專利名稱：空心杯電機線圈繞線機的制作方法
技術領域：
本發明屬于繞線機技術領域，尤其涉及是ー種空心杯電機線圈繞線機。
背景技術：
空心杯電機屬于直流、永磁、伺服微特電機，采用空心杯型轉子，徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉動慣量大幅降低，從而減少了轉子自身的機械能損耗，具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特性以及穩定的運行特性。同時，空心杯電機的能量密度大幅度提高，與同等功率的鐵芯電機相比，其重量、體積大幅減小。作為高效率的能量轉換裝置，空心杯電機代表了電機的發展方向之一。空心杯電機克服了鐵芯電機不可逾越的技術障礙，而且其突出的特點集中在電機 的主要性能方面，使其具備了廣闊的應用領域。尤其是隨著工業技術的飛速發展，各種機電設備嚴格的技術條件對電機的伺服特性不斷提出越來越高的技術要求，使空心杯電機在很多應用場合擁有不可替代的地位。同吋，目前空心杯電機的應用范圍已經完全脫離了高端產品的局限性，正在迅速地擴大在一般民用等低端產品上的應用范圍，以廣泛提升產品品質。如對驅動原件要求平穩、持久拖動的便攜式儀器儀表、個人隨身裝備等；各種航空、航天飛行器、民用電器、エ業產品等。市場上現有的空心杯電機線圈繞線機由于排線精度低、排線方法不得當，導致空心杯電機線圈質量較差，而且生產周期較長，生產效率低。
發明內容
針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種排線精度高，在繞線同時完成排線動作，且退線動作連貫的空心杯電機線圈繞線機。為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現
空心杯電機線圈繞線機，其包括機架以及設置在機架上的繞線機構、送線機構和退線機構，所述繞線機構包括用于對待制作彈簧一端定位的第一排線器、用于對待制作彈簧另一端定位的第二排線器、第一旋轉套筒、轉動筒、設置在第一旋轉套筒內的第二旋轉套筒、帶動第一旋轉套筒旋轉和轉動筒運行的第一動カ裝置以及帶動第二旋轉套筒旋轉的第二動カ裝置和固定在第二旋轉套筒內的繞線芯軸，所述第一排線器固定在第一旋轉套筒上，第二排線器21固定轉動筒上；所述送線機構包括用于向繞線芯軸送線的送線針、用于固定送線針的送線滑塊以及帶動送線滑塊來回移動的轉動裝置，所述退線機構包括用于帶動繞線芯軸左右移動的退線氣缸。作為優選，所述第一排線器和第二排線器均包括排線杠桿和可在排線杠桿上來回移動的挑線針，所述挑線針設置在排線杠桿的一端，在靠近排線杠桿另一端的位置設置有杠桿支架，其構成杠桿的支點，便于實現挑線針的退離線圈，本發明通過挑線針與送線機構的配合實現線圈繞線的換向。作為優選，所述退線機構還包括用于下壓排線杠桿另一端的下壓氣缸，在所述的杠桿支架上還設置使排線杠桿復位的扭簧，在下壓氣缸的活塞桿縮回狀態時，所述下壓氣缸的活塞桿與排線杠桿另一端分離，排線杠桿在扭簧的作用下保持水平狀態。進ー步地，所述第一動カ裝置采用的是電機，該電機的主軸上設置有第一皮帶輪和第二皮帶輪，所述第一旋轉套筒和轉動筒上分別設置有第一同步帶輪和第二同步帶輪，第一皮帶輪和和第二皮帶輪分別通過同步帶與第一同步帶輪和第二同步帶輪相連接，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪的直徑相等，所述第一同步帶輪和第二同步帶輪的直徑相等。作為優選，所述第二動カ裝置采用的是控制電機，所述控制電機的主軸設置在第三皮帶輪，所述第二旋轉套筒上設置有第三同步帶輪，所述第三皮帶輪通過同步帶與第三同步帶輪。進ー步地，所述繞線芯軸包括固定在第二旋轉套筒內的花鍵軸和設置在第二旋轉套筒一端的繞線軸，該繞線軸固定在花鍵軸一端。作為優選，在所述花鍵軸的另一端上固定有退線盤，所述退線氣缸的活塞桿上設 現繞線芯軸的退線功能。