后夹手7和送胶布前夹手8安置在胶布准备装置中的夹手5处,切断胶布装置中的切胶布刀6安置在送入胶布装置中的送胶布后夹手7、送胶布前夹手8与胶布准备装置中的夹手5之间,所述的胶布绑线装置中的绑线杆9安置在需绑线的线匝位置。
工作时本发明自动绑线圈装置内的气缸都连接好气动***和控制器,参考图1、图2,本发明分如下步骤工作:1)刚开始时,控制气动手爪11使其上的夹手5松开,然后手拉胶布2绕导向杆4至夹手5之间,胶布的光滑侧接触导向杆4,粘侧向外,再控制气动手爪11使其上的夹手5夹紧胶布2,状态简图如图2夹手5在a处。2)然后控制图3中胶布准备装置中的左右气缸13伸出其移动杆,推动夹手5向前(x向)移动至图2中的b处,胶布被拉长,如图2中a处与b处之间虚线,送胶布后夹手7和送胶布前夹手8安置在该拉长胶布处两侧。3)再控制图5中的送入胶布装置中的夹胶布气缸19伸出其移动杆,推动送胶布后夹手7向送胶布前夹手8侧夹紧,夹住该拉长胶布。4)再控制气动手爪11使其上的夹手5松开胶布2。5)再控制图3中胶布准备装置中的上下气缸14伸回其移动杆(上下气缸14在起始位置已伸出其移动杆),使夹手5向下(z向)移动。6)再控制图3中胶布准备装置中的左右气缸13伸回其移动杆,推动夹手5向后(-x向)移动至图2中的a处下方。7)再控制图3中胶布准备装置中的上下气缸14伸出其移动杆,使夹手5向上(-z向)移动至a处。8)再控制气动手爪11使其上的夹手5在a处夹紧胶布2。9)再控制图4中切断胶布装置中的切胶布气缸16伸出其移动杆,使切胶布刀6向前(y向)移动,因胶布2拉长处2被送胶布后夹手7和送胶布前夹手8夹紧,胶布2在a处被夹手5夹紧,切胶布刀6安置在两夹紧处中间,向前移动会切断胶布2。10)再控制图4中切断胶布装置中的切胶布气缸16伸回其移动杆,使切胶布刀6返回;11)绕好线匝后,再控制图5中的送入胶布装置中的送胶布气缸18伸出其移动杆,推动送胶布后夹手7和送胶布前夹手8在图2中的c处一起向前(y向)移动,在送胶布气缸18伸出其移动杆过程中夹胶布气缸19伸回其移动杆,送胶布气缸18伸出其移动杆至图2中的d处,线匝安置在送胶布前夹手8缺口22处,使断胶布中间粘住线匝,两端向前;12)再控制图6中胶布绑线装置中的绑线杆气缸24伸回其移动杆(绑线杆气缸24在起始位置已伸出其移动杆),使绑线杆9向前(-x向)移动,移动带动胶布一端一起进入线匝内孔粘向胶布另一端,至使胶布绑好线匝;13)再控制图6中胶布绑线装置中的绑线杆气缸24伸出其移动杆,使绑线杆9返回;14)再控制图5中的送入胶布装置中的送胶布气缸18伸回其移动杆,推动送胶布后夹手7和送胶布前夹手8在图2中的d处一起向后(-y向)返回至c处;15)返回至步骤2)重新开始。
图7是本发明自动绑线圈装置中另加的胶布拉长装置的结构示意图。由图知,所述的胶布拉长装置包括机架1、拉长气缸25、滑块26、连杆27、转动轴28和摆动杆29;所述的拉长气缸25固连在机架1上,其移动杆与滑块26固连;所述的滑块26与连杆27铰接;所述的连杆27与摆动杆29铰接;所述的摆动杆29铰接在转动轴28上;所述的转动轴28固连在机架1上;胶布拉长装置形成一摆杆滑块机构,摆动杆29安置在送胶布前夹手8上的缺口22处。
胶布拉长装置加入后本发明自动绑线圈装置是这样工作的:在如上循环过程中完成步骤2即胶布从a处被拉长到b处时,控制器控制拉长气缸25伸出其移动杆,使摆动杆29往缺口22内(-y向)摆进一段距离(在拉长气缸25未伸出其移动杆时的起始位置,摆动杆29未进缺口22内),此过程由于缺口22内有胶布,摆动杆29会拉动胶布往内(-y向)进一段距离,胶布被拉长,控制器再控制上循环过程中的步骤3夹住胶布,再控制拉长气缸25伸回其移动杆,使摆动杆29返回,然后依照上循环过程中的步骤4以下继续完成循环工作。
本发明定子线圈绕线机除如上所述的自动绑线圈装置外,还包括挡板39、绕线装置、线模进退装置和夹线剪线装置;由图12知,所述的绕线装置包括机架1、空心轴30、传动件31、转动臂32、绕线杆33、导向杆36、电机44和一传动机构;所述的空心轴30固连在机架1上,其上有通孔;所述的传动件31铰接在空心轴30上;所述的转动臂32固连在传动件31上,其上有通孔;所述的绕线杆33固连在转动臂32,其上有通孔;所述的导向杆36固连在机架1上,其上有通孔;所述的电机44固连在机架1上,其转轴通过传动机构与传动件31连接;由图13知,所述的线模进退装置包括机架1、线模38、线模支架45、滚珠丝杆46和一电机47;所述的线模38固连在线模支架45上,其上有缺口37;所述的线模支架45安置在机架1上,并与机架1形成移动副,线模支架45还与滚珠丝杆46