CN113963937B - 一种空心线圈绕线夹具及绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空心线圈绕线夹具，其十字夹可在压夹气缸的作用下实现夹线动作和松夹动作的动力，动作简单、夹线快速高效。十字夹的夹线动作的动力直接来自气缸的伸出，司筒为长条状筒状物可以增长臂长，故在弹簧力调小的情况下产生的力矩也足以将夹子打开。具有压夹气缸伸出产生的阻力小，夹子压在漆包线上的力大，夹线夹紧效果好等优点。

Description

一种空心线圈绕线夹具及绕线方法

技术领域

本发明涉及空心线圈绕线技术领域，特别是涉及一种空心线圈绕线夹具及绕线方法。

背景技术

空心线圈一般都是通过单股漆包线绕制而成。空心线圈绕线作业是使漆包线绕夹具的芯棒绕转而行，现有技术的绕线夹具存在不能较好地夹住漆包线的问题，要么夹力小了，夹子夹不住线，当绕线轴旋转时，起头线过短，导致线圈不良，甚至线与夹子完全脱离，导致机器空转，产量降低，浪费电力；要么夹力过大导致夹子张开角度过小，当下一工作周期送线过来时，线不能送入夹子与转轴之间，导致夹线过程失败。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种夹线力度适合、夹线效果好的空心线圈绕线夹具技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种夹线力度适合、夹线效果好的空心线圈绕线夹具。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种空心线圈绕线夹具，包括有支架、夹具头、抽芯装置和夹紧装置，

夹具头安装于支架；

抽芯装置包括有升降驱动装置、抽芯杆和芯棒，升降驱动装置安装于支架并驱动抽芯杆上升或下降，芯棒安装于抽芯杆的下端；

夹紧装置包括有转轴、连杆、十字夹、两个弹簧、压夹气缸、压夹件和司筒；

转轴安装于夹具头，连杆的一端与转轴连接，连杆的另一端与十字夹固接，两个弹簧与十字夹的长轴平行，两个弹簧的下端固定于夹具头，两个弹簧上端分别放置两个T型拉铆钉组成双弹簧拉铆钉结构，并且弹簧与十字夹短轴方向的两个伸出部分非固定性接触；

连杆设有可供抽芯杆穿过的通孔，抽芯杆与通孔内壁具有间隙；压夹气缸的活塞杆与压夹件的一端连接，压夹件的另一端可带动司筒下降，司筒套装于抽芯杆外，司筒的下端可带动连杆绕转轴转动；其中，司筒的上端与压夹件的另一端，以及司筒的下端与连杆均是非固定性连接。

优选的，还设有抽芯架，抽芯杆通过抽芯螺帽可转动地安装于抽芯架，抽芯架由升降驱动装置驱动升降。

优选的，夹具头设有连接头，连接头安装于支架并且连接头沿长轴方向设有长通孔，司筒可滑动地安装于长通孔，抽芯杆可滑动地安装于司筒内。

优选的，还设有芯套，芯套安装于夹具头，芯棒安装于芯套；芯棒的下端设为圆柱形，芯棒的中部分设为非正圆柱形，芯套设有与芯棒中部分相配合的孔位；芯棒的上部为正圆柱形并与抽芯杆的下端固定连接。

更优选的，还设有锁紧螺丝，锁紧螺丝的一端可穿过夹具头与芯套抵顶相接。

更优选的，芯套接近芯棒的一端设有夹持平面，夹持平面与芯棒过渡相接；十字夹夹线的部分设有夹线凹槽。

更优选的，十字夹短轴方向伸出部分安装有T型拉铆钉，弹簧套设于T型拉铆钉。

优选的，抽芯杆的下端设为工字型，芯棒上端设有凸字形槽孔，抽芯杆和芯棒通过抽芯杆工字型的下端与芯棒的凸字形槽孔连接。

本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种夹线力度适合、夹线效果好的空心线圈绕线夹具使用方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种使用空心线圈绕线夹具的绕线方法，使用如上述的空心线圈绕线夹具，其包括有以下主要步骤：

