CN108880144B - 直立式多规格绕线机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了直立式多规格绕线机,具有一机架,所述机架上设置有:绕线装置,所述绕线装置上具有竖直的绕线模和驱动绕线模转动的第一驱动机构,所述绕线模上下排布设置有多个周径不同的绕线段,以用于绕制不同周径的线圈;过线机构,所述过线机构对接绕线模,用于将漆包线导入不同的绕线段。本发明于绕线模上从上至下设置不同周径的绕线段,再通过过线机构将漆包线输送至对应的绕线段即可实现不同周径的线圈的绕制,从而解决传统设备上仅能绕制单一周径、规格线圈的问题,实用性强,有助于提高生产效率,降低生产成本,进而提高产品的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于电机生产设备技术领域,具体涉及一种绕制电机的定子线圈的绕线机。
背景技术
电机定子上通常需要绕制多组线圈,而线圈的线径、匝数、线圈周径等参数会根据不同需求进行不同的设定。像多档可调节的电风扇上使用的电机,其定子上需要绕制不同匝数的线圈,且两组线圈的周径和/或线径也不同。传统的绕线机中,其绕线模仅能绕制单一周径的线圈,绕制不同周径的线圈时,需更换绕线机或绕线模,生产效率低,使用不方便,且生产商需要购置多台设备或多个规格的绕线模,生产成本高。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种可于同一绕线模上绕制不同周径和/或线径的多组线圈的绕线机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:直立式多规格绕线机,具有一机架,所述机架上设置有:
绕线装置,所述绕线装置上具有竖直的绕线模和驱动绕线模转动的第一驱动机构,所述绕线模上下排布设置有多个周径不同的绕线段,以用于绕制不同周径的线圈;
过线机构,所述过线机构对接绕线模,用于将漆包线导入不同的绕线段。
作为优选的,所述绕线装置于绕线模上端设置有夹线机构,所述夹线机构用于夹持绕线段上所绕制的线圈的线头或线尾。
进一步的,所述绕线装置具有一穿设于机架上的主轴,所述第一驱动机构安装于机架上并传动连接主轴的上端,以控制主轴绕自身轴心转动,所述绕线模安装于主轴的下端,所述夹线机构套设于主轴上。
进一步的,所述夹线机构包括套设于主轴上的夹线组件和安装于机架上并用于控制夹线组件工作的第二驱动机构,所述夹线组件包括水平位置相对于主轴固定的夹线滑座、沿主轴周向分布并可沿主轴径向滑动地安装于夹线滑座上的多个夹线座、与夹线座一一对应并竖直安装的第一推杆,其中所述夹线座具有延伸于夹线滑座外侧并可贴合夹线滑座侧壁的夹线柱,在夹线滑座和夹线座之间设置有复位弹簧,所述夹线座通过复位弹簧作用而使夹线柱紧靠夹线滑座的侧壁,且所述夹线座的上端设置有锥面,所述第一推杆的下端对齐该锥面,所述第二驱动机构对应每根第一推杆设置有一连接第一推杆上端的传动部,以用于单独控制第一推杆向下移动并通过挤推夹线座上的锥面,使其向外侧滑动而使夹线柱与夹线滑座的侧壁分离,在所述主轴转动时,所述夹线座相对于机架固定不动。
进一步的,所述夹线机构还包括穿设于主轴上并位于夹线座上方的夹线顶圈以及安装于机架上并传动连接夹线顶圈的第三驱动机构,所述夹线顶圈对应每个夹线座设置有与之配合的顶推锥面,以用于在通过第三驱动机构作用下移时顶推夹线座,使夹线滑座周侧的夹线柱同时分离。
进一步的,所述绕线模包括竖直设置的前模和后模,所述前模和/或后模可移动地安装于主轴下端而可实现所述前模靠近或远离后模。
进一步的,所述前模与后模之间预留有取线空间。
进一步的,所述前模和后模上对齐开设有竖直的退线槽。