進ー步地，所述送線機構還包括ー滑動導軌，在所述滑動導軌上安裝送線滑塊，所述轉動裝置包括主動輪和從動輪，所述主動輪通過同步帶與從動輪相連接，所述送線滑塊固定在所述同步帶上，主動輪帶動同步帶運動，從而帶動滑塊在滑軌上左右運動，完成送線動作。本發明的繞線機構是電機通過同步帶帶動套筒轉動，從而帶動繞線芯軸和排線器轉動，通過控制電機轉速完成繞線和排線動作；送線機構利用主動輪通過同步帶帶動送線滑塊沿滑軌左右滑動，從而帶動送線針左右運動完成送線動作；退線機構通過撥叉抽出繞線芯軸完成退線動作，然后再將繞線芯軸插入開始下一次繞線；其控制精度高，排線精準，繞線過程中同時完成排線動作，繞線完成后退下線圈并開始下一次繞線動作連貫，使所繞線圈的質量有很大改善，并且提高了生產效率，其適用于航空、航天、醫療器械、機器人、攝像機、照相機和ー些特殊領域的空心杯電機線圈的制造。
下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發明；
圖I為本發明的結構示意 圖2為本發明的送線機構的結構示意 圖3為圖I的局部放大 圖4為圖3的A-A剖視圖。
具體實施例方式為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
，進ー步闡述本發明。如圖I所示，本發明是提供一種排線精度高，在繞線同時完成排線動作，且退線動作連貫的空心杯電機線圈繞線機，其包括機架100以及安裝在機架100上的繞線機構、送線機構和退線機構。
本實施例中，繞線機構包括第一排線器11、第二排線器21、第一旋轉套筒6、轉動筒13、設置在第一旋轉套筒6內的第二旋轉套筒30、帶動第一旋轉套筒6旋轉和轉動筒13運行的第一動カ裝置以及帶動第二旋轉套筒30旋轉的第二動カ裝置和固定在第二旋轉套筒30內的繞線芯軸；該繞線芯軸包括固定在第二旋轉套筒30內的花鍵軸31和設置在第二旋轉套筒30 —端的繞線軸12，該繞線軸12固定在花鍵軸31 —端，在其上用于制作所需要的空心杯電機線圈。參見圖3和圖4，本實施例的第一排線器11和第二排線器21的功能是實現線圈左右端點導線的挑線，其均包括排線杠桿111和可在排線杠桿111上來回移動的挑線針112，挑線針112設置在排線杠桿111的一端，在靠近排線杠桿111另ー端的位置設置有杠桿支架113，其構成杠桿的支點，該排線杠桿111通過銷軸固定在杠桿支架113上，而第一排線器11和第二排線器21分別通過杠桿支架113安裝在第一旋轉套筒6和轉動筒13的外表 面上，實現第一排線器11和第二排線器21同步轉動。在杠桿支架113上安裝有扭簧10，便于杠桿支架113的復位；在下壓氣缸8、18的活塞桿縮回狀態時,下壓氣缸8、18的活塞桿與排線杠桿111另一端分離，在扭簧10的作用下，排線杠桿111保持水平狀態，本實施通過挑線針112與送線機構的配合實現線圈繞線的換向。繞線時，下壓氣缸8、18的活塞桿縮回，排線杠桿111在扭簧10、20作用下，其挑線針112頂尖壓在繞線軸12上。當送線機構帶動導線移至待制作線圈39的右端，由挑線針112掛住導線，送線機構帶動導線反向移動，實現導線的挑線換向，開始下ー匝線圈的繞制。同理當送線機構運動至待制作線圈39左端，是由第二排線器21完成挑線換向。線圈繞制完成后，下壓氣缸8的活塞桿9伸出，壓住排線杠桿111左端，挑線針112頂尖抬起，與線圈脫離，此時可以取下制作線圈39。本實施例中，在第一旋轉套筒6內表面的兩端分別通過軸承28、22連接第二旋轉套筒30的上表面，轉動筒13和第一旋轉套筒6外邊表面分別通過軸承14、7安裝在機架100上。第一動カ裝置和第二動カ裝置分別采用的是電機24和控制電機29，在電機24的同一主軸上安裝有第一皮帶輪23和第二皮帶輪17，第一旋轉套筒6和轉動筒13上分別設置有第一同步帶輪5和第二同步帶輪15，第一皮帶輪23和第二皮帶輪17分別通過同步帶25、16與第一同步帶輪23和第二同步帶輪17相連接。