（1）复位、升降驱动装置带动芯棒伸出；

（2）压夹气缸的活塞杆向上缩回，弹簧向上顶十字夹，十字夹张开；

（3）空心线圈绕线夹具整体下降到位；

（4）送线装置将漆包线送于十字夹与芯棒之间；绕线机的V形撑杆同步上升以校正漆包线位置；

（5）压夹气缸的活塞杆伸出，带动压夹件向下运动，压夹件下压司筒，司筒下端下压十字夹，十字夹以转轴为中心旋转并将夹紧漆包线；V形撑杆下降；

（6）十字夹紧线后，整体向上回退一个漆包线直径的距离；

（7）夹具头在其他旋转驱动装置作用下转动使芯棒开始绕线，每绕线1圈整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第一层绕线；

（8）夹具头暂停止转动，位于夹具头下方绕线机的套筒上升使芯棒底部***套筒内孔，套筒上升顶紧线圈底部；套筒的上表面与芯套的下表面之间形成固定距离的绕线区域，套筒和芯套同步下升或同步下降；

（9）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第二层，此时每绕线1圈套筒与芯套一个漆包线直径的距离至完成第二层绕线；

（10）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第三层，每绕线1圈套筒与芯套同步整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第三层绕线；

（11）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第四层，此时每绕线1圈套筒与芯套一个漆包线直径的距离至完成预设的层数绕线；

（13）剪断漆包线；

（14）十字夹松开线圈线尾，同时升降驱动装置带动芯棒缩回芯套里面，线圈顺利脱模。

优选的，步骤（14）中，升降驱动装置带动芯棒缩回夹具头中，芯棒来回再伸缩两次避免线圈粘连在夹具上。

本发明的有益效果：

（1）空心线圈绕线夹具的十字夹可在压夹气缸的作用下实现夹线动作和松夹动作的动力，动作简单、夹线快速高效。

（2）十字夹的夹线动作的动力直接来自气缸的伸出，司筒为长条状筒状物司筒为长条状筒状物，重量轻，当需要夹子打开时，气缸的活塞杆缩回，因连杆动力臂长，故即使在弹簧力调小的情况下产生的力矩也足以克服司筒的重量将夹子打开；弹簧力相对气缸活塞杆伸出产生的阻力小，夹子压在漆包线上的力大，具有夹线夹紧效果好等优点。

（3）本发明将压夹气缸的活塞杆伸出变为夹子压紧，压夹气缸的活塞杆缩回变为夹子张开，避免了一般设计中的弹簧的弹力与气缸压力的相互抵消，从而使压夹气缸作用于漆包线上的有效压力增大，并且使得技术人员在调整十字夹弹簧弹力时容易找到力的平衡点，压夹气缸施力适当，十字夹夹线夹紧和松开自如，绕线顺利。

（4）弹簧上端分别放置两个T型拉铆钉，与十字夹短轴方向的两个伸出部分非固定性接触，本发明的双弹簧拉铆钉结构既可防止弹簧从窗口中弹出，又确保弹力沿直线方向最大化。

（5）抽芯螺帽与抽芯杆用螺丝固定，抽芯架顶部与底部都设有轴承以确保抽芯杆、抽芯螺帽可同时旋转。当准备正常绕线需要芯棒抻出时，升降驱动装置带动抽芯架向下移伸出，抽芯架下端内壁对抽芯螺帽的向上托力被释放，被压缩弹簧的弹力压抽芯螺帽及抽芯杆和芯棒向下运动，芯棒从芯套伸出。反之，升降驱动装置向上缩回，抽芯架下端内壁向上托起抽芯螺帽将弹簧压缩，同时，抽芯螺帽带动抽芯杆和芯棒一起向上移动，芯棒缩入芯套里，线圈脱模。

（6）本发明还设有芯套，所述芯套安装于夹具头的孔位，所述芯棒安装于芯套。芯棒的规格根据线圈的规格不同而不同，通过设置芯套不仅可以使芯棒便捷地安装于夹具头上，而且更换芯棒时无需更换夹具头（夹具头更换麻烦）只需更换相应的芯套和芯棒即可，使得本发明能够满足不同空心线圈的绕线需求，适用范围广。同时，芯棒下方圆柱形，绕线就在芯棒圆柱形的一段上进行，芯棒上中部设计为非正圆形，可以为扁圆形也可两侧设为平面或者其他形状，同时，芯套与芯棒上中部对应配合的孔位，确保绕线时，芯棒与夹具头之间不发生相对旋转。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的内部示意图。

