一种分块三工位内绕机的制作方法

1.本实用新型涉及一种无刷电机的绕线设备，尤其是能实现四头同时绕线并可完成正反面出线的技术领域，具体为一种分块三工位内绕机。


背景技术：

2.无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
3.无刷电机在我国的发展时间虽短，但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用，并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。如深圳伟业电机、长沙科达等一批专业厂商，在技术上不断推进行业发展。近几年来，无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因，过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中，现在由于机械加工技术的快速发展，无刷电机的生产成本下降许多，目前它正进入模型领域的各个层面，从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机，无处不在。
4.从结构上，无刷电机和有刷电机有相似之处，也有转子和定子，只不过和有刷电机的结构相反；无刷电机的转子是永磁磁钢，连同外壳一起和输出轴相连，定子是绕组线圈，去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷，故称之为无刷电机。
5.无刷电机很重要的一个生产环节就是定子绕线，常采用人工半自动或者全自动绕线机来进行，也可以连接自动化产线生产，采用全自动绕线机，不仅大大提高了生产效率，而且绕线效果会更好，所以绕线机受到了广大客户的青睐。
6.无刷电机定子主要分为槽口向内和槽口向外两种，他们使用的机器一般是有区别的，槽口不管向内还是向外，都可以使用内绕机，槽口向外的产品，常使用外绕机。
7.最常用的无刷电机的内绕机，主要针对内绕定子，常采用针式绕线方法，可以从上向下绕线，也可以从下向上绕线，一般根据客户的产品需求来决定，主要工作原理是线嘴带着漆包线，上下移动绕线，每绕一圈向后移动绕下一圈，绕线时模具不断转位，从而将漆包线绕满每一槽，可以实现精密排线，因此很多厂家都使用无刷电机内绕机进行绕线。
8.现有普通针式内绕机需要绕线嘴进入定子槽内进行绕线。为了提高电机性能，一些定子设计时常常需要小槽口粗线以及高槽满率，普通的针式内绕机不能满足要求，为了针对此类定子设计，目前一般会将定子进行分块处理，然后对分块定子进行绕线，绕线后然后进行焊接的形式构成完整的定子，目前对分块定子进行绕线的分块绕线机由于只能进行单次绕线，导致加工效率低；另外绕线时定子未压紧，容易出现绕线不稳定的现象出现，而影响产品的合格率，故此需要改进。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种分块三工位内绕机，以解决上述背景技术中提出的加工效率低、绕线时定子未压紧，容易出现绕线不稳定、合格率低的现象的问题。
10.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分块三工位内绕机，包括机
架、三轴绕线驱动机构、剪线机构以及用于放置分块定子的三个夹紧旋转机构，所述的夹紧旋转机构安装在机架的操作平台上，在机架的侧边放置有三个绕线架，还包括能够对定子进行下压的下压机构，所述下压机构位于三个夹紧旋转机构的上方，所述的下压机构包括三个下压组件和两根间隔设置的定位杆，每一个下压组件位于每一个夹紧旋转机构的正上方，两根定位杆之间设置有横板，三个下压组件间隔设置在所述的横板上，所述的下压组件包括下压气缸、防转气缸和下压头，所述下压气缸通过第一连接板固定在所述的横板上，所述下压气缸的活塞杆上连接有固定架，所述固定架的下方连接有连接板二，所述连接板二上设置有所述的防转气缸，所述防转气缸的活塞杆伸出时能够顶向所述固定架的一侧，所述下压气缸的活塞杆与所述的下压头连接，三轴绕线驱动机构包括固定在机架内的固定底板、x轴电机、y轴电机、z轴电机、三个线夹气缸和三个绕线叉嘴，在固定底板侧边设置有电机座，所述x轴电机固定在电机座上，所述x轴电机的输出轴连接有丝杆一，所述丝杆一的滑动丝杆座上连接有底板四，所述底板四的底部设置有所述z轴