出线顺序控制装置和全方位磁环电感自动绕线机的制作方法

文档序号:14965460发布日期:2018-07-18 02:16阅读:128来源:国知局

本实用新型涉及绕线机技术领域,特别是指一种出线顺序控制装置和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。国家知识产权局于2014年12月31日公开的申请号为201420474693.3的实用新型专利中,揭示了一种双盘式绕线机,包括双盘组合式绕线盘、磁环夹持机构和压紧组件,其通过在磁环夹持机构两侧设置双盘组合式绕线盘来实现对磁环两侧同步绕线,大大提高了工作效率,且可以绕制不同规格的线。且加设压紧组件,在铜线绕线过程中,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芯,从而达到0.5mm以上铜线也可紧密绕制于磁芯上的效果。但是,该绕线机不能够保证压紧组件对每圈绕制的铜线都能进行压紧,致使绕制完成的磁环电感上的绕组中有的铜线紧密地贴在磁芯上,有的铜线则比较松动,进而影响磁环电感的电感稳定性。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够进一步提高磁环电感的电感稳定性的出线顺序控制装置和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:

一种出线顺序控制装置,包括双盘组合式绕线盘和设置于所述双盘组合式绕线盘中部的磁环夹持机构,其中:

所述双盘组合式绕线盘包括储线盘,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;

每个储线盖板上均设置有若干用于调节所述第一环形槽和第二环形槽内的铜线的出线顺序的微分调节头;

所述第一通孔和第二通孔内且位于铜线的绕线路径上均设置有扯线机构。

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,每个储线盖板上的微分调节头的数量为3个,其中两个微分调节头与所述扯线机构之间的距离小于另一个微分调节头与所述扯线机构之间的距离。

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一驱动装置。

进一步的,所述扯线机构包括上压紧轮和位于所述上压紧轮下方的下压紧轮,所述上压紧轮和下压紧轮之间为铜线的绕线路径,所述上压紧轮驱动连接有能够使所述上压紧轮沿自身轴线上下往复运动的第二驱动装置,所述下压紧轮驱动连接有能够使所述下压紧轮绕自身轴线转动的第三驱动装置。

进一步的,所述第二驱动装置包括电机、与所述电机的输出轴连接的凸轮和与所述凸轮驱动连接的上压块,所述上压块的下方设置有下压块,所述上压块与下压块之间采用滑轨和滑块连接,所述上压紧轮固定连接在下压块的下方。

进一步的,所述上压块与下压块之间设置有缓冲弹簧。

一种全方位自动绕线机,包括机架和设置于所述机架上的上述任一的出线顺序控制装置。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型的出线顺序控制装置和全方位自动绕线机通过将双盘组合式绕线盘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和微分调节头的设置,在铜线绕线过程中,拉线组件将铜线压紧在第一环形槽和第二环形槽的同时将其中的一圈铜线拉出来,每圈铜线的不同部分从第一环形槽或第二环形槽扯线出来的顺序由微分调节头控制,以保证当前圈的铜线完全出第一环形槽或第二环形槽后,上一圈铜线正好被扯线机构拉紧,进而保证扯线机构每次只拉紧一根铜线和每根铜线都能被扯线机构拉紧,最终使所有绕制在磁环上的铜线都能紧密地贴紧磁环,提高了磁环电感的电感稳定性和产品的合格率。

附图说明

图1为本实用新型的出线顺序控制装置的结构示意图;

图2为本实用新型的出线顺序控制装置中双盘组合式绕线盘的结构示意图;

图3为本实用新型的出线顺序控制装置中扯线机构的结构示意图;

图4为本实用新型的出线顺序控制装置中磁环夹持机构的结构示意图;

图5为本实用新型的出线顺序控制装置中夹持组件的结构示意图;

图6为本实用新型的出线顺序控制装置中第一导线针的结构示意图;

图7为本实用新型的出线顺序控制装置中第二导线针的结构示意图。

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。

一方面,本实用新型提供一种出线顺序控制装置,如图1至图7所示,包括双盘组合式绕线盘1和设置于双盘组合式绕线盘1中部的磁环夹持机构2,其中:

双盘组合式绕线盘1包括储线盘1-1,储线盘1-1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9存储和行线的第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2,第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2的下端分别设置有第一通孔1-1-3和第二通孔1-1-4,第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2的上方均设置有储线盖板1-2,储线盖板1-2上设置有与第一通孔1-1-3和第二通孔1-1-4同轴的第三通孔1-2-1,第一环形槽1-1-1与第二环形槽1-1-2之间设置有用于供磁环进入的开口槽1-1-5;

