线杯移栽装置和电机生产线的制作方法

本实用新型涉及与电机制造相关的技术领域，具体涉及一种用于移栽线杯的线杯移栽装置以及具有所述线杯移栽装置的定子线圈生产线。

背景技术：

定子挂线和嵌线工序是电机制造过程中的重要环节。在电机定子挂线和嵌线工序中，通常需要将绕线机加工好的、载有线圈的线杯从绕线机取料工位托起，并移动至嵌线机的机头特定位置处，以完成挂线。

目前采用的方案是靠人工完成上述过程。即，首先通过操作人员在绕线机取料工位处将载有线圈的线杯托起，搬至嵌线机机头位置。随后，手动翻转线杯，将线圈套入嵌线机机头，完成挂线。最后，需要通过操作人员将空的线杯回放至绕线机工位。

现有的依赖人工完成的方案花费时间长，且劳动强度大，生产效率低。特别是对于较大定子(例如基座号为fs180甚至更大的定子)，线圈重量大，例如重量可达12～25kg甚至更高。依赖人工完成线圈移载，非常费时费力，影响电机的整个制造工序的成本和效率。

技术实现要素：

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种新型的用于移栽线杯的线杯移栽装置以及具有所述线杯移栽装置的定子线圈生产线，其由于采取了如下技术特征而解决了上述问题，并带来其他技术效果。

本实用新型首先提出一种用于移栽线杯的线杯移栽装置，所述线杯用于承载用于电机定子的线圈，其特征在于，所述线杯移栽装置包括：

-竖直臂；

-水平臂，所述水平臂以能够相对于所述竖直臂在竖直方向上移动、且能够绕所述竖直臂旋转的方式连接到所述竖直臂；

-末端保持装置，具有配置为保持所述线杯的线杯保持部，所述末端保持装置以能够绕所述水平臂旋转的方式连接到所述水平臂的远离竖直臂的端部。

通过这样的特征，本实用新型提出了一种线杯移栽装置，其能够解决当前电机定子挂线和嵌线工序中通过人工进行线圈移栽导致的劳动强度大、效率低、人工成本高等问题。相比于人工搬运的方案，通过本实用新型提出的线杯移栽装置，降低了操作人员的劳动强度，缩短了工序时间，使得整个生产线更加方便、快捷、高效。

根据本实用新型的优选方案，所述线杯保持部为u形结构部，所述u形结构部包括圆弧形结构部和从圆弧形结构部延伸的两个腿部。

通过这样的特征，线杯保持部以简易的结构实现了对线杯的保持。

根据本实用新型的优选方案，所述两个腿部的末端延伸超过圆弧形结构部的圆心。

通过这样的特征，线杯保持部以简易的结构防止线杯脱落，实现对线杯的稳定保持。

根据本实用新型的优选方案，所述末端保持装置能够在所述u形结构部的开口大致沿水平方向指向的第一位置和u形结构部的开口大致竖直朝上指向的第二位置之间旋转。

通过这样的特征，可以例如在托起和水平移动线杯的过程中，使得末端保持装置处于第一位置，当线杯到达嵌线机的指定位置时，将末端保持装置从第一位置转换到第二位置，以实现线杯移栽。

根据本实用新型的优选方案，所述末端保持装置具有把手，所述把手与所述线杯保持部处于同一平面，且二者位于末端保持装置的旋转轴线的两侧。

通过这样的特征，末端保持装置具有手柄，便于操作人员改变末端保持装置的位置和姿态，且末端保持装置具有简单的结构，节约成本。

根据本实用新型的优选方案，所述线杯移栽装置还包括抬升气缸，所述抬升气缸的活塞末端抵接所述水平臂。

通过这样的特征，整个线杯移栽装置具有简单的结构，易于制造。

根据本实用新型的优选方案，所述线杯移栽装置还包括脚踏开关，所述脚踏开关配置为控制所述抬升气缸。

通过这样的特征，可方便地控制水平臂的高度。

根据本实用新型的优选方案，所述竖直臂包括滑轨，所述水平臂能够沿所述滑轨在竖直方向上移动。

通过这样的特征，整个线杯移栽装置具有简单的结构，易于制造。

根据本实用新型的优选方案，所述水平臂包括依次连接的两个或更多个水平臂部分。

通过这样的特征，水平臂具有更多的自由度。

根据本实用新型的优选方案，所述水平臂包括第一水平臂部分、第二水平臂部分和第三水平臂部分，其中第一水平臂部分与第二水平臂部分铰接连接，且第二水平臂部分和第三水平臂部分铰接连接，使得第一水平臂部分、第二水平臂部分和第三水平臂部分大致在同一水平面运动。

