专利名称：带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绕线机，具体的为一种带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机。
背景技术：
随着微马达行业近年来的快速发展，我国已是世界微马达的主要生产大国，占到世界产量的一半以上。但我国不是微马达技术强国，先进的微马达生产工艺、技术及设备均由日本、韩国等一些国家掌控，特别是近几年在国内发展起来的SMT微马达，其生产设备几乎全部从国外引进。其中最典型代表设备就是转子绕线机，而转子是SMT马达三大部件中最重要的部件之一，甚比飞机的发动机，其重要程度不言而喻。从国外引进的转子绕线机虽然绕线品质较稳定，但也存在着生效率低、使用人工多，设备投入成本高等不足；转子绕线机的绕线方式全部是靠人工把铁芯装到绕线机绕线装置中绕线，也存在人为不稳定等因·[0003]因此，需要一种带有全自动装铁芯装置的SMT微马达转子绕线机，实现了全自动化生产，解决了生产必须依靠人工装铁芯、取铁芯等繁琐固定动作及一台设备必须配备一名操作人员等缺点，提高了生产效率、产品品质及降低了生产成本，也打破国外长期对绕线设备关键技术的垄断，消除了技术障碍等问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提出一种带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，该绕线机实现了全自动化生产，解决了生产必须依靠人工装铁芯、取铁芯等繁琐固定动作及一台设备必须配备一名操作人员等缺点，提高了生产效率和产品品质，并降低了生产成本。要实现上述技术目的，本实用新型带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，包括基座、铁芯绕线固定旋转装置、自动绕线装置、铁芯周转盘传送装置、自动装铁芯装置和PLC自动控制系统；所述铁芯周转盘传送装置包括传送带和分别设置在传送带两端的周转盘存储机构，所述周转盘存储机构包括周转盘存储工位，所述周转盘存储工位的下方设有用于驱动周转盘上下移动的上下气缸，所述周转盘存储工位的两端设有两个用于周转盘沿着垂直于传送带方向移动的卡盘气缸，所述传送带上设有用于周转盘定位的定位气缸；所述自动装铁芯装置包括铁芯抓取传送机构和铁芯旋转定位机构；所述铁芯抓取传送机构包括丝杆、安装在丝杆上并用于抓取周转盘上的铁芯的机械手和控制机械手动作的气缸I ;所述铁芯旋转定位机构包括由气缸II驱动张开或闭合并夹持来自机械手的铁芯的弹簧夹、带动弹簧夹旋转的步进电机和铁芯缺口槽检测定位机构，所述铁芯缺口槽检测定位机构包括光电传感器；所述PLC自动控制系统根据所述光电传感器的检测信号控制步进电机转动或停止转动。进一步，所述周转盘上设有16排铁芯安装位，且每排铁芯安装位包括8个铁芯安装位。进一步，铁芯绕线固定旋转装置包括摆台机构和设置在摆台机构上并用于固定铁芯的两组顶杆机构；所述摆台机构的下方设有用于驱动摆台机构旋转的摆台旋转气缸；每组所述顶杆机构包括由下气缸驱动的下顶杆、由上气缸驱动的上顶杆和用于定位铁芯中心并由中气缸驱动的中顶杆。进一步，所述自动绕线装置包括绕线头机构和绕线嘴机构；所述绕线头机构包括绕线头以及分别用于驱动绕线头上下、左右和前后进退的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和与驱动电机同步转动的滚珠丝杆，所述绕线头上设有与滚珠丝杆配合的导向柱；所述绕线嘴机构包括安装在绕线头上的两个绕线线嘴和用于驱动绕线线嘴同步转动的同步驱动机构，所述同步驱动机构包括线嘴旋转同步电机和安装在绕线线嘴的转轴上的同步带轮，所述线嘴旋转同步电机的转轴与同步带轮通过传动带配合。进一步，所述基座的底部设有用于移动基座的移动滚轮和用于基座调水平的支撑调整脚盘。本实用新型的有益效果为本实用新型带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机通过设置铁芯周转盘传送装置，在周转盘上装满铁芯备用，并通过传送带和定位气缸传送至机械手的抓取工位处；通过设置自动装铁芯装置，通过铁芯抓取传送机构将周转盘上的铁芯抓取后，放置在铁芯旋转定位机构上，弹簧夹带动铁芯旋转，光电传感器检测铁芯缺口槽，并将铁芯缺口槽的位置信号传输至PLC自动控制系统，而后PLC自动控制系统控制步进电机停止旋转，然后机械手将定位后的铁芯抓取至铁芯绕线固定旋转装置处，并由自动绕线装置对铁芯绕线；因此，本实用新型带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机实现了全自动化生产，解决了生产必须依靠人工装铁芯、取铁芯等繁琐固定动作及一台设备必须配备一名操作人员等缺点，提高了生产效率和产品品质，并降低了生产成本。
