一种线圈发卡插线装置的制作方法

[0001]
本实用新型电机制造领域，具体涉及一种线圈发卡插线装置。


背景技术：

[0002]
现有的发卡电机采用扁线定子绕组，扁线定子绕组通常包括多个如图11所示的线圈发卡(1)。该线圈发卡(1)由截面为非圆形的扁线制成，包括弯曲部(11)以及两个支脚(12)。扁线定子绕组中，各线圈发卡(1)的直立导线与其他的线圈发卡(1)的支脚(12)按照预定次序连接，构成完整的绕组。
[0003]
组装扁线定子绕组的过程中，需要将各线圈发卡(1)的直立导线插入定子铁心的插槽中。现有技术中该过程通常由人工完成，然而扁线定子绕组结构复杂，人工装配的效率以及成品率均不理想，因此需要使用机器进行自动化的装配。
[0004]
在自动化装配的过程中，需要首先将线圈发卡(1)插入绕组成型装置，以便将各线圈发卡(1)收拢，形成绕组的形状，随后插入定子铁芯中。由于线圈发卡为u型结构，因此可采用类似订书机的结构将线圈发卡插入绕组成型装置。但是现有类似订书机的结构难以确保一次仅压下一个线圈发卡。如果一次有多个线圈发卡被压下，会导致整个生产下发生故障，需要人工进行排除，这严重降低了自动化装配的效率。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提出一种线圈发卡插线装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
本实用新型提供的技术方案是：
[0007]
一种线圈发卡插线装置，用于向下插设线圈发卡，所述线圈发卡呈u形，包括弯曲部以及两个支脚，所述线圈发卡插线装置包括：
[0008]
沿竖直方向设置的竖向挡板；
[0009]
线圈发卡顶推输送机构，沿水平方向设置在所述竖向挡板的内侧，用于供若干个呈队列状排列的线圈发卡搭设，位于队列最前端的线圈发卡紧贴所述竖向挡板的内侧面；
[0010]
下压机构，用于向下推动位于队列最前端的线圈发卡；
[0011]
承托释放机构，与所述下压机构联动，用于承托位于队列最前端的线圈发卡，并在该所述线圈发卡被压下的过程中同步下降至预设位置，下降至预设位置后承托释放机构释放该所述线圈发卡。
[0012]
本实用新型的进一步改进在于，所述承托释放机构包括支撑杆以及摆动杆；所述支撑杆横向设置，其第一端用于供队列最前端的线圈发卡搭设，其第二端与所述摆动杆的底部连接；所述摆动杆的顶部与所述竖向挡板转动连接；所述摆动杆与所述下压机构联动，使得位于队列最前端的线圈发卡被压下的过程中，所述摆动杆的底端向远离该线圈发卡的方向摆动，并带动所述支撑杆同步摆动，以使得所述支撑杆的第一端向下运动并随之从该线圈发卡的下方抽出。
[0013]
本实用新型的进一步改进在于，所述竖向挡板上开设有供所述支撑杆穿过的开口，所述竖向挡板的外侧面设置有供所述摆动杆转动连接的连接座；所述摆动杆连接有用于推动其底端向所述竖向挡板的方向摆动的弹簧；所述摆动杆的底部设置有用于夹持所述支撑杆的可调夹具；所述摆动杆的中部设置有调节螺杆，所述调节螺杆的一端用于抵靠在所述竖向挡板的外侧面。
[0014]
本实用新型的进一步改进在于，所述下压机构包括沿所述竖向挡板的内侧面滑动的顶推件以及用于驱动所述顶推件的驱动机构；所述顶推件用于向下顶推位于队列最前端的线圈发卡。
[0015]
本实用新型的进一步改进在于，所述下压机构还包括一个与所述顶推件同步运动的传动杆件，所述传动杆件的底端设置有导向斜面，所述摆动杆的侧面设置有与所述导向斜面适配的滚轮；所述滚轮的位置、所述导向斜面位置和斜率满足于位于队列最前端的线圈发卡被所述顶推件向下顶推时，导向斜面推动滚轮，以驱动所述摆动杆的底端向远离该线圈发卡的方向摆动。
[0016]