通过这样的特征，可通过改变三个水平臂部分两两之间的角度，方便地使得位于水平臂末端的末端保持装置到达相对于竖直臂处于不同角度和距离的各个位置。

根据本实用新型的优选方案，所述线杯移栽装置还包括底座，所述竖直臂固定到所述底座。

本实用新型还提出一种电机生产线，其包括：

-绕线机，用于形成绕制在线杯上的线圈；

-嵌线机，用于将所述线圈嵌入电机铁芯；

-如前文所述的线杯移栽装置，所述线杯移栽装置配置为将载有所述线圈的线杯从绕线机移动到嵌线机，且还配置为将空的线杯从所述嵌线机移动到所述绕线机。

通过这样的特征，解决了当前电机定子挂线和嵌线工序中通过人工进行线圈移栽导致的劳动强度大、效率低、人工成本高等问题。相比于人工搬运的方案，本实用新型提出的电机生产线降低了操作人员的劳动强度，缩短了工序时间，使得整个生产过程更加方便、快捷、高效。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1展示了根据一个优选实施例的线杯移栽装置的侧视图；

图2从另一个侧视角度展示了如图1所示的线杯移栽装置；

图3从俯视的角度展示了如图1所示的线杯移栽装置；

图4展示了如图1所示的线杯移栽装置，并展示了由该线杯移栽装置保持的、载有线圈的线杯；

图5从另一个侧视角度展示了如图1所示的线杯移栽装置，并展示了由该线杯移栽装置保持的、载有线圈的线杯；

图6从俯视的角度展示了如图1所示的线杯移栽装置，并展示了由该线杯移栽装置保持的、载有线圈的线杯。

附图标记列表

1线杯移栽装置

2线圈

3竖直臂

4水平臂

41第一水平臂部分

42第二水平臂部分

43第三水平臂部分

5末端保持装置

51线杯保持部

52把手

6抬升气缸

7底座

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的″第一″、″第二″以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，″一个″或者″一″等类似词语也不必然表示数量限制。″包括″或者″具有″等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。除非存在特别说明，否则″连接″或者″相连″等类似的词语并非表示直接的连接关系，而是可以包括直接连接间接连接的情况。″上″、″下″、″左″、″右″等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

电机生产过程涉及电机定子挂线和嵌线工序。该工序主要涉及绕线和嵌线。其中，绕线机，例如立式绕线机，用于形成绕制在线杯上的线圈。嵌线机用于将所述线圈嵌入电机铁芯。

在电机定子挂线和嵌线工序中，需要将绕线机加工好的、载有线圈的线杯从绕线机取料工位托起，并移动至嵌线机的机头特定位置处，以完成挂线。

如前文所述，目前采用的方案是靠人工完成上述过程。即，首先通过操作人员在绕线机取料工位处将载有线圈的线杯托起，搬至嵌线机机头位置。随后，手动翻转线杯，将线圈套入嵌线机机头，完成挂线。最后，需要通过操作人员将空的线杯回放至绕线机工位。

本实用新型所提出的线杯移栽装置即用于解决上述人工方案花费时间长，劳动强度大，生产效率低的问题。具体地，所述线杯移栽装置配置为将载有所述线圈的线杯从绕线机移动到嵌线机，且还配置为将空的线杯从所述嵌线机移动到所述绕线机。整个过程可通过控制器以全自动化方式完成，亦可在特定步骤中借助于人工辅助实现。

下文将详细介绍线杯移栽装置1的具体结构。

图1展示了根据一个优选实施例的线杯移栽装置1的侧视图。图4以与图1基本相同的视角展示了该线杯移栽装置1，并展示了由该线杯移栽装置1保持的、载有线圈2的线杯。

图2以与图1不同的侧视角度展示了如图1所示的线杯移栽装置1。图5以与图2基本相同的侧视视角展示了该线杯移栽装置1，并展示了由该线杯移栽装置1保持的、载有线圈2的线杯；