图I为本实用新型带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机实施例的主视图；图2为图I的俯视图；图3为图I的左视图。附图标记说明I-传送带后端；2_上下气缸；3_卡盘气缸；4_周转盘存储机构；5_传送带；6_丝杆安装架；7_周转盘存储机构；8_卡盘气缸9-传送带前端；10-上下气缸；11_基座；12_基座支撑架；13_移动滚轮；14_支撑调整脚盘，15-绕线模进退气缸；16_线嘴旋转同步电机；17_绕线头左右进退电机；18_吸嘴上下气缸；19_吸嘴左右移动气缸；20_吸嘴前后移动气缸；21_周转盘；22_皮带传送电机；23_摆台机构；24_绕线线嘴；25_绕线头；26_同步带轮；27_导向柱；28_绕线头前后进退电机；31_电机；32_丝杆；33_拖键；34_机械手；35-气缸I ;36_弹簧夹；37_铁芯校正顶杆气缸；38_中气缸；39_下气缸；40_摆台旋转气缸；41-步进电机；42-气缸II ；43-上气缸；44-上顶杆；45_下顶杆；46_绕线头上下进退电机；47_张力杆；48_张力系统；49_吸嘴左右移动气缸；50_张力系统支杆；51_控制柜。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。如图I所示，为本实用新型带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机实施例的主视图；图2为图I的俯视图；图3为图I的左视图。本实施例带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，包括基座11、铁芯绕线固定旋转装置、自动绕线装置、铁芯周转盘21传送装置、自动装铁芯装置和PLC自动控制系统，PLC自动控制系统控制各个电机的动作并通过控制与各个气缸相连的电磁阀来控制气缸动作，基座11有基座支撑架12支撑，优选的，基座11的底部设有用于移动基座11的移动滚轮13和用于基座调水平的支撑调整脚盘14，方便绕线机的移动搬运和调整水平。铁芯周转盘21传送装置包括传送带5和分别设置在传送带5两端的周转盘21存储机构，如图I所示，本实施例的传送带前端9和传送带后端I处分别设有周转盘21存储机构7和周转盘21存储机构4。周转盘21存储机构4包括周转盘21存储工位，周转盘21存储工位的下方设有用于驱动周转盘21上下移动的上下气缸2，周转盘21存储工位的两端设有两个用于周转盘21沿着传送带方向移动的卡盘气缸3，周转盘21存储机构7包括周转盘21存储工位，周转盘21存储工位的下方设有用于驱动周转盘21上下移动的上下气缸10，周转盘21存储工位的两端设有两个用于周转盘21沿着传送带方向移动的卡盘气缸8，传送带5上设有用于周转盘21定位的定位气缸30，传送带5通过皮带传送电机22驱动。自动装铁芯装置包括铁芯抓取传送机构和铁芯旋转定位机构。铁芯抓取传送机构包括丝杆32、安装在丝杆32上并用于抓取周转盘21上的铁芯的机械手34和控制机械手34动作的气缸I 35，基座11上设有用于安装丝杆的丝杆安装架6，丝杆32的一端设有用于驱动丝杆32旋转的电机31，机械手34在丝杆32和气缸I 35的作用下可沿着丝杆32移动和上下移动，实现抓取铁芯的能力。铁芯旋转定位机构包括由气缸II 42驱动张开或闭合并夹持来自机械手34的铁芯的弹簧夹36、带动弹簧夹36旋转的步进电机41和铁芯缺口槽检测定位机构，铁芯缺口槽检测定位机构包括光电传感器，光电传感器安装在铁芯校正顶杆上，铁芯校正顶杆上与铁芯校正顶杆气缸37固定连接，PLC自动控制系统根据所述光电传感器的检测信号控制步进电机41转动或停止转动，PLC自动控制系统安装在控制柜51中。