本发明涉及电机转子领域，特别涉及到一种电机转子绕线设备。
背景技术：
对电机生产企业来说，转子和电枢是电机中较为重要的部分也是生产过程中最复杂的组件，因此，提高转子和电枢的质量是保证电机产品质量的关键。而电机转子和电枢的生产过程中，绕线工序是最复杂、不良种类和数量最多的工序，是决定电枢质量的关键工序，可以说，绕线质量好坏决定了电机转子和电枢的质量，也决定了电机的质量。在转子芯上绕设绕组的工序通常需用到转子绕线设备，现有的转子绕线设备一般安装有转子绕线模具、绕线机构、安装转子芯的分度机构。
现有中国专利cn102377295b公开了一种转子绕线设备，其特征在于：包括绕线机构，安装于工作台上，用于给转子芯绕线；分度机构，用于固定转子芯和对转子芯进行旋转分度；绕线模具，用于协助绕线机构对转子芯绕线，包括固定在所述绕线机构上的模座以及设于所述模座上的用于绕设第一宽度的绕组的模具本体；其特征在于：所述绕线模具的模具本体内还可伸缩地安装有在绕设第二宽度的绕组时从模具本体中伸出协助绕线的模芯；所述转子绕线设备还包括含有一对护板的护线机构，该护线机构安装在所述工作台上，所述一对护板相向滑设于转子芯的两侧，并相对于所述绕线模具的模具本体作往复运动；所述护线机构包括安装所述护板的护板支座、供所述护板支座安装固定于其上的滑块、供该滑块滑设于其上的滑轨、驱动该滑块滑动的护板驱动单元及固定该滑轨的护线机构底座，所述护板驱动单元固定在所述护线机构底座上并与所述护板相连接，所述护线机构利用该护线机构底座安装在所述工作台上；所述绕线机构包括固定在工作台上的支撑架、安装于所述支撑架上且由一飞叉轴驱动的飞叉、设于所述支撑架下方用于驱动所述飞叉轴的主电机单元、用于感应所述飞叉轴的角位移以便于控制系统控制飞叉轴转动的感应单元及固定于所述飞叉轴前端以连接限定所述绕线模具的衔接单元。
现有技术中，电机转子绕线设备一般采用单工位，绕线机构剪线机构一般采用垂直式剪切方式，而单工位绕线方式效率低下，垂直式剪切剪线机构的剪线合格率低下，而且绕线机构复杂繁琐不够方便、适应性弱、电枢不良率高、电机电枢质量水平较低，且布置机构空间较大。因此，对绕线设备及其夹具进行不断改进是非常必要的，而本发明就是针对现有技术中存在的问题予以改进。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题之一是现有技术中采用单工位，绕线机构剪线机构采用垂直式剪切，共为布置机构空间较大，绕线机构复杂繁琐不够方便、适应性弱、电枢不良率高、电机电枢质量水平较低的问题，提供一种采用双工位进行绕线的电机转子绕线设备。使用该设备具有大大增加绕线效率，增加剪线合格率，适用性强，且能大幅提高工作效率和保障顺利绕线和绕线质量，使电枢不良率大幅下降，大大提升电机电枢质量水平的优点。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种基于上述电机转子绕线设备的绕线方法。
为解决上述技术问题之一本发明所采用的技术方案如下：
一种电机转子绕线设备，其特征在于：包括机架1、控制面板2、启动停止按钮3、电气柜4、特性机构5；
所述特性机构5通过螺栓固定安装于电气柜4上方，所述机架1位于特性机构5的正前方，所述控制面板2通过螺栓水平固定于电气柜4的右上方并与电气柜4的上平面相平。
优选地，所述机架1，采用铝型材搭建，其余面板采用08f钣金件进行折弯而成；所述操作面板2包括各按钮与显示装置；所述电气柜4内安装有双头绕线机及电气系统。
优选地，所述特性机构5包括转子夹紧与固定机构51、转子转动机构52、剪线机构53和放线与绕线机构54。
优选地，所述转子夹紧与固定机构51包括步进电机一5101、上架5112、安装板一5113和固定板一5104；
所述步进电机一5101的轴伸端安装小带轮一5106，所述小带轮一5106的另一端通过同步带一5108与大带轮一5107连接，所述大带轮一5107与丝杆5109的左端通过深沟球轴承连接在一起，所述丝杆5109上安装丝杆螺母5110；
所述上架5112与丝杆螺母5110通过螺钉固定在一起；所述上架5112的移动设定有移动行程，上架5112下端通过螺钉固定滑轨5111的上半部分；
所述安装板一5113与滑轨5111的下半部分通过螺钉连接在一起；
所述固定板一5104用螺钉安装在安装板一5113上，固定板一5104上端固定安装有右夹头5105。