电机，所述z轴电机的输出连接有丝杆三，所述丝杆三的滑动丝杆座上连接有底板一，所述底板一的上方设置有水平放置的底板二，所述底板二上固定有所述y轴电机，所述y轴电机的输出轴连接有丝杆二，所述丝杆二的滑动丝杆座上连接有与底板二平行的底板三，所述底板三上连接有定位板，在定位板上间隔设置有三个绕线板，每一个绕线板上均设置有绕线叉嘴以及线夹气缸，在底板三远离定位板的一端设置有一根导向杆，所述导向杆上间隔设置有一个以上的安装支架，每一个安装支架上转动连接有一个导向辊，所述的剪线机构包括固定在底板三上的剪线气缸，所述剪线气缸的活塞杆上连接有剪线板，所述剪线板上固定有一根剪线杆，所述剪线杆上间隔设置有三个气动剪线刀头。
11.作为优选，为了启动导向作用，所述固定架上方设置有导向滑块，所述横板上设置有与导向滑块滑动连接的导轨。
12.作为优选，提高安全性，在连接板二的侧边设置有防护板。
13.作为优选，为了方便夹紧分块定子，在操作平台的上方设置有安装缺口，在安装缺口内固定有一块第三连接板，所有的夹紧旋转机构固定在第三连接板上，所述的夹紧旋转机构包括第一电机、模具组件、顶升气缸、旋转气缸、四块第一压板以及两个双杆气缸，所述四块第一压板两两对称分布在一个安装板上，所述的模具组件包括左定子工装和右定子工装，所述第一电机固定在第一电机支架上，所述第一电机支架固定在第三连接板的下方，所述第一电机的输出贯穿第三连接板后连接有一个联轴器，所述联轴器能够与所述的左定子工装或右定子工装下方的定位轴配合，所述顶升气缸通过顶升支架固定在第三连接板下方，所述顶升气缸的活塞杆贯穿第三连接板后连接有一个旋转支架，所述旋转气缸固定在所述旋转支架上，所述旋转支架水平设置，所述旋转气缸的活塞杆与所述的安装板连接，每一个双杆气缸两端均通过一个l型支座固定在所述的第三连接板上，每一个双杆气缸的两个活塞杆均连接有一个位于对应第一压板侧边的l型支架，所述双杆气缸工作时，能够顶开同侧两个第一压板侧边对应的l型支架，在第三连接板上还设置有用于固定所述的左定子工装或右定子工装下方的定位轴的模具座，所述下压头位于左定子工装的上方。
14.作为优选，每一块第一压板的侧边设置有l型支架，同侧的两个l型支架之间设置有带气缸的调节组件。
15.作为优选，所述气动剪线刀头通过剪线支架固定在所述的剪线杆上，所述剪线支
架包括转动套接在剪线杆上的剪线套筒以及与气动剪线刀头连接的剪线固定板，所述剪线固定板与剪线杆之间套有硅胶套。
16.作为优选，提高安全性，在机架的操作平台上设置有安装罩。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
18.1、本结构实现有三轴气缸同步带动三个绕线工位同时操作，提高工作效率，同时整体设备结构简单；
19.2、本结构在绕线时，利用下压头压紧分块定子，实现分块定子只能旋转，不能上下跳动，最终提高绕线的准确度，避免绕线不稳定、合格率低的现象发生。
附图说明
20.图1为实施例1中一种分块三工位内绕机的整体结构示意图；
21.图2为图1无安装安装罩59时的结构示意图；
22.图3为图2无安装3个夹紧旋转机构时的结构示意图；
23.图4为实施例1中三轴绕线驱动机构的示意图一；
24.图5为实施例1中三轴绕线驱动机构的示意图二；
25.图6为实施例1中三轴绕线驱动机构的示意图三；
26.图7为图5中底板一与其他部件分离时的结构示意图；
27.图8为实施例1中三轴绕线驱动机构与剪线机构的组合结构示意图；
28.图9为其中一个气动剪线刀头与剪线杆的结构示意图；
29.图10为3个夹紧旋转机构与第三连接板连接时的结构示意图（其中两个夹紧旋转机构无安装模具组件）；
30.图11为一个夹紧旋转机构的结构示意图；
31.图12为下压机构的结构示意图；
32.图13为图10的a处放大图。
33.图中：机架1、底板四2、三轴绕线驱动机构3、剪线机构4、夹紧旋转机构5、绕线架6、下压机构7、定位杆8、下压组件10、横板9、下压气缸11、防转气缸12、下压头13、第一连接板14、连接板二15、旋转气缸16、固定底板17、x轴电机18、y轴电机19、z轴电机20、线夹气缸21、绕线叉嘴22、电机座23、丝杆一24、底板一25、底板二26、丝杆二27、底板三28、定位板29、绕线板30、导向杆31、安装支架32、导向辊33、剪线气缸34、剪线板35、剪线杆36、气动剪线刀头37、导向滑块38、导轨39、防护板40、操作平台41、安装缺口42、第三连接板43、第一电机44、顶升气缸45、安装板46、第一压板47、第一电机支架48、左定子工装49、右定子工装50、顶升支架51、旋转支架52、l型支架53、剪线支架55、剪线套筒56、硅胶套57、剪线固定板58、安装罩59、丝杆三60、联轴器61、固定架62、定位轴50-1、l型支座65、双杆气缸63、模具座64。