进一步的,所述退线槽的上端安装有可竖直运动的推线杆,以用于将绕制于前模和后模上的线圈推出。
进一步的,所述机架于绕线装置的下方设置有落线装置,所述落线装置设置有可容置前模或后模并***取线空间内的挂线杯,所述挂线杯用于装载绕制于绕线段上的线圈。
进一步的,所述落线装置设置有升降台,所述挂线杯安装于升降台上而可进行空间三维运动。
进一步的,所述落线装置于升降台上安装有分度盘和控制分度盘旋转的分度驱动机构,所述分度盘上绕自身旋转中心安装有至少一个挂线杯。
进一步的,所述落线装置设置有控制挂线杯旋转的旋转驱动机构。
作为优选的,所述绕线模于每个绕线段的上端设置有防脱结构,以用于防止绕制的漆包线在绕制过程中从对应的绕线段脱出。
进一步的,所述绕线模上从上至下排布的绕线段的周径依次减小,从而于相邻的两个绕线段的外表面之间形成台阶,于该台阶处加工有缺口,以此形成防脱结构。
作为优选的,所述过线机构设置有常开的线夹和控制线夹闭合的夹线驱动机构,漆包线从线夹内穿出并可通过线夹夹紧。
进一步的,所述过线机构设置有升降安装座,所述线夹和夹线驱动机构安装于升降安装座上。
进一步的,所述过线机构于线夹的前端设置有剪线装置,所述剪线装置用于剪断漆包线。
本发明的有益效果是:于绕线模上从上至下设置不同周径的绕线段,再通过过线机构将漆包线输送至对应的绕线段即可实现不同周径的线圈的绕制,从而解决传统设备上仅能绕制单一周径、规格线圈的问题,实用性强,有助于提高生产效率,降低生产成本,进而提高产品的市场竞争力。并且绕线模的上端设置夹线机构,在绕制时,可先夹持线头再行绕制线圈,绕制完成后再通过夹线机构夹持线尾,之后再绕制下一组线圈,绕制的线圈更为规整,便于后续处理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明中过线机构的结构示意图;
图3是本发明中绕线装置的结构示意图;
图4是本发明中绕线装置的局部剖视图;
图5是本发明中绕线装置的轴测示意图;
图6是本发明中线夹的轴测示意图;
图7是本发明中线夹与推板的装配示意图;
图8是本发明的一种工作模式示意图;
图9是本发明的另一种工作模式示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。
参照图1至图7,本发明是直立式多规格绕线机,具有一机架1,所述机架1上设置有:
绕线装置3,所述绕线装置3上具有竖直的绕线模和驱动绕线模转动的第一驱动机构,所述绕线模上下排布设置有多个周径不同的绕线段,以用于绕制不同周径的线圈;
过线机构2,所述过线机构2对接绕线模,用于将漆包线导入不同的绕线段。
采用上述结构的绕线机,通过过线机构2将漆包线输送至对应的绕线段,通过绕线模转动即可实现不同周径的线圈的绕制,并且由于绕线模上设置有多个不同周径的绕线段,故而既可根据生产需要使过线机构2对应所需周径的绕线段进行单一周径的线圈绕制,也可在绕制过程中移动至不同周径的绕线段而绕制不同周径的线圈。可解决传统设备上仅能绕制单一周径、规格线圈的问题,实用性强,有助于提高生产效率,降低生产成本,进而提高产品的市场竞争力。
作为优选的,所述绕线装置3于绕线模上端设置有夹线机构,所述夹线机构用于夹持绕线段上所绕制的线圈的线头或线尾。
为了实现绕线模的转动,所述绕线装置3具有一穿设于机架1上的主轴305,所述第一驱动机构安装于机架1上并传动连接主轴305的上端,以控制主轴305绕自身轴心转动,所述绕线模安装于主轴305的下端,所述夹线机构套设于主轴305上。
考虑到绕线模需要转动进行线圈的绕制,若夹线机构直接固定安装于主轴305上随其转动,将加大第一驱动机构的负载,容易影响绕线模的转动。并且夹线机构进行夹线动作,必然具备开合功能,若其跟随主轴305转动,则不便于相关开动动作的执行机构的线路设置。