储线盘1-1上设置有能够将铜线8送入磁环的导线套3;

储线盘1-1上设置有多个分别与第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2连通的安装槽1-1-6,安装槽1-1-6内设置有拉线组件4;

每个储线盖板1-2上均设置有若干用于调节1-1-1和第二环形槽1-1-2内的铜线的出线顺序的微分调节头5;

第一通孔1-1-3和第二通孔1-1-4内且位于铜线8的绕线路径上均设置有扯线机构6。

本实用新型的出线顺序控制装置通过将双盘组合式绕线盘1设置为具有两个用于铜线存储和行线的第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2,储线盖板1-2能够使临时存储在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2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2设置于第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2之间,能够在磁环7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,本实用新型的出线顺序控制装置由于扯线机构6和微分调节头5的设置,在铜线8绕线过程中,拉线组件4将铜线8压紧在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2的同时将其中的一圈铜线拉出来,每圈铜线的不同部分从第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2扯线出来的顺序由微分调节头5控制,以保证当前圈的铜线8完全出第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2后,上一圈铜线正好被扯线机构拉紧,进而保证扯线机构6每次只拉紧一根铜线和每根铜线都能被扯线机构6拉紧,最终使所有绕制在磁环7上的铜线8都能紧密地贴紧磁环7,提高了磁环电感的电感稳定性和产品的合格率。

进一步的,储线盖板1-2的下端面与第一环形槽1-1-1的上端面以及储线盖板1-2的下端面与第二环形槽1-1-2的上端面之间的距离与铜线8的直径之间的比例均优选为大于1:1小于2:1。磁环7上的绕组在绕制之前,当铜线8在拉线组件6的驱动下临时存储在第一环形槽1-1-1内时,该尺寸范围能够保证铜线8能够沿着从第一环形槽1-1-1的内壁向第一环形槽1-1-1的中心延伸的方向整齐地摆成一排。当磁环7上的绕组开始绕制时,第一环形槽1-1-1内的铜线8沿着从第一环形槽1-1-1的中心向第一环形槽1-1-1的内壁延伸的方向依次绕制在磁环7上,便于铜线8在扯线机构6的压紧作用下能够紧密地绕制在磁环7上。储线盖板1-2与第二环形槽1-1-2之间的尺寸限定原理同上,在此不再赘述。

每个储线盖板1-2上的微分调节头5的数量优选为3个,其中两个微分调节头与扯线机构6之间的距离小于另一个微分调节头与扯线机构6之间的距离。

当预设长度的铜线8全部存储在第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2中时,所有的铜线均位于微分调节头5与第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2的内侧壁之间,每根铜线在出线时均需经过这三个微分调节头,其中,每个储线盖板1-2上的三个微分调节头5均位于拉线组件4的两侧,并且两个微分调节头(如图1所示的微分调节头5-1和5-2)相对于拉线组件4对称并与扯线机构6之间的距离较近,另一个微分调节头(如图1所示的微分调节头5-3)与扯线机构6之间的距离较远。

本实用新型中,微分调节头5优选为带有外螺纹的微分调节头,可以直接通过螺纹连接固定在储线盖板1-2上,其中微分调节头5的测杆穿过储线盖板1-2与第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2的上端面接触,其中测杆的端部为球形,微分调节头5的内部设置有弹簧,通过调节微分调节头5,使得弹簧给予测杆的压力不同,进而测杆与第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2的上端面之间的接触压力不同,由此铜线8经过微分调节头5出线的顺序也不相同,如图1所示,通过手动调节微分调节头5-1、5-2和5-3,使得微分调节头5-1的测杆与第一环形槽1-1-1的上端面之间的接触压力最小、微分调节头5-2的测杆与第一环形槽1-1-1的上端面之间的接触压力次之,微分调节头5-3的测杆与第一环形槽1-1-1的上端面之间的接触压力最大,由此使得存储在第一环形槽1-1-1中的铜线8的出线控制顺序为微分调节头5-1、微分调节头5-2和微分调节头5-3,进而保证在下根铜线经过微分调节头5-3的位置后,上一根铜线正好被扯线机构6压紧,同时保证了每个铜线都能被扯线机构6压紧以及扯线机构6每次动作一次只能拉紧一根铜线。