本实施例带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机通过设置铁芯周转盘21传送装置，在周转盘21上装满铁芯备用，并通过传送带5和定位气缸30传送至机械手34的抓取工位处。通过设置自动装铁芯装置，通过铁芯抓取传送机构将周转盘21上的铁芯抓取后，放置在铁芯旋转定位机构上，弹簧夹36带动铁芯旋转，光电传感器检测铁芯缺口槽，并将铁芯缺口槽的位置信号传输至PLC自动控制系统，而后PLC自动控制系统控制步进电机41停止旋转，然后机械手34将定位后的铁芯抓取至铁芯绕线固定旋转装置处，并由自动绕线装置对铁芯绕线。因此，本实施例带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机实现了全自动化生产，解决了生产必须依靠人工装铁芯、取铁芯等繁琐固定动作及一台设备必须配备一名操作人员等缺点，提高了生产效率和产品品质，并降低了生产成本。[0030]优选的，本实施例的周转盘21上设有16排铁芯安装位，且每排铁芯安装位包括8个铁芯安装位，周转盘21上放置的铁芯数量较多，机械手34 —次抓取一排8个铁芯，能够提高效率。本实施例的铁芯绕线固定旋转装置包括摆台机构23和设置在摆台机构23上并用于固定铁芯的两组顶杆机构。摆台机构的下方设有用于驱动摆台机构旋转的摆台旋转气缸40。每组顶杆机构包括由下气缸39驱动的下顶杆45、由上气缸43驱动的上顶杆44和用于定位铁芯中心并由中气缸38驱动的中顶杆。采用该结构的铁芯绕线固定旋转装置，通过设置两组顶杆机构，其中第一组顶杆机构夹紧定位铁芯在自动绕线装置上绕线时，第二组顶杆机构准备加紧定位来自机械手34并通过铁芯旋转定位机构定位后的铁芯，当铁芯绕线完成时，摆台机构旋转，将第二组顶杆机构夹紧并未绕线的铁芯置于自动绕线装置处绕线，第一组顶杆机构转到机械手34处，机械手34 —方面将绕线完成的铁芯抓取到周转盘21中，另一方面将为绕线的铁芯放置在第一组顶杆机构上待命，如此往复，能够有效提高加工效率。·本实施例的自动绕线装置包括绕线头机构和绕线嘴机构。绕线头机构包括绕线头25以及分别用于驱动绕线头25上下、左右和前后进退的驱动机构，驱动机构包括驱动电机和与驱动电机同步转动的滚珠丝杆，所述绕线头上设有与滚珠丝杆配合的导向柱。本实施例安装在绕线头25底部的绕线头上下进退电机46驱动绕线头25上下移动，安装在绕线头后面的绕线头前后进退电机28和绕线头前后进退导向柱27驱动绕线头25前后移动，设置在绕线头25侧面的绕线头左右进退电机17驱动绕线头25左右移动，即绕线头25可在XYZ三轴方向作空间移动。绕线嘴机构包括安装在绕线头25上的两个绕线线嘴24和用于驱动绕线线嘴24同步转动的同步驱动机构，同步驱动机构包括线嘴旋转同步电机16和安装在绕线线嘴24的转轴上的同步带轮26,线嘴旋转同步电机16的转轴与同步带轮26通过带传动配合,线嘴旋转同步电机16同时与两个绕线线嘴24通过带传动相连，实现两个绕线线嘴24同步转动。本实施例的绕线头上设有用于驱动绕线线嘴24沿着丝杆32轴向方向移动的绕线模进退气缸15，用于调整绕线线嘴24与铁芯之间的距离。本实施例带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机还包括线头处理装置，在摆台旋转气缸40已经将装有铁芯的顶杆机构送到自动绕线装置的绕线位后，先将漆包线从张力系统48、张力杆47穿过，基体11上设有用于防止漆包线的漆包线放置台49，张力系统48通过张力系统支杆50安装在基体11上。然后绕头处理装置上的吸嘴左右移动气缸19与吸嘴前后移动气缸20将线头固定夹子送到铁芯位置，线头固定夹子上已经夹好漆包线，通过绕线头25的驱动机构以及绕线模进退气缸15的作用，将绕线线嘴24也送到被顶杆机构夹紧的铁芯位置，后绕线线嘴24首先把漆包线挂到铁芯换片上，并沿X、Y轴移动绕在换向片上，换向片线挂完后，绕线头25的驱动机构把绕线线嘴24移动到铁芯第I槽(铁芯共3槽)位置准备绕线，到位后由线嘴旋转同步电机带动绕线线嘴24旋转绕线，第I槽绕完后，由铁芯换向电机旋转铁芯，把第2槽转到绕线位，到位后也是首先进行换向片挂线，挂线好后进行第2槽绕线，共进行3次，第1、2、3次挂线绕线动作相同，所有绕线参数、动作事先在PLC系统里设定好。在准备绕第I槽的线时线头处理装置先退出绕线位置，此时线头固定夹子上已经夹有废的漆包线线头，后由吸嘴上下气缸18把吸嘴送下来将废线头吸走。