综合考虑之下,如图3至图5所示,所述夹线机构包括套设于主轴305上的夹线组件和安装于机架1上并用于控制夹线组件工作的第二驱动机构,所述夹线组件包括水平位置相对于主轴305固定的夹线滑座318、沿主轴305周向分布并可沿主轴305径向滑动地安装于夹线滑座318上的多个夹线座310、与夹线座310一一对应并竖直安装的第一推杆314,其中所述夹线座310具有延伸于夹线滑座318外侧并可贴合夹线滑座318侧壁的夹线柱311,在夹线滑座318和夹线座310之间设置有复位弹簧319,所述夹线座310通过复位弹簧319作用而使夹线柱311紧靠夹线滑座318的侧壁,且所述夹线座310的上端设置有锥面,所述第一推杆314的下端对齐该锥面,所述第二驱动机构对应每根第一推杆314设置有一连接第一推杆314上端的传动部,以用于单独控制第一推杆314向下移动并通过挤推夹线座310上的锥面,使其向外侧滑动而使夹线柱311与夹线滑座318的侧壁分离,在所述主轴305转动时,所述夹线座310相对于机架1固定不动。
由于每根第一推杆314仅推动一个夹线座310,在于绕线模上绕制完成全部线圈之后取下线圈时,需要控制所有的第一推杆314一并挤推夹线座310,使其松开所有的线圈的线头和线尾,此过程较为繁琐,为此,本实施例中的所述夹线机构还包括穿设于主轴305上并位于夹线座310上方的夹线顶圈312以及安装于机架1上并传动连接夹线顶圈312的第三驱动机构,所述夹线顶圈312对应每个夹线座310设置有与之配合的顶推锥面,以用于在通过第三驱动机构作用下移时顶推夹线座310,使夹线滑座318周侧的夹线柱311同时分离。
如图1所示,机架1包括上下设置的第一安装板101和第二安装板102,第一安装板101通过支撑杆件架设于第二安装板102的上方,而第二安装板102的下端也设置有支撑杆件,以用于支撑整个绕线机。主轴305上设置有轴承并通过轴承而竖直安装于第一安装板101上,在主轴305的上端外侧固定安装有同步轮316,第一驱动机构包括安装于第一安装板101上的第一驱动电机,该第一驱动电机的输出轴设置有驱动轮,驱动轮通过皮带传动连接同步轮316或直接啮合同步轮316,从而控制主轴305转动。
与此对应的夹线机构主要有三种具体安装方式,第一种安装方式是:将夹线滑座318固定安装于第一安装板101下方,再将夹线座310、复位弹簧319对应安装于夹线滑座318上,第二驱动机构对应第一推杆314设置的传动部为竖直安装于第一安装板101上的第一驱动气缸,第一推杆314固定于第一驱动气缸的输出端,夹线顶圈312的上端设置若干第二推杆313,第三驱动机构为竖直设置于设置于第一安装板101上并连接第二推杆313上端的第二驱动气缸。该夹线顶圈312既可通过夹线座310支撑,也可通过固定连接第二推杆313而通过第一安装板101支撑。如此设置,整个夹线机构均相对于机架1固定,不会随主轴305转动。
第二种安装方式是:夹线滑座318固定安装于主轴305上,夹线滑座318的上端面设置为平面,在其上端放置一限位环,限位环上开设夹线座310的安装滑槽,将夹线座310安装于限位环和夹线滑座318之间并可沿安装滑槽滑动,复位弹簧319安装于该安装滑槽内。而第一推杆314、夹线顶圈312的安装与第一种安装方式相同。如此设置,夹线机构的夹线滑座318跟随主轴305一起转动,而夹线座310和限位环等部件相对机架1固定,不会随其转动。
第三种安装方式是:夹线滑座318固定安装于主轴305上,夹线座310和复位弹簧319安装于夹线滑座318上,而第一推杆314和夹线顶圈312与夹线座310之间保留有一定间隙。如此,夹线滑座318、夹线座310和复位弹簧319随主轴305转动,而第一推杆314和夹线顶圈312相对于机架1固定,不随其转动,仅在工作时向下运动而对接夹线座310。