优选地，所述转子转动机构52包括步进电机二5201、安装板二5206、定位块5208和固定板二5207；
所述步进电机二5201通过螺钉安装在安装板二5206上；所述步进电机二5201伸出轴安装主动带轮一5202，所述主动带轮一5202通过张紧轮一5203压紧同步带二5205与两个从动带轮一5204相连接，所述从动带轮一5204通过轴承安装在转子定位轴5209上；
所述定位块5208通过螺钉安装在固定板二5207上；所述定位块5208上放置转子，定位块5208上还安装有接近传感器。
优选地，所述剪线机构53包括上下推动气缸5301和滑移板5307；
所述上下推动气缸5301通过螺栓固定在转子夹紧与固定机构51上方，所述上下推动气缸5301可推动滑移板5307沿着滑移杆5306作上下直线运动；
所述滑移板5307两侧转角处固定安装转子固定装置5303，所述转子固定装置5303顶部安装有固定气缸5305；
所述转子固定装置5303中部安装有剪线气缸5304，所述剪线气缸5304前方通过固定块安装有剪线装置5308，所述剪线装置5308包括剪线电机5302。
优选地，所述放线与绕线机构54包括伺服电机5401、绕线结构5408和出线装置5407；
所述伺服电机5401的轴伸出端通过深沟球轴承安装主动带轮二5403，所述伺服电机5401的外侧通过螺钉安装有挡板5418；
所述主动带轮二5403通过两个张紧轮二5404压紧同步带三5405与两个从动带轮二5402连接；所述张紧轮二5404安装在张紧轮固定轴5420上；所述从动带轮二5402通过深沟球轴承分别固定在两个线盘轴5406上，所述线盘轴5406上安装有铜线盘；
所述出线结构5407安装在固定块5414上，所述固定块5414通过螺钉固定安装在绕线结构5408上，所述绕线结构5408通过螺钉固定安装在线盘轴5406上。
优选地，所述绕线结构5408通过轴套5417与小带轮轴5415连接；所述轴套5417通过小带轮轴上轴承5416与小带轮轴5415连接，所述线盘轴5406上安装有大带轮二5410，所述大带轮二5410通过同步带四5411安装在小带轮二5409上，所述大带轮二5410在线盘轴5406的驱动下作旋转动作。
优选地，所述电机转子绕线设备采用plc控制，人工操作控制面板按钮。
一种基于电机转子绕线设备的绕线方法，包括如下步骤：
①第一步，在设备启动之前，人工将两个转子5102、5419分别放置在转子转动机构52上的定位块5208的中间位置，同时安装于定位块5208上的接近传感器感应到工件接近，然后将信号迅速反馈给步进电机一5101，步进电机一5101接收到信号后，步进电机一5101随即启动，带动丝杆螺母5110机构运作，从而将旋转运动转变为直线运动；在丝杆螺母5110机构运作同时，上架5112移动，所述上架5112的移动设定有固定的移动行程，当上架5112的移动达到移动行程时，立马压紧转子一5102，同时，步进电机一5101停止工作；
②第二步，步进电机一5101停止工作后，伺服电机5401随即启动，伺服电机5401通过同步带机构，带动线盘轴5406转动，从而使线盘轴5406带动安装于其上的铜线盘转动，从而实现放线功能；同时，绕线结构5408在线盘轴的带动下，对转子一5102进行绕线，从而实现绕线功能；
③第三步，绕线完成后，传感器将信号传递给步进电机一5201，步进电机一5201接收到信号后，通过同步带二5205，带动转子一5102转动，从而使转子一5102达到一定角度；重复第二步；
④第四步，绕线结束后，定位块5208处的接近传感器将信号传递给上下推动气缸5301，当上下推动气缸5301接收到信号后，上下推动气缸5301带动滑移板5307下移，当滑移板5307至剪线位置时，固定气缸5305推动转子固定装置5303继续向下运动，从而压紧转子；转子被压紧后，剪线气缸5304推动剪线装置5308继续向下运动，到达转子剪线位置后停止，随后剪线装置上的剪线电机运转，从而实现剪线功能；
⑤第五步，剪线完毕后，上下推动气缸5301回位，定位块5208处的接近传感器将信号传递给步进电机一5101，步进电机一5101接收到信号后，带动上架5112回位，随后松开转子；
⑥第六步，人工取出绕线完成后的转子，各机构复位，绕线完成。
本发明有益效果是：
