全方位磁环电感自动绕线机的制作方法

文档序号:14965461发布日期:2018-07-18 02:16阅读:309来源:国知局

本实用新型涉及绕线机技术领域,特别是指一种全方位磁环电感自动绕线机。



背景技术:

目前,电感线圈的磁环绕线工艺大多采用绕线机完成。其中,环形绕线机专门针对空心环形或者空心矩形磁芯进行螺旋绕线,工作效率高且自动化程度高,受到市场的青睐。但是,现有的绕线机大多采用单盘绕线的方式,在绕制两组对称的绕组时,一般都是先绕一边,再绕另一边,这样会造成排布不匀称,而且效率不高,稳定性不佳。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单,能够同时绕制两组对称绕组的全方位磁环电感自动绕线机。

为解决上述技术问题,本实用新型提供技术方案如下:

一种全方位磁环电感自动绕线机,包括机架,所述机架上设置有磁环上料机构、磁环夹持机构、绕线机构和扯线机构,其中:

所述磁环上料机构用于将磁环从所述磁环夹持机构的下方送至所述磁环夹持机构;

所述磁环夹持机构位于绕线机构的中部,所述磁环夹持机构包括两个水平设置的夹持组件和能够驱动所述夹持组件伸缩和转动的第一驱动装置;

所述绕线机构包括储线盘,所述储线盘位于磁环夹持机构的两侧的上端面分别设置有用于铜线存储和行线的第一环形槽和第二环形槽,所述第一环形槽和第二环形槽的下端分别设置有第一通孔和第二通孔,所述第一环形槽和第二环形槽的上方均设置有储线盖板,所述储线盖板上设置有与所述第一通孔和第二通孔同轴的第三通孔,所述第一环形槽与第二环形槽之间设置有用于供磁环进入的开口槽;

所述储线盘上设置有能够将铜线送入磁环的导线套;

所述储线盘和储线盖板上设置有多个分别与第一环形槽和第二环形槽连通的安装槽,所述安装槽内设置有拉线组件;

所述扯线机构为两个且分别穿设于所述第一通孔和第二通孔内且位于铜线的绕线路径上;

预设长度的铜线存储在所述第一环形槽和第二环形槽内后,所述压紧机构用于压紧铜线的末端。

进一步的,所述储线盖板的下端面与第一环形槽的上端面以及所述储线盖板的下端面与第二环形槽的上端面之间的距离与铜线的直径之间的比例均大于1:1小于2:1。

进一步的,所述磁环夹持机构还包括设置于所述机架上的支撑座,所述第一驱动装置和两个夹持组件均设置于所述支撑座上,每个夹持组件均包括转轴和设置于所述转轴的端部的夹持板,所述第一驱动装置驱动连接至所述转轴,所述夹持板的端部设置有一对相对于磁环的中心对称的用于夹持在磁环的外缘与内孔之间的卡槽。

进一步的,所述卡槽内设置有圆形凸起。

进一步的,所述转轴和夹持板的轴线上均设置有通长的空腔,两个夹持组件的空腔内分别穿设有第一导线针和第二导线针,所述第一导线针与第二导线针的两个侧面均设置有导线槽,所述第一导线针的一端固定设置于所述支撑座上,所述第二导线针的一端驱动连接有第一气缸组件,所述第一气缸组件能够驱动第二导线针穿过磁环的内孔与第一导线针的另一端接触连接,所述第一导线针与第二导线针接触连接时,所述第一导线针上的导线槽与第二导线针上的导线槽相连通。

进一步的,所述第二导线针的另一端设置有锥型齿,所述第一导线针的另一端设置有与所述锥型齿相配合的锥形槽。

进一步的,所述第一驱动装置包括能够同时驱动两个夹持组件沿其自身轴线转动的转动驱动装置和能够同时驱动两个夹持组件沿自身轴线相对伸缩的伸缩驱动装置。

进一步的,两个转轴上均设置有第一齿圈,所述转动驱动装置包括第一电机和设置于所述第一电机的输出端的连接轴,所述连接轴上分别对应两个夹持组件的第一齿圈的位置均设置有与所述第一齿圈外啮合的第二齿圈,每个第二齿圈的长度均大于等于每个第一齿圈的长度与夹持组件的伸缩行程之和。