本实用新型的进一步改进在于，所述驱动机构包括与所述竖向挡板的内侧面平行的竖向导轨、沿所述竖向导轨滑动设置的滑块以及驱动所述滑块往复运动的曲柄摇杆机构；所述顶推件以及所述传动杆件分别与所述滑块固定连接；所述滑块的运动路径上设置有限位开关。
[0017]
本实用新型的进一步改进在于，所述竖向挡板的两侧向其内侧面的方向弯折形成相对设置的侧挡板；一个盖板的两侧边分别与两个所述侧挡板连接；所述顶推件位于所述竖向挡板以及所述盖板之间的空隙中；该空隙供所述顶推件沿竖直方向运动，其横截面形状与所述顶推件相适配，以限制所述顶推件沿横向运动；所述盖板的底部高于所述线圈发卡的最高点；两个所述侧挡板之间沿竖直方向安装有若干组相对设置的光电传感器。
[0018]
本实用新型的进一步改进在于，所述顶推件呈板状，其底端设置有两个向下延伸的顶推杆，两个顶推杆的底端分别用于顶推线圈发卡的弯曲部与两个支脚的结合部。
[0019]
本实用新型的进一步改进在于，所述线圈发卡顶推输送机构包括沿线圈发卡的输送方向设置的竖向鞍架，所述竖向鞍架的顶面开设有导向沟槽，沿所述导向沟槽设置有用于供所述线圈发卡的弯曲部搭设的皮带；所述皮带通过若干个导向轮与驱动装置搭接；所述竖向鞍架的前端两侧分别设置末端鞍架；所述末端鞍架的顶部形状以及高度满足于承接所述皮带输送来的所述线圈发卡。
[0020]
本实用新型的进一步改进在于，线圈发卡的输送方向朝向所述竖向挡板的内侧面；驱动装置通过驱动所述皮带持续移动，以使得呈队列状排列的线圈发卡相互紧邻，并使得位于队列最前端的线圈发卡紧贴所述竖向挡板的内侧面。
[0021]
本实用新型的有益效果是：引入承托释放机构，可以确保每次仅有一个线圈发卡被压下，避免了一次压下多个线圈发卡导致的故障，提高了线圈发卡插线装置的可靠性。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型线圈发卡插线装置的侧视图；
[0023]
图2是本实用新型线圈发卡插线装置的立体视图；
[0024]
图3是图2中a处的局部放大图；
[0025]
图4是本实用新型线圈发卡插线装置的另一立体视图；
[0026]
图5是顶推件的立体视图；
[0027]
图6是承托释放机构的结构示意图；
[0028]
图7是承托释放机构的几何状态示意图；
[0029]
图8是线圈发卡顶推输送机构的立体视图；
[0030]
图9是图8中b处的局部放大图；
[0031]
图10是线圈发卡顶推输送机构在工作状态下的示意图；
[0032]
图11是线圈发卡的立体视图。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0034]
如图1所示，本实用新型的实施例包括一种线圈发卡插线装置，用于向下插设线圈发卡，以便将线圈发卡插入绕组成型装置中。该线圈发卡插线装置包括竖向挡板2、线圈发卡顶推输送机构3、下压机构4以及承托释放机构5。
[0035]
如图1至3所示，竖向挡板2呈竖向设置，其底端位于绕组成型装置的正上方。线圈发卡顶推输送机构3沿水平方向设置在竖向挡板2的内侧，用于供若干个呈队列状排列的线圈发卡1搭设，位于队列最前端的线圈发卡1紧贴竖向挡板2的内侧面，该结构与订书机类似。下压机构4用于向下推动位于队列最前端的线圈发卡1。承托释放机构5与下压机构4联动，用于承托位于队列最前端的线圈发卡1，并在该线圈发卡1被压下的过程中同步下降至预设位置，下降至预设位置后承托释放机构5释放该所述线圈发卡1。
[0036]
如图2、4所示，具体的，下压机构4包括沿竖向挡板2的内侧面滑动的顶推件41以及用于驱动顶推件41的驱动机构42。顶推件41用于向下顶推位于队列最前端的线圈发卡1。驱动机构42包括与竖向挡板2的内侧面平行的竖向导轨421、沿竖向导轨421滑动设置的滑块422以及驱动滑块422往复运动的曲柄摇杆机构423。
[0037]