一、本发明机架各面板采用08f钣金件进行折弯而成，08f具有很好的延展性，折弯性能好，且能很好的保证其尺寸，外形美观；
二、本发明设有启动停止按钮，当启动时按下启动按钮，停止时按下停止按钮；操作人员输入数据完成后，按下启动按钮，机器进行运作；若在运作过程中遇到一些不可预见问题，操作人员可以及时按下停止按钮，避免了因机器或者人员的操作失误，导致损失；
三、本发明设有电气柜，双头绕线机及电气系统安装于其中；安转专门的电气柜，把机器中的电器都安装在电气柜内部，方便检修与接线；
四、本发明设有特性测试机构，特性测试机构包括转子夹紧与固定机构，通过丝杆螺母机构实现了转子的夹紧与松开；
五、本发明放线与绕线机构的伺服电机的外侧通过螺钉安装有挡板，挡板的安装有效地避免灰尘的进入，保护放线与绕线机构，有效的延长了设备的使用寿命；
六、本发明采用的plc控制系统采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，因此，此系统是本发明电机转子绕线设备的核心部分，在本发明电机转子绕线设备运动控制、过程控制中起到了重要的作用：采用plc技术控制，使各个工作电机在启动和刹车时能缓慢转动，缓慢加速或缓慢减速，避免过度的冲击，减少导线过松或断线，在一定程度上也节约了成本；
七、本发明将现有技术采用单工位改为双工位进行绕线，大幅增加设备的绕线效率，效率提高了10％～25％，使得生产能力得到大幅提升；
八、本发明将现有技术的垂直式剪切剪线方式更改为倾斜45度的位置进行剪线，从而大幅增加剪线合格率，合格率约提高了10％；
九、本发明绕线机构采用电机输出，使得绕线过程更为方便，在一定程度上也增加设备的绕线效率，从而一定程度上提高了生产能力；
十、本发明各个结构布局合理，结构紧凑；能够在较小的场地空间下工作，施工占地面积不超过4平方米，对空间场地要求不高,相比与现有技术可以在各种场地下工作，灵活方便，适用性强；
十一、本发明特性机构的设置，能大幅提高工作效率和保障顺利绕线和绕线质量使电枢不良率明显下降，不合格率由之前的15.5％变为10.3％，不合格率下降了约5％，大大提升电机电枢质量水平，生产能力得到大幅提升；企业的产品质量、经济效益及企业形象均有明显改善。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明电机转子绕线设备总装的主视图。
图2是本发明电机转子绕线设备总装的左视图。
图3是本发明电机转子绕线设备总装的仰视图。
图4是本发明电机转子绕线设备特性机构的主视图。
图5是本发明电机转子绕线设备特性机构的侧视图。
图6是本发明电机转子绕线设备特性机构的俯视图。
图7是本发明电机转子绕线设备特性机构底座的结构示意图。
图8是本发明电机转子绕线设备特性机构的转子夹紧与固定机构结构示意图。
图9是本发明电机转子绕线设备特性机构的转子转动机构的正视图。
图10是本发明电机转子绕线设备特性机构的转子转动机构的侧视图。
图11是本发明电机转子绕线设备特性机构的转子转动机构底座的结构示意图。
图12是本发明电机转子绕线设备特性机构的剪线机构的正视图。
图13是本发明电机转子绕线设备特性机构的剪线机构的侧视图。
图14是本发明电机转子绕线设备特性机构的剪线机构滑移板的俯视图。
图15是本发明电机转子绕线设备特性机构的放线与绕线机构的正视图。
图16是本发明电机转子绕线设备特性机构的放线与绕线机构的侧视图。
图17是本发明电机转子绕线设备特性机构的放线与绕线机构的俯视图。
附图中：
1、机架2、控制面板3、启动停止按钮
4、电气柜5、特性机构
51、转子夹紧与固定机构5101、步进电机一5102、转子一
5103、左夹头5104、固定板一5105、右夹头
5106、小带轮一5107、大带轮一5108、同步带一
5109、丝杆5110、丝杆螺母5111、滑轨
5112、上架5113、安装板一
52、转子转动机构5201、步进电机二5202、主动带轮一
5203、张紧轮一5204、从动带轮一5205、同步带二
5206、安装板二5207、固定板二5208、定位块
5209、转子定位轴
53、剪线机构5301、上下推动气缸5302、剪线电机
5303、转子固定装置5304、剪线气缸5305、固定气缸
5306、滑移杆5307、滑移板5308、剪线装置
54、放线与绕线机构5401、伺服电机5402、从动带轮二