的螺母固连;所述的滚珠丝杆46的螺杆铰接在机架1上;所述的电机47固连在机架1上,其转轴与滚珠丝杆46的螺杆连接;由图14知,所述的夹线剪线装置包括机架1、夹线气缸48、夹线移动架49、活动夹线块支架50、活动夹线块40、固定夹线块41、活动剪线刀42、固定剪线刀43和剪线气缸51;所述的夹线气缸48固连在机架1上,其移动杆与夹线移动架49固连;所述的夹线移动架49安置在机架1上,并与机架1形成移动副;所述的活动夹线块支架50固连在夹线移动架49上;所述的活动夹线块40固连在活动夹线块支架50上;所述的固定夹线块41固定在机架1上,并正对着活动夹线块40;所述的活动剪线刀42安置在机架1上,并与机架1形成移动副;所述的固定剪线刀43固定在活动夹线块40下方,并正对着活动剪线刀42;所述的剪线气缸51固连在机架1上,其移动杆与活动剪线刀42固连。
所述的线模进退装置中的线模38安置在绕线装置中绕线杆33的转动范围间;所述的夹线剪线装置中的活动夹线块40和固定夹线块41安置在线模进退装置中的线模38上方,并安置在绕线装置中绕线杆33的转动范围外;所述的线模进退装置中的线模38上的缺口37处安置着挡板39和自动绑线圈装置中的绑线杆9,并正对着自动绑线圈装置中的送胶布后夹手7和送胶布前夹手8,挡板39处于缺口37内侧凸出至外侧,并固定在机架1上,绑线杆9完全处在缺口37内侧。
图15是本发明定子线圈绕线机中的绕线装置中另加的压线机构示意图。由图知,所述的压线机构包括压线支架57、下滚轮52、上滚轮53和弹簧55;所述的压线支架57固定在机架1上,并安置在导向杆36处,其上有一铰接孔56和一滑移槽54;所述的下滚轮52安置在压线支架57上的铰接孔56处,可自转;所述的上滚轮53安置在压线支架57上的滑移槽54处,与压线支架57形成移动副,并可自转;所述的弹簧55两端分别连接下滚轮52和上滚轮53。将漆包线34安置在下滚轮52和上滚轮53之间,由于弹簧55的作用,会使漆包线34被压紧,在绕线过程中使线不松散。
所述的绕线装置中的传动机构可以是链轮传动机构也可以为带轮传动机构。
工作时本发明定子线圈绕线机内的气缸都连接好气动***和控制器,定子线圈绕线机内的电机都连接好电源和控制器,参考图8、图9、图10和图11,以绕多极线圈为例说明,本发明分如下步骤工作:1)刚开始时,将线桶35内的漆包线34穿过导向杆36的通孔、下滚轮52和上滚轮53之间、空心轴30的通孔、转动臂32和绕线杆33的通孔,将线放置在活动夹线块40和固定夹线块41之间,以及安置好自动绑线圈装置中的胶布。2)然后控制图14中夹线剪线装置中的夹线气缸48伸出其移动杆,推动活动夹线块40向前移动,使漆包线在活动夹线块40和固定夹线块41之间被夹紧。3)然后控制图12中绕线装置中的电机44和图13中线模进退装置中的电机47使绕线杆33和线模38置于初始位置,线模38中要绕的第一台阶位于绕线杆33的最外端。4)然后控制图12中绕线装置中的电机44使绕线杆33在线模38的第一台阶上绕线,在到达预定的圈数后停止。5)然后控制自动绑线圈装置绑胶布(根据自动绑线圈装置工作步骤绑胶布)。6)然后控制图14中夹线剪线装置中的夹线气缸48伸回其移动杆,使漆包线在活动夹线块40和固定夹线块41之间被松开。7)然后控制图13中线模进退装置中的电机47转动,推动滚珠丝杆46中的螺母以致带动线模38向前移动,使线模38中要绕的第二台阶位于绕线杆33的最外端。8)然后控制图12中绕线装置中的电机44使绕线杆33在线模38的第二台阶上绕线,在到达预定的圈数后停止。9)然后控制自动绑线圈装置绑胶布。10)如此循环工作将线模38上要绕的所有台阶都绕好线再绑好胶布,这样就完成了线圈的一极,如果电机的极数未达到,控制图13中线模进退装置中的电机47带动线模38返回移动,由于挡板39处于缺口37内侧凸出至外侧,并固定在机架1上,所有绕好台阶上的线圈会被挡板阻挡排出台阶外。11)返回至步骤2)重新开始,直至绕好规定的极数。12)然后控制图14中夹线剪线装置中的夹线气缸48伸出其移动杆,使漆包线在活动夹线块40和固定夹线块41之间被夹紧,然后控制图14中夹线剪线装置中的剪线气缸51伸出其移动杆,使漆包线在活动剪线刀42和固定剪线刀43之间被剪断。13)控制图13中线模进退装置中的电机47带动线模38返回移动,将所有绕好的线圈排出线模。14)如果线圈数量未达到,返回至步骤2)重新开始(由于剪断线时,漆包线已被夹紧,所以步骤2中夹线气缸48不再动作),直至绕好规定的线圈数量。
除上述实施例外,本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。