图3是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的部分结构示意图。

图4是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的部分示意图。

图5是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的部分剖面示意图。

图6是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的部分剖面另一示意图。

图7是本发明的空心线圈绕线夹具的一个实施例的夹具头与芯棒等组装示意图。

在图1至图7中包括有：

1——支架、2——夹具头、3——升降驱动装置、4——抽芯架、

5——抽芯螺帽、6——抽芯杆、7——芯棒、8——凸字形槽孔、

9——抽芯杆的工字型下端、10——锁紧螺丝、11——夹持平面、

12——转轴、13——连杆、14——十字夹、15——夹线凹槽、

16——T型拉铆钉、17——弹簧、18——压夹气缸、19——压夹件、

20——司筒、21——芯套、22——机米螺丝、23——连接头。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1至图7，本实施例的空心线圈绕线夹具，包括有支架1、夹具头2、抽芯装置和夹紧装置，空心线圈绕线夹具通过所述支架1安装于绕线机。

其中，抽芯装置包括有升降驱动装置3、抽芯杆6和芯棒7，本实施例的升降驱动装置3可为气缸、电动推杆、电动丝杠、直线电机或者其他可以驱动抽芯杆6升降的设备，在本实施例中，该升降驱动装置3优选为气缸。该升降驱动装置3安装于支架1并驱动抽芯杆6上升或下降，芯棒7安装于抽芯杆6的下端。为了实现快速嵌套装配，抽芯杆6的下端9设为工字型，芯棒7上端设有凸字形槽孔8，抽芯杆6和芯棒7通过抽芯杆6工字型的下端与芯棒7的凸字形槽孔8连接。

本实施例中，夹具头2可转动地安装于支架1的下端。并且，夹具头2设有连接头23，该连接头23安装于支架且沿长轴方向设有长通孔，司筒20可滑动地安装于长通孔，司筒20的中部沿长轴方向设有长通孔，抽芯杆6与司筒20相对滑动地穿置于长通孔，如此可以使得抽芯杆6和司筒20均可稳定滑行，伸缩到位精准。为了方便安装及更换芯棒7，本实施例的空心线圈绕线夹具还有芯套21，所述芯套21安装于夹具头2的孔位，芯棒7再安装于芯套21。为了确保绕线时芯棒7与芯套21之间不发生相对旋转，所述芯棒7的下端设为圆柱形，芯棒7的中部分设为非正圆柱形，所述芯套21设有与所述芯棒7中部分相配合的孔位，如此设置可确保绕线时，芯棒7与夹具头2之间不发生相对旋转而顺利绕线。同时，芯棒7可在夹具头2的孔位中伸缩运动。芯棒7的上部为正圆柱形并与抽芯杆6的下端固定连接。

本实施例的夹紧装置包括有转轴12、连杆13、十字夹14、两个弹簧17、压夹气缸18、压夹件19和司筒20，转轴12安装于夹具头2，连杆13的一端与转轴12连接，连杆13的另一端与十字夹14固接，连杆13设有可供抽芯杆6穿过的通孔，抽芯杆6与通孔内壁具有间隙，司筒20的下端大于通孔从而可以压迫连杆13转动。压夹气缸18的活塞杆与压夹件19的一端连接，压夹件19的另一端可带动司筒20下降，司筒20套装于抽芯杆6外，司筒20的下端可带动连杆13绕转轴12转动。其中，司筒20的上端与压夹件19的另一端，以及司筒20的下端与连杆13均为非固定性连接。当压夹气缸18驱使压夹件19及司筒20下降时，司筒20下端抵顶连杆13使连杆13绕转轴12向下转动，十字夹14随之向下向内运动而夹紧漆包线。弹簧17与十字夹14的长轴平行，两个弹簧17的下端固定于夹具头2，具体的，本实施例中弹簧17的下端通过机米螺丝22安装于夹具头2。两个弹簧17另一端与十字夹14短轴方向两个伸出部分相接；当压夹气缸18上升回缩时，弹簧17可将十字夹14往上推而使十字夹14、连杆13和司筒20往上复位。为了方便安装且弹簧17弹力始终位于同一直线上，两个弹簧17上端分别放置两个T型拉铆钉16，与十字夹14短轴方向的两个伸出部分非固定性接触，T型拉铆钉16起到导向的作用，使弹簧17的弹力始终处于同一直线上。本发明的双弹簧拉铆钉结构既可防止弹簧17从窗口中弹出，又确保弹力沿直线方向最大化。