5403、主动带轮二5404、张紧轮二5405、同步带三
5406、线盘轴5407、出线装置5408、绕线结构
5409、小带轮二5410、大带轮二5411、同步带四
5412、走线轮5413、出线口5414、固定块
5415、小带轮轴5416、小带轮轴上轴承5417、轴套
5418、挡板5419、转子二5420、张紧轮固定轴
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，本实施例中提到的“上方”、“下方”、“底端”、“前方”、“后方”等描述是按照通常的意义而定义的，比如，参考重力的方向定义，重力的方向是下方，相反的方向是上方，类似地在上方的是顶部或者顶端，在下方的是底部或底端，也仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1、2、3所示，所述电机转子绕线设备，其特征在于：包括机架1、控制面板2、启动停止按钮3、电气柜4、特性机构5；所述特性机构5通过螺栓固定安装于电气柜4上方，所述机架1位于特性机构5的正前方，所述控制面板2通过螺栓水平固定于电气柜4的右上方并与电气柜4的上平面相平；所述操作面板2包括各按钮与显示装置；所述电气柜4内安装有双头绕线机及电气系统。
所述机架1，采用铝型材搭建，其余面板采用08f钣金件进行折弯而成；所述电机转子绕线设备采用plc控制，人工操作控制面板按钮，采用plc技术控制，使各个工作电机在启动和刹车时能缓慢转动，缓慢加速或缓慢减速，避免过度的冲击，减少导线过松或断线，在一定程度上也节约了成本。
如图4、5、6、7所示，所述特性机构5包括转子夹紧与固定机构51、转子转动机构52、剪线机构53和放线与绕线机构54。
如图8所示，所述转子夹紧与固定机构51包括步进电机一5101、上架5112、安装板一5113和固定板一5104；所述步进电机一5101的轴伸端安装小带轮一5106，所述小带轮一5106的另一端通过同步带一5108与大带轮一5107连接，所述大带轮一5107与丝杆5109的左端通过深沟球轴承连接在一起，所述丝杆上安装丝杆螺母5110。
所述上架5112与丝杆螺母5110通过螺钉固定在一起；所述上架5112的移动设定有移动行程，上架5112下端通过螺钉固定滑轨5111的上半部分；所述安装板一5113与滑轨5111的下半部分通过螺钉连接在一起。所述固定板一5104用螺钉安装在安装板一5113上，固定板一5104上端固定安装有右夹头5105。
丝杆螺母5110在丝杆5109的转动下作平移直线运动，当丝杆螺母5110作直线运动时，带动上架5112在滑轨5111上作直线运动。当左夹头5103通过丝杆螺母5110的带动作平移运动时，实现夹紧与放开转子的动作。
如图9、10所示，所述转子转动机构52包括步进电机二5201、安装板二5206、定位块5208和固定板二5207；所述步进电机二5201通过螺钉安装在安装板二5206上；所述定位块5208通过螺钉安装在固定板二5207上；所述定位块5208上放置转子，定位块5208上还安装有接近传感器。
如图11所示，是图9的仰视图，所述步进电机二5201(图11未给出)伸出轴安装主动带轮一5202，所述主动带轮一5202通过张紧轮一5203压紧同步带二5205与两个从动带轮一5204相连接，所述从动带轮一5204通过轴承安装在转子定位轴5209上(图11未给出)。
当定位块5208处的接近传感器感应到工件后，反馈信号给步进电机5101和伺服电机5401，步进电机二5201带动主动带轮一5202转动，主动带轮一5202通过同步带二5205带动从动带轮一5204转动，从动带轮一5204带动转子定位轴转动，从而实现转子在其中一个角度绕线完成后转位的功能。
如图12、13、14所示，所述剪线机构53包括上下推动气缸5301和滑移板5307；所述上下推动气缸5301通过螺栓固定在转子夹紧与固定机构51上方；所述滑移板5307两侧转角处固定安装转子固定装置5303，所述转子固定装置5303顶部安装有固定气缸5305；所述转子固定装置5303中部安装有剪线气缸5304，所述剪线气缸5304前方通过固定块安装有剪线装置5308，所述剪线装置5308包括剪线电机5302。
