用于电机绕线的绕线主轴及操作方法与流程

    专利查询2025-06-13  31


    本发明涉及电机绕线设备领域技术,尤其是指一种用于电机绕线的绕线主轴及操作方法。


    背景技术:

    1、电机包括定子和转子,定子是电机的静止不动的部分并且包括定子铁芯和缠绕在铁芯上的绕组,通过所述定子绕组产生旋转磁场。在电机的制造过程中,通常使用电机绕线系统将线材、尤其是具有绝缘层的铜线缠绕在定子铁芯上。一个定子具有十二个铁芯,于每个铁芯上分别绕线,绕线后的定子分为三相,其中四个铁芯为一相,这四个铁芯中又分为两组,每组两个铁芯,这两个铁芯通常需要采用过渡线进行连接。现有针对电机定子的绕线设备通常是将十二个铁芯拼圆之后,再分别对每个铁芯进行绕线,由于拼圆后的每个铁芯所处位置和角度不同,线嘴在对其进行绕线时,需要较多的辅助机构进行线嘴角度的调节,同时需要对定子进行旋转以使对应的铁芯与线嘴配合;且每组铁芯之间连接的过渡线缠绕操作过程复杂,效率低。因此,应对现有电机定子绕线机构及方法进行改进,以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种用于电机绕线的绕线主轴及操作方法,其绕线主轴能够对多个铁芯进行分别绕线,并自动调整绕线对象,同时能够完成铁芯之间过渡线的绕线操作;相对于传统绕线主轴简化了绕线工艺,减少了绕线机构所用零件,提高了绕线效率,降低了生产成本。

    2、为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

    3、一种用于电机绕线的绕线主轴,其包括有支架、可安装多个铁芯的治具、用于驱动治具转动以对治具上的铁芯进行绕线的主轴机构、用于驱动治具翻转角度以对不同铁芯进行绕线的换向机构以及用于在铁芯绕线时夹紧线材端部的夹线机构,所述主轴机构包括有绕线轴、主轴电机和带轮组,所述绕线轴可转动式安装于支架上,所述主轴电机通过带轮组与所述绕线轴连接;所述治具可相对于绕线轴翻转式安装于绕线轴顶部,所述换向机构包括有换向电机、换向杆、连杆组件以及用于对治具进行角度定位的定位组件,所述换向电机安装于所述支架上,所述换向杆连接于换向电机输出端,所述连杆组件连接于所述换向杆和所述治具之间,所述定位组件具有定位杆,所述定位杆可分离式插置于治具上;所述夹线机构位于治具侧旁,其具有可转动的夹线组件。

    4、作为一种优选方案:所述定位组件包括有定位气缸和所述定位杆,所述定位杆连接于定位气缸轴端,所述定位杆在定位气缸驱动下对所述治具进行限位。

    5、作为一种优选方案:所述换向机构还包括有滚珠丝杆和滑台,所述换向电机轴端与滚珠丝杆端部相连,所述滑台与滚珠丝杆配合,并可竖向滑动式安装于支架上;所述换向杆与所述滑台相连;所述定位杆竖向可滑动式穿设于所述换向杆中。

    6、作为一种优选方案:所述夹线机构还包括有夹线座和开夹装置,所述夹线座安装于所述绕线轴侧壁上,于夹线座上端设置有容置腔,所述夹线组件通过轴承可转动式安装于容置腔中,所述夹线组件包括有两夹线块和弹簧,两夹线块上端通过转轴铰接,所述弹簧抵接于两夹线块下端,并两夹线块下端具有楔形配合部;所述开夹装置包括有顶推块和安装于顶推块下方的顶推气缸,所述顶推块可上下滑动式安装于所述夹线座下端,于顶推块上端凹设有与所述楔形配合部相适配的楔形配合槽,顶推气缸向上推动顶推块时,两夹线块下端在楔形配合部和楔形配合槽的驱动下彼此靠拢,两夹线块上端彼此分离。