由于绕制于绕线段上的线圈处于绷紧状态,难以取下,为了方便线圈取出,进一步的,所述绕线模包括竖直设置的前模302和后模301,所述前模302和/或后模301可移动地安装于主轴305下端而可实现所述前模302靠近或远离后模301。如此,在线圈绕制完成后,控制前模302和后模301靠近即可解除线圈的绷紧状态,便于线圈的取出。
具体的,如图4所示,主轴305的下端固定设置有绕线安装座317,绕线安装座317的下端设置有水平的安装通槽,并且绕线安装座317内转动设置有水平的调整齿圈308,调整齿圈308的下端面延伸于安装通槽内并设置有端面螺纹,前模302和后模301的上端设置有前模滑座306和后模滑座307并安装于安装通槽内,前模滑座306和后模滑座307的上端面设置与调整齿圈308配合的端面螺纹,并且调整齿圈308具有延伸于绕线安装座317外侧的传动齿309,同时在安装于绕线安装座317下端时,所述前模302与后模301之间预留有取线空间。如此通过控制调整齿圈308转动即可控制前模302和后模301相互靠近或远离,既能用于解除线圈的绷紧,也可用于调节前模302和后模301形成的绕线段的周径大小,扩大适用范围,实用性强。考虑到通过调整齿圈308调节的方式较为不便,在上述结构的基础上,本实施例中于后模滑座307上开设一平行于安装通槽的退线滑槽,后模301可滑动地安装于该退线滑槽内,同时该退线滑槽内于后模301靠近前模302的一端设置挤推弹簧315。如此,在绕制完线圈之后,通过挤推后模301,使其压迫挤推弹簧315而靠近前模302,即可实现两者距离的减小,解除线圈的绷紧状态,方便线圈取出,之后松开对后模301的挤推即可自动复位,使用方便,实用性强。并且,前模302和后模301之间预留有取线空间,在解除线圈的绷紧状态之后,可从取线空间内取出线圈,方便、快捷。
进一步的,如图2所示,所述前模302和后模301上对齐开设有竖直的退线槽304。该退线槽304的上端安装有可竖直运动的推线杆303,以用于将绕制于前模302和后模301上的线圈推出。为了实现该推线杆303的竖直运动,本实施例中将主轴305设置为空心结构,于主轴305内穿设一连杆,该连杆的下端连接推线杆303、上端延伸于第一安装板101的上端,同时第一安装板101的上端对应该连杆设置的第三驱动气缸,在线圈绕制完成并解除线圈的绷紧状态后,通过第三驱动气缸下压连杆,控制推线杆303下移而将线圈推出。该推线杆303的实际长度根据需要进行设定,既可使其在绕制阶段时便延伸于前模302和后模301外侧,也可使其仅在解除线圈绷紧状态时延伸于前模302和后模301外侧,在此不作详述。由于前模302和后模301会跟随主轴305转动,可以于第三驱动气缸和连杆之间设置旋转联轴器等部件实现对接,避免第三驱动气缸转动。
如图所示,为了使绕线模在绕制过程中各组线圈绕制均匀,各个绕线段同轴排布,使其旋转中心一致。且多个绕线段的排布按其周径从上至下依次减小的方式排布。由于线头夹持于绕线模上端的夹线滑座318上,为了避免绕制过程中漆包线从对应的绕线段向上脱出,所述绕线模于每个绕线段的上端设置有防脱结构。具体的,由于相邻的两个绕线段的周径减小,故而在相邻的两个绕线段的外表面之间会形成台阶,本实施例中于该台阶的端面处加工有缺口,在漆包线夹持于夹线滑座318上使,使其绕经对应的绕线段上端的缺口进行限位,避免脱出,以此形成防脱结构。