本实施例根据空心线圈结构而独特设计，双弹簧17可产生更大的向上顶力，轻易将十字夹14向上顶，十字夹14很易张开，角度很大，故弹簧17的弹力无需调很大就可使十字夹14张开的角度足够大。又由于弹簧17力无需调很大，当需要夹线时，压夹气缸18向下施压时克服弹簧17阻力小而对十字夹14产生的压力更大，夹线紧满足绕线需求。

本实施例上述的使用空心线圈绕线夹具的绕线方法包括有以下主要步骤：

（1）复位、升降驱动装置带动芯棒伸出；

（2）压夹气缸的活塞杆向上缩回，弹簧向上顶十字夹，十字夹张开；

（3）空心线圈绕线夹具整体下降到位；

（4）送线装置将漆包线送于十字夹与芯棒之间；绕线机的V形撑杆同步上升以校正漆包线位置；

（5）压夹气缸的活塞杆伸出，带动压夹件向下运动，压夹件下压司筒，司筒下端下压十字夹，十字夹以转轴为中心旋转并将夹紧漆包线；V形撑杆下降；

（6）十字夹紧线后，整体向上回退一个漆包线直径的距离；

（7）夹具头在其他旋转驱动装置作用下转动使芯棒开始绕线，每绕线1圈整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第一层绕线；

（8）夹具头暂停止转动，位于夹具头下方绕线机的套筒上升使芯棒底部***套筒内孔，套筒上升顶紧线圈底部；套筒的上表面与芯套的下表面之间形成固定距离的绕线区域，套筒和芯套同步下升或同步下降；

（9）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第二层，此时每绕线1圈套筒与芯套整体同步下降一个漆包线直径的距离至完成第二层绕线；

（10）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第三层，每绕线1圈套筒与芯套同步整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第三层绕线；

（11）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第四层，此时每绕线1圈套筒与芯套整体同步下降一个漆包线直径的距离至完成预设的层数绕线；

（13）剪断漆包线。

（14）十字夹松开线圈线尾，同时升降驱动装置带动芯棒缩回芯套里面，线圈顺利脱模。优选的，升降驱动装置带动芯棒缩回夹具头中，芯棒来回再伸缩两次避免线圈粘连在夹具上。

需要说明的是，本发明的空心线圈绕线夹具属于绕线机的一个部件，其升降及夹具头转动是由绕线机的其他设备驱动，绕线机整台机器各部件在PLC程底控制下工作的，其中，驱动夹具整体升降及旋转技术方案的具体结构及连接方式并非本发明所要求保护的发明创造，在此不详述。

实施例2

本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例的芯套21接近芯棒7的一端设有夹持平面11，夹持平面11与芯棒7过渡相接可让漆包线顺利平整缠绕。十字夹14夹线的部分设有夹线凹槽15以更好地夹紧漆包线。

实施例3

本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例的还设有锁紧螺丝10，夹具头2设有螺丝孔，锁紧螺丝10的一端可穿过夹具头2的螺丝孔与芯套21抵顶相接以使夹具头2与芯套21锁紧，芯套21与锁紧螺丝10相接的一侧设为平面。利用锁紧螺丝10可将芯套21与夹具头2锁紧而防止芯套21与夹具头2相对转动及上下滑动。

实施例4

本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1相比，本实施例还设有抽芯架4，抽芯杆6通过抽芯螺帽5可转动地安装于抽芯架4，抽芯架4由升降驱动装置3驱动升降。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本发明技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (9)

1.一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：包括有支架、夹具头、抽芯装置和夹紧装置，

所述夹具头安装于支架；

所述抽芯装置包括有升降驱动装置、抽芯杆和芯棒，所述升降驱动装置安装于所述支架并驱动所述抽芯杆上升或下降，所述芯棒安装于抽芯杆的下端；

所述夹紧装置包括有转轴、连杆、十字夹、两个弹簧、压夹气缸、压夹件和司筒；

所述转轴安装于夹具头，所述连杆的一端与所述转轴连接，所述连杆的另一端与所述十字夹固接，两个所述弹簧与所述十字夹的长轴平行，两个弹簧的下端端固定于夹具头，两个弹簧上端分别放置两个T型拉铆钉组成双弹簧拉铆钉结构，并且弹簧与十字夹短轴方向的两个伸出部分非固定性接触；