当转子绕线完成时，所述上下推动气缸5301推动滑移板5307沿着滑移杆5306作上下直线运动；当上下推动气缸5301推动滑移板5307向下运动到一定位置后，固定气缸5305推动转子固定装置5303继续向下运动，从而压紧转子，当转子压紧后，剪线气缸5304推动剪线装置5308继续向下运动，到达转子剪线位置后停止，剪线装置上的剪线电机5302运转，实现剪线功能。剪线动作完成后，剪线气缸5304返回，上下推动气缸驱动滑移板5307上装置沿着滑移杆5306向上运动。
如图15所示，所述放线与绕线机构54包括伺服电机5401、绕线结构5408和出线装置5407；所述伺服电机5401的外侧通过螺钉安装有挡板5418；所述出线装置5407安装在固定块5414上，所述固定块5414通过螺钉固定安装在绕线结构5408上，所述绕线结构5408通过螺钉固定安装在线盘轴5406上；所述绕线结构5408通过轴套5417与小带轮轴5415连接；所述轴套5417通过小带轮轴上轴承5416与小带轮轴5415连接，所述线盘轴5406(图15未给出)上安装有大带轮二5410，所述大带轮二5410通过同步带四5411安装在小带轮二5409上。
如图16、17所示，是图15的侧视图，所述伺服电机5401的轴伸出端通过深沟球轴承安装主动带轮二5403，所述主动带轮二5403通过两个张紧轮二5404压紧同步带三5405与两个从动带轮二5402连接；所述张紧轮二5404安装在张紧轮固定轴5420上；所述从动带轮二5402通过深沟球轴承分别固定在两个线盘轴5406上，所述线盘轴5406上安装有铜线盘。
所述大带轮二5410在线盘轴5406的驱动下作旋转动作；线盘轴5406通过伺服电机5401的带动，做旋转运动；同时安装于线盘轴5406上的铜线盘作放线运动，放出的线通过走线渠道，排线至走线轮5412上，走线轮5412带动铜线排线至出线口5413。挡板5418的安装有效地避免灰尘的进入，保护放线与绕线机构，有效的延长了设备的使用寿命。
当转子通过转子转动机构52转动到一定的角度后，伺服电机5401带动主动带轮二5403转动，主动带轮二5403通过同步带三5405带动从动带轮二5402转动，从动带轮二5402带动线盘轴转动；线盘轴5406转动，带动大带轮二5410转动，大带轮二5410带动出线装置5407整体转动，实现绕线运动。
一种基于电机转子绕线设备的绕线方法，包括如下步骤：
①第一步，在设备启动之前，人工将两个转子5102、5419分别放置在转子转动机构52上的定位块5208的中间位置，同时安装于定位块5208上的接近传感器感应到工件接近，然后将信号迅速反馈给步进电机一5101，步进电机一5101接收到信号后，步进电机一5101随即启动，带动丝杆螺母5110机构运作，从而将旋转运动转变为直线运动；在丝杆螺母5110机构运作同时，上架5112移动，所述上架5112的移动设定有固定的移动行程，当上架5112的移动达到移动行程时，立马压紧转子一5102，同时，步进电机一5101停止工作；
②第二步，步进电机一5101停止工作后，伺服电机5401随即启动，伺服电机5401通过同步带机构，带动线盘轴5406转动，从而使线盘轴5406带动安装于其上的铜线盘转动，从而实现放线功能；同时，绕线结构5408在线盘轴的带动下，对转子一5102进行绕线，从而实现绕线功能；
③第三步，绕线完成后，传感器将信号传递给步进电机一5201，步进电机一5201接收到信号后，通过同步带二5205，带动转子一5102转动，从而使转子一5102达到一定角度；重复第二步；
④第四步，绕线结束后，定位块5208处的接近传感器将信号传递给上下推动气缸5301，当上下推动气缸5301接收到信号后，上下推动气缸5301带动滑移板5307下移，当滑移板5307至剪线位置时，固定气缸5305推动转子固定装置5303继续向下运动，从而压紧转子；转子被压紧后，剪线气缸5304推动剪线装置5308继续向下运动，到达转子剪线位置后停止，随后剪线装置上的剪线电机运转，从而实现剪线功能；
⑤第五步，剪线完毕后，上下推动气缸5301回位，定位块5208处的接近传感器将信号传递给步进电机一5101，步进电机一5101接收到信号后，带动上架5112回位，随后松开转子；
⑥第六步，人工取出绕线完成后的转子，各机构复位，绕线完成。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。