进一步的,所述伸缩驱动装置包括双作用气缸和分别设置于所述双作用气缸的两个活塞杆上的两个滑块,每个滑块分别连接有能够在所述支撑座上滑动的滑动座,所述滑动座与夹持组件固定连接。

进一步的,所述拉线组件包括能够夹住铜线并驱动铜线在第一环形槽和第二环形槽内行线的上斜轮和下斜轮,所述下斜轮驱动连接有能够使所述下斜轮绕自身轴线转动的第二电机。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机在磁环上同时绕制两组对称绕组时,先通过磁环上料机构将磁环送至磁环夹持机构的两个夹持组件的中间,之后由第一驱动装置控制夹持组件将磁环夹持固定。磁环被固定后,铜线的一端由导线套预先穿过磁环的内孔分别送入第一环形槽和第二环形槽,之后拉线组件开始工作,拉线组件带动铜线一圈一圈地存储在第一环形槽和第二环形槽内(每圈铜线都会穿过磁环的内孔),当储线长度完成后,拉线组件停止工作,压紧机构将铜线的另一端(位于储线盘外部的一端)压紧,之后拉线组件继续工作,将铜线绕在磁环上,与此同时第一驱动装置工作驱动磁环左右旋转,完成铜线在磁环上的绕制。在铜线绕制过程中,扯线机构会对每圈经过扯线机构的铜线进行拉紧,从而使得每圈铜线能够紧密地绕制于磁环上。

综上所述,本实用新型通过将绕线机构设置为具有两个用于铜线存储和行线的第一环形槽和第二环形槽,储线盖板能够使临时存储在第一环形槽和第二环形槽内的铜线整齐的摆成一排,便于后续铜线绕制时的行线,并且磁环夹持机构设置于第一环形槽和第二环形槽之间,能够在磁环上同时绕制两组对称绕组,使得两边绕线的产品效率提升一倍,因为两边同时同步绕线,产品质量更稳定。此外,本实用新型的全方位自动绕线机由于扯线机构的设置,在铜线绕线过程中,扯线机构能够对绕制的铜线进行压紧,从而绷紧铜线,方便铜线更紧密地贴紧磁环,提高了产品的合格率。

附图说明

图1为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机的结构示意图;

图2为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机的俯视图;

图3为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中磁环夹持机构的结构示意图;

图4为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中夹持组件的结构示意图;

图5为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中第一导线针的结构示意图;

图6为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中第二导线针的结构示意图;

图7为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中绕线机构的结构示意图;

图8为本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机中扯线机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种全方位磁环电感自动绕线机,如图1至图8所示,包括机架1,机架1上设置有磁环上料机构(未示出)、磁环夹持机构2、绕线机构3和扯线机构4,其中:

磁环上料机构用于将磁环从磁环夹持机构2的下方送至磁环夹持机构2;

磁环夹持机构2位于绕线机构的中部,磁环夹持机构2包括两个水平设置的夹持组件2-3和能够驱动夹持组件2-3伸缩和转动的第一驱动装置2-1;

绕线机构3包括储线盘3-1,储线盘3-1位于磁环夹持机构2的两侧的上端面分别设置有用于铜线存储和行线的第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2,第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2的下端分别设置有第一通孔3-1-3和第二通孔3-1-4,第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2的上方均设置有储线盖板3-2,储线盖板3-2上设置有与第一通孔3-1-3和第二通孔3-1-4同轴的第三通孔3-2-1,第一环形槽3-1-1与第二环形槽3-1-2之间设置有用于供磁环进入的开口槽3-1-5;

储线盘3-1上设置有能够将铜线送入磁环的导线套6;

储线盘3-1和储线盖板3-2上设置有多个分别与第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2连通的安装槽3-1-6,安装槽3-1-6内设置有拉线组件7;

扯线机构4为两个且分别穿设于第一通孔3-1-3和第二通孔3-1-4内且位于铜线的绕线路径上;