上述控制電機29的主軸設置在第三皮帶輪26，所述第二旋轉套筒30上設置有第三同步帶輪4，該第三皮帶輪26通過同步帶與第三同步帶輪4。控制電機29通過第三皮帶輪26、第三同步帶輪4和同步帶27帶動第二套筒30轉動，第二套筒30帶動花鍵軸31轉動。電機24通過第一同步帶輪23、第一同步帶輪5和同步帶25帶動第一旋轉套筒6轉動，從而帶動第一排線器11轉動，電機24通過第二皮帶輪17、第二同步帶輪15和同步帶16帶轉動筒13轉動,從而帶動第二排線器21轉動。第一同步帶輪23與第二皮帶輪17尺寸相同,第一同步帶輪5和第二同步帶輪15尺寸相同,所以第一排線器11與第二排線器21同步轉動。本實施例中，當繞線軸12與第一排線器11和第二排線器21轉速相同時，完成繞線動作，當繞線軸12與第一排線器11和第二排線器21具有相對轉動時，完成排線動作；其詳細工作過程如下
導線經第一排線器11，由送線機構帶動導線向左移動，繞線軸12同時轉動，送線機構移動ー個母線長即待制作線圈39的長度后，繞線軸12剛好轉動180度，其完成半匝線圈的纏繞，此時導線位于待制作線圈39的左端；在此過程中，第一排線器11和第二排線器21相對繞線軸12為靜止狀態，即兩者的轉動速度相同。當送線機構將導線移至待制作線圈39的左端位置吋，導線經過通過第二排線器21換向，送線機構向相反向運行即向右移動，繞線軸12維持原來的轉速，而第一排線器11和第二排線器21做加速運動，使第一排線器11和第二排線器21相對于繞線軸12多轉過ー個線徑距離，實現排線的功能，同時導線移動到待制作線圈39的右端位置，完成另外半匝纏繞；當移至待制作線圈39的右端位置，由第一排線器11與送線機構配合實現導線換向，然后第一排線器11和第二排線器21繼續保持與主軸同步運動，重復上述動作，開始纏繞下一阻線圈。如圖2所示,所述送線機構包括ー個主動輪35、ー個從動輪37和一條同步帶36構成的轉動裝置以及一條送線滑軌32、ー個送線滑塊34和一根送線針33。在送線機構中，送線針33安裝在送線滑塊34上，送線滑塊34固定在同步帶36上，主動輪35帶動同步帶36運動，從而帶動送線滑塊34在送線滑軌32上左右運動，完成送線動作。
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本實施例的退線機構包括三個氣缸即退線氣缸I和下壓氣缸8、18, —個撥叉3和一根花鍵軸31。花鍵軸31的另一端上固定有退線盤，所述退線氣缸的活塞桿上設有呈倒“F”型的撥叉，所述退線盤上部設置在撥叉的叉ロ內，退線氣缸通過撥叉和退線盤實現繞線芯軸的退線功能。在退線機構中，當繞線完成后，控制電機29和電機24停止旋轉，下壓氣缸8、18的活塞桿9、19伸出，第一排線器11和第二排線器21的排線杠桿111頂端抬起，退線氣缸I的活塞桿2縮回，帶動撥叉3將花鍵軸31抽出，使線圈掉落。然后退線氣缸I活塞桿2伸出，帶動撥叉3將花鍵軸31插入,下壓氣缸8、18的活塞桿9、19縮回,第一排線器11和第二排線器21在扭簧10、20的作用下復位，開始下一次繞線動作。本發明的繞線機構是由電機通過同步帶帶動套筒轉動，從而帶動繞線芯軸和排線器轉動，通過控制電機轉速完成繞線和排線動作；送線機構利用主動輪通過同步帶帶動送線滑塊沿滑軌左右滑動，從而帶動送線針左右運動完成送線動作；退線機構利用退線氣缸通過撥叉抽出花鍵軸31完成退線動作，然后再將花鍵軸31插入開始下一次繞線；其控制精度高，排線精準，繞線過程中同時完成排線動作，繞線完成后退下線圈并開始下一次繞線動作連貫，使所繞線圈的質量有很大改善，并且提高了生產效率，其適用于航空、航天、醫療器械、機器人、攝像機、照相機和ー些特殊領域的空心杯電機線圈的制造。