进一步的,拉线组件4优选包括能够夹住铜线8并驱动铜线8在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2行线的上斜轮4-1和下斜轮4-2,下斜轮4-2驱动连接有能够使下斜轮4-2绕自身轴线转动的第一驱动装置。

优选的,扯线机构6可以包括上压紧轮6-2和位于上压紧轮6-2下方的下压紧轮6-3,上压紧轮6-2和下压紧轮6-3之间为铜线9的绕线路径,上压紧轮6-2驱动连接有能够使上压紧轮6-2沿自身轴线上下往复运动的第二驱动装置6-1,下压紧轮6-3驱动连接有能够使下压紧轮6-3绕自身轴线转动的第三驱动装置6-4。

其中,第二驱动装置6-1采用电机驱动凸轮结构以使上压紧轮6-2能够沿其自身轴线上下往复运动,第二驱动装置6-1优选包括电机6-1-1、与电机6-1-1的输出轴连接的凸轮6-1-2和与凸轮6-1-2驱动连接的上压块6-1-3,上压块6-1-3的下方设置有下压块6-1-4,上压块6-1-3与下压块6-1-4之间采用滑轨6-1-5和滑块6-1-6连接,上压紧轮6-2固定连接在下压块6-1-4的下方。

第三驱动装置6-4可以采用电机直接驱动下压紧轮6-3旋转,也可以采用电机驱动带轮或链轮的结构方式使得下压紧轮6-3沿其自身轴线旋转。

此外,扯线机构6中,上压块6-1-3采用滑轨6-1-5和滑块6-1-6带动下压块6-1-4上下移动之外,上压块6-1-3与下压块6-1-4之间还可以设置有缓冲弹簧6-1-7。凸轮6-1-2在电机6-1-1的驱动下带动上压块6-1-3向下移动时,上压块6-1-3将压力传递至缓冲弹簧6-1-7,缓冲弹簧6-1-7由此带动下压块6-1-4向下移动;凸轮6-1-2在电机6-1-1的驱动下带动上压块6-1-3向上移动时,上压块6-1-3撤销对缓冲弹簧6-1-7的压力,缓冲弹簧6-1-7恢复弹力带动带动下压块6-1-4向上移动。

扯线机构6的工作原理如下:当铜线分别从第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2运行到上压紧轮6-2和下压紧轮6-3之间时,电机6-1-1旋转一定角度带动凸轮6-1-2旋转,然后凸轮6-1-2带动上压块6-1-3实现向下运动,上压块6-1-3通过缓冲弹簧6-1-7将运动传递给下压块6-1-4,最终带动上压紧轮6-2向下运动直到与下压紧轮6-3闭合,这时候铜线被压紧在上压紧轮6-2和下压紧轮6-3之间,下压紧轮6-3在第三驱动装置6-4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6由此完成铜线在磁环上的拉紧。之后电机6-1-1反向旋转实现上压紧轮6-2置上升到等待压线位置。

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1-1-1和第二环形槽1-1-2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1-1-1和第二环形槽1-1-2内以及后续第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2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1-1-1和第二环形槽1-1-2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1-1-1和第二环形槽1-1-2形成一个闭环,使得铜线能够在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2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。

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。

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。

另一方面,本实用新型还提供一种全方位自动绕线机,包括机架、压紧机构和设置于机架上的上述任一的出线顺序控制装置。

本实用新型的全方位自动绕线机通过将出线顺序控制装置中的双盘组合式绕线盘1设置为具有两个用于铜线存储和行线的第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2,储线盖板1-2能够使临时存储在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2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2设置于第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2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,本实用新型的出线顺序控制装置和全方位自动绕线机由于扯线机构6和微分调节头5的设置,在铜线绕线过程中,拉线组件4将铜线压紧在第一环形槽1-1-1和第二环形槽1-1-2的同时将其中的一圈铜线拉出来,每圈铜线的不同部分从第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2扯线出来的顺序由微分调节头5控制,以保证当前圈的铜线完全出第一环形槽1-1-1或第二环形槽1-1-2后,上一圈铜线正好被扯线机构拉紧,进而保证扯线机构6每次只拉紧一根铜线和每根铜线都能被扯线机构6拉紧,最终使所有绕制在磁环上的铜线都能紧密地贴紧磁环,提高了磁环电感的电感稳定性和产品的合格率。

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

本实用新型中,压紧机构可以采用现有绕线机中压紧机构(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。

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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