预设长度的铜线存储在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内后,压紧机构用于压紧铜线的末端。

本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机在磁环上同时绕制两组对称绕组时,先通过磁环上料机构将磁环送至磁环夹持机构2的两个夹持组件2-3的中间,之后由第一驱动装置2-1控制夹持组件2-3将磁环夹持固定。磁环被固定后,铜线的一端由导线套6预先穿过磁环的内孔分别送入第一环形槽3-1-1与第二环形槽3-1-2,之后拉线组件7开始工作,拉线组件7带动铜线一圈一圈地存储在第一环形槽3-1-1与第二环形槽3-1-2内(每圈铜线都会穿过磁环的内孔),当储线长度完成后,拉线组件7停止工作,压紧机构将铜线的另一端(位于储线盘外部的一端)压紧,之后拉线组件7继续工作,将铜线绕在磁环上,与此同时第一驱动装置2-1工作驱动磁环左右旋转,完成铜线在磁环上的绕制。在铜线绕制过程中,扯线机构4会对每圈经过扯线机构的铜线进行拉紧,从而使得每圈铜线能够紧密地绕制于磁环上。

此外,本实用新型的磁环夹持机构2通过设置两个水平的夹持组件2-3,在铜线绕制在磁环的过程中,磁环一直被夹紧在两个夹持组件2-3之间,使得磁环能够随着夹持组件2-3在第一驱动装置2-1的驱动下左右旋转,由此保证了磁环每次旋转角度的准确性,进而使得绕制在磁环上的绕组更加整齐美观。

本实用新型通过将绕线机构3设置为具有两个用于铜线存储和行线的第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2,储线盖板3-2用于防止临时存储在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内的铜线在行线过程中的跳动,影响铜线在磁环上的绕制以及扯线机构4对铜线的压紧,并且磁环夹持机构2设置于第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2之间,能够在磁环上同时绕制两组对称绕组,使得两边绕线的产品效率提升一倍,因为两边同时同步绕线,产品质量更稳定。此外,本实用新型的全方位自动绕线机由于扯线机构4的设置,在铜线绕制过程中,扯线机构4能够对绕制的铜线进行压紧,从而绷紧铜线,方便铜线更紧密地贴紧磁环,提高了产品的合格率。

本实用新型中,磁环上料机构和压紧机构均可以采用现有绕线机中磁环上料机构(如振动上料器)和压紧机构(如气缸压紧机构)的结构方案,其不是本实用新型保护的重点,在此不再赘述。

进一步的,储线盖板3-2的下端面与第一环形槽3-1-1的上端面以及储线盖板3-2的下端面与第二环形槽3-1-2的上端面之间的距离与铜线的直径之间的比例均优选为大于1:1小于2:1。磁环上的绕组在绕制之前,当铜线在拉线组件7的驱动下临时存储在第一环形槽3-1-1内时,该尺寸范围能够保证铜线沿着从第一环形槽3-1-1的内壁向第一环形槽3-1-1的中心延伸的方向整齐地摆成一排。当磁环上的绕组开始绕制时,第一环形槽3-1-1内的铜线沿着从第一环形槽3-1-1的中心向第一环形槽3-1-1的内壁延伸的方向依次绕制在磁环上,便于铜线在扯线机构4的拉紧作用下能够紧密地绕制在磁环上。储线盖板3-2与第二环形槽3-1-2之间的尺寸限定原理同上,在此不再赘述。

作为本实用新型的一种改进,磁环夹持机构2还可以包括设置于机架1上的支撑座2-2,第一驱动装置2-1和两个夹持组件2-3均设置于支撑座2-2上,每个夹持组件2-3均包括转轴2-3-1和设置于转轴2-3-1的端部的夹持板2-3-2,第一驱动装置2-1驱动连接至转轴2-3-1,夹持板2-3-2的端部设置有一对相对于磁环的中心对称的用于夹持在磁环的外缘与内孔之间的卡槽2-3-3。夹持组件2-3上的两个卡槽2-3-3卡设在磁环对称的两端,既可以加强磁环的稳定性,又可以将磁环上两组对称的绕组区域分开,使得第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内的铜线能够不相互干扰的绕制在磁环的两侧。