    7、作为一种优选方案:所述两夹线块外壁上分别设置有至少一个磁铁,于所述夹线座上端对应两夹线块上磁铁分别也设置有磁铁,夹线座上磁铁和夹线块上磁铁彼此吸附以保证两夹线块之间的夹线槽始终对应所述铁芯之绕线槽。

    8、作为一种优选方案:所述顶推块底部向下延伸设置有顶推部,于所述顶推部上安装有滚轮;所述顶推气缸安装于所述支架上,于所述顶推气缸轴端安装有顶推板,于所述顶推板上对应滚轮设置有配合凹槽,所述滚轮与所述配合凹槽可分离式抵接。

    9、作为一种优选方案:所述绕线轴顶部铰接式安装有固定座,所述治具可拆卸式安装于固定座上表面,所述固定座下表面设置有连接部;所述连杆组件包括有第一连杆和第二连杆,所述第一连杆连接于所述换向杆顶部,所述第二连杆铰接于所述第一连杆和所述连接部之间。

    10、作为一种优选方案:所述治具呈弧形,于其上表面间隔设置有两个安装槽,于两个安装槽中分别可拆卸式安装有铁芯;所述固定座下表面上对应两个安装槽方向分别设置有一定位槽,并于两个定位槽之间还设置有一定位槽,所述定位杆在所述定位气缸驱动下可分离式嵌置于定位槽中。

    11、作为一种优选方案:所述两夹线块之间形成夹线槽,于夹线槽两端分别设置有便于穿线的喇叭状开口。

    12、一种应用于所述绕线主轴的操作方法,其包括有如下步骤:

    13、s1、常态下,治具中部对应于夹线机构,绕线时,换向电机驱动换向杆动作,连杆组件联动治具翻转使待绕线的铁芯对应于夹线机构,定位组件对治具进行定位;

    14、s2、夹线组件打开,线材进入夹线组件后,夹线组件将线材夹紧固定;

    15、s3、主轴电机通过带轮组带动绕线轴转动,治具和夹线座随之转动,夹线组件随绕线灵活转动,线材缠绕于铁芯之绕线槽中;

    16、s4、待一个铁芯绕线完毕后,换向电机驱动换向杆动作使治具翻转,将另一个待绕线的铁芯对应于夹线机构,重复上述绕线动作;

    17、s5、待一个治具上的所有铁芯均绕线完毕后,将治具取下,放置于组装工位,进入下一工序。

    18、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知,通过将治具、主轴机构、换向机构以及夹线机构集成于支架上形成针对电机铁芯的绕线主轴,该绕线主轴能够对多个铁芯进行分别绕线,并自动调整绕线对象,同时能够完成铁芯之间过渡线的绕线操作;相对于传统绕线主轴每次只针对一个铁芯绕线,且绕线针嘴需要跟随铁芯位置不停调整角度的操作方式,本申请案中绕线主轴可对两个为一组的铁芯进行分别绕线和过渡线缠绕,不需要设置针嘴及其角度调整机构,从而简化了绕线工艺,减少了绕线机构所用零件,提高了绕线效率,降低了生产成本。

    19、为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。



    技术特征:

    1.一种用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:包括有支架、可安装多个铁芯的治具、用于驱动治具转动以对治具上的铁芯进行绕线的主轴机构、用于驱动治具翻转角度以对不同铁芯进行绕线的换向机构以及用于在铁芯绕线时夹紧线材端部的夹线机构,所述主轴机构包括有绕线轴、主轴电机和带轮组,所述绕线轴可转动式安装于支架上,所述主轴电机通过带轮组与所述绕线轴连接;所述治具可相对于绕线轴翻转式安装于绕线轴顶部,所述换向机构包括有换向电机、换向杆、连杆组件以及用于对治具进行角度定位的定位组件,所述换向电机安装于所述支架上,所述换向杆连接于换向电机输出端,所述连杆组件连接于所述换向杆和所述治具之间,所述定位组件具有定位杆,所述定位杆可分离式插置于治具上;所述夹线机构位于治具侧旁,其具有可转动的夹线组件。