本实施例中，在竖向挡板2的一侧连接有一个支撑板26，该支撑板26沿竖向设置，并与竖向挡板2的内侧面垂直。竖向导轨421安装在支撑板26的侧面临近竖向挡板2的区域。顶推件41通过连接件与滑块422固定连接。驱动滑块422滑动的曲柄摇杆机构423通过电机进行驱动，为了控制该电机，并限制滑块422的行程，在支撑板26上还安装有两个限位开关424，两个限位开关424分别位于滑块422的运动路径的两端。当滑块422在曲柄摇杆机构423的驱动下触碰限位开关424之后，电机的控制器控制电机反转，使得曲柄摇杆机构423驱动滑块422带动顶推件41向相反方向折返。两个限位开关424的设置位置可调，使得滑块422以及顶推件41的行程可适用于不同长度的线圈发卡1。
[0038]
本实施例中，竖向挡板2的两个竖向侧边侧向其内侧面的方向弯折形成相对设置的侧挡板23，侧挡板23使得竖向挡板2成为槽形结构。竖向挡板2的内侧面相对设置有一个盖板24，盖板24的两侧分别与两个侧挡板23固定连接，顶推件41位于竖向挡板2以及盖板24之间的空隙中。该空隙供所述顶推件41沿竖直方向运动，其横截面形状与所述顶推件41相
适配，以限制所述顶推件沿横向运动。盖板24的底部高于线圈发卡1的最高点，以防止盖板24阻碍线圈发卡1进入顶推件41的正下方。在两个侧挡板23之间沿竖直方向安装有若干组相对设置的光电传感器25，用以检测顶推件41以及被推下的线圈发卡1的位置。
[0039]
如图5、11所示，本实施例中，顶推件41呈板状，其底端两侧设置有两个向下延伸的顶推杆411，两个顶推杆411的底端分别用于顶推线圈发卡1的弯曲部11与两个支脚12的结合部。
[0040]
如图2、4所示，下压机构4的顶推件41压下线圈发卡1的动作类似订书机，位于队列最前端的线圈发卡1的两个支脚12紧贴竖向挡板2的内侧面，顶推件41向下移动的过程中，位于队列最前端的线圈发卡1被压下。
[0041]
如图1、2所示，在上述过程中，顶推件41由驱动机构42进行驱动，为了避免顶推件41快速撞击线圈发卡1导致其变形，顶推件41通常不会采用过快的速度。如果不设置承托释放机构5，位于队列最前端的线圈发卡1在被压下之后快速掉落，其掉落速度远远大于顶推件41向下的运动速度。此时，如果队列最前端的线圈发卡1已经自由掉落一定距离，队列中第二个线圈发卡1受到不均匀的向前推力(例如队列最前端的线圈发卡1没有完全落下，而后面的线圈发卡1在向前顶推第二个线圈发卡1)会导致该线圈发卡1的顶部前倾，并且运动缓慢的顶推件41来不及阻挡第二个线圈发卡1的顶部前倾；这会导致队列中第二个线圈发卡1自由掉落，或者第二个线圈发卡1被顶推件41压下。这样会导致线圈发卡插线装置一次压下两个线圈发卡1，多余的线圈发卡1会导致设备故障，该故障需要人工排除，对生产线的效率影响极大，引入承托释放机构5可解决这个问题。
[0042]
如图2、3、6所示，在一些实施例中，承托释放机构5包括支撑杆51以及摆动杆52；支撑杆51横向设置，其第一端用于供队列最前端的线圈发卡1搭设，其第二端与所述摆动杆52的底部连接。摆动杆52的顶部与竖向挡板2转动连接，该转动连接的转轴与竖向挡板2的内侧面平行。
[0043]
在一个具体实施例中，竖向挡板2上开设有供所述支撑杆51穿过的开口21，竖向挡板2的外侧面设置有供摆动杆52转动连接的连接座22。摆动杆52连接有弹簧53，该弹簧53为顶推弹簧，其一端顶推在竖向挡板2的外侧面，另一端顶推在摆动杆52的顶部。弹簧53用于推动摆动杆52，使得其底端向竖向挡板2的方向摆动。
[0044]
摆动杆52与下压机构4联动，使得位于队列最前端的线圈发卡1被压下的过程中，摆动杆52的底端向远离该线圈发卡1的方向摆动，并带动支撑杆51同步摆动，以使得支撑杆51的第一端向下运动并随之从该线圈发卡1的弯曲部11的下方抽出，以释放该线圈发卡1。当支撑杆51完全从线圈发卡1的下方抽出后，顶推件41已经向下移动至竖向挡板2以及队列的第二个线圈发卡1之间，这样队列中第二个线圈发卡1不会被继续向前推动从而进入顶推件41的下方，解决了一次压下多个线圈发卡1的问题。