为了使磁环的一个端面紧贴在卡槽2-3-3的内壁上,使磁环不能晃动,卡槽2-3-3内优选设置有圆形凸起2-3-4。

优选的,转轴2-3-1和夹持板2-3-2的轴线上均可以设置有通长的空腔2-3-5,两个夹持组件2-3的空腔2-3-5内分别可以穿设有第一导线针2-4和第二导线针2-5,第一导线针2-4与第二导线针2-5的两个侧面分别设置有导线槽2-4-1和导线槽2-5-1,第一导线针2-4的一端固定设置于支撑座2-2上,第二导线针2-5的一端驱动连接有第一气缸组件2-6,第一气缸组件2-6能够驱动第二导线针2-5穿过磁环的内孔与第一导线针2-4的另一端接触连接,第一导线针2-4与第二导线针2-5接触连接时,第一导线针2-4上的导线槽2-4-1与第二导线针2-5上的导线槽2-5-1相连通。在铜线经过磁环临时存储在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内以及后续第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内的铜线绕制在磁环上时,第二导线针2-5在第一气缸组件2-6的驱动下一直与第一导线针2-4接触连接(即第一导线针2-4和第二导线针2-5将磁环上两个对称绕组相对应的位置分开),并且第一导线针2-4上的导线槽2-4-1与第二导线针2-5上的导线槽2-5-1相连通,对铜线在磁环内穿过时起到导引作用,此外,导线槽2-4-1和导线槽2-5-1的底面形状为圆弧状并且该圆弧的直径与第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2远离其中心的侧壁的直径相等,这种结构使得第一导线针2-4和第二导线针2-5分别与第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2形成一个闭环,使得铜线能够在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内存储为一排,为后续的绕线工作做准备。第一导线针2-4始终不穿过磁环,第二导线针2-5在第一气缸组件2-6的驱动下能够穿过磁环的内孔与第一导线针2-4的另一端接触连接,这种结构使得只需要一个气缸控制其中的一个导线针在磁环内的伸缩即可实现铜线在磁环内的绕制,同时不会影响开始绕制前磁环的上料和绕制完成后将磁环的下料。

此外,为了使第二导线针2-5与第一导线针2-4的接触连接更加稳固,两者之间不易产生错动等,第二导线针2-5的另一端优选设置有锥型齿2-5-2,第一导线针2-4的另一端优选设置有与锥型齿2-5-2相配合的锥形槽2-4-2。

当然,也可以是第一导线针2-4的另一端设置锥型齿,第二导线针2-5的另一端设置与该锥型齿相配合的锥形槽;或者第一导线针2-4和第二导线针2-5上设置其他形状的能够相互配合的齿槽结构,均可以实现本实用新型的技术方案。

本实用新型中,为了实现两个夹持组件在不同的工作状态下的转动和伸缩,第一驱动装置2-1包括优选能够同时驱动两个夹持组件2-3沿其自身轴线转动的转动驱动装置2-1-1和能够同时驱动两个夹持组件沿自身轴线相对伸缩的伸缩驱动装置2-1-2。

其中,转动驱动装置2-1-1优选采用电机驱动齿轮传动机构,相对应的,两个转轴2-3-1上均优选设置有第一齿圈2-3-6,转动驱动装置2-1-1优选包括第一电机2-1-1-1和设置于第一电机2-1-1-1的输出端的连接轴2-1-1-2,连接轴2-1-1-2上分别对应两个夹持组件2-3的第一齿圈2-3-6的位置均设置有与第一齿圈2-3-6外啮合的第二齿圈2-1-1-3,这种结构使得一个电机即可同时驱动两个转轴2-3-1(亦即两个夹持组件2-3)同时转动,结构简单,成本较低。此外,为了保证两个夹持组件2-3-1在伸出和缩回状态下均能够使第一齿圈2-3-6与第二齿圈2-3-1处于外啮合状态,每个第二齿圈2-1-1-3的长度均优选为大于等于每个第一齿圈2-3-6的长度与夹持组件2-3的伸缩行程之和。

进一步的,伸缩驱动装置2-1-2优选包括双作用气缸2-1-2-1和分别设置于双作用气缸2-1-2-1的两个活塞杆上的两个滑块2-1-2-2,每个滑块2-1-2-2分别连接有能够在支撑座2-2上滑动的滑动座2-7,滑动座2-7与夹持组件2-3固定连接。其中,双作用气缸2-1-2-1可以采用滑台气缸,两个滑块2-1-2-2直接固定在滑台气缸的滑台上滑台气缸通过带动滑块2-1-2-2、滑动座2-7伸缩,进而带动两个夹持组件2-3相向伸缩运动。

由于本实用新型采用在磁环夹持机构2的下方上料(磁环)的结构方式,而双作用气缸2-1-2-1需设置在两个滑动座2-7之间双作用气缸2-1-2-1以便于能够同时驱动两个夹持组件2-3进行相向伸缩运动,因此,为了避免双作用气缸2-1-2-1的设置位置影响磁环的上料,双作用气缸2-1-2-1优选设置在远离夹持组件2-3的一侧,但是由于两个滑块2-1-2-2和滑动座2-7与夹持组件2-3一起伸缩,因此,在磁环上料时,两个滑块2-1-2-2和滑动座2-7处于缩回状态,两者之间的距离不会影响磁环的上料。