图3从俯视的角度展示了如图1所示的线杯移栽装置1。图6以与图3基本相同的俯视视角展示了该线杯移栽装置1，并展示了由该线杯移栽装置1保持的、载有线圈2的线杯。

优选如图1、2、3所示，根据公开的线杯移栽装置1包括竖直臂3、水平臂4和末端保持装置5。

本文所述的″水平臂″并非必须水平布置，而是可以相对于水平方向存在特定的角度。所述水平臂4相对于水平方向的角度优选在15°以内，更优选在10°以内，更优选在5°以内。类似地，″竖直臂″并非必须竖直布置，而是可以相对于竖直方向存在特定的角度。所述竖直臂3相对于竖直方向的角度优选在15°以内，更优选在10°以内，更优选在5°以内。

所述水平臂4以能够相对于所述竖直臂3在竖直方向上移动、且能够绕所述竖直臂3旋转的方式连接到所述竖直臂3。这样，水平臂4可以相对于竖直臂3位于不同的高度处，以抬升或降低线杯。同时，水平臂4还可以通过相对于竖直臂3旋转而位于不同的角度位置处，以水平地移动线杯。

根据一可行实施例，所述水平臂4为一体的臂结构。

根据另一可行实施例，所述水平臂4包括依次连接的两个或更多个水平臂部分。例如，所述水平臂4可包括两个彼此部分地嵌套的臂结构，使得整个水平臂4可伸长和缩短，以便于位于水平臂4末端的末端保持装置5更远离或靠近竖直臂3。又例如，如图1的优选实施例所示，所述水平臂4包括第一水平臂部分41、第二水平臂部分42和第三水平臂部分43，其中第一水平臂部分41与第二水平臂部分42铰接连接，且第二水平臂部分42和第三水平臂部分43铰接连接，使得第一水平臂部分41、第二水平臂部分42和第三水平臂部分43大致在同一水平面运动。这样，通过改变三个水平臂部分两两之间的角度，可方便地使得位于水平臂4末端的末端保持装置5到达相对于竖直臂3处于不同角度和距离的各个位置。

末端保持装置5以能够绕所述水平臂4旋转的方式连接到所述水平臂4的远离竖直臂3的端部。这样，通过末端保持装置5绕水平臂4的旋转，可改变线杯的朝向，从而便于将线杯装载到末端保持装置5，或从其移除。

所述末端保持装置5具有配置为保持所述线杯的线杯保持部51。所述线杯保持部51优选为u形结构部，所述u形结构部包括圆弧形结构部和从圆弧形结构部延伸的两个腿部。线杯通常具有用于缠绕线圈2的圆柱形部分，以及从所述圆柱形部分同轴延伸的直径较小的圆柱形基座。u形结构部的圆弧形结构部用于接合线杯的圆柱形基座。优选地，如图3所示，所述两个腿部的末端延伸超过圆弧形结构部的圆心。另外，两个腿部的末端延伸可朝向彼此延伸，且可具有一定的柔性，使得在线杯接收在u形结构部中时，两个腿部弹性地远离彼此，并对线杯提供夹紧力。

所述末端保持装置5能够绕所述水平臂4旋转。根据一可行实施例，末端保持装置5能够绕所述水平臂4自由旋转。根据一可行实施例，末端保持装置5能够绕所述水平臂4在一定角度范围内旋转，例如在180°、90°等的角度范围内旋转。末端保持装置5至少能够绕所述水平臂4旋转90°，具体地，其可以配置为在所述u形结构部的开口大致沿水平方向指向的第一位置(如图3或6所示)和u形结构部的开口大致竖直朝上指向的第二位置(未示出)之间旋转。由于当前立式绕线机和嵌线机的通常布置方式，末端保持装置5能够绕所述水平臂4在所述第一位置和所述第二位置之间旋转即可实现线杯从绕线机到嵌线机的移栽，其中，在托起和水平移动线杯的过程中，末端保持装置5处于水平位置，当线杯到达嵌线机的指定位置时，将末端保持装置5从第一位置转换到第二位置，以进行挂线。