所述连杆设有可供抽芯杆穿过的通孔，所述抽芯杆与所述通孔内壁具有间隙；所述压夹气缸的活塞杆与所述压夹件的一端连接，所述压夹件的另一端可带动所述司筒下降，所述司筒套装于所述抽芯杆外，所述司筒的下端可带动连杆绕所述转轴转动；其中，所述司筒的上端与压夹件的另一端，以及所述司筒的下端与连杆均是非固定性连接。

2.根据权利要求1所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：还设有抽芯架，所述抽芯杆通过抽芯螺帽可转动地安装于抽芯架，所述抽芯架由所述升降驱动装置驱动升降。

3.根据权利要求1所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：所述夹具头设有连接头，所述连接头安装于支架并且所述连接头沿长轴方向设有长通孔，所述司筒可滑动地安装于所述长通孔，所述抽芯杆可滑动地安装于司筒内。

4.根据权利要求1所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：还设有芯套，所述芯套安装于夹具头，所述芯棒安装于芯套；所述芯棒的下端设为圆柱形，芯棒的中部分设为非正圆柱形，所述芯套设有与所述芯棒中部分相配合的孔位；所述芯棒的上部为正圆柱形并与抽芯杆的下端固定连接。

5.根据权利要求4所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：还设有锁紧螺丝，所述锁紧螺丝的一端可穿过夹具头与所述芯套抵顶相接。

6.根据权利要求4所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：所述芯套接近芯棒的一端设有夹持平面，所述夹持平面与芯棒过渡相接；所述十字夹夹线的部分设有夹线凹槽。

7.根据权利要求1所述一种空心线圈绕线夹具，其特征在于：所述抽芯杆的下端设为工字型，所述芯棒上端设有凸字形槽孔，所述抽芯杆和芯棒通过抽芯杆工字型的下端与芯棒的凸字形槽孔连接。

8.一种使用空心线圈绕线夹具的绕线方法，其特征在于：使用如权利要求1至7任意一项所述的空心线圈绕线夹具，包括有以下主要步骤：

（1）复位、升降驱动装置带动芯棒伸出；

（2）压夹气缸的活塞杆向上缩回，弹簧向上顶十字夹，十字夹张开；

（3）空心线圈绕线夹具整体下降到位；

（4）送线装置将漆包线送于十字夹与芯棒之间；绕线机的V形撑杆校正漆包线位置；

（5）压夹气缸的活塞杆伸出，带动压夹件向下运动，压夹件下压司筒，司筒下端下压十字夹，十字夹以转轴为中心旋转并将夹紧漆包线；V形撑杆下降；

（6）十字夹紧线后，整体向上回退一个漆包线直径的距离；

（7）夹具头在其他旋转驱动装置作用下转动使芯棒开始绕线，每绕线1圈整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第一层绕线；

（8）夹具头暂停止转动，位于夹具头下方绕线机的套筒上升使芯棒底部***套筒内孔，套筒上升顶紧线圈底部；套筒的上表面与芯套的下表面之间形成固定距离的绕线区域，套筒和芯套同步下升或同步下降；

（9）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第二层，此时每绕线1圈套筒与芯套一个漆包线直径的距离至完成第二层绕线；

（10）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第三层，每绕线1圈套筒与芯套同步整体上升回退一个漆包线直径的距离至完成第三层绕线；

（11）夹具头继续同方向旋转，带动芯棒绕第四层，此时每绕线1圈套筒与芯套一个漆包线直径的距离至完成预设的层数绕线；

（13）剪断漆包线；

（14）十字夹松开线圈线尾，同时升降驱动装置带动芯棒缩回芯套里面，线圈顺利脱模。

9.根据权利要求8所述一种使用空心线圈绕线夹具的绕线方法，其特征在于：步骤（14）中，升降驱动装置带动芯棒缩回夹具头中，芯棒来回再伸缩两次避免线圈粘连在夹具上。

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