进一步的,拉线组件7可以包括能够夹住铜线并驱动铜线在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内行线的上斜轮7-1和下斜轮7-2,下斜轮7-2驱动连接有能够使下斜轮7-2绕自身轴线转动的第二电机(未示出)。

本实用新型中,扯线机构4可以包括上压紧轮4-2和位于上压紧轮4-2下方的下压紧轮4-3,上压紧轮4-2和下压紧轮4-3之间为铜线的绕线路径,上压紧轮4-2驱动连接有能够使上压紧轮4-2沿自身轴线上下往复运动的第二驱动装置4-1,下压紧轮4-3驱动连接有能够使下压紧轮4-3绕自身轴线转动的第三驱动装置4-4。

其中,第二驱动装置4-1优选包括第二电机4-1-1、与第二电机4-1-1的输出轴连接的凸轮4-1-2和与凸轮4-1-2驱动连接的上压块4-1-3,上压块4-1-3的下方设置有下压块4-1-4,上压块4-1-3与下压块4-1-4之间采用滑轨4-1-5和滑块4-1-6连接,上压块4-1-3与下压块4-1-4之间设置有缓冲弹簧4-1-7,上压紧轮4-2固定连接在下压块4-1-4的下方。第三驱动装置4-4为电机驱动装置。

扯线机构4的工作原理如下:当铜线分别从第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2运行到上压紧轮4-2和下压紧轮4-3之间时,第二电机4-1-1旋转一定角度带动凸轮4-1-2旋转,然后凸轮4-1-2带动上压块4-1-3实现向下运动,上压块4-1-3通过缓冲弹簧4-1-7将运动传递给下压块4-1-4,最终带动上压紧轮4-2向下运动直到与下压紧轮4-3闭合,这时候铜线被压紧在上压紧轮4-2和下压紧轮4-3之间,下压紧轮4-3在第三驱动装置4-4的带动下旋转一定角度,实现铜线被扯动一定的角度,扯线机构4由此完成铜线在磁环上的拉紧。之后第二电机4-1-1反向旋转实现上压紧轮4-2置上升到等待压线位置。

本实用新型的全方位磁环电感自动绕线机的工作流程如下:

a.由磁环上料机构将磁环送至磁环夹持机构2的两个夹持组件2-3的中间,之后由伸缩驱动装置2-1-2控制夹持组件2-3伸出将磁环夹持固定,同时第一气缸组件2-6驱动第二导线针2-5穿过磁环内孔与第一导线针2-4接触连接,此时第一环形槽3-1-1、第二环形槽3-1-2与其各自的导线套6在第一导线针2-4和第二导线针2-5的作用下分别穿过磁环的中心而形成两个封闭的绕线区间;

b.铜线的一端从绕线机外部经由导线套6分别预先穿过磁环内孔进入第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2,之后拉线组件7开始工作,拉线组件7带动铜线一圈一圈地存储在第一环形槽3-1-1和第二环形槽3-1-2内(每圈铜线都会穿过磁环内孔),当储线长度完成后,拉线组件7停止工作,压紧机构将位于储线盘外部的铜线压紧;

c.拉线组件7继续工作,将铜线绕在磁环上,此时转动驱动装置2-1-1同时工作驱动磁环左右往复旋转,每一绕制圈铜线,转动驱动装置2-1-1就会驱动磁环转动一次,使铜线均匀地分布在磁环上,在铜线绕制过程中,扯线机构4会对每圈经过上压紧轮4-2和下压紧轮4-3之间的铜线进行拉紧,从而使得每圈铜线能够紧密地绕制于磁环上;

d.指定圈数的铜线绕制完成后,拉线组件7和转动驱动装置2-1-1停止工作,伸缩驱动装置2-1-2驱动第二导线针2-5缩回,由机架1上的铜线剪切机构5将导线套6附近的铜线剪断,之后由机械手将磁环从磁环夹持机构2上取出,由此完成一个磁环的两个绕组的绕制。

其中,剪切机构5可以采用现有技术中剪切机构的结构(气缸驱动刀头的结构方式)完成铜线的剪切,在此不再详细介绍。

以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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