为了将漆包线顺利的导至各绕线段,如图1和图2所示,本实施例中的过线机构2包括于第二安装板102上设置有倒L形的过线安装座201,过线安装座201的竖直段与第二安装板102之间设置竖直的滑轨升降机构控制,从而进行Z轴运动,而其水平段通过滑轨横移机构安装有活动板202,该活动板202通过滑轨横移机构而可进行X轴运动,在该活动板202的上端通过滑轨横移机构安装有过线安装板203,过线安装板203通过滑轨横移机构可进行Y轴运动。如图6和图7所示,在该过线安装板203上端沿主轴305径向安装有引导头205,引导头205上开设有沿主轴305径向的导入孔207,导入孔207穿透引导头205,从而可从引导头205背离主轴305的一端将漆包线导入。过线安装板203上于该引导头205靠近主轴305的一端设置有线夹,该线夹具有两个夹持臂209且两个夹持臂209处于V字形常开状态,两个夹持臂209的末端设置有朝下的延伸段208,漆包线从导入孔207内穿出后从两个延伸段208之间穿过。并且过线安装板203上对应线夹的两个夹持臂209设置推板206,该推板206具有延伸于两个夹持臂209外侧的推动头210,该推板206通过气缸驱动,从而控制推动头210挤推夹持臂209,使其末端靠拢并夹紧漆包线。
如此,通过该过线安装座201、活动板202和过线安装板203形成升降安装座,使线夹具备三轴运动功能,在绕线机的非工作状态下,通过线夹夹紧漆包线。绕线机工作时,通过线夹运动来完成将漆包线导至夹线机构以便于夹持线头或线尾,以及使漆包线对接不同周径的绕线段以及绕经绕线段上端的缺口等,无需通过绕线模进行上下运动,有利于提高绕线模工作的稳定性。
此外,所述过线机构2于线夹的前端设置有剪线装置,所述剪线装置用于剪断漆包线。该剪线装置与线夹之间保持一定间距,以便于在剪断之后于线夹的前端预留一节漆包线,便于夹线机构夹持固定。该剪线装置既可安装于第一安装板101的下端,也可安装于过线安装板203上,并且其具体结构既可采用剪刀结构,也可采用裁刀结构,技术人员可根据需要进行合理的变更、设定,在此不作赘述。并且在过线安装板203的下端可设置退线气缸204,该退线气缸204用于对接后模301,以便在绕线完成后,挤推后模301使其靠近前模302而解除线圈的绷紧状态。
进一步的,所述机架1于绕线装置3的下方设置有落线装置4,所述落线装置4设置有可容置前模302或后模301并***取线空间内的挂线杯401,所述挂线杯401用于装载绕制于绕线段上的线圈。
具体的,落线装置4包括设置于第二安装板102上并可进行空间三维运动的升降台,该升降台的上端设置有可旋转的分度盘402和控制分度盘402旋转的分度驱动机构,分度盘402上绕自身旋转中心安装有四个挂线杯401。该挂线杯401的结构与市面上的结构一致,皆具有若干上端开口的竖直的插槽,于两插槽之间形成限位柱。
如此,在线圈绕制完成后,先控制挂线杯401向上运动穿入取线空间,使不同周径的线圈挂入不同的插槽内,再使后模301靠近前模302而解除线圈的绷紧,之后控制推线杆303下移而将竖直排布、缠绕的线圈全部压入插槽底部,最后控制挂线杯401下移退出取线空间。
进一步的,所述落线装置4设置有控制挂线杯401旋转的旋转驱动机构,提升挂线杯401可挂载的线圈数。
综上所述,本发明于绕线模上从上至下设置不同周径的绕线段,再通过过线机构2将漆包线输送至对应的绕线段即可实现不同周径的线圈的绕制,从而解决传统设备上仅能绕制单一周径、规格线圈的问题,实用性强,有助于提高生产效率,降低生产成本,进而提高产品的市场竞争力。并且绕线模的上端设置夹线机构,在绕制时,可先夹持线头再行绕制线圈,绕制完成后再通过夹线机构夹持线尾,之后再绕制下一组线圈,绕制的线圈更为规整,便于后续处理。并且在绕线过程中通过过线机构2完成漆包线的导入、位置切换等动作,无需人工介入,绕线完成后,挂线杯401和绕线装置3配合工作,自动将线圈取出,全自动生产,节减了人力成本,极大地提高了生产效率,实用性强。