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，其包括機架以及設置在機架上的繞線機構、送線機構和退線機構，所述繞線機構包括用于對待制作彈簧一端定位的第一排線器、用于對待制作彈簧另一端定位的第二排線器、第一旋轉套筒、轉動筒、設置在第一旋轉套筒內的第二旋轉套筒、帶動第一旋轉套筒旋轉和轉動筒運行的第一動カ裝置以及帶動第二旋轉套筒旋轉的第二動カ裝置和固定在第二旋轉套筒內的繞線芯軸，所述第一排線器固定在第一旋轉套筒上，第二排線器固定轉動筒上；所述送線機構包括用于向繞線芯軸送線的送線針、用于固定送線針的送線滑塊以及帶動送線滑塊來回移動的轉動裝置，所述退線機構包括用于帶動繞線芯軸左右移動的退線氣缸。
2.根據權利要求I所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述第一排線器和第ニ排線器均包括排線杠桿和可在排線杠桿上來回移動的挑線針，所述挑線針設置在排線杠桿的一端，在靠近排線杠桿另一端的位置設置有杠桿支架。
3.根據權利要求2所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述退線機構還包括用于下壓排線杠桿另一端的下壓氣缸，所述的杠桿支架上還設置使排線杠桿復位的扭簧。
4.根據權利要求I至3任意一項所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述第ー動カ裝置采用的是電機，該電機的主軸上設置有第一皮帶輪和第二皮帶輪，所述第一旋轉套筒和轉動筒上分別設置有第一同步帶輪和第二同步帶輪，第一皮帶輪和和第二皮帶輪分別通過同步帶與第一同步帶輪和第二同步帶輪相連接，所述第一皮帶輪和第二皮帶輪的直徑相等，所述第一同步帶輪和第二同步帶輪的直徑相等。
5.根據權利要求I至3任意一項所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述第ニ動カ裝置采用的是控制電機，所述控制電機的主軸設置在第三皮帶輪，所述第二旋轉套筒上設置有第三同步帶輪，所述第三皮帶輪通過同步帶與第三同步帶輪。
6.根據權利要求I至3任意一項所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述繞線芯軸包括固定在第二旋轉套筒內的花鍵軸和設置在第二旋轉套筒一端的繞線軸，該繞線軸固定在花鍵軸一端。
7.根據權利要求6所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，在所述花鍵軸的另一端上固定有退線盤，所述退線氣缸的活塞桿上設有呈倒“ F”型的撥叉，所述退線盤上部設置在撥叉的叉口內。
8.根據權利要求I至3任意一項所述的空心杯電機線圈繞線機，其特征在于，所述送線機構還包括ー滑動導軌，在所述滑動導軌上安裝送線滑塊，所述轉動裝置包括主動輪和從動輪，所述主動輪通過同步帶與從動輪相連接，所述送線滑塊固定在所述同步帶上。
全文摘要
本發明涉及的是一種空心杯電機線圈繞線機，其包括機架以及設置在機架上的繞線機構、送線機構和退線機構，繞線機構包括第一排線器、第二排線器、第一旋轉套筒、轉動筒、第二旋轉套筒、第一動力裝置以及第二動力裝置和繞線芯軸，第一排線器固定在第一旋轉套筒上，第二排線器固定轉動筒上；所述送線機構包括用于向繞線芯軸送線的送線針、用于固定送線針的送線滑塊以及帶動送線滑塊來回移動的轉動裝置，所述退線機構包括用于帶動繞線芯軸左右移動的退線氣缸。本發明的繞線機構控制精度高，排線精準，繞線過程中同時完成排線動作，繞線完成后退下線圈并開始下一次繞線動作連貫，使所繞線圈的質量有很大改善，并且提高了生產效率。
文檔編號H02K15/04GK102684417SQ20121013880
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者張立勛, 林仕美, 王小雨 申請人:昆山庫克自動化科技有限公司