    2.根据权利要求1所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述定位组件包括有定位气缸和所述定位杆,所述定位杆连接于定位气缸轴端,所述定位杆在定位气缸驱动下对所述治具进行限位。

    3.根据权利要求2所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述换向机构还包括有滚珠丝杆和滑台,所述换向电机轴端与滚珠丝杆端部相连,所述滑台与滚珠丝杆配合,并可竖向滑动式安装于支架上;所述换向杆与所述滑台相连;所述定位杆竖向可滑动式穿设于所述换向杆中。

    4.根据权利要求1所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述夹线机构还包括有夹线座和开夹装置,所述夹线座安装于所述绕线轴侧壁上,于夹线座上端设置有容置腔,所述夹线组件通过轴承可转动式安装于容置腔中,所述夹线组件包括有两夹线块和弹簧,两夹线块上端通过转轴铰接,所述弹簧抵接于两夹线块下端,并两夹线块下端具有楔形配合部;所述开夹装置包括有顶推块和安装于顶推块下方的顶推气缸,所述顶推块可上下滑动式安装于所述夹线座下端,于顶推块上端凹设有与所述楔形配合部相适配的楔形配合槽,顶推气缸向上推动顶推块时,两夹线块下端在楔形配合部和楔形配合槽的驱动下彼此靠拢,两夹线块上端彼此分离。

    5.根据权利要求4所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述两夹线块外壁上分别设置有至少一个磁铁,于所述夹线座上端对应两夹线块上磁铁分别也设置有磁铁,夹线座上磁铁和夹线块上磁铁彼此吸附以保证两夹线块之间的夹线槽始终对应所述铁芯之绕线槽。

    6.根据权利要求4所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述顶推块底部向下延伸设置有顶推部,于所述顶推部上安装有滚轮;所述顶推气缸安装于所述支架上,于所述顶推气缸轴端安装有顶推板,于所述顶推板上对应滚轮设置有配合凹槽,所述滚轮与所述配合凹槽可分离式抵接。

    7.根据权利要求1所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述绕线轴顶部铰接式安装有固定座,所述治具可拆卸式安装于固定座上表面,所述固定座下表面设置有连接部;所述连杆组件包括有第一连杆和第二连杆,所述第一连杆连接于所述换向杆顶部,所述第二连杆铰接于所述第一连杆和所述连接部之间。

    8.根据权利要求7所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述治具呈弧形,于其上表面间隔设置有两个安装槽,于两个安装槽中分别可拆卸式安装有铁芯;所述固定座下表面上对应两个安装槽方向分别设置有一定位槽,并于两个定位槽之间还设置有一定位槽,所述定位杆在所述定位气缸驱动下可分离式嵌置于定位槽中。

    9.根据权利要求4所述的用于电机绕线的绕线主轴,其特征在于:所述两夹线块之间形成夹线槽,于夹线槽两端分别设置有便于穿线的喇叭状开口。

    10.一种应用于如权利要求1-9任意一项所述绕线主轴的操作方法,其特征在于,包括有如下步骤:


    技术总结
    本发明公开一种用于电机绕线的绕线主轴及操作方法,绕线主轴包括支架、治具、主轴机构、换向机构以及夹线机构,主轴机构包括绕线轴、主轴电机和带轮组,主轴电机通过带轮组与所述绕线轴连接;治具可翻转式安装于绕线轴顶部,换向机构包括换向电机、换向杆、连杆组件以及定位组件,换向杆连接于换向电机输出端,连杆组件连接于所述换向杆和所述治具之间,定位组件具有定位杆,定位杆可分离式插置于治具上;夹线机构位于治具侧旁,其具有可转动的夹线组件。绕线主轴能够对多个铁芯进行分别绕线,并自动调整绕线对象,且可同步完成铁芯之间过渡线的绕线操作;相对于传统绕线主轴简化了绕线工艺,减少了零件,提高了绕线效率,降低了生产成本。

    技术研发人员:李建,周华国,廖建勇
    受保护的技术使用者:深圳市合利士智能装备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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