具体实施方式
34.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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.实施例1：
38.请参阅图1-图13，本实用新型提供的一种实施例：一种分块三工位内绕机，包括机架1、三轴绕线驱动机构3、剪线机构4以及用于放置分块定子的三个夹紧旋转机构5，所述的夹紧旋转机构5安装在机架1的操作平台41上，在机架1的侧边放置有三个绕线架6，其特征在于：还包括能够对定子进行下压的下压机构7，所述下压机构7位于三个夹紧旋转机构5的上方，所述的下压机构7包括三个下压组件10和两根间隔设置的定位杆8，每一个下压组件10位于每一个夹紧旋转机构5的正上方，两根定位杆8之间设置有横板9，三个下压组件10间隔设置在所述的横板9上，所述的下压组件10包括下压气缸11、防转气缸12和下压头13，所述下压气缸11通过第一连接板14固定在所述的横板9上，所述下压气缸11的活塞杆上连接有固定架62，所述固定架62的下方连接有连接板二15，所述连接板二15上设置有所述的防转气缸12，所述防转气缸12的活塞杆伸出时能够顶向所述固定架62的一侧，所述下压气缸11的活塞杆与所述的下压头13连接，三轴绕线驱动机构3包括固定在机架1内的固定底板17、x轴电机18、y轴电机19、z轴电机20、三个线夹气缸21和三个绕线叉嘴22，在固定底板17侧边设置有电机座23，所述x轴电机18固定在电机座23上，所述x轴电机18的输出轴连接有丝杆一24，所述丝杆一24的滑动丝杆座上连接有底板四2，所述底板四2的底部设置有所述z轴电机20，所述z轴电机20的输出连接有丝杆三60，所述丝杆三60的滑动丝杆座上连接有底板一25，所述底板一25的上方设置有水平放置的底板二26，所述底板二26上固定有所述y轴电机19，所述y轴电机19的输出轴连接有丝杆二27，所述丝杆二27的滑动丝杆座上连接有与底板二26平行的底板三28，所述底板三28上连接有定位板29，在定位板29上间隔设置有三个绕线板30，每一个绕线板30上均设置有绕线叉嘴22以及线夹气缸21，在底板三28远离定位板29的一端设置有一根导向杆31，所述导向杆31上间隔设置有一个以上的安装支架32，每一个安装支架32上转动连接有一个导向辊33，所述的剪线机构4包括固定在底板三28上的剪线气缸34，所述剪线气缸34的活塞杆上连接有剪线板35，所述剪线板35上固定有一根剪线杆36，所述剪线杆36上间隔设置有三个气动剪线刀头37。
39.操作时，将三个分块定子安装到夹紧旋转机构5，利用夹紧旋转机构5上的模具将分块定子夹紧，然后将三个线圈放置在对应的绕线架6上，
40.然后将三个线圈的三个头分别穿过对应的导向辊33，然后穿过绕线叉嘴22，并通过线夹气缸21夹紧，然后由机架1内的控制器控制设备工作，在绕线开始前，通过下压机构7对分别对三个分块定子进行定位，此时防转气缸12伸出顶向所述第一连接板14的一侧，实
现压紧一个扁位，可以防止下压头13与分块定子相抵时，被下方的夹紧旋转机构5带动而转动，影响安全性，此时下压气缸11伸出，带动下压头13压紧下方的分块定子，然后防转气缸12退回，此时可以通过夹紧旋转机构5带动分块定子旋转，开始绕线，在绕线时，由三轴绕线驱动机构3上的x轴电机18、y轴电机19、z轴电机20带动三个绕线叉嘴22上的线圈先同步进行x轴移动，移动到夹紧旋转机构5上方时，通过由y轴电机19、z轴电机20带动线进行y轴、z轴方向的移动，并通过夹紧旋转机构5带动分块定子旋转，最终将线绕在分块定子上，另外在绕线时，利用下压头13压紧分块定子，实现分块定子只能旋转，不能上下跳动，最终提高绕线的准确度，因此本结构具有以下技术优点：
41.1、本结构实现有三轴气缸同步带动三个绕线工位同时操作，提高工作效率，同时整体设备结构简单；