考虑到挂线杯401在***到前模302和后模301之间的取线空间内再控制两者靠近解除线圈的绷紧时,存在挤压挂线杯401的风险。为了避免该风险,本实施例中将前模302开设为如图3所示的分叉结构,即前模302于靠近后模301的一端设置一竖直的隔板,该隔板与前模302本体相隔一定间距而形成取线空间。如此,在挂线杯401***该取线空间内进行取线,在后模301靠近时,不会出现挤压挂线杯401的情形,有利于提高设备寿命,实用性强。
采用本发明中过线机构2、绕线装置3结构的绕线机,在实际生产过程中,可将其设置为如图1和图8所示的多个加工位的结构,即在一个过线安装板203上横向设置多个引导头205及与之相关的其他部件,而第一安装板101上与引导头205一一对应的设置绕线装置3,并且第二安装板102上的分度盘402上可设置多个挂线杯401,并且挂线杯401分组排布,从而在分度盘402转动180°时分别对接一个绕线装置2。此外,也可采用图9所示的单工位模式。本发明的绕线机,既可用于单工位生产,也可进行多工位生产,并且可实现全自动加工生产,实用性强。
上述实施例只是本发明的优选方案,本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。
Claims (6)
1.直立式多规格绕线机,具有一机架,其特征在于,所述机架上设置有:
绕线装置,所述绕线装置上具有竖直的绕线模和驱动绕线模转动的第一驱动机构,所述绕线模上下排布设置有多个周径不同的绕线段,以用于绕制不同周径的线圈;
过线机构,所述过线机构对接绕线模,用于将漆包线导入不同的绕线段;
所述绕线装置于绕线模上端设置有夹线机构,所述夹线机构用于夹持绕线段上所绕制的线圈的线头或线尾;
所述绕线装置具有一穿设于机架上的主轴,所述第一驱动机构安装于机架上并传动连接主轴的上端,以控制主轴绕自身轴心转动,所述绕线模安装于主轴的下端,所述夹线机构套设于主轴上;
所述夹线机构包括套设于主轴上的夹线组件和安装于机架上并用于控制夹线组件工作的第二驱动机构,所述夹线组件包括水平位置相对于主轴固定的夹线滑座、沿主轴周向分布并可沿主轴径向滑动地安装于夹线滑座上的多个夹线座、与夹线座一一对应并竖直安装的第一推杆,其中所述夹线座具有延伸于夹线滑座外侧并可贴合夹线滑座侧壁的夹线柱,在夹线滑座和夹线座之间设置有复位弹簧,所述夹线座通过复位弹簧作用而使夹线柱紧靠夹线滑座的侧壁,且所述夹线座的上端设置有锥面,所述第一推杆的下端对齐该锥面,所述第二驱动机构对应每根第一推杆设置有一连接第一推杆上端的传动部,以用于单独控制第一推杆向下移动并通过挤推夹线座上的锥面,使其向外侧滑动而使夹线柱与夹线滑座的侧壁分离,在所述主轴转动时,所述夹线座相对于机架固定不动;
所述过线机构设置有常开的线夹和控制线夹闭合的夹线驱动机构,漆包线从线夹内穿出并可通过线夹夹紧。
2.如权利要求1所述的直立式多规格绕线机,其特征在于,所述夹线机构还包括穿设于主轴上并位于夹线座上方的夹线顶圈以及安装于机架上并传动连接夹线顶圈的第三驱动机构,所述夹线顶圈对应每个夹线座设置有与之配合的顶推锥面,以用于在通过第三驱动机构作用下移时顶推夹线座,使夹线滑座周侧的夹线柱同时分离。
3.如权利要求1所述的直立式多规格绕线机,其特征在于,所述绕线模包括竖直设置的前模和后模,所述前模和/或后模可移动地安装于主轴下端而可实现所述前模靠近或远离后模。
4.如权利要求3所述的直立式多规格绕线机,其特征在于,所述前模与后模之间预留有取线空间。
5.如权利要求4所述的直立式多规格绕线机,其特征在于,所述前模和后模上对齐开设有竖直的退线槽。
6.如权利要求4所述的直立式多规格绕线机,其特征在于,所述机架于绕线装置的下方设置有落线装置,所述落线装置设置有可容置前模或后模并***取线空间内的挂线杯,所述挂线杯用于装载绕制于绕线段上的线圈。
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