在一个铁芯绕线完成后，线头处理装置又把固定夹子送到绕线位夹住漆包线，把漆包线从转子上拉断，线头处理装置退出绕线位置。线头处理装置退出后摆台旋转气缸40把绕线后的转子转到铁芯装卸位置，卸转子及装铁芯，而另一边的铁芯已经到绕线位置，继续进行铁芯绕线，一直重复进行。所有装铁芯、绕线等动作都是由装在控制柜51内的自动控制系统完成控制的，控制柜51内设有PLC控制系统、伺服驱动系统、电磁阀及其它控制系统等。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实 用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，包括基座、铁芯绕线固定旋转装置和自动绕线装置，其特征在于还包括铁芯周转盘传送装置、自动装铁芯装置和PLC自动控制系统； 所述铁芯周转盘传送装置包括传送带和分别设置在传送带两端的周转盘存储机构，所述周转盘存储机构包括周转盘存储工位，所述周转盘存储工位的下方设有用于驱动周转盘上下移动的上下气缸，所述周转盘存储工位的两端设有两个用于周转盘沿着垂直于传送带方向移动的卡盘气缸，所述传送带上设有用于周转盘定位的定位气缸； 所述自动装铁芯装置包括铁芯抓取传送机构和铁芯旋转定位机构；所述铁芯抓取传送机构包括丝杆、安装在丝杆上并用于抓取周转盘上的铁芯的机械手和控制机械手动作的气缸I ;所述铁芯旋转定位机构包括由气缸II驱动张开或闭合并夹持来自机械手的铁芯的弹簧夹、带动弹簧夹旋转的步进电机和铁芯缺口槽检测定位机构，所述铁芯缺口槽检测定位机构包括光电传感器； 所述PLC自动控制系统根据所述光电传感器的检测信号控制步进电机转动或停止转动。
2.根据权利要求I所述带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，其特征在于所述周转盘上设有16排铁芯安装位，且每排铁芯安装位包括8个铁芯安装位。
3.根据权利要求I所述带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，其特征在于铁芯绕线固定旋转装置包括摆台机构和设置在摆台机构上并用于固定铁芯的两组顶杆机构；所述摆台机构的下方设有用于驱动摆台机构旋转的摆台旋转气缸；每组所述顶杆机构包括由下气缸驱动的下顶杆、由上气缸驱动的上顶杆和用于定位铁芯中心并由中气缸驱动的中顶杆。
4.根据权利要求3所述带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，其特征在于所述自动绕线装置包括绕线头机构和绕线嘴机构； 所述绕线头机构包括绕线头以及分别用于驱动绕线头上下、左右和前后进退的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和与驱动电机同步转动的滚珠丝杆，所述绕线头上设有与滚珠丝杆配合的导向柱； 所述绕线嘴机构包括安装在绕线头上的两个绕线线嘴和用于驱动绕线线嘴同步转动的同步驱动机构，所述同步驱动机构包括线嘴旋转同步电机和安装在绕线线嘴的转轴上的同步带轮，所述线嘴旋转同步电机的转轴与同步带轮通过传动带配合。
5.根据权利要求1-4任一项所述带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，其特征在于所述基座的底部设有用于移动基座的移动滚轮和用于基座调水平的支撑调整脚盘。
专利摘要一种带有自动装铁芯装置的微电机转子绕线机，包括基座、铁芯绕线固定旋转装置、自动绕线装置、铁芯周转盘传送装置、自动装铁芯装置和PLC自动控制系统；铁芯周转盘传送装置包括传送带和分别设置在传送带两端的周转盘存储机构，自动装铁芯装置包括铁芯抓取传送机构和铁芯旋转定位机构；铁芯抓取传送机构包括丝杆、安装在丝杆上并用于抓取周转盘上的铁芯的机械手和控制机械手动作的气缸I；铁芯旋转定位机构包括由气缸II驱动张开或闭合并夹持来自机械手的铁芯的弹簧夹、带动弹簧夹旋转的步进电机和铁芯缺口槽检测定位机构，铁芯缺口槽检测定位机构包括光电传感器；PLC自动控制系统根据所述光电传感器的检测信号控制步进电机转动或停止转动。
文档编号H02K15/09GK202721578SQ20122043032
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者孙碎可, 黄波, 许寰岳 申请人:重庆市灵龙电子有限公司