42.2、本结构在绕线时，利用下压头压紧分块定子，实现分块定子只能旋转，不能上下跳动，最终提高绕线的准确度，避免绕线不稳定、合格率低的现象发生。
43.作为优选，为了启动导向作用，所述固定架62上方设置有导向滑块38，所述横板9上设置有与导向滑块38滑动连接的导轨39，设置导向滑块38与导轨39配合，实现固定架62上下移动时，启动导向作用，避免固定架62在移动时产生偏移，而影响下方对分块定子的下压效果。
44.作为优选，提高安全性，在连接板二15的侧边设置有防护板40，设置防护板40提高安全性。
45.作为优选，为了方便夹紧分块定子，在操作平台41的上方设置有安装缺口42，在安装缺口42内固定有一块第三连接板43，所有的夹紧旋转机构5固定在第三连接板43上，所述的夹紧旋转机构5包括第一电机44、模具组件、顶升气缸45、旋转气缸16、四块第一压板47以及两个双杆气缸63，所述四块第一压板47两两对称分布在一个安装板46上，所述的模具组件包括左定子工装49和右定子工装50，所述第一电机44固定在第一电机支架48上，所述第一电机支架48固定在第三连接板43的下方，所述第一电机44的输出贯穿第三连接板43后连接有一个联轴器61，所述联轴器61能够与所述的左定子工装49或右定子工装50下方的定位轴50-1配合，所述顶升气缸45通过顶升支架51固定在第三连接板43下方，所述顶升气缸45的活塞杆贯穿第三连接板43后连接有一个旋转支架52，所述旋转气缸16固定在所述旋转支架52上，所述旋转支架52水平设置，所述旋转气缸16的活塞杆与所述的安装板46连接，每一个双杆气缸63两端均通过一个l型支座65固定在所述的第三连接板43上，每一个双杆气缸63的两个活塞杆均连接有一个位于对应第一压板47侧边的l型支架53，所述双杆气缸63工作时，能够顶开同侧两个第一压板47侧边对应的l型支架53，在第三连接板43上还设置有用于固定所述的左定子工装49或右定子工装50下方的定位轴50-1的模具座64,所述下压头13位于左定子工装49的上方。
46.上述结构工作时，在左右两个左定子工装49或右定子工装50上方均放置一个定子，然后绕线时，先对左侧进行绕线，此时左侧的左定子工装49插入到联轴器61内，并驱动左侧双杆气缸63工作顶开左侧前后两根l型支架53，再驱动下方的第一电机44工作带动上方的联轴器61转动同步带动左侧的左定子工装49转动，然后通过上方的绕线装置进行绕线，在绕线过程中，左侧的双杆气缸63气缸工作顶开左侧前后的两根l型支架53，避免对左侧的第一压板47压紧，同时也能够避开右定子工装50的旋转半径（此时右侧的双杆气缸63
工作将右侧的右定子工装50压紧在右侧，左侧绕线完成后，左侧双杆气缸63缩回，第一压板47夹紧定子工装后，顶升气缸45工作，旋转气缸16及其组件抬升，两个定子顶起，抬升后旋转气缸16旋转，将右侧的右定子工装50转到左侧，左侧的左定子工装49转到右侧，（此时两侧的双杆气缸63全部顶开，保证顶升气缸45复位时，将右定子工装50下方的定位轴50-1插入到联轴器61内，绕线完成的左定子工装49插入到右侧的模具座64内，再按照上述步骤对右定子工装50上的定子进行绕线，且目前已经绕完线的左定子工装49固定在模具座64内，并通过右侧双杆气缸63工作，带动右侧前后的l型支架53对右侧已经绕线完成的左定子工装49的定位轴进行压紧，避免在此时左侧的右定子工装50在绕线过程中，而左定子工装49会进行上下跳动的问题，而且本结构将整个夹紧旋转机构5以模块下的形式安装在一块第三连接板43上，后期需要拆卸或者维修时，可以通过将第三连接板43从操作平台41上拆卸下来，方便维修，同时进一步提高工作效率。
47.作为优选，所述气动剪线刀头37通过剪线支架55固定在所述的剪线杆36上，所述剪线支架55包括转动套接在剪线杆36上的剪线套筒56以及与气动剪线刀头37连接的剪线固定板58，所述剪线固定板58与剪线杆36之间套有硅胶套57，通过将剪线支架55上设置剪线套筒56套于剪线杆36，然后通过硅胶套57限定，避免其随意转动，一定外力作用下，可以旋转剪线支架55的角度，最终调节气动剪线刀头37的高度，使其能够适应对不同高度上线材的剪切操作，进一步提高适应能力。
48.作为优选，提高安全性，在机架1的操作平台41上设置有安装罩59，通过设置安装罩59提高安全性。
49.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。