优选如图3所示，所述末端保持装置5具有把手52，所述把手52与所述线杯保持部51处于同一平面，且二者位于末端保持装置5的旋转轴线的两侧。把手52可与末端保持装置5一体形成，也可以通过已知连接方式固定在一起。在人工辅助实现的线杯移栽过程中，操作人员可通过所述把手52对水平臂4和末端保持装置5进行操作。例如，操作人员通过把手52轻推水平臂4，将线杯移动至嵌线机机头位置，又例如，操作人员通过把手52翻转末端保持装置5，使得线圈2挂入嵌线机机头。将把手52设置为与所述线杯保持部51处于同一平面，使得二者位于末端保持装置5的旋转轴线的两侧，便于通过操作把手52翻转末端保持装置5。

根据附图所示的优选实施例，所述线杯移栽装置1还包括抬升气缸6，所述抬升气缸6的活塞末端抵接所述水平臂4。抬升气缸6可与竖直臂3大体平行地布置。优选地，所述线杯移栽装置1还包括脚踏开关(未示出)，所述脚踏开关配置为控制所述抬升气缸6。从而，操作人员可利用脚踏开关控制气缸，以改变水平臂4的高度，以实现线杯的托起。

优选地，所述竖直臂3可包括滑轨，所述水平臂4能够沿所述滑轨在竖直方向上移动。

根据附图所示的优选实施例，所述线杯移栽装置1还包括底座7，所述竖直臂3固定到所述底座7。底座7可设置有紧固件，或设置有用于安装紧固件的结构(例如图中所示的圆形开口)，从而可通过紧固件将底座7固定到地面或其他位置，实现线杯移栽装置1的稳定就位。

本实用新型还涉及一种电机生产线，其包括绕线机(未示出)，例如绕线机，用于形成绕制在线杯上的线圈2，且包括嵌线机(未示出)，用于将所述线圈2嵌入电机铁芯。如前文所述的线杯移栽装置1配置为将载有所述线圈2的线杯从绕线机移动到嵌线机，且还配置为将空的线杯从所述嵌线机移动到所述绕线机。

由于线杯移栽装置1的前述结构特征，线杯(载有线圈2或不载有线圈2)的托起、旋转或翻转、移载通过所述线杯移栽装置1实现，而不需要人力直接作用于线杯。

根据一优选的实施方式，存在控制线杯移栽装置1的操作的控制器和致动器，例如用于致动水平臂的各个部分以及末端保持装置的多个致动器，使得移栽过程可通过控制器和所述致动器以基本全自动化方式完成。具体地，控制器内置有相关算法，从而通过致动器控制线杯移栽装置1可进行如下操作：首先通过控制水平臂4的高度和水平位置，以及线杯保持部51的旋转位置，使得线杯保持部51以所需要的姿态移动至绕线机附近，并从绕线机将载有线圈2的线杯托起，移动移动至嵌线机机头位置。随后通过翻转末端保持装置5，使得线圈2挂入嵌线机机头。挂线后，可再通过控制水平臂4的高度和水平位置，以及线杯保持部51的旋转位置，将空线杯移回绕线机工位并置于所需位置。

根据另一优选的实施方式，可省略由于控制线杯移栽装置1的托起、旋转等操作的控制器，在特定步骤中借助于人工辅助实现线杯的移栽，以降低控制装置相关成本。例如，人工辅助实现的线杯移栽过程可包括如下步骤。

步骤一：将线杯保持部51移动至绕线机附近并使其处于特定角度位置，从绕线机将载有线圈2的线杯的基座固定到线杯移栽装置1的线杯保持部51；

步骤二：利用脚踏开关控制气缸，以改变水平臂4的高度，以实现线杯的托起；

步骤三：操作人员通过把手52轻推水平臂4，将线杯移动至嵌线机机头位置；

步骤四：操作人员通过把手52翻转末端保持装置5，使得线圈2挂入嵌线机机头；

步骤五：利用线杯移栽装置1将空线杯移回绕线机工位。该步骤五可以包括利用脚踏开关控制气缸以改变水平臂4的高度、通过把手52轻推水平臂4以移动线杯、操作人员通过把手52翻转末端保持装置5以改变线圈2的方向等。

对于人工辅助的操作方案，操作人员仅需要对操作施加轻微辅助即可，相比于当前采用的纯人工搬运的方案而言，其降低了操作人员的劳动强度，缩短了工序时间，使得整个生产线更加方便、快捷、高效。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的线杯移栽装置的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。