[0045]
在上述过程中，当下压机构4的顶推件41下压至预定位置后，向上折返。当顶推件41折返至将要离开第二个线圈发卡1与竖向挡板2之间的空隙(顶推件41的底端高于第二个线圈发卡1的顶部)时，承托释放机构5的弹簧53顶推摆动杆52以使其复位，复位指的是摆动杆52恢复至顶推件41下压之前其所处的姿态。复位过程中，摆动杆52摆动，使得其底端向竖向挡板2的方向摆动，同时使得支撑杆51的第一端向图6所示的左上方摆动，以做好承托线圈发卡1的准备。当顶推件41完全离开第二个线圈发卡1与竖向挡板2之间的空隙后，第二个
线圈发卡1被顶推至最前方，与竖向挡板2的内侧面接触，并成为队列最前方的线圈发卡1。
[0046]
为了使得下压机构4的顶推件41与承托释放机构5的摆动杆52实现上述联动功能，下压机构4还包括一个与顶推件41同步运动的传动杆件43。该传动杆件43位于竖向挡板2的外侧面，其底端设置有导向斜面44。摆动杆52的侧面设置有与导向斜面44适配的滚轮56。
[0047]
滚轮56的位置、导向斜面44位置和斜率满足于位于队列最前端的线圈发卡1被所述顶推件41向下顶推时，导向斜面44推动滚轮，以驱动所述摆动杆52的底端向远离该线圈发卡1的方向摆动。摆动到极限位置后，随着顶推件41继续向下运动，滚轮在传动杆件43的外侧面滚动。顶推件41向上折返的过程中，为上述过程的逆过程，顶推件41折返完成后导向斜面44离开滚轮56，承托释放机构5复位至图6所示的状态。
[0048]
在上述过程中，在上述过程中，承托释放机构5的支撑杆51的第一端的位移可分解为水平位移和竖向位移。如图6、7所示，图7中点a表示摆动杆52与连接座之间的转轴的轴心位置，摆动杆52沿着该轴线摆动。点c为摆动杆52与支撑杆51之间连接点的位置，点b为支撑杆51的第一端的位置。图7中，点b1和点c1分别为摆动杆52在导向斜面44的推动下，向外摆动至最大角度后，点b和点c所在的位置，在此位置下，支撑杆51的第一端应该已经完全从线圈发卡1的下方抽出。
[0049]
从图7可知，在支撑杆51向外摆动的过程中，支撑杆51的第一端b沿着弧线逐渐移动到b1点，以使得搭设在其上方的线圈发卡1受控下降，直到支撑杆51释放该线圈发卡。在此过程中，支撑杆51的第一端b需要具有足够的横向位移量、纵向位移量以及足够的速度，速度与其位移量相关，因此仅需保证其具有足够的横向位移量、纵向位移量。
[0050]
从图7可知，通过调节导向斜面44在水平面上的投影宽度可以调节摆动杆52的最大摆角α。摆动杆52的最大摆角α、线段ac的长度、支撑杆51水平有效长度bc越大，支撑杆51的第一端b的水平位移范围和竖直位移范围就越大。此外，导向斜面44在竖直面上的投影越长，支撑杆51的第一端b的速度越慢。上述各参数可以在设计阶段进行确定，也可以将承托释放机构5设计成可调节的结构，以便在设备调试的过程中进行确定。
[0051]
在一个具体实施例中，导向斜面44、摆动杆52中线段ac的长度均采用固定值，支撑杆51水平有效长度bc采用可调节的方式。为了实现这个功能，摆动杆52的底部设置有用于夹持支撑杆51的可调夹具55，通过调节夹持位置，可以调节支撑杆51的水平有效长度bc。通过调节支撑杆51水平有效长度bc，不仅可调节其活动范围，还可确摆动杆52在复位状态下，支撑杆51可以对其需要支撑的线圈发卡1提供有效的支撑。
[0052]
此外，摆动杆52的中部设置有调节螺杆54，调节螺杆54的一端用于抵靠在竖向挡板2的外侧面。通过旋转调节螺杆54，可以调节摆动杆52处于复位状态时的角度，进而调节支撑杆51的位置。在设备调试过程中，可以通过调节支撑杆51的有效长度bc以及摆动杆52处于复位状态时的角度，以保证支撑杆51在复位状态下对线圈发卡1提供有效的支撑的同时，还可具有足够的横向位移量、纵向位移量。
[0053]
在另外一些实施例中，导向斜面44可以不采用平面结构，而是采用曲面结构，曲面结构的好处是可以通过调节导向斜面44不同位置的曲率，从而调节摆动杆52的摆动速率以及支撑杆51的第一端的移动速度，进而使得其与下压机构4的顶推件41的运动过程更加同步。
[0054]
如图1、8所示，本实施例中的线圈发卡顶推输送机构3包括沿线圈发卡1的输送方
向设置的竖向鞍架32，竖向鞍架32的顶面开设有导向沟槽，沿导向沟槽设置有用于供线圈发卡1的弯曲部11搭设的皮带33。皮带33通过若干个导向轮34与皮带驱动装置搭接。本实施例中，线圈发卡1的输送方向朝向竖向挡板2的内侧面，并与内侧面垂直。
[0055]
如图1、8、9所示，本实施例中，竖向鞍架32为类矩形，其顶前端、后端以及底部后端均设置有导向轮34。皮带驱动装置设置在竖向鞍架32的底部，其包括电机、传动机构以及导轮。皮带33呈环形，依次经过各导轮，在皮带驱动装置的驱动下循环移动。本实施例中，皮带33的截面形状为圆形、四边形、椭圆形中的任意一种。
[0056]
竖向鞍架32的前端两侧分别设置末端鞍架35；末端鞍架35的顶部形状以及高度满足于承接皮带33输送来的所述线圈发卡1。安装在所述竖向鞍架32前端的导向轮34a位于两个所述末端鞍架35之间。末端鞍架35的作用是避让位于竖向鞍架32前端的导向轮34a，这样可以尽量向前输送线圈发卡1，使得多个线圈发卡顶推输送机构3可以级联使用，也可以将处于队列状态的线圈发卡1中处于最前方的线圈发卡1输送至承托释放机构5的支撑杆51上。
[0057]
线圈发卡1采用较软的铜线制成，为了避免输送过程中线圈发卡1变形，在竖向鞍架32的两侧均设置有位于支脚12内侧的内限位部36以及位于支脚12外侧的外限位部37。
[0058]
在一个具体实施例中，内限位部36呈杆状，与竖向鞍架32顶部的导向沟槽平行，其用于防止线圈发卡1的支脚12向内弯曲变形。内限位部36通过伸缩式固定机构361与竖向鞍架32固定安装，通过伸缩式固定机构361可以调节内限位部36与竖向鞍架32的距离，使得其可以适用于不同尺寸规格的线圈发卡1。
[0059]
在一个具体实施例中，竖向鞍架32设置在基座上，外限位部37呈板状，安装在基座8上。外限位部37与竖向鞍架32平行。输送线圈发卡1的过程中，外限位部37可限制支脚12向外侧变形或者摇晃。
[0060]
在一个具体实施例中，末端鞍架35通过可沿所述线圈发卡输送方向伸缩调节的调节支架351安装在竖向鞍架32上。通过前后调节末端鞍架35的位置，可以调节线圈发卡1的输送位置。例如，当多个线圈发卡顶推输送机构3级联使用时，调节末端鞍架35的位置可使得各线圈发卡顶推输送机构3可以连续输送线圈发卡1，避免线圈发卡1从各线圈发卡顶推输送机构3之间的空隙掉落。此外，在本实施例中，位于最前端的线圈发卡顶推输送机构3的末端鞍架35的位置应满足线圈发卡1可以从末端鞍架35滑动至承托释放机构5的支撑杆51上。
[0061]
如图8、10所示，本实施例中的线圈发卡顶推输送机构3在运行过程中，多个线圈发卡1呈队列搭设在鞍架上(如图10所示)。皮带驱动装置通过驱动皮带33移动，以使得各线圈发卡1向前移动。当位于队列最前端的线圈发卡1抵靠在竖向挡板2的内侧面时，各线圈发卡1停止向前移动，在此状态下，皮带33仍然保持移动状态，使得皮带33与各线圈发卡1保持滑动摩擦，这样可以使得各线圈发卡1前后紧密贴合在一起，并使得位于队列最前端的线圈发卡1与竖向挡板2保持紧密的接触，当最前端的线圈发卡1被线圈发卡顶推输送机构3推下之后，后续的线圈发卡1可以立即